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静电吸盘、基板固定装置和静电吸盘的制造方法

文献发布时间:2023-06-19 18:34:06


静电吸盘、基板固定装置和静电吸盘的制造方法

技术领域

本发明涉及静电吸盘、基板固定装置和静电吸盘的制造方法。

背景技术

在现有技术中,在制造为IC和LSI的半导体装置中使用的成膜设备(例如,CVD设备、PVD设备等)或等离子体蚀刻设备中,具有在真空处理室中精确保持基板(例如,硅晶片)的载台。作为这种载台,例如提出了基板固定装置,该基板固定装置构造成通过例如安装在底板上的静电吸盘来吸附并且保持晶片。

基板固定装置具有例如金属底板(基部)、结合在该底板上的静电吸盘、以及内置于静电吸盘的静电电极。另外,基板固定装置具有冷却晶片的气体供应部。气体供应部经由设置在底板中的气体流路和设置在静电吸盘中的气孔为静电吸盘的表面供应气体(例如,参照专利文献1)。

引文列表

专利文献

专利文献1:JP-A-2013-232640

发明内容

在现有技术的基板固定装置中,当在晶片置于静电吸盘上的状态下,将高频电力供应至金属底板以在晶片表面上产生等离子体时,气体供应部分中可能发生异常放电。

本发明的实施例涉及一种静电吸盘。该静电吸盘包括:

绝缘基板,其具有放置吸附目标对象的放置表面和设置在放置表面相反侧的相反表面;以及

气孔,其从相反表面穿透至放置表面,

其中,气孔具有从相反表面朝向放置表面延伸的第一孔部、从放置表面朝向相反表面延伸的第二孔部、以及设置在第一孔部和第二孔部之间并且形成为使第一孔部和第二孔部彼此连通的第三孔部,并且

其中,第一孔部设置为在俯视时不与第二孔部重叠。

根据本发明的一个方面,能够获得能抑制发生异常放电的效果。

附图说明

图1A是示出了根据第一实施例的基板固定装置的示意性截面图。

图1B是示出了图1A所示的基板固定装置的一部分的放大截面图(沿图2中的线1b-1b截取的截面图)。

图2是示出了根据第一实施例的基板固定装置的一部分的示意性平面图。

图3A和图3B是示出了根据第一实施例的静电吸盘的制造方法的示意性截面图。

图4A和图4B是示出了根据第一实施例的静电吸盘的制造方法的示意性截面图。

图5A和图5B是示出了根据第一实施例的静电吸盘的制造方法的示意性截面图。

图6A和图6B是示出了根据第一实施例的静电吸盘的制造方法的示意性截面图。

图7A和图7B是示出了根据第二实施例的静电吸盘的制造方法的示意性截面图。

图8A和图8B是示出了根据第二实施例的静电吸盘的制造方法的示意性截面图。

图9A和图9B是示出了根据第二实施例的静电吸盘的制造方法的示意性截面图。

图10A和图10B是示出了根据第三实施例的静电吸盘的制造方法的示意性截面图。

图11A和图11B是示出了根据第三实施例的静电吸盘的制造方法的示意性截面图。

图12A和图12B是示出了根据第三实施例的静电吸盘的制造方法的示意性截面图。

图13是示出了根据变型实施例的基板固定装置的示意性截面图。

图14是示出根据比较例的基板固定装置的示意性截面图。

具体实施方式

以下,将参照附图对每个实施例进行描述。应注意的是,为了方便起见,在附图中,将特征部分放大以便易于理解特征,并且各个构成元件的尺寸比在各个图中可以不同。此外,在截面图中,一些构件的阴影以缎纹形式示出,并且省略一些构件的阴影以便易于理解每个构件的截面结构。应注意的是,在本说明书中,“俯视时”是指从图1A等中的竖直方向(图中的上下方向)观察目标对象,并且“平面形状”是指从图1A等中的竖直方向观察到的目标对象的形状。在本说明书中,“上下方向”和“左右方向”是当在每个图中将可以正确读取指示每个构件的附图标记的方向设定为正常位置时的方向。

(第一实施例)

在下文中,参照图1A至图6B对第一实施例进行描述。

<基板固定装置10的构造>

如图1A所示,基板固定装置10具有底板20和布置在底板20上的静电吸盘30。通过诸如硅树脂等粘合剂将静电吸盘30结合至基底20的上表面上。应注意的是,还可以通过螺钉将静电吸盘30固定至底板20上。将吸附目标对象(未图示)置于静电吸盘30的上表面上。吸附目标对象例如是诸如半导体晶片等基板。基板固定装置10构造成吸附并且保持置于静电吸盘30上的吸附目标对象。

(底板20的构造)

底板20的形状和尺寸可以形成为任意形状和尺寸。底板20形成为例如与置于静电吸盘30上的吸附目标对象的形状一致的盘形。底板20的直径可以例如为约150mm至500mm。底板20的厚度可以例如为约10mm至50mm。这里,在本说明书中,“盘形”是指具有圆形形状和预定厚度的平面形状。应注意的是,在“盘形”中,相对于直径的厚度无关紧要。另外,可以假设的是,“盘形”中还包括部分地形成凹部或凸部的形状。

作为底板20的材料,例如,可以使用诸如铝或硬质合金等金属材料、金属材料与陶瓷材料的复合材料等。在本实施例中,从易于获取、易于处理、导热性良好等观点出发,使用表面经过防蚀铝处理(形成绝缘层)的铝或铝合金。

(气体流路21的构造)

底板20具有在厚度方向(图中的上下方向)上穿透底板20的气体流路21。气体流路21供给有例如对置于静电吸盘30上的吸附目标对象进行冷却的气体。可以使用惰性气体作为冷却气体。可以例如使用氦(He)气、氩(Ar)气等作为惰性气体。气体流路21形成为从底板20的与静电吸盘30连接的上表面穿透至该上表面的相反侧的下表面。

气体流路21具有形成在底板20的下表面的气体流路部22、形成在底板20的上表面的多个气体流路部23、以及构造成使气体流路部22和气体流路部23彼此连通的气体流路部24。

气体流路部22形成为朝底板20下方开口。例如,气体流路部22形成为沿底板20的厚度方向从底板20的下表面朝向底板20的上表面延伸。气体流路部22的下端部是气体流路21的引入导端口(流入端口),惰性气体从气体供应源(未图示)引入该引入端口中。

每个气体流路部23形成为朝底板20上方开口。例如,每个气体流路部23形成为沿底板20的厚度方向从底板20的上表面朝向底板20的下表面延伸。每个气体流路部23的上端部是气体流路21的排放端口(流出端口),以用于排放引入气体流路21中的惰性气体。在截面图中,多个气体流路部23在与底板20的厚度方向正交的平面方向上彼此分隔设置。例如,在俯视时,多个气体流路部23分散在底板20的上表面上。可以根据需要适当确定气体流路部23的数量。例如,气体流路部23的数量可以约为几十至几百。

气体流路部24形成为例如将气体流路部22和多个气体流路部23连通。气体流路部24形成为例如将一个气体流路部22分支成多个气体流路部23。气体流路部24例如具有从气体流路部22的上端部沿平面方向延伸的流路部24A、从流路部24A的端部在底板20的厚度方向上延伸的流路部24B、以及从流路部24B的上端部沿平面方向延伸的流路部24C。本实施例的流路部24C从图中的流路部24B的上端部向左延伸,并且从图中的流路部24B的上端部向右延伸。例如,在俯视时,流路部24C形成为环形。流路部24C构造成与多个气体流路部23的下端部连通。

(静电吸盘30的构造)

静电吸盘30具有绝缘基板40和内置于该绝缘基板40中的静电电极70。

(绝缘基板40的构造)

绝缘基板40的形状和尺寸可以形成为任意形状和尺寸。绝缘基板40形成为例如与置于静电吸盘30上的吸附目标对象的形状一致的盘形。绝缘基板40的平面形状例如形成为具有与底板20的平面形状相同的形状和尺寸。绝缘基板40的直径可以例如为约150mm至500mm。绝缘基板40的厚度可以例如为约1mm至5mm。应注意的是,绝缘基板40的平面形状的尺寸可以小于底板20的平面形状的尺寸。

可以使用具有绝缘特性的材料作为绝缘基板40的材料。例如,可以使用诸如氧化铝(Al

绝缘基板40具有例如多层(此处为三层)绝缘层41、42和43被层压(层叠)的结构。绝缘层41、42和43中的每一个是例如通过对由氧化铝和有机材料的混合物制成的生片进行烧结而形成的烧结体。在每个图中,通过实线来示出绝缘层41与绝缘层42之间的界面以及绝缘层42与绝缘层43之间的界面。通过层叠多个生片来形成界面,并且界面的位置可能根据层叠状态而不同,界面在截面中可以不是直的,或者界面可以不清晰。

绝缘基板40具有放置吸附目标对象的放置表面40A和设置在放置表面40A相反侧的相反表面40B。放置表面40A例如设置在绝缘层43的上表面上。放置表面40A形成有多个突部(emboss)44。例如,多个突部44沿绝缘基板40的平面方向并排设置。例如通过设置从绝缘层43的上表面朝向底板20凹入的多个凹部45来形成多个突部44。每个凹部45形成为从绝缘层43的上表面延伸至绝缘层43的厚度方向上的中间部。相反表面40B设置在例如绝缘层41的下表面上。相反表面40B例如结合到底板20的上表面。

(气孔50的构造)

绝缘基板40具有从绝缘基板40的相反表面40B穿透至绝缘基板40的放置表面40A的气孔50。绝缘基板40具有多个气孔50。多个气孔50设置为分别与多个气体流路部23相对应。多个气孔50形成为分别与多个流路部23连通。例如,将对置于放置表面40A上的吸附目标对象进行冷却的惰性气体引入每个气孔50中。例如,惰性气体从每个气体流路部23引入每个气孔50中。

每个气孔50具有从相反表面40B朝向放置表面40A延伸的孔部51、从放置表面40A朝向相反表面40B延伸的孔部52、以及设置在孔部51与孔部52之间并且形成为使孔部51与孔部52连通的孔部53。

(孔部51的构造)

孔部51形成为朝绝缘基板40下方开口。孔部51形成为与气体流路21连通,具体地,与气体流路部23连通。例如,孔部51形成为沿绝缘基板40的厚度方向(图中的上下方向)从绝缘基板40的相反表面40B延伸。孔部51形成为沿绝缘基板40的厚度方向呈直线延伸。例如,孔部51形成为在厚度方向上穿透通过绝缘层41。孔部51的上端部形成为与孔部53连通。孔部51的形状和尺寸可以形成为任意形状和尺寸。

如图2所示,本实施例的孔部51的平面形状为圆形。孔部51的平面形状形成为小于孔部53的平面形状。即,孔部51是小于孔部53的孔隙。例如,在俯视时,整个孔部51与孔部53重叠。

(孔部52的构造)

如图1B所示,孔部52形成为朝绝缘基板40上方开口。例如,孔部52形成为沿绝缘基板40的厚度方向从绝缘基板40的放置表面40A延伸。孔部52形成为沿绝缘基板40的厚度方向呈直线延伸。例如,孔部52形成为在厚度方向上穿透通过绝缘层43。孔部52的下端部形成为与孔部53连通。孔部52的上端部是气孔50的排放端口,该排放端口将惰性气体排放至气孔50的外部。孔部52的形状和尺寸可以形成为任意形状和尺寸。

如图2所示,本实施例的孔部52的平面形状是圆形。孔部52的平面形状形成为小于孔部53的平面形状。即,孔部52是小于孔部53的孔隙。孔部52的开口宽度(开口直径)可以与孔部51的开口宽度(开口直径)相等或不同。例如,孔部52的开口宽度可以小于孔部51的开口宽度。例如,在俯视时,整个孔部52与孔部53重叠。

(孔部53的构造)

如图1B所示,孔部53在绝缘基板40的厚度方向上设置在孔部51和孔部52之间。孔部53形成为在绝缘基板40的平面方向上延伸。例如,孔部53设置在绝缘层42中。例如,孔部53设置为在厚度方向上穿透绝缘层42。孔部53的下端部的一部分形成为与孔部51连通。孔部53的上端部的一部分形成为与孔部52连通。孔部53的形状和尺寸可以形成为任意形状和尺寸。

如图2所示,本实施例的孔部53的平面形状为圆形。孔部53的平面形状形成为大于孔部51和52的平面形状。例如,孔部53的平面形状形成为孔部51和52中的每一个的平面形状的两倍以上。孔部53的直径可以例如为约5mm至6mm,孔部51的直径可以例如为约2mm至3mm,并且孔部52的直径可以例如为约2mm至3mm。

(孔部51、52和53的位置关系)

如图1B和图2所示,在俯视时,孔部51和孔部52设置成彼此不重叠。孔部51设置成在俯视时整个孔部51不与孔部52重叠。在俯视时,整个孔部51与孔部53重叠,并且整个孔部52与孔部53重叠。在俯视时,孔部51例如设置在孔部53的内周表面附近。例如,在俯视时,孔部51设置成孔部51的内周表面的一部分与孔部53的内周表面的一部分重叠。孔部52例如设置在孔部53的内周表面附近。例如,在俯视时,孔部52设置成孔部52的内周表面的一部分与孔部53的内周表面的一部分重叠。孔部51和孔部52例如设置在俯视时整个孔部51、52与孔部53重叠的范围内孔部51和孔部52彼此相距最远的位置处。此处,孔部53的内周表面具有第一部分53A和第二部分53B,该第二部分53B相对于孔部53的中心轴线A1与第一部分53A点对称布置。中心轴线A1穿过孔部53的平面中心并且沿绝缘基板40的厚度方向延伸。在本实施例中,在俯视时,孔部51的内周表面的一部分与第一部分53A重叠,并且在俯视时,孔部52的内周表面的一部分与第二部分53B重叠。因此,孔部51和52中彼此相距最远的内周表面之间的距离等于第一部分53A和第二部分53B之间在平面方向上的距离,即,孔部53的直径。

如图1B所示,在俯视时,在孔部51的内周表面和53的内周表面彼此重叠的部分中,孔部51的内周表面和孔部53的内周表面(即,第一部分53A)形成为在绝缘基板40的厚度方向上连续延伸。另外,在俯视时,在孔部52的内周表面和53的内周表面彼此重叠的部分中,孔部52的内周表面和孔部53的内周表面(即,第二部分53B)形成为在绝缘基板40的厚度方向上连续延伸。

在截面图中,气孔50形成为曲柄形状。气孔50的截面形状为具有两个弯曲部的曲柄形状。即,气孔50的截面形状具有曲柄形状,该曲柄形状由从相反表面40B向上延伸的孔部51、从孔部51的上端部在平面方向上延伸的孔部53、以及在俯视时在与孔部51偏移的位置处从孔部53向上延伸的孔部52构成。在气孔50中,惰性气体通过气体流路21被引入孔部51中,并且惰性气体通过孔部51流入孔部53。此外,在气孔50中,流入孔部53的惰性气体在孔部53中沿平面方向移动,并且然后该惰性气体流入孔部52,并且惰性气体通过孔部52从气孔50排放。例如,将从孔部52排放的惰性气体填充至置于放置表面40A上的吸附目标对象的下表面与放置表面40A之间,从而对吸附目标对象进行冷却。

(多孔体60的构造)

在气孔50中,设置有具有透气性的多孔体60。例如,多孔体60设置在气孔50的孔部53中。多孔体60具有在其中的孔隙。孔隙与孔部51和52连通,使得气体可以从多孔体60的下侧(孔部51侧)朝向多孔体60的上侧(孔部52侧)穿过。例如,通过在孔部53中设置大量陶瓷珠(诸如氧化铝珠等)来形成多孔体60。例如,可以使用玻璃纤维、耐热树脂海绵等作为多孔体60。例如,多孔体60不设置在孔部51和52中。

(静电电极70的构造)

如图1A所示,静电电极70设置在绝缘基板40中。例如,静电电极70是形成为膜状的导体层。静电电极70例如设置在绝缘基板40的位于放置表面40A附近的部分。例如,静电电极部70形成在绝缘层42的上表面上。例如,静电电极70设置成夹在绝缘层42和绝缘层43之间。静电电极70例如与吸附电源(未示出)电连接。静电电极70构造成通过由从吸附电源施加的电压产生的静电力将吸附目标对象固定在放置表面40A上。例如,可以使用钨(W)或钼(Mo)作为静电电极70的材料。应注意的是,尽管在图1A中示出了一个静电电极70,但是包括实际布置在同一平面上的多个电极。

(操作)

接下来,对基板固定装置10的操作进行描述。

例如,在将基板固定装置10布置在腔室(未示出)内的状态下,将吸附目标对象置于静电吸盘30的放置表面40A上。通过将原料气体引入腔室中并且对底板20施加高频电压,产生等离子体以对吸附目标对象(例如,晶片)执行处理。此时,将诸如He气等惰性气体从气体供应源(未示出)引入由气体流路21和气孔50构造的气体供应部。惰性气体依次穿过气体流路21、气孔50的孔部51、孔部53中的多孔体60、以及孔部52,并且该惰性气体被供应至置于放置表面40A上的吸附目标对象的下表面。当通过此种方式产生等离子体时,在吸附目标对象和金属底板20之间可能发生异常放电。如图1B所示,作为异常放电的路径,可以示例说明从气孔50的惰性气体的排放端口(即,孔部52的上端部)通过气孔50的内部到底板20的路径R1。路径R1例如是从孔部52的上端部通过气孔50的内部到底板20的上表面的最短路径。

此处,如图14所示的比较例,当气孔50C中存在沿绝缘基板40C(静电吸盘30C)的厚度方向从气孔50C的排放端口50D呈直线延伸至底板20的上表面的路径R2时,路径R2的长度与绝缘基板40C的厚度一致。即,异常放电路径R2的长度与绝缘基板40C的厚度方向的尺寸一致。

与之对比,如图1B所示,在本实施例的静电吸盘30中,在俯视时,形成在绝缘基板40的相反表面40B中的孔部51和形成在放置表面40A中的孔部52不重叠。根据该构造,孔部52的上端部(该上端部是气孔50的排放端口)与孔部51的在底板20的上表面侧开口的下端部可以在平面方向上偏移。因此,可以使异常放电路径R1的长度比绝缘基板40的厚度长了孔部51和52在平面方向上的偏移量的长度。具体地,本实施例的静电吸盘30的路径R1沿绝缘层43的厚度方向从孔部52的上端部延伸至孔部52的下端部。例如,路径R1在孔部53中从孔部52的下端部延伸至孔部51的上端部。此时,由于孔部51和孔部52设置成在俯视时彼此偏移,所以从孔部52的下端部到孔部51的上端部的最短路径在与绝缘层42的厚度方向相交的倾斜方向上延伸。为此,路径R1在孔部53中的长度变得长于绝缘层42的厚度。路径R1沿绝缘层41的厚度方向从孔部51的上端部延伸至底板20的上表面。通过这种方式,路径R1的长度变得长于绝缘层41至43(绝缘基板40)的厚度,并且长于比较例的路径R2(参照图14)。由此,与比较例相比,可以使留在气孔50中的等离子体与惰性气体之间的碰撞概率降低。结果,可以有利地抑制异常放电的发生,并且可以有利地抑制由于异常放电而引起的介电击穿等的发生。

<基板固定装置10的制造方法>

接下来,对基板固定装置10的制造方法进行描述。此处,对静电吸盘30的制造方法进行详细描述。

首先,在图3A所示处理中,制备由陶瓷材料和有机材料制成的生片81、82和83。例如,生片81、82和83中的每一个具有氧化铝(矾土)与粘合剂、溶剂等混合的片状。生片81、82和83中的每一个的平面形状的尺寸与图1A所示的绝缘基板40的平面形状的尺寸相对应。

通过后述处理中的烧制使生片83成为图1A所示的绝缘层43。生片83设置有在厚度方向上穿透生片83的通孔83X。通孔83X设置在与图1A所示的孔部52相对应的位置处。通孔83X的平面形状的尺寸形成为小于图1A所示的孔部52的平面形状的尺寸。通过后述处理中的烧制使生片82成为图1A所示的绝缘层42。生片82设置有在厚度方向上穿透生片82的通孔82X。通孔82X设置在与图1A所示的孔部53相对应的位置处。通孔82X的平面形状的尺寸设定为与图1A所示的孔部53的平面形状的尺寸相对应。通过后述处理中的烧制使生片81成为图1A所示的绝缘层41。生片81中没有形成通孔。应注意的是,例如通过激光加工法或机械加工法来形成通孔82X和83X。

接下来,在图3B所示处理中,通过在加热生片81、82和83的同时对生片81、82和83进行加压,从而在厚度方向上压缩生片81、82和83。通过该处理,生片81、82和83中的每一个在厚度方向上的尺寸变得小于在该处理前的尺寸。通过这种方式在厚度方向上压缩生片81、82和83中的每一个,在后述处理中对生片81、82和83中的每一个进行烧制时,能够稳定控制生片81、82和83中的每一个的收缩量。

接下来,在图4A所示处理中,例如,通过印刷法(丝网印刷)使用导电膏在生片82的上表面上形成导体图案71。通过后述处理中的烧制使导体图案71变成图1A所示的静电电极70。应注意的是,可以使用包括诸如钼等金属颗粒或导电陶瓷颗粒、粘合剂和溶剂的膏作为导电膏。应注意的是,导体图案71还可以形成在生片83的下表面上。

另外,在图4A所示处理中,在形成有导体图案71的表面面向上方的状态下,将生片82布置在生片81上。然后,将生片81和82层压。例如,通过在加热生片的同时对生片进行加压,使生片81和82彼此结合。通过该处理,通过生片81使生片82的通孔82X的下侧的开口封闭。

接下来,在图4B所示处理中,通过使用刮板等将作为图1A所示的多孔体60前体的膏状材料61填充在通孔82X中。此时,由于通过生片81使通孔82X的一侧(此处为下侧)的开口封闭,因此可以易于将膏状材料61填充在通孔82X中。膏状材料61例如包括诸如构成图1A所示的多孔体60的氧化铝珠等陶瓷珠。例如,可以使用包括氧化铝珠、粘合剂和溶剂的材料作为膏状材料61。

随后,在图5A所示处理中,在生片82布置在上侧的状态下,将生片83布置在生片81和82上。此时,生片81、82和83位置对准,使得在俯视时通孔83X与通孔82X重叠。然后,将生片81、82和83层压以形成结构80。例如,通过在加热生片的同时对生片进行加压,使生片81、82和83彼此结合。通过该处理,将导体图案71埋入生片82和生片83之间,并且使通孔83X和通孔82X彼此连通。

接下来,在图5B所示处理中,烧制图5A所示的结构80。由此,生片81、82和83被烧结以分别成为绝缘层41、42和43,并且形成层压有绝缘层41、42和43的陶瓷基板80A。烧制时的温度例如为1500℃至1600℃。通过该处理中的烧制,图5A所示的膏状材料61的诸如溶剂等有机成分挥发,并且膏状材料61的氧化铝珠被烧结。由此,多个氧化铝珠设置在通孔82X中,并且多孔体60形成在通孔82X中。此时,由于通孔83X形成在绝缘层43中,因此可以通过通孔83X将由膏状材料61的有机成分挥发而产生的气体有利地排放到陶瓷基板80A的外部。由此,能够有利地抑制由于上述气体而使绝缘层41和43变形而向外凸起。应注意的是,陶瓷基板80A中具有通过对图5A所示的导体图案71进行烧结而获得的静电电极70。对陶瓷基板80A执行各种处理。

接下来,在图6A所示处理中,形成在厚度方向上穿透绝缘层41并且与通孔82X连通的通孔81X,并且形成在厚度方向上穿透绝缘层43并且与通孔82X连通的通孔83Y。此处,通孔81X与孔部51相对应,通孔82X与孔部53相对应,并且通孔83Y与孔部52相对应。由此,具有通孔81X、82X和83Y的气孔50形成在陶瓷基板80A中。例如,以增加图5B所示的通孔83X的开口宽度的方式来形成通孔83Y。通孔81X形成为在俯视时不与通孔83Y重叠。应注意的是,例如通过激光加工法或机械加工法来形成通孔81X和83Y。

随后,在图6B所示处理中,对陶瓷基板80A的上表面和下表面均进行抛光。由此,陶瓷基板80A的上表面形成为放置表面40A。接下来,在放置表面40A上形成大量凹部45,并且在放置表面40A上形成突部44。由此,获得图1A所示的绝缘基板40。应注意的是,例如通过激光加工法或机械加工法来形成凹部45。

通过上述制造处理,可以制造出静电吸盘30。

在本实施例中,绝缘层41是第一绝缘层的示例,绝缘层42是第二绝缘层的示例,绝缘层43是第三绝缘层的示例,孔部51是第一孔部的示例,孔部52是第二孔部的示例,并且孔部53是第三孔部的示例。另外,生片81是第一生片的示例,生片82是第二生片的示例,并且生片83是第三生片的实例。此外,通孔82X是第一通孔的示例,通孔81X是第二通孔的示例,通孔83Y是第三通孔的示例,并且通孔83X是第四通孔的示例。

(效果)

接下来,对本实施例的效果进行描述。

(1)在俯视时,从绝缘基板40的相反表面40B朝向绝缘基板40的放置表面40A延伸的孔部51和从放置表面40A朝向相反表面40B延伸的孔部52设置成彼此不重叠。根据该构造,可以使孔部52的上端部(该上端部是气孔50的排放端口)与孔部51的在底板20的上表面侧开口的下端部在平面方向上偏移。因此,可以使异常放电路径R1的长度比绝缘基板40的厚度长了孔部51和52在平面方向上的偏移量的长度。由此,可以使留在气孔50中的等离子体与惰性气体之间的碰撞概率降低。结果,可以有利地抑制异常放电的发生,并且可以有利地抑制由于异常放电而引起的介电击穿等的发生。

(2)孔部53的平面形状形成为大于孔部51和52的平面形状。根据该构造,在俯视时孔部51和孔部52与孔部53重叠的状态下,可以易于增加孔部51与孔部52在平面方向上的偏移量。由此,可以易于增加异常放电路径R1的长度。

(3)孔部51设置成在俯视时整个孔部51与孔部53重叠,并且孔部51的内周表面的一部分与孔部53的内周表面的第一部分53A重叠。另外,孔部52设置成使得在俯视时整个孔部52与孔部53重叠,并且孔部52的内周表面的一部分与孔部53的内周表面的第二部分53B重叠。根据该构造,孔部51和孔部52可以设置在俯视时整个孔部51、52与孔部53重叠的范围内孔部51和52彼此相距最远的位置处。由此,可以使孔部51与孔部52在平面方向上的偏移量增大,从而可以使异常放电路径R1的长度增长。因此,可以更有利地抑制异常放电的发生。

(4)多孔体60设置在孔部53中。由此,能够抑制等离子体留在气孔50中,特别是留在孔部53中。结果,可以使留在气孔50中的等离子体与惰性气体之间的碰撞概率降低,从而可以抑制异常放电的发生。

(第二实施例)

在下文中,参照图7A至图9B对第二实施例进行描述。在本实施例中,静电吸盘30的制造方法与第一实施例不同。在下文中,主要对与第一实施例的差异进行描述。利用相同的附图标记来表示图1至图6中示出的相同构件,并且省略了元件中的每一个的详细描述。

首先,在图7A所示处理中,制备具有通孔81X的生片81、具有通孔82X的生片82、以及具有通孔83Y的生片83。此处,通孔81X设置在与图1A所示的孔部51相对应的位置处。通孔81X的平面形状的尺寸设定为与图1A所示的孔部51的平面形状的尺寸相对应。通孔83Y设置在与图1A所示的孔部52相对应的位置处。通孔83Y的平面形状的尺寸设定为与图1A所示的孔部52的平面形状的尺寸相对应。通孔81X和通孔83Y形成在俯视时彼此不重叠的位置处。

接下来,在图7B所示处理中,通过在加热生片81、82和83的同时对生片81、82和83进行加压,从而在厚度方向上压缩各个生片81、82和83。

随后,在图8A所示处理中,例如,通过丝网印刷在生片82的上表面上形成导体图案71。应注意的是,导体图案71还可以形成在生片83的下表面上。

另外,在图8A所示处理中,在形成有导体图案71的表面面向上方的状态下,将生片82布置在生片81上。此时,生片81和82位置对准,使得在俯视时通孔81X与通孔82X重叠。然后,将生片81和82层压。

接下来,在图8B所示处理中,将膏状材料71填充至通孔82X中。

随后,在图9A所示处理中,在将生片82布置在上侧的状态下,将生片83布置在生片81和82上。此时,生片81、82和83位置对准,使得在俯视时通孔83Y与通孔82X重叠,并且在俯视时通孔83Y与通孔81X不重叠。然后,将生片81、82和83层压以形成结构80。

接下来,在图9B所示处理中,对图9A所示结构80进行烧制。由此,生片81、82和83被烧结以分别成为绝缘层41、42和43,并且形成了层压有绝缘层41、42和43的陶瓷基板80A。通过该处理中的烧制,图9A所示的膏状材料61的溶剂等有机成分挥发,并且膏状材料61的氧化铝珠被烧结。由此,具有大量氧化铝珠的多孔体60形成在通孔82X内。此时,由于通孔81X和83Y形成在绝缘层41和43中,因此可以通过通孔81X和83Y将由膏状材料61的有机成分挥发而产生的气体有利地排放到陶瓷基板80A的外部。由此,能够有利地抑制由于上述气体而使绝缘层41和43变形而向外凸起。通过该处理,具有通孔81X、82X和83Y的气孔50形成在陶瓷基板80A中。此时,通孔81X与孔部51相对应,通孔82X与孔部53相对应,并且通孔83Y与孔部52相对应。

此后,对陶瓷基板80A的上表面和下表面均进行抛光。由此,陶瓷基板80A的上表面形成为放置表面40A。接下来,在放置表面40A上形成大量凹部45,并且在放置表面40A上形成突部44。由此,可以制造出绝缘基板40和静电吸盘30。

根据上述实施例,可以获得与第一实施例的效果(1)至(4)相同的效果。

(第三实施例)

在下文中,参照图10A至图12B对第三实施例进行描述。在本实施例中,静电吸盘30的制造方法与第一实施例不同。在下文中,主要对与第一实施例的差异进行描述。利用相同的附图标记来表示图1至图9中示出的相同构件,并且省略了元件中的每一个的详细描述。

首先,在图10A所示处理中,制备生片81、具有通孔82X的生片82、以及生片83。此处,在生片81和83中没有形成通孔。

接下来,在图10B所示处理中,通过在加热生片81、82和83的同时对生片81、82和83进行加压,从而在厚度方向上压缩各个生片81、82和83。

随后,在图11A所示处理中,例如,通过丝网印刷在生片82的上表面上形成导体图案71。应注意的是,导体图案71还可以形成在生片83的下表面上。

接下来,在形成有导体图案71的表面朝向上方的状态下,将生片82层压在生片81上。

接下来,将膏状材料61填充至通孔82X中。此时,由于通过生片81使通孔82X的一侧(此处为下侧)的开口封闭,因此可以易于将膏状材料61填充到通孔82X中。

随后,在图11B所示处理中,在将生片82布置在上侧的状态下,将生片83布置在生片81和82上。然后,将生片81、82和83层压以形成结构80。

接下来,在图12A所示处理中,烧制图11B所示的结构80。由此,生片81、82和83被烧结以分别成为绝缘层41、42和43,并且形成层压有绝缘层41、42和43的陶瓷基板80A。通过该处理的烧制,在通孔82X内,由图11B所示的膏状材料61形成多孔体60。

接下来,在图12B所示处理中,形成在厚度方向上穿透绝缘层41并且与通孔82X连通的通孔81X,并且形成在厚度方向上穿透绝缘层43并且与通孔82X连通的通孔83Y。此处,通孔81X与孔部51相对应,通孔82X与孔部53相对应,并且通孔83Y与孔部52相对应。由此,具有通孔81X、82X和83Y的气孔50形成在陶瓷基板80A中。

此后,对陶瓷基板80A的上表面和下表面均进行抛光。由此,陶瓷基板80A的上表面形成为放置表面40A。接下来,在放置表面40A上形成大量凹部45,并且在放置表面40A上形成突部44。由此,可以制造出绝缘基板40和静电吸盘30。

根据上述实施例,可以获得与第一实施例的效果(1)至(4)相同的效果。

(其它实施例)

可以对上述实施例中的每一个进行如下改变和实施。可以在技术一致的范围内对上述实施例中的每一个和以下变型实施例实施彼此组合。

在上述实施例中的每一个中,孔部51设置成孔部51的内周表面的一部分在俯视时与孔部53的内周表面的第一部分53A重叠。然而,孔部51的形成位置不受特别限制。

例如,如图13所示,孔部51可以设置在俯视时与孔部53重叠并且与孔部53的内周表面间隔开的位置处。

在上述实施例中的每一个中,孔部52设置成孔部52的内周表面的一部分在俯视时与孔部53的内周表面的第一部分53B重叠。然而,孔部52的形成位置不受特别限制。

例如,如图13所示,孔部52可以设置在俯视时与孔部53重叠并且与孔部53的内周表面间隔开的位置处。

在上述实施例中的每一个中,整个孔部51设置成在俯视时与孔部53重叠。然而,本发明不局限于此。例如,孔部51的仅一部分可以在俯视时与孔部53重叠。即,孔部51和孔部53可以设置成在俯视时彼此部分重叠。

在上述实施例中的每一个中,整个孔部52设置成在俯视时与孔部53重叠。然而,本发明不局限于此。例如,孔部52的仅一部分可以在俯视时与孔部53重叠。即,孔部52和孔部53可以设置成在俯视时彼此部分重叠。

在上述实施例中的每一个中,可以通过粘合层使绝缘层41和绝缘层42彼此结合。另外,可以通过粘合层使绝缘层42和绝缘层43彼此结合。

在上述实施例中的每一个中,绝缘基板40具有三层绝缘层41、42和43被层压的结构。然而,本发明不局限于此。例如,绝缘基板40可以具有四个以上的绝缘层被层压的结构。例如,绝缘基板40可以实施为四个绝缘层被层压的结构,并且孔部53可以形成为在厚度方向上穿透两个绝缘层。

在上述实施例中的每一个中,气孔50形成为在截面图中具有一个曲柄形状的结构。然而,气孔50的形状不受特别限制。例如,气孔50可以形成为在截面图中两个以上的曲柄形状为连续的结构。

在上述实施例中的每一个中,静电吸盘30的结构不受特别限制。例如,绝缘基板40可以内部设置有发热体(加热器),该发热体构造成通过从基板固定装置10的外部施加电压来产生热量并且执行加热,使得绝缘基板40的放置表面40A成为预定温度。

在上述实施例中的每一个中,底板20的结构不受特别限制。例如,气体流路21的形状不受特别限制。另外,加热器可以设置在底板20中。

在上述实施例中的每一个中,可以省略放置表面40A上的突部44。

在上述实施例中的每一个中,基板固定装置10应用于半导体制造设备(例如干蚀刻设备)。干蚀刻设备的示例包括平行平板型反应离子蚀刻(RIE)设备。此外,基板固定装置10还可以应用于诸如等离子体CVD(化学气相沉积)设备和溅射设备等半导体制造设备。

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