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公開番号2025009849
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2024078103
出願日2024-05-13
発明の名称静電チャック
出願人TOTO株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/683 20060101AFI20250109BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ガス穴における絶縁破壊を通気プラグによって防止しながらも、ガスの流量のバラつきを抑制することのできる静電チャックを提供する。
【解決手段】静電チャック10は、誘電体基板100と、誘電体基板100に接合された金属部材であって、ガス穴240が形成されたベースプレート200と、ガス穴240の内部に配置された通気プラグ400と、を備える。通気プラグ400は、通気性を有する多孔質のセラミックにより形成された部分、である多孔質部410と、通気性を有さない緻密なセラミックにより形成された部分であって、多孔質部410を外周側から全周に亘り囲んでいる緻密部420と、を有する。多孔質部410と緻密部420とは、セラミック以外の材料からなる接合材を間に挟むことなく、焼結により互いに一体となっている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１ガス穴が形成された誘電体基板と、
前記誘電体基板に接合された金属部材であって、前記第１ガス穴に繋がる第２ガス穴が形成されたベースプレートと、
前記第２ガス穴の内部に配置された通気プラグと、を備え、
前記通気プラグは、
通気性を有する多孔質のセラミックにより形成された部分、である多孔質部と、
通気性を有さない緻密なセラミックにより形成された部分であって、前記多孔質部を外周側から全周に亘り囲んでいる緻密部と、を有し、
前記多孔質部と前記緻密部とは、セラミック以外の材料からなる接合材を間に挟むことなく、焼結により互いに一体となっていることを特徴とする静電チャック。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
前記多孔質部におけるセラミックの純度、及び、前記緻密部におけるセラミックの純度は、いずれも９２％以上であることを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。
【請求項３】
前記緻密部におけるセラミックの平均粒子径は、前記多孔質部におけるセラミックの平均粒子径よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。
【請求項４】
前記緻密部の形状は円筒形状であり、その厚さが全周に亘り均等となっていることを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。
【請求項５】
前記緻密部の厚さは０．１ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項４に記載の静電チャック。
【請求項６】
前記緻密部の厚さは、前記緻密部の内側面の直径の３０％以上であることを特徴とする、請求項４に記載の静電チャック。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は静電チャックに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
例えばＣＶＤ装置等の半導体製造装置には、処理の対象となるシリコンウェハ等の基板を吸着し保持するための装置として、静電チャックが設けられる。静電チャックは、吸着電極が設けられた誘電体基板と、誘電体基板を支持するベースプレートと、を備え、これらが互いに接合された構成を有する。吸着電極に電圧が印加されると静電力が生じ、誘電体基板上に載置された基板が吸着され保持される。
【０００３】
誘電体基板と基板との間の空間には、処理中における基板の温度調整等を目的として、ヘリウム等の不活性ガスが供給される。例えば下記特許文献１に記載されているように、不活性ガスは、ベースプレート及び誘電体基板のそれぞれに形成されたガス穴を通じて上記空間に供給される。
【０００４】
基板の処理中においては、プラズマの入射や吸着電極への電圧印可等に伴って、基板及びその周囲の電位は高くなる。一方、ベースプレートの電位は、半導体製造装置を構成する周辺部材と同じ電位（例えば接地電位）に維持される。このため、ベースプレートのうち特にガス穴の内面では、高電位部分との間で絶縁破壊が生じやすい。ガス穴の内側にプラズマの一部が流入すると、上記のような絶縁破壊はさらに生じやすくなる。
【０００５】
そこで、例えば下記特許文献１に記載されているように、ベースプレートのガス穴の内部には、絶縁破壊を防止するための多孔質プラグが配置される。多孔質プラグは、例えばセラミックのような絶縁性の材料により形成された多孔質の部材である。ガス穴に多孔質プラグを配置することで、通気性を維持しながらも絶縁耐圧を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第７１７５７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
多孔質プラグの全体を多孔質部材とした場合には、金属であるガス穴の内面が、多孔質部材を介してガス穴の内部空間に曝されるため、絶縁耐圧を十分に確保し得ない場合がある。ガス穴の内面における絶縁破壊を確実に防止するための対策としては、上記特許文献１に記載されているように、多孔質部材の外周側を緻密な筒状部材で覆うことが考えられる。しかしながら、多孔質部材及び筒状部材は、それぞれが個別に製作されたセラミック部材であるから、両者の間には寸法公差等による隙間が形成されるものと考えられる。当該隙間は、ベースプレートに向けた絶縁破壊の経路となり得るので好ましくない。
【０００８】
上記隙間を無くすため、多孔質部材の外周面と筒状部材の内周面との間を、接着剤を用いて接合することも考えられる。しかしながら、そのような構成とした場合には、接着時において未硬化の（つまり液状の）接着剤の一部が多孔質部材の内部へと侵入し、その後硬化する。その結果、多孔質部材の内部における流路断面積が小さくなり、更にはその面積も一定とはならないため、通気プラグを通じて基板側へと供給されるガスの流量のバラつきが大きくなってしまう、という新たな問題が生じる。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガス穴における絶縁破壊を通気プラグによって防止しながらも、ガスの流量のバラつきを抑制することのできる静電チャック、を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る静電チャックは、第１ガス穴が形成された誘電体基板と、誘電体基板に接合された金属部材であって、第１ガス穴に繋がる第２ガス穴が形成されたベースプレートと、第２ガス穴の内部に配置された通気プラグと、を備える。通気プラグは、通気性を有する多孔質のセラミックにより形成された部分、である多孔質部と、通気性を有さない緻密なセラミックにより形成された部分であって、多孔質部を外周側から全周に亘り囲んでいる緻密部と、を有する。多孔質部と緻密部とは、セラミック以外の材料からなる接合材を間に挟むことなく、焼結により互いに一体となっている。
（【００１１】以降は省略されています）

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