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公開番号2025024834
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023129159
出願日2023-08-08
発明の名称保持装置
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人弁理士法人暁合同特許事務所
主分類H01L 21/683 20060101AFI20250214BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高純度のセラミックスを主成分とする板状部材と、その内部に配置される電極層との密着性に優れる保持基板を備えた保持装置の提供。
【解決手段】本発明の保持装置100は、対象物Wを保持する第1表面S1、及び第1表面の反対側に配される第2表面S2を含み、主成分としてセラミックスを含有する板状部材11と、板状部材11の内部に配置され、導電材料40を主成分として含有しつつセラミックス50を副成分として含有する電極層12とを有する保持基板10を備える。板状部材11は、電極層12の第1表面S1側に配置され、主成分の含有率が99質量%以上である第1誘電層111と、電極層12の第2表面S2側に配置され、主成分の含有率が99質量%以上である第2誘電層112とを含む。電極層12の第1表面S1側における表面12aのフラクタル次元Dが1.18以上である。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
対象物を保持する第１表面、及び前記第１表面の反対側に配される第２表面を含み、主成分としてセラミックスを含有する板状部材と、前記板状部材の内部に配置され、導電材料を主成分として含有しつつ前記セラミックスを副成分として含有する電極層とを有する保持基板を備える保持装置であって、
前記板状部材は、前記電極層の前記第１表面側に配置され、前記主成分の含有率が９９質量％以上である第１誘電層と、前記電極層の前記第２表面側に配置され、前記主成分の含有率が９９質量％以上である第２誘電層とを含み、
前記電極層の前記第１表面側における表面のフラクタル次元Ｄが１．１８以上である保持装置。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
厚み方向に沿った前記電極層の切断面のうち、前記電極層の中心側に設定された観察範囲に対する前記セラミックスの面積比率が３０％以下である請求項１に記載の保持装置。
【請求項３】
前記電極層の前記切断面において、前記セラミックスが、前記第１誘電層と前記第２誘電層とを繋ぐような形で存在していない請求項１又は請求項２に記載の保持装置。
【請求項４】
前記板状部材を平面視した状態において、前記第１表面に対する前記電極層の面積比率が８０％以上である請求項１又は請求項２に記載の保持装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体を製造する際にウェハ（半導体ウェハ）を保持する保持装置として、静電チャックが用いられている。静電チャックは、絶縁性のセラミックスであるアルミナを主体とした保持基板（セラミック基板）を備えており、その保持基板の表面上でウェハが静電引力により保持される。静電引力は、保持基板の内部に設けられた電極層（チャック電極）に電圧が印加されることで、発生する。
【０００３】
この種の静電チャックでは、近年、プラズマエッチング等のプラズマ処理において、高パワーの高周波電力を印加することが求められている。そのため、保持基板の母材（板状部材）を構成する材料として、耐プラズマ性等に優れる高純度のアルミナ（純度９９．９９％）が用いられている（例えば、特許文献１参照）。なお、保持基板の母材が高純度のアルミナで構成されると、母材と、その内部に形成される電極層との接着性が低下する虞がある。そのため、母材が高純度のアルミナからなる保持基板の場合、電極層の形成時に、導電性粉末（Ｐｄ粉末）、バインダの他に、母材との接着性の向上を目的としたアルミナ粉末が添加されたメタライズペーストが用いられている。このようなメタライズペーストからなる電極層には、一方の面側と他方の面側とを厚み方向で繋ぐ３次元網目状のアルミナからなるネットワークが形成されるため、電極層と母材との密着性が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５４４１０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
母材（板状部材）と電極層との密着性を確保することが求められている。
【０００６】
また、電極層の形成時に、アルミナ粉末の使用量を多くすると、電極層と保持基板の母材との密着性は向上するものの、保持基板（特に、電極層付近）の熱伝導性が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
プラズマ処理に伴って、保持基板の一方の表面（上側の表面）側が加熱されると、一方の表面側から他方の表面（下側の表面）側に向かうように、熱が保持基板の内部等を移動する。他方の表面側には、ベース部材が配されており、そのベース部材が加熱されると、ベース部材は、内部に設けられた冷却機構（冷媒流路等）により冷却される。しかしながら、上述したように、電極層の形成時にアルミナ粉末の使用量が多くなると、そのアルミナ粉末からなる熱伝導性の低い部分が、電極層の内部等に形成されるため、その部分が保持基板における熱の移動を妨げて、保持基板の抜熱性を低下させる原因となっていた。
【０００８】
本発明の目的は、高純度のセラミックスを主成分とする板状部材と、その内部に配置される電極層との密着性に優れる保持基板を備えた保持装置を提供することである。
【０００９】
また、本発明の更なる目的は、高純度のセラミックスを主成分とする板状部材と、その内部に配置される電極層との接着性に優れると共に、抜熱性（熱伝導性）に優れる保持基板を備えた保持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。即ち、
＜１＞対象物を保持する第１表面、及び前記第１表面の反対側に配される第２表面を含み、主成分としてセラミックスを含有する板状部材と、前記板状部材の内部に配置され、導電材料を主成分として含有しつつ前記セラミックスを副成分として含有する電極層とを有する保持基板を備える保持装置であって、前記板状部材は、前記電極層の前記第１表面側に配置され、前記主成分の含有率が９９質量％以上である第１誘電層と、前記電極層の前記第２表面側に配置され、前記主成分の含有率が９９質量％以上である第２誘電層とを含み、前記電極層の前記第１表面側における表面のフラクタル次元Ｄが１．１８以上である保持装置。
（【００１１】以降は省略されています）

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