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公開番号2025044834
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-02
出願番号2023152630
出願日2023-09-20
発明の名称基板固定装置
出願人新光電気工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/683 20060101AFI20250326BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】搭載面の温度の均一性を向上できる基板固定装置を提供する。
【解決手段】基板固定装置10は、セラミック製のベースプレート20と、吸着対象物が搭載される搭載面81Aを有するセラミック製の静電チャック80と、ベースプレート20と静電チャック80とを接着する接着層70と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
セラミック製のベースプレートと、
吸着対象物が搭載される搭載面を有するセラミック製の静電チャックと、
前記ベースプレートと前記静電チャックとを接着する接着層と、
を有する、基板固定装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記ベースプレートは、複数のセラミック板が積層された構造を有している、請求項１に記載の基板固定装置。
【請求項３】
前記複数のセラミック板は、
第１導電性パターンが上面に形成された第１セラミック板と、
前記第１導電性パターンと接合される第２導電性パターンが下面に形成された第２セラミック板と、を有し、
前記第２セラミック板は、前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンとの接合を通じて、前記第１セラミック板の上面に接合されている、請求項２に記載の基板固定装置。
【請求項４】
前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンとは、ろう付けにより互いに接合されている、請求項３に記載の基板固定装置。
【請求項５】
前記ベースプレートは、前記第１セラミック板の上面から下方に向かって凹む凹部と、前記凹部の開口を塞ぐように設けられた前記第２セラミック板とによって形成された冷却路を有し、
前記第１導電性パターンは、平面視において、前記第２セラミック板と重なるように設けられており、
前記第２導電性パターンは、平面視において、前記第１導電性パターンと重なるように設けられるとともに、前記凹部と重ならないように設けられている、請求項３に記載の基板固定装置。
【請求項６】
前記第２セラミック板の上面には、第３導電性パターンが形成されており、
前記複数のセラミック板は、前記第３導電性パターンと接合される第４導電性パターンが下面に形成された第３セラミック板を更に有し、
前記第３セラミック板は、前記第３導電性パターンと前記第４導電性パターンとの接合を通じて、前記第２セラミック板の上面に接合されており、
前記ベースプレートは、前記ベースプレートを厚さ方向に貫通する第１ガス流路を有し、
前記静電チャックは、前記第１ガス流路に連通する第２ガス流路を有し、
前記第１ガス流路は、前記第１セラミック板を厚さ方向に貫通する第１孔部と、前記第２セラミック板を厚さ方向に貫通するとともに前記第１孔部と連通する第２孔部と、前記第３セラミック板を厚さ方向に貫通するとともに前記第２孔部と連通する第３孔部とを有する、請求項３に記載の基板固定装置。
【請求項７】
前記接着層は、
前記ベースプレートと前記静電チャックとの間に設けられた接着剤層と、
前記接着剤層と前記ベースプレートとの間に設けられた第１接着補助層と、
前記接着剤層と前記静電チャックとの間に設けられた第２接着補助層と、を有する、請求項１に記載の基板固定装置。
【請求項８】
前記静電チャックに内蔵された第１電極を更に有する、請求項１に記載の基板固定装置。
【請求項９】
前記静電チャックと前記接着層との間に設けられた樹脂層と、
前記樹脂層に内蔵された第２電極と、
を更に有する、請求項１に記載の基板固定装置。
【請求項１０】
前記ベースプレートと前記静電チャックとは、互いに同一材料を主成分とするセラミック材料により構成されている、請求項１に記載の基板固定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板固定装置に関するものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子を製造する際に使用される成膜装置（例えば、ＣＶＤ装置やＰＶＤ装置）やプラズマエッチング装置は、シリコンウェハ等の基板を真空の処理室内に精度良く保持するための基板固定装置を有している。基板固定装置では、接着層により、金属製のベースプレート上にセラミック製の静電チャックが接着されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－２３０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の基板固定装置では、吸着対象物が搭載される静電チャックの搭載面の温度にばらつきが生じることがある。具体的には、基板固定装置が－６０℃程度の低温や１８０℃程度の高温に晒された場合に、静電チャックの熱変形量とベースプレートの熱変形量との間に大きな差が生じる。すると、接着層に大きな応力が作用するため、接着層に凝集破壊が生じることがある。接着層に凝集破壊が生じると、接着層の熱抵抗の面内均一性が低下するため、静電チャックの搭載面の温度にばらつきが生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一観点によれば、セラミック製のベースプレートと、吸着対象物が搭載される搭載面を有するセラミック製の静電チャックと、前記ベースプレートと前記静電チャックとを接着する接着層と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一観点によれば、搭載面の温度の均一性を向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、一実施形態の基板固定装置を示す概略断面図である。
図２は、図１に示したベースプレートの一部を拡大して示す拡大断面図である。
図３は、ベースプレートの製造方法を示す概略断面図である。
図４は、ベースプレートの製造方法を示す概略断面図である。
図５は、ベースプレートの製造方法を示す概略断面図である。
図６は、変更例の基板固定装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、一実施形態について添付図面を参照して説明する。
なお、添付図面は、便宜上、特徴を分かりやすくするために特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率については各図面で異なる場合がある。また、断面図では、各部材の断面構造を分かりやすくするために、一部の部材のハッチングを梨地模様に代えて示し、一部の部材のハッチングを省略している。なお、本明細書における「上下方向」及び「左右方向」は、各図面において各部材を示す符号が正しく読める向きを正位置とした場合の方向である。
【０００９】
（基板固定装置１０の全体構成）
図１に示すように、基板固定装置１０は、セラミック製のベースプレート２０と、接着層７０と、セラミック製の静電チャック８０とを有している。静電チャック８０は、接着層７０によりベースプレート２０の上面に固定されている。基板固定装置１０は、ベースプレート２０の上面に搭載された静電チャック８０により吸着対象物である基板（図示略）を吸着保持する装置である。基板としては、例えば、シリコンウェハなどを挙げることができる。なお、基板の直径は、例えば、８インチ、１２インチ又は１８インチ程度とすることができる。
【００１０】
ベースプレート２０及び静電チャック８０の材料としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などのセラミック材料を用いることができる。ベースプレート２０の材料と静電チャック８０の材料とは、互いに同一のセラミック材料であってもよいし、互いに異なるセラミック材料であってもよい。例えば、ベースプレート２０の材料と静電チャック８０の材料とは、互いに同一材料を主成分とするセラミック材料とする一方で、純度が互いに異なる材料であってもよい。ここで、本明細書における「主成分」とは、対象となる部位に含まれる成分のうち、９０重量％以上を占める成分である。本実施形態のベースプレート２０の材料は、酸化アルミニウムを主成分とするセラミック材料である。本実施形態の静電チャック８０の材料は、酸化アルミニウムを主成分とするセラミック材料であり、ベースプレート２０よりも酸化アルミニウムの純度が高い材料である。ここで、ベースプレート２０は、酸化アルミニウムの純度が９０％以上であることが好ましく、酸化アルミニウムの純度が９４％以上であることがより好ましい。静電チャック８０は、酸化アルミニウムの純度が９５％以上であることが好ましく、酸化アルミニウムの純度が９９．５％以上であることがより好ましい。このように高純度の酸化アルミニウムにより静電チャック８０を構成することにより、静電チャック８０における絶縁抵抗の温度依存性を小さくでき、温度上昇に対する絶縁抵抗の低下を抑制できる。なお、純度が９９．５％以上であることは、焼結助剤を添加することなく形成されることを示す。また、純度が９９．５％以上であることは、製造工程等において意図しない不純物を含む場合もあることを意味している。
（【００１１】以降は省略されています）

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