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公開番号2025066044
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-22
出願番号2024121939,2023175472
出願日2024-07-29,2023-10-10
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 20060101AFI20250415BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】接合層のヤング率の値を適切なものとし、誘電体基板に加わる熱応力を低減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、貫通穴140が形成された誘電体基板100と、金属材料により形成されたベースプレート200と、誘電体基板100とベースプレート200との間を接合する接合層300と、を備える。接合層300のヤング率をE(MPa)とし、誘電体基板100の中心軸AX0と貫通穴140の中心軸AX1との間の距離をX(mm)としたときに、中心軸AX0から最も遠い位置にある貫通穴140について、E≦0.2063×X²-59.3887×X+4278.8065 が成り立つ。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
貫通穴が形成された誘電体基板と、
金属材料により形成されたベースプレートと、
前記誘電体基板と前記ベースプレートとの間を接合する接合層と、を備え、
前記接合層のヤング率をＥ（ＭＰａ）とし、
前記誘電体基板の中心軸と前記貫通穴の中心軸との間の距離をＸ（ｍｍ）としたときに、
前記誘電体基板の中心軸から最も遠い位置にある前記貫通穴について、
Ｅ≦０．２０６３×Ｘ
２
－５９．３８８７×Ｘ＋４２７８．８０６５
が成り立つことを特徴とする静電チャック。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
前記貫通穴のうち、前記接合層とは反対側の端部における直径が０．２ｍｍ以下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】
前記接合層はシリコーン接着剤を硬化させたもの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４】
少なくとも１つの前記貫通穴がＸ≧７５ｍｍとなる位置に形成され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】
貫通穴が形成された誘電体基板と、
金属材料により形成されたベースプレートと、
前記誘電体基板と前記ベースプレートとの間を接合する接合層と、を備え、
前記接合層のヤング率をＥ（ＭＰａ）とし、
前記誘電体基板の中心軸と前記貫通穴の中心軸との間の距離をＸ（ｍｍ）としたときに、
全ての前記貫通穴について、
Ｅ≦０．２０６３×Ｘ
２
－５９．３８８７×Ｘ＋４２７８．８０６５
が成り立つことを特徴とする静電チャック。

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 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
例えばエッチング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】
処理中においては、プラズマに曝されることにより基板の温度は上昇し、誘電体基板の温度も上昇する。一方、ベースプレートには低温の冷媒が供給されるため、ベースプレートの温度は－６０℃もしくはそれ以下の温度まで低下することもある。基板の処理に伴う各部の温度変化や、誘電体基板とベースプレートとの間の温度差等に起因して、誘電体基板には大きな熱応力が加わる。
【０００４】
熱応力による誘電体基板の破損を防止するためには、誘電体基板とベースプレートとの間を繋ぐ接合層の材料として、適切な物性を有する材料を選定する必要がある。例えば下記特許文献１では、－６０℃における接合層（接着部材）の貯蔵弾性率を１００ＭＰａ以下とすること、等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
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】
【０００６】
接合層の材料として、可能な限りヤング率の小さな材料を用いれば、誘電体基板に加わる熱応力を小さく抑えることができる。しかしながら、接合層に求められる伝熱性能等に鑑みれば、接合層のヤング率をいくらでも小さくできるわけではない。接合層の材料は、ヤング率が所定の上限値以下であるという条件の下で、求められる伝熱性能等を考慮して適宜選定する必要がある。
【０００７】
ところで、誘電体基板には、冷却用のガスの供給等を目的とした貫通穴が形成されている。本発明者らが行った実験等によれば、誘電体基板に加わる熱応力は、貫通穴の部分において特に大きくなり、その大きさは貫通穴の位置に応じて変化する、という知見が得られている。具体的には、誘電体基板の中心軸と貫通穴の中心軸との間の距離をＸとしたときに、Ｘの値が大きくなるほど、当該貫通穴の部分に加わる熱応力は大きくなる。つまり、Ｘの値が大きくなるほど、接合層のヤング率について許容し得る範囲の上限値は狭くなる。
【０００８】
このため、伝熱性能等の要求仕様を満たしつつ、誘電体基板に加わる熱応力を抑えるためには、「誘電体基板の中心軸と貫通穴の中心軸との間の距離」と、「接合層のヤング率の上限値」と、の相関を考慮しながら、それぞれのパラメータを適切に設定する必要がある。しかしながら、これらの相関をどのように考慮すべきか等について、これまでに具体的な検討は行われていなかった。
【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、接合層のヤング率の値を適切なものとし、誘電体基板に加わる熱応力を低減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、貫通穴が形成された誘電体基板と、金属材料により形成されたベースプレートと、誘電体基板とベースプレートとの間を接合する接合層と、を備える。この静電チャックでは、接合層のヤング率をＥ（ＭＰａ）とし、誘電体基板の中心軸と貫通穴の中心軸との間の距離をＸ（ｍｍ）としたときに、誘電体基板の中心軸から最も遠い位置にある貫通穴について、Ｅ≦０．２０６３×Ｘ
２
－５９．３８８７×Ｘ＋４２７８．８０６５が成り立つ。
（【００１１】以降は省略されています）

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