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公開番号2025066092
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-22
出願番号2024177132
出願日2024-10-09
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】接合層の近傍における絶縁破壊の発生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、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。ベースプレート200のうち少なくとも接合層300と対向する部分はセラミック膜231で覆われ、当該セラミック膜231の表面が被接合面Sとなっている。被接合面Sは、第1条件:算術平均高さ(Sa)≦1.5μm、第2条件:二乗平均平方根高さ(Sq)≦2.0μm、のうちの少なくとも一方を満たし、且つ、第3条件:最大谷深さ(Sv)≧20.0μm、第4条件:最大高さ(Sz)≧20.0μmのうちの少なくとも一方を満たす。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
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、
前記ベースプレートのうち少なくとも前記接合層と対向する部分はセラミック膜で覆われ、当該セラミック膜の表面が被接合面となっており、
前記被接合面が、
第１条件：算術平均高さ（Ｓａ）≦１．５μｍ
第２条件：二乗平均平方根高さ（Ｓｑ）≦２．０μｍ
以上の第１条件及び第２条件のうちの少なくとも一方を満たし、且つ、
第３条件：最大谷深さ（Ｓｖ）≧２０．０μｍ
第４条件：最大高さ（Ｓｚ）≧２０．０μｍ
以上の第３条件及び第４条件のうちの少なくとも一方を満たすことを特徴とする静電チャック。
続きを表示（約 400 文字）【請求項２】
前記被接合面が、
第５条件：最大谷深さ（Ｓｖ）≦１００．０μｍ
第６条件：最大高さ（Ｓｚ）≦１００．０μｍ
以上の第５条件及び第６条件のうちの少なくとも一方を満たすことを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。
【請求項３】
前記セラミック膜は溶射により形成された膜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】
前記第１条件における算術平均高さ（Ｓａ）、
前記第２条件における最大谷深さ（Ｓｖ）、
前記第３条件における二乗平均平方根高さ（Ｓｑ）、及び、
前記第４条件における最大高さ（Ｓｚ）、は、いずれも、
前記被接合面のうち、３５００００μｍ
２
以上の広さを有する領域全体の測定により得られる値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。

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 1,700 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。下記特許文献１に記載されているように、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。誘電体基板とベースプレートとの間は、例えばシリコーン接着剤である接合層を介して接合されている。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平４－２８７３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体製造装置においてエッチング等の処理が行われているときには、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、接合層やその近傍部分には大きな熱応力が加わる。
【０００５】
熱応力によって、接合層の一部がベースプレートの表面から剥離すると、ベースプレートの表面が露出してしまう。その結果、当該露出した部分とその周囲の部材間において絶縁破壊が生じてしまう可能性がある。
【０００６】
尚、ベースプレートの表面のうち、上記のような接合層の剥離によって露出する部分は、予め溶射等により形成されたセラミック膜で覆われている場合もある。しかしながら、そのようなセラミック膜のみでは、接合層が剥離した際の絶縁破壊を防止できない場合も生じ得る。
【０００７】
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、接合層の近傍における絶縁破壊の発生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】
【０００８】
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、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。ベースプレートのうち少なくとも接合層と対向する部分はセラミック膜で覆われ、当該セラミック膜の表面が被接合面となっている。
被接合面は、
第１条件：算術平均高さ（Ｓａ）≦１．５μｍ
第２条件：二乗平均平方根高さ（Ｓｑ）≦２．０μｍ
以上の第１条件及び第２条件のうちの少なくとも一方を満たし、且つ、
第３条件：最大谷深さ（Ｓｖ）≧２０．０μｍ
第４条件：最大高さ（Ｓｚ）≧２０．０μｍ
以上の第３条件及び第４条件のうちの少なくとも一方を満たす。
【０００９】
被接合面の表面形状が満たすべき上記各条件のうち、第１条件及び第２条件は、いずれも、被接合面が平滑であることを規定する条件となっている。被接合面が、第１条件及び第２条件のうち少なくとも一方を満たす程度に平滑な面となっていれば、接合層の厚さは全体で概ね均等となり、接合層の熱抵抗も概ね均等となる。このため、処理中における基板の面内温度分布を均等なものとすることができる。
【００１０】
一方、第３条件及び第４条件は、いずれも、被接合面に比較的深い凹部が形成されていること、を規定する条件となっている。第３条件及び第４条件のうち少なくとも一方を満たす程度に、被接合面に凹部が形成されている場合には、誘電体基板とベースプレートとの接合時において、未硬化の接着剤が凹部に入り込み、その後硬化する。所謂「アンカー効果」が大きくなるため、接合層と被接合面（つまりセラミック膜）との間の接合強度は大きくなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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