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公開番号2025134378
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024032253
出願日2024-03-04
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 20060101AFI20250909BHJP(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、低熱膨張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71Aを有する低熱膨張セラミック製の静電チャック70と、ベースプレート20と静電チャック70とを接合するろう付け部80と、を有する。ベースプレート20は、室温における熱膨張係数が0±1ppm/Kであるセラミック材料により構成されている。静電チャック70は、室温における熱膨張係数が0±1ppm/Kであるセラミック材料により構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
低熱膨張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低熱膨張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合する第１ろう付け部と、
を有し、
前記ベースプレートは、室温における熱膨張係数が０±１ｐｐｍ／Ｋであるセラミック材料により構成され、
前記静電チャックは、室温における熱膨張係数が０±１ｐｐｍ／Ｋであるセラミック材料により構成されている、基板固定装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１ろう付け部を被覆するように前記ベースプレートの外側面及び前記静電チャックの外側面に形成された保護層を更に有する、請求項１に記載の基板固定装置。
【請求項３】
前記ベースプレートは、下部と、前記下部の上面に積層された上部とを有し、
前記上部の平面サイズは、前記下部の平面サイズよりも小さく形成されており、
前記保護層は、前記上部の外側面全面を被覆するとともに、前記静電チャックの外側面全面を被覆するように形成されている、請求項２に記載の基板固定装置。
【請求項４】
前記第１ろう付け部は、
前記ベースプレートの上面に形成された第１導電性パターンと、
前記静電チャックの下面に形成された第２導電性パターンと、
前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンとを接合する第１ろう材と、を有する、請求項１に記載の基板固定装置。
【請求項５】
前記ベースプレートは、
第１セラミック板と、
前記第１セラミック板上に設けられた第２セラミック板と、
前記第１セラミック板と前記第２セラミック板とを接合する第２ろう付け部と、を有し、
前記第２ろう付け部は、
前記第１セラミック板の上面に形成された第３導電性パターンと、
前記第２セラミック板の下面に形成された第４導電性パターンと、
前記第３導電性パターンと前記第４導電性パターンとを接合する第２ろう材と、を有する、請求項１に記載の基板固定装置。
【請求項６】
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３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４導電性パターンは、平面視において、前記第３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５に記載の基板固定装置。
【請求項７】
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孔部とを有し、
前記第２ガス流路は、前記静電チャックを厚さ方向に貫通するとともに前記第２孔部と連通するように形成されている、請求項５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 2,100 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、低熱膨張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低熱膨張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合する第１ろう付け部と、を有し、前記ベースプレートは、室温における熱膨張係数が０±１ｐｐｍ／Ｋであるセラミック材料により構成され、前記静電チャックは、室温における熱膨張係数が０±１ｐｐｍ／Ｋであるセラミック材料により構成されている。
【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に示した基板固定装置の一部を拡大して示す拡大断面図である。
図３は、基板固定装置の製造方法を示す概略断面図である。
図４は、基板固定装置の製造方法を示す概略断面図である。
図５は、基板固定装置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、低熱膨張セラミック製のベースプレート２０と、低熱膨張セラミック製の静電チャック７０と、ベースプレート２０と静電チャック７０とを接合するろう付け部８０と、を有している。基板固定装置１０は、例えば、ろう付け部８０を保護する保護層９０を有している。静電チャック７０は、ろう付け部８０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７０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７０の材料としては、熱膨張係数が低い低熱膨張セラミック材料を用いることができる。低熱膨張セラミック材料としては、例えば、室温における熱膨張係数が０±１ｐｐｍ／Ｋであるセラミック材料を用いることができる。すなわち、低熱膨張セラミック材料としては、熱膨張率ゼロのセラミック材料を用いることができる。低熱膨張セラミック材料としては、例えば、コーディエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ
２
Ｏ
３
・５ＳｉＯ
２
）を主成分とするセラミック材料を用いることができる。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。ベースプレート２０の材料と静電チャック７０の材料とは、互いに同一の低熱膨張セラミック材料であってもよいし、互いに異なる低熱膨張セラミック材料であってもよい。なお、室温は、２２℃～２６℃程度の温度範囲である。
（【００１１】以降は省略されています）

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