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CN103890927A - 交流驱动静电吸盘 - Google Patents

交流驱动静电吸盘 Download PDF

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CN103890927A
CN103890927A CN201280046775.1A CN201280046775A CN103890927A CN 103890927 A CN103890927 A CN 103890927A CN 201280046775 A CN201280046775 A CN 201280046775A CN 103890927 A CN103890927 A CN 103890927A
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CN
China
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jut
interarea
electrostatic chuck
electrode
disposed
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Application number
CN201280046775.1A
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English (en)
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穴田和辉
石川佳津子
吉井雄一
米泽顺治
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明公开了一种交流驱动静电吸盘,具备:电介体基板,具有形成于载置被吸附物侧的主面的突起部与形成于所述突起部周围的底面部;以及电极,设置在所述电介体基板;其中,所述电极包括多个相互分离配设的电极元件,所述多个电极元件能够分别被施加相位各不相同的交流电压,所述突起部根据所述多个电极元件的形状,按规定的间隔配置于所述主面上。本发明能够抑制对设置在载置面侧的突起部的一部分造成局部损伤。

Description

交流驱动静电吸盘
技术领域
本发明的形态总体上涉及一种交流驱动静电吸盘。
背景技术
在进行刻蚀、CVD(Chemical Vapor Deposition:化学气相沉积)、溅镀、离子注入、灰化、曝光、检查等工作的基板处理装置中,静电吸盘作为一种吸附保持被吸附物(半导体晶片或玻璃基板等)的单元被使用。
其间静电吸盘的载置面与被吸附物相互摩擦有可能产生颗粒。另外,静电吸盘的载置面与被吸附物的接触面积增大有可能使被吸附物的吸附脱离响应性变差。
为此,已有公知技术试图在静电吸盘的载置面侧设置突起部以减小接触面积,从而抑制颗粒污染提高被吸附物的吸附脱离响应性。
另一方面,还存在有通过施加多相交流电压,在被吸附基板脱离时不需要进行放电处理,消去被吸附基板振动的静电吸盘装置(参见专利文献1)。但是,专利文献1中记载的静电吸盘装置中,为了在多相电极与被吸附基板之间施加交流电压,存在多相电极中的任意一个与被吸附基板之间的电压变为零的瞬间。于是在位于施加电压为零的电极上的被吸附基板的部分,吸附力局部变为零。因此,有可能会发生被吸附基板局部振动,被吸附基板与静电吸盘装置的载置面局部相互摩擦的问题,这已被本发明人根据自己的研究结果加以判明。
据此,突起部设于静电吸盘的载置面侧时,有可能会发生突起部与被吸附基板局部相互摩擦,从而导致突起部的一部分局部损伤。
专利文献1:日本特开2003-332412号公报
发明内容
本发明是基于对所涉及的课题的认知而进行的,目的在于提供一种交流驱动静电吸盘,其能够抑制对设置在载置面侧的突起部的一部分造成局部损伤。
根据本发明的一个形态,提供了一种交流驱动静电吸盘,具备:电介体基板,具有形成于载置被吸附物侧的主面的突起部与形成于所述突起部周围的底面部;以及电极,设置在所述电介体基板,其中,所述电极包括多个相互分离配设的电极元件,所述多个电极元件能够分别被施加相位各不相同的交流电压,所述突起部根据所述多个电极元件的形状,按规定的间隔配置于所述主面上。
附图说明
图1(a)~图1(c)是用于例示本发明实施方式涉及的交流驱动静电吸盘的模式剖视图;
图2(a)及图2(b)是用于例示本实施方式涉及的交流驱动静电吸盘的变形例的模式剖视图;
图3是例示本实施方式的电极图案的平面模式图;
图4(a)及图4(b)是例示本实施方式的电极与突起部的配置关系的平面模式图;
图5是例示比较例涉及的交流驱动静电吸盘的电极图案的平面模式图;
图6(a)及图6(b)是例示比较例涉及的交流驱动静电吸盘的电极与突起部的配置关系的平面模式图;
图7(a)及图7(b)是用于说明突起部的局部损伤的平面模式图;
图8(a)~图8(c)是放大突起部观察时的放大模式图;
图9是放大直流驱动静电吸盘的突起部观察时的放大模式图;
图10是例示本发明人使用本实施方式涉及的交流驱动静电吸盘实施的被吸附物的位移量的测定结果及模拟结果的一例的曲线图;
图11是表示图10所示的测定结果及模拟结果中测定位置及数据位置的平面模式图;
图12是例示本发明人使用比较例涉及的交流驱动静电吸盘实施的被吸附物的位移量的测定结果及模拟结果的一例的曲线图;
图13是表示图12所示的测定结果及模拟结果中测定位置及数据位置的平面模式图;
图14是例示本实施方式的电极和突起部的其他配置关系的平面模式图;
图15是例示本实施方式的电极与突起部的另一其他配置关系的平面模式图;
图16是例示本实施方式的电极与突起部的另一其他配置关系的平面模式图;
图17(a)及图17(b)是例示本实施方式的电极与突起部的另一其他配置关系的平面模式图;
图18(a)及图18(b)是例示本实施方式的电极与突起部的另一其他配置关系的平面模式图;
图19(a)及图19(b)是例示本实施方式的电极与突起部的另一其他配置关系的平面模式图;
图20(a)及图20(b)是例示本实施方式的电极与突起部的另一其他配置关系的平面模式图;
图21是例示本实施方式的电极与突起部的另一其他配置关系的平面模式图;
图22(a)及图22(b)是选择性配置本实施方式的突起部的模式剖视图;
图23(a)及图23(b)是用于说明突起部的直径的模式剖视图;
图24是例示本实施方式的电极图案的变形例的平面模式图;
图25是例示本实施方式的电极图案的其他变形例的平面模式图;
图26是例示本实施方式的电极图案的另一其他变形例的平面模式图;
图27是例示本实施方式的电极图案的另一其他变形例的平面模式图;
图28是例示本实施方式的电极图案的另一其他变形例的平面模式图;
图29是例示本实施方式的电极图案的另一其他变形例的平面模式图;
图30是例示本实施方式的电极图案的另一其他变形例的平面模式图;
图31是例示本实施方式的电极图案的另一其他变形例的平面模式图;
图32是例示本实施方式的电极图案的另一其他变形例的平面模式图;
图33是例示电极宽度与抗冲击指数的关系的一例的曲线图;
图34是例示电极间隔与抗冲击指数的关系的一例的曲线图;
图35是例示突起间距与抗冲击指数的关系的一例的曲线图;
图36是例示接触面积比与抗冲击指数的关系的一例的曲线图;
图37是例示突起直径与抗冲击指数的关系的一例的曲线图;
图38是例示突起部顶面的表面粗糙度与抗冲击指数的关系的一例的曲线图。
具体实施方式
第1发明为如下交流驱动静电吸盘,具备:电介体基板,具有形成于载置被吸附物侧的主面的突起部与形成于所述突起部周围的底面部;以及电极,设置在所述电介体基板,其中,所述电极包括多个相互分离配设的电极元件,所述多个电极元件能够分别被施加相位各不相同的交流电压,所述突起部根据所述多个电极元件的形状,按规定的间隔配置于所述主面上。
根据该交流驱动静电吸盘,突起部根据多个电极元件的形状按规定的间隔配置于电介体基板的主面上,由此,被吸附物的位移能够大致被均匀化,同时控制其振动。另外,能够防止对突起部的一部分造成局部损伤。
另外,第2发明为如下交流驱动静电吸盘,在第1发明中,其中,所述突起部存在于将所述多个电极元件投影到所述主面的投影面之上。
根据该交流驱动静电吸盘,能够进一步抑制被吸附物的振动。另外,能够防止对突起部的一部分造成局部损伤。
另外,第3发明为如下交流驱动静电吸盘,在第1发明中,其中,所述突起部存在于将所述多个电极元件投影到所述主面的投影面之上以外的位置。
根据该交流驱动静电吸盘,能够进一步抑制被吸附物的振动。另外,能够防止对突起部的一部分造成局部损伤。
另外,第4发明为如下交流驱动静电吸盘,在第2发明中,其中,所述多个电极元件分别具有延展的部分,所述突起部在将所述多个电极元件投影到所述主面的投影面之上,存在于在所述部分的所述延展的方向延伸的中心线之上以外的位置。
根据该交流驱动静电吸盘,能够进一步抑制被吸附物的振动。另外,能够防止对突起部的一部分造成局部损伤。
另外,第5发明为如下交流驱动静电吸盘,在第3发明中,其中,设于所述多个电极元件中的邻接的电极元件之间的间隙具有延展的部分,所述突起部在将所述间隙投影到所述主面的投影面之上,存在于在所述部分的所述延展的方向延伸的中心线之上以外的位置。
根据该交流驱动静电吸盘,能够进一步抑制被吸附物的振动。另外,能够防止对突起部的一部分造成局部损伤。
另外,第6发明为如下交流驱动静电吸盘,在第4发明中,其中,多个所述突起部在将所述多个电极元件投影到所述主面的投影面之上,存在于相对于所述中心线对称的位置。
根据该交流驱动静电吸盘,能够进一步抑制被吸附物的振动。另外,能够防止对突起部的一部分造成局部损伤。
另外,第7发明为如下交流驱动静电吸盘,在第5发明中,其中,多个所述突起部在将所述间隙投影到所述主面的投影面之上,存在于相对于所述中心线对称的位置。
根据该交流驱动静电吸盘,能够进一步抑制被吸附物的振动。另外,能够防止对突起部的一部分造成局部损伤。
另外,第8发明为如下交流驱动静电吸盘,在第2发明中,其中,设于所述多个电极元件中的邻接的电极元件之间的间隙具有延展的部分,多个所述突起部在将所述多个电极元件投影到所述主面的投影面之上,存在于相对于在所述部分的所述延展的方向延伸的中心线对称的位置。
根据该交流驱动静电吸盘,能够进一步抑制被吸附物的振动。另外,能够防止对突起部的一部分造成局部损伤。
另外,第9发明为如下交流驱动静电吸盘,在第2发明中,其中,所述多个电极元件分别具有延展的部分,所述突起部在将所述多个电极元件投影到所述主面的投影面之上,存在于在所述部分的所述延展的方向延伸的中心线之上。
根据该交流驱动静电吸盘,能够防止对突起部的一部分造成局部损伤。
另外,第10发明为如下交流驱动静电吸盘,在第3发明中,其中,设于与所述多个电极元件中的邻接的电极元件之间的间隙具有延展的部分,所述突起部在将所述间隙投影到所述主面的投影面之上,存在于在所述部分的所述延展的方向延伸的中心线之上。
根据该交流驱动静电吸盘,能够防止对突起部的一部分造成局部损伤。
另外,第11发明为如下交流驱动静电吸盘,在第1发明中,其中,配置于所述主面中央部的相互相邻的突起部彼此的间隔,与配置于所述主面外周部的相互相邻的突起部彼此的间隔相比较窄。
根据该交流驱动静电吸盘,与电介体基板的主面的外周部相比,突起部在电介体基板的主面的中央部较密集。因此,能够防止对配置于电介体基板的主面的外周部的突起部的一部分造成局部损伤。
另外,第12发明为如下交流驱动静电吸盘,在第1发明中,其中,配置于所述主面中央部的相互相邻的电极彼此的间隔,与配置于所述主面外周部的相互相邻的电极彼此的间隔相比较窄。
根据该交流驱动静电吸盘,与电介体基板的主面的外周部相比,电极在电介体基板的主面的中央部较密集。因此,与电介体基板的主面的外周部相比,突起部在电介体基板的主面的中央部较密集。因此,能够防止对配置于电介体基板的主面的外周部的突起部的一部分造成局部损伤。
另外,第13发明为如下交流驱动静电吸盘,在第1发明中,其中,在所述主面垂直观察时,配置于中央部的所述突起部的顶面的面积相对于所述主面的整个面积的比例,与配置于外周部的所述突起部的顶面的面积相对于所述主面的整个面积的比例相比较高。
根据该交流驱动静电吸盘,配置于电介体基板的主面的中央部的突起部与被吸附物的接触面积,与配置于电介体基板的主面的外周部的突起部与被吸附物的接触面积相比较大。因此,能够防止对配置于电介体基板的主面的外周部的突起部的一部分造成局部损伤。
另外,第14发明为如下交流驱动静电吸盘,在第1发明中,其中,配置于所述主面的外周部的所述突起部的直径,与配置于所述主面的中央部的所述突起部的直径相同或者与配置于所述主面的中央部的所述突起部的直径相比较大。
例如,该交流驱动静电吸盘被使用于进行离子注入的基板处理装置时,因为受到光束照射,半导体晶片等被吸附物有可能热膨胀。如果被吸附物热膨胀,则配置于电介体基板的主面的外周部的突起部,与配置于电介体基板的主面的中央部的突起部相比较容易被削刮。根据该交流驱动静电吸盘,配置于电介体基板的主面的外周部的突起部的直径,与配置于电介体基板的主面的中央部的突起部的直径相同或者与配置于电介体基板的主面的中央部的突起部的直径相比较大。因此,能够防止对配置于电介体基板的主面的外周部的突起部的一部分造成局部损伤。
另外,第15发明为如下交流驱动静电吸盘,在第9发明中,其中,在所述主面垂直观察时,配置于所述主面的外周部的所述突起部,与配置于所述主面的中央部的所述突起部的排列图案相比,配置于朝外周方向选择性移动过的位置上。
另外,在第16发明为如下交流驱动静电吸盘,在第10发明中,其中,在所述主面垂直观察时,配置于所述主面的外周部的所述突起部,与配置于所述主面的中央部的所述突起部的排列图案相比,配置于朝外周方向选择性移动过的位置上。
根据该交流驱动静电吸盘,能够降低突起部的一部分容易造成局部损伤的特性。
另外,第17发明为如下交流驱动静电吸盘,在第9发明中,其中,在所述主面垂直观察时,配置于从最外周开始第二周的突起部,与在所述主面垂直观察时配置于从最外周开始第二周以外的突起部的排列图案相比,配置于朝外周方向选择性移动过的位置上。
另外,第18发明为如下交流驱动静电吸盘,在第10发明中,其中,在所述主面垂直观察时配置于从最外周开始第二周的突起部,与在所述主面垂直观察时配置于从最外周开始第二周以外的突起部的排列图案相比,配置于朝外周方向选择性移动过的位置上。
根据该交流驱动静电吸盘,能够降低突起部的一部分容易造成局部损伤的特性。
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。而且,在各图中,对于相同的构成要素标注相同符号并适当地省略详细说明。
图1(a)~图1(c)是用于例示本发明实施方式涉及的交流驱动静电吸盘的模式剖视图。
而且,图1(a)是用于例示交流驱动静电吸盘的模式剖视图。图1(b)是图1(a)所示的A部的放大模式图。图1(c)是用接触式粗糙度测量仪测定图1(b)所示的B部的图表。
如图1(a)及图1(b)所示,交流驱动静电吸盘1具备基台2、电介体基板3、电极4。
由无机材料构成的绝缘体层5形成在基台2的一方的主面(电极4侧的表面)上。另外,电介体基板3具有形成于载置被吸附物侧的主面(载置面侧)的突起部3a,及形成于突起部3a周围的底面部3b。该突起部3a的顶面为载置半导体晶片等被吸附物时的载置面。
另外,设有电极4的介电体基板3的主面,与设有绝缘体层5的基台2的主面,通过绝缘性粘结剂被粘结。该绝缘性粘结剂硬化后为接合层6。另外,虽然图1(a)所示的交流驱动静电吸盘1具有接合电介体基板3与绝缘体层5的构造,但是也可以具有如之后在图2(a)及图2(b)中说明的将电极内置于电介体基板的构造。
在此,对本申请说明书中的“顶面”进行说明。
如图1(c)所示,本申请说明书中的“顶面”指在从突起部3a的中心轴开始分开并局限于L2长度的范围内所具有的部分。在此,L2是突起部3(a)的底部的长度L1的80%的长度。
突起部3a的顶面3a1具有例如曲面的面。顶面3a1的外侧可以是曲面,也可以是直线状的面。
电极4、电源10a及电源10b通过电线9被分别连接。另外,虽然以贯穿基台2的方式被设置电线9,但是电线9与基台2绝缘。图1(a)~图1(c)所例示的交流驱动静电吸盘1是以互相邻接正极、负极的电极的方式形成在电介体基板3上的所谓的双极型静电吸盘。本实施方式涉及的交流驱动静电吸盘1并非仅局限于此,也可以是三极型、其他多极型。另外,电极的数量、形状、配置也能够适当变更。关于此,将在后文进行详述。
另外,以贯穿交流驱动静电吸盘1的方式设有贯穿孔11。贯穿孔11的一端,在底面部3b处开口。贯穿孔11的另一端通过未图示的压力控制单元或流量控制单元与未图示的气体供给单元连接。未图示的冷却用气体的气体供给单元供给氦气或者氩气等。而且,通过形成底面部3b设置的空间3c成为被供给气体的通路。空间3c彼此分别连通,使被供给气体遍布整个空间。
另外,载置半导体晶片等被吸附物时在支撑被吸附物的外周部的位置,也可以配置未图示的环状突起部。由此,能够抑制前述气体漏出。另外,在设置前述气体供给用的贯穿孔11以外的贯穿孔时,在该贯穿孔的周围也可以配置未图示的环状突起部。由此,可以抑制前述气体漏出。
进一步地,可以在底面部3b上设置与贯穿孔11连通的放射状或同心圆状的未图示的气体分配槽(凹状的槽)。如果设置这样的气体分配槽,则可以加快气体分配速度。
基台2,例如可由铝合金或铜等热传导率高的金属形成。而且,在基台2的内部,设有流过冷却液或加热液的流路8。另外,虽然可以不必设置流路8,但是从被吸附物的温度控制的观点出发则优选设置。
另外,设于基台2的一方的主面上的绝缘体层5例如可由氧化铝(Al2O3)或氧化钇(Y2O3)等多晶体形成。另外,绝缘体层5的热传导率优选为比接合层6的热传导率大。此时,更优选使绝缘体层5的热传导率为2W/mK以上。据此,与接合层单独存在的情况相比热传递性更好,能够进一步提高被吸附物的温度控制性及面内温度的均匀性。
接合层6的热传导率优选为较高的热传导率。例如,接合层6的热传导率优选为1W/mK以上,更进一步优选为1.6W/mK以上。这样的热传导率例如可以通过在硅胶或环氧树脂等中作为填充物添加氧化铝或氮化铝来得到。另外,还能通过添加的比率调节热传导率。
如果考虑热传导性,则复合层6的厚度优选为尽可能薄。另一方面,如果考虑由于基台2的热膨胀率与电介体基板3的热膨胀率之差所引起的热剪切应力而剥离接合层6,则接合层6的厚度优选为尽可能厚。因此,考虑到上述情况,接合层6的厚度优选为0.1mm以上,0.3mm以下。
电介体基板3按照静电吸盘所需的各种要求能够采用各种材料。此时,如果考虑热导率、电绝缘的可靠性,则电介体基板3优选为由多晶陶瓷烧结体形成。作为多晶陶瓷烧结体,例如可以例示为由氧化铝、氧化钇、氮化铝、碳化硅等构成的多晶陶瓷烧结体等。
电介体基板3所用材料的体积电阻率例如为在静电吸盘的使用温度区域(例如,室温(25℃左右))内是108Ωcm以上。
另外,本申请说明书中的体积电阻率是用JIS标准(日本工业标准)(JISC2141:1992电绝缘用陶瓷材料试验方法)所示的方法测定的数值。此时的测定能够在静电吸盘的使用温度区域内进行。
作为电极4的材料,可以例示为氧化钛、钛单体或钛和氧化钛的混合物、氮化钛、碳化钛、钨、金、银、铜、铝、铬、镍、金-白金合金等。
图2(a)及图2(b)是用于例示本实施方式涉及的交流驱动静电吸盘的变形例的模式剖视图。
另外,图2(a)是用于例示交流驱动静电吸盘的模式剖视图。图2(b)是图2(a)所示的F部的放大模式图。
本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1a中,在电介体基板30的内部埋入电极4。即,电极4内置于电介体基板30的内部。
这样的交流驱动静电吸盘1a,例如,用印刷电路基板印刷层叠法等制造。
例如,首先,在由多晶陶瓷成形体(例如,多晶氧化铝成形体)构成的印刷电路基板上通过丝网印刷钨糊形成电极4。此后,以埋设电极4的方式加压层叠多个印刷电路基板,形成烧成前的层叠体。通过将该层叠体切削加工成期望的形状,并在期望的环境中进行烧成,能够制造在内部埋设有电极4的电介体基板30。
图3是例示本实施方式的电极图案的平面模式图。
另外,图4(a)及图4(b)是例示本实施方式的电极与突起部的配置关系的平面模式图。
另外,图5是例示比较例涉及的交流驱动静电吸盘的电极图案的平面模式图。
另外,图6(a)及图6(b)是例示比较例涉及的交流驱动静电吸盘的电极与突起部的配置关系的平面模式图。
另外,图4(a)及图6(a)是表示在电介体基板3的主面垂直观察时的交流驱动静电吸盘的平面模式图。图4(b)是图4(a)所示的C部的放大模式图。图6(b)是图6(a)所示的D部的放大模式图。
如图3及图4(a)所示,本实施方式涉及的交流驱动静电吸盘1具有多个电极4。换言之,电极4包括多个电极元件。多个电极元件分别相互分离配设。因此,如图4(b)所示,在相互相邻的电极4彼此之间,存在没有配置电极4的部分(间隙)14。而且,图3及图4(a)所示的交流驱动静电吸盘1中,多个电极元件呈大致漩涡状配置。多个电极元件上能够分别施加相位各不相同的交流电压。
图3及图4(a)所示的交流驱动静电吸盘1中设6极的电极4。而且,电极4的6极中的每2极形成一对。即,6极的电极4形成三对。因此,对具有图3及图4(a)所示的图案的电极4可以被施加三相交流电压。例如,在任意瞬间观察时,对形成第1对的电极4(第1相电极)施加正极电压。对形成第2对的电极4(第2相电极)施加负极电压。对形成第3对的电极4(第3相电极)不施加电压。即,形成第3对的电极4被施加的电压为零。这样的三相交流电压施加模式随时间的推移而进行切换。
相对于此,如图5及图6(a)所示,比较例涉及的交流驱动静电吸盘1b中,在电极4延展的方向垂直观察时的电极4的宽度(以下,为便于说明称为“电极宽度”),与图3及图4(a)所示的交流驱动静电吸盘1的电极4的电极宽度相比较宽。
比较例涉及的交流驱动静电吸盘1b中,与之前关于图3、图4(a)及图4(b)所说明的交流驱动静电吸盘1同样,电极4包括多个电极元件。多个电极元件分别相互分离配设。因此,如图6(b)所示,在相互相邻的电极4彼此之间,存在间隙14。在多个电极元件上能够分别施加相位各不相同的交流电压。
如图6(a)及图6(b)所示,比较例涉及的交流驱动静电吸盘1b中,突起部3a以大致相等间隔大致均匀地横跨配置于电介体基板3的大致整体上。换言之,突起部3a无需配合多个电极元件的形状或多个电极元件的图案,而是以大致相等间隔配置。即,突起部3a与多个电极元件的形状或多个电极元件的图案无关,以大致相等间隔配置。根据本发明人的研究结果,此时,突起部3a与被吸附物局部相互摩擦,对突起部3a的一部分有可能造成局部损伤。对此,参照附图进行进一步说明。
图7(a)及图7(b)是用于说明突起部的局部损伤的平面模式图。
另外,图8(a)~图8(c)是放大突起部观察时的放大模式图。
另外,图9是放大直流驱动静电吸盘的突起部观察时的放大模式图。
而且,图7(a)是例示被施加至第2相电极4b的电压为零时的平面模式图。图7(b)是例示被施加至第3相电极4c的电压为零时的平面模式图。图7(a)及图7(b)中,省略基台2及绝缘体层5。另外,图8(a)是图7(a)所示的E部的放大模式图。图8(b)是图7(b)所示的G部的放大模式图。
首先,参照图9,对直流驱动静电吸盘中的被吸附物的作用进行说明。
直流驱动静电吸盘中,如果对电极施加直流电压,则被吸附物20被直流驱动静电吸盘吸附并保持。此时,被吸附物20与突起部3a接触。接下来,如果使对电极施加的直流电压为零,则作用在被吸附物20上的吸附力被解除,能够从直流驱动静电吸盘脱离被吸附物20。接下来,对其他的被吸附物20进行同样的动作。因此,如图9所示的箭头,被吸附物20与突起部3a的接触或碰撞反复发生,被吸附物20与突起部3a的振动几乎没有。因此,突起部3a与被吸附物20局部相互摩擦,对突起部3a的一部分造成局部损伤的可能性很小。
与此相对,例如为了提高吸附脱离响应性,有使用交流驱动静电吸盘的情况。如图7(a)所示,例如在对第1相电极4a及第3相电极4c施加电压,而对第2相电极4b不施加电压的任意瞬间,被吸附物20位于第1相电极4a及第3相电极4c之上的部分通过吸附力被吸附并保持于交流驱动静电吸盘1。此时,被吸附物20位于第1相电极4a及第3相电极4c之上的部分与突起部3a接触。
另一方面,在图7(a)所示的任意瞬间,因为对第2相电极4b没有施加电压,所以对被吸附物20位于第2相电极4b之上的部分没有吸附力作用。因此,被吸附物20位于第2相电极4b之上的部分由于供给气体的影响而从突起部3a的顶面(接触面)浮升,向远离突起部3a的方向产生位移。此时,如图8(a)所示,由于突起部3a与被吸附物20局部相互摩擦,有可能对突起部3a造成损伤。
接下来,三相交流电压的施加模式随时间的推移而进行切换。而且,如图7(b)所示,例如在对第1相电极4a及第2相电极4b施加电压,而对第3相电极4c不施加电压的任意瞬间,被吸附物20位于第1相电极4a及第2相电极4b之上的部分通过吸附力被吸附并保持于交流驱动静电吸盘1。此时,被吸附物20位于第1相电极4a及第2相电极4b之上的部分与突起部3a接触。
另一方面,在图7(b)所示的任意瞬间,因为对第3相电极4c没有施加电压,所以对被吸附物20位于第3相电极4c之上的部分没有吸附力作用。因此,被吸附物20位于第3相电极4c之上的部分从突起部3a的顶面浮升,向远离突起部3a的方向产生位移。此时,如图8(b)所示,在与图8(a)中前述的突起部3a与被吸附物20局部相互摩擦的位置不同的位置上,突起部3a与被吸附物20局部相互摩擦。由此,在与图8(a)中前述的突起部3a受到损伤的位置不同的位置上,突起部3a有可能受到损伤。
接下来,如果三相交流电压的施加模式随时间的推移而依次进行切换,使在图8(a)中前述的状态与图8(b)中前述的状态反复,则有可能对突起部3a的一部分造成局部损伤。据此,如图8(c)所示,局部损伤的突起部3a的一部分有可能破损,从而产生颗粒。即,如果不仅被吸附物20与突起部3a发生碰撞,而且被吸附物20与突起部3a反复产生相互摩擦,则有可能对突起部3a的一部分造成局部的损伤。
本发明人的研究结果表明,这样的局部损伤比较容易发生在相互相邻的电极4彼此的边界部的附近或间隙14的附近。另外,如果电极4的电极宽度较宽,则前述的局部损伤比较容易发生。
这里,回到图4(a)及图4(b)进行说明,本实施方式涉及的交流驱动静电吸盘1中,突起部3a根据多个电极元件的形状或多个电极元件的图案按规定的间隔配置。所谓的“根据多个电极元件的形状或多个电极元件的图案”是指例如包括:“体现多个电极元件的形状或多个电极元件的图案”、“按照多个电极元件的形状或多个电极元件的图案”、“仿照多个电极元件的形状或多个电极元件的图案”、“匹配多个电极元件的形状或多个电极元件的图案”、以及“基于多个电极元件的形状或多个电极元件的图案”中的至少任意一个。对于这些,将在后文举具体例进行说明。
如此,可以将朝向远离突起部3a方向的被吸附物20的位移大致均匀化,并同时控制其振动。另外,能够防止对突起部3a的一部分造成局部损伤。
如图4(b)所示,突起部3a存在于将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上。另外,如图4(b)所示,多个电极元件分别具有延展的部分。突起部3a在将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上,存在于向多个电极元件的各个部分的延展的方向延伸的中心线4d(以下,为便于说明称为“电极的中心线”)之上。由此,能够进一步抑制被吸附物20的位移量。另外,能够防止对突起部3a的一部分造成局部损伤。
另外,如图4(a)所示,在电介体基板3的主面垂直观察时,配置于电介体基板3的主面的中央部的相互相邻的电极4彼此的间隔,与配置于电介体基板3的主面的外周部的相互相邻的电极4彼此的间隔相比较窄。换言之,配置于电介体基板3的主面的中央部的电极4的电极宽度,与配置于电介体基板3的主面的外周部的电极4的电极宽度相比较窄。即,与电介体基板3的主面的外周部相比,电极4在电介体基板3的主面的中央部更加密集。
因此,在电介体基板3的主面垂直观察时,配置于电介体基板3的主面的中央部的相互相邻的突起部3a彼此的间隔,与配置于电介体基板3的主面的外周部的相互相邻的突起部3a彼此的间隔相比较窄。即,与电介体基板3的主面的外周部相比,突起部3a在电介体基板3的主面的中央部更加密集。因此,在电介体基板3的主面垂直观察时,配置于中央部的突起部3a的顶面的面积相对于电介体基板3的主面整个面积的比例,与配置于外周部的突起部3a的顶面的面积相对于电介体基板3的主面整个面积的比例相比较高。如此,在比较同一面积时,配置于电介体基板3的主面的中央部的突起部3a与被吸附物20的接触面积(顶面的面积),与配置于电介体基板3的主面的外周部的突起部3a与被吸附物20的接触面积(顶面的面积)相比较大。另外,在电介体基板3的外周部及未图示的贯穿孔周围的至少任意一处配设有了环状突起部时,突起部3a的顶面的面积包括了环状突起部的顶面的面积。
图10是例示本发明人使用本实施方式涉及的交流驱动静电吸盘实施的被吸附物的位移量的测定结果及模拟结果的一例的曲线图。
另外,图11是表示图10所示的测定结果及模拟结果中的测定位置及数据位置的平面模式图。
另外,图12是例示本发明人使用比较例涉及的交流驱动静电吸盘实施的被吸附物的位移量的测定结果及模拟结果的一例的曲线图。
另外,图13是表示图12所示的测定结果及模拟结果中的测定位置及数据位置的平面模式图。
首先,参照图12及图13,对比较例涉及的交流驱动静电吸盘中的位移量的测定结果及模拟(CAE:Computer Aided Engineering,计算机辅助工程)结果的一例进行说明。图12所示曲线图的横轴表示测定位置及读取数据的位置。图12所示曲线图的纵轴表示被吸附物20的位移量。
本测定及本模拟中,设定供给至空间3c(参照图1(a),图1(b),图2(a)及图2(b))的气体的压力为20托(Torr)。测定位置及读取数据的位置如图13所示。
如图12所示的曲线图,位置a~位置k中被吸附物20在位置a及位置b的位移量与其他位置的位移量相比较大。试料(1)及试料(2)的交流驱动静电吸盘1中,被吸附物20在位置a及位置b的位移量大约为6微米(μm)~7μm。另外,模拟的交流驱动静电吸盘1中,被吸附物20在位置a及位置b的位移量大约为4μm~5μm。
另一方面,位置a~位置k中被吸附物20在位置j及位置k的位移量与其他位置的位移量相比较小。如图13所示,位置j及位置k处的电极4的电极宽度与其他的位置相比较窄。由此得知,如果电极4的电极宽度越小,则越能够减小被吸附物20的位移量。
与此相对,参照图10及图11,对本实施方式涉及的交流驱动静电吸盘中的位移量的测定结果及模拟结果的一例进行说明。图10所示曲线图的横轴表示测定位置及读取数据的位置。图10所示曲线图的纵轴表示被吸附物20的位移量。
本测定及本模拟中,在减压至1×10-3帕斯卡(Pa)的腔体内,本实施方式涉及的交流驱动静电吸盘1上载置有12英寸大小的半导体晶片。供给至空间3c(参照图1(a),图1(b),图2(a)及图2(b))的气体的压力是20Torr。被施加至电极4的交流电压是1000伏特(V)。在如此条件下,使用激光位移计测定图11所示测定位置处的位移量。另外,在模拟中读取图11所示位置处的数据。
如图10所示的曲线图,全部位置1~16处的被吸附物20的位移量根据实测和模拟均为大约0.2μm以下。即,可知本实施方式涉及的交流驱动静电吸盘能够抑制被吸附物20的位移量。
图14是例示本实施方式的电极与突起部的其他配置关系的平面模式图。
另外,图14相当于图4(a)所示的C部的放大模式图。
图14所示的配置关系中,突起部3a存在于将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上以外的位置。即,突起部3a存在于将电极4投影到电介体基板3的主面时的间隙14之上。另外,如图14所示,间隙14具有延展的部分。突起部3a在将间隙14投影到电介体基板3的主面的投影面之上,存在于向间隙14的部分的延展的方向延伸的中心线14d(以下,为便于说明称为“间隙的中心线”)之上。由此,能够进一步抑制被吸附物20的位移量。另外,还能够防止对突起部3a的一部分造成局部损伤。
图15是例示本实施方式的电极与突起部的另一其他配置关系的平面模式图。
另外,图15相当于图4(a)所示的C部的放大模式图。
图15所示的配置关系中,突起部3a存在于将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上。突起部3a在将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上,存在于电极4的中心线4d之上以外的位置。
进一步地,突起部3a在将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上,存在于电极4的中心线4d与电极4的端部4e的中间的位置。但是,突起部3a的位置并不限定于此。突起部3a也可以在将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上,存在于电极4的中心线4d之上以外的位置,并且存在于从电极4的中心线4d离开与规定距离相当的位置。换言之,突起部3a的配置周期也可以存在于电极4的图案的配置周期的整数倍的位置。由此,可以进一步抑制被吸附物20的位移量。
图16是例示本实施方式的电极与突起部的另一其他配置关系的平面模式图。
另外,图16相当于图4(a)所示的C部的放大模式图。
图16所示的配置关系中,突起部3a存在于在将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上以外的位置。突起部3a在将间隙14投影到电介体基板3的主面的投影面之上,存在于间隙14的中心线14d之上以外的位置。
进一步地,突起部3a在将间隙14投影到电介体基板3的主面的投影面之上,存在于间隙14的中心线14d与间隙14的端部14e的中间的位置。但是,突起部3a的位置并不限定于此。突起部3a也可以在将间隙14投影到电介体基板3的主面的投影面之上,存在于间隙14的中心线14d之上以外的位置,并且存在于从间隙14的中心线14d离开与规定距离相当的位置即可。换言之,突起部3a的配置周期也可以存在于间隙14的图案的配置周期的整数倍的位置。由此,可以进一步抑制被吸附物20的位移量。
图17(a)及图17(b)是例示本实施方式的电极与突起部的另一其他配置关系的平面模式图。
另外,图17(a)相当于图4(a)所示的C部的放大模式图。图17(b)是图17(a)所示的剖面A-A的模式剖视图。
图17(a)及图17(b)所示的配置关系中,多个突起部3a存在于将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上。多个突起部3a在将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上,存在于电极4的中心线4d之上以外的位置。
进一步地,多个突起部3a在将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上,存在于相对于电极4的中心线4d对称的位置。多个突起部3a的位置并非限定于图17(a)及图17(b)所示的位置(例如电极4的端部4e的位置)。例如,如果多个突起部3a在将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上,存在于相对于电极4的中心线4d对称的位置,则可以并非存在于电极4的端部4e的位置,而是存在于电极4的中心线4d与电极4的端部4e的中间的位置。由此,可以进一步抑制被吸附物20的位移量。
图18(a)及图18(b)是例示本实施方式的电极与突起部的另一其他配置关系的平面模式图。
另外,图18(a)相当于图4(a)所示的C部的放大模式图。图18(b)是图18(a)所示的剖面B-B的模式剖视图。
图18(a)及图18(b)所示的配置关系中,多个突起部3a存在于将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上。
进一步地,多个突起部3a在将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上,存在于相对于间隔14的中心线14d对称的位置。多个突起部3a的位置并非限定于图18(a)及图18(b)所示的位置(例如电极4的中心线4d的位置)。由此,可以进一步抑制被吸附物20的位移量。
图19(a)及图19(b)是例示本实施方式的电极与突起部的另一其他配置关系的平面模式图。
另外,图19(a)相当于图4(a)所示的C部的放大模式图。图19(b)是图19(a)所示的剖面C-C的模式剖视图。
图19(a)及图19(b)所示的配置关系中,多个突起部3a存在于将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上以外的位置。
进一步地,多个突起部3a在将间隔14投影到电介体基板3的主面的投影面之上,存在于相对于间隔14的中心线14d对称的位置。多个突起部3a的位置并非限定于间隙14的中心线14d与间隙14的端部14e(参照图16)的中间的位置。由此,可以进一步抑制被吸附物20的位移量。
另外,具有图18(a)及图18(b)中前述的配置关系的突起部3a与具有图19(a)及图19(b)中前述的配置关系的突起部3a也可以混合存在。即,多个突起部3a也可以在将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上,及在将间隙14投影到电介体基板3的主面的投影面之上,存在于相对于间隙14的中心线14d对称的位置。
图20(a)及图20(b)是例示本实施方式的电极与突起部的另一其他配置关系的平面模式图。
另外,图20(a)相当于图4(a)所示的C部的放大模式图。图20(b)是图20(a)所示的剖面D-D的模式剖视图。
图20(a)及图20(b)所示的配置关系中,多个突起部3a存在于将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上。
进一步地,多个突起部3a在将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上,存在于相对于多个电极4(图20(a)及图20(b)中5个电极4)中的1个电极4的中心线4d对称的位置。多个突起部3a也可以不必存在于将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上。即,多个突起部3a如果存在于相对于多个电极4中的一个电极4的中心线4d对称的位置,也可以存在于将多个电极元件投影到电介体基板3的主面时的间隙14之上。由此,可以进一步抑制被吸附物20的位移量。
图21是例示本实施方式的电极与突起部的另一其他配置关系的平面模式图。
另外,图22(a)及图22(b)是选择性配置本实施方式的突起部的模式剖视图。
另外,图21相当于图4(a)所示的C部的放大模式图。图22(a)是例示突起部存在于电极4的中心线4d之上时的模式剖视图。图22(b)是例示将配置于从最外周开始第2周的突起部配置于与电极4的中心线4d相比朝外周方向选择性移动过的位置时的模式剖视图。
本发明人的研究结果表明,受到相对较大损伤的突起部3a较多被包括于在电介体基板3的主面垂直观察时配置于从最外周开始第2周的突起部3a内。
另外,如之前关于图7(a)~图8(c)所作的说明,由于三相交流电压的施加图案随时间的推移而进行切换,所以被吸附物20产生时而局部从突起部3a浮升、时而与突起部3a接触等的振动。本发明人的研究结果表明,在电介体基板3的主面垂直观察时被吸附物20的位移量于外周部处较大。
对此,参照图22(a)及图22(b)进行说明。图22(a)所示的交流驱动静电吸盘中,突起部3a在将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上,存在于电极4的中心线4d之上。此时,图22(a)所示的第1相电极4a是在电介体基板3的主面垂直观察时配置于最外周电极4。与此相对,图22(b)所示的交流驱动静电吸盘中,在将多个电极元件投影到电介体基板3的主面的投影面之上,配置于从最外周开始第2周以外的突起部3a,存在于电极4的中心线4d之上。另一方面,配置于从最外周开始第2周的突起部3a,配置于与电极4的中心线4d相比朝外周方向选择性移动过的位置。此时,图22(b)所示的第1相电极4a是在电介体基板3的主面垂直观察时配置于最外周电极4。
在此,不对最外周电极4(图22(a)及图22(b)中第1相电极4a)施加电压时,如图22(a)及图22(b)所示的虚线,被吸附物20以从最外周开始第2周的电极4(图22(a)及图22(b)中第2相电极4b)上的突起部3a为起点分别变形。此时,图22(b)所示的交流驱动静电吸盘中,由于配置于从最外周开始第2周的突起部3a配置于与电极4(第1相电极4b)的中心线4d相比朝外周方向选择性移动过的位置,图22(b)所示的被吸附物20的位移量h2与图22(a)所示的被吸附物20的位移量h1相比较小。因此,为了降低被吸附物20的外周部的位移量,配置于从最外周开始第2周的突起部3a优选为配置于靠近外周方向。
因此,本实施方式涉及的交流驱动静电吸盘1中,电介体基板3的主面的外周部附近的突起部3a,配置于与其他突起部3a的排列图案相比朝外周方向选择性移动过的位置。例如,如图21所示,在电介体基板3的主面垂直观察时配置于从最外周开始第2周以外的突起部3a,存在于电极4的中心线4d上。另一方面,在电介体基板3的主面垂直观察时配置于从最外周开始第二周的突起部3a2,配置于与电极4的中心线4d相比朝外周方向选择性移动过的位置。本发明人的研究结果表明,如此就能够抑制被吸附物20位于在电介体基板3的主面垂直观察时配置于从最外周开始第二周的突起部3a2之上的部分的位移量。因此,能够降低容易对突起部3a、3a2的一部分造成局部损伤的特性。
图23(a)及图23(b)是用于说明突起部的直径的模式剖视图。另外,图23(a)是表示配置于电介体基板的主面的中央部的突起部的模式剖视图。图23(b)是表示配置于电介体基板的主面的外周部的突起部的模式剖视图。
例如,本实施方式涉及的交流驱动静电吸盘被使用于进行离子注入的基板处理装置时,因为受到光束照射,半导体晶片等被吸附物20有可能热膨胀。本发明人的研究结果表明,如果被吸附物20热膨胀,则配置于电介体基板3的主面的外周部的突起部3a与配置于电介体基板3的主面的中央部的突起部3a相比较容易被削刮。
因此,如图23(a)及图23(b)所示,本实施方式涉及的交流驱动静电吸盘1中,配置于电介体基板3的主面的外周部的突起部3a的直径L4,与配置于电介体基板3的主面的中央部的突起部3a的直径L3相比较大。或者,配置于电介体基板3的主面的外周部的突起部3a的直径L4,与配置于电介体基板3的主面的中央部的突起部3a的直径L3大致相同。即,突起部3a的直径在电介体基板3的主面的整体处都大致相同。
另外,在电介体基板3的主面垂直观察时的突起部3a的形状不呈圆形时,突起部3a的直径是指圆相当的直径。本申请说明书中,“圆相当的直径”是指,假定有一个具有与作为对象的平面形状的面积相同面积的圆时,该圆的直径。例如,在电介体基板3的主面垂直观察时的突起部3a的形状是多边形时,圆相当的直径指具有与该多边形面积相同面积的圆的直径。
如此,即使被吸附物20热膨胀时,可以抑制配置于电介体基板3的主面的外周部的突起部3被削刮并受到损伤。
接下来,参照附图对本实施方式的电极图案的变形例进行说明。
图24是例示本实施方式的电极图案的变形例的平面模式图。
另外,图24是表示在电介体基板3的主面垂直观察时交流驱动静电吸盘的平面模式图。该平面模式图同样也针对之后关于图25~图32所说明的变形例。
本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1c的电极4呈扇形。而且,呈扇形的电极4大致均匀地配置于圆周方向。
图25是例示本实施方式的电极图案的其他变形例的平面模式图。
本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1d的电极4呈三角形。但是,配置于电介体基板3主面的外周部的电极4不是呈三角形,而是呈三角形中的一边仿照了电介体基板3的外周形状的形状。而且,电极4大致均匀地横跨配置于电介体基板3的主面的整体上。
图26是例示本实施方式的电极图案的另一其他变形例的平面模式图。
本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1e的电极4呈四边形。但是,配置于电介体基板3主面的外周部的电极4不是呈四边形,而是呈四边形或三角形中的一边仿照了电介体基板3的主面的外周形状的形状。而且,电极4大致均匀地横跨配置于电介体基板3的主面的整体上。
图27是例示本实施方式的电极图案的另一其他变形例的平面模式图。
本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1f的电极4呈扇形的一部分的形状。而且,用双点划线表示的扇形4f的内部的多个电极4形成1个群。由多个电极4形成群的扇形4f大致均匀地配置于圆周方向上。
图28是例示本实施方式的电极图案的另一其他变形例的平面模式图。
本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1g的电极4呈六边形。而且,电极4例如如蜂窝的形状横跨配置于电介体基板3的主面的整体上。
图29是例示本实施方式的电极图案的另一其他变形例的平面模式图。
本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1h的电极4包括多个电极元件。多个电极元件以大致漩涡状配置。本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1h中设有6极的电极4。而且,电极4的6极中的每2极形成一对。即,6极的电极4形成三对。因此,本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1h的电极4上被施加三相交流电压。
图30是例示本实施方式的电极图案的另一其他变形例的平面模式图。
本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1i的电极4包括多个电极元件。多个电极元件以大致同心圆状配置。本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1i中设有6极的电极4。而且,电极4的6极中的每2极形成一对。即,6极的电极4形成三对。因此,本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1i的电极4上被施加三相交流电压。
图31是例示本实施方式的电极图案的另一其他变形例的平面模式图。
本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1j的电极4呈梳齿状。本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1j中设有6极的电极4。而且,电极4的6极中的每2极形成一对。而且,成对的电极4以在一方的电极4的相互相邻的梳齿彼此之间插入另一方的电极4的梳齿的方式配置。6极的电极4形成三对。因此,本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1i的电极4上被施加三相交流电压。
图32是例示本实施方式的电极图案的另一其他变形例的平面模式图。
本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1k的电极4包括多个电极元件。电极元件以同心圆状配置。本变形例涉及的交流驱动静电吸盘1k中设有5极的电极4。
以上,参照图24~图32,例示了本实施方式的电极4图案的变形例。即使是在这些电极4的图案中,电极4与突起部3的配置关系由于具有之前关于图4(a)、图4(b)及图14~图21所说明的配置关系,可以得到与之前关于图4(a)、图4(b)及图14~图21所说明的效果同样的效果。
接下来,对与本实施方式的电极4及突起部3a相关的主要数值参照附图进行说明。
图33是例示电极宽度与抗冲击指数的关系的一例的曲线图。
图33所示的横轴表示电极4的电极宽度。图33所示的纵轴表示电介体基板3的抗冲击指数。在本申请说明书中,“抗冲击指数”定义为“拉伸强度(拉伸强力)/冲击应力(冲击值)”。
如之前关于图7(a)~图8(c)所作的说明,被吸附物20由于交流电压的施加模式而导致产生局部位移或振动。由此,突起部3a有可能受到损伤。突起部3a受到的损伤程度依存于例如电介体基板3的材料等。如之前关于图1(a)~图1(c)所作的说明,电介体基板3由例如多晶陶瓷烧结体形成。作为多晶陶瓷烧结体,能够例示为,例如由氧化铝、氧化钇、氮化铝、碳化硅等构成的多晶陶瓷烧结体。
但是,电介体基板3的材料并不仅限定于此,也可以是例如硅橡胶等的高分子化合物或,例如聚酰亚胺(PI)等的树脂。因此,本发明人为了一元化表现电介体基板3的材料特有的数值,定义了前述的抗冲击指数。对电介体基板3的冲击优选为较小的冲击。因此,抗冲击指数优选为较小的数值。
如图33所示,如果考虑高分子化合物的抗冲击指数,则电极4的电极宽度优选为约30mm左右以下。另外,如果考虑树脂的抗冲击指数,则电极4的电极宽度优选为约20mm左右以下。另外,如果考虑氧化铝的抗冲击指数,则电极4的电极宽度优选为约10mm左右以下。如此,能够防止对突起部3a的一部分造成局部损伤。
图34是例示电极间隔与抗冲击指数的关系的一例的曲线图。
图34所示的横轴表示相互相邻的电极4彼此的间隔。相互相邻的电极4彼此的间隔指,即在间隙14延展的方向垂直观察时的间隔14的宽度。图34所示的纵轴表示电介体基板3的抗冲击指数。抗冲击指数如之前关于图33所作的说明。
如图34所示,如果考虑高分子化合物的抗冲击指数,则相互相邻的电极4彼此的间隔优选为约10mm左右以下。另外,如果考虑树脂的抗冲击指数,则相互相邻的电极4彼此的间隔优选为约6mm左右以下。另外,如果考虑氧化铝的抗冲击指数,则相互相邻的电极4彼此的间隔优选为约2mm左右以下。如此,能够防止对突起部3a的一部分造成局部损伤。
图35是例示突起间距与抗冲击指数的关系的一例的曲线图。
图35所示的横轴表示相互相邻的突起部3a的彼此的中心之间的间隔(点距)。图35所示的纵轴表示电介体基板3的抗冲击指数。抗冲击指数如之前关于图33所作的说明。
如图35所示,如果考虑高分子化合物的抗冲击指数,则相互相邻的突起部3a彼此的中心之间的间隔优选为约30mm左右以下。另外,如果考虑树脂的抗冲击指数,则相互相邻的彼此突起部3a的中心之间的间隔优选为约20mm左右以下。另外,如果考虑氧化铝的抗冲击指数,则相互相邻的突起部3a彼此的中心之间的间隔优选为约10mm左右以下。如此,能够防止对突起部3a的一部分造成局部损伤。
图36是例示接触面积比与抗冲击指数的关系的一例的曲线图。
图36所示的横轴表示在电介体基板3的主面垂直观察时突起部3a的顶面的面积相对于电介体基板3的主面整个面积的比例(接触面积比)。另外,电介体基板3的外周部及未图示的贯穿孔周围的至少任意一处配设有环状突起部时,突起部3a的顶面的面积包括环状突起部的顶面的面积。图36所示的纵轴表示电介体基板3的抗冲击指数。抗冲击指数如之前关于图33所作的说明。
如图36所示,如果考虑高分子化合物的抗冲击指数,则接触面积比优选为约百分之70(%)左右以下。另外,如果考虑树脂的抗冲击指数,则接触面积比优选为约50%左右以下。另外,如果考虑氧化铝的抗冲击指数,则接触面积比更优选为约10%左右以下。如此,能够防止对突起部3a的一部分造成局部损伤。
图37是例示突起直径与抗冲击指数的关系的一例的曲线图。
图37所示的横轴表示突起部3a的直径。图37所示的纵轴表示电介体基板3的抗冲击指数。抗冲击指数如之前关于图33所作的说明。
在电介体基板3的主面垂直观察时的突起部3a的形状不是圆形时,突起部3a的直径为圆相当的直径。“圆相当的直径”如之前关于图23(a)及图23(b)所作的说明。
如图37所示,如果考虑高分子化合物的抗冲击指数,则突起部3a的直径优选为约φ20mm左右以下。另外,如果考虑树脂的抗冲击指数,则突起部3a的直径优选为约φ10mm左右以下。进一步地,如果考虑氧化铝的抗冲击指数,则突起部3a的直径优选为约φ2mm左右以下。如此,能够防止对突起部3a的一部分造成局部损伤。
图38是例示突起部顶面的表面粗糙度与抗冲击指数的关系的一例的曲线图。
图38所示的横轴表示突起部3a的顶面的算术平均粗糙度Ra。另外,电介体基板3的外周部及未图示的贯穿孔周围的至少任意一处配设有环状突起部时,突起部3a的顶面包括环状突起部的顶面。图38所示的纵轴表示电介体基板3的抗冲击指数。抗冲击指数如之前关于图33所作的说明。
如图38所示,如果考虑高分子化合物的抗冲击指数,则突起部3a的顶面的算术平均粗糙度Ra优选为约1μm左右以下。另外,如果考虑树脂的抗冲击指数,则突起部3a的顶面的算术平均粗糙度Ra优选为约0.7μm左右以下。另外,如果考虑氧化铝的抗冲击指数,则突起部3a的顶面的算术平均粗糙度Ra优选为约0.3μm左右以下。如此,能够防止对突起部3a的一部分造成局部损伤。
以上,说明了本发明的实施方式。但是本发明并不局限于上述记述。关于前述的实施方式,本领域技术人员施加适当设计变更的发明只要具备本发明的特征,也包含在本发明的范围内。例如,交流驱动静电吸盘1等具备的各元件的形状、尺寸、材质、配置等或突起部3a或电极4的设置方式等,并不局限于例示的内容,可以进行适当变更。
另外,作为对电极4施加的交流电压的波形,虽然可以列举如正弦波或矩形波等,但并不局限于此。关于对电极4施加的交流电压的有效值或振幅或相位,也无特别限定。作为对电极4施加的交流电压的频率,虽然可以列举为例如约在0.1赫兹(Hz)~500Hz左右,并不仅局限于此。
另外,前述的各实施方式所具备的各种元件,在技术上可行的范围内能够进行组合,组合这些的发明只要是包含本发明的特征,也同样包含在本发明的范围内。
产业上的利用可能性
根据本发明的形态,提供了一种交流驱动静电吸盘,其能够抑制对设于载置面侧的突起部的一部分造成局部损伤。
符号说明
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1i、1j、1k-交流驱动静电吸盘;2-基台;3-电介体基板;3a-突起部;3a1-顶面;3a2-突起部;3b-底面部;3c-空间;4-电极;4a-第1相电极;4b-第2相电极;4c-第3相电极;4d-中心线;4e-端部;4f-扇形;5-绝缘体层;6-复合层;8-流路;9-电线;10a、10b-电源;11-穿通孔;14-间隙;14d-中心线;14e-端部;20-被吸附物;30-电介体基板。

Claims (18)

1.一种交流驱动静电吸盘,
具备:电介体基板,具有形成于载置被吸附物侧的主面的突起部与形成于所述突起部周围的底面部;以及
电极,设置在所述电介体基板,其中,
所述电极包括多个相互分离配设的电极元件,所述多个电极元件能够分别被施加相位各不相同的交流电压,
所述突起部根据所述多个电极元件的形状,按规定的间隔配置于所述主面上。
2.根据权利要求1所述的交流驱动静电吸盘,其中,
所述突起部存在于将所述多个电极元件投影到所述主面的投影面之上。
3.根据权利要求1所述的交流驱动静电吸盘,其中,
所述突起部存在于将所述多个电极元件投影到所述主面的投影面之上以外的位置。
4.根据权利要求2所述的交流驱动静电吸盘,其中,
所述多个电极元件分别具有延展的部分,
所述突起部在将所述多个电极元件投影到所述主面的投影面之上,存在于在所述部分的所述延展的方向延伸的中心线之上以外的位置。
5.根据权利要求3所述的交流驱动静电吸盘,其中,
设于所述多个电极元件中的邻接的电极元件之间的间隙具有延展的部分,
所述突起部在将所述间隙投影到所述主面的投影面之上,存在于在所述部分的所述延展的方向延伸的中心线之上以外的位置。
6.根据权利要求4所述的交流驱动静电吸盘,其中,
多个所述突起部在将所述多个电极元件投影到所述主面的投影面之上,存在于相对于所述中心线对称的位置。
7.根据权利要求5所述的交流驱动静电吸盘,其中,
多个所述突起部在将所述间隙投影到所述主面的投影面之上,存在于相对于所述中心线对称的位置。
8.根据权利要求2所述的交流驱动静电吸盘,其中,
设于所述多个电极元件中的邻接的电极元件之间的间隙具有延展的部分,
多个所述突起部在将所述多个电极元件投影到所述主面的投影面之上,存在于相对于在所述部分的所述延展的方向延伸的中心线对称的位置。
9.根据权利要求2所述的交流驱动静电吸盘,其中,
所述多个电极元件分别具有延展的部分,
所述突起部在将所述多个电极元件投影到所述主面的投影面之上,存在于在所述部分的所述延展的方向延伸的中心线之上。
10.根据权利要求3所述的交流驱动静电吸盘,其中,
设于所述多个电极元件中的邻接的电极元件之间的间隙具有延展的部分,
所述突起部在将所述间隙投影到所述主面的投影面之上,存在于在所述部分的所述延展的方向延伸的中心线之上。
11.根据权利要求1所述的交流驱动静电吸盘,其中,
配置于所述主面中央部的相互相邻的突起部彼此的间隔,与配置于所述主面外周部的相互相邻的突起部彼此的间隔相比较窄。
12.根据权利要求1所述的交流驱动静电吸盘,其中,
配置于所述主面中央部的相互相邻的电极彼此的间隔,与配置于所述主面外周部的相互相邻的电极彼此的间隔相比较窄。
13.根据权利要求1所述的交流驱动静电吸盘,其中,
在所述主面垂直观察时,配置于中央部的所述突起部的顶面的面积相对于所述主面的整个面积的比例,与配置于外周部的所述突起部的顶面的面积相对于所述主面的整个面积的比例相比较高。
14.根据权利要求1所述的交流驱动静电吸盘,其中,
配置于所述主面的外周部的所述突起部的直径,与配置于所述主面的中央部的所述突起部的直径相同或者与配置于所述主面的中央部的所述突起部的直径相比较大。
15.根据权利要求9所述的交流驱动静电吸盘,其中,
在所述主面垂直观察时,配置于所述主面的外周部的所述突起部,与配置于所述主面的中央部的所述突起部的排列图案相比,配置于朝外周方向选择性移动过的位置上。
16.根据权利要求10所述的交流驱动静电吸盘,其中,
在所述主面垂直观察时,配置于所述主面的外周部的所述突起部,与配置于所述主面的中央部的所述突起部的排列图案相比,配置于朝外周方向选择性移动过的位置上。
17.根据权利要求9所述的交流驱动静电吸盘,其中,
在所述主面垂直观察时,配置于从最外周开始第二周的突起部,与在所述主面垂直观察时配置于从最外周开始第二周以外的突起部的排列图案相比,配置于朝外周方向选择性移动过的位置上。
18.根据权利要求10所述的交流驱动静电吸盘,其中,
在所述主面垂直观察时配置于从最外周开始第二周的突起部,与在所述主面垂直观察时配置于从最外周开始第二周以外的突起部的排列图案相比,配置于朝外周方向选择性移动过的位置上。
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