静电吸盘及其制造方法技术

本发明专利技术的目的在于，抑制利用约翰逊.拉别克力的静电吸盘中产生过剩的漏电流，长期保持吸附特性，以及提高衬底的解吸响应性。本发明专利技术的静电吸盘１０，是利用约翰逊.拉别克力的静电吸盘，其特征在于，具有电介体层１３和产生静电吸附力的电极１２ａ、１２ｂ，所述电介体层１３具有陶瓷层１３ａ和形成于陶瓷层１３ａ上的树脂层１３ｂ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
以往，在半导体制造工艺和液晶制造工艺中使用吸附、保持半导体衬底或玻璃衬底的静电吸盘。所述的静电吸盘有，利用库仑力吸附衬底的吸盘和利用约翰逊·拉别克(Johnsen Rahbeck)力吸附衬底的吸盘。库仑力是在载置于静电吸盘的电介体层表面上的衬底和静电吸盘的电极之间产生的静电吸附力。约翰逊·拉别克力是在载置于静电吸盘的电介体层表面上的衬底和电介体层表面之间产生的静电吸附力。对于利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，需要在衬底中流过微小的漏电流。另外，对于电介体层的材料以往使用陶瓷和聚酰亚胺树脂等(例如参照专利文献1)。特开平8-148549号公报
技术实现思路
但是，聚酰亚胺树脂的电介体层存在的问题是，耐腐蚀性和耐热性差，静电吸盘的耐久性低。并且，利用库仑力的静电吸盘由于电介体层的厚度的波动直接关系到吸附力的波动，因此需要严格控制电介体层的厚度。与此相对，电介体层使用陶瓷、利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，通过耐腐蚀性和耐热性优异的陶瓷电介体层，可以提高静电吸盘的耐久性。并且，也不需要象利用库仑力的静电吸盘那样严格地控制电介体层的厚度。但是，电介体层由陶瓷构成的、利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，有时会产生必要以上的过剩的漏电流。因此，有可能对吸附的衬底产生影响，并对最终得到的器件产生影响。另外，由于约翰逊·拉别克力是在电介体层表面与载置于其上的衬底之间产生的静电吸附力，因而其特性很大程度依赖于陶瓷的电介体层表面的状态。因此，经过长期使用，电介体层表面的状态发生变化时，静电吸盘的吸附特性也会发生变化，有时不能维持最初的吸附特性。并且，陶瓷电介体层在对电极施加电压结束后也容易残留电荷，衬底的解吸响应性并不是很好。进而，在陶瓷电介体层与衬底互相摩擦时，容易擦伤衬底背面，其结果也可能会产生微粒。因此，本专利技术的目的在于，抑制利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘中产生过剩的漏电流，长期维持吸附特性，提高衬底的解吸响应性以及减少微粒的生成。本专利技术的静电吸盘是利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，其特征在于，具有电介体层和产生静电吸附力的电极，所述电介体层具有陶瓷层和形成于陶瓷层上的树脂层。采用这样的静电吸盘，通过陶瓷层上的树脂层，可以抑制过剩的漏电流产生。并且，电介体层由于内层侧的陶瓷层而具有良好的耐腐蚀性，由于表层侧的树脂层，即使长期使用其表面状态也不会变化。因此，可以长时间地维持静电吸盘的吸附特性。另外，本专利技术的静电吸盘，在树脂层中产生极化，有助于静电吸附力的产生。从而，在对电极施加电压结束后，陶瓷层中不会残留电荷。其结果是，对于利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，可以提高衬底的解吸响应性。优选的是，陶瓷层在室温下的体积电阻率值为1×108～1×1013Ω·cm，电介体层在室温下的体积电阻率值为大于等于1×1014Ω·cm。这样，通过事先调整陶瓷层在室温下的体积电阻率值，可以使树脂层形成后的电介体层在室温下的体积电阻率值为大于等于1×1014Ω·cm。由此，可以进一步提高吸附力和解吸响应性。电介体层优选具有支撑衬底的突起。这样，可以进一步提高衬底的解吸响应性。并且，由于电介体层具有在陶瓷层上形成了比陶瓷层柔软的树脂层的结构，因此可以防止由于电介体层具有的突起与衬底互相摩擦而产生微粒或擦伤。另外，树脂层的厚度在1～30μm为宜。树脂层的厚度薄时，吸附力高，但是如果其厚度低于1μm，则树脂层自身的绝缘性差，反之，如果超过30μm而增厚树脂层，则吸附力会降低，由于树脂层的厚度的面内波动，吸附力的面内波动也会变大。通过该树脂层，可以进一步抑制过剩的漏电流产生，提高静电吸盘的耐电压性。并且，通过设置这种薄的树脂层，可以使吸附力的面内分布均匀化。树脂层优选由氟树脂形成，通过用树脂层覆盖静电吸盘整个表面，可以提高减少微粒的效果。另外，陶瓷层优选含有氮化铝或者氧化铝。这样，可以提高静电吸盘的耐久性和耐电压性。另外，陶瓷层和树脂层的热膨胀系数之差优选为1×10-6～5×10-4/K。这样，可以提高陶瓷层与树脂层的附着力，进一步抑制过剩的漏电流产生。或者，也可以在陶瓷层和树脂层之间具有底涂层。这样，也可以提高陶瓷层与树脂层的附着力，进一步抑制过剩的漏电流产生。本专利技术的静电吸盘的制造方法，是利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘的制造方法，其特征在于，具有下述工序形成具有陶瓷层和形成于陶瓷层上的树脂层的电介体层的工序，以及，形成产生静电吸附力的电极的工序。根据本专利技术，对于利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，可以抑制过剩的漏电流产生，长期维持吸附特性，提高衬底的解吸响应性以及减少微粒。附图说明图1是本专利技术的实施方式中涉及的静电吸盘的(a)1a-1a截面图、(b)俯视图。图2是表示本专利技术的实施方式中涉及的电介体层的截面图。图3是表示本专利技术的实施方式中涉及的静电吸盘的制造方法的步骤的流程图。图4是表示本专利技术的实施例中涉及的静电吸盘的吸附特性和解吸响应性的曲线图。符号说明10…静电吸盘11…基体11a…孔 12a，12b…电极13…电介体层13a，33a…陶瓷层13b，23b，33b…树脂层13c…突起13d…衬底接触面13e…突起13f…底涂层14…端子具体实施方式<静电吸盘> 图1(a)是本专利技术的实施方式中涉及的静电吸盘的1a-1a截面图，图1(b)是图1(a)的俯视图。如图1所示，静电吸盘10具有基体11、电极12a和12b、电介体层13和端子14。电介体层13具有陶瓷层13a和树脂层13b，与电极12a，12b接触的一侧为陶瓷层13a，在该陶瓷层13a上与衬底1接触的一侧为树脂层13b。静电吸盘10是利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘。基体11支撑电极12a，12b和电介体层13。基体11可以由陶瓷、金属、陶瓷和金属的复合材料等形成。基体11优选由与陶瓷层13a同种的材料形成。基体11为圆盘状等板状，具有用于插入端子14的孔11a。电介体层13形成于基体11上。电介体层13具有陶瓷层13a和形成于陶瓷层13a上的树脂层13b。在电介体层13的树脂层13b的表面上载置衬底1，其表面成为与衬底1接触的衬底接触面13d。电介体层13优选在与衬底1相对一侧的部位具有支撑该衬底1的突起13c。这样，可以进一步提高衬底1的解吸响应性。并且，图1所示的电介体层13的构成为在陶瓷层13a上的整个表面上形成了比陶瓷层柔软的树脂层13b。因此，可以防止由于电介体层13具有的突起13c与衬底相互摩擦而产生微粒或擦伤。进而，在电介体层13具有突起13c的场合，衬底1和电介体层13之间所形成的空隙中可以流通气体。这样，可以使衬底1保持均匀的温度。突起13c优选高度为1～60μm。并且，突起13c优选以5～25mm间隔设置。这样，可以使衬底1的温度分布均匀化。突起13c的高度更优选为1～15μm，突起13c的间隔更优选为5～20mm。突起13c的形状并没有限制，可以是棱柱状、圆柱状、半球状等。突起13c为棱柱状时，其宽度优选为0.1～4.5mm。突起13c为圆柱状或半球状时，其直径优选为0.1～4.5mm。这样，可以容易地使衬底1的温度分布均匀化。电介体层13在室温下的体积电阻率值优选为大于等于1×1014Ω·cm。这样，可以进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
静电吸盘，其是利用约翰逊.拉别克力的静电吸盘，其特征在于，具有电介体层和产生静电吸附力的电极，所述的电介体层具有陶瓷层和形成于该陶瓷层上的树脂层。

【技术特征摘要】
JP 2006-3-3 2006-0578111.静电吸盘，其是利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，其特征在于，具有电介体层和产生静电吸附力的电极，所述的电介体层具有陶瓷层和形成于该陶瓷层上的树脂层。2.根据权利要求1所述的静电吸盘，其特征在于，所述陶瓷层在室温下的体积电阻率值为1×108～1×1013Ω·cm，所述电介体层在室温下的体积电阻率值为大于等于1×1014Ω·cm。3.根据权利要求1或2所述的静电吸盘，其特征在于，所述电介体层具有支撑衬底的突起。4.根据权利要求1或2所述的静电吸盘，其特征在于，所述树脂层的厚度为1～30μm。5.根据权利要求1或2所述的静电吸盘，其特征在于，所述树脂层由氟树脂形成。6.根据权利要求1或2所述的静电吸盘，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：今井康喜，太田充，鸟越猛，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]