晶片保持台及其制法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及晶片保持台及其制法。
【背景技术】
[0002] 在将陶瓷制的静电卡盘(静电卡盘加热器、基座)和金属制的冷却板粘接的晶片保 持台中，对静电卡盘与冷却板的粘接，一般使用树脂性粘接胶带、粘接材料(例如专利文献1 等）。运样的晶片保持台，其使用溫度由于树脂的耐热性而受到限制（一般为100°c W下，即 使能够在高溫下使用，最高也只是150°CW下）。若要使用具有耐热性的树脂，则树脂的弹性 模量高，无法吸收陶瓷与冷却板的热膨胀差，会产生变形、裂纹，从而难W作为晶片保持台 来使用。在用金属焊料等接合的情况下，若能接合，则在高溫下也能够使用，但若不使陶瓷 与冷却板(金属)的热膨胀一致，则在接合时会产生变形、裂纹。
[0003] 另一方面，专利文献2中，公开了在陶瓷基体和具有水路的基板之间设置有耐热 层、粘接层和隔热层的装置。耐热层是W聚酷亚胺等绝缘性树脂、低烙点玻璃、氧化侣、二氧 化娃等无机系材料为基础的无机粘接材料等。粘接层和隔热层为有机娃等的绝缘性树脂。 为了制造运样的装置，首先在基板上形成隔热层。具体地，将含有填料的有机娃等的绝缘性 树脂层压在基板上，对该树脂一边根据需要进行按压，一边加热至固化溫度W上使其固化。 接着，在陶瓷基体的一面形成耐热层。为了形成耐热层，可将薄膜上的材料层压并使其固 化，也可涂布液状或糊状的材料并使其固化。接着，在隔热层上形成粘接层，在使粘接层固 化之前，在粘接层上搭载陶瓷基体，W使陶瓷基体的耐热层侧与粘接层接触。然后，将粘接 层加热至固化溫度W上，使其固化。用运样的装置，能够使使用溫度比W往高。此外，由于设 置有具有柔软性的粘接层，因此在加热时产生应力的情况下，也能够用粘接层来缓和所产 生的应力。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开2009-71023号公报
[0007] 专利文献2:日本特开2013-120835号公报
【发明内容】
[000引发明所要解决的课题
[0009] 然而，专利文献2的装置中，粘接层比耐热层富有柔软性(弹性模量低），因此在粘 接层与隔热层之间、粘接层与耐热层之间有可能会产生剥离。作为其原因之一，可认为如 下:在制造该装置的过程中，在耐热层与隔热层之间夹入固化之前的粘接层，在该状态下进 行加热，使粘接层固化，但由于固化之前的粘接层易变形，因此无法维持平坦，气泡容易进 入层间。
[0010] 本发明为了解决上述课题而完成，主要目的在于，提供一种即使在高溫下也能够 良好地维持静电卡盘与冷却板的粘接状态的晶片保持台。
[0011] 用于解决课题的方法
[0012] 本发明的晶片保持台如下：
[0013] 是在陶瓷制的静电卡盘与金属制的冷却板之间具备树脂制的粘接层的晶片保持 台，
[0014] 所述粘接层包含与所述静电卡盘接触的第一层、与所述冷却板接触的第二层、W 及位于所述第一层和所述第二层之间的中间层，所述第一层和所述中间层的耐热性比所述 第二层的耐热性高，所述第二层的柔软性比所述第一层和所述中间层的柔软性高，各层气 密地接触。
[0015] 本发明的晶片保持台中，粘接层中的与静电卡盘接触的第一层负责耐热性，粘接 层中的与冷却板接触的第二层负责柔软性即应力缓和。一般而言，耐热性高的树脂材料的 弹性模量高，因此将它用于陶瓷与金属的粘接层的材料时，难W吸收两者的热膨胀差，容易 产生变形、裂纹。另一方面，一般而言，柔软性高的树脂材料的耐热性低，因此将它用于陶瓷 与金属的粘接层的材料时，会因热而脆化，容易产生剥离。据此，本发明中，通过使第一层负 责耐热性、冷却板侧的第二层负责柔软性，由此取得耐热性和应力缓和双方的平衡。此外， 将第一层和第二层之间的中间层设为耐热性高的树脂材料，即弹性模量高且难W变形的树 脂材料，从而在通过热固化来形成粘接层的阶段，空气不会进入各层之间，而在热固化后成 为各层之间气密地接触的状态。因此，即使在高溫状态下，各层之间也不会产生剥离。从而， 根据本发明的晶片保持台，即使在高溫(例如150°CW上）下也能够良好地维持静电卡盘与 冷却板的粘接状态。
[0016] 制造本发明的晶片保持台的方法如下：
[0017] 在所述静电卡盘的一面设置所述第一层进行热固化之间前的第一层前驱体的层， 并且在所述冷却板的一面设置所述第二层进行热固化之前的第二层前驱体的层，向所述静 电卡盘上的所述第一层前驱体的层与所述冷却板上的所述第二层前驱体的层之间夹入相 当于所述中间层的经热固化的平坦的树脂片，从而形成层叠体，将该层叠体装入袋内，对该 袋内进行减压后，一边从该袋的外部加压一边加热，从而使所述第一层前驱体的层和所述 第二层前驱体的层热固化。
[0018] 该制法中，向静电卡盘的第一层前驱体的层与冷却板的第二层前驱体的层之间夹 入相当于中间层的经热固化的平坦的树脂片而得到层叠体，将所述层叠体装入袋内进行减 压后，在加压下，连同袋一起加热，使第一层前驱体的层和第二层前驱体的层热固化。因此， 在制作层叠体的阶段，空气不会进入各层之间，其结果是，在热固化后成为各层之间气密地 接触的状态。从而，所得到的晶片保持台，即使在高溫状态下也不会在各层之间产生剥离。 运样的制法，可谓是适合于获得本发明的晶片保持台的方法。
【附图说明】
[0019] 图1为晶片保持台10的截面图。
[0020] 图2为晶片保持台10的制造工序图。
[0021] 图3为剪切试验装置的说明图。
【具体实施方式】
[0022] 图I中示出本发明的晶片保持台的一个实施方式。图I为晶片保持台10的截面图。
[0023] 晶片保持台10在陶瓷制的静电卡盘12与金属制的冷却板14之间具备树脂制的粘 接层16。
[0024] 作为静电卡盘12,可使用例如在氧化侣制、氮化侣制的陶瓷基材中内置有静电电 极12a和加热器电极12b的公知的静电卡盘。通过贯通粘接层16和冷却板14的供电部件13a， 从外部对静电电极12a供给电力。此外，通过贯通粘接层16和冷却板14的供电部件13b，从外 部对加热器电极12b供给电力。另外，各供电部件13a、13b与冷却板14电绝缘。静电卡盘12的 上表面是载置晶片的面，对所载置的晶片，用静电电极12a的静电力吸附保持于该面上，并 通过加热器电极12b进行加热。
[0025] 关于冷却板14,可使用内置有能够使冷却液等制冷剂循环的制冷剂通路14a的公 知的冷却板。冷却板14由导热性良好的材料，例如侣、侣合金等金属材料制作。由于冷却板 14中内置有制冷剂通路14a，因此即使在使静电卡盘12成为高溫时，冷却板14也会通过制冷 剂(例如冷却液)而被设为低的溫度。
[00%]粘接层16包含与静电卡盘12接触的第一层16a、与冷却板14接触的第二层16b、W 及位于第一层16a和第二层16b之间的中间层16c。由于粘接层16夹在高溫的静电卡盘12和 低溫的冷却板14之间，因此能在粘接层16的内部形成溫度分布。因此，对构成粘接层16的各 层，使用可耐受与其溫度分布对应的溫度的材料。第一层16a和中间层16c邻近发热的静电 卡盘12,与第二层16b相比容易成为高溫，因此使用耐热性比第二层16b高的材料。第二层 16b邻近冷却板14,与第一层16a和