静电卡盘用供电部和静电卡盘的制作方法

本发明涉及静电卡盘用供电部和静电卡盘。

背景技术：

1、例如，在半导体制造装置中，为了形成电路而在硅晶片上曝光、成膜，为了蚀刻硅晶片，需要保持作为对象的晶片的平坦度，并且需要以晶片不具有温度分布的方式保持晶片。作为这样的晶片的保持方法，提出了机械方式、真空吸附方式、静电吸附方式。在这些保持方法中，静电吸附方式是利用静电卡盘保持晶片的方式，可以在真空气氛下使用，因此经常使用。

2、作为静电卡盘的构成，已知具备载置晶片等试样的载置板、与该载置板一体化的基板、设置在这些载置板与基板之间的内部电极、和用于对该内部电极供电而以贯通基板的方式设置的供电部的构成。另外，作为供电部的材质，已知使用了氧化铝-钨复合导电性烧结体的技术(例如，参照专利文献1)。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本专利第3746935号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、在上述专利文献1中，供电部周围的基板由氧化铝基烧结体构成。因此，供电部(氧化铝-钨复合导电性烧结体)与基板(氧化铝基烧结体)之间的热膨胀率之差大时，在供电部或基板中产生由热膨胀差引起的龟裂。另外，供电部需要具有向内部电极供电的功能。如此，在静电卡盘用供电部中，需要降低与基板的热膨胀率差，同时确保供电功能。

3、本发明要解决的课题在于，提供能够降低与基板的热膨胀率差、同时能够确保供电功能的静电卡盘用供电部和静电卡盘。

4、用于解决课题的手段

5、为了解决上述课题，本发明人为了降低在静电卡盘用供电部中确保供电功能所需的导电性粒子的使用量，研究了渗滤理论(percolation)的应用。即，就具有由绝缘体和导电体构成的复合结构的材料的导电性而言，在与其体积分数的关系中，一般可以使用渗滤理论进行说明，根据渗滤理论，在氧化铝基烧结体这样的多晶体母相中分散有导电性粒子的复合材料中，赋予导电性所需的导电性粒子的临界体积分数vc可以用下式(1)表示。

6、vc＝[1+(φ/4xc)×(rm/rp)]-1  (1)

7、其中，rm：绝缘性粒子的粒径

8、rp：导电性粒子的粒径

9、φ，xc：系数

10、该式(1)表明，绝缘性粒子与导电性粒子的粒径比(rm/rp)越大，赋予导电性所需的导电性粒子的临界体积分数vc越小。换言之，暗示了通过使绝缘性粒子的粒径相对于导电性粒子的粒径足够大，可以降低赋予导电性所需的导电性粒子的临界体积分数vc、即导电性粒子的使用量。

11、因此，为了解决上述课题，本发明人考虑静电卡盘用供电部特有的情况，同时对构成静电卡盘用供电部的绝缘性粒子与导电性粒子的粒径比、绝缘性粒子和导电性粒子的体积分数等进行了详细的研究，从而完成了本发明。

12、即，根据本发明的一个观点，提供以下的静电卡盘用供电部。

13、静电卡盘用供电部，是在具备载置试样的载置板、与该载置板一体化的基板、和设置在这些载置板与基板之间的内部电极的静电卡盘中用于向所述内部电极供电而以贯通所述基板的方式设置的静电卡盘用供电部，其为包含具有与所述基板的主成分相同的主成分的基板主成分粒子和导电性粒子的复合烧结体，在将基板主成分粒子和导电性粒子的合计体积设为100体积％时，含有55体积％以上且90体积％以下的基板主成分粒子、10体积％以上且45体积％以下的导电性粒子，组织包括基板主成分粒子和存在于基板主成分粒子的晶界的基体部，在基体部存在导电性粒子，并且在将基板主成分粒子的平均粒径设为r1、将导电性粒子的平均粒径设为r2时，r1/r2为1.6以上。

14、另外，根据本发明的另一观点，提供静电卡盘，其为具备载置试样的载置板、与该载置板一体化的基板、设置在这些载置板与基板之间的内部电极、和用于对该内部电极供电而以贯通上述基板的方式设置的供电部的静电卡盘，其中，供电部为上述本发明的静电卡盘用供电部。

15、发明效果

16、根据本发明，可提供能够降低与基板的热膨胀率差、并且能够确保供电功能的静电卡盘用供电部和静电卡盘。

技术特征：

1.一种静电卡盘用供电部，是在具备载置试样的载置板、与该载置板一体化的基板、和设置在这些载置板与基板之间的内部电极的静电卡盘中用于向所述内部电极供电而以贯通所述基板的方式设置的静电卡盘用供电部，

2.根据权利要求1所述的静电卡盘用供电部，其中，在将基板主成分粒子和导电性粒子的合计体积设为100体积％时，含有75体积％以上且90体积％以下的基板主成分粒子、10体积％以上且25体积％以下的导电性粒子。

3.根据权利要求1所述的静电卡盘用供电部，其中，在将基板主成分粒子和导电性粒子的合计体积设为100体积％时，含有80体积％以上且90体积％以下的基板主成分粒子、10体积％以上且20体积％以下的导电性粒子。

4.一种静电卡盘，其具备：载置试样的载置板、与该载置板一体化的基板、设置在这些载置板与基板之间的内部电极、和用于向该内部电极供电而以贯通所述基板的方式设置的供电部，

技术总结
本发明涉及静电卡盘用供电部和静电卡盘。提供在降低与基板的热膨胀率差的同时能够确保供电功能的静电卡盘用供电部和静电卡盘。静电卡盘用供电部是在具备载置板(1)、基板(2)、和内部电极(3)的静电卡盘中用于向内部电极(3)供电而以贯通基板(2)的方式设置的静电卡盘用供电部(4)。该供电部(4)是包含具有与基板(2)的主成分相同的主成分的基板主成分粒子和导电性粒子的复合烧结体，含有55体积％以上且90体积％以下的基板主成分粒子、10体积％以上且45体积％以下的导电性粒子，组织包含基板主成分粒子、存在于基板主成分粒子的晶界的基体部，在基体部中存在导电性粒子，并且将基板主成分粒子的平均粒径设为R1，将导电性粒子的平均粒径设为R2时，R1/R2为1.6以上。

技术研发人员：服部研作
受保护的技术使用者：黑崎播磨株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15