專利名稱：靜電吸盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明方式涉及一種通常的靜電吸盤。
背景技術(shù)：
在進(jìn)行蝕刻、CVD(Chemical Vapor Deposition :化學(xué)氣相沉積)、派射、離子注入、灰化、曝光、檢查等的基板處理裝置中，作為吸附保持被吸附物(半導(dǎo)體晶片、玻璃基板等)的單元使用靜電吸盤。在此，當(dāng)靜電吸盤的載置面和被吸附物互相摩擦?xí)r有可能會產(chǎn)生顆粒。而且，當(dāng)靜電吸盤的載置面和被吸附物的接觸面積變大時被吸附物的吸附脫離響應(yīng)性有可能會變差。因此，公知有如下技術(shù)，通過在靜電吸盤的載置面?zhèn)仍O(shè)置突起部而減小接觸面積，從而實(shí)現(xiàn)抑制顆粒污染并提高被吸附物的吸附脫離響應(yīng)性。而且，提出有如下技術(shù)，在靜電吸盤的載置面?zhèn)仍O(shè)置突起部的同時，對突起部的頂面進(jìn)行拋光，從而在頂面上形成表面粗糙度Ra為O. 25S以下的平坦面(參照專利文獻(xiàn)I)。該專利文獻(xiàn)I所公開的技術(shù)通過對突起部的頂面、側(cè)面以及突起部周圍的平面部(凹部的底面)進(jìn)行鏡面研磨，從而即使在被吸附物的背面與這些部分接觸時也能抑制產(chǎn)生顆粒(參照專利文獻(xiàn)I的
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等)。但是，如果使突起部的頂面為平坦面，則由于平坦面的頂面與被吸附物的背面摩擦反而有可能使顆粒增加。尤其是近年存在如下傾向，即附著于被吸附物背面等的顆粒數(shù)的限制變得嚴(yán)格，使突起部的頂面為平坦面時，則有可能無法應(yīng)對顆粒數(shù)的限制。
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另外，如果使突起部的頂面為平坦面，則被吸附物的吸附脫離響應(yīng)性也有可能變差。而且，提出有如下技術(shù)，在靜電吸盤的載置面?zhèn)仍O(shè)置突起部的同時，對突起部的頂面進(jìn)行噴丸加工，從而在頂面上形成中心線平均粗糙度Ra為O. 5 μ m以上的粗糙面區(qū)域(參照專利文獻(xiàn)2的
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)。該粗糙面區(qū)域是為了提高被吸附物的面內(nèi)溫度的均勻性、提高被吸附物的吸附脫離響應(yīng)性等而設(shè)置的。而且，由于粗糙面區(qū)域?yàn)椴慌c被吸附物的背面接觸的非接觸面，因此可抑制粗糙面區(qū)域與被吸附物的背面摩擦(參照專利文獻(xiàn)2的
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)。但是，在粗糙面區(qū)域的周圍形成有中心線平均粗糙度Ra為O. 5 μ m以下的平滑區(qū)域。即，與專利文獻(xiàn)I所公開的技術(shù)的情況一樣，有可能由于頂面的平滑區(qū)域與被吸附物的背面摩擦而使顆粒增加。尤其是近年存在如下傾向，即附著于被吸附物背面等的顆粒數(shù)的限制變得嚴(yán)格，有可能由于在突起部的頂面設(shè)置平滑區(qū)域而無法應(yīng)對顆粒數(shù)的限制。另外，如果在突起部的頂面上設(shè)置平滑區(qū)域，則被吸附物的吸附脫離響應(yīng)性也有可能變差。而且，利用噴砂法等形成突起部時，有時在突起部的表面區(qū)域、平面部的表面區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生裂紋等的缺陷部。這種缺陷部內(nèi)在于表面區(qū)域內(nèi)時，則表面區(qū)域的一部分有可能以缺陷部為基點(diǎn)而脫離從而產(chǎn)生顆粒。
這種內(nèi)在于表面區(qū)域內(nèi)的缺陷部無法用拋光法除去，利用磨具加工法、激光雕刻法、噴丸法等時還有可能進(jìn)一步使缺陷部增加。而且，沒有考慮關(guān)于構(gòu)成突起部的頂面、側(cè)面以及突起部周圍的平面部的材料的晶粒徑，還有可能使顆粒增加。而且，如果利用磨具加工法、激光雕刻法、噴丸法等形成專利文獻(xiàn)2所公開的粗糙面區(qū)域，則形成又細(xì)又深的孔。被這種孔捕捉的微小的異物很難用清掃除去，有可能無法容易地使靜電吸盤表面的清潔狀態(tài)恢復(fù)。另外，所捕捉的微小的異物有可能因靜電吸盤動作時產(chǎn)生的電場而從粗糙面區(qū)域浮起，并附著在被吸附物的背面上。即，由于被粗糙面區(qū)域捕捉的微小的異物很難用清掃除去，因此殘留的異物遲早有可能變成顆粒。專利文獻(xiàn)1:日本國特開2003-86664號公報專利文獻(xiàn)2 :日本國特開2001-341043號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明方式是基于上述課題的認(rèn)識而進(jìn)行的，提供一種靜電吸盤，可抑制產(chǎn)生顆粒，同時容易使靜電吸盤表面的清潔狀態(tài)恢復(fù)。第I發(fā)明是一種靜電吸盤，是具備電介體基板的靜電吸盤，該電介體基板具有突起部，形成在載放被吸附物側(cè)的主面上；及平面部，形成在所述突起部的周圍，其特征在于，所述電介體基板由多晶陶瓷燒結(jié)體形成，所述突起部的頂面為曲面，在所述頂面上與露出在表面上的晶粒相對應(yīng)地形成有第I凹部，所述平面部具有平坦部，在所述平坦部上形成有第2凹部，所述第I凹部的深度尺寸比所述第2凹部的深度尺寸大。根據(jù)該靜電吸盤，除去被第I凹部、第2凹部的內(nèi)部捕捉的異物變得容易。S卩，即使在異物附著于靜電吸盤表面的情況下，也能容易地使靜電吸盤表面的清潔狀態(tài)恢復(fù)。頂面為曲面且形成有第I凹部。因此，可以使頂面和被吸附物背面的接觸部分的面積大幅度減少。還可以在第I凹部的內(nèi)部捕捉細(xì)微的異物。而且，由于在平坦部上形成有第2凹部，因此假使被吸附物撓曲而致使被吸附物的背面與平面部接觸，也能夠使接觸部分的面積大幅度減少。還可以在第2凹部的內(nèi)部捕捉細(xì)微的異物。S卩，由于可以使與被吸附物背面的接觸部分的面積減少，因此可抑制產(chǎn)生顆粒。而且，通過在第I凹部、第2凹部的內(nèi)部捕捉細(xì)微的異物，而能夠抑制產(chǎn)生顆粒。第2發(fā)明是一種靜電吸盤，在第I發(fā)明中，其特征在于，所述頂面具有比因吸附力而彎曲的所述被吸附物的撓曲曲線的曲率半徑小的曲率半徑。根據(jù)該靜電吸盤，可以使頂面的形狀對應(yīng)于板狀被吸附物被靜電吸附時的撓曲形狀。因此，可以使頂面和被吸附物背面的接觸部分上的表面壓力下降，因此，可抑制產(chǎn)生顆粒。第3發(fā)明是一種靜電吸盤，在第I發(fā)明中，其特征在于，所述第I凹部的深度尺寸和所述第2凹部的深度尺寸比所述多晶陶瓷燒結(jié)體的晶粒的平均粒徑小。根據(jù)該靜電吸盤，可抑制產(chǎn)生顆粒，同時更容易恢復(fù)靜電吸盤表面的清潔狀態(tài)。第4發(fā)明是一種靜電吸盤，在第I發(fā)明中，其特征在于，所述第I凹部的側(cè)面為斜面，所述第I凹部的底面和所述第I凹部的側(cè)面所成的角度為鈍角，所述第I凹部的側(cè)面與所述頂面相交的部分以及所述第I凹部的側(cè)面與所述第I凹部的底面相交的部分呈帶有連續(xù)圓角的形狀。根據(jù)該靜電吸盤，在對靜電吸盤表面進(jìn)行清潔時可以消除成為死角的部分，因此，可以更加切實(shí)且容易地恢復(fù)靜電吸盤表面的清潔狀態(tài)。S卩，由于深度淺的第I凹部的側(cè)面部分為連續(xù)平緩的形狀，因此可以增大與無紡布等清掃工具的接觸面積。因此，即使是用含有有機(jī)溶劑的無紡布擦拭程度的清掃，也能順暢地除去微小的異物。第5發(fā)明是一種靜電吸盤，在第I發(fā)明中，其特征在于，所述第2凹部的側(cè)面為斜面，所述第2凹部的底面和所述第2凹部的側(cè)面所成的角度為鈍角，所述第2凹部的側(cè)面與所述平坦部相交的部分以及所述第2凹部的側(cè)面與所述第2凹部的底面相交的部分呈帶有連續(xù)圓角的形狀。根據(jù)該靜電吸盤，在對靜電吸盤表面進(jìn)行清潔時可以消除成為死角的部分，因此，可以更加切實(shí)且容易地恢復(fù)靜電吸盤表面的清潔狀態(tài)。S卩，由于深度淺的第2凹部的側(cè)面部分為連續(xù)平緩的形狀，因此可以增大與無紡布等清掃工具的接觸面積。因此，即使是用含有有機(jī)溶劑的無紡布擦拭程度的清掃，也能順暢地除去微小的異物。第6發(fā)明是一種靜電吸盤，在第I發(fā)明中，其特征在于，所述平面部具有在所述平面部上開口的多個孔，所述平坦部形成在所述孔的周圍。根據(jù)該靜電吸盤，由于可以在平面部上開口的多個孔中捕捉異物，因此可抑制產(chǎn)生顆粒。 第7發(fā)明是一種靜電吸盤，在第6發(fā)明中，其特征在于，所述孔的深度尺寸比所述多晶陶瓷燒結(jié)體的晶粒的平均粒徑小。根據(jù)該靜電吸盤，除去被孔捕捉的異物變得容易。第8發(fā)明是一種靜電吸盤，在第I發(fā)明中，其特征在于，所述突起部的高度尺寸比所述多晶陶瓷燒結(jié)體的晶粒的平均粒徑大。根據(jù)該靜電吸盤，假使多晶陶瓷燒結(jié)體的晶粒脫落，也能抑制突起部的形狀改變。第9發(fā)明是一種靜電吸盤，在第I發(fā)明中，其特征在于，所述電介體基板由多晶氧化鋁燒結(jié)體形成，所述平均粒徑為1. 5 μ m以下，粒徑分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差為I μ m以下。根據(jù)該靜電吸盤，由于可以使作為基底的多晶氧化鋁燒結(jié)體成為致密的組織，因此可以用CMP法均勻且穩(wěn)定地形成第I凹部、第2凹部。其結(jié)果，可使顆粒的產(chǎn)生大幅度減少。第10發(fā)明是一種靜電吸盤，在第9發(fā)明中，其特征在于，所述電介體基板的氧化鋁含有率為99. 9wt%以上，假密度為3. 96以上，體積電阻率在靜電吸盤的使用溫度區(qū)域內(nèi)為IO14Qcm 以上。這種靜電吸盤利用庫侖力吸附被吸附物。如果利用庫侖力則能夠顯現(xiàn)較強(qiáng)的吸附力，但是即使在這種靜電吸盤的情況下，也能夠使顆粒的產(chǎn)生大幅度減少。第11發(fā)明是一種靜電吸盤，在第I發(fā)明中，其特征在于，所述頂面的曲率半徑為20毫米以下。
根據(jù)該靜電吸盤，可以使頂面的曲率半徑比因吸附力而彎曲的板狀被吸附物的撓曲曲線的曲率半徑小。第12發(fā)明是一種靜電吸盤，在第I發(fā)明中，其特征在于，所述第I凹部的深度尺寸為30nm以上、150nm以下，所述第2凹部的深度尺寸為5nm以上、30nm以下。根據(jù)該靜電吸盤，除去被第I凹部、第2凹部的內(nèi)部捕捉的異物變得容易。S卩，即使在異物附著于靜電吸盤表面的情況下，也能容易地使靜電吸盤表面的清潔狀態(tài)恢復(fù)。第13發(fā)明是一種靜電吸盤，在第9發(fā)明中，其特征在于，所述電介體基板的體積電阻率在靜電吸盤的使用溫度區(qū)域內(nèi)為IO8Qcm以上、IO13 Qcm以下。這種靜電吸盤利用約翰遜·拉別克力吸附被吸附物。如果利用約翰遜·拉別克力，則與利用庫侖力時相比吸附力變強(qiáng)，但是即使在這種靜電吸盤的情況下，也能夠使顆粒的產(chǎn)生大幅度減少。第14發(fā)明是一種靜電吸盤，在第13發(fā)明中，其特征在于，所述電介體基板的氧化鋁含有率為99. 4wt%以上。如果是由這種高純度的氧化鋁形成的電介體基板，則可以抑制氧化鋁以外的物質(zhì)引起的污染。根據(jù)本發(fā)明方式，提供一種靜電吸盤，可抑制產(chǎn)生顆粒，同時容易使靜電吸盤表面的清潔狀態(tài)恢復(fù)。


圖1 (a)是用于例示靜電吸盤的模式剖視圖，(b)是(a)中的A部分的模式放大圖。 圖2是用于例示突起部和平面部的表面特性、截面形狀等的曲線圖。圖3是用于例示形成在突起部的頂面上的細(xì)微凹部的激光顯微鏡照片。圖4是用于例示形成在平坦部上的細(xì)微凹部的掃描型電子顯微鏡照片。圖5是用于例示使頂面為平坦面時的激光顯微鏡照片。圖6是用于例示形成在頂面3al上的凹部13a的形狀的圖；(a)是凹部13a的三維圖像，(b)、(c)是用于例示凹部13a的輪廓的圖。圖7是用于例示形成在平坦部3b2上的凹部13b的形狀的圖；(a)是凹部13b的三維圖像，(b)、(c)是用于例示凹部13b的輪廓的圖。圖8是用于例示在平面部上開口的孔的深度尺寸的曲線圖。圖9是用于例示細(xì)微凹部的長度測定的激光顯微鏡照片。圖10是用于例示露出在多晶陶瓷燒結(jié)體表面上的晶粒的長度測定的激光顯微鏡照片。圖11是用于例示電介體基板的表面區(qū)域中產(chǎn)生的裂紋的掃描型電子顯微鏡照片。圖12是用于例示表面區(qū)域的一部分將要脫離的狀態(tài)的掃描型電子顯微鏡照片。圖13 (a)是用于例示缺陷部所內(nèi)在的部分上產(chǎn)生的干涉條紋的激光顯微鏡照片，(b)是(a)中的B-B線截面的掃描型電子顯微鏡(SEM !Scanning Electron Microscope)照片，而且，(c)是(b)中的D部分的放大照片，(d)是與(a)相同的部分的掃描型電子顯微鏡照片。圖14 (a)是用于例示缺陷部所內(nèi)在的部分上產(chǎn)生的干涉條紋的激光顯微鏡照片，(b)是(a)中的C-C線截面的掃描型電子顯微鏡照片。圖15是用于例示進(jìn)行了二值化處理的圖像的照片。圖16是用于例示用CMP法除去缺陷部的狀態(tài)的曲線圖。圖17是用于例示用CMP法除去缺陷部之前的狀態(tài)的曲線圖。圖18是用于例示用CMP法除去缺陷部的狀態(tài)的曲線圖。圖19是用于例示用CMP法除去缺陷部之前的狀態(tài)的曲線圖。圖20 Ca)是晶粒的平均粒徑為1. 8μπι左右的情況，(b)是晶粒的平均粒徑為1. 4μπι左右的情況。圖21是用于例示通過激光顯微鏡拍攝的多晶陶瓷燒結(jié)體的照片。圖22是用于例示晶粒的平均粒徑和粒徑分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差的曲線圖。圖23是用于例示晶粒的平均粒徑和粒徑分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差的曲線圖。圖24是用于例示細(xì)微凹部的深度測定的圖；(a)是用于例示測定值曲線的曲線圖，(b)是用于例示測定位置的激光顯微鏡照片。圖25是表示形成在頂面3al上的細(xì)微凹部13a的深度尺寸與附著在被吸附物背面上的顆粒數(shù)的關(guān)系的曲線圖。圖26 (a)是晶粒的 平均粒徑為20μπι 50μπι、假密度為3. 7、氧化鋁含有率為90wt%的情況，(b)是晶粒的平均粒徑為1. 5 μ m以下、假密度為3. 96、氧化鋁含有率為99. 9wt%的情況。圖27是用于例示附著在半導(dǎo)體晶片背面上的顆粒數(shù)的模式圖；另外，Ca)是作為基底的多晶氧化鋁燒結(jié)體為圖26 (a)所示的狀態(tài)的情況，(b)是作為基底的多晶氧化鋁燒結(jié)體為圖26 (b)所示的狀態(tài)的情況。圖28 Ca)是用于例示其它實(shí)施方式所涉及的靜電吸盤的模式剖視圖，(b)是(a)中的F部分的模式放大圖。圖29是用于例示靜電吸盤的制造方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖例示本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，對各附圖中相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號并適當(dāng)省略詳細(xì)的說明。圖1是用于例示本實(shí)施方式所涉及的靜電吸盤的模式剖視圖。另外，圖1 (a)是用于例示靜電吸盤的模式剖視圖，圖1 (b)是圖1 (a)中的A部分的模式放大圖。如圖1 (a)、(b)所示，在靜電吸盤I中設(shè)置有基臺2、電介體基板3、電極4。在基臺2的一側(cè)的主面(電極4側(cè)的表面)上形成有由無機(jī)材料構(gòu)成的絕緣體層5。而且，電介體基板3具有突起部3a，形成在載放被吸附物側(cè)的主面(載置面?zhèn)?上；及平面部3b,形成在突起部3a的周圍。該突起部3a的頂面在載放半導(dǎo)體晶片等的被吸附物時成為載置面。另外，關(guān)于突起部3a、平面部3b的表面特性、截面形狀等的詳細(xì)內(nèi)容在后面進(jìn)行說明。而且，用絕緣性粘結(jié)劑粘結(jié)設(shè)有電極4的電介體基板3的主面和設(shè)有絕緣體層5的基臺2的主面。該絕緣性粘結(jié)劑固化后成為接合層6。電極4和電源10a、電源IOb通過電線9連接。另外，電線9以貫穿基臺2的方式被設(shè)置，但是電線9與基臺2絕緣。圖1所例示的是使正極、負(fù)極的電極相互鄰接而形成在電介體基板3上的所謂的雙極型靜電吸盤。但是，并未限定于此，也可以是使一個電極形成在電介體基板3上的所謂的單極型靜電吸盤，還可以是三極型、其它多極型。而且，電極的數(shù)量、形狀、配置也可以適當(dāng)變更。而且，以貫穿靜電吸盤I的方式設(shè)置有貫穿孔11。貫穿孔11的一端在平面部3b上開口，另一端介由未圖示的壓力控制單元、流量控制單元而與也未圖示的氣體供給單元連接。未圖示的氣體供給單元供給氦氣體或氬氣體等。而且，通過形成平面部3b而設(shè)置的空間3c成為所供給的氣體的通路?？臻g3c彼此分別連通，使所供給的氣體遍布全部空間。而且，在載放半導(dǎo)體晶片等的被吸附物時支撐被吸附物外周部的位置上配設(shè)未圖示的環(huán)狀突起部，還可以避免前述氣體漏出。而且，當(dāng)設(shè)置有前述氣體供給用貫穿孔11以外的貫穿孔時，在該貫穿孔周圍配設(shè)未圖示的環(huán)狀突起部，也可以避免前述氣體漏出。上述未圖示的環(huán)狀突起部的表面特性、截面形狀等也可以與突起部3a —樣。而且，可以在平面部3b上設(shè)置與貫穿孔11連通的放射狀、同心圓狀的未圖示的氣體分配槽(凹狀槽)。如果設(shè)置這種氣體分配槽，則可以加快氣體分配速度?；_2例如可以由如鋁合金、銅等的熱傳導(dǎo)率高的金屬形成。而且，可以在其內(nèi)部設(shè)置流過冷卻液或加熱液的流路8。另外，不是一定需要流路8，但是從被吸附物的溫度控制的觀點(diǎn)出發(fā)則優(yōu)選設(shè)置。而且，設(shè)置在基臺2的一側(cè)的主面上的絕緣體層5例如可以由氧化鋁(A1203)、氧化釔(Y2O3)等的多晶體形成。而且，優(yōu)選絕緣體層5的熱傳導(dǎo)率比接合層6的熱傳導(dǎo)率大。此時，更優(yōu)選使絕緣體層5的熱傳導(dǎo)率為2W/mK以上。據(jù)此，熱傳遞性比接合層單獨(dú)存在時更為良好，可以使被吸附物的溫度控制性和面內(nèi)溫度的均勻性更加提高。在接合層6中，優(yōu)選提高其熱傳導(dǎo)率。例如，優(yōu)選使熱傳導(dǎo)率為lW/mK以上，如果為1. 6ff/mK以上則更加優(yōu)選。上述熱傳導(dǎo)率例如可以通過作為填充物在硅樹脂等中添加氧化鋁、氮化鋁而得到。而且，還可以通過添加的比率來調(diào)節(jié)熱傳導(dǎo)率。如果考慮熱傳遞性，則優(yōu)選接合層6的厚度盡量薄。另一方面，如果考慮由于基臺2的熱膨脹率與電介體基板3的熱膨脹率的差所引起的熱剪切應(yīng)力而使接合層6剝離等，則優(yōu)選接合層6的厚度盡量厚。因此，考慮上述情況，優(yōu)選接合層6的厚度為O.1mm以上、O. 3mm以下。電介體基板3可以根據(jù)靜電吸盤所要求的各種要求而使用各種材料。此時，考慮熱傳導(dǎo)率、電絕緣的可靠性時，優(yōu)選為多晶陶瓷燒結(jié)體。作為多晶陶瓷燒結(jié)體，例如可以例示由氧化鋁、氧化釔、氮化鋁、碳化硅等構(gòu)成的多晶陶瓷燒結(jié)體。電介體基板3的材料的體積電阻率在靜電吸盤的使用溫度區(qū)域內(nèi)可以為IO8 Ω cm以上。另外，本說明書中的體積電阻率是用JIS規(guī)格(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))(JIS C2141 1992電絕緣用陶瓷材料試驗(yàn)方法)所示的方法測定的值。此時，測定可以在靜電吸盤的使用溫度區(qū)域(例如室溫(25°C左右))內(nèi)進(jìn)行。而且，優(yōu)選電介體基板3由晶粒的平均粒徑為O. 8μπι以上、1. 5μπι以下的多晶陶瓷燒結(jié)體構(gòu)成。而且，更優(yōu)選電介體基板3由晶粒的平均粒徑為I μm以上、1. 5 μm以下的多晶陶瓷燒結(jié)體構(gòu)成。如果由晶粒的平均粒徑為0. 8 μ m以上、1. 5 μ m以下的多晶陶瓷燒結(jié)體構(gòu)成，則可以更加切實(shí)地抑制晶粒從電介體基板3脫落。而且，假使晶粒脫落，也能抑制突起部3a的形狀改變。另外，關(guān)于構(gòu)成電介體基板3的多晶陶瓷燒結(jié)體的晶粒的平均粒徑的詳細(xì)內(nèi)容在后面進(jìn)行說明。作為電極4的材料,可以例示氧化鈦、鈦單體或鈦和氧化鈦的混合物、氮化鈦、碳化鈦、鶴、金、銀、銅、招、鉻、鎳、金-自金合金等。下面，關(guān)于突起部3a、平面部3b的表面特性、截面形狀等進(jìn)一步進(jìn)行例示。突起部3a的頂面在載放被吸附物時成為載置面。因此，為了減少顆粒的產(chǎn)生，以往使突起部的頂面為平坦面，通過進(jìn)行拋光、鏡面研磨而避免在頂面上形成細(xì)微的凹凸(例如參照專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2)。但是，通過本發(fā)明人的研討，結(jié)果判明了如果使突起部的頂面為平坦面，而不在頂面上形成細(xì)微凹部，則顆粒數(shù)反而增加。因此，在本實(shí)施方式中，在使突起部3a的頂面3al為曲面的同時，在頂面3al上形成細(xì)微的凹部13a (第I凹部)(參照圖2、圖3、圖4)。細(xì)微的凹部13a的深度是基于晶粒徑的尺寸。此時，優(yōu)選細(xì)微的凹部13a的深度尺寸為30nm以上、150nm以下(參照圖25)。在此，通過用噴砂法等削去成為突起部3a的部分的周圍而形成突起部3a和平面部3b的大致形狀。因此，在平面部3b上形成在平面部3b上開口的多個孔3bl。而且，如后所述，在平面部3b上開口的孔3bl的開口周圍形成有平坦部3b2。而且，在本實(shí)施方式中，在平坦部3b2上也形成細(xì)微的凹部13b (第2凹部)。細(xì)微的凹部13b的深度尺寸為30nm以下，優(yōu)選為20nm以下，更優(yōu)選為5nm以上、20nm以下。圖2是用于例示突起部和平面部的表面特性、截面形狀等的曲線圖。另外，圖2是用接觸式粗糙度測量儀測定突起部和平面部的表面的圖。如圖2所示，突起部3a的頂面3al具有向外側(cè)突出的曲面。而且，在突起部3a的頂面3al上形成有細(xì)微的凹部13a。而且，在平面部3b上設(shè)置有在平面部3b上開口的多個孔3bl以及形成在孔3bl的開口周圍的平坦部3b2。而且，在平坦部3b2上形成有細(xì)微的凹部13b。在此，對本說明書中的“頂面”進(jìn)行說明。如圖2所示，本說明書中的“頂面”是指從突起部3a的中心軸左右分開而在L2的長度范圍內(nèi)所具有的部分。在此，L2是突起部3a的底部長度LI的80%的長度。另外，突起部3a的頂面3al具有曲面即可，頂面3al的外側(cè)既可以是曲面，也可以是直線狀的面。下面，對本說明書中的曲面的“曲率半徑R”進(jìn)行說明。如圖2所示，使頂面3al兩端部分的位置為P1、P3，使頂面3al的中心位置(頂面3al與突起部3a的中心軸的交點(diǎn)位置)為P2。經(jīng)過P1、P2、P3的圓的半徑是本說明書中的曲面的“曲率半徑R”。另外，經(jīng)過P1、P2、P3的圓的中心位置為連接Pl和P2的線段的垂直二等分線與連接P3和P2的線段的垂直二等分線的交點(diǎn)。因此，根據(jù)P1、P2、P3的位置求出經(jīng)過P1、P2、P3的圓的中心位置，通過求出圓的中心位置到P1、P2、P3任意一個的距離而能夠得到曲面的“曲率半徑R”。根據(jù)本發(fā)明人所得到的見解，優(yōu)選頂面3al的曲率半徑R比因吸附力而彎曲的板狀被吸附物的撓曲曲線的曲率半徑小。據(jù)此，可以使頂面3al的形狀對應(yīng)于板狀被吸附物被靜電吸附時的撓曲形狀。因此，可以使頂面3al和被吸附物背面的接觸部分上的表面壓力下降，因此，可抑制產(chǎn)生顆粒。此時，如果使曲率半徑R為20毫米以下，則可以使頂面3al的曲率半徑比因吸附力而彎曲的板狀被吸附物的撓曲曲線的曲率半徑小。下面，對形成在頂面3al、平坦部3b2上的細(xì)微凹部進(jìn)行說明。圖3是用于例示形成在突起部的頂面上的細(xì)微凹部的激光顯微鏡照片。圖4是用于例示形成在平坦部上的細(xì)微凹部的掃描型電子顯微鏡照片。圖5是用于例示使頂面3al為平坦面時的激光顯微鏡照片。如圖3所示，在突起部3a的頂面3al上形成有細(xì)微的凹部13a。而且，如圖4所示，在平坦部3b2上形成有細(xì)微的凹部13b。而且，在圖5所示的情況下，在頂面3al上未形成細(xì)微的凹部13b。在圖3、圖4所例示的狀態(tài)的情況下，頂面3al為曲面且還形成有凹部13a。因此，可以使頂面3al和被吸附物背面的接觸部分的面積大幅度減少。還可以在凹部13a的內(nèi)部捕捉細(xì)微的異物。與此相對，在圖5所例示的狀態(tài)的情況下，由于在頂面3al上未形成細(xì)微的凹部13b，因此頂面3al和被吸附物背面的接觸部分的面積變大。而且，還無法捕捉細(xì)微的異物。而且，由于在平坦部3b2上形成有凹部13b，因此假使被吸附物撓曲而致使被吸附物的背面與平面部3b接觸，也能夠使接觸部分的面積大幅度減少。還可以在凹部13b的內(nèi)部捕捉細(xì)微的異物。S卩，由于可以使與被吸附物背面的接觸部分的面積減少，因此可抑制產(chǎn)生顆粒。而且，通過在凹部13a、凹部13b的內(nèi)部捕捉細(xì)微的異物，而可以抑制產(chǎn)生顆粒。表1、表2用于例不抑制產(chǎn)生顆粒的效果。另外，表I是圖3、圖4所例示的狀態(tài)的情況，表2是圖5所例示的狀態(tài)的情況。另外，表1、表2如下，使被吸附物為半導(dǎo)體晶片，按顆粒的粒徑統(tǒng)計附著在半導(dǎo)體晶片背面上的顆粒數(shù)。表1、表2中的顆粒數(shù)如下，計測規(guī)定面積中的顆粒數(shù)，將該值換算為直徑300mm的半導(dǎo)體晶片中的顆粒數(shù)。表I
權(quán)利要求
1.一種靜電吸盤，是具備電介體基板的靜電吸盤，該電介體基板具有突起部，形成在載放被吸附物側(cè)的主面上；及平面部，形成在所述突起部的周圍，其特征在于， 所述電介體基板由多晶陶瓷燒結(jié)體形成， 所述突起部的頂面為曲面，在所述頂面上與露出在表面上的晶粒相對應(yīng)地形成有第I凹部， 所述平面部具有平坦部，在所述平坦部上形成有第2凹部， 所述第I凹部的深度尺寸比所述第2凹部的深度尺寸大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電吸盤，其特征在于，所述頂面具有比因吸附力而彎曲的所述被吸附物的撓曲曲線的曲率半徑小的曲率半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電吸盤，其特征在于，所述第I凹部的深度尺寸和所述第2凹部的深度尺寸比所述多晶陶瓷燒結(jié)體的晶粒的平均粒徑小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電吸盤，其特征在于， 所述第I凹部的側(cè)面為斜面，所述第I凹部的底面和所述第I凹部的側(cè)面所成的角度為鈍角， 所述第I凹部的側(cè)面與所述頂面相交的部分以及所述第I凹部的側(cè)面與所述第I凹部的底面相交的部分呈帶有連續(xù)圓角的形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電吸盤，其特征在于， 所述第2凹部的側(cè)面為斜面，所述第2凹部的底面和所述第2凹部的側(cè)面所成的角度為鈍角， 所述第2凹部的側(cè)面與所述平坦部相交的部分以及所述第2凹部的側(cè)面與所述第2凹部的底面相交的部分呈帶有連續(xù)圓角的形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電吸盤，其特征在于，所述平面部具有在所述平面部上開口的多個孔，所述平坦部形成在所述孔的周圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的靜電吸盤，其特征在于，所述孔的深度尺寸比所述多晶陶瓷燒結(jié)體的晶粒的平均粒徑小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電吸盤，其特征在于，所述突起部的高度尺寸比所述多晶陶瓷燒結(jié)體的晶粒的平均粒徑大。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電吸盤，其特征在于，所述電介體基板由多晶氧化鋁燒結(jié)體形成，所述平均粒徑為1. 5 m以下，粒徑分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差為I U m以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的靜電吸盤，其特征在于，所述電介體基板的氧化鋁含有率為99. 9wt%以上，假密度為3. 96以上，體積電阻率在靜電吸盤的使用溫度區(qū)域內(nèi)為IO14 Q cm以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電吸盤，其特征在于，所述頂面的曲率半徑為20毫米以下。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電吸盤，其特征在于， 所述第I凹部的深度尺寸為30nm以上、150nm以下， 所述第2凹部的深度尺寸為30nm以下。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的靜電吸盤，其特征在于，所述電介體基板的體積電阻率在靜電吸盤的使用溫度區(qū)域內(nèi)為IO8Qcm以上、IO13 Q cm以下。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的靜電吸盤，其特征在于，所述電介體基板的氧化鋁含有率為99. 4wt%以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種靜電吸盤，是具備電介體基板的靜電吸盤，該電介體基板具有突起部，形成在載放被吸附物側(cè)的主面上；及平面部，形成在所述突起部的周圍，其特征在于，所述電介體基板由多晶陶瓷燒結(jié)體形成，所述突起部的頂面為曲面，在所述頂面上形成有第1凹部，所述平面部具有平坦部，在所述平坦部上形成有第2凹部，所述第1凹部的深度尺寸比所述第2凹部的深度尺寸大?？梢种飘a(chǎn)生顆粒，同時容易使靜電吸盤表面的清潔狀態(tài)恢復(fù)。
文檔編號B23Q3/15GK103038874SQ201180037269
公開日2013年4月10日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者石川佳津子, 米澤順治, 青島利裕, 林田義秀 申請人:Toto株式會社