電介質(zhì)材料及靜電卡盤裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的電介質(zhì)材料為由在絕緣性材料中分散有導(dǎo)電性粒子的復(fù)合燒結(jié)體構(gòu)成的電介質(zhì)材料，其中，頻率40Hz下的介電常數(shù)為10以上，并且在該復(fù)合燒結(jié)體的表面內(nèi)頻率1MHz下的介電損耗的最大值與最小值之差為0.002以下。
【專利說明】
電介質(zhì)材料及靜電卡盤裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及電介質(zhì)材料及靜電卡盤裝置。
[0002] 本申請主張基于2014年3月10日于日本申請的日本專利申請2014-046815號的優(yōu) 先權(quán)，并將其內(nèi)容援用于此。
【背景技術(shù)】
[0003] 近年來，在半導(dǎo)體制造工藝中，伴隨元件的高度集成化和高性能化，要求進一步提 高微細(xì)加工技術(shù)。在該半導(dǎo)體制造工藝中，蝕刻技術(shù)為微細(xì)加工技術(shù)的關(guān)鍵之一。近年來， 在蝕刻技術(shù)中，可進行高效率且大面積的微細(xì)加工的等離子體蝕刻技術(shù)也已成為主流。
[0004] 該等離子體蝕刻技術(shù)為干式蝕刻技術(shù)的一種。具體說明為如下技術(shù):在成為加工 對象的固體材料上用抗蝕劑形成掩膜圖案，在真空中支撐該固體材料的狀態(tài)下，向該真空 中導(dǎo)入反應(yīng)性氣體，并對該反應(yīng)性氣體施加高頻電場。由此，被加速的電子與氣體分子沖突 而成為等離子狀態(tài)。并且為如下技術(shù):使由該等離子體產(chǎn)生的自由基(游離基)和離子與固 體材料進行反應(yīng)而作為反應(yīng)生成物去除，由此在固體材料上形成微細(xì)圖案。
[0005] 另一方面，作為以等離子體的作用使原料氣體化合并將所得到的化合物積聚于基 板上的薄膜成長技術(shù)之一，存在等離子體CVD法。該方法中，對包含原料分子的氣體施加高 頻電場來進行等離子體放電。并且，為如下方法:通過進行該等離子體放電而被加速的電子 來分解原料分子，并積聚所得到的化合物的成膜方法。在低溫下無法僅通過熱激發(fā)來發(fā)生 的反應(yīng)，在等離子體中也因系統(tǒng)內(nèi)的氣體相互沖突并被活性化而成為自由基，由此能夠進 行反應(yīng)。
[0006] 等離子體蝕刻裝置或等離子體CVD裝置等使用等離子體的半導(dǎo)體制造裝置中，一 直以來，作為在試樣臺上簡單地安裝并固定作為被處理物的晶圓并且將該晶圓維持在所期 望的溫度的裝置而使用靜電卡盤裝置。
[0007] 該靜電卡盤裝置具備載置有晶圓的大致圓板狀的電介質(zhì)板、及埋設(shè)于該電介質(zhì)板 的內(nèi)部的靜電吸附用電極。在該電介質(zhì)板與載置于該電介質(zhì)板上的晶圓之間施加直流電 壓，由此產(chǎn)生庫侖力或者基于微量的泄漏電流的靜電吸附力。并且，通過該靜電吸附力將晶 圓固定在電介質(zhì)板上。
[0008] 作為該靜電卡盤裝置中所使用的電介質(zhì)板通?？墒褂醚趸X、氮化鋁、及氧化釔 等的陶瓷。
[0009] 作為這種靜電卡盤裝置，提出有如下靜電卡盤裝置:例如使用包含氮化硅5~40體 積％的含氮化硅的氧化釔燒結(jié)體，構(gòu)成由室溫下的體積電阻率為1 X ?ο15 Ω · cm以上且相對 介電常數(shù)為10以上的陶瓷構(gòu)件構(gòu)成的靜電卡盤的基體，由此實現(xiàn)較高的吸附力與優(yōu)異的被 處理物的解吸響應(yīng)性(專利文獻1)。
[0010] 并且，為了提高半導(dǎo)體工藝中的芯片的成品率和可靠性，需要使晶圓的表面溫度 的面內(nèi)不均變小。因此提出有如下靜電卡盤:使用在包括晶圓的表面的中心部及外周部的 多個測定點進行測定的相對密度的平均值為98%以上、50°C的體積固有電阻值的平均值為 ΙΟ7 Ω · cm~?ο12 Ω · cm、頻率為1MHz下的介電損耗的平均值為50 ΧΙΟ-4以下、及介電損耗的 最大值與最小值之差為所述平均值的50%以下的氮化鋁燒結(jié)體，由此能夠進行硅晶圓等的 半導(dǎo)體基板的均勻處理(專利文獻2)。
[0011]另一方面，作為殘余吸附的抑制力難以經(jīng)時劣化的靜電卡盤，提出有將氧化鋁和 氮化鋁使用于絕緣基體的靜電卡盤(專利文獻3)。
[0012]在該靜電卡盤中，絕緣基體中所使用的材料的介電損耗設(shè)為1 X 10-4以下，由此，該 絕緣基體的表面中的溫度分布得到改善，其結(jié)果，表面溫度的不均得到改善。
[0013]以往技術(shù)文獻 [0014]專利文獻
[0015] 專利文獻1:日本特開2006-225185號公報 [0016] 專利文獻2:日本特開2003-40674號公報 [0017] 專利文獻3:日本再公表W02012/014873號公報 [0018]發(fā)明的概要
[0019]發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0020] 然而，在專利文獻1中所記載的含氮化硅的氧化釔燒結(jié)體中，雖吸附力優(yōu)異，但是 在燒結(jié)體中偏在有氮化硅的情況下介電損耗的不均也變大。通過該不均，因高頻而引起的 電壓的發(fā)熱在燒結(jié)體的面內(nèi)變得不同，其結(jié)果，被處理物的面內(nèi)溫度中產(chǎn)生溫度差。因此， 各種處理變得不均勻且產(chǎn)生不合格品的概率變高，存在所得到的產(chǎn)品的可靠性降低之類的 問題。并且，由于氧化釔為稀土類氧化物，因此存在與其他的金屬氧化物等相比為高價之類 的問題。
[0021] 并且，在專利文獻2中所記載的氮化鋁燒結(jié)體中，雖介電損耗的不均較小，但是由 于體積電阻值較低而耐電壓較低。因而存在因泄漏電流或絕緣破壞而被處理物有可能被破 壞之類的問題。
[0022] 并且，在專利文獻3所記載的靜電卡盤中，使用了氧化鋁或氮化鋁等高純度的絕緣 性材料，因此雖得到了均勻的溫度分布，但是存在介電常數(shù)較低而無法得到較高的吸附力 之類的問題。
[0023] 但是，若體積電阻值較高，則存在顯現(xiàn)吸附力的電荷難以逃脫而解吸響應(yīng)性變差 之類的問題。
[0024]另外，在將導(dǎo)電性材料分散于第二層中的材料中，第二層為介電損耗較大的原因。 因此，導(dǎo)致靜電吸附力過大而難以實現(xiàn)兼顧靜電吸附力和被處理物的面內(nèi)溫度的均勻性的 靜電卡盤。
[0025]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠得到充分的靜電吸附 力、良好的解吸響應(yīng)性及較高的耐電壓并在復(fù)合燒結(jié)體的表面內(nèi)不產(chǎn)生溫度差而且廉價的 電介質(zhì)材料、及將該電介質(zhì)材料使用于基體的靜電卡盤裝置。
[0026]用于解決技術(shù)課題的手段
[0027]本發(fā)明人等為了解決上述課題而進行深入研究的結(jié)果，以至提供本發(fā)明。即，發(fā)現(xiàn) 如下并完成了本發(fā)明：對絕緣性材料中分散有導(dǎo)電性粒子的復(fù)合燒結(jié)體的介電常數(shù)及介電 損耗的最大值與最小值之差進行控制，由此靜電吸附力、解吸響應(yīng)性及耐電壓得到提高，并 且復(fù)合燒結(jié)體的表面內(nèi)的溫度差也變得極小，另外，對體積電阻率、耐電壓、導(dǎo)熱率等進行 控制，由此靜電吸附力、解吸響應(yīng)性及耐電壓進一步得到提高，并且不產(chǎn)生復(fù)合燒結(jié)體的表 面內(nèi)的溫度差。
[0028] 即，作為本發(fā)明的第一方式的電介質(zhì)材料為由在絕緣性材料中分散有導(dǎo)電性粒子 的復(fù)合燒結(jié)體構(gòu)成的電介質(zhì)材料，所述電介質(zhì)材料的特征在于，頻率40Hz下的介電常數(shù)為 10以上，并且在所述復(fù)合燒結(jié)體的表面內(nèi)頻率1MHz下的介電損耗的最大值與最小值之差為 0.002以下。
[0029] 優(yōu)選所述電介質(zhì)材料具有以下特征。
[0030] 優(yōu)選所述電介質(zhì)材料的20°C下的體積電阻率為1013Ω · cm以上，耐電壓為5kV/mm 以上。
[0031] 優(yōu)選所述電介質(zhì)材料的120°C下的體積電阻率為1013Ω · cm以上，耐電壓為5kV/mm 以上。
[0032]優(yōu)選所述電介質(zhì)材料的導(dǎo)熱率為20W/m · K以上。
[0033] 優(yōu)選頻率40Hz下的所述電介質(zhì)材料的介電損耗為0.01以上且0.05以下。
[0034]作為本發(fā)明的第二方式的靜電卡盤裝置為在基體的一個主面上靜電吸附板狀試 樣的靜電卡盤裝置，所述靜電卡盤裝置的特征在于，所述基體使用作為本發(fā)明的第一方式 的電介質(zhì)材料而成。優(yōu)選所述基體由所述電介質(zhì)材料形成。
[0035]發(fā)明效果
[0036]根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)材料，將在絕緣性材料中分散有導(dǎo)電性粒子的復(fù)合燒結(jié)體的 頻率40Hz下的介電常數(shù)設(shè)為10以上，并且將在該復(fù)合燒結(jié)體的表面內(nèi)頻率1MHz下的介電損 耗的最大值與最小值之差設(shè)為0.002以下。如此對復(fù)合燒結(jié)體的介電常數(shù)、及介電損耗的最 大值與最小值之差進行控制，由此能夠提高靜電吸附力、解吸響應(yīng)性及耐電壓，并能夠使復(fù) 合燒結(jié)體的表面內(nèi)的溫度差變得極小。從而能夠提高電介質(zhì)材料的可靠性。
[0037]并且，優(yōu)選控制該電介質(zhì)材料的體積電阻率、耐電壓、導(dǎo)熱率、頻率40Hz下的介電 損耗中的任一特性或者這些多個特性。由此，能夠進一步提高靜電吸附力、解吸響應(yīng)性及耐 電壓，并且能夠消除在復(fù)合燒結(jié)體的表面內(nèi)的溫度差。從而在長期使用中能夠維持電介質(zhì) 材料的可靠性。
[0038]本發(fā)明的靜電卡盤裝置在靜電吸附板狀試樣的基板中使用本發(fā)明的電介質(zhì)材料 來形成。因此，能夠提高板狀試樣的靜電吸附力及解吸響應(yīng)性，并能夠提高基體本身的耐電 壓。另外，能夠使靜電吸附板狀試樣的基體的一個主面中的溫度差變得極小。從而能夠遍及 板狀試樣的整面而均勻地進行各種處理，并且能夠提高所得到的產(chǎn)品的可靠性。
【附圖說明】
[0039]圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的靜電卡盤裝置的例的剖視圖。
[0040] 圖2是表示本發(fā)明的一實施方式的靜電卡盤裝置的變形例的剖視圖。
【具體實施方式】
[0041] 根據(jù)附圖對用于實施本發(fā)明的電介質(zhì)材料及靜電卡盤裝置的優(yōu)選方式的例進行 說明。
[0042]另外，該方式中，為了更好地理解發(fā)明的宗旨而進行具體說明，若無特別指定，則 并不限定本發(fā)明。
[0043] 本發(fā)明涉及一種電介質(zhì)材料及靜電卡盤裝置，具體而言，可優(yōu)選使用于半導(dǎo)體裝 置、液晶顯示器裝置等的制造工藝中所適用的蝕刻裝置、濺鍍裝置、CVD裝置等的真空工藝 裝置。本發(fā)明的裝置中，板狀試樣等的被處理物的吸附力較高，并且對載置該被處理物的載 置面施加高頻時的均熱性優(yōu)異。由此，能夠防止所得到的半導(dǎo)體裝置、液晶顯示器裝置等的 成品率的降低。
[0044] [電介質(zhì)材料]
[0045]本實施方式的電介質(zhì)材料為由在絕緣性材料中分散導(dǎo)電性粒子而成的復(fù)合燒結(jié) 體構(gòu)成的電介質(zhì)材料。頻率40Hz下的介電常數(shù)為10以上，并且在該復(fù)合燒結(jié)體的表面內(nèi)頻 率1MHz下的介電損耗的最大值與最小值之差為0.002以下。
[0046]作為絕緣性材料的例除了絕緣性陶瓷以外，也有聚酰亞胺樹脂或硅樹脂等各種有 機樹脂，但是有機樹脂中存在容易產(chǎn)生因發(fā)熱而引起的絕緣特性劣化之類的缺點。
[0047]因此，在本實施方式中使用難以產(chǎn)生因發(fā)熱而引起的絕緣特性的劣化的絕緣性陶 瓷。但是并不限定于絕緣性陶瓷，也可以使用其他材料。
[0048]作為該絕緣性陶瓷的例可舉出氧化鋁(Al2〇3)、氧化釔(Y203)、氧化硅(Si0 2)、氧化 錯(Zr〇2)、莫來石（3Al2〇3 · 2Si〇2)、氧化鉿(Hf〇2)、氧化鈧（Sc2〇3)、氧化釹(Nd2〇3)、氧化銀 (Nb2〇5)、氧化釤（Sm2〇3)、氧化鐿（Yb2〇3)、氧化鉺（Εη〇3)、氧化鋪（Ce〇2)等的氧化物。這些氧 化物可選擇使用一種，也可混合兩種以上來作為復(fù)合氧化物而使用。
[0049] 并且，作為上述以外的絕緣性陶瓷可舉出氮化鋁（A1N)、氮化硅（Si3N4)、氮化硼 (BN)等的氮化物。這些氮化物可選擇使用一種，也可混合兩種以上來作為復(fù)合氮化物而使 用，但是從化學(xué)穩(wěn)定性觀點考慮，優(yōu)選僅單獨使用一種。
[0050] 在這些絕緣性陶瓷中，氧化鋁(Al2〇3)的耐熱性優(yōu)異，作為在該氧化鋁(Al2〇3)中分 散導(dǎo)電性粒子來作為復(fù)合燒結(jié)體的情況下的力學(xué)特性也尤其良好，因此優(yōu)選作為本實施方 式的電介質(zhì)材料。
[0051 ]在此，欲使絕緣性陶瓷中的鋁(A1)的含量較少的情況或者欲使耐腐蝕性進一步提 高的情況下，可將氧化釔(Υ2〇3)、釔-鋁-石榴石(YAG:3Y2〇3 · 5Al2〇3)等作為絕緣性陶瓷而使 用。
[0052] 這些平均絕緣性陶瓷的平均粒徑可任意選擇，但是例如也可以為Ιμπι以下。若舉 例，貝平均粒徑的下限可以為O.OOlMi，也可以為Ο.ΟΙμηι，還可以為0.05μηι。上限可以為Ιμπι， 也可以為〇.7μηι，還可以為0.5μηι。
[0053] 作為絕緣性陶瓷使用氧化鋁(Α12〇3)的情況下，作為氧化鋁(Α12〇3)的原料粉體尤 其優(yōu)選為平均粒徑為lym以下且高純度，但是并無特別限定。平均粒徑也可任意選擇，例如 可以為Ιμπι以下。若舉例，則平均粒徑的下限可以為Ο.ΟΟΙμL?，也可以為Ο.ΟΙμL?，還可以為 0.05μηι。上限可以為Ιμπι，也可以為0.5μηι。
[0054] 另外，所述平均粒徑為根據(jù)SEM照片測量的平均1次粒徑。
[0055] 在此，優(yōu)選將氧化鋁(Α12〇3)粉體的平均粒徑為Ιμπι以下的理由為如下。若氧化鋁粉 體的平均粒徑超過Ιμπι，則燒成該氧化鋁粉體而得到的氧化鋁燒結(jié)體中的氧化鋁粒子的平 均粒徑超過2μπι。若使用該燒結(jié)體制作靜電卡盤裝置的基體，則有可能該基體的載置板狀試 樣一側(cè)的上面因等離子體容易被蝕刻，并在該基體的上面形成濺射痕。其結(jié)果，有可能根據(jù) 情況污染硅晶圓等的被處理物。
[0056] 作為導(dǎo)電性粒子并無特別限定，只要不使絕緣性材料的電特性劣化并能夠分散于 該絕緣性材料(絕緣性粒子）中即可。優(yōu)選為選自碳化硅(SiC)粒子等導(dǎo)電性陶瓷粒子、鉬 (Mo)粒子、鎢(W)粒子、鉭(Ta)粒子等高熔點金屬粒子、碳(C)粒子的組中的一種或兩種以 上。尤其優(yōu)選為與絕緣性材料(絕緣性粒子)不生成固溶體或反應(yīng)生成物的導(dǎo)電性粒子。
[0057] 在此，導(dǎo)電性粒子與絕緣性材料（絕緣性粒子）生成固溶體或反應(yīng)生成物的情況 下，電特性的溫度變化變大，從而無法得到120°C下的體積電阻率為10 13 Ω · cm以上、耐電壓 為5kV/mm以上的特性，因此不優(yōu)選。從而，在本發(fā)明中，復(fù)合燒結(jié)體優(yōu)選沒有導(dǎo)電性粒子與 絕緣性材料的固溶體或反應(yīng)生成物。
[0058] 但是，在導(dǎo)電性粒子的表面等不可避免地存在的氧化物層等的非導(dǎo)電性成分與絕 緣性材料(絕緣性粒子)形成固溶體或反應(yīng)生成物的情況下，這些固溶體或反應(yīng)生成物對導(dǎo) 電性粒子的電特性沒有影響，因此完全沒有問題。
[0059] 在這些導(dǎo)電性粒子中，碳化硅(SiC)粒子其本身為半導(dǎo)體，所以具有導(dǎo)電性。因此， 將其與氧化鋁(Al2〇3)粒子復(fù)合化的情況下，所得到的復(fù)合燒結(jié)體的電特性的溫度依賴性較 小，相對于鹵素氣體的耐腐蝕性優(yōu)異，富于耐熱性、耐熱沖擊性，并且即使在高溫下使用，因 熱應(yīng)力引起的損傷的可能性也較小，因此優(yōu)選。
[0060] 從導(dǎo)電性優(yōu)異的觀點考慮，作為碳化硅(SiC)粒子優(yōu)選使用具有β型的晶體結(jié)構(gòu)的 碳化硅粒子。另外，為了在適當(dāng)?shù)姆秶刂圃撎蓟枇Ｗ拥膶?dǎo)電性，優(yōu)選適當(dāng)控制作為碳化 硅粒子中的雜質(zhì)而包含的氮的含有率。
[0061] 作為碳化硅(SiC)粒子能夠使用通過等離子體CVD法、前體法、熱碳還原法、激光熱 分解法等各種方法得到的碳化硅粒子。尤其在半導(dǎo)體工藝中使用本實施方式的電介質(zhì)材料 的情況下，為了防止在半導(dǎo)體工藝中的因電介質(zhì)材料引起的污染等的不良影響而優(yōu)選使用 純度較高的粒子。
[0062]制作復(fù)合燒結(jié)體的情況下，作為原料中所使用的導(dǎo)電性粒子優(yōu)選作為將平均粒徑 不同粒子混合兩種或三種或四種等多種的混合導(dǎo)電性粒子而使用。
[0063] 若舉出一例，則在該混合導(dǎo)電性粒子中優(yōu)選包含有粒徑為40nm以下的導(dǎo)電性粒子 和粒徑為80nm以上的導(dǎo)電性粒子。粒徑為40nm以下的導(dǎo)電性粒子的量可任意選擇，但優(yōu)選 為1~40質(zhì)量％，更優(yōu)選為20~40質(zhì)量％。
[0064] 粒徑為80nm以上的導(dǎo)電性粒子的量可任意選擇，但優(yōu)選為1~40質(zhì)量％，更優(yōu)選為 20~40質(zhì)量％。并且，測定該混合導(dǎo)電性粒子的粒度分布的情況下，優(yōu)選累積粒徑的含有率 的曲線相對粒徑變得圓滑，但根據(jù)情況也可以具有多個峰。
[0065] 優(yōu)選混合導(dǎo)電性粒子進一步包含粒徑大于40nm且小于80nm的導(dǎo)電性粒子。量可任 意選擇，但優(yōu)選為20~98質(zhì)量％，更優(yōu)選為20~60質(zhì)量％。
[0066]若舉出混合導(dǎo)電性粒子具體的例，則優(yōu)選使用以質(zhì)量比計為1:1:1的比例混合平 均粒徑為0.03μπι的SiC粒子、平均粒徑為0.05μπι的SiC粒子、及平均粒徑為0. Ιμπι的SiC粒子 的混合粒子等。
[0067]另外所述粒徑為根據(jù)TEM照片測量的粒徑。
[0068]如此，原料中使用的導(dǎo)電性粒子的粒度分布橫向擴展，由此很難受到燒成過程中 的溫度記錄和燒成氣氛等的影響。從而作為所得到的燒結(jié)體的導(dǎo)電性粒子的微結(jié)構(gòu)的變化 得到抑制，其結(jié)果，關(guān)于復(fù)合燒結(jié)體中的導(dǎo)電性粒子的分散狀態(tài)，在該復(fù)合燒結(jié)體的中心部 與外周部上不存在差異，由此在該復(fù)合燒結(jié)體的面內(nèi)能夠得到均勻的介電損耗。
[0069]優(yōu)選該電介質(zhì)材料中的導(dǎo)電性粒子的含有率為4質(zhì)量％以上且20質(zhì)量％以下，更 優(yōu)選為5質(zhì)量％以上且20質(zhì)量％以下，進一步優(yōu)選為5質(zhì)量％以上且12質(zhì)量％以下。
[0070]在此，將導(dǎo)電性粒子的含有率的范圍設(shè)為上述的范圍是因為：導(dǎo)電性粒子的含有 率小于4質(zhì)量％時有可能導(dǎo)致導(dǎo)電性粒子的量相對于絕緣性材料的量變得過少而無法得到 良好的導(dǎo)電性，因此不優(yōu)選。
[0071] 另一方面，若導(dǎo)電性粒子的含有率超過20質(zhì)量％，則導(dǎo)致導(dǎo)電性粒子的量相對于 絕緣性材料的量變得過多，有可能降低該電介質(zhì)材料的耐電壓特性，因此不優(yōu)選。
[0072] 并且，超過20質(zhì)量％時容易凝聚導(dǎo)電性粒子。因此，根據(jù)該凝聚或燒成時的粒子異 常成長等導(dǎo)電性粒子本身的粒徑容易變大，根據(jù)情況容易較多地產(chǎn)生2μπι以上的導(dǎo)電性粒 子。使用該較粗的粒子進行成型或燒成而制作電介質(zhì)材料、即復(fù)合燒結(jié)體時，該復(fù)合燒結(jié)體 的載置板狀試樣的一側(cè)的上面因等離子體容易被蝕刻。由此，有可能在該復(fù)合燒結(jié)體的上 面容易形成濺射痕，并且有可能成為污染硅晶圓等的板狀試樣的原因。
[0073] 本發(fā)明的電介質(zhì)材料的重點在于通過成型或燒成而得到的復(fù)合燒結(jié)體中不存在 由導(dǎo)電性粒子與絕緣性材料反應(yīng)而生成的固溶體或化合物。
[0074]另外，該電介質(zhì)材料中的導(dǎo)電性粒子的含有率根據(jù)所使用的絕緣性材料的種類或 必要的特性而不同，因此優(yōu)選根據(jù)所使用的絕緣性材料的種類或必要的特性在上述范圍內(nèi) 優(yōu)化導(dǎo)電性粒子的含有率。
[0075][電介質(zhì)材料的電特性]
[0076] (1)介電常數(shù)及介電損耗
[0077]電介質(zhì)材料的介電常數(shù)及介電損耗能夠使用介電常數(shù)測定裝置、例如電介質(zhì)測定 系統(tǒng)126096W(T0Y0 CorpoRation制造）等進行測定。
[0078]本發(fā)明的電介質(zhì)材料優(yōu)選頻率40Hz下的介電常數(shù)為10以上，更優(yōu)選為12以上，進 一步優(yōu)選為13以上。上限值并不被限定可任意選擇，若舉例，可舉出200以下或150以下。 [0079]在此，就將頻率設(shè)為40Hz而言，電介質(zhì)材料實際顯現(xiàn)靜電吸附力是在施加直流電 壓的情況下，但沒有在直流下測定介電常數(shù)的簡單的方法。因此，采用交流下測定介電常數(shù) 的方法，此時頻率設(shè)為實用性最低的頻率即40Hz。
[0080]并且，將頻率40Hz下的介電常數(shù)設(shè)為10以上的理由是因為電介質(zhì)材料的介電常數(shù) 與施加電壓時為了顯現(xiàn)吸附力而在表面產(chǎn)生的電荷量相關(guān)，介電常數(shù)越大，吸附力越大。尤 其是因為在體積電阻值為1〇13Ω · cm以上的庫倫型靜電卡盤裝置中介電常數(shù)為10以上時可 得到充分的吸附力。該靜電卡盤裝置中進一步將介電常數(shù)設(shè)為12以上，由此在靜電卡盤裝 置的表面形成凸起或凹槽的情況下也能夠得到良好的吸附特性。
[0081 ]在本發(fā)明的電介質(zhì)材料中，優(yōu)選在其表面內(nèi)頻率1MHz下的介電損耗的最大值與最 小值之差為0.002以下。
[0082]將頻率設(shè)為1MHz的理由是因為在靜電卡盤裝置中所使用的等離子體處理裝置等 的半導(dǎo)體制造裝置中產(chǎn)生等離子體的高頻的頻率為13.56MHz或數(shù)十MHz，所以對電介質(zhì)材 料而言，比起影響吸附特性的介電常數(shù)更要求較高的頻率下的介電特性。
[0083]介電損耗的大小與對電介質(zhì)材料施加高頻時與從該電介質(zhì)材料產(chǎn)生的發(fā)熱量成 比例，頻率越高變得越大。
[0084] 在此，整個電介質(zhì)材料具有相同的介電損耗，若為相同的發(fā)熱量，則能夠使用附設(shè) 的加熱裝置或冷卻裝置進行溫度管理，因此沒有問題。然而，電介質(zhì)材料的每一部分均存在 介電損耗不均的情況下，電介質(zhì)材料的每個測定部位的發(fā)熱量都在變化。因此，無法通過加 熱裝置或冷卻裝置進行溫度管理，并在板狀材料上產(chǎn)生溫度分布，因此不優(yōu)選。
[0085] 若考慮這些，則在電介質(zhì)材料上不產(chǎn)生溫度分布的介電損耗的不均的寬度的上限 為0.002。因此，該介電損耗的不均設(shè)為0.002以下，由此介電損耗較高的情況下也能夠得到 均勻的溫度分布。
[0086] (2)介電損耗的數(shù)值范圍
[0087]在本發(fā)明的電介質(zhì)材料中，優(yōu)選頻率40Hz下的介電損耗為0.01以上且0.05以下。 [0088]在此，頻率40Hz下的介電損耗設(shè)為上述范圍的理由是因為，若將頻率40Hz下的介 電損耗設(shè)為0.01以上，則在停止施加電壓而使板狀材料解吸時，通過介電損耗容易消除顯 現(xiàn)吸附力的電荷。
[0089] 尤其，在體積電阻值為1013Ω · cm以上的庫倫型靜電卡盤裝置中，無法期待因泄漏 電流而引起的電荷的消失。因此，為了得到優(yōu)異的解吸特性，優(yōu)選介電損耗為〇.〇1以上。
[0090] 另一方面，若頻率40Hz下的介電損耗超過0.05，則對該電介質(zhì)材料施加高頻電壓 的情況下，有可能通過該施加而產(chǎn)生發(fā)熱。因此，有可能無法通過靜電卡盤裝置中通常附設(shè) 的加熱裝置或冷卻裝置對因該發(fā)熱而引起的溫度上升進行控制，因此不優(yōu)選。
[0091 ]如上述介電損耗得到控制的電介質(zhì)材料中介電損耗的不均非常小。因此，例如在 靜電卡盤裝置的基體中使用的情況下，吸附特性及解吸特性優(yōu)異，能夠均勻地進行板狀試 樣的處理，并且能夠提高生產(chǎn)率。
[0092] (3)體積電阻率
[0093]電介質(zhì)材料的體積電阻率能夠用三端子方法進行測定。
[0094] 優(yōu)選該電介質(zhì)材料的體積電阻率在20°C中、及在120°C中也為1013Ω · cm以上。其 理由是因為，若體積電阻率為1〇13Ω · cm以上，則對該電介質(zhì)材料施加電壓而在表面產(chǎn)生顯 現(xiàn)吸附力的電荷，并作為庫倫型靜電卡盤裝置發(fā)揮功能。另一方面，體積電阻率小于1〇 13 Ω · cm時，通過對電介質(zhì)材料施加的電壓，產(chǎn)生在該電介質(zhì)材料的內(nèi)部移動電荷而產(chǎn)生泄 漏電流、或者耐電壓降低等的不良情況，因此不優(yōu)選。電介質(zhì)材料的體積電阻率的上限可任 意選擇，但優(yōu)選為1〇 15Ω ·αιι以下。
[0095] (4)耐電壓
[0096]在20 °C中、及在120 °C中，優(yōu)選該電介質(zhì)材料的耐電壓為5kV/mm以上，更優(yōu)選為 7kV/mm以上，進一步優(yōu)選為8kV/mm以上。在此，將耐電壓設(shè)為5kV/mm以上的理由是因為，若 耐電壓小于5kV/mm，則用作靜電卡盤裝置的情況下，用于吸附的電壓無法上升到5kV/mm以 上而有可能無法得到充分的吸附力。上限值可任意選擇，但優(yōu)選為20kV/mm以下，也可以為 15kV/mm 以下。
[0097] (5)導(dǎo)熱率
[0098] 優(yōu)選該電介質(zhì)材料的導(dǎo)熱率為20W/m · K以上。更優(yōu)選為25W/m · K以上。
[0099]在此，將導(dǎo)熱率設(shè)為20W/m · K以上的理由是因為，若導(dǎo)熱率小于20W/m · K，則用作 靜電卡盤裝置的情況下，無法將所附設(shè)的加熱裝置或冷卻裝置的溫度均勻地傳遞到吸附面 內(nèi)。上限值可任意選擇，但優(yōu)選為50W/m · K以下。
[0100][電介質(zhì)材料的制造方法]
[0101]本實施方式的電介質(zhì)材料能夠通過如下來制作:混合絕緣性材料的原料粉體、導(dǎo) 電性粒子的原料粉體及分散介質(zhì)而作為漿料，對該漿料進行噴霧干燥而作為顆粒，并在 IMPa以上且lOOMPa以下的加壓下對該顆粒進行燒成。
[0102] 接著對該制造方法進行詳細(xì)說明。
[0103] 首先混合絕緣性材料的原料粉體、導(dǎo)電性粒子的原料粉體及分散介質(zhì)而作為漿 料。
[0104] 作為該漿料中所使用的分散介質(zhì)可使用水及有機溶劑。
[0105]作為有機溶劑優(yōu)選使用例如甲醇、乙醇、2-丙醇、丁醇、辛醇等一價醇類及其改性 體;α-萜品醇等屬于單環(huán)式單萜烯的醇類;丁基卡必醇等卡必醇類；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳 酸乙酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、γ-丁內(nèi)酯等酯 類;二乙基醚、乙二醇單甲醚（甲基溶纖劑）、乙二醇單乙醚（乙基溶纖劑）、乙二醇單丁醚(丁 基溶纖劑）、二乙二醇單甲醚，二乙二醇單乙醚等醚類;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、乙 ?；?、環(huán)己酮等酮類;苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳香族烴;二甲基甲酰胺、Ν，Ν-二甲基乙 酰胺、Ν-甲基吡咯烷酮等胺類。
[0106] 這些有機溶劑可單獨使用它們中的一種，也可混合兩種以上而使用。
[0107] 制備該漿料時可添加分散劑或粘合劑。
[0108]作為分散劑或粘合劑優(yōu)選使用例如聚羧酸銨鹽等聚羧酸鹽、聚乙二醇、聚乙烯醇、 聚乙烯吡咯烷酮等的有機高分子等。
[0109] 為了在所得到的電介質(zhì)材料內(nèi)使介電損耗的不均變小，重要的是，破壞在漿料內(nèi) 生成的凝聚體來作為微粒子，并在該微粒子的狀態(tài)下均勻地分散。
[0110] 破壞所生成的凝聚體時優(yōu)選在高壓下對漿料彼此進行分散及攪拌的優(yōu)選使其碰 撞的方法。
[0111] 作為此時的壓力，優(yōu)選為lOOMPa以上且250MPa以下。作為其理由是因為為了破壞 所生成的凝聚體而需要lOOMPa以上的壓力，另一方面是因為，若考慮裝置的力學(xué)強度則極 限為 250MPa。
[0112] 進行該分散處理時也優(yōu)選使用超聲波均質(zhì)機、珠磨機等的分散機而追加分散處 理。
[0113] 另外，若絕緣性粒子的原料粉體和導(dǎo)電性粒子的原料粉體未被均勻地混合，則使 用該混合不均勻的漿料并復(fù)合而得到的電介質(zhì)材料中的導(dǎo)電性粒子的分布也變得不均勻， 在介電損耗等的電特性的重復(fù)性及其燒結(jié)體內(nèi)的成分的均勻性有可能劣化。從而，優(yōu)選選 定分散介質(zhì)或分散劑、分散處理條件而均勻地混合。
[0114] 接著，通過噴霧干燥法對該漿料進行噴霧干燥。噴霧干燥裝置可任意選擇，但優(yōu)選 使用噴霧干燥器等。
[0115] 在此，在加熱的氣流中對漿料進行噴霧干燥，由此漿料中均勻地分散有絕緣性材 料和導(dǎo)電性粒子的狀態(tài)下，僅散逸分散介質(zhì)來得到在絕緣性材料中均勻地分散有導(dǎo)電性粒 子的顆粒(造粒粉）。優(yōu)選此時的顆粒的平均粒徑為30~150μπι，更優(yōu)選為50~100μπι。該平均 粒徑為使用振動篩來測定的值。
[0116] 接著，通過可選自通常的成型方法的方法使該顆粒成型為規(guī)定形狀并作為成型 體。例如，制作在靜電卡盤裝置的基體中所使用的電介質(zhì)材料的情況下，需要對進行成型并 燒成來作為復(fù)合燒結(jié)體的情況的形狀和厚度進行考慮，并設(shè)定成型體的形狀和厚度。
[0117] 接著，對該成型體進行燒成。在本實施方式中，將該成型體夾持在具有0.2mm以下 的平面度的板，優(yōu)選夾持在碳板中。在此，將所述板的表面的平面度設(shè)為0.2mm以下的理由 是因為，若所述板的表面存在大于〇.2mm的凹凸，則對成型體的加壓變得不均勻，在所得到 的復(fù)合燒結(jié)體中產(chǎn)生因不均勻的加壓而引起的燒結(jié)密度的不均，該燒結(jié)密度的不均成為如 介電損耗的電特性產(chǎn)生不均的主要原因。
[0118] 接著，在規(guī)定的燒成氣氛下、可任意選擇的加壓下（優(yōu)選為IMPa以上且lOOMPa以 下，更優(yōu)選為5~50MPa的加壓下)對夾持在所述板的成型體進行燒成，而成為由復(fù)合燒結(jié)體 構(gòu)成的電介質(zhì)材料。
[0119] 在此，作為燒成氣氛可任意選擇，但作為導(dǎo)電性粒子使用導(dǎo)電性碳化硅（SiC)粒 子、鉬(Mo)粒子、鎢(W)粒子、鉭(Ta)粒子等的情況下，因為需要防止它們氧化，所以優(yōu)選非 氧化性氣氛，例如氬氣(Ar)氣氛、氮(N 2)氣氛等。
[0120] 在此，將燒成時的壓力設(shè)為IMPa以上且lOOMPa以下的理由是因為，壓力小于IMPa 時，所得到的復(fù)合燒結(jié)體的燒結(jié)密度變低，有可能使耐腐蝕性降低。并且，無法得到致密的 燒結(jié)體，導(dǎo)電性也變高，并且導(dǎo)致用作半導(dǎo)體制造裝置用構(gòu)件時用途被限定，而有可能使通 用性受損。另一方面是因為，若壓力超過l〇〇MPa，則所得到的復(fù)合燒結(jié)體的燒結(jié)密度、導(dǎo)電 性均沒有問題，但隨著半導(dǎo)體裝置用構(gòu)件的大型化而設(shè)計大型的復(fù)合燒結(jié)體的燒成裝置時 有可能對加壓面積產(chǎn)生限制。
[0121] 并且，燒成溫度可適用于在所使用的絕緣性材料中使用的通常的燒成溫度。例如 在絕緣性材料中使用氧化鋁(Al2〇3)的情況下優(yōu)選為1500 °C以上且1900 °C以下。
[0122] 在此，優(yōu)選將在絕緣性材料中使用氧化鋁(Al2〇3)的成型體在1500°C以上且1900°C 以下進行燒成的理由是因為，若燒成溫度小于1500°C，則燒結(jié)不夠充分而有可能無法得到 致密的復(fù)合燒結(jié)體，另一方面是因為，若燒成溫度超過1900°C，則有可能存在過度進行燒結(jié) 而產(chǎn)生粒子異常成長等的現(xiàn)象等，其結(jié)果有可能無法得到致密的復(fù)合燒結(jié)體。
[0123] 并且，燒成時間為能夠得到致密的復(fù)合燒結(jié)體的充分的時間即可，例如為1~6小 時左右。
[0124] 如此得到的本實施方式的電介質(zhì)材料中，不進行絕緣性材料和導(dǎo)電性粒子的固溶 或反應(yīng)等而均勻地分散，由此能夠增加電介質(zhì)材料的介電常數(shù)而無需使絕緣性材料的絕緣 性降低。從而，在較寬的溫度范圍中，能夠兼顧較高的絕緣性和較高的介電常數(shù)。
[0125] 通過以上，本實施方式的電介質(zhì)材料的介電損耗的面內(nèi)不均較小，能夠優(yōu)選用作 靜電卡盤裝置用基體。
[0126] 根據(jù)本實施方式的電介質(zhì)材料，絕緣性材料中分散導(dǎo)電性粒子而成的復(fù)合燒結(jié)體 的頻率40Hz下的介電常數(shù)設(shè)為10以上，并且將該復(fù)合燒結(jié)體的表面內(nèi)頻率1MHz下的介電損 耗的最大值與最小值之差設(shè)為0.002以下，因此能夠通過對復(fù)合燒結(jié)體的介電常數(shù)及介電 損耗的最大值與最小值之差進行控制而提高靜電吸附力、解吸響應(yīng)性及耐電壓，并且能夠 使復(fù)合燒結(jié)體的表面內(nèi)的溫度差變得極小。從而，能夠提高電介質(zhì)材料的可靠性。
[0127] 并且，通過對該電介質(zhì)材料的體積電阻率、耐電壓、導(dǎo)熱率、頻率40Hz下的介電損 耗中的任一特性或者這些多個特性進行控制而能夠進一步提高靜電吸附力、解吸響應(yīng)性及 耐電壓，并能夠消除復(fù)合燒結(jié)體的表面內(nèi)的溫度差。從而，能夠在長期使用中維持電介質(zhì)材 料的可靠性。
[0128] [靜電卡盤裝置]
[0129] 圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的靜電卡盤裝置的例子的剖視圖。該靜電卡盤裝 置1中，為了上面(一個主面)2a為載置硅晶圓等的各種晶圓（板狀試樣)W的載置面，因此通 過靜電卡盤構(gòu)件(基體)2、及設(shè)置在該靜電卡盤構(gòu)件2的下面(另一個主面)2b側(cè)的靜電吸附 用電極3而構(gòu)成有靜電卡盤部4。并且，在該靜電吸附用電極3中，經(jīng)由片狀或膜狀的（第一） 有機類粘結(jié)劑層5來粘結(jié)片狀或膜狀的絕緣層6。在該片狀或膜狀的絕緣層6及靜電卡盤部4 中，經(jīng)由（第二)有機類粘結(jié)劑層7粘結(jié)有支撐靜電卡盤部4的同時調(diào)節(jié)晶圓W的溫度的基部 (基臺）8。
[0130] 以下，對該靜電卡盤裝置1進行詳細(xì)說明。
[0131] 靜電卡盤構(gòu)件2為由本實施方式的電介質(zhì)材料構(gòu)成的圓板狀的構(gòu)件。其厚度優(yōu)選 0.3mm以上且5mm以下，更優(yōu)選為0.4mm以上且3mm以下。其理由是因為，若靜電卡盤構(gòu)件2的 厚度小于〇.3mm，則有可能無法保證靜電卡盤構(gòu)件2的力學(xué)強度。另一方面，若靜電卡盤構(gòu)件 2的厚度超過5mm，則吸附有晶圓W的上面2a與靜電吸附用電極3之間的距離增加，而吸附力 降低。吸附力降低的同時，靜電卡盤構(gòu)件2的熱容變大，與載置的晶圓W的熱交換效率降低， 而難以將晶圓W的面內(nèi)溫度維持在所期望的溫度圖案。
[0132] 為了提高該靜電卡盤裝置1的溫度分布所涉及的特性，優(yōu)選該靜電卡盤構(gòu)件2的載 置晶圓W的上面2a的表面粗糙度Ra大于0.002μπι，更優(yōu)選大于0.005μπι。
[0133] 在此，將上面2a的表面粗糙度Ra設(shè)為大于0.002μπι的理由是因為，若表面粗糙度Ra 為0.002μπι以下，則該上面2a中的傳熱效果變得不夠充分，因此不優(yōu)選。
[0134] 另一方面，為了消除針對該靜電卡盤裝置1的粒子產(chǎn)生的不良情況，優(yōu)選對靜電卡 盤構(gòu)件2的載置晶圓W的上面2a進行鏡面研磨。優(yōu)選該上面2a的表面粗糙度Ra為0.5μπι以下， 更優(yōu)選為〇· 15μηι以下。
[0135] 并且，在該靜電卡盤構(gòu)件2的上面2a、即晶圓W的吸附面與晶圓W之間可形成使He氣 體、N2氣體等的熱介質(zhì)循環(huán)的流路。
[0136] 另外，在該靜電卡盤構(gòu)件2的上面2a可形成凸起、凹槽、凸起以及凹槽中的任意一 個而作為凹凸面。
[0137] 靜電吸附用電極3被用作用于產(chǎn)生電荷并以靜電吸附力將晶圓W固定于靜電卡盤 構(gòu)件2的上面2a的靜電卡盤用電極。根據(jù)其用途可適當(dāng)調(diào)節(jié)其形狀及大小。
[0138] 作為構(gòu)成該靜電吸附用電極3的材料可優(yōu)選使用作為具有導(dǎo)電性的非磁性材料的 金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)等金屬、鈦、媽、鉬、鉬金等高恪點金屬、石墨、碳等碳材料、碳化娃 (SiC)、氮化鈦(TiN)、碳化鈦(TiC)、碳化鎢(WC)等導(dǎo)電性陶瓷、TiC-Ni類、TiC-Co類、B4C-Fe 類等金屬陶瓷等。優(yōu)選這些材料的熱膨脹系數(shù)盡量與靜電卡盤構(gòu)件2的熱膨脹系數(shù)近似。
[0139] 該靜電吸附用電極3的厚度并不特別限定，但是用作等離子體產(chǎn)生用電極的情況 下，優(yōu)選為5μηι以上且200μηι以下，尤其優(yōu)選為ΙΟμπι以上且100μπι以下。其理由是因為，若厚度 小于5μπι，有可能無法保證充分的導(dǎo)電性。另一方面是因為，若厚度超過200μπι，則因靜電卡 盤構(gòu)件2與靜電吸附用電極3之間的熱膨脹率差引起而在靜電卡盤構(gòu)件2與靜電吸附用電極 3的接合界面容易存在龜裂，并且無法以有機類粘結(jié)劑層5包覆靜電吸附用電極3的整個下 面，該靜電吸附用電極3的側(cè)面方向的絕緣性有可能降低。
[0140] 這種厚度的靜電吸附用電極3能夠通過濺射法或蒸鍍法等成膜法、或者網(wǎng)版印刷 法等涂布法而容易形成。
[0141] 在該靜電卡盤部4中，在其上面2a載置晶圓W，并在該晶圓W與靜電吸附用電極3之 間施加規(guī)定電壓，由此成為能夠利用靜電力將晶圓W吸附固定于靜電卡盤構(gòu)件2的上面2a的 結(jié)構(gòu)。
[0142] 有機類粘結(jié)劑層5為由丙烯酸類、環(huán)氧、聚乙烯等構(gòu)成的片狀或膜狀的粘結(jié)劑，優(yōu) 選為熱壓接合式有機類粘結(jié)劑片或膜。
[0143] 優(yōu)選的理由是因為，使熱壓接合式有機類粘結(jié)劑片或膜重疊在靜電吸附用電極3 上，并且抽真空之后熱壓接合，由此在與靜電吸附用電極3之間難以產(chǎn)生氣泡等進而難以剝 離，并且能夠良好地保持靜電卡盤部4的吸附特性和耐電壓特性。
[0144] 該有機類粘結(jié)劑層5的厚度并不特別限定。若考慮粘結(jié)強度及安裝容易性等，則優(yōu) 選為5μηι以上且100μπι以下，更優(yōu)選為ΙΟμπι以上且50μηι以下。
[0145] 厚度為5μπι以上且100μπι以下，則該有機類粘結(jié)劑層5與靜電吸附用電極3的下面之 間的粘結(jié)強度提高，并且該有機類粘結(jié)劑層5的厚度變得更均勻。其結(jié)果，靜電卡盤構(gòu)件2與 基部8之間的導(dǎo)熱率變得均勻，所載置的晶圓W的加熱特性或冷卻特性被均勻化，并且該晶 圓W的面內(nèi)溫度也被均勻化。
[0146] 另外，若該有機類粘結(jié)劑層5的厚度小于5μπι，則靜電卡盤部4與基部8之間的導(dǎo)熱 性變得良好，但有機類粘結(jié)劑層5的厚度有可能變得過薄。因此，該有機類粘結(jié)劑層5與靜電 吸附用電極3的下面之間的粘結(jié)強度變?nèi)酰谠撚袡C類粘結(jié)劑層5與靜電吸附用電極3的 下面之間有可能容易產(chǎn)生剝離，因此不優(yōu)選。另一方面是因為，若厚度超過100Μ1，則有機類 粘結(jié)劑層5的厚度有可能變得過厚，所以無法充分地保證靜電卡盤部4與基部8之間的導(dǎo)熱 性，而調(diào)節(jié)晶圓W的溫度的情況下的加熱效率或冷卻效率降低，因此不優(yōu)選。
[0147] 如此，將有機類粘結(jié)劑層5設(shè)為片狀或膜狀的粘結(jié)劑，由此使有機類粘結(jié)劑層5的 厚度均勻化，靜電卡盤構(gòu)件2與基部8之間的導(dǎo)熱率變得均勻。從而，通過晶圓W的溫度調(diào)節(jié) 功能的提高使加熱特性或冷卻特性均勻化，并且使該晶圓W的面內(nèi)溫度均勻化。
[0148] 絕緣層6的形成中，優(yōu)選使用由能夠耐于靜電卡盤部4中的施加電壓的絕緣性樹脂 構(gòu)成的片狀或膜狀的絕緣性材料，例如聚酰亞胺、聚酰胺、芳香族聚酰胺等。該絕緣層6的外 周部比靜電卡盤構(gòu)件2的外周部更靠內(nèi)側(cè)。
[0149] 如此，將絕緣層6設(shè)置于比靜電卡盤構(gòu)件2更靠內(nèi)側(cè)，由此提高相對于該絕緣層6的 氧類等離子體的耐等離子體性、相對于腐蝕性氣體的耐腐蝕性而也可抑制粒子等的產(chǎn)生。
[0150] 該絕緣層6的厚度可任意選擇，但優(yōu)選為40μηι以上且200μηι以下，更優(yōu)選為50μηι以 上且100μπι以下。
[0151] 若該絕緣層6的厚度小于40μπι，則相對于靜電吸附用電極3的絕緣性降低，靜電吸 附力也變?nèi)?，所以有可能無法將晶圓W良好地固定于上面2a(載置面）。另一方面是因為，若 厚度超過200μπι，則無法充分地保證靜電卡盤部4與基部8之間的導(dǎo)熱性，晶圓W的溫度調(diào)節(jié) 功能有可能降低、即加熱效率或冷卻效率有可能降低。
[0152] 有機類粘結(jié)劑層7粘結(jié)并固定靜電卡盤部4、絕緣層6及基部8。有機類粘結(jié)劑層7設(shè) 置成可包覆靜電吸附用電極3、有機類粘結(jié)劑層5及絕緣層6,由此避開氧類等離子體或腐蝕 性氣體。優(yōu)選耐等離子體性較高、導(dǎo)熱率較高、來自基部8的溫度調(diào)節(jié)效率、即加熱效率或冷 卻效率較高的材料。優(yōu)選例如作為耐熱性、彈性優(yōu)異的樹脂的硅酮類樹脂組合物。
[0153] 該硅酮類樹脂組合物為具有硅氧烷鍵合(Si-0-Si)的硅化合物，優(yōu)選使用例如熱 固化溫度為70 °C~140 °C硅酮樹脂。
[0154] 在此，若熱固化溫度小于70°C，則導(dǎo)致靜電卡盤部4和絕緣層6與基部8接合時在接 合過程的途中開始固化，有可能對接合工作帶來妨礙，因此不優(yōu)選。另一方面，若熱固化溫 度超過140°C，則有可能無法吸收靜電卡盤部4和絕緣層6與基部8的熱膨脹差。其結(jié)果，不僅 靜電卡盤構(gòu)件2的載置面中的平坦度降低，且靜電卡盤部4和絕緣層6與基部8之間的接合力 也降低，并有可能在它們之間產(chǎn)生剝離，因此不優(yōu)選。
[0155] 優(yōu)選有機類粘結(jié)劑層7的導(dǎo)熱率為0.25W/mk以上，更優(yōu)選為0.5W/mk以上。
[0156] 在此，將有機類粘結(jié)劑層7的導(dǎo)熱率限定在0.25W/mk以上的理由是因為，導(dǎo)熱率小 于0.25W/mk時，來自基部8的溫度調(diào)節(jié)效率、即加熱效率或冷卻效率降低，有可能無法對載 置于靜電卡盤部4的上面2a的晶圓W進行有效地加熱或冷卻。
[0157] 優(yōu)選該有機類粘結(jié)劑層7的厚度為50μπι以上且500μπι以下。
[0158] 若該有機類粘結(jié)劑層7的厚度小于50μπι，則導(dǎo)致該有機類粘結(jié)劑層7變得過薄，其 結(jié)果，無法充分保證粘結(jié)強度而在絕緣層6和靜電卡盤部4與基部8之間有可能產(chǎn)生剝離等。 另一方面是因為，若厚度超過500Μ1，則無法充分保證絕緣層6和靜電卡盤部4與基部8之間 的導(dǎo)熱性，加熱效率或冷卻效率有可能降低。
[0159] 另外，將該有機類粘結(jié)劑層7的導(dǎo)熱率設(shè)為與上述有機類粘結(jié)劑層5的導(dǎo)熱率及絕 緣層6的導(dǎo)熱率相同或者其以上，由此能夠抑制該有機類粘結(jié)劑層7的溫度上升，并能夠降 低基于該有機類粘結(jié)劑層7的厚度的不均的面內(nèi)溫度的不均。其結(jié)果，能夠使所載置的晶圓 W的溫度均勻化，并能夠使該晶圓W的面內(nèi)溫度均勻化，因此優(yōu)選。
[0160]優(yōu)選在該有機類粘結(jié)劑層7中含有平均粒徑為Ιμπι以上且ΙΟμπι以下的填料、例如在 氮化鋁(Α1Ν)粒子的表面形成有由氧化硅(Si02)構(gòu)成的涂覆層的表面涂覆氮化鋁(Α1Ν)粒 子。
[0161] 該表面涂覆氮化鋁(A1N)粒子是為了改善硅酮樹脂的導(dǎo)熱性而混入的粒子，因此 通過調(diào)節(jié)其混入率，能夠控制有機類粘結(jié)劑層7的導(dǎo)熱率。
[0162] 基部8為用于對靜電卡盤部4中所載置的晶圓W進行加熱或冷卻而調(diào)節(jié)溫度的具有 厚度的圓板狀的溫度調(diào)節(jié)用構(gòu)件。經(jīng)由有機類粘結(jié)劑層5、絕緣層6及有機類粘結(jié)劑層7對靜 電卡盤部4進行加熱或冷卻，由此能夠?qū)⒕AW調(diào)節(jié)成所期望的溫度圖案。該基部8連接于外 部的高頻電源(省略圖示），在該基部8的內(nèi)部根據(jù)需要形成有使加熱或冷卻用或者溫度調(diào) 節(jié)用的水、絕緣性的載熱體或者制冷劑循環(huán)的流路。
[0163] 作為構(gòu)成該基部8的材料為導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、加工性優(yōu)異的金屬、金屬-陶瓷復(fù)合材 料中的任一種即可，并無特別限定。優(yōu)選使用例如鋁(A1)、銅(Cu)、不銹鋼(SUS)等。優(yōu)選對 該基部8的側(cè)面、即至少暴露于等離子體的表面進行氧化鋁膜處理、或者用氧化鋁、氧化釔 等的絕緣性的噴鍍材料進行涂覆。
[0164] 在該基部8中，對至少暴露于等離子體的表面實施氧化鋁膜處理或絕緣膜的成膜， 由此除了提高耐等離子體性，也可防止異常放電，從而提高耐等離子體穩(wěn)定性。并且，難以 對表面帶來傷痕，因此優(yōu)選防止產(chǎn)生傷痕。
[0165] 在該靜電卡盤裝置1中，優(yōu)選靜電卡盤部4與基部8之間的導(dǎo)熱率為100W/V · K以 上且3000W/m2 · K以下，更優(yōu)選為300W/m2 · K以上且1000W/m2 · K以下。
[0166] 在此，將導(dǎo)熱率設(shè)為100W/m2 · K以上的理由是因為，使用基部8保證對由電介質(zhì)材 料構(gòu)成的靜電卡盤部4的溫度進行控制時的響應(yīng)性。另一方面，將導(dǎo)熱率設(shè)為3000W/m 2 · K 以下的理由是因為，若基部8與靜電卡盤部4之間的導(dǎo)熱率超過3000W/m2 · K，則來自基部8 的熱量未被傳遞至靜電卡盤部4的情況下從接合部分飛散至周邊外部，并難以控制外周部 分附近的溫度。
[0167] 在該靜電卡盤裝置1中，優(yōu)選靜電卡盤部4與基部8之間的導(dǎo)熱率在面內(nèi)的最大值 與最小值之差為l〇〇W/m2 · K以下。作為其理由是因為，若最大值與最小值之差超過100W/ m2 · K，則無法使基部8的溫度均勻地傳遞至吸附面內(nèi)。
[0168] 在該靜電卡盤裝置1中，可具備用于在靜電卡盤部4與基部8之間的有機類粘結(jié)劑 層7對靜電卡盤部4進行加熱的加熱器。作為該加熱器，為了使有機類粘結(jié)劑層7的厚度變 薄，優(yōu)選使用薄膜狀。
[0169] 并且，為了消除因高頻而引起的發(fā)熱，優(yōu)選對該加熱器的材質(zhì)使用非磁性體的金 屬或?qū)щ娦蕴沾伞?br>[0170]根據(jù)本實施方式的靜電卡盤裝置1，將本實施方式的電介質(zhì)材料使用于圓板狀的 靜電卡盤構(gòu)件2中。因此，能夠提高板狀試樣W的靜電吸附力及解吸響應(yīng)性，并能夠提高靜電 卡盤構(gòu)件2本身的耐電壓。另外，能夠使靜電吸附有板狀試樣W的靜電卡盤構(gòu)件2的上面2a中 的溫度差變得極小。從而，能夠遍及板狀試樣W的整面均勻地進行各種處理，并且能夠提高 所得到的產(chǎn)品的可靠性。
[0171]圖2是表示本實施方式的靜電卡盤裝置的變形例的剖視圖。該靜電卡盤裝置11與 上述的靜電卡盤裝置1的不同點為如下：以包覆靜電吸附用電極3的下面的方式設(shè)置由絕緣 性陶瓷構(gòu)成的支撐板12,該支撐板12與靜電卡盤構(gòu)件2成一體化，并且經(jīng)由有機類粘結(jié)劑層 7與基部8粘結(jié)。除此以外的方面與上述的靜電卡盤裝置1相同，因此省略說明。
[0172] 作為支撐板12的成分、即絕緣性陶瓷，可以是與上述的靜電卡盤構(gòu)件2中所使用的 絕緣性陶瓷相同成分的絕緣性陶瓷，也可以是不同成分的絕緣性陶瓷。
[0173] 尤其，為了防止產(chǎn)生因支撐板12與靜電卡盤構(gòu)件2之間的熱膨脹差而引起的翹曲 和微細(xì)龜裂等，優(yōu)選分別使用于支撐板12與靜電卡盤構(gòu)件2的絕緣性陶瓷的熱膨脹系數(shù)之 差為10 %以下。此時，更優(yōu)選在支撐板12與靜電卡盤構(gòu)件2使用相同的成分的絕緣性陶瓷。
[0174] 并且，在絕緣性材料也產(chǎn)生因高頻而引起的發(fā)熱，因此作為所使用的絕緣性陶瓷， 優(yōu)選使用在頻率1MHz中測定的介電損耗的不均為0.002以下的材料。
[0175] 作為支撐板12與靜電卡盤構(gòu)件2成一體化的方法有各種方法，例如為以下的方法。
[0176] (1)在靜電卡盤構(gòu)件2的下面2b涂布成為靜電吸附用電極3的電極材料，以包覆該 電極材料的方式載置將成為支撐板12的絕緣性陶瓷粉體成型成規(guī)定形狀的成型體，并在規(guī) 定溫度下對它們進行燒成，由此使靜電卡盤構(gòu)件2、靜電吸附用電極3及支撐板12成一體化 的方法。
[0177] (2)在靜電卡盤構(gòu)件2的下面2b涂布成為靜電吸附用電極3的電極材料，并在該靜 電卡盤構(gòu)件2的下面2b中未涂布電極材料的區(qū)域涂布包括成為支撐板12的絕緣性陶瓷粉體 的材料，在規(guī)定溫度及壓力下對它們進行熱壓，由此使靜電卡盤構(gòu)件2、靜電吸附用電極3及 支撐板12成一體化的方法。
[0178] 在用這些方法得到的靜電卡盤裝置11中，優(yōu)選將結(jié)合支撐板12與靜電卡盤構(gòu)件2 的陶瓷構(gòu)件的厚度設(shè)為5mm以下，更優(yōu)選為3mm以下。下限值可任意選擇，但優(yōu)選為0.1mm以 上。
[0179] 將陶瓷構(gòu)件的厚度設(shè)為5mm以下而較薄，由此能夠減少因介電損耗而引起的發(fā)熱 量，并能夠使溫度分布更均勻。
[0180] 需要對該靜電卡盤裝置11中所載置的板狀試樣進行加熱的情況下，可在支撐板12 與靜電卡盤構(gòu)件2中的任意一方或雙方的內(nèi)部，埋入用于加熱板狀試樣的加熱器。
[0181] 在此，優(yōu)選結(jié)合埋入有加熱器的情況下的支撐板12與靜電卡盤構(gòu)件2的陶瓷構(gòu)件 的厚度設(shè)為7mm以下，更優(yōu)選為5mm以下。
[0182] 在該靜電卡盤裝置11也能夠發(fā)揮與上述的靜電卡盤裝置1相同的作用、效果。
[0183] 而且，靜電吸附用電極3的下面通過由絕緣性陶瓷構(gòu)成的支撐板12而被包覆，因此 能夠降低升溫時的翹曲。
[0184] 并且，支撐板12也通過絕緣性陶瓷而構(gòu)成，因此能夠提高靜電卡盤裝置11的耐久。
[0185] 實施例
[0186] 以下通過實施例及比較例對本發(fā)明進行具體說明，但本發(fā)明并不僅通過這些實施 例而限定。
[0187] "實施例Γ
[0188] 將平均粒徑為0.03μπι的碳化硅（SiC)粉體、平均粒徑為0.05μπι的碳化硅（SiC)粉 體、平均粒徑為0.1M1的碳化硅（SiC)粉體以質(zhì)量比計為1:1:1的比例混合而得到碳化硅 (SiC)混合粉體。
[0189] 接著，對它們進行稱量，以使該碳化硅（SiC)混合粉體成為8質(zhì)量％、平均粒徑為 0. lym的氧化·?(Α?2〇3)粉體成為92質(zhì)量％，相對于這些粉體的總質(zhì)量100質(zhì)量份添加72質(zhì)量 份的水并進行攪拌而得到漿料。
[0190] 接著，將該漿料加入到濕式噴磨機裝置（SUGINO MACHINE UMITED HJP-25010)， 在150MPa的壓力下進行加壓使?jié){料彼此斜向碰撞，由此進行120分鐘的分散處理而得到分 散液。
[0191] 接著，利用噴霧干燥器對該分散液進行噴霧，并在200°C進行干燥，由此得到氧化 鋁(Al2〇3)的含有率為92質(zhì)量^^Al 2〇3-SiC復(fù)合粉體。
[0192] 接著，使用成型機將該Al203-SiC復(fù)合粉體成型成規(guī)定形狀。接著，將該成型體夾持 在平面度為〇.1_的碳板，以將該成型體夾持在碳板的狀態(tài)收容于熱壓下，并在氬氣(Ar)氣 氛下，以1650°C、壓力25MPa進行2小時的燒成，由此得到Al 2〇3_SiC復(fù)合燒結(jié)體。
[0193] 接著，對該復(fù)合燒結(jié)體實施機械加工，并加工成直徑300mm、厚度1.0mm的圓板狀， 制作實施例1的由Al2〇 3-SiC復(fù)合燒結(jié)體構(gòu)成的電介質(zhì)板。
[0194] "實施例2"
[0195] 將碳化硅(SiC)混合粉體設(shè)為11質(zhì)量％，氧化鋁(Al2〇3)粉體設(shè)為89質(zhì)量％，除此以 外與實施例1相同地制作實施例2的由Al 2〇3-SiC復(fù)合燒結(jié)體構(gòu)成的電介質(zhì)板。
[0196] "實施例3"
[0197] 將碳化硅(SiC)混合粉體設(shè)為9質(zhì)量％，氧化鋁(Al2〇3)粉體設(shè)為91質(zhì)量％，除此以 外與實施例1相同地制作實施例3的由Al 2〇3-SiC復(fù)合燒結(jié)體構(gòu)成的電介質(zhì)板。
[0198] "實施例4"
[0199] 相對于碳化硅(SiC)混合粉體為9質(zhì)量％，將平均粒徑為0. Ιμπι的氧化鋁(Al2〇3)粉 體設(shè)為91質(zhì)量％，另外，將燒成溫度設(shè)為1800°C，壓力設(shè)為40MPa，除此以外與實施例1相同 地制作實施例4的由Al 2〇3-SiC復(fù)合燒結(jié)體構(gòu)成的電介質(zhì)板。
[0200] "實施例5"
[0201] 將平均粒徑為0.03μπι的碳化硅（SiC)粉體、平均粒徑為0.05μπι的碳化硅（SiC)粉 體、平均粒徑為O.lMi的碳化硅（SiC)粉體以質(zhì)量比計為1:2:1的比例混合而得到碳化硅 (SiC)混合粉體。相對于該碳化硅(SiC)混合粉體10質(zhì)量％，將平均粒徑為Ο.?μπι的氧化鋁 (Α12〇3)粉體設(shè)為90質(zhì)量％，除此以外與實施例1相同地制作實施例5的由Al 2〇3-SiC復(fù)合燒 結(jié)體構(gòu)成的電介質(zhì)板。
[0202] "實施例6"
[0203]將碳化硅(SiC)混合粉體設(shè)為12質(zhì)量％，氧化鋁(Al2〇3)粉體設(shè)為88質(zhì)量％，除此以 外與實施例1相同地制作實施例6的由Al2〇3-SiC復(fù)合燒結(jié)體構(gòu)成的電介質(zhì)板。
[0204] "實施例7"
[0205] 將平均粒徑為0.03μπι的碳化硅（SiC)粉體、平均粒徑為0.05μπι的碳化硅（SiC)粉 體、平均粒徑為0.1M1的碳化硅（SiC)粉體以質(zhì)量比計為1:1:1的比例混合，得到碳化硅 (SiC)混合粉體。
[0206] 接著，對它們進行稱量，以使該碳化硅(SiC)混合粉體成為10質(zhì)量％、平均粒徑為 0. lym的氧化紀(jì)(Y2〇3)粉體成為90質(zhì)量％，相對于這些粉體的總質(zhì)量100質(zhì)量份添加72質(zhì)量 份的水并進行攪拌而得到漿料。
[0207] 接著，將該漿料放入到濕式噴磨機裝置，在150MPa的壓力下進行加壓并使?jié){料彼 此斜向碰撞，由此進行分散處理而得到分散液。
[0208] 接著，使用噴霧干燥器對該分散液進行噴霧并在200°C下進行干燥，由此得到氧化 釔(Υ2〇3)的含有率為90質(zhì)量^^Y 2〇3-SiC復(fù)合粉體。
[0209] 接著，使用成型機將該Y203-SiC復(fù)合粉體成型成規(guī)定形狀。接著，將該成型體夾持 在平面度為〇.1_的碳板，以將該成型體夾持在碳板的狀態(tài)收容于熱壓下，在氬氣(Ar)氣氛 下，以1500°C、壓力20MPa進行2小時的燒成，由此得到實施例7的Y 2〇3-SiC復(fù)合燒結(jié)體。
[0210]接著，對該復(fù)合燒結(jié)體實施機械加工，并加工成直徑300mm、厚度1.0mm的圓板狀， 制作實施例7的由Y2〇3_SiC復(fù)合燒結(jié)體構(gòu)成的電介質(zhì)板。
[0211] "比較例Γ
[0212] 將碳化硅(SiC)混合粉體替換成平均粒徑為0.05μπι的碳化硅(SiC)粉體，相對于該 碳化硅(SiC)粉體8質(zhì)量％，將平均粒徑為0. Ιμπι的氧化鋁(Al2〇3)粉體設(shè)為92質(zhì)量％，除此以 外與實施例1相同地制作比較例1的由Al 2〇3-SiC復(fù)合燒結(jié)體構(gòu)成的電介質(zhì)板。
[0213] "比較例2"
[0214]將碳化硅(SiC)混合粉體替換成平均粒徑為0.03μπι的碳化硅(SiC)粉體，相對于該 碳化硅(SiC)粉體10質(zhì)量％，將平均粒徑為Ο.?μπι的氧化鋁(Al2〇3)粉體設(shè)為90質(zhì)量％，除此 以外與實施例1相同地制作比較例2的由Al 2〇3-SiC復(fù)合燒結(jié)體構(gòu)成的電介質(zhì)板。
[0215] "比較例3"
[0216] 將碳化硅(SiC)混合粉體替換成平均粒徑為0.05μπι的碳化硅(SiC)粉體，相對于該 碳化硅(SiC)粉體9質(zhì)量％，將平均粒徑為0. Ιμπι的氧化鋁(Al2〇3)粉體設(shè)為91質(zhì)量％，另外， 將燒成溫度設(shè)為1800 °C，壓力設(shè)為40MPa，除此以外與實施例1相同地制作比較例3的由 Al2〇3-SiC復(fù)合燒結(jié)體構(gòu)成的電介質(zhì)板。
[0217] "比較例4"
[0218] 將碳化硅(SiC)混合粉體替換成平均粒徑為0.03μπι的碳化硅(SiC)粉體，相對于該 碳化硅(SiC)粉體12質(zhì)量％，將平均粒徑為Ο.?μπι的氧化鋁(Al 2〇3)粉體設(shè)為88質(zhì)量％，除此 以外與實施例1相同地制作比較例4的由Al2〇3-SiC復(fù)合燒結(jié)體構(gòu)成的電介質(zhì)板。
[0219] "比較例5"
[0220] 將碳化硅(SiC)混合粉體替換成平均粒徑為0.03μπι的碳化硅(SiC)粉體，相對于該 碳化硅(SiC)粉體32質(zhì)量％，將平均粒徑為Ο.?μπι的氧化鋁(Al 2〇3)粉體設(shè)為68質(zhì)量％，除此 以外與實施例1相同地制作比較例5的由Al2〇3-SiC復(fù)合燒結(jié)體構(gòu)成的電介質(zhì)板。
[0221] "電介質(zhì)板的評價"
[0222] 對實施例1~7及比較例1~5各自的電介質(zhì)板的體積電阻率、介電常數(shù)、介電損耗、 耐電壓及溫度分布進行評價。
[0223] 在此，對直徑300mm、厚度1.0mm的電介質(zhì)板的中心1點與將外周部以每90°分割成4 份的4點（0°、90°、180°及270°)的合計5點測定體積電阻率、介電常數(shù)、介電損耗、耐電壓及 溫度分布來進行評價。對外周部的從緣部至內(nèi)部1〇_的部位進行測定。
[0224] 這些各項目的評價方法為如下所述。
[0225] (1)體積電阻率
[0226] 使用數(shù)碼超高電阻/電流表R83040A(Advantest CorpoRat ion制造)通過三端子 方法進行測定。在此，將施加電壓設(shè)為500V，將該電壓保持60秒時的電流值為基準(zhǔn)計算體積 電阻率。將所測定的5點的體積電阻率的平均值示于表1。優(yōu)選體積電阻率為10 13Ω · cm以 上。此時的測定時的溫度為20 °C。
[0227] (2)介電常數(shù)及介電損耗
[0228] 使用電介質(zhì)測定系統(tǒng)126096W(T0Y0 CorpoRation制造），對40Hz下的介電常數(shù)、及 40Hz與1MHz的介電損耗進行測定。將所測定的5點的介電常數(shù)的平均值示于表1。并且，將分 別測定的5點的介電損耗的值示于表2。優(yōu)選頻率40Hz下的介電損耗為0.01以上且0.05以 下，優(yōu)選介電常數(shù)為10以上。
[0229] (3)耐電壓
[0230] 將電介質(zhì)板夾持成在35mm角的娃晶圓中不產(chǎn)生電極間的表面放電，直至10kV/mm 為止按lkV/mm，10kV/mm以上時按0.5kV/mm使電壓上升至規(guī)定測定電壓為止，并對施加該規(guī) 定測定電壓的保持1分鐘后的電流值進行測定。此時，保持1分鐘后的電流值與初始保持時 點的電流值相同的情況下，使電壓進一步上升，與初始保持時點的電流值相比保持1分鐘后 的電流值上升的情況下，將其施加電壓設(shè)為耐電壓值。將測定結(jié)果示于表1。優(yōu)選電介質(zhì)材 料的耐電壓為5kV/mm以上。此時的測定時的溫度為20°C。
[0231] (4)溫度分布
[0232] 為了查看電介質(zhì)板中的均熱性，測定電介質(zhì)板的表面中的溫度分布并進行評價。
[0233]在此，使用電介質(zhì)板來制作圖1所示的靜電卡盤裝置1的靜電卡盤構(gòu)件2,對該靜電 卡盤構(gòu)件2施加13.56MHz的高頻而用紅外線溫度記錄法對表面內(nèi)的溫度分布進行測定，并 計算最高溫度與最低溫度之差。將該溫度差的結(jié)果作為溫度分布示于表1。溫度分布越小越 優(yōu)選。
[0239] 根據(jù)表1及表2可知，與比較例1~4的電介質(zhì)板相比在實施例1~6的電介質(zhì)板中， 介電損耗的不均較小，并且施加高頻時的溫度分布變窄。
[0240] 在比較例5的電介質(zhì)板中，體積電阻率大幅降低為102Ω · cm，介電常數(shù)小于2,耐 電壓小于2kV/mm。從而，對電介質(zhì)板的表面中的溫度分布及40Hz與1MHz的介電損耗未進行 測定。
[0241]另外，準(zhǔn)備使用實施例1的電介質(zhì)板的靜電卡盤裝置1，并對靜電卡盤構(gòu)件2與基部 8之間的導(dǎo)熱率進行測定。其結(jié)果，導(dǎo)熱率的平均值為625W/m2 · K，導(dǎo)熱率的面內(nèi)的最大值 為630W/m2 · Κ，最小值為617W/m2 · Κ。
[0242] 如此，將本實施方式的電介質(zhì)板用于圖1所示的靜電卡盤裝置1的靜電卡盤構(gòu)件2 中，由此確認(rèn)到能夠提供施加高頻時的溫度分布較窄的靜電卡盤裝置。
[0243] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0244] 能夠提供一種得到充分的靜電吸附力、良好的解吸響應(yīng)性及較高的耐電壓并在復(fù) 合燒結(jié)體的表面內(nèi)未產(chǎn)生溫度差而且廉價的電介質(zhì)材料、及將該電介質(zhì)材料用于基體的靜 電卡盤裝置。
[0245] 符號說明
[0246] 1-靜電卡盤裝置，2-靜電卡盤構(gòu)件(基體），2a_上面(一個主面），2b-下面，3-靜電 吸附用電極，4-靜電卡盤部，8-基部，11-靜電卡盤裝置，12-支撐板，W-板狀試樣。
【主權(quán)項】
1. 一種電介質(zhì)材料，其為由在絕緣性材料中分散有導(dǎo)電性粒子的復(fù)合燒結(jié)體構(gòu)成的電 介質(zhì)材料，所述電介質(zhì)材料的特征在于， 頻率40HZ下的介電常數(shù)為10以上，并且在所述復(fù)合燒結(jié)體的表面內(nèi)頻率1MHz下的介電 損耗的最大值與最小值之差為0.002以下。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電介質(zhì)材料，其特征在于， 20°C下的體積電阻率為1013Ω · cm以上，耐電壓為5kV/mm以上。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電介質(zhì)材料，其特征在于， 120°C下的體積電阻率為1013Ω · cm以上，耐電壓為5kV/mm以上。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的電介質(zhì)材料，其特征在于， 導(dǎo)熱率為20W/m · K以上。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的電介質(zhì)材料，其特征在于， 頻率40Hz下的介電損耗為0.01以上且0.05以下。6. -種靜電卡盤裝置，其在基體的一個主面上靜電吸附板狀試樣，所述靜電卡盤裝置 的特征在于， 所述基體由權(quán)利要求1至5中任一項所述的電介質(zhì)材料形成。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電介質(zhì)材料，其特征在于， 絕緣性材料為絕緣性陶瓷。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電介質(zhì)材料，其特征在于， 絕緣性材料為選自由氧化鋁、氧化釔、氧化硅、氧化鋯、莫來石、氧化鉿、氧化鈧、氧化 釹、氧化銀、氧化釤、氧化鐿、氧化鉺、氧化鋪、氮化鋁、氮化娃、氮化硼、氧化紀(jì)、紀(jì)-鋁-石植 石構(gòu)成的組中的至少一種。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電介質(zhì)材料，其特征在于， 絕緣性材料通過平均粒徑為lym以下的粉體得到。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電介質(zhì)材料，其特征在于， 導(dǎo)電性粒子為選自由碳化硅粒子、鉬粒子、鎢粒子、鉭粒子、碳粒子構(gòu)成的組中的至少 一種。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電介質(zhì)材料，其特征在于， 導(dǎo)電性粒子為碳化硅粒子，絕緣性材料為氧化鋁。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電介質(zhì)材料，其特征在于， 電介質(zhì)材料中的導(dǎo)電性粒子的含有率為4質(zhì)量％以上且20質(zhì)量％以下。13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電介質(zhì)材料，其特征在于，所述復(fù)合燒結(jié)體通過如下方法得 到，所述方法依次包含如下工序： 混合絕緣性材料的原料粉體、導(dǎo)電性粒子的原料粉體、及分散介質(zhì)來形成漿料的工序； 在1 OOMPa以上且250MPa以下的加壓下使所述漿料的粉體分散的工序； 對所述漿料進行噴霧干燥而成為顆粒的工序;及 使所述顆粒成型并作為成型體，將成型體夾持在具有〇.2mm以下的平面度的碳板中，在 IMPa以上且1 OOMPa以下的加壓下燒成的工序。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的電介質(zhì)材料，其中， 所述分散介質(zhì)為水及有機溶劑的至少一種。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電介質(zhì)材料，其特征在于， 絕緣性材料的原料粉體為氧化鋁粉體，導(dǎo)電性粒子的原料粉體為碳化硅粒子。
【文檔編號】H01B3/00GK105980331SQ201580007766
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年3月9日
【發(fā)明人】石塚雅之, 長友大朗
【申請人】住友大阪水泥股份有限公司