(57)【要約】【課題】絶縁性有機フィルムおよび内部電極を含む積層体とセラミックス層との界面において、これらの材料の熱膨張率の違いに起因する応力を緩和し、前記の界面に亀裂が生じることを抑制できる静電チャック装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】複数の内部電極２０と、内部電極２０の厚さ方向の両面側に設けられた絶縁性有機フィルム４０と、少なくとも内部電極２０および絶縁性有機フィルム４０を含む積層体２の厚さ方向の上面２ａに密着層５０を介して積層されたセラミックス層６０と、を備え、密着層５０における積層体２側の面と積層体２の厚さ方向の側面２ｂに連接する樹脂層７０が設けられ、積層体２の厚さ方向の側面２ｂにおいて、樹脂層７０を介して積層体２における少なくとも内部電極２０および絶縁性有機フィルム４０にセラミックス層６０が接合された静電チャック装置１。【選択図】図１
2020178077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の内部電極と、該内部電極の厚さ方向の両面側に設けられた第１の絶縁性有機フィルムおよび第２の絶縁性有機フィルムと、少なくとも前記内部電極、前記第１の絶縁性有機フィルムおよび前記第２の絶縁性有機フィルムを含む積層体の厚さ方向の上面に密着層を介して積層されたセラミックス層と、を備え、
前記密着層における前記積層体側の面と前記積層体の厚さ方向の側面に連接する樹脂層が設けられ、前記積層体の厚さ方向の側面において、前記樹脂層を介して、前記積層体における少なくとも前記内部電極、前記第１の絶縁性有機フィルムおよび前記第２の絶縁性有機フィルムに、前記セラミックス層が接合されたことを特徴とする静電チャック装置。
【請求項２】
第１の絶縁性有機フィルムの厚さ方向の上面に内部電極を形成する工程と、
前記内部電極における前記第１の絶縁性有機フィルムとは反対側の面に第２の絶縁性有機フィルムを貼着する工程と、
前記第１の絶縁性有機フィルムにおける前記内部電極とは反対側の面が基板の厚さ方向の上面側となるように、前記第１の絶縁性有機フィルム、前記内部電極および前記第２の絶縁性有機フィルムを含む積層体を、前記基板の一方の面に接合する工程と、
前記積層体の厚さ方向の側面において、少なくとも前記内部電極、前記第１の絶縁性有機フィルムおよび前記第２の絶縁性有機フィルムに第１のセラミックス下地層を形成する工程と、
前記積層体の厚さ方向の側面と前記第１のセラミックス下地層の間の隙間に樹脂を充填し、樹脂層を形成する工程と、
前記第２の絶縁性有機フィルムの厚さ方向の上面、並びに、前記樹脂層における前記積層体の厚さ方向の側面および前記第１のセラミックス下地層と接していない面を覆うように密着層を形成する工程と、
前記密着層の厚さ方向の上面を覆うように第２のセラミックス下地層を形成する工程と、
前記第２のセラミックス下地層の厚さ方向の上面にセラミックス表層を形成する工程と、を有することを特徴とする静電チャック装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電チャック装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハを使用して半導体集積回路を製造する場合や、ガラス基板、フィルム等の絶縁性基板を使用した液晶パネルを製造する場合には、半導体ウエハ、ガラス基板、絶縁性基板等の基材を所定部位に吸着保持する必要がある。そのため、それらの基材を吸着保持するために、機械的方法によるメカニカルチャックや真空チャック等が用いられていた。しかしながら、これらの保持方法は、基材（被吸着体）を均一に保持することが困難である、真空中で使用することができない、試料表面の温度が上昇し過ぎる等の問題があった。そこで、近年、被吸着体の保持には、これらの問題を解決することができる静電チャック装置が用いられている。
【０００３】
静電チャック装置は、内部電極となる導電性支持部材と、それを被覆する誘電性材料からなる誘電層と、を主要部として備える。この主要部により被吸着体を吸着させることができる。静電チャック装置内の内部電極に電圧を印加して、被吸着体と導電性支持部材との間に電位差を生じさせると、誘電層の間に静電気的な吸着力が発生する。これにより、被吸着体は導電性支持部材に対しほぼ平坦に支持される。
【０００４】
従来の静電チャック装置としては、耐プラズマ性を向上させるために、静電チャック装置の側周面全面を接着剤で被覆すること（例えば、特許文献１、２参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９９４２５号公報
【特許文献２】国際公開第２００４／０８４２９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２に記載されているような、静電チャック装置の側周面全面を接着剤で被覆すると、絶縁性有機フィルムおよび内部電極を含む積層体とセラミックス層との界面において、これらの材料の熱膨張率の違いに起因する応力により、亀裂が生じることがあった。このような界面における亀裂が生じると、セラミックス層が剥離することがあった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、絶縁性有機フィルムおよび内部電極を含む積層体とセラミックス層との界面において、これらの材料の熱膨張率の違いに起因する応力を緩和し、前記の界面に亀裂が生じることを抑制できる静電チャック装置およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の態様を有する。
［１］複数の内部電極と、該内部電極の厚さ方向の両面側に設けられた第１の絶縁性有機フィルムおよび第２の絶縁性有機フィルムと、少なくとも前記内部電極、前記第１の絶縁性有機フィルムおよび前記第２の絶縁性有機フィルムを含む積層体の厚さ方向の上面に密着層を介して積層されたセラミックス層と、を備え、前記密着層における前記積層体側の面と前記積層体の厚さ方向の側面に連接する樹脂層が設けられ、前記積層体の厚さ方向の側面において、前記樹脂層を介して、前記積層体における少なくとも前記内部電極、前記第１の絶縁性有機フィルムおよび前記第２の絶縁性有機フィルムに、前記セラミックス層が接合されたことを特徴とする静電チャック装置。
［２］第１の絶縁性有機フィルムの厚さ方向の上面に内部電極を形成する工程と、前記内部電極における前記第１の絶縁性有機フィルムとは反対側の面に第２の絶縁性有機フィルムを貼着する工程と、前記第１の絶縁性有機フィルムにおける前記内部電極とは反対側の面が基板の厚さ方向の上面側となるように、前記第１の絶縁性有機フィルム、前記内部電極および前記第２の絶縁性有機フィルムを含む積層体を、前記基板の一方の面に接合する工程と、前記積層体の厚さ方向の側面において、少なくとも前記内部電極、前記第１の絶縁性有機フィルムおよび前記第２の絶縁性有機フィルムに第１のセラミックス下地層を形成する工程と、前記積層体の厚さ方向の側面と前記第１のセラミックス下地層の間の隙間に樹脂を充填し、樹脂層を形成する工程と、前記第２の絶縁性有機フィルムの厚さ方向の上面、並びに、前記樹脂層における前記積層体の厚さ方向の側面および前記第１のセラミックス下地層と接していない面を覆うように密着層を形成する工程と、前記密着層の厚さ方向の上面を覆うように第２のセラミックス下地層を形成する工程と、前記第２のセラミックス下地層の厚さ方向の上面にセラミックス表層を形成する工程と、を有することを特徴とする静電チャック装置の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、絶縁性有機フィルムおよび内部電極を含む積層体とセラミックス層との界面において、これらの材料の熱膨張率の違いに起因する応力を緩和し、前記の界面に亀裂が生じることを抑制できる静電チャック装置およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の静電チャック装置の概略構成を示し、静電チャック装置の高さ方向に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した実施形態の静電チャック装置およびその製造方法について説明する。なお、以下の説明で用いる図面において、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。
なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１２】
［静電チャック装置］
図１は、本実施形態の静電チャック装置の概略構成を示し、静電チャック装置の高さ方向に沿う断面図である。
図１に示すように、本実施形態の静電チャック装置１は、基板１０と、複数の内部電極２０と、接着剤層３０と、絶縁性有機フィルム４０と、密着層５０と、セラミックス層６０と、樹脂層７０と、を備える。詳細には、図１に示すように、本実施形態の静電チャック装置１は、基板１０と、第１の内部電極２１と、第２の内部電極２２と、第１の接着剤層３１と、第２の接着剤層３２と、第１の絶縁性有機フィルム４１と、第２の絶縁性有機フィルム４２と、密着層５０と、セラミックス層６０と、樹脂層７０と、を備える。
【００１３】
本実施形態の静電チャック装置１では、基板１０の表面（基板１０の厚さ方向の上面）１０ａにて、第１の接着剤層３１と、第１の絶縁性有機フィルム４１と、第１の内部電極２１および第２の内部電極２２と、第２の接着剤層３２と、第２の絶縁性有機フィルム４２と、密着層５０と、セラミックス層６０とがこの順に積層されている。
【００１４】
内部電極２０の厚さ方向の両面（内部電極２０の厚さ方向の上面２０ａ、内部電極２０の厚さ方向の下面２０ｂ）側にそれぞれ絶縁性有機フィルム４０が設けられている。詳細には、第１の内部電極２１の厚さ方向の上面２１ａ側および第２の内部電極２２の厚さ方向の上面２２ａ側に、第２の絶縁性有機フィルム４２が設けられている。また、第１の内部電極２１の厚さ方向の下面２１ｂ側および第２の内部電極２２の厚さ方向の下面２２ｂ側に、第１の絶縁性有機フィルム４１が設けられている。
【００１５】
少なくとも内部電極２０および絶縁性有機フィルム４０を含む積層体２の厚さ方向の上面２ａ（第２の絶縁性有機フィルム４２の上面４２ａ）に、密着層５０を介してセラミックス層６０が積層されている。
【００１６】
図１に示すように、セラミックス層６０は、密着層５０を介して積層体２の外面（積層体２の上面２ａ、側面（積層体２の厚さ方向に沿う面、第１の接着剤層３１の側面、第２の接着剤層３２の側面、第１の絶縁性有機フィルム４１の側面、および、第２の絶縁性有機フィルム４２の側面）２ｂ全面を覆うことが好ましい。
【００１７】
図１に示すように、密着層５０における積層体２側の面（下面）５０ｂと積層体２の厚さ方向の側面２ｂに連接する樹脂層７０が設けられ、積層体２の厚さ方向の側面２ｂにおいて、樹脂層７０を介して、積層体２における少なくとも内部電極２０、第１の絶縁性有機フィルム４１および第２の絶縁性有機フィルム４２にセラミックス層６０が接合されている。
【００１８】
図１に示すように、セラミックス層６０は、セラミックス下地層６１と、セラミックス下地層６１の上面（セラミックス下地層６１の厚さ方向の上面）６１ａに形成され、凹凸を有するセラミックス表層６２と、を有することが好ましい。
セラミックス下地層６１は、樹脂層７０を介して積層体２の厚さ方向の側面２ａに接合されている第１のセラミックス下地層６１Ａと、密着層５０を介して積層体２の厚さ方向の上面２ａに積層されている第２のセラミックス下地層６１Ｂとから構成されている。
【００１９】
第１の内部電極２１および第２の内部電極２２は、第１の絶縁性有機フィルム４１または第２の絶縁性有機フィルム４２に接していてもよい。また、第１の内部電極２１および第２の内部電極２２は、図１に示すように、第２の接着剤層３２の内部に形成されていてもよい。第１の内部電極２１および第２の内部電極２２の配置は、適宜設計することができる。
【００２０】
第１の内部電極２１と第２の内部電極２２は、それぞれ独立しているため、同一極性の電圧を印加するだけではなく、極性の異なる電圧を印加することもできる。第１の内部電極２１および第２の内部電極２２は、導電体、半導体および絶縁体等の被吸着体を吸着することができれば、その電極パターンや形状は特に限定されない。また、第１の内部電極２１のみが単極として設けられていてもよい。
【００２１】
基板１０としては、特に限定されないが、セラミックス基板、炭化ケイ素基板、アルミニウムやステンレス等からなる金属基板等が挙げられる。
【００２２】
内部電極２０としては、電圧を印加した際に静電吸着力を発現できる導電性物質からなるものであれば特に限定されない。内部電極２０としては、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、白金、クロム、ニッケル、タングステン等の金属からなる薄膜、および前記の金属から選択される少なくとも２種の金属からなる薄膜が好適に用いられる。このような金属の薄膜としては、蒸着、メッキ、スパッタリング等により成膜されたものや、導電性ペーストを塗布乾燥して成膜されたもの、具体的には、銅箔等の金属箔が挙げられる。
【００２３】
第２の接着剤層３２の厚さが、内部電極２０の厚さよりも大きくなっていれば、内部電極２０の厚さは特に限定されない。内部電極２０の厚さは、２０μｍ以下であることが好ましい。内部電極２０の厚さが、２０μｍ以下であれば、第２の絶縁性有機フィルム４２を形成する際に、その上面４２ａに凹凸が生じ難い。その結果、第２の絶縁性有機フィルム４２上にセラミックス層６０を形成する際や、セラミックス層６０を研磨する際に、不良が生じ難い。
【００２４】
内部電極２０の厚さは、１μｍ以上であることが好ましい。内部電極２０の厚さが１μｍ以上であれば、内部電極２０と、第１の絶縁性有機フィルム４１または第２の絶縁性有機フィルム４２とを接合する際に、十分な接合強度が得られる。
【００２５】
第１の内部電極２１と第２の内部電極２２に、極性の異なる電圧を印加する場合、隣接する第１の内部電極２１と第２の内部電極２２の間隔（内部電極２０の厚さ方向と垂直な方向の間隔）は、２ｍｍ以下であることが好ましい。第１の内部電極２１と第２の内部電極２２の間隔が２ｍｍ以下であれば、第１の内部電極２１と第２の内部電極２２の間に十分な静電力が発生し、十分な吸着力が発生する。
【００２６】
内部電極２０から被吸着体までの距離、すなわち、第１の内部電極２１の上面２１ａおよび第２の内部電極２２の上面２２ａからセラミックス表層６２上に吸着される被吸着体までの距離（第１の内部電極２１の上面２１ａおよび第２の内部電極２２の上面２２ａ上に存在する、第２の接着剤層３２、第２の絶縁性有機フィルム４２、密着層５０、セラミックス下地層６１およびセラミックス表層６２の厚さの合計）は、０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であることが好ましい。内部電極２０から被吸着体までの距離が０．０５ｍｍ以上であれば、第２の接着剤層３２、第２の絶縁性有機フィルム４２、密着層５０、セラミックス下地層６１およびセラミックス表層６２からなる積層体の絶縁性を確保することができる。一方、内部電極２０から被吸着体までの距離が０．１５ｍｍ以下であれば、十分な吸着力が発生する。
【００２７】
接着剤層３０を構成する接着剤としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、スチレン系ブロック共重合体、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、アミン化合物、ビスマレイミド化合物等から選択される１種または２種以上の樹脂を主成分とする接着剤が用いられる。
【００２８】
エポキシ樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラグリシジルフェノールアルカン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジグリシジルジフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジグリシジルビフェニル型エポキシ樹脂等の２官能基または多官能エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましい。ビスフェノール型エポキシ樹脂の中でも、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が特に好ましい。また、エポキシ樹脂を主成分とする場合、必要に応じて、イミダゾール類、第３アミン類、フェノール類、ジシアンジアミド類、芳香族ジアミン類、有機過酸化物等のエポキシ樹脂用の硬化剤や硬化促進剤を配合することもできる。
【００２９】
フェノール樹脂としては、アルキルフェノール樹脂、ｐ−フェニルフェノール樹脂、ビスフェノールＡ型フェノール樹脂等のノボラックフェノール樹脂、レゾールフェノール樹脂、ポリフェニルパラフェノール樹脂等が挙げられる。
【００３０】
スチレン系ブロック共重合体としては、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）等が挙げられる。
【００３１】
絶縁性有機フィルム４０を構成する材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル類、ポリエチレン等のポリオレフィン類、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド、トリアセチルセルロース、シリコーンゴム、ポリテトラフルオロエチレン等が用いられる。これらの中でも、絶縁性に優れることから、ポリエステル類、ポリオレフィン類、ポリイミド、シリコーンゴム、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリテトラフルオロエチレンが好ましく、ポリイミドがより好ましい。ポリイミドフィルムとして、例えば、東レ・デュポン社製のカプトン（商品名）、宇部興産社製  のユーピレックス（商品名）等が用いられる。
【００３２】
絶縁性有機フィルム４０の厚さは、特に限定されないが、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。絶縁性有機フィルム４０の厚さが１０μｍ以上であれば、絶縁性を確保することができる。一方、絶縁性有機フィルム４０の厚さが１００μｍ以下であれば、十分な吸着力が発生する。
【００３３】
密着層５０は、例えば、ポリシラザンと、無機充填剤と、を含む樹脂組成物から構成される。
【００３４】
樹脂組成物に含まれるポリシラザンとしては、例えば、当該分野で公知のものが挙げられる。ポリシラザンは有機ポリシラザンであってもよく、無機ポリシラザンであてもよい。これらの材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００３５】
樹脂組成物中のポリシラザンの含有量は、９０質量％以上１００質量％以下であることが好ましく、９５質量％以上１００質量％以下であることがより好ましい。
【００３６】
無機充填剤としては、例えば、シリカ、石英粉、アルミナ、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、ダイヤモンド粉、マイカ、フッ素樹脂粉およびジルコン粉からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。これらの材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
無機充填剤が上記の材料であることにより、密着層５０の耐プラズマ性および耐電圧性を向上させることができる。
【００３７】
無機充填剤は、球形粉体および不定形粉体の少なくとも一方であることが好ましい。球形粉体とは、粉体粒子の角部を丸めた球状体をいう。また、不定形粉体とは、破砕片状、板状、鱗片状、針状など形状が一定な形を取らないものをいう。
【００３８】
無機充填剤が、球形粉体および不定形粉体の少なくとも一方であることにより、樹脂組成物における樹脂中の充填状態が均一分散または最密充填となるように配合設計が可能で、さらに樹脂中から無機充填剤の一部が露出するような設計とすることで、表面突起によるアンカー効果を高め、セラミックス層６０を構成する材料との密着性を向上させることが可能となる。
【００３９】
無機充填剤の平均粒子径は、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以上６μｍ以下であることがより好ましい。
無機充填剤が球形粉体の場合、その直径（外径）を粒子径とし、無機充填剤が不定形粉体の場合、その形状の最も長い箇所を粒子径とする。
【００４０】
樹脂組成物中の無機充填剤の含有量は、ポリシラザン１００質量部に対して、１００質量部以上３００質量部以下であることが好ましく、１５０質量部以上２５０質量部以下であることがより好ましい。
【００４１】
樹脂組成物は、ポリシラザンおよび無機充填剤のみを含んでいてもよいし、ポリシラザンおよび無機充填剤以外の成分（本明細書においては、「他の成分」と称することがある）を含んでいてもよい。
他の成分は、特に限定されず、目的に応じて任意に選択できる。
他の成分としては、例えば、繊維状充填剤が挙げられる。繊維状充填剤は、植物繊維、無機繊維および繊維化された有機樹脂からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。植物繊維としては、パルプ等が挙げられる。無機繊維としては、アルミナからなる繊維等が挙げられる。繊維化された有機樹脂としては、アラミドやテフロン（登録商標）等からなる繊維が挙げられる。
【００４２】
樹脂組成物全体（１００体積％）に対する、無機充填剤と繊維状充填剤の合計含有量は１０体積％以上８０体積％以下であることが好ましい。
【００４３】
密着層５０の厚さは、１μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましい。密着層５０の厚さが１μｍ以上であれば、局所的に密着層５０が薄くなることがなく、溶射により、密着層５０上にセラミックス層６０均一に形成することができる。一方、密着層５０の厚さが４０μｍ以下であれば、十分な吸着力が発生する。
【００４４】
セラミックス層６０を構成する材料としては、特に限定されず、例えば、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化スズ、酸化インジウム、石英ガラス、ソーダガラス、鉛ガラス、硼珪酸ガラス、窒化ジルコニウム、酸化チタン等が用いられる。これらの材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
これらの材料は、平均粒子径が１μｍ以上２５μｍ以下の粉体であることが好ましい。このような粉体を用いることにより、セラミックス層６０の空隙を減少させ、セラミックス層６０の耐電圧を向上させることができる。
【００４５】
セラミックス下地層６１の厚さは、１０μｍ以上８０μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。セラミックス下地層６１の厚さが１０μｍ以上であれば、十分な耐プラズマ性および耐電圧性を示す。一方、セラミックス下地層６１の厚さが８０μｍ以下であれば、十分な吸着力が発生する。
【００４６】
セラミックス表層６２の厚さは、５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。セラミックス表層６２の厚さが５μｍ以上であれば、セラミックス表層６２の全域にわたって、凹凸を形成できる。一方、セラミックス表層６２の厚さが２０μｍ以下であれば、十分な吸着力が発生する。
【００４７】
セラミックス表層６２は、その表面を研磨することによって、その吸着力を向上することができ、その表面の凹凸を表面粗さＲａとして調整することができる。
ここで、表面粗さＲａとは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に規定される方法により測定した値を意味する。
【００４８】
セラミックス表層６２の表面粗さＲａは、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下であることが好ましい。セラミックス表層６２の表面粗さＲａが前記の範囲内であれば、被吸着体を良好に吸着することができる。セラミックス表層６２の表面粗さＲａが大きくなると、被吸着体とセラミックス表層６２との接触面積が小さくなるため、吸着力も小さくなる。
【００４９】
樹脂層７０を構成する樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、スチレン系ブロック共重合体、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、アミン化合物、ビスマレイミド化合物等から選択される１種または２種以上の樹脂を主成分とする接着剤が用いられる。
【００５０】
エポキシ樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラグリシジルフェノールアルカン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジグリシジルジフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジグリシジルビフェニル型エポキシ樹脂等の２官能基または多官能エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましい。ビスフェノール型エポキシ樹脂の中でも、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が特に好ましい。また、エポキシ樹脂を主成分とする場合、必要に応じて、イミダゾール類、第３アミン類、フェノール類、ジシアンジアミド類、芳香族ジアミン類、有機過酸化物等のエポキシ樹脂用の硬化剤や硬化促進剤を配合することもできる。
【００５１】
樹脂層７０の厚さ、すなわち、積層体２の厚さ方向の側面２ｂと垂直方向の厚さは、１０μｍ以上であることが好ましく、１００μｍ以上であることがより好ましい。樹脂層７０の厚さが１０μｍ以上であれば、積層体２とセラミックス層６０との界面における応力を十分に緩和することができる。
【００５２】
以上説明した本実施形態の静電チャック装置１においては、少なくとも内部電極２０、第１の絶縁性有機フィルム４１および第２の絶縁性有機フィルム４２を含む積層体２の厚さ方向の上面２ａに密着層５０を介して積層されたセラミックス層６０を備え、密着層５０における積層体２側の面と積層体２の厚さ方向の側面２ｂに連接する樹脂層７０が設けられ、積層体２の厚さ方向の側面２ｂにおいて、樹脂層７０を介して、積層体２における少なくとも内部電極２０、第１の絶縁性有機フィルム４１および第２の絶縁性有機フィルム４２に、セラミックス層６０が接合されている。そのため、積層体２とセラミックス層６０との界面において、これらの材料の熱膨張率の違いに起因する応力を緩和し、前記の界面に亀裂が生じることを抑制できる。これにより、セラミックス層６０が剥離することを抑制できる。
【００５３】
［静電チャックの製造方法］
図１を参照して、本実施形態の静電チャック装置１の製造方法を説明する。
第１の絶縁性有機フィルム４１の表面（第１の絶縁性有機フィルム４１の厚さ方向の上面）４１ａに、銅等の金属を蒸着して、金属の薄膜を形成する。その後、エッチングを行って、金属の薄膜を所定の形状にパターニングして、第１の内部電極２１と第２の内部電極２２を形成する。
【００５４】
次いで、内部電極２０の厚さ方向の上面（内部電極２０における第１の絶縁性有機フィルム４１とは反対側の面）２０ａに、第２の接着剤層３２を介して、第２の絶縁性有機フィルム４２を貼着する。
【００５５】
次いで、第１の絶縁性有機フィルム４１の厚さ方向の下面（第１の絶縁性有機フィルム４１における内部電極２０とは反対側の面）４１ｂが基板１０の表面（基板１０の厚さ方向の上面）１０ａ側となるように、第１の絶縁性有機フィルム４１、内部電極２０、第２の接着剤層３２および第２の絶縁性有機フィルム４２を含む積層体２を、第１の接着剤層３１を介して、基板１０の表面１０ａに接合する。
【００５６】
次いで、積層体２の厚さ方向の側面２ｂにおいて、少なくとも内部電極２０、第１の絶縁性有機フィルム４１および第２の絶縁性有機フィルム４２に第１のセラミックス下地層６１Ａを形成する。
第１のセラミックス下地層６１Ａを形成する方法は、例えば第１のセラミックス下地層６１Ａを構成する材料を含むスラリーを積層体２の厚さ方向の側面２ｂに塗布し、焼結して第１のセラミックス下地層６１Ａを形成する方法、第１のセラミックス下地層６１Ａを構成する材料を積層体２の厚さ方向の側面２ｂまたは側面２ｂの近傍に溶射して第１のセラミックス下地層６１Ａを形成する方法等が挙げられる。
ここで、溶射とは、被膜（本実施形態では、第１のセラミックス下地層６１Ａ）となる材料を加熱溶融後、圧縮ガスを用いて被処理体へ射出することにより成膜する方法のことである。
第１のセラミックス下地層６１Ａを形成すると、積層体２の厚さ方向の側面２ｂと第１のセラミックス下地層６１Ａが密着しない部分が生じて、その部分が隙間８０となることがある。また、積層体２の厚さ方向の側面２ｂの近傍に形成した第１のセラミックス下地層６１Ａと該側面２ｂとの間に隙間８０が形成される。
【００５７】
次いで、積層体２の厚さ方向の側面２ｂと第１のセラミックス下地層６１Ａの間の隙間８０に樹脂を充填し、樹脂層７０を形成する。
隙間８０に充填する樹脂は、上記の樹脂層７０を構成する樹脂である。
【００５８】
次いで、第２の絶縁性有機フィルム４２の厚さ方向の上面（第２の絶縁性有機フィルム４２における内部電極２０とは反対側の面）４２ａ、並びに、樹脂層７０における積層体２の厚さ方向の側面２ｂおよび第１のセラミックス下地層６１Ａと接していない面７０ｂを覆うように密着層５０を形成する。
密着層５０を形成する方法は、第２の絶縁性有機フィルム４２の厚さ方向の上面４２ａ、並びに、樹脂層７０における積層体２の厚さ方向の側面２ｂおよび第１のセラミックス下地層６１Ａと接していない面７０ｂを覆うように密着層５０を形成することができれば、特に限定されない。密着層５０を形成する方法としては、例えば、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法等が挙げられる。
【００５９】
次いで、密着層５０の厚さ方向の上面（密着層５０における積層体２とは反対側の面）５０ａを覆うように第２のセラミックス下地層６１Ｂを形成する。
第２のセラミックス下地層６１Ｂを形成する方法は、例えば、第２のセラミックス下地層６１Ｂを構成する材料を含むスラリーを密着層５０の外面全面に塗布し、焼結して第２のセラミックス下地層６１Ｂを形成する方法、第２のセラミックス下地層６１Ｂを構成する材料を密着層５０の外面全面に溶射して第２のセラミックス下地層６１Ｂを形成する方法等が挙げられる。
ここで、溶射とは、被膜（本実施形態では、第２のセラミックス下地層６１Ｂ）となる材料を加熱溶融後、圧縮ガスを用いて被処理体へ射出することにより成膜する方法のことである。
【００６０】
次いで、セラミックス下地層６１の厚さ方向の上面６１ａに、セラミックス表層６２を形成する。
セラミックス表層６２を形成する方法は、例えば、セラミックス下地層６１の厚さ方向の上面６１ａに、所定の形状のマスキングを施した後、セラミックス表層６２を構成する材料をセラミックス下地層６１の厚さ方向の上面６１ａに溶射してセラミックス表層６２を形成する方法、セラミックス表層６２を構成する材料をセラミックス下地層６１の厚さ方向の上面６１ａ全面に溶射してセラミックス表層６２を形成した後、そのセラミックス表層６２を、ブラスト処理により削って、セラミックス表層６２を凹凸形状に形成する方法等が挙げられる。
【００６１】
以上の工程により、本実施形態の静電チャック装置１を作製することができる。
【００６２】
以上説明した本実施形態の静電チャック装置の製造方法においては、少なくとも内部電極２０、第１の絶縁性有機フィルム４１および第２の絶縁性有機フィルム４２を含む積層体２の厚さ方向の側面２ｂと第１のセラミックス下地層６１Ａの間の隙間８０に樹脂を充填し、樹脂層７０を形成する工程を有する。そのため、積層体２とセラミックス層６０との界面において、これらの材料の熱膨張率の違いに起因する応力を緩和し、前記の界面に亀裂が生じることを抑制できる。これにより、セラミックス層６０が剥離することを抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の静電チャック装置によれば、少なくとも内部電極、第１の絶縁性有機フィルムおよび第２の絶縁性有機フィルムを含む積層体の厚さ方向の側面において、樹脂層を介して、積層体における少なくとも内部電極、第１の絶縁性有機フィルムおよび第２の絶縁性有機フィルムに、セラミックス層を接合することにより、積層体とセラミックス層との界面において、これらの材料の熱膨張率の違いに起因する応力を緩和し、前記の界面に亀裂が生じることを抑制し、セラミックス層が剥離することを抑制できる。したがって、本発明の静電チャック装置によれば、半導体製造プロセスにおけるドライエッチング装置用ウエハ等の導電体または半導体を安定に静電吸着保持することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  静電チャック装置
２  積層体
１０  基板
２０  内部電極
２１  第１の内部電極
２２  第２の内部電極
３０  接着剤層
３１  第１の接着剤層
３２  第２の接着剤層
４０  絶縁性有機フィルム
４１  第１の絶縁性有機フィルム
４２  第２の絶縁性有機フィルム
５０  密着層
６０  セラミックス層
６１  セラミックス下地層
６１Ａ  第１のセラミックス下地層
６１Ｂ  第２のセラミックス下地層
６２  セラミックス表層
７０  樹脂層
８０  隙間
【図１】
2020178077.tif 000003