JP4066329B2

JP4066329B2 - Electrostatic chuck manufacturing method and electrostatic chuck obtained using the same

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Publication number: JP4066329B2
Application number: JP2002259916A
Authority: JP
Inventors: 知之小倉; 達也塩貝; 亜希子梅木
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2022-09-05
Also published as: JP2004103648A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電チャックの製造技術に関する。特に、電極を絶縁層に埋設した状態で基台上に設けてなる静電チャックの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、半導体製造過程における薄膜形成工程あるいはドライエッチング工程では、ウェハなどの平板状の物品に所要の成膜処理あるいはエッチング処理を施すため、それを載置台上で確実に保持する必要がある。こうした要求に応える保持装置としては、静電作用を利用して物品を密着保持する静電チャックが広く用いられている。
【０００３】
従来型の静電チャックは、金属製の板状電極を被覆するよう、それにアルミナなどのセラミックスをプラズマ溶射して絶縁膜を形成することにより構成されている。このため、比較的少ない工程数で製造することができ、その上、得られた静電チャックは、耐熱性や耐久性にも優れるといった利点がある。だが最近では、基台の上に下部絶縁層、電極層および上部絶縁層を順に溶射によって形成してなるタイプのものが主流になりつつある。
【０００４】
しかしながら、このようにして得られた静電チャックの絶縁膜すなわち溶射皮膜は、微小な気孔が無数に存在する多孔質状となるため耐電圧特性はあまり高くない。したがって、大きな保持力を得るのが難しい。しかも、気孔部分で放電現象が生じることがある。すなわち、吸着保持した物品と電極層との間に、気孔を経由して電流が流れるといった不具合が稀に発生することがあり、依然として改善の余地が残されていた。こうした実情に鑑みて、気孔に樹脂を充填して耐電圧特性を高め、吸着保持能力を向上させる封孔処理技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１９６５４８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記電極層は、通常、ニッケルやタングステン、アルミニウムなどの金属材料を下部絶縁層の上に溶射することにより形成されている。したがってこの溶射に先立ち、電極層形成領域はマスキングテープで取り囲まれることになるが、それを除去する時点で問題が生じる。すなわち、マスキングテープを剥がす際、形成された電極層の縁部が、それに引きずられて上方に突出した状態となってしまうことがある。つまり、製造途中で電極層には不可避的にバリが生じる。
【０００７】
そして更に、このバリが存在する部位では、吸着保持する物品と電極層との間隔が極端に狭くなり、耐電圧特性が劣化する傾向がある。ゆえに、上部絶縁層をあまり薄くすることができない。ところで、クーロン力を利用して物品を吸着保持するタイプの静電チャックにおいては、上部絶縁層はできるだけ薄い方が好ましいが、こうした理由から実際には、上部絶縁層をかなり厚くせざるを得ず、十分な吸着性能を実現できないことがあった。したがって、本発明が解決しようとする課題は、上部絶縁層の厚みが小さなものであっても優れた耐電圧特性を発揮する静電チャックの製造技術を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するべく鋭意研究を推し進める過程で、本発明者らは、製造途中で電極層の縁部にバリが形成されても、それが最終的に静電チャックの耐電圧特性に影響を与えないように適切な処理を施せばよいであろうと考えた。そして、マスキングテープで取り囲んだ領域に電極層となる材料を溶射し、マスキングテープを除去した後、形成された電極層の縁部を、たとえばダイヤモンド工具などを用いてテーパー状に研磨加工してやれば、上述したような問題が起きないことを突き止めた。すなわちこうすることで、上部絶縁層の厚みが小さなものであっても、優れた耐電圧特性を発揮する静電チャックを得ることが可能となる。
【０００９】
また本発明者らは、製造途中で電極層の縁部にバリが形成されないよう工夫すれば、やはり耐電圧特性の劣化が抑えられるであろうと考えた。そしてこの場合には、特殊な形状のマスキング治具、すなわち下部絶縁層上に載置した際、この下部絶縁層表面の電極層形成領域との間に空隙が形成されるようこの電極層形成領域の上に突出する張り出し部を備えたマスキング治具を、下部絶縁層の上に配置した状態で、電極層となる材料を溶射してやればよいことを突き止めた。こうした治具を用いて溶射を行えば、その張り出し部の作用で、金属粒子の堆積量が治具本体側に向かって漸減するので、電極層の縁部は自然にテーパー状のものとなり、バリが生じることはない。この結果、やはり上部絶縁層の厚みが小さなものであっても、優れた耐電圧特性を発揮する静電チャックを得ることが可能となる。
【００１０】
本発明は、こうした知見に基づいてなされたものであり、
上記の課題は、
基台と、この基台の上面に形成された下部絶縁層と、この下部絶縁層の上に形成された電極層と、この電極層を被覆するよう前記下部絶縁層の上に形成された上部絶縁層とを具備してなる静電チャックを製造するための方法であって、
前記基台の上面に前記下部絶縁層となる材料を溶射する第１工程と、
この第１工程で得た前記下部絶縁層上の、マスキングテープで取り囲んだ領域に、前記電極層となる材料を溶射する第２工程と、
前記マスキングテープを除去し、前記第２工程で得た前記電極層の縁部をテーパー状に研磨加工する第３工程と、
この第３工程が完了した後、前記電極層を被覆するよう、前記下部絶縁層の上に前記上部絶縁層となる材料を溶射し、しかる後に、前記電極層のテーパー状の縁部を被覆する前記上部絶縁層の厚みが、前記電極層の縁部に向かって大きくなるように前記上部絶縁層の表面を平面に研磨加工する第４工程と
を具備することを特徴とする静電チャックの製造方法によって解決される。
【００１１】
また、上記の課題は、
基台と、この基台の上面に形成された下部絶縁層と、この下部絶縁層の上に形成された電極層と、この電極層を被覆するよう前記下部絶縁層の上に形成された上部絶縁層とを具備してなる静電チャックを製造するための方法であって、
前記基台の上面に前記下部絶縁層となる材料を溶射する第１工程と、
この第１工程で得た前記下部絶縁層上に載置した際、この下部絶縁層表面の電極層形成領域との間に空隙が形成されるようこの電極層形成領域の上に突出する張り出し部を備えたマスキング治具を、前記下部絶縁層の上に配置した状態で、この下部絶縁層上に前記電極層となる材料を溶射する第２工程と、
この第２工程で得た前記電極層を被覆するよう、前記下部絶縁層の上に前記上部絶縁層となる材料を溶射し、しかる後に、前記電極層のテーパー状の縁部を被覆する前記上部絶縁層の厚みが、前記電極層の縁部に向かって大きくなるように前記上部絶縁層の表面を平面に研磨加工する第３工程と
を具備することを特徴とする静電チャックの製造方法によって解決される。
【００１２】
また、上記の課題は、
上記製造方法を用いて得られた静電チャックであって、
基台と、この基台の上面に溶射により形成された下部絶縁層と、この下部絶縁層の上に形成された電極層と、この電極層を被覆するよう前記下部絶縁層の上に溶射により形成された上部絶縁層とを具備し、更に前記電極層の縁部がテーパー状に構成され、前記電極層のテーパー状の縁部を被覆する前記上部絶縁層の厚みが前記電極層の縁部に向かって大きくなるように構成され、前記上部絶縁層の表面が平面状に構成されてなることを特徴とする静電チャックによって解決される。
【００１３】
なお、本明細書において「テーパー状」とは、端に向かって厚みが小さくなっていくような形状を意味する。したがってテーパー状の縁部の斜面は、偏平なものであっても、上側（あるいは下側）に凸な曲面であってもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を用いて、本発明の第１実施形態を具体的に説明する。なお、図１は本実施形態に係る静電チャックの平面図、図２は図１におけるＸ−Ｘ線での同静電チャックの要部拡大断面図、図３（ａ）〜（ｅ）は本実施形態に係る製造方法を用いた静電チャックの製造手順を示す概略図である。
【００１５】
本実施形態に係る静電チャック（以下、本静電チャックと言う）は、図１に示すごとく単極型であり、矩形平板状の外形を有する。本静電チャックは、後に詳述するように、本実施形態に係る静電チャックの製造方法（以下、本製造方法と言う）を用いて得られたものであり、図２からもわかるように主要構成要素として、基台１、下部絶縁層２、電極層３、そして上部絶縁層（誘電層）４を具備する。
【００１６】
このうち基台１は、金属−セラミックス複合材料（ＭＭＣ）から構成されており、実際には、後述の電極端子を設置するための貫通孔が複数形成されている。ただし、基台１の材質は基本的にいかなるものであってもよく、金属−セラミックス複合材料以外にも、たとえばアルミニウムなどの金属単体、あるいはアルミニウム合金、あるいは他の低熱膨張合金などから構成される。いかなる材料を用いるかは、静電チャックの使用温度を考慮して選択される。
【００１７】
次に、基台１の上面に設けられた下部絶縁層２についてであるが、これは、たとえばアルミナなどを基台１の上面にプラズマ溶射することにより形成されている。一方、下部絶縁層２の上に設けられた電極層３は、基台１よりもやや小さな矩形状のものであって、たとえばニッケル（あるいはアルミニウム、クロム、コバルト、モリブデン、タングステンなどの金属単体あるいはこれらの金属からなる合金）を下部絶縁層２の表面にプラズマ溶射することにより形成されている。そして更に、その縁部はテーパー状に、言い換えれば、縁部は端に向かって厚みが漸減する、上に凸な曲面から構成されている。
【００１８】
電極層３を被覆するよう下部絶縁層２の上に設けられた上部絶縁層４は、たとえば酸化チタンを少量含むアルミナなどを、電極層３の表面に、したがって下部絶縁層２の上にプラズマ溶射することにより形成されている。この上部絶縁層４の表面粗さＲａは、０．１〜２．０μｍ程度である。ただしアルミナ以外にも、要求される誘電率の値などに応じて適切な材料を選定して使用できる。本実施形態では、単極型静電チャックを例に挙げたが、むろん二つの電極を有する双極型静電チャックについても本発明の技術を適用できる。またここでは、基台１や電極層３を矩形状としたが、言うまでもなく、これらの形状は任意である。
【００１９】
なお、特に図示していないが、電極層３には上述した給電用の電極端子が接続されている。これを用いて電極層３に電圧を印加することで、本静電チャックは、上部絶縁層４の表面に物品を吸着保持できるようになる（このとき物品は接地されることになる）。
【００２０】
本実施形態では、下部絶縁層２の厚さ（図２中、Ｔ_１で示す）および上部絶縁層４の有効厚さ（図２中、Ｔ_２で示す）を、ともに１００〜５００μｍとした。それらの厚さがこの範囲内にあれば、十分な耐電圧性能が得られるので絶縁破壊が起き難く、その上、基台１との熱膨張量の差がまったく問題とならない程度に抑えられるので熱衝撃による亀裂や破損も起き難くなる。これに対して電極層３の厚さ（図２中、Ｔ_３で示す）は３０〜１００μｍ程度である。電極層３の厚さがこの範囲内にあれば、特に均一な溶射皮膜が得られるので、吸着力にムラが生じなくなる。また、電極層３と下部絶縁層２との間の段差が十分に小さく抑えられるので、この段差の存在に起因して、上部絶縁層４の耐電圧特性が劣化することはない。
【００２１】
続いて本製造方法、すなわち基台１、その上面に形成された下部絶縁層２、その上に形成された電極層３、そしてこれを被覆するよう下部絶縁層２の上に形成された上部絶縁層４を具備してなる本静電チャックの製造手順について説明する。
【００２２】
本静電チャックを得るには、まず、基台１の表面をアルミナあるいは炭化ケイ素などのブラスト材料を用いて均一に粗面化する。洗浄後、更に、基台１とその上に形成される絶縁層との密着性を高めるためのアンダーコート層を基台１の表面に形成する。具体的には、ニッケル、アルミニウム、クロム、コバルト、モリブデンなどの金属単体あるいはこれら金属の合金からなる金属薄膜を、基台１の表面にアーク溶射法もしくはプラズマ溶射法を用いて形成する。なお、このアンダーコート層は必要不可欠なものではなく、それを設けるか否かは静電チャックの使用環境を考慮して決定される。
【００２３】
続いては、このアンダーコート層の上に、したがって基台１の上に下部絶縁層２となる材料を溶射する。つまり、プラズマ溶射によりアルミナなどのセラミックスからなる下部絶縁層２を形成する〔第１工程：図３（ａ）参照〕。ただし、図３においては、アンダーコート層を図示していない。
【００２４】
上記第１工程により下部絶縁層２を得たならば、その表面に、電極層形成領域（図１中、破線にて囲まれた領域）を取り囲むようマスキングテープ５を貼り付ける。そして、このマスキングテープ５で囲まれた下部絶縁層２の上の特定領域に、ニッケル（電極層となる材料）をプラズマ溶射し、電極層３を形成する〔第２工程：図３（ｂ）参照〕。
【００２５】
この後、マスキングテープ５を除去することになるが、その際、上記第２工程で得た電極層３の縁部には、図３（ｃ）に示すようにバリ３ａが形成される。そこで本製造方法では、ダイヤモンド工具（図示せず）を用いて、このバリ３ａを除去する。つまり、電極層３の縁部を、端に向かって厚みが小さくなるようテーパー状に研磨加工する〔第３工程：図３（ｄ）参照〕。
【００２６】
上記第３工程が完了したならば、電極層３の上に、したがって下部絶縁層２の上に電極層３を被覆するよう、酸化チタンを少量含むアルミナ（上部絶縁層となる材料）をプラズマ溶射し、上部絶縁層（誘電層）４を形成する〔第４工程：図３（ｅ）参照〕。最後に、上部絶縁層４の表面に封孔処理、研削加工、ラッピングを順に施すことで、図２に示すような断面を有する本静電チャックが完成する。
【００２７】
なお、上記封孔処理に用いられる物質、つまり気孔に充填される物質としては、シリカゾル、アルミナゾル、マグネシアゾルなどのコロイダル状のスラリーや、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２などの金属アルコキシド系ポリマー、そしてこれらポリマーの他にメラミン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂などの各種樹脂を含有するものが挙げられる。こうした物質の気孔への充填（絶縁層への含浸）は、半完成状態の静電チャックを真空デシケーター内にセットし、真空吸引することにより行う。これによってスラリーは、絶縁層の表面からその内部に浸透していく。こうして気孔に充填させたスラリーは、その特性を考慮して乾燥させられ、続いて上述した研削加工が行われることになる。
【００２８】
このように本製造方法は、製造途中で電極層３の縁部にバリ３ａが形成されても、それが最終的に静電チャックの耐電圧特性に影響を与えないよう適切な処理を施すことを特徴とする。すなわち、溶射により形成された電極層３の縁部を、ダイヤモンド工具を用いてテーパー状に研磨加工し、マスキングテープ５を剥がす際に生じたバリ３ａを除去するようにしている。よって、これまでバリ３ａの存在に起因して引き起こされていた不具合は皆無となり、上部絶縁層４の厚みが小さなものであっても、本静電チャックは優れた耐電圧特性を発揮することができる。
【００２９】
続いて、図４および図５を用い、本発明の第２実施形態について具体的に説明する。ここで、図４（ａ）〜（ｄ）は本実施形態に係る製造方法を用いた静電チャックの製造手順を示す概略図、図５は一部を破断した状態で示すマスキング治具の斜視図である。
【００３０】
本実施形態に係る製造方法（以下、再び本製造方法と言う）を用いて得られた静電チャックも、概して、上記第１実施形態のものと同じ形状・構造を有している。すなわち同静電チャックも、基台１１、その上面に形成された下部絶縁層１２、その上に形成された電極層１３、そしてこれを被覆するよう下部絶縁層１２の上に形成された上部絶縁層１４から構成されている。
【００３１】
こうした静電チャックを得るために用いられる本製造方法についても、途中までの手順は上記第１実施形態と同じである。すなわち、まず基台１１の表面を、ブラスト材料を用いて均一に粗面化し、洗浄後、必要に応じてアンダーコート層をその上に形成する。続いて、アンダーコート層が設けられた基台１１の上に、アルミナなどセラミックス（下部絶縁層となる材料）をプラズマ溶射し、これによって下部絶縁層１２を形成する〔第１工程：図４（ａ）参照〕。ただし図４においては、アンダーコート層を図示していない。
【００３２】
次に、図５に示す特殊な形状のマスキング治具１５を、図４（ｂ）に示すように、上記第１工程で得た下部絶縁層１２の上に配置する。ここで、このマスキング治具１５について説明する。
【００３３】
マスキング治具１５は、ステンレス（ＳＵＳ３０４）から構成された口の字形のものであって、その全周にわたって図５に拡大して示すようなＬ字形の断面となっている。つまりマスキング治具１５は、張り出し部１５ａを具備している。この張り出し部１５ａは、治具１５を下部絶縁層１２の上に載置した際、その表面の電極層形成領域（図１中、破線にて囲まれた領域）との間に空隙が形成されるよう、この電極層形成領域の上に突出することになる。したがってマスキング治具１５の開口の縦横寸法は、電極層形成領域の縦横寸法よりもわずかに小さなものとなっている。ただし、マスキング治具１５の外形寸法は、基台１のそれと同じである。
【００３４】
ちなみに本実施形態では、張り出し部１５ａの長さ（図５中、Ｌで示す）を１〜２ｍｍ、厚さ（図５中、Ｗで示す）を１〜３ｍｍ、そして張り出し部底面の高さ、すなわち空隙幅（図５中、Ｈで示す）を１〜３ｍｍとした。また、張り出し部１５ａと上記電極層形成領域とのオーバーラップ量（図４中、Ｕで示す）は０．３〜１．０ｍｍとなるよう設定した。なお、言うまでもなく本製造方法で使用されるマスキング治具は、図５のものに限定されるわけではなく、必要に応じて、その他さまざまな形状のものが使用される。
【００３５】
さて、マスキング治具１５を下部絶縁層１２の上に配置したならば、その状態で、この下部絶縁層１２の上に、ニッケル（電極層となる材料）をプラズマ溶射し、電極層１３を形成する〔第２工程：図４（ｃ）参照〕。そしてマスキング治具１５を撤去してから、更に、この第２工程で得た電極層１３の上に、したがって下部絶縁層１２の上に、電極層１３を被覆するよう、酸化チタンを少量含むアルミナ（上部絶縁層となる材料）をプラズマ溶射し、上部絶縁層（誘電層）１４を形成する〔第３工程：図４（ｄ）参照〕。最後に、上部絶縁層１４の表面に封孔処理、研削加工、ラッピングを順に施すことで静電チャックが完成する。
【００３６】
このように本製造方法は、製造途中で電極層１３の縁部にバリが形成されないようにしたことを特徴とする。すなわち上述したような特殊な形状のマスキング治具１５を、下部絶縁層１２の上に配置した状態で、電極層１３となる材料を溶射するようにしている。このようにして溶射を行えば、その張り出し部１５ａの作用で、金属粒子の堆積量は治具本体側に向かって漸減するので、電極層１３の縁部も端に向かって厚みが減少するテーパー状のものとなり、バリが生じることはない。よって、このバリの存在に起因して引き起こされていた不具合は皆無となり、上記第１実施形態と同様、上部絶縁層１４の厚みが小さなものであっても、本製造方法を用いて得られた静電チャックは優れた耐電圧特性を発揮することができる。
【００３７】
【実施例】
〔実施例１〕
基台の原料として、▲１▼強化材となる＃１８０（平均粒径６６μｍ）の市販のＳｉＣ粉末を７０重量部、▲２▼同じく強化材となる＃５００（平均粒径２５μｍ）の市販のＳｉＣ粉末を３０重量部、▲３▼バインダーとなるコロイダルシリカ液を適量（シリカ固形分が２重量部となる量）、▲４▼消泡材となるフォーマスタＶＬ（サンノプコ社製）を０．２重量部、そして▲５▼イオン交換水を２４重量部、それぞれ準備し、これらをポットミルを用いて１２時間かけて混合した。次いで、こうして得られたスラリーをメッシュ付き金型（直径３５０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの円板状成形体が得られるもの）に流し込んでフィルタープレスを行い、脱型後、１０００℃で焼成してプリフォームを形成した。
【００３８】
続いて、このプリフォーム中にアルミニウム合金（Ａｌ−１２Ｓｉ−３Ｍｇ−２Ｃｕ−３Ｔｉ）を、窒素気流中において、８２５℃で６０時間かけて非加圧浸透させ、その後、冷却する。こうして、ＳｉＣ粉末の含有量が６５体積％の金属−セラミックス複合材料からなる基台（縦２０９ｍｍ、横１５７ｍｍ、厚さ１０ｍｍ）を作製した。
【００３９】
次に、密着性を高めるため、表面粗さがＲｍａｘで少なくとも５μｍ以上となるまで、この基台表面にブラスト処理を施す。そして、その上面にプラズマ溶射によって、厚さ３００μｍのＡｌ_２Ｏ_３の層すなわち下部絶縁層を形成する。その後、更に、プラズマ溶射によって、下部絶縁層上の、マスキングテープで取り囲んだ矩形状の特定領域内に、厚さ５０μｍのＮｉ電極層を形成する。
【００４０】
こうして電極層を設けたならばマスキングテープを剥がし、ダイヤモンド工具を用いて、その縁部をテーパー状に研磨加工する。そして更に、この電極層を覆うように、プラズマ溶射によって厚さ４００μｍのＡｌ_２Ｏ_３の層、すなわち上部絶縁層を形成する。最後に、真空中でＳｉＯ_２系の金属アルコキシドを用いて封孔処理を実施し、更に研削加工、ラップ処理を順に行い、上部絶縁層の厚さが３００μｍで、表面粗さＲａが０．２μｍの、本発明に係る静電チャックを作製した。
【００４１】
〔実施例２〕
電極層の形成に際して、マスキングテープに替わってマスキング治具を用い、縁部の研磨加工を省略したこと以外は、基本的に上記実施例１と同様にして、本発明に係る静電チャックを作製した。なお、マスキング治具の主要な寸法値は次のとおりである。
張り出し部の長さＬ：２ｍｍ
張り出し部の厚さＷ：２ｍｍ
張り出し部底面の高さ（空隙幅）Ｈ：２ｍｍ
張り出し部と電極層形成領域とのオーバーラップ量Ｕ：１ｍｍ
【００４２】
〔比較例〕
従来どおりのマスキングテープを用いる手法（ただし電極層縁部の研磨加工は行わない）により比較用の静電チャックを作製した。他の条件は、基本的に上記実施例１と同じである。
【００４３】
〔評価〕
実施例１および実施例２の静電チャックと比較用の静電チャック（比較例）について、その上方に、ＩＴＯ膜を有するガラス基板を設置した状態で、５ｋＶまで直流電圧を印加して耐電圧試験を行った。すると、比較例には１．５ｋＶで絶縁破壊が生じたが、実施例１および実施例２には最後まで絶縁破壊が生じることはなく、極めて優れた耐電圧特性を有することを確認できた。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、上部絶縁層の厚みが小さなものであっても優れた耐電圧特性を発揮する静電チャックを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る静電チャックの平面図
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線での、本発明の第１実施形態に係る静電チャックの要部拡大断面図
【図３】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第１実施形態に係る製造方法を用いた静電チャックの製造手順を示す概略図
【図４】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２実施形態に係る製造方法を用いた静電チャックの製造手順を示す概略図
【図５】一部を破断した状態で示すマスキング治具の斜視図
【符号の説明】
１，１１基台
２，１２下部絶縁層
３，１３電極層
３ａ電極層の縁部のバリ
４，１４上部絶縁層（誘電層）
５マスキングテープ
１５マスキング治具
１５ａマスキング治具の張り出し部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrostatic chuck manufacturing technique. In particular, the present invention relates to a method for manufacturing an electrostatic chuck in which an electrode is provided on a base with an insulating layer embedded therein.
[0002]
[Prior art]
For example, in a thin film forming process or a dry etching process in a semiconductor manufacturing process, since a required film forming process or etching process is performed on a flat article such as a wafer, it is necessary to securely hold it on a mounting table. As a holding device that meets these requirements, an electrostatic chuck that holds an article in close contact using electrostatic action is widely used.
[0003]
A conventional electrostatic chuck is formed by plasma-spraying ceramics such as alumina to form an insulating film so as to cover a metal plate electrode. For this reason, it can be manufactured with a relatively small number of steps, and the obtained electrostatic chuck has the advantage of being excellent in heat resistance and durability. However, recently, a type in which a lower insulating layer, an electrode layer, and an upper insulating layer are sequentially formed on a base by thermal spraying is becoming mainstream.
[0004]
However, the insulating film, that is, the sprayed coating of the electrostatic chuck obtained in this way is porous with an infinite number of minute pores, so that the withstand voltage characteristic is not so high. Therefore, it is difficult to obtain a large holding force. In addition, a discharge phenomenon may occur in the pores. That is, a problem that current flows through the pores rarely occurs between the adsorbed and held article and the electrode layer, and there is still room for improvement. In view of such circumstances, a sealing treatment technique has been proposed in which the pores are filled with a resin to improve the withstand voltage characteristics and to improve the adsorption holding capability (see, for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-196548 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, the electrode layer is usually formed by spraying a metal material such as nickel, tungsten, or aluminum on the lower insulating layer. Therefore, prior to this thermal spraying, the electrode layer forming region is surrounded by the masking tape, but a problem arises when it is removed. That is, when the masking tape is peeled off, the edge of the formed electrode layer may be dragged to protrude upward. That is, burrs are inevitably generated in the electrode layer during the production.
[0007]
In addition, at the site where this burr exists, the distance between the article to be adsorbed and held and the electrode layer becomes extremely narrow, and the withstand voltage characteristic tends to deteriorate. Therefore, the upper insulating layer cannot be made too thin. By the way, in the electrostatic chuck of the type that holds the article by adsorption using the Coulomb force, it is preferable that the upper insulating layer is as thin as possible. However, for this reason, the upper insulating layer must actually be made considerably thicker. In some cases, sufficient adsorption performance could not be realized. Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an electrostatic chuck manufacturing technique that exhibits excellent withstand voltage characteristics even when the thickness of the upper insulating layer is small.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the process of pursuing earnest research to solve the above problems, the present inventors, even if burrs are formed at the edge of the electrode layer during the manufacturing process, will ultimately affect the withstand voltage characteristics of the electrostatic chuck. We thought that it would be good to give appropriate treatment so as not to give. Then, after spraying the material that becomes the electrode layer in the area surrounded by the masking tape, removing the masking tape, the edge of the formed electrode layer is polished into a tapered shape using, for example, a diamond tool, I found out that the problems mentioned above do not occur. That is, by doing so, it is possible to obtain an electrostatic chuck that exhibits excellent withstand voltage characteristics even when the thickness of the upper insulating layer is small.
[0009]
In addition, the present inventors have thought that if the burrs are not formed at the edge of the electrode layer during the production, the deterioration of the withstand voltage characteristic will be suppressed. And in this case, when the masking jig has a special shape, that is, when placed on the lower insulating layer, this electrode layer forming region is formed so that a gap is formed between the electrode layer forming region on the surface of the lower insulating layer. It has been found that a material to be an electrode layer may be sprayed in a state where a masking jig having a protruding portion protruding above is disposed on the lower insulating layer. When thermal spraying is performed using such a jig, the amount of metal particles deposited gradually decreases toward the jig body due to the action of the overhanging portion. Will not occur. As a result, it is possible to obtain an electrostatic chuck that exhibits excellent withstand voltage characteristics even when the thickness of the upper insulating layer is small.
[0010]
The present invention has been made based on these findings,
The above issues
A base, a lower insulating layer formed on the upper surface of the base, an electrode layer formed on the lower insulating layer, and an upper portion formed on the lower insulating layer so as to cover the electrode layer A method for manufacturing an electrostatic chuck comprising an insulating layer,
A first step of spraying a material to be the lower insulating layer on the upper surface of the base;
A second step of thermally spraying a material to be the electrode layer on a region surrounded by a masking tape on the lower insulating layer obtained in the first step;
A third step of removing the masking tape and polishing the edge of the electrode layer obtained in the second step into a tapered shape;
After this third step is completed, a material to be the upper insulating layer is sprayed on the lower insulating layer so as to cover the electrode layer , and then the tapered edge of the electrode layer is covered. And a fourth step of polishing the surface of the upper insulating layer into a flat surface so that the thickness of the upper insulating layer increases toward the edge of the electrode layer. Solved by the method.
[0011]
In addition, the above problem
A base, a lower insulating layer formed on the upper surface of the base, an electrode layer formed on the lower insulating layer, and an upper portion formed on the lower insulating layer so as to cover the electrode layer A method for manufacturing an electrostatic chuck comprising an insulating layer,
A first step of spraying a material to be the lower insulating layer on the upper surface of the base;
An overhang projecting above the electrode layer forming region so that a gap is formed between the electrode layer forming region on the surface of the lower insulating layer when placed on the lower insulating layer obtained in the first step. A second step of thermally spraying a material to be the electrode layer on the lower insulating layer in a state where the masking jig provided with is disposed on the lower insulating layer;
The upper insulating layer is sprayed with a material to be the upper insulating layer so as to cover the electrode layer obtained in the second step, and then the upper edge portion covering the tapered edge of the electrode layer. And a third step of polishing the surface of the upper insulating layer into a flat surface so that the thickness of the insulating layer increases toward the edge of the electrode layer . Solved.
[0012]
In addition , the above problem
An electrostatic chuck obtained using the above manufacturing method,
A base, a lower insulating layer formed on the upper surface of the base by thermal spraying, an electrode layer formed on the lower insulating layer, and thermal spraying on the lower insulating layer to cover the electrode layer An upper insulating layer formed, and the edge of the electrode layer is tapered, and the thickness of the upper insulating layer covering the tapered edge of the electrode layer is the edge of the electrode layer. This is solved by an electrostatic chuck characterized in that the surface of the upper insulating layer is planar .
[0013]
In the present specification, the “tapered shape” means a shape whose thickness decreases toward the end. Therefore, the slope of the tapered edge portion may be flat or may be a curved surface convex upward (or downward).
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The first embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to FIGS. 1 is a plan view of the electrostatic chuck according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the electrostatic chuck taken along line XX in FIG. 1, and FIGS. It is the schematic which shows the manufacturing procedure of the electrostatic chuck using the manufacturing method which concerns on this embodiment.
[0015]
The electrostatic chuck according to the present embodiment (hereinafter referred to as the present electrostatic chuck) is a monopolar type as shown in FIG. 1 and has a rectangular plate-like outer shape. As will be described in detail later, this electrostatic chuck is obtained by using an electrostatic chuck manufacturing method according to the present embodiment (hereinafter referred to as the present manufacturing method), as can be seen from FIG. As main components, a base 1, a lower insulating layer 2, an electrode layer 3, and an upper insulating layer (dielectric layer) 4 are provided.
[0016]
Among these, the base 1 is comprised from the metal-ceramics composite material (MMC), and the through-hole for installing the electrode terminal mentioned later is actually formed in multiple numbers. However, the material of the base 1 may be basically any material, and is composed of, for example, a single metal such as aluminum, an aluminum alloy, or another low thermal expansion alloy in addition to the metal-ceramic composite material. . Which material is used is selected in consideration of the operating temperature of the electrostatic chuck.
[0017]
Next, regarding the lower insulating layer 2 provided on the upper surface of the base 1, this is formed by plasma spraying, for example, alumina or the like on the upper surface of the base 1. On the other hand, the electrode layer 3 provided on the lower insulating layer 2 has a rectangular shape that is slightly smaller than the base 1, for example, nickel (or a single metal such as aluminum, chromium, cobalt, molybdenum, tungsten, or the like, These alloys are formed by plasma spraying the surface of the lower insulating layer 2. Further, the edge portion is tapered, in other words, the edge portion is composed of an upwardly convex curved surface whose thickness gradually decreases toward the end.
[0018]
The upper insulating layer 4 provided on the lower insulating layer 2 so as to cover the electrode layer 3 is plasma sprayed with, for example, alumina containing a small amount of titanium oxide on the surface of the electrode layer 3 and thus on the lower insulating layer 2. It is formed by doing. The surface roughness Ra of the upper insulating layer 4 is about 0.1 to 2.0 μm. However, besides alumina, an appropriate material can be selected and used according to the required dielectric constant value. In the present embodiment, the monopolar electrostatic chuck is taken as an example, but the technique of the present invention can also be applied to a bipolar electrostatic chuck having two electrodes. Moreover, although the base 1 and the electrode layer 3 were made into the rectangular shape here, it cannot be overemphasized that these shapes are arbitrary.
[0019]
Although not particularly illustrated, the electrode layer 3 is connected to the above-described electrode terminal for power feeding. By applying a voltage to the electrode layer 3 by using this, the electrostatic chuck can attract and hold the article on the surface of the upper insulating layer 4 (at this time, the article is grounded).
[0020]
In the present embodiment, the thickness of the lower insulating layer 2 (in FIG. 2, _{T 1} shown in) and the effective thickness of the upper insulating layer 4 (in FIG. 2, indicated by _{T 2),} were both 100 to 500 [mu] m. If these thicknesses are within this range, sufficient withstand voltage performance can be obtained, so that dielectric breakdown does not easily occur, and furthermore, the difference in thermal expansion from the base 1 is suppressed to such an extent that it does not cause any problems. Cracks and breakage due to thermal shock are less likely to occur. The thickness of the electrode layer 3 (in FIG. 2, indicated by _{T 3)} with respect to which is about 30 to 100 [mu] m. If the thickness of the electrode layer 3 is within this range, a particularly uniform sprayed coating can be obtained, so that unevenness in adsorption force does not occur. In addition, since the step between the electrode layer 3 and the lower insulating layer 2 is sufficiently small, the withstand voltage characteristic of the upper insulating layer 4 does not deteriorate due to the presence of the step.
[0021]
Subsequently, the present manufacturing method, that is, the base 1, the lower insulating layer 2 formed on the upper surface, the electrode layer 3 formed thereon, and the upper insulating formed on the lower insulating layer 2 so as to cover it. A manufacturing procedure of the electrostatic chuck including the layer 4 will be described.
[0022]
In order to obtain this electrostatic chuck, first, the surface of the base 1 is uniformly roughened by using a blast material such as alumina or silicon carbide. After the cleaning, an undercoat layer is further formed on the surface of the base 1 for enhancing the adhesion between the base 1 and the insulating layer formed thereon. Specifically, a metal thin film made of a single metal such as nickel, aluminum, chromium, cobalt, molybdenum, or an alloy of these metals is formed on the surface of the base 1 using an arc spraying method or a plasma spraying method. Note that this undercoat layer is not indispensable, and whether or not to provide it is determined in consideration of the use environment of the electrostatic chuck.
[0023]
Subsequently, a material to be the lower insulating layer 2 is sprayed on the undercoat layer and thus on the base 1. That is, the lower insulating layer 2 made of ceramics such as alumina is formed by plasma spraying (first step: see FIG. 3A). However, the undercoat layer is not shown in FIG.
[0024]
When the lower insulating layer 2 is obtained by the first step, the masking tape 5 is attached to the surface so as to surround the electrode layer forming region (the region surrounded by the broken line in FIG. 1). Then, nickel (a material to be an electrode layer) is plasma sprayed in a specific region on the lower insulating layer 2 surrounded by the masking tape 5 to form the electrode layer 3 [second step: FIG. reference〕.
[0025]
Thereafter, the masking tape 5 is removed. At this time, a burr 3a is formed on the edge of the electrode layer 3 obtained in the second step, as shown in FIG. Therefore, in this manufacturing method, this burr 3a is removed using a diamond tool (not shown). That is, the edge of the electrode layer 3 is polished into a tapered shape so that the thickness decreases toward the end [third step: see FIG. 3 (d)].
[0026]
When the third step is completed, plasma spraying of alumina containing a small amount of titanium oxide (material for the upper insulating layer) is performed so as to cover the electrode layer 3 on the electrode layer 3 and thus on the lower insulating layer 2. Then, an upper insulating layer (dielectric layer) 4 is formed [fourth step: see FIG. 3 (e)]. Finally, the electrostatic chuck having a cross section as shown in FIG. 2 is completed by sequentially subjecting the surface of the upper insulating layer 4 to sealing, grinding, and lapping.
[0027]
In addition, as a substance used for the sealing treatment, that is, a substance filled in the pores, colloidal slurry such as silica sol, alumina sol, magnesia sol, or metal alkoxide such as SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , TiO _2, etc. Polymers and those containing various resins such as melamine resin, acrylic resin, phenol resin, fluororesin, and silicon resin in addition to these polymers can be mentioned. Filling the pores with such a substance (impregnation into the insulating layer) is performed by setting a semi-finished electrostatic chuck in a vacuum desiccator and vacuuming it. As a result, the slurry permeates into the inside from the surface of the insulating layer. The slurry filled in the pores in this way is dried in consideration of its characteristics, and then the above-described grinding process is performed.
[0028]
As described above, in this manufacturing method, even if the burr 3a is formed at the edge of the electrode layer 3 during the manufacturing, appropriate processing is performed so that it does not finally affect the withstand voltage characteristics of the electrostatic chuck. It is characterized by. That is, the edge of the electrode layer 3 formed by thermal spraying is polished into a taper shape using a diamond tool, and the burr 3a generated when the masking tape 5 is peeled off is removed. Therefore, there has been no problem that has been caused by the presence of the burr 3a until now, and even if the thickness of the upper insulating layer 4 is small, the electrostatic chuck can exhibit excellent withstand voltage characteristics. it can.
[0029]
Next, the second embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 4 and 5. Here, FIGS. 4A to 4D are schematic views showing the manufacturing procedure of the electrostatic chuck using the manufacturing method according to this embodiment, and FIG. 5 is a perspective view of the masking jig shown in a partially broken state. FIG.
[0030]
The electrostatic chuck obtained by using the manufacturing method according to the present embodiment (hereinafter referred to as the present manufacturing method again) generally has the same shape and structure as those of the first embodiment. That is, the electrostatic chuck also has a base 11, a lower insulating layer 12 formed on the upper surface thereof, an electrode layer 13 formed thereon, and an upper insulating layer formed on the lower insulating layer 12 so as to cover it. It is composed of layer 14.
[0031]
Also for this manufacturing method used to obtain such an electrostatic chuck, the procedure up to the middle is the same as that in the first embodiment. That is, first, the surface of the base 11 is uniformly roughened using a blast material, and after cleaning, an undercoat layer is formed thereon if necessary. Subsequently, ceramics such as alumina (a material that becomes the lower insulating layer) is plasma sprayed on the base 11 provided with the undercoat layer, thereby forming the lower insulating layer 12 [first step: FIG. see a)]. However, the undercoat layer is not shown in FIG.
[0032]
Next, as shown in FIG. 4B, a specially shaped masking jig 15 shown in FIG. 5 is disposed on the lower insulating layer 12 obtained in the first step. Here, the masking jig 15 will be described.
[0033]
The masking jig 15 has a mouth shape made of stainless steel (SUS304) and has an L-shaped cross section as shown in FIG. That is, the masking jig 15 includes an overhanging portion 15a. When this jig | tool 15 is mounted on the lower insulating layer 12, this overhang | projection part 15a forms a space | gap between the electrode layer formation area | region (area | region enclosed with the broken line in FIG. 1) on the surface. Thus, it protrudes above this electrode layer formation region. Therefore, the vertical and horizontal dimensions of the opening of the masking jig 15 are slightly smaller than the vertical and horizontal dimensions of the electrode layer forming region. However, the external dimensions of the masking jig 15 are the same as those of the base 1.
[0034]
Incidentally, in this embodiment, the length (indicated by L in FIG. 5) of the overhanging portion 15a is 1-2 mm, the thickness (indicated by W in FIG. 5) is 1-3 mm, and the height of the bottom of the overhanging portion, That is, the gap width (indicated by H in FIG. 5) was set to 1 to 3 mm. Moreover, the overlap amount (indicated by U in FIG. 4) between the projecting portion 15a and the electrode layer forming region was set to be 0.3 to 1.0 mm. Needless to say, the masking jig used in the present manufacturing method is not limited to that shown in FIG. 5, and various other shapes are used as necessary.
[0035]
Now, if the masking jig 15 is disposed on the lower insulating layer 12, in this state, nickel (material that becomes the electrode layer) is plasma sprayed to form the electrode layer 13. [Second step: see FIG. 4 (c)]. Then, after removing the masking jig 15, the alumina containing a small amount of titanium oxide so as to cover the electrode layer 13 on the electrode layer 13 obtained in the second step, and thus on the lower insulating layer 12. (Material for forming the upper insulating layer) is plasma sprayed to form the upper insulating layer (dielectric layer) 14 [third step: see FIG. 4 (d)]. Finally, the electrostatic chuck is completed by subjecting the surface of the upper insulating layer 14 to sealing, grinding, and lapping in this order.
[0036]
As described above, this manufacturing method is characterized in that burrs are not formed at the edge of the electrode layer 13 during the manufacturing. That is, the material to be the electrode layer 13 is sprayed with the masking jig 15 having a special shape as described above disposed on the lower insulating layer 12. When thermal spraying is performed in this manner, the amount of deposited metal particles gradually decreases toward the jig body due to the action of the overhanging portion 15a, so that the edge of the electrode layer 13 is also tapered so that the thickness decreases toward the end. No burr is formed. Therefore, there was no problem caused by the presence of this burr, and it was obtained using this manufacturing method even when the thickness of the upper insulating layer 14 was small as in the first embodiment. The electrostatic chuck can exhibit excellent withstand voltage characteristics.
[0037]
【Example】
[Example 1]
As raw materials for the base, (1) 70 parts by weight of commercially available SiC powder (average particle size 66 μm) as a reinforcing material, and (2) a commercially available # 500 (average particle size 25 μm) as a reinforcing material. 30 parts by weight of SiC powder, (3) an appropriate amount of colloidal silica liquid serving as a binder (amount of silica solid content of 2 parts by weight), and (4) Formaster VL (manufactured by San Nopco) serving as an antifoaming material 2 parts by weight and (5) 24 parts by weight of ion-exchanged water were prepared, and these were mixed using a pot mill for 12 hours. Next, the slurry thus obtained is poured into a metal mold with a mesh (to obtain a disk-shaped molded body having a diameter of 350 mm and a thickness of 25 mm), subjected to a filter press, demolded, and fired at 1000 ° C. to perform a preform. Formed.
[0038]
Subsequently, an aluminum alloy (Al-12Si-3Mg-2Cu-3Ti) is impregnated in the preform in a nitrogen stream at 825 ° C. for 60 hours and then cooled. In this way, a base (length 209 mm, width 157 mm, thickness 10 mm) made of a metal-ceramic composite material with a SiC powder content of 65 vol% was produced.
[0039]
Next, in order to improve the adhesion, the surface of the base is subjected to blasting until the surface roughness is at least 5 μm or more in Rmax. Then, a 300 μm thick Al ₂ O ₃ layer, that is, a lower insulating layer is formed on the upper surface by plasma spraying. Thereafter, a Ni electrode layer having a thickness of 50 μm is further formed by plasma spraying in a rectangular specific region surrounded by the masking tape on the lower insulating layer.
[0040]
When the electrode layer is thus provided, the masking tape is peeled off and the edge thereof is polished into a taper shape using a diamond tool. Further, an Al ₂ O ₃ layer having a thickness of 400 μm, that is, an upper insulating layer is formed by plasma spraying so as to cover the electrode layer. Finally, a sealing process is performed using SiO ₂ metal alkoxide in vacuum, followed by grinding and lapping in order. The upper insulating layer has a thickness of 300 μm and a surface roughness Ra of 0.2 μm. The electrostatic chuck according to the present invention was manufactured.
[0041]
[Example 2]
An electrostatic chuck according to the present invention was fabricated basically in the same manner as in Example 1 except that a masking jig was used instead of the masking tape and the edge polishing was omitted when forming the electrode layer. did. The main dimension values of the masking jig are as follows.
Overhang length L: 2mm
Overhang thickness W: 2mm
Height of bottom surface of overhang (gap width) H: 2 mm
Overlap amount of overhang and electrode layer formation region U: 1mm
[0042]
[Comparative Example]
An electrostatic chuck for comparison was produced by a conventional method using a masking tape (however, polishing of the edge portion of the electrode layer was not performed). Other conditions are basically the same as in the first embodiment.
[0043]
[Evaluation]
With respect to the electrostatic chuck of Example 1 and Example 2 and the electrostatic chuck for comparison (Comparative Example), with a glass substrate having an ITO film disposed thereon, a DC voltage was applied up to 5 kV to withstand voltage. A test was conducted. Then, although the dielectric breakdown occurred in the comparative example at 1.5 kV, the dielectric breakdown did not occur until the end in Example 1 and Example 2, and it was confirmed that it had extremely excellent withstand voltage characteristics.
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to obtain an electrostatic chuck that exhibits excellent withstand voltage characteristics even when the thickness of the upper insulating layer is small.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an electrostatic chuck according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the electrostatic chuck according to the first embodiment of the present invention taken along line XX in FIG. FIGS. 3A to 3E are schematic views showing a manufacturing procedure of an electrostatic chuck using the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention. FIGS. FIG. 5 is a schematic view showing a manufacturing procedure of an electrostatic chuck using a manufacturing method according to a second embodiment of the invention. FIG. 5 is a perspective view of a masking jig shown in a partially broken state.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,11 Base 2,12 Lower insulating layer 3,13 Electrode layer 3a Burr 4,14 of electrode layer Upper insulating layer (dielectric layer)
5 Masking tape 15 Masking jig 15a Masking jig overhang

Claims

基台と、この基台の上面に形成された下部絶縁層と、この下部絶縁層の上に形成された電極層と、この電極層を被覆するよう前記下部絶縁層の上に形成された上部絶縁層とを具備してなる静電チャックを製造するための方法であって、
前記基台の上面に前記下部絶縁層となる材料を溶射する第１工程と、
この第１工程で得た前記下部絶縁層上の、マスキングテープで取り囲んだ領域に、前記電極層となる材料を溶射する第２工程と、
前記マスキングテープを除去し、前記第２工程で得た前記電極層の縁部をテーパー状に研磨加工する第３工程と、
この第３工程が完了した後、前記電極層を被覆するよう、前記下部絶縁層の上に前記上部絶縁層となる材料を溶射し、しかる後に、前記電極層のテーパー状の縁部を被覆する前記上部絶縁層の厚みが、前記電極層の縁部に向かって大きくなるように前記上部絶縁層の表面を平面に研磨加工する第４工程と
を具備することを特徴とする静電チャックの製造方法。A base, a lower insulating layer formed on the upper surface of the base, an electrode layer formed on the lower insulating layer, and an upper portion formed on the lower insulating layer so as to cover the electrode layer A method for manufacturing an electrostatic chuck comprising an insulating layer,
A first step of spraying a material to be the lower insulating layer on the upper surface of the base;
A second step of thermally spraying a material to be the electrode layer on a region surrounded by a masking tape on the lower insulating layer obtained in the first step;
A third step of removing the masking tape and polishing the edge of the electrode layer obtained in the second step into a tapered shape;
After this third step is completed, a material to be the upper insulating layer is sprayed on the lower insulating layer so as to cover the electrode layer , and then the tapered edge of the electrode layer is covered. And a fourth step of polishing the surface of the upper insulating layer into a flat surface so that the thickness of the upper insulating layer increases toward the edge of the electrode layer. Method.

基台と、この基台の上面に形成された下部絶縁層と、この下部絶縁層の上に形成された電極層と、この電極層を被覆するよう前記下部絶縁層の上に形成された上部絶縁層とを具備してなる静電チャックを製造するための方法であって、
前記基台の上面に前記下部絶縁層となる材料を溶射する第１工程と、
この第１工程で得た前記下部絶縁層上に載置した際、この下部絶縁層表面の電極層形成領域との間に空隙が形成されるようこの電極層形成領域の上に突出する張り出し部を備えたマスキング治具を、前記下部絶縁層の上に配置した状態で、この下部絶縁層上に前記電極層となる材料を溶射する第２工程と、
この第２工程で得た前記電極層を被覆するよう、前記下部絶縁層の上に前記上部絶縁層となる材料を溶射し、しかる後に、前記電極層のテーパー状の縁部を被覆する前記上部絶縁層の厚みが、前記電極層の縁部に向かって大きくなるように前記上部絶縁層の表面を平面に研磨加工する第３工程と
を具備することを特徴とする静電チャックの製造方法。A base, a lower insulating layer formed on the upper surface of the base, an electrode layer formed on the lower insulating layer, and an upper portion formed on the lower insulating layer so as to cover the electrode layer A method for manufacturing an electrostatic chuck comprising an insulating layer,
A first step of spraying a material to be the lower insulating layer on the upper surface of the base;
An overhang projecting above the electrode layer forming region so that a gap is formed between the electrode layer forming region on the surface of the lower insulating layer when placed on the lower insulating layer obtained in the first step. A second step of thermally spraying a material to be the electrode layer on the lower insulating layer in a state where the masking jig provided with is disposed on the lower insulating layer;
The upper insulating layer is sprayed with a material to be the upper insulating layer so as to cover the electrode layer obtained in the second step, and then the upper edge portion covering the tapered edge of the electrode layer. And a third step of polishing the surface of the upper insulating layer into a flat surface so that the thickness of the insulating layer increases toward the edge of the electrode layer .

請求項１または請求項２に記載の静電チャックの製造方法を用いて得られた静電チャックであって、
基台と、この基台の上面に溶射により形成された下部絶縁層と、この下部絶縁層の上に形成された電極層と、この電極層を被覆するよう前記下部絶縁層の上に溶射により形成された上部絶縁層とを具備し、更に前記電極層の縁部がテーパー状に構成され、前記電極層のテーパー状の縁部を被覆する前記上部絶縁層の厚みが前記電極層の縁部に向かって大きくなるように構成され、前記上部絶縁層の表面が平面状に構成されてなることを特徴とする静電チャック。An electrostatic chuck obtained by using the method for manufacturing an electrostatic chuck according to claim 1 or 2,
A base, a lower insulating layer formed on the upper surface of the base by thermal spraying, an electrode layer formed on the lower insulating layer, and thermal spraying on the lower insulating layer to cover the electrode layer An upper insulating layer formed, and the edge of the electrode layer is tapered, and the thickness of the upper insulating layer covering the tapered edge of the electrode layer is the edge of the electrode layer. An electrostatic chuck , wherein the surface of the upper insulating layer is formed in a planar shape .