TWI744535B - 半導體製造裝置用元件及其製法 - Google Patents

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Abstract

在半導體製造裝置用元件10中，由於通氣性栓30的表面與黏著層38接觸的至少一部分有緻密層36，使得黏著劑漿料難以滲入通氣性栓30內。因此，設置於通氣性栓30上的緻密層36與栓室31的壁面之間能夠以黏著層38填充而不會產生將細孔側空間29與氣體供給孔側空間43連通的間隙，可以抑制出現從靜電吸盤20之側到冷卻板40之側貫通黏著層38的間隙。如此一來，能夠防止在半導體製造裝置用元件10與晶圓W之間發生放電的現象。

Description

半導體製造裝置用元件及其製法
本發明係有關於半導體製造裝置用元件及其製法。
以往，已知具有晶圓載置面的靜電吸盤設置於冷卻板上的半導體製造裝置用元件。作為這種半導體製造裝置用元件，也已知以從載置於靜電吸盤上的晶圓移除熱量為目的而在晶圓的背面流通氦（He）等的背側氣體的元件。在這種半導體製造裝置用元件中，可以想到包括從冷卻板之中與靜電吸盤接合的接合面貫通到與該接合面為相反側的表面之氣體供給孔、從靜電吸盤之中面對氣體供給孔的面朝向晶圓載置面形成之埋孔、從此埋孔的底面貫通到晶圓載置面之細孔、和填充於埋孔中之通氣性栓的元件（例如，可參照專利文獻1）。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利特開第2013-232640號公報
[發明所欲解決的課題]
順道一提，當將通氣性栓配置於埋孔內時，可將黏著劑漿料塗佈於通氣性栓的外周表面上，然後***埋孔內。然而，在這種情況下，黏著劑漿料會滲入通氣性栓的外周表面，使得通氣性栓與凹部之間無法全部被黏著層填充，而可能產生從靜電吸盤之側到冷卻板之側貫通黏著層的間隙。如果產生這種間隙，則在使用期間可能透過此間隙導致與晶圓之間發生放電現象。當與晶圓之間發生放電時，不僅會在晶圓上產生放電痕跡、造成顆粒（particle）等的原因，還可能破壞晶圓上的電路，因此並不樂見。
本發明係為了解決上述課題所完成的，本發明的主要目的是防止半導體製造裝置用元件中與晶圓之間發生放電現象。 [用於解決課題的手段]
本發明的半導體製造裝置用元件係具有晶圓載置面且設置有沿厚度方向貫通的細孔之絕緣性的靜電吸盤、與設置有沿厚度方向貫通的氣體供給孔之導電性的冷卻板接合的半導體製造裝置用元件，其包括： 與前述細孔及前述氣體供給孔連通的栓室，其中前述栓室由從前述靜電吸盤之中與前述晶圓載置面為相反側的表面朝向前述晶圓載置面設置的靜電吸盤側之凹部及從前述冷卻板之中面向前述靜電吸盤的對向面朝向與該對向面為相反側的表面設置的冷卻板側之凹部之中的至少一者所構成； 配置於前述栓室中的多孔且絕緣性的通氣性栓； 設置於前述通氣性栓的表面之環狀的緻密層，使得前述通氣性栓的表面區分成包含面向前述細孔的部分且無直接面對前述冷卻板之細孔側表面和包含面向前述氣體供給孔的部分之氣體供給孔側表面；以及 填充於前述緻密層與前述栓室的壁面之間的黏著層。
此處，所謂「緻密」係指具有與通氣性栓的多孔部分相比之下黏著劑漿料較難滲透之程度的緻密性。另外，如果具有黏著劑漿料不會滲透之程度的緻密性則更佳。
在本發明的半導體製造裝置用元件中，由於通氣性栓的表面之中至少與黏著層接觸的部分有緻密層，使得黏著劑漿料難以滲入通氣性栓內。因此，設置於通氣性栓上的緻密層與栓室的壁面之間能夠以黏著層填充而不會產生將無直接面對冷卻板的細孔側空間與氣體供給孔側空間連通的間隙。亦即，可以抑制出現從靜電吸盤之側到冷卻板之側貫通黏著層的間隙。如此一來，能夠防止在半導體製造裝置用元件與晶圓之間發生放電的現象。
在本發明的半導體製造裝置用元件中，前述緻密層可以是耐熱樹脂膜。如此一來，能夠相對容易地製備緻密層。前述耐熱樹脂膜係氟類樹脂膜或聚醯亞胺類樹脂膜。
在本發明的半導體製造裝置用元件中，前述緻密層可以是噴塗膜。如此一來，也能夠相對容易地製備緻密層。前述噴塗膜與前述通氣性栓也可以是相同的材質。
在本發明的半導體製造裝置用元件中，前述栓室也可以至少在前述靜電吸盤側具有凹部，且前述緻密層設置於前述通氣性栓的側表面之中面對前述靜電吸盤側之凹部的壁面的位置。如此一來，由於黏著層環形地設置於通氣性栓的側表面和靜電吸盤側之凹部的壁面之間，因此通氣性栓以穩定的狀態固定於栓室。
在本發明的半導體製造裝置用元件中，前述栓室也可以由前述冷卻板側之凹部所構成。
本發明的半導體製造裝置用元件的製法，係上述半導體製造裝置用元件的製造方法，其包括： （a）在互相接合之前準備前述靜電吸盤和前述冷卻板，同時在配置於前述栓室之前且在設置前述緻密層之前準備前述通氣性栓的步驟； （b）在前述通氣性栓上設置前述緻密層後，在前述通氣性栓的前述緻密層上塗佈黏著劑漿料，之後將前述通氣性栓配置於後續預定作為栓室的部位，並將前述緻密層與前述部位的壁面之間的前述黏著劑漿料硬化，藉此形成前述黏著層的步驟； （c） 將前述靜電吸盤和前述冷卻板互相接合的步驟。
在本發明的半導體製造裝置用元件的製法中，由於在通氣性栓的表面設置緻密層之後，在通氣性栓的緻密層上塗佈黏著劑漿料，使得黏著劑漿料難以滲入通氣性栓內。因此，將塗佈了黏著劑漿料的通氣性栓配置於後續預定作為栓室的部位並將半導體製造裝置用元件組裝時，設置於通氣性栓上的緻密層與栓室的壁面之間能夠以黏著層填充而不會產生將細孔側空間與氣體供給孔側空間連通的間隙。亦即，可以抑制出現從靜電吸盤之側到冷卻板之側貫通黏著層的間隙。如此一來，能夠防止在半導體製造裝置用元件與晶圓之間發生放電的現象。
關於本發明優選的一實施形態，參照圖式進行說明。圖1係半導體製造裝置用元件10的縱向剖面圖，圖2係圖1的A部分的放大圖，且圖3係沿圖2的B-B剖線的剖面圖（即，半導體製造裝置用元件10的前視圖（整體圖）沿著圖2的B-B剖線切開時的剖面圖。
半導體製造裝置用元件10係具有晶圓載置面22之絕緣性的靜電吸盤20設置於導電性的冷卻板40上的元件。半導體製造裝置用元件10的內部設置有栓室31，且配置有由絕緣材料所構成的多孔之通氣性栓30。在晶圓載置面22上放置要進行電漿處理的晶圓W。
靜電吸盤20係氧化鋁等的陶瓷製之緻密的圓盤形元件，且埋設有靜電電極（未繪示）。靜電吸盤20具有埋孔（靜電吸盤側之凹部）26和連通至此埋孔26的細孔28。埋孔26係從與晶圓載置面22為相反側的表面24朝向晶圓載置面形成。再者，埋孔26的內部空間具有圓筒形狀。細孔28的孔徑比埋孔26小，且從晶圓載置面22貫通至埋孔26的上側底部27。亦即，細孔28沿厚度方向貫通靜電吸盤20。
冷卻板40係鋁等的金屬製之圓盤形元件，且具有氣體供給孔42。此氣體供給孔42從冷卻板40之中面向靜電吸盤20的對向面44貫通至與此對向面44為相反側的表面46。氣體供給孔42形成於與埋孔26對向的位置，且氣體供給孔42與埋孔26連通。
栓室31形成有埋孔26。由於埋孔26與細孔28及氣體供給孔42連通，因此栓室31也與細孔28及氣體供給孔42連通。
通氣性栓30係多孔材料製之圓柱元件。作為通氣性栓30，例如可以列舉出將絕緣性的陶瓷粉碎成具有通氣性且以無機黏著劑固化的元件、多孔陶瓷等。此外，也可以是玻璃纖維、耐熱性鐵氟龍（Teflon）樹脂海綿等。多孔陶瓷易於形成非常精細的通氣孔，因此為較佳的選擇。
緻密層36環狀地設置於通氣性栓30的表面，使得通氣性栓30的表面區分成包含面向細孔28的部分且無直接面對冷卻板40之細孔側表面47和包含面向氣體供給孔42的部分之氣體供給孔側表面48。此處，透氣性栓30的外周表面32全部都有緻密層36。緻密層36與通氣性栓30的多孔部分相比之下，黏著劑漿料較難滲透。緻密層36例如為設置於通氣性栓30上的耐熱樹脂膜或噴塗膜等。藉由緊密地附著耐熱樹脂膜或形成噴塗膜，能夠相對容易地製備緻密層36。作為耐熱樹脂膜，以例如鐵氟龍（Teflon）（鐵氟龍（Teflon）為註冊商標）的氟類樹脂膜或聚醯亞胺類樹脂膜等為佳。這些材料具有靜電吸盤所需的200℃以上的耐熱性，且即使在真空之下使用也不容易產生氣體，因此為較佳的選擇。噴塗膜與通氣性栓30為相同的材質，例如在通氣性栓30為氧化鋁的情況下，噴塗膜也可以為氧化鋁。若由相同的材質製成，則熱膨脹差異小，即使經受熱循環，兩者之間也不容易發生破裂或剝離。緻密層36的厚度，以不明顯損害通氣性栓30的透氣性為佳，例如，以通氣性栓30的直徑之1/10以下的程度為佳。
黏著層38填充於設置在通氣性栓30的外周表面32上的緻密層36與設置在靜電吸盤20的埋孔26的側表面（栓室31的壁面）25之間。通氣性栓30與埋孔26藉由黏著層38彼此黏著。此處，黏著層38設置在透氣性栓30的外周的整個圓周上。藉由此黏著層38，通氣性栓30周圍的空間區分成細孔側空間29和氣體供給孔側空間43，細孔側空間29不面對冷卻板40 。作為黏著層38，例如可以列舉出環氧類黏著劑等。這類材料具有靜電吸盤所需的200℃以上的耐熱性，且即使在真空之下使用也不容易產生氣體，因為為較佳的選擇。具有200℃以上的耐熱性之黏著劑黏度相對較低，如果沒有緻密層36則會容易滲透到通氣性栓30的內部。
冷卻板40與靜電吸盤20藉由絕緣性的接合片50彼此接合。接合片之中面向氣體供給孔42的部分形成有貫通孔52。
上述半導體製造裝置用元件10設置於腔室（未繪示）內。然後，晶圓W放置在晶圓載置面22上，對靜電電極（未繪示）施加直流電壓以將晶圓W吸附於晶圓載置面22。再者，藉由在腔室內引入氣體源同時為了在冷卻板40上產生電漿而施加RF電壓，進而產生電漿以進行晶圓W的處理。此時，例如氦等的背側氣體從氣缸（未繪示）引入氣體供給孔42。背側氣體通過氣體供給孔42、栓室31內的通氣性栓30、細孔28而供給到晶圓W的背面54。
接著，關於半導體製造裝置用元件10的製法的一範例，基於圖4進行說明。圖4為半導體製造裝置用元件10的製造步驟圖。首先，準備互相接合之前的靜電吸盤20及冷卻板40，同時準備被配置於栓室31之前且設置緻密層36之前的通氣性栓30（步驟（a ））。接著，在通氣性栓30上設置緻密層36之後，將黏著劑漿料39塗佈於此緻密層36上，然後將通氣性栓30配置於後續作為栓室31的埋孔26中，並將緻密層36與埋孔26的側表面25之間的黏著劑漿料39硬化，藉此形成黏著層38（步驟（b））。之後，將靜電吸盤20與冷卻板40藉由接合片50互相接合（步驟（c））。藉此得到的半導體製造裝置用元件10中，至少與黏著層38接觸的部分（稱為黏著層接觸部分33）有緻密層。
作為設置緻密層36的方法，例如在通氣性栓30的表面上披覆耐熱樹脂製的管材或片材並藉由熱風加熱或爐內加熱將耐熱樹脂膜加以附著的方法、或藉由在通氣性栓30的表面上噴塗形成噴塗膜的方法等，以上述方法為佳。雖然也可以是在通氣性栓30的表面上塗佈高黏度的耐熱樹脂漿料進而將耐熱樹脂膜加以附著的方法，然而由於在使用耐熱樹脂製的管材或片材的方法或是噴塗的方法之情況下，緻密層36的材料較不容易滲入通氣性栓30，因此為較佳的選擇。耐熱樹脂製的管材或片材如果是熱收縮管或熱收縮片，則能夠更加容易地將耐熱樹脂膜附著至通氣性栓30的外周表面上，因此為較佳的選擇。作為耐熱樹脂製的管材或片材，以例如鐵氟龍（Teflon）的氟類樹脂製、或聚醯亞胺類樹脂製的管材或片材為佳，且以氟類樹脂製的管材或片材為較佳。作為噴塗材料，與通氣性栓30為相同的材質，例如在通氣性栓30為氧化鋁的情況下，噴塗膜也可以為氧化鋁。作為黏著劑漿料39，例如可以列舉出環氧類黏著劑等。
根據以上說明的本實施形態之半導體製造裝置用元件10，由於通氣性栓30的表面之中至少與黏著層38接觸的部分有緻密層36，因此黏著劑漿料難以滲入通氣性栓30。如此一來，設置在通氣性栓30上的緻密層36與栓室31的壁面之間能夠填充黏著層38，而不會產生連通不直接面對冷卻板40的細孔側空間29和氣體供給孔側空間43之間隙。亦即，能夠抑制出現從靜電吸盤20之側至冷卻板40之側貫通黏著層38的間隙，且利用黏著層38阻斷放電路徑。如此一來，能夠防止在半導體製造裝置用元件10與晶圓之間發生放電的現象。
再者，根據本實施形態之半導體製造裝置用元件10的製法，由於在通氣性栓30的表面之中至少與黏著層38接觸的部分上設置緻密層36之後，在緻密層36上塗佈黏著劑漿料39，因此黏著劑漿料39不容易滲入通氣性栓30。如此一來，將塗佈了黏著劑漿料39的通氣性栓30配置於後續作為栓室31的埋孔26中，並將半導體製造裝置用元件10組裝時，設置在通氣性栓30上的緻密層36與栓室31的壁面之間能夠填充黏著層38，而不會產生連通細孔側空間29和氣體供給孔側空間43之間隙。亦即，能夠抑制出現從靜電吸盤20之側至冷卻板40之側貫通黏著層38的間隙。如此一來，能夠防止在半導體製造裝置用元件10與晶圓之間發生放電的現象。
另外，本發明並不限定於上述實施形態，且毋庸置疑地，只要屬於本發明的技術範圍內則能夠以各種樣態實現。
例如，在上述實施形態中，緻密層36設置於通氣性栓30的外周表面32上時，也可以如圖5所示設置於通氣性栓30的上表面34。圖5為半導體製造裝置用元件10的其他實例之半導體製造裝置用元件10B對應於圖2的放大圖。在圖5中，對於相同於半導體製造裝置用元件10的構件，以相同的符號標示並省略其說明（在以下的其他實例中亦同）。此處，緻密層36B設置於通氣性栓30的上表面34且環狀地圍繞面向細孔28的部分。黏著層38B填充於設置在通氣性栓30的上表面34上的緻密層36B與設置在靜電吸盤20的埋孔26的上側底部（栓室31的壁面）27之間。藉由此黏著層38B，通氣性栓30周圍的空間區分成細孔側空間29和氣體供給孔側空間43，且細孔側空間29或細孔側表面47不面向冷卻板40。這樣的半導體製造裝置用元件10B也相同於上述實施形態，能夠防止與晶圓之間發生放電的現象。
例如，在上述實施形態中，緻密層36設置於通氣性栓30的外周表面32上時，也可以如圖6所示設置於通氣性栓30的下表面35。圖6為半導體製造裝置用元件10的其他實例之半導體製造裝置用元件10C對應於圖2的放大圖。此處，緻密層36C設置於通氣性栓30的下表面35且環狀地圍繞面向氣體供給孔42的部分。黏著層38C填充於設置在通氣性栓30的下表面35上的緻密層36C與冷卻板40的對向面（栓室31的壁面）44之間。藉由此黏著層38C，通氣性栓30周圍的空間區分成細孔側空間29和氣體供給孔側空間43。由於細孔側空間29與冷卻板40之間設置有絕緣性的接合片50，因此細孔側空間29或細孔側表面47不直接面向冷卻板40。這樣的半導體製造裝置用元件10C也相同於上述實施形態，能夠防止與晶圓之間發生放電的現象。
例如，在上述實施形態中，栓室31由設置在靜電吸盤20中的埋孔26所構成，然而也可以如圖7所示，由設置在靜電吸盤20中的埋孔26及冷卻板140中的埋孔（冷卻板側凹部）148所構成。圖7為半導體製造裝置用元件10的其他實例之半導體製造裝置用元件110對應於圖2的放大圖。這樣的半導體製造裝置用元件110也相同於上述實施形態，能夠防止與晶圓之間發生放電的現象。在半導體製造裝置用元件110中，緻密層36及黏著層38也可以如圖5所示的其他實例一樣設置於通氣性栓30的上表面34。
例如，在上述實施形態中，栓室31由設置在靜電吸盤20中的埋孔26所構成，然而也可以如圖8所示，由設置在冷卻板140中的埋孔148取代設置在靜電吸盤20中的埋孔26所構成。圖8為半導體製造裝置用元件10的其他實例之半導體製造裝置用元件210對應於圖2的放大圖。在此半導體製造裝置用元件210中，緻密層36B設置於通氣性栓30的上表面34且環狀地圍繞面向細孔228的部分。黏著層38B填充於設置在通氣性栓30的上表面34上的緻密層36B與靜電吸盤220的晶圓載置面222之相對側的表面(栓室31的壁面)224之間。藉由此黏著層38B，通氣性栓30周圍的空間區分成細孔側空間29和氣體供給孔側空間43，且細孔側空間29或細孔側表面47不面向冷卻板140。這樣的半導體製造裝置用元件210也相同於上述實施形態，能夠防止與晶圓之間發生放電的現象。另外，在圖8中，冷卻板140與靜電吸盤220的接合處以外的部分之表面224上設置了絕緣性的接合片50，然而此部分的接合片50也可以省略。
例如，在上述實施形態中，通氣性栓30的外周表面32的整個表面皆有緻密層36，然而只要在通氣性栓30的表面之中至少與黏著層38接觸的部分有緻密層36即可，也可以僅在面向黏著層38的表面有緻密層36。再者，雖然通氣性栓30的外周表面32的整個表面皆有緻密層36，然而只要通氣性栓30的表面之中至少與黏著劑漿料39接觸的部分有緻密層36即可，也可以僅在與黏著劑漿料39接觸的表面有緻密層36。即使在這些情況下，也能夠抑制出現從靜電吸盤20之側至冷卻板40之側貫通黏著層38的間隙。再者，也可以將通氣性栓30的上表面34或下表面35中面向細孔28或氣體供給孔42的部分去除，並設置緻密層。在前述元件中，也可能有由於緻密層的部分變多因此通氣性稍微變差的情形，然而藉由在此緻密層上也設置黏著層，能夠進一步抑制產生從靜電吸盤20之側至冷卻板40之側貫通黏著層38的間隙。前述樣態也能夠適用於上述圖5～8的其他實例（以下亦同樣適用）。
例如，在上述實施形態中，緻密層36為設置於通氣性栓30上的緻密質膜，而在製造通氣性栓30時，也可以縮減黏著層接觸部分33的氣孔孔徑，並增加黏著層接觸部分33以外的部分的氣孔孔徑。例如，也可以準備含有無機材料等的骨材和樹脂等的造孔材料之坯土，且將含有小粒徑的造孔材料（或不含有造孔材料）之坯土在黏著層接觸部分33配置成形、含有大粒徑的造孔材料之坯土在上述之外的部分配置成形，並進行燒成。如此一來，由於燒成而使得造孔材料消失，在黏著層接觸部分33形成氣孔孔徑小的緻密質層，在其他部分形成氣孔孔徑大的多孔部分而作為通氣性栓30。根據上述方式，緻密層36也可以藉由與多孔部分一體成型或一體式燒成而設置。
例如，在上述實施形態中，埋孔（從後側開孔的孔）舉例為凹部，但是並不特別限定於埋孔。例如，也可以在製作靜電吸盤的成形體時，使得此成形體成形為具有凹部，之後燒成為陶瓷。或是，也可以在利用金屬模具鑄造製造冷卻板的情況下，使用可使得鑄造後的冷卻板具有凹部的金屬模具。
為了比較上述實施形態，對於在使用沒有設置緻密層36的半導體製造裝置用元件的情況（稱為比較形態），利用圖9、10進行說明。圖9為比較形態的半導體製造裝置用元件60對應於圖2的放大圖。圖10為圖9的C-C剖面圖。另外，對於相同於半導體製造裝置用元件10的構件，以相同的符號進行說明。在比較形態的半導體製造裝置用元件60中，通氣性栓30的外周表面32沒有設置緻密層36。因此，在通氣性栓30***埋孔26時，即使黏著劑漿料完全填充外周表面32與埋孔26之間，此黏著劑漿料會滲入通氣性栓30，造成與埋孔26之間出現沒有黏著劑漿料填充的部分。若在此狀態下將黏著劑漿料硬化，則無法以黏著層38完全填充通氣性栓30與埋孔26之間，有可能會出現從靜電吸盤20之側至冷卻板40之側貫通黏著層38的間隙。產生這樣的間隙S時，可能在使用期間藉由此間隙S，沿著冷卻板40與晶圓W之間的放電路徑R（請參照虛線）等發生放電的現象。當與晶圓W之間發生放電的現象，則不僅是會造成在晶圓W上產生放電痕跡、顆粒等的原因，還可能破壞晶圓W上的電路，因此並不樂見。在上述實施形態中，利用黏著層38阻擋放電路徑R，因此能夠防止放電發生。
本申請係基於2017年7月6日所提交的日本專利申請第2017-132363號並主張其優先權，其全部內容以引用的方式併入本說明書中。 [產業上的可利性]
本發明可應用於半導體製造裝置。
10、10B、10C、60、110、210‧‧‧半導體製造裝置用元件20、220‧‧‧靜電吸盤22、222‧‧‧晶圓載置面24、224‧‧‧表面25‧‧‧側表面26‧‧‧埋孔27‧‧‧上側底部28、228‧‧‧細孔29‧‧‧細孔側空間30‧‧‧通氣性栓31‧‧‧栓室32‧‧‧外周表面33‧‧‧黏著層接觸部分34‧‧‧上表面35‧‧‧下表面36、36B、36C‧‧‧緻密層38、38B、38C‧‧‧黏著層39‧‧‧黏著劑漿料40、140‧‧‧冷卻板42、142‧‧‧氣體供給孔43‧‧‧氣體供給孔側空間44‧‧‧對向面46‧‧‧表面47‧‧‧細孔側表面48‧‧‧氣體供給孔側表面50‧‧‧接合片52‧‧‧貫通孔54‧‧‧背面147‧‧‧側表面148‧‧‧埋孔R‧‧‧放電路徑S‧‧‧間隙W‧‧‧晶圓
[圖1]半導體製造裝置用元件10的縱向剖面圖。 [圖2]圖1的A部分的放大圖。 [圖3]沿圖2的B-B剖線的剖面圖。 [圖4]半導體製造裝置用元件10的製造步驟圖。 [圖5]半導體製造裝置用元件10B對應於圖2的放大圖。 [圖6]半導體製造裝置用元件10C對應於圖2的放大圖。 [圖7]半導體製造裝置用元件110對應於圖2的放大圖。 [圖8]半導體製造裝置用元件210對應於圖2的放大圖。 [圖9]比較形態的半導體製造裝置用元件60對應於圖2的放大圖。 [圖10]沿圖9的C-C剖線的剖面圖。
10‧‧‧半導體製造裝置用元件
20‧‧‧靜電吸盤
22‧‧‧晶圓載置面
24‧‧‧表面
25‧‧‧側表面
26‧‧‧埋孔
27‧‧‧上側底部
28‧‧‧細孔
29‧‧‧細孔側空間
30‧‧‧通氣性栓
31‧‧‧栓室
32‧‧‧外周表面
33‧‧‧黏著層接觸部分
34‧‧‧上表面
35‧‧‧下表面
36‧‧‧緻密層
38‧‧‧黏著層
40‧‧‧冷卻板
42‧‧‧氣體供給孔
43‧‧‧氣體供給孔側空間
44‧‧‧對向面
47‧‧‧細孔側表面
48‧‧‧氣體供給孔側表面
50‧‧‧接合片
52‧‧‧貫通孔
54‧‧‧背面
W‧‧‧晶圓

Claims (9)

  1. 一種半導體製造裝置用元件，其係具有晶圓載置面且設置有沿厚度方向貫通的細孔之絕緣性的靜電吸盤、與設置有沿厚度方向貫通的氣體供給孔之導電性的冷卻板接合的半導體製造裝置用元件，且包括：與前述細孔及前述氣體供給孔連通的栓室，其中前述栓室由從前述靜電吸盤之中與前述晶圓載置面為相反側的表面朝向前述晶圓載置面設置的靜電吸盤側之凹部及從前述冷卻板之中面向前述靜電吸盤的對向面朝向與該對向面為相反側的表面設置的冷卻板側之凹部之中的至少一者所構成；配置於前述栓室中的多孔且絕緣性的通氣性栓；設置於前述通氣性栓的表面之環狀的緻密層，使得前述通氣性栓的表面區分成包含面向前述細孔的部分且無直接面對前述冷卻板之細孔側表面和包含面向前述氣體供給孔的部分之氣體供給孔側表面；以及填充於前述緻密層與前述栓室的壁面之間的黏著層，其中藉由前述黏著層及前述緻密層，使前述通氣性栓周圍的空間區分成細孔側空間和氣體供給孔側空間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體製造裝置用元件，其中前述緻密層係耐熱樹脂膜。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之半導體製造裝置用元件，其中前述耐熱樹脂膜係氟類樹脂膜或聚醯亞胺類樹脂膜。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之半導體製造裝置用元件，其中前述緻密層係噴塗膜。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之半導體製造裝置用元件，其中前述 噴塗膜與前述通氣性栓為相同的材質。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之半導體製造裝置用元件，其中前述通氣性栓為圓柱元件。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之半導體製造裝置用元件，其中前述栓室至少在前述靜電吸盤側具有凹部，且前述緻密層設置於前述通氣性栓的側表面之中面對前述靜電吸盤側之凹部的壁面的位置。
  8. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之半導體製造裝置用元件，其中前述栓室由前述冷卻板側之凹部所構成。
  9. 一種半導體製造裝置用元件的製法，其係如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之半導體製造裝置用元件的製造方法，且包括：(a)在互相接合之前準備前述靜電吸盤和前述冷卻板，同時在配置於前述栓室之前且在設置前述緻密層之前準備前述通氣性栓的步驟；(b)在前述通氣性栓上設置前述緻密層後，在前述通氣性栓的前述緻密層上塗佈黏著劑漿料，之後將前述通氣性栓配置於後續預定作為栓室的部位，並將前述緻密層與前述部位的壁面之間的前述黏著劑漿料硬化，藉此形成前述黏著層的步驟；以及(c)將前述靜電吸盤和前述冷卻板互相接合的步驟。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110767598A (zh) * 2018-07-27 2020-02-07 北京北方华创微电子装备有限公司 卡盘装置及半导体加工设备
CN111668148A (zh) * 2019-03-05 2020-09-15 Toto株式会社 静电吸盘及处理装置
JP7433857B2 (ja) * 2019-11-25 2024-02-20 京セラ株式会社 試料保持具
JP7394661B2 (ja) * 2020-03-09 2023-12-08 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
KR20230026473A (ko) * 2021-02-17 2023-02-24 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 다공성 플러그 본딩
WO2024009768A1 (ja) * 2022-07-07 2024-01-11 日本特殊陶業株式会社 保持装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013232641A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Ngk Insulators Ltd 半導体製造装置用部材
WO2014157571A1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-02 Toto株式会社 静電チャック
JP2016225616A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 多層セラミック製造技術を使用した発光阻止

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080254220A1 (en) * 2006-01-20 2008-10-16 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
KR100954128B1 (ko) * 2006-01-20 2010-04-20 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치, 플라즈마 처리 장치에 이용되는 천판 및, 천판의 제조 방법
JP5449750B2 (ja) * 2008-11-19 2014-03-19 株式会社日本セラテック 静電チャックおよびその製造方法
KR101664939B1 (ko) * 2010-12-09 2016-10-11 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 로드록 장치
JP6005579B2 (ja) 2012-04-27 2016-10-12 日本碍子株式会社 半導体製造装置用部材
JP6865145B2 (ja) * 2016-12-16 2021-04-28 日本特殊陶業株式会社 保持装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013232641A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Ngk Insulators Ltd 半導体製造装置用部材
WO2014157571A1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-02 Toto株式会社 静電チャック
JP2016225616A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 多層セラミック製造技術を使用した発光阻止

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