專利名稱：靜電吸附電極及其制造方法和基板處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜電吸附電極及其制造方法和使用靜電吸附電極的基板處理裝 置，該靜電吸附電極用于在對液晶顯示裝置(LCD)那樣的平板顯示器(FPD)制造用的玻璃 基板等基板實施干蝕刻等處理的處理室內(nèi)吸附保持基板。
背景技術(shù)：
在制造FPD的過程中，對作為被處理體的矩形玻璃基板進行干蝕刻、濺射 (sputtering)、CVD (Chemical Vapor D印osition 化學氣相沉積)等各種處理。在進行這 些處理的處理裝置中，在處理室內(nèi)設置具有靜電吸附電極的基板載置臺，通過靜電吸附電 極，例如利用庫倫力(coulomb force)、約翰遜-勒比克力(Johnson-Rahbek force)來吸附 固定玻璃基板，在該狀態(tài)下進行規(guī)定的處理。以往，已知以下靜電吸附電極在與基板對應的大小的矩形的金屬電極上通過噴 鍍來覆蓋由Al2O3等陶瓷構(gòu)成的絕緣覆膜，對金屬電極施加直流電壓，由此吸附玻璃基板 (例如專利文獻1)。專利文獻1 日本特開2005-136350號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題另外，近來，F(xiàn)PD用的玻璃基板不斷地大型化，對靜電吸附電極要求更高的吸附 力。在這種靜電吸附電極中，為了得到更高的吸附力而需要提高施加到金屬電極的直流電 壓。但是，當提高施加到金屬電極的直流電壓時，為了保持絕緣覆膜的耐電壓性能而必須 增加覆膜的厚度，由于增加絕緣覆膜的厚度，反而使吸附力降低。另外，當增加絕緣覆膜的 厚度時，由于熱量、應力而覆膜容易產(chǎn)生裂紋。并且，以往的靜電卡盤電極在接通電壓之后 電荷殘存于玻璃基板表面，因此需要消除電荷，從而基板的處理時間(生產(chǎn)節(jié)拍時間(tact time))延長。本發(fā)明是鑒于上述情形而完成的，其目的在于提供一種不產(chǎn)生耐電壓性能的問題 而較薄地形成絕緣覆膜又能夠確保所需吸附力、且不需要消除電荷的靜電吸附電極以及使 用該靜電吸附電極的基板處理裝置。用于解決問題的方案為了解決上述問題，在本發(fā)明的第一觀點中，提供一種靜電吸附電極，其具備利用 靜電力來吸附保持基板的基板保持面，該靜電吸附電極的特征在于，具備被設置于基材上 通過噴鍍形成的絕緣覆膜；以及被設置于上述絕緣覆膜中的第一電極層和第二電極層，其 中，第一電極層被施加正電壓，第二電極層被施加負電壓。在上述第一觀點中，優(yōu)選的是上述第一電極層和上述第二電極層構(gòu)成為彼此的相 對面呈梳子形的梳子形電極。優(yōu)選的是上述第一電極層和上述第二電極層是通過噴鍍形成。另外，能夠?qū)⑸鲜?br> 4基板保持面設為具有凹凸形狀的結(jié)構(gòu)。另外，能夠?qū)⑸鲜鼋^緣覆膜設為以下結(jié)構(gòu)具有第一覆膜和位于上述第一覆膜下 方的第二覆膜，上述第一覆膜包含位于上述第一電極層和上述第二電極層上方的基板保持 面，上述第二覆膜上形成有上述第一電極層和上述第二電極層，上述第一覆膜的介電常數(shù) 高于上述第二覆膜的介電常數(shù)。在這種情況下，能夠通過從位于上述第一電極層和上述第 二電極層上方的基板保持面擴散規(guī)定的成分而形成上述第一覆膜。由此，能夠設為與上述 第一電極層和上述第二電極層對應的部分較厚，而對應于上述第一電極層與上述第二電極 層之間的間隔的部分較薄。另外，能夠?qū)⑸鲜龅谝桓材ぴO為如下結(jié)構(gòu)在上述基板保持面的 對應于上述第一電極層與上述第二電極層之間的間隔的部分形成有凹部。在上述第一觀點中，能夠?qū)⑸鲜鼋^緣覆膜設為以下結(jié)構(gòu)具有下層覆膜和上層覆 膜，上述第一電極層和上述第二電極層形成于上述下層覆膜與上述上層覆膜之間。在這種情況下，優(yōu)選的是上述下層覆膜與上述上層覆膜之間的邊界面呈凹凸狀， 在相鄰的上述第一電極層與上述第二電極層之間不存在上述下層覆膜與上述上層覆膜之 間的邊界面。由此，能夠有效防止在上層覆膜與下層覆膜之間產(chǎn)生沿面放電。具體地說，能夠設為如下結(jié)構(gòu)上述下層覆膜的上表面具有第一凹部和第一凸部， 上述上層覆膜的下表面具有與上述第一凸部對應地設置的第二凹部以及與上述第一凹部 對應地設置的第二凸部，上述第一電極層和第二電極層形成于上述第一凸部與上述第二凹 部之間。在這種情況下，能夠設為上述上層覆膜的耐電壓高于上述下層覆膜的耐電壓。另 外，能夠設為如下結(jié)構(gòu)上述下層覆膜的上表面具有第一凹部和第一凸部，上述上層覆膜的 下表面具有與上述第一凸部對應地設置的第二凹部以及與上述第一凹部對應地設置的第 二凸部，上述第一電極層和上述第二電極層形成于上述第一凹部與上述第二凸部之間。在本發(fā)明的第二觀點中，提供一種靜電吸附電極的制造方法，用于制造靜電吸附 電極，該靜電吸附電極具有絕緣覆膜以及被設置于上述絕緣覆膜中的第一電極層和第二電 極層，其中，上述第一電極層被施加正電壓，上述第二電極層被施加負電壓，該靜電吸附電 極的制造方法的特征在于，具有以下工序在基材上通過噴鍍來形成上述絕緣覆膜的下層 覆膜；在上述下層覆膜上通過噴鍍來形成上述第一電極層和上述第二電極層；以及在形成 上述第一電極層和上述第二電極層之后，在整個表面上通過噴鍍來形成上述絕緣覆膜的上 層覆膜。在上述第二觀點中，能夠設為還具有以下工序在形成上述第一電極層和上述第 二電極層之后，在上述下層覆膜的沒有形成上述第一電極層和上述第二電極層的部分，通 過噴砂處理形成凹部，之后，形成上述上層覆膜。另外，能夠設為在上述下層覆膜上通過噴鍍來形成導電體層，之后，通過噴砂處理 來去除用于形成上述導電體層的上述第一電極層和上述第二電極層以外的部分，由此進行 形成上述第一電極層和上述第二電極層的工序，此時，在上述下層覆膜的沒有形成上述第 一電極層和上述第二電極層的部分形成凹部，之后，形成上述上層覆膜。另外，能夠設為還具有在上述下層覆膜形成凹部的工序，其中，在上述凹部內(nèi)形成 的上述第一電極層和上述第二電極層的厚度比上述凹部的深度小，之后，形成上述上層覆 膜。在本發(fā)明的第三觀點中，提供一種基板處理裝置，其特征在于，具備處理容器，其
5容納基板；被設置于上述處理容器內(nèi)的、上述第一觀點所述的靜電吸附電極；以及處理機 構(gòu)，其對通過上述靜電吸附電極所保持的基板實施規(guī)定的處理。在上述第二觀點中，能夠設為上述處理機構(gòu)對基板進行等離子體處理。發(fā)明的效果 根據(jù)本發(fā)明，利用通過噴鍍形成的絕緣覆膜來構(gòu)成靜電吸附電極的絕緣層，在絕 緣覆膜內(nèi)形成被施加正電壓的第一電極層和被施加負電壓的第二電極層來構(gòu)成雙極型的 靜電吸附電極，因此絕緣耐壓性能的問題在于第一電極層與第二電極層之間覆膜之間的距 離，即使較薄地形成絕緣覆膜的基板吸附面與電極層之間的部分也不會產(chǎn)生絕緣耐壓的問 題。因此，通過噴鍍來較薄地形成絕緣覆膜，也不會產(chǎn)生耐電壓性能的問題，又能夠得到較 高吸附力。另外，由于利用雙極電路吸附，因此不需要在基板上施加電荷，通過切斷電壓即 可斷開電路，因此不需要消除電荷。另外，通過噴鍍來形成第一電極層和第二電極層，由此絕緣層和電極層均通過噴 鍍來形成，能夠簡單地進行制造。而且，即使電極層為呈梳子形那樣的復雜的形狀，也能夠 使用掩模來容易地形成。并且，將上述絕緣覆膜設為具有第一絕緣層和第二絕緣層與基板保持面之間的第 一覆膜、以及包含著這些電極層之間的間隔的第二覆膜的兩層結(jié)構(gòu)，由此第一覆膜有助于 吸附力上升，第二覆膜有助于耐電壓性能的上升，從而能夠?qū)崿F(xiàn)吸附力以及絕緣耐壓更高 的靜電吸附電極。


圖1是表示作為具備作為本發(fā)明的第一實施方式所涉及的靜電吸附電極的靜電 卡盤的基板處理裝置的一例的等離子體處理裝置的截面圖。圖2是表示具備作為本發(fā)明的第一實施方式所涉及的靜電吸附電極的靜電卡盤 的載置臺的截面圖。圖3是表示作為本發(fā)明的第一實施方式所涉及的靜電吸附電極的靜電卡盤的電 極圖案的示意圖。圖4是用于說明本發(fā)明的靜電吸附電極的吸附原理的示意圖。圖5是表示在作為本發(fā)明的第一實施方式所涉及的靜電吸附電極的靜電卡盤中 在基板保持面上設置了多個凸部的狀態(tài)的圖。圖6是表示在作為本發(fā)明的第一實施方式所涉及的靜電吸附電極的靜電卡盤中 在基板保持面上設置了多個凹部的狀態(tài)的圖。圖7是表示制造作為本發(fā)明的第一實施方式所涉及的靜電吸附電極的靜電卡盤 的過程的一例的工序截面圖。圖8是用于說明在圖7的過程中制造的靜電卡盤中產(chǎn)生的沿面放電的截面圖。圖9的(a)、(b)是表示在作為本發(fā)明的第一實施方式所涉及的靜電吸附電極的靜 電卡盤中能夠有效防止沿面放電的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖10是表示制造圖9的(a)的靜電卡盤的過程的一例的工序截面圖。圖11是表示制造圖9的(a)的靜電卡盤的過程的其它例的工序截面圖。圖12是表示制造圖9的(b)的靜電卡盤的過程的一例的工序截面圖。
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圖13是表示作為本發(fā)明的第二實施方式所涉及的靜電吸附電極的靜電卡盤的截 面圖。圖14是表示作為本發(fā)明的第二實施方式的變形例所涉及的靜電吸附電極的靜電 卡盤的截面圖。圖15是表示作為本發(fā)明的第二實施方式的其它變形例所涉及的靜電吸附電極的 靜電卡盤的截面圖。附圖標記說明1 等離子體處理裝置；2 處理室；3 載置臺；5 基材；6、60、60a、60b 靜電卡盤； 7 屏蔽環(huán)；14 高頻電源；20 噴頭；28 處理氣體供給源；34a 第一直流電源；34b 第二直 流電源；41、141、141a、141b 陶瓷噴鍍覆膜；42a 第一金屬電極層；42b 第二金屬電極層； 46a、47b、48a、49b 凹部；46b、47a、48b、49a 凸部；51 凸部；52 凹部；142、142a、142b 第 一覆膜；143、143a、143b 第二覆膜；G 玻璃基板。
具體實施例方式下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。圖1是表示具備作為本發(fā)明的第一實 施方式所涉及的靜電吸附電極的靜電卡盤的基板處理裝置的一例、即等離子體處理裝置的 截面圖，圖2是表示具備靜電卡盤的載置臺的截面圖，圖3是表示靜電卡盤的電極圖案的示 意圖。該等離子體處理裝置1構(gòu)成為電容耦合型平行平板等離子體蝕刻裝置。在此，作 為FPD而例示液晶顯示器(IXD)、電致發(fā)光(Electro Luminescence :EL)顯示器、等離子體 顯示板(PDP)等。該等離子體處理裝置1例如具有處理室2，該處理室2由表面被鋁陽極化處理(陽 極氧化處理)的鋁構(gòu)成，成形為方筒形狀。在該處理室2內(nèi)的底部設置有基板載置臺3，該 基板載置臺3用于載置作為被處理基板的絕緣基板、即玻璃基板G?；遢d置臺3通過絕緣構(gòu)件4被處理室2的底部所支承，具有鋁等金屬制的凸型 的基材5、被設置于基材5的凸部5a上的靜電卡盤6以及被設置于靜電卡盤6和基材5的 凸部5a的周圍的、由絕緣性陶瓷例如氧化鋁構(gòu)成的框緣狀的屏蔽環(huán)7。另外，在基材5的內(nèi) 部設置有用于對玻璃基板G進行調(diào)溫的調(diào)溫機構(gòu)(未圖示)。并且，在基材5周圍以支承屏 蔽環(huán)7的方式設置有由絕緣性陶瓷例如氧化鋁構(gòu)成的環(huán)狀的絕緣環(huán)8。靜電卡盤6構(gòu)成為雙極型靜電卡盤，該雙極型靜電卡盤具有通過噴鍍氧化鋁等絕 緣性陶瓷而形成的陶瓷噴鍍覆膜41以及形成于該陶瓷噴鍍覆膜41內(nèi)部的成為陽極的第一 金屬電極層42a和成為陰極的第二金屬電極層42b，陶瓷噴鍍覆膜41的上表面構(gòu)成基板保 持面。此外，形成陶瓷噴鍍覆膜41時的噴鍍優(yōu)選為等離子體噴鍍。成為陽極的第一金屬電極層42a和成為陰極的第二金屬電極層42b由鎢、鉬等金 屬構(gòu)成，例如，如圖3所示那樣構(gòu)成為彼此相對的面呈梳子形的梳子形電極。在第一金屬電 極層42a上經(jīng)由供電線33a連接有施加正電壓的第一直流電源34a，在第二金屬電極層42b 上經(jīng)由供電線33b連接有施加負電壓的第二直流電源34b，這些直流電源連接于共用的接 地端。并且，從這些直流電源對第一金屬電極層42a施加正的電壓+V而對第二金屬電極層 42b施加負的電壓-V，由此吸附玻璃基板G。此外，在供電線33a和供電線33b上設置有開關(guān)(未圖示)。優(yōu)選的是通過使用掩模的噴鍍而形成這些第一金屬電極層42a、第二金屬電極層 42b。在這種情況下作為噴鍍也優(yōu)選使用等離子體噴鍍。以貫通處理室2的底壁、絕緣構(gòu)件4以及載置臺3的方式，能夠升降地插通有用于 向載置臺3上進行玻璃基板G的裝載和卸載的升降銷10。在輸送玻璃基板G時，該升降銷 10上升到載置臺3上方的輸送位置，除此以外的時間處于被埋沒于載置臺3內(nèi)的狀態(tài)。在載置臺3的基材5上連接有用于提供高頻電力的供電線12，在該供電線12上連 接有匹配器13以及高頻電源14。從高頻電源14向載置臺3的基材5例如提供13. 56MHz 的高頻電力。因而，載置臺3作為下部電極而發(fā)揮功能。在上述載置臺3的上方設置有與該載置臺3平行地相對的作為上部電極而發(fā)揮功 能的噴頭20。噴頭20被處理室2的上部所支承，內(nèi)部具有內(nèi)部空間21，并且形成有對與載 置臺3相對的面噴出處理氣體的多個噴出孔22。該噴頭20被接地，與作為下部電極而發(fā)揮 功能的載置臺3 —起構(gòu)成一對平行平板電極。在噴頭20的上表面設置有氣體導入口 24，在該氣體導入口 24上連接有處理氣體 供給管25，該處理氣體供給管25與處理氣體供給源28相連接。另外，在處理氣體供給管 25插入安裝有開閉閥26以及質(zhì)量流量控制器(mass flow controller) 27.從處理氣體供 給源28提供用于進行等離子體處理、例如等離子體蝕刻的處理氣體。作為處理氣體能夠使 用鹵素類氣體、O2氣體、Ar氣體等通常使用于該領(lǐng)域的氣體。在處理室2的底部形成有排氣管29，在該排氣管29上連接有排氣裝置30。排氣 裝置30具備渦輪分子泵等真空泵，由此，構(gòu)成為能夠?qū)⑻幚硎?內(nèi)真空吸引到規(guī)定的減壓 環(huán)境。另外，在處理室2內(nèi)的側(cè)壁上設置有基板搬入搬出口 31，能夠通過閘閥32來打開和 關(guān)閉該基板搬入搬出口 31。并且，在打開該閘閥32的狀態(tài)下利用輸送裝置(未圖示)來搬 入搬出玻璃基板G。該等離子體處理裝置1具有控制部50，該控制部50包括控制各結(jié)構(gòu)部的微處理器 (計算機)，構(gòu)成為各結(jié)構(gòu)部與該控制部50相連接來被控制的結(jié)構(gòu)。接著，說明這樣構(gòu)成的等離子體蝕刻裝置1中的處理動作。首先，打開閘閥32，利用輸送臂(未圖示)將玻璃基板G通過基板搬入搬出口 31 搬入到處理室2內(nèi)，并載置到載置臺3的靜電卡盤6上。在這種情況下，使升降銷10向上 方突出來使其位于支承位置，將輸送臂上的玻璃基板G交接到升降銷10上。之后，使升降 銷10下降來將玻璃基板G載置到載置臺3的靜電卡盤6上。之后，關(guān)閉閘閥32，利用排氣裝置30將處理室2內(nèi)真空吸引到規(guī)定的真空度。然 后，從第一直流電源34a對成為陽極的第一金屬電極層42a施加正的電壓V+，從第二直流電 源34b對成為陰極的第二金屬電極層42b施加負的電壓V-，由此靜電吸附玻璃基板G。之后，打開閥26，從處理氣體供給源28經(jīng)由處理氣體供給管25、噴頭20以規(guī)定的 流量向處理室2內(nèi)提供處理氣體，將處理室2內(nèi)控制為規(guī)定壓力。在這種狀態(tài)下，從高頻電 源14經(jīng)由匹配器13向載置臺3的基材5提供等離子體生成用的高頻電力，在作為下部電 極的載置臺3與作為上部電極的噴頭20之間產(chǎn)生高頻電場，生成處理氣體的等離子體，利 用該等離子體對玻璃基板G實施等離子體蝕刻。在本實施方式中，靜電卡盤6為雙極型靜電卡盤，因此如圖4所示那樣利用沿著雙極電極之間的電力線的雙極電路51吸附玻璃基板G。S卩，雙極電路51由第一金屬電極層 42a、陶瓷噴鍍覆膜41、玻璃基板G、陶瓷噴鍍覆膜41、第二金屬電極層42b構(gòu)成。如圖4的(a)所示，考慮如下三個電容器以第一金屬電極層42a上的陶瓷噴鍍覆 膜41為電介層的電容器Cl ；以玻璃基板G為電介層的電容器C2 ；以第二金屬電極層42b上 的陶瓷噴鍍覆膜41為電介層的電容器C3。并且，當假設在陶瓷噴鍍覆膜41與玻璃基板G 之間也存在電容器C4、C5時，如圖4的(b)所示，能夠?qū)㈦p極電路51考慮為這些五個電容 器串聯(lián)連接而成的一個合成電容器C。吸附玻璃基板G的吸引力根據(jù)作用于該合成電容器C的兩端的電極之間的引力而 增減，在施加到合成電容器C的電極的電壓為固定的情況下，合成電容器C的電容越大，則 上述引力越大。當假設電容器C2、C4、C5為固定時，電容器C1、C3的電容越大，則合成電容器C的 容量越大，從而對玻璃基板G的吸附力上升。在本實施方式中，通過較薄地形成第一金屬電極層42a和第二金屬電極層42b上 的陶瓷噴鍍覆膜41，來增加電容器C1、C3的容量。能夠容易地控制通過噴鍍形成的陶瓷噴 鍍覆膜41的厚度。因此，對于同一電壓能夠得到較高吸附力，并且能夠防止由于陶瓷噴鍍 覆膜41的熱量、應力所產(chǎn)生的裂紋。另外，由于利用雙極電路進行吸附，因此不需要消除電荷。S卩，以往的靜電卡盤在 吸附作為絕緣物的玻璃基板時，需要在玻璃基板上施加電荷，因此在剝離玻璃基板時需要 消除電荷，但是在利用本實施方式那樣的雙極電路來吸附玻璃基板的情況下，不需要在玻 璃基板上施加電荷，因此不需要消除電荷。另外，為了在玻璃基板上施加電荷，需要氣體或 者等離子體，但是在本實施方式中不需要在基板上施加電荷，因此在吸附玻璃基板時不需 要氣體、等離子體，即使在真空中也能夠容易地進行玻璃基板的安裝和拆卸。另外，由于不 需要玻璃基板上的電荷，因此也能夠在空氣中使用。并且，利用耐腐蝕性較高的陶瓷噴鍍覆膜41構(gòu)成絕緣層，因此能夠較薄地形成絕 緣層，而且能夠在等離子體環(huán)境中使用。并且，利用陶瓷噴鍍覆膜41構(gòu)成絕緣層，因此在如圖5示出那樣具有多個凸部51 的結(jié)構(gòu)、如圖6示出那樣具有多個凹部52的結(jié)構(gòu)那樣在基板保持面上形成各種外觀的凹凸 的情況下，也能夠使用掩模等來容易地制作玻璃基板G的保持面。當然，也能夠通過機械加 工來制作玻璃基板G的保持面。并且，如果通過噴鍍來形成第一金屬電極層42a和第二金屬電極層42b，則絕緣層 和電極層都通過噴鍍來形成，能夠簡單地進行制造。而且，即使第一金屬電極層42a和第二 金屬電極層42b呈梳子形那樣的復雜的形狀，也能夠使用掩模來容易地形成。并且，通過以梳子形形成第一金屬電極層42a和第二金屬電極層42b，來能夠得到 均勻的吸附力。第一金屬電極層42a和第二金屬電極層42b的形狀并不限于梳子形，也可 以是其它形狀。接著，參照圖7來說明制造如上所述的靜電卡盤6的過程的一例。 首先，在基材5上通過噴鍍來形成陶瓷噴鍍覆膜41的下層覆膜41a，根據(jù)需要通過 樹脂浸漬來進行封孔處理(圖7的(a))。接著，對通過噴鍍形成的下層覆膜41a進行研磨 (圖7的(b))。通過該研磨處理來將下層覆膜41a設為規(guī)定的厚度。
在進行研磨之后，在下層覆膜41a的研磨面粘貼掩模45，進行用于形成電極的掩 模處理(圖7的(c))。接著，使用掩模45通過金屬噴鍍來形成第一金屬電極層42a和第二 金屬電極層42b(圖7的(d))。之后，剝下掩模45 (圖7的(e))，接下來，在整個表面上通過噴鍍來形成陶瓷噴鍍 覆膜41的上層覆膜41b，根據(jù)需要通過樹脂浸漬來進行封孔處理(圖7的(f))。然后，最 后對上層覆膜41b進行研磨來設為規(guī)定的厚度(圖7的(g))。以上為一般的過程，在通過這樣的過程制造雙極型的靜電卡盤6的情況下，第一 金屬電極層42a和第二金屬電極層42b形成于研磨得到的下層覆膜41a上，因此，當為了得 到較大吸引力而縮短電極間距離時，在施加電壓時，如圖8所示那樣在下層覆膜41a與上層 覆膜41b的邊界面上產(chǎn)生沿面放電，導致容易產(chǎn)生耐壓不良。為了防止這種沿面放電，較有效的是如圖9的(a)、(b)所示那樣將下層覆膜41a 與上層覆膜41b的邊界面設為凹凸形狀，使得在相鄰的第一金屬電極層42a與第二金屬電 極層42b之間不存在下層覆膜41a與上層覆膜41b之間的邊界面。在圖9的(a)的示例中，在下層覆膜41a的上表面形成凹部46a和凸部47a，在上 層覆膜41b的下表面形成與上述凹部46a對應的凸部46b以及與上述凸部47a對應的凹部 47b，在下層覆膜41a的凸部47a與上層覆膜41b的凹部47b之間形成第一金屬電極層42a 和第二金屬電極層42b。由此，在相鄰的第一金屬電極層42a與第二金屬電極層42b之間存 在上層覆膜41b的凸部46b，而不存在下層覆膜41a與上層覆膜41b之間的界面，因此能夠 設為難以產(chǎn)生沿面放電的狀態(tài)。在圖9的(b)的示例中，在下層覆膜41a上形成凹部48a和凸部49a，在上層覆膜 41b下形成與上述凹部48a對應的凸部48b以及與上述凸部49a對應的凹部49b，在下層覆 膜41a的凹部48a與上層覆膜41b的凸部48b之間形成第一金屬電極層42a和第二金屬電 極層42b。由此，在相鄰的第一金屬電極層42a與第二金屬電極層42b之間存在下層覆膜 41a的凸部49a，而不存在下層覆膜41a與上層覆膜41b之間的界面，因此能夠設為難以產(chǎn) 生沿面放電的狀態(tài)。另外，在圖9的(a)的示例中，主要由上層覆膜41b承擔絕緣性，因此能夠?qū)⑸蠈?覆膜41b設為耐電壓性能高于下層覆膜41a的膜。例如，可以考慮設為對下層覆膜41a使 用粘合力較高的、能夠靈活應對熱膨脹差的浸漬劑A而對上層覆膜41b使用耐電壓性能較 高的浸漬劑B這種使用不同的浸漬劑的陶瓷噴鍍覆膜結(jié)構(gòu)。接著，說明用于形成圖9的(a)、(b)的結(jié)構(gòu)的過程。在形成圖9的(a)的結(jié)構(gòu)的情況下，能夠通過圖10示出的過程來進行。首先，在 基材5上通過噴鍍來形成陶瓷噴鍍覆膜41的下層覆膜41a，根據(jù)需要通過樹脂浸漬來進行 封孔處理(圖10的(a))。接著，對通過噴鍍形成的下層覆膜41a進行研磨(圖10的(b))。 在進行研磨之后，在下層覆膜41a的研磨面粘貼掩模45，進行用于形成電極的掩模處理(圖 10的(c))。到此為止的處理與上述圖7的(a) (c)相同。接著，使用掩模45通過金屬噴鍍來形成第一金屬電極層42a和第二金屬電極層 42b(圖10的(d))。此時，形成厚度比上述圖7的(d)厚。之后，剝下掩模45 (圖10的(e))，接下來，對整個表面進行噴砂處理，減少下層覆 膜41a和第一及第二金屬電極層42a、42b的厚度(圖10的(f))。由此，下層覆膜41a的被進行噴砂處理的部分成為凹部46a，金屬電極層42a、42b下方的部分成為凸部47a。之后，在整個表面上通過噴鍍來形成陶瓷噴鍍覆膜41的上層覆膜41b，根據(jù)需要 通過樹脂浸漬來進行封孔處理(圖10的(g))。此時，在上層覆膜41b上，與下層覆膜41a 的凹部46a對應地形成凸部46b，與凸部47a對應地形成凹部47b。然后，最后對上層覆膜 41b進行研磨來設為規(guī)定的厚度(圖10的(h))。另外，也能夠通過圖11示出的過程來形成圖9的(a)的結(jié)構(gòu)。首先，在基材5上 通過噴鍍來形成陶瓷噴鍍覆膜41的下層覆膜41a，根據(jù)需要通過樹脂浸漬來進行封孔處理 (圖11的(a))。接著，對通過噴鍍形成的下層覆膜41a進行研磨(圖11的(b))。接著， 在進行研磨之后的下層覆膜41a的整個表面上通過金屬噴鍍來形成用于形成金屬電極層 42a、42b的金屬層(導電體層)42 (圖11的(c))。在研磨金屬層42之后，在其研磨面粘貼 掩模45，進行用于形成電極的掩模處理(圖11的(d))。接著，使用掩模45來進行噴砂處理，去除沒有掩模45的部分的金屬層42，并且減 少其下方的下層覆膜41a的部分的厚度(圖11的(e))。由此，形成第一金屬電極層42a和 第二金屬電極層42b，并且下層覆膜41a的被進行噴砂處理的部分成為凹部46a。然后，金 屬電極層42a、42b下方的部分成為凸部47a。之后，剝下掩模45 (圖11的(f))，接下來，在整個表面上通過噴鍍來形成陶瓷噴鍍 覆膜41的上層覆膜41b，根據(jù)需要通過樹脂浸漬來進行封孔處理(圖11的(g))。此時，在 上層覆膜41b上，與下層覆膜41a的凹部46a對應地形成凸部46b，與凸部47a對應地形成 凹部47b。然后，最后對上層覆膜41b進行研磨來設為規(guī)定的厚度(圖11的(h))。在形成圖9的(b)的結(jié)構(gòu)的情況下，也能夠通過圖12示出的過程來進行。首先，在 基材5上通過噴鍍來形成陶瓷噴鍍覆膜41的下層覆膜41a，根據(jù)需要通過樹脂浸漬來進行 封孔處理(圖12的(a))。接著，對通過噴鍍形成的下層覆膜41a進行研磨(圖12的(b))。 在進行研磨之后，在下層覆膜41a的研磨面上粘貼掩模45，進行用于噴砂處理以及電極形 成的掩模處理(圖12的(c))。接著，使用掩模45來進行噴砂處理，在下層覆膜41a形成凹部48a (圖12的(d))。 此時，下層覆膜41a的、掩模45下方的部分成為沒被進行噴砂處理的凸部49a。接著，使用掩模45在凹部48a通過金屬噴鍍來形成第一金屬電極層42a和第二金 屬電極層42b (圖12的(e))。此時，設為第一金屬電極層42a和第二金屬電極層42b的厚 度比凹部48a的深度小。之后，剝下掩模45 (圖12的(f))，接下來，在整個表面上通過噴鍍來形成陶瓷噴鍍 覆膜41的上層覆膜41b，根據(jù)需要通過樹脂浸漬來進行封孔處理(圖12的(g))。此時，在 上層覆膜41b上，與下層覆膜41a的凹部48a對應地形成凸部48b，與凸部49a對應地形成 凹部49b。然后，最后對上層覆膜41b進行研磨來設為規(guī)定的厚度(圖12的(h))。接著，說明本發(fā)明的第二實施方式。如上所述，通過使第一金屬電極層42a和第二金屬電極層42b上的陶瓷噴鍍覆膜 41變薄，能夠提高對玻璃基板G的吸附力。另一方面，即使使陶瓷噴鍍覆膜41的介電常數(shù)上升，也能夠增加以第一金屬電極 層42a上的陶瓷噴鍍覆膜41為電介層的電容器C1以及以第二金屬電極層42b上的陶瓷噴 鍍覆膜41為電介層的電容器C3的容量。
因此，在本實施方式中，設置具有第一金屬電極層42a及第二金屬電極層42b與基 板保持面之間的第一覆膜、以及包含著這些電極層之間的間隔的第二絕緣覆膜這種兩層結(jié) 構(gòu)的陶瓷噴鍍覆膜，設為第一覆膜的介電常數(shù)高于第二覆膜的絕緣層的介電常數(shù)。下面，說明具體結(jié)構(gòu)。圖13是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的靜電卡盤的截面圖。本實施方式的 靜電卡盤60具有通過噴鍍絕緣性陶瓷而形成的陶瓷噴鍍覆膜141。該陶瓷噴鍍覆膜141具 有形成于基板保持面與金屬電極層42a及42b之間的第一覆膜142、以及被設置于該第一覆 膜142下方并且內(nèi)部形成有第一金屬電極層42a和第二金屬電極層42b的第二覆膜143。 并且，第一覆膜142的介電常數(shù)￡ 1高于第二覆膜143的介電常數(shù)￡ 2。由此，第一覆膜142有助于吸附力上升，從而能夠?qū)崿F(xiàn)吸附力更高的雙極型靜電 卡盤。接著，參照圖14以及圖15來說明本實施方式的變形例。圖14是表示第一變形例的截面圖。在本例的靜電卡盤60a中，在形成由通過噴鍍 得到的介電常數(shù)為￡ 2的陶瓷噴鍍覆膜、以及該陶瓷噴鍍覆膜內(nèi)部的第一金屬電極層42a 和第二金屬電極層42b構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體之后，從各電極層上的基板保持面擴散規(guī)定的成分， 使各電極層正上方的陶瓷噴鍍覆膜的介電常數(shù)變化為大于￡2的el。圖14圖示了使介電 常數(shù)變化為￡ 1的部分成為波浪狀的第一覆膜142a。在此，作為被擴散的規(guī)定的成分可列 舉出樹脂等。由此，第一覆膜142a有助于吸附力上升，介電常數(shù)較高的第一覆膜142a在有助于 吸附的電極層的位置處變厚，從而能夠進一步提高吸附力。圖15是表示第二變形例的截面圖。在本例中，靜電卡盤60b具有陶瓷噴鍍覆膜 141b，該陶瓷噴鍍覆膜141b由基板保持面與金屬電極層42a及42b之間形成的介電常數(shù)為 e 1的第一覆膜142b、以及被設置于該第一覆膜142b下方并且內(nèi)部形成有第一金屬電極層 42a和第二金屬電極層42b的介電常數(shù)為￡ 2的第二覆膜143b構(gòu)成，在第一覆膜142b的、 與電極層之間的間隔對應的部分形成有凹部144。凹部144成為介電常數(shù)為￡0的真空層 (實際上存在極少氣體)，￡ 0大約為1，因此￡ 1 > e 2 > ￡ 0。由此，第一覆膜142b有助于吸附力上升，與圖14的示例同樣地，能夠進一步提高 吸附力。以上，說明了本發(fā)明的實施方式，但是本發(fā)明并不限定于上述實施方式，能夠進行 各種變形。例如，在上述實施方式中，例示對下部電極施加高頻電力的RIE型的電容耦合型 平行平板等離子體蝕刻裝置來進行了說明，但是并不限于蝕刻裝置，也能夠應用于進行灰 化(ashing)、CVD成膜等的其它種類的等離子體處理裝置中。另外，并不限于等離子體處理 裝置，還能夠應用于其它基板處理裝置中。并且，在上述實施方式中，示出了將本發(fā)明應用 于FPD用的玻璃基板的等離子體處理的情況，但是并不限于此，能夠應用于其它種類的基 板。
權(quán)利要求
一種靜電吸附電極，具備利用靜電力來吸附保持基板的基板保持面，該靜電吸附電極的特征在于，具備被設置于基材上通過噴鍍而形成的絕緣覆膜；以及被設置于上述絕緣覆膜中的第一電極層和第二電極層，其中，上述第一電極層被施加正電壓，上述第二電極層被施加負電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電吸附電極，其特征在于，上述第一電極層和上述第二電極層構(gòu)成為彼此的相對面呈梳子形的梳子形電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的靜電吸附電極，其特征在于，上述第一電極層和上述第二電極層是通過噴鍍形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的靜電吸附電極，其特征在于，上述基板保持面具有凹凸形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的靜電吸附電極，其特征在于，上述絕緣覆膜具有第一覆膜和位于上述第一覆膜下方的第二覆膜，上述第一覆膜包含 位于上述第一電極層和上述第二電極層上方的基板保持面，上述第二覆膜上形成有上述第 一電極層和上述第二電極層，上述第一覆膜的介電常數(shù)高于上述第二覆膜的介電常數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜電吸附電極，其特征在于，上述第一覆膜是通過從位于上述第一電極層和上述第二電極層上方的基板保持面擴 散規(guī)定的成分而形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜電吸附電極，其特征在于，在上述基板保持面的對應于上述第一電極層與上述第二電極層之間的間隔的部分，上 述第一覆膜形成有凹部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的靜電吸附電極，其特征在于，上述絕緣覆膜具有下層覆膜和上層覆膜，上述第一電極層和上述第二電極層形成于上 述下層覆膜與上述上層覆膜之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的靜電吸附電極，其特征在于，上述下層覆膜與上述上層覆膜之間的邊界面呈凹凸狀，在相鄰的上述第一電極層與上 述第二電極層之間不存在上述下層覆膜與上述上層覆膜之間的邊界面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的靜電吸附電極，其特征在于，上述下層覆膜的上表面具有第一凹部和第一凸部，上述上層覆膜的下表面具有與上述 第一凸部對應地設置的第二凹部以及與上述第一凹部對應地設置的第二凸部，上述第一電 極層和上述第二電極層形成于上述第一凸部與上述第二凹部之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的靜電吸附電極，其特征在于，上述上層覆膜的耐電壓高于上述下層覆膜的耐電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的靜電吸附電極，其特征在于，上述下層覆膜的上表面具有第一凹部和第一凸部，上述上層覆膜的下表面具有與上述 第一凸部對應地設置的第二凹部以及與上述第一凹部對應地設置的第二凸部，上述第一電 極層和上述第二電極層形成于上述第一凹部與上述第二凸部之間。
13.一種靜電吸附電極的制造方法，用于制造靜電吸附電極，該靜電吸附電極具有絕緣 覆膜以及被設置于上述絕緣覆膜中的第一電極層和第二電極層，其中，上述第一電極層被施加正電壓，上述第二電極層被施加負電壓，該靜電吸附電極的制造方法的特征在于，具有 以下工序在基材上通過噴鍍來形成上述絕緣覆膜的下層覆膜； 在上述下層覆膜上通過噴鍍來形成上述第一電極層和上述第二電極層；以及 在形成上述第一電極層和上述第二電極層之后，在整個表面上通過噴鍍來形成上述絕 緣覆膜的上層覆膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的靜電吸附電極的制造方法，其特征在于，還具有以下工序 在形成上述第一電極層和上述第二電極層之后，在上述下層覆膜的沒有形成上述第一電極層和上述第二電極層的部分，通過噴砂處理形成凹部， 之后，形成上述上層覆膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的靜電吸附電極的制造方法，其特征在于，在上述下層覆膜上通過噴鍍來形成導電體層，之后，通過噴砂處理來去除上述導電體 層的用于形成上述第一電極層和上述第二電極層以外的部分，由此進行形成上述第一電極 層和上述第二電極層的工序，此時，在上述下層覆膜的沒有形成上述第一電極層和上述第 二電極層的部分形成凹部，之后，形成上述上層覆膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的靜電吸附電極的制造方法，其特征在于，還具有在上述下層覆膜形成凹部的工序，其中，在上述凹部內(nèi)形成的上述第一電極層 和上述第二電極層的厚度比上述凹部的深度小，之后，形成上述上層覆膜。
17.一種基板處理裝置，其特征在于，具備 處理容器，其容納基板；被設置于上述處理容器內(nèi)的根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的靜電吸附電極；以及 處理機構(gòu)，其對通過上述靜電吸附電極所保持的基板實施規(guī)定的處理。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的基板處理裝置，其特征在于， 上述處理機構(gòu)對基板進行等離子體處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種靜電吸附電極及其制造方法和基板處理裝置，該靜電吸附電極不產(chǎn)生耐電壓性能的問題而較薄地形成絕緣覆膜，又能夠確保所需吸附力，不需要消除電荷。在具備利用靜電力來吸附保持玻璃基板(G)的基板保持面的靜電吸附電極(6)中，具備通過噴鍍形成的被設置于基材(5)上的絕緣覆膜(41)以及被設置于絕緣覆膜(41)中的、被施加正電壓的第一電極層(42a)和被施加負電壓的第二電極層(42b)。
文檔編號H01L21/00GK101901778SQ201010185980
公開日2010年12月1日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者佐佐木芳彥, 南雅人, 古屋敦城 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社