一種靜電吸盤的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬半導體靜電吸盤制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種靜電吸盤。
【背景技術(shù)】
[0002]靜電吸盤電極的制作方法有兩種:一種是單板電極，是在燒成板狀的陶瓷電介體基板，通過CVD或濺射等在其單面上形成電極的方法；另一種是內(nèi)部電極，是通過薄板成形法制作陶瓷的印制電路基板，并在印刷有電極的印制電路基板的上下層疊多張印制電路基板而制作的方法。
[0003]在靜電吸盤中，為了確保充分的吸附力和優(yōu)良的抗電性，目前多采用的是內(nèi)部電極結(jié)構(gòu)。通過薄板成形法制作陶瓷的印制電路基板，并在印刷有電極的印制電路基板的上下層疊多張印制電路基板來制作靜電吸盤內(nèi)部電極。
[0004]但現(xiàn)有技術(shù)存仍在一定的技術(shù)難題，如:內(nèi)部電極層與其上下的陶瓷電介層的結(jié)合性較弱，導致電極層與其上下的陶瓷電介層容易發(fā)生剝離；為了解決這一問題，有人發(fā)明了將和陶瓷電介層相同的無機陶瓷材料添加到內(nèi)部電極層的方法，能夠很好的改善電極層和陶瓷電介層的結(jié)合性，然而，在此情況下又會產(chǎn)生由于電極層中添加了無機陶瓷材料而導致內(nèi)部電極的導電性降低的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種靜電吸盤，通過兩層電介體邊緣相互耦合和固相燒結(jié)方式將電極層埋入陶瓷電介體中，實現(xiàn)電極層與陶瓷電介體的可靠結(jié)合；由于電極層中可以不添加無機陶瓷晶體粒子，從而能夠提高內(nèi)部電極的導電性能。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種靜電吸盤，包括電極層和陶瓷電介體，所述電極層設(shè)置于兩層陶瓷電介體之間，所述兩層陶瓷電介體中的第一電介層的下表面邊緣有一圈凸起，第二電介層的上表面邊緣與所述第一電介層的凸起對應處有一圈凹槽，所述第二電介層的上表面設(shè)置電極層，所述電極層通過陶瓷金屬化處理的手段形成于第二電介層的上表面，所述第一陶瓷電介層的凸起與第二陶瓷電介層的凹槽拼合呈相互耦合狀態(tài)，并通過固相燒結(jié)方式將電極層埋入陶瓷電介體內(nèi)部。
[0007]所述陶瓷金屬化處理包括CVD、濺射或者印刷制造方式。
[0008]所述陶瓷電介體中的第一電介層的厚度為2毫米以下，所述陶瓷電介體中的第二電介層的厚度為5毫米以下，所述第一電介層的凸起與第二電介層的凹槽相耦合處的寬度為5到10毫米、高度為0.5到I毫米。
[0009]所述所述陶瓷電介體中的第一電介層和第二電介層用同種純度為99.9 %以上的無機陶瓷粉體材料制成。
[0010]所述無機陶瓷粉體材料包括A1203、A1N、SiC或BeO材料。
[0011]所述電極層采用高熔點金屬材料制成。
[0012]所述高恪點金屬材料是鶴、鉬或錸。
[0013]有益效果
[0014]本實用新型的優(yōu)點在于，采用固相燒結(jié)方式將兩片陶瓷電介層以互滲透的形式結(jié)合，從而使電極層和陶瓷電介層很好的結(jié)合在一起；由于電極層中可以不添加無機陶瓷晶體粒子，提高內(nèi)部電極的導電性能。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實用新型燒結(jié)成一體后的機構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0018]如圖1和2所示，一種靜電吸盤，包括電極層2和兩層陶瓷電介體，所述電極層2設(shè)置于兩層陶瓷電介體之間，所述兩層陶瓷電介體中的第一電介層I的下表面邊緣有一圈凸起，第二電介層3的上表面邊緣與所述第一電介層I的凸起對應處有一圈凹槽，所述第二電介層3的上表面設(shè)置電極層2，所述電極層2通過陶瓷金屬化處理的手段形成于第二電介層3的上表面，所述第一電介層I的凸起與第二電介層3的凹槽拼合呈相互耦合狀態(tài)，并通過固相燒結(jié)方式將電極層埋入陶瓷電介體內(nèi)部。
[0019]所述陶瓷金屬化處理包括CVD、濺射或者印刷制造方式。
[0020]所述兩層陶瓷電介體中的第一電介層I的厚度為2毫米以下，所述兩層陶瓷電介體中的第二電介層3的厚度為5毫米以下，所述第一陶瓷電介層I的凸起與第二陶瓷電介層3的凹槽相耦合處的寬度為5到10毫米、高度為0.5到I毫米。
[0021]所述所述陶瓷電介體中的第一電介層和第二電介層用同種純度為99.9%以上的無機陶瓷粉體材料制成。
[0022]所述無機陶瓷粉體材料包括A1203、A1N、SiC或BeO材料。
[0023]所述電極層2采用高熔點金屬材料制成。
[0024]所述高恪點金屬材料是鶴、鉬或錸。
[0025]一種靜電吸盤的制造方法，步驟如下:
[0026](I)通過等靜壓成型的方式成型陶瓷電介體中的第一電介層和第二電介層的生坯；
[0027](2)對陶瓷電介體中的第一電介層和第二電介層的生坯進行切削加工至所需外形，并在第一電介層和第二電介層上加工出分布均勻的冷卻氣體的通道或孔道；
[0028](3)在第二電介層(3)除開周圍一圈凹槽部位的表面上進行陶瓷金屬化處理形成電極層；
[0029](4)將第一電介層和第二電介層進行耦合合二為一，在還原氣氛的高溫爐中進行燒結(jié)；
[0030](5)根據(jù)燒結(jié)后的陶瓷電介體中的第一電介層和第二電介層的厚度余量，對第一電介層的上表面和第二電介層的下表面進行切削加工，至所需厚度。
[0031]所述陶瓷電介體中的第一電介層和第二電介層的生坯厚度均在5毫米以上。
[0032]在實際操作中，以上陶瓷電介體使用高純度(彡99.9% )的無機陶瓷粉體材料，如:A1203、A1N、SiC、BeO等其中的一種，第一電介層和第二電介層為同種材料；電極層使用高熔點金屬材料，如:鎢(W)、鉬(Mo)、錸(Re)或其他合金等其中的一種。
[0033]具體方法:(I)采用等靜壓成型的方式成型陶瓷電介體基板生坯。(2)對陶瓷電介體基板生還進行生加工。生還直徑250-400mm,親合臺階處寬度優(yōu)選5_8mm，親合臺階高度優(yōu)選0.5-0.8mm。為了防止陶瓷電介層在燒結(jié)過程中發(fā)生翹曲變形，上下兩片生坯厚度優(yōu)選5mm以上；所有加工面要保證較高的平整度，以減小第一電介層和電極層結(jié)合面上的空氣間隙。此外，在第一電介體I及第二電介體3上加工出均勻的冷卻氣體的通道或孔道；
(3)對加工后的第二電介體3上進行陶瓷金屬化，可以采用CVD、濺射或者印刷等方式實現(xiàn)，使用高熔點金屬材料，如:鎢(W)、鉬(Mo)、錸(Re)等其中的一種。(4)將上下兩片陶瓷電介體圓形基板合二為一進行熱壓還原氣氛燒結(jié)，還原氣氛燒結(jié)則是為了保護電極層材料在高溫燒結(jié)階段不被氧化。(5)根據(jù)燒結(jié)后的陶瓷電介體中的第一電介層和第二電介層的厚度余量，對第一電介層的上表面和第二電介層的下表面進行切削加工，至所需厚度。對于第一電介層I而言，一方面要保證對吸附物體的充分的吸附力，還要保證高的絕緣性能，第一電介層I厚度優(yōu)選0.5-lmm ;第二電介層3的厚度優(yōu)選l_2mm。
【主權(quán)項】
1.一種靜電吸盤，包括電極層(2)和陶瓷電介體，其特征在于，所述電極層(2)設(shè)置在兩層陶瓷電介體之間，所述兩層陶瓷電介體中的第一電介層(I)的下表面邊緣有一圈凸起，第二電介層(3)的上表面邊緣與所述第一電介層(I)的凸起對應處有一圈凹槽，所述第二電介層(3)的上表面設(shè)置電極層(2)，所述電極層(2)通過陶瓷金屬化處理在第二電介層(3)的上表面成形，所述第一電介層(I)的凸起與第二電介層(3)的凹槽拼合呈相互耦合狀態(tài)，并通過固相燒結(jié)方式形成一個整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電吸盤，其特征在于，所述陶瓷金屬化處理包括CVD、濺射或者印刷制造方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電吸盤，其特征在于，所述陶瓷電介體中的第一電介層(I)的厚度為2毫米以下，所述陶瓷電介體中的第二電介層(3)的厚度為5毫米以下，所述第一電介層(I)的凸起與第二電介層(3)的凹槽相耦合處的寬度為5毫米到10毫米、高度為0.5到I毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電吸盤，其特征在于，所述陶瓷電介體中的第一電介層和第二電介層用同種純度為99.9%以上的無機陶瓷粉體材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電吸盤，其特征在于，所述電極層(2)采用高熔點金屬材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種靜電吸盤，其特征在于，所述高熔點金屬材料是鎢、鉬或錸。
【專利摘要】本實用新型涉及一種靜電吸盤，包括電極層和陶瓷電介體，所述電極層設(shè)置于兩層陶瓷電介體之間，所述兩層陶瓷電介體中的第一電介層的下表面邊緣有一圈凸起，第二電介層的上表面邊緣與所述第一電介層的凸起對應處有一圈凹槽，所述第二電介層的上表面設(shè)置電極層，所述電極層通過陶瓷金屬化處理的手段形成于第二電介層的上表面，所述第一電介層的凸起與第二電介層的凹槽拼合呈相互耦合狀態(tài)，并通過固相燒結(jié)方式將電極層埋入陶瓷電介體內(nèi)部。本實用新型采用兩層電介體邊緣相互耦合以及固相燒結(jié)的方式實現(xiàn)電極層與陶瓷電介體的可靠結(jié)合；由于電極層中可以不添加無機陶瓷晶體粒子，從而能夠提高內(nèi)部電極的導電性能。
【IPC分類】H01L21-687
【公開號】CN204375719
【申請?zhí)枴緾N201420866353
【發(fā)明人】陶岳雨, 劉林鳳, 劉琪
【申請人】上海卡貝尼精密陶瓷有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月31日