JP2000003904A

JP2000003904A - 静電吸着装置及び真空処理装置

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Publication number: JP2000003904A
Application number: JP10167625A
Authority: JP
Inventors: Hideo Takei; 日出夫竹井; Hiroaki Kawamura; 裕明川村; Yoshifumi Ota; 賀文太田
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 1998-06-16
Filing date: 1998-06-16
Publication date: 2000-01-07
Anticipated expiration: 2018-06-16
Also published as: JP3919942B2

Abstract

(57)【要約】【課題】大面積のフィルム状の基板を静電吸着可能な技
術を提供する。【解決手段】静電吸着に必要な電圧を印加する正電圧印
加電極１４Ａ、負電圧印加電極１４Ｂを被覆して支持す
る電極支持部２２を、その各々が製造可能な大きさにな
るまで複数に分割することにより、基板６の大きさや形
状に合わせて、いかような基板６も静電吸着可能な静電
チャック１１を得ることができる。このようにすること
で基板６と静電チャック１１の密着性が良くなるので、
基板６の温度制御性が向上する。また、クランプを用い
て基板６を固着する必要がないので、こうした場合に基
板６が浮き、浮いた箇所に放電が集中して基板６が焼け
るという従来生じていた問題も防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電吸着装置及び
真空処理装置に関し、特に、半導体装置、磁性体素子、
誘電体素子又は配線回路等を形成する際に用いられるフ
ィルム状の基板を真空処理する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置や磁性体素子等を製造
する際の基板材料として、ポリイミドなどのフィルム状
基板が用いられてきている。

【０００３】このようなフィルム状の基板を用いて半導
体装置や磁性体素子などを製造する際には、スパッタリ
ング法やＣＶＤ法による薄膜形成と、エッチングによる
薄膜のパターニングを繰り返し行うことから、特にエッ
チング装置は重要視されている。

【０００４】そのようなエッチング装置の従来のものを
説明すると、図６(ａ)を参照し、符号１０１は、従来技
術の平行平板型のプラズマエッチング装置を示してい
る。このプラズマエッチング装置１０１は、処理室１０
２を有しており、その内部底面側には、下部電極１１１
が設けられ、下部電極１１１の上方の処理室１０２の天
井側には、上部電極１０３が絶縁物１０５を介して設け
られている。

【０００５】下部電極１１１は、壁面を介してグラウン
ド電位に接続されており、上部電極１０３は、マッチン
グボックス１１０を介して高周波電源１０９に接続され
ている。

【０００６】処理室１０２には、真空ポンプ１２０と、
ガス導入系１２１とが接続されており、このプラズマエ
ッチング装置１０１を用いてエッチングを行う場合に
は、先ず、真空ポンプ１２０を起動して、処理室１０２
内を真空排気し、予め高真空状態にしておく。

【０００７】次いで、高真空状態を維持しながら、処理
室１０２内にエッチング対象であって、ポリイミドなど
よりなるフィルム状の基板１０６を搬入し、下部電極１
１１上に載置して固定し、ガス導入系１２１に設けられ
たバルブ１２２を開け、ガス導入管１２３から処理室１
０２内にエッチングガスを導入する。

【０００８】処理室１０２内が所定圧力で安定した後、
高周波電源１０７を起動し、マッチングボックス１１０
を介して、上部電極１０３に１３．５６ＭＨｚの高周波
電圧を印加すると、下部電極１１１表面近傍にエッチン
グガスのプラズマが発生し、基板１０６表面上の薄膜が
エッチングされる。

【０００９】このようなプラズマを用いたエッチングを
行えば、ウェットエッチングに比べてパターンの加工寸
法精度が向上し、製造工程が簡略化され、エッチングが
均一になるという利点があることから、近年主流の技術
である。

【００１０】このプラズマエッチング装置１０１で基板
１０６を載置して固定する下部電極１１１としては、静
電チャックが広く用いられている。この静電チャックは
基板１０６をその表面に静電吸着するため基板との密着
性が高いので、基板温度の制御性が良いという利点があ
る。

【００１１】この静電チャックは、静電吸着のための電
圧を印加する電極１３０、１３１が絶縁物１３２でコー
ティングされることで構成されるが、この電極１３０、
１３１を完全に被覆するように絶縁物１３２をコーティ
ングするのが難しく、またこの絶縁物１３２の膜厚を均
一にすることが困難なため、口径３００mm以上、特に５
００mm以上の大面積に対応する静電チャックを製造する
ことは事実上不可能といえるほどであった。

【００１２】そこで、静電チャックを用いずに、下部電
極１１１の周囲にクランプを設けて機械的に基板１０６
を固定する技術が考えられたが、この場合には、基板１
０６の温度上昇が伴うときに、図６(ｂ)に示すように基
板１０６が５〜６mm程度表面から浮き上がって下部電極
１１１との間に空隙１３０₁〜１３０₄が生じ、この空隙
１３０₁〜１３０₄にプラズマ生成の際の放電が集中し
て、基板１０６が焼けてしまうという問題が生じてい
た。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の技術の課題を解決するために創作されたもので、
その目的は、フィルム状の基板にエッチングや成膜処理
などのプラズマ処理をする際に適した技術を提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、処理対象物を表面に静電吸
着する静電吸着装置であって、前記静電吸着に必要な電
圧が印加される静電吸着用電極と、前記静電吸着用電極
を被覆して支持し、絶縁物よりなる電極支持部とを有
し、少なくとも前記電極支持部が複数に分割されている
ことを特徴とする。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の静
電吸着装置であって、複数に分割された前記電極支持部
は、相互に隣接する前記電極支持部間に間隙が設けられ
るように配置されたことを特徴とする。

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項２記載の静
電吸着装置であって、前記間隙は、１mm以下であること
を特徴とする。請求項４記載の発明は、請求項２又は請
求項３のいずれか１項記載の静電吸着装置であって、前
記間隙には、応力を緩和可能な材質からなる緩衝材が設
けられたことを特徴とする。

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項４記載の静
電吸着装置であって、前記緩衝材は、接着剤からなるこ
とを特徴とする。請求項６記載の発明は、請求項１乃至
請求項５のいずれか１項記載の静電吸着装置であって、
前記複数に分割された電極支持部は、１枚の取付用基板
上に設けられたことを特徴とする。

【００１８】請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求
項６のいずれか１項記載の静電吸着装置であって、前記
静電吸着用電極は２種類設けられ、前記２種類の静電吸
着用電極間に一定電圧が印加されるように構成されたこ
とを特徴とする。

【００１９】請求項８記載の発明は、真空処理装置であ
って、真空排気可能な処理室と、請求項１乃至請求項７
のいずれか１項記載の静電吸着装置とを有することを特
徴とする。

【００２０】本発明は上記のように構成されており、静
電吸着用電極を被覆して支持する電極支持部が複数に分
割され、隣接する電極支持部間に間隙が設けられるよう
に配置されている。

【００２１】このため、電極支持部を、静電吸着用電極
をコーティングする絶縁膜が形成可能で、絶縁物の膜厚
を均一にして製造することが可能な大きさになるまで分
割することにより、処理対象物の大きさや形状に合わせ
て、いかような基板も静電吸着可能な静電吸着装置を得
ることができる。

【００２２】このようにすることで処理対象物を静電吸
着装置の表面に静電吸着することができて処理対象物と
の密着性が良くなるので、処理対象物の温度制御性が向
上する。また、クランプを用いて処理対象物を固着する
必要がないので、こうした場合に処理対象物が浮き、浮
いた箇所に放電が集中して処理対象物が焼けるという従
来生じていた問題も防止できる。

【００２３】さらに、間隙を１mm以下にすることで、静
電吸着においても若干生じる処理対象物の浮きを、実用
上影響が無い程度まで抑えることができる。この点につ
いては図４(ａ)を参照しながら後述する。

【００２４】また、相互に隣接する電極支持部の間隙に
は、緩衝材が設けられているので、熱膨張や熱収縮によ
って生じる応力を緩和することができる。従って、かか
る応力によって、特に電極支持部表面にマイクロクラッ
クが生じてしまい、プラズマ生成の際の放電中に、かか
るマイクロクラックから異常放電が生じてしまうことを
防止することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下で、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。図１を参照し、符号
１は、本発明の一実施形態のプラズマエッチング装置で
あり、処理室２を有している。処理室２の内部底面側に
は、本実施形態の静電チャック１１が設けられている。

【００２６】この静電チャック１１は、図２(ｂ)に示す
ように、Ａｌ等の金属よりなる支持体１２(取付用基板)
と、静電吸着に必要な電圧を印加する正電圧印加電極１
４Ａ、負電圧印加電極１４Ｂと、支持体１２上に設けら
れ、正電圧印加電極１４Ａ、負電圧印加電極１４Ｂを被
覆して支持する電極支持部２２とを有する。

【００２７】電極支持部２２は、絶縁板１３と、絶縁封
止材１５と、表面吸着電極１６とを有する。絶縁板１３
は接着剤１８で支持体１２上に固着されており、後に詳
述する正電圧印加電極１４Ａ、負電圧印加電極１４Ｂを
その表面に設けるためのものである。絶縁封止材１５は
比較的柔軟な材質の樹脂からなり、絶縁板１３上に、正
電圧印加電極１４Ａ、負電圧印加電極１４Ｂを被覆する
ように設けられている。さらに表面吸着電極１６は絶縁
板からなり、絶縁封止材１５の表面に設けられている。

【００２８】図２(ａ)に正電圧印加電極１４Ａと負電圧
印加電極１４Ｂの配置を示す。図２(ａ)では、配置関係
を明確に示すため、これらの正電圧印加電極１４Ａと負
電圧印加電極１４Ｂ上に形成されている絶縁封止材１５
や表面吸着電極１６とは図示していない。

【００２９】正電圧印加電極１４Ａと負電圧印加電極１
４Ｂとは、ともに櫛状に成形されたアルミニウムや銅等
の金属材料からなる。これらは図２(ａ)に示すように正
電圧印加電極１４Ａと負電圧印加電極１４Ｂとで互い違
いになるように絶縁板１３上に配置され、隣接する正電
圧印加電極１４Ａと負電圧印加電極１４Ｂとの間隔(以
下で電極間距離と称する。)が等しくなるように配置さ
れている。本実施形態ではこの電極間距離を２mmとして
いる。

【００３０】正電圧印加電極１４Ａ、負電圧印加電極１
４Ｂには、絶縁板１３を介して支持体１２の内部から背
面にかけて設けられた電圧印加端子２１Ａ、２１Ｂがそ
れぞれ接続され、これらの電圧印加端子２１Ａ、２１Ｂ
は、吸着電圧発生部８に設けられたマッチングボックス
４を介して直流電源８Ａ、８Ｂにそれぞれ接続されてお
り、直流電源８Ａ、８Ｂを起動すると、正電圧印加電極
１４Ａ、負電圧印加電極１４Ｂにそれぞれ正と負の直流
電圧が印加できるように構成されている。

【００３１】本実施形態では上述の電極支持体２２は図
３に示すように電極支持体２２₁〜２２₄に４分割されて
おり、隣接する電極支持体２２₁〜２２₄間には、１mmの
間隙が設けられるようにしている。この間隙には、ゴム
状の材質を有する柔らかい接着剤１９が充填されてい
る。

【００３２】このように４分割された電極支持体２２₁
〜２２₄を製造するには、支持体１２上に絶縁板１３を
接着剤１８で接着し、絶縁板１３上に正電圧印加電極１
４Ａと負電圧印加電極１４Ｂとを形成した後に、これら
を４つに切断する。この切断の際に電極１４Ａ、１４Ｂ
も切断されてしまうが、その後半田などの導電性接着材
で再び分断箇所を接合することで、図２(ａ)に示すよう
なパターンを確保するようにしている。

【００３３】また、４分割された電極支持体２２₁〜２
２₄の各々では、正電圧印加電極１４Ａ及び負電圧印加
電極１４Ｂは絶縁板１３上で全て面一になり、かつ正電
圧印加電極１４Ａ及び負電圧印加電極１４Ｂと、表面吸
着電極１６の表面までの距離が全て等しくなるように構
成されている。

【００３４】図２(ｂ)に示すように隣接する電極支持体
２２の間隙には、保護板１７が設けられている。この保
護板１７は、プラズマエッチング装置１のクリーニング
時等に熱などで接着剤１９が蒸発して枯渇し、プラズマ
がこの間隙近くの電極に侵入することで生じる不具合を
防止する目的で設けられている。支持体１２の背面には
ねじ孔２０が設けられており、これによって図１のプラ
ズマエッチング装置１の内部底面にねじ止めされてい
る。

【００３５】このような構成を有する静電チャック１１
の上方の処理室２の天井側には、上部電極３が絶縁物５
を介して設けられている。この上部電極３は、電圧発生
部７に設けられたマッチングボックス１０を介して高周
波電源９に接続されている。また、処理室２には、真空
ポンプ２０と、ガス導入系２１とが接続されている。

【００３６】以上のような構成を有するプラズマエッチ
ング装置１を用いてプラズマエッチングを行う場合に
は、先ず、真空ポンプ２０を起動して、処理室２内を真
空排気し、予め高真空状態にしておく。

【００３７】次いで、高真空状態を維持しながら、処理
室２内にポリイミドからなるフィルム状の基板６(処理
対象物)を搬入し、静電チャック１１の表面吸着電極１
６上に載置した後に、直流電源８Ａ、８Ｂを起動し、正
と負の直流電圧を正電圧印加電極１４Ａ、負電圧印加電
極１４Ｂにそれぞれ印加して、これらの電極１４Ａ、１
４Ｂ間に２ｋＶ〜５０Ｖの範囲の一定電圧が印加される
ようにする。すると静電吸着力が基板６と表面吸着電極
１６との間に発生し、基板６が表面吸着電極１６上に静
電吸着されて固定される。

【００３８】本実施形態の静電チャック１１では、図３
に示すように、絶縁封止材１５の膜厚が均一になり、正
電圧印加電極１４Ａ、負電圧印加電極１４Ｂを完全に被
覆できる程度に製造可能な程度の大きさに電極支持部２
２₁〜２２₄を四分割している。

【００３９】このため、基板６が大きい場合でも、この
ように電極支持部２２を製造可能な程度の大きさに分割
することで、いかなる大きさの基板６でも静電吸着が可
能な静電チャック１１を得ることができる。

【００４０】したがって、静電吸着により、基板６と静
電チャック１１との間の密着性が良くなり、基板６の温
度制御性が良くなる。また、従来のようにクランプを用
いて基板６を固定しなくてよいので、基板６が大きく浮
き、浮いた箇所に放電が集中して基板６が焼けることを
防止できる。

【００４１】また、静電チャック１１が熱膨張や熱収縮
をし、熱応力が生じても、まず絶縁封止材１５によって
このような熱応力が若干緩和され、かつ電極支持部２２
₁〜２２₄の間隙には、柔軟性を有する材質からなる接着
剤１９が充填され、これによって熱応力がさらに緩和さ
れるので、特に、静電チャック１１の表面に熱応力によ
るマイクロクラックが発生し、プラズマ生成の際にこの
マイクロクラックから異常放電が生じることを防止でき
る。

【００４２】以上のような静電チャック１１上に基板６
を静電吸着した後に、不図示のヒータで基板６を加熱し
て昇温させ、ガス導入系２１に設けられたバルブ２２を
開け、ガス導入管２３から処理室２内にエッチングガス
を導入する。

【００４３】その後処理室２内が所定圧力で安定した
後、高周波電源９を起動し、マッチングボックス１０を
介して、上部電極３に周波数が４００ｋＨｚの高周波電
圧を印加する。すると放電により静電チャック１１表面
近傍にエッチングガスのプラズマが発生し、このプラズ
マにより基板６の表面がエッチングされる。

【００４４】本発明の発明者等は、かかる静電チャック
を用いたプラズマエッチング装置１の効果を確認するな
どの目的で、各種の特性についての測定を行った。図４
(ａ)に、本実施形態のプラズマエッチング装置１を用い
てフィルム上の基板をエッチングしたときにおける、接
合距離及び電極間距離と、基板の浮き上がりとの関係を
示す。

【００４５】図４(ａ)で横軸は、接合距離と、電極間距
離とを示す。ここで接合距離とは、相互に隣接する電極
支持部２２間の間隙であり、また電極間距離とは、図２
(ａ)で示した正電圧印加電極１４Ａ、負電圧印加電極１
４Ｂ間のピッチを示す。また、図４(ａ)で縦軸は、浮き
上がり量すなわち基板６が静電チャック１１の表面から
どの程度浮き上ったかを示している。

【００４６】図４(ａ)で曲線(Ａ)は、接合距離と浮き上
がりとの関係を示し、曲線(Ｂ)は、電極間距離と浮き上
がりとの関係を示している。かかる浮き上がりが１mmを
超えると基板が焼ける等の不具合が生じはじめていたこ
とがわかっていたので、浮き上がりは１mm以下に抑える
ことが望まれる。曲線(Ａ)に示すように、接合距離が１
mmでは浮き上がりが１mm以下であったが、接合距離が
１．２mm程度を超えると浮き上がりが１mmを超えてしま
うことが示されている。この測定結果より、接合距離を
１mm以下にしておけば、基板の浮き上がりによる不具合
を防止することができることが確認できた。

【００４７】また、曲線(Ｂ)をみると、電極間距離が２
mm以下では浮き上がりが１mm以下に抑えられていたもの
の、２mmを超えると浮き上がりが１mmを超えることがわ
かる。これより、基板の浮き上がりによる不具合を防止
するためには、電極間距離を２mm以下にしておけばよい
ことがわかる。

【００４８】図４(ｂ)に、本実施形態のように静電チャ
ックを使用したプラズマエッチング装置と、静電チャッ
クを使用しなかったエッチング装置とのそれぞれについ
て、放電時間と基板表面温度との関係を求めるための測
定を行った。図４(ｂ)で横軸は、プラズマ生成の際の放
電時間を示し、縦軸は、基板表面温度を示す。

【００４９】ここでは全ての測定について、０．８Ｗ／
cm²の高周波電力を供給し、エッチングガスとしてはＣ
Ｆ₄とＯ₂との混合ガスを５００SCCMで処理室内に導入
し、処理室内の圧力を２５０mTorrとした。

【００５０】図４(ｂ)で曲線(Ｃ)は、静電チャックを使
用しないプラズマエッチング装置について、高周波電力
の周波数を３５０ｋＨｚとした場合の測定結果を示し、
曲線(Ｄ)は、静電チャックを使用しないプラズマエッチ
ング装置について、高周波電力の周波数を１３．５６Ｍ
Ｈｚとした場合の測定結果を示す。また、曲線(Ｅ)は、
静電チャックを使用した本実施形態のプラズマエッチン
グ装置を用いた時の測定結果を示している。

【００５１】曲線(Ｃ)には、放電時間が２分のときは基
板表面温度が１００℃であるが、放電時間が８分になっ
た時点で２００℃にまで達してしまい、わずか６分の間
に１００℃もの温度上昇がみられることが示されてい
る。

【００５２】曲線(Ｄ)では、曲線(Ｃ)ほど急激な変化は
みられないものの、放電時間が３分の時点で１００℃で
あった基板表面温度が、放電時間が１５分になった時点
で２００℃にまで達してしまい、１２分で１００℃も上
昇してしまうことが示されている。

【００５３】これに対し、曲線(Ｅ)では、放電時間が３
分のときには６０℃であった基板表面温度が、放電時間
が２０分になったときでも１００℃程度までしか上昇せ
ず、１７分間での温度上昇は４０℃程度にとどまってお
り、曲線(Ｃ)、(Ｄ)に示した静電チャックなしのプラズ
マエッチング装置に比して、放電時間に対する基板表面
温度の変動が少ないことがわかり、基板の温度制御性が
良好になるという本発明の効果が確認できたことがわか
る。

【００５４】図５(ａ)、(ｂ)に、本実施形態の静電チャ
ックを用いて、ポリイミドをエッチングする際の高周波
電力とポリイミドのエッチングレートとの関係の測定結
果を示す。

【００５５】図５(ａ)に、本実施形態の静電チャックを
ＲＩＥ装置と、プラズマエッチング装置のそれぞれに適
用して、ポリイミドのエッチングを行ったときの、高周
波電力とエッチングレートとの関係を示す。図５(ａ)で
横軸は高周波電力を示し、縦軸はポリイミドのエッチン
グレートを示す。

【００５６】図５(ａ)で曲線(Ｆ)は、静電チャックをＲ
ＩＥ装置に適用したときの測定結果を示し、曲線(Ｇ)は
プラズマエッチング装置に適用したときの測定結果を示
している。ここでは全ての測定について、エッチングガ
スとしてＣＦ₄とＯ₂との混合ガスを流量５００SCCMで処
理室内に導入し、処理室内の圧力を２５０mTorrとし
た。

【００５７】曲線(Ｆ)には、高周波電力が１ｋＷの時点
でエッチングレートが４０００Å／minで、高周波電力
を２ｋＷまで上げるとエッチングレートが８５００Å／
minまで向上したことが示されている。

【００５８】また、曲線(Ｇ)には、高周波電力が１ｋＷ
の時点でエッチングレートが２０００Å／minで、高周
波電力を２ｋＷまで上げるとエッチングレートが４００
０Å／minまで向上したことが示されている。

【００５９】この測定結果から、ＲＩＥ装置は同じ高周
波電力ではプラズマエッチング装置よりもエッチングレ
ートが大きく、また高周波電力の変化量に対するエッチ
ングレートの変化量が大きいということがわかる。

【００６０】また、図５(ｂ)には、本実施形態の静電チ
ャックを備えたエッチング装置を用いて、ポリイミドを
エッチングする際の、高周波電力とエッチングレートと
の関係を示す。図５(ｂ)において曲線(Ｈ)は高周波電力
の周波数が３５０ｋＨｚの場合の測定結果を示し、曲線
(Ｉ)は高周波電力の周波数が１３．５６ＭＨｚの場合の
測定結果を示す。

【００６１】ここでは全ての測定について、エッチング
ガスとしてＣＦ₄とＯ₂との混合ガスを流量５００SCCMで
処理室内に導入してエッチングを行った。曲線(Ｈ)に
は、高周波電力が１ｋＷのときには、エッチングレート
が６０００Å／minであり、２ｋＷになると１３５００
Å／minまで大きくなることが示されており、高周波電
力が１ｋＷ上昇するとエッチングレートが７５００Å／
min増加していることがわかる。

【００６２】曲線(Ｉ)には、高周波電力が１ｋＷのとき
には、エッチングレートが４０００Å／minであり、２
ｋＷになると８５００Å／minになっていることが示さ
れており、高周波電力が１ｋＷ上昇するとエッチングレ
ートが４５００Å／min増加していることがわかる。

【００６３】これより、高周波電力の周波数が小さい曲
線(Ｈ)のほうが、周波数が大きい曲線(Ｉ)に比して高周
波電力の変化によるエッチングレートの変動が大きく、
またエッチングレートも大きくなっていることがわか
る。

【００６４】以上のように、ＲＩＥ装置では、プラズマ
エッチング装置に比してエッチングレートが高く、高周
波電力を変化させることでエッチングレートも高くなる
ことから、高速なエッチングをする場合にはＲＩＥ装置
の方が好ましいかに思われる。

【００６５】しかし、ＲＩＥ装置では、基板を載置する
電極に高周波電圧を印加する必要があり、このように高
周波電圧が印加される電極に、基板を搬送するための搬
送機構を取り付ける必要がある。このため、搬送機構
と、基板に印加される高周波電圧との絶縁をとる必要が
あるため、フィルム状の基板のように自由度の大きな基
板の場合技術的に大きな困難を伴うという難点がある。

【００６６】この点、プラズマエッチング装置は基板側
が接地電位に接続されているため、かかる高周波電圧と
の絶縁をとる必要が無く、インラインエッチング装置
や、両面エッチング装置や、多段電極エッチング装置を
容易に構成でき、さらに製造コストも２／３程度で済む
利点がある。従って、本発明をＲＩＥ装置に適用するこ
とはむろん可能であるが、実用上はＲＩＥ装置よりもプ
ラズマエッチング装置に適用することが好ましい。

【００６７】なお、本実施形態では、真空処理装置とし
てプラズマエッチング装置１について説明しているが、
本発明はこれに限らず、ＣＶＤ装置などの成膜装置や、
スパッタリング装置等の他の装置にも適用可能である。

【００６８】また、本実施形態の静電チャック１１では
電圧印加用の電極として双極型を採用し、図２(ａ)に示
すように配置しているが、本発明はこのような配置関係
に限らず、また、単極型を用いてもよい。

【００６９】また、支持体１２上で電極支持部２２₁〜
２２₄を４分割しているが本発明はこれに限らず、基板
の大きさに合わせていくつに分割してもよい。さらに、
本実施形態では電極支持部２２₁〜２２₄の間隙を１mmと
しているが、本発明はこれに限らず、１mm以下に設定さ
れていれば基板６の浮きを抑えることができる。また正
電圧印加電極１４Ａ、負電圧印加電極１４Ｂ間の間隔を
２mmとしているが、本発明はこの値には限らず、２mm以
下に設定されていればよい。

【００７０】また、本実施形態では、プラズマ励起のた
めに上部電極３に印加する高周波電圧の周波数を４００
ｋＨｚとしていたが、本発明はこれに限らず、１５０ｋ
Ｈｚ〜４５０ｋＨｚの範囲に設定することが好ましい。
プラズマ密度とイオンエネルギーの積によってエッチン
グレートはほぼ決定されるが、上記の範囲をとることで
エッチングレートはほぼ最大となり、高速なエッチング
ができるためである。

【００７１】さらに、本実施形態では処理対象物として
フィルム状の基板について説明しているが、本発明はこ
れに限らず、シリコン基板等、他の静電吸着可能な基板
に適用することも可能である。

【００７２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、処理
対象物の面積が大きい場合であってもこれを静電吸着す
ることができる。従って基板の温度制御性が向上し、ク
ランプを用いて基板を固着する必要がないので、こうし
た場合に基板が浮き、浮いた箇所に放電が集中して基板
が焼けるという従来生じていた問題も防止できる。

【００７３】更に、静電チャックに熱応力が生じてもマ
イクロクラックが生じないので、このマイクロクラック
から異常放電が生じてしまうことを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態のプラズマエッチング装置を
説明する断面図

【図２】(ａ)：本発明の実施形態の静電チャックにおけ
る電極の配置関係を説明する図 (ｂ)：本発明の実施形態の静電チャックの構成を説明す
る断面図

【図３】本発明の実施形態の静電チャックを説明する平
面図

【図４】(ａ)：本発明の実施形態の静電チャックにおい
て接合距離及び電極間距離と、基板の浮き上がりとの関
係を説明するグラフ (ｂ)：本発明の実施形態において放電時間と基板表面温
度との関係を説明するグラフ

【図５】(ａ)：ＲＩＥ装置とプラズマエッチング装置に
ついて高周波電力と、ポリイミドエッチングレートとの
関係を比較したグラフ (ｂ)：本発明の実施形態のプラズマエッチング装置にお
いて、周波数の異なる高周波電力を印加した場合の、高
周波電力とポリイミドのエッチングレートとの関係を説
明するグラフ

【図６】(ａ)：従来のＲＩＥ装置の構造を説明する図 (ｂ)：従来のフィルム状の基板の浮きを説明する断面図

【符号の説明】

１…プラズマエッチング装置２…処理室３…上部電
極４…ガス導入路６…基板(処理対象物) ７…電圧
印加部８…吸着電圧発生部１１…静電チャック１
２…支持体１３…絶縁板１４Ａ…正電圧印加電極
１４Ｂ…負電圧印加電極１５…絶縁封止材１６…表
面吸着電極１９…接着剤(緩衝材) ２２、２２₁〜２
２₄…電極支持部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者太田賀文千葉県山武郡山武町横田523番地日本真空技術株式会社千葉超材料研究所内Ｆターム(参考） 5F004 AA16 BA04 BB12 BB13 BB22 BB29 5F031 FF03 KK06 KK07 MM10 MM11 5F045 AA08 AA19 BB16 EH13 EM05 5F103 AA08 AA10 BB33 BB41 RR10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理対象物を表面に静電吸着する静電吸着
装置であって、前記静電吸着に必要な電圧が印加される静電吸着用電極
と、前記静電吸着用電極を被覆して支持し、絶縁物よりなる
電極支持部とを有し、少なくとも前記電極支持部が複数に分割されていること
を特徴とする静電吸着装置。
【請求項２】複数に分割された前記電極支持部は、相互
に隣接する前記電極支持部間に間隙が設けられるように
配置されたことを特徴とする請求項１記載の静電吸着装
置。
【請求項３】前記間隙は、１mm以下であることを特徴と
する請求項２記載の静電吸着装置。
【請求項４】前記間隙には、応力を緩和可能な材質から
なる緩衝材が設けられたことを特徴とする請求項２又は
請求項３のいずれか１項記載の静電吸着装置。
【請求項５】前記緩衝材は、接着剤からなることを特徴
とする請求項４記載の静電吸着装置。
【請求項６】前記複数に分割された電極支持部は、１枚
の取付用基板上に設けられたことを特徴とする請求項１
乃至請求項５のいずれか１項記載の静電吸着装置。
【請求項７】前記静電吸着用電極は２種類設けられ、前
記２種類の静電吸着用電極間に一定電圧が印加されるよ
うに構成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項６
のいずれか１項記載の静電吸着装置。
【請求項８】真空排気可能な処理室と、請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の静電吸着装
置とを有することを特徴とする真空処理装置。