JP2004111533A - Electrostatic attraction apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理体用静電吸着装置に関し、特に、薄肉化された被処理体を静電気力により吸着する静電吸着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体製造装置は、一般的に、真空減圧されるチャンバーを備え、このチャンバー内に被処理体を保持するための保持装置が配置されている。
【0003】
図3は、従来の静電吸着装置を備える被処理体保持装置の概略構成を示す縦断面図である。
【0004】
図3において、保持装置21は、金属(例えば、アルミニウム、ステンレス、ニッケル等)で形成されたベース部材23と、このベース部材23の上面に直接接合され、被処理体であるウエハ22を吸着して保持する静電吸着装置24とを備える。
【0005】
ウエハ22は、回路パターンが形成された面(以下、「パターン面」という。)の反対側の面(以下、「パターン裏面」という。)にプラズマ等による加工処理が施される場合を想定して、そのパターン面にウエハ22と同じ外径の誘電体から成る保護フィルム27が接着されている。ウエハ22は、保護フィルム27の下面が静電吸着装置24の上面と密着するように載置される。
【0006】
静電吸着装置24は、導線28を介して外部の可変直流電源29に接続された電極25と、電極25全面を覆うと共に、保護フィルム27と同様の誘電体から成る保護膜26とを有する。静電吸着装置24は、可変直流電源29により電極25に直流電流が印加されると、電極25から保護膜26に与えられた電荷と保護フィルム27の表面近傍で分極した電荷に起因する静電気力により吸着力を発生してウエハ22を吸着保持する。
【0007】
ウエハ22や保護フィルム27、静電吸着装置24の表面は、実際には微小な凸凹が多数存在し、平坦になっていないために、例えば、静電吸着装置24の上面と保護フィルム27の下面との接合部は点接触となり、これらの間の熱伝導が低下するおそれがある。
【0008】
そこで、ウエハ22と静電吸着装置24との間の接合部にヘリウムガス等を充填する構造を有し、それらの熱伝導を向上させる静電吸着装置が提案されている(例えば、特許文献1)。
【0009】
【特許文献1】
特開2001−110883号公報
【0010】
【発明が解決しようとしている課題】
しかしながら、上記従来の保持装置21では、電極25全面を覆うと共に、誘電体から成る保護膜26や保護フィルム27を介して被処理体であるウエハ22が静電吸着装置24に載置されているので、ウエハ22と静電吸着装置24との間の熱伝導が低下して、例えば、プラズマエッチング処理時にウエハ22の冷却効率が低下したり、ウエハ22の温度制御が難しくなるという問題がある。
【0011】
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、被処理体との間の熱伝導の低下を防止すると共に、部品のコストダウンを図ることができる静電吸着装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の静電吸着装置は、電極と、当該電極を覆うと共に誘電体から成る保護膜とを備え、被処理体を静電気力により吸着保持する静電吸着装置において、前記保護膜は、前記電極における前記被処理体の載置面以外の面に形成されていることを特徴とする。
【0013】
請求項2記載の静電吸着装置は、請求項1記載の静電吸着装置において、前記被処理体は、前記電極との接合面に誘電体から成る保護フィルムが接着されていることを特徴とする。
【0014】
請求項3記載の静電吸着装置は、請求項1又は2記載の静電吸着装置において、前記誘電体は、クオーツ、ポリイミド樹脂、及びセラミックのいずれか1つから成ることを特徴とする。
【0015】
請求項4記載の静電吸着装置は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の静電吸着装置において、前記被処理体は、50〜100μmの厚みを有する半導体ウエハであることを特徴とする。
【0016】
請求項5記載の静電吸着装置は、請求項2乃至4のいずれか1項に記載の静電吸着装置において、前記保護フィルムは、前記被処理体上の回路パターンが形成された面に形成されていることを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る静電吸着装置を図面を参照して説明する。
【0018】
図1は、本発明の実施の形態に係る静電吸着装置を備える被処理体保持装置の概略構成を示す縦断面図である。本被処理体保持装置は、例えば、不図示のプラズマエッチング処理装置内に配置されるものである。
【0019】
図1において、被処理体保持装置1は、例えば、アルミニウム、ステンレス、ニッケル等の金属で形成されたベース部材3と、このベース部材3の上面に直接接合され、被処理体2を吸着して保持する静電吸着装置4とを備える。
【0020】
被処理体2は、シリコン(Si)やガリウム砒素(GaAs)等の半導体ウエハから成り、いずれか一方の面に回路パターンが形成されている。本実施の形態では、被処理体2における回路パターンが形成された面(以下、「パターン面」という。)の反対側の面(以下、「パターン裏面」という。)にプラズマエッチング処理が施される場合を想定しており、パターン面には、被処理体2と同じ外径の誘電体から成る保護フィルム7が接着されている。
【0021】
静電吸着装置4は、導線8を介して外部の可変直流電源9に接続された電極5と、電極5を覆うと共に、保護フィルム7と同様の誘電体から成る保護膜6とを有する。電極5は、厚さ20〜30μmの銅(Cu)等の導電体から成る。保護膜6に用いられる誘電体は、クオーツ(水晶)やポリイミド樹脂、セラミック(例えば、アルミナ(Al2O3)、窒化アルミニウム(AlN)、酸化亜鉛(Zn2O3)、及びボロンナイトライド(BN,PBN))等から成る。
【0022】
保護膜6は、電極5における被処理体2の載置面以外の面に形成されている。このため、被処理体2は、保護フィルム7を介して電極5の表面と密着するように電極5の上に載置される。
【0023】
静電吸着装置4は、可変直流電源9により電極5に直流電流が印加されると、電極5から保護フィルム7に与えられた電荷に起因する静電気力により吸着力を発生して被処理体2を吸着保持する。必要となる吸着力は、保護フィルム7に用いられる誘電体の材質や厚みにより異なるが、電極5と被処理体2との間の電位差を調整することによって得ることができる。
【0024】
被処理体保持装置1は、被処理体2と静電吸着装置4との接合部及び/又は静電吸着装置4とベース部材3との接合部にガスを充填するガス噴出装置を備える。ガス噴出装置は、上述した接合部にヘリウム等のガスを充填することにより、接合部のわずかな隙間を埋めて熱伝導性を向上させると共に、被処理体2の冷却を行う。これにより、被処理体2が保護フィルム7や電極5を覆う誘電体を介して被処理体保持装置1上に載置されても、被処理体2と静電吸着装置4との間の熱伝導性が低下しないので、プラズマエッチング処理時に被処理体2の冷却効率を向上させると共に、被処理体2の温度制御を容易に行うことができる。
【0025】
本実施の形態では、被処理体2は外径が8インチφのものを想定しているが、どのような外径のものであってもよい。被処理体2の厚みは、通常、約750μmであるが、パターン裏面が研磨・研削加工されており、約50〜100μmにまで薄肉化されている。
【0026】
保護フィルム7は、被処理体2の搬送時やプラズマエッチング処理時に、被処理体2が外力により簡単に破損しないような物理的強度の高いものが必要とされる一方、被処理体2の搬送台や静電吸着装置4に吸着保持しやすいものが必要とされる。
【0027】
保護フィルム7に用いられる誘電体としては、保護膜6と同様に、クオーツ(水晶)やポリイミド樹脂、セラミック(例えば、アルミナ(Al2O3)、窒化アルミニウム(AlN)、酸化亜鉛(Zn2O3)、及びボロンナイトライド(BN,PBN))等が好適である。これらは、誘電率や熱伝導率に優れており、被処理体2の大きさやプラズマエッチング処理時の状態、又は半導体製造装置の種類等に応じて適宜選択される。
【0028】
保護フィルム7の厚みは、誘電体の物理的強度に応じて設定されるが、クオーツでは100〜500μmが好ましく、ポリイミド樹脂では300〜600μmが好ましい。また、セラミックでは100〜500μmが好ましい。
【0029】
特に、クオーツは他の誘電体に比べて加工性が良く、ポリイミド樹脂は誘電率が大きいので良い。また、セラミックは、他の誘電体に比べて熱伝導率及び誘電率が大きいので良い。
【0030】
上記実施の形態によれば、導線8を介して外部の可変直流電源9に接続された電極5と、電極5を覆うと共に誘電体から成る保護膜6とを備える静電吸着装置4において、保護膜6が電極5における被処理体2の載置面以外の面に形成されているので、被処理体2との間の熱伝導の低下を防止すると共に、電極5を覆う保護膜6が不要となり、部品のコストダウンを図ることができる。
【0031】
上記実施の形態では、保護膜6が電極5の外周面をも覆っていたが、図2に示すように電極5の外周面まで覆わず、電極5と静電吸着装置4を形成する誘電体との半径方向の長さを同一に設定してもよい。また、電極5は銅(Cu)から成るが他の導電体であってもよい。
【0032】
被処理体2と保護フィルム7とを接着する接着剤は、プラズマエッチング処理後の後工程での処理を考慮して熱や溶剤等により剥がしやすいものがよい。また、接着せずに単に保護フィルム7の上面に被処理体2を載せるだけであってもよい。この場合、被処理体2と保護フィルム7が残留静電気により互いに吸着されるので、搬送時等における保護フィルム7の落下を防止することができる。
【0033】
また、保護フィルム7は、液状の保護フィルム材料が被処理体2に塗布された後に加熱乾燥され、形成されてもよい。
【0034】
保護フィルム7は被処理体2と同じ外径としたが、それに限られないことは云うまでもない。また、保護フィルム7は、被処理体2のパターン面に接着されているが、パターン裏面に接着されていても本発明の効果を有する。
【0035】
上記実施の形態における被処理体保持装置1は、プラズマエッチング処理装置に備えられているが、プラズマエッチング処理装置以外の他の半導体製造装置、例えば、CVD等にも適用できることは云うまでもない。
【0036】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の装置によれば、電極を覆うと共に誘電体から成る保護膜が、電極における被処理体の載置面以外の面に形成されているので、被処理体との間の熱伝導の低下を防止すると共に、電極を覆う誘電体が不要となり、部品のコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る静電吸着装置を備える被処理体保持装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図2】図1における静電吸着装置の変形例を示す縦断面図である。
【図3】従来の静電吸着装置を備える被処理体保持装置の概略構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1,21 被処理体保持装置
2,22 被処理体
3,23 ベース部材
4,24 静電吸着装置
5,25 電極
6,26 保護膜
7,27 保護フィルム[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrostatic attraction device for an object to be processed, and more particularly, to an electrostatic attraction device for attracting a thinned object to be processed by an electrostatic force.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A semiconductor manufacturing apparatus generally includes a chamber that is evacuated to a reduced pressure, and a holding device for holding an object to be processed is arranged in the chamber.
[0003]
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of an object-to-be-processed holding device provided with a conventional electrostatic attraction device.
[0004]
In FIG. 3, a
[0005]
It is assumed that the
[0006]
The
[0007]
Since the surface of the
[0008]
In view of this, there has been proposed an electrostatic attraction device having a structure in which a joining portion between the
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2001-110883 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electrostatic attraction device that can prevent a decrease in heat conduction between an object to be processed and reduce the cost of components. Aim.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an electrostatic attraction device according to claim 1 includes an electrode, a protective film that covers the electrode and is made of a dielectric material, and electrostatically attracts and holds an object to be processed by electrostatic force. In the apparatus, the protective film is formed on a surface of the electrode other than the surface on which the object to be processed is placed.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the electrostatic attraction device according to the first aspect, the object to be processed has a protective film made of a dielectric adhered to a joint surface with the electrode. I do.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the electrostatic attraction device according to the first or second aspect, the dielectric is made of any one of quartz, polyimide resin, and ceramic.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the electrostatic attraction device according to any one of the first to third aspects, the object to be processed is a semiconductor wafer having a thickness of 50 to 100 μm. And
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in the electrostatic attraction device according to any one of the second to fourth aspects, the protection film is formed on a surface of the workpiece on which a circuit pattern is formed. It is characterized by having been done.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of an object-to-be-processed holding device provided with an electrostatic suction device according to an embodiment of the present invention. The object-to-be-processed holding device is arranged, for example, in a plasma etching device (not shown).
[0019]
In FIG. 1, an object-to-be-processed holding device 1 is, for example, a
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
When a DC current is applied to the
[0024]
The processing object holding device 1 includes a gas ejection device that fills a gas at a bonding portion between the
[0025]
In the present embodiment, the
[0026]
The
[0027]
As the dielectric used for the
[0028]
The thickness of the
[0029]
In particular, quartz has good workability compared to other dielectrics, and polyimide resin is good because it has a large dielectric constant. Further, ceramics are preferable because they have higher thermal conductivity and dielectric constant than other dielectrics.
[0030]
According to the above-described embodiment, in the
[0031]
In the above embodiment, the
[0032]
The adhesive that bonds the
[0033]
Further, the
[0034]
Although the
[0035]
Although the object holding apparatus 1 in the above embodiment is provided in a plasma etching apparatus, it goes without saying that the object holding apparatus 1 can be applied to a semiconductor manufacturing apparatus other than the plasma etching apparatus, for example, CVD.
[0036]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the apparatus of the present invention, since the protective film covering the electrode and made of a dielectric is formed on the surface of the electrode other than the mounting surface of the object to be processed, the object to be processed is In addition to preventing a decrease in heat conduction between the electrodes, a dielectric covering the electrodes is not required, and the cost of parts can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view illustrating a schematic configuration of a workpiece holding device including an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a modification of the electrostatic suction device in FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a processing target object holding device including a conventional electrostatic suction device.
[Explanation of symbols]
1, 21
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002270163A JP2004111533A (en) | 2002-09-17 | 2002-09-17 | Electrostatic attraction apparatus |
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---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004111533A true JP2004111533A (en) | 2004-04-08 |
Family
ID=32267883
Family Applications (1)
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Country | Link |
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-
2002
- 2002-09-17 JP JP2002270163A patent/JP2004111533A/en active Pending
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