JP2007311737A - 静電チャック - Google Patents
静電チャック Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007311737A JP2007311737A JP2006225287A JP2006225287A JP2007311737A JP 2007311737 A JP2007311737 A JP 2007311737A JP 2006225287 A JP2006225287 A JP 2006225287A JP 2006225287 A JP2006225287 A JP 2006225287A JP 2007311737 A JP2007311737 A JP 2007311737A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- electrostatic chuck
- insulating substrate
- dielectric
- flatness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
【課題】静電チャックの吸着面の良好な平面度を後加工することなく実現し、小さな印加電圧で大きな吸着力が得られる静電チャックを安価に提供する。
【解決手段】絶縁性基体と、当該絶縁性基体上に形成された電極、及び前記絶縁性基体及び前記電極上に形成された誘電体を有する静電チャックであって、前記絶縁性基体上に形成された電極の厚さが、前記絶縁性基体の平面度に対して1/10以下である静電チャック。
【選択図】図1
【解決手段】絶縁性基体と、当該絶縁性基体上に形成された電極、及び前記絶縁性基体及び前記電極上に形成された誘電体を有する静電チャックであって、前記絶縁性基体上に形成された電極の厚さが、前記絶縁性基体の平面度に対して1/10以下である静電チャック。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体デバイス製造装置、液晶デバイス製造装置等の半導体・液晶分野に用いられる静電チャックに関する。
半導体デバイスや液晶デバイスを製造する際、特に真空雰囲気においてはシリコンウェーハやガラス基板等を保持するために、面吸着が可能な静電チャックが使用される。静電チャックは電極及び電極上に形成された誘電体を備え、電極に電圧を印加することにより電極から被吸着物の間で構成されるコンデンサ回路に電荷を充電させて吸着力を発生させる。また、通常は機械的強度を保つため、絶縁性の基体を具備することが多い。
静電チャックは、特許文献1に記載されているように樹脂フィルムなどを誘電体として基体に貼り付けたり、特許文献2に記載されているように電極を形成した誘電体セラミックスを基体に貼り付けたり、誘電体セラミックスの中に電極を埋設した構造が知られている。また、特許文献3及び4に記載されているように絶縁性の基体上に電極を形成した後、電極をセラミックス等の無機物で覆うように誘電体を形成する構造もある。
静電チャックにおいて、低電圧の印加で大きな吸着力を得るためには、前述のコンデンサ回路に多くの電荷を充電することが好ましい。そのためには被吸着物と誘電体の間に生じる空間を狭くすることが必要である。この空間の大きさを決める要素は、被吸着物と誘電体各々の表面粗さと平面度が揚げられるが、被吸着物であるシリコンウェーハや液晶用ガラスには屈曲性があり、吸着後に静電チャックの誘電体吸着面に倣うと考えられる為、その平面度はそれ程重要ではない。また、被吸着物の表面粗さは誘電体の表面粗さよりも小さい。したがって、被吸着物と誘電体の間に生じる空間の大きさは、誘電体吸着面の形状が支配的であり、その表面粗さは小さく且つ、良好な平面度に仕上げることが好ましい。
そこで、プラスチック材料を接合させる構造の静電チャックにおいては特許文献1の場合には、電極はその上面に絶縁体層表面と同一平面になるように埋設されており、この面に誘電体からなる吸着層を密着している。また、特許文献2〜4に示されるような電極を誘電体セラミックス等の無機物で被覆した構造の静電チャックにおいては、誘電体であるセラミックスなどの無機物を研磨して吸着面を良好な平面度に加工している。
しかし、特許文献1に示される構造では電極を絶縁体層表面と同一平面に電極を埋め込むのは容易ではなく、電極となる銅箔厚さは0.010mm(10μm)を超えるため、電極をくし型に配置した場合は吸着面の平面度を保つこととは困難であり、低電圧で大きな吸着力を得るのは難しい。また、特許文献2に示されるような電極を誘電体セラミックス等の無機物で被覆した構造の静電チャックにおいては、平滑な面を得るために1mm以下の薄いセラミック等の誘電体膜を電極が露出しないように注意深く研磨加工をする必要がある。特許文献3及び4に示される電極をセラミックスなどの無機物で覆うように誘電体を形成した構造の静電チャックにおいては、電極の厚さが誘電体吸着面の平面度を阻害するため、パターンニングされた電極の厚さを誘電体で吸収せねばならない。
このような従来の技術では、低電圧で大きな吸着力を得るのは難しく、電極の厚みによる誘電体吸着面の平面度の悪化を吸収するため種々の手法を取る必要があり、小さな印加電圧で大きな吸着力を得ようとすると、静電チャックのコスト高を招いていた。
そこで、静電チャックの吸着面の良好な平面度が容易に得られ、かつ小さな印加電圧で大きな吸着力が得られる静電チャックが求められていた。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、以下に関する。
(1)絶縁性基体と、当該絶縁性基体上に形成された電極、及び前記絶縁性基体及び前記電極上に形成された誘電体を有する静電チャックであって、前記絶縁性基体上に形成された電極の厚さが、前記絶縁性基体の平面度に対して1/10以下である静電チャック。
(2)前記絶縁性基体の平面度が、5μm以下である項(1)記載の静電チャック。
(3)絶縁性基体が、セラミックスである項(1)又は(2)記載の静電チャック。
(1)絶縁性基体と、当該絶縁性基体上に形成された電極、及び前記絶縁性基体及び前記電極上に形成された誘電体を有する静電チャックであって、前記絶縁性基体上に形成された電極の厚さが、前記絶縁性基体の平面度に対して1/10以下である静電チャック。
(2)前記絶縁性基体の平面度が、5μm以下である項(1)記載の静電チャック。
(3)絶縁性基体が、セラミックスである項(1)又は(2)記載の静電チャック。
本発明になる静電チャックは、従来の静電チャックと比較して低電圧で大きな吸着力を得ることが出来、且つ、安価に提供できるため、導体・半導体及び絶縁物吸着用の静電チャックとして好適である。
本発明の静電チャックは、絶縁性基体と絶縁性基体上に形成された電極、及び絶縁性基体及び電極上に形成された誘電体を有する静電チャックであって、絶縁性基体に形成された電極の厚さが、前記絶縁性基体(電極形成面)の平面度に対して1/10以下である。本発明の静電チャックに用いられる絶縁性基体の材料としては、Al2O3、Si3N4、AlN、SiC、SiO2等のセラミックス材料、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、エポキシ樹脂ガラス布基材積層板などが挙げられるが、電極形成面の平面度を良好に加工する為に必要な剛性の点からセラミック材料が好ましい。また、絶縁性基体に形成する電極材料としては、Al、Cu、Ta、Mo、Cr、Ti等の金属やITO(インジウム−錫の酸化物)等が挙げられる。更に電極材料は、1μm以下の厚さで形成されることが好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.1μm以下が特に好ましい。また、0.001μm以上が好ましい。電極の厚さが1μmを超えると誘電体表面(吸着面)の平面度が悪化してしまう傾向にあり、0.001μm未満であると電圧印加時に流れるコンデンサ回路への充電電流と電極の抵抗で生じる発熱で電極が焼損しやすくなる傾向にある。これらの電極を形成する方法としては、薄膜を形成することのできる方法であれば特に制限されないが、スパッタ、真空蒸着、CVD、めっきなどが挙げられ、膜質及び膜厚の均一性の観点からスパッタが好ましく使用できる。
さらに、誘電体材料としては、絶縁破壊電圧が大きい膜が好ましく、Al2O3、SiO2等が用いられるが、耐電圧と吸着力が満足出来れば、ポリイミド等の樹脂、ポリアミドイミド樹脂等でも差し支えない。またジルコニア、コーディエライト、ガラス、窒化ケイ素、Si3N4、AlN、SiC、BaTiO3等のセラミックス材料でもよい。誘電体材料は、1層又は2層以上形成してもよく、特に制限はない。なお2層以上形成する場合は、前記のセラミックス材料の表面にポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等を被膜してもよい。
本発明の静電チャックは、絶縁性基体(電極形成面)の平面度が、5μm以下であることが好ましく、1μm以下がより好ましい。平面度が5μmを超えると、誘電体膜形成後の吸着力が著しく小さくなってしまう傾向にある。これらの誘電体層を形成する方法としては、セラミック材料に対してはCVD(化学気層堆積法)、樹脂材料に対してはスピンコートなどが挙げられるが、セラミック材料の膜質及び膜厚の均一性、の観点からCVDが好ましく使用できる。
なお、この平面度及び前述した電極の厚さの測定方法は、特に限定しないが、例えばレーザー干渉法(計)、接触式触針法(計)などが挙げられるが、薄膜に傷をつけないとの観点からレーザー干渉法(計)を好適に使用することができる。
本発明の静電チャックは、前記絶縁性基体上に形成された電極の厚さが、絶縁性基体(電極形成面)の平面度に対して1/10以下であることが好ましく、1/20以下であることが拠り好ましく、1/100以下であることが最も好ましい。この値が1/10を超えると、すなわち、電極の厚さが絶縁性基体(電極形成面)の平面度に対して厚くなると、誘電体表面(吸着面)の平面度が悪化して吸着力が小さくなってしまう傾向にある。
以下、本発明の静電チャックを、図面を引用して説明する。
図1は、本発明の実施例になる静電チャックの断面図、図2は、従来の静電チャックの製造中間品の断面図及び図3は、図2の静電チャックの製造最終形態の断面図(完成図)である。静電チャックを用いてガラス基板を電気的に吸着する方法においては、静電チャックの誘電体層上に、ガラス基板を載置し、電圧印加電極と直流電源とを接続し、直流電源により電位差V電極間に与える。その結果,誘電体とガラス基板に誘起される電荷により吸着力を発生することができる。
図1は、本発明の実施例になる静電チャックの断面図、図2は、従来の静電チャックの製造中間品の断面図及び図3は、図2の静電チャックの製造最終形態の断面図(完成図)である。静電チャックを用いてガラス基板を電気的に吸着する方法においては、静電チャックの誘電体層上に、ガラス基板を載置し、電圧印加電極と直流電源とを接続し、直流電源により電位差V電極間に与える。その結果,誘電体とガラス基板に誘起される電荷により吸着力を発生することができる。
なお、製造工程の面からのメリットとして、図1に示す本発明の静電チャックは、電極の厚さが誘電体の平面度に比して十分薄いため、電極厚さの影響は吸着面の平面度に影響せず、絶縁性基体の平面度が誘電体の平面度にも反映される。図2に示す従来の静電チャックでは、電極が厚い為に後から形成する誘電体の表面に電極厚みの影響が顕著に生じ、図3に示すように追加工が必要になる。
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれに制限するものではない。
実施例1
寸法が、100mm×100mmで、厚さが10mmで電極形成面の平面度が0.0005mm(0.5μm)のアルミナセラミックスを準備した。次いで、このアルミナセラミックスの片面にスパッタリングにより電極材料として厚さ0.05μm(50nm)のアルミニウム膜を全面に形成した。
実施例1
寸法が、100mm×100mmで、厚さが10mmで電極形成面の平面度が0.0005mm(0.5μm)のアルミナセラミックスを準備した。次いで、このアルミナセラミックスの片面にスパッタリングにより電極材料として厚さ0.05μm(50nm)のアルミニウム膜を全面に形成した。
その後、常法によるフォトリソグラーフィーとエッチングにより、アルミニウム膜を線幅1mm及び線間1mmの櫛歯形状にパターニング加工した。パターニング電極の概略形状を図4に示す。
さらに、TEOSガスを用いたプラズマCVD((化学気層堆積法)により、耐電圧600V/μmのSiO2膜を20μm堆積させ、前述の電極を被覆し誘電体とした。本構造の静電チャックの吸着面の平面度を測定したところ1.5μmであった。
なお、セラミックの電極形成面と電極厚さ、及び吸着面の平面度は、レーザー干渉計を用いた形状測定器(黒田精工:ナノメトロ)により測定した。従って、本実施例において電極の厚みは、絶縁性基体(電極形成面)の平面度に対して1/10であった。また、20mm×20mmで厚さが0.7mmの無アルカリガラス基板を用い、真空中で旧着後にロードセルを介して、それを垂直方向に引き剥がすことによって吸着力を測定したところ、±2000Vの電圧印加で60kPaの吸着力を得た。
また、同様に電極材料を0.045μm厚みとして絶縁性基体(電極形成面)の平面度に対して1/11とした試料では±2000Vの電圧印加で70kPaの吸着力を得た。それに対し、電極材料を0.055μm厚みとして絶縁性基体(電極形成面)の平面度に対して1/9とした試料では±2000Vの電圧印加で49kPaの吸着力しか得られなかった。
実施例2
前述の実施例1の静電チャック構造の誘電体をSiO2の代わりに厚さ55μmのポリイミドテープ((株)寺岡製作所製、商標名;カプトンテープ)で被覆した以外は実施例1と同様に行なった。誘電体表面の平面度は1μmであった。実施例1と同様にガラス基板に対する吸着力を測定したところ、±4000Vで60kPaの吸着力を確認した。
前述の実施例1の静電チャック構造の誘電体をSiO2の代わりに厚さ55μmのポリイミドテープ((株)寺岡製作所製、商標名;カプトンテープ)で被覆した以外は実施例1と同様に行なった。誘電体表面の平面度は1μmであった。実施例1と同様にガラス基板に対する吸着力を測定したところ、±4000Vで60kPaの吸着力を確認した。
比較例1
実施例1の静電チャック構造において電極をAg−Pd 厚膜ペースト(田中貴金属工業株式会社製、商品名:TR4846)を印刷焼成することにより厚さ10μmで形成し、実施例1と同様に誘電体膜を形成した。絶縁性基体(電極形成面)の平面度に対して20/1であった。その結果、実施例1と同様の測定で±4000Vの電圧印加で5kPaの吸着力しか得ることが出来なかった。
実施例1の静電チャック構造において電極をAg−Pd 厚膜ペースト(田中貴金属工業株式会社製、商品名:TR4846)を印刷焼成することにより厚さ10μmで形成し、実施例1と同様に誘電体膜を形成した。絶縁性基体(電極形成面)の平面度に対して20/1であった。その結果、実施例1と同様の測定で±4000Vの電圧印加で5kPaの吸着力しか得ることが出来なかった。
1 絶縁性基体
2 パターンニング電極
3 誘電体
4 吸着面
5 絶縁体
6 絶縁性基体の電極形成面
2 パターンニング電極
3 誘電体
4 吸着面
5 絶縁体
6 絶縁性基体の電極形成面
Claims (3)
- 絶縁性基体と、当該絶縁性基体上に形成された電極、及び前記絶縁性基体及び前記電極上に形成された誘電体を有する静電チャックであって、前記絶縁性基体上に形成された電極の厚さが、前記絶縁性基体の平面度に対して1/10以下である静電チャック。
- 絶縁性基体の平面度が、5μm以下である請求項1記載の静電チャック。
- 絶縁性基体が、セラミックスである請求項1又は2記載の静電チャック。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006225287A JP2007311737A (ja) | 2006-04-21 | 2006-08-22 | 静電チャック |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006117774 | 2006-04-21 | ||
JP2006225287A JP2007311737A (ja) | 2006-04-21 | 2006-08-22 | 静電チャック |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007311737A true JP2007311737A (ja) | 2007-11-29 |
Family
ID=38844284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006225287A Pending JP2007311737A (ja) | 2006-04-21 | 2006-08-22 | 静電チャック |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007311737A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2019022258A1 (ja) * | 2017-07-28 | 2020-07-16 | 京セラ株式会社 | 基板保持部材および半導体製造装置 |
CN116525525A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-08-01 | 无锡卓瓷科技有限公司 | 一种碳化硅静电吸盘及制作方法 |
CN117832036A (zh) * | 2024-03-05 | 2024-04-05 | 无锡卓瓷科技有限公司 | 一种热熔铝电极层静电吸盘及制作工艺 |
-
2006
- 2006-08-22 JP JP2006225287A patent/JP2007311737A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2019022258A1 (ja) * | 2017-07-28 | 2020-07-16 | 京セラ株式会社 | 基板保持部材および半導体製造装置 |
CN116525525A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-08-01 | 无锡卓瓷科技有限公司 | 一种碳化硅静电吸盘及制作方法 |
CN117832036A (zh) * | 2024-03-05 | 2024-04-05 | 无锡卓瓷科技有限公司 | 一种热熔铝电极层静电吸盘及制作工艺 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7983017B2 (en) | Electrostatic chuck and method of forming | |
US7881036B2 (en) | Electrode sheet for electrostatic chuck, and electrostatic chuck | |
CN1790889B (zh) | 被吸附物的处理方法以及静电吸附方法 | |
TW200405443A (en) | Electrostatic absorbing apparatus | |
WO2010087345A1 (ja) | Euvリソグラフィ用反射型マスクブランクの製造方法 | |
WO2000072376A1 (fr) | Mandrin electrostatique et dispositif de traitement | |
JP5708648B2 (ja) | サポート基板 | |
JP2008251737A (ja) | 静電チャック装置用電極部材ならびにそれを用いた静電チャック装置および静電吸着解除方法 | |
TW200832604A (en) | Electrostatic chuck device | |
KR100614021B1 (ko) | 정전 척 장치용 전극 시트, 정전 척 장치 및 흡착 방법 | |
JP2005223185A (ja) | 静電チャックとその製造方法 | |
US20080151466A1 (en) | Electrostatic chuck and method of forming | |
JP2008016709A (ja) | 静電チャックおよびその製造方法 | |
JP5203663B2 (ja) | 基板構造体、及び基板構造体の製造方法 | |
TW202025377A (zh) | 用於薄晶圓載體的方法和裝置 | |
JP2007311737A (ja) | 静電チャック | |
TWI718540B (zh) | 觸控結構及其製作方法與觸控顯示裝置 | |
JP2010519750A (ja) | ピエゾアクチュエータおよびピエゾアクチュエータの製造方法 | |
EP2915189A1 (en) | Electrostatic chuck with photo-patternable soft protrusion contact surface | |
KR20100090559A (ko) | 에어로졸 코팅층을 갖는 정전척 및 그 제조방법 | |
TWI443770B (zh) | 靜電夾盤 | |
JP3979694B2 (ja) | 静電チャック装置およびその製造方法 | |
JP2004319700A (ja) | 静電チャック | |
JP5279455B2 (ja) | 静電チャック | |
JP4890428B2 (ja) | 静電チャック |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20090729 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A072 | Dismissal of procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073 Effective date: 20101202 |