JP2008244408A - 静電吸着ホルダー及び基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サイズの異なる基板に対応することができる静電吸着ホルダーを提供する。
【解決手段】静電ステージに電圧が印加され、前記静電ステージの上面に載置された基板が静電吸着される静電吸着ホルダーであり、前記静電ステージは基板温度均一化手段を有し、前記基板温度均一化手段は、前記静電ステージの上面に凸部が形成され、前記静電ステージの上面に載置された基板と前記凸部とで囲まれた空間に熱交換ガスが充填される構成とされている静電吸着ホルダーにおいて、前記静電ステージは、基板の中心を共通にし、径方向の大きさの異なる複数の基板サイズに対して保持することを可能とする基板温度均一化手段を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は静電吸着（ＥＳＣ）ホルダー及び基板処理装置に関するものである。

静電吸着ホルダーは、真空中において基板上に膜を形成する、又は膜をエッチングする際に、好適に用いられており、静電ステージに電極が印加され、前記静電ステージの上面に載置された基板が静電吸着される構成とされている（例えば、特許文献１）。

具体的に云うと、図３に示すように、静電ステージ２には、電源６に接続された電極（陰極）５−１及び電極（陽極）５−２が埋設されている。前記静電ステージ２に電圧が印加されると静電分極が生じ、前記静電ステージ２の上面に載置された基板１が静電吸着される構成とされている。

この静電ステージ２は基板温度均一化手段を有する。前記基板温度均一化手段は、図４に示すように、静電ステージ２の上面に例えば円弧状凸部８−１が形成され、さらに前記円弧状凸部８−１の外方に間隔を開けて前記円弧状凸部８−１と同心円状にサークル状凸部８−２が形成されている。静電ステージ２の前記サークル状凸部８−２の内方に、熱交換率の良いＨｅガスを充填するための貫通孔４−２、７−１が形成されており、前記貫通孔４−２、７−１にバルブ９−１を備えたＨｅガス導入系９−２が連結されている。

静電ステージ２の上面に静電吸着された基板１は、同基板１に膜を形成する、又は膜をエッチングする途中段階で、円弧状凸部８−１、サークル状凸部８−２を介して次第に静電ステージ２の温度に到着する。そのため、円弧状凸部８−１、サークル状凸部８−２に接触している部分と接していない部分では温度が異なってくる。そこで、前記静電ステージ２の上面に静電吸着された基板１と前記サークル状凸部８−２とで囲まれた空間にＨｅガスが充填され、基板１の温度の均一化が図られる。

ちなみに、上記貫通孔４−２には、静電ステージ２上面の基板１を搬送する際に、前記基板１を上下させるピン４−１が通されている。

また、静電ステージ２の上面に基板１を静電吸着した際に、前記静電ステージ２の露出部を覆い、前記静電ステージ２の上面の汚染を軽減するためのカバー３が静電ステージ２の外周部上面に被せられている。このカバー３は一般的には樹脂、セラミックス、石英などの誘電体やＳｉ等の半導体から成り、基板材料と同材料を用いる場合もある。

特開２００４−６８１３号公報

上記した静電吸着ホルダーは、サイズの異なる基板に対応することができる構成とされていない。基板のサイズに合った静電ステージ２を製作するには、前記静電ステージ２の素材であるセラミックの焼成などを行うため、３ヶ月以上工数を必要としかつ非常に高価である。

要するに、サイズの異なる基板を処理する場合、その都度、静電ステージ２を製作する必要が生じ、時間と費用がかかる。

本発明の目的は、径方向にサイズの異なる基板に対応することができる静電吸着ホルダーを提供することである。

上記背景技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る静電吸着ホルダーは、
静電ステージに電圧が印加され、前記静電ステージの上面に載置された基板が静電吸着される静電吸着ホルダーであり、
前記静電ステージは基板温度均一化手段を有し、
前記基板温度均一化手段は、前記静電ステージの上面に凸部が形成され、前記静電ステージの上面に載置された基板と前記凸部とで囲まれた空間に熱交換ガスが充填される構成とされている静電吸着ホルダーにおいて、
前記静電ステージは、基板の中心を共通にし、径方向の大きさの異なる複数の基板サイズに対して保持することを可能にする基板温度均一化手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、径方向にサイズの異なる基板に対応することができ、静電ステージの製造時間と費用の削減に寄与できる。

本発明に係る静電吸着ホルダー及び基板処理装置の実施形態を図面に基づいて説明する。

本実施形態の静電吸着ホルダーは、上述した通例の静電吸着ホルダーと略同様の構成とされている。つまり、図１に示すように、平面視が円形状の静電ステージ２には、電源６に接続された電極（陰極）５−１及び電極（陽極）５−２が埋設されている。前記静電ステージ２に電圧が印加されると静電分極が生じ、前記静電ステージ２の上面に載置された基板１が静電吸着（保持）される構成とされている。

サイズの異なる基板に対応するには、一つの静電ステージ２に前記基板の裏面外周部に沿うようにサークル状凸部が形成され、さらに前記サークル状凸部の内方に円弧状凸部が形成されている必要がある。そして、前記基板と前記サークル状凸部とで囲まれた空間内に熱交換ガス（例えばＨｅガス）を充填するためのバルブを備えたＨｅガス導入系を備えている必要がある。さらに前記基板のサイズに対応したカバーを備えていることが必要である。

そこで、本発明の静電ステージ２は、図１及び図２に示すように、サイズの異なる基板に対応するべく、基板の中心を共通にするようにし、複数の基板温度均一化手段を有することを特徴とする。

本実施形態では、φ１５２．４、厚さ０．４ｍｍの大径の基板（図示は省略）、又はφ７６．２ｍｍ、厚さ０．４ｍｍの小径の基板１に対応するべく、外周側の基板温度均一化手段と内周側の基板温度均一化手段とを有する。

外周側の基板温度均一化手段は、静電ステージ２の上面にφ１１８．４、巾２．５、深さ０．７の円弧状凸部８−１が形成されている。さらに前記円弧状凸部８−１の外方に間隔を開けて、大径の基板の裏面外周部に沿うように前記円弧状凸部８−１と中心を共通にする、φ１４８．４、巾２．５、深さ０．７のサークル状凸部８−２が形成されている。静電ステージ２の前記円弧状凸部８−１と前記サークル状凸部８−２との間隔部分に、例えば熱交換率の良いＨｅガスを充填するための貫通孔７−２が形成されており、前記貫通孔７−２にバルブ９−３を備えたＨｅガス導入系９−４が連結されている。

内周側の基板温度均一化手段は、静電ステージ２の上面にφ４２．２ｍｍ、巾２．５、深さ０．７ｍｍの円弧状凸部８−３が形成されている。さらに前記円弧状凸部８−３の外方に間隔を開けて、小径の基板１の裏面外周部に沿うように前記円弧状凸部８−３と中心を共通にする、φ７２．２ｍｍ、巾２．５、深さ０．７ｍｍのサークル状凸部８−４が形成されている。静電ステージ２の前記円弧状凸部８−３の内方に、例えば熱交換率の良いＨｅガスを充填するための貫通孔７−１が形成されている。さらに前記円弧状凸部８−３と前記サークル状凸部８−４との間隔部分にも、例えば熱交換率の良いＨｅガスを充填するための貫通孔４−２が形成されており、前記貫通孔７−１、４−２にバルブ９−１を備えたＨｅガス導入系９−２が連結されている。

この貫通孔４−２には、静電ステージ２上面の基板を搬送する際に、前記基板を上下させるピン４−１が通されている。

上記構成の静電吸着ホルダーで、大径の基板を静電ステージ２の上面に静電吸着する際には、外周側の基板温度均一化手段と内周側の基板温度均一化手段とを併用する。小径の基板１を静電ステージ２の上面に静電吸着する際には、内周側の基板温度均一化手段のみを用いる。よって、径方向の大きさの異なる複数の基板サイズに対して保持することが可能で、静電ステージの製造時間と費用の削減に寄与できる。

上記のように、静電ステージ２の上面に静電吸着した基板に膜を形成する、又は膜をエッチングする際に、前記静電ステージ２の露出部を覆い、前記静電ステージ２の上面の汚染を軽減するためのカバー３が静電ステージ２の外周部上面に被せられる。このとき、前記カバー３は大径の基板の場合と小径の基板の場合とで、開口部の異なるカバーが用意され、例えば、基板の外周縁から１ｍｍ、裏面から０．３ｍｍ離れた位置に配置される。

ちなみに、前記カバー３は一般的には樹脂、セラミックス、石英などの誘電体やＳｉ等の半導体から成り、基板材料と同材料を用いる場合もある。

上記構成の静電吸着ホルダーを具備した基板処理装置も、やはり径方向の大きさの異なる複数の基板サイズに対して保持することが可能で、静電ステージの製造時間と費用の削減に寄与できる。

本実施形態では、基板温度均一化手段を二個有する構成とされているが、個数は特に限定されない。また、基板温度均一化手段の円弧状凸部及びサークル状凸部の数や形状は、使用が予定される基板の形状及び数などに応じて、変えることができる。しかも、Ｈｅガス導入系の数も、凸部の数及び形状に従い増やすことができる。

本発明に係る静電吸着ホルダーの概略断面図である。 本発明に係る静電吸着ホルダーの概略平面図である。 従来の静電吸着ホルダーの概略断面図である。 従来の静電吸着ホルダーの概略平面図である。

符号の説明

１ 基板
２ 静電ステージ
３ カバー
４−１ ピン
４−２ 貫通孔
５−１ 電極（陰極）
５−２ 電極（陽極）
６ 電源
７−１ 貫通孔
７−２ 貫通孔
８−１ 円弧状凸部
８−２ サークル状凸部
８−３ 円弧状凸部
８−４ サークル状凸部
９−１ ポンプ
９−２ Ｈｅガス導入系
９−３ ポンプ
９−４ Ｈｅガス導入系

Claims (2)

1. 静電ステージに電圧が印加され、前記静電ステージの上面に載置された基板が静電吸着される静電吸着ホルダーであり、
   前記静電ステージは基板温度均一化手段を有し、
   前記基板温度均一化手段は、前記静電ステージの上面に凸部が形成され、前記静電ステージの上面に載置された基板と前記凸部とで囲まれた空間に熱交換ガスが充填される構成とされている静電吸着ホルダーにおいて、
   前記静電ステージは、基板の中心を共通にし、径方向の大きさの異なる複数の基板サイズに対して保持することを可能とする基板温度均一化手段を有することを特徴とする、静電吸着ホルダー。
2. 請求項１に記載の静電吸着ホルダーを具備することを特徴とする、基板処理装置。

Images