JP2022161241A

JP2022161241A - holding member

Info

Publication number: JP2022161241A
Application number: JP2021065896A
Authority: JP
Inventors: 絢子平中; Ayako Hiranaka
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2021-04-08
Filing date: 2021-04-08
Publication date: 2022-10-21

Abstract

To provide a holding member which can be installed along an installation surface and can ensure the flatness of a holding surface for holding a target object.SOLUTION: In an electrostatic chuck 1 which includes a ceramic member 10 having a holding surface 11 and a lower surface 12 provided on a side opposite to the holding surface 11, and a chuck electrode 30 provided inside the ceramic member 10, and holds a semiconductor wafer W on the holding surface 11 of the ceramic member 10, the ceramic member 10 has a plurality of through-holes 15 penetrating through the holding surface 11 and the lower surface 12, and when viewed from the holding surface 11 to the lower surface 12, the total area of the plurality of through-holes 15 in ceramic member 10 is 10% or more and 50% or less when the area of the ceramic member 10 is set as 100%.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、対象物を保持する保持部材に関する。 The present disclosure relates to a holding member that holds an object.

半導体製造工程において、半導体ウエハを保持するために、静電チャック（保持部材）が使用されている。そして、静電チャックとして、例えば、特許文献１に、加工プロセス時に半導体ウエハを吸着保持するとともに、保持面に吸着保持した半導体ウエハと一体的にプロセス間で搬送が可能な薄型の静電チャックが開示されている。このような静電チャックは、加工プロセス時には基台（半導体製造装置に設けられる設置面）に設置され、搬送時には搬送アーム等に把持される。 2. Description of the Related Art Electrostatic chucks (holding members) are used to hold semiconductor wafers in semiconductor manufacturing processes. As an electrostatic chuck, for example, Patent Literature 1 describes a thin electrostatic chuck that adsorbs and holds a semiconductor wafer during a processing process and can be transported integrally between processes with the semiconductor wafer adsorbed and held on a holding surface. disclosed. Such an electrostatic chuck is installed on a base (installation surface provided in a semiconductor manufacturing apparatus) during a processing process, and is gripped by a transport arm or the like during transport.

特開２０１５－２２８４０６号公報JP 2015-228406 A

ここで、半導体製造装置に設けられる設置面は平面度が高く製作されている一方、保持部材はセラミックス自身が持つ応力（残留応力）によって反り（撓み）が生じやすい。そして、保持部材に反り（撓み）が生じてしまうと、セラミックスの曲げ剛性が高いため、保持部材を設置面に沿わせて（なじませて）設置することが難しくなり、半導体ウエハを保持する保持部材の保持面の平面度を担保することができないおそれがある。 Here, while the installation surface provided in the semiconductor manufacturing apparatus is manufactured to have a high degree of flatness, the holding member is likely to warp (bend) due to the stress (residual stress) of the ceramics themselves. If the holding member warps (bends), it becomes difficult to install the holding member along (fitting) the installation surface due to the high flexural rigidity of ceramics. There is a possibility that the flatness of the holding surface of the member cannot be ensured.

そこで、本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、設置面に沿うように設置することができ、対象物を保持する保持面の平面度を担保することができる保持部材を提供することを目的とする。 Therefore, the present disclosure has been made to solve the above-described problems. intended to provide

上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、
第１の面と、前記第１の面とは反対側に設けられる第２の面とを備えるセラミックス部材と、
前記セラミックス部材の内部に備わるチャック電極とを有し、
前記セラミックス部材の前記第１の面上に対象物を保持する保持部材において、
前記セラミックス部材は、前記第１の面と前記第２の面とを貫通する貫通孔を複数有し、
前記第１の面から前記第２の面に向かって見たときに、前記セラミックス部材における前記複数の貫通孔の総面積は、前記セラミックス部材の面積を１００％として、１０％以上５０％以下であることを特徴とする。 One aspect of the present disclosure made to solve the above problems is
a ceramic member comprising a first surface and a second surface provided opposite to the first surface;
and a chuck electrode provided inside the ceramic member,
In a holding member that holds an object on the first surface of the ceramic member,
The ceramic member has a plurality of through holes penetrating the first surface and the second surface,
When viewed from the first surface toward the second surface, the total area of the plurality of through holes in the ceramic member is 10% or more and 50% or less, with the area of the ceramic member being 100%. characterized by being

この保持部材では、セラミックス部材に複数の貫通孔を設けて、複数の貫通孔の総面積が、セラミックス部材の面積を１００％とした場合、１０％以上５０％以下になるようにしている。つまり、セラミックス部材の貫通孔の面積がセラミックス部材の貫通孔以外の部分の面積の１／９以上１／２以下である。そのため、セラミックス部材の曲げ剛性を下げることができる。従って、セラミックス部材が持つ応力（残留応力）が小さくなって反り（撓み）を抑制することができ、要求されるセラミックス部材の平面度を確保することができる。これにより、保持部材を、対象物を加工する装置の設置面に沿うように（なじませて）精度良く取り付けることができる。その結果、保持部材の第１の面（保持面）の平面度を担保することができるため、設置面に設置された保持部材に保持される対象物の平面度が担保される。 In this holding member, a plurality of through holes are provided in the ceramic member so that the total area of the plurality of through holes is 10% or more and 50% or less when the area of the ceramic member is 100%. That is, the area of the through-hole of the ceramic member is 1/9 or more and 1/2 or less of the area of the portion other than the through-hole of the ceramic member. Therefore, the flexural rigidity of the ceramic member can be lowered. Therefore, the stress (residual stress) of the ceramic member is reduced, so that warping (deflection) can be suppressed, and the required flatness of the ceramic member can be ensured. As a result, the holding member can be attached with high accuracy so as to follow (become familiar with) the installation surface of the apparatus for processing the object. As a result, since the flatness of the first surface (holding surface) of the holding member can be ensured, the flatness of the object held by the holding member installed on the installation surface is ensured.

なお、複数の貫通孔の総面積を、セラミックス部材の面積を１００％として、１０％以上５０％以下に設定しているのは、面積割合を１０％より小さくすると、セラミックス部材の曲げ剛性を下げることができない一方、面積割合を５０％より大きくすると、セラミックス部材に必要とされる強度を確保することができなくなるからである。つまり、複数の貫通孔の総面積の割合を１０％以上５０％以下、好ましくは面積割合を２０％以上３０％以下に設定することにより、セラミックス部材に要求される強度を確保しつつ曲げ剛性を小さくすることができる。 The total area of the plurality of through-holes is set to 10% or more and 50% or less with the area of the ceramic member being 100%. On the other hand, if the area ratio is larger than 50%, the strength required for the ceramic member cannot be ensured. In other words, by setting the ratio of the total area of the plurality of through-holes to 10% or more and 50% or less, preferably 20% or more and 30% or less, bending rigidity is ensured while ensuring the strength required for the ceramic member. can be made smaller.

上記した保持部材において、
前記複数の貫通孔は、それぞれの開口面積が２０ｍｍ^２以上の大きさであることが好ましい。 In the holding member described above,
It is preferable that each of the plurality of through holes has an opening area of 20 mm ² or more.

このように、セラミックス部材に開口面積が２０ｍｍ^２（直径が約５ｍｍ）以上の貫通孔を設けることにより、セラミックス部材の曲げ剛性を確実に下げることができる。なお、セラミックス部材に設けられるリフトピン孔や真空引き用の孔は、開口面積が２０ｍｍ^２未満（直径が２～３ｍｍ程度）であるため、本開示の貫通孔には含まれない。 Thus, by providing a through hole having an opening area of 20 mm ² (about 5 mm in diameter) or more in the ceramic member, the flexural rigidity of the ceramic member can be reliably lowered. It should be noted that lift pin holes and holes for vacuuming provided in the ceramic member are not included in the through holes of the present disclosure because their opening area is less than 20 mm ² (diameter is about 2 to 3 mm).

上記した保持部材において、
前記複数の貫通孔は、同心円上に形成されていることが好ましい。 In the holding member described above,
It is preferable that the plurality of through holes are formed on concentric circles.

このように、セラミックス部材に設ける貫通孔を同心円上に形成することにより、セラミックス部材の曲げ剛性を面内で均等に下げることができるため、セラミックス部材の反り（撓み）を効果的に抑制することができる。 By forming the through-holes provided in the ceramic member on concentric circles in this way, the bending rigidity of the ceramic member can be evenly lowered in the plane, so that warping (deflection) of the ceramic member can be effectively suppressed. can be done.

上記した保持部材において、
前記セラミックス部材は、前記チャック電極より前記第２の面側に平板状の金属部材を備えていることが好ましい。 In the holding member described above,
It is preferable that the ceramic member includes a flat plate-shaped metal member on the second surface side of the chuck electrode.

このように、チャック電極より第２の面側に平板状の金属部材を設けることにより、第１の面側にチャック電極が配置され、第２の面側に平板状の金属部材が配置される。つまり、両表面側に板状の部材が配置されるため、セラミックス部材の反り（撓み）をより抑制することができ、要求されるセラミックス部材の平面度を確実に担保することができる。これにより、保持部材を、対象物を加工する装置の設置面に沿わせて（なじませて）より精度良く取り付けることができる。 Thus, by providing the flat metal member on the second surface side of the chuck electrode, the chuck electrode is arranged on the first surface side and the flat metal member is arranged on the second surface side. . In other words, since the plate-like members are arranged on both surface sides, it is possible to further suppress warpage (deflection) of the ceramic member, and to ensure the required flatness of the ceramic member. As a result, the holding member can be attached along (fitted to) the installation surface of the apparatus for processing the object with higher accuracy.

上記した保持部材において、
前記チャック電極は、バイポーラ電極であることが好ましい。 In the holding member described above,
Preferably, the chuck electrode is a bipolar electrode.

バイポーラ電極は、正負の一対の電極を備えているため、電源に接続されていなくても対象物を静電力で吸着保持することができるので、このような保持部材であれば、対象物を搬送するための搬送用保持部材として使用することができる。そして、このような搬送用保持部材は、対象物を搬送した後、対象物を加工する装置の設置面に対して取り付けられる。 Since the bipolar electrode has a pair of positive and negative electrodes, it can attract and hold an object by electrostatic force even if it is not connected to a power supply. It can be used as a holding member for transporting. After transporting the object, such a transporting holding member is attached to the installation surface of the device for processing the object.

そこで、この保持部材であれば、セラミックス部材の平面度を確保することができるため、装置の設置面に沿うように（なじませて）精度良く取り付けることができる。また、セラミックス部材に複数の貫通孔が設けられているため、保持部材が軽量化されており、対象物の搬送速度を向上させることができ、効率良く対象物を搬送することができる。 Therefore, with this holding member, the flatness of the ceramic member can be ensured, so that the device can be attached with high precision along (fitted to) the installation surface of the device. In addition, since the plurality of through-holes are provided in the ceramic member, the weight of the holding member can be reduced, the speed of conveying the object can be increased, and the object can be conveyed efficiently.

本開示によれば、設置面に沿うように設置することができ、対象物を保持する保持面の平面度を担保することができる保持部材を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a holding member that can be installed along the installation surface and that can ensure the flatness of the holding surface that holds the object.

実施形態の静電チャックの平面図である。1 is a plan view of an electrostatic chuck of an embodiment; FIG. 実施形態の静電チャックの断面図である。1 is a cross-sectional view of an electrostatic chuck of an embodiment; FIG. 静電チャックに設ける貫通孔の配置に関する変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification regarding arrangement|positioning of the through-hole provided in an electrostatic chuck. 静電チャックに設ける貫通孔の配置に関する変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification regarding arrangement|positioning of the through-hole provided in an electrostatic chuck. 静電チャックに設ける貫通孔の配置に関する変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification regarding arrangement|positioning of the through-hole provided in an electrostatic chuck. 静電チャックに設ける貫通孔の配置に関する変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification regarding arrangement|positioning of the through-hole provided in an electrostatic chuck.

本開示に係る実施形態である保持部材について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、対象物である半導体ウエハＷを保持する静電チャック１を例示して説明する。そこで、本実施形態の静電チャック１について、図１および図２を参照しながら説明する。 A holding member that is an embodiment according to the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, an electrostatic chuck 1 that holds a semiconductor wafer W, which is an object, will be described as an example. Therefore, the electrostatic chuck 1 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

本実施形態の静電チャック１は、半導体ウエハＷ（対象物）を静電引力により吸着して保持するための部材であり、例えば、半導体製造装置の真空チャンバー内で半導体ウエハＷを固定したり、半導体ウエハＷをプロセス間で搬送するために使用される。図１および図２に示すように、静電チャック１は、セラミックスにより形成された円盤状のセラミックス部材１０を有する。 The electrostatic chuck 1 of this embodiment is a member for attracting and holding a semiconductor wafer W (object) by electrostatic attraction. , are used to transport semiconductor wafers W between processes. As shown in FIGS. 1 and 2, the electrostatic chuck 1 has a disk-shaped ceramic member 10 made of ceramics.

セラミックスとしては、様々なセラミックスが用いられるが、強度や耐摩耗性、耐プラズマ性等の観点から、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ_２Ｏ_３）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分とするセラミックスが用いられることが好ましい。なお、ここでいう主成分とは、含有割合の最も多い成分（例えば、体積含有率が９０ｖｏｌ％以上の成分）を意味する。 Various ceramics are used as ceramics, but from the viewpoint of strength, wear resistance, plasma resistance, etc., for example, ceramics containing aluminum oxide (alumina, Al ₂ O ₃ ) or aluminum nitride (AlN) as a main component is preferably used. The term "main component" as used herein means a component with the highest content (for example, a component with a volume content of 90 vol % or more).

このセラミックス部材１０の直径は、例えば１５０～３５０ｍｍ程度であり、セラミックス部材１０の厚さは、例えば２ｍｍ程度である。セラミックス部材１０は、半導体ウエハＷを保持する保持面１１と、セラミックス部材１０の厚み方向（図２では上下方向）について保持面１１とは反対側に設けられる下面１２とを備えている。なお、保持面１１は本開示の「第１の面」の一例であり、下面１２は本開示の「第２の面」の一例である。 The diameter of the ceramic member 10 is, for example, approximately 150 to 350 mm, and the thickness of the ceramic member 10 is, for example, approximately 2 mm. The ceramic member 10 has a holding surface 11 that holds the semiconductor wafer W, and a lower surface 12 provided on the side opposite to the holding surface 11 in the thickness direction (vertical direction in FIG. 2) of the ceramic member 10 . Note that the holding surface 11 is an example of the "first surface" of the present disclosure, and the lower surface 12 is an example of the "second surface" of the present disclosure.

このようなセラミックス部材１０には、保持面１１と下面１２との間を厚み方向（図２では上下方向）に貫通する円筒形状の貫通孔１５が複数形成されている。本実施形態では、図２に示すように、複数の貫通孔１５として、同心円上に形成された複数の貫通孔１５ａと、中心に形成された貫通孔１５ｂとを含む。同心円上の複数の貫通孔１５ａは同一径であり、等間隔に８個形成されている。なお、貫通孔１５ａの径と貫通孔１５ｂの径は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。本実施形態では、貫通孔１５ａの径が例えば直径１３ｍｍ程度、貫通孔１５ｂの径が例えば１８ｍｍ程度であり、貫通孔１５ａの径が貫通孔１５ｂの径より小さくなっている。 A plurality of cylindrical through-holes 15 are formed in the ceramic member 10 so as to penetrate between the holding surface 11 and the lower surface 12 in the thickness direction (vertical direction in FIG. 2). In this embodiment, as shown in FIG. 2, the plurality of through holes 15 includes a plurality of through holes 15a formed concentrically and a through hole 15b formed in the center. The plurality of through holes 15a on concentric circles have the same diameter and are formed at equal intervals. The diameter of through-hole 15a and the diameter of through-hole 15b may be the same or different. In this embodiment, the diameter of the through-hole 15a is, for example, about 13 mm, and the diameter of the through-hole 15b is, for example, about 18 mm.

複数の貫通孔１５（１５ａ，１５ｂ）は、それぞれの開口面積が２０ｍｍ^２以上の大きさとなっている。つまり、セラミックス部材１０に設けられる貫通孔であっても、開口面積が２０ｍｍ^２未満（直径が２～３ｍｍ程度）であるリフトピン孔や真空引き用の孔等は、貫通孔１５には含まれない。 Each of the plurality of through holes 15 (15a, 15b) has an opening area of 20 mm ² or more. In other words, even if the through-holes are provided in the ceramic member 10, the through-holes 15 do not include a lift pin hole having an opening area of less than 20 mm ² (a diameter of about 2 to 3 mm), a hole for vacuuming, or the like. .

そして、保持面１１から下面１２に向かって（厚み方向から）見たときに、複数の貫通孔１５の総面積（開口面積の合計）が、セラミックス部材１０（保持面１１）の面積を１００％とした場合に、１０％以上５０％以下、好ましくは２０％以上３０％以下になっている。つまり、保持面１１において貫通孔１５の占める面積割合が、保持面１１の面積の１０％以上５０％以下、好ましくは２０％以上３０％以下となるように、セラミックス部材１０に設ける貫通孔１５の総数が決定されている。 When viewed from the holding surface 11 toward the lower surface 12 (from the thickness direction), the total area (total opening area) of the plurality of through holes 15 is 100% of the area of the ceramic member 10 (holding surface 11). , it is 10% or more and 50% or less, preferably 20% or more and 30% or less. That is, the through holes 15 provided in the ceramic member 10 are arranged such that the area ratio of the through holes 15 in the holding surface 11 is 10% or more and 50% or less, preferably 20% or more and 30% or less of the area of the holding surface 11. total number has been determined.

また、セラミックス部材１０の内部の保持面１１側には、図２に示すように、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成されたチャック電極３０が配置されている。チャック電極３０はバイポーラ電極であり、正負の一対のチャック電極３０ａとチャック電極３０ｂとを備えている。これらチャック電極３０ａとチャック電極３０ｂは、同一平面上に配置されている。保持面１１から下面１２に向かって見たときに、チャック電極３０ｂは円環形状であり、チャック電極３０ａはチャック電極３０ｂを取り囲むような円環形状である。このようなチャック電極３０では、外部からの給電がなくても半導体ウエハＷを静電引力によって、半導体ウエハＷが静電チャック１の保持面１１に吸着保持することができる。これにより、静電チャック１は、搬送アームなどを介してプロセス間における半導体ウエハＷの搬送を可能としている。そして、チャック電極３０ａ，３０ｂへの給電とデチャック時のアースを行うために、チャック電極３０ａ，３０ｂの一部を外部に露出させる有底孔１６，１６が、セラミックス部材１０の下面１２に形成されている。 A chuck electrode 30 made of a conductive material (for example, tungsten, molybdenum, platinum, etc.) is arranged inside the ceramic member 10 on the holding surface 11 side, as shown in FIG. The chuck electrode 30 is a bipolar electrode and includes a pair of positive and negative chuck electrodes 30a and 30b. These chuck electrodes 30a and 30b are arranged on the same plane. When viewed from the holding surface 11 toward the lower surface 12, the chuck electrode 30b has an annular shape, and the chuck electrode 30a has an annular shape surrounding the chuck electrode 30b. With such a chuck electrode 30 , the semiconductor wafer W can be attracted and held on the holding surface 11 of the electrostatic chuck 1 by electrostatic attraction without external power supply. Thereby, the electrostatic chuck 1 enables transfer of the semiconductor wafer W between processes via a transfer arm or the like. Bottomed holes 16, 16 exposing portions of the chuck electrodes 30a, 30b are formed in the lower surface 12 of the ceramic member 10 in order to supply power to the chuck electrodes 30a, 30b and to ground the chuck electrodes 30a, 30b during dechucking. ing.

さらに、セラミックス部材１０の内部の下面１２側には、図２に示すように、平板状の金属部材３１（ダミー電極）が配置されている。金属部材３１は、導電体で形成されているが、基本的に電極としては機能しないものであり、他の電極と電気的及び物理的に接続されていない。金属部材３１は、例えば銅、タングステン、モリブデン、白金等からなり、サブトラクティブ法、セミアディティブ法、フルアディティブ法などといった公知の手法によって形成すればよい。具体的には、例えば、銅箔のエッチング、無電解銅めっきあるいは電解銅めっきなどの手法を適用できる。なお、スパッタやＣＶＤ等の手法により薄膜を形成した後にエッチングを行うことで金属部材３１を形成したり、導電性ペースト等の印刷により金属部材３１を形成することができる。そして、デチャック時に金属部材３１をアースに接続するために、金属部材３１の一部を外部に露出させる有底孔１７が、セラミックス部材１０の下面１２に形成されている。デチャック時に金属部材３１をアースに接続するのは、金属部材３１には給電されないものの、チャック電極３０の影響を受けて少し電荷を持ってしまうからである。 Further, a flat metal member 31 (dummy electrode) is arranged inside the ceramic member 10 on the lower surface 12 side, as shown in FIG. The metal member 31 is made of a conductor, but basically does not function as an electrode and is not electrically and physically connected to other electrodes. The metal member 31 is made of, for example, copper, tungsten, molybdenum, platinum, or the like, and may be formed by a known method such as a subtractive method, a semi-additive method, or a full-additive method. Specifically, for example, techniques such as etching of copper foil, electroless copper plating, or electrolytic copper plating can be applied. The metal member 31 can be formed by etching after forming a thin film by a method such as sputtering or CVD, or by printing a conductive paste or the like. A bottomed hole 17 exposing a portion of the metal member 31 to the outside is formed in the lower surface 12 of the ceramic member 10 in order to connect the metal member 31 to the ground during dechucking. The reason why the metal member 31 is grounded during dechucking is that although the metal member 31 is not supplied with power, it is affected by the chucking electrode 30 and has a slight electric charge.

ここで、上記のような構成を有する静電チャック１では、セラミックス部材１０を構成するセラミックスが持つ応力（残留応力）によって反り（撓み）が生じやすい。そして、セラミックス部材１０に反り（撓み）が生じてしまうと、セラミックスの曲げ剛性が高いために、静電チャック１を半導体製造装置の設置面に沿わせて（なじませて）設置することが難しくなる。その結果として、半導体製造装置の設置面に設置した静電チャック１の保持面１１の平面度を担保、つまり要求されている平面度を確保することができないおそれがある。 Here, in the electrostatic chuck 1 configured as described above, the stress (residual stress) of the ceramics forming the ceramics member 10 tends to cause warping (bending). If the ceramic member 10 is warped (deflected), it is difficult to install the electrostatic chuck 1 along (fit into) the installation surface of the semiconductor manufacturing apparatus because of the high flexural rigidity of the ceramics. Become. As a result, there is a possibility that the flatness of the holding surface 11 of the electrostatic chuck 1 installed on the installation surface of the semiconductor manufacturing apparatus cannot be ensured, that is, the required flatness cannot be ensured.

そこで、本実施形態の静電チャック１では、保持面１１の面積を１００％として保持面１１の面積の１０％以上５０％以下、好ましくは２０％以上３０％以下を占めるように、セラミックス部材１０に対して開口面積が２０ｍｍ^２以上の貫通孔１５（１５ａ，１５ｂ）を複数設けている。複数の貫通孔１５の総面積を、セラミックス部材１０（保持面１１）の面積を１００％とした場合、１０％以上５０％以下に設定しているのは、面積割合を１０％より小さくすると、セラミックス部材１０の曲げ剛性を下げることができない一方、面積割合を５０％より大きくすると、セラミックス部材１０に必要とされる強度を確保することができなくなるからである。つまり、保持面１１の面積に対する複数の貫通孔１５の総面積の割合を１０％以上５０％以下、好ましくは面積割合を２０％以上３０％以下に設定することにより、セラミックス部材１０に要求される強度を確保しつつ曲げ剛性を小さくすることができる。 Therefore, in the electrostatic chuck 1 of the present embodiment, the ceramic member 10 occupies 10% or more and 50% or less, preferably 20% or more and 30% or less of the area of the holding surface 11 when the area of the holding surface 11 is 100%. A plurality of through holes 15 (15a, 15b) having an opening area of 20 mm ² or more are provided. The reason why the total area of the plurality of through-holes 15 is set to 10% or more and 50% or less when the area of the ceramic member 10 (holding surface 11) is 100% is that if the area ratio is less than 10%, This is because the flexural rigidity of the ceramic member 10 cannot be lowered, while the strength required for the ceramic member 10 cannot be ensured if the area ratio is larger than 50%. That is, by setting the ratio of the total area of the plurality of through holes 15 to the area of the holding surface 11 to 10% or more and 50% or less, preferably 20% or more and 30% or less, the required Bending rigidity can be reduced while ensuring strength.

そのため、セラミックス部材１０の残留応力が小さくなって反り（撓み）を抑制することができ、要求されるセラミックス部材１０の平面度を確保することができる。従って、静電チャック１を半導体製造装置の設置面に沿うように（なじませて）精度良く取り付けることができる。これにより、保持面１１の平面度を担保することができるため、半導体製造装置に取り付けられた静電チャック１に保持される半導体ウエハＷの平面度が担保される。なお、保持面１１の平面度は、例えば次のようにして測定することができる。すなわち、まず、測定装置のワーク設置面に平坦な定盤（上面平面度３μｍ以下が好ましい）を設置し、定盤の上に静電チャック１を設置する。そして、定盤に設置した静電チャック１の表面の２０点程度の高さを、接触式または非接触式の測定器で測定する。 As a result, the residual stress of the ceramic member 10 is reduced, so that warping (deflection) can be suppressed, and the required flatness of the ceramic member 10 can be ensured. Therefore, the electrostatic chuck 1 can be attached with high precision along (fitted to) the installation surface of the semiconductor manufacturing apparatus. As a result, the flatness of the holding surface 11 can be ensured, so the flatness of the semiconductor wafer W held by the electrostatic chuck 1 attached to the semiconductor manufacturing apparatus is ensured. The flatness of the holding surface 11 can be measured, for example, as follows . That is, first, a flat surface plate (with an upper surface flatness of 3 μm or less is preferable) is set on the workpiece setting surface of the measuring apparatus, and the electrostatic chuck 1 is set on the surface plate. Then, the height of about 20 points on the surface of the electrostatic chuck 1 placed on the surface plate is measured with a contact or non-contact measuring instrument.

また、セラミックス部材１０に複数の貫通孔１５が設けられているため、セラミックス部材１０が軽量化されている。そのため、プロセス間で半導体ウエハＷを静電チャック１により搬送する際の搬送速度を速めることができ、プロセス間において効率良く半導体ウエハＷを搬送することができる。 Further, since the plurality of through holes 15 are provided in the ceramic member 10, the weight of the ceramic member 10 is reduced. Therefore, it is possible to increase the transport speed when the semiconductor wafer W is transported by the electrostatic chuck 1 between processes, and the semiconductor wafer W can be efficiently transported between processes.

そして、同一径の複数の貫通孔１５ａを同心円上に形成しているため、セラミックス部材１０の曲げ剛性を面内で均等に下げることができる。これにより、セラミックス部材１０の反り（撓み）が効果的に抑制されている。 Further, since a plurality of through holes 15a having the same diameter are formed on concentric circles, the bending rigidity of the ceramic member 10 can be uniformly reduced in the plane. This effectively suppresses warping (deflection) of the ceramic member 10 .

また、本実施形態の静電チャック１では、セラミックス部材１０の内部において、保持面１１側にチャック電極３０が配置され、下面１２側に平板状の金属部材３１が配置されいる。すなわち、セラミックス部材１０内において、厚さ方向の両側に板状の部材が配置されている。そのため、セラミックス部材１０の反り（撓み）をより抑制することができ、要求されるセラミックス部材１０の平面度を確実に担保することができる。これにより、静電チャック１を、半導体製造装置の設置面に沿わせて（なじませて）より精度良く取り付けることができる。 In the electrostatic chuck 1 of the present embodiment, the chuck electrode 30 is arranged on the holding surface 11 side inside the ceramic member 10 , and the flat metal member 31 is arranged on the lower surface 12 side. That is, plate-like members are arranged on both sides in the thickness direction in the ceramic member 10 . Therefore, the warp (deflection) of the ceramic member 10 can be further suppressed, and the required flatness of the ceramic member 10 can be ensured. As a result, the electrostatic chuck 1 can be attached along (fitting) the installation surface of the semiconductor manufacturing apparatus with higher accuracy.

ここで、静電チャックのセラミック部材に設ける貫通孔の配置に関する変形例について、図３～図６を参照しながら説明する。上記の実施形態では、１つの同心円上に複数の貫通孔を設けているが、図３に示すように、２つ以上（図３では２つ）の同心円上に、それぞれ複数の貫通孔１５ａ，１５ｃを設けてもよい。すなわち、外側の同心円上に複数（図３では８つ）の貫通孔１５ａを設け、内側の同心円上に複数（図３では４つ）の貫通孔１５ｃを設ける。これにより、セラミックス部材１０の曲げ剛性を面内でより均等に下げることができるため、セラミックス部材１０の反り（撓み）が一層効果的に抑制される。 Modified examples of the arrangement of through-holes provided in the ceramic member of the electrostatic chuck will now be described with reference to FIGS. 3 to 6. FIG. In the above embodiment, a plurality of through holes are provided on one concentric circle, but as shown in FIG. 3, two or more (two in FIG. 3) concentric circles are provided with a plurality of through holes 15a and 15a, respectively. 15c may be provided. That is, a plurality of (eight in FIG. 3) through holes 15a are provided on the outer concentric circle, and a plurality of (four in FIG. 3) through holes 15c are provided on the inner concentric circle. As a result, the flexural rigidity of the ceramic member 10 can be more evenly lowered in the plane, so warping (deflection) of the ceramic member 10 is more effectively suppressed.

また、図４に示すように、セラミックス部材１０に反り（撓み）が生じやすい外周部分のみに同心円上に複数の貫通孔１５ａを設けることもできる。すなわち、上記の実施形態においてセラミックス部材１０の中央に貫通孔１５ｂを設けない形態にしてもよい。あるいは、図５に示すように、複数の貫通孔１５を同心円上に配置せず、格子状に配置してもよい。このような貫通孔１５の配置パターンであっても、セラミックス部材１０の曲げ剛性を下げることができるため、セラミックス部材１０の反り（撓み）を抑制することができる。 Further, as shown in FIG. 4, a plurality of through holes 15a can be provided concentrically only in the outer peripheral portion where the ceramic member 10 is likely to warp (bend). That is, in the above-described embodiment, the ceramic member 10 may have a configuration in which the through hole 15b is not provided in the center. Alternatively, as shown in FIG. 5, the plurality of through-holes 15 may be arranged in a grid instead of concentrically. Even with such an arrangement pattern of the through-holes 15, the flexural rigidity of the ceramic member 10 can be lowered, so warping (deflection) of the ceramic member 10 can be suppressed.

さらに、上記の実施形態では、貫通孔１５として開口が円形のものを例示したが、貫通孔１５は円形に限られることはなく、図６に示すように多角形（図６では四角形）や楕円形などであってもよい。このような形状の貫通孔をセラミックス部材１０に複数設けることによっても、上記の実施形態と同様の効果を得ることができる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the through hole 15 has a circular opening, but the through hole 15 is not limited to a circular shape. It may be a shape or the like. By providing a plurality of through-holes having such a shape in the ceramic member 10, the same effects as those of the above embodiment can be obtained.

以上のように、本実施形態の静電チャック１によれば、セラミックス部材１０に複数の貫通孔１５（１５ａ，１５ｂ）を設けて、複数の貫通孔１５の総面積が、セラミックス部材１０の面積を１００％とした場合、１０％以上５０％以下となっている。そのため、セラミックス部材１０の曲げ剛性を下げることができるので、セラミックス部材１０が持つ残留応力が小さくなって反り（撓み）を抑制することができ、要求されるセラミックス部材１０の平面度を確保することができる。従って、静電チャック１を、半導体ウエハＷを半導体製造装置の設置面に沿うように（なじませて）精度良く取り付けることができる。これにより、静電チャック１の保持面１１における平面度を担保することができるため、設置面に設置された静電チャック１に保持される半導体ウエハＷの平面度が担保される。 As described above, according to the electrostatic chuck 1 of the present embodiment, the plurality of through holes 15 (15a, 15b) are provided in the ceramic member 10, and the total area of the plurality of through holes 15 is equal to the area of the ceramic member 10. is 100%, it is 10% or more and 50% or less. Therefore, since the bending rigidity of the ceramic member 10 can be lowered, the residual stress of the ceramic member 10 can be reduced and the warp (deflection) can be suppressed, and the required flatness of the ceramic member 10 can be secured. can be done. Therefore, the electrostatic chuck 1 can accurately attach the semiconductor wafer W so as to follow (fit into) the installation surface of the semiconductor manufacturing apparatus. As a result, the flatness of the holding surface 11 of the electrostatic chuck 1 can be ensured, so the flatness of the semiconductor wafer W held by the electrostatic chuck 1 installed on the installation surface is ensured.

なお、上記の実施形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記の実施形態では保持部材として、チャック電極３０がバイポーラ電極である静電チャック１を例示したが、モノポーラ電極のチャック電極を備える保持部材に対しても本開示を適用することができる。 It should be noted that the above-described embodiment is merely an example and does not limit the present disclosure in any way, and of course various improvements and modifications are possible without departing from the gist of the present disclosure. For example, although the electrostatic chuck 1 in which the chuck electrode 30 is a bipolar electrode is exemplified as the holding member in the above embodiment, the present disclosure can also be applied to a holding member having a chuck electrode that is a monopolar electrode.

また、上記の実施形態では保持部材として、セラミックス部材１０内にチャック電極３０の他に金属部材３１を備える静電チャック１を例示したが、金属部材３１（ダミー電極）を備えていない保持部材に対しても本開示を適用することができる。 In the above embodiment, the electrostatic chuck 1 including the metal member 31 in addition to the chuck electrode 30 in the ceramic member 10 was exemplified as the holding member. The present disclosure can also be applied to

１静電チャック
１０セラミックス部材
１１保持面
１２下面
１５貫通孔
３０チャック電極
３１金属部材
Ｗ半導体ウエハ Reference Signs List 1 electrostatic chuck 10 ceramic member 11 holding surface 12 lower surface 15 through hole 30 chuck electrode 31 metal member W semiconductor wafer

Claims

a ceramic member comprising a first surface and a second surface provided opposite to the first surface;
and a chuck electrode provided inside the ceramic member,
In a holding member that holds an object on the first surface of the ceramic member,
The ceramic member has a plurality of through holes penetrating the first surface and the second surface,
When viewed from the first surface toward the second surface, the total area of the plurality of through holes in the ceramic member is 10% or more and 50% or less, with the area of the ceramic member being 100%. A retaining member, comprising:

The holding member according to claim 1,
The holding member, wherein each of the plurality of through-holes has an opening area of 20 mm ² or more.

In the holding member according to claim 1 or claim 2,
The holding member, wherein the plurality of through holes are formed on concentric circles.

In any one holding member according to claims 1 to 3,
The holding member, wherein the ceramic member includes a flat plate-shaped metal member on the second surface side of the chuck electrode.

In any one holding member according to claims 1 to 4,
The holding member, wherein the chuck electrode is a bipolar electrode.