JP2767282B2 - 基板保持装置 - Google Patents

基板保持装置

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ドライエッチング装置、プラズマCVD装
置、スパッタリング装置イオン注入装置等の半導体製造
装置に使用される基板保持装置に関する。
(従来の技術) 従来、上記の半導体製造装置に於いて、半導体基板等
の被処理基板を、真空室内に設けた水冷される基板電極
の前面に取付けた静電チャック電極に保持させ、該被処
理基板を冷却し乍らこれにエッチング等の処理を施すこ
とが行なわれている。こうした場合、1個の静電チャッ
ク電極は1個の被処理基板を吸着保持するを一般とする
もので、複数個の被処理基板を同時に処理する場合には
複数個の基板電極及び静電チャック電極を設けている。
また、被処理基板が化合物半導体基板(例えばGaAs基
板)であるときは、基板が不定型であることが多く、定
型のものでも3in程度の大きさであり、しかも割れ易い
ために、真空室内を搬送するときに、搬送用トレイが用
いられることがあるが、被処理基板を搬送用トレイに載
せたまま基板電極上に密着させるには、例えば特開昭63
−56920号公開公報に見られるように搬送用トレイを静
電チャック電極とし、該搬送用トレイと被処理基板とに
高電圧を印加する必要がある。
(発明が解決しようとする課題) 前記のように複数個の被処理基板を同時に処理するた
めに基板電極を複数個設けることは、真空室内が複雑化
し、真空室も大型化する不都合がある。また、割れ易い
化合物半導体基板の被処理基板を静電チャック電極から
なる搬送用トレイに載せて基板電極上に密着させる場合
には、静電吸着させるため被処理基板にも高電圧を印加
する必要があり、被処理基板に電気的なダメージが発生
する欠点があった。
本発明は、上記の不都合、欠点を解消し、簡単な構成
で一枚もしくは複数枚の被処理基板を搬送用トレイに載
せたまま保持し得る主として化合物半導体基板の処理に
好都合な基板保持装置を提供することを目的とするもの
である。
(課題を解決するための手段) 本発明では、真空室内に設けた基板電極の前面に、セ
ラミック絶縁体内に埋設した複数の導電パターン間に電
圧を印加して被処理基板を静電吸着する静電チャック電
極を設けた基板保持装置に於いて、該被処理基板を、セ
ラミック絶縁板に導電パターンを形成した搬送用トレイ
に載置し、該搬送用トレイを介して該静電チャック電極
に静電吸着させることにより、前記目的を達成するよう
にした。
この場合、前記搬送用トレイを導電パターンを形成し
たセラミック絶縁板としてもよい。
(作用) 静電チャック電極に高電圧を印加し、該静電チャック
電極の前面に、被処理基板を載せた誘電体からなる搬送
用トレイを載置すると、該搬送用トレイは誘電体で形成
されているので、その下の静電チャック電極の前面に発
生する静電荷によって静電荷を帯電し、被処理基板を静
電吸着することが出来るようになる。
該搬送用トレイは、その下の静電チャック電極との位
置関係に制限がなく、搬送中にトレイの方向が変わって
も確実にその下の静電チャック電極に吸着され、複数枚
の被処理基板を搬送用トレイに載せた場合でも強い吸着
力で各被処理基板を吸着することが出来、1つの基板電
極を作動させることによって複数枚の被処理基板を処理
し得る。
(実施例) 本発明の実施例を図面第1図に基づき説明すると、同
図に於いて、符号(1)は真空室(2)の室壁(2a)に
設けたAl製の基板電極、(3)は該基板電極(1)の前
面に形成した凹部(4)内に取付固定された静電チャッ
ク電極、(5)はセラミック絶縁板の誘電体からなる搬
送用トレイ、(6)は該搬送用トレイ(5)に載せられ
て真空室(2)内を搬送され、基板電極(1)上に於い
てドライエッチング、或いはプラズマCVDやスパッタリ
ングの成膜処理、或いはイオン注入等の処理が施される
GaAs基板、シリコン基板等の被処理基板を示す。
該基板電極(1)は、その内部に冷却水が循環する冷
却空間(7)を備えると共に内部を貫通する冷却ガスの
流通孔(8)及び2本のリード線挿通孔(9a)(9b)を
備え、該リード先挿通孔(9a)(9b)にはセラミック絶
縁体からなる円筒(10)(10)を夫々嵌着した。
該静電チャック電極(3)は、前面のAl2O3等のセラ
ミック絶縁板(11)の内面に、第2図示のような半円形
の2つの導電パターン(12a)(12b)を形成したのち、
該パターン(12a)(12b)を挟んでセラミック絶縁板
(13)を重ね、一体に焼結し、更にその背面から前面へ
と貫通する冷却ガス導入孔(14)及び導電パターン(12
a)(12b)へのリード線の導孔(15a)(15b)を開孔し
て形成するようにした。該静電チャック電極(3)は、
好ましくは、金属ボンディング(16)により基板電極
(1)の凹部(4)内に取付固定され、その取付の際、
基板電極(1)の流通孔(8)及びリード線挿通孔(9
a)(9b)が静電チャック電極(3)の冷却ガス導入孔
(14)及び導孔(15a)(15b)に夫々合致するように設
置される。
搬送用トレイ(5)は、基板電極(1)の凹部(4)
内に適合する直径の例えばAl2O3の円板にて構成され、
その前面には被処理基板(6)を安定に載せるために凹
部(21)を形成し、更に、下方の静電チャック電極
(3)の冷却ガス導入孔(14)に通じる冷却ガス吹出口
(17)を貫通して形成するようにした。
(18)は、各導電パターン(12a)(12b)へリード線
(19)を介して接続される高圧直流電源である。
該搬送用トレイ(5)は、第3図及び第4図に示すよ
うに、背面に環状の導電パターン(20)を形成したもの
であってもよく、第5図及び第6図示のように放射状に
導電パターン(20)を形成してもよい。これらの場合、
導電パターン(20)によって全面に略均一に分布する静
電気を発生させることが出来、被処理基板(6)の吸着
力が向上する。
また、静電チャック電極(3)の導電パターン(12
a)(12b)を第7図及び第8図示のように互に入り組ん
だパターンで形成してもよく、これに使用する搬送用ト
レイ(5)として、第9図及び第10図示のように2組の
導電パターン(20)(20)を形成し、2枚の被処理基板
(6)を載せることも出来る。
第1図示の実施例の作動を説明すると、高圧直流電源
(18)から静電チャック電極(3)の導電パターン(12
a)(12b)へ、例えば2KVの直流高電圧を印加して静電
チャック電極(3)の前面に静電気を発生させ、そこに
被処理基板(6)を載せた搬送用トレイ(5)を一緒に
静電吸着する。該搬送用トレイ(5)は、その下の静電
チャック電極(3)の静電気によって静電気を帯電し、
被処理基板(6)を静電吸着する。次いで流通孔
(8)、冷却ガス導入孔(14)及び冷却ガス吹出口(1
7)を通って冷却ガスを導入し、被処理基板(6)と搬
送用トレイ(5)の微少なすきまを介して真空室(2)
内へと流し、冷却ガス吹出口(17)のない搬送用トレイ
(5)では搬送用トレイ(5)と静電チャック電極
(3)とのすきまを介して冷却ガスを真空室(2)内へ
と流すことにより搬送用トレイ(5)を介して被処理基
板(6)を冷却する。そして基板電極(1)に図示して
ない電源から通電し、アノードとの間にプラズマを発生
させ、被処理基板(6)を例えばエッチングする。該被
処理基板(6)は、エッチング等の処理に伴って発熱す
るが、その熱は水冷された基板電極(1)により冷却さ
れた静電チャック電極(3)へ搬送用トレイ(5)を介
して流れると共に冷却ガス或いは冷却された搬送用トレ
イ(5)によって奪われ、被処理基板(6)が熱損傷し
ないように低温に維持される。
(発明の効果) 以上のように本発明によるときは、基板電極のセラミ
ック絶縁体内に電圧が印加される導電パターンを有する
静電チャック電極、被処理基板を載せたセラミック絶縁
体に導電パターンを形成した搬送用トレイを載せるよう
にしたので、被処理基板を搬送用トレイと共に基板電極
に静電吸着させることが出来、搬送用トレイに複数の被
処理基板を載せることが可能で、1つの基板電極で複数
の被処理基板の同時処理を行え、真空室内の構造が複雑
化する不都合もなく、特に割れ易いGaAs基板の処理に好
都合に適用出来る等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の截断側面図、第2図は第1図
のII−II線断面図、第3図は搬送用トレイの変形例の断
面図、第4図は第3図の底面図、第5図は搬送用トレイ
の他の変形例の断面図、第6図は第5図のVI−VI線に沿
った截断平面図、第7図は静電チャック電極の変形例の
断面図、第8図は第7図のVIII−VIII線截断平面図、第
9図は搬送用トレイの更に他の変形例の断面図、第10図
は第9図のX−X線に沿った截断底面図である。 (1)……基板電極、(2)……真空室、(3)……静
電チャック電極、(5)……搬送用トレイ、 (6)……被処理基板、(11)(13)……セラミック絶
縁板、(12a)(12b)……導電パターン、 (20)……導電パターン、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/205 H01L 21/205 21/3065 21/31 F 21/31 21/302 B (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/68 H01L 21/205 H01L 21/302 H01L 21/31

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】真空室内に設けた基板電極の前面に、セラ
    ミック絶縁体内に埋設した複数の導電パターン間に電圧
    を印加して被処理基板を静電吸着する静電チャック電極
    を設けた基板保持装置に於いて、該被処理基板を、セラ
    ミック絶縁板に導電パターンを形成した搬送用トレイに
    載置し、該搬送用トレイを介して該静電チャック電極に
    静電吸着させることを特徴とする基板保持装置。
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