JP3188057B2

JP3188057B2 - 静電チャック

Info

Publication number: JP3188057B2
Application number: JP18186993A
Authority: JP
Inventors: 晃一風間; 光明小美野
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1993-06-28
Filing date: 1993-06-28
Publication date: 2001-07-16
Anticipated expiration: 2016-07-16
Also published as: JPH0786381A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電チャックシートを
有する静電チャックに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体製造工程の一部にあって
は、被処理体としての半導体ウエハに対して各種の処
理、例えばプラズマエッチング等を施すために例えばプ
ラズマ処理装置が用いられている。そして、この種の処
理装置にあっては、処理すべき半導体ウエハが処理中に
動かないようにするためにこれを保持固定する保持手
段、例えば機械式のクランプや静電力を用いた静電チャ
ックが設けられている。

【０００３】ここで図７乃至図９に基づいて従来の静電
チャックの構造を説明すると、この静電チャック２は絶
縁性を有する例えばポリイミド樹脂製の静電チャックシ
ート４と例えばアルミニウム製の円柱状のサセプタ６と
により構成されている。この静電チャックシート４はそ
の内部に銅箔などの薄い導電膜８が略全面に渡って封入
されて全体として円形シート状に形成され、サセプタ６
の上部である載置面に接着剤等で取り付け固定されてお
り、この導電膜８に直流高電圧を付与することにより、
発生する静電力によりシート上面に半導体ウエハＷを吸
着保持するようになっている。

【０００４】この静電チャックシート４の導電膜８に直
流高電圧を印加するために、アルミニウム製のサセプタ
６の厚さ方向に長さ１ｃｍ程度の給電用スリット１０を
貫通させて形成し、このスリット１０に、上記静電チャ
ックシート４と同様に内部に銅箔などの給電膜１２を絶
縁状態で封入した給電シート１４を挿通させている。そ
して、この給電シート１４の上下端をサセプタの面方向
に折り曲げて全体としてコ字状に形成し、静電チャック
シート４の絶縁膜とこれに対向する給電シート１４の絶
縁膜とを一部除去して、ここに例えば導電ペーストより
なる接続導体１６を介在させ、チャックシート４の導電
膜８と給電シート１４の給電膜１２とを電気的に接続し
ている（図８参照）。

【０００５】また、給電シート１４の下部は、同じく絶
縁膜の一部が除去されてここに導電ペーストよりなる接
続導体１８を埋め込み、この接続導体１８に対してサセ
プタ支持台２０側よりスプリング等の弾発部材２２によ
り上方へ付勢された給電ピン２４が接触されており、図
示しない直流高圧源からの電力を供給するようになって
いる。

【０００６】ところで、ウエハの処理温度は処理内容に
応じて−１５０℃もの低温から＋１００℃程度の高温ま
で変化され、そのための冷熱或いは温熱の供給はサセプ
タ支持台２０側から行われるが、この時、サセプタ支持
台２０とサセプタ６との間或いはサセプタ６と静電チャ
ックシート４との間に所定の圧力、例えば大気圧或いは
１０Ｔｏｒｒ程度の熱伝導性ガスを供給して冷却或いは
温熱の伝達が効率的に行われるようになっている。

【０００７】そして、特に図示例における構造にあって
は、１〜２ＫＶの高い電圧の給電ポイントとなる給電ピ
ン２４と給電シート１４の接続導体１８との接触部の雰
囲気が真空或いは低圧状態になると接触部での接触抵抗
の状態によっては放電が生ずる場合があるので、これを
防ぐためにこの部分、すなわちサセプタ支持台２０とサ
セプタ６との間には大気が導入されて大気圧状態になさ
れており、この大気が真空の処理室側へ洩れないように
支持台２０とサセプタ６との間にはＯリング２６が介在
されている。尚、ウエハＷとチャックとの熱伝達性を良
好にするためにこの界面に１０Ｔｏｒｒ程度のＨｅガス
を供給することも行われている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のチャック構造にあっては、上述のように給電ピン
２４と給電シート１４との給電ポイントにて異常な放電
現象が発生するのを防止するためにサセプタ支持台２０
とサセプタ６との間に大気圧を導入しているために、こ
の大気が給電シート１４を挿通させるために形成した給
電用スリット孔１０の間隙を通って上方へ至るので、こ
のスリット孔１０の上方の静電チャックシート４は、処
理室内側が略真空であることから図９に示すようにその
下方より約１気圧の差圧Ｐ１を受け、長期間の使用によ
り可撓性のある高分子よりなるシート４はサセプタ６の
載置台より剥がれて上方へ部分的に膨れ上がり、突部２
８が形成されてしまうという問題点があった。

【０００９】通常、静電チャックの機能を十分に発揮さ
せるためにはシート表面の平坦度はある程度以上確保さ
れてウエハとの密着度が良好な状態となっていなければ
ならないが、上述した突部２８の高さＨ１は、良好な密
着度を確保するための限界値、例えば２３μｍよりも大
きくなってしまい、その結果、静電チャックの機能を十
分に発揮しなくなってしまうという問題点も発生してい
た。本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有
効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的
は、静電チャックシートに対して差圧を付与させないよ
うにした静電チャックを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、サセプタ支持台上に、熱伝達性を良好
にするガスを導入する間隙を介してサセプタを設け、前
記サセプタの載置面に被処理体を静電力で吸着保持する
ために、樹脂フィルム間に薄い導電膜を封入してなる可
撓性のある静電チャックシートを設けると共に前記サセ
プタにこの厚さ方向に貫通させた給電用スリットを形成
し、このスリットに前記静電チャックシートに給電を行
うための可撓性の給電シートを挿通させてなる静電チャ
ックにおいて、前記給電用スリットを閉塞して前記サセ
プタの載置面側とこれの反対面側との連通を遮断するた
めの閉塞部材を形成するように構成したものである。

【００１１】

【作用】本発明によれば、以上のように構成されたの
で、サセプタに形成した給電用スリットに給電シートを
挿通させ、このスリットに閉塞部材を設けることにより
サセプタの載置面側とこの反対面側との連通を遮断す
る。この結果、静電チャックシートにはその表裏面に差
圧が付与されなくなり、これが部分的に膨れ上がること
がない。

【００１２】請求項２の実施例によれば、サセプタに形
成した給電用スリットに給電シートを挿通させ、更に、
このスリット内にはスリットシール部材が充填形成され
るので、サセプタの載置面側とこの反対側、すなわち大
気側との連通が遮断されてしまう。この結果、静電チャ
ックシートにはその表裏面に差圧がかからず、これが部
分的に膨れ上がることがなくなる。

【００１３】請求項３の実施例によれば、前記給電シー
トは、２枚の絶縁性フィルム間に給電膜を封入して貼り
合わせることにより形成された可撓性のあるシートであ
る。請求項４の実施例によれば、前記間隙には、熱伝達
性を良好にするガスとして、前記サセプタが収容される
処理室内の圧力より十分大きい圧力の大気、或いはＨ
ｅ、Ａｒなどの不活性ガスが導入される。請求項５の実
施例によれば、サセプタに形成した給電用スリットに給
電シートを挿通させ、このスリットの載置面とは反対側
面の開口部を被って閉塞用シート部材を設け、しかもス
リットに対応する静電チャックシートにはスリットに連
通する連通孔が形成されたので、サセプタ下方の空間と
スリット内とは遮断されてサセプタ下方の大気圧はスリ
ット内に侵入せず、しかも、スリット内の圧力は連通孔
を通じて処理室内側と同圧になるので、この静電チャッ
クシートにはその表裏面に差圧がかからず、これが部分
的に膨れ上がることはなくなる。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明に係る静電チャックの一実施
例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る
静電チャックを適用したプラズマ処理装置を示す断面
図、図２は本発明に係る静電チャックの主要部を示す断
面図、図３は図２に示す静電チャックの静電チャックシ
ートを設ける前のサセプタの平面図である。尚、図７乃
至図９に示す部分と同一部分については同一符号を付
す。本実施例においては、本発明に係る静電チャックを
プラズマエッチング装置に適用した場合について説明す
る。

【００１５】このプラズマエッチング装置３０は、アル
ミニウム等の材料からなる内側枠３２と外側枠３４とか
ら構成される処理室３６を備えている。内側枠３２は、
円筒壁部３２Ａ、その円筒壁部３２Ａの下端から上方に
若干の間隔を空けて設けられた底部３２Ｂ、及びその円
筒壁部３２Ａの下端外周に設けられた外方フランジ部３
２Ｃとから構成されている。他方、外側枠３４は、円筒
壁部３４Ａ及び天井部３４Ｂとから構成されており、上
記内側枠３２を気密に覆うように上記外方フランジ部３
２Ｃの上に載置される。

【００１６】上記外側枠３４の上記円筒壁部３４Ａの上
方には、図示しない処理ガス源より、処理ガス、例えば
ＨＦガスなどを図示しないマスフローコントローラを介
して上記処理室３６内に導入可能なガス供給管路３８が
設けられている。また、上記円筒壁部３４Ａの他方側下
方には、ガス排気管路４０が設けられており、図示しな
い真空ポンプにより真空引きが可能な如く構成されてい
る。

【００１７】上記外側枠３４の上記天井部３４Ｂの上方
には、被処理体、例えば半導体ウエハＷの表面に水平磁
界を形成するための磁界発生装置、例えば永久磁石４２
が回転自在に設けられており、この磁石による水平磁界
と、これに直交する電界を形成することにより、マグネ
トロン放電を発生させることができるように構成されて
いる。

【００１８】処理室３６内には、被処理体、例えば上記
半導体ウエハＷを載置固定するためのサセプタアセンブ
リ４４が配置される。このサセプタアセンブリ４４は、
複数の絶縁部材４６を介して上記内側枠３２の底部３２
Ｂ上に載置されており、同時に、上記サセプタアセンブ
リ４４の側面と上記内側枠３２の円筒壁部３２Ａとの間
には、絶縁部材として例えばＯリング４８が介装されて
いるので、上記サセプタアセンブリ４４は、外部で接地
されている上記内側枠３２及び上記外側枠３４から絶縁
状態に保持されるように構成されている。

【００１９】上記サセプタアセンブリ４４は、例えばア
ルミニウム等により形成され、図示の例では、３層構造
を有しており、サセプタ６と、これを支持するサセプタ
支持台２０と、この下に設けられる冷却ジャケット収容
台５０により構成される。そして、このサセプタ６の上
面の載置面に静電チャックシート４を接着剤等により貼
り付けて静電チャック５２を構成している。そして、こ
の静電チャックシート４上に被処理体としての半導体ウ
エハＷを吸着保持するようになっている。

【００２０】上記サセプタ支持台２０には、半導体ウエ
ハＷの温度を調節するための温度調節装置、例えばヒー
タ５４が設けられている。このヒータ５４は、図示しな
いヒータコントローラに接続されており、上記サセプタ
６の温度を監視する図示しない温度モニタからの信号に
応じて、温度制御を行うように構成されている。

【００２１】上記サセプタ６は、上記サセプタ支持台２
０に対して、ボルト５６などの連結部材を用いて、着脱
自在に固定される。かかる構成により、高周波電源５８
に接続されている上記サセプタ支持台２０とは別個に、
上記サセプタ６部分のみを交換することが可能となり、
装置の保守が容易となる。

【００２２】前述のように、上記サセプタ６の側壁と上
記内側枠３２の円筒壁部３２Ａ内面との間にはＯリング
４８が介装されているので、処理室内に導入された処理
ガスは上記サセプタ支持台２０よりも下方には到達せ
ず、これらの部分の汚染が防止される。

【００２３】上記冷却ジャケット収容台５０の内部に
は、例えば液体窒素などの冷媒６０を溜めるための冷却
ジャケット６２が設置されている。この冷却ジャケット
６２は、パイプ６４によりバルブ６６を介して液体窒素
源６８に連通している。上記冷却ジャケット６２内に
は、図示しない液面モニタが配置されており、その液面
モニタからの信号に応答して上記バルブ６６を開閉する
ことにより、上記冷却ジャケット６２内の冷媒６０、例
えば液体窒素の供給量を制御するように構成されてい
る。更に、上記冷却ジャケット６２内の内壁底面は、例
えばポーラスに形成され、核沸騰を起こすことができる
ようになっており、その内部の液体窒素を所定温度、例
えば−１９６℃に維持することができる。

【００２４】このように、構成された上記サセプタアセ
ンブリ４４は、上記絶縁部材４６及び４８により、上記
処理室３６を構成する上記内側枠３２及び外側枠３４か
ら絶縁されて、電気的には同一極性のカソードカップリ
ングを構成し、上記サセプタ支持台２０には、マッチン
グ装置１００を介して上記高周波電源５８が接続されて
いる。かくして、上記サセプタアセンブリ４４と接地さ
れている外側枠３４の天井部３４Ｂとにより対向電極が
構成され、高周波電力の印加により、電極間すなわち処
理室３６にプラズマ放電を発生させることが可能であ
る。

【００２５】更に、本実施例に基づくサセプタアセンブ
リ４４の上層のサセプタ６及び上記ヒータ５４を備えた
中層の上記サセプタ支持台２０との間、及びこのサセプ
タ支持台２０と下層の冷却ジャケット収容部５０との間
には、それぞれ間隙７０、７２が形成されており、これ
らの間隙は、例えばＯリングのような封止部材７４及び
７６により、それぞれ気密に構成されており、ガス供給
管路７８を介して例えば大気開放されている。この大気
開放に代えてＨｅガスやＡｒガスなどの不活性ガスを所
定圧、例えば１気圧にして供給してもよい。

【００２６】上記間隙７０及び７２は、１〜１００μｍ
であり、好ましくは、５０μｍ程度に形成される。これ
らの間隙７０及び７２に封入される媒体は、冷却ジャケ
ット６２からの冷却熱を最小限の熱損失で伝達可能であ
り、しかも、後述するように給電ポイントにおける放電
を防止する。

【００２７】一方、本発明に係る静電チャック５２は、
前述の如く例えば絶縁性を有するポリイミド製の静電チ
ャックシート４と例えばアルミニウム製の円柱状のサセ
プタ６とにより構成されている。この静電チャックシー
ト４は、一対のポリイミド樹脂フィルム４Ａ、４Ｂを貼
り合わせたもので、その中には銅箔などの薄い導電膜８
が絶縁状態で封入されている。この導電膜８には、アル
ミニウム製のサセプタ６を貫通して設けた給電シート１
４を介して直流電圧が印加される。

【００２８】すなわちサセプタ６の厚さＬ１は約２０ｍ
ｍ程度あり、この厚さ方向には、図３にも示すように断
面略矩形状の給電用スリット１０が貫通させて形成され
ている。このスリット１０の断面積は上記給電シート１
４が十分に挿通できる大きさ、図３において縦の長さＬ
２及び横の長さＬ３はそれぞれ例えば１２ｍｍ及び２ｍ
ｍに設定されている。

【００２９】この給電用スリット１０に、上記静電チャ
ックシート４と同様に内部に銅箔などの給電膜１２を、
２枚の絶縁性フィルム１４Ａ、１４Ｂを貼り合わせるこ
とにより封入した給電シート１４を挿通させて、その上
下端をサセプタ６の面方向に折り曲げて全体としてコ字
状に成形される。この給電シート１４は、前述の如くポ
リイミド樹脂等の可撓性材料より構成されるので、屈曲
により破損等することはない。

【００３０】この時、給電シート１４の上側屈曲部８０
Ａ（サセプタの載置面側）及び下側屈曲部８０Ｂ（載置
面側の反対面側）の長さＬ４はそれぞれ同じ長さ、例え
ば１０ｍｍ程度に設定されており、この載置面側の屈曲
部８０Ａと静電チャックシート４が対向している部分の
絶縁フィルム１４Ａ及び樹脂フィルム４Ａの一部をそれ
ぞれ直径Ｌ５が２ｍｍ程度の円形の大きさだけ導電膜８
まで届くように取り除き、この部分に例えば銀導電ペー
ストよりなる接続導体１６を介在させて、チャックシー
ト４の導電膜８と給電シート１４の給電膜１２とを電気
的に接続している。

【００３１】また、給電シート１４の下部屈曲部８０Ｂ
における絶縁フィルム１４Ａの一部も直径２ｍｍ程度の
円形の大きさだけ給電膜１２に届くように除去され、こ
の部分に同様な銀導電ペーストよりなる接続導体１８が
埋め込まれている。

【００３２】そして、この接続導体１８には、この下方
に位置するサセプタ支持台２０に形成したピン穴８０内
にスプリング等の弾発部材２２により上方、すなわちサ
セプタ６側へ付勢された給電ピン２４の先端が当接して
おり、このピン２４と給電シート１４の給電膜１２が電
気的に接続されている。この給電ピン２４は、図１に示
すように導電線８２を介して高電圧直流源８４に接続さ
れ、上記静電チャックシート４の導電膜８に例えば２．
０ＫＶの直流電圧を印加し得るように構成されている。

【００３３】上記静電チャックシート４は、例えばエポ
キシ系の接着剤によりサセプタの載置面に強固に接合さ
れ、また、給電シート１４も上側屈曲部８０Ａ及び下側
屈曲部８０Ｂにおいてサセプタ側と同様に例えばエポキ
シ系の接着剤により接合される。また、前述のようにサ
セプタ６の下面とサセプタ支持台２０の上面との間に形
成される間隙７０には、この部分の熱伝達性を良好にす
るため、及び給電ピン２４の給電ポイントＰ２における
放電を抑制するために１気圧の大気が導入されている。
そのため、この大気が、サセプタ６に形成した給電用ス
リット１０に流入して静電チャックフィルム４に悪影響
を及ぼす恐れが生ずる。しかしながら、本実施例にあっ
ては、これを防止するために給電シート１４が挿通され
た給電用スリット１０内に例えば接着剤のようなスリッ
トシール部材８６を全体に渡って注入してこれを閉塞し
ている。このスリットシール部材８６としては、−１５
０℃から常温或いは＋１００℃の温度範囲に渡って安定
しているものならばどのような接着剤でもよく、例えば
エポキシ系の接着剤、有機或いは無機系の接着剤が使用
され、特に本実施例においてはアームストロングエポキ
シＡ−１２（商標）を用いた。また、接着剤に代えて或
いはこれらと共にエンジニアリングプラスチックやセラ
ミックス等を用いてもよい。

【００３４】このようなシール部材８６を構成する接着
剤は、サセプタ６の給電用スリット１０に給電シート１
４を挿通して貼り付け、そしてサセプタの載置面に静電
チャックシート４を接着剤により貼り付けた後に、給電
用スリット１０の下側、すなわちサセプタ支持台２０側
の開口部１０Ａより注射器等の注入器具を用いて注入さ
れることになる。尚、このエッチング装置の側壁には、
図示しないゲート弁が設けられ、これを介してロードロ
ック室に連結されている。

【００３５】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、図示しないゲート弁を介
して半導体ウエハＷを、図示しない搬送アームにより処
理室３６に収容し、これをサセプタ６の載置面に設けた
静電チャックシート５２上に載置する。この静電チャッ
クシート５２の導電膜８には、高圧直流源８４より例え
ば２．０ＫＶの直流電圧が印加され、分極によるクーロ
ン力によりウエハＷを吸着保持する。

【００３６】この処理室３６内は、ガス排気管路４０に
接続される真空ポンプ（図示せず）により予め真空状態
になされており、ガス供給管路３８を介して、処理ガ
ス、例えばＨＦガス等を流量を制御しつつ供給してこの
処理室３６内をプロセス圧、例えば１０^-1Ｔｏｒｒ程度
に維持し、同時に高周波電源５８より、例えば１３．５
６ＭＨｚの高周波を下部電極であるサセプタ支持台２０
及びサセプタ６に印加する。これにより、サセプタ６と
上部電極である外側枠３４の天井部３４Ｂとの間にプラ
ズマが発生し、これと同時に天井部３４Ｂの上方に設け
た永久磁石４２を回転させることによりウエハＷの近傍
にこの面と平行な磁場を形成し、ウエハＷに対して異方
性の高いエッチングを施す。

【００３７】ここでウエハＷのエッチング処理時にあっ
ては、冷却ジャケット収容台５０に設けた冷却ジャケッ
ト６２からの冷熱がサセプタ支持台２０、サセプタ６及
びウエハＷの順に伝わって低温エッチングを行うもので
あるが、この時、サセプタ支持台２０に設けたヒータ５
４の発熱量を制御することによりウエハＷの処理温度を
制御する。この場合、冷却ジャケット収容台５０とサセ
プタ支持台２０との間隙７２及びサセプタ支持台２０と
サセプタ６との間隙７０には熱伝達性を良好にするた
め、特に間隙７０にあってはそれに加えて給電ポイント
Ｐ２における放電を防止するために例えば１気圧の大気
が導入されており、ウエハＷに対する熱伝達効率を維持
している。

【００３８】一方、高圧直流源８４からの直流電圧は、
導電路８２、給電ピン２４、接続導体１８、給電シート
１４の給電膜１２及び接続導体１６を介して静電チャッ
クシート４の導電膜８へ印加されることとなり、給電ピ
ン２４の上部と接続導体１８との接点である給電ポイン
トＰ２の位置する間隙７０には上述のように１気圧の大
気が導入されているのでこの部分の接触抵抗が大きくな
っても放電が発生することは阻止される。

【００３９】また、サセプタ６に形成した給電用スリッ
ト１０には可撓性の給電シート１４が挿通されている
が、この部分に僅かな隙間が発生するのは避けられず、
この隙間を通って静電チャックシート４にウエハ処理時
に１気圧の差圧が付与される恐れがある。しかしなが
ら、本実施例においては給電用スリット１０内の隙間全
体に閉塞部材として例えばエポキシ系の接着剤よりなる
スリットシール部材８６を略完全注入して固化させてあ
るのでこの内部は完全に遮断されており、静電チャック
シート４の裏面に大気圧が付与されることはない。

【００４０】従って、従来構造と異なりウエハ処理中の
ために処理室３６内が減圧状態になってもチャックシー
ト４には１気圧の差圧がかかる部分がなくなり、チャッ
クシート４が差圧のために部分的に膨れ上がったりする
ことを阻止することができる。そのため、静電チャック
シート４の平坦度は高く維持され、この吸着保持機能を
劣化させることはない。また、静電チャックシート４の
裏面に例えば１０Ｔｏｒｒ程度の熱伝達用のＨｅガスを
供給している場合には、この分の差圧が静電チャックシ
ート４にかかることになるが、この差圧は大気圧の場合
と比較して遥かに小さいので問題は生じない。

【００４１】尚、上記実施例にあっては、給電用スリッ
ト１０内全体に渡ってスリットシール部材８６を充填し
て大気との遮断を確実なものとしたが、これに限定され
ず、例えば図４に示すように給電用スリット１０の下側
開口部１０Ａのみをスリットシール部材８６により閉塞
するように構成してもよい。この場合には、給電用スリ
ット１０内の残った隙間８８に製造過程において１気圧
の大気が閉じ込められる恐れがあるが、給電用スリット
１０の上側開口部１０Ｂに対応する静電チャックシート
４に処理室３６内側に連通する連通孔９０を形成するの
が好ましい。これにより、処理室３６と給電用スリット
１０内は連通孔９０を介して連通されるので同じ圧力と
なり、ウエハ処理時においても静電チャックシート４に
差圧が発生することはない。

【００４２】また、前記実施例においては閉塞部材とし
て接着剤よりなるスリットシール部材８６を用い、これ
を給電用スリット１０内に設けるようにしたが、これに
限定されず、図５及び図６に示すように閉塞部材として
閉塞用シート部材９２を用いるようにしてもよい。

【００４３】すなわちサセプタ６に形成した給電用スリ
ット１０の下側開口部１０Ａ全体を完全に被うように例
えば円形の閉塞用シート部材９２が形成されている。こ
の閉塞用シート部材９２は、例えばポリイミド系の絶縁
性のフィルムよりなり、この表面全体に渡って接着剤を
塗布し、サセプタ６の下面に下側開口部１０Ａを略中心
として気密に貼り付けている。シート部材９２はポリイ
ミド系のフィルムに限定されず、絶縁性フィルムで１気
圧程度の差圧に耐え得るものであるならばどのようなも
のでもよく、また、可撓性を有していない板状のシート
部材でもよい。

【００４４】また、閉塞用シート部材９２の形状も円形
に限定されず、下側開口部１０Ａを被うことができれば
その形状は問わない。また、給電ピン２４の先端に対応
する閉塞用シート部材部分には導電ペーストを埋め込む
ために直径２ｍｍ程度の貫通孔が形成されており、この
部分に導電ペーストを埋め込むことにより接続導体１８
を構成している。そして、この接続導体１８にその下方
より付勢される給電ピン２４を接触させることにより給
電シート１４を介して静電チャックシート４側へ直流高
電圧を印加する。

【００４５】この場合、給電用スリット１０内に残った
僅かな間隙８８には１気圧程度の気体が封入される恐れ
があるので、これを抜くために図４において示したと同
様に給電用スリット１０の上側開口部１０Ｂに対応する
静電チャックシート４に処理室３６内側に連通する連通
孔９０を形成し、処理室３６内とスリット１０内が常に
同圧になるように構成する。

【００４６】このように構成した場合、処理中にあって
は処理室３６及びこれに連通する給電用スリット１０の
間隙８８は圧力の低いプロセス圧力になるが、サセプタ
６とサセプタ支持台２０との間隙７０は給電ポイントＰ
２における放電を阻止するために１気圧程度のガスが導
入されている。しかしながら、給電スリット１０の下側
開口部１０Ａは閉塞用シート部材９２により被われて閉
塞されているので、１気圧のガスが間隙８８内へ侵入す
ることはなく、従って、静電チャックシート４にはその
表裏間において差圧がかからず、これが上方へ膨れ上が
ることを防止することができる。

【００４７】この場合、ウエハ処理中にあっては給電ス
リット１０の間隙８８内はプロセス圧になり、閉塞用シ
ート部材９２の下方の間隙７０内は略大気圧になること
から閉塞用シート部材９２には略１気圧の圧力がかかっ
てスリットの下側開口部１０Ａに位置するシート部材９
２が仮想線に示すように上方へ僅かに膨れ上がる傾向と
なるが、静電チャックシート４へは何ら影響を及ぼさな
いので問題はない。

【００４８】また、サセプタ６の載置面、すなわち静電
チャックシートの裏面に例えば１０Ｔｏｒｒ程度の熱伝
達ガスを供給するための複数の溝等が形成されている場
合には、この溝に給電用スリットの上側開口部を連通さ
せるようにしてもよく、この場合には静電チャックシー
ト４に連通孔９０を設けなくてもよい。尚、以上の実施
例にあっては本発明の静電チャックをプラズマエッチン
グ装置に適用した場合を例にとって説明したが、これに
限定されず、被処理体を吸着する必要のある処理装置に
は全て適用し得るのは勿論である。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の静電チャ
ックによれば次のように優れた作用効果を発揮すること
ができる。給電スリットに閉塞部材を設けてサセプタの
載置面側とこれの反対面側との連通を遮断するようにし
たので、載置面側に形成した静電チャックシートに給電
スリットを介して部分的に大きな差圧が付与されること
を防止することができる。従って、静電チャックシート
が部分的に膨み上がることを阻止することができ、チャ
ックシートの平坦度を維持してチャックシートの吸着保
持機能を高く維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る静電チャックを適用したプラズマ
処理装置を示す断面図である。

【図２】本発明に係る静電チャックの主要部を示す断面
図である。

【図３】図２に示す静電チャックの静電チャックシート
を設ける前のサセプタの平面図である。

【図４】図２に示す本発明の静電チャックの変形例を示
す断面図である。

【図５】本発明の静電チャックの他の変形例を示す断面
図である。

【図６】図５に示す静電チャックの静電チャックシート
を設ける前のサセプタと給電用スリットと閉塞用シート
部材との位置関係を示す平面図である。

【図７】従来の静電チャックを示す断面図である。

【図８】図７に示す静電チャックの要部を示す拡大図で
ある。

【図９】図８に示す静電チャックの静電チャックシート
が膨れ上がった状態を示す図である。

【符号の説明】

４静電チャックシート６サセプタ８導電膜１０給電用スリット１２給電膜１４給電シート１６，１８接続導体２０サセプタ支持台２４給電ピン３０プラズマエッチング装置３６処理室４４サセプタアセンブリ５２静電チャック５８高周波電源８４高電圧直流源８６スリットシート部材（閉塞部材）９０連通孔９２閉塞用シート部材（閉塞部材）Ｗ半導体ウエハ（被処理体）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68 H02N 13/00 B23Q 3/15

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】サセプタ支持台上に、熱伝達性を良好に
するガスを導入する間隙を介してサセプタを設け、前記
サセプタの載置面に被処理体を静電力で吸着保持するた
めに、樹脂フィルム間に薄い導電膜を封入してなる可撓
性のある静電チャックシートを設けると共に前記サセプ
タにこの厚さ方向に貫通させた給電用スリットを形成
し、このスリットに前記静電チャックシートに給電を行
うための可撓性の給電シートを挿通させてなる静電チャ
ックにおいて、前記給電用スリットを閉塞して前記サセ
プタの載置面側とこれの反対面側との連通を遮断するた
めの閉塞部材を形成するように構成したことを特徴とす
る静電チャック。
【請求項２】前記閉塞部材は、前記スリット内に注入
された接着剤よりなるスリットシール部材よりなること
を特徴とする請求項１記載の静電チャック。
【請求項３】前記給電シートは、２枚の絶縁性フィル
ム間に給電膜を封入して貼り合わせることにより形成さ
れた可撓性のあるシートであることを特徴とする請求項
１又は２記載の静電チャック。
【請求項４】前記間隙には、熱伝達性を良好にするガ
スとして、前記サセプタが収容される処理室内の圧力よ
り大きい圧力の大気、或いはＨｅ、Ａｒなどの不活性ガ
スが導入されることを特徴とする請求項１乃至３のいず
れかに記載の静電チャック。
【請求項５】サセプタの載置面に被処理体を静電力で
吸着保持するための静電チャックシートを設けると共に
前記サセプタにこの厚さ方向に貫通させた給電用スリッ
トを形成し、このスリットに前記静電チャックシートに
給電を行うための給電シートを挿通させてなる静電チャ
ックにおいて、前記給電用スリットを閉塞して前記サセ
プタの載置面側とこれの反対面側との連通を遮断するた
めの閉塞部材を形成し、前記閉塞部材は、前記反対側に
形成された前記スリットの開口部を被って形成された、
絶縁性材料よりなる閉塞用シート部材よりなり、前記静
電チャックシートに前記給電用スリット内に連通する連
通孔を形成するように構成したことを特徴とする静電チ
ャック。