JP4163989B2

JP4163989B2 - 静電チャック

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Publication number: JP4163989B2
Application number: JP2003117693A
Authority: JP
Inventors: 靖右田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-04-22
Filing date: 2003-04-22
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2023-04-22
Also published as: JP2004327563A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被吸着物を静電気力でもって吸着保持する静電チャックに関するものであり、特にＰＶＤ、プラズマＣＶＤ、光ＣＶＤ、スパッタリングなどの成膜工程やプラズマエチング、光エッチングなどのエッチング工程、あるいは露光工程、描画工程、洗浄工程、ダイシング工程、さらには上記各種処理工程へ被吸着物を送るための搬送等に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体装置の製造において、半導体ウェハへの露光処理や描画処理、さらにはＰＶＤ、ＣＶＤ、スパッタリングなどの成膜処理、洗浄処理、プラズマエッチングや光エッチングなどのエッチング処理、ダイシング処理あるいは各種処理工程への搬送時には、半導体ウェハを静電気力でもって吸着保持するセラミック製の静電チャックが使用されている。
【０００３】
図３（ａ）（ｂ）に一般的な静電チャック１１の構造を示すように、被吸着物である半導体ウェハＷと略同等の大きさを有する板状セラミック体１２をしたもので、この板状セラミック体１２の上面を半導体ウェハＷの吸着面１３とするとともに、その内部に外形状が上記吸着面１３と略同形状をした円形の内部電極１４を埋設したものがあった。なお、１５は板状セラミック体１２の下面に接合され、上記内部電極１４と電気的に接続された給電端子である。
【０００４】
そして、この静電チャック１１によって半導体ウェハＷを吸着固定するには、吸着面１３上に半導体ウェハＷを載置し、内部電極１４と半導体ウェハＷとの間に直流電圧を印加することにより、静電吸着力として誘電分極によるクーロン力や微少な漏れ電流によるジョンソン・ラーベック力を発現させ、吸着面１３上に半導体ウェハＷを吸着固定するようになっていた。
【０００５】
なお、図３（ａ）（ｂ）では基本的な構造の静電チャック１１を示したが、目的に応じて上記板状セラミック体１２中に抵抗発熱体を埋設してヒータ機能を持たせたものもあった。また、図３（ａ）（ｂ）に示す静電チャック１１の内部電極１４に対して直流電圧以外に高周波電力を加え、内部電極１４に静電吸着機能以外にプラズマ発生機能を持たせたものもあった。さらに、図３（ａ）（ｂ）では単極型の静電チャック１１を示したが、この他に板状セラミック体１２中に埋設する内部電極１４を２つ以上に分割し、それぞれの内部電極１４間に直流電圧を印加することで静電吸着力を発現させる双極型の静電チャックもあった。
【０００６】
ところで、図３（ａ）（ｂ）に示す静電チャック１１を製作するには、複数枚のセラミックグリーンシート間に内部電極１４となる導体膜を内蔵したグリーンシート積層体を焼成するか、あるいはセラミック粉末中に内部電極１４をなす金属板を埋設し、ホットプレスにて一体的に成形、焼成して、それぞれ内部電極１４を埋設した板状セラミック体１２を製作し、このようにして得られた板状セラミック体１２の一方の主面に研磨加工を施して吸着面１３を形成するとともに、他方の主面に給電端子１５を接合して内部電極１４と電気的に接続することによって製造されていた。
【０００７】
このうち積層技術により静電チャック１１を製作する方法は、複数枚のセラミックグリーンシートを積層する際に不可避的に圧力の不均一が生じ易く、静電チャック１１にとって重要な吸着面１３から内部電極１４間に存在するセラミック部の厚みを均一にすることが難しいといった課題があった。しかも、内部電極１４にプラズマ発生用の電極としての機能を持たせ、吸着面１３上に吸着固定した半導体ウェハＷに対して均一な密度のプラズマを発生させようとすると、１０μｍ以上の厚みが必要となるのであるが、積層技術による方法では１０μｍ以上の厚みを持った内部電極１４を板状セラミック体１２中に埋設することはできなかった。
【０００８】
これに対し、ホットプレス技術による静電チャック１１は、予め吸着面１３から内部電極１４間に存在するセラミック部を成形しておくことで、厚みを均一にすることができ、また、１０μｍ以上の厚みをもった内部電極１４を埋設することも可能であることから、静電チャック１１を比較的容易に製造できるといった利点がある。
【０００９】
ただし、ホットプレス技術により静電チャック１１を製作する場合、内部電極１４として平板状の金属板を用いると、セラミックスと金属との熱膨張差による剥離の恐れがあるため、内部電極１４には高融点金属からなるパンチングメタルや金網が用いられていた（特許文献１参照）。
【００１０】
また、金網を用いた静電チャックにおいて、金網からなる内部電極の占める割合が半導体ウェハＷに対して少ないと残留吸着力が残り易くなり、電極への通電を止めた後でも残留吸着力により半導体ウェハＷが吸着面に保持され、直ちに取り外すことができず、各処理工程のスループットを縮めることができなくなるため、金網からなる電極の開口部を規定した物もあった（特許文献２参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平９−１３４９５１号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開平１２−１５８２７５号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、内部電極１４にパンチングメタルを用いた静電チャック１１では、内部電極１４として用いられる高融点金属の硬度が高いために穴あけ加工が大変であり、加工コストも高くなるため実用的ではなかった。
【００１４】
また、内部電極に金網を用いた静電チャックでは、ホットプレスにより板状セラミック体の内部に金網状の電極を埋設する際に、大きな圧縮応力により金網からなる電極の開口部の形状が変形することがあり、前記開口部の個々の面積がバラツキ、部分的に吸着力の発現にもバラツキが生じる虞があった。そこで、半導体ウェハを吸着しての成膜工程やエッチング工程における成膜精度やエッチング精度にバラツキが生じたり、部分的に残留吸着力が大きくなることで、静電チャックに印加した電圧を切って半導体ウェハを取り外そうとしても直ちに取り外すことができずウェハを取り外すまでの離脱時間が大きいとの課題があり、特許文献２の静電チャックはこの離脱時間を小さくなるよう改善しているが不十分であった。
【００１５】
特に、金網状の電極は線材を単に格子状に編み込んだものが多く、取り扱いやホットプレスにより容易に開口部の形状が変化すると共に、開口部の面積のバラツキも大きくなり易かった。しかし、開口部の形状を円形や、五角形、六角形等の形状に編み込むことは開口部の面積のバラツキを小さくすることが難しく、さらにコストがかかるため実用的でなかった。
【００１６】
また、金網からなる電極が占める面積に対する開口部の割合が大きくなると、ホットプレスによる高い圧縮応力による開口部の変形する割合が大きくなり、開口部の個々の変形量の差が大きくなることで前記吸着力や残留吸着力の発現のバラツキがより大きくなるという課題があった。
【００１７】
また、開口部の占める割合が大きくなると、中央部に発生した電荷をすぐさま電極を通じて静電チャック外に逃がすことができないため、残留吸着が残りやすくなり、離脱時間が大きくなるといった課題もあった。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、被吸着物を保持する吸着面を有する板状セラミック体中に、金網状電極を埋設してなる静電チャックにおいて、上記金網状電極の開口部の形状が台形状であることを特徴とする。
【００１９】
また、上記開口部の短辺と長辺の長さの比が１．１〜３．０であることを特徴とする。
【００２０】
また、被吸着物を保持する吸着面を有する板状セラミック体中に、金網状電極を埋設してなる静電チャックにおいて、上記金網状電極が占める面積に対する開口部の割合が３０〜７０％であることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、半導体装置の製造工程で用いる静電チャックを例にとって説明する。
【００２２】
図１（ａ）は本発明の静電チャック１の一例を示す一部を破断した斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図で、被吸着物である半導体ウェハＷと略同等の大きさを有する円盤状をした板状セラミック体２からなり、この板状セラミック体２の上面を半導体ウェハＷを保持する吸着面３とするとともに、板状セラミック体２の内部に図２に示すような外形状が円形をした格子状の金網状電極４を埋設したもので、この金網状電極４は板状セラミック体２の下面に接合された給電端子５と電気的に接続されている。
【００２３】
金網状電極４は、半導体ウェハＷを大きな静電吸着力でもって固定する観点から、その大きさを板状セラミック体２中に埋設することができる範囲でできるだけ大きくすることが好ましく、また、均一な静電吸着力や後述するように均一なプラズマを発生させるためには開口部４ａの大きさをできる限り揃ったものを用いるとともに、金網状電極４を構成する各線材との交点が離れないように予め電気アーク溶接、スポット溶接、摩擦接合、メッキ法などの方法でもって接合しておくか、あるいは３次元的に絡み合うように織ったものを用いることが良い。そして、この静電チャック１によって半導体ウェハＷを吸着固定するには、吸着面３上に半導体ウェハＷを載置し、金網状電極４と半導体ウェハＷとの間に直流電圧を印加して誘電分極によるクーロン力や微少な漏れ電流を伴ったジョンソン・ラーベック力を発現させることによって、吸着面３上に半導体ウェハＷを吸着固定することができる。
【００２４】
また、図示していないが、金網状電極４に直流電圧以外に高周波電力を印加することによって、吸着面３上の半導体ウェハＷに対してプラズマを発生させる機能を設けることもできる。
【００２５】
ところで、静電チャックの静電吸着力を高めかつ残留吸着力を速やかに逃がすためには、金網状電極４が占める面積に対する開口部４ａの割合（以下、開口率という）が重要であるが、上記割合を保持しながらホットプレスにより板状セラミック体の内部に金網状電極を埋設することがより重要となる。そのためにはホットプレスによる大きな圧縮応力によっても開口率やその形状が変化しないことが必要である。
【００２６】
構造的に最も応力に対し形状変化が小さい形状は蜂の巣状である六角形であるとされるが、これを編み込むことはコストを高くすることになり実用的ではなかった。そこで、最もシンプルで経済的な格子状の形状において、形状変化が少ない方法を検討した。
【００２７】
その結果、開口部の形状を台形にすることで、ホットプレスによる成形においても形状を損なうことなく板状セラミック体に埋設できることを見出した。金網状電極４が格子状で開口部４ａが正方形ないしは長方形であると、ホットプレス時に充填したセラミックス原料が加圧により流動し周辺部でセラミックス原料の流動が大きく周辺部の開口部４ａの大きさが大きくなり中心部と周辺部で残留吸着力が異なったり、充填したセラミック原料の微量な量のバラツキにより開口部４ａが大きくなったり小さくなることから残留吸着力がばらつくことがあるが、開口部４ａを前もって台形状とすることで、上記のようなセラミック原料の流動が生じても残留吸着力が中心部や周辺部で異なる量が小さく、充填したセラミック原料の量のバラツキによる開口部４ａの変形の影響が小さく残留吸着力のバラツキが小さくなり好ましい。
【００２８】
一方、開口部４ａが長方形の場合は、金網状にした際に編み込んだ線材の縦横で一様な疎密が生じるため、焼成時の収縮に差が生じ板状セラミック体に反りが生じたり、最悪の場合板状セラミック体が割れてしまう恐れがあり好ましくない。
【００２９】
これに対し、あらかじめ台形状にした形状であると、圧縮応力を与えても、編みこんである線材の接触部における力が分散するため形状を変化させることが少なく、例え形状の変化が生じても残留吸着力のバラツキが小さく、ウェハの離脱時間を小さくできることを見出した。
【００３０】
また、金網状電極４の開口部４ａの形状を台形とすることで、格子状の形状に比べ開口部の中心部から線材までの距離が短くなるため、通電を止めたとき、開口部の中央部に発生した電荷を逃がしやすくなるため、残留吸着の発生を抑えることができる。そのため、ウェハの離脱時間が小さくなり半導体ウェハの生産効率を高めることができる。
【００３１】
また、正方形、長方形の格子状に比べ、台形状は線材の交点部分に角度を持って交差しているため、交点での線材同士の接触する力（摩擦力）が大きくなり、形状が変化しにくいという効果もある。
【００３２】
本発明においては、金網状電極４の開口部４ａの形状においては短辺と長辺の長さの比を１．１〜３．０とすることで、残留吸着力を小さくし離脱時間を小さくできることを見出した。
【００３３】
短辺と長辺の長さの比が１．１より小さい場合、開口部の形状は正方形に近くなり、前述したように圧縮応力を与えることにより編みこんである線材の接触部における力が同じ方向に加わるため容易に線材が移動し、開口部の形状が変化して残留吸着力がばらつく虞がある。逆に、短辺と長辺の長さの比を３．０より大きくすると、編みこんである線材の接触部における線材の屈曲率が大きくなるため、ホットプレスで圧縮応力を与えた場合接触部に応力がかかり、最悪の場合線材が破断したり板状セラミック体が破損する恐れがある。好ましくは短辺と長辺の長さの比は１．３〜２．０であり、更に好ましくは1．３〜１．８である。
【００３４】
尚、開口部４ａの短辺と長辺は対辺にあり、短辺と長辺の長さの和は他の２辺の和と同等或いは他の２辺の長さの和が１〜２０％程大きいことが好ましい。
【００３５】
ところで、静電チャック１の静電吸着力を大きくかつ残留吸着力を小さく／離脱時間を小さくするには、金網状電極４が占める面積に対する開口部４ａの割合（以下、開口率という）が重要である。静電チャック１の静電吸着力は一般的に下記式で示される。
【００３６】
Ｆ＝Ｓ_Ｓ／２×ε_０×ε_ｒ×（Ｖ／ｄ）^２
Ｆ：静電吸着力
Ｓ_Ｓ：金網状電極のみの面積
ε_０：真空の誘電率
ε_ｒ：吸着面から金網状電極間に依存するセラミック部の誘電率
Ｖ：印加電圧
ｄ：吸着面から金網状電極間に依存するセラミック部の厚み
従って、この式より静電吸着力を高めるには、
（１）金網状電極４の面積を大きくする
（２）印加電圧を大きくする
（３）吸着面３から金網状電極４間に存在するセラミック部の誘電率を大きくする
（４）吸着面３から金網状電極４間に存在するセラミック部の厚みを薄くする
ようにすれば良いのであるが、（３）は板状セラミック体２を形成する材質固有のものであり、（４）も板状セラミック体２の強度の観点から限界があり、いずれも静電吸着力を大きく向上させ得るものではない。また、（２）についても静電チャック１に使用される高電圧装置の電圧は最大でも１ｋＶ程度が通常であり、これ以上大きな高電圧装置を用いると感電等の危険性が高くなるとともに、装置が高額のものとなり、さらには吸着面３から金網状電極４間におけるセラミック部の耐電圧を超え、板状セラミック体２が絶縁破壊する恐れがあるなど、実用に適さない。
【００３７】
これに対し、（１）の金網状電極４の面積を大きくすることは設計上可能であり、静電吸着力を高めるのに有効な手段となる。一方、金網状電極４への通電を止めると、金網状電極４上に溜まっていた電荷は瞬時に逃がすことがきるが、開口部４ａが位置する無電極部上に溜まった電荷は瞬時に逃がすことができず、残留吸着力として残るものと考えられ、特に、ジョンソン・ラーベック効果を利用する静電チャック１に発生し易い。その為、金網状電極４の占有面積を大きくすることは、残留吸着力の発生を抑えるのにも有効な手段となる。そして、金網状電極４の占有面積を大きくするには、線材の径を大きくしたり、線材間の間隔を狭くすれば良く、いずれにおいても金網状電極４の開口率を調整することによって達成することができる。
【００３８】
そして、金網状電極４の開口率が７０％を越えると、金網状電極４の面積が小さくなり過ぎるため、十分な大きさの静電吸着力を発現させることができず、また、開口部４ａの中心に発生した電荷を金網状電極に速やかに逃がすことができないため残留吸着力が残り易く、半導体ウェハＷの離脱応答性が悪くなる。また、線材の線径が細くなるためホットプレスによる圧縮応力により、開口部４ａの形状が変形しやすくなり、吸着力や残留吸着力の発現にバラツキが生じやすくなる。更に好ましくは金網状電極４の開口率は６０％以下である。
【００３９】
また、金網状電極４の開口率が３０％よりも小さくなると、金網状電極４の面積が大きくなるとともに、線材の線径も太くなるため、ホットプレスによる板状セラミック体の内部に埋設する際に線材が塑性変形したり、セラミック原料が流動することができず金網状電極４の開口部４ａに空孔が生じ、結果として板状セラミック体２の内部の空孔等の欠陥により残留電荷の移動が阻害され、残留吸着力が大きくなる虞があった。更に好ましくは金網状電極４の開口率は４０％以上である。
【００４０】
従って、静電チャック１の静電吸着力を高めかつ残留吸着力を速やかに逃がすためには、金網状電極４の開口率を３０〜７０％とすることが重要であり、より好ましくは４０〜６０％である。
【００４１】
なお、本発明において、金網状電極４が占める面積とは、開口部４ａを含めた全面積Ｓのことであり、開口率ＲはＳの中で全ての開口部４ａの占める面積ＳＶから次式で示すことができる。
【００４２】
Ｒ＝ＳＶ／Ｓ×１００
金網状電極４の開口率は、それぞれＸ線透過法によって板状セラミック体２中に埋設されている金網状電極４の形状を観察し、Ｘ線透過画像から式２によって求めることができる。
【００４３】
一方、このような板状セラミック体２を形成する材質としては、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、炭化硼素等を主成分とするセラミックスを用いることができる。これらの中でも窒化アルミニウムを主成分とするセラミックスは、他のセラミックスと比較して高い熱伝導率を有するとともに、腐食性の高いハロゲンガスやプラズマに対して優れた耐蝕性、耐プラズマ性を有することから板状セラミック体２の材質として好適である。特に、純度が９９％以上である高純度の窒化アルミニウムセラミックスは、焼結体中に粒界が殆どなく、耐プラズマ性に優れ、また、Ｙ_２Ｏ_３やＥｒなどの希土類酸化物を１〜９重量％の範囲で含有する窒化アルミニウムセラミックスは、熱伝導率が１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、高いものでは１５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、さらに高いものでは２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上を有することから吸着面３に保持した半導体ウェハＷの均熱化をより一層高めることができる。また、板状セラミック体２中に埋設する内部電極４の材質としては、タングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）など周期律表第６ａ族元素やＴｉなどの周期律表第４ａ族元素の高融点金属あるいはこれらの合金、さらにはＷＣ、ＭｏＣ、ＴｉＮなどの導電性セラミックスを用いることができる。これらの金属、合金、導電性セラミックスは板状セラミック体２を構成するセラミックスと同程度の熱膨張係数を有することから、製作時や発熱時における板状セラミック体２の反りや破損を防ぐことができ、高温に発熱させても断線することがない。さらに、板状セラミック体２中の金網状電極４へ通電するための給電端子５としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属や鉄（Ｆｅ）−コバルト（Ｃｏ）−ニッケル（Ｎｉ）合金を用いることができ、特に耐酸化性が要求されるような時にはニッケル（Ｎｉ）あるいは鉄（Ｆｅ）−コバルト（Ｃｏ）−ニッケル（Ｎｉ）合金を用いれば良い。
【００４４】
なお、図１では基本的な構造を有する静電チャック１を例にとって説明したが、目的に応じて板状セラミック体２中に抵抗発熱体を埋設してヒータ機能を持たせても良い。また、図１では単極型の静電チャック１を示したが、この他に板状セラミック体２中に埋設する金網状電極４を２つ以上に分割し、各金網状電極４間に直流電圧を印加することで静電吸着力を発現させる双極型の静電チャック１とすることもできる。
【００４５】
金網状電極としては、高融点金属をあらかじめ金網状に編みこんだものを板状セラミック体の中に埋設し、ホットプレスにより一体燒結させることで得ることができる。
【００４６】
金網状電極４の開口部４ａの形状を台形にする方法としては、線材を格子状に張力をかけて編み込み固定した後に、台形状にあらかじめ形成した凸状の金型を用い金網状電極４の開口部４ａに合わせてプレスすることで容易に得ることができる。このとき、金型は台形状の相対する平行する線材の間隔より若干小さい寸法とすることで、開口部の面積を均一にした台形状の開口部を得ることができる。しかし、前記の金型が高価であることから、直線に張った多数の線材に横方向から開口部の形状に倣ってジグザグに折り曲げた線材を通して金網状電極４を織り上げ、その後必要に応じ金網状電極４の上下面を加圧処理することで開口部４ａが台形の金網状電極４を容易に作製することができる。
【００４７】
次に、図１に示す静電チャック１の製造方法について説明する。
【００４８】
まず、前述した各種セラミックスの造粒粉を用意し、型内に充填して一軸加圧成型法や等加圧成型法にて板状の成形体を形成する。そして、この成形体上に図２に示す金網状電極４を載せたあと、電極４を覆うように成形体と同一原料からなる造粒粉を充填し、再度一軸加圧成型法又は等加圧成型法にて金網状電極４を埋設した成形体を形成する。この時、必要に応じて切削加工を施しても良い。しかるのち、成形体をホットプレス焼結させることで、金網状電極４を埋設した板状セラミック体２を製作し、この一方の主面に研磨加工を施して吸着面３を形成するとともに、他方の主面に金網状電極４まで連通する穴を穿孔し、その穴に給電端子５をロウ付け等の固定手段でもって固着することによって得ことができる。
【００４９】
【実施例】
（実施例１）
ここで、金網状電極の線径を０．３ｍｍとして開口部の割合を５０％とし，開口部の形状を異ならせた電極を板状セラミック体の内部にホットプレスにより埋設させた静電チャックを作製し、それぞれ開口部の面積のバラツキと吸着力、残留吸着力を測定した。
【００５０】
本実験では、純度９９％の窒化アルミニウム粉末のみからなる成形体中に、開口部の割合を５０％とし、開口部の形状を正方形と台形としたモリブデンからなる図２に示す金網状電極４を埋設し、この成形体をホットトプレス焼結させて窒化アルミニウムセラミック製の板状セラミック体２を製作した。なお、ホットプレスの条件は、焼成温度を１９１０℃、圧力を２０ＭＰａとした。そして、この板状セラミック体２の上面に研削、研磨加工を施して吸着面３を形成するとともに、板状セラミック体２の下面に金網状電極４が埋設された深さまで穴を穿孔し、金属製端子５を金網状電極４とロウ付けして静電チャック１を製作した。そして、それぞれＸ線によって板状セラミック体２中に埋設されている金網状電極４の輪郭を観察し、画像解析によって金網状電極の形状と開口部の面積のバラツキを観察した。具体的には、ルーゼックス装置を用い金網状電極の線材と開口部のＸ線写真による白黒の濃度差により簡単に求めることができる。そして、開口部のバラツキは一定の測定面積の中において、開口部の面積を測定し、その平均値を出すとともに、その平均値に対し面積の最大値と最小値の差を平均値で除して表し、値が小さいほどバラツキが小さいことを表す。
【００５１】
また、このようにして製作した各静電チャック１を真空チヤンバー内に設置し、１インチ角のシリコンウェハを静電チャック１の吸着面３に載せ、シリコンウェハと金網状電極４との間に５００Ｖの直流電圧を印加して吸着させた時の吸着力を１０点測定し、その平均値を出すとともに、その平均値に対し最大値と最小値の差を平均値で除して表した値を吸着力のバラツキとした。また、金網状電極４への通電を止めてから５秒後の吸着力を１０点測定し、その平均値を出すとともに、同様にその平均値に対し最大値と最小値の差を平均値で除して表した値を残留吸着力のバラツキとした。それぞれの結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】

【００５３】
この結果、開口部が正方形である試料番号１は開口部の面積のバラツキが１５．７％と大きく吸着力のバラツキや残留吸着力のバラツキが２９．９％、１７．９％と大きいが、開口部が台形状である試料番号２は開口部の面積のバラツキが８．３％と小さく吸着力のバラツキや残留吸着力のバラツキが夫々９．９％、３．４％と小さいことが分る。そして、開口部の面積のバラツキが小さいことから吸着力、残留吸着力の発現のバラツキも小さく好ましい特性が得られることがわかる。
【００５４】
（実施例２）
次に、金網状電極の線径を０．３ｍｍとして開口部の形状を台形状とし、その短辺と長辺の長さの比を異ならせた静電チャックを作製し、実施例１と同様にホットプレス後の開口部の面積のバラツキを測定した。その結果を表２に示す。
【００５５】
長辺と短辺の比は、Ｘ線で金網状電極の形状を撮影し、板状セラミック体の内外周部の任意の場所を５ヶ所抽出し、工具顕微鏡等で画像を２０〜５０倍に拡大し、各開口部の長辺と短辺の長さを測定した。このとき、任意の場所１個所につき少なくとも開口部を５ヶ所以上測定し、総合した平均値でもって決定した。
【００５６】
【表２】

【００５７】
この結果、資料番号２１のように短辺と長辺の長さの比が１．０、つまり正方形であると、ホットプレスによる開口部の変形が大きく残留吸着力のバラツキが大きく好ましくない。
【００５８】
また、資料番号２７、２８のように短辺と長辺の比が３．０を越えると、編み込んである線材の曲がりが大きくなるため、部分的に破断している部分もあり残留吸着力のバラツキが５．７％とやや大きくなった。
【００５９】
一方、試料番号２２〜２６のように短辺と長辺の長さの比が１．１〜２であると静電チャックは吸着力のバラツキが４．５〜８．５％と小さく、残留吸着力のバラツキも２．１〜３．４％以下と好ましいことが分った。
【００６０】
また、試料番号２３〜２５のように短辺と長辺の長さの比が１．３から１．８である静電チャックは、吸着力のバラツキが４．５〜７．１％と小さく、残留吸着力のバラツキも２．１〜２．５％と小さく更に好ましいことが分った。
【００６１】
（実施例３）
次に、金網状電極の線径を０．３ｍｍとして開口部の形状を台形状とし、開口部の面積の割合を異ならせた静電チャックを作製し、それぞれの吸着力と、残留吸着力の大きさを実施例１と同様に測定した。このとき、吸着力は実施例１と同様にシリコンウェハと金網状電極４との間に５００Ｖの直流電圧を印加して吸着させた時の吸着力を１０点測定し、その平均値を吸着力とした。また、金網状電極４への通電を止めてから５秒後の吸着力を１０点測定し、その平均値を残留吸着力とした。
【００６２】
また、実際に半導体ウエハＷを金網状電極４に５００Ｖの直流電圧を印加して吸着させた後、通電を止めてから半導体ウエハＷの中央部をウェハ単位面積あたり１ｋＰａの力で持ち上げたとき、半導体ウエハＷが吸着面３から離れるまでの時間を測定して離脱時間とした。
【００６３】
開口部の割合については、上記と同様に板状セラミック体の内外周部の任意の場所を５ヶ所抽出した各箇所のＸ線透過写真をルーゼックス画像解析装置にかけ、倍率を１０〜３０倍に拡大し、開口部４個以上を測定範囲として線材部と開口部の色調（白黒）の濃淡の差で面積計算より決定し、各測定値の平均値から求めた。
【００６４】
さらに、電極部の内部欠陥の有無は超音波探傷装置を用いて確認した。
【００６５】
【表３】

【００６６】
この結果、資料番号３８、３９のように開口部の面積の割合が７０％以上であると、極端に吸着力が小さくなり、また残留吸着力がやや大きいことがわかる。また、半導体ウエハの離脱時間も９．８秒、１２．５秒とやや大きくなった。
【００６７】
また、資料番号３１、３２のように開口部の面積の割合が３０％以下であると、金網状電極と板状セラミック体の接合面に欠陥が生じていることがわかった。
【００６８】
以上の結果より、金網状電極４の形状を台形状とし、開口部の面積の割合を３０〜７０％とすることで、ホットプレスによる金網状電極の開口部の形状変化を押さえると面積のバラツキも抑えることができることから静電チャック１の吸着力や残留吸着力のバラツキを抑えることができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、被吸着物を保持する吸着面を有する板状セラミック体中に金網状電極を埋設してなる静電チャックにおいて、上記金網状電極の開口部の形状を台形状とするとともに、上記開口部の短辺と長辺の長さの比を１．１〜２．０とし、また、上記金網状電極が占める面積に対する開口部の割合を３０〜７０％とすることで、吸着力の発現のバラツキを小さくすることができるため、被吸着物を吸着しての成膜工程やエッチング工程における成膜精度やエッチング精度のバラツキを抑えることができるとともに、残留吸着力が残り難いことから、通電を止めれば吸着面より直ちに被吸着物を離脱することができる。かくして、本発明の静電チャックを、成膜装置やエッチング装置に用いれば、均一で配向性の高い成膜処理やエッチング処理を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の静電チャックの一例を示す一部を破断した斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図２】図１の静電チャックに内蔵する金網状電極を示す平面図である。
【図３】（ａ）は従来の静電チャックの一例を示す一部を破断した斜視図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線断面図である。
【符号の説明】
１，１１・・・静電チャック
２，１２・・・板状セラミック体
３，１３・・・吸着面
４・・・金網状電極
５，１５・・・給電端子
１４・・・内部電極
Ｗ・・・半導体ウェハ

Claims

被吸着物を保持する吸着面を有する板状セラミック体中に、金網状電極を埋設してなる静電チャックにおいて、上記金網状電極の開口部の形状が台形状であることを特徴とする静電チャック。
上記開口部の短辺と長辺の長さの比が１．１〜３．０であることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
上記金網状電極が占める面積に対する開口部の割合が３０〜７０％であることを特徴とする請求項１または２に記載の静電チャック。