JP4306080B2 - Electrostatic chuck unit - Google Patents
Electrostatic chuck unit Download PDFInfo
- Publication number
- JP4306080B2 JP4306080B2 JP2000057766A JP2000057766A JP4306080B2 JP 4306080 B2 JP4306080 B2 JP 4306080B2 JP 2000057766 A JP2000057766 A JP 2000057766A JP 2000057766 A JP2000057766 A JP 2000057766A JP 4306080 B2 JP4306080 B2 JP 4306080B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrostatic chuck
- electrostatic
- volume resistivity
- chuck unit
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主としてシリコンウエハやガラス基板等の試料を加工する半導体製造装置もしくはフラットパネルディスプレイ製造装置に使用される静電チャックユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
静電チャックは半導体製造装置もしくはフラットパネルディスプレイ製造装置の真空チャンバー内に設置され、加工する基板を真空中で保持した状態でエッチング、ＣＶＤ等の加工プロセスが行われる。近年のデバイスの高密度化に伴い、静電チャックを含む製造装置の反応プロセスにおいて、様々な反応温度でのプロセスが提案されており、真空チャンバー内で基板に直接接触している静電チャックに対する作動温度に対する要求も０℃以下から５００℃以上までの広い範囲にわたっている。
通常の、吸着用電極を内部に埋設させたセラミック一体焼成型の静電チャックでは、静電チャックが使用される装置のプロセス温度に応じてセラミックの体積抵抗率を適宜変更して提供する事により、基板の吸脱着特性ともれ電流のバランスをとる事ができる。具体的には、静電チャックが使用されるプロセス温度での体積抵抗率を１０10〜１０11Ωｃｍという値になるように素材を選択する事によって、吸脱着が数秒以内かつ漏れ電流が８インチで１０ｍＡ以下のジョンセンラーベック力タイプ静電チャックを提供できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の静電チャックでは次のような問題があった。
静電チャック素材の体積抵抗率は温度依存性があり、使用プロセス温度付近では１０10〜１０11Ωｃｍという領域が確保されていても、それ以外の温度の場合体積抵抗率が変化する。例えば低温側では体積抵抗率が上がり、吸脱着特性が悪く、すなわち応答性が悪くなり、また、高温側では体積抵抗率が下がり、吸着電圧印加時のもれ電流値が増大し、電源の負荷が増大する。
このような状況を回避する為には、静電チャックの吸着面と内部電極の間の誘電層及び双極電極の場合はその電極間の体積抵抗率を、使用プロセス温度が変化しても一定値に保つ必要があるが、一体焼成の静電チャックでこれを実現する事は不可能である。
また、静電チャックの誘電層と双極電極間の体積抵抗率に分布を持たせるような方法が考えられるが、素材調合条件と焼成条件に分布を持たせる事は極めて困難であり、実現性に乏しい。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、広い温度範囲においても体積抵抗率が一定である静電チャックを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、少なくとも２個以上の静電チャックとベース板からなる静電チャックユニットであって、前記静電チャックを複数の温度領域に対応できるようにしたことを特徴とする。
静電チャックを２個以上の複数から構成することにより、同一素材を一体焼成し、その為体積抵抗率も単一しか設定できないという従来の静電チャックの制限を無くす事ができる。
【０００６】
本発明の好ましい様態として、前記静電チャックの体積抵抗率が2水準以上である事を特徴とする。
複数から構成された各々の静電チャック全てに、２水準以上の体積抵抗率を割り付ける事により、複数の温度域で体積抵抗率が適当になる静電チャックが提供できる。
【０００７】
本発明の好ましい様態として、前記静電チャックが扇形状である事を特徴とする。
静電吸着する基板が円形の場合、扇形状の静電チャックを用いる事で吸着部が同一形状のまま等分された静電チャックユニットが提供できる。
【０００８】
本発明の好ましい様態として、前記静電チャックが円形形状である事を特徴とする。
小型の円形静電チャックを複数個用いて静電チャックユニットを構成する為、通常のシリコンウエハ用静電チャックと同様の工程、設備で該静電チャックが製作可能となり、コスト低減効果も期待できる。
【０００９】
本発明の好ましい様態として、前記静電チャックのうち1個が円形形状で、他がドーナツ状形状で、同心状に配置してある事を特徴とする。
同心円状に各々の静電チャックを配置した静電チャックユニットの為、円形の基板の熱膨張収縮の値の等しい部分と、体積抵抗率の等しい部分とが周方向で一致する事になり、基板の周方向における熱膨張収縮の異方性がなくなる。
【００１０】
本発明の好ましい様態として、前記静電チャックが方形形状である事を特徴とする。
静電吸着する基板が方形の場合、方形形状の静電チャックを複数個用いる事で吸着面を基板全面にまで拡大する事ができる。
【００１１】
本発明の好ましい様態として、前記静電チャックのうち1個が方形形状で、他が内側が方形に抜けている方形形状で、入れ子状に配置されている事を特徴とする。
円形基板向け同心円状配置の静電チャックユニットと同様、疑似同心円状に各々の静電チャックを配置した静電チャックユニットの為、円形の基板の熱膨張収縮の値の等しい部分と、体積抵抗率の等しい部分とが辺方向でほぼ一致する事になり、基板の辺方向における熱膨張収縮の異方性が低下する。
【００１２】
本発明の好ましい様態として、前記静電チャックのうち異なる体積抵抗率のものが隣り合うように配置されている事を特徴とする。
異なる体積抵抗率の静電チャックが隣り合うように配置されている為、各々の静電チャックの形状が同一の場合、任意の吸着面部分での体積抵抗率分布が等しく配置される事となる。
【００１３】
本発明の好ましい様態として、前記静電チャックの配置が同心状もしくは入れ子状になっていて、中心側から外側に向けて体積抵抗率を高いものから順に配置させてある事を特徴とする。
吸着させる基板の温度を時間の経過と共に加熱するプロセスの場合、静電チャックの最中心部をプロセス初期温度に合わせた体積抵抗率に設定し、順次外側に行くに従ってより高温時に合わせたより高い体積抵抗率に設定する。基板のプロセス初期は最中心部の静電チャックで吸着し、プロセス温度上昇に連れてより外周側の静電チャックで吸着させるようにする。こうする事により、加熱プロセス中での静電チャック素材と基板との線膨張係数の違いにより発生する伸びを徐々に逃がす事になり、加熱時に基板に発生する熱応力発生を低減化する事ができる。
【００１４】
本発明の好ましい様態として、前記静電チャックの配置が同心状もしくは入れ子状になっていて、中心側から外側に向けて体積抵抗率を低いものから順に配置させてある事を特徴とする。
吸着させる基板の温度を時間の経過と共に冷却するプロセスの場合、静電チャックの最中心部をプロセス初期温度に合わせた体積抵抗率に設定し、順次外側に行くに従ってより低温時に合わせたより低い体積抵抗率に設定する。基板のプロセス初期は最中心部の静電チャックで吸着し、プロセス温度下降に連れてより外周側の静電チャックで吸着させるようにする。こうする事により、冷却プロセス中での静電チャック素材と基板との線膨張係数の違いにより発生する縮みを徐々に逃がす事になり、冷却時に基板に発生する熱応力発生を低減化する事ができる。
吸着させる基板のプロセス温度を時系列に冷却する場合、静電チャックの最中心部を初期のプロセス温度に合わせた体積抵抗率に設定し、順次外側に行くに従ってより低温時に体積抵抗率が合うように設定する。基板吸着初期は、最中心部の静電チャックで吸着し、プロセス温度下降に連れて外周側の静電チャックで吸着させるようにする。こうする事により、冷却初期からの静電チャック素材と基板との線膨張係数の違いによる伸びを逃がす事になり、冷却時に基板に発生する熱応力発生を低減化する事ができる。
【００１５】
本発明の好ましい様態として、前記静電チャックのうち同じ体積抵抗率のものの内部電極どうしを電気的に導通させてある事を特徴とする。
同じ体積抵抗率の静電チャックが複数個配置されている場合、内部電極同志を電気的に導通させてある為、同じ体積抵抗率の静電チャックへの吸着電圧の印加、開放を同時に行う事ができる。
【００１６】
本発明の好ましい様態として、前記静電チャックのうち異なる体積抵抗率１水準毎に独立して吸着電圧が印加できる事を特徴とする。
各々の静電チャックの、異なる体積抵抗率１水準毎に独立して吸着電圧が印加、開放する事ができる為、静電チャックユニットの搭載される装置のプロセス中の温度変化に合わせて最も適切な体積抵抗率の静電チャックに選択的に印加電圧を与える事ができる。
【００１７】
本発明の好ましい様態として、前記静電チャック各々の静電吸着面に溝またはエンボスもしくはその両方を配置してある事を特徴とする。
吸着面に溝またはエンボスを配置してある事で、静電チャックの実吸着面積を減少させる事が可能で、静電チャックユニットトータルでの吸着面積に発生する総吸着力が過大な場合においても、前記配置により適切な総吸着力に調整する事ができる。また、静電チャックユニットが使用される装置のプロセス中の温度変化に対する、静電チャックと基板との線膨張係数の差に起因する基板こすれ現象に対してもこれを減少させる方法が可能となる。
【００１８】
本発明の好ましい様態として、前記静電チャック各々の静電吸着面とベース板裏面と連通する貫通穴を配置してある事を特徴とする。
貫通穴を通じて熱伝達性ガスを基板裏面に流す事ができ、より均一な基板温度を得る事ができる。また、基板と静電チャックとの間の熱伝達率が向上するため、静電チャックユニットが使用される装置のプロセス中の温度が変化する場合でも、基板の温度追従性を向上させる事が期待できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な一実施例について、具体的に説明する。
図１は、本発明の静電チャックの一形態を示す概略図である。各々の静電チャック１ａ及び１ｂは扇形状であり、その体積抵抗率は２水準で、静電チャック１ａのグループと静電チャック１ｂのグループで異なる値となる。また、静電チャック１ａ及び静電チャック１ｂの配置は互い違いになるようにしている。静電チャック１ａはプロセスの初期温度に合わせた体積抵抗率となっており、プロセスの進行に伴い吸脱着特性が悪化、もしくは漏れ電流の増大により静電チャック１ａの使用が難しくなった温度において、静電チャック１ｂに吸着電圧を印加し、吸着発生面を切り替える。このように使用する事で、１水準の体積抵抗率でカバーできなかった広い温度領域を本発明の静電チャックユニットで対応する事が可能となる。
【００２０】
図２は、複数の静電チャックのうち1個が円形形状で、他がドーナツ状形状で、同心状に配置してある静電チャックユニットの一例である。同心円状に各々の静電チャック２ａ、２ｂ、２ｃを配置してある為、円形基板の熱膨張収縮の値の等しい部分と、体積抵抗率の等しい部分とが周方向で一致する事になり、基板の周方向における熱膨張収縮の異方性がなくなる。また、静電チャック２ａの体積抵抗率をプロセス初期温度に合わせ、静電チャック２ｃの体積抵抗率はプロセス終了近くの温度に合わせ、静電チャック２ｂの体積抵抗率はプロセスの中間温度に合わせる。プロセス初期は静電チャック２ａで吸着し、プロセス進行に伴う温度変化に合わせ、静電チャック２ｂ、２ｃと吸着する部分を変化させる。これによりプロセス中での温度変化に伴う基板の相対的な伸縮を徐々に逃がす事になり、熱応力発生を低減化する事ができる。
【００２１】
図３は、中心の静電チャック３ａが方形形状で、他が内側が方形に抜けている方形形状で、入れ子状に配置されている静電チャックユニットの一例である。同心円形状の静電チャックユニットと同様に、体積抵抗率の配置を行う事で、基板の熱膨張収縮による応力の緩和が図れる。
【００２２】
図４は、内側が方形に抜けている方形形状の静電チャックの構成の一例である。１枚物の一体焼成品でこの形状を作るのは難しい為、図のように長方形の静電チャック４ａ，４ｂを組み合せる事で比較的容易に必要な形状を得る事が出来る。
【００２３】
図５は、静電チャックに貫通穴を開け、更にエンボス加工を施した静電チャックユニットの一例である。静電チャック５ａ，５ｂの吸着面には貫通穴５ｃが施されており、またエンボス加工５ｄも施されている。プロセス中に貫通穴５ｃを通じて熱伝達ガスを基板と静電チャック吸着面に入れる。この時エンボス加工５ｄがあるため基板裏面の大部分に熱伝達ガスを分配する事ができ、基板の温度分布がより一定にする事ができる。
【００２４】
図６は、方形形状の静電チャックを配置した静電チャックユニットの一例である。
中心に近い位置に、プロセス温度初期に合わせた体積抵抗率の静電チャック６ａを配置し、その外側にプロセス温度末期に合わせた体積抵抗率の静電チャック６ｂを放射状に配置している。また、静電チャックの吸着面と面一になるように、熱板６ｃを配置している。基板への熱供給、基板からの熱排除はこの熱板６ｃを介して行い、基板の吸着は静電チャック６ａ、６ｂが行う。静電チャック６ａ、６ｂより熱伝導率の良い素材を熱板にする事で、プロセスの温度勾配を急にする事が可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
本発明は、主としてシリコンウエハやガラス基板等の試料を加工する半導体製造装置もしくはフラットパネルディスプレイ製造装置に使用される静電チャックユニットに関するもので、広い温度範囲においても使用できるようにする為、少なくとも２個以上の静電チャックとベース板からなる静電チャックユニットであって、前記静電チャックの体積抵抗率が２水準以上にする事で、１つのユニットで複数の体積抵抗率を持ち、複数の温度範囲において適切な体積抵抗率を選択できる静電チャックユニットが提供できる。また、前記静電チャックが扇形状、円形形状、または方形形状をしており、同心円状に並べ、更に体積抵抗率を中心から外側に向かって変化させ、プロセス温度が変化していくに連れて、中心から外側へ吸着させる静電チャックを切り替えていく事により、線膨張係数の違いによる相対的な熱収縮が押さえられ、基板の熱応力が低減化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の静電チャックユニットの一形態を示す概略図である。
【図２】本発明の静電チャックユニットの一形態を示す概略図である。
【図３】本発明の静電チャックユニットの一形態を示す概略図である。
【図４】本発明の静電チャックユニットの一部分の形態を示す概略図である。
【図５】本発明の静電チャックユニットの一形態を示す概略図である。
【図６】本発明の静電チャックユニットの一形態を示す概略図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ…静電チャック
２ａ、２ｂ、２ｃ…静電チャック
３ａ、３ｂ、３ｃ…静電チャック
４ａ、４ｂ…静電チャック
５ａ、５ｂ…静電チャック
５ｃ…貫通穴
５ｄ…エンボス加工
６ａ、６ｂ…静電チャック
６ｃ…熱板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to an electrostatic chuck unit used in a semiconductor manufacturing apparatus or a flat panel display manufacturing apparatus for processing a sample such as a silicon wafer or a glass substrate.
[0002]
[Prior art]
The electrostatic chuck is installed in a vacuum chamber of a semiconductor manufacturing apparatus or a flat panel display manufacturing apparatus, and a processing process such as etching and CVD is performed while a substrate to be processed is held in a vacuum. With the recent increase in the density of devices, processes at various reaction temperatures have been proposed in the reaction processes of manufacturing apparatuses including electrostatic chucks. For electrostatic chucks that are in direct contact with a substrate in a vacuum chamber. The demand for operating temperature also extends over a wide range from 0 ° C. or lower to 500 ° C. or higher.
In a ceramic-integrated firing type electrostatic chuck with an adsorption electrode embedded inside, by providing the volume resistivity of the ceramic as appropriate according to the process temperature of the device where the electrostatic chuck is used. It is possible to balance the leakage current with the adsorption / desorption characteristics of the substrate. Specifically, by selecting the material so that the volume resistivity at the process temperature at which the electrostatic chuck is used is 10 10 to 10 11 Ωcm, the adsorption / desorption is within a few seconds and the leakage current is 8 inches. Can provide a Johnsen Beck force type electrostatic chuck of 10 mA or less.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional electrostatic chuck has the following problems.
The volume resistivity of the electrostatic chuck material is temperature-dependent. Even if a region of 10 10 to 10 11 Ωcm is secured near the use process temperature, the volume resistivity changes at other temperatures. For example, the volume resistivity increases on the low temperature side, and the adsorption / desorption characteristics are poor, that is, the responsiveness deteriorates.On the high temperature side, the volume resistivity decreases, the leakage current value increases when the adsorption voltage is applied, Will increase.
In order to avoid such a situation, in the case of the dielectric layer and the bipolar electrode between the chucking surface of the electrostatic chuck and the internal electrode, the volume resistivity between the electrodes is kept constant even if the process temperature is changed. However, it is impossible to achieve this with an integral-fired electrostatic chuck.
In addition, it is possible to have a distribution in the volume resistivity between the dielectric layer and the bipolar electrode of the electrostatic chuck, but it is extremely difficult to have a distribution in the material preparation conditions and firing conditions. poor.
[0004]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an electrostatic chuck having a constant volume resistivity over a wide temperature range.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is an electrostatic chuck unit comprising at least two electrostatic chucks and a base plate, wherein the electrostatic chuck can cope with a plurality of temperature regions. And
By configuring the electrostatic chuck from a plurality of two or more, it is possible to eliminate the limitation of the conventional electrostatic chuck, in which the same material is integrally fired, so that only a single volume resistivity can be set.
[0006]
In a preferred aspect of the present invention, the electrostatic chuck has a volume resistivity of 2 levels or more.
By assigning two or more levels of volume resistivity to all of the plurality of electrostatic chucks, it is possible to provide an electrostatic chuck with appropriate volume resistivity in a plurality of temperature ranges.
[0007]
In a preferred aspect of the present invention, the electrostatic chuck is fan-shaped.
When the substrate to be electrostatically attracted is circular, an electrostatic chuck unit in which the attracting portion is equally divided can be provided by using a fan-shaped electrostatic chuck.
[0008]
In a preferred aspect of the present invention, the electrostatic chuck has a circular shape.
Since an electrostatic chuck unit is configured by using a plurality of small circular electrostatic chucks, the electrostatic chuck can be manufactured with the same processes and equipment as a normal silicon wafer electrostatic chuck, and a cost reduction effect can be expected. .
[0009]
In a preferred aspect of the present invention, one of the electrostatic chucks is circular and the other is donut-shaped, and is arranged concentrically.
Because the electrostatic chuck unit has the electrostatic chucks arranged concentrically, the portion of the circular substrate having the same thermal expansion / contraction value and the portion having the same volume resistivity coincide with each other in the circumferential direction. The anisotropy of the thermal expansion and contraction in the circumferential direction is eliminated.
[0010]
In a preferred aspect of the present invention, the electrostatic chuck has a square shape.
When the substrate to be electrostatically attracted is a square, the attracting surface can be expanded to the entire surface of the substrate by using a plurality of square electrostatic chucks.
[0011]
As a preferred aspect of the present invention, one of the electrostatic chucks is a square shape, and the other is a square shape with an inner side removed in a square shape, and is arranged in a nested manner.
Similar to the electrostatic chuck unit of concentric arrangement for a circular substrate, each electrostatic chuck unit is arranged in a quasi-concentric shape. Therefore, the anisotropy of thermal expansion and contraction in the side direction of the substrate is reduced.
[0012]
As a preferred aspect of the present invention, the electrostatic chucks having different volume resistivity are arranged adjacent to each other.
Since the electrostatic chucks having different volume resistivity are arranged so as to be adjacent to each other, when the shape of each electrostatic chuck is the same, the volume resistivity distribution in an arbitrary attracting surface portion is arranged equally. .
[0013]
As a preferred aspect of the present invention, the electrostatic chucks are arranged concentrically or in a nested manner, and are arranged in order from the higher volume resistivity from the center side toward the outside.
In the case of a process in which the temperature of the substrate to be adsorbed is heated over time, the volume resistivity is set so that the center of the electrostatic chuck matches the initial temperature of the process, and the volume resistance increases at higher temperatures as it goes outward. Set to rate. At the initial stage of the substrate process, the substrate is attracted by the electrostatic chuck at the center, and is attracted by the electrostatic chuck on the outer peripheral side as the process temperature rises. By doing this, the elongation caused by the difference in linear expansion coefficient between the electrostatic chuck material and the substrate during the heating process will be gradually released, and the generation of thermal stress generated on the substrate during heating can be reduced. it can.
[0014]
As a preferred aspect of the present invention, the electrostatic chucks are arranged concentrically or in a nested manner, and are arranged in order from the lower volume resistivity from the center side toward the outside.
In the process of cooling the temperature of the substrate to be adsorbed over time, set the volume resistivity that matches the initial center temperature of the electrostatic chuck to the initial temperature of the process, and lower volume resistance adjusted at lower temperatures as it goes outward. Set to rate. At the initial stage of the substrate process, the substrate is attracted by the electrostatic chuck at the center, and is attracted by the electrostatic chuck on the outer peripheral side as the process temperature decreases. By doing this, the shrinkage caused by the difference in the linear expansion coefficient between the electrostatic chuck material and the substrate during the cooling process will be gradually released, and the generation of thermal stress generated on the substrate during cooling can be reduced. it can.
When cooling the process temperature of the substrate to be adsorbed in time series, set the volume resistivity to match the initial process temperature at the center of the electrostatic chuck so that the volume resistivity matches at lower temperatures as it goes outward. Set to. At the initial stage of substrate adsorption, adsorption is performed by the electrostatic chuck at the center of the substrate, and adsorption is performed by the electrostatic chuck on the outer peripheral side as the process temperature decreases. By doing so, the elongation due to the difference in the linear expansion coefficient between the electrostatic chuck material and the substrate from the initial stage of cooling is released, and the generation of thermal stress generated on the substrate during cooling can be reduced.
[0015]
As a preferred aspect of the present invention, internal electrodes of the same volume resistivity among the electrostatic chucks are electrically connected to each other.
When multiple electrostatic chucks with the same volume resistivity are arranged, the internal electrodes are electrically connected to each other, so that an adsorption voltage can be applied to and released from the electrostatic chuck with the same volume resistivity at the same time. Can do.
[0016]
As a preferred aspect of the present invention, an adsorption voltage can be applied independently for each level of different volume resistivity of the electrostatic chuck.
The electrostatic voltage can be applied and released independently for each level of different volume resistivity of each electrostatic chuck, so it is most suitable for the temperature change during the process of the device where the electrostatic chuck unit is mounted. An applied voltage can be selectively applied to an electrostatic chuck having a large volume resistivity.
[0017]
As a preferred aspect of the present invention, a groove and / or embossing is arranged on each electrostatic chucking surface of each electrostatic chuck.
By arranging grooves or embossing on the suction surface, it is possible to reduce the actual suction area of the electrostatic chuck, even when the total suction force generated in the total suction area of the electrostatic chuck unit is excessive. The arrangement can be adjusted to an appropriate total adsorption force. In addition, it is possible to reduce the substrate rubbing phenomenon caused by the difference in linear expansion coefficient between the electrostatic chuck and the substrate with respect to a temperature change during the process of the apparatus in which the electrostatic chuck unit is used. .
[0018]
As a preferred mode of the present invention, a through hole communicating with the electrostatic chucking surface of each of the electrostatic chucks and the back surface of the base plate is arranged.
The heat transfer gas can be flowed to the back surface of the substrate through the through hole, and a more uniform substrate temperature can be obtained. In addition, since the heat transfer coefficient between the substrate and the electrostatic chuck is improved, it is expected to improve the temperature followability of the substrate even when the temperature during the process of the device in which the electrostatic chuck unit is used changes. it can.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of the present invention will be specifically described below.
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the electrostatic chuck of the present invention. Each of the electrostatic chucks 1a and 1b has a fan shape, and its volume resistivity is two levels, which are different values for the group of the electrostatic chuck 1a and the group of the electrostatic chuck 1b. The arrangement of the electrostatic chuck 1a and the electrostatic chuck 1b is staggered. The electrostatic chuck 1a has a volume resistivity that matches the initial temperature of the process, and at a temperature at which the adsorption / desorption characteristics deteriorate as the process progresses or the use of the electrostatic chuck 1a becomes difficult due to an increase in leakage current. An adsorption voltage is applied to the electrostatic chuck 1b to switch the adsorption generation surface. By using in this way, it is possible to deal with a wide temperature range that could not be covered with one level of volume resistivity with the electrostatic chuck unit of the present invention.
[0020]
FIG. 2 shows an example of an electrostatic chuck unit in which one of a plurality of electrostatic chucks has a circular shape and the other has a donut shape and is arranged concentrically. Since the electrostatic chucks 2a, 2b, and 2c are arranged concentrically, a portion having the same value of thermal expansion and contraction of the circular substrate and a portion having the same volume resistivity coincide with each other in the circumferential direction. Anisotropy of thermal expansion and contraction in the circumferential direction of the substrate is eliminated. Further, the volume resistivity of the electrostatic chuck 2a is adjusted to the initial process temperature, the volume resistivity of the electrostatic chuck 2c is adjusted to a temperature near the end of the process, and the volume resistivity of the electrostatic chuck 2b is adjusted to the intermediate temperature of the process. In the initial stage of the process, the electrostatic chuck 2a is attracted, and the portions to be attracted to the electrostatic chucks 2b and 2c are changed in accordance with the temperature change accompanying the process progress. Thereby, the relative expansion and contraction of the substrate accompanying the temperature change in the process is gradually released, and the generation of thermal stress can be reduced.
[0021]
FIG. 3 shows an example of an electrostatic chuck unit arranged in a nesting shape, with the electrostatic chuck 3a at the center having a rectangular shape and the other having a rectangular shape with the inner side being removed in a rectangular shape. Similar to the concentric electrostatic chuck unit, by arranging the volume resistivity, stress due to thermal expansion and contraction of the substrate can be reduced.
[0022]
FIG. 4 shows an example of the configuration of a rectangular electrostatic chuck whose inside is square. Since it is difficult to make this shape with a single piece of integrally fired product, the required shape can be obtained relatively easily by combining rectangular electrostatic chucks 4a and 4b as shown in the figure.
[0023]
FIG. 5 shows an example of an electrostatic chuck unit in which through holes are formed in the electrostatic chuck and further embossed. A through hole 5c is provided on the attracting surfaces of the electrostatic chucks 5a and 5b, and embossing 5d is also provided. During the process, a heat transfer gas is introduced into the substrate and the electrostatic chuck suction surface through the through hole 5c. At this time, because of the embossing 5d, the heat transfer gas can be distributed over most of the back surface of the substrate, and the temperature distribution of the substrate can be made more constant.
[0024]
FIG. 6 is an example of an electrostatic chuck unit in which square electrostatic chucks are arranged.
The electrostatic chuck 6a having a volume resistivity adjusted to the initial stage of the process temperature is arranged at a position close to the center, and the electrostatic chuck 6b having a volume resistivity adjusted to the final stage of the process temperature is radially arranged outside thereof. Further, the hot plate 6c is arranged so as to be flush with the attracting surface of the electrostatic chuck. Heat supply to the substrate and heat removal from the substrate are performed via the hot plate 6c, and the chucking of the substrate is performed by the electrostatic chucks 6a and 6b. By using a hot plate as a material having a thermal conductivity higher than that of the electrostatic chucks 6a and 6b, it becomes possible to make the process temperature gradient steep.
[0025]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following effects by the above configuration.
The present invention mainly relates to an electrostatic chuck unit used in a semiconductor manufacturing apparatus or a flat panel display manufacturing apparatus for processing a sample such as a silicon wafer or a glass substrate, and at least in order to be usable in a wide temperature range. An electrostatic chuck unit comprising two or more electrostatic chucks and a base plate, wherein the volume resistivity of the electrostatic chuck is set to two or more levels, so that one unit has a plurality of volume resistivity, An electrostatic chuck unit capable of selecting an appropriate volume resistivity in the temperature range can be provided. In addition, the electrostatic chuck has a fan shape, a circular shape, or a square shape, and is arranged concentrically. Further, the volume resistivity is changed from the center to the outside, and the process temperature changes. By switching the electrostatic chuck that is attracted from the center to the outside, the relative thermal shrinkage due to the difference in linear expansion coefficient is suppressed, and the thermal stress of the substrate is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of an electrostatic chuck unit of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing an embodiment of the electrostatic chuck unit of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing an embodiment of the electrostatic chuck unit of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing a form of a part of the electrostatic chuck unit of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing an embodiment of the electrostatic chuck unit of the present invention.
FIG. 6 is a schematic view showing an embodiment of the electrostatic chuck unit of the present invention.
[Explanation of symbols]
1a, 1b ... electrostatic chucks 2a, 2b, 2c ... electrostatic chucks 3a, 3b, 3c ... electrostatic chucks 4a, 4b ... electrostatic chucks 5a, 5b ... electrostatic chucks 5c ... through holes 5d ... embossing 6a, 6b ... Electrostatic chuck 6c ... Hot plate
Claims (6)
前記静電チャックの配置が同心状もしくは入れ子状になっていて、中心側から外側に向けて体積抵抗率を高いものから順に配置させてある事を特徴とする静電チャックユニット。An electrostatic chuck unit comprising at least two or more electrostatic chucks and a base plate, wherein the electrostatic chuck can cope with a plurality of temperature regions,
The electrostatic chuck unit is characterized in that the electrostatic chucks are arranged concentrically or in a nested manner, and are arranged in order from a higher volume resistivity from the center side toward the outside .
前記静電チャックの配置が同心状もしくは入れ子状になっていて、中心側から外側に向けて体積抵抗率を低いものから順に配置させてある事を特徴とする静電チAn electrostatic chuck unit comprising at least two or more electrostatic chucks and a base plate, wherein the electrostatic chuck can cope with a plurality of temperature regions,
The electrostatic chuck is arranged in a concentric or nested manner, and is arranged in order from the lowest volume resistivity from the center side toward the outside.
前記静電チャックのうち同じ体積抵抗率のものの内部電極どうしを電気的に導通させてある事を特徴とする静電チャックユニット。 The electrostatic chuck unit according to claim 1 or 2,
The electrostatic chuck unit you characterized in that are electrically conductive are not the internal electrodes to each other of the of the same volume resistivity of the electrostatic chuck.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000057766A JP4306080B2 (en) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | Electrostatic chuck unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000057766A JP4306080B2 (en) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | Electrostatic chuck unit |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009060541A Division JP2009135527A (en) | 2009-03-13 | 2009-03-13 | Electrostatic chuck unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001244319A JP2001244319A (en) | 2001-09-07 |
| JP4306080B2 true JP4306080B2 (en) | 2009-07-29 |
Family
ID=18578480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000057766A Expired - Fee Related JP4306080B2 (en) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | Electrostatic chuck unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4306080B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4403531B2 (en) * | 2000-03-07 | 2010-01-27 | Ｔｏｔｏ株式会社 | Manufacturing method of electrostatic chuck unit |
| KR100511854B1 (en) | 2002-06-18 | 2005-09-02 | 아네르바 가부시키가이샤 | Electrostatic chuck device |
| JP5036339B2 (en) * | 2007-02-07 | 2012-09-26 | 日本碍子株式会社 | Electrostatic chuck and manufacturing method thereof |
| JP5508737B2 (en) * | 2009-02-24 | 2014-06-04 | 東京エレクトロン株式会社 | Electrostatic chuck and plasma processing apparatus |
-
2000
- 2000-03-02 JP JP2000057766A patent/JP4306080B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001244319A (en) | 2001-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9984912B2 (en) | Locally heated multi-zone substrate support | |
| JP4349901B2 (en) | Ceramic electrostatic chuck assembly and manufacturing method thereof | |
| TWI575640B (en) | Heating plate with diode planar heater zones for semiconductor processing | |
| JP4909424B2 (en) | Electrostatic chuck | |
| US7248456B2 (en) | Electrostatic chuck | |
| JP5955850B2 (en) | Heating plate with heater zones for semiconductor processing, substrate support assembly, method for making a heating plate, method for making each heater zone of a heating plate, and method for manufacturing a layer of a heating plate | |
| JP5635001B2 (en) | Thermal contact between electrostatic chuck and hot edge ring adjustable by clocking the coupling ring | |
| EP0721210A1 (en) | Improvements in or relating to electrostatic chucks | |
| WO2019188681A1 (en) | Electrostatic chuck heater | |
| JP2000332091A5 (en) | ||
| TW201005868A (en) | High temperature electrostatic chuck and method of using | |
| TW201712790A (en) | Thermal management systems and methods for wafer processing systems | |
| US11901209B2 (en) | High temperature bipolar electrostatic chuck | |
| JP2007201068A (en) | Electrostatic chuck | |
| JP4306080B2 (en) | Electrostatic chuck unit | |
| JPH0755423B2 (en) | Wafer holder manufacturing method | |
| JP6693808B2 (en) | Electrode built-in mounting table structure | |
| TW202147371A (en) | Electrostatic edge ring mounting system for substrate processing | |
| JP2009135527A (en) | Electrostatic chuck unit | |
| JPH05226462A (en) | Electrostatic chuck | |
| JP2007258607A (en) | Electrostatic chuck | |
| JP2006157032A (en) | Electrostatic chuck, electrostatic attraction method, heating/cooling treatment device and electrostatic attraction treatment device | |
| WO2024127600A1 (en) | Electrostatic chuck heater and film forming apparatus | |
| CN110911332A (en) | Electrostatic chuck | |
| US20240203779A1 (en) | Electrostatic chuck heater and film deposition apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061004 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090202 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090220 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090313 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090414 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090427 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120515 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130515 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130515 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140515 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |