JP7214868B2 - ウエハ載置台 - Google Patents

ウエハ載置台 Download PDF

Info

Publication number
JP7214868B2
JP7214868B2 JP2021528135A JP2021528135A JP7214868B2 JP 7214868 B2 JP7214868 B2 JP 7214868B2 JP 2021528135 A JP2021528135 A JP 2021528135A JP 2021528135 A JP2021528135 A JP 2021528135A JP 7214868 B2 JP7214868 B2 JP 7214868B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
supply terminal
wafer mounting
thin film
terminal hole
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.)
Active
Application number
JP2021528135A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020261992A1 (ja
Inventor
賢一郎 相川
央史 竹林
達也 久野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Publication of JPWO2020261992A1 publication Critical patent/JPWO2020261992A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7214868B2 publication Critical patent/JP7214868B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/15—Devices for holding work using magnetic or electric force acting directly on the work
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00—Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Description

本発明は、ウエハ載置台に関する。
従来、半導体ウエハの搬送、露光、ＣＶＤなどの成膜プロセスや、洗浄、エッチング、ダイシングなどの微細加工においては、ウエハを吸着保持するウエハ載置台が使用される。こうしたウエハ載置台として、特許文献１に示すように、セラミック焼結体に静電吸着用電極が埋設された静電チャックと、その静電チャックを冷却する冷却部材と、冷却部材を厚さ方向に貫通する給電端子用穴に挿入され静電吸着用電極に接合された給電端子とを備えたものが知られている。静電チャックと冷却部材とは、接着層を介して接着されている。給電端子の外周は、絶縁材料により囲まれている。こうしたウエハ載置台の給電端子周辺の構造の一例を図２に示す。給電端子のうち冷却部材の給電端子用穴に挿入されている部分の外周面には、絶縁材料からなるセラミックスリーブが接着されている。すなわち、セラミックスリーブを上下方向に貫通する給電端子用穴に給電端子を挿通させた状態で接着層によって給電端子をその穴内に固定している。セラミックスリーブは、切削加工などにより作製されるため、ある程度の厚みが必要になる。
特許第４０３４１４５号公報
しかしながら、セラミックスリーブが厚いと、冷却部材に開ける給電端子用穴の直径も大きくする必要があり、ウエハ載置面やウエハの均熱性が損なわれるおそれがあった。すなわち、冷却部材に開けた給電端子用穴は、プラズマからの入熱に対する抜熱（図２の矢印）が真下に向かってなされない特異箇所であるが、その穴の直径が大きいと特異箇所も大きくなるため、ウエハ載置面やウエハの均熱性が損なわれる。
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、ウエハ載置面やウエハの均熱性を向上させることを主目的とする。
本発明のウエハ載置台は、
セラミック焼結体に静電吸着用電極が埋設された静電チャックと、
前記静電チャックのウエハ載置面とは反対側の面に接着又は接合され、前記静電チャックを冷却する冷却部材と、
前記冷却部材を厚さ方向に貫通する給電端子用穴と、
前記静電チャックのウエハ載置面とは反対側の面から前記静電吸着用電極に接合され、前記給電端子用穴に挿入された給電端子と、
を備え、
前記給電端子のうち前記給電端子用穴に挿入されている部分の外周面は、絶縁材料をコーティングした絶縁薄膜で覆われている、
ものである。
このウエハ載置台では、給電端子のうち給電端子用穴に挿入されている部分の外周面は、絶縁材料をコーティングした絶縁薄膜で覆われている。そのため、冷却部材に設けられた給電端子用穴の直径を、給電端子のうち絶縁薄膜で覆われた部分の直径に応じて小さくすることができる。給電端子用穴は、プラズマからの入熱に対する抜熱が真下に向かってなされない特異箇所になるが、その給電端子用穴の直径を小さくすることができるため、特異箇所を縮小化することができ、ひいてはウエハ載置面やウエハの均熱性が向上する。
本発明のウエハ載置台において、前記絶縁薄膜は、エアロゾルデポジション（ＡＤ）膜か溶射膜であってもよい。特に、ＡＤ法（プラズマＡＤ法を含む）は、微細なセラミック粒子の薄い膜を精度よく形成するのに適している。また、ＡＤ法は、衝撃固化現象でセラミック粒子を成膜することができるため、セラミック粒子を高温で焼結する必要がない。
本発明のウエハ載置台において、前記絶縁薄膜は、厚みが１０μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。こうすれば、給電端子用穴の直径をより小さくすることができる。
本発明のウエハ載置台において、前記絶縁薄膜の外面と前記給電端子用穴の内面との隙間は、１ｍｍ以下であってもよい。こうすれば、給電端子用穴の直径をより小さくすることができる。
本実施形態のウエハ載置台の要部の縦断面図。 従来のウエハ載置台の要部の縦断面図。
本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら以下に説明する。図１は本実施形態のウエハ載置台の要部の縦断面図である。
ウエハ載置台は、図１に示すように、静電チャックと、冷却部材と、給電端子用穴と、給電端子とを備えている。静電チャックは、円板状のセラミック焼結体に静電吸着用電極が埋設されたものであり、静電吸着用電極に電圧が印加されると静電チャックのウエハ載置面に載置されたウエハ（図示せず）を静電吸着する。冷却部材は、内部に冷媒通路（図示せず）を有する金属製の部材であり、静電チャックを冷却するものである。給電端子用穴は、冷却部材を厚さ方向に貫通する。給電端子は、静電チャックのウエハ載置面とは反対側の面から静電吸着用電極にロウ接合され、給電端子用穴に挿入されている。給電端子の材質としては、例えばモリブデン、チタン、ニッケルなどが挙げられる。給電端子のうち給電端子用穴に挿入されている部分の外周面は、絶縁材料（例えばアルミナ）をコーティングした絶縁薄膜で覆われている。
以上説明した本実施形態のウエハ載置台では、給電端子のうち給電端子用穴に挿入されている部分の外周面は、絶縁材料をコーティングした絶縁薄膜で覆われている。そのため、冷却部材に設けられた給電端子用穴の直径を、給電端子のうち絶縁薄膜で覆われた部分の直径に応じて小さくすることができる。給電端子用穴は、プラズマからの入熱に対する抜熱が真下に向かってなされない特異箇所になるが、その給電端子用穴の直径を小さくすることができるため、特異箇所を縮小化することができ、ひいてはウエハ載置面やウエハの均熱性が向上する。
また、絶縁薄膜は、ＡＤ膜か溶射膜であることが好ましく、ＡＤ膜がより好ましい。ＡＤ法は、微細なセラミック粒子の薄い膜を精度よく形成するのに適している。また、ＡＤ法は、衝撃固化現象でセラミック粒子を成膜することができるため、セラミック粒子を高温で焼結する必要がない。
更に、絶縁薄膜は、厚みが１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。また、絶縁薄膜の外面と給電端子用穴の内面との隙間は、１ｍｍ以下であることが好ましい。このようにすれば、給電端子用穴の直径をより小さくすることができる。
なお、静電チャックには、ヒータ電極（抵抗発熱体）が埋設されていてもよいし、ＲＦ電極が埋設されていてもよい。
本出願は、２０１９年６月２８日に出願された日本国特許出願第２０１９－１２１４９０号を優先権主張の基礎としており、引用によりその内容の全てが本明細書に含まれる。
本発明は、例えば半導体ウエハの搬送、露光、ＣＶＤなどの成膜プロセスや、洗浄、エッチング、ダイシングなどの微細加工に利用可能である。

Claims (3)

  1. セラミック焼結体に静電吸着用電極が埋設された静電チャックと、
    前記静電チャックのウエハ載置面とは反対側の面に接着又は接合され、前記静電チャックを冷却する冷却部材と、
    前記冷却部材を厚さ方向に貫通する給電端子用穴と、
    前記静電チャックのウエハ載置面とは反対側の面から前記静電吸着用電極に接合され、前記給電端子用穴に挿入された給電端子と、
    を備え、
    前記給電端子のうち前記給電端子用穴に挿入されている部分の外周面は、絶縁材料をコーティングした絶縁薄膜で覆われており、
    前記絶縁薄膜は、エアロゾルデポジション膜である、
    ウエハ載置台。
  2. 前記絶縁薄膜は、厚みが１０μｍ以上２００μｍ以下である、
    請求項１に記載のウエハ載置台。
  3. 前記絶縁薄膜の外面と前記給電端子用穴の内面との隙間は、１ｍｍ以下である、
    請求項１又は２に記載のウエハ載置台。
JP2021528135A 2019-06-28 2020-06-10 ウエハ載置台 Active JP7214868B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019121490 2019-06-28
JP2019121490 2019-06-28
PCT/JP2020/022832 WO2020261992A1 (ja) 2019-06-28 2020-06-10 ウエハ載置台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020261992A1 JPWO2020261992A1 (ja) 2020-12-30
JP7214868B2 true JP7214868B2 (ja) 2023-01-30

Family

ID=74061068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021528135A Active JP7214868B2 (ja) 2019-06-28 2020-06-10 ウエハ載置台

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11948825B2 (ja)
JP (1) JP7214868B2 (ja)
KR (1) KR102632768B1 (ja)
CN (1) CN114026681A (ja)
WO (1) WO2020261992A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003179127A (ja) 2001-12-11 2003-06-27 Taiheiyo Cement Corp 静電チャック用給電端子
JP2004095665A (ja) 2002-08-29 2004-03-25 Tokyo Electron Ltd 静電吸着装置および処理装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07297265A (ja) * 1994-04-26 1995-11-10 Shin Etsu Chem Co Ltd 静電チャック
JP4034145B2 (ja) 2002-08-09 2008-01-16 住友大阪セメント株式会社 サセプタ装置
JP2007258615A (ja) 2006-03-24 2007-10-04 Ngk Insulators Ltd 静電チャック
US20080062609A1 (en) * 2006-08-10 2008-03-13 Shinji Himori Electrostatic chuck device
JP2008160093A (ja) 2006-11-29 2008-07-10 Toto Ltd 静電チャック、静電チャックの製造方法および基板処理装置
JP5604888B2 (ja) * 2009-12-21 2014-10-15 住友大阪セメント株式会社 静電チャックの製造方法
JP6119430B2 (ja) * 2013-05-31 2017-04-26 住友大阪セメント株式会社 静電チャック装置
US10410897B2 (en) * 2014-06-23 2019-09-10 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Electrostatic chuck
WO2016080502A1 (ja) * 2014-11-20 2016-05-26 住友大阪セメント株式会社 静電チャック装置
WO2017051748A1 (ja) * 2015-09-25 2017-03-30 住友大阪セメント株式会社 静電チャック装置
CN116364634A (zh) * 2016-01-12 2023-06-30 住友大阪水泥股份有限公司 静电卡盘装置及静电卡盘装置的制造方法
JP6493518B2 (ja) * 2016-01-19 2019-04-03 住友大阪セメント株式会社 静電チャック装置
WO2019189600A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 住友大阪セメント株式会社 セラミックス基体およびサセプタ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003179127A (ja) 2001-12-11 2003-06-27 Taiheiyo Cement Corp 静電チャック用給電端子
JP2004095665A (ja) 2002-08-29 2004-03-25 Tokyo Electron Ltd 静電吸着装置および処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020261992A1 (ja) 2020-12-30
US20210398840A1 (en) 2021-12-23
US11948825B2 (en) 2024-04-02
WO2020261992A1 (ja) 2020-12-30
CN114026681A (zh) 2022-02-08
KR102632768B1 (ko) 2024-02-01
KR20210141641A (ko) 2021-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI653706B (zh) 靜電卡盤裝置
JP6380177B2 (ja) 静電チャック装置
JP6656153B2 (ja) より小さいウエハおよびウエハ片向けのウエハキャリア
US10622239B2 (en) Electrostatic chuck device
JP2014236047A (ja) 静電チャック装置
CN114521288B (zh) 用于半导体晶片固持器的热扩散器
JP7214868B2 (ja) ウエハ載置台
US20220259727A1 (en) Substrate heating device, substrate heating method, and method of manufacturing substrate heater
JP7430489B2 (ja) 静電チャック、静電チャック装置
JP7376594B2 (ja) シャフト付きセラミックヒータ
JP7214867B2 (ja) 静電チャック
JP7300069B2 (ja) 接合体、保持装置、および、静電チャック
JP2020025072A (ja) 静電チャック
JP7303302B2 (ja) シャフト付きセラミックヒータ
WO2020171179A1 (ja) 試料保持具
JPH11191534A (ja) ウエハ支持部材
JP2022094466A (ja) 静電チャック装置
CN114709158A (zh) 静电吸盘和基板固定装置
JP2010166086A (ja) 静電チャックを用いた半導体製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210831

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220816

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220921

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: 20230110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230118

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7214868

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150