JPH02160444A - 静電チャック - Google Patents

静電チャック

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は半導体ウェハー等の試料を静電力によって吸着
固定する静電チャックに関する。
（従来の技術） 静電チャックは半導体ウェハーにパターンニング等の微
細加工を施す際等に、該ウェハーを固定する治具として
使用されている。
斯かる静電チャックの構造は特公昭６０−５９°１０４
号に示されるように電極板の表面にアルミナ等からなる
絶縁誘電層（絶縁膜）を形成したものが一般的であった
が、コンパクトでしかも静電吸引力に優れた静電チャッ
クを本出願人は先に特開昭６２−２８６２４９号として
提案している。
この静電チャックは静電チャック内に第１及び第２の電
極を設け、一方の電極の一部を絶縁話電層表面に露出さ
せてウェハーと接触させるようにしたものである。
（発明が解決しようとする課題） ところで静電チャックにおいて大きな吸着力を発揮する
にはある程度絶縁誂電層の抵抗が低いことが条件となる
。具体的には体積固有抵抗ｐが１０１１Ω・ｃｍ程度と
なるのが適当と考えられている。
一方、絶１１ｉ誘電層をセラミックスにて構成した場合
、セラミックスは温度が高くなるにつれて絶縁抵抗値（
体積固有抵抗）が低くなる特性があるため、上記した適
当な抵抗値よりも低くなり、リーク電流が大き４なりす
ぎて電源の容量を越えてしまい、電圧印加ができなくな
ることがある。
したがって従来の静電チャックは極めて狭い温度領域で
しか良好な特性を発揮することができない。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決すべく本発明は、基材上に電極及び絶縁
膜からなる層を２層以上積層し、各絶縁膜の抵抗値を異
ならせるとともに、各電極に選択的に電圧を印加し得る
ようにした。
（作用） 温度に応じて電圧を印加する電極を切替えることで、常
に絶縁膜の抵抗値を所定範囲内に収めることができ、大
きな吸着力を発揮し得る。
（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
第１図は本発明に係る静電チャックの縦断面図、第２図
のＡ−Ａ線断面図である。
静電チャックは円板状基材１上に第１の層２及び第２の
層３を積層してなり、第１の層２は第１の電極４及び第
１の絶縁膜５から構成され、第２の層３は第２の電極６
及び第２の絶縁膜７から構成されている。
ここで基材１はＡｆｆｉ　、Ｏ８，ｓｉ、Ｎ４．　Ａｊ
２　Ｎ或いはＳｉＣ等を材料とし、また第１及び第２の
電極４゜６はＡ　ｇ／　ｐ　ｄ等を材料とし更に第１及
び第２の絶縁膜５，７にはｌ　、Ｏ，にＴｉＯ２を添加
したものを材料としている。そして静電チャックを製作
するには、基材１となるセラミックスグリーンシート上
に、ペースト状にした電極材料を印刷した別のグリーン
シートを熱圧着して積層した後焼成する。
また、第１及び第２の絶縁膜５，７はいずれも３００μ
ｍ程度の厚みであるが、その絶縁抵抗を異ならせている
。具体的には第３図にも示すように第１の絶縁膜５につ
いてはＴｉＯ２を０，３零添加して常温〜２００℃の範
囲で体積固有抵抗ρが１０１２〜１ｏ１！Ω・ｃｍとな
るようにし、絶縁膜７についてはＴｌＯ２を１．几添加
して２００℃〜４００℃の範囲で体積固有抵抗ρが１０
′２〜１０１１Ω・ｃｍとなるようにしている。尚、絶
縁抵抗Ｒと体積固有抵抗ρとは以下の関係がある。
Ｒ＝ρ・ｘ７ｓ　　ｘ：絶縁距離 Ｓ：絶縁面積 更に第１及び第２の電極４，６は端子８，９、スイッチ
１０．１１を介して電源１２に接続されている。
以上において、低温（常温〜２００℃）でウェハーＷを
吸着する場合には、スイッチ１０をオン、スイッチ１１
をオフとして第１の電極４に電圧を印加し、第２の絶縁
膜５のみを誘電膜として用いる。このときの体積固有抵
抗ｐは前記したように１０′２〜１０日Ω・ｃｍの範囲
であるので、大きな吸着力が生じる。また、高温（２０
０℃〜４００℃）となった場合にはスイッチ１０をオフ
、スイッチ１１をオンとして第２の電極６に電圧を印加
し、第１及び第２の絶縁膜５，７を誘電膜として用いる
。このときの誘電膜の体積固有抵抗も前記したように１
０１２〜１０１１Ω・ｃｍの範囲となるので十分な吸着
力が生じる。
第４図は別実施例を示す第１図と同様の図、第５図は第
４図のＢ−Ｂ線断面図であり、この実施例にあっては第
１の電極４及び第２の電極６とも半円形として左右に分
離した双極タイプとしており、第１及び第２の絶縁膜５
．７については前記同様体積固有抵抗を異ならせている
。したがってこの実施例にあってもスイッチｔｏ、ｉｉ
を切替ることで、温度が低温か高温かにかかわらず、誘
電膜としての体積固有抵抗を一定範囲に収めることがで
きる。
尚、実施例にあっては基材１上に層を２層積層した例を
示したが３層以上としてもよく、また、電極及び絶縁膜
の形成方法としてはグリーンシート積層法の他に印刷法
、プラズマ溶射、エツチング或いは蒸着法等を利用して
もよい。
（発明の効果） 以上に説明したように本発明によれば、体積固有抵抗が
異なる絶縁膜を積層するとともに、温度に応じてこれら
絶縁膜に選択的に電圧を印加するようにしたので、巾広
い温度範囲においてリーク電流を生じることなく静電チ
ャックの吸着力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る静電チャックの縦断面図、第２図
のＡ−Ａ線断面図、第３図は温度上昇に伴なう体積固有
抵抗の変化とＴｉＯ□の添加量との関係を示すグラフ、
第４図は別実施例を示す第１図と同様の図、第５図は第
４図のＢ−Ｂ線断面図である。 尚、図面中１は基材、４，６は第１及び第２の電極、５
，７は第１及び第２の絶縁膜である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）静電力によって半導体ウェハー等を吸着する静電
    チャックにおいて、この静電チャックは基材上に電極及
    び絶縁膜からなる層を２層以上積層し、各々の絶縁膜に
    ついては絶縁抵抗を異ならせ、各々の電極については電
    圧印加を選択的に切替可能としたことを特徴とする静電
    チャック。
  2. （２）前記各々の絶縁膜は上層のもの程絶縁抵抗が小さ
    くなっていることを特徴とする請求項（１）に記載の静
    電チャック。
  3. （３）前記絶縁膜は酸化チタンの添加量を調整すること
    で絶縁抵抗が異なるようにしたことを特徴とする請求項
    （１）に記載の静電チャック。
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