JPH0255175B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明は静電チヤツク、詳しくは静電チヤツク
の絶縁膜の改良に関する。

(2) 技術の背景 物体を保持し、固定する方法、いわゆるチヤツ
キングの方法としては普通には機械的方法による
メカニカルチヤツクが、またそれが不可能あるい
は望ましくない場合には、真空チヤツク、静電チ
ヤツク等の方法がとられている。このうち静電チ
ヤツクは静電引力を原理とする方法で、比較的軽
量で真空中での操作を要するものに有利である。

特に静電チヤツクが有利な場合として、真空中
または極めて低圧下に行われる半導体装置製造工
程が挙げられる。メカニカルチヤツクはいかなる
形態のものであれ、表面の一部をチヤツキングの
腕がおおうことになり、ウエハのその部分には半
導体装置を作ることはできないだけでなく、チヤ
ツキングの力はごく一部にしかかからないのでウ
エハを押しつけてそりを矯正して平坦化するよう
な目的を達成したい場合等には不適である。静電
チヤツクは真空中でも用いることができ、チヤツ
キングの腕は必要でなく、チヤツキングの力も一
様にかかるので、前記した工程におけるチヤツキ
ング方法としては非常に有利である。

静電チヤツク１は第１図に示す構造のもので、
平面状の電極２上に絶縁物３を介して被吸着物
（試料）４を設置し、電極２と被吸着物４の間に
電圧を印加して吸着せしめる。これで得られる吸
着力Ｆは次の(1)式で表される。

Ｆ＝εＳ／ｄＶ ……(1) ここでεは誘電率、Ｖは印加した電圧、ｄは絶
縁物層の厚さ、Ｓは電極面積を表す。

例えば半導体ウエハの処理にプラズマを利用す
る場合、第２図に示す装置が用いられる。第２図
以下で、既に図示した部分と同じ部分は同一符号
を付して示すこととし、第２図において、５は真
空に保たれた処理チエンバ、６はプラズマ発生用
の高周波（RF）発振器７に接続された電極、８
は静電吸着のための電圧発生電源を示す。静電チ
ヤツク１は、冷却用ブロツク９上に配置されたア
ルミニウム（Al）板１０、Al板１０上に配置さ
れた絶縁膜３から成り、絶縁膜３内に配置された
第１図の電極２に対応する銅パターン（図示せ
ず）が電源８に接続され、静電吸着によつて試料
４を保持する。他方冷却用ブロツク９には冷却水
が図示の如く供給され排出される。

図示の静電チヤツクは、真空チヤツクが真空中
では使用不能であるため開発され、銅パターンに
通電したとき生ずる吸着力を利用するものである
が、処理チエンバ５内は真空、かつ、1000℃程度
の高温に保たれ、他方試料は150℃程度の温度に
保ちたいので、銅パターンの絶縁と、絶縁膜３と
試料４の密着性に注意が払われている。

(3) 従来技術と問題点 従来の絶縁膜にはほとんどの場合無機系の薄板
が用いられ、かかる絶縁膜は第３図の断面図に示
される構成のものである。銅パターンすなわち電
極２は銅板を通常のエツチングでパターニングし
て作られ、それは第１図の絶縁膜３に対応する無
機系の薄板３ａ内に配置される。薄板３ａについ
ては、それの形状が難しく、電極（銅パターン）
２の接着が容易になし得ないだけでなく、Al板
１０との間になんら弾性手段が設けられていない
ので、試料４に加えられる静電吸着力が試料全体
にわたつて均一に加えられず、試料と絶縁膜との
なじみが良くないという問題がある。

絶縁膜３に有機系樹脂薄膜を用いることも提案
されたが、それは前記した弾性の点では効果があ
るものの熱伝導率の点で問題がある。前記した如
く、処理チエンバ５内は1000℃程度の高温状態に
あり、試料を冷却する目的で冷却手段が設けられ
るのであるが、絶縁膜３が樹脂材料製のものであ
ると、冷却手段がその機能を十分に達し得ないこ
とになる。

(4) 発明の目的 本発明は上記従来の問題点に鑑み、試料との接
触面積が増大せしめられ、試料に良くなじみ、放
熱効果が大で、試料の剥離が容易になされうる絶
縁膜を具備した静電チヤツクを提供することを目
的とする。

(5) 発明の構成 そしてこの目的は本発明によれば、金属板の上
に放熱性シリコーンプリプレーグから成る第１絶
縁膜と、該第１絶縁膜上に電極として形成された
銅パターンと、該銅パターン上にシリコーンゴム
から成る第２絶縁膜が設けられて成ることを特徴
とする静電チヤツクを提供することによつて達成
され、また、前記第２絶縁膜は放熱性シリコーン
ゴムシートによつて構成してもよく、更に、前記
第１絶縁膜は格子状の溝が形成されたシリコーン
ゴムによつて構成してもよい。

(6) 発明の実施例 以下本発明実施例を図面によつて詳述する。

第４図に本発明の第１実施例が断面図で示さ
れ、同図において、２０はAl板、２１は第１絶
縁膜、２２は第２絶縁膜、２３は銅パターンを示
す。Al板２０の下方には第２図に示した冷却用
ブロツク９に類似の冷却用ブロツクが配置され
る。銅パターン２３は第１図の電極２に対応す
る。

第１絶縁膜２１はシリコーンゴムをカラスクロ
スに浸透させたシリコーンプリプレーグをAl板
２０の上に接着することによつて形成され、第１
絶縁膜２１の上に銅パターン２３が接着され、こ
の銅パターン２３の上には、シリコーンゴムをス
クリーン印刷を数回繰り返して100μｍの厚さの
ものにした第２絶縁膜２２が形成される。

第１絶縁膜のシリコーンプリプレーグは200μ
ｍの厚さのものであり、これによつてAl板２０
と銅パターン２３との間を絶縁し、それと同時に
静電チヤツク面に弾性をもたせ、試料（被吸着
物）との密着性を良好なものとすると同時に、試
料の放熱性を高めることが可能となる。

第５図は第４図の実施例を製造する工程のフロ
ーチヤートである。Ａはアルミ加工を示し、この
工程において、アルミニウム板２０は平面度が
0.01mm程度に仕上げられるが、その表面は粗く凹
凸に加工される。

Ｂはシリコーンプリプレーグ製作工程を示し、
この工程でガラスクロスに放熱性シリコーンゴム
を浸透させて第１絶縁膜２１を作る。

Ｃは銅板接着、パターン形成工程を示し、この
工程で銅板をエツチングして銅パターンを形成
し、それを第１絶縁膜２１にプレス接着する
（Ｄ）。

Ｅはスクリーン印刷による薄膜形成工程で放熱
性シリコーンゴムのスクリーン印刷を数回繰り返
し第２絶縁膜（シリコーンゴムコーテイング）２
２を形成する。

Ｆはキユアー工程で、プラズマ処理によつて第
２絶縁膜２２の表面を硬化し、次いでシリコーン
ゴムを研磨し、これによつて絶縁膜は完成する
（Ｇ）。前記した硬化によつて試料が絶縁膜から具
合よく離脱されうる。

第６図と第７図は本発明の第２実施例の断面図
と当該第２実施例を製造する工程のフローチヤー
トで、第４図に示した部分および第５図に示した
工程と同じ部分および工程は同じ符号で示す。第
７図の工程においては、第２絶縁膜として、シリ
コーンゴムコーテイング２２の代りにシリコーン
ゴムシート２２ａを接着し（Ｄ）、キユアー（Ｆ）
の後にこのシリコーンゴムシートをラツピングに
より100μｍの厚さまで研磨し（F′）、絶縁膜は完
成する（Ｇ）。第２実施例の構造は第４図に示す
構造と同様であるが、第２絶縁膜２２ａが、第４
図に示したシリコーンゴムコーテイングに代えて
シリコーンゴムシートである点が異なる。

またこの第２実施例においては、第２絶縁膜２
２ａの平面度が高められ、試料（被吸着物）の接
触をより確実にすることが可能となる。

第８図は本発明の第３実施例を示し、第１絶縁
膜２１ａとして、シリコーンゴムに格子状に溝２
４を付ける。第３実施例においてはより弾性を増
すことができ、試料（被吸着物）とのなじみが良
くなる効果がある。

(7) 発明の効果 以上、詳細に説明したように、本発明によれ
ば、シリコーンゴムを均一な厚さでココーテイン
グすることができるので、一定の品質の、放熱性
のより静電チヤツクの製造が可能となる。また、
第１絶縁膜に弾性のあるシリコーンプリプレーグ
を用いることにより、チヤツク表面の弾性を増大
させるという効果がある。更に、第２絶縁膜をプ
ラズマ硬化処理によりキユアーすることにより、
試料（被吸着物）の剥離が良好になされる効果が
あり、これらの効果は、半導体装置製造歩留りの
向上に寄与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の静電チヤツクの断面図、第２図
は静電チヤツクが用いられるプラズマ処理装置の
断面図、第３図は従来の静電チヤツクの絶縁膜の
断面図、第４図、第６図、第８図は本発明の第
１、第２、第３実施例の断面図、第５図と第７図
は本発明の第１実施例と第２実施例を製造する工
程のフローチヤートである。 ２……電極、３……絶縁膜、４……試料、５…
…処理チエンバ、６……電極、７……RF発振器、
電源、２０……Al板、２１，２１ａ……第１絶
縁膜、２２，２２ａ……第２絶縁膜、２３……銅
パターン、Ａ……Al加工工程、Ｂ……シリコー
ンプリプレーグ製作工程、Ｃ……銅板接着、パタ
ーン形成工程、Ｄ……プレス接着工程、Ｅ……第
２絶縁膜形成工程、Ｆ……キユアー工程、F′……
シリコーンゴムシート研磨工程、Ｇ……完成。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属板の上に放熱性シリコーンプリプレーグ
   から成る第１絶縁膜と、該第１絶縁膜上に電極と
   して形成された銅パターンと、該銅パターン上に
   シリコーンゴムから成る第２絶縁膜が設けられて
   成ることを特徴とする静電チヤツク。 ２ 前記第２絶縁膜が放熱性シリコーンゴムシー
   トであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の静電チヤツク。 ３ 前記第１絶縁膜が格子状の溝が形成されたシ
   リコーンゴムであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の静電チヤツク。