JPH0263307B2 - - Google Patents

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JPH0263307B2
JPH0263307B2 JP14163285A JP14163285A JPH0263307B2 JP H0263307 B2 JPH0263307 B2 JP H0263307B2 JP 14163285 A JP14163285 A JP 14163285A JP 14163285 A JP14163285 A JP 14163285A JP H0263307 B2 JPH0263307 B2 JP H0263307B2
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JP
Japan
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insulating layer
wafer
lower insulating
base
electrostatic adsorption
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JP14163285A
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Toshimasa Kisa
Naomichi Abe
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 半導体製造装置のウエーハプロセス、特にドラ
イエツチングに使用される真空処理装置等に具え
られ被処理物体を保持する静電吸着装置に関し、 冷却機構を有する基体と、該基体上部のウエハ
と密着する上部絶縁層と、前記基体側に位置する
下部絶縁層と、該下部絶縁層と上部絶縁層との間
に介入される少なくとも一対の吸引電極とを有
し、前記上部絶縁層を酸化アルミニウム充填ゴム
とし、前記下部絶縁層を上部絶縁層より厚い窒化
硼素充填ゴムとすることにより、 表面と基体との間の熱伝導性を高めると共に被
処理物体と表面との密着性を確保して、被処理物
体と基体との間の熱伝導性を向上させたものであ
る。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、静電吸着装置、特に保持する物体と
の間に良い熱伝導性が求められる静電吸着装置に
関す。
物体を保持(チヤツキング)する手段には、通
常機械的方法によるメカニカルチヤツクが用いら
れるが、それが困難または望ましくない場合に
は、真空チヤツク、静電チヤツク(静電吸着装
置)などが用いられる。
特に静電吸着装置が有用な場合として、半導体
装置製造のウエーハプロセスが挙げられる。例え
ば、ドライエツチング、イオン注入、CVD、蒸
着などの工程は、真空処理装置を用い真空もしく
は極めて低圧下で処理するため、真空吸引を利用
する真空チヤツクではウエーハの保持が困難であ
る。
また、処理作用の発熱によるウエーハ温度上昇
を抑える必要がある場合があり、この場合はウエ
ーハを保持面に密着させることが望ましくメカニ
カルチヤツクではその目的達成が困難である。
これに対し静電吸着装置は、静電引力を利用す
るもので真空中でも機能し、然もウエーハの略全
面を吸着するので保持面に密着させるのに有利で
ある。
このことから真空吸着装置は、ウエーハの温度
上昇を抑える必要のある真空処理装置に重用され
ているが、装置の性能を高めるため上記温度上昇
抑制能を一層高めることが望まれている。
〔従来の技術〕
第2図は静電吸着装置を具えた真空処理装置例
であるドライエツチング装置の要部を示す側断面
図である。
第2図において、1は作用ガスGを導入するガ
ス導入口1aと排気用の排気口1bを具えた真空
処理室、2は被処理物体なるウエーハWを保持す
る静電吸着装置、3はウエーハWを挟んで静電吸
着装置2に対向する放電電極、4は静電吸着装置
2と放電電極3との間に放電をなさしめる高周波
電源、である。
ドライエツチングは、ウエーハWを静電吸着装
置2に保持させ、真空処理室1内を減圧にした
後、所定のガス雰囲気にし静電吸着装置2と放電
電極3との間に高周波による放電をなさせて行
う。
この際一般に、エツチングはウエーハWの表面
に対して選択的に行うため、ウエーハWの表面に
はパターニングされたレジスト膜が被着されてい
る。一方エツチング作用はウエーハW表面に発熱
を伴う。このためエツチング中は耐熱性の弱いレ
ジスト膜の温度が過大にならぬようウエーハWの
温度上昇を例えば100℃程度に抑える必要があり、
静電吸着装置にそのその機能が要求される。
第3図はその機能を果たす従来の静電吸着装置
2の要部構成を示す平面図aと側断面図bであ
る。
第3図において、5は熱伝導性の良い金属例え
ばアルミニウムなどからなる基体、5aは基体5
内に組み込まれ冷水を通すことにより基体5を冷
却する冷却機構、6は例えば厚さ約20μmの銅膜
からなり基体5上にあつて対をなす吸引電極、7
は厚さ約300μmの酸化アルミニウム(Al2O3)充
填ゴム例えばシリコンゴムにAl2O3粉末(重量比
で、シリコンゴム:Al2O3の粉末=1:3〜7程
度)を略均一に分散させたもの(具体例として信
越化学製熱伝導ゴムTC−A)からなり基体5と
吸引電極6との間を絶縁する下部絶縁層、8は下
部絶縁層と同じ材料からなり厚さ約200μmで吸引
電極6の上面を絶縁する上部絶縁層、9は対をな
す吸引電極6に例えば3000V程度の直流電圧を印
加する直流電源である。
上部絶縁層8上にウエーハWを載置し吸引電極
6に上記直流電圧を印加すると、ウエーハWは静
電引力によりその略全面が吸引電極6に吸引さ
れ、上部下部絶縁層8,7が有する弾性の作用と
相俟つて、ウエーハWの下面は多少の曲がりや凹
凸などがあつても全面が上部絶縁層8に密着す
る。
従つて、この静電吸着装置2は、ウエーハWと
上部絶縁層8間の熱伝達障壁となる空隙の発生を
防ぎ、上部絶縁層8、吸引電極6、下部絶縁層7
を介して基体5がウエーハWの熱を吸収し、ウエ
ーハWの温度上昇を抑制する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第2図図示エツチング装置は、エツチング速度
が前述の放電に与えられる放電電力に対応し、放
電電力が大きい程速度が速くなるので、処理効率
を上げるため放電電力の増大化が望まれている。
然し放電電力が大きい程ウエーハW表面の発熱
も増大するため、放電電力の上限は、静電吸着装
置2のウエーハWに対する温度上昇抑制能に左右
される。このため、放電電力を更に大きくするた
めには上記温度上昇抑制能を更に向上させた静電
吸着装置を使用する必要がある。
本発明はこのような問題を解決して、ウエーハ
との密着性を確保しつつ熱伝導性を改善した静電
吸着装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は本発明による静電吸着装置の実施例の
要部構成を示す平面図aと側断面図bである。
上記問題点は、第1図に示される如く、冷却機
構を有する基体5と、基体5上部のウエハと密着
する上部絶縁層8と、基体5側に位置する下部絶
縁層7aと、下部絶縁層7aと上部絶縁層8との
間に介入される少なくとも一対の吸引電極6とを
有する静電吸着装置であり、上部絶縁層8は酸化
アルミニウム充填ゴムであり、下部絶縁層7aは
前記上部絶縁層8より厚い窒化硼素充填ゴムであ
る本発明の静電吸着装置によつて解決される。
〔作用〕
第3図に示す従来例においては、上部および下
部絶縁層7,8の材料に、Al2O3の充填によつて
熱伝導度を大きくしたAl2O3充填ゴムを使用して
熱伝導性を高め、前述の温度上昇抑制能を得てい
る。
本静電吸着装置においては、下部絶縁層7に相
当する7aの材料に、Al2O3より熱伝導度の大き
なBNの充填によつてAl2O3充填ゴムより熱伝導
度を大きくしたBN充填ゴムを使用して熱伝達性
を高め、従来例より上記温度上昇抑制能を向上さ
せている。
なお、上部絶縁層8の材料をBN充填ゴムにし
ないのは、BN充填ゴムの硬度がAl2O3充填ゴム
より高く、物体なるウエーハWを密着させるのに
難があるからである。
そして上記温度上昇抑制能の向上分は、例えば
第2図図示ドライエツチング装置における放電電
力の増大化に振り向けることが出来るものであ
り、その分ドライエツチング装置の性能を向上さ
せる。
〔実施例〕
以下第1図を用い本発明による静電吸着装置の
実施例について説明する。
第1図に示す静電吸着装置2aは、第3図図示
従来例における下部絶縁層7を厚さ約600μmの
BN充填ゴム例えばシリコンゴムにBN粉末(重
量比で、シリコンゴム:BN粉末=1:2〜4程
度)を略均一に分散させたもの(具体例として信
越化学製熱伝導ゴムTC−BG)からなる下部絶
縁層7aに替えたもので、その他は従来例と変わ
らない。
下部絶縁層7aの厚さを従来の7(厚さ約
300μm)より厚くしたのは、吸引電極6と基体5
との間の耐電圧を確保するためと、BN充填ゴム
の硬度増大分を補償するためのもので、ウエーハ
Wの密着性は従来と変わらず、然も下部絶縁層の
厚さが厚くなつたにもかかわらず、ウエーハWと
基体5との間の熱伝導性は従来の約1.5倍になつ
ている。
そしてこの静電吸着装置2aを第2図図示ドラ
イエツチング装置に使用した場合、従来の静電吸
着装置2を使用した場合に比較して、ウエーハW
の温度上昇が同じになるようにした際の放電電力
は約1.5倍になり、エツチングの処理効率が大幅
に増大した。
なお以上の従来例および実施例においては、ウ
エーハWの温度上昇抑制の場合を示したが、本発
明の静電吸着装置は、その原理からして、基体5
の温度制御により被処理物体の温度を制御する際
にも従来より優れて機能することが容易に理解出
来る。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の構成によれば、
半導体装置製造のウエーハプロセスに使用される
真空処理装置などに具えられ被処理物体を保持す
る静電吸着装置において、被処理物体との密着性
を確保しつつ被処理物体と静電吸着装置基体との
間の熱伝導性を向上させることが出来て、例えば
ドライエツチング装置の処理効率を向上させるな
ど静電吸着装置を使用する装置の性能向上を可能
にさせる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による静電吸着装置の実施例の
要部構成を示す平面図aと側断面図b、第2図は
静電吸着装置を具えた真空処理装置例の要部を示
す側断面図、第3図は従来の静電吸着装置の要部
構成を示す平面図aと側断面図b、である。 図において、1は真空処理室、2,2aは静電
吸着装置、3は放電電極、4は高周波電源、5は
基体、5aは冷却機構、6は吸引電極、7,7a
は下部絶縁層、8は上部絶縁層、9は直流電源、
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 冷却機構を有する基体5と 該基体5上部のウエハと密着する上部絶縁層8
    と、 前記基体5側に位置する下部絶縁層7aと、 該下部絶縁層7aと上部絶縁層8との間に介入
    される少なくとも一対の吸引電極6とを有する静
    電吸着装置であり、 前記上部絶縁層8は酸化アルミニウム充填ゴム
    であり、前記下部絶縁層7aは前記上部絶縁層8
    より厚い窒化硼素充填ゴムであることを特徴とす
    る静電吸着装置。
JP14163285A 1985-06-28 1985-06-28 静電吸着装置 Granted JPS622632A (ja)

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JPH10158815A (ja) * 1996-11-29 1998-06-16 Nissin Electric Co Ltd 静電チャック用被保持物配置部材及びその製造方法並びに静電チャック

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