JPH03188645A - 静電チャック電極 - Google Patents

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） この発明は静電気の作用によって誘電体や導体の基板を
吸着する静電チャック電極に関するものである。

（従来の技術） 静電チャック電極は、静電気の作用によって電極の平滑
な平面にンリコンウエハ等の基板を吸着するものである
が、その静電吸着力Ｆは一般に次式で表わされている。

Ｆ＝　（１／２）Ｘε・Ｓ　−Ｖ２／１２［Ｎ］　　・
・■なお、ここで、εは誘電率、Ｓは吸着する平面の面
積、■は電極に印加する電圧、ｔは吸着される基板の厚
みである。

上記の式より、静電吸着力Ｆは誘電率εの大きい材料は
ど大きくなり、また、吸着する平面の面積Ｓが大きいほ
ど大きくなる。更に、静電吸着力Ｆは電極に印加する電
圧Ｖの二乗にも比例するので、その電圧Ｖが大きくなる
ほど静電吸着力Ｆも大きくなる。更にその上、静電吸着
力Ｆは吸着される基板の厚みｔが小さくなるほど大きく
なる。

しかしながら、従来の静電チャック電極の一例は、誘電
体や基板を吸着する電極の平滑な平面における平面度が
数十μｍと比較的荒くなっていた。

また、その他の例は、誘電体や基板を吸着する電極の平
滑な平面における平面度は良いが、静電チャック電極全
体の厚みが厚いものであった。

（発明が解決しようとする課題） 従来の静電チャック電極の一例は、上記のように誘電体
や基板を吸着する電極の平滑な平面における平面度が数
十μｍと比較的荒くなっていたから、所望の吸着力を得
るために高電圧を印加する必要が生じるとともに、その
高電圧対策として、絶縁および安全性の点から静電チャ
ック電極における装置が複雑になる等の問題が起きた。

また、従来の静電チャック電極のその他の例は、上記の
ように誘電体や導体の基板を吸着する電極の平滑な平面
度が良くても、静電チャック電極全体の厚みが厚いもの
であったから、誘電体や導体の基板にプラズマからの熱
が流入したときには、静電チャック電極にも熱が伝導し
て静電チャック電極の温度が上昇し、それが原因で、誘
電体や導体の基板の温度の制御性を悪くする等の問題が
起きた。

この発明の目的は、従来の問題を解決して、低電圧で誘
電体や導体の基板を均一に吸着するとともに、誘電体や
導体の基板の温度の制御性を良くすることのできる静電
チャック電極を提供することにある。

（課題を解決するだめの手段） 上記目的を達成するために、この発明の静電チャック電
極は、アルミナ板の上に設けた少なくとも１対の電極の
上に別のアルミナ板を載せ、これらを高温で焼結して、
全厚みを３〜４ｍｍ、上記別のアルミナ板の厚すを１０
０〜３００μｍにするとともに、誘電体や導体の基板を
吸着する上記別のアルミナ板の面の平面度を１０μｍ以
下にしたことを特徴とするものである。

（作用） この発明においては、別のアルミナ板の厚みを１００〜
３００μｍと薄くしているうえ、誘電体や導体の基板を
吸着する別のアルミナ板の面の平面度を１０μｍ以下に
しているので、１〜３ＫＶの低電圧で大口径のシリコン
ウェハ等の基板を均一に吸着することができるようにな
る。また、全厚みを３〜４ｍｍと薄くしているので、静
電チャック電極における熱伝導が良くなり、静電チャッ
ク電極の下部に位置する冷却あるいは加熱される支持台
と、プラズマからの熱の流入する基板とが２０℃以下の
一定値に保持されるようになり、そのため、基板の温度
の制御性が向上するようになる。

（実施例） 以下、この発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。

この発明の実施例の静電チャック電極を制作する手順は
、まず、第１図に示すような直径１５０ｍｍ、厚み３．
３５ｍｍのアルミナ板１を用意する。次に、タングステ
ンを厚み〜５０μｍに塗布して、第２図に示すような一
対のタングステン電極２ａ、２ｂをアルミナ板１の上に
形成する。その次に、第３図に示すように、厚み０．７
〜１ｍｍの別のアルミナ板３を一対のタングステン電極
２ａ、２ｂの上に載せる。その後、タングステン電極２
ａ、２ｂへの給電用の穴加工をしてから、これらを高温
で焼結し、仕上げ加工をして、第４図に示されるように
全厚みを３〜４ｍｍ、別のアルミナ板３の厚みを１００
〜３００ｚｚｍにする。更にその後、シリコンウェハ等
の基板（図示せず）を吸着する別のアルミナ板３の面の
平面度を１０μｍ以下に加工して、静電チャック電極を
形成しこのようにして形成された静電チャック電極にｌ
〜３ＫＶの低電圧を印加した場合、別のアルミナ板３の
厚みが１００〜３００μｍと薄いうえ、誘電体や導体の
基板を吸着する別のアルミナ板３の而３ａの平面度が１
０μｍ以下になっているので、大口径のシリコンウェハ
等の基板を均一に吸着することができるようになる。ま
た、全厚みが３〜４ｍｍと薄くなっているので、静電チ
ャック電極における熱伝導が良くなり、静電チャック電
極の下部に位置する冷却あるいは加熱される支持台（図
示せず）と、プラズマからの熱の流入する基板との温度
差が２０℃以下の一定値に保持されるようになり、その
ため、誘電体の温度の制御性が向上するようになる。

なお、静電チャック電極の全厚みを３〜４ｍｍにした理
由は、反応性プラズマ中で使用できるアルミナは、全厚
みを３ｍｍ以下にすると、基板を吸着する別のアルミナ
板３の面３ａの平面度を１０μｍ以下に加工することが
できず、反対に、全厚みを４ｍｍ以上にすると、基板の
温度の制御性が悪くなるためである。

ところで、上記実施例ではタングステン電極が一対にな
っているが、これに限らず、タングステン電極は少なく
とも対の形であれば、いかなる数の対であってもよい。

また、上記実施例では１５０ｍｍ径の基板用の静電チャ
ック電極について述べたが、もちろん、それ以上の径の
基板に対しても適用できることは言うまでもない。

（発明の効果） この発明は、上記のように別のアルミナ板３の厚みが１
００〜３００μｍと薄いうえ、誘電体や導体の基板を吸
着する別のアルミナ板の面の平面度を１０μｍ以下にし
ているので、１〜３ＫＶの低電圧で大口径のシリコンウ
ェハ等の基板を均一に吸着することができるようになる
。また、全厚みを３〜４ｍｍと薄くしているので、静電
チャック電極における熱伝導が良くなり、静電チャック
電極の下部に位置する冷却あるいは加熱される支持台と
、プラズマからの熱の流入する誘電体や導体の基板との
温度差が２０°Ｃ以下の一定値に保持されるようになり
、そのため、誘電体や導体の基板の温度の制御性が向上
するようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明の実施例の静電チャック電極
を制作する手順を示しており、第１図は直径１５０ｍｍ
、厚み３．３５ｍｍのアルミナ板ｌを示す説明図、第２
図は一対のタングステン電極２ａ、２ｂを示す説明図、
第３図は一対のタングステン電極２ａ、２ｂの上に厚み
０．７〜１ｍｍの別のアルミナ板３を載せた説明図、第
４図は高温で焼結し、仕上げ加工をして、全厚みを３〜
４ｍｍにした説明図、第５図は第４図に示されるものの
平面図である。 図中、 ｌ・・・・・アルミナ板 ２ａ・・・・タングステン基 ２ｂ・・・・タングステン基 ３・・・・・別のアルミナ板 ３ａ・・・・別のアルミナ板の面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、アルミナ板の上に設けた少なくとも１対の電極の上
   に別のアルミナ板を載せ、これらを高温で焼結して、全
   厚みを３〜４ｍｍ、上記別のアルミナ板の厚みを１００
   〜３００μｍにするとともに、誘電体や導体の基板を吸
   着する上記別のアルミナ板の面の平面度を１０μｍ以下
   にしたことを特徴とする静電チャック電極。