JPH0531239U

JPH0531239U - 静電チヤツク

Info

Publication number: JPH0531239U
Application number: JP8013391U
Authority: JP
Inventors: 卓井上; 治森田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-10-02
Filing date: 1991-10-02
Publication date: 1993-04-23
Anticipated expiration: 2006-10-02
Also published as: JP2600558Y2

Abstract

(57)【要約】【構成】角部３が丸みを有する導電体１（例えば、アル
ミニウム）、溶射被覆することが困難な部位（例えば、
ウエハ突き上げピン用穴５）に絶縁性部材４が設けられ
ている導電体１、あるいは、それら両方の特徴を有する
導電体の表面にセラミックス溶射膜２が形成されている
静電チャック。【効果】角部が丸みを有するので溶射不良にならず、耐
電圧特性に優れ、劣化しにくい。また、溶射不良が生じ
ないので製造歩留りが高い。さらに、溶射困難な部位に
絶縁性部材が設けられている導電体を用いれば、一層効
果が大きい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、半導体やデバイスの製造など、主として電子工業の分野において、試料を保持する際に用いられる静電チャックに関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、シリコンウエハをエッチングやＣＶＤなどにより加工する場合など、比較的小さく、軽い材料を取り扱う際、それらの材料を保持するために静電吸着作用を利用した静電チャックが使用される。

【０００３】静電チャックは、導電体上に絶縁膜を被覆し、この導電体と被吸着物、例えばシリコンウエハとの間に直流電圧を印加して絶縁膜上にシリコンウエハを吸着保持するもので、セラミックス（絶縁体）の内部に金属板電極（導電体）を埋設したタイプのもの、金属板電極の表面に合成樹脂フィルム（絶縁体）を貼付したタイプのもの等、種々の静電チャックが用いられている。

【０００４】また、本出願人は、実開昭64−11542 号公報で、導電体上にセラミックス溶射により絶縁膜を被覆した静電チャックを提案した。図２は、この静電チャックの概略縦断面図で、導電体（金属円板電極）１の全表面がセラミックス溶射膜２で被覆されている。６は導電体１に接続された電圧印加用の端子、７は内部に通流孔８が設けられた水冷ジャケットである。具体的な例としては、導電体の母材としてアルミニウムを用い、これに絶縁体としてアルミナを主成分とするセラミックスを溶射し、溶射膜を研磨処理して膜厚を 300〜500 μm としたものがあげられる。この静電チャックは、従来の静電チャックに比べて製作工数が少なくてすみ、吸着面の耐熱性および耐久性に優れ、静電吸着力が大きい、等の利点を有している。

【０００５】しかしながら、従来の静電チャックにおいては、以下に述べるように、セラミックス溶射による絶縁膜（以下、セラミックス溶射膜ともいう）の耐電圧特性や寿命に問題がある。

【０００６】図３は静電チャックの使用状態を示す概略縦断面図で、静電チャック押さえ11 により固定された表面に絶縁膜を有する導電体（これが静電チャックの要部であり、以下、これを静電チャック９という）の上にシリコンウエハ10が保持されている。静電チャック９にはウエハ突き上げピン用穴５が設けられており、シリコンウエハ10に対する加工が終了すると、この穴５を通してウエハ10を下から突き上げるウエハ突き上げピン12でシリコンウエハ10が静電チャック９から外され、次の工程へ送られる。図４は図３の静電チャック９の拡大図である。

【０００７】これらの図に示されるように、静電チャック９にはウエハ突き上げピン用穴５が設けられており、また、端部には角部３が存在する。この角部３においては、特に溶射付着率が低く、溶射不良となって耐電圧不良部が発生しやすく、膜質も緻密になりにくい。また、ウエハ突き上げピン用穴５の内側面に一様に溶射するのは難しく、溶射不良となる。そのため、静電チャック製造時の歩留りが低下し、また、電圧印加時におけるリーク電流の増大により静電チャックの劣化が加速され、寿命が短縮する。ウエハ突き上げピン用穴５の内側面にも溶射が行われるように、穴５の上下口にテーパをつける方法も考えられるが、溶射が十分なされるようなテーパ構造にすると穴５が大きくなり、吸着面積が小さくなって静電吸着力が低下する。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

この考案は、上記の問題を解決し、製造歩留りが高く、大きくかつ安定した吸着力を有するとともに、劣化しにくく寿命の長い静電チャックを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案の要旨は、下記〜の静電チャックにある。

【００１０】角部が丸みを有する導電体の表面に、セラミックス溶射による絶縁膜が形成されていることを特徴とする静電チャック。

【００１１】溶射被覆することが困難な部位に絶縁性部材が設けられている導電体の表面に、セラミックス溶射による絶縁膜が形成されていることを特徴とする静電チャック。

【００１２】角部が丸みを有し、かつ、溶射被覆することが困難な部位に絶縁性部材が設けられている導電体の表面に、セラミックス溶射による絶縁膜が形成されていることを特徴とする静電チャック。

【００１３】前記の溶射被覆することが困難な部位とは、前記のウエハ突き上げピン用穴のような溶射被覆の困難な、あるいは溶射被覆できないような部位をいう。

【００１４】絶縁性部材としては、セラミックスを代表とする耐熱性に富み、機械的強度に優れたもの、例えばアルミナなどが使用可能である。この絶縁性部材を導電体の溶射被覆することが困難な部位に接着剤などにより固着する。

【００１５】導電体の表面に形成されているセラミックス溶射による絶縁膜は、アルミナなど、従来から使用されているものを用いればよい。

【００１６】

【作用】

以下に、本考案の静電チャックを図に基づいて説明する。

【００１７】図１(a) は、の考案の実施例を示す静電チャックの一部の拡大縦断面図である。この図に示した静電チャックは、導電体１として、厚さが約15mm、直径は吸着保持するシリコンウエハの直径に応じて決めたアルミニウム（Al）製の円板を用い、その角部３をなめらかにして丸みをつけ、この導電体の全表面にアルミナ（Al₂O₃）を主成分とする厚さ約 300μm のセラミックスを溶射被覆したものである。

【００１８】溶射膜は、溶射吹付け角度が溶射面に垂直に近いほど緻密で、耐電圧性に優れた膜となるが、角部に丸みをつけることにより面に垂直な溶射が可能となる。

【００１９】角部３の丸みは、図中に示したＲが約３mm未満ではその効果が不十分であり、約５mmを超えると吸着有効面積が減少したり、取り扱いが難しくなるので、Ｒが約３〜約５mmの範囲で凸部、凹部あるいはそれらの部位に応じて適切な丸みをもたせ、溶射被覆を行えばよい。

【００２０】セラミックス溶射膜は、厚くし過ぎると溶射後剥離したり、ひび割れによる脱離等が発生するので、その厚さは約 500μm 未満にとどめることが必要である。

【００２１】図１(b) は、の考案の実施例を示す静電チャックの一部の拡大縦断面図である。この図に示した静電チャックも導電体１として厚さ約15mmのAlを用い、溶射の困難なウエハ突き上げピン用穴５の内側面に焼結工程を経て製造された厚さ１ mmのAl₂O₃ を絶縁性部材４として接着剤で固着し、この導電体の全表面にアルミナ(Al₂O₃）を主成分とする厚さ約 300μm のセラミックスを溶射被覆したものである。これにより、溶射被覆の困難な穴５の内側面が耐電圧不良となるのを回避することができるとともに、穴５の上下口に大きなテーパをつける必要がないので静電チャックの被吸着物に対する保持力を確保することができる。

【００２２】の考案は、上記のおよびの考案の静電チャックが有する特徴を合わせもつ静電チャックで、角部に丸みをつけ、かつ、溶射の困難なウエハ突き上げピン用穴の内側面に絶縁性部材を設けた導電体を用い、その全表面にセラミックスを溶射被覆したものである。この場合は、導電体の角部およびウエハ突き上げピン用穴の内側面の欠陥部（溶射不良が生じやすい部分）が除去されるので、静電チャックの耐電圧特性は著しく向上する。

【００２３】上記の本考案の静電チャック（表面に絶縁体を有する導電体）は、例えば前記図３に示したように、静電チャック押さえ11により水冷ジャック７上に固定され、使用に供せられる。

【００２４】

【考案の効果】

本考案の静電チャックは、耐電圧特性に優れ、劣化しにくいという特徴を有している。さらに、製造の際、溶射不良となることがないので製造歩留りが高く、保持しようとする試料に対する吸着力が損なわれることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) は本考案の実施例を示す静電チャックの一
部の拡大縦断面図であり、(b)は本考案の他の実施例を
示す静電チャックの一部の拡大縦断面図である。

【図２】従来の静電チャックの一例の概略縦断面図であ
る。

【図３】静電チャックの使用状態を示す概略縦断面図で
ある。

【図４】図３の一部の拡大縦断面図である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】角部が丸みを有する導電体の表面に、セラ
ミックス溶射による絶縁膜が形成されていることを特徴
とする静電チャック。
【請求項２】溶射被覆することが困難な部位に絶縁性部
材が設けられている導電体の表面に、セラミックス溶射
による絶縁膜が形成されていることを特徴とする静電チ
ャック。
【請求項３】角部が丸みを有し、かつ、溶射被覆するこ
とが困難な部位に絶縁性部材が設けられている導電体の
表面に、セラミックス溶射による絶縁膜が形成されてい
ることを特徴とする静電チャック。