JPH0587177B2 - - Google Patents
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- JPH0587177B2 JPH0587177B2 JP63176232A JP17623288A JPH0587177B2 JP H0587177 B2 JPH0587177 B2 JP H0587177B2 JP 63176232 A JP63176232 A JP 63176232A JP 17623288 A JP17623288 A JP 17623288A JP H0587177 B2 JPH0587177 B2 JP H0587177B2
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、半導体ウエハ等の導電性物質を真空
中で保持できる静電チヤツク用シートを貼着した
静電チヤツク装置及びその作成方法に関する。
中で保持できる静電チヤツク用シートを貼着した
静電チヤツク装置及びその作成方法に関する。
従来技術
近年、半導体製造プロセスは、ドライ化が急速
に進み、エツチング装置、プラズマCVD装置、
イオン注入装置、アツシング装置、電子ビームリ
ソグラフイー、X線リソグラフイー等では、半導
体ウエハ等の試料を1500pa以下の真空中で処理
することがしばしば行われている。従来、これ等
の試料の保持には、機械的方法によるメカニカル
チヤツクや真空チヤツク等が多く使用されてきた
が、メカニカルチヤツクは、試料全体をホルダー
全体に均一に保持することが出来ず、試料に損傷
を与える恐れや、試料表面の温度分布を均一にす
るということができない欠点があつた。また、真
空チヤツクは、大気圧との圧力差を利用するため
に、真空チヤンバー内での使用は不可能である。
また、イオンビームエツチング装置やマグネトロ
ン反応性イオンエツチング装置、イオン注入装
置、プラズマエツチング装置等では、試料が高速
イオンにさらされるために、表面温度が上昇し、
レジスト等に熱損傷を与えると言う問題があつ
た。更にプラズマCVD装置では、試料が温度に
よつて生成膜の生成速度や性質に強い影響を与え
る等、表面温度分布によつては悪影響がみられ、
高精度の安定した加工が行えないため、試料温度
を低く、かつ均一に調整する必要が不可欠となる
場合が多くなつている。
に進み、エツチング装置、プラズマCVD装置、
イオン注入装置、アツシング装置、電子ビームリ
ソグラフイー、X線リソグラフイー等では、半導
体ウエハ等の試料を1500pa以下の真空中で処理
することがしばしば行われている。従来、これ等
の試料の保持には、機械的方法によるメカニカル
チヤツクや真空チヤツク等が多く使用されてきた
が、メカニカルチヤツクは、試料全体をホルダー
全体に均一に保持することが出来ず、試料に損傷
を与える恐れや、試料表面の温度分布を均一にす
るということができない欠点があつた。また、真
空チヤツクは、大気圧との圧力差を利用するため
に、真空チヤンバー内での使用は不可能である。
また、イオンビームエツチング装置やマグネトロ
ン反応性イオンエツチング装置、イオン注入装
置、プラズマエツチング装置等では、試料が高速
イオンにさらされるために、表面温度が上昇し、
レジスト等に熱損傷を与えると言う問題があつ
た。更にプラズマCVD装置では、試料が温度に
よつて生成膜の生成速度や性質に強い影響を与え
る等、表面温度分布によつては悪影響がみられ、
高精度の安定した加工が行えないため、試料温度
を低く、かつ均一に調整する必要が不可欠となる
場合が多くなつている。
したがつて、真空中で試料とホルダーとを熱的
に均一に、しかも信頼性が高く保持するには、静
電吸着力を利用した静電チヤツク用シートを利用
する静電チヤツク装置が非常に有利である。この
様な静電チヤツク装置については、例えば英国特
許第1443215号に述べられているように、誘電材
料の層で被覆したほぼ平坦な導電性の支持部材を
主要部分として有しているものである。この静電
チヤツクは被吸着物であるウエハを電気的に接触
させる手段を有しており、これによりウエハと支
持体の間に電位差を加えることができる。この様
な電位差は誘電層の間に静電気的吸着力を生じさ
せ、これによりウエハは導電層に対しほぼ平坦に
支持される。真空チヤンバー内部でウエハを上記
のように吸着させておき、その支持体より遠い側
の表面に対し高速イオンを照射して加工処理がな
される。
に均一に、しかも信頼性が高く保持するには、静
電吸着力を利用した静電チヤツク用シートを利用
する静電チヤツク装置が非常に有利である。この
様な静電チヤツク装置については、例えば英国特
許第1443215号に述べられているように、誘電材
料の層で被覆したほぼ平坦な導電性の支持部材を
主要部分として有しているものである。この静電
チヤツクは被吸着物であるウエハを電気的に接触
させる手段を有しており、これによりウエハと支
持体の間に電位差を加えることができる。この様
な電位差は誘電層の間に静電気的吸着力を生じさ
せ、これによりウエハは導電層に対しほぼ平坦に
支持される。真空チヤンバー内部でウエハを上記
のように吸着させておき、その支持体より遠い側
の表面に対し高速イオンを照射して加工処理がな
される。
静電チヤツク装置における静電吸着力発生の原
理を第3図によつて説明する。図中、5は電極
層、3は絶縁層、1は被吸着物(導電性物質から
なる試料)、9は直流電源、8はスイツチである。
理を第3図によつて説明する。図中、5は電極
層、3は絶縁層、1は被吸着物(導電性物質から
なる試料)、9は直流電源、8はスイツチである。
上記構成において、電極層5の上に絶縁層3を
介して被吸着物1を接地し、スイツチ8をいれる
ことにより、電極層5と被吸着物1の間に電源9
により電圧が印加され、電極層5と被吸着物1と
の間には、下記式(1) F(N)=1/2・εpεs(V/d)2S…(1) (ここで、εp=真空中の誘電率、εs=絶縁層3
の比誘電率、V=電源9の電圧、d=絶縁層の厚
さ、S=電極層5の面積) の吸着力が発生する。
介して被吸着物1を接地し、スイツチ8をいれる
ことにより、電極層5と被吸着物1の間に電源9
により電圧が印加され、電極層5と被吸着物1と
の間には、下記式(1) F(N)=1/2・εpεs(V/d)2S…(1) (ここで、εp=真空中の誘電率、εs=絶縁層3
の比誘電率、V=電源9の電圧、d=絶縁層の厚
さ、S=電極層5の面積) の吸着力が発生する。
発明が解決しようとする課題
ところが、高速イオンのビームを使用して加工
処理を行うと、ウエハ内に熱エネルギーが発生す
るが、発生した熱エネルギーが容易に発散しない
場合には、ウエハの局部的膨脹及び変形を招くこ
とになる。上記英国特許に記載された如き静電チ
ヤツクは、極めて堅固にウエハをクランプしてい
るが、ウエハと支持体の間には誘電層が存在して
いるのが普通である。一般に誘電層を構成する誘
電材料の熱伝導度は特に高くないのが普通であつ
て、静電吸引力を生じさせるために必要な誘電層
は、ウエハより支持体に対する有効な熱の流れに
対し支障となる。従来の静電チヤツク装置におい
ては、被吸着物を冷却するための手段としては、
金属基盤等の支持体を水冷等により強制冷却する
ことが一般的に行われている。しかしながら、そ
れでは十分に冷却を行うことが出来ない。
処理を行うと、ウエハ内に熱エネルギーが発生す
るが、発生した熱エネルギーが容易に発散しない
場合には、ウエハの局部的膨脹及び変形を招くこ
とになる。上記英国特許に記載された如き静電チ
ヤツクは、極めて堅固にウエハをクランプしてい
るが、ウエハと支持体の間には誘電層が存在して
いるのが普通である。一般に誘電層を構成する誘
電材料の熱伝導度は特に高くないのが普通であつ
て、静電吸引力を生じさせるために必要な誘電層
は、ウエハより支持体に対する有効な熱の流れに
対し支障となる。従来の静電チヤツク装置におい
ては、被吸着物を冷却するための手段としては、
金属基盤等の支持体を水冷等により強制冷却する
ことが一般的に行われている。しかしながら、そ
れでは十分に冷却を行うことが出来ない。
したがつて、従来の静電チヤツク装置では、表
面温度を低く安定化させることができず、最先端
技術として要求される高精度の安定した加工を十
分に行うことができなかつた。
面温度を低く安定化させることができず、最先端
技術として要求される高精度の安定した加工を十
分に行うことができなかつた。
本発明は、この様な問題点に鑑みてなされたも
のである。
のである。
したがつて、本発明の目的は、静電チヤツク用
シートと被吸着物との熱的コンタクト性及び静電
チヤツク用シート自体の熱伝導性(放熱性)の改
善を行い、高速イオンにさらされる被吸着物の温
度上昇をできるかぎり低く制御すると共に、吸着
力を向上させて、より高精度の安定した加工処理
が行えるようにした静電チヤツク装置を提供する
ことにある。
シートと被吸着物との熱的コンタクト性及び静電
チヤツク用シート自体の熱伝導性(放熱性)の改
善を行い、高速イオンにさらされる被吸着物の温
度上昇をできるかぎり低く制御すると共に、吸着
力を向上させて、より高精度の安定した加工処理
が行えるようにした静電チヤツク装置を提供する
ことにある。
課題を解決するための手段及び作用
本発明者等は、高速イオンにさらされ、非吸着
物の温度上昇をできるかぎり低く抑える為には、
静電チヤツク用シート全体の熱伝導性を向上さ
せる、被吸着物と静電チヤツク用シートとの接
触熱抵抗を低くし、熱伝導性を向上させる、の2
つの点を解決すればよいことに着目し、鋭意努力
した結果、本発明を完成するに至つた。
物の温度上昇をできるかぎり低く抑える為には、
静電チヤツク用シート全体の熱伝導性を向上さ
せる、被吸着物と静電チヤツク用シートとの接
触熱抵抗を低くし、熱伝導性を向上させる、の2
つの点を解決すればよいことに着目し、鋭意努力
した結果、本発明を完成するに至つた。
本発明の静電チヤツク装置の一つは、金属基盤
上に静電チヤツク用シートを接着剤層を介して接
着してなり、該静電チヤツクシートが、被吸着物
を載置する面を有する第1の絶縁層、第1の接着
層、第1の絶縁層の被吸着物を載置する面に分極
電荷を発生させるための電極層、第2の接着層、
及び第2の絶縁層よりなる膜厚30〜400μmの積層
体であることを特徴とする。
上に静電チヤツク用シートを接着剤層を介して接
着してなり、該静電チヤツクシートが、被吸着物
を載置する面を有する第1の絶縁層、第1の接着
層、第1の絶縁層の被吸着物を載置する面に分極
電荷を発生させるための電極層、第2の接着層、
及び第2の絶縁層よりなる膜厚30〜400μmの積層
体であることを特徴とする。
第1図及び第2図は、それぞれ本発明の静電チ
ヤツク装置の模式図である。図中、2は被吸着物
の裏面との密着性向上層、31は第1の絶縁層、
32は第2の絶縁層、41は第1の接着層、42
は第2の接着層、43は静電チヤツク用シートを
金属基盤に接着するための接着剤層(以下、第3
の接着層という)、5は電極層、6は金属基盤、
7は空隙、10は真空チヤンバー内部である。
ヤツク装置の模式図である。図中、2は被吸着物
の裏面との密着性向上層、31は第1の絶縁層、
32は第2の絶縁層、41は第1の接着層、42
は第2の接着層、43は静電チヤツク用シートを
金属基盤に接着するための接着剤層(以下、第3
の接着層という)、5は電極層、6は金属基盤、
7は空隙、10は真空チヤンバー内部である。
第2図においては、第1絶縁層の上に密着性向
上層が設けられている。被吸着物裏面には凹凸が
あるため(ウエハの種類によつて異なるが、1μm
前後〜7μm位の凹凸が認められる)に、静電吸着
させた場合、通常の場合では、第1の絶縁層と被
吸着物裏面との間に第1図に示すような空隙7が
生じ、真空中では、その空隙に空気が存在しない
ために、事実上、断熱部となり、著しく熱抵抗が
高まる。そこで、この空隙ができないようにする
為に密着性向上層を設けるのが好ましい。この密
着性向上層は、被吸着物の裏面状態に合わせて3
〜100μmの厚さの範囲内でできるかぎり薄く塗
布、又は貼り合わせて硬化させて形成される。詳
しくは、弾性率が1〜10000Kg/cm2の範囲内にあ
るゴム系又はシリコーン系材料を使用するのが効
果的である。この密着性向上層には、高熱伝導性
フイラーが配合されていてもよい。
上層が設けられている。被吸着物裏面には凹凸が
あるため(ウエハの種類によつて異なるが、1μm
前後〜7μm位の凹凸が認められる)に、静電吸着
させた場合、通常の場合では、第1の絶縁層と被
吸着物裏面との間に第1図に示すような空隙7が
生じ、真空中では、その空隙に空気が存在しない
ために、事実上、断熱部となり、著しく熱抵抗が
高まる。そこで、この空隙ができないようにする
為に密着性向上層を設けるのが好ましい。この密
着性向上層は、被吸着物の裏面状態に合わせて3
〜100μmの厚さの範囲内でできるかぎり薄く塗
布、又は貼り合わせて硬化させて形成される。詳
しくは、弾性率が1〜10000Kg/cm2の範囲内にあ
るゴム系又はシリコーン系材料を使用するのが効
果的である。この密着性向上層には、高熱伝導性
フイラーが配合されていてもよい。
第1及び第2の絶縁層31,32は、耐熱性、
耐電圧性等の信頼性に優れた材料よりなる。前記
式(1)から明らかなように、静電吸着力には、絶縁
層31,32の厚さが大きく影響している。した
がつて、電極間への印加電圧Vに十分に耐える範
囲内で、できるかぎり薄い厚さとすることによつ
て、静電吸着力を向上させることを可能になるよ
うに、耐電圧特性の優れた高耐熱性プラスチツク
フイルムを使用することが必要である。この様な
点から、本発明においては、5〜75μmの厚さの
薄いポリイミドフイルム又は150℃以上の耐熱性
があるプラスチツクフイルムを用いるのが好まし
い。
耐電圧性等の信頼性に優れた材料よりなる。前記
式(1)から明らかなように、静電吸着力には、絶縁
層31,32の厚さが大きく影響している。した
がつて、電極間への印加電圧Vに十分に耐える範
囲内で、できるかぎり薄い厚さとすることによつ
て、静電吸着力を向上させることを可能になるよ
うに、耐電圧特性の優れた高耐熱性プラスチツク
フイルムを使用することが必要である。この様な
点から、本発明においては、5〜75μmの厚さの
薄いポリイミドフイルム又は150℃以上の耐熱性
があるプラスチツクフイルムを用いるのが好まし
い。
ポリイミドフイルムとしては、例えば、カプト
ン(kapton デユポン社製)、アピカル(鐘淵化
学工業社製)、ユーピレツクス(宇部興産社製)、
ニトミツド(日東電気工業社製)、スペリオフイ
ルム(三菱樹脂社製ポリエーテルイミド樹脂)等
があげられる。また、150℃以上の耐熱性がある
プラスチツクフイルムとしては、例えば、フツ素
樹脂(フロロエチレン−プロピレン共重合体等)、
ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケ
トン、延伸ポリエチレンテレフタレート、延伸ポ
リスチレン、ポリカーボネート、延伸ナイロン、
硬化ポリビニルクロライド、延伸ポリプロピレ
ン、セルローストリアセテート、シリコーンゴム
等があげられる。
ン(kapton デユポン社製)、アピカル(鐘淵化
学工業社製)、ユーピレツクス(宇部興産社製)、
ニトミツド(日東電気工業社製)、スペリオフイ
ルム(三菱樹脂社製ポリエーテルイミド樹脂)等
があげられる。また、150℃以上の耐熱性がある
プラスチツクフイルムとしては、例えば、フツ素
樹脂(フロロエチレン−プロピレン共重合体等)、
ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケ
トン、延伸ポリエチレンテレフタレート、延伸ポ
リスチレン、ポリカーボネート、延伸ナイロン、
硬化ポリビニルクロライド、延伸ポリプロピレ
ン、セルローストリアセテート、シリコーンゴム
等があげられる。
また、必要に応じて、アルミナ、ほう化ジルコ
ニウム、窒化ホウ素等の熱伝導性の高い粒径5μm
以下のフイラーを、固形分比で20〜70%分散させ
たものを使用すると効果的であるが、熱伝導性の
効果に反して、耐電圧特性が低下する傾向がある
ため、使用に際してはこの点について十分な配慮
が必要である。
ニウム、窒化ホウ素等の熱伝導性の高い粒径5μm
以下のフイラーを、固形分比で20〜70%分散させ
たものを使用すると効果的であるが、熱伝導性の
効果に反して、耐電圧特性が低下する傾向がある
ため、使用に際してはこの点について十分な配慮
が必要である。
第1及び第2接着層としては、絶縁層と電極層
の両者に対する接着力及び耐熱性に優れた接着剤
が必要であり、熱硬化性又は2液硬化型接着剤が
使用される。例えば、ポリエステル系、ポリウレ
タン系、ポリイミド系、エポキシ系、変性ポリア
ミド系等の接着剤が有効であり、これ等の接着剤
は単独で又は混合物として用いることができる。
の両者に対する接着力及び耐熱性に優れた接着剤
が必要であり、熱硬化性又は2液硬化型接着剤が
使用される。例えば、ポリエステル系、ポリウレ
タン系、ポリイミド系、エポキシ系、変性ポリア
ミド系等の接着剤が有効であり、これ等の接着剤
は単独で又は混合物として用いることができる。
本発明においては、これ等第1及び第2の接着
層には、アルミナ、ほう化ジルコニウム、窒化硼
素、シリカ等の熱伝導性を高めることができる粒
径5μm以下のフイラーを、固形分比で5〜80%分
散させて用いると、より効果的である。
層には、アルミナ、ほう化ジルコニウム、窒化硼
素、シリカ等の熱伝導性を高めることができる粒
径5μm以下のフイラーを、固形分比で5〜80%分
散させて用いると、より効果的である。
接着剤の塗膜は、接着力を維持できる3〜
30μmの厚さが適当であり、5〜10μmの範囲内と
するのが加工性の点から最も好ましい。これ等第
1及び第2の接着層は、第1及び第2の絶縁層で
耐電圧性が確保されているため、接着力不足さえ
なければ厚さをどの様に薄くしても差し支えな
い。
30μmの厚さが適当であり、5〜10μmの範囲内と
するのが加工性の点から最も好ましい。これ等第
1及び第2の接着層は、第1及び第2の絶縁層で
耐電圧性が確保されているため、接着力不足さえ
なければ厚さをどの様に薄くしても差し支えな
い。
電極層としては、膜厚50μm以下の銅箔が通常
使用されるが、その他Ni,Cr,Fe,Alなどの金
属箔でもよく、場合によつては、金属蒸着加工し
たものでもよいし、導電性塗料を塗布したもので
も使用できる。銅箔では20μm前後の厚さのもの
が最も加工性に優れている。
使用されるが、その他Ni,Cr,Fe,Alなどの金
属箔でもよく、場合によつては、金属蒸着加工し
たものでもよいし、導電性塗料を塗布したもので
も使用できる。銅箔では20μm前後の厚さのもの
が最も加工性に優れている。
また、電極層は、放電が起こるのを防止するた
めに、その端縁が外部に露出しないように第1及
び第2接着層によつて封入された状態になつてい
るのが好ましい。
めに、その端縁が外部に露出しないように第1及
び第2接着層によつて封入された状態になつてい
るのが好ましい。
上記の層構成を有する静電チヤツク用シート
は、金属基盤上に第3の接着層によつて接着する
が、使用できる接着剤としては、上記第1及び第
2接着層におけると同様のものが使用できる。ま
た、この接着層には、熱伝導性を高める目的で、
フイラーを添加するのが好ましい。静電チヤツク
用シートと金属基盤との間に形成される接着剤層
の膜厚は、3〜30μmの範囲にあるのが好ましい。
は、金属基盤上に第3の接着層によつて接着する
が、使用できる接着剤としては、上記第1及び第
2接着層におけると同様のものが使用できる。ま
た、この接着層には、熱伝導性を高める目的で、
フイラーを添加するのが好ましい。静電チヤツク
用シートと金属基盤との間に形成される接着剤層
の膜厚は、3〜30μmの範囲にあるのが好ましい。
本発明において、金属基盤の上に貼着される静
電チヤツク用シートは、その全体の膜厚が30〜
400μmの範囲内にすることが必要であり、80〜
150μmの範囲が好ましい。膜厚が30μmよりも薄
くなると、加工性の点で問題が生じ、また400μm
よりも厚くなると、温度上昇が激しくなり、ウエ
ハ表面温度が高くなる。
電チヤツク用シートは、その全体の膜厚が30〜
400μmの範囲内にすることが必要であり、80〜
150μmの範囲が好ましい。膜厚が30μmよりも薄
くなると、加工性の点で問題が生じ、また400μm
よりも厚くなると、温度上昇が激しくなり、ウエ
ハ表面温度が高くなる。
本発明の静電チヤツク装置において、第1の接
着層、第2の接着層及び第3の接着層の1つ又は
それ以上には、熱伝導性フイラーが分散されてい
るのが好ましく、また、密着性向上層にも熱伝導
性フイラーを分散させることができる。これらの
熱伝導性フイラーは粒径2μm以下のものが理想的
であり、塗膜が20μm以上の厚さの場合には、粒
径10μmまでのものも使用できる。密着性向上層
に使用できるものとしては、ZrB2,TiB2,BN,
VB2,TiN,W2B5,LaB6,MoSi2,Al2O3,
BeO,クリスタルボロンナイトライト(C−
BN)SiO2、ダイヤモンド等が、耐プラズマ性の
点から有効である。
着層、第2の接着層及び第3の接着層の1つ又は
それ以上には、熱伝導性フイラーが分散されてい
るのが好ましく、また、密着性向上層にも熱伝導
性フイラーを分散させることができる。これらの
熱伝導性フイラーは粒径2μm以下のものが理想的
であり、塗膜が20μm以上の厚さの場合には、粒
径10μmまでのものも使用できる。密着性向上層
に使用できるものとしては、ZrB2,TiB2,BN,
VB2,TiN,W2B5,LaB6,MoSi2,Al2O3,
BeO,クリスタルボロンナイトライト(C−
BN)SiO2、ダイヤモンド等が、耐プラズマ性の
点から有効である。
第1接着層、第2接着層及び第3の接着層に使
用できるフイラーとしては、上記したものの外
に、Cu,Al,Ag,Cr,Ni,Snその他の金属微
粉末をあげることができる。
用できるフイラーとしては、上記したものの外
に、Cu,Al,Ag,Cr,Ni,Snその他の金属微
粉末をあげることができる。
本発明において、熱伝導性向上の目的から、静
電チヤツク用シートの面に一定パターンの冷却用
ガス通路を設けて、金属基盤裏側から、低圧力の
N2,He,Ne等の不活性ガスを充満又は通過さ
せることも好ましい。
電チヤツク用シートの面に一定パターンの冷却用
ガス通路を設けて、金属基盤裏側から、低圧力の
N2,He,Ne等の不活性ガスを充満又は通過さ
せることも好ましい。
次に、本発明の静電チヤツク装置の作成法につ
いて説明する。まず、耐熱性を有するプラスチツ
クフイルムに、硬化性接着剤を塗布し、金属箔を
貼り合わせた後、硬化処理を行う。次に、貼り合
わされた金属箔面に、レジストフイルムを貼り合
わせて、パターン露光−現像−エツチング−洗浄
−乾燥を行い、所定の形状の電極層を形成する。
エツチング処理された金属箔面に、硬化性接着剤
を塗布した耐熱性を有するプラスチツクフイルム
を貼り合わせ、硬化処理を行つて、積層シートを
作成する。作成された積層シートを金属基盤の形
状に合わせて打ち抜き加工し、静電チヤツク用シ
ートを作成する。次いで、金属基盤上に硬化性接
着剤を塗布し、上記作成された静電チヤツク用シ
ートを貼り合わせ、硬化させることによつて静電
チヤツク装置を作成することができる。
いて説明する。まず、耐熱性を有するプラスチツ
クフイルムに、硬化性接着剤を塗布し、金属箔を
貼り合わせた後、硬化処理を行う。次に、貼り合
わされた金属箔面に、レジストフイルムを貼り合
わせて、パターン露光−現像−エツチング−洗浄
−乾燥を行い、所定の形状の電極層を形成する。
エツチング処理された金属箔面に、硬化性接着剤
を塗布した耐熱性を有するプラスチツクフイルム
を貼り合わせ、硬化処理を行つて、積層シートを
作成する。作成された積層シートを金属基盤の形
状に合わせて打ち抜き加工し、静電チヤツク用シ
ートを作成する。次いで、金属基盤上に硬化性接
着剤を塗布し、上記作成された静電チヤツク用シ
ートを貼り合わせ、硬化させることによつて静電
チヤツク装置を作成することができる。
実施例
次に、本発明を実施例及び比較例によつて説明
する。尚、部数は全て重量基準である。
する。尚、部数は全て重量基準である。
実施例 1
膜厚25μmのポリイミドフイルム(ユーピレツ
クス25S、宇部興産(株)製)に、下記組成よりなる
第1の接着層用接着剤を厚さ10μmになるように
塗布し、170℃で乾燥した。
クス25S、宇部興産(株)製)に、下記組成よりなる
第1の接着層用接着剤を厚さ10μmになるように
塗布し、170℃で乾燥した。
ポリアミド樹脂(プラタボンダM−995,日本
リルサン社製) 445.2部 高純度エポキシ樹脂(エピコートYL979、油化
シエル社製) 222.6部 ノボラツクフエノール樹脂(タマノル752、荒
川化学社製)(架橋剤) 111.3部 ジシアンジアミド(和光純薬社製) (架橋促進剤) 0.57部 乾燥後、電解銅箔(1/20Z、日本鉱業社製)
を貼り合わせ、40〜160℃までのステツプキユア
ー処理を24時間行い、ネガ型感光性フイルム
(OZATEC−T538、ヘキストジヤパン社製)を、
銅箔側に貼り合わせた。露光−現像−エツチング
−洗浄−乾燥の手順により、所定の形状の電極を
形成した。
リルサン社製) 445.2部 高純度エポキシ樹脂(エピコートYL979、油化
シエル社製) 222.6部 ノボラツクフエノール樹脂(タマノル752、荒
川化学社製)(架橋剤) 111.3部 ジシアンジアミド(和光純薬社製) (架橋促進剤) 0.57部 乾燥後、電解銅箔(1/20Z、日本鉱業社製)
を貼り合わせ、40〜160℃までのステツプキユア
ー処理を24時間行い、ネガ型感光性フイルム
(OZATEC−T538、ヘキストジヤパン社製)を、
銅箔側に貼り合わせた。露光−現像−エツチング
−洗浄−乾燥の手順により、所定の形状の電極を
形成した。
一方、別のポリイミドフイルム(ユーピレツク
ス25S)に、上記と同様にして同組成の第2の接
着層用接着剤を塗布し、これを上記形成されたパ
ターン電極面に貼り合わせ、同様にキユアー処理
を行つた。得られた積層シート全体の厚さは
100μmであつた。この積層シートを、金属基盤の
寸法に合わせて成形加工を行い、上記と同様の接
着剤を使用して、AI基盤に貼り合わせ、上記と
同様にキユアー処理を施して、静電チヤツク装置
を作成した。
ス25S)に、上記と同様にして同組成の第2の接
着層用接着剤を塗布し、これを上記形成されたパ
ターン電極面に貼り合わせ、同様にキユアー処理
を行つた。得られた積層シート全体の厚さは
100μmであつた。この積層シートを、金属基盤の
寸法に合わせて成形加工を行い、上記と同様の接
着剤を使用して、AI基盤に貼り合わせ、上記と
同様にキユアー処理を施して、静電チヤツク装置
を作成した。
比較例 1
実施例1において使用したポリイミドフイルム
(ユーピレツクス25S)の代わりに、厚さ50μmの
ポリイミドフイルム(ユーピレツクス50S)を使
用し、接着剤層の厚さを20μmにした以外は、同
様にして静電チヤツク装置を作成した。尚この場
合、積層シート全体の厚さは180μmであつた。
(ユーピレツクス25S)の代わりに、厚さ50μmの
ポリイミドフイルム(ユーピレツクス50S)を使
用し、接着剤層の厚さを20μmにした以外は、同
様にして静電チヤツク装置を作成した。尚この場
合、積層シート全体の厚さは180μmであつた。
実施例1及び比較例1の静電チヤツク装置を用
い、ウエハのプラズマエツチング処理を1Paの真
空中において行い、ウエハの表面温度を比較し
た。この場合、AI基盤は通水により5℃に強制
冷却し、静電チヤツク装置のシート表面を20℃に
した。
い、ウエハのプラズマエツチング処理を1Paの真
空中において行い、ウエハの表面温度を比較し
た。この場合、AI基盤は通水により5℃に強制
冷却し、静電チヤツク装置のシート表面を20℃に
した。
テストの結果、ウエハ10枚を処理したとき、実
施例1の場合にはウエハ表面温度は75℃にとどま
つていたが、比較例1の場合には80〜90℃に上昇
した。
施例1の場合にはウエハ表面温度は75℃にとどま
つていたが、比較例1の場合には80〜90℃に上昇
した。
実施例 2
実施例1におけると同様にして厚さ100μmの静
電チャック用シートを作成し、その上面に、常温
で弾性があり、タツク性の少ない下記組成のゴム
系接着剤を6μmの厚さに塗布し、120℃で15分間
乾燥した後、150℃で3時間キユアー処理を施し、
被吸着物との密着性を向上させる為の密着性向上
層を形成した。得られた静電チヤツク用シート全
体の厚さは、109μmであつた。
電チャック用シートを作成し、その上面に、常温
で弾性があり、タツク性の少ない下記組成のゴム
系接着剤を6μmの厚さに塗布し、120℃で15分間
乾燥した後、150℃で3時間キユアー処理を施し、
被吸着物との密着性を向上させる為の密着性向上
層を形成した。得られた静電チヤツク用シート全
体の厚さは、109μmであつた。
アクリロニトリル−ブタジエンゴム(ニツポー
ル1001、日本ゼオン社製) 100部 ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム(アク
セルSDD、川口化学工業社製)(加硫剤) 5部 得られた静電チヤツク用シートを実施例1にお
けると同様にしてAI基盤に貼り合わせ、静電チ
ヤツク装置を作成し、同様にテストを行つた。そ
の結果、ウエハ表面温度は50〜60℃の低温に抑え
られることが確認された。
ル1001、日本ゼオン社製) 100部 ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム(アク
セルSDD、川口化学工業社製)(加硫剤) 5部 得られた静電チヤツク用シートを実施例1にお
けると同様にしてAI基盤に貼り合わせ、静電チ
ヤツク装置を作成し、同様にテストを行つた。そ
の結果、ウエハ表面温度は50〜60℃の低温に抑え
られることが確認された。
実施例 3
実施例2における密着性向上層の代わりに、接
着性の液状シリコーンゴムに高熱伝導性フイラー
を混合分散させた下記組成の塗料を、6μmの厚さ
に塗布し、150℃で乾燥した後、150℃で3時間キ
ユアーさせ、同様にして静電チヤツク用シートを
作成した。
着性の液状シリコーンゴムに高熱伝導性フイラー
を混合分散させた下記組成の塗料を、6μmの厚さ
に塗布し、150℃で乾燥した後、150℃で3時間キ
ユアーさせ、同様にして静電チヤツク用シートを
作成した。
液状シリコーンゴム(TSE3221,東芝シリコ
ーン社製) 100部 ほう化ジルコニウム(Fタイプ、日本新金属社
製、粒系2〜3μm) 50部 トルエン 120部 得られた静電チヤツク用シートを実施例1にお
けると同様にしてAI基盤に貼り合わせ、静電チ
ヤツク装置を作成し、同様にテストを行つた。そ
の結果、実施例2の場合よりも、ウエハ表面温度
を2〜3℃低下させる効果が認められた。また、
ほう化ジルコニウムを添加したために、液状シリ
コーンゴムの密着性が良すぎるのを制御すること
ができ、適度の密着性を得ることができた。
ーン社製) 100部 ほう化ジルコニウム(Fタイプ、日本新金属社
製、粒系2〜3μm) 50部 トルエン 120部 得られた静電チヤツク用シートを実施例1にお
けると同様にしてAI基盤に貼り合わせ、静電チ
ヤツク装置を作成し、同様にテストを行つた。そ
の結果、実施例2の場合よりも、ウエハ表面温度
を2〜3℃低下させる効果が認められた。また、
ほう化ジルコニウムを添加したために、液状シリ
コーンゴムの密着性が良すぎるのを制御すること
ができ、適度の密着性を得ることができた。
実施例 4
実施例2における層構成において、電極の上下
の接着層、即ち第1及び第2接着層として、熱伝
導性フイラーを添加分散させた下記組成の塗料を
用い、それぞれ6μmの厚さに塗布し、170℃で乾
燥してから貼り合わせ、それぞれ40〜160℃のス
テツプキユアーを24時間行い、実施例1における
と同様にして静電チヤツク用シートを作成した。
の接着層、即ち第1及び第2接着層として、熱伝
導性フイラーを添加分散させた下記組成の塗料を
用い、それぞれ6μmの厚さに塗布し、170℃で乾
燥してから貼り合わせ、それぞれ40〜160℃のス
テツプキユアーを24時間行い、実施例1における
と同様にして静電チヤツク用シートを作成した。
ポリアミド樹脂(プラタボンダM−995,日本
リルサン社製) 445.2部 高純度エポキシ樹脂(エピコートYL979、油化
シエル社製) 222.6部 ノボラツクフエノール樹脂(タマノル752、荒
川化学社製)(架橋剤) 111.3部 ジシアンジアミド(和光純薬社製)(架橋促進
剤) 0.57部 ほう化ジルコニウム(Fタイプ、日本新金属社
製、粒系2〜3μm) 780部 トルエン 400部 IPA 400部 得られた静電チヤツク用シートを実施例1にお
けると同様にしてAI基盤に貼り合わせ、静電チ
ヤツク装置を作成し、同様にテストを行つた。そ
の結果、実施例2の場合よりも、ウエハ表面温度
を4〜5℃低下させる効果が認められた。
リルサン社製) 445.2部 高純度エポキシ樹脂(エピコートYL979、油化
シエル社製) 222.6部 ノボラツクフエノール樹脂(タマノル752、荒
川化学社製)(架橋剤) 111.3部 ジシアンジアミド(和光純薬社製)(架橋促進
剤) 0.57部 ほう化ジルコニウム(Fタイプ、日本新金属社
製、粒系2〜3μm) 780部 トルエン 400部 IPA 400部 得られた静電チヤツク用シートを実施例1にお
けると同様にしてAI基盤に貼り合わせ、静電チ
ヤツク装置を作成し、同様にテストを行つた。そ
の結果、実施例2の場合よりも、ウエハ表面温度
を4〜5℃低下させる効果が認められた。
発明の効果
本発明によれば、静電チヤツク用シート全体の
厚さを使用上の特性を害しない程度まで可能なか
ぎり薄くすることができ、被吸着物と静電チヤツ
ク用シート表面との密着性を高めることができ
る。したがつて、本発明によれば、被吸着物の温
度上昇を60〜80℃以下の低温に制御することがで
き、イオンビームエツチング、マグネトロン反応
性イオンエツチング、或いはプラズマエツチン
グ、イオン注入等で、被吸着物が高速イオンにさ
らされて、表面温度が上昇し、レジスト等に熱的
損傷を与えるのを防止することができる。
厚さを使用上の特性を害しない程度まで可能なか
ぎり薄くすることができ、被吸着物と静電チヤツ
ク用シート表面との密着性を高めることができ
る。したがつて、本発明によれば、被吸着物の温
度上昇を60〜80℃以下の低温に制御することがで
き、イオンビームエツチング、マグネトロン反応
性イオンエツチング、或いはプラズマエツチン
グ、イオン注入等で、被吸着物が高速イオンにさ
らされて、表面温度が上昇し、レジスト等に熱的
損傷を与えるのを防止することができる。
更に熱伝導性の高いフイラーを分散混入させた
場合には、全体的に静電チヤツク装置の熱伝導性
が大巾に向上し、その結果、高速イオンにさらさ
れる被吸着物の表面温度を60℃以下の従来に無い
低温度に保つことができる。したがつて被吸着物
の微細加工処理を、高精度で信頼性が高く、安定
して行うことができる。更に、被吸着物を載置す
る絶縁層の厚さが、破壊電圧の限界近くまで薄く
なるため、必然的にその分だけ静電吸着力を増大
させることができる。したがつてまた、本発明の
静電チヤツク装置は、被吸着物が熱的問題点の生
じない一般的な用途に対しても適用することが可
能である。
場合には、全体的に静電チヤツク装置の熱伝導性
が大巾に向上し、その結果、高速イオンにさらさ
れる被吸着物の表面温度を60℃以下の従来に無い
低温度に保つことができる。したがつて被吸着物
の微細加工処理を、高精度で信頼性が高く、安定
して行うことができる。更に、被吸着物を載置す
る絶縁層の厚さが、破壊電圧の限界近くまで薄く
なるため、必然的にその分だけ静電吸着力を増大
させることができる。したがつてまた、本発明の
静電チヤツク装置は、被吸着物が熱的問題点の生
じない一般的な用途に対しても適用することが可
能である。
第1図は本発明の静電チヤツク装置の一例の模
式的断面図、第2図は本発明の静電チヤツク装置
の他の一例の模式的断面図、第3図は静電チヤツ
ク装置における静電吸着力発生の原理を説明する
説明図である。 1……被吸着物、2……密着性向上層、3……
絶縁層、31……第1の絶縁層、32……第2の
絶縁層、41……第1の接着層、42……第2の
接着層、43……第3の接着層、5……電極層、
6……金属基盤、7……空隙、8……スイツチ、
9……直流電源、10……真空チヤンバー内部。
式的断面図、第2図は本発明の静電チヤツク装置
の他の一例の模式的断面図、第3図は静電チヤツ
ク装置における静電吸着力発生の原理を説明する
説明図である。 1……被吸着物、2……密着性向上層、3……
絶縁層、31……第1の絶縁層、32……第2の
絶縁層、41……第1の接着層、42……第2の
接着層、43……第3の接着層、5……電極層、
6……金属基盤、7……空隙、8……スイツチ、
9……直流電源、10……真空チヤンバー内部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 金属基盤上に静電チヤツク用シートを接着剤
層を介して接着してなり、該静電チヤツク用シー
トが、被吸着物を設置する面を有する第1の絶縁
層、第1の接着層、第1の絶縁層の被吸着物を載
置する面に分極電荷を発生させるための電極層、
第2の接着層、及び第2の絶縁層を順次積層して
なる膜厚30〜400μmの積層体であることを特徴と
する静電チヤツク装置。 2 静電チヤツク用シートを金属基盤に接着する
ための接着層、第1の接着層及び第2の接着層の
1つ又はそれ以上に、熱伝導性フイラーが分散さ
れてなることを特徴とする請求項1記載の静電チ
ヤツク装置。 3 金属基盤上に静電チヤツク用シートを接着層
を介して接着してなり、該静電チヤツク用シート
が、被吸着物を載置するための密着性向上層、第
1の絶縁層、第1の接着層、第1の絶縁層の被吸
着物を載置する面に分解電荷を発生させるための
電極層、第2の接着層、及び第2の絶縁層よりな
る膜厚30〜400μmの積層体であることを特徴とす
る静電チヤツク装置。 4 静電チヤツク用シートを金属基盤に接着する
ための接着剤層、第1の接着層及び第2の接着層
の1つ又はそれ以上に、熱伝導性フイラーが分散
されてなることを特徴とする請求項3記載の静電
チヤツク装置。 5 耐熱性を有するプラスチツクフイルムに、硬
化性接着剤を塗布し、金属箔を貼り合わせた後、
硬化処理を行う工程と、金属箔面に、レジストフ
イルムを貼り合わせ、パターン露光を行い、現像
し、エツチング処理を行なう工程と、エツチング
処理された金属箔面に硬化性接着剤を塗布した耐
熱性を有するプラスチツクフイルムを貼り合わ
せ、硬化処理を行う工程と、形成された積層体シ
ートを金属基盤の形状に合わせて打ち抜き加工し
て静電チヤツク用シートを形成する工程と、該金
属基盤に硬化性接着剤を塗布し、該静電チヤツク
用シートを貼り合わせ、硬化させる工程とよりな
ることを特徴とする静電チヤツク装置の作成方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63176232A JPH0227748A (ja) | 1988-07-16 | 1988-07-16 | 静電チャック装置及びその作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63176232A JPH0227748A (ja) | 1988-07-16 | 1988-07-16 | 静電チャック装置及びその作成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0227748A JPH0227748A (ja) | 1990-01-30 |
JPH0587177B2 true JPH0587177B2 (ja) | 1993-12-15 |
Family
ID=16009945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63176232A Granted JPH0227748A (ja) | 1988-07-16 | 1988-07-16 | 静電チャック装置及びその作成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0227748A (ja) |
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-
1988
- 1988-07-16 JP JP63176232A patent/JPH0227748A/ja active Granted
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Also Published As
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