JPH0643629B2 - 静電チャック部品の製造方法 - Google Patents

静電チャック部品の製造方法

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JPH0643629B2
JPH0643629B2 JP62011445A JP1144587A JPH0643629B2 JP H0643629 B2 JPH0643629 B2 JP H0643629B2 JP 62011445 A JP62011445 A JP 62011445A JP 1144587 A JP1144587 A JP 1144587A JP H0643629 B2 JPH0643629 B2 JP H0643629B2
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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、半導体素子のウエハ等を搬送する際に用いる
静電チヤツク部品の製造方法に関する。
(従来の技術) 一般に半導体素子のウエハ等は小型でかつ薄いためウエ
ハを直接挟持したときは破損しやすいので、ウエハに加
工を施す際の搬送に静電チヤツク部品を用いた静電チヤ
ツクが利用されている。
従来、この種の静電チャック部品aの製造方法として
は、例えば第3図示のようにアルミニウム材から成る基
体bをポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸の溶
液中に浸漬し、その表面にポリアミド酸の被膜を浸漬コ
ートした後、加熱処理により基体bの表面全面に亘って
ポリイミド樹脂の絶縁被膜cを形成する方法が知られて
おり、これを用いてウエハdを搬送するときは、例えば
第3図示のように直流電源eの陽極側に静電チヤツク部
品aを接続すると共に、この直流電源eの陰極側にスイ
ツチfを介してウエハdを保持する陰極gを設け、この
陰極gに連なりウエハdをアース電位とするスイツチh
を備えるアース回路iを設けた静電チヤツクに構成して
用いる。そしてアース回路iのスイツチhを開いた状態
でウエハdを陰極gに保持せしめ、スイツチfを閉じて
直流電源eより例えば+2KVの直流の高電圧を静電チヤ
ツク部品aおよびウエハdに印加して静電チヤツク部品
aのウエハd側の表面をプラスに帯電せしめ、またウエ
ハdの静電チヤツク部品a側の表面をマイナスに帯電せ
しめて、静電チヤツク部品aでウエハdを吸着保持す
る。
次いでスイツチfを開き、静電チヤツク部品aにウエハ
dを保持したまゝの状態で所定位置まで搬送する。そし
て搬送後、アース回路iのスイツチhを閉じてウエハd
に帯電したマイナス電位をアース回路iより除電させて
静電チヤツク部品aによるウエハdの吸着を解除して、
ウエハdを静電チヤツク部品aより解放するものであ
る。
(発明が解決しようとする問題点) 前記従来の浸漬コート法により製造された静電チャック
部品は、ポリアミド酸の浸漬コート時に液ダレが生じる
ために得られたポリイミド樹脂の絶縁被膜の膜厚が不均
一となり易い。
その結果ウエハを搬送するために静電チヤツク部品に直
流電圧を印加した際被膜の膜厚が薄い部分が直流の高電
圧に耐えられずに絶縁破壊を起す問題がある。
本発明は本出願人が先に特願昭61-206764 号(特開昭63
-62869号)で提案せる、全方向同時蒸着重合法を利用し
て、基体の表面全面に亘って絶縁材料の被膜を均一に形
成することが出来る静電チャック部品の製造方法を提供
することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、基体の表面に絶縁材料の被膜を形成された静
電チャック部品の製造方法において、真空度1×10-2
Torr以下の真空処理室中で基体温度を原料モノマーの蒸
発温度を超える温度に設定すると共に、該真空処理室の
室壁内面温度を該基体の温度を超える温度に設定した状
態で絶縁材料の2種以上の原料モノマーを蒸発させ、基
体に対し全方向から原料モノマーを同時に蒸着重合させ
て、基体の表面全面に亘って絶縁材料の被膜を形成する
ことを特徴とする。
ここで基体としてはアルミニウムが好適である。
また被膜の絶縁材料の種類としてはポリイミド樹脂が好
適であつて、絶縁材料としてポリイミド樹脂を用いた時
は、そのポリイミド樹脂の一方の原料モノマーに用いる
芳香族酸二無水物としてはビロメリト酸二無水物、ベン
ゾフエノンテトラカルボン酸二無水物、ベンゼンテトラ
カルボン酸二無水物が好適であり、また他方の原料モノ
マーに用いる芳香族ジアミンとしては、4、4′−ジア
ミノジフエニルエーテル、或いはシリル化ジアミンとし
ては4、4′−ジシリルアミノフエニルエーテル、P−
ジシリルアミノベンゼンが好適である。
また、真空処理室の真空度を1×10-2Torr以下に設定す
るのは、真空度が1×10-2Torrを越えると、原料モノマ
ー同士が接触しやすくなり、原料モノマーを真空処理室
内に設けられた蒸発用容器から蒸発させる場合は、該蒸
発用容器の近傍の、また原料モノマーを真空処理室の外
部で蒸発させて、これを導入管を介して該直空処理室内
に導入する場合は、該導入管の流出口近傍の真空処理室
の室壁等に原料モノマーの一部が重合して付着してしま
い、原料モノマーが真空処理室の全空間に亘つて均一に
分散せず、均一厚さの被膜が得られないからであるが、
製造速度の観点から1×10-6Torr程度までとするのが好
ましい。
基体の温度を原料モノマーの蒸発温度を超える温度にす
るのは、原料モノマー単独では基体上に付着しないよう
にして、主として基体に衝突すると同時に該基体上で重
合する原料モノマーで順次均一な組成の合成樹脂被膜が
形成されるようにするためである。尚、原料モノマーが
2種以上の場合には、該基体の温度はこれら原料モノマ
ーの蒸発温度のうちの最高温度を越える温度に設定す
る。
また、真空処理室の室壁内面温度を基体の温度を超える
温度に設定するのは、原料モノマー或いはその重合物が
該室壁内面よりも基体に付着しやすいようにするためで
ある。
(実施例) 以下、添付図面に従つて本発明を説明する。
第1図は本発明法により製造された静電チャック部品の
1例を示すものである。
図面で、(1)は静電チヤツク部品であつて、該静電チヤ
ツク部品(1)は例えばアルミニウム材から成る基体(2)の
表面全面に亘つて後記する蒸着重合方法によつて形成さ
れた例えばポリイミド樹脂から成る絶縁材料の膜厚が2
0μの均一な被膜(3)を備えるものであつて、その基体
(2)の前面側は平滑に形成し、基体(2)の後面側はその周
縁に全周に亘つて鍔部(4)を設け全体を断面凸形状に形
成した。そして静電チヤツク部品(1)を帯電させた際に
基体(2)の平滑に形成された前面側でウエハを吸着保持
するようにし、また静電チヤツク部品(1)を係止部(5)を
備える筒状のホルダー(6)に嵌着した際に後面側の周縁
の鍔部(4)がホルダー(6)の係止部(5)に係止して静電チ
ヤツク部品(1)がホルダー(6)に安定状態に維持されるよ
うにした。
第2図は第1図示のような静電チャック部品(1) を基体
(2) の表面全面に亘って絶縁材料の被膜(3) を蒸着重合
法で形成するための製造装置の一例を示すものであり、
図面で(7)はステンレス製容器から成る真空処理室を示
し、該処理室(7)内を外部の真空ポンプその他の真空排
気系(8)に接続すると共に、該処理室(7)の中央に適宜な
手段により基体(2)を保持すると共に該基体(2)の上方
に、原料モノマーA、Bを蒸発させるための蒸発用容器
(9)、(9)はその各蒸発口(10)を上向きにして設けてあ
る。また、該真空処理室(7)の外周に加熱用ヒータ(11)
を巻回し、該真空処理室(7)の室壁(12)の加熱によつて
該真空処理室(7)内を所望温度に加熱出来るようにし
た。
先ず、真空処理室(7)を大気圧状態にして、蒸発用容器
(9)、(9)の一方に原料モノマーAとしてピロメリト酸二
無水物と、他方に原料モノマーBとして4、4′−ジア
ミノジフエニルエーテルとを各1gづつ充填する。
次で、ヒータ(11)を150℃に加熱して、真空処理室(7)内
を150℃近くに昇温し、原料モノマーA、Bと基体(2)と
を夫々150℃近くに加熱する。かかる温度設定によれ
ば、真空処理室(7)内を1×10-4Torrに排気すると、原
料モノマーA、Bの昇華は開始するが、該原料モノマー
A、B各単独では、基体(2)上にはもとより、室壁(12)
の内面(12a)に付着しない。
次で、真空処理室(7)内を真空排気系(8)を介して1×10
-4Torrに設定すると共にヒータ(11)を200℃に加熱し
て、該処理室(7)内を徐々に200℃近くに昇温し、原料モ
ノマーA、Bと基体(2)とを夫々徐々に200℃近くに加熱
する。かくして、原料モノマーA、Bは昇華するが、原
料モノマーA、B各単独では原料モノマーA、Bの昇華
温度以上となつている基体(2)や室壁(12)の内面(12a)に
は付着しないので、該処理室(7)内に原料モノマーA、
Bが均一に分散することとなり、しかも、室壁(12)の内
面(12a)はヒータ(11)によつて直接加熱されて即時に200
℃に昇温し、基体(2)よりも常に高温状態となつてお
り、原料モノマーA、B或いは、その重合物は、室壁(1
2)の内面(12a)よりは基体(2)の方に付着しやすい状態と
なつて、該原料モノマーA、Bによつて基体(2)の表面
全面に亘つて20μの均一な膜厚でもつて、しかも化学
量論的な組成比で、ポリイミド樹脂から成る絶縁材料の
被膜(3)が形成された。
ところで静電チャック部品の吸着力Fは次式で表され
る。
ここでεは誘電率、Vは印加した電圧、dは絶縁材料の
被膜の膜厚、Sは電極面積を表す。
また、ポリイミドの耐電圧は1.6 MV/cm=160 V/
μであり、 前記本発明方法で得られた静電チャック部品(1) の被膜
(3) の厚さを調べたところ、膜厚分布が20μ±10%
の範囲内にあるので、最小膜厚の18μの個所でも最大
2880Vの電圧を印加することが可能であり、安全面
からみて1000Vの電圧の印加でもウェハーを充分に
吸着、保持できることになる。
また、本発明と比較するために、従来の浸漬コート法に
より、基体をポリアミド酸(ポリイミド樹脂の前駆体)
溶液中に膜厚が20μとなるように所定時間浸漬し、そ
の後、基体を溶液中から引き上げた後、加熱処理を施し
てまた基体上に絶縁材料のポリイミド樹脂から成る被膜
を形成した。
そして、浸漬コート法で得られた静電チャック部品の被
膜の厚さを調べたところ、最大膜厚が50μ、最小膜厚
が4μであり、随所に浸漬による液だれがみられた。
そこで、耐電圧を計算すると最小膜厚4μの個所では最
大640Vの電圧を印加することが可能だか、実際には
200V程度の電圧しか印加することができず、このよ
うに低い電圧では最大膜厚が50μの場所ではウェハー
を保持し得る静電気を帯電させることができず、その結
果ウェハーが落下することになる。
かくして得られた静電チヤツク部品(1)は基体(2)の表面
全面に亘つて、均一な膜厚であつて、緻密でかつ高純度
で更に基体(2)に対して優れた密着性を有する絶縁材料
の被膜(3)が形成されているため、ウエハを搬送する際
静電チヤツク部品(1)に直流の高電圧が印加されても絶
縁破壊を起すことがない。
また基体(2)の表面への被膜(3)の形成を前記全方向同時
蒸着重合法で行うようにしたので、静電チヤツク部品
(1)の基体(2)がいかなる形状であつても、その表面全面
に亘つて形成された被膜(3)は均一な膜厚であり、更に
形成される膜厚を任意に設定出来る。
従って、本発明法では従来の浸漬コート法で基体の表面
全面に絶縁材料の被膜を形成した静電チャック部品に比
して、高電圧を印加しても絶縁破壊をせず、強い吸着力
が得られ、長期間に亘って使用出来る静電チャック部品
(1) を製造することが出来る。
(発明の効果) このように本発明によるときは、静電チヤツク部品の絶
縁材料の被膜の形成を、真空度1×10-2Torr以下の真空
処理室中で基体温度を原料モノマーの蒸発温度を超える
温度に設定すると共に、該真空処理室の室壁内面温度を
該基体の温度を超える温度に設定した状態で該絶縁材料
の2種以上の原料モノマーを蒸発させるようにし、基体
に対して全方向から原料モノマーを同時に蒸着重合させ
て、該基体の表面全面に亘って絶縁材料の被膜を形成す
るようにしたので、絶縁材料の被膜は均一な膜厚であつ
て、緻密でかつ高純度で、更に基体に対して優れた密着
性を有するため、直流の高電圧が印加されても絶縁破壊
を起すことなく長期間に亘つて使用することが出来る静
電チャック部品を簡単に製造することが出来る等の効果
を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法で製造された静電チヤツク部品の一
実施例を示す截断側面図、第2図は本発明の静電チャッ
ク部品の製造方法に用いる装置の一例を示す截断面図、
第3図は静電チヤツク部品を用いた静電チヤツクの説明
線図である。 (1)……静電チヤツク部品、(2)……基体 (3)……被膜、(7)……真空処理室 (12)……室壁、(12a)……室壁内面 A、B……原料モノマー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基体の表面に絶縁材料の被膜を形成された
    静電チャック部品の製造方法において、真空度1×10
    -2Torr以下の真空処理室中で基体温度を原料モノマーの
    蒸発温度を超える温度に設定すると共に、該真空処理室
    の室壁内面温度を該基体の温度を超える温度に設定した
    状態で絶縁材料の2種以上の原料モノマーを蒸発させ、
    基体に対し全方向から原料モノマーを同時に蒸着重合さ
    せて、基体の表面全面に亘って絶縁材料の被膜を形成す
    ることを特徴とする静電チャック部品の製造方法。
JP62011445A 1987-01-22 1987-01-22 静電チャック部品の製造方法 Expired - Lifetime JPH0643629B2 (ja)

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