JPH0745693A - 表面に溝を有した静電チャックおよびその製造方法 - Google Patents

表面に溝を有した静電チャックおよびその製造方法

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JPH0745693A
JPH0745693A JP18780194A JP18780194A JPH0745693A JP H0745693 A JPH0745693 A JP H0745693A JP 18780194 A JP18780194 A JP 18780194A JP 18780194 A JP18780194 A JP 18780194A JP H0745693 A JPH0745693 A JP H0745693A
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JP18780194A
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Robert J Steger
ジェイ スティーガー ロバート
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガスアシスト熱伝達を有効に利用できる静電
チャックを得る。 【構成】 チャツクボディ１１１の表面１１０に溝パタ
ーン層１１２が形成される。チャックボディは、電極１
０４，１０６を有する基板１００と、この電極を覆って
形成された第１誘電層１０８とからなる。第１誘電層の
上に誘電材料ペーストによりスクリーン印刷されて第２
誘電層１１２が形成される。このペーストは少なくとも
一つの溝を有するパターンでスクリーン印刷塗布され、
ペーストが硬化されて所定のギャップを有する第２誘電
層が形成される。第１誘電層表面とこれらギャップによ
り所定の溝パターンが形成される。この後のワークピー
スの処理に際しては、第２誘電層の上にワークピース１
２２が支持される。このとき、基板および第１誘電層を
貫通する穴２１６を介して溝内にガスが供給され、この
ガスによりワークピースと静電チャックとの間の均一な
熱伝達が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークピース（被加工
物）を保持するために用いられる静電チャックに関し、
さらに詳しくは、ワークピースを支持する部分の表面が
溝を有した絶縁層からなるようなチャックと、このチャ
ックを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、チャックは、種々の材料処理シ
ステムにおいて、半導体ウェハーや、誘電基板等のよう
なワークピースを、システム内でこのワークピースを処
理している間、固定位置で機械的に保持するために用い
られる。特に、半導体ウェハーの処理工程においては、
半導体材料基板をバキュームチェンバー（真空室）内の
所定位置に保持するためにチャックが用いられ、所定位
置に保持された状態で基板上に集積回路を形成するため
の一つもしくは複数の処理が基板に施される。既によく
知られているように、このような処理としては、例え
ば、イオン注入、スパッタリング、プラズマエッチン
グ、化学蒸着等の処理がある
【０００３】一般的に、このような処理に際しては、半
導体ウェハーは、種々の処理工程毎に繰り返して加熱・
冷却される。通常、全処理工程はかなり高真空状態のバ
キュームチェンバー内で行われる。真空中では熱の伝導
もしくは対流は生じないため、真空状況下ではウェハー
からの熱伝達は限られる。従来では、ウェハーからの熱
伝導を良くするために、ウェハーは非常に大きな熱伝導
容量を有する支持台（通常は金属材料から構成される
台）の上に載せられる。さらに、ウェハーの周囲が支持
台上に機械的に固定保持される。この支持台の表面にお
けるウェハーに対面する箇所には一つもしくは複数の溝
が通常は形成される。これらの溝は通常、支持台の表面
を所定のパターンに機械加工して形成される。ウェハー
から支持台へ均一な熱伝導を行わせるために、ヘリウム
ガスのような熱伝達媒体が溝内に供給される。これらの
溝は、熱伝達媒体を、支持台に対面するウェハー表面に
沿って均一に分配する流路管として作用する。このよう
な伝導による熱伝達プロセスは、一般にガスアシスト熱
伝達と呼ばれる。このようなガスアシスト熱伝達はＴｓ
ｕｉによるヨーロッパ特許公報 ０ ３９７ ３１５号
に開示されている。
【０００４】ワークピースと支持台との間のガスアシス
ト熱伝達はウェハー（ワークピース）を支持台に機械的
に固定保持する装置、すなわち、機械式チャックにより
達成されることが多い。このような機械式チャックとし
ては、Ｍｏｒｌｅｙによる米国特許第４，６０３，４６
６号に開示されているものがある。このチャックは、ウ
ェハーの周囲をドーム形状の板（支持台）に機械的に固
定保持する。支持台とウェハーとの間の空間内にガスを
供給するための複数のポートがこの板を貫通して形成さ
れている。また、支持台の表面の周囲に環状の溝が機械
加工されて形成されている。この溝は真空ポンプに繋が
り、この真空ポンプにより内部空間から漏れるガスを取
り除き、内部空間からウェハーが置かれている真空環境
内へのガス漏れを最小に抑えるようになっている。
【０００５】一方、ワークピースを把持もしくは固定保
持することなく、すなわち、機械的チャックを用いるこ
となくワークピースの保持を行えるような装置の製造が
試みられ、いわゆる静電チャックが開発された。このよ
うな静電チャックの一例が、Ｂｒｉｇｌｉａによる米国
特許第４，１８４，１８８号に開示されている。静電チ
ャックは、半導体ウェハーのようなワークピースを、ウ
ェハーの表面電荷とチャックボディ内に配設された一つ
もしくは複数の電極電荷とに差を生じさせることによ
り、保持するようになっている。この結果、ウェハーと
電極との間に生じる静電引張力がウェハーをチャックボ
ディ上に保持させるよう働く。通常、電極は絶縁材もし
くは誘電材からなる薄い層もしくはフィルム（以下、誘
電層と称する）によりウェハーから絶縁される。このよ
うに、誘電層は静電引張力によりウェハーが保持される
表面を形成する。なお、静電チャックに静電引張力を発
生される技術は種々あるが、いずれも本発明には直接関
連しない。
【０００６】処理後にウェハーをチャックボディから簡
単に取り外せるようにするためといったような様々な理
由から、誘電層の表面はモールド成形されることがあ
る。特に、特開昭６０−２６１３７７号公報に記載され
ているように、ウェハーが保持される誘電装の表面に複
数の突起を有したエンボスパターンが施されることがあ
る。一方、特開昭６３−１９４３４５号公報に開示され
ているように、複数の紐条のゴム部材が絶縁層とウェハ
ーの間に所定間隔をおいて配設され、ウェハーを支持す
るように構成されることもある。
【０００７】ここで、機械式チャックの場合と同様に、
ウェハーと静電チャックとの間に熱伝導媒体を供給すれ
ば、ウェハーからチャックへの熱伝導を改善することが
できる。しかしながら、過去においては、誘電層に溝を
形成する技術で経済的に見合うものがなく、静電チャッ
クにはガスアシスト冷却が設けられていないのが普通で
あった。特に、特開昭６３−１９４３４５号および特開
昭６０−２６１３７７号公報に開示のような支持構造に
は、熱伝導媒体が供給されて通る溝は設けられていな
い。なお、以下に述べるように、チャックボディの表面
に溝を設けるため種々の方法が試みられてきた。しかし
ながら、いずれも経済的に見合ったものではなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】誘電層の表面に溝を形
成する技術の一つとして表面に溝を機械加工する方法が
ある。しかし、この方法は非常に難しいことが分かっ
た。特に、比較的薄い誘電層に溝を機械加工するような
ときには、誘電層が壊れてチャックボディ全体が使用で
きなくなったりしがちであった。さらに、この機械加工
は、歩止まりが低いだけでなく、比較的時間のかかる工
程であり、チャックの製造コストに余分な労働コストを
付加することになる。
【０００９】溝を形成するもう一つの技術として誘電層
を硬化させる前に誘電層に溝パターンをエンボス加工す
る方法がある。しかしながら、通常は比較的厚いセラミ
ック層からなるエンボス加工層が加熱硬化されるとき、
セラミック材は不均一に縮むという問題がある。このた
め、エンボスパターンの寸法がかなり変化し、一般的
に”寸法シフト”と称される減少が起きる。寸法シフト
が生じると不均一な寸法の溝となることが多い。このた
め、溝内に熱伝達媒体が供給されると、溝内への媒体の
分配が不均一となる。その結果、このようなチャックを
用いたウェハーの冷却が不均一となり易いという問題が
ある。このようなことになると、ウェハーがその後の処
理工程において歪むなどといった欠陥を生じることにな
る。さらに、このようなエンボス加工を施せるような粘
度を有する誘電材料は極く限られる。このため、使用可
能な材料の選択の余地が限られ、得られる誘電率も制限
される。このようなことから、チャックボディの表面に
溝を形成する技術として、エンボス加工はあまり勧めら
れていない。
【００１０】以上のように、チャックの一部を形成する
誘電層表面に熱伝達媒体を分配供給するための溝を有し
た静電チャックを製造する実際的な方法は要望されてい
る。なお、この方法では均一な寸法の溝を形成すること
ができなければならない。さらに、このような方法で作
られた静電チャックは、ウェハーの処理工程において用
いられるときには、ガスアシスト熱伝達を十分に用いる
ことができることが好ましい。本発明はこのような要望
を達成することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段および作用】このような要
望等を達成するため、本発明においては、チャックボデ
ィが、１もしくは複数の電極を表面に有した基板と、電
極および基板表面を覆って形成された絶縁材料製の層
（誘電層）とを有する。一般的に、誘電層は電極から離
れた滑らかな表面を有しており、従来からこの表面上に
半導体ウェハーを支持するようになっている。
【００１２】この誘電層の滑らかな表面上に絶縁材料製
ペーストがスクリーン印刷されて比較的薄い絶縁材料層
が形成される。このペーストは少なくとも一つのギャッ
プを有した所定パターンで塗布される。ペーストが加熱
硬化されて所定パターン層が形成されると、スクリーン
印刷により決まるギャップを有した所定パターン層が形
成される。
【００１３】この結果、上記誘電層と所定パターン層と
により表面に溝を有する複合絶縁材料層が形成される。
この複合層において、各溝の底面は誘電層の表面により
形成され、各溝の両側面は所定パターン層のギャップに
より形成される。このように溝が形成された複合層の表
面に、例えば、ウェハー等のようなワークピースが、そ
の処理工程の間、保持される。ここで、基板および複合
層を貫通して形成された孔が熱伝達媒体となるガスを溝
に供給するためのポートとして作用するようになってお
り、処理工程の際に溝内に熱伝達媒体となるガスが供給
される。この結果、溝内に供給された媒体がワークピー
スと複合層の間の熱交換を促進させ（すなわち、ガスア
シスト熱伝達が行われ）、処理工程中においてウェハー
を十分に冷却することができる。
【００１４】
【実施例】本発明は、従来から存在する様々な形式の静
電チャック装置、一例を挙げれば、アプライド・マテリ
アル社（カリフォルニア州サンタクララ）製のプレシジ
ョン５０００（the Precision 5000）等に簡単に適用す
ることができる。特に、本発明のチャックは、あらゆる
タイプの静電チャックに適用してガスアシスト熱伝達を
可能ならしめるのに有用である。
【００１５】以下、図面を参照して本発明の好ましい実
施例について説明する。図１〜５に、本発明の方法によ
り静電チャックを製作する各工程毎に分けて静電チャッ
クの側断面を示している。これら図１〜５を参照しなが
ら以下の説明を読めば本発明をよく理解できると考え
る。本発明の方法は、予め製作されたチャックボディに
所定パターン層を形成して溝付き層を形成するために用
いることができるものであるが、以下においては、図示
のチャックボディの製造も含めて本発明の方法について
説明する。
【００１６】静電チャックの製造においては、まず、従
来から用いられているような一般的に円筒形状をしたチ
ャックボディ１１１を形成する。このチャックボディ１
１１は、セラミック基板１００と、電極１０４，１０６
と、誘電層１０８とを有する。通常は、基板１００は、
厚さ２．５〜５ｍｍの高純度アルミナ層からなる。この
ようなアルミナ層を用いると、強度が高く、且つ、その
上に静電チャックを経済的に製造することができる。さ
らに、アルミナを用いれば非常にフラットでスムーズな
表面を形成することができ、その上に電極を均一に形成
することができる。また、アルミナは比較的高い誘電率
を有しており、このため、比較的低い無線周波数（ｒ
ｆ）インピーダンスが得られる。このように基板の無線
周波数（ｒｆ）インピーダンスが低いということは、半
導体ウェハーとチャックとの間に十分な静電引張力を発
生させるために重要なことである。
【００１７】基板１００には孔２００，２０２，２１６
が形成されており、これらの孔を介してこの後に基板の
上に形成される種々の層にアクセスできるようになって
いる。これらの孔はダイヤモンド刃先を有する工具、例
えば、ドリル、研削ビット、研磨粒子を用いた振動工具
等により形成される。これらの孔の特性、用途について
は図５および図６を参照して後述する。
【００１８】既知の厚膜形成技術を用いて基板１００の
表面１０２に、一つもしくは複数の電極が形成される。
電極は通常は銀製であるが、他の適切な材料、例えば、
パラジウム−銀合金、モリブデン−マグネシウム合金、
タングステン等を用いてもよい。図２には２個の電極１
０４，１０６が示されている。通常は、これら２個の電
極は手の指を絡ませたパターン(interdigital finger p
attern)となるように形成される。このパターンの例を
図７に示しており、これについては後述する。ワークピ
ースを保持する静電引張力を発生させるために用いられ
る技術は、これら電極の数およびパターンによるところ
が大きい。但し、本発明においては、電極の数およびパ
ターンはこれに限られるものではない。実際、チャック
ボディ構造を簡単にするために、基板１００および電極
１０４，１０６に代えて、単一金属電極、例えば、タン
グステン平板部材等を用いることができる。
【００１９】図３に示すように、チャックボディを完成
させるため、誘電層１０８が基板および電極の上に形成
される。通常は、この誘電層は基板の表面にペースト状
の誘電材料を塗布して作られる。ペーストの塗布は、従
来から知られている種々の方法（スクリーン印刷も含
む）のいずれによっても良い。このようなペースト状誘
電材料はスクリーン印刷可能な誘電インクもしくはペー
ストとしてよく知られている。このようなペーストはガ
ラスおよびセラミック材料の種々の組合せとバインダー
溶剤とからなる。このようにして用いることのできる誘
電材料の一つとして、トランセーン社（Ｔｒａｎｓｅｎ
ｅ Ｉｎｃ．）（マサチューセッチ州、ローリー）の "
Dielectric Crossover Type-1000" がある。また、誘電
層をポリイミドのような絶縁材料から作ることもでき
る。
【００２０】ペースト状誘電材料が塗布されると、チャ
ックボディ全体が約１２０℃で乾燥され、ペーストの粘
度を調整している溶剤が除去される。続いて、このよう
に乾燥されたペーストが約５００〜５７５℃の加熱雰囲
気にされされ、乾燥ペーストが硬化されて誘電層を形成
する。このようにして作られた誘電層は、厚さが約１５
０〜５００μｍで、スムーズ且つフラットな表面とな
る。
【００２１】本発明の方法では、このようなコンベンシ
ョナルなチャックボディ１１１に所定パターンの絶縁材
料層を追加形成する。この所定パターン層はチャックボ
ディの誘電層表面に形成される。この所定パターン層と
上記誘電層とが組合わさって表面に溝を有する複合層が
形成される。これらの溝は、所定パターン層間のギャッ
プをなす両側面と誘電層の表面からなる底面とにより形
成される。
【００２２】図４には、誘電層１０８の表面１１０の上
に所定パターン層１１２が形成されて作られたチャック
１１３を詳しく示している。この表面１１０はチャック
ボディの表面である。所定パターン層はスクリーン印刷
処理により形成され、これにより絶縁層に所定パターン
のギャップを形成することができる。スクリーン印刷処
理には１２０〜２２０メッシュのスクリーンが使用され
ることが多い。まず、所定形状のギャップパターンがス
クリーンの上に描かれ、ブロッキング用ポリマーがスク
リーンの上に置かれてギャップを形成したい領域にある
ポリマーが硬化される。
【００２３】このようにスクリーンの上に所定ギャップ
パターンを描くときには、従来からシルクスクリーン印
刷の分野で知られている標準写真平版処理が用いられ
る。このような標準写真平版処理に際しては、所定パタ
ーンが手作業によりもしくはコンピュータ作業により描
かれ、写真に撮られて、写真平版マスクが作られる。そ
して、スクリーンにポリウレタン、シリコンゴム等とい
ったプロッキング用ポリマーが塗布され、このように形
成されたポリマー層が上記写真平版マスクを通して露光
される。このポリマー層が現像されて所定部分が選択除
去され、この後、残されたポリマー層が硬化されて最終
的に所定パターンを有するスクリーンが形成される。
【００２４】通常、スクリーンはフレームにより支持さ
れて、誘電層の上方で約０．５ｍｍ離れた位置に保持さ
れる。スクリーンが誘電層の上方に配設されると、スク
リーン印刷用誘電インクもしくはペーストとして一般的
に知られている絶縁材料製ペーストがスクリーンの上に
広げて塗布される。絶縁材料としては、誘電層１０８に
用いられたものと同一の材料、例えば、"Dielctric Cro
ssover Type-1000" を用いても良い。しかしながら、絶
縁材料として誘電層１０８用の材料と異なる材料を用い
ても良い。この材料の選択は、チャックに求められる誘
電率や絶縁特性に基づいて決められる。このため、この
材料選択は、チャックの用途がはっきりしたときに行わ
れる設計上での選択である。
【００２５】このようにペーストが塗布された後、スク
リーンが取り除かれると、ブロッキング用ポリマーが塗
布されていないスクリーン上の領域に対応する誘電層上
にペーストがくっつき、誘電層の上に所定パターンのペ
ーストが残される。このペーストは約１２０℃に加熱さ
れてペースト粘度調整用の溶剤がペーストから除去され
る。次いで、このように乾燥されたペーストが約５００
〜５７５℃に加熱されて硬化され、所定パターンの絶縁
層が作られる。このようにして作られた層は、スクリー
ンにおけるブロックキング用ポリマーを塗布された部分
により形成される所定パターンのギャップを有してい
る。このペーストは比較的薄い層、例えば、約０．５ｍ
ｍ（約２０ｍｉｌｓ）の層となるように塗布されるの
で、上記硬化処理において特にめだった寸法シフトを生
じることなしに所定パターン層を均一に硬化させる。
【００２６】図４は、所定パターン層１１２にギャップ
１１４，１１６，１１８を有したチャック１１３を示し
ている。所定パターン層１１２と誘電層１０８とが組み
合わされて溝１３０，１３２，１３４を有した複合層１
２４が形成される。各溝はそれぞれ、誘電層１０８の表
面１１０により形成される底面１２８とギャップ１１
４，１１６，１１８により形成される側面１２６を有す
る。
【００２７】本発明の最終ステップとして、上面全体、
すなわち、所定パターン層１１２の表面１２０が、チャ
ック全体において所定の平面度、例えば、５０μｍ以内
の平面度となるように研磨される。この研磨は、研磨用
スラリー内にアルミナもしくは他のいくつかの細かな研
磨パウダーを混ぜたものを用いて行われる。この研磨に
より、絶縁層の厚さは約５０μｍになる。この結果、複
合層の厚さは約２００〜５５０μｍとなる。
【００２８】図５に示すように、半導体ウェハー１２２
のようなワークピースがウェハーと電極との間に発生す
る静電引張力により所定パターン層１１２の上に保持さ
れると、溝１３０，１３２，１３４はウェハーに覆われ
てヘリウムガスのような熱伝達媒体を通す通路を形成す
る。この場合、ヘリウムガスにより、ウェハーの処理工
程の間におけるウェハーからチャックボディへの熱伝達
が向上する。ガスアシスト熱伝達能力を有した静電チャ
ックにより伝達される熱量は、真空中で行われる従来の
静電チャックを用いた場合の熱伝達量に比べてはるかに
大きい。従来のチャックは１０ｍＷ／ｃｍ2 ℃以下程度
の熱伝達率しか有していないが、本発明のチャックの場
合は、溝内に２０トル（ｔｏｒｒ）の圧力のヘリウムガ
スが充満されると、６０ｍＷ／ｃｍ2 ℃もの熱伝達率を
有する。
【００２９】図６は、従来のチャックボディの一部を形
成する基板１００の平面図である。この基板には、電極
１０４，１０６への導電通路となる孔２００，２０２が
設けられている。特に、これらの孔２００，２０２はそ
れぞれ、コンタクトブッシュ２０４，２０６を有する。
従来からよく知られているように、各コンタクトブッシ
ュは銀、タングステンのような導電材料から作られ各孔
内に配設されている。電極が基板の上に形成されると
き、電極は各ブッシュに接合され、これにより、これら
ブッシュが基板を通って電極に至る導電通路を形成す
る。各ブッシュ内の孔に導電ワイヤ（図示せず）がチャ
ック基板の下側から半田接合され、電極に電圧を印加で
きるようになっている。
【００３０】さらに、基板１００は４箇所のウェハー持
ち上げピン用の孔２０８，２１０，２１２，２１４を有
する。これらの孔は、ウェハーの処理が完了した後に静
電チャックからウェハーを機械的に離すためのピンを通
すために設けられている。また、中央に位置する孔２１
６は溝に熱伝達媒体を供給するための通路として設けら
れている。
【００３１】図７は、従来のチャックボディに用いられ
る典型的な電極パターンを示す平面図である。この電極
パターンは、約２ｍｍの幅のギャップ３００により分割
されて指を絡ませたような形状になった電極１０４，１
０６からなる。各電極は特定のコンタクトブッシュと接
続されている。特に、孔２００のコンタクトブッシュ２
０４は電極１０４と繋がり、孔２０２のコンタクトブッ
シュ２０６は電極１０６と繋がる。孔２０８，２１０，
２１２，２１４および２１６はそれぞれ電極パターンを
貫通するアクセス用の孔である。そして、このうち、孔
２０８，２１０，２１２および２１４はウェハー持ち上
げピン用の孔であり、チャックボディのみならず所定パ
ターン誘電層を貫通して延びる。このようにチャックボ
ディとなる基板を貫通する孔は、ドリル加工もしくは研
磨加工により形成され、一方、複合層を貫通する孔は上
記層を形成するシルクスクリーン印刷処理工程において
形成される。
【００３２】図８は、本発明に基づいて製造された静電
チャックの表面の複合層１２４の所定パターンの溝４２
０を示す平面図である。孔２１６から溝パターン内へ熱
伝達媒体を均一に分配供給するために、このパターンは
複数の円形状溝４００，４０２，４０４，４０６，４０
８および４１０を有し、孔２１６を中心として同心状に
形成されている。各円形状の溝は複数の径方向に延びる
溝４１２，４１４，４１６および４１８を介して互いに
連通している。これら径方向および同心円状に延びる各
溝は、約０．２〜２ｍｍの幅を有する。このようなパタ
ーンおよび溝幅を設定することにより各溝内に熱伝達媒
体をすばやく供給して、例えば、１５秒以内に溝内圧を
２０トル（ｔｏｒｒ）まで加圧することができる。図示
のパターンは一例でしかなく、他の溝パターンを用いて
種々の熱伝達特性を達成することができる。例えば、同
心円状の溝を外周近くに比べて中心近くにより多く形成
し、ウェハーの外周より中心部をより早く冷却するよう
にしても良い。
【００３３】以上においては、静電チャック全体の製造
に関連して本発明の方法を説明した。本発明はこれに限
られず、既存のチャックボディに所定パターン層を追加
してこれを改良することもできる。例えば、既存のチャ
ックボディは一般的に図３に示したようなチャックボデ
ィ１１１の形状をしている。特に、前述のように、コン
ベンショナルなチャックボディは通常、１もしくは複数
の電極とこの電極および基板の上に形成された誘電層と
を有する。本発明によれば、このようなコンベンショナ
ルなチャックボディに前述の方法を用いて所定パターン
層が形成される。この所定パターン層は特に、チャック
ボディの上にスクリーン印刷により形成される。このよ
うにして形成された所定パターン層におけるギャップが
溝側面を形成し、チャックボディの表面が溝底面を形成
する。チャックボディは熱伝達媒体を溝内に供給させる
ことができるように形成されなければならない。これ
は、チャックホディに貫通孔をドリリングして形成し、
この孔が基板、電極および誘電層を貫通して溝に繋がる
入口となるようにしてなされる。
【００３４】本発明の方法を既存のチャックボディに適
用するときには、このチャックボディは電極の上に絶縁
材料層（誘電層）を有していなければならない。さら
に、この層の表面は滑らかでその上に所定パターン層を
形成できるものであるべきである。なんらかの理由によ
り既存のチャックボディが誘電層を有していないときに
は、本発明に基づく溝形成の前に、このような誘電層を
形成する必要がある。電極の上に所望の誘電層を形成さ
せるためにスクリーン印刷処理を用いることができる。
その上で、この誘電層の上に所定パターン層が形成され
て上記溝が形成される。
【００３５】
【発明の効果】本発明の方法が、静電チャック全体を製
造するものであれ、既存のチャックボディを改良するも
のであれ、本発明の特徴はガスアシスト熱伝達を可能に
する溝を有した静電チャックにある。実際の処理作業に
おいては、ワークピースが本発明による静電チャックの
中央に配設され、チャックに電気を通して静電引張力を
発生させる。このようにして生じた静電引張力によりワ
ークピースはチャックの複合層の上に保持される。次い
で、ヘリウム等のガスが中央に位置する通路から溝内に
供給される。これらの溝によりワークピースとチャック
との間に均一にガスが分配供給される。このように均一
に供給されたガスにより、ワークピースからチャックへ
の熱伝達が促進される。
【００３６】なお、以上説明した例は本発明の一例であ
り、本発明が上記実施例に限られるものではないことは
無論のことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の方法により製造されるチャックを所
定工程において示す断面図である。
【図２】 本発明の方法により製造されるチャックを所
定工程において示す断面図である。
【図３】 本発明の方法により製造されるチャックを所
定工程において示す断面図である。
【図４】 本発明の方法により製造されるチャックを所
定工程において示す断面図である。
【図５】 本発明の方法により製造されるチャックを所
定工程において示す断面図である。
【図６】 図１に示す基板１００の平面図である。
【図７】 図２に示す電極１０４，１０６のパターンを
示す平面図である。
【図８】 ワークピースとの間に均一に熱伝達媒体を分
配供給できるように静電チャックの表面に形成された溝
パターン４２０の平面図である。
【符号の説明】
１００ セラミック基板 １０４，１０６ 電極 １０８ 誘電層 １１１ チャックボディ １１２ 所定パターン層 １１３ 静電チャック

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ワークピース保持のために用いられる表面
    に溝を有した静電チャックの製造方法であって、 チャックボディの表面上に、平面方向のギャップを有し
    た所定パターンの絶縁材料製の層を形成するステップ
    と、 この層を硬化させて、前記ギャップと前記チャックボデ
    ィの前記表面とから決まる溝を有した絶縁層を形成する
    ステップとからなることを特徴とする静電チャックの製
    造方法。
  2. 【請求項２】前記ステップが、スクリーン印刷により前
    記絶縁材料製の層を形成して平面方向のギャップを有し
    た所定パターンの層を形成するステップと、この層を硬
    化させて前記ギャップと前記チャックボディの表面とに
    より所定パターンの溝を形成するステップとからなるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
  3. 【請求項３】前記チャックボディを貫通して前記溝に至
    る通路を形成するステップを有し、この通路を介して熱
    伝達媒体を前記溝に供給できるようにしたことを特徴と
    する請求項２に記載の製造方法。
  4. 【請求項４】前記チャックボディが、基板と、この基板
    の表面に設けられた電極と、前記基板および前記電極の
    上に形成された誘電層とからなり、前記誘電層の表面が
    前記電極から離れており、前記誘電層の表面により前記
    チャックボディの表面が形成されることを特徴とする請
    求項３に記載の製造方法。
  5. 【請求項５】ワークピース保持のために用いられる表面
    に溝を有した静電チャックの製造方法であって、 基板の表面に電極を形成するステップと、 前記電極および前記基板表面を覆って第１の絶縁材料製
    の第１層を形成するステップと、 この第１層の上に、第２の絶縁材料製の第２層を、平面
    方向のギャップを有した所定パターンで形成し、前記ギ
    ャップと前記第１層の表面とにより溝を形成するステッ
    プとからなることを特徴とする静電チャックの製造方
    法。
  6. 【請求項６】前記基板と前記第１層を貫通して前記第２
    層の前記ギャップに至る通路を形成するステップを有
    し、この通路を介して熱伝達媒体を前記溝内に供給でき
    るようにしたことを特徴とする請求項５に記載の製造方
    法。
  7. 【請求項７】前記第２層を形成するステップが、スクリ
    ーン印刷により前記第２層を形成して平面方向のギャッ
    プを有した所定パターンの第２層を形成するステップ
    と、この第２層を硬化させて前記ギャップと前記第１層
    の表面とにより決まる所定パターンの溝を形成するステ
    ップとからなることを特徴とする請求項５に記載の製造
    方法。
  8. 【請求項８】前記第１層と前記第２層とが同一の材料か
    ら作られることを特徴とする請求項５に記載の製造方
    法。
  9. 【請求項９】前記第１層と前記第２層とが異なる材料か
    ら作られることを特徴とする請求項５に記載の製造方
    法。
  10. 【請求項１０】ワークピース保持のために用いられる表
    面に溝を有した静電チャックの製造方法であって、 チャックボディの表面に第１の絶縁材料からなる第１層
    を形成するステップと、 この第１層の上に、第２の絶縁材料製の第２層を、平面
    方向のギャップを有した所定パターンで形成するステッ
    プとからなり、 前記ギャップにより溝側面を形成し、前記第１層の表面
    により溝底面を形成するようにしたことを特徴とする静
    電チャックの製造方法。
  11. 【請求項１１】前記第１層を形成するステップが、前記
    チャックボディの表面に前記第１層をスクリーン印刷に
    より形成するステップからなることを特徴とする請求項
    １０に記載の製造方法。
  12. 【請求項１２】前記第２層を形成するステップが、前記
    第１層の表面に前記第２層をスクリーン印刷により形成
    するステップからなることを特徴とする請求項１０に記
    載の製造方法。
  13. 【請求項１３】前記チャックボディおよび前記第１層を
    貫通して前記溝内に延びる通路を形成するステップを有
    し、この通路を介して熱伝達媒体を前記溝内に供給でき
    るようにしたことを特徴とする請求項１０に記載の製造
    方法。
  14. 【請求項１４】前記第１層と前記第２層とが同一の材料
    から作られることを特徴とする請求項１０に記載の製造
    方法。
  15. 【請求項１５】前記第１層と前記第２層とが異なる材料
    から作られることを特徴とする請求項１０に記載の製造
    方法。
  16. 【請求項１６】前記チャックボディが基板とこの基板の
    表面に形成された電極とからなり、この基板表面および
    電極が前記チャックボディの表面を形成することを特徴
    とする請求項１０に記載の製造方法。
  17. 【請求項１７】チャックボディと、 このチャックボディの表面に形成された絶縁材料製の層
    とからなり、 この層が平面方向のギャップを有し、このギャップによ
    り溝側面を形成するとともに前記チャックボディの表面
    により溝底面を形成し、前記層の表面上にワークピース
    を保持するようになっていることを特徴とするワークピ
    ース保持用静電チャック。
  18. 【請求項１８】前記溝内に熱伝達媒体を受容するように
    なっていることを特徴とする請求項１７に記載の静電チ
    ャック。
  19. 【請求項１９】前記チャックボディに前記溝に至る通路
    が形成されており、この通路を介して熱伝達媒体が前記
    溝に供給されることを特徴とする請求項１８に記載の静
    電チャック。
  20. 【請求項２０】前記層が前記熱伝達媒体を均一に分配供
    給するような所定パターンの複数の溝を有していること
    を特徴とする請求項１９に記載の静電チャック。
  21. 【請求項２１】基板と、 この基板の表面に形成された電極と、 前記電極および前記基板の表面を覆って形成された第１
    の絶縁材料からなる第１層と、 この第１層の表面上に形成された第２の絶縁材料からな
    る第２層とからなり、 この第２層が平面方向のギャップを有し、このギャップ
    により溝側面を形成するとともに前記第１層の表面によ
    り溝底面を形成し、前記第２層の表面上にワークピース
    を保持するようになっていることを特徴とするワークピ
    ース保持用静電チャック。
  22. 【請求項２２】前記第１層と前記第２層とが同一の材料
    から作られることを特徴とする請求項２１に記載の静電
    チャック。
  23. 【請求項２３】前記第１層と前記第２層とが異なる材料
    から作られることを特徴とする請求項２１に記載の静電
    チャック。
  24. 【請求項２４】前記溝内に熱伝達媒体を受容するように
    なっていることを特徴とする請求項２１に記載の静電チ
    ャック。
  25. 【請求項２５】前記基板および前記第１層を貫通して前
    記溝に至る通路が形成されており、この通路を介して熱
    伝達媒体が前記溝に供給されることを特徴とする請求項
    ２１に記載の静電チャック。
  26. 【請求項２６】前記第１層および前記第２層により前記
    熱伝達媒体を均一に分配供給するような所定パターンの
    複数の溝が形成されることを特徴とする請求項２５に記
    載の静電チャック。
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