JPH08148549A - 静電チャック装置およびその作製方法 - Google Patents
静電チャック装置およびその作製方法Info
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- JPH08148549A JPH08148549A JP31133594A JP31133594A JPH08148549A JP H08148549 A JPH08148549 A JP H08148549A JP 31133594 A JP31133594 A JP 31133594A JP 31133594 A JP31133594 A JP 31133594A JP H08148549 A JPH08148549 A JP H08148549A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱伝導性を改善させると同時に、吸着面積の
増大および吸着力の向上、さらにはウエハ載置面の凹凸
をなくした静電チャック装置を提供する。 【構成】 静電チャック装置は、金属基盤１上に接着剤
層２、金属の蒸着膜またはメッキ膜からなる電極層３、
および被吸着物を設置する面を有する電気絶縁層４を順
次積層してなることを特徴とする。この静電チャック装
置は、耐熱性フィルムの一面に、金属の蒸着膜またはメ
ッキ膜からなる電極層を形成する工程と、電極層の表面
にフォトレジスト層を設け、パターン露光を行い、現像
し、エッチング処理を行う工程と、エッチング処理され
た電極層の表面に、半硬化状の接着剤層を設ける工程
と、形成された積層体シートを金属基盤の形状に合わせ
て打ち抜き加工する工程と、金属基盤と積層体シートと
を前記接着剤層を介して貼り合わせ、硬化する工程とよ
りなることにより作製される。
増大および吸着力の向上、さらにはウエハ載置面の凹凸
をなくした静電チャック装置を提供する。 【構成】 静電チャック装置は、金属基盤１上に接着剤
層２、金属の蒸着膜またはメッキ膜からなる電極層３、
および被吸着物を設置する面を有する電気絶縁層４を順
次積層してなることを特徴とする。この静電チャック装
置は、耐熱性フィルムの一面に、金属の蒸着膜またはメ
ッキ膜からなる電極層を形成する工程と、電極層の表面
にフォトレジスト層を設け、パターン露光を行い、現像
し、エッチング処理を行う工程と、エッチング処理され
た電極層の表面に、半硬化状の接着剤層を設ける工程
と、形成された積層体シートを金属基盤の形状に合わせ
て打ち抜き加工する工程と、金属基盤と積層体シートと
を前記接着剤層を介して貼り合わせ、硬化する工程とよ
りなることにより作製される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路製造装
置等、ウエハ等の導電性物質を真空中で保持できる静電
チャック装置およびその作製方法に関し、特に、熱伝導
性（放熱性または温度調節性）および吸着力（固定保持
力）の改良された静電チャック装置およびその作製方法
に関する。
置等、ウエハ等の導電性物質を真空中で保持できる静電
チャック装置およびその作製方法に関し、特に、熱伝導
性（放熱性または温度調節性）および吸着力（固定保持
力）の改良された静電チャック装置およびその作製方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエハを加工する工程において
は、半導体ウエハを加工機の所定部位に固定保持するこ
とが必要となる。特に半導体ウエハ上に微細なパターン
を描画し、多数の半導体素子を形成する集積回路の作製
においては、半導体ウエハを平坦な面に確実に保持させ
る必要がある。従来、半導体ウエハを保持させる手段と
しては、機械的、真空式（流体の圧力差を利用したも
の）および電気式のチャック装置が用いられている。こ
れらの中で電気式チャック装置、すなわち静電チャック
装置は平坦でない半導体ウエハであっても、密着性よく
固定できると共に、取扱いが簡単で真空中でも使用が容
易であるなどの利点を有している。ところで、半導体ウ
エハの加工中にビーム粒子等が射出衝打された場合、半
導体ウエハ上には熱エネルギーが発生するが、この発生
熱エネルギーを容易に放出し得ない場合には、半導体ウ
エハの局部的膨脹および変形を引き起こす。したがっ
て、加工中に発生した熱を金属基盤側に逃し、半導体ウ
エハ上の温度分布を均一にする必要がある。そのため、
これらの用途に使用される静電チャック装置には、所定
部位に確実に保持すると同時に熱伝導性の高いことが機
能として望まれている。
は、半導体ウエハを加工機の所定部位に固定保持するこ
とが必要となる。特に半導体ウエハ上に微細なパターン
を描画し、多数の半導体素子を形成する集積回路の作製
においては、半導体ウエハを平坦な面に確実に保持させ
る必要がある。従来、半導体ウエハを保持させる手段と
しては、機械的、真空式（流体の圧力差を利用したも
の）および電気式のチャック装置が用いられている。こ
れらの中で電気式チャック装置、すなわち静電チャック
装置は平坦でない半導体ウエハであっても、密着性よく
固定できると共に、取扱いが簡単で真空中でも使用が容
易であるなどの利点を有している。ところで、半導体ウ
エハの加工中にビーム粒子等が射出衝打された場合、半
導体ウエハ上には熱エネルギーが発生するが、この発生
熱エネルギーを容易に放出し得ない場合には、半導体ウ
エハの局部的膨脹および変形を引き起こす。したがっ
て、加工中に発生した熱を金属基盤側に逃し、半導体ウ
エハ上の温度分布を均一にする必要がある。そのため、
これらの用途に使用される静電チャック装置には、所定
部位に確実に保持すると同時に熱伝導性の高いことが機
能として望まれている。
【０００３】従来の静電チャック装置の一例、例えば、
特公平５−８７１７７号に開示されているものについ
て、図面によって説明する。図４は、従来の静電チャッ
ク装置の一例の模式的断面図であって、金属基盤１は、
銅、アルミニウム等の熱伝導性のよい金属で作製され、
この金属基盤１には恒温水等を通して温度調節するため
の温度調整用空間６が設けられている。金属基盤１の上
には静電チャック機能を生じさせるための電極層３ａが
設けられるが、この電極層と金属基盤および外部との電
気的短絡が生じないようにするため、電極層と金属基盤
の間に絶縁性のプラスチックフィルム４ｂが設けられて
いる。プラスチックフィルム４ｂの上に設けられた電極
層３ａの上には、半導体ウエハ５に静電チャック力を発
生し、また、金属基盤１を保護するためのプラスチック
フィルム４ａが設けられている。上記の静電チャック装
置において、一般的には、電極層３ａの電極材料とし
て、厚さ１／２ｏｚ（約１８μｍ）、或いは１ｏｚ（約
３５μｍ）の銅箔が、また絶縁性のプラスチックフィル
ム４ａおよび４ｂとしては、電気特性や耐熱性を考慮し
てポリイミドやテフロン等の５０μｍ前後の厚さのもの
が使用されており、そしてそれらは、厚さ１０〜５０μ
ｍの接着剤層や粘着剤層（２ａ、２ｂ、２ｃ）を介して
貼り合わされていた。
特公平５−８７１７７号に開示されているものについ
て、図面によって説明する。図４は、従来の静電チャッ
ク装置の一例の模式的断面図であって、金属基盤１は、
銅、アルミニウム等の熱伝導性のよい金属で作製され、
この金属基盤１には恒温水等を通して温度調節するため
の温度調整用空間６が設けられている。金属基盤１の上
には静電チャック機能を生じさせるための電極層３ａが
設けられるが、この電極層と金属基盤および外部との電
気的短絡が生じないようにするため、電極層と金属基盤
の間に絶縁性のプラスチックフィルム４ｂが設けられて
いる。プラスチックフィルム４ｂの上に設けられた電極
層３ａの上には、半導体ウエハ５に静電チャック力を発
生し、また、金属基盤１を保護するためのプラスチック
フィルム４ａが設けられている。上記の静電チャック装
置において、一般的には、電極層３ａの電極材料とし
て、厚さ１／２ｏｚ（約１８μｍ）、或いは１ｏｚ（約
３５μｍ）の銅箔が、また絶縁性のプラスチックフィル
ム４ａおよび４ｂとしては、電気特性や耐熱性を考慮し
てポリイミドやテフロン等の５０μｍ前後の厚さのもの
が使用されており、そしてそれらは、厚さ１０〜５０μ
ｍの接着剤層や粘着剤層（２ａ、２ｂ、２ｃ）を介して
貼り合わされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の静電チャック装
置においては、上記のように、半導体ウエハ５と金属基
盤との間に、半導体ウエハ５、電極層３ａ、金属基盤１
の相互間の電気絶縁を確保するためプラスチックフィル
ム４ａおよび４ｂを介在させていたため、その熱伝導性
の低さに起因して、半導体ウエハに対する温度調整機能
が悪く、要するに半導体ウエハに対する回路基盤の冷却
機能が十分に働かないという問題があった。また、電極
層としては、１８〜３５μｍ程度の厚さの金属箔が使用
されているため、静電チャック装置のウエハ載置面（吸
着面）において、電極が存在する部分と存在しない部分
との間に、電極層として使用した金属箔の厚さと同程度
の凹凸が生じ、したがって、半導体ウエハを吸着固定し
た場合、凹みの部分では半導体ウエハと離れて空間とな
るため、熱の伝達が局部的に悪くなるという現象が生じ
た。この現象は、冷却用ガスが用いられない外周部で顕
著となり、いわゆる絶縁幅の部分が浮いた状態となっ
て、真空中での熱伝導性が悪くなるという問題があっ
た。さらにまた、これらの材料を積層するために接着剤
或いは粘着剤が用いられているが、貼り合わせの際、こ
れらの段差部分は凹みが大きいため接着剤或いは粘着剤
では埋めきれず、段差に沿って微細な空洞ができるた
め、外周との絶縁幅が耐電圧の関係から、その分、広げ
ざるを得なくなり、吸着面積が狭くなってしまう等の問
題もあった。
置においては、上記のように、半導体ウエハ５と金属基
盤との間に、半導体ウエハ５、電極層３ａ、金属基盤１
の相互間の電気絶縁を確保するためプラスチックフィル
ム４ａおよび４ｂを介在させていたため、その熱伝導性
の低さに起因して、半導体ウエハに対する温度調整機能
が悪く、要するに半導体ウエハに対する回路基盤の冷却
機能が十分に働かないという問題があった。また、電極
層としては、１８〜３５μｍ程度の厚さの金属箔が使用
されているため、静電チャック装置のウエハ載置面（吸
着面）において、電極が存在する部分と存在しない部分
との間に、電極層として使用した金属箔の厚さと同程度
の凹凸が生じ、したがって、半導体ウエハを吸着固定し
た場合、凹みの部分では半導体ウエハと離れて空間とな
るため、熱の伝達が局部的に悪くなるという現象が生じ
た。この現象は、冷却用ガスが用いられない外周部で顕
著となり、いわゆる絶縁幅の部分が浮いた状態となっ
て、真空中での熱伝導性が悪くなるという問題があっ
た。さらにまた、これらの材料を積層するために接着剤
或いは粘着剤が用いられているが、貼り合わせの際、こ
れらの段差部分は凹みが大きいため接着剤或いは粘着剤
では埋めきれず、段差に沿って微細な空洞ができるた
め、外周との絶縁幅が耐電圧の関係から、その分、広げ
ざるを得なくなり、吸着面積が狭くなってしまう等の問
題もあった。
【０００５】図５は、従来の静電チャック装置における
上記の状態を説明するものであって、プラスチックフィ
ルムのウエハ載置面に凹凸が形成され、半導体ウエハを
載置する際に空間７が生じ、また、段差にそって空洞８
が生じている状態を示している。なお、図５における他
の符号は、前記のものと同意義を有する。
上記の状態を説明するものであって、プラスチックフィ
ルムのウエハ載置面に凹凸が形成され、半導体ウエハを
載置する際に空間７が生じ、また、段差にそって空洞８
が生じている状態を示している。なお、図５における他
の符号は、前記のものと同意義を有する。
【０００６】したがって、本発明の目的は、静電チャッ
ク装置の熱伝導性を改善させると同時に、吸着面積の増
大および吸着力の向上、さらにはウエハ載置面の凹凸を
なくした静電チャック装置を提供することにある。本発
明の他の目的は、上記の静電チャック装置を作製する方
法を提供することにある。
ク装置の熱伝導性を改善させると同時に、吸着面積の増
大および吸着力の向上、さらにはウエハ載置面の凹凸を
なくした静電チャック装置を提供することにある。本発
明の他の目的は、上記の静電チャック装置を作製する方
法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】本発明の静電
チャック装置は、金属基盤上に接着剤層、金属の蒸着膜
またはメッキ膜からなる電極層、および被吸着物を設置
する面を有する電気絶縁層を順次積層してなることを特
徴とする。また、本発明の静電チャック装置の作製方法
は、耐熱性フィルムの一面に、金属の蒸着膜またはメッ
キ膜からなる電極層を形成する工程と、電極層の表面に
フォトレジスト層を設け、パターン露光を行い、現像
し、エッチング処理を行う工程と、エッチング処理され
た電極層の表面に、半硬化状の接着剤層を設ける工程
と、形成された積層体シートを金属基盤の形状に合わせ
て打ち抜き加工する工程と、金属基盤と積層体シートと
を前記接着剤層を介して貼り合わせ、硬化する工程とよ
りなることを特徴とする。
チャック装置は、金属基盤上に接着剤層、金属の蒸着膜
またはメッキ膜からなる電極層、および被吸着物を設置
する面を有する電気絶縁層を順次積層してなることを特
徴とする。また、本発明の静電チャック装置の作製方法
は、耐熱性フィルムの一面に、金属の蒸着膜またはメッ
キ膜からなる電極層を形成する工程と、電極層の表面に
フォトレジスト層を設け、パターン露光を行い、現像
し、エッチング処理を行う工程と、エッチング処理され
た電極層の表面に、半硬化状の接着剤層を設ける工程
と、形成された積層体シートを金属基盤の形状に合わせ
て打ち抜き加工する工程と、金属基盤と積層体シートと
を前記接着剤層を介して貼り合わせ、硬化する工程とよ
りなることを特徴とする。
【０００８】以下、本発明について図面を参酌して詳細
に説明する。図１は、本発明の静電チャック装置の一例
の模式的断面図である。本発明の静電チャック装置は、
金属基盤１の上に、絶縁性の優れた接着剤層２を形成
し、その上に金属の蒸着膜またはメッキ膜からなる電極
層３が設けられ、その上にプラスチックフィルムからな
る電気絶縁層４が設けられた構造を有しており、プラス
チックフィルムの表面が被吸着物を設置する面になって
いる。電極層は、電気絶縁層の被吸着物を載置する面に
分極電荷を発生するためのものであって、金属蒸着また
は金属メッキしたプラスチックフィルムを用い、金属基
盤に合致するパターンを形成することによって形成され
る。なお、５は半導体ウエハ、６は温度調整用空間であ
る。
に説明する。図１は、本発明の静電チャック装置の一例
の模式的断面図である。本発明の静電チャック装置は、
金属基盤１の上に、絶縁性の優れた接着剤層２を形成
し、その上に金属の蒸着膜またはメッキ膜からなる電極
層３が設けられ、その上にプラスチックフィルムからな
る電気絶縁層４が設けられた構造を有しており、プラス
チックフィルムの表面が被吸着物を設置する面になって
いる。電極層は、電気絶縁層の被吸着物を載置する面に
分極電荷を発生するためのものであって、金属蒸着また
は金属メッキしたプラスチックフィルムを用い、金属基
盤に合致するパターンを形成することによって形成され
る。なお、５は半導体ウエハ、６は温度調整用空間であ
る。
【０００９】蒸着やメッキに用いる金属としては、銅、
アルミニウム、錫、ニッケル、クロム等の蒸着やメッキ
等が容易にでき、かつ、ウエットエッチング等によるパ
ターン形成がしやすい材料であれば、如何なる金属でも
よく、安定した導電性と加工性が得られれば、特に限定
するものではない。この蒸着膜またはメッキ膜の厚さに
ついては、１００オングストローム〜１０μｍの範囲で
あればよいが、アルミニウム等の反応性の高い材料の場
合は、２００オングストローム以下の膜厚であると、作
業性が悪いと同時に安定した導電性を保持するのが難し
いので、２００オングストロームよりも厚いのが望まし
い。蒸着膜またはメッキ膜の好ましい厚さは、５００オ
ングストローム〜５μｍの範囲であり、この範囲の厚さ
のものが最も使用しやすい。
アルミニウム、錫、ニッケル、クロム等の蒸着やメッキ
等が容易にでき、かつ、ウエットエッチング等によるパ
ターン形成がしやすい材料であれば、如何なる金属でも
よく、安定した導電性と加工性が得られれば、特に限定
するものではない。この蒸着膜またはメッキ膜の厚さに
ついては、１００オングストローム〜１０μｍの範囲で
あればよいが、アルミニウム等の反応性の高い材料の場
合は、２００オングストローム以下の膜厚であると、作
業性が悪いと同時に安定した導電性を保持するのが難し
いので、２００オングストロームよりも厚いのが望まし
い。蒸着膜またはメッキ膜の好ましい厚さは、５００オ
ングストローム〜５μｍの範囲であり、この範囲の厚さ
のものが最も使用しやすい。
【００１０】また、電気絶縁層は、蒸着またはメッキに
よって電極層を形成するベースとなるものであって、絶
縁性のプラスチックフィルムが使用されるが、本発明に
おいてプラスチックフィルムとしては、ε、ｔａｎδ、
耐電圧等の電気特性および耐熱性などの点を考慮して、
厚さ２０〜７５μｍを有するポリイミドフィルムまたは
１５０℃以上の耐熱性があるプラスチックフィルムを用
いるのが好ましく、特にポリイミドフィルムが好まし
い。ポリイミドフィルムとしては、例えば、カプトン
（Ｋａｐｔｏｎ デュポン、東レ・デュポン社製）、ア
ピカル（鐘淵化学工業社製）、ユーピレックス（宇部興
産社製）等があげられる。１５０℃以上の耐熱性がある
プラスチックフィルムとしては、例えば、フッ素樹脂
（フロロエチレン−プロピレン共重合体など）、ポリエ
ーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、セル
ローストリアセテート、シリコーンゴム等のフィルムが
あげられる。電気絶縁層の厚さは、２０〜７５μｍの範
囲が採用でき、機能的（熱伝導性や吸着力）には薄い方
が好ましいが、機械的強度、および耐電圧や耐久性の点
から、５０μｍ前後のものが好ましく使用される。
よって電極層を形成するベースとなるものであって、絶
縁性のプラスチックフィルムが使用されるが、本発明に
おいてプラスチックフィルムとしては、ε、ｔａｎδ、
耐電圧等の電気特性および耐熱性などの点を考慮して、
厚さ２０〜７５μｍを有するポリイミドフィルムまたは
１５０℃以上の耐熱性があるプラスチックフィルムを用
いるのが好ましく、特にポリイミドフィルムが好まし
い。ポリイミドフィルムとしては、例えば、カプトン
（Ｋａｐｔｏｎ デュポン、東レ・デュポン社製）、ア
ピカル（鐘淵化学工業社製）、ユーピレックス（宇部興
産社製）等があげられる。１５０℃以上の耐熱性がある
プラスチックフィルムとしては、例えば、フッ素樹脂
（フロロエチレン−プロピレン共重合体など）、ポリエ
ーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、セル
ローストリアセテート、シリコーンゴム等のフィルムが
あげられる。電気絶縁層の厚さは、２０〜７５μｍの範
囲が採用でき、機能的（熱伝導性や吸着力）には薄い方
が好ましいが、機械的強度、および耐電圧や耐久性の点
から、５０μｍ前後のものが好ましく使用される。
【００１１】次に、これらの材料を金属基盤に取り付け
るための接着剤層（絶縁層）としては、電気絶縁層と電
極層および金属基盤の３者に対する接着力と電気特性お
よび耐熱性に優れた接着剤よりなることが必要であり、
熱硬化型接着剤、２液硬化型接着剤および熱可塑性接着
剤が使用される。例えば、エポキシ系、ポリイミド系、
変性ポリアミド系、ゴム系、ポリアミドイミド系、ポリ
エステル系等の接着剤が有効であり、これらの接着剤
は、各々単独または混合物として用いることができる。
るための接着剤層（絶縁層）としては、電気絶縁層と電
極層および金属基盤の３者に対する接着力と電気特性お
よび耐熱性に優れた接着剤よりなることが必要であり、
熱硬化型接着剤、２液硬化型接着剤および熱可塑性接着
剤が使用される。例えば、エポキシ系、ポリイミド系、
変性ポリアミド系、ゴム系、ポリアミドイミド系、ポリ
エステル系等の接着剤が有効であり、これらの接着剤
は、各々単独または混合物として用いることができる。
【００１２】本発明の静電チャック装置における電気絶
縁層および接着剤層の熱電導率は、従来と同様な材料を
使用するために従来のものと変わらないが、本発明にお
いては、従来の金属基盤側に存在していたプラスチック
フィルムがなくなり、また、電極層が厚さの薄い蒸着膜
或いはメッキ膜に代えられており、さらに接着剤層が一
層になっているため、材料厚さによる段差がなくなると
共に、積層体シート全体の厚さが、従来の１／２〜１／
３の厚さにすることができる。したがって、本発明の静
電チャック装置は、その全体としての熱伝導性（放熱性
または温度調整機能）が、従来の同じポリイミドタイプ
のものに比して２〜３倍良好になるという改善がなされ
る。また、電極層を薄くした結果として、従来存在して
いた段差がなくなり、段差のためにできた電極外周部の
空洞もなくなるため、外周部の絶縁幅を従来の１／３以
下に狭くすることが可能になると共に、吸着面の凹凸が
なくなり、半導体ウエハとの密着性が向上し、特に電極
外周部の熱伝導性の向上と吸着面積の増加による吸着力
の増加と安定化が達成できる。
縁層および接着剤層の熱電導率は、従来と同様な材料を
使用するために従来のものと変わらないが、本発明にお
いては、従来の金属基盤側に存在していたプラスチック
フィルムがなくなり、また、電極層が厚さの薄い蒸着膜
或いはメッキ膜に代えられており、さらに接着剤層が一
層になっているため、材料厚さによる段差がなくなると
共に、積層体シート全体の厚さが、従来の１／２〜１／
３の厚さにすることができる。したがって、本発明の静
電チャック装置は、その全体としての熱伝導性（放熱性
または温度調整機能）が、従来の同じポリイミドタイプ
のものに比して２〜３倍良好になるという改善がなされ
る。また、電極層を薄くした結果として、従来存在して
いた段差がなくなり、段差のためにできた電極外周部の
空洞もなくなるため、外周部の絶縁幅を従来の１／３以
下に狭くすることが可能になると共に、吸着面の凹凸が
なくなり、半導体ウエハとの密着性が向上し、特に電極
外周部の熱伝導性の向上と吸着面積の増加による吸着力
の増加と安定化が達成できる。
【００１３】次に、本発明の静電チャック装置の作製方
法について説明する。先ず、耐熱性プラスチックフィル
ムの片面に蒸着法またはメッキ法により金属膜を形成
し、その金属膜面にフォトレジスト層を形成する。フォ
トレジスト層は、液状レジストを塗布し、乾燥して形成
してもよく、フォトレジストフィルム（ドライフィル
ム）を熱圧着により貼り合わせて形成してもよい。続い
て、パターン露光−現像−エッチング−洗浄−レジスト
剥離−乾燥を行い、所定の形状の電極層を形成する。こ
れらの操作は、フォトレジストパターンを形成する公知
の方法を使用して行えばよい。エッチング処理された電
極層の金属面に、接着剤を塗布し、乾燥して半硬化状の
接着剤層を形成し、積層体シートを作製する。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
工を施して、静電チャック装置用の積層体シートを作製
する。上記のようにして作製された静電チャック装置用
の積層体シートを、金属基盤に貼り合わせて、接着剤層
を硬化させることによって静電チャック装置を作製する
ことができる。
法について説明する。先ず、耐熱性プラスチックフィル
ムの片面に蒸着法またはメッキ法により金属膜を形成
し、その金属膜面にフォトレジスト層を形成する。フォ
トレジスト層は、液状レジストを塗布し、乾燥して形成
してもよく、フォトレジストフィルム（ドライフィル
ム）を熱圧着により貼り合わせて形成してもよい。続い
て、パターン露光−現像−エッチング−洗浄−レジスト
剥離−乾燥を行い、所定の形状の電極層を形成する。こ
れらの操作は、フォトレジストパターンを形成する公知
の方法を使用して行えばよい。エッチング処理された電
極層の金属面に、接着剤を塗布し、乾燥して半硬化状の
接着剤層を形成し、積層体シートを作製する。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
工を施して、静電チャック装置用の積層体シートを作製
する。上記のようにして作製された静電チャック装置用
の積層体シートを、金属基盤に貼り合わせて、接着剤層
を硬化させることによって静電チャック装置を作製する
ことができる。
【００１４】
【実施例】次に、本発明を実施例および比較例によって
説明する。なお、部数は全て重量基準で示す。 実施例１ 膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（カプトン、東レ・
デュポン社製）にアルミニウムを３００オングストロー
ムの厚さに蒸着し、ネガ型感光性フィルム（ＯＺＡＴＥ
Ｃ−Ｔ５３８、ヘキストジャパン社製）を貼り合わせ
て、露光−現像−エッチング−洗浄−乾燥の手順によ
り、所定の形状の電極層を形成した。なお、現像は、炭
酸ナトリウムの１％水溶液を使用してスプレー噴霧で行
い、エッチングは塩化第１鉄と塩化第２鉄と塩酸との水
溶液を使用してスプレー噴霧で行い、また、洗浄はイオ
ン交換水によって行った。次いで、その電極層の表面に
下記組成よりなる接着剤を用いて、厚さ２０μｍになる
ように第１回目の塗布を行い、１５０℃で５分間乾燥し
た後、さらに第２回目の塗布を行って、膜厚４０μｍの
接着剤層（絶縁層）を形成した。 アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ニッポール１００１、 １００部 日本ゼオン社製） 高純度エポキシ樹脂（エピコートＹＬ９７９、油化シェル社製） ５０部 クレゾール型フェノール樹脂（ＣＫＭ２４００、昭和高分子社製） ５０部 ジシアンジアミド（和光純薬社製） ５部 メチルエチルケトン ５００部 得られた積層シート全体の厚さは９０μｍであった。こ
の積層シートを、アルミニウム基盤の所定の寸法に合わ
せて打ち抜き加工を行い、アルミニウム基盤に貼り合わ
せて１００℃〜１５０℃までのステップキュアー処理を
５時間行い、直径８インチの静電チャック面を有する静
電チャック装置を作製した。
説明する。なお、部数は全て重量基準で示す。 実施例１ 膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（カプトン、東レ・
デュポン社製）にアルミニウムを３００オングストロー
ムの厚さに蒸着し、ネガ型感光性フィルム（ＯＺＡＴＥ
Ｃ−Ｔ５３８、ヘキストジャパン社製）を貼り合わせ
て、露光−現像−エッチング−洗浄−乾燥の手順によ
り、所定の形状の電極層を形成した。なお、現像は、炭
酸ナトリウムの１％水溶液を使用してスプレー噴霧で行
い、エッチングは塩化第１鉄と塩化第２鉄と塩酸との水
溶液を使用してスプレー噴霧で行い、また、洗浄はイオ
ン交換水によって行った。次いで、その電極層の表面に
下記組成よりなる接着剤を用いて、厚さ２０μｍになる
ように第１回目の塗布を行い、１５０℃で５分間乾燥し
た後、さらに第２回目の塗布を行って、膜厚４０μｍの
接着剤層（絶縁層）を形成した。 アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ニッポール１００１、 １００部 日本ゼオン社製） 高純度エポキシ樹脂（エピコートＹＬ９７９、油化シェル社製） ５０部 クレゾール型フェノール樹脂（ＣＫＭ２４００、昭和高分子社製） ５０部 ジシアンジアミド（和光純薬社製） ５部 メチルエチルケトン ５００部 得られた積層シート全体の厚さは９０μｍであった。こ
の積層シートを、アルミニウム基盤の所定の寸法に合わ
せて打ち抜き加工を行い、アルミニウム基盤に貼り合わ
せて１００℃〜１５０℃までのステップキュアー処理を
５時間行い、直径８インチの静電チャック面を有する静
電チャック装置を作製した。
【００１５】比較例１ 膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（カプトン、東レ・
デュポン社製）に実施例１で使用した接着剤を用いて第
１の接着層を１０μｍの厚さに塗布し、１５０℃で５分
間の乾燥を行い、その上に、２３μｍの銅箔を貼り合わ
せて実施例１と同じ条件によってキュアー処理を行っ
た。そしてその積層シートの銅箔面に、ネガ型感光性フ
ィルムを貼り合わせて実施例１と同様にして、所定の形
状の電極を形成した。一方、別のポリイミドフィルム
（カプトン５０μｍ）に、上記と同様にして第２の接着
剤層を１０μｍの厚さに塗布し、それを上記形成された
パターン電極面に貼り合わせ、同様にしてキュアー処理
を行った。この積層シートをアルミニウム基盤の寸法に
合わせて打ち抜き加工を行い、上記と同様の接着剤を使
用して、アルミニウム基盤に貼り合わせた。得られた積
層シート全体の厚さは１５５μｍであった。
デュポン社製）に実施例１で使用した接着剤を用いて第
１の接着層を１０μｍの厚さに塗布し、１５０℃で５分
間の乾燥を行い、その上に、２３μｍの銅箔を貼り合わ
せて実施例１と同じ条件によってキュアー処理を行っ
た。そしてその積層シートの銅箔面に、ネガ型感光性フ
ィルムを貼り合わせて実施例１と同様にして、所定の形
状の電極を形成した。一方、別のポリイミドフィルム
（カプトン５０μｍ）に、上記と同様にして第２の接着
剤層を１０μｍの厚さに塗布し、それを上記形成された
パターン電極面に貼り合わせ、同様にしてキュアー処理
を行った。この積層シートをアルミニウム基盤の寸法に
合わせて打ち抜き加工を行い、上記と同様の接着剤を使
用して、アルミニウム基盤に貼り合わせた。得られた積
層シート全体の厚さは１５５μｍであった。
【００１６】上記実施例１および比較例１によって得ら
れた静電チャック装置を用い、半導体ウエハの表面温度
を測定した。その結果を下記表１に示す。 （実験方法）Ｓｉウエハ上に、温度測定プレートを貼り
付け、下記のエッチング条件にて１分間放電し、半導体
ウエハの中心部、中間部およびエッジ部の温度を測定し
た。なお、静電吸着のための印加電圧は２．０ＫＶであ
った。 （エッチング条件）プラズマ発生のために電極に印加す
る高周波出力＝１４００（Ｗ）、チャンバー内の真空度
＝４０（ｍＴ）、チャンバー内の充填ガス：ＣＨＦ3 ／
ＣＯ＝４５／１５５（ｓｃｃｍ）、半導体ウエハと静電
チャック面を接触させた際の隙間に流すＨｅガス（Ｂａ
ｃｋ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｈｅ）＝１０（Ｔｏｒｒ）、
チャンバー内の温度（上部／側面／底部）＝６０／６０
／２０（℃）
れた静電チャック装置を用い、半導体ウエハの表面温度
を測定した。その結果を下記表１に示す。 （実験方法）Ｓｉウエハ上に、温度測定プレートを貼り
付け、下記のエッチング条件にて１分間放電し、半導体
ウエハの中心部、中間部およびエッジ部の温度を測定し
た。なお、静電吸着のための印加電圧は２．０ＫＶであ
った。 （エッチング条件）プラズマ発生のために電極に印加す
る高周波出力＝１４００（Ｗ）、チャンバー内の真空度
＝４０（ｍＴ）、チャンバー内の充填ガス：ＣＨＦ3 ／
ＣＯ＝４５／１５５（ｓｃｃｍ）、半導体ウエハと静電
チャック面を接触させた際の隙間に流すＨｅガス（Ｂａ
ｃｋ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｈｅ）＝１０（Ｔｏｒｒ）、
チャンバー内の温度（上部／側面／底部）＝６０／６０
／２０（℃）
【００１７】（結果）
【表１】 注）単位は℃ 上記表１の結果から明らかなように、本発明の薄膜タイ
プのものでは、半導体ウエハのエッジ部において、面内
温度が低く、放熱効果が大きいことが分かる。
プのものでは、半導体ウエハのエッジ部において、面内
温度が低く、放熱効果が大きいことが分かる。
【００１８】なお、上記試験と同様に、高周波出力１２
００Ｗおよび１６００Ｗについても半導体ウエハの表面
温度を測定した。それらの結果を、上記高周波出力１４
００Ｗの場合の結果と共に図２および図３に示す。実施
例１（図２）と比較例１（図３）の比較から明らかなよ
うに、本発明の静電チャック装置は、放熱効果が大きい
ことが分かる。
００Ｗおよび１６００Ｗについても半導体ウエハの表面
温度を測定した。それらの結果を、上記高周波出力１４
００Ｗの場合の結果と共に図２および図３に示す。実施
例１（図２）と比較例１（図３）の比較から明らかなよ
うに、本発明の静電チャック装置は、放熱効果が大きい
ことが分かる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の静電チャック装置は、上記のよ
うに簡単な構造の膜厚の薄い積層シートを用いて形成さ
れるから、従来のポリイミドタイプの静電チャック装置
を用いる場合の問題点が解消され、熱伝導性を改善させ
ると同時に、吸着面積の増大および吸着力の向上、さら
にはウエハ載置面の凹凸がないという優れた効果を奏す
る。すなわち、本発明の静電チャック装置においては、
従来使用されているポリイミドフィルムを電気絶縁層と
してそのまま使用し、その一面に接着剤層を介すること
なく、蒸着膜またはメッキ膜として膜厚の極めて薄い電
極層が直接形成され、また、それを接着剤層によって直
接金属基盤に貼り付けられるから、積層シート全体の厚
さが大幅に薄くなり、熱伝導性が大幅に改善される。ま
た、電極層が極めて薄い蒸着膜またはメッキ膜よりなる
から、電極層による段差を生じることがなく、したがっ
て半導体ウエハの載置面に凹凸を生じることなく平にす
ることができると共に、従来の静電チャック装置におい
て接着剤では埋めきれなくて発生していた空洞も発生す
ることがない。その結果、外周部の絶縁幅を狭くするこ
とができるため、その分の吸着面積の増加と吸着力の増
加が得られるという効果も生じる。
うに簡単な構造の膜厚の薄い積層シートを用いて形成さ
れるから、従来のポリイミドタイプの静電チャック装置
を用いる場合の問題点が解消され、熱伝導性を改善させ
ると同時に、吸着面積の増大および吸着力の向上、さら
にはウエハ載置面の凹凸がないという優れた効果を奏す
る。すなわち、本発明の静電チャック装置においては、
従来使用されているポリイミドフィルムを電気絶縁層と
してそのまま使用し、その一面に接着剤層を介すること
なく、蒸着膜またはメッキ膜として膜厚の極めて薄い電
極層が直接形成され、また、それを接着剤層によって直
接金属基盤に貼り付けられるから、積層シート全体の厚
さが大幅に薄くなり、熱伝導性が大幅に改善される。ま
た、電極層が極めて薄い蒸着膜またはメッキ膜よりなる
から、電極層による段差を生じることがなく、したがっ
て半導体ウエハの載置面に凹凸を生じることなく平にす
ることができると共に、従来の静電チャック装置におい
て接着剤では埋めきれなくて発生していた空洞も発生す
ることがない。その結果、外周部の絶縁幅を狭くするこ
とができるため、その分の吸着面積の増加と吸着力の増
加が得られるという効果も生じる。
【図１】 本発明の静電チャック装置の一例の模式的断
面図である。
面図である。
【図２】 実施例１の静電チャック装置における半導体
ウエハ表面温度の状態を示すグラフである。
ウエハ表面温度の状態を示すグラフである。
【図３】 比較例１の静電チャック装置における半導体
ウエハ表面温度の状態を示すグラフである。
ウエハ表面温度の状態を示すグラフである。
【図４】 従来の静電チャック装置の一例の模式的断面
図である。
図である。
【図５】 従来の静電チャック装置において、空間およ
び空洞が発生した状態を説明する説明図。
び空洞が発生した状態を説明する説明図。
１…金属基盤 ２、２ａ、２ｂ、２ｃ…接着剤層 ３、３ａ…電極層 ４…電気絶縁層 ４ａ、４ｂ…プラスチックフィルム ５…半導体ウエハ ６…温度調整用空間 ７…空間 ８…空洞
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 圭 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝東芝研究開発センター内
Claims (2)
- 【請求項１】 金属基盤上に接着剤層、金属の蒸着膜ま
たはメッキ膜からなる電極層、および被吸着物を設置す
る面を有する電気絶縁層を順次積層してなることを特徴
とする静電チャック装置。 - 【請求項２】 耐熱性フィルムの一面に、金属の蒸着膜
またはメッキ膜からなる電極層を形成する工程と、電極
層の表面にフォトレジスト層を設け、パターン露光を行
い、現像し、エッチング処理を行う工程と、エッチング
処理された電極層の表面に、半硬化状の接着剤層を設け
る工程と、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する工程と、金属基盤と積層体シ
ートとを前記接着剤層を介して貼り合わせ、硬化する工
程とよりなることを特徴とする静電チャック装置の作製
方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31133594A JP3208029B2 (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | 静電チャック装置およびその作製方法 |
| US08/561,731 US5645921A (en) | 1994-11-22 | 1995-11-22 | Electrostatic chucking device |
| KR1019950042924A KR100225148B1 (ko) | 1994-11-22 | 1995-11-22 | 정전척 장치 및 그의 제작방법 |
| US08/848,625 US5851641A (en) | 1994-11-22 | 1997-04-29 | Electrostatic chucking device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31133594A JP3208029B2 (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | 静電チャック装置およびその作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08148549A true JPH08148549A (ja) | 1996-06-07 |
| JP3208029B2 JP3208029B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=18015910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31133594A Expired - Fee Related JP3208029B2 (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | 静電チャック装置およびその作製方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5645921A (ja) |
| JP (1) | JP3208029B2 (ja) |
| KR (1) | KR100225148B1 (ja) |
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| JP6238098B1 (ja) * | 2016-07-20 | 2017-11-29 | Toto株式会社 | 静電チャック |
| WO2018016588A1 (ja) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | Toto株式会社 | 静電チャック |
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