JPH09219442A - Electrostatic chuck and manufacture thereof - Google Patents

Electrostatic chuck and manufacture thereof

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JPH09219442A
JPH09219442A JP2401196A JP2401196A JPH09219442A JP H09219442 A JPH09219442 A JP H09219442A JP 2401196 A JP2401196 A JP 2401196A JP 2401196 A JP2401196 A JP 2401196A JP H09219442 A JPH09219442 A JP H09219442A
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JP
Japan
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electrostatic chuck
gas
groove
sample substrate
chuck
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2401196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihisa Nozawa
俊久 野沢
Narimasa Sugiyama
成正 杉山
Atsushi Hisamoto
淳 久本
Tsugumoto Ikeda
貢基 池田
Moriyoshi Kanamaru
守賀 金丸
Takashi Onishi
隆 大西
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09219442A publication Critical patent/JPH09219442A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability and durability and ensure uniformity of processing within a plane of a sample substrate, by working a groove in a form appropriate for achieving uniform in-plane temperature distribution for an electrostatic chuck. SOLUTION: In an electrostatic chuck 19 which is used by charging a gas between a sample substrate and a chuck main frame and is adapted for attracting a sample substrate 11 by an electrostatic force, a groove 22 having a depth not greater than an average free path under a charging pressure of the gas is worked on a surface of the chuck main frame which contacts the sample substrate. It is preferred that the depth of this groove 22 is not greater than 10μm and that the uniformity of depth is within an error range of ±10%.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置に
用いられる静電チャックおよびその製造方法、特にチャ
ック面の溝加工方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic chuck used in a semiconductor manufacturing apparatus and a method for manufacturing the electrostatic chuck, and more particularly to a method for machining a groove on a chuck surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造装置によって半導体基板のよ
うな試料基板を真空中で処理する際、この試料基板の温
度制御を精度良く行うためとして静電チャックが用いら
れている。この場合、静電チャックは処理対象の試料基
板と熱的に緊密に結合していることが必要であり、従っ
て、試料基板との熱伝導を促進するために、通常は、静
電チャックと試料基板との間にはHe などのガスが充填
されるようになっている。ところで、半導体基板をその
面内で均一にプラズマ処理するためには、半導体基板の
面内温度分布状態が重要な要素となる。そのために、典
型的な先行技術の一つである特開平 6−318566号公報に
示されるように、半導体基板(試料基板)と静電チャッ
クの間にガスを充填させ処理対象の半導体基板と静電チ
ャックの間の熱伝導を促進させることによって、半導体
基板の温度制御を行っている。
2. Description of the Related Art When a sample substrate such as a semiconductor substrate is processed in a vacuum by a semiconductor manufacturing apparatus, an electrostatic chuck is used for precisely controlling the temperature of the sample substrate. In this case, the electrostatic chuck needs to be intimately thermally coupled to the sample substrate to be processed, and therefore, in order to promote heat conduction with the sample substrate, the electrostatic chuck and the sample substrate are usually connected to each other. A gas such as He is filled between the substrate and the substrate. By the way, the in-plane temperature distribution state of the semiconductor substrate is an important factor for uniformly plasma-treating the semiconductor substrate. Therefore, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 6-318566, which is one of typical prior arts, a gas is filled between a semiconductor substrate (sample substrate) and an electrostatic chuck, and a semiconductor substrate to be processed and a static substrate are statically charged. The temperature of the semiconductor substrate is controlled by promoting heat conduction between the electric chucks.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このようなガス充填方
式によるものでは、試料基板と静電チャックの間に導入
されるガスの流通を助長するためとして、従来は静電チ
ャックの試料基板に接する表面(チャック面)に複数条
の溝を設けているが、現に使用されている静電チャック
の溝は必要以上に深くて、試料基板の面内温度分布の不
均一をもたらすのと、また、機械加工を用いたものでは
溝加工の際にマイクロクラックが発生し易くて製品の信
頼性が劣るのとが問題であった。
In the gas filling method as described above, in order to promote the flow of the gas introduced between the sample substrate and the electrostatic chuck, conventionally, the gas is contacted with the sample substrate of the electrostatic chuck. A plurality of grooves are provided on the surface (chuck surface), but the groove of the electrostatic chuck that is currently used is deeper than necessary, which causes non-uniform temperature distribution in the surface of the sample substrate. In the case of using the mechanical processing, there is a problem that microcracks are easily generated during the groove processing and the product reliability is poor.

【0004】一方、特開平 6−318566号公報に開示され
るようにレーザー加工を用いたものでは、溝の大きさが
小さく、特に溝の深さ及び幅が狭いことから、多くの溝
が必要となり、そのためにクロスハッチ模様の溝を形成
する等、製作工程が複雑となり、装置コストが上昇する
などの不利は免れ得なかった。
On the other hand, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-318566, a large number of grooves are required because the size of the grooves is small and especially the depth and width of the grooves are small. Therefore, the manufacturing process is complicated, such as the formation of a cross-hatch pattern groove, and the disadvantages such as an increase in the device cost cannot be avoided.

【0005】本発明は、このような問題点の解消を図る
ために成されたものであり、本発明の目的は、この種の
静電チャックに対して面内温度分布を均一化させるのに
適当した態様の溝を加工し得ることにより信頼性及び耐
久性の向上を図るとともに、試料基板の面内における処
理の均一性確保に資することが可能な静電チャックを提
供することにある。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to make the in-plane temperature distribution uniform for this type of electrostatic chuck. An object of the present invention is to provide an electrostatic chuck capable of improving the reliability and durability by processing a groove in an appropriate mode and contributing to ensuring the uniformity of processing within the surface of the sample substrate.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明は、試料基板とチャック本体の間にガスが充
填されて使用され、静電気力で試料基板を吸着する静電
チャックにおいて、チャック本体の試料基板に接する面
に前記使用ガスの充填圧力における平均自由行程以下の
深さの溝が加工されていることを特徴とする。
The present invention has the following configuration to achieve the above object. That is, the present invention is an electrostatic chuck in which a gas is filled between a sample substrate and a chuck body, and the sample substrate is attracted by an electrostatic force. A groove having a depth equal to or less than the mean free path in is processed.

【0007】本発明はまた、上記静電チャックにおい
て、チャック本体の試料基板に接する面に加工される溝
の深さが10μm以下であることを特徴とする。また本
発明は、上記静電チャックにおいて、チャック本体の試
料基板に接する面に加工される溝の10μm以下の深さ
の均一性が±10%の誤差範囲内であることを特徴とす
る。
The present invention is also characterized in that, in the electrostatic chuck, the depth of the groove processed on the surface of the chuck body in contact with the sample substrate is 10 μm or less. Further, the present invention is characterized in that, in the electrostatic chuck, the uniformity of the depth of 10 μm or less of the groove processed on the surface of the chuck body in contact with the sample substrate is within an error range of ± 10%.

【0008】さらに本発明は、試料基板とチャック本体
の間にガスが充填されて使用され、静電気力で試料基板
を吸着する静電チャックにおける試料基板に接する面
に、薬液あるいはプラズマによるエッチングを行って、
前記使用ガスの充填圧力における平均自由行程以下の深
さの溝を前記面に加工することを特徴とする静電チャッ
クの製造方法である。
Further, according to the present invention, a gas is filled between the sample substrate and the chuck body for use, and the surface of the electrostatic chuck that adsorbs the sample substrate by electrostatic force is in contact with the sample substrate and is etched by a chemical or plasma. hand,
A method of manufacturing an electrostatic chuck, characterized in that a groove having a depth equal to or smaller than an average free path at a filling pressure of the used gas is processed on the surface.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】上述の手段を備える本発明による
と、試料基板例えば半導体基板を処理する際、静電チャ
ックのチャック面である表面の溝によってガスを静電チ
ャックと半導体基板との間に速やかに充填することがで
きる。この場合のガスの伝熱動態としては、ガスの圧力
に応じた平均自由行程とガスが充填されている二つの物
体間の代表長さの比に応じて大きく3つに分けられる。
According to the present invention having the above-mentioned means, when a sample substrate such as a semiconductor substrate is processed, gas is introduced between the electrostatic chuck and the semiconductor substrate by a groove on the surface which is the chuck surface of the electrostatic chuck. Can be quickly filled. The heat transfer dynamics of the gas in this case are roughly classified into three according to the ratio of the mean free path according to the pressure of the gas and the representative length between the two objects filled with the gas.

【0010】その一つ目は、ガスが固体と同じように熱
を伝える態様である。すなわち、2つの物体間の距離が
ガスの平均自由行程よりも長い場合には、熱は先ず片方
の物体からガスに伝わり、そしてガスの分子間で伝熱を
行い、次いで反対側の物体に熱を伝えるようになる。二
つ目は、ガスの対流による一般的な熱伝達の態様であ
る。そして三つ目は、真空中の熱伝達であるガスの平均
自由行程が2つの物体間より長い場合の伝熱動態であ
り、このときはガスの分子同士での衝突が少なくなり、
ガスが2つの物体間で衝突するので、ガスが物体に衝突
したときに物体に熱を伝える効率で表される適応係数が
伝熱の大きさに関わってくるようになる。この伝熱は下
記式(1)で表される。
The first is the manner in which gas transfers heat in the same manner as solids. That is, if the distance between two bodies is longer than the mean free path of the gas, heat will first be transferred from one body to the gas and then between the molecules of the gas, then to the other body. Will be told. The second is a general heat transfer mode by gas convection. And the third is heat transfer dynamics when the mean free path of gas, which is heat transfer in a vacuum, is longer than between two objects, and at this time, collisions between molecules of the gas are reduced,
Since the gas collides between two objects, the adaptation coefficient, which is the efficiency with which heat is transferred to the object when the gas hits the object, is related to the magnitude of heat transfer. This heat transfer is represented by the following formula (1).

【0011】下記式(1)の仮定として2つの物体間の
距離がガスの平均自由行程より非常に短いことがある。
若し、2つの物体間の距離がガスの平均自由行程より長
くなればガス分子同士の衝突が起こり易くなり熱伝導の
効率は低下する。2つの物質の間に充填されたガスの平
均自由行程よりもこの2つの物質の間の距離が短い場合
の熱伝導は式(1)に示されるように、これらの物質間
の距離には関係なく一定である。
Assuming the following equation (1), the distance between two objects may be much shorter than the mean free path of gas.
If the distance between the two objects is longer than the mean free path of the gas, gas molecules tend to collide with each other and the heat transfer efficiency decreases. When the distance between two substances is shorter than the mean free path of the gas filled between the two substances, heat conduction is related to the distance between these substances as shown in equation (1). It is not constant.

【0012】[0012]

【数1】 G=(a1 ×a2 ×Λ×P)/{a1 +a2 −(a1 ×a2 )}…(1) ここで、 Λ=3.5 ×10-3×M-0.5×{(γ+1)/(γ−1)}×(273/T)0.5 a1 、a2 :適応係数 γ:気体の比熱比 M:気体の分子量 P:気体の圧力 T:気体の絶対温度## EQU1 ## G = (a1 * a2 * .LAMBDA. * P) / {a1 + a2-(a1 * a2)} ... (1) where Λ = 3.5 * 10 < -3 > * M- 0.5 * {([gamma] +1) / (Γ−1)} × (273 / T) 0.5 a1, a2: adaptation coefficient γ: specific heat ratio of gas M: molecular weight of gas P: pressure of gas T: absolute temperature of gas

【0013】すなわち、ここでは溝の深さがガスの平均
自由行程よりも短いことが熱伝導を低下させないための
前提であり、このことが重要なポイントである。また、
図5には圧力と平均自由行程の関係が表されるが、この
図5からHe の約1300Pa (10Torr)での平均自由行程は
10μmであり、また、約4000Pa (30Torr)では4.5
μmである。なお、ここで半導体基板と静電チャックの
間に充填するガスはHe に限定する必要はなく、(1)
式に他のガスの物性値を当てはめると酸素や窒素の方が
熱伝導は大きくなり、実際に熱伝導効率を高めることが
できる。
That is, here, it is a premise that the depth of the groove is shorter than the mean free path of the gas so as not to reduce the heat conduction, and this is an important point. Also,
Fig. 5 shows the relationship between pressure and mean free path. From Fig. 5, the mean free path of He at about 1300 Pa (10 Torr) is 10 µm, and at about 4000 Pa (30 Torr) 4.5.
μm. Here, the gas filled between the semiconductor substrate and the electrostatic chuck need not be limited to He, and (1)
When the physical properties of other gases are applied to the equation, oxygen and nitrogen have higher heat conduction, and the heat conduction efficiency can be actually increased.

【0014】静電チャックとこれがチャッキングする半
導体基板とのギャップは通常約1μmであり、冷却ガス
として用いるガスの圧力は約1300Pa で、その場合の平
均自由行程は約10μmであり、上記の仮定条件を満た
している。一方、本発明に係る静電チャックの溝の深さ
は10μm以下であるということは溝の有る部分と無い
部分との熱伝導の効率の差を極力なくするようにして熱
伝導の面内均一化を果たすことが目的であるから、溝の
深さは、使用するガスの圧力における平均自由行程より
浅くすることが必要である。従って、そのような条件を
持つ溝はガスの平均自由行程より短いので熱伝導を低下
させることは決してない。
The gap between the electrostatic chuck and the semiconductor substrate that it chucks is usually about 1 μm, the pressure of the gas used as the cooling gas is about 1300 Pa, and the mean free path in that case is about 10 μm. The conditions are met. On the other hand, the depth of the groove of the electrostatic chuck according to the present invention being 10 μm or less means that the difference in the heat conduction efficiency between the portion having the groove and the portion not having the groove is minimized and the heat conduction is uniform in the surface. The groove depth should be shallower than the mean free path at the pressure of the gas used, since the purpose is to achieve this. Therefore, the groove having such a condition is shorter than the mean free path of the gas, and thus never lowers the heat conduction.

【0015】また、溝の深さが浅いことから静電チャッ
クの吸着力は溝がないものと比して殆ど低下しない。さ
らに、溝の深さが浅く、かつ均一であるために、プラズ
マ処理を行う場合においても溝部分におけるインピーダ
ンスの変化が小さいために、半導体基板を溝の影響を受
けないで均一に処理することが可能である。
Further, since the depth of the groove is shallow, the attraction force of the electrostatic chuck is hardly reduced as compared with that without the groove. Furthermore, since the depth of the groove is shallow and uniform, the impedance change in the groove portion is small even when performing plasma processing, so that the semiconductor substrate can be uniformly processed without being affected by the groove. It is possible.

【0016】また、本発明に係る製造方法においては、
薬液またはプラズマによるエッチングを用いることによ
って、溝深さを均一にすることが容易である。さらに、
静電チャックに対してマイクロクラック等の損傷を与え
ることがないので、装置の信頼性並びに耐久性が向上す
る利点がある。
In the manufacturing method according to the present invention,
By using etching with a chemical solution or plasma, it is easy to make the groove depth uniform. further,
Since no damage such as microcracks is given to the electrostatic chuck, there is an advantage that the reliability and durability of the device are improved.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照しながら説明する。図1には本発明の実施例に係る静
電チャックを用いたエッチング装置の基本構成の一つが
示される。図1において、1は、マイクロ波を発生する
マイクロ波発振器であり、具体的には、2.45GHz
の周波数で出力は0〜1 kWのものが用いられる。2
は、マイクロ波を効率良くプラズマに吸収させるための
マッチング回路、3は、マイクロ波を伝播する導波管で
あり、4は、マイクロ波を円偏波させるための素子であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows one of the basic structures of an etching apparatus using an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 is a microwave oscillator that generates microwaves, and specifically, 2.45 GHz
The output of 0 to 1 kW is used at the frequency of. 2
Is a matching circuit for efficiently absorbing microwaves into plasma, 3 is a waveguide for propagating the microwaves, and 4 is an element for circularly polarizing the microwaves.

【0018】7は試料基板である半導体ウエハ11が収
容される真空容器であって、マイクロ波導入窓5、排気
チャンバ8、ロードロック室9等を備えており、マイク
ロ波導入窓5は、真空容器7内の真空状態を保持した状
態で導波管3及び素子4を経たマイクロ波を真空容器7
内に伝播させるように設けられたものであり、石英ガラ
ス又はセラミックにより形成される。なお、6は処理ガ
スを真空容器7内に導入するための配管である。
Reference numeral 7 denotes a vacuum container for accommodating a semiconductor wafer 11, which is a sample substrate, and is provided with a microwave introduction window 5, an exhaust chamber 8, a load lock chamber 9, etc., and the microwave introduction window 5 is a vacuum. In a state where the vacuum state in the container 7 is maintained, the microwave that has passed through the waveguide 3 and the element 4 is evacuated to the vacuum container
It is provided so as to propagate inside, and is made of quartz glass or ceramic. Reference numeral 6 is a pipe for introducing the processing gas into the vacuum container 7.

【0019】10は、電磁コイルであって、ECR条件
(電子サイクロトロン共鳴条件:この場合は875ガウ
ス)を満たす磁場を真空容器7内に発生することができ
るようになっている。すなわち、前記マイクロ波が磁場
印加状態での真空容器7内に導入されることによりEC
Rプラズマを発生させる。前記半導体ウエハ11は、真
空容器7内において保持装置12によって例えば水平に
保持されている。この保持装置12の構成は図2に示さ
れている。
Reference numeral 10 denotes an electromagnetic coil which can generate a magnetic field in the vacuum container 7 which satisfies the ECR condition (electron cyclotron resonance condition: 875 Gauss in this case). That is, by introducing the microwave into the vacuum container 7 under the magnetic field application, EC
R plasma is generated. The semiconductor wafer 11 is held horizontally, for example, by a holding device 12 in the vacuum container 7. The structure of this holding device 12 is shown in FIG.

【0020】上記保持装置12において材質がアルミニ
ウムであって、冷媒16により冷却されている電極ブロ
ック13上に、静電チャック19が接着固定されてい
て、その上に半導体ウエハ11が保持される。静電チャ
ック19の周囲には石英あるいはセラミック製のリング
25が配設されている。静電チャック19の導電対層は
高周波をカットするためのフィルタ24を介して静電チ
ャック19用の直流電源18に接続される。
In the holding device 12, the electrostatic chuck 19 is adhered and fixed on the electrode block 13 which is made of aluminum and is cooled by the cooling medium 16, and the semiconductor wafer 11 is held thereon. A ring 25 made of quartz or ceramic is arranged around the electrostatic chuck 19. The conductive layer of the electrostatic chuck 19 is connected to a DC power supply 18 for the electrostatic chuck 19 via a filter 24 for cutting high frequencies.

【0021】静電チャック19は、半導体ウエハ11を
プラズマ処理するときの温度調整をするためのものであ
って、プラズマ処理中は直流電源18の印加によって半
導体ウエハ11をチャック面に吸着し、ガス導入ユニッ
ト15から半導体ウエハ11と静電チャック19との間
にガスが導入されて、静電チャック19と半導体ウエハ
11の間の熱伝導が促進されることによって、半導体ウ
エハ11を冷却された電極ブロック13の温度に対して
一定の温度差に保つことかできる。また、電極ブロック
13は、セラミック等からなる絶縁体14によって他の
真空容器26から絶縁されており、高周波電源(100
kHz〜2MHz用)21からの高周波電力がマッチン
グボックス20を介して印加される。
The electrostatic chuck 19 is for adjusting the temperature when the semiconductor wafer 11 is subjected to plasma processing. During the plasma processing, the DC power supply 18 is applied to attract the semiconductor wafer 11 to the chuck surface and to remove gas. Gas is introduced between the semiconductor wafer 11 and the electrostatic chuck 19 from the introduction unit 15 to promote heat conduction between the electrostatic chuck 19 and the semiconductor wafer 11, and thus the electrode on which the semiconductor wafer 11 is cooled. It is possible to keep a constant temperature difference with respect to the temperature of the block 13. Further, the electrode block 13 is insulated from another vacuum container 26 by an insulator 14 made of ceramic or the like, and a high frequency power source (100
The high frequency power from (for 2 kHz to 2 MHz) 21 is applied through the matching box 20.

【0022】図3には静電チャック19における溝22
が設けられてなるチャック面が平面で示される。同図に
おいて、静電チャック19の直径は196mmで、8イン
チウエハ用のものである。ハッチングを付した部分が溝
22であって、この溝22は静電チャック19のの中心
軸を心とした同心に配置された溝幅2mmの3条のリング
状溝と、前記中心軸を通る径に沿った放射状に延びて3
条の前記リング状溝間に亘る溝幅2mmの8個の直線溝と
によって形成される。この装置では、充填するHe ガス
の圧力は約4000Pa (30Torr)であるので、溝22の深さ
は10μm±10%で加工されている。
In FIG. 3, the groove 22 in the electrostatic chuck 19 is shown.
The chuck surface provided with is shown as a plane. In the figure, the electrostatic chuck 19 has a diameter of 196 mm and is for an 8-inch wafer. A hatched portion is a groove 22. The groove 22 passes through the center axis of the electrostatic chuck 19 and three ring-shaped grooves having a groove width of 2 mm arranged concentrically with the center axis as a center and the center axis. Radially along the diameter 3
It is formed by eight straight grooves having a groove width of 2 mm extending between the ring-shaped grooves of the strip. In this apparatus, since the pressure of the He gas to be filled is about 4000 Pa (30 Torr), the groove 22 is processed to have a depth of 10 μm ± 10%.

【0023】上記溝22の加工方法が図4に工程図で示
されている。先ず、静電チャック19上に設ける溝パタ
ーン(図3参照)のマスクを製作する。図4において
(a)〜(d)の各態様は溝パターンをエッチングする
ためのマスクを製作する工程である。工程(a)で、S
OG(スピン−オン−グラス)を静電チャック19の上
全面に塗布し、工程(b)で、さらにその上にレジスト
を塗布し、次いで、工程(c)で、前記マスクを用いて
レジストを感光し、現像した後、工程(d)に移行して
プラズマエッチングあるいはフッ酸溶液によるエッチン
グでSOGをエッチングする。ここまでで静電チャック
19上のマスクができあがる。
A method of processing the groove 22 is shown in a process chart of FIG. First, a mask having a groove pattern (see FIG. 3) provided on the electrostatic chuck 19 is manufactured. In FIG. 4, each of (a) to (d) is a step of manufacturing a mask for etching the groove pattern. In step (a), S
OG (spin-on-glass) is applied to the entire upper surface of the electrostatic chuck 19, and in step (b), a resist is further applied thereon, and then in step (c), the resist is applied using the mask. After exposure to light and development, the process proceeds to step (d) to etch SOG by plasma etching or etching with a hydrofluoric acid solution. The mask on the electrostatic chuck 19 is completed up to this point.

【0024】この後に薬液又はプラズマによってエッチ
ングを行う。このエッチング処理は図4において工程
(e),(f)により示される通り、工程(e)で前記
マスクが施された状態の静電チャック19をに対してエ
ッチングを行った後、工程(f)に移行してマスクを取
り除く。このようにして、所定のパターンを持つ溝22
の加工が完了する。なお、薬液でエッチングを行うか又
はプラズマでエッチングを行うはエッチングする材料に
よって異なる。ここでは静電チャック19のチャック本
体にアルミナを用いているので、プラズマエッチングを
用いて加工している。この場合のガスとしては、塩素お
よび水素の混合ガスを用いてプラズマエッチング加工し
ている。
After that, etching is performed with a chemical solution or plasma. In this etching process, as shown by steps (e) and (f) in FIG. 4, after the electrostatic chuck 19 in the masked state is etched in the step (e), the step (f) is performed. ) And remove the mask. In this way, the groove 22 having a predetermined pattern
Is completed. Note that etching with a chemical solution or etching with plasma depends on a material to be etched. Since alumina is used for the chuck body of the electrostatic chuck 19 here, it is processed by using plasma etching. As the gas in this case, a plasma etching process is performed using a mixed gas of chlorine and hydrogen.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上述べた通り、本発明に係る静電チャ
ックおよびその製造方法によれば、静電チャックの製作
再現性に優れているとともに、耐久性の向上が図れ、さ
らに、この静電チャックを用いることによって、半導体
基板等の試料基板の処理の際の熱伝導を促進し、また、
試料基板の面内における処理の均一性を安定向上化させ
ることが可能である。
As described above, according to the electrostatic chuck and the method of manufacturing the same according to the present invention, the manufacturing reproducibility of the electrostatic chuck is excellent, and the durability is improved. By using a chuck, it promotes heat conduction during processing of a sample substrate such as a semiconductor substrate, and
It is possible to stably improve the uniformity of processing within the surface of the sample substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係る静電チャックを用いたエ
ッチング装置の概要示基本構造図である。
FIG. 1 is a schematic basic structure diagram of an etching apparatus using an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1における保持装置12の概要示構造図であ
る。
FIG. 2 is a schematic structural diagram of a holding device 12 in FIG.

【図3】図1における静電チャック19のチャック面を
示す平面図である。
3 is a plan view showing a chuck surface of an electrostatic chuck 19 in FIG.

【図4】図1における静電チャック19に溝22を形成
する方法を順序的に示す工程図である。
4A to 4C are process diagrams sequentially showing a method of forming a groove 22 on the electrostatic chuck 19 in FIG.

【図5】各種気体の平均自由行程線図である。FIG. 5 is a mean free path diagram of various gases.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…試料基板 19…静電チャック 22…溝 11 ... Sample substrate 19 ... Electrostatic chuck 22 ... Groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 貢基 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 金丸 守賀 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 大西 隆 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kouki Ikeda 1-5-5 Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture Kobe Steel Co., Ltd. Kobe Research Institute (72) Inventor Kanemaru Moriga Nishi-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture 1-5-5 Takatsukadai, Kobe Research Institute of Kobe Steel, Ltd. (72) Inventor Takashi Onishi 1-5-5 Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture Kobe Steel Institute of Kobe Steel, Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料基板とチャック本体の間にガスが充
填されて使用され、静電気力で試料基板を吸着する静電
チャックにおいて、チャック本体の試料基板に接する面
に前記使用ガスの充填圧力における平均自由行程以下の
深さの溝が加工されていることを特徴とする静電チャッ
ク。
1. In an electrostatic chuck, which is used by filling a gas between a sample substrate and a chuck body and adsorbs the sample substrate by electrostatic force, a surface of the chuck body in contact with the sample substrate is filled with the working gas at a filling pressure. An electrostatic chuck characterized in that a groove having a depth equal to or smaller than the mean free path is processed.
【請求項2】 チャック本体の試料基板に接する面に加
工される溝の深さが10μm以下である請求項1記載の
静電チャック。
2. The electrostatic chuck according to claim 1, wherein the depth of the groove processed on the surface of the chuck body in contact with the sample substrate is 10 μm or less.
【請求項3】 チャック本体の試料基板に接する面に加
工される溝の深さの均一性が±10%の誤差範囲内であ
る請求項2記載の静電チャック。
3. The electrostatic chuck according to claim 2, wherein the uniformity of the depth of the groove processed on the surface of the chuck body in contact with the sample substrate is within an error range of ± 10%.
【請求項4】 試料基板とチャック本体の間にガスが充
填されて使用され、静電気力で試料基板を吸着する静電
チャックにおける試料基板に接する面に、薬液あるいは
プラズマによるエッチングを行って、前記使用ガスの充
填圧力における平均自由行程以下の深さの溝を前記面に
加工することを特徴とする静電チャックの製造方法。
4. A surface of the electrostatic chuck, which is used by being filled with a gas between the sample substrate and the chuck body and which adsorbs the sample substrate by electrostatic force, is etched with a chemical solution or plasma to etch the surface. A method of manufacturing an electrostatic chuck, characterized in that a groove having a depth equal to or less than an average free path at a filling pressure of a used gas is processed on the surface.
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Cited By (3)

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JP2003511856A (en) * 1999-10-01 2003-03-25 バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド Surface structure and manufacturing method thereof, and electrostatic wafer clamp incorporating surface structure
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