JPH1154602A - 静電チャック - Google Patents

静電チャック

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JPH1154602A
JPH1154602A JP20585197A JP20585197A JPH1154602A JP H1154602 A JPH1154602 A JP H1154602A JP 20585197 A JP20585197 A JP 20585197A JP 20585197 A JP20585197 A JP 20585197A JP H1154602 A JPH1154602 A JP H1154602A
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恵 高津
Shinsuke Hirano
信介 平野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単で容易に製作することができる電
極を有し、ウェーハに対する均一な吸着力を得ることが
できる静電チャックを提供する。 【解決手段】 絶縁体12内に正と負の両電極を備えた
双極型静電チャックにおいて、正負それぞれ複数の同心
円電極パターン17,19を正負交互に設け、正負各同
心円電極パターン17,19同士を接続した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、双極型の静電チャ
ックに関し、特に、正負それぞれ複数の同心円電極パタ
ーンを正負交互に設け、パターン形成を容易にすると共
にウェーハに対し均一な吸着力を得ることができる静電
チャックに関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えばエッチング工程やCVD・PVD
工程等の半導体製造プロセスにおいて、ウェーハは、静
電チャックに吸着固定された状態で各種処理が施され
る。
【0003】このような静電チャックとして、冷却水配
管等を有するジャケット上部の絶縁体内に正と負の両電
極を設置し、両電極間に発生する静電力により絶縁体上
に載置したウェーハを吸着保持する双極型の静電チャッ
クが用いられている。このような双極型静電チャックの
電極として、渦巻き状に連続する一つの電極からなる蚊
取り線香型や、半径方向に配置された複数の電極からな
る放射状型の電極パターンを有するものが知られてい
る。
【0004】上記従来の電極パターンを有する静電チャ
ックの場合、電極パターンの製作が困難であったり、ま
たウェーハに対する均一な吸着力を得難いという不都合
があった。例えば、エッチング工程においてウェーハに
対する均一な吸着力が得られないと、吸着されたウェー
ハ毎に温度分布が不均一となり各ウェーハにおいて均一
な加工寸法や各種処理を施すことができなかった。一
方、ウェーハのパターン寸法は今後更に微細化すること
から、それに伴って双極型静電チャックにおいては、ウ
ェーハに対する一層均一な吸着力が必要とされている。
【0005】これに対し、製作が容易であり、且つウェ
ーハに対して均一な吸着力が得られると予想される同心
円状に電極パターンを形成することが考えられるが、電
極パターンを同心円状に形成したものとして、以下に示
すものが知られている。
【0006】即ち、(1)誘電体層の内部に設けられた
平板電極と、誘電体層の表面に設けられ半径方向のブリ
ッジで導通される複数の同心円状の導電体層とを有す
る、静電吸着装置およびそれを用いた反応性イオンエッ
チング装置(特開平2−234426号公報参照)、
(2)例えば同心円パターンに埋設した複数の分布電極
の一部の電極をチャック電極として低周波電圧を印加
し、残りの電極をセンサ電極として高周波励起信号を印
加した静電チャックを備えた、現場実時間面積抵抗測定
センサシステム及び測定方法(特開平6−177217
号公報参照)、(3)ウェハを静電チャックに固定する
方法において、該静電チャック電極の少なくとも1つの
電極を該ウェハ外周に配置した、静電吸着方法(特開平
5−190654号公報参照)、(4)同心円上に配置
された第1の電極と第2の電極を2枚の高分子フィルム
の間に挟んで静電チャックシートを構成する、プラズマ
処理装置(特開平6−177081号公報参照)等が提
案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(1)の静電吸着装置およびそれを用いた反応性イオン
エッチング装置における電極パターンでは、一方の電極
は同心円状に形成されているが、対応する電極は下方に
ずれて平面状に形成されており、電極全体が厚くなり製
造も面倒であり、また電磁保持力が十分に得られない。
また、上記(2)の現場実時間面積抵抗測定センサシス
テム及び測定方法における電極パターンでは、同心円の
一部をチャック電極、残りの電極をセンサ電極として使
用しているので構造が複雑になるのが避けられない。ま
た、上記(3)の静電吸着方法、及び(4)のプラズマ
処理装置における電極パターンでは、同心円状であるが
外周と内周で正負1つずつの電極を形成するものであ
り、全域に渡って均一な吸着力を得ることが困難であ
る。
【0008】本発明は、上記従来技術を考慮してなされ
たものであって、構造が簡単で容易に製作することがで
きる電極を有し、ウェーハに対する均一な吸着力を得る
ことができる静電チャックの提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、絶縁体内に正と負の両電極を備
えた双極型静電チャックにおいて、正負それぞれ複数の
同心円電極パターンを正負交互に設け、正負各同心円電
極パターン同士を接続したことを特徴とする静電チャッ
クを提供する。
【0010】上記構成によれば、絶縁体内に、正負それ
ぞれ複数の同心円電極パターンを正負交互に設けて正負
各同心円電極パターン同士を接続した、正と負の両電極
が備えられ、この両電極に電圧を印加すると、同心円電
極パターンが正負交互に複数本ずつ設けられているた
め、ウェーハ吸着領域のほぼ全域に安定した均一なウェ
ーハ吸着力が発生する。これにより、静電チャックは、
その電極構造が簡単で容易に製作することができ、ウェ
ーハに対する均一な吸着力を得ることができ、ウェーハ
を確実に吸着することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】好ましい実施の形態においては、
前記両電極の同心円電極パターンを同一面上で相互に交
差することなくそれぞれ半径方向直線状の接続パターン
で接続することにより、くし歯状に入り込む同心円状電
極を形成したことを特徴としている。この構成により、
絶縁体内に、例えば同一のフォトリソプロセス又は印刷
等により同時に、両電極の同心円電極パターンを同一面
上で相互に交差することなくそれぞれ半径方向直線状の
接続パターンで接続し、互いにくし歯状に入り込む一対
の同心円状電極が形成される。この両同心円電極に電圧
を印加するとウェーハ吸着領域のほぼ全域に安定した均
一なウェーハ吸着力が発生する。これにより、静電チャ
ックの正負一対の電極は、容易に製作することができ、
またウェーハに対し均一な吸着力を作用させて、ウェー
ハを確実に吸着することができる。
【0012】さらに好ましい実施の形態においては、前
記両電極の同心円電極パターンの幅は、両者均等または
一定の比率で形成されていることを特徴としている。
【0013】この構成により、両電極の同心円電極パタ
ーンの幅は、両者均等または任意の一定の比率で形成さ
れるため、必要とする吸着力やウェーハの寸法等に応じ
て同心円電極パターンを容易に形成することができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は、本発明の一実施例に係る静電チャック
の概略構成図である。図2は、図1の静電チャックに設
けられた電極パターンの平面図である。図1に示すよう
に、双極型の静電チャック10は、内部に冷却水配管
(図示しない)等を有するジャケット11と、このジャ
ッケット11上の絶縁体12とを有し、絶縁体12の内
部には、正負一対の同心円状電極13,14が埋設され
ている。一方の同心円状電極13には、電源15の例え
ば正極(+)が接続され、他方の同心円状電極14に
は、電源16の例えば負極(−)が接続される。
【0015】図2に示すように、この一対の同心円状電
極13,14は、静電チャック10のウェーハ吸着領域
となる絶縁体12の表面側ほぼ全域に配置されている。
正側の同心円状電極13は、半円弧形状の同心円電極パ
ターン17を半径方向直線状の接続パターン18で接続
した半円形状部分を、円形となるように離間して対向配
置し、最外周の同心円電極パターン17を接続し一体化
して形成される。これらの正側の同心円電極パターン1
7は、同一面上で相互に交差することなくまた相互に離
間して、全体で半円形状となるように複数個同心円状に
配置され、接続パターン18は、その各同心円電極パタ
ーン17を、それぞれのほぼ中心を通って接続する。
【0016】負側の同心円状電極14は、正側の同心円
状電極13の各同心円電極パターン17の間に、負側の
同心円状電極14の各同心円電極パターン19が交互に
配置されて恰もくし歯状に入り込むように、また、半円
形状部分同士をその接続パターン20を延長して一体化
し円形状となるように、前記正側の同心円状電極13と
同様に形成されている。
【0017】即ち、絶縁体12内には、正負それぞれ複
数の同心円電極パターン17,19が、ウェーハ吸着領
域の全域で安定した均一なウェーハ吸着力を得ることが
できる所定間隔を有して、正負交互に配置される一対の
同心円状電極13,14により、正と負の両電極が備え
られることになる。
【0018】これら各電極の複数の同心円電極パターン
17,19は、それぞれが連続し一体化しているので、
両同心円状電極13,14のそれぞれ任意の一箇所が各
電源15,16に接続されることにより、全ての同心円
電極パターン17,19に電圧を印加することができ
る。
【0019】また、両電極の同心円電極パターン17,
19の幅は、フォトリソグラフィ工程或いは印刷等によ
り両者均等または任意の一定の比率で形成することがで
きる。従って、ウェーハ寸法やこれを搭載する絶縁体の
形状及び必要とする静電吸着力等に応じて最適な同心円
電極パターン17,19を容易に形成することができ
る。また、これらの同心円電極パターン17,19を用
いた両同心円電極13,14は同時にパターニングして
容易に形成することができる。
【0020】上記構成を有する双極型の静電チャック1
0において、両同心円状電極13,14を形成するそれ
ぞれの同心円電極パターン17,19からなる正と負の
両電極に電圧が印加されると、静電チャック10のウェ
ーハ吸着領域のほぼ全域に安定した均一なウェーハ吸着
力が発生する。
【0021】このため、静電チャック10に吸着された
ウェーハ(図示しない)毎に温度分布が不均一となるこ
とがなく、例えばエッチング工程やCVD・PVD工程
等において、各ウェーハに対し所望の加工寸法により均
一で微細なウェーハパターンの加工が可能となる。その
上、ウェーハのパターン寸法が今後更に微細化すること
に伴って必要とされる、ウェーハに対する一層均一な吸
着力も十分確保することができる。
【0022】即ち、半円弧形状の同心円電極パターン1
7,19と半径方向直線状の接続パターン18,20に
より、正負それぞれ複数の同心円電極パターン17,1
9を正負交互に設け正負各同心円電極パターン17,1
9同士を接続して、絶縁体12の表面側ほぼ全域に同心
円電極パターン17,19を配置したことから、パター
ン形成を容易にすると共に十分な電磁保持力を得て構造
が複雑にならず、またウェーハ吸着領域の全域に渡って
安定した均一な吸着力を得ることができる。従って、双
極型の静電チャック10は、電極の構造が簡単で容易に
製作することができ、またウェーハに対する均一且つ十
分な吸着力を得ることができる。
【0023】なお、上記実施例では、接続パターン1
8,20により複数の同心円電極パターン17,19を
接続して一体化し、両同心円状電極13,14を形成し
たが、接続パターン18,20によらずにワイヤ等によ
り各同心円電極パターン17,19同士を接続してもよ
いし、各同心円電極パターン17,19を接続せずそれ
ぞれ独立させてもよい。各同心円電極パターン17,1
9を独立させた場合、各同心円電極パターン17,19
毎に電源に接続する。
【0024】また、正負それぞれ完全に連続した円形の
同心円パターンを交互に配設し、正負パターン同士をワ
イヤで接続してもよいし、又は相手側のパターン上に絶
縁膜を介して前述の接続パターン18,20を形成して
もよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る静電
チャックによれば、絶縁体内に、正負それぞれ複数の同
心円電極パターンを正負交互に設けて正負各同心円電極
パターン同士を接続した、正と負の両電極が備えられ、
この両電極に電圧を印加するとウェーハ吸着領域のほぼ
全域に安定した均一なウェーハ吸着力が発生するので、
静電チャックは、構造が簡単で容易に製作することがで
きる電極を有し、ウェーハに対する均一な吸着力を得る
ことができ、ウェーハを確実に吸着して各ウェーハにお
いて均一な加工寸法及び各種処理を施すことができる。
【0026】また、前記両電極の同心円電極パターンを
同一面上で相互に交差することなくそれぞれ半径方向直
線状の接続パターンで接続することにより、くし歯状に
入り込む同心円状電極を形成した構成とすれば、絶縁体
内に、互いにくし歯状に入り込む一対の同心円状電極が
形成され、この両同心円電極に電圧を印加するとウェー
ハ吸着領域のほぼ全域に安定した均一なウェーハ吸着力
が発生する。この静電チャックの正負一対の電極は、同
一パターニング工程で容易に製作することができる。
【0027】更に、前記両電極の同心円電極パターンの
幅は、両者均等または一定の比率で形成されている構成
とすれば、ウェーハ寸法が必要な静電力等に応じて同心
円電極パターンを容易に形成することができ、この同心
円電極パターンを用いた両同心円電極も容易に形成する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係る静電チャックの概略
構成図。
【図2】 図1の静電チャックに設けられた電極パター
ンの平面図。
【符号の説明】
10:静電チャック、11:ジャケット、12:絶縁
体、13:正側同心円状電極、14:負側同心円状電
極、15:電源、16:電源、17:正側同心円電極パ
ターン、18:正側接続パターン、19:負側同心円電
極パターン、20:負側接続パターン。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁体内に正と負の両電極を備えた双極型
    静電チャックにおいて、 正負それぞれ複数の同心円電極パターンを正負交互に設
    け、正負各同心円電極パターン同士を接続したことを特
    徴とする静電チャック。
  2. 【請求項2】前記両電極の同心円電極パターンを同一面
    上で相互に交差することなくそれぞれ半径方向直線状の
    接続パターンで接続することにより、くし歯状に入り込
    む同心円状電極を形成したことを特徴とする請求項1に
    記載の静電チャック。
  3. 【請求項3】前記両電極の同心円電極パターンの幅は、
    両者均等または一定の比率で形成されていることを特徴
    とする請求項1または2に記載の静電チャック。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101316553B1 (ko) * 2007-02-16 2013-10-15 엘아이지에이디피 주식회사 십자 모양의 전극 패턴을 가지는 바이폴라 정전척 및 이를이용한 기판 처리 방법
CN113574652A (zh) * 2019-03-18 2021-10-29 日本碍子株式会社 静电卡盘

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101316553B1 (ko) * 2007-02-16 2013-10-15 엘아이지에이디피 주식회사 십자 모양의 전극 패턴을 가지는 바이폴라 정전척 및 이를이용한 기판 처리 방법
CN113574652A (zh) * 2019-03-18 2021-10-29 日本碍子株式会社 静电卡盘
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