JPS5964245A - 静電チヤツク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の技術分野 本発明は静電チャック、詳しくは静電チャックの絶縁Ｉ
ＩＷの改良に関する。

（２）技術の背景 物体を保持し、固定する方法、いわゆるチャッキングの
方法としては１１７通には機械的方法によるメカニカル
ヂャソクか、またそれか不可能あるいは望ましくない場
合には、ｙＬ空チ中ツク、静電チャック等の方法がとら
れている。このうし静電チャックは静電引力を原理とす
る方法で、比較的軽量で真空中でのＭ作を要するものに
右利である。

特に静電チャックが有利な場合として、真空中または極
めて低圧下に行われる半導体装置製造」ニイ■がントげ
られる。メカニカルチーレソクはいかなる形態のもので
あれ、表面の−＋ｔ１；をチャッキングの腕がおお・）
ことになり、ウェハのその部分には半導体装置を作るこ
とはできないたりでなく、チャッキングの力はご＜−ｉ
＋＋にしかかからないのでウェハを押しつりてそりを矯
正し°ζ・１２坦化するような１」的を達成したい場合
等には不通′ζある。静電ナヤノクは真空中でも用いる
ことかでき、チャッキングの１１（■は必要でなく、チ
ャッキングの力も一様にかかるので、前記した」二稈に
おＬＪるチャッキング方法としては非垢′にｒ百〇であ
る。

静電・ｙ・ヤノク１は第１図に示す構造のもので、平面
状の電極２１−に絶縁物３を介しご被吸着物（試料）４
を設置し２、電極２と被吸着物４の間に電圧を印加し゛
Ｃ吸宥せしめる。これで（４１られる吸着力Ｆば次の（
１）式で表される。

■パ−ε−Ｖ　　・・・　（１） ここでεは誘電率、■は印加した電圧、ｄは絶縁物１−
の厚さ、Ｓは電極面積を表す。

例えば半導体ウェハの処理にプラズマを利用する場合、
第２図に示す装置が用いられる。第２図以下で、既に図
示した部分と同じ部分は同一符号を付して示すこととし
、第２図において、５は真空に保ノこれた処理チェンバ
、６はプラスマ発生用の高周波（＋１１７）発振器７に
接続された′１１ｉ極、８は静電吸着のための電圧発生
電源を示ず。ｌｔｉ’ｆ＋　？Ｉｉ　（−・トソク１は
、冷却用ブロック９上に配置されたア月ベニウム（八β
）扱１０、　へ７！仮ｌｏ上に配置された絶縁膜３から
成り、絶縁）模３内に配置された第１図の電極２に対応
するルｊパターン（図示せず）が電源８に接＆にされ、
静電吸着によって試料４を保持する。他方冷却用ソｌ：
Ｊ　、、り９には冷却水が図ボの如く供給されｊＪ＋出
される。

図示の静電チャックは、真空チャックが真空中では使用
不能であろノこめ開発され、１ト１パターンにｊｍ電し
たとき牛する吸着力を利用するものであるが、処理千−
７−ンハ５内は真？１ヒ、がっ、１０００　’Ｃ＋、’
ｉ！度のｌ！’ｉｌ　？Ａ！ｒに保たれ、他力ｊ１（イ
″〜１は１５０　’Ｃ程度の温度に１牙：ち）こいので
、３同パターンの糸色ケ厳と、４色縁股３と試料４のけ
イ；１１性に注意が払われている。

（３）従来技術と間Ｊ点 １ｉＬ来の絶縁膜にはほとんとの場合ｊｌｊＥ機系の薄
扱か用いられ、かがる絶縁膜はΣｆｓ３図の断面図に小
される１１°４成のものである。ｔｌｉＪパターンずな
ゎら′電極２　＋、１．　ｔｌｉｌ　４／ｊを辿′帛℃
エノチンクでパターニングして作られ、それは第１図の
絶縁物３に対応するｊ、Ｑ４機糸の薄様３ａ内に配置さ
れる。ン１シ扱３ａについては、それの形成かｅ：Ｉｆ
シ＜、電極（ｊ’ｌｉｌバクーン）２の接清か容易にな
し１１，１ないたりでノｉく、　ｎｐ扱１゜との１１Ｘ
１になんら（ｉｉｉ　ｉｑ二ず１没が段＆Ｊられてぃな
いので、試料４に加えられる静電吸；１１カが試：ｌ゛
Ｉ　／Ｅ”：体にゎたって均一に加えられず、試料と絶
縁膜とのなしのが良くないという問題がある。

絶縁膜３に有機系１Ｍ脂薄ｊ模を用いることも提案され
たが、それは前記した弾性の点では’Ａ）果かあるもの
の熱伝導率の点で問題がある。前記した如く、処理チェ
ンバ５内は１０００℃程瓜の１０」温状態にあり、試料
を冷却する目的で冷却手段か設けられるのであるが、絶
縁１１Ｑ　３か樹脂刊料製のものであると、冷却手段が
その機能を十分に達しｆ４７ないことになる。

（４）発明の１」的 本発明は上記従来の問題点に渇み、試料との接触面４１
ｖが増大せしめられ、試料に良くなじめ、放熱効果か大
で、試料の剥離か容易になされうる絶縁膜を其備した静
電チャックを提供することを１」的とする。

（５）発明の構成 そしてこの目的は本発明によれば、金ＩＦｊＸ板の上に
放熱性シリコーンプリプレーグから成る第１に色縁股と
、該第１絶縁股上に電極として形成されノこｔ同パター
ンと、該ｔｌ＝１パターン」−にシリコーンコムから成
る第２絶縁映が設りられＣ成ることを１１！ｆ徴とする
静電チャックを提供することによって達成され、また、
前記第２絶縁映は放メソシ性シリコーンコムシー１−に
よっ゛Ｃ構成してもよく、更に、前記第１絶Ｗ３、膜は
格子状のｌ＋Ｉ’ｉか形成されたノリコーンコムによっ
て＋１４成してもよい。

（０）発明の実施例 以下本発明実施例を図面によって詳述する。

第４図に本発明の第１実施例か１υｊ面図で示され、同
図においζ、２０はへＩ２板、２１は第１絶縁＋１Ｑ、
２２は第２絶縁膜、２３は銅パターンを示す。　Ａ　Ｉ
２４及２０の下刃には第２図に示した冷却用ブロック９
に力１似の冷却用ブＩ−ノックが配置される。銅パター
ン２３は第１図の電極２に対応する。

第１１色縁ｌｊ東２１はシリニｌ−ンこコムをカラスク
ｌ’１スに浸透させノこシリコーンブリブレーク２０の
上に接着することによっ゛（形成され、第１絶縁脱２１
の上にｔｌｊｌパターン２３が接着され、この＃ｌｉＩ
パターン２；３の上には、シリｍｌーンゴムをスクリー
ン印刷を数回給・（り返して１００．＋１ｍのｊ′７．
さのものにした第２絶縁１ｔｓ）２ｚか形成される。

第１絶に３、膜のシリコーンプリプレーグは２００μｍ
の１！Ｉ′さのものであり、これによってＢ４に２０と
銅パターン２３との間を絶縁し、それと同時に静電チャ
ック面に弾性をもたせ、試料（被吸着物）との密省性を
良好なものとすると同時に、８ｓ’Ｃ料の放熱性を＋ｌ
’ｔｉめることが可能となる。

第５図は第４図の実施例を製造する工程のフロ−チャー
トである。Δはアルミ加工を示し、この工程において、
アルミニウム仮２０は平面度が０．０１ｍｍ程度に仕上
げられるか、その表面は粗く凹凸に加工される。

Ｂはシリコーンプリプレーグ製作」二程を示し、この工
程でガラスフ１」スに放り１５性シリコーンゴムを浸透
さ−Ｕて第１絶縁１１ｔＡ２１を作る。

Ｃは銅板接着、パターン形成工程を示し、この工程で銅
（及をエツチングして銅パターンを形成し、それを第１
絶縁股２１にプレス接着するくＩ〕）。

巳はスクリーン印刷による薄膜形成工程で放！；１シ性
シリコーンゴノ、のスクリーン印刷を数回繰り返し第２
絶縁映（シリ−２−ンコノ・−１−ヶインク）２２を形
成する。

１・゛はキュアー上程°Ｃ、プラズマ処理によって第２
絶縁股２２の表面を硬化し、次いでソリコーンゴムを（
１旧４）シ、これによって絶縁膜は完成する（Ｇ）。ｉ
ｉｉ＋記した硬化によって試れ１が絶縁膜から見合よ＜
　Ｐ：Ｉ［脱されうる。

第６図と第７図は本発明の第２実施例の断面図と当該第
２実施例を製造する工程の）ＩＵ−チャー１・で、第４
図にンバした部分および第５図に示した工程と同し部分
おまひ工程は同じ名１号で示す。

第７図の工程においては、第２絶縁股として、ノリコー
ンコムコーう一インク２２の代りにシリコ−ンゴム・シ
ート２２ａを接着しく］））、キＪ、アー（１２）の後
にこのシリコーンコムシーＩ・をラソピンクにより１０
０．ｃｚｍの厚さまてＩＪ　川しく　Ｆ’　）　、絶Ｍ
ｉ膜は完成する（Ｇ）。第２実施例の）ｈｉ造は第４図
に示す構造と同（４νごあるか、第２絶ＦｆＪＡ　ＩＩ
Ａ　２２　ａか、第４図に示したシリコーンコムコーチ
インクに代えてシリコーンゴムシートである点が異なる
。

またこの第２実施例においては、第２絶縁映２２ａの平
面度が高められ、試料（被吸着物）の接触をより確実に
することが可能となる。

第８図は本発明の第３実施例を示し、第１絶縁１１Ａ２
１ａとして、シリコーンゴムに格子状に溝２４を付ける
。第３実施例においてはより弾性を増ず゛　ことができ
、試料（被吸着物）とのなしみが良くなる効果がある。

（７）発明の効果 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、シリコ
ーンゴムを均一な厚さでコーティングすることができる
ので、一定の品質の、放熱性のよい静電チャックの製造
が可能となる。また、第１絶縁膜に弾性のあるシリコー
ンプリプレーグを用いることにより、チャック表面の弾
性を増大させるという効果がある。更に、第２絶縁膜を
プラズマ硬化処理によりキュアーすることにより、試料
（被吸着物）の剥離が良好になされる効果があり、これ
らの効果は、半導体装置製造歩留りの向上に寄与すると
ころ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の静電チャックの断面図、第２図は静電チ
ャックが用いられるプラズマ処理装置の断面図、第３図
は従来の静電チャックの絶縁膜の断面図、第４図、第６
図、第８図は本発明の第１、第２、第３実施例の断面図
、第５図と第７図は本発明の第１実施例と第２実施例を
製造する工程のフローチャートである。 ２−電極、３−絶縁膜、４−試料、５−処理チェンバ、
６−電極、７−１（１’発振器、電源、２０−　　へｌ
板、２１．２１ａ−第１絶縁膜、２２．２２ａ−第２船
色縁膜、２３−１１″Ｉパターン、Ａ−−−へｌ加」二
工程、Ｂ−シリコーンプリプレーグ製作工程、Ｃ−銅板
接着、パターン形成工程、Ｄ−プレス接着工程、Ｅ−−
一第２絶縁膜形成工程、Ｆ−キュア一工程、　Ｆ’−シ
リコーンゴムシーｌ−研磨工程、Ｇ−・−完成 第１図 第２図 ｔｓ４図 ０ 第５図 第６図　　　　　　　　第８図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属板の上に放熱性シリコーンプリプレーグから
   成る第１絶縁股と、該第１絶縁膜上に電極として形成さ
   れた銅パターンと、該荊パターン上にシリコーンゴムが
   ら成る第２絶縁＋１Ｑが設けられＣ成ることを特徴とす
   る静電チャック。
2. （２）前記第２絶縁股が放ｔ：ハ性シリコーンコムシー
   トであることを特徴とする特許ｉ１ｉ’？求の範囲第１
   項記載の静電チャック。 （３１Ｍｌ記第１絶縁膜が格子状の溝が形成されたシリ
   コーンゴムであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の静電チャック。