JPS60197335A - 静電チヤツク装置 - Google Patents
静電チヤツク装置Info
- Publication number
- JPS60197335A JPS60197335A JP4856784A JP4856784A JPS60197335A JP S60197335 A JPS60197335 A JP S60197335A JP 4856784 A JP4856784 A JP 4856784A JP 4856784 A JP4856784 A JP 4856784A JP S60197335 A JPS60197335 A JP S60197335A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric layer
- electrode
- electrostatic chuck
- dielectric
- chuck device
- Prior art date
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の肢術分野〕
本発明は、導電材料や半導体材料からなる試料を加工或
いは検査するにあたって、これらの試料を電気的に固定
保持する静電チャック装置に関する。
いは検査するにあたって、これらの試料を電気的に固定
保持する静電チャック装置に関する。
半導体ウェハを加工或いは検査する工程においては、ウ
ェハを加工機や検査機の所定部位に固定保持することが
必要となる。特に、つｉハ上に微細なパターンを描画し
多数のトランジスタを形成する集積回路の製作において
は、ウェハを平坦な面に確実に固定することが必要であ
る。。
ェハを加工機や検査機の所定部位に固定保持することが
必要となる。特に、つｉハ上に微細なパターンを描画し
多数のトランジスタを形成する集積回路の製作において
は、ウェハを平坦な面に確実に固定することが必要であ
る。。
従来、このような場合の保持手段としては機械式、真空
式（流体の圧力差を利用したもの）及び電気式のチャッ
ク機構が用いられている。これらのチャックの中で電気
式のものは、試料の平坦度を良くして固定することがで
き、且つ取扱いが簡単であるため、半導体製造技術分野
において特に有用である。
式（流体の圧力差を利用したもの）及び電気式のチャッ
ク機構が用いられている。これらのチャックの中で電気
式のものは、試料の平坦度を良くして固定することがで
き、且つ取扱いが簡単であるため、半導体製造技術分野
において特に有用である。
電気式チャック、即ち電気的に試料を固定保持する静電
チャック装置は、２つの互いに反対に荷電されたコンデ
ンサ板の吸引力を利用するもので、一般に第１図に示す
如く電極１．誘電層２．直流電源３及び導電性（半導体
も含む）の試料４から構成される。このような静電チャ
ック装置における試料４の吸着力Ｆは電極１と試料４と
の間の誘電層２に大きく影響され、一般に次式で示され
る。
チャック装置は、２つの互いに反対に荷電されたコンデ
ンサ板の吸引力を利用するもので、一般に第１図に示す
如く電極１．誘電層２．直流電源３及び導電性（半導体
も含む）の試料４から構成される。このような静電チャ
ック装置における試料４の吸着力Ｆは電極１と試料４と
の間の誘電層２に大きく影響され、一般に次式で示され
る。
但し、εＤは真空誘電率、εＢは誘電層２の比誘電率、
Ｓは対向面積、■は印加電圧、ｔは誘電層２の厚さであ
る。上記式から判るように誘電層２の厚さｔが薄い程、
ざらに誘電１１２の比誘電率εＢが大きい程低電圧で使
用することが可能である。また、誘電層２には試料４が
繰返し固定されるため、耐摩耗性及び耐圧性が要求され
る。
Ｓは対向面積、■は印加電圧、ｔは誘電層２の厚さであ
る。上記式から判るように誘電層２の厚さｔが薄い程、
ざらに誘電１１２の比誘電率εＢが大きい程低電圧で使
用することが可能である。また、誘電層２には試料４が
繰返し固定されるため、耐摩耗性及び耐圧性が要求され
る。
公知の英国特許第１４４３２１号では、静電チャック板
としてマイカ、ポリエステル或いはチタン酸バリウムで
作られた誘電層が示されているが、これらの材料は電極
に付着させるために接着剤を使用しなければならず、こ
のため電極の清らかさが接着剤によって大きく失われる
と云う欠点がある。
としてマイカ、ポリエステル或いはチタン酸バリウムで
作られた誘電層が示されているが、これらの材料は電極
に付着させるために接着剤を使用しなければならず、こ
のため電極の清らかさが接着剤によって大きく失われる
と云う欠点がある。
また、特願昭５５−１４５３５１号公報では、誘電層材
料が電極材料の酸化物、特に陽極酸化物で構成されてい
ることが特徴となっているが、この場合誘電層の厚さを
５００［人］以下とすると試料の繰返し固定、製作時及
び使用時の取扱いによって簡単に傷が入ってしまい、誘
電層の絶縁不良を招く、酸化膜誘電層を厚くすることに
よってこれらのことを防止できるとしても、この場合電
極材料とその酸化物の熱膨張係数が異なるために、製作
時或いは使用時の温度変化等によって平面度が良くなけ
ればならない静電チャック板が変形してしまうといった
欠点が生じる。第２図に示す如く、例えば絶縁誘電層の
厚さをｈｌ、電極板の厚さをｈ２としてその比を横軸に
、縦軸に半径５０［ｍ］の円板の反り量ωをとると、計
算によると１［℃］の温度変化でアルミ電極上にＡｌ２
Ｏ３の絶縁誘電層がついた場合は第３図のように変形す
る。これに対して比較的熱膨張係数の近いチタンとＡｌ
２Ｏ３との組合わせを計算すると、反り量ωをかなり小
さくすることができる。図から判るように温度変化に対
して上記方法（ｌ１８極酸化による絶縁膜を誘電層とし
て用いる方法）は熱変形の点から問題が残り、さらにポ
ーラスな部分の誘電率が略１となり、誘電′層全体の比
誘電率も減少し、吸着力が目標より大幅に低下する等の
問題があった。
料が電極材料の酸化物、特に陽極酸化物で構成されてい
ることが特徴となっているが、この場合誘電層の厚さを
５００［人］以下とすると試料の繰返し固定、製作時及
び使用時の取扱いによって簡単に傷が入ってしまい、誘
電層の絶縁不良を招く、酸化膜誘電層を厚くすることに
よってこれらのことを防止できるとしても、この場合電
極材料とその酸化物の熱膨張係数が異なるために、製作
時或いは使用時の温度変化等によって平面度が良くなけ
ればならない静電チャック板が変形してしまうといった
欠点が生じる。第２図に示す如く、例えば絶縁誘電層の
厚さをｈｌ、電極板の厚さをｈ２としてその比を横軸に
、縦軸に半径５０［ｍ］の円板の反り量ωをとると、計
算によると１［℃］の温度変化でアルミ電極上にＡｌ２
Ｏ３の絶縁誘電層がついた場合は第３図のように変形す
る。これに対して比較的熱膨張係数の近いチタンとＡｌ
２Ｏ３との組合わせを計算すると、反り量ωをかなり小
さくすることができる。図から判るように温度変化に対
して上記方法（ｌ１８極酸化による絶縁膜を誘電層とし
て用いる方法）は熱変形の点から問題が残り、さらにポ
ーラスな部分の誘電率が略１となり、誘電′層全体の比
誘電率も減少し、吸着力が目標より大幅に低下する等の
問題があった。
本発明の目的は、電極材料と誘電層材料とを特に一致さ
せることなく、高い比誘電率を持つ誘電材料を自由に選
択することができ、且つ低電圧で使用でき、機械的強度
及び耐摩耗性の向上をはかり得る静電チャック装置を提
供することにある。
せることなく、高い比誘電率を持つ誘電材料を自由に選
択することができ、且つ低電圧で使用でき、機械的強度
及び耐摩耗性の向上をはかり得る静電チャック装置を提
供することにある。
本発明の骨子は、誘電層を気相成長法によって形成する
ことにある。
ことにある。
即ち本発明は、電極の一生面を誘電層で被覆してなり、
該誘電層上に配置される導電性若しくは半導体試料を電
気的に固定保持する静電チャック装置において、前記誘
電層として、前記電極の一生面に（ヒ学気相成長法（Ｃ
ＶＤ法）によって誘電である。
該誘電層上に配置される導電性若しくは半導体試料を電
気的に固定保持する静電チャック装置において、前記誘
電層として、前記電極の一生面に（ヒ学気相成長法（Ｃ
ＶＤ法）によって誘電である。
本発明によれば、電極材料の酸化で誘電層を形成する場
合と異なり、ＣＶＤ法を利用することにより、誘電材料
を自由に選択することが可能であり、基板と誘電層との
熱膨張係数を合わせて静電チャックを構成することがで
きる。また、純粋でピンホールがなく、密着性の良い、
メッキ速度の速く、薄いメッキ層が比較的簡単に得られ
る。さらに、接着剤を使用する必要もなく、長期間の使
用でも劣化するこ、とがない。また、被着材料の選択に
より誘電層の機械的強度及び耐摩耗性を十分大きくする
ことができる。
合と異なり、ＣＶＤ法を利用することにより、誘電材料
を自由に選択することが可能であり、基板と誘電層との
熱膨張係数を合わせて静電チャックを構成することがで
きる。また、純粋でピンホールがなく、密着性の良い、
メッキ速度の速く、薄いメッキ層が比較的簡単に得られ
る。さらに、接着剤を使用する必要もなく、長期間の使
用でも劣化するこ、とがない。また、被着材料の選択に
より誘電層の機械的強度及び耐摩耗性を十分大きくする
ことができる。
第４図は本発明の一実施例に係わる静電チャック装置の
概略構成を示す断面図である。図中１１はＡｌ２Ｏ３か
らなる絶縁性基板であり、この基板１１上には後述する
ようにＣＶＤ法によりチタン合金からなる金属電極１２
が被着されている。
概略構成を示す断面図である。図中１１はＡｌ２Ｏ３か
らなる絶縁性基板であり、この基板１１上には後述する
ようにＣＶＤ法によりチタン合金からなる金属電極１２
が被着されている。
４ｋｆｌｌｌｌＮｉ １９ トに−１，ｔ−ｓ述ｔルＪ
：つに：Ａ Ｉ ２０ａからなる絶縁誘電層１３が被着
されている。この絶縁誘電層１３上には、試料１−４と
しての半導体ウェハ等が配置される。そして、試料１４
と電極１２との間にスイッチ１５を介して直流電源１６
が接続されるものとなっている。
：つに：Ａ Ｉ ２０ａからなる絶縁誘電層１３が被着
されている。この絶縁誘電層１３上には、試料１−４と
しての半導体ウェハ等が配置される。そして、試料１４
と電極１２との間にスイッチ１５を介して直流電源１６
が接続されるものとなっている。
ここで、上記電極１２及び誘電層１３の形成方法はそれ
ぞれ次の通りである。即ち、電極１２の形成には、ソー
スとしてＴｉＣ１４＋ＴａＣＩを、キャリアガスとして
Ａｒ若しくは１−１ｅを用いたＣＶＤ法ニヨリ、温度１
３００〜１４００［℃コで基板１１上にＴ Ｉ −Ｔａ
合金膜を成長形成した。
ぞれ次の通りである。即ち、電極１２の形成には、ソー
スとしてＴｉＣ１４＋ＴａＣＩを、キャリアガスとして
Ａｒ若しくは１−１ｅを用いたＣＶＤ法ニヨリ、温度１
３００〜１４００［℃コで基板１１上にＴ Ｉ −Ｔａ
合金膜を成長形成した。
また、誘電層１３の形成には、ソースとしてＡｌＣ４を
、キャリアガスとしてＨ２＋ＣＯを用いたＣＶＤ法によ
り、温度８００〜１０００［℃］で上記電極１２上にＡ
ｌ３Ｏ３膜を成長形成した。
、キャリアガスとしてＨ２＋ＣＯを用いたＣＶＤ法によ
り、温度８００〜１０００［℃］で上記電極１２上にＡ
ｌ３Ｏ３膜を成長形成した。
ここで、ＣＶＤ法による膜形成は膜形成速度が速く、必
要とする膜を制御性良く形成できるので、上記電極１２
及び誘電層１３は略設計通りに形成することができた。
要とする膜を制御性良く形成できるので、上記電極１２
及び誘電層１３は略設計通りに形成することができた。
上記のように構成された静電チャック装置を用い、シリ
コンウェハ等の半導体試料を誘電層１３上に載置し、前
記電源１６からの直流電圧を試料１４と電極１２との間
に印加したところ、十分なチャッキング力を得ることが
できた。そしてこの場合、誘電層１３としてＡｌ２Ｏ３
を用いているので、基板１１と誘電層１３との熱膨張係
数が略等しくなり、これらの熱膨張係数の差による変形
（反り）は見られなかった。また、Ａｌ２Ｏ３の比誘電
率が大きいことから、十分大きいチャッキング力を得る
ことができた。さらに、Ａｌ２Ｏ３からなる誘電層１３
の対摩耗性及び対圧性は十分大きいものであるので、試
料の繰返し固定に片しても誘電層１３が摩耗或いは破損
する等の不都合は全く見られなかった。
コンウェハ等の半導体試料を誘電層１３上に載置し、前
記電源１６からの直流電圧を試料１４と電極１２との間
に印加したところ、十分なチャッキング力を得ることが
できた。そしてこの場合、誘電層１３としてＡｌ２Ｏ３
を用いているので、基板１１と誘電層１３との熱膨張係
数が略等しくなり、これらの熱膨張係数の差による変形
（反り）は見られなかった。また、Ａｌ２Ｏ３の比誘電
率が大きいことから、十分大きいチャッキング力を得る
ことができた。さらに、Ａｌ２Ｏ３からなる誘電層１３
の対摩耗性及び対圧性は十分大きいものであるので、試
料の繰返し固定に片しても誘電層１３が摩耗或いは破損
する等の不都合は全く見られなかった。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記誘電層の材料はＡｌ２Ｏ３に限るもの
ではなく、ＣＶＤ法で形成できる比較的誘電率の大きい
絶縁材料を適宜選択することが可能である。但し、静電
チャック板の熱変形を少なくするには、基板材料と誘電
層材料とを同じ材料にした方がよい。また、前記電極材
料はチタン合金に限るものではなく、各種の金属を用い
ることが可能である。さらに、前記絶縁基板の代りに金
属基板を用い、これを電極として兼用するようにしても
よい。また、誘電層を形成するためのＣＶＤ法の各種条
件は、形成すべき膜の材料及び膜厚等に応じて適宜窓め
ればよい。さらに、誘電層の形成にはＣＶＤに限らず、
ＰＣＶＤ （プラズマ気相成長）法を用いてもよく、ま
たＰＶＤ（物理気相蒸着）法を用いることも可能である
。
い。例えば、前記誘電層の材料はＡｌ２Ｏ３に限るもの
ではなく、ＣＶＤ法で形成できる比較的誘電率の大きい
絶縁材料を適宜選択することが可能である。但し、静電
チャック板の熱変形を少なくするには、基板材料と誘電
層材料とを同じ材料にした方がよい。また、前記電極材
料はチタン合金に限るものではなく、各種の金属を用い
ることが可能である。さらに、前記絶縁基板の代りに金
属基板を用い、これを電極として兼用するようにしても
よい。また、誘電層を形成するためのＣＶＤ法の各種条
件は、形成すべき膜の材料及び膜厚等に応じて適宜窓め
ればよい。さらに、誘電層の形成にはＣＶＤに限らず、
ＰＣＶＤ （プラズマ気相成長）法を用いてもよく、ま
たＰＶＤ（物理気相蒸着）法を用いることも可能である
。
その他、本発明の要旨を逸脱範囲で、種々変形して実施
することができる。
することができる。
第１図は従来装置の概略構成を示す断面図、第２図及び
第３図はそれぞれ従来の問題点を説明するためのもので
第２図は静電チャック板の厚さ及び反り量を表わす模式
図、第３図は静電チャック板の変形量を示す特性図、第
４図は本発明の一実施例に係わる静電チャック装置の概
略構成を示す断面図である。 １１・・・Ａｌ２Ｏ３基板（絶縁性基板）、１２・・・
Ｔ １−Ｔａ膜（金属電極） 、１３・＝Ａ Ｉ２０３
膜（絶縁誘電層）、１４・・・シリコンウェハ゛（半導
体試料）、１５・・・スイッチ、１６・・・直流電源。 出願人代理人 弁・埋土 鈴江武彦
第３図はそれぞれ従来の問題点を説明するためのもので
第２図は静電チャック板の厚さ及び反り量を表わす模式
図、第３図は静電チャック板の変形量を示す特性図、第
４図は本発明の一実施例に係わる静電チャック装置の概
略構成を示す断面図である。 １１・・・Ａｌ２Ｏ３基板（絶縁性基板）、１２・・・
Ｔ １−Ｔａ膜（金属電極） 、１３・＝Ａ Ｉ２０３
膜（絶縁誘電層）、１４・・・シリコンウェハ゛（半導
体試料）、１５・・・スイッチ、１６・・・直流電源。 出願人代理人 弁・埋土 鈴江武彦
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）電極の一生面を誘電層で被覆してなり、該誘電層
上に配置される導電性若しくは半導体試料を電気的に固
定保持する静電チャック装置において、前記誘電層は前
記電極の一生面に化学気相成長法によって誘電材料を被
着してなるものであることを特徴とする静電チャック装
置。 （２前記電極は、表面平坦な絶縁性基板上に形成された
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の静電チャック装置。 （３）前記電極は、表面平坦な金属基板からなるもので
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
チャック装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4856784A JPS60197335A (ja) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | 静電チヤツク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4856784A JPS60197335A (ja) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | 静電チヤツク装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60197335A true JPS60197335A (ja) | 1985-10-05 |
Family
ID=12806969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4856784A Pending JPS60197335A (ja) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | 静電チヤツク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60197335A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62157752A (ja) * | 1985-12-29 | 1987-07-13 | Kyocera Corp | 静電チヤツク |
| JPS62286248A (ja) * | 1986-06-05 | 1987-12-12 | Toto Ltd | 静電チヤツク板及びその製造方法 |
| JPS62286247A (ja) * | 1986-06-05 | 1987-12-12 | Toto Ltd | 静電チヤツク板及びその製造方法 |
| EP3439427A1 (en) * | 2017-07-31 | 2019-02-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Structure, planar heater including the same, heating device including the planar heater, and method of preparing the structure |
-
1984
- 1984-03-14 JP JP4856784A patent/JPS60197335A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62157752A (ja) * | 1985-12-29 | 1987-07-13 | Kyocera Corp | 静電チヤツク |
| JPS62286248A (ja) * | 1986-06-05 | 1987-12-12 | Toto Ltd | 静電チヤツク板及びその製造方法 |
| JPS62286247A (ja) * | 1986-06-05 | 1987-12-12 | Toto Ltd | 静電チヤツク板及びその製造方法 |
| EP3439427A1 (en) * | 2017-07-31 | 2019-02-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Structure, planar heater including the same, heating device including the planar heater, and method of preparing the structure |
| US10917942B2 (en) | 2017-07-31 | 2021-02-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Structure, planar heater including the same, heating device including the planar heater, and method of preparing the structure |
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