JPS63194345A

JPS63194345A - 静電チヤツク

Info

Publication number: JPS63194345A
Application number: JP62026319A
Authority: JP
Inventors: Munenori Kanai; 宗統金井; Seitaro Matsuo; 松尾　誠太郎; Sunao Ishihara; 直石原; Hiroo Kinoshita; 博雄木下
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-02-09
Filing date: 1987-02-09
Publication date: 1988-08-11
Anticipated expiration: 2009-07-06
Also published as: JPH0652758B2

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）発明の属する技術分野本発明は、半導体素子製造工程におけるドライエツチン
グによる回路パターンの形成において、半導体素子基板
（以下ウェハと言う）の保持固定と、ウェハの温度を能
率よく制御するために用いる静電チャックに関するもの
である。

（２）従来の技術とその問題点半導体素子の製造工程では、ウェハ上に絶縁物質、導体
または半導体物質の膜を順次コーティングしているが、
積層毎に微細なパターンをドライエツチングで形成しな
がら膜を積層していく必要がある。この回路パターンの
形成は、前記によりコーティングされた膜上にレジスト
と呼ばれる高分子材料を塗布したのち、電子ビーム、紫
外線。

Ｘ線などで回路パターンをそのレジストに露光・現像し
て得たものをマスクとして、ドライエツチングにより回
路パターンを膜に転写して加工している。

近年、このドライエツチング装置には、高周波グロー放
電現象や電子サイクロトロン共鳴現象によるプラズマを
利用した装置が、回路パターンの微細化に適しているた
め、多用され始めてきた。

ところが、これらの装置では、ガスプラズマとの化学反
応熱やイオンまたは電子などの入射エネルギーなどによ
って前記マスク及びウェハを加熱している。従って、十
分な放熱が為されない場合には、耐熱性に乏しいレジス
トが変質するため、正確なパターンが転写出来ない。ま
た逆に、冷却が為されすぎると、被加工膜の蒸気圧が低
い場合には反応の進行が妨げられたり、反応生成物の除
去に時間を要するため、生産性が低下する等の欠点があ
る。従って、被加工膜を効率よ（ドライエツチングする
には、被加工膜の温度をレジストの変質が生ぜず、且つ
生産性も低下しない温度に制御する必要がある。このた
めに、温度制御された静電チャックにウェハを吸着保持
させ、熱伝導により被加工膜の温度を制御する方法がと
られている。

静電チャックが用いられる理由は、■ドライエツチング
が１０−　’　−１０−”Ｔｏｒｒ程度の真空中加工と
なるため、熱伝導が放射や対流に比べはるかに有効な温
度制御手段となるが、単にウェハを温度制御面に載せた
だけでは点接触となり接触面間に真空層の介在を許し熱
伝達が極端に損なわれること、■静電チャックが真空中
でウェハを吸着保持出来る唯一の手段であること、並び
に、■ドライエツチング面へのゴミの落下付着によるパ
ターンの欠陥生成に対応するにはドライエツチング面を
重力方向に対し下向きまたは横向きにする方法が採用さ
れ始めており、この場合、重力ウェハが下方に落下しな
いようにしっかりと固定保持する必要があり静電チャッ
クはこの要求を満足するものであること等である。即ち
、正・負電荷間の電荷クーロン力（以下静電力という）
で、通常１０μｍ以上のたわみを持つウェハを温度制御
面に密着させ、真実の接触面積を増すことでウェハの熱
が温度制御面に効率よく伝わるようにすること、及びド
ライエツチング面が横または下向きになってもウェハが
落下しないように固定保持することのために静電チャッ
クが使われる。

第１図は、高周波グロー放電現象を利用したドライエツ
チング装置に用いられる従来の静電チャックの例であっ
て、１は加工室、２は対向電極板、３は金属製の水冷電
極、４は真空排気口、５はエツチングガスを供給するた
めのガスパルプ、６は冷水電極３に冷却水を供給するた
めのウォータバルブ、７は水量計、８はグロー放電プラ
ズマ、９はグロー放電させるための高周波電源、１０は
グロー放電の効率化のためグロー放電プラズマ８との回
路インピーダンスを整合させるマツチング回路、１１は
ウェハ、１２は高絶縁耐圧の高分子フィルム、１３は導
電性で軟質の導電ゴム板、１４は静電チャック用の高圧
直流電源、１５は高圧直流電源１４への高周波入力をカ
ントしこれを保護するためのフィルタ回路、１６は正電
荷、１７は負電荷である。

第１図に示した静電チャックは、対向電極板２と水冷電
極３間の高周波グロー放電によるセルフバイアス電位（
マイナスｌｋｖ近辺）によってウェハ１１上に蓄積され
る負電荷１７と、これに対応して高圧直流電源１４によ
り導電ゴム板１３に蓄積される正電荷１６間の静電力と
でウェハ１１を高分子フィルム１２に密着させてウェハ
１１と水冷電極３間の熱伝導を効率化させるように構成
されたもので、４電ゴム板１３はゴムの柔らかさを利用
して高分子フィルム１２面をウェハ１１の曲率や凹凸に
沿わせ、より密着の度合を高めるために用いられている
。従って、静電チャックは、負電荷１７と正電荷１６間
を絶縁する高分子フィルム１２と、水冷電極３上に埋め
こまれた導電ゴム板１３との２層で構成され、回路的に
はグロー放電プラズマ８の導電性を利用しているため、
水冷電極３にフィルタ回路１５をし介して高圧直流電源
１４を接続しているのみである。尚、エツチングは、主
にグロー放電プラズマ８中の正イオンがセルフバイアス
電位によってウェハ１１上に蓄積された負電荷１７に吸
引され、被加工物と反応するとともに、それをスパッタ
リングすることによる。

第２図は、電子サイクロトロン共鳴現象を利用したドラ
イエツチング装置に用いられる静電チャックであって、
１８はマイクロ波発生装置、１９は高周波共振空洞、２
０は高周波共振空洞１９に磁界を与えるための電気コイ
ル、２１は石英製の隔壁板、２２はマイクロ波の波長、
磁界の大きさ、高周波共振空洞１９の共振条件で定まる
電子サイクロトロン共鳴現象によって生じる励起プラズ
マ、２３は励起プラズマ２２中の正イオンを加工室に吸
引加速して取出すための導電性で無数の穴がおいている
取出し電極、２４は取出し電極２３に負電位を与える直
流負電源、２５はウェハ１１上への正イオンの蓄積を防
止する導電性で接地された中和電極であり、正イオンの
衝突によってここから電子を発生飛散させ、ウェハ１１
上の正イオンに吸着中和させるもので、これは正イオン
が蓄積されすぎると正電荷同志が反発するため励起プラ
ズマ８中の正イオンがウェハ１１上に到達し得ないため
に用いられるものである。また、２６は２つに分割され
た導電ゴム板１３間を電気的に絶縁する絶縁体であって
、導電ゴム板１３の一方は高圧直流正電源１４ａに接続
され、他方は高圧直流負電源１４ｂに接続されている。

第２図に示した静電チャックは、２つに分割された導電
ゴム板１３に蓄積される正電荷１６、及び負　。

電荷１７と、これに対応してウェハ１１に蓄積される正
・負電荷間の静電力とで、ウェハ１１を高分子フィルム
１２に密着させ、ウェハ１１と水冷電極３間における熱
伝達を効率化させるために設けられており、導電ゴム板
１３は、ゴムの柔らかさを利用してウェハ１１と高分子
フィルム１２間の密着の度合を高めるために設けられて
いる。静電チャックは、正・負電荷間を絶縁する高分子
フィルム１２と絶縁体２６、並びに２つの分割された導
電ゴム板１３とで構成され、回路的には高純度珪素（Ｓ
ｉ）であるウェハ１１の半導電性を利用していることに
なり、半導電性のウェハ１１を通って電流が接地される
とき、高分子フィルム１２を絶縁層として用いかつウェ
ハ１１と２つに分割された導電ゴム板１３とを電極とす
るように構成されたとみなされる２つのコンデンサの直
列接続に等しい回路となり、このコンデンサに充電され
る正・負電荷がウェハ１１に静電力を与えていることに
なる。尚、エツチングは、ウェハ１１上に到達する主と
して正のイオンが被加工物と反応するとともに、これを
スパツタリングすることによる。

このようなウェハ１１に静電力を与えるには、ウェハ１
１に電荷を蓄積せねばならないが、この電荷の蓄積にグ
ロー放電プラズマ８の導電性を利用したのが第１図に示
した静電チャックであり、一方つエバ１１の半導電性を
利用したのが第２図に示した静電チャックであって、第
１図及び第２図は、ウェハ１１に対する電荷の蓄積方法
に２通りあることを示したに過ぎない。何れにしても、
従来のドライエツチング装置に用いられる静電チャック
のウェハ保持の主要部は、導電ゴム板１３と高分子フィ
ルム１２で構成されていることに変わりはない。

また、これら第１図及び第２図に示した従来の静電チャ
ックは、もともとウェハ１１の着脱性能が悪く、特に高
圧直流電源１４．１４　ａ　、　１４　ｂの印加電圧を
高めると、この傾向が顕著となるので、通常、ウェハ１
１と導電ゴム板１３間の電位差を１〜１．５ｋｖ近辺に
とり、静電力低下によって冷却効率が多少悪化してもウ
ェハ１１の着脱を容易にするのが実情である。以下、従
来の静電チャックにおいてウェハ１１の着脱性能が悪い
理由について説明する。

第３図は従来装置におけるウェハ１１の静電吸着状態を
示したもので、前提として、高分子フィルム１２の表面
の面抵抗は高分子フィルム１２の厚さ方向の抵抗、即ち
、膜抵抗に比べ十分大きいとする。

これは、高分子フィルム１２の面抵抗と膜抵抗との比、
いわゆる、面／膜抵抗比が小さくなると、本来ウェハ１
１に蓄積されるべき負電荷１７が接触点を通して高分子
フィルム１２の表面に移動し、電荷クーロン力に基づ（
静電力がウェハ１１に作用しなくなるためである〔文献
■：精密工学会講演前刷集、６１年巻重隘２１５　、　
Ｐ７３　、金井他〕。２７は吸着面の表面の荒さや凹凸
に基づいて吸着面間に必ず存在する微小空間で、微小空
間２７の抵抗も高分子フィルム１２の膜抵抗に比べ十分
大きいとする。これも微小空間２７の抵抗が小さいと、
やはり前述と同様の理由によりウェハ１１に負電荷１７
が蓄積されないためである。２８は、この微小空間２７
を絶縁層として高分子フィルム１２面に蓄積される膜面
電荷で、膜面電荷２８は印加電圧の極性で負電荷にもな
るが、ここでは正電荷である。また、２９は高分子フィ
ルム１２の内部の有極性分子の電荷双極子が電界の方向
に向きを揃える配向分極であり、この配向分極２９は電
界強度（印加電圧／高分子フィルム１２の厚さ）に対応
して生じ、ウェハ１１や導電ゴム板１３に蓄積される負
電荷１７．及び正電荷■６の大きさと関係するが、ウェ
ハ１１に作用する静電力は配向分極２９でなく蓄積され
る電荷、即ち、負電荷１７と膜面電荷２８、及び負電荷
１７と正電荷１６間の電荷クーロン力の和と考えて差支
えない。

ここで、ウェハ１１の着脱に悪影響を与えるのは膜面電
荷２８と配向分極２９である。電圧の印加や停止に伴う
負電荷１７や正電荷１６の充放電時間が瞬時であるのに
対し、膜面電荷２８は高分子フィルム１２の膜抵抗を介
して微小空間２７に蓄積される。このため、膜面電荷２
８の充放電時間、即ち、時定数Ｔは周知のように高分子
フィルム１２の膜抵抗Ｒと微小空間２７の静電容１ｃの
積で定まるが、膜抵抗Ｒは高分子フィルム１２が絶縁体
であることに変わりがないのでもともと大きく、また、
静電容量Ｃはウェハ１１が高分子フィルム１２に密着す
るほど大きくなる。このため膜面電荷２８による静電力
は無視できない値になるとともに、充放電時間は容易に
分オーダの時間〔文献Ｉ参照〕となる。

一方、配向分極２９にも周知のように高分子の粘弾性に
起因するマグネットの磁化曲線と同様のヒステリシスが
存在し電界強度の増大に伴って配向分極が残留する現象
があり（文献■：精密学会講演前刷集、５４秋、阻３０
５．　Ｐ１９３　、金井他参照）、この残留静電力は電
圧の印加停止後もウェハ１１に負電荷１７を誘引し、数
昼夜に至って持続する。何れにしても、膜面電荷２８は
ウェハ１１が高分子フィルム１２に密着するほど、一方
配向分極２９は電界強度を高めるほど、その影響が顕著
となってくる。

以上説明したように、膜面型＠２Ｂの充放電時間に基づ
く低応答性、並びに配向分極２９のヒステリシスに基づ
く残留静電力の持続性は、印加電圧を高めるほどウェハ
１１の着脱を困難にさせ、併せて高静電力化を阻む要因
となっている等の欠点がある。

（３）発明の目的本発明の目的は、膜面電荷の充放電時間又は絶縁膜の分
極ヒステリシス等に基づ（ウェハの低着脱応答性を解決
した高応答、高静電力で、且つ熱伝達効率も高い静電チ
ャ・ツクを提供することにある。

（４）発明の構成（４−１）発明の特徴と従来の技術との差異本発明は、
高分子フィルム等の絶縁膜上、即ちウェハを静電吸着す
る面上に平面的に間隔をあけるように導電ゴム、プラス
チック等の導電性樹脂材料板を部分的に配置結合したこ
とを最も主要な特徴とする。従来の技術とは、樹脂材料
板と高分子フィルムの絶縁膜との上下関係を逆にして絶
縁膜の吸着面上に導電性樹脂材料板を配置したこと、及
び導電性樹脂材料板を平面的には間隔をあけて部分的に
配置して導電性樹脂材料板により絶縁膜とウニへ間の静
電吸着部分と熱接触伝導部分とを互いに分離独立させた
点が異なる。

（４−２）実施例去隻炭二土第４図は本発明の静電チャックにおける静電吸着状態を
示した原理図であって、従来高分子フィルム１２の下に
配置してあった導電ゴム板１３を高分子フィルム１２の
上に間隔を開けて即ち、平面的に見た場合に部分的に配
置しである。ここで、３０は導電ゴム板１３間の空間部
、３１はウェハ１１に蓄積される負電荷Ａ、３２は導電
ゴム板１３に蓄積される負電荷Ｂ、３３は導電ゴム板１
３下の高分子フィルム１２内の配向分極Ａ、３４は空間
３０下における高分子フィルム１２内の配向分極Ｂ、３
５は下部電極である。

第４図において、ウェハ１１には導電ゴム板１３間にの
み負電荷Ａ３１が蓄積される。これは導電ゴム板１３が
導電性であるため当然であり、導電ゴム板１３に負電荷
Ｂ３２が蓄積される。ウェハ１１に作用する静電力は、
負電荷Ａ３１と膜面電荷２８間、並びに負電荷Ａ３１と
正電荷１６間の電荷クーロン力の和となることは前述し
た通りである。従来の静電チャックと異なるのは、ウェ
ハ１１を高分子フィルム１２の面でなり、導電ゴム板１
３の面に吸着させた点である。こうすると、ウェハ１１
を直接高分子フィルム１２の面に密着させる従来の静電
チャックに比べ、空間３０の厚さに反比例するウェハ１
１と高分子フィルム１２面間の静電容量Ｃを大幅に低減
できるためである。

静電容１ｃの大幅な低減は、これに比例して膜面電荷２
８の充放電時間も大幅に短縮させ、併せて空間３０の厚
さの２乗に反比例する膜面電荷２８による静電力を極小
化させる。従って、ウェハ１１に作用する静電力は、下
部電極３５に蓄積される正電荷１６に基づく高応答の静
電力が主成分であるとみなすことができることになる。

また、高分子フィルム１２内の配向分極は、当然空間３
０が存在しない分だけ電界強度が高い配向分極Ａ３３の
方が配向分極Ｂ３４より大きくなる。但し、配向分極Ａ
３３による残留静電力の影響は、導電ゴム板１３にのみ
限定されるから、ウェハ１１に作用するのは配向分極Ｂ
３４となるが、もともと小さく、さらに空間３０の存在
が残留静電力の影響を無視できる値まで極小化させるこ
とかできる。

このような静電吸着構造となるため、従来ウェハ１１の
着脱性、及びこれに基づき高静電力化を阻む要因となっ
てきた膜面電荷２８並びに配向分極Ｂ３４等による悪影
客を大幅に低減できるので、この分だけ高応答、高静電
力の静電チャンクを実現できる効果がある。

一方、ウェハ１１は導電ゴム仮１３間で静電力を得て、
導電ゴム板１３面に接触していることになる。

このため、導電ゴム板１３の面積分だけ静電力が、空間
３０の面積分だけ接触面が小さくなる。但し、周知のよ
うに接触面の荒さや凹凸に起因する真実接触面積は接触
面の硬さに大きく依存する。従って、従来の高分子フィ
ルム１２に比べ、はるかに柔らかい導電ゴム板１３への
接触となるので、ウェハ１１はより密着の度合を増して
真空層の介在を許さなくなり、これにより熱伝導効率を
、従来より高める効果がある。

加えて、従来と異なり高分子フィルム１２は単なる絶縁
層でよいので、有機材料である必要がな（無機材料でも
よいことになる。例えば、アルミナ（八ｆｆｚ（ｈ）、
酸化珪素（ＳｉＯ□）、或いはチタニア（ＴｉＯ□）な
どあらゆるセラミック材料への置換えが可能となるので
高強度・長寿命、耐環境性（高・低温。

腐食性のガスや薬品など）、或いは精密加工性等セラミ
ックの優れた様々な長所を生かせることは勿論、と（に
セラミックは高分子フィルム１２に比べ比誘電率（高分
子フィルム：約２〜３、Ａ　ｚ　２ｏ、：約１０．　Ｓ
ｉＯ□：約３．５、Ｔｉ（ｈ　：約４５）や熱導電率（
高分子フィルム：約５Ｘ１０−’、Ａ　ｌ　２０３及び
ＳｉＯ□：約５Ｘ１０−”、Ｔｉ０ｚ　：約Ｉ　Ｘｌ０
−２ｃａｌ／ｃｍ　−ｓｅｃ　・’Ｃ）が高いので、こ
れに比例して静電力が大きくなり、また、熱伝達効率も
高まる効果がある。さらに、無機材料には高分子材料に
特有の粘弾性に起因する配向分極ヒステリシス特性が無
く、残留電力が生じないため、ウェハ１１の着脱容易化
にも効果がある。

尚、前述の説明ではウェハ１１を被吸着体としたが、ウ
ェハに限るものでなく、被吸着体が導体又は半導体材料
であれば、あらゆる物体を静電吸着できること、及び導
電ゴム板１３も導電性、且つ軟質であれば、ゴム材料に
限るものでなく、プラスチック等を含む樹脂材料でよい
ことは言うまでもない。

去１副ト二１第５図（Ａ）（Ｂ）は本発明の静電チャックを第１図に
示したグロー放電プラズマを利用したドライエツチング
装置に応用した実施例で、特に静電チャックの構造を示
した断面図である。

第５図（Ａ）は絶縁膜に従来と同様の高分子フィルム１
２を用いた例で、静電チャックは、金属製の基板３６．
絶縁リング３７．高分子フィルム１２．及び導電性ゴム
板１３間を接着一体化して構成しである。

第５図（Ｂ）は、絶縁膜にセラミック材料を用いた例で
あって、静電チャックは高融点の金属、例えばタングス
テン（Ｗ）、モリブデン（１０）、或いはプラチナ（Ｐ
ｔ）などの金属電極３８を内部に埋込んだセラミック質
静電基板３９と導電ゴム板１３とを接着一体化して構成
しである。

また、第５図（Ａ）及び第５図（Ｂ）において、４０は
ドライエツチング装置と一体の絶縁支持体、４１は静電
チャックと水冷電極３間の導通を確実にするための金属
製のスプリング、４２は静電チャックの組付や保守の容
易化のための着脱に使用する締結ねしである。

このように、第５図（Ａ）及び第５図（Ｂ）とも実施例
−１に示した基本構造を忠実に具体化しである。従って
、従来と同様にグロー放電プラズマの導電性を利用した
電圧印加を行えば、ウェハ１１と基板３６または金属電
極３８間に静電力が作用するので、実施例−１で述べた
様々な効果を十分に発揮でき、ウェハ１１と水冷電極３
間の熱伝達が効率的に為されることは言うまでもない。

失施勇二ユ第６図（Ａ）（Ｂ）は、本発明の静電チャックを第２図
に示した電子サイクロトロン共鳴プラズマを利用したド
ライエツチング装置に応用した実施例であり、特に静電
チャックの構造を示した断面図である。

第６図（Ａ）は絶縁膜に従来と同様の高分子フィルムを
用いた例であって、４３は絶縁基板、４４は絶縁基板４
３上に真空蒸着、スクリーン印刷或いは塗　・布などの
手段により形成した導電性で２つに分割されたシート電
極である。静電チャックは、シート電極４４を有する絶
縁基板４３．絶縁リング３７．高分子フィルム１２．及
び導電ゴム板１３間を接着一体化して構成しである。

第６図（Ｂ）は絶縁膜にセラミック材料を用いた例であ
って、静電チャックは、２つに分割された高融点の金属
電極３８を埋込んだセラミック質静電基板３９と導電ゴ
ム板１３間を接着一体化して構成しである。

また、第６図（Ａ）及び第６図（Ｂ）において、静電チ
ャックは締結ねじ４２によって装置から容易に着脱でき
るようになっている。

このように、第６図（Ａ）及び第６図（Ｂ）とも実実施
例−１で示した基本構造を忠実に具体化しである。従っ
て、従来と同様にウェハ１１の半導電性を利用した電圧
印加を行えば、ウェハ１１とシート電極４４又は金属電
極３８間に静電力が作用するので、実施例−１で述べた
様々な効果を十分に発揮でき、ウェハ１１と水冷電極３
間の熱伝達が効率的に為されることは言うまでもない。

実施斑二土第７図（Ａ）（Ｂ）は本発明の静電チャックにおける導
電ゴム板１３の配列パターンを示した実施例の平面図で
、４５は静電チャック絶縁膜上の静電吸着面である。

第７図（Ａ）は正方形の導電ゴム板１３を一定の間隔を
明けて配列して熱接触面としたパターンの例である。但
し、導電ゴム板１３は実施例−１でも述べたようにウェ
ハの静電吸着面４５上に間隔を開けて配置すればよいか
ら、パターンの形状は正方形に限るものでなく、また、
配列間隔も一定である必要もない。従って、長方形１円
形、三角形、′雲形、星形、十字形や丁字形、或いはこ
れらを組合せた形状など無数のパターンが適用可能で、
また逆に種々のパターンを切抜いた導電ゴム板１３でも
よいことになる。

第７図（Ｂ）は格子形の導電ゴム板１３の例で、逆に言
えば、一枚の導電ゴム板１３から正方形パターンを一定
の間隔で切抜いて静電吸着面４５としたことに等しい。

従って、第７図（Ａ）で述べたように切抜くパターンは
正方形に限るものでな（無数の形状があり、また、配列
の仕方も多々存在する。

このように、導電ゴム板１３の配列パターンは無数に存
在し、何れでもよい。但し、パターンの加工法にしても
プレス、レーザやウオータジエ・ノドによる型取りなど
、接着法にしても接着剤そのものが多種存在するから、
これら加工あるいは接着手段に適した配列パターンを選
択できることは言うまでもない。

一方、導電ゴム板１３は物質中でも摩擦係数が特に大き
なゴム材料の一種であるがゆえに、ウエノ＼の厚さ方向
に作用する静電吸着力と摩擦係数との積で定まるウェハ
の面方向の力に対する抵抗力、即ち、ウェハの保持力を
高める効果がある。例えば、前述したようにウェハを重
力に対し横向き又は下向きにして加工あるいは搬送する
装置においては、ウニへの脱落を防止する効果がある。

（５）発明の効果以−上説明したように、本発明の静電チャックは絶縁膜
上の膜面電荷の充放電時間、或いは絶縁膜の分極ヒステ
リシス等に基づ（、ウェハ着脱の低応答性を大幅に改善
でき、ひいては、この分だけ印加電圧を高められるので
高応答、且つ、高静電力の静電チャックを実現できる利
点がある。

また、従来絶縁膜の下に配置された導電ゴム板を絶縁膜
の上に配置したことにより真実接触面積の増大が図れる
ので、より熱伝導効率の向上が図れる利点、並びに′４
ｆＡ縁膜の無機材料化、例えばセラミック化が多能とな
る利点、即ち、有機材料に比べ誘電率や熱伝導係数が大
きいので静電力や熱伝達効率をさらに高められること、
分極ヒステリシスが無いので着脱がさらに容易となるこ
と、また、高強度、長寿命、耐腐食性及び高精度加工性
などセラミックの優れた数多くの特長を生かせること等
の利点となる。

従って、半導体素子製造工程に用いられるドライエツチ
ング装置に限らず、ドライコーテング装置、例えば電子
ビームや抵抗加熱式の真空蒸着装置、スパッタリング式
の付着装置或いはイオン注入装置等におけるウェハの保
持固定、加工時の温度制御或いは着脱式の搬送装置等に
応用すれば、静電チャックが真空中でウェハをチャッキ
ングできる唯一の手段であることに加え、本発明の静電
チャックの高着脱応答性、高静電力、高保持力或いは高
熱伝達効率などの様々な利点を有効に生かすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はグロー放電プラズマを利用したドライエツチン
グ装置における従来の静電チャック構成例の断面図、第
２図は電子サイクロトロン共鳴プラズマを利用したドラ
イエツチング装置における従来の静電チャック構成例の
断面図、第３図は従来の静電チャックにおける静電吸着
状態を示した断面図、第４図は本発明の静電チャックに
おける静電吸着状態を示した原理図、第５図は本発明の
静電チッヤクを第１図に示したドライエツチング装置に
応用した実施例を示すもので（Ａ）が絶縁膜に高分子フ
ィルムを用いた例を示す断面図であり、（Ｂ）が絶縁膜
にセラミックを用いた例を示す断面図、第６図は本発明
の静電チャックを第２図に示したドライエツチング装置
に応用した実施例を示すもので（Ａ）が絶縁膜に高分子
フィルムを用いた例を示す断面図であり（Ｂ）は絶縁膜
にセラミックを用いた例を示す断面図、第７図（Ａ）（
Ｂ）は本発明の静電チャックにおける導電ゴム板の配列
パターンの具体例を示す平面図である。１・・・加工室、２・・・対向電極板、３・・・水冷電
極、４・・・真空排気口、５・・・ガスバルブ、６・・
・ウォータバルブ、７・・・水量計、８・・バグロー放
電プラズマ、９・・・高周波電源、１０・・・マツチン
グ回路、１１・・・ウェハ、１２・・・高分子フィルム
、１３・・・導電ゴム板、１４・・・高圧直流電源、１
４ａ・・・高圧直流正電源、１４ｂ・・・高圧直流負電
源、１５・・・フィルタ回路、１６・・・正電荷、１７
・・・負電荷、１８・・・マイクロ波発生装置、１９・
・・高周波共振空洞、２０・・・電気コイル、２１・・
・隔壁板、２２・・・励起プラズマ、２３・・・取出し
電極、２４・・・直流負電源、２５・・・中和電極、２
６・・・絶縁体、２７・・・微小空間、２８・・・膜面
電荷、２９・・・配向分極、３０・・・空間、３１・・
・負電荷Ａ、３２・・・負電荷Ｂ、３３・・・配向分極
Ａ、３４・・・配向分極Ｂ、３５・・・下部電極、３６
・・・基板、３７・・・絶縁リング、３８・・・金属電
極、３９・・・セラミック質静電基板、４０・・・絶縁
支持体、４１・・・スプリング、４２・・・締結ねし、
４３・・・絶縁基板、４４・・・シート電極、４５・・
・静電吸着面。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導電性又は半導電性の電極上にウェハを静電吸着
する絶縁膜を有する静電チャックにおいて、該絶縁膜の
前記ウェハを静電吸着する面上に平面的に適宜の間隔が
あけられた導電性樹脂材料板が配置されて、前記ウェハ
と前記絶縁膜との間の静電吸着部分と熱接触伝導部分と
が互いに分離独立されるように構成されたことを特徴と
する静電チャック。
（２）前記絶縁膜が無機材料板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。