WO2015076369A1 - 静電チャック - Google Patents

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WO2015076369A1
WO2015076369A1 PCT/JP2014/080908 JP2014080908W WO2015076369A1 WO 2015076369 A1 WO2015076369 A1 WO 2015076369A1 JP 2014080908 W JP2014080908 W JP 2014080908W WO 2015076369 A1 WO2015076369 A1 WO 2015076369A1
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WO
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electrostatic chuck
top surface
region
conductive film
protrusion
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PCT/JP2014/080908
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雅彦 堀内
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/70—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping
    • H10P72/72—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H10P72/722—Details of electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10P72/70—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping
    • H10P72/76—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches
    • H10P72/7604—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H10P72/7614—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a plurality of individual support members, e.g. support posts or protrusions

Definitions

  • the present invention relates to an electrostatic chuck that attracts an object when the object such as a wafer or a glass substrate is processed.
  • various apparatuses such as an exposure apparatus or an inspection apparatus perform various processes on an object such as a semiconductor wafer or a glass substrate.
  • Various apparatuses include an electrostatic chuck that attracts an object when the object is processed.
  • Patent Document 1 describes an electrostatic chuck including a dielectric (base) having a suction surface (first surface) including a convex pin (protrusion surface portion) and a recess (bottom surface).
  • the electrode for generating the Coulomb force and the bottom surface of the first surface for generating the Johnson Rahbek force are relatively far apart from the object. End up. That is, when the protrusion surface portion is provided for reducing the contamination of the object as described above, the attractive force of the electrostatic chuck with respect to the object tends to decrease.
  • the substrate includes a base having a first surface including a bottom surface and a protruding surface portion protruding from the bottom surface, and the protruding surface portion includes a first top surface, the first top surface, And a step surface disposed between the bottom surface.
  • the first top surface of the protrusion surface portion supports the object with a small contact area and suppresses contamination of the object by the particles.
  • a relatively strong suction force can be generated in a region corresponding to the step surface disposed between the top surface and the bottom surface, so that the object can be suctioned relatively strongly.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the electrostatic chuck by one Embodiment. It is the elements on larger scale of the cross section along the thickness direction which shows a mode that the target object was adsorbed
  • or (d) are the elements on larger scale of the cross section along the thickness direction explaining the manufacturing method of the electrostatic chuck of FIG.
  • or (c) are the elements on larger scale of the cross section along the thickness direction explaining the manufacturing method of the electrostatic chuck of FIG. It is the elements on larger scale of the cross section along the thickness direction which shows a mode that the target object was adsorbed
  • the electrostatic chuck 1 shown in FIGS. 1 and 2 constitutes various apparatuses such as an exposure apparatus or an inspection apparatus, for example. These various devices are used, for example, in the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal display device.
  • the electrostatic chuck 1 attracts an object 2 such as a wafer or a glass substrate in various apparatuses.
  • the object 2 attracted to the electrostatic chuck 1 is subjected to various processes in various apparatuses.
  • the exposure apparatus includes an electrostatic chuck 1 and a light source. This exposure apparatus exposes the object 2 to form a wiring pattern by irradiating light onto the object 2 attracted to the electrostatic chuck 1 from a light source.
  • the electrostatic chuck 1 electrostatically attracts the object 2 by Johnson-Rahbek force or Coulomb force. As shown in FIGS. 1 and 2, the electrostatic chuck 1 is disposed inside a base body 4 having a first surface 3, a conductive film 5 covering a part of the first surface 3, and the base body 4. The electrode 6 and the insertion hole 7 which penetrated the base
  • the electrostatic chuck 1 includes a base 4 having a first surface 3 including a bottom surface 8 and a protruding surface portion 9 protruding from the bottom surface 8, and the protruding surface portion 9 includes a first top surface 12, a first top surface 12, And a step surface 14 disposed between the bottom surface 8 and the bottom surface 8.
  • the first surface 3 further includes a peripheral convex surface portion 10 protruding from the bottom surface 8 together with the bottom surface 8 and the plurality of protruding surface portions 9.
  • the base 4 has a flat plate portion, a plurality of protrusions provided on the main surface of the flat plate portion, and a convex portion provided on the main surface of the flat plate portion and arranged so as to surround the plurality of protrusions.
  • the protrusion has a two-step shape in the cross section along the thickness direction, the surface of the protrusion is the protrusion surface portion 9, the top surface of the upper step is the first top surface 12, and the upper step The top surface of the lower step that surrounds is the step surface 14.
  • the convex portion has a rectangular shape in a cross section along the thickness direction, the surface of the convex portion is the peripheral convex surface portion 10, and the top surface is the second top surface 23.
  • the part in which the protrusion and convex part are not provided in the main surface of a flat plate part is a bottom face.
  • the convex portion is continuous along the peripheral line of the bottom surface 8.
  • the substrate 4 is, for example, an aluminum oxide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a silicon nitride sintered body, a cordierite sintered body, or a silicon carbide sintered body (SiC-based or Si-SiC-based). Made of ceramics. Among these, it is desirable that the substrate 4 is made of an aluminum oxide sintered body or an aluminum nitride sintered body.
  • the substrate 4 has a plate shape such as a disk shape or a square plate shape, and the substrate 4 of the present embodiment has a disk shape.
  • the thickness of the base 4 is, for example, 1 mm or more and 50 mm or less. Moreover, the width
  • a space 11 is formed between the first surface 3 of the electrostatic chuck 1 and the object 2.
  • a fluid such as a gas for adjusting the temperature of the object 2 is supplied to the space 11.
  • This fluid may be supplied to the space 11 from a flow path (not shown) disposed in the base 4 and opened in the first surface 3.
  • the bottom surface 8 is, for example, a flat surface.
  • the protrusion surface portion 9 has a first top surface 12 and a step surface 14 disposed between the first top surface 12 and the bottom surface 8.
  • the first top surface 2 of the projection surface portion 9 functions as a support surface that supports the object 2. More specifically, the protrusion surface portion 9 includes the first top surface 12, the first side surface 13 connected to the outer periphery of the first top surface 12, and the first side surface 13 opposite to the first top surface 12.
  • a step surface 14 connected to the end portion and a second side surface 15 connected to the outer periphery of the step surface 14 are provided.
  • the peripheral convex surface portion 10 has a frame shape when viewed in plan, for example, a polygonal shape such as a circular shape or a quadrangular shape. Note that a part of the peripheral convex surface portion 10 may be wavy in a plan view, or may partially protrude toward the inside of the frame-shaped convex portion.
  • the conductive film 5 covers at least a part of the first top surface 12 of the projection surface portion 9 and partially covers the step surface 14. Thereby, drop-off of particles from a part of the first surface 3 is reduced.
  • the conductive film 5 may not cover the step surface 14.
  • the conductive film 5 is grounded, for example, to release the charge in the object 2 in contact with the conductive film 5 to the outside.
  • the conductive film 5 is grounded by being electrically connected to the ground terminal of various devices.
  • the conductive film 5 is made of a ceramic film, a metal film, or a resin film.
  • the ceramic film is made of, for example, a conductive ceramic material or a ceramic material with added conductivity.
  • a ceramic film is made of, for example, a ceramic material such as silicon oxide, silicon nitride, titanium nitride, titanium carbide, alumina, or DLC (Diamond-like Carbon).
  • the metal film is made of a metal material such as aluminum, chromium, or gold.
  • the resin film is made of a conductive resin material or a resin material with conductivity added.
  • Such a resin film is made of, for example, a resin material such as a polythiophene resin or a polyacetylene resin.
  • a Si-based material such as silicon oxide or silicon nitride
  • a Ti-based material such as titanium nitride or titanium carbide
  • a C-based material such as DLC
  • the thickness of the conductive film 5 is, for example, not less than 0.01 ⁇ m and not more than 10 ⁇ m.
  • the electrode 6 has a function of generating an attracting force on the electrostatic chuck 1 when a voltage is applied thereto.
  • the electrode 6 is made of a metal such as tungsten, tungsten carbide, molybdenum, or platinum.
  • the electrode 6 is disposed so as to uniformly spread over a region corresponding to the entire surface of the first surface 3 excluding a part along the peripheral line in plan perspective. Note that various shapes of the electrode 6 can be selected according to the shape of the target object 2, a desired adsorption force distribution state, and the like.
  • the electrode 6 may be provided with a slit in a part of the region in a plan view, or may be provided partially in a range corresponding to a part of the region of the first surface 3. Even in such a case, the electrode 6 is disposed at a position corresponding to at least the bottom surface 8 and the step surface 14 (a position overlapping in plan view).
  • the adsorption of the object 2 by the electrostatic chuck 1 described above is performed as follows, for example. First, after the top surface of the lift pin inserted through the insertion hole 7 is moved above the first surface 3, the object 2 is placed on the lift pin. Next, the top surface of the lift pin is moved below the first surface 3 to bring the object 2 into contact with the first top surface 12 of the protrusion surface portion 9. Next, by applying a voltage to the electrode 6, an attracting force is generated in the electrostatic chuck 1 to attract the object 2 to the first surface 3. As described above, the object 2 can be fixed by the electrostatic chuck 1.
  • the protrusion surface portion 9 has the first top surface 12, and the object 2 comes into contact with the first top surface 12, so that the electrostatic chuck 1 and the object 2 are in contact with each other.
  • the area can be reduced. For this reason, it is possible to reduce contamination of the object 2 by particles generated from the substrate 4 or particles adhering to the substrate 4.
  • the flatness of the target object 2 in the adsorbed state can be increased, and the processing accuracy of the target object 2 can be increased.
  • the protrusion surface portion 9 has a first top surface 12 and a step surface 14 disposed between the first top surface 12 and the bottom surface 8.
  • a relatively strong adsorption force is generated between the stepped surface 14 and the object 2.
  • the step surface 14 constitutes a part of the projection surface portion 9 protruding from the bottom surface 8, and the distance between the object 2 and the step surface 14 is larger than the distance between the object 2 and the bottom surface 8. small.
  • An adsorption force due to the potential difference between the electrode 6 and the object 2 acts between the object 2 and the step surface 14 and between the object part 2 and the bottom surface 8. Adsorbed to be attracted to the surface 14.
  • the region corresponding to the step surface 14 has a larger attraction force. This is because the step surface 14 is closer to the object 2 than the bottom surface 8, and a relatively strong adsorption force acts between the step surface 14 and the object 2.
  • a relatively strong adsorption force can be realized. Thereby, the position shift of the target object 2 attracted to the electrostatic chuck 1 can be suppressed, and the processing accuracy of the target object 2 can be increased.
  • the attracting force at the step surface 14 located in the vicinity of the first top surface 12 in contact with the object 2 is relatively high, the voltage applied to the electrode 6 is maintained while maintaining the attracting force of the electrostatic chuck 1. It can be made relatively small. Thereby, the leakage current to the object 2 can be reduced, and the heat generation of the object 2 and the base 4 due to the leakage current can be suppressed. Therefore, the thermal expansion of the target object 2 resulting from this heat can be suppressed, and the processing accuracy of the target object 2 can be increased.
  • the adsorption force in the region corresponding to the bottom surface 8 located relatively far from the first top surface 12 can be made relatively small. I can leave.
  • the suction force at the bottom surface 8 located relatively far from the first top surface 12 is relatively strong, deformation of the target portion 2 such as bending of the object 2 due to the suction force is likely to occur.
  • the projection surface portion 9 has the step surface 14 between the first top surface 12 and the bottom surface 8, the suction force in the region corresponding to the step surface 14 is relatively increased.
  • the electrostatic chuck 1 can suppress the deformation of the object 2 due to the attracting force and can increase the flatness of the object 2.
  • the object 2 is relatively strongly adsorbed in the region corresponding to the stepped surface 14, the object 2 is pressed relatively strongly against the first top surface 12, and the frictional force between the first top surface 12 and the object 2 is large. .
  • the electrostatic chuck 1 can satisfactorily suppress the displacement of the object 2 attracted to the electrostatic chuck 1 by this frictional force.
  • a fluid such as a gas for adjusting the temperature of the object 2 is supplied to the space 11.
  • the temperature of the object 2 adsorbed can be adjusted by exchanging heat with this gas or the like.
  • this gas flow for example, fine particles move in the space 11 on the gas.
  • the projection surface portion 9 has a step surface 14, and in the region corresponding to the step surface 14, the gap between the step surface 14 and the object 2 is narrow, so that it is difficult for gas to enter.
  • the region corresponding to the stepped surface 14 can function as a static pressure seal, and particles can be prevented from approaching the first top surface 12.
  • the step surface 14 is disposed closer to the object 2 than the bottom surface 8, so that the object is radiated from the step surface 14. The temperature of 2 can be adjusted.
  • the step surface 14 is disposed so as to surround the first top surface 12 in a plan view, and particles approaching the first top surface 12 can be more reliably suppressed.
  • the protrusion surface portion 9 includes a first portion 16 having a first top surface 12 and a first side surface 13 on the surface, and a second portion 17 having a step surface 14 and a second side surface 15.
  • the protruding portion having the protruding surface portion 9 as a surface is a two-step protrusion.
  • the protruding portion may have three or more protruding shapes, and the protruding surface portion 9 may have a plurality of stepped surfaces 14.
  • the inclination angle of the step surface 14 with respect to the first top surface 12 is smaller than the inclination angle of the first side surface 13 with respect to the first top surface 12.
  • the step surface 14 is preferably substantially parallel to the first top surface 12.
  • the inclination angle of the step surface 14 with respect to the first top surface 12 is, for example, not less than 0 ° and not more than 3 °.
  • the electrostatic chuck 1 includes a conductive film 5 that covers at least a part of the first top surface 12 and partially covers the step surface 14.
  • “Partially covering the step surface 14” means a state in which a part or a plurality of portions of the step surface 14 are exposed without being covered with the conductive film 5, as shown in FIGS. 2 and 3. . That is, the step surface 14 has an exposed portion 18 that is exposed without being covered with the conductive film 5. Since the conductive film 5 covers at least a part of the first top surface 12 in this way, by grounding the conductive film 5, at least a part of the region of the first top surface 12 is made to have a potential of the conductive film 5. (That is, ground potential).
  • the portion corresponding to the conductive film 5 can be configured not to generate an adsorption force for adsorbing the object 2.
  • the conductive film 5 covers at least a part of the first top surface 12, it is possible to reduce the falling off of particles on the first top surface 12. Therefore, contamination of the target object 2 by particles can be reduced and the flatness of the target object 2 can be increased.
  • the conductive film 5 since the adsorption force can be suppressed only by having the conductive film 5, the conductive film 5 does not necessarily need to be grounded. Even in this case, it is preferable that the conductive film 5 is grounded after the adsorption so that the charge reaching the conductive film 5 can be quickly released to the outside through the conductive film 5.
  • a connection switching unit such as a switch may be provided between the conductive film 5 and the ground potential. In the case where charges are accumulated in the object 2 at the time of adsorption, the charges accumulated in the object 2 can be quickly released to the outside by grounding the conductive film 5. Thereby, the time for detaching the object 2 from the electrostatic chuck 1 can be shortened, and the processing speed of the object 2 by various apparatuses can be increased.
  • a voltage for adsorbing the object 2 is applied to the electrode 6 while the conductive film 5 is grounded. At this time, since the conductive film 5 is at the ground potential, no force that attracts the object 2 is generated in a region corresponding to the conductive film 5.
  • the stepped surface 14 has an exposed portion 18 exposed from the conductive film 5. Since the region corresponding to the exposed portion 18 is exposed from the conductive film 5, an attractive force is generated. Since the exposed portion 18 of the stepped surface 14 is closer to the object 2 than the bottom surface 8, the suction force in the region corresponding to the exposed portion 18 is relatively high.
  • the electrostatic chuck 1 As described above, in the electrostatic chuck 1, the attracting force on the first top surface 12 that is in contact with the object 2 is suppressed by the conductive film 5, and the first top surface 12 is damaged by the object 2 and the damage is caused. The generation of broken particles is suppressed.
  • the exposed portion 18 is disposed on the stepped surface 14 by partially covering or not covering the stepped surface 14, thereby realizing a relatively strong adsorption force in the vicinity of the first top surface 12.
  • the conductive film 5 covers the entire first top surface 12, but the conductive film 5 may cover only a part of the first top surface 12.
  • the first side surface 13 surrounds the first top surface 12 in the circumferential direction D1.
  • the conductive film 5 has a first region 19 that covers at least a part of the first top surface 12, and a second region 20 that covers the first side surface 13 in the circumferential direction D ⁇ b> 1 and is connected to the first region 19. And have.
  • the first region 19 can be electrically connected to the ground via the second region 20.
  • the second region 20 covers the first side surface 13 in the circumferential direction D1 and is connected to the first region 19, the connection strength between the first region 19 and the second region 20 is increased. Can do. Thereby, disconnection between the first region 19 and the second region 20 can be reduced.
  • region 20 has covered the 1st side surface 13 over the circumferential direction D1, drop-off
  • the conductive film 5 further includes a third region 21 that covers a region near the first side surface 13 in the step surface 14 over the circumferential direction D1 and is connected to the second region 20.
  • the second region 20 can be electrically connected to the ground via the third region 21.
  • the third region 21 covers the region near the first side surface 13 in the step surface 14 over the circumferential direction D1 and is connected to the second region 20, the second region 20 and the third region 21 are connected. Connection strength can be increased. Thereby, disconnection between the second region 20 and the third region 21 can be reduced.
  • the conductive film 5 further includes a linear fourth region 22 that covers a part of the region other than the region near the first side surface 13 on the stepped surface 14 and is connected to the third region 21.
  • the third region 21 can be electrically connected to the ground via the fourth region 22.
  • step difference surface 14 can be enlarged by making a 4th area
  • a plurality of protrusion surface portions 9 protrude from the bottom surface 8, and the fourth region 22 of each protrusion surface portion 9 is connected to the fourth region 22 of one or more other protrusion surface portions 9. Yes.
  • the fourth regions 22 of each of the plurality of protrusion surface portions 9 are electrically connected via the wiring 41 formed on the bottom surface 8.
  • positioned at the some projection surface part 9 can be electrically connected by a small wiring area.
  • the conductive films 5 of the plurality of projection surface portions 9 are all electrically connected, and one location electrically connected to the conductive film 5 is grounded, so that the plurality of projection surface portions 9 are grounded. All of the conductive films 5 can be grounded simultaneously.
  • the distance between the first top surface 12 and the step surface 14 in the height direction (Z direction) of the projection surface portion 9 (the height of the first portion 16) is 0.05 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • this distance is 10 ⁇ m or less, the distance between the step surface 14 and the object 2 can be made sufficiently small, and the suction force on the step surface 14 can be increased.
  • this distance is possible to suppress the distance between the step surface 14 and the first top surface 12 from being too close, and to generate an adsorption force on the step surface 14.
  • the first top surface 12 and the step surface 14 of the projection surface portion 9 The distance is more preferably 1 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less.
  • the step surface 14 can function as a static pressure seal, and a decrease in flatness of the object 2 due to particles dropped from the step surface 14 close to the object 2 is suppressed. it can. Further, when the step surface 14 functions as a static pressure seal, it becomes difficult for the temperature adjusting gas to enter, but since the distance between the step surface 14 and the object 2 becomes small, the temperature of the object 2 can be adjusted favorably by radiant heat. can do.
  • the height of the first top surface 12 in the projection surface portion 9 (the distance between the first top surface 12 and the bottom surface 8 in the height direction of the projection) is, for example, 3 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less. Since the height of the first top surface 12 is 3 ⁇ m or more, the space 11 between the object 2 and the bottom surface 8 can be enlarged, and the temperature of the object 2 can be adjusted favorably by the gas disposed in the space 11. it can. Further, the height of the step surface 14 in the protrusion surface portion 9 (the distance between the step surface 14 and the bottom surface 8 in the height direction of the protrusion) is, for example, not less than 1 ⁇ m and not more than 49 ⁇ m.
  • variety (diameter) of the 1st top surface 12 is 0.03 mm or more and 10 mm or less, for example.
  • the width of the step surface 14 (the distance between the inner periphery and the outer periphery of the step surface 14) is, for example, not less than 0.01 mm and not more than 9.97 mm.
  • the width of the third region 21 in the conductive film 5 (the distance between the inner periphery and the outer periphery in the third region 21) is, for example, 0.001 mm or more and 8.00 mm or less.
  • the width of the exposed portion 18 on the step surface 14 (the distance between the inner periphery and the outer periphery of the exposed portion 18) is, for example, 0.001 mm or more and 9.97 mm or less.
  • the first surface 3 has a peripheral convex surface portion 10 that protrudes from the bottom surface 8 and is provided so as to surround a plurality of protrusions. By having the peripheral convex surface portion 10, external leakage of gas in the space 11 can be suppressed.
  • the peripheral convex surface portion 10 has a second top surface 23, and the height of the second top surface 23 from the bottom surface 8 is smaller than the height of the first top surface 12 from the bottom surface 8. By making the difference in height between the first top surface 12 and the second top surface 23 minute, a minute gap 24 that is a space is formed between the object 2 and the second top surface 23.
  • the minute gap 24 functions as a static pressure seal because the amount of movement of fluid such as air is extremely small because the gap is minute, and gas from the space 11 between the object 2 and the first surface 3 etc. Can be suppressed. Further, since the minute gap 24 causes a gap between the object 2 and the second top surface 23 and contact is suppressed, the inclination of the object 2 due to this contact can be suppressed. Therefore, since the flatness of the target object 2 can be increased, the processing accuracy of the target object 2 can be increased.
  • the entire width of the peripheral convex surface portion 10 is such that the distance between the outer periphery and the inner periphery is 0.01 mm or more and 5 mm or less, for example.
  • the width of the peripheral convex surface portion 10 is larger than the width of the protrusion surface portion 9.
  • the entire width of the peripheral convex surface portion 10 may be the same as or different from the entire width of the protrusion surface portion 9.
  • the peripheral convex surface portion 10 has a second top surface 23 whose height from the bottom surface 8 is the same as the step surface 14 of the projection surface portion 9. That is, the distance between the second top surface 23 and the bottom surface 8 in the height direction of the projection surface portion 9 is the same as the distance between the step surface 14 and the bottom surface 8 in the height direction of the projection surface portion 9. Moreover, since the height of the 2nd top surface 23 is the same as the height of the level
  • the thickness of the minute gap 24 is, for example, not less than 0.5 ⁇ m and not more than 20 ⁇ m.
  • the thickness of the minute gap 24 is 0.5 ⁇ m or more, the contact between the object 2 and the second top surface 23 can be further suppressed. Further, when the thickness of the minute gap 24 is 20 ⁇ m or less, outflow of gas or the like from the space 11 between the object 2 and the first surface 3 can be suppressed.
  • the thickness of the minute gap 24 is desirably 1 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less.
  • the electrostatic chuck 1 has a second conductive film 25 that covers at least a part of the second top surface 23.
  • the second conductive film 25 is electrically connected to the conductive film 5.
  • the second top surface 23 covered with the second conductive film 25 has the same force as the first top surface 12 covered with the conductive film 5 to attract the object 2. Does not emit.
  • the force for adsorbing the object 2 can be suppressed as in the first top surface 12 covered with the conductive film 5. Therefore, the deformation of the object 2 due to the suction force of the second top surface 23 can be reduced, and the flatness of the object 2 can be increased. Moreover, the drop-off of particles on the second top surface 23 can be reduced.
  • the conductive film 25 covers the entire second top surface 23. Note that the second conductive film 25 and the conductive film 5 may not be electrically connected. Also in this case, if the second conductive film 25 and the conductive film 5 are grounded, the second conductive film 25 and the conductive film 5 have the same effects as in the above-described embodiment.
  • the second conductive film 25 covers the side surface of the peripheral convex surface portion 10 and the region near the peripheral convex surface portion 10 on the bottom surface 8. Further, since the thickness of the second conductive film 25 and the thickness of the first region 20 of the conductive film 5 are the same, the thickness of the minute gap 24 is the distance between the first top surface 12 and the second top surface 23. .
  • the substrate 4 is prepared. Specifically, for example, the following is performed.
  • the ceramic powder First, pure water and an organic binder are added to the ceramic powder, and then wet mixed with a ball mill to prepare a slurry. Next, the slurry is granulated by spray drying to produce ceramic particles. Next, the ceramic particles are molded using various molding methods to produce a molded body. At this time, an electrode paste is formed inside the molded body.
  • a molded body can be produced, for example, by applying an electrode paste to a tape produced by tape-molding ceramic particles and then laminating another tape on the electrode paste.
  • the formed body is formed into a desired shape by cutting the formed body. Next, this molded body is fired at, for example, 1000 ° C. or higher and 2300 ° C. or lower to form a ceramic sintered body. At this time, the electrode 6 is formed by co-firing the electrode paste with the molded body.
  • the base 4 having a desired shape is produced.
  • the protrusion surface portion 9 and the peripheral convex surface portion 10 are formed on the surface of the substrate 4. Specifically, for example, the following is performed.
  • a second layer made of a photo-curing resin or the like that covers regions corresponding to the protrusion surface portion 9 and the peripheral convex surface portion 10 on the surface of the substrate 4 is used.
  • 1 resist 26 is formed.
  • the location exposed from the 1st resist 26 is cut using blasting. Thereby, the base part used as the bottom face 8, the projection surface part 9, and the base part used as the peripheral convex surface part 10 are formed.
  • the first resist 26 is removed from the base 4. Under the present circumstances, the height of the base part used as the projection surface part 9 and the height of the base part used as the peripheral convex surface part 10 are the same.
  • the first surface 3 including the bottom surface 8, the protrusion surface portion 9, and the peripheral convex surface portion 10 can be formed on the base body 4.
  • first surface 3 including the bottom surface 8, the projection surface portion 9, and the peripheral convex surface portion 10 may be formed as follows, for example.
  • a photolithographic method is used to cover a region corresponding to the first top surface 12 of the projection surface portion 9 on the surface of the substrate 4, and is made of a photocurable resin or the like. 1 resist 26 is formed.
  • the portion exposed from the first resist 26 is cut using blasting. Thereby, the first portion 16 of the projection surface portion 9 is formed. Next, the first resist 26 is removed from the base 4.
  • regions corresponding to the first top surface 12, the first side surface 13, the step surface 14, and the second top surface 23 on the surface of the substrate 4 are formed using a photolithography method.
  • a coated second resist 27 made of a photocurable resin or the like is formed.
  • the portion exposed from the second resist 27 is cut using blasting. Thereby, the protrusion surface part 9 which has the 1st top surface 12, the 1st side surface 13, the level
  • the second resist 27 is removed from the substrate 4.
  • the first surface 3 including the bottom surface 8, the protrusion surface portion 9, and the peripheral convex surface portion 10 can be formed on the base body 4.
  • the stepped surface 14 of the projection surface portion 9 and the second top surface 23 of the peripheral convex surface portion 10 are formed by simultaneous processing, the stepped surface 14 and the second top surface 23 are kept at the same height while being static. The production efficiency of the electric chuck 1 can be increased.
  • a conductive film 5 is formed on the substrate 4, and the electrostatic chuck 1 is manufactured. Specifically, for example, the following is performed.
  • a region corresponding to the bottom surface 8, the second side surface 15, and the exposed portion 18 of the step surface 14 on the first surface 3 of the base body 4 is covered using a photolithography method.
  • a third resist 28 made of a photocurable resin or the like is formed.
  • a metal film is formed on the portion exposed from the third resist 28 using a film formation method such as a PVD method, a CVD method, a vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering method.
  • a film is formed.
  • the conductive film 5, the wiring 41, and the conductive film 25 made of, for example, a metal film can be formed.
  • the third resist 28 is removed from the base 4.
  • the second resist 27 made of a photocurable resin or the like can be removed by dissolving with a solvent.
  • the conductive film 5 can be formed on the first surface 3 of the substrate 4.
  • the electrostatic chuck 1 shown in FIG. 1 can be manufactured.
  • the configuration in which the electrostatic chuck 1 includes the conductive film 5 has been described as an example.
  • the electrostatic chuck 1 does not include the conductive film 5 and the first surface 3 is exposed. It does not matter.
  • the first top surface 12, the first side surface 13, and the step surface 14 of the projection surface portion 9 are not covered with the conductive film 5 and are exposed. Then, the first top surface 12 of the projection surface portion 9 directly contacts the object 2. Even in this case, the stepping surface 14 can increase the attractive force of the electrostatic chuck 1 to the object 2. Therefore, the width (diameter) of the first top surface 12 can be reduced while maintaining the suction force of the electrostatic chuck 1.
  • the configuration in which the conductive film 5 is formed by forming the first resist 26 to the third resist 28 by using the photolithography method has been described as an example, but stainless steel or the like is used instead of the first resist 26 to the third resist 28.
  • a mask formed by forming a pattern on the metal plate or the resin plate may be used.
  • Electrostatic chuck 2 Object 3 1st surface 4 Base 5 Conductive film 6 Electrode 7 Insertion hole 8 Bottom surface 9 Projection surface part 10 Periphery convex surface part 11 Space between 1st surface and object 12 First of projection surface part 1 top surface 13 first side surface of projection surface portion 14 step surface of projection surface portion 15 second side surface of projection surface portion 16 first portion of projection surface portion 17 second portion of projection surface portion 18 exposed portion of step surface 19 conductive First region of film 20 Second region of conductive film 21 Third region of conductive film 22 Fourth region of conductive film 23 Second top surface of peripheral convex surface portion 24 Small gap 25 Second conductive film 26 First resist 27 First 2 resist 28 3rd resist D1 circumferential direction

Landscapes

  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

　一態様に係る静電チャックは、対象物を吸着するための静電チャックであって、底面および該底面から突出した突起表面部を含む第１表面を有する基体を備え、該突起表面部は、第１頂面と、前記第１頂面と前記底面との間に配置された段差面とを有する。

Description

静電チャック
　本発明は、ウエハまたはガラス基板等の対象物に処理を施す際に対象物を吸着する静電チャックに関する。
　従来、例えば半導体集積回路または液晶表示装置等の製造工程において、露光装置または検査装置等の各種装置が、半導体ウエハやガラス基板等の対象物に各種の処理を施す。各種装置は、対象物に処理を施す際に対象物を吸着する静電チャックを備えている。
　例えば、特許文献１には、凸状のピン（突起表面部）および凹部（底面）を含む吸着面（第１表面）を有する誘電体（基体）を備えた静電チャックが記載されている。
　この静電チャックにおいては、突起表面部が対象物を支持することから、静電チャックと対象物との接触面積を小さくすることができる。このため、静電チャックに付着したパーティクルによる対象物の汚染を低減することができる。
特開２００１－２１９３３２号公報
　特許文献１のように対象物を支持するための突起表面部を設けた場合、クーロン力を発生させる電極やジョンソン・ラーベック力が発生する第１表面の底面が、対象物から比較的大きく離れてしまう。すなわち、このように対象物の汚染等の低減のために突起表面部を設けた場合は、対象物に対する静電チャックの吸着力が低下しやすい。
　一態様に係る静電チャックによれば、底面および該底面から突出した突起表面部を含む第１表面を有する基体を備え、該突起表面部は、第１頂面と、前記第１頂面と前記底面との間に配置された段差面とを有する。
　一態様に係る静電チャックによれば、対象物を吸着する際、突起表面部の第１頂面によって少ない接触面積で対象物を支持してパーティクルによる対象物の汚染を抑制しつつ、この第１頂面と底面との間に配置された段差面に対応する領域で比較的強い吸着力を発生させて、対象物を比較的強く吸着することができる。
一実施形態による静電チャックを示す斜視図である。 図１の静電チャックに対象物を吸着した様子を示す、厚み方向に沿った断面の部分拡大図である。 図１の静電チャックの突起表面部の上面の部分拡大図である。 （ａ）ないし（ｅ）は、図１の静電チャックの製造方法を説明する、厚み方向に沿った断面の部分拡大図である。 （ａ）ないし（ｄ）は、図１の静電チャックの製造方法を説明する、厚み方向に沿った断面の部分拡大図である。 （ａ）ないし（ｃ）は、図１の静電チャックの製造方法を説明する、厚み方向に沿った断面の部分拡大図である。 他の実施形態による静電チャックに対象物を吸着した様子を示す、厚み方向に沿った断面の部分拡大図である。
　以下に、一実施形態による静電チャックについて、図１ないし図３を参照しつつ詳細に説明する。
　図１および図２に示す静電チャック１は、例えば露光装置または検査装置等の各種装置を構成している。この各種装置は、例えば半導体集積回路または液晶表示装置等の製造工程に用いられる。静電チャック１は、各種装置においてウエハまたはガラス基板等の対象物２を吸着する。静電チャック１に吸着された対象物２は、各種装置において各種処理が施される。例えば、露光装置は、静電チャック１と光源とを備えている。この露光装置は、光源から静電チャック１に吸着された対象物２に対して光を照射することによって、対象物２を露光して配線パターンを形成する。
　静電チャック１は、ジョンソン・ラーベック力やクーロン力によって対象物２を静電吸着する。この静電チャック１は、図１および図２に示すように、第１表面３を有する基体４と、第１表面３の一部を被覆した導電膜５と、基体４の内部に配された電極６と、基体４を厚み方向に貫通した、リフトピン（図示せず）が挿通される挿通孔７とを備えている。
　静電チャック１は、底面８および底面８から突出した突起表面部９を含む第１表面３を有する基体４を備え、突起表面部９は、第１頂面１２と、第１頂面１２と底面８との間に配置された段差面１４とを有する。また、第１表面３は、底面８と複数の突起表面部９とともに、底面８から突出した周縁凸表面部１０をさらに有する。言い換えれば、基体４は、平板部と、平板部の主面に設けられた複数の突起と、平板部の主面に設けられ、複数の突起を取り囲むように配置された凸部とを有する。突起は、厚み方向に沿った断面において、二段形状になっており、この突起の表面が突起表面部９であって、上の段の頂面が第１頂面１２であり、上の段を取り囲む、下の段の頂面が段差面１４である。また、凸部は、厚み方向に沿った断面において、長方形をなしており、この凸部の表面が周縁凸表面部１０であって、頂面が第２頂面２３である。そして、平板部の主面における、突起や凸部が設けられていない部分が底面である。なお、凸部は底面８の周縁線に沿って連続している。
　基体４は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体、コージェライト質焼結体または炭化珪素質焼結体（ＳｉＣ系またはＳｉ－ＳｉＣ系）等のセラミックスからなる。中でも、基体４が酸化アルミニウム質焼結体または窒化アルミニウム質焼結体からなることが望ましい。基体４は、例えば円板状または四角板状等の板状であり、本実施形態の基体４は、円板状である。基体４の厚みは、例えば１ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。また、基体４の幅（直径）は、例えば５０ｍｍ以上３５００ｍｍ以下である。
　静電チャック１によって対象物２を吸着する際、静電チャック１の第１表面３と対象物２との間には空間１１が形成される。この空間１１には、例えば対象物２を温度調節するためのガス等の流体が供給される。この流体は、基体４内に配されているとともに第１表面３に開口した流路（図示せず）から空間１１に供給すればよい。
　底面８は、例えば平坦面である。突起表面部９は、第１頂面１２と、第１頂面１２と底面８との間に配置された段差面１４とを有する。突起表面部９の第１頂面２は、対象物２を支持する支持面として機能する。より具体的には、突起表面部９は、第１頂面１２と、第１頂面１２の外周に接続した第１側面１３と、第１側面１３の第１頂面１２とは反対側の端部に接続した段差面１４と、段差面１４の外周に接続した第２側面１５とを有する。
　周縁凸表面部１０は、平面視したときの形状が、例えば円形状や四角形状など多角形状をしたもので、枠状である。なお、周縁凸表面部１０の一部は、平面視において、うねっていても構わないし、枠状をした凸部の内側に向かって部分的に突出していても構わない。
　導電膜５は、突起表面部９のうち第１頂面１２の少なくとも一部を被覆しているとともに段差面１４を部分的に被覆している。これにより第１表面３の一部からのパーティクルの脱落を低減する。なお、導電膜５は段差面１４を被覆していなくても構わない。また、導電膜５は、接地されることによって、例えば導電膜５に接触している対象物２内の電荷を外部へ逃す。この導電膜５は、各種装置のグランド端子に電気的に接続することによって、接地されている。
　導電膜５は、セラミック膜、金属膜または樹脂膜からなる。セラミック膜は、例えば、導電性セラミック材料または導電性を付加したセラミック材料からなる。このようなセラミック膜は、例えば、酸化珪素、窒化珪素、窒化チタン、炭化チタン、アルミナまたはＤＬＣ（Diamond-like Carbon）等のセラミック材料からなる。金属膜は、例えば、アルミニウム、クロムまたは金等の金属材料からなる。樹脂膜は、導電性樹脂材料または導電性を付加した樹脂材料からなる。このような樹脂膜は、例えば、ポリチオフェン樹脂またはポリアセチレン樹脂等の樹脂材料からなる。半導体集積回路の製造工程における露光装置に用いる場合は、ウエハの汚染抑制の観点から、酸化珪素もしくは窒化珪素等のＳｉ系材料、窒化チタンもしくは炭化チタン等のＴｉ系材料、またはＤＬＣ等のＣ系材料を導電膜５に用いることが望ましい。中でも、窒化チタンによって導電膜５を形成することが望ましい。その結果、耐摩耗性を高めて、パーティクルの発生を抑制できる。導電膜５の厚みは、例えば０．０１μｍ以上１０μｍ以下である。
　電極６は、電圧が印加されることによって、静電チャック１に吸着力を発生させる機能を有する。電極６は、例えば、タングステン、タングステンカーバイド、モリブデンまたは白金等の金属からなる。静電チャック１では、平面透視において、周縁線に沿った一部を除く第１表面３の全面に対応する領域に、電極６が一様に拡がって配置されている。なお電極６は、対象物２の形状や所望する吸着力分布状態等に応じて種々の形状を選択することができる。例えば電極６は、平面透視において一部の領域にスリットを設けたり、第１表面３の一部の領域に対応する範囲に部分的に設けられたりしていてもよい。このような場合においても、少なくとも底面８および段差面１４に対応する位置（平面透視で重なる位置）には電極６が配置されている。
　前述した静電チャック１による対象物２の吸着は、例えば以下のように行なわれる。まず、挿通孔７に挿通されたリフトピンの頂面を第１表面３よりも上方に移動させた後、リフトピンに対象物２を載せる。次に、リフトピンの頂面を第１表面３よりも下方に移動させて、対象物２を突起表面部９の第１頂面１２に当接させる。次に、電極６に電圧を印加することによって、静電チャック１に吸着力を発生させて、対象物２を第１表面３に吸着する。以上のようにして、対象物２を静電チャック１にて固定することができる。
　このように静電チャック１では、突起表面部９が第１頂面１２を有し、この第１頂面１２に対象物２が当接することで、静電チャック１と対象物２との接触面積を小さくすることができる。このため、基体４から発生したパーティクル、または基体４に付着したパーティクルによる対象物２の汚染を低減することができる。また、吸着した状態での対象物２の平面度を高め、対象物２の処理精度を高めることができる。
　さらに、突起表面部９は、第１頂面１２と、第１頂面１２と底面８との間に配置された段差面１４とを有する。この段差面１４と対象物２との間には比較的強い吸着力が発生する。段差面１４は底面８から突出した突起表面部９の一部を構成しており、対象物２と段差面１４との間の距離は、対象物２と底面８との間の距離に比べて小さい。対象物２と段差面１４との間、および対象部２と底面８との間には、電極６と対象物２との電位差に起因した吸着力が作用し、対象物２は底面８および段差面１４に引き付けられるように吸着される。底面８に対応する領域と段差面１４に対応する領域とでは、段差面１４に対応する領域の方がこの吸着力が大きい。これは、段差面１４が底面８よりも対象物２に近い位置にあり、この段差面１４と対象物２との間に、比較的強い吸着力が作用するためである。静電チャック１では、このような段差面１４を有することで、比較的強い吸着力が実現できる。これにより、静電チャック１に吸着された対象物２の位置ずれを抑制し、対象物２の処理精度を高めることができる。
　また、対象物２と当接する第１頂面１２の近傍に位置する段差面１４での吸着力が比較的高いため、静電チャック１の吸着力を維持しつつ、電極６に印加する電圧を比較的小さくすることができる。これにより対象物２への漏れ電流を低減し、この漏れ電流による対象物２や基体４の発熱を抑制することができる。したがって、この熱に起因した対象物２の熱膨張を抑制し、対象物２の処理精度を高めることができる。
　また、このように電極６に印加する電圧を比較的小さくしておくことで、第１頂面１２から比較的離れた部分にある底面８に対応する領域での吸着力を比較的小さくしておくことができる。第１頂面１２から比較的離れた位置にある底面８における吸着力が比較的強い場合、この吸着力による対象物２の撓みなど対象部２の変形が発生し易い。静電チャック１では、突起表面部９が第１頂面１２と底面８との間に段差面１４を有することで、この段差面１４に対応する領域での吸着力を比較的高めているため、電極６に印加する電圧を比較的低くして底面８に対応する領域での吸着力を比較的低くしても、静電チャック１全体では充分な強さの吸着力をもっている。このように静電チャック１では、吸着力に起因した対象物２の変形を抑制し、対象物２の平面度を高めることができる。
　また、段差面１４に対応する領域で比較的強く吸着しているため、対象物２は第１頂面１２に比較的強く押し付けられ、第１頂面１２と対象物２との摩擦力が大きい。静電チャック１ではこの摩擦力によって、静電チャック１に吸着された対象物２の位置ずれを良好に抑制することができる。
　上述のように空間１１には、例えば対象物２を温度調節する為のガス等の流体が供給される。このガス等と熱交換することで吸着している対象物２の温度を調節することができる。一方、このガスの流れによって、例えば微小なパーティクル等が空間１１内をガスにのって移動する。吸着している状態の対象物２の姿勢（角度等）を高精度に制御するには、対象物２と第１頂面１２の間およびその近傍にパーティクルが付着しないことが重要である。静電チャック１では、突起表面部９が段差面１４を有しており、この段差面１４に対応する領域では、段差面１４と対象物２との間隔が狭いので、ガスが入り込み難い。すなわち静電チャック１では、段差面１４に対応する領域を静圧シールとして機能させて、第１頂面１２にパーティクルが近づくことを抑制することができる。なお、段差面１４に対応する領域では、温度調整用のガスは入り込み難いが、段差面１４が底面８よりも対象物２に近い位置に配置されるため、段差面１４からの輻射熱によって対象物２の温度を調節することができる。静電チャック１では、平面視において第１頂面１２を囲むように段差面１４が配置されており、第１頂面１２に近づくパーティクルをより確実に抑制することができる。
　突起表面部９は、第１頂面１２および第１側面１３を表面に有する第１部分１６と、段差面１４および第２側面１５を有する第２部分１７とからなる。突起表面部９を表面とする突起部分は、二段の突起である。これに対して、突起部を三段以上の突起形状として、突起表面部９が複数の段差面１４をもつ構成としても構わない。
　段差面１４の第１頂面１２に対する傾斜角は、第１側面１３の第１頂面１２に対する傾斜角よりも小さい。また、段差面１４は、第１頂面１２と略平行であることが望ましい。段差面１４の第１頂面１２に対する傾斜角は、例えば０°以上３°以下である。
　静電チャック１は、第１頂面１２の少なくとも一部を被覆しているとともに段差面１４を部分的に被覆している導電膜５を備える。段差面１４を部分的に被覆しているとは、図２および図３に示すように、段差面１４の一部分または複数の部分が、導電膜５に覆われずに露出している状態をいう。すなわち、段差面１４は、導電膜５に覆われずに露出している露出部１８を有する。このように導電膜５が第１頂面１２の少なくとも一部を被覆しているため、導電膜５を接地することによって、第１頂面１２の少なくとも一部の領域を、導電膜５の電位（すなわち接地電位）とすることができる。例えば電極６に電圧を印加した状態で導電膜５を接地しておくことで、この導電膜５に対応する部分については、対象物２を吸着する吸着力を発生させない構成とすることができる。また、導電膜５が第１頂面１２の少なくとも一部を被覆しているため、第１頂面１２におけるパーティクルの脱落を低減することができる。したがって、パーティクルによる対象物２の汚染を低減するとともに、対象物２の平面度を高めることができる。
　また、導電膜５を有しているだけで吸着力を抑えることはできるので、導電膜５は必ずしも接地している必要はない。この場合でも、吸着の後に導電膜５を接地することによって、導電膜５に届いた電荷を導電膜５を通じて外部に速やかに逃すことができるようにしておくのが好ましい。例えば、導電膜５と接地電位との間にスイッチ等の接続切替部を設けておくとよい。吸着時に対象物２に電荷が蓄積していた場合など、この導電膜５を接地することで、対象物２に蓄積していた電荷を速やかに外部に逃すことができる。これによって、静電チャック１から対象物２を離脱する時間を短縮し、各種装置による対象物２の処理速度を高めることができる。
　導電膜５を接地した状態で、電極６に対象物２を吸着するための電圧を印加する。この際、導電膜５は接地電位となるため、導電膜５に対応する領域では対象物２を吸着する力は発しない。一方、段差面１４は導電膜５から露出した露出部１８を有する。この露出部１８に対応する領域は、導電膜５から露出しているため吸着力が発生する。段差面１４の露出部１８は底面８に比べて対象物２に近接しているので、この露出部１８に対応する領域での吸着力は比較的高い。このように静電チャック１では、対象物２に当接する第１頂面１２での吸着力を導電膜５によって抑制して、対象物２による第１頂面１２の破損およびこの破損等に起因したパーティクルの発生を抑制している。一方で、段差面１４を部分的に被覆するあるいは被覆しないことで段差面１４に露出部１８を配置し、第１頂面１２の近傍で比較的強い吸着力を実現している。導電膜５は第１頂面１２全体を被覆しているが、導電膜５は第１頂面１２の一部のみを被覆していても構わない。
　第１側面１３は、第１頂面１２を周方向Ｄ１に渡って取り囲んでいる。導電膜５は、第１頂面１２の少なくとも一部を被覆した第１領域１９と、周方向Ｄ１に渡って第１側面１３を被覆しているとともに第１領域１９に接続した第２領域２０とを有する。その結果、第２領域２０を介して第１領域１９をグランドと電気的に接続することができる。また、第２領域２０が第１側面１３を周方向Ｄ１に渡って被覆しているとともに第１領域１９に接続しているため、第１領域１９と第２領域２０との接続強度を高めることができる。これにより、第１領域１９と第２領域２０との断線を低減できる。また、第２領域２０が周方向Ｄ１に渡って第１側面１３を被覆しているため、対象物２に隣接する第１側面１３におけるパーティクルの脱落を低減することができる。
　導電膜５は、段差面１４における第１側面１３の近傍領域を前記周方向Ｄ１に渡って被覆しているとともに第２領域２０に接続した第３領域２１をさらに有する。その結果、第３領域２１を介して第２領域２０をグランドと電気的に接続することができる。また、第３領域２１が段差面１４における第１側面１３の近傍領域を周方向Ｄ１に渡って被覆しているとともに第２領域２０に接続しているため、第２領域２０と第３領域２１との接続強度を高めることができる。これにより、第２領域２０と第３領域２１との断線を低減できる。
　導電膜５は、段差面１４における第１側面１３の近傍領域以外の領域の一部を被覆しているとともに第３領域２１に接続した線状の第４領域２２をさらに有する。その結果、第４領域２２を介して第３領域２１をグランドと電気的に接続することができる。また、第４領域を線状とすることで、段差面１４における露出部１８の領域を大きくし、第１表面３の対象物２に対する吸着力を高めることができる。
　静電チャック１では、複数の突起表面部９が底面８から突出しており、突起表面部９それぞれの第４領域２２は、他の１つ以上の突起表面部９の第４領域２２と繋がっている。
複数の突起表面部９それぞれの第４領域２２は、底面８に形成された配線４１を介して電気的に接続されている。このような構成とすることで、複数の突起表面部９に配置された導電膜５を、少ない配線面積で電気的に接続することができる。静電チャック１では、複数の突起表面部９の導電膜５が全て電機的に接続されており、導電膜５に電気的に繋がっている一箇所を接地することで、複数の突起表面部９の導電膜５の全てを同時に接地することができる。
　突起表面部９の高さ方向（Ｚ方向）における第１頂面１２と段差面１４との距離（第１部分１６の高さ）は、０．０５μｍ以上１０μｍ以下である。その結果、この距離を１０μｍ以下とすることによって、段差面１４と対象物２との間の距離を十分に小さくして、段差面１４における吸着力を高めることができる。また、この距離を０．０５μｍ以上とすることによって、段差面１４と第１頂面１２との距離が近づき過ぎることを抑制し、段差面１４に吸着力を発生させることができる。段差面１４と第１頂面１２との距離が近づき過ぎることを抑制しつつ、段差面１４における吸着力を充分に高めるには、突起表面部９の第１頂面１２と段差面１４との距離は、１μｍ以上３μｍ以下であることがより好ましい。
　また、後述する第２頂面２３と同様に、段差面１４を静圧シールとして機能させることができ、対象物２に近い段差面１４から脱落したパーティクルによる対象物２の平面度の低下を抑制できる。また、段差面１４が静圧シールとして機能すると温度調節用のガスが入り込みにくくなるが、段差面１４と対象物２との間の距離が小さくなるため、輻射熱によって対象物２を良好に温度調節することができる。
　突起表面部９における第１頂面１２の高さ（突起の高さ方向における第１頂面１２と底面８との距離）は、例えば３μｍ以上５０μｍ以下である。第１頂面１２の高さが３μｍ以上であるため、対象物２と底面８との間の空間１１を大きくし、空間１１に配されるガスによって対象物２を良好に温度調節することができる。また、突起表面部９における段差面１４の高さ（突起の高さ方向における段差面１４と底面８との距離）は、例えば１μｍ以上４９μｍ以下である。また、第１頂面１２の幅（直径）は、例えば０．０３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。また、段差面１４の幅（段差面１４における内周と外周との間の距離）は、例えば０．０１ｍｍ以上９．９７ｍｍ以下である。
　また、導電膜５における第３領域２１の幅（第３領域２１における内周と外周の間の距離）は、例えば０．００１ｍｍ以上８．００ｍｍ以下である。また、段差面１４における露出部１８の幅（露出部１８における内周と外周の間の距離）は、例えば０．００１ｍｍ以上９．９７ｍｍ以下である。
　第１表面３は、複数の突起を囲むように設けられた、底面８から突出した周縁凸表面部１０を有している。周縁凸表面部１０を有することで、空間１１内のガスの外部漏れを抑制することができる。周縁凸表面部１０は第２頂面２３を有しており、第２頂面２３の底面８からの高さは、第１頂面１２の底面８からの高さよりも小さい。この第１頂面１２と第２頂面２３との高さの差を微小とすることによって、対象物２と第２頂面２３との間には空間である微小隙間２４が形成される。この微小隙間２４は、隙間が微小であることから空気等の流体の移動量が極めて少ないため、静圧シールとして機能し、対象物２と第１表面３との間の空間１１からのガス等の流出を抑制することができる。さらに、微小隙間２４によって、対象物２と第２頂面２３との間に隙間が生じて接触が抑制されるため、この接触に起因した対象物２の傾きを抑制できる。したがって、対象物２の平面度を高めることができるため、対象物２の処理精度を高めることができる。
　この周縁凸表面部１０全体の幅は、外周と内周との間の距離が、例えば０．０１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。周縁凸表面部１０の幅は、突起表面部９の幅よりも大きい。なお、周縁凸表面部１０全体の幅は、突起表面部９全体の幅と同じであっても、異なっていても構わない。
　周縁凸表面部１０は、底面８からの高さが突起表面部９の段差面１４と同じである第２頂面２３を有する。すなわち、突起表面部９の高さ方向における第２頂面２３と底面８との距離は、突起表面部９の高さ方向における段差面１４と底面８との距離と同じである。また、第２頂面２３の高さが段差面１４の高さと同じであるため、後述するように、第２頂面２３および段差面１４を同時加工によって形成することができる。なお、段差面１４の高さに対する第２頂面２３の高さの誤差は、±２５％以内である。
　微小隙間２４の厚みは、例えば０．５μｍ以上２０μｍ以下である。微小隙間２４の厚みが０．５μｍ以上であることによって、対象物２と第２頂面２３との接触をより抑制することができる。また、微小隙間２４の厚みが２０μｍ以下であることによって、対象物２と第１表面３との間の空間１１からのガス等の流出を抑制することができる。微小隙間２４の厚みは、１μｍ以上３μｍ以下であることが望ましい。
　静電チャック１は、第２頂面２３の少なくとも一部を被覆している第２導電膜２５を有する。第２導電膜２５は導電膜５と電気的に接続している。導電膜５が接地されている場合には、第２導電膜２５が被覆された第２頂面２３は、導電膜５が被覆された第１頂面１２と同様、対象物２を吸着する力を発しない。導電膜５が接地されていない場合も、導電膜５が被覆された第１頂面１２と同様に、対象物２を吸着する力が抑えられる。したがって、第２頂面２３の吸着力に起因した対象物２の変形を低減し、対象物２の平面度を高めることができる。また、第２頂面２３におけるパーティクルの脱落を低減することができる。導電膜２５は、第２頂面２３全体を被覆している。なお、第２導電膜２５と導電膜５とは電気的に接続されていなくともよい。この場合も、第２導電膜２５と導電膜５をそれぞれ接地すれば、第２導電膜２５および導電膜５は上述の実施形態と同様の効果を奏する。
　第２導電膜２５は、周縁凸表面部１０の側面と底面８における周縁凸表面部１０の近傍領域とを被覆している。また、第２導電膜２５の厚みと導電膜５の第１領域２０の厚みとが同じであるため、微小隙間２４の厚みは、第１頂面１２と第２頂面２３との距離である。
　次に、前述した静電チャック１の製造方法について、図４ないし図６を参照しつつ詳細に説明する。
　（１）図４（ａ）に示すように、基体４を準備する。具体的には、例えば以下のように行なう。
　まず、セラミック粉末に純水と有機バインダーとを加えた後、ボールミルで湿式混合してスラリーを作製する。次に、スラリーをスプレードライにて造粒して、セラミック粒子を作製する。次に、セラミック粒子を種々の成形方法を用いて成形して成形体を作製する。この際に、成形体の内部に電極ペーストを形成する。このような成形体は、例えば、セラミック粒子をテープ成形して作製したテープに電極ペーストを塗布した後、この電極ペースト上に他のテープを積層することによって作製することができる。次に、成形体を切削加工することによって、成形体を所望の形状とする。次に、この成形体を例えば１０００℃以上２３００℃以下で焼成することによって、セラミック焼結体を形成する。この際に、電極ペーストを成形体と同時焼成することによって、電極６を形成する。次に、セラミック焼結体を研削加工することによって、所望の形状の基体４を作製する。
　（２）図４（ｂ）ないし図５（ｄ）に示すように、基体４の表面に突起表面部９および周縁凸表面部１０を形成する。具体的には、例えば以下のように行なう。
　まず、図４（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ法を用いて、基体４の表面における突起表面部９および周縁凸表面部１０に対応する領域を被覆した、光硬化性樹脂等からなる第１レジスト２６を形成する。次に、図４（ｃ）に示すように、ブラスト加工を用いて、第１レジスト２６から露出した箇所を切削する。これにより、底面８、突起表面部９となる基礎部および周縁凸表面部１０となる基礎部を形成する。次に、基体４から第１レジスト２６を除去する。この際、突起表面部９となる基礎部の高さと周縁凸表面部１０となる基礎部の高さとは同じである。
　次に、図４（ｄ）に示すように、フォトリソグラフィ法を用いて、基体４の第１表面３における底面８および第１頂面１２に対応する領域を被覆した、光硬化性樹脂等からなる第２レジスト２７を形成する。次に、図４（ｅ）に示すように、ブラスト加工を用いて、第２レジスト２７から露出した箇所を切削する。これにより、突起表面部９に第１頂面１２、第１側面１３、段差面１４および第２側面１５を形成するとともに、周縁凸表面部１０に第２頂面２３を形成することができる。この際、周縁凸表面部１０の第２頂面２３の高さは突起表面部９の第１頂面１２の高さよりも小さくなる。次に、基体４から第２レジスト２７を除去する。
　以上のようにして、基体４に底面８、突起表面部９および周縁凸表面部１０を含む第１表面３を形成することができる。
　また、底面８、突起表面部９および周縁凸表面部１０を含む第１表面３は、例えば以下のようにして形成しても構わない。
　まず、図５（ａ）に示すように、フォトリソグラフィ法を用いて、基体４の表面における突起表面部９の第１頂面１２に対応する領域を被覆した、光硬化性樹脂等からなる第１レジスト２６を形成する。
　次に、図５（ｂ）に示すように、ブラスト加工を用いて、第１レジスト２６から露出した箇所を切削する。これにより、突起表面部９の第１部分１６を形成する。次に、基体４から第１レジスト２６を除去する。
　次に、図５（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ法を用いて、基体４の表面における第１頂面１２、第１側面１３、段差面１４および第２頂面２３に対応する領域を被覆した、光硬化性樹脂等からなる第２レジスト２７を形成する。
　次に、図５（ｄ）に示すように、ブラスト加工を用いて、第２レジスト２７から露出した箇所を切削する。これにより、第１頂面１２、第１側面１３、段差面１４および第２側面１５を有する突起表面部９と、第２頂面２３を有する周縁凸表面部１０を形成することができる。次に、基体４から第２レジスト２７を除去する。
　以上のようにして、基体４に底面８、突起表面部９および周縁凸表面部１０を含む第１表面３を形成することができる。
　突起表面部９の段差面１４と周縁凸表面部１０の第２頂面２３とを同時加工で形成しているため、段差面１４と第２頂面２３とをより同じ高さにしつつ、静電チャック１の生産効率を高めることができる。
　（３）図６（ａ）ないし図６（ｃ）に示すように、基体４に導電膜５を形成して、静電チャック１を作製する。具体的には、例えば以下のように行なう。
　まず、図６（ａ）に示すように、フォトリソグラフィ法を用いて、基体４の第１表面３における底面８、第２側面１５および段差面１４の露出部１８に対応する領域を被覆した、光硬化性樹脂等からなる第３レジスト２８を形成する。
　次に、図６（ｂ）に示すように、例えばＰＶＤ法、ＣＶＤ法、蒸着法、イオンプレーティング法またはスパッタリング法等の成膜法を用いて、第３レジスト２８から露出した箇所に例えば金属膜を形成する。これにより、例えば金属膜からなる導電膜５、配線４１および導電膜２５を形成することができる。
　次に、図６（ｃ）に示すように、基体４から第３レジスト２８を除去する。例えば、光硬化性樹脂等からなる第２レジスト２７を溶剤で溶解することで除去することができる。
　以上のようにして、導電膜５を基体４の第１表面３上に形成することができる。その結果、図１に示した静電チャック１を作製することができる。
　本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良、組合せ等が可能である。
　例えば、静電チャック１が導電膜５を備えた構成を例に説明したが、図７に示すように、静電チャック１は、導電膜５を備えておらず、第１表面３が露出していても構わない。この場合には、突起表面部９の第１頂面１２、第１側面１３および段差面１４は、導電膜５に被覆されておらず露出している。そして、突起表面部９の第１頂面１２が対象物２に直接当接する。この場合においても、段差面１４によって静電チャック１の対象物２に対する吸着力を高めることができる。したがって、静電チャック１の吸着力を維持しつつ、第１頂面１２の幅（直径）を小さくすることができる。これにより、パーティクルによる対象物２の汚染を低減するとともに、対象物２の平面度を高めることができる。また、前述した実施形態と比較して、段差面１４全体が露出しているため、静電チャック１の対象物２に対する吸着力をより高めることができる。
　また、フォトリソグラフィ法を用いて第１レジスト２６ないし第３レジスト２８を形成することによって導電膜５を形成した構成を例に説明したが、第１レジスト２６ないし第３レジスト２８の代わりにステンレス等の金属板または樹脂板にパターンを形成してなるマスクを用いてもよい。
　１　静電チャック
　２　対象物
　３　第１表面
　４　基体
　５　導電膜
　６　電極
　７　挿通孔
　８　底面
　９　突起表面部
　１０　周縁凸表面部
　１１　第１表面と対象物との間の空間
　１２　突起表面部の第１頂面
　１３　突起表面部の第１側面
　１４　突起表面部の段差面
　１５　突起表面部の第２側面
　１６　突起表面部の第１部分
　１７　突起表面部の第２部分
　１８　段差面の露出部
　１９　導電膜の第１領域
　２０　導電膜の第２領域
　２１　導電膜の第３領域
　２２　導電膜の第４領域
　２３　周縁凸表面部の第２頂面
　２４　微小隙間
　２５　第２導電膜
　２６　第１レジスト
　２７　第２レジスト
　２８　第３レジスト
　Ｄ１　周方向

Claims (11)

  1. 　底面および該底面から突出した突起表面部を含む第１表面を有する基体を備え、
    該突起表面部は、第１頂面と、前記第１頂面と前記底面との間に配置された段差面とを有することを特徴とする静電チャック。
  2. 　前記段差面は、平面視において前記第１頂面を囲むように配置されていることを特徴とする請求項１記載の静電チャック。
  3. 　前記第１頂面の少なくとも一部を被覆している導電膜を備え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。
  4. 　前記突起表面部は、前記第１頂面と前記段差面とに接続され、前記第１頂面を周方向に渡って取り囲んだ第１側面を有し、前記導電膜は、前記第１頂面の少なくとも一部を被覆した第１領域と、前記周方向に渡って前記第１側面を被覆しているとともに前記第１領域に接続した第２領域とを有することを特徴とする請求項３に記載の静電チャック。
  5. 　前記導電膜は、前記段差面のうち前記第１側面の近傍領域を前記周方向に渡って被覆しているとともに前記第２領域に接続した第３領域をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の静電チャック。
  6. 　前記導電膜は、前記段差面のうち前記第１側面の近傍領域以外の領域の一部を被覆しているとともに前記第３領域に接続した線状の第４領域をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の静電チャック。
  7. 　前記第１頂面と前記段差面との距離は、０．０５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の静電チャック。
  8. 　前記突起表面部を複数備え、
    前記突起表面部それぞれの前記第４領域は、他の１つ以上の前記突起表面部の前記第４領域と繋がっていることを特徴とする請求項６または７に記載の静電チャック。
  9. 　前記第１表面は、前記突起表面部を囲むように設けられた、前記底面から突出した周縁凸表面部をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の静電チャック。
  10. 　前記周縁凸表面部は、前記底面からの高さが前記段差面の前記底面からの高さと同じである第２頂面を有することを特徴とする請求項９に記載の静電チャック。
  11. 　請求項１０に記載の静電チャックにおいて、
    前記第２頂面の少なくとも一部を被覆している導電膜を有することを特徴とする静電チャック。
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