(57)【要約】【課題】誘電体層の吸着固定面に形成した突出部の先端面と側面とに施す研磨の前後で、板状部材が突出部の先端面に接触する接触面積が減少する従来の静電チャックの課題を解決する。【解決手段】板状部材１０が吸着固定される吸着固定面が形成された誘電体層３０を具備する静電チャックであって、誘電体層３０の吸着固定面には、板状部材１０と当接する先端面のみが研磨によって平坦面に形成された複数の突出部３２が形成され、且つ突出部３２の各平坦面には、冷却ガスが流れる冷却ガス用流路３６が開口されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状部材が吸着固定される吸着固定面が形成された誘電体層を具備する静電チャックであって、
前記誘電体層の吸着固定面には、前記板状部材と当接する先端面のみが研磨によって平坦面に形成された複数の突出部が形成され、
且つ前記突出部の各平坦面には、冷却ガスが流れる冷却ガス用流路が開口されていることを特徴とする静電チャック。
【請求項２】
突出部の各平坦面の粗度（Ｒａ）が、０．２〜０．３である請求項１記載の静電チャック。
【請求項３】
突出部間の谷部が、サンドブラストによって形成されている請求項１又は請求項２記載の静電チャック。
【請求項４】
突出部が、高さ１０〜３０μｍで且つ最大径が１〜２ｍｍである請求項１〜３のいずれか一項記載の静電チャック。
【請求項５】
誘電体層の周縁に沿って形成された、突出部と同一高さの周壁部の先端面が、板状部材と接触して、前記誘電体層と吸着部材との間に流出した冷却ガスの洩出が防止できるように、研磨が施されて平坦面に形成されている請求項１〜４のいずれか一項記載の静電チャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電チャックに関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェーハ等の板状部材を吸着固定する静電チャックとして、図５に示す静電チャックが下記特許文献１に提案されている。
図５に示す静電チャックは、誘電体層１００の吸着固定面に形成した、先端面が平坦な複数の突出部１０２，１０２・・が形成され、突出部１０２，１０２の間に形成された谷部に冷却ガス用流路１０４の出口が開口されている。
更に、図５に示す静電チャックでは、その突出部１０２の先端面及び側面、谷部面を含む吸着固定面の全面に研磨が施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８６６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図５に示す静電チャックでは、誘電体層１００の吸着固定面に板状部材１０６を吸着固定したとき、板状部材１０６と誘電体層１００との接触は、突出部１０２，１０２・・の各先端面に形成された平坦面であり、且つ突出部１０２，１０２間の谷部に冷却ガス用流路１０４を経由した冷却ガスとしてのヘリウムが流出する。このため、誘電体層１００の吸着固定面に吸着固定された板状部材１０６に加えられる熱を迅速に放熱できる。
更に、静電チャックの吸着固定面の全面に研磨が施されているため、板状部材１０６を吸着固定したとき、静電チャックの吸着固定面からのパーティクルの飛散を防止できる。
しかし、図５に示す静電チャックでは、誘電体層１００の突出部１０２を含む吸着固定面の全面に研磨を施すため、静電チャックの製造工程を複雑化する。
更に、誘電体層１００の突出部１０２の先端面と側面との境界部が丸くなって、先端面と板状部材１０６との接触面積が設計値よりも低下することが判明した。この研磨による接触面積の低下は予測が困難である。
ところで、突出部１０２，１０２・・の各先端面と板状部材１０６との接触面積は、板状部材１０６の吸着力と板状部材１０の除熱とのバランスを取る上で重要であり、研磨前後で接触面積が実質的に変化しないことが必要である。
一方、研磨は、板状部材１０６と突出部１０２の先端面との接触の際に、先端面の微小突起がパーティクルとなって散乱することを防止する上で必要である。
そこで、本発明は、誘電体層の吸着固定面に形成した突出部の先端面と側面とに施す研磨の前後で、板状部材が突出部の先端面に接触する接触面積が変化するという従来の静電チャックの課題を解決し、誘電体層の吸着固定面に形成した突出部の先端面に、板状部材が接触する接触面積が研磨の前後で変化することのない静電チャックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は、前記課題を解決すべく検討した結果、誘電体層の吸着固定面に形成した突出部の先端面のみを研磨を施すことによって、板状部材との接触によるパーティクルの散乱を防止でき、且つ研磨の前後で板状部材が突出部の先端面に接触する接触面積が変わらないこと、及び突出部の先端面に冷却ガスが流れる冷却ガス用流路を開口することによって、板状部材の除熱を迅速に行うことができることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、板状部材が吸着固定される吸着固定面が形成された誘電体層を具備する静電チャックであって、前記誘電体層の吸着固定面には、前記板状部材と当接する先端面のみが研磨によって平坦面に形成された複数の突出部が形成され、且つ前記突出部の各平坦面には、冷却ガスが流れる冷却ガス用流路が開口されていることを特徴とする静電チャックにある。
【０００６】
かかる本発明において、突出部の各平坦面の粗度（Ｒａ）を０．２〜０．３とすることが好ましい。この突出部の高さを１０〜３０μｍとし且つ最大径を１〜２ｍｍとすることが好ましい。また、突出部間の谷部は、サンドブラストによって容易に形成できる。
更に、誘電体層の周縁に沿って形成した、突出部と同一高さの周壁部の先端面を、研磨を施して平坦面に形成することによって、この平坦面が板状部材と接触して、前記誘電体層と吸着部材との間に流出した冷却ガスの洩出を防止できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る静電チャックは、誘電体層の吸着固定面に形成した突出部の先端面のみに研磨を施している。このため、研磨によって板状部材と接触する先端面の接触面積が設計値と異なることを防止できる。この様に、突出部間の谷部に研磨を施さなくても、板状部材と接触する突出部の先端面に研磨が施されているため、板状部材と接触したとき、先端面の微細突出がパーティックルとして散乱することを防止できる。
また、突出部の先端面に施す研磨は、突出部の側面に施す研磨に比較して容易であるため、静電チャックの製造工程を簡略化できる。
更に、突出部の先端面に冷却ガスが流れる冷却ガス用流路が開口されているため、板状部材に加えられた熱は、冷却ガス用流路から流出した冷却ガスにより迅速に除熱でき、板状部材に対して所定の吸着力を維持して加工を施すことができる。
その結果、本発明に係る静電チャックによれば、その製造コストを低減でき、吸着固定した板状部材に対して正確な加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る静電チャックに用いる誘電体層の一例を示す正面図である。
【図２】図１に示す誘電体層を用いた静電チャックの一例を説明する概略断面図である。
【図３】図１に示す誘電体層の部分断面図である。
【図４】誘電体層の他の例を示す部分断面図である。
【図５】従来の静電チャックに用いていた誘電体層を説明する概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係る静電チャックの一例を図１及び図２に示す。図１に示す静電チャックを形成する円形の誘電体層３０は、アルミナによって形成されている。この誘電体層３０の吸着固定面に形成された、多数個の突出部３２，３２・・は、誘電体層３０の周縁に沿って、先端面が平坦面の周壁部３４によって囲まれている。
更に、図１に示す誘電体層３０内には、図２に示す様に、直流電源１４に接続される内部電極１２が形成されている。かかる誘電体層３０は、ベースプレート１６上に載置されている。
このベースプレート１６内には、冷却水が導入される冷却水管路１８と、誘電体層３０に近い部分に、冷却ガスとしてのヘリウムが流入する冷却ガス用導入路２０とが形成されている。
かかる冷却ガス用導入路２０からは、誘電体層３０の吸着固定面に形成した突出部３２，３２・・の各先端面に開口する冷却ガス用流路３６と、突出部３２，３２間の谷部面に開口する冷却ガス用流路３８とが分岐されている。
この冷却水管路１８と冷却ガス用流路３６，３８とは、誘電体層３０の吸着固定面に板状部材１０を吸着した状態を維持しつつ、板状部材１０、誘電体層３０及びベースプレート１６に加えられた熱を迅速に除去して吸着力を維持するためのものである。
【００１０】
かかる誘電体層３０の吸着固定面には、その部分断面拡大図である図３に示す様に、
突出部３２，３２・・が形成されている。この突出部３２は、円錐台状の横断面形状であって、高さ（ｈ）が１０〜３０μｍで且つ最大径（ｄ）が１〜２ｍｍである。
これらの突出部３２，３２・・の各先端面には、冷却ガスとしてのヘリウムが流れる直径０．５ｍｍの冷却ガス用流路３６が開口し、突出部３２，３２の間の谷部の平坦面にも、冷却ガスとしてのヘリウムが流れる冷却ガス用流路３８が開口している。かかる流路３６，３８は、図４に示す冷却ガス用導入路２０に接続されている。
更に、突出部３２，３２・・を囲むように、誘電体層３０の周縁に沿って形成した周壁部３４の先端面は、突出部３２と同一高さである。
【００１１】
かかる突出部３２，３２・・及び周壁部３４の各先端面には、研磨が施されて平滑面に形成されており、その粗度（Ｒａ）は０．２〜０．３である。
一方、図１〜図３に示す誘電体層３０の吸着固定面に形成した、突出部３２，３２・・の各側面及び突出部３２，３２間の谷部には研磨が施されていない。このため、突出部３２の先端面と側面との境界部が、研磨によって丸くなって、突出部３２の板状部材１０と接触する接触面が研磨前後によって異なることを防止できる。
この様に、突出部３２，３２・・の各側面及び突出部３２，３２間の谷部に研磨を施さなくても、板状部材１０が接触する突出部３２，３２・・及び周壁部３４の各先端面に研磨を施しているため、板状部材１０との接触に因るパーティクルの飛散を防止できる。
【００１２】
図１〜図３に示す静電チャックは、先ず、内部電極１２が内部に形成されている板状の誘電体層の一面側に、突出部３２，３２・・及び周壁部３４を形成する部分を除く他の部分の表面が露出するマスク板を被着し、サンドブラストによって露出部分を削る。
次いで、マスク板を除去し、突出部３２，３２・・及び周壁部３４の各先端面のみに研磨を施した後、冷却ガス用流路３６，３８を形成することによって図１〜図３に示す誘電体層３０を得ることができる。
この様に、突出部３２，３２・・及び周壁部３４の各先端面のみに研磨を施して誘電体層３０を得ることができ、図５に示す誘電体層１００の如く、誘電体層１００の吸着固定面の全面に研磨を施す場合に比較して、誘電体層３０を容易に得ることができる。
得られた誘電体層３０は、図２に示す様に、ベースプレート１６上に載置することによって静電チャックを得ることができる。
尚、内部電極１２が内部に形成されている板状の誘電体層の一面側の全面に研磨を施した後、突出部３２，３２・・及び周壁部３４を形成する部分を除く他の部分の表面が露出するマスク板を被着し、サンドブラストにより露出部分を削ることによっても、図１〜図３に示す誘電体層３０を得ることができる。
【００１３】
得られた静電チャックを構成する誘電体層３０の吸着固定面に板状部材１０を載置して、内部電極１２に直流電源１４から直流電流を印加することによって、板状部材１０を各突出部３２の先端面に吸着固定できる。
かかる誘電体層３０の吸着固定面には、冷却ガス用流路３６を経由して突出部３２の先端面に接触している板状部材１０の接触面に冷却ガスとしてのヘリウムと接触させることができる。更に、冷却ガス用流路３８を経由して、突出部３２，３２間の谷部を覆う板状部材１０の面も、冷却ガスとしてのヘリウムと接触させることができる。
この様に、誘電体層３０の吸着固定面に吸着固定された板状部材１０の全面に、冷却ガスとしてのヘリウムと接触させることができ、板状部材１０に加えられた熱を迅速に除熱できる。
また、誘電体層３０及びベースプレート１６に加えられる熱も、誘電体層３０内及びベースプレート１６内に形成された冷却用ガス導入路２０，冷却ガス用流路３６，３８内の冷却用ガスとしてのヘリウム、冷却水管路１８内の冷却水によって迅速に除熱できる。
このため、静電チャックに吸着固定した板状部材１０に熱を加えて加工を施す際に、吸着力を維持した状態で加工を施すことができる結果、板状部材１０に精密な加工を施すことができる。
更に、誘電体層３０の吸着固定面と板状部材１０との間に供給された冷却ガスとしてのヘリウムは、誘電体層３０の周縁に沿って形成された周壁部３４の先端面に板状部材１０が当接して漏出を防止している。このため、漏出によるヘリウムの減少を防止でき、誘電体層３０の吸着固定面と板状部材１０との間に供給されたヘリウムの略全量を回収可能である。
尚、突出部３２，３２間の谷部に開口する冷却ガス用流路３８は、谷部ごとに形成することは要せず、複数箇所の谷部に形成することで足りる。
【００１４】
図２及び図３に示す冷却ガス用流路３６、３８の各々は、冷却ガス用導入路２０から直接分岐されているが、図４に示す様に、冷却ガス用流路３６，３６・・を冷却ガス用流路３８から分岐してもよい。
また、図２〜図４に示す突出部３２は、その横断面形状が円錐台状であったが、円柱状の突出部であってもよい。
更に、突出部３２，３２の間の谷部には、突出部３２，３２・・の各先端面に開口する冷却ガス用流路３６から流出した冷却ガスによって充填されるため、この谷部に開口する冷却ガス用流路３８を形成しなくてもよい。
【符号の説明】
【００１５】
１０  板状部材
１２  内部電極
１４  直流電源
１６  ベースプレート
１８  冷却水管路
２０  冷却ガス用導入路
３０  誘電体層
３２  突出部
３４  周壁部
３６  冷却ガス用流路
３６，３８  冷却ガス用流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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