(57)【要約】【課題】本発明は、被処理体との間の熱伝導の低下を防止すると共に、部品のコストダウンを図ることができる静電吸着装置を提供する。【解決手段】静電吸着装置は、導線８を介して外部の可変直流電源９に接続された電極５と、電極５を覆うと共に誘電体から成る保護膜６とを備え、該保護膜６が電極５における被処理体２の載置面以外の面に形成されている。保護膜６に用いられる誘電体は、クオーツ（水晶）やポリイミド樹脂、セラミック（例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（Ｚｎ２Ｏ３）、及びボロンナイトライド（ＢＮ，ＰＢＮ））等から成る。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極と、当該電極を覆うと共に誘電体から成る保護膜とを備え、被処理体を静電気力により吸着保持する静電吸着装置において、前記保護膜は、前記電極における前記被処理体の載置面以外の面に形成されていることを特徴とする静電吸着装置。
【請求項２】
前記被処理体は、前記電極との接合面に誘電体から成る保護フィルムが接着されていることを特徴とする請求項１記載の静電吸着装置。
【請求項３】
前記誘電体は、クオーツ、ポリイミド樹脂、及びセラミックのいずれか１つから成ることを特徴とする請求項１又は２記載の静電吸着装置。
【請求項４】
前記被処理体は、５０〜１００μｍの厚みを有する半導体ウエハであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の静電吸着装置。
【請求項５】
前記保護フィルムは、前記被処理体上の回路パターンが形成された面に形成されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の静電吸着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理体用静電吸着装置に関し、特に、薄肉化された被処理体を静電気力により吸着する静電吸着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造装置は、一般的に、真空減圧されるチャンバーを備え、このチャンバー内に被処理体を保持するための保持装置が配置されている。
【０００３】
図３は、従来の静電吸着装置を備える被処理体保持装置の概略構成を示す縦断面図である。
【０００４】
図３において、保持装置２１は、金属（例えば、アルミニウム、ステンレス、ニッケル等）で形成されたベース部材２３と、このベース部材２３の上面に直接接合され、被処理体であるウエハ２２を吸着して保持する静電吸着装置２４とを備える。
【０００５】
ウエハ２２は、回路パターンが形成された面（以下、「パターン面」という。）の反対側の面（以下、「パターン裏面」という。）にプラズマ等による加工処理が施される場合を想定して、そのパターン面にウエハ２２と同じ外径の誘電体から成る保護フィルム２７が接着されている。ウエハ２２は、保護フィルム２７の下面が静電吸着装置２４の上面と密着するように載置される。
【０００６】
静電吸着装置２４は、導線２８を介して外部の可変直流電源２９に接続された電極２５と、電極２５全面を覆うと共に、保護フィルム２７と同様の誘電体から成る保護膜２６とを有する。静電吸着装置２４は、可変直流電源２９により電極２５に直流電流が印加されると、電極２５から保護膜２６に与えられた電荷と保護フィルム２７の表面近傍で分極した電荷に起因する静電気力により吸着力を発生してウエハ２２を吸着保持する。
【０００７】
ウエハ２２や保護フィルム２７、静電吸着装置２４の表面は、実際には微小な凸凹が多数存在し、平坦になっていないために、例えば、静電吸着装置２４の上面と保護フィルム２７の下面との接合部は点接触となり、これらの間の熱伝導が低下するおそれがある。
【０００８】
そこで、ウエハ２２と静電吸着装置２４との間の接合部にヘリウムガス等を充填する構造を有し、それらの熱伝導を向上させる静電吸着装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−１１０８８３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとしている課題】
しかしながら、上記従来の保持装置２１では、電極２５全面を覆うと共に、誘電体から成る保護膜２６や保護フィルム２７を介して被処理体であるウエハ２２が静電吸着装置２４に載置されているので、ウエハ２２と静電吸着装置２４との間の熱伝導が低下して、例えば、プラズマエッチング処理時にウエハ２２の冷却効率が低下したり、ウエハ２２の温度制御が難しくなるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、被処理体との間の熱伝導の低下を防止すると共に、部品のコストダウンを図ることができる静電吸着装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の静電吸着装置は、電極と、当該電極を覆うと共に誘電体から成る保護膜とを備え、被処理体を静電気力により吸着保持する静電吸着装置において、前記保護膜は、前記電極における前記被処理体の載置面以外の面に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の静電吸着装置は、請求項１記載の静電吸着装置において、前記被処理体は、前記電極との接合面に誘電体から成る保護フィルムが接着されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の静電吸着装置は、請求項１又は２記載の静電吸着装置において、前記誘電体は、クオーツ、ポリイミド樹脂、及びセラミックのいずれか１つから成ることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の静電吸着装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の静電吸着装置において、前記被処理体は、５０〜１００μｍの厚みを有する半導体ウエハであることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の静電吸着装置は、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の静電吸着装置において、前記保護フィルムは、前記被処理体上の回路パターンが形成された面に形成されていることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る静電吸着装置を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る静電吸着装置を備える被処理体保持装置の概略構成を示す縦断面図である。本被処理体保持装置は、例えば、不図示のプラズマエッチング処理装置内に配置されるものである。
【００１９】
図１において、被処理体保持装置１は、例えば、アルミニウム、ステンレス、ニッケル等の金属で形成されたベース部材３と、このベース部材３の上面に直接接合され、被処理体２を吸着して保持する静電吸着装置４とを備える。
【００２０】
被処理体２は、シリコン（Ｓｉ）やガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の半導体ウエハから成り、いずれか一方の面に回路パターンが形成されている。本実施の形態では、被処理体２における回路パターンが形成された面（以下、「パターン面」という。）の反対側の面（以下、「パターン裏面」という。）にプラズマエッチング処理が施される場合を想定しており、パターン面には、被処理体２と同じ外径の誘電体から成る保護フィルム７が接着されている。
【００２１】
静電吸着装置４は、導線８を介して外部の可変直流電源９に接続された電極５と、電極５を覆うと共に、保護フィルム７と同様の誘電体から成る保護膜６とを有する。電極５は、厚さ２０〜３０μｍの銅（Ｃｕ）等の導電体から成る。保護膜６に用いられる誘電体は、クオーツ（水晶）やポリイミド樹脂、セラミック（例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（Ｚｎ２Ｏ３）、及びボロンナイトライド（ＢＮ，ＰＢＮ））等から成る。
【００２２】
保護膜６は、電極５における被処理体２の載置面以外の面に形成されている。このため、被処理体２は、保護フィルム７を介して電極５の表面と密着するように電極５の上に載置される。
【００２３】
静電吸着装置４は、可変直流電源９により電極５に直流電流が印加されると、電極５から保護フィルム７に与えられた電荷に起因する静電気力により吸着力を発生して被処理体２を吸着保持する。必要となる吸着力は、保護フィルム７に用いられる誘電体の材質や厚みにより異なるが、電極５と被処理体２との間の電位差を調整することによって得ることができる。
【００２４】
被処理体保持装置１は、被処理体２と静電吸着装置４との接合部及び／又は静電吸着装置４とベース部材３との接合部にガスを充填するガス噴出装置を備える。ガス噴出装置は、上述した接合部にヘリウム等のガスを充填することにより、接合部のわずかな隙間を埋めて熱伝導性を向上させると共に、被処理体２の冷却を行う。これにより、被処理体２が保護フィルム７や電極５を覆う誘電体を介して被処理体保持装置１上に載置されても、被処理体２と静電吸着装置４との間の熱伝導性が低下しないので、プラズマエッチング処理時に被処理体２の冷却効率を向上させると共に、被処理体２の温度制御を容易に行うことができる。
【００２５】
本実施の形態では、被処理体２は外径が８インチφのものを想定しているが、どのような外径のものであってもよい。被処理体２の厚みは、通常、約７５０μｍであるが、パターン裏面が研磨・研削加工されており、約５０〜１００μｍにまで薄肉化されている。
【００２６】
保護フィルム７は、被処理体２の搬送時やプラズマエッチング処理時に、被処理体２が外力により簡単に破損しないような物理的強度の高いものが必要とされる一方、被処理体２の搬送台や静電吸着装置４に吸着保持しやすいものが必要とされる。
【００２７】
保護フィルム７に用いられる誘電体としては、保護膜６と同様に、クオーツ（水晶）やポリイミド樹脂、セラミック（例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（Ｚｎ２Ｏ３）、及びボロンナイトライド（ＢＮ，ＰＢＮ））等が好適である。これらは、誘電率や熱伝導率に優れており、被処理体２の大きさやプラズマエッチング処理時の状態、又は半導体製造装置の種類等に応じて適宜選択される。
【００２８】
保護フィルム７の厚みは、誘電体の物理的強度に応じて設定されるが、クオーツでは１００〜５００μｍが好ましく、ポリイミド樹脂では３００〜６００μｍが好ましい。また、セラミックでは１００〜５００μｍが好ましい。
【００２９】
特に、クオーツは他の誘電体に比べて加工性が良く、ポリイミド樹脂は誘電率が大きいので良い。また、セラミックは、他の誘電体に比べて熱伝導率及び誘電率が大きいので良い。
【００３０】
上記実施の形態によれば、導線８を介して外部の可変直流電源９に接続された電極５と、電極５を覆うと共に誘電体から成る保護膜６とを備える静電吸着装置４において、保護膜６が電極５における被処理体２の載置面以外の面に形成されているので、被処理体２との間の熱伝導の低下を防止すると共に、電極５を覆う保護膜６が不要となり、部品のコストダウンを図ることができる。
【００３１】
上記実施の形態では、保護膜６が電極５の外周面をも覆っていたが、図２に示すように電極５の外周面まで覆わず、電極５と静電吸着装置４を形成する誘電体との半径方向の長さを同一に設定してもよい。また、電極５は銅（Ｃｕ）から成るが他の導電体であってもよい。
【００３２】
被処理体２と保護フィルム７とを接着する接着剤は、プラズマエッチング処理後の後工程での処理を考慮して熱や溶剤等により剥がしやすいものがよい。また、接着せずに単に保護フィルム７の上面に被処理体２を載せるだけであってもよい。この場合、被処理体２と保護フィルム７が残留静電気により互いに吸着されるので、搬送時等における保護フィルム７の落下を防止することができる。
【００３３】
また、保護フィルム７は、液状の保護フィルム材料が被処理体２に塗布された後に加熱乾燥され、形成されてもよい。
【００３４】
保護フィルム７は被処理体２と同じ外径としたが、それに限られないことは云うまでもない。また、保護フィルム７は、被処理体２のパターン面に接着されているが、パターン裏面に接着されていても本発明の効果を有する。
【００３５】
上記実施の形態における被処理体保持装置１は、プラズマエッチング処理装置に備えられているが、プラズマエッチング処理装置以外の他の半導体製造装置、例えば、ＣＶＤ等にも適用できることは云うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の装置によれば、電極を覆うと共に誘電体から成る保護膜が、電極における被処理体の載置面以外の面に形成されているので、被処理体との間の熱伝導の低下を防止すると共に、電極を覆う誘電体が不要となり、部品のコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る静電吸着装置を備える被処理体保持装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１における静電吸着装置の変形例を示す縦断面図である。
【図３】従来の静電吸着装置を備える被処理体保持装置の概略構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１，２１　被処理体保持装置
２，２２　被処理体
３，２３　ベース部材
４，２４　静電吸着装置
５，２５　電極
６，２６　保護膜
７，２７　保護フィルム
【図１】
2004111533.tif 000003
【図２】
2004111533.tif 000004
【図３】
2004111533.tif 000005