(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極と、その上に設けられた絶縁層とを有し、電極に電圧を印加することにより、絶縁層上に被吸着体を静電吸着する静電チャックであって、前記電極の表面に樹脂テープを貼り付けてなる突起を有し、突起を有する電極が絶縁層として機能する樹脂シートにより覆われ、前記樹脂シートはその表面に前記突起に対応する凹凸が形成されていることを特徴とする静電チャック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極上に絶縁層を有し、電極に電圧を印加することにより、絶縁層上に半導体ウエハ等の被吸着体を静電吸着する静電チャックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造装置においては、減圧雰囲気中で半導体ウエハ等の被処理基板を吸着固定するための治具として静電チャックが用いられている。静電チャックは、電極とその上に設けられた絶縁層とを有し、絶縁層上に被処理基板を載置するとともに、電極に給電することにより、被処理基板を静電吸着するものである。
【０００３】
このような静電チャック用絶縁部材の材料としては、ポリイミド等の樹脂や、アルミナ等のセラミックスが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、静電チャックは、静電吸着力で半導体ウエハ等を吸着する際に、埃や塵も吸着しやすく、静電チャックに半導体ウエハ等を接触させた際に、その裏面がパーティクルにより汚染されやすいという問題がある。これに対して、セラミックス等の絶縁層表面を加工して突起を形成することにより、絶縁層と非吸着物との接触面積を減少させることが報告されているが、加工して突起を形成した場合、突起の端部よりパーティクルが発生しやすい問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、吸着した被吸着体の汚染が少ない静電チャックを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、全面を樹脂シートで覆うことにより、埃や塵等のパーティクルのみならず、加工して突起を形成した場合に突起の端部より発生するパーティクルの問題も解決されることを知見した。
【０００７】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、電極と、その上に設けられた絶縁層とを有し、電極に電圧を印加することにより、絶縁層上に被吸着体を静電吸着する静電チャックであって、前記電極の表面に樹脂テープを貼り付けてなる突起を有し、突起を有する電極が絶縁層として機能する樹脂シートにより覆われ、前記樹脂シートはその表面に前記突起に対応する凹凸が形成されていることを特徴とする静電チャックを提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１および図２は、本発明の実施形態に係る静電チャックを示す断面図であり、図１は単極型のものを示し、図２は双極型ものを示す。
【０００９】
図１の単極型の静電チャック１は、上下の絶縁層３の間に電極２が設けられて構成されており、基台４の上に固定されている。電極２は例えば銅で構成されており、この電極２には直流電源５が接続されている。そして、この直流電源５から電極２に給電されることにより、上の絶縁層３に被吸着体、例えば半導体ウエハＷが静電吸着される。
【００１０】
図２の双極型の静電チャック１’は、上下の絶縁層３の間に一対の電極２ａ、２ｂが設けられており、これらに電源５が接続されており、電源５からこれらの電極にそれぞれ逆極性の電荷が供給されて上の絶縁層３に被吸着体、例えば半導体ウエハＷが静電吸着される。
【００１１】
図１および図２のいずれの静電チャックも、図示するように絶縁層３の半導体ウエハが吸着される表面３ａに突起６が設けられており、さらに突起６が形成された絶縁層３の全面を覆うように樹脂シート７が設けられている。このように絶縁層３の表面３ａに突起６を設け、さらにその上に樹脂シート７を設けることにより、絶縁層３と半導体ウエハＷ等の被吸着体との接触面積が減少して吸着した半導体ウエハＷ等の汚染を少なくすることがでるとともに、突起６の加工した部分からのパーティクルも防止することができる。
【００１２】
樹脂シート７を樹脂で構成したのは、樹脂はセラミックス等に比較してパーティクルの発生が少なく、被吸着体の汚染を少なくすることができるからである。樹脂シート７を構成する樹脂は特に限定されるものではないが、ポリイミド系樹脂、４フッ化エチレン樹脂等の耐プラズマ性を有する樹脂であることが好ましく、中でも特に耐プラズマ性に優れたポリイミド系樹脂で構成することが好ましい。
【００１３】
樹脂シート７の厚さは特に限定されるものでないが、１００μｍ以下が望ましい。樹脂の厚さが１００μｍを超えると静電吸着力が大幅に減少する。
【００１４】
突起６の材質および形成方法は特に限定されない。材質としてはセラミックスあるいは樹脂を用いることができる。また、突起の形成方法は、セラミックス系あるいは樹脂系静電チャックの吸着面を加工して形成してもよく、吸着面に樹脂テープ等を貼り付けて形成してもよい。なお、吸着面に樹脂テープ等を貼り付けた場合は、材料自身から発生するパーティクルの問題はないが、繰り返し使用していると貼り付けた樹脂テープが剥離する問題がある。この樹脂テープの剥離に対しても、樹脂テープを貼り付けることにより形成した突起を樹脂テープにより覆うことにより、解消することができる。
【００１５】
また、絶縁層３の全面積に対して突起６の面積が占める割合は５〜３０％であることが好ましい。５％未満では吸着力が弱くなり、半導体ウエハ等の被吸着体を十分に保持することができなくなるおそれがあり、また、３０％を超えると被吸着体と絶縁層との接触面積が増加することにより、埃や塵等のパーティクルの付着が増加する。
【００１６】
さらに、突起６の高さは５〜２５μｍが望ましい。５μｍ未満では突起６以外の絶縁層部分にも被吸着体が接触して埃や塵等のパーティクルが増加するおそれがあり、２５μｍを超えると静電吸着力が弱くなり、被吸着体を十分に保持することができなくなるおそれがある。
【００１７】
突起６は、例えば、図３に示すように絶縁層３の表面３ａに多数配置することができる。この場合に突起の形状は特に限定されるものではなく、円形、楕円形、長方形等種々の形状を採用することができる。また、突起６はこのような配置に限らず他の種々の配置を採用することができ、例えば図４、図５、図６、図７に示すように、リング状、メッシュ状、格子状、放射状等の配置を採用することができる。
【００１８】
突起６は全面に亘って形成されていてもよいが、吸着面に内部の電極形状が浮き出る構造の静電チャックの場合は、電極に対応する部分のみに配置することにより、吸着した半導体ウエハ等の被吸着体の平面度を高くすることができる。
【００１９】
いずれの場合にも、突起６は絶縁層３の表面３ａに均等に形成することが望ましい。このように表面３ａに均等に突起を形成することにより、吸着した半導体ウエハ等の被吸着体の平面度を高くすることができる。さらに、半導体ウエハ等の被吸着体との接触面積を最小にしかつ被吸着体に十分な吸着力を発生させる観点からも、突起６は電極直上に配置するのがよい。
【００２０】
また、図８に示すように、電極２に樹脂テープを貼り付けることにより突起６’を形成して、その上に絶縁層として機能する樹脂シート７’を形成してもよい。この場合にも前記理由により樹脂シート７’の厚さは１００μｍ以下であることが好ましい。
【００２１】
このように、突起を形成してその上を樹脂シートで覆うことにより、突起の剥離や加工した部分からパーティクルを発生するおそれもなく、吸着した半導体ウエハＷ等の被吸着体の汚染が少ない静電チャックを得ることができる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
アルミナ絶縁層を有するφ３００ｍｍの双極型静電チャックの絶縁層表面を加工し、φ１０ｍｍ×０．０２０tｍｍの突起を形成した。この突起上面の絶縁層全面積に対する割合は２０％であった。さらに、突起を形成した絶縁層全面を厚さ３０μｍのポリイミドシートで覆った。得られた静電チャックの電極に±５００Ｖの電圧を印加し、Ｓｉウエハを静電吸着させ、吸着力を測定した。吸着力は、静電チャックに吸着させたＳｉウエハを上方向に引っ張り、そのときの力をばね秤により測定した。さらに、静電チャックに吸着させたウエハの裏面のパーティクル数を、異物検査装置を用いて測定した。その結果、吸着力は６０ｇ／ｃｍ2、パーティクル数は１５０個／３００ｍｍウエハ）であった。
【００２３】
（実施例２）
表面に電極を形成したφ３００ｍｍのアルミナ基板に、複数のφ３ｍｍ×０．０２０ｔｍｍのポリイミドテープを貼り、突起を形成した。この突起上面のアルミナ基板全面積に対する割合は１５％であった。さらに、突起を形成した上の全面に厚さ７０μｍのポリイミドシートを貼り、これを絶縁層として、静電チャックを作製した。得られた静電チャックの吸着力は４８ｇ／ｃｍ２であり、パーティクル数は１３０個／３００ｍｍウエハであった。また、ウエハの吸着・脱離を５００回繰り返したが、アルミナ基板に形成された突起の剥離は認められなかった。
【００２４】
（比較例１）
アルミナ絶縁層を有するφ３００ｍｍの双極型静電チャックの絶縁層表面を加工し、φ２０ｍｍ×０．０２０tｍｍの突起を形成した。この突起上面の絶縁層全面積に対する割合は１５％であった。得られた静電チャックの吸着力は、７０ｇ／ｃｍ2であり、パーティクル数は８００個／３００ｍｍウエハであった。
【００２５】
（比較例２）
電極を形成したφ３００ｍｍのアルミナ基板に、厚さ７０μｍのポリイミドシートを貼り、絶縁層として、突起のない静電チャックを作製した。得られた静電チャックの吸着力は８０ｇ／ｃｍ2であり、パーティクル数は６００個／３００ｍｍウエハであった。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、樹脂テープを貼り付けることにより突起を形成した電極を樹脂シートで覆うことにより、加工によるパーティクルの発生を抑制しつつ、被吸着体との接触面積を小さくすることによるパーティクルの抑制を達成することができ、吸着した被吸着体の汚染が少ない静電チャックを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る単極型の静電チャックを示す断面図。
【図２】本発明の他の実施形態に係る双極型の静電チャックを示す断面図。
【図３】本発明における突起配置の一例を示す模式図。
【図４】本発明における突起配置の他の例を示す模式図。
【図５】本発明における突起配置のさらに他の例を示す模式図。
【図６】本発明における突起配置のさらに他の例を示す模式図。
【図７】本発明における突起配置のさらに他の例を示す模式図。
【図８】本発明のさらに他の実施形態に係る単極型の静電チャックを示す断面図。
【符号の説明】
１，１’……静電チャック
２，２ａ，２ｂ……電極
３……絶縁層
４……基台
５……電源
６、６’……突起
７、７’……樹脂シート
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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