(57)【要約】  本開示の静電チャック（１）は、円板状の試料保持部材（２０）であって、試料を載置可能な円形の上面を有する円板状の保持部材本体（２１）と、保持部材本体（２１）の外周面（２５）から外方に突出する環状の鍔部（２２）とを含む試料保持部材（２０）と、鍔部（２２）の上に載置される、鍔部（２２）の上面または外周面を覆う環状体（３０）と、保持部材本体（２１）内に配設された、試料の静電吸着用の第１電極（２６）と、鍔部（２２）内に配設された、環状体（３０）の吸着用の第２電極（２７）と、を備えている。第２電極（２７）の内方側端部は、保持部材本体（２１）の内部に位置している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状の試料保持部材であって、試料を載置可能な円形の上面を有する円板状の保持部材本体と、該保持部材本体の外周面から外方に突出する環状の鍔部とを含む試料保持部材と、
前記鍔部の上に載置される、前記鍔部の上面または前記外周面を覆う環状体と、
前記保持部材本体内に配設された、試料の静電吸着用の第１電極と、
前記鍔部内に配設された、前記環状体の静電吸着用の第２電極と、を備え、
前記第２電極の内方側端部は、前記保持部材本体の内部に位置している、静電チャック。
【請求項２】
前記第２電極の内方側端部は、前記保持部材本体内において、少なくともその一部が前記第１電極の外周側端部と平面視において重なる領域に位置している、請求項１に記載の静電チャック。
【請求項３】
前記第２電極は、前記鍔部内で、側面視において内方側に向かって上に傾く上り傾斜状に配設されている、請求項１または２に記載の静電チャック。
【請求項４】
前記第２電極は、前記鍔部内で、側面視において内方側に向かって下に傾く下り傾斜状に配設されている、請求項１または２に記載の静電チャック。
【請求項５】
前記第２電極は、前記第１電極より側面視下側の位置に配設され、
前記第２電極の上面と前記鍔部の上面との上下方向の距離は、前記第１電極の上面と前記試料保持部材本体の上面との上下方向の距離よりも大きい、請求項１〜４のいずれか１つに記載の静電チャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体集積回路の製造工程または液晶表示装置の製造工程等において用いられる半導体ウエハ等の試料を保持するための試料保持具に配設される静電チャックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の一例は、特許文献１および特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０３３３７６号公報
【特許文献２】特開２０１４−０７２３５５号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示の静電チャックは、円板状の試料保持部材であって、試料を載置可能な円形の上面を有する円板状の保持部材本体と、該保持部材本体の外周面から外方に突出する環状の鍔部とを含む試料保持部材と、
前記鍔部の上に載置される、前記鍔部の上面または前記外周面を覆う環状体と、
前記保持部材本体内に配設された、試料の静電吸着用の第１電極と、
前記鍔部内に配設された、前記環状体の静電吸着用の第２電極と、を備え、
前記第２電極の内方側端部は、前記保持部材本体の内部に位置している構成である。
【０００５】
本開示の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本開示の静電チャックの第１実施形態における断面図である。
【図２】本開示の第１実施形態における第１電極の平面図である。
【図３】本開示の第１実施形態における第２電極の平面図である。
【図４】本開示の他の実施形態における一部の断面図である。
【図５】本開示の他の実施形態における一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
まず、本開示の静電チャックが基礎とする構成の静電チャックについて説明する。半導体ウエハの固定、搬送などに用いられる静電チャックは、被処理体を載置する載置台と、該載置台の載置面の外周縁部に配置されたフォーカスリングとを備え、被処理体とフォーカスリングとを、異なる第１、第２の静電吸着手段によって個別に吸着するようになっている。
【０００８】
また、他の静電チャックでは、主吸着用電極を有するセラミック絶縁板の外周部に直接または中間部材を介して載置される外周リングを備えており、外周部に設けられた外周吸着用電極によって、外周リングを外周部に吸着して固定することができる。
【０００９】
しかしながら、前記の本開示の静電チャックが基礎とする構成の静電チャックにおいては、載置面の外周縁部または絶縁板の外周部に配置された環状部材であるフォーカスリングまたは外周リングを吸着するための静電チャックの電極は、幅が狭く設定されている。そのため、十分な吸着力が得られず、ウエハの加工または搬送の際に、フォーカスリングまたは外周リングが動くことによって、ウエハおよび試料保持具が破損するおそれがある。
【００１０】
以下、本開示の第１実施形態に係る静電チャックについて、図面を参照して説明する。図１は、静電チャック１の垂直方向の断面図である。静電チャック１は、支持部材１０、試料保持部材２０および環状体３０を備える。
【００１１】
＜支持部材＞
支持部材１０は、試料保持部材２０を支持するための部材である。支持部材１０は、試料保持部材２０を支持する上向きの支持面１１を有する。支持部材１０は、金属製であり、金属材料としては、例えば、アルミニウムを用いることができる。支持部材１０の水平方向の断面形状は、特に限定されず、円形状または多角形状であってもよい。支持部材１０の寸法は、特に限定されないが、前記水平方向の断面形状が円形の場合は、例えば、直径を２００〜５００mmに、厚さを１０〜１００mmとすることができる。
【００１２】
＜試料保持部材＞
試料保持部材２０は、保持部材本体２１および保持部材本体２１の外周面２５から外方に突出する環状の鍔部２２を含む。試料保持部材２０は円板状をなしている。
【００１３】
＜保持部材本体＞
保持部材本体２１は、円板状をなし、試料を載置可能な円形の上面、すなわち、載置面２３と、載置面２３の反対側に円形の被支持面２４と、外周面２５とを有する。載置面２３には、試料であるウエハが載置され、ウエハは静電吸着により固定される。被支持面２４は、支持部材１０の支持面１１と、接合層４０を介して接合されている。接合層４０としては、例えば、樹脂材料の接着剤を用いることができる。樹脂材料としては、シリコン樹脂などを用いることができる。
【００１４】
保持部材本体２１は、例えば、セラミック材料で構成される。セラミック材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、イットリア等とすることができるが、これらに限らない。保持部材本体２１の寸法は、特に限定されないが、例えば、直径を２００〜５００mmに、厚みを２〜１５mmにすることができる。
【００１５】
保持部材本体２１の内部には、試料の静電吸着用の第１電極２６が配設されている。図２に示すように、第１電極２６は、２つの電極２６aおよび電極２６ｂからなる。本実施
形態においては、２つの電極２６aおよび電極２６ｂは、いずれも略半円板状であり、半
円の弦同士が対向するように配設されている。これら２つの電極が合わさって、第１電極２６全体が円板状となっている。本実施形態においては、第１電極２６は、保持部材本体２１内に円板状の面が載置面２３および被支持面２４と平行になるように、水平に配設されている。第１電極２６の中心は、該中心軸線が保持部材本体２１の中心軸線と同一となるように設定することができる。
【００１６】
第１電極２６には外部から電圧が印加される。第１電極２６の２つの電極の一方に正の電圧が印加され、他方に負の電圧が印加される。これにより、保持部材本体２１の載置面２３に載置されたウエハを吸着し、固定することができる。
【００１７】
第１電極２６は、例えば、金属材料によって形成される。金属材料としては、白金、タングステン、モリブデン等とすることができるが、これらに限らない。
【００１８】
＜鍔部＞
保持部材本体２１の外周面２５には、外方に突出する環状の鍔部２２が配設されている。鍔部２２は、環状体３０を載置し、静電吸着によって固定する載置面２８および載置面２８の反対側に、接合層４０を介して支持部材１０に接合される被支持面２９を有している。鍔部２２は、保持部材本体２１と一体をなしていることが好ましいが、保持部材本体２１から分離可能であってもよい。
【００１９】
本実施形態においては、鍔部２２は、外周面２５の下方に配設され、鍔部２２の被支持面２９は、保持部材本体２１の被支持面２４と同一の面をなすように配設されている。鍔部２２の保持部材本体２１に対する垂直方向の位置は特に限定されず、保持部材本体２１の外周面２５の垂直方向の中間に位置していてもよい。
【００２０】
鍔部２２は、例えば、セラミック材料で形成される。セラミック材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、イットリア等とすることができるが、これらに限らない。鍔部２２を形成する材料は、保持部材本体２１と同一の材料であっても、異なる材料であってもよい。
【００２１】
鍔部２２内には、環状体３０の静電吸着用の第２電極２７が配設されている。第２電極２７は、第１電極２６と同様に２つの電極２７ａおよび電極２７ｂからなる。電極２７ａおよび電極２７ｂは、いずれも略半円弧状をなしており、円弧の両端が対向するように配設されている。これら２つの電極が合わさって、第２電極２７全体が円環状となっている。本実施形態においては、第２電極２７は、円環の面が保持部材本体の載置面２８および被支持面２９に平行になるように、水平に配設されている。
【００２２】
第２電極２７は、いずれも鍔部２２から保持部材本体２１に延び、内方側端部は保持部材本体２１の内部に位置している。ここで、第２電極２７の内方側端部とは、電極２７ａおよび電極２７ｂの内周部を意味し、以後も同様とする。本実施形態においては、第２電極２７の内方側端部は、保持部材本体２１内において、第１電極２６より側面視下側に位置している。
【００２３】
本実施形態のように、保持部材本体２１の内部において、第２電極２７の内方側端部の少なくとも一部を、第１電極２６の外周側端部と平面視において重なる領域に位置させることもできる。ここで、第１電極２６の外周側端部とは、第１電極２６の２つの電極２６ａおよび電極２６ｂの周方向の外周部を意味する。
【００２４】
第２電極２７は、第１電極２６より側面視下側の位置に配設されることが好ましいが、第１電極２６より側面視上側の位置に配設することもできる。第２電極２７が第１電極２６より側面視下側の位置に配設された場合、第２電極２７の上面と鍔部２２の上面、すなわち載置面２８との上下方向の距離は、第１電極２６の上面と保持部材本体２１の上面、すなわち、載置面２３との上下方向の距離よりも大きくすることが好ましい。
【００２５】
第２電極２７にも、第１電極２６と同様に、外部から電圧が印加される。第２電極２７の２つの電極の一方に正の電圧が印加され、他方に負の電圧が印加される。これにより、鍔部２２の載置面２８に載置された環状体３０を吸着し、固定することができる。
【００２６】
＜環状体＞
環状体３０は、鍔部２２の載置面２８に載置され、保持部材本体２１の外周面２５および鍔部２２の上面、すなわち、載置面２８を覆っている。環状体３０は、載置面３１と吸着面３２を有している。載置面３１は、環状体３０が鍔部２２に載置された状態で、保持部材本体２１の載置面２３と同一の高さになるように設定されている。環状体３０の載置面３１の外周の周縁部を上方に突出させることによって、保持部材本体２１の載置面２３に載置されたウエハを位置決めすることもできる。
【００２７】
本実施形態において、環状体３０の中心軸線を含む断面は四角形であるが、該断面は、四角形に限られず、多角形でもよい。環状体３０の内周の半径は、保持部材本体２１の外周の半径よりも大きければ、特に限定されない。環状体３０は、例えば、シリコンなどの静電吸着が可能な材料によって形成されている。
【００２８】
第２電極２７の内方側端部が保持部材本体２１の内部に位置することによって、環状体３０の吸着面３２だけでなく、保持部材本体２１の外周面２５と対向する領域をも吸着することが可能である。そのため、環状体３０が強い吸着力で固定され、ウエハの加工または搬送の際に、環状体３０が動くことによって生じるウエハおよび試料保持部材２０の破損を防止することができる。
【００２９】
また、保持部材本体２１の内部において、第２電極２７の内方側端部の少なくとも一部が、第１電極２６の外周側端部と平面視において重なる領域に位置していることによって、電極が存在しない保持部材本体２１の外周部での吸着力を増すことができる。これにより、ウエハをより強く吸着することができる。
【００３０】
第２電極２７が第１電極２６より側面視下側の位置に配設された場合、第２電極２７の上面と鍔部２２の上面、すなわち、載置面２８、との上下方向の距離を、第１電極２６の上面と保持部材本体２１の上面、すなわち、載置面２３、との上下方向の距離よりも大きくすることによって、鍔部２２においては、第２電極２７からの距離が長いために耐久性が向上し、絶縁破壊などが防止できる。また、保持部材本体２１においては第１電極２６と載置面２３との距離が近いため、均熱性が向上する。
【００３１】
＜第２実施形態＞
次に、本開示の第２実施形態に係る静電チャック１００について図４を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と同様の構成要素には、第１実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施形態の静電チャック１００は、前記第１実施形態と同様に、図４の保持部材本体２１の載置面２３および環状体３０の載置面３１に載置されたウエハを吸着し、固定する。
【００３２】
本実施形態において、第２電極１０２は、鍔部２２の内部で、側面視において内方側に向かって上に傾く上り傾斜状に配設された、略円錐台状をなしている。本実施形態においても、第２電極１０２は第１実施形態と同様に２つの電極からなり、これらを上方から平面視した形状は、いずれも略半円弧状をなしている。２つの電極は、上方からの平面視において、それぞれの円弧の両端が対向するように配設されている。これら２つの電極が合わさって、第２電極１０２全体を上方から平面視した形状は、円環状となっている。
【００３３】
第２電極１０２には、外部から電圧が印加される。第２電極１０２の２つの電極の一方に正の電圧が印加され、他方に負の電圧が印加される。第２電極１０２が側面視において内方側に向かって上に傾く上り傾斜状をなすことによって、電極が存在しない保持部材本体２１の外周部での吸着力が増すことができる。これにより、ウエハをより強く吸着することができる。
【００３４】
＜第３実施形態＞
次に、本開示の第３実施形態に係る静電チャック２００について図５を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と同様の構成要素には、第１実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３５】
本実施形態の静電チャック２００は、前記第１実施形態と同様に、図５の保持部材本体２１の載置面２３および環状体３０の載置面３１に載置されたウエハを吸着し、固定する。
【００３６】
第３実施形態において、第２電極２０２は、鍔部２２の内部で、側面視において内方側に向かって下に傾く下り傾斜状に配設された、略逆円錐台状をなしている。本実施形態においても、第２電極２０２は他の実施形態と同様に２つの電極からなり、これらを上方から平面視した形状は、いずれも略半円弧状をなしている。２つの電極は、上方からの平面視において、それぞれの円弧の両端が対向するように配設されている。これら２つの電極が合わさって、第２電極２０２全体を上方から平面視した形状は、円環状となっている。
【００３７】
第２電極２０２には、外部から電圧が印加される。第２電極２０２の２つの電極の一方に正の電圧が印加され、他方に負の電圧が印加される。第２電極２０２が側面視において内方側に向かって下に傾く下り傾斜状をなすことによって、電極が存在しない鍔部２２の外周近傍における吸着力を高めることができる。これにより、環状体３０をより強く吸着することができる。
【００３８】
本開示は次の実施の形態が可能である。
【００３９】
本開示の静電チャックは、円板状の試料保持部材であって、試料を載置可能な円形の上面を有する円板状の保持部材本体と、該保持部材本体の外周面から外方に突出する環状の鍔部とを含む試料保持部材と、
前記鍔部の上に載置される、前記鍔部の上面または前記外周面を覆う環状体と、
前記保持部材本体内に配設された、試料の静電吸着用の第１電極と、
前記鍔部内に配設された、前記環状体の静電吸着用の第２電極と、を備え、
前記第２電極の内方側端部は、前記保持部材本体の内部に位置している構成である。
【００４０】
本開示の静電チャックにおいては、保持部材本体の外周面を覆う環状体を吸着するための第２電極が、保持部材本体に延びて保持部材本体の内部に位置しているので、環状体が強い吸着力で固定され、ウエハの加工または搬送の際に、環状体が動くことによって生じるウエハおよび試料保持部材の破損を防止することができる。
【００４１】
本開示は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本開示の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本開示の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００４２】
１、１００、２００      静電チャック
１０    支持部材
１１    支持面
２０    試料保持部材
２１    保持部材本体
２２    鍔部
２３、２８、３１    載置面
２４、２９    被支持面
２５    外周面
２６、１０１、２０１    第１電極
２６ａ、２６ｂ    電極
２７、１０２、２０２    第２電極
２７ａ、２７ｂ    電極
３０    環状体
３２    吸着面
４０    接合層
【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】
2020171180.tif 000007
【国際調査報告】
2020171180.tif 000008
2020171180.tif 000009
2020171180.tif 000010
2020171180.tif 000011