JP2007027315A - Electrostatic attraction electrode, method of manufacturing the same and substrate processing apparatus - Google Patents

Electrostatic attraction electrode, method of manufacturing the same and substrate processing apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrostatic attraction electrode wherein electric connection to an electrode layer is sufficiently ensured while a heat resistance synthetic resin film such as a polyimide film or the like is employed in a part of an insulating layer. <P>SOLUTION: An adhesive agent 101 is applied to a substrate 41, and a laminated body formed of a synthetic resin film 42 and a conductive film 43 is adhered to it. While a power supply pin 70 is fitted, a conductive material is concentrated in openings 42a and 43a by spraying with a spraying device 100 so as to form a sprayer 45. Next, a primer 102 for spraying is applied onto the surface of the conductive film 43, and the spraying device 100 is used to uniformly spray a ceramics made of Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>or the like to the surface of the conductive film 43 so as to insulate and cover it. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、静電吸着電極、基板処理装置および静電吸着電極の製造方法に関し、詳細には、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）等の製造過程において、ガラス基板等の基板を吸着保持する為に使用される静電吸着電極、該静電吸着電極を備えた基板処理装置および静電吸着電極の製造方法に関する。   The present invention relates to an electrostatic chucking electrode, a substrate processing apparatus, and a method of manufacturing an electrostatic chucking electrode, and more specifically, used for sucking and holding a substrate such as a glass substrate in a manufacturing process of a flat panel display (FPD) or the like. The present invention relates to an electrostatic adsorption electrode, a substrate processing apparatus provided with the electrostatic adsorption electrode, and a method of manufacturing the electrostatic adsorption electrode.

ＦＰＤの製造過程では、被処理体であるガラス基板に対してドライエッチングやスパッタリング、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等のプラズマ処理が行なわれる。例えば、チャンバー内に一対の平行平板電極（上部および下部電極）を配置し、下部電極として機能するサセプタ（基板載置台）にガラス基板を載置した後、処理ガスをチャンバー内に導入するとともに、電極の少なくとも一方に高周波電力を印加して電極間に高周波電界を形成し、この高周波電界により処理ガスのプラズマを形成してガラス基板に対してプラズマ処理を施す。この際、ガラス基板は、サセプタ上に設けられた静電吸着電極によって、例えばクーロン力を利用して吸着固定されるようになっている。   In the manufacturing process of the FPD, plasma processing such as dry etching, sputtering, and CVD (Chemical Vapor Deposition) is performed on a glass substrate as an object to be processed. For example, a pair of parallel plate electrodes (upper and lower electrodes) are disposed in the chamber, and after placing a glass substrate on a susceptor (substrate mounting table) that functions as a lower electrode, a processing gas is introduced into the chamber, A high-frequency electric power is applied to at least one of the electrodes to form a high-frequency electric field between the electrodes, a plasma of a processing gas is formed by the high-frequency electric field, and plasma processing is performed on the glass substrate. At this time, the glass substrate is attracted and fixed by an electrostatic attracting electrode provided on the susceptor using, for example, Coulomb force.

このような静電吸着電極としては、例えば金属などの導電性材料により形成された基材の上に、絶縁層、電極層および絶縁層を順に積層した構造を有するものが知られており、該電極層に電圧を印加することによりクーロン力を発生させてガラス基板を吸着固定できるようになっている。そして、前記基材上に形成される絶縁層としては、セラミックスなどの溶射絶縁膜が知られているが、溶射絶縁膜は耐電圧性能に限界があるため、溶射絶縁膜に換えてポリイミドフィルムを使用することが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。   As such an electrostatic adsorption electrode, for example, an electrode having a structure in which an insulating layer, an electrode layer, and an insulating layer are sequentially laminated on a base material formed of a conductive material such as metal is known. By applying a voltage to the electrode layer, a Coulomb force can be generated to adsorb and fix the glass substrate. As the insulating layer formed on the substrate, a thermal spray insulating film such as ceramics is known. However, since the thermal spray insulating film has a limited withstand voltage performance, a polyimide film is used instead of the thermal spray insulating film. It has been proposed to use (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

上記従来技術のように、絶縁層にポリイミドフィルムを使用するメリットとして、耐電圧性能に優れていることが挙げられる。つまり、耐電圧性能の高いポリイミドフィルムの絶縁膜は、溶射絶縁膜に比べて同じ耐電圧特性を得るための膜厚を薄くすることができる。また、薄膜化できることにより、アルミニウムなどの材質からなる基材の熱膨張への追随性も向上させることが可能になる。   As a merit of using a polyimide film for the insulating layer as in the above-described prior art, it is mentioned that the withstand voltage performance is excellent. That is, the polyimide film insulating film having high withstand voltage performance can be made thinner to obtain the same withstand voltage characteristics than the thermal spray insulating film. In addition, by being able to reduce the thickness, it is possible to improve the followability to thermal expansion of a base material made of a material such as aluminum.

また、溶射絶縁膜の場合には、膜中の気孔を塞ぎ、耐電圧性能を改善するための含浸処理が必須であり、それに伴い工程数、労力が多くなることや、局所的な含浸不良箇所が存在すると耐電圧性能が著しく低下するという問題があるが、ポリイミドフィルムを使用することにより、これらの問題は解決される。
特開２００２−６４１３４号公報（特許請求の範囲など） 特開２００１−２８４３２８号公報（図３など） In the case of a thermal spray insulating film, impregnation is required to close the pores in the film and improve the withstand voltage performance. However, the use of a polyimide film solves these problems.
JP 2002-64134 A (Claims etc.) Japanese Patent Laid-Open No. 2001-284328 (FIG. 3 etc.)

前記のように静電吸着電極は、絶縁層の間に電極層を介在させ、そこに電圧を印加するために、直流電源との電気的接続を図る必要がある。上記従来技術では、電極層として金属箔や金属板を使用しているが、これら金属箔や金属板をポリイミドフィルムに積層して使用する場合には、直流電源に接続された給電部材と電極層との接合部位の電気的接続を確保することが難しく、この部分が接続不良になると、静電吸着電極としての機能が維持できない、という問題があった。   As described above, the electrostatic chucking electrode needs to be electrically connected to a DC power source in order to interpose an electrode layer between insulating layers and apply a voltage thereto. In the above prior art, a metal foil or a metal plate is used as the electrode layer. When these metal foil or metal plate is laminated on a polyimide film, a power supply member and an electrode layer connected to a DC power source are used. It is difficult to ensure the electrical connection of the joint portion with the electrode, and if this portion is poorly connected, there is a problem that the function as the electrostatic adsorption electrode cannot be maintained.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、絶縁層の一部としてポリイミドフィルムなどの耐熱性合成樹脂フィルムを使用しながら、電極層への電気的接続を十分に確保できる静電吸着電極を提供することを課題とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and electrostatic adsorption that can sufficiently ensure electrical connection to an electrode layer while using a heat-resistant synthetic resin film such as a polyimide film as a part of an insulating layer. It is an object to provide an electrode.

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点は、基板処理装置において基板を吸着保持するための静電吸着電極であって、
基材と、
該基材上に設けられた第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層よりも上層に設けられた電極層と、
前記電極層よりも上層に設けられた第２の絶縁層と、
を備え、
前記第１の絶縁層は、耐熱性合成樹脂フィルムにより形成され、
前記電極層は、その一部または全部が溶射により形成されていることを特徴とする、静電吸着電極を提供する。 In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is an electrostatic chucking electrode for sucking and holding a substrate in a substrate processing apparatus,
A substrate;
A first insulating layer provided on the substrate;
An electrode layer provided above the first insulating layer;
A second insulating layer provided above the electrode layer;
With
The first insulating layer is formed of a heat resistant synthetic resin film,
The electrode layer is provided with an electrostatic chucking electrode, wherein a part or all of the electrode layer is formed by thermal spraying.

上記第１の観点において、前記電極層は、導電性フィルム領域と、該導電性フィルム領域に形成された開口部を埋める溶射領域と、を有し、前記第２の絶縁層は、溶射により形成されていてもよい。あるいは、前記電極層および前記第２の絶縁層が、溶射により形成されていてもよい。これらの場合、前記第２の絶縁層がセラミックス溶射膜であってもよい。   In the first aspect, the electrode layer has a conductive film region and a thermal spray region that fills an opening formed in the conductive film region, and the second insulating layer is formed by thermal spraying. May be. Alternatively, the electrode layer and the second insulating layer may be formed by thermal spraying. In these cases, the second insulating layer may be a ceramic sprayed film.

また、上記第１の観点において、前記電極層が溶射により形成されるとともに、前記第２の絶縁層は、耐熱性合成樹脂フィルムにより形成され、さらに、前記第２の絶縁層より上層に、第３の絶縁層が溶射により形成されていてもよい。この場合、前記第３の絶縁層がセラミックス溶射膜であってもよい。   In the first aspect, the electrode layer is formed by thermal spraying, the second insulating layer is formed of a heat-resistant synthetic resin film, and is further formed above the second insulating layer. Three insulating layers may be formed by thermal spraying. In this case, the third insulating layer may be a ceramic sprayed film.

上記第１の観点において、前記第１の絶縁層である耐熱性合成樹脂フィルムには開口が設けられ、該開口内に導電性材料が溶射されて溶射部を形成していることが好ましい。この場合、前記溶射部は、前記電極層に電圧を印加するための電気的接続部に形成されていることがより好ましい。   In the first aspect, it is preferable that an opening is provided in the heat-resistant synthetic resin film that is the first insulating layer, and a conductive material is sprayed in the opening to form a sprayed portion. In this case, it is more preferable that the sprayed portion is formed in an electrical connection portion for applying a voltage to the electrode layer.

本発明の第２の観点は、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載された静電吸着電極を備えた基板処理装置が提供される。この基板処理装置は、フラットパネルディスプレイの製造に用いられるものであってもよい。また、基板に対し、プラズマエッチング処理を行なうプラズマエッチング装置であってもよい。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus including the electrostatic chucking electrode according to any one of claims 1 to 8. This substrate processing apparatus may be used for manufacturing a flat panel display. Further, a plasma etching apparatus that performs a plasma etching process on the substrate may be used.

本発明の第３の観点は、基板処理装置において基板を吸着保持するための静電吸着電極の製造方法であって、
開口部を有する耐熱性合成樹脂フィルムと開口部を有する導電性フィルムとを、前記開口部が重なるように接着した積層体を基材の上に貼付して、前記基材側から順に第１の絶縁層および電極層を形成する工程と、
前記第１の絶縁層と前記電極層に形成された開口部に導電性材料を溶射して溶射部を形成する工程と、
前記電極層の上に、絶縁材料を溶射して第２の絶縁層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする、静電吸着電極の製造方法を提供する。 A third aspect of the present invention is a method of manufacturing an electrostatic chucking electrode for sucking and holding a substrate in a substrate processing apparatus,
A laminated body in which a heat-resistant synthetic resin film having an opening and a conductive film having an opening are bonded to each other so that the opening overlaps is pasted onto a base material, Forming an insulating layer and an electrode layer;
Forming a sprayed portion by spraying a conductive material on the opening formed in the first insulating layer and the electrode layer;
Forming a second insulating layer by spraying an insulating material on the electrode layer;
A method for producing an electrostatic chucking electrode is provided.

本発明の第４の観点は、基板処理装置において基板を吸着保持するための静電吸着電極の製造方法であって、
基材の上に、開口部を有する耐熱性合成樹脂フィルムを貼付して第１の絶縁層を形成する工程と、
前記耐熱性合成樹脂フィルムの上に導電性材料を溶射して電極層を形成する工程と、
前記電極層の上に、絶縁材料を溶射して第２の絶縁層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする、静電吸着電極の製造方法を提供する。 A fourth aspect of the present invention is a method for manufacturing an electrostatic chucking electrode for sucking and holding a substrate in a substrate processing apparatus,
A step of applying a heat-resistant synthetic resin film having an opening on the substrate to form a first insulating layer;
Forming an electrode layer by spraying a conductive material on the heat-resistant synthetic resin film;
Forming a second insulating layer by spraying an insulating material on the electrode layer;
A method for producing an electrostatic chucking electrode is provided.

本発明の第５の観点は、基板処理装置において基板を吸着保持するための静電吸着電極の製造方法であって、
基材の上に、開口部を有する耐熱性合成樹脂フィルムを貼付して第１の絶縁層を形成する工程と、
前記耐熱性合成樹脂フィルムの上に導電性材料を溶射して電極層を形成する工程と、
前記電極層の上に、耐熱性合成樹脂フィルムを積層して第２の絶縁層を形成する工程と、
前記第２の絶縁層より上層に、絶縁材料を溶射して第３の絶縁層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする、静電吸着電極の製造方法を提供する。 A fifth aspect of the present invention is a method for manufacturing an electrostatic chucking electrode for sucking and holding a substrate in a substrate processing apparatus,
A step of applying a heat-resistant synthetic resin film having an opening on the substrate to form a first insulating layer;
Forming an electrode layer by spraying a conductive material on the heat-resistant synthetic resin film;
A step of laminating a heat-resistant synthetic resin film on the electrode layer to form a second insulating layer;
Forming a third insulating layer by spraying an insulating material above the second insulating layer;
A method for producing an electrostatic chucking electrode is provided.

上記第４の観点および第５の観点において、前記電極層を形成する工程の前に、前記耐熱性合成樹脂フィルムの開口部に導電性材料を溶射して溶射部を形成する工程を含むことが好ましい。   In the 4th viewpoint and the 5th viewpoint, before the process of forming the electrode layer, the process of thermally spraying a conductive material on the opening of the heat resistant synthetic resin film may include a process of forming a sprayed part. preferable.

本発明の静電吸着電極によれば、少なくとも基材に隣接する絶縁層として、耐電圧特性が高く薄膜化が可能な耐熱性合成樹脂フィルムを使用するとともに、電極層の少なくとも一部を溶射により形成することで、給電線との電気的接続を十分に確保することが可能になる。従って、本発明の静電吸着電極は、絶縁層の膜厚が薄く、基材の熱膨張への追随性が高く、吸着能に優れ、かつ耐電圧性能に優れたものである。   According to the electrostatic adsorption electrode of the present invention, a heat-resistant synthetic resin film having a high withstand voltage characteristic and capable of being thinned is used as an insulating layer adjacent to at least a substrate, and at least a part of the electrode layer is sprayed. By forming, it becomes possible to ensure sufficient electrical connection with the feeder. Therefore, the electrostatic adsorption electrode of the present invention has a thin insulating layer, high followability to the thermal expansion of the substrate, excellent adsorption ability, and excellent withstand voltage performance.

また、本発明の静電吸着電極の製造方法によれば、上記静電吸着電極を、短期間に、少ない工程数で、かつ低コストに製造できる。   In addition, according to the method for producing an electrostatic adsorption electrode of the present invention, the electrostatic adsorption electrode can be produced in a short period of time with a small number of steps and at a low cost.

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る静電吸着電極としての静電チャックを備えた処理装置の一例であるプラズマエッチング装置を示す断面図である。図１に示すように、プラズマエッチング装置１は、矩形をした被処理体であるＦＰＤ用ガラス基板などの基板Ｇに対してエッチングを行なう容量結合型平行平板プラズマエッチング装置として構成されている。ここで、ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、蛍光表示管（Vacuum Fluorescent Display；ＶＦＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等が例示される。なお、本発明の処理装置は、プラズマエッチング装置にのみ限定されるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a plasma etching apparatus which is an example of a processing apparatus provided with an electrostatic chuck as an electrostatic chucking electrode according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the plasma etching apparatus 1 is configured as a capacitively coupled parallel plate plasma etching apparatus that performs etching on a substrate G such as an FPD glass substrate which is a rectangular object to be processed. Here, as the FPD, a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED) display, an electro luminescence (EL) display, a fluorescent display tube (VFD), a plasma display panel (PDP), and the like. Illustrated. The processing apparatus of the present invention is not limited to a plasma etching apparatus.

このプラズマエッチング装置１は、例えば表面がアルマイト処理（陽極酸化処理）されたアルミニウムからなる角筒形状に成形されたチャンバー２を有している。このチャンバー２内の底部には絶縁材からなる角柱状の絶縁板３が設けられており、この絶縁板３の上には、基板Ｇを載置するためのサセプタ４が設けられている。基板載置台であるサセプタ４は、サセプタ基材４ａと、サセプタ基材４ａの上に設けられた静電チャック４０と、を有している。なお、サセプタ基材４ａの外周には、絶縁膜５が形成されて絶縁被覆されている。   This plasma etching apparatus 1 has a chamber 2 formed into a rectangular tube shape made of aluminum, for example, whose surface is anodized (anodized). A prismatic insulating plate 3 made of an insulating material is provided at the bottom of the chamber 2, and a susceptor 4 on which the substrate G is placed is provided on the insulating plate 3. The susceptor 4 that is a substrate mounting table includes a susceptor base 4a and an electrostatic chuck 40 provided on the susceptor base 4a. An insulating film 5 is formed on the outer periphery of the susceptor base material 4a and is covered with an insulating coating.

静電チャック４０は、アルミニウムなどの導電性材料からなる基材４１を有しており、この基材４１の上面には、下から順に、第１の絶縁層としての合成樹脂フィルム４２、電極層としての導電性フィルム４３および第２の絶縁層としてのセラミックス溶射膜４４が積層されている。静電チャック４０は、合成樹脂フィルム４２とセラミックス溶射膜４４との間の導電性フィルム４３に、直流電源２６から給電線２７を介して直流電圧を印加することにより、例えばクーロン力によって基板Ｇを静電吸着する。なお、静電チャック４０の詳細な構造については後述する。   The electrostatic chuck 40 has a base material 41 made of a conductive material such as aluminum. On the upper surface of the base material 41, a synthetic resin film 42 as a first insulating layer and an electrode layer are arranged in order from the bottom. And a ceramic sprayed film 44 as a second insulating layer are laminated. The electrostatic chuck 40 applies a DC voltage to the conductive film 43 between the synthetic resin film 42 and the ceramic sprayed film 44 from the DC power source 26 via the power supply line 27, so that the substrate G is applied by, for example, Coulomb force. Electrostatic adsorption. The detailed structure of the electrostatic chuck 40 will be described later.

前記絶縁板３およびサセプタ基材４ａ、さらには静電チャック４０には、これらを貫通するガス通路９が形成されている。このガス通路９を介して伝熱ガス、例えばＨｅガスなどが被処理体である基板Ｇの裏面に供給される。
すなわち、ガス通路９に供給された伝熱ガスは、サセプタ基材４ａと静電チャック４０の基材４１との境界に形成されたガス溜り９ａを介して一旦水平方向に拡散した後、静電チャック４０内に形成されたガス供給連通穴９ｂを通り、静電チャック４０の表面から基板Ｇの裏側に噴出する。このようにして、サセプタ４の冷熱が基板Ｇに伝達され、基板Ｇが所定の温度に維持される。 The insulating plate 3, the susceptor base 4a, and the electrostatic chuck 40 are formed with gas passages 9 penetrating them. Through this gas passage 9, a heat transfer gas such as He gas is supplied to the back surface of the substrate G that is the object to be processed.
That is, the heat transfer gas supplied to the gas passage 9 once diffuses in the horizontal direction through the gas reservoir 9a formed at the boundary between the susceptor base 4a and the base 41 of the electrostatic chuck 40, and then electrostatically The gas passes through the gas supply communication hole 9 b formed in the chuck 40 and is ejected from the surface of the electrostatic chuck 40 to the back side of the substrate G. In this way, the cold heat of the susceptor 4 is transmitted to the substrate G, and the substrate G is maintained at a predetermined temperature.

サセプタ基材４ａの内部には、冷媒室１０が設けられている。この冷媒室１０には、例えばフッ素系液体などの冷媒が冷媒導入管１０ａを介して導入され、かつ冷媒排出管１０ｂを介して排出されて循環することにより、その冷熱がサセプタ基材４ａから前記伝熱ガスを介して基板Ｇに対して伝熱される。   A refrigerant chamber 10 is provided inside the susceptor substrate 4a. In the refrigerant chamber 10, for example, a refrigerant such as a fluorine-based liquid is introduced through the refrigerant introduction pipe 10 a and is discharged through the refrigerant discharge pipe 10 b and circulates, whereby the cold heat is transferred from the susceptor base material 4 a to the refrigerant chamber 10. Heat is transferred to the substrate G through the heat transfer gas.

前記サセプタ４の上方には、このサセプタ４と平行に対向して上部電極として機能するシャワーヘッド１１が設けられている。シャワーヘッド１１はチャンバー２の上部に支持されており、内部に内部空間１２を有するとともに、サセプタ４との対向面に処理ガスを吐出する複数の吐出孔１３が形成されている。このシャワーヘッド１１は接地されており、サセプタ４とともに一対の平行平板電極を構成している。   Above the susceptor 4, a shower head 11 that functions as an upper electrode is provided in parallel with the susceptor 4. The shower head 11 is supported on the upper part of the chamber 2, has an internal space 12 inside, and has a plurality of discharge holes 13 for discharging a processing gas on the surface facing the susceptor 4. The shower head 11 is grounded and forms a pair of parallel plate electrodes together with the susceptor 4.

シャワーヘッド１１の上面にはガス導入口１４が設けられ、このガス導入口１４には、処理ガス供給管１５が接続されており、この処理ガス供給管１５には、バルブ１６およびマスフローコントローラ１７を介して、処理ガス供給源１８が接続されている。処理ガス供給源１８からは、エッチングのための処理ガスが供給される。処理ガスとしては、例えばハロゲン系のガス、Ｏ２ガス、Ａｒガス等、通常この分野で用いられるガスを用いることができる。 A gas inlet 14 is provided on the upper surface of the shower head 11, and a processing gas supply pipe 15 is connected to the gas inlet 14. A valve 16 and a mass flow controller 17 are connected to the processing gas supply pipe 15. A processing gas supply source 18 is connected to the via. A processing gas for etching is supplied from the processing gas supply source 18. As the processing gas, for example, a gas usually used in this field such as a halogen-based gas, O 2 gas, Ar gas, or the like can be used.

前記チャンバー２の側壁下部には排気管１９が接続されており、この排気管１９には排気装置２０が接続されている。排気装置２０はターボ分子ポンプなどの真空ポンプを備えており、これによりチャンバー２内を所定の減圧雰囲気まで真空引き可能なように構成されている。また、チャンバー２の側壁には基板搬入出口２１と、この基板搬入出口２１を開閉するゲートバルブ２２とが設けられており、このゲートバルブ２２を開にした状態で基板Ｇが隣接するロードロック室（図示せず）との間で搬送されるようになっている。   An exhaust pipe 19 is connected to the lower portion of the side wall of the chamber 2, and an exhaust device 20 is connected to the exhaust pipe 19. The exhaust device 20 includes a vacuum pump such as a turbo molecular pump, and is configured so that the inside of the chamber 2 can be evacuated to a predetermined reduced pressure atmosphere. Further, a substrate loading / unloading port 21 and a gate valve 22 for opening and closing the substrate loading / unloading port 21 are provided on the side wall of the chamber 2, and a load lock chamber adjacent to the substrate G with the gate valve 22 opened. (Not shown).

サセプタ４には、高周波電力を供給するための給電線２３が接続されており、この給電線２３には整合器２４および高周波電源２５が接続されている。高周波電源２５からは例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力がサセプタ４に供給される。   A power supply line 23 for supplying high frequency power is connected to the susceptor 4, and a matching unit 24 and a high frequency power supply 25 are connected to the power supply line 23. For example, high frequency power of 13.56 MHz is supplied from the high frequency power supply 25 to the susceptor 4.

次に、このように構成されるプラズマエッチング装置１における処理動作について説明する。
まず、被処理体である基板Ｇは、ゲートバルブ２２が開放された後、図示しないロードロック室から基板搬入出口２１を介してチャンバー２内へと搬入され、サセプタ４上に形成された静電チャック４０上に載置される。この場合に、基板Ｇの受け渡しはサセプタ４の内部を挿通しサセプタ４から突出可能に設けられたリフターピン（図示せず）を介して行われる。その後、ゲートバルブ２２が閉じられ、排気装置２０によって、チャンバー２内が所定の真空度まで真空引きされる。 Next, the processing operation in the plasma etching apparatus 1 configured as described above will be described.
First, the substrate G, which is an object to be processed, is loaded into the chamber 2 from the load lock chamber (not shown) through the substrate loading / unloading port 21 after the gate valve 22 is opened, and the electrostatic charge formed on the susceptor 4. It is placed on the chuck 40. In this case, the transfer of the substrate G is performed through a lifter pin (not shown) provided so as to be able to protrude from the susceptor 4 through the inside of the susceptor 4. Thereafter, the gate valve 22 is closed, and the inside of the chamber 2 is evacuated to a predetermined vacuum level by the exhaust device 20.

その後、バルブ１６が開放されて、処理ガス供給源１８から処理ガスがマスフローコントローラ１７によってその流量が調整されつつ、処理ガス供給管１５、ガス導入口１４を通ってシャワーヘッド１１の内部空間１２へ導入され、さらに吐出孔１３を通って基板Ｇに対して均一に吐出され、チャンバー２内の圧力が所定の値に維持される。   Thereafter, the valve 16 is opened, and the flow rate of the processing gas from the processing gas supply source 18 is adjusted by the mass flow controller 17, while passing through the processing gas supply pipe 15 and the gas inlet 14 to the internal space 12 of the shower head 11. Then, the pressure is uniformly discharged to the substrate G through the discharge holes 13, and the pressure in the chamber 2 is maintained at a predetermined value.

この状態で高周波電源２５から高周波電力が整合器２４を介してサセプタ４に印加され、これにより、下部電極としてのサセプタ４と上部電極としてのシャワーヘッド１１との間に高周波電界が生じ、処理ガスが解離してプラズマ化し、これにより基板Ｇにエッチング処理が施される。この際、直流電源２６から、静電チャック４０の電極４３に所定の電圧を印加することにより、基板Ｇが例えばクーロン力によって静電チャック４０に吸着保持される。また、ガス通路９を介して伝熱ガスを基板Ｇの裏面側に供給することより、効率良く温度調節が行なわれる。   In this state, high-frequency power is applied from the high-frequency power supply 25 to the susceptor 4 through the matching unit 24, thereby generating a high-frequency electric field between the susceptor 4 serving as the lower electrode and the shower head 11 serving as the upper electrode. Is dissociated and turned into plasma, whereby the substrate G is etched. At this time, by applying a predetermined voltage from the DC power source 26 to the electrode 43 of the electrostatic chuck 40, the substrate G is attracted and held on the electrostatic chuck 40 by, for example, Coulomb force. Further, by supplying the heat transfer gas to the back surface side of the substrate G through the gas passage 9, the temperature is adjusted efficiently.

このようにしてエッチング処理を施した後、高周波電源２５からの高周波電力の印加を停止し、ガス導入を停止した後、チャンバー２内の圧力を所定の圧力まで減圧する。そして、ゲートバルブ２２が開放され、基板Ｇが基板搬入出口２１を介してチャンバー２内から図示しないロードロック室へ搬出されることにより基板Ｇのエッチング処理は終了する。このように、静電チャック４０により基板Ｇを静電吸着するとともに、温度調節しながら、基板Ｇのエッチング処理を行うことができる。   After performing the etching process in this manner, the application of the high frequency power from the high frequency power supply 25 is stopped, the gas introduction is stopped, and then the pressure in the chamber 2 is reduced to a predetermined pressure. Then, the gate valve 22 is opened, and the substrate G is unloaded from the chamber 2 to the load lock chamber (not shown) via the substrate loading / unloading port 21, thereby completing the etching process for the substrate G. Thus, the substrate G can be electrostatically adsorbed by the electrostatic chuck 40 and the substrate G can be etched while the temperature is adjusted.

次に、本発明の第１実施形態に係る静電チャック４０について詳細に説明する。図２（ａ）は静電チャック４０の断面図であり、同図（ｂ）は直流電源２６との接続部分の要部断面図である。前記のように、静電チャック４０は、基材４１の上に、第１の絶縁層である合成樹脂フィルム４２、導電性フィルム４３および第２の絶縁層であるセラミックス溶射膜４４を備えている。   Next, the electrostatic chuck 40 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail. 2A is a cross-sectional view of the electrostatic chuck 40, and FIG. 2B is a cross-sectional view of a main part of a connection portion with the DC power source 26. As described above, the electrostatic chuck 40 includes the synthetic resin film 42 that is the first insulating layer, the conductive film 43, and the ceramic sprayed film 44 that is the second insulating layer on the base material 41. .

合成樹脂フィルム４２は、例えば厚さ２５μｍ〜５０μｍ程度の耐熱性合成樹脂により形成されたフィルムである。その材質としては、例えばポリイミドなどの耐高温性、耐プラズマ性、耐薬品性、電気絶縁性の高い材料を用いることができる。なお、耐熱性ポリイミドフィルムとしては、例えばカプトン（登録商標；東レ・デュポン社製）、ユーピレックス−Ｓ（商品名；宇部興産株式会社製）などの商品名で市販されているものを好適に用いることができる。
合成樹脂フィルム４２には、開口４２ａが設けられており、この開口４２ａに給電ピン７０が挿入される（後述）。 The synthetic resin film 42 is a film formed of, for example, a heat resistant synthetic resin having a thickness of about 25 μm to 50 μm. As the material, for example, a material having high temperature resistance, plasma resistance, chemical resistance, and electrical insulation, such as polyimide, can be used. In addition, as a heat resistant polyimide film, what is marketed by brand names, such as Kapton (registered trademark; made by Toray DuPont), Iupirex-S (brand name; Ube Industries, Ltd.), for example is used suitably. Can do.
The synthetic resin film 42 is provided with an opening 42a, and a power supply pin 70 is inserted into the opening 42a (described later).

導電性フィルム４３は、例えば厚さ０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍ程度の金属などの導電性素材により形成されたフィルムである。その材質としては、具体的には、アルミニウム、銅等を挙げることができる。好適には、アルミ箔、銅箔などを使用できる。   The conductive film 43 is a film formed of a conductive material such as a metal having a thickness of about 0.01 mm to 0.05 mm, for example. Specific examples of the material include aluminum and copper. Preferably, aluminum foil, copper foil or the like can be used.

セラミックス溶射膜４４は、耐久性および耐食性に優れたセラミックスにより、例えば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の厚さに形成されている。セラミックスの種類は特に限定されるものではなく、典型的にはＡｌ２Ｏ３、Ｚｒ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４等の絶縁材料を挙げることができるが、ＳｉＣのようにある程度導電性を有するものであってもよい。このようなセラミックス溶射膜４４は、溶射した後、研磨によって表面を平滑化してもよい。 The ceramic sprayed film 44 is made of ceramic having excellent durability and corrosion resistance, and has a thickness of, for example, about 0.1 mm to 0.5 mm. The type of ceramic is not particularly limited, and typically includes insulating materials such as Al 2 O 3 , Zr 2 O 3 , Si 3 N 4, etc., but has some conductivity like SiC. It may be a thing. Such a ceramic sprayed film 44 may be smoothened by polishing after spraying.

静電チャック４０には、給電線２７と接続された給電ピン７０が貫装されている。給電ピン７０は、静電チャック４０の基材４１に形成された貫通孔に樹脂被覆部７１を介して挿入され、合成樹脂フィルム４２に形成された開口４２ａを貫いて導電性フィルム４３にまで到達している。なお、樹脂被覆部７１は、基材４１と給電ピン７０とを絶縁するために設けられている。   A feed pin 70 connected to the feed line 27 is inserted in the electrostatic chuck 40. The power supply pin 70 is inserted into the through hole formed in the base material 41 of the electrostatic chuck 40 via the resin coating portion 71, and reaches the conductive film 43 through the opening 42 a formed in the synthetic resin film 42. is doing. The resin coating 71 is provided to insulate the base material 41 and the power supply pin 70 from each other.

合成樹脂フィルム４２の開口４２ａと積層した状態で重なるように、導電性フィルム４３にも同様の開口４３ａが形成されている。そして、コンタクトホールである、これら合成樹脂フィルム４２と導電性フィルム４３との開口４２ａおよび４３ａ内には、給電ピン７０の周囲の空間を埋めるように、例えばアルミニウム、タングステン、モリブデンなどの溶射可能な電極材料（導電性材料）による溶射部４５が形成されている。この溶射部４５により、直流電源２６から導電性フィルム４３までの電気的接続が確実になされた状態となり、直流電源２６に直流電圧を印加することにより、例えばクーロン力によって基板Ｇを静電吸着できる。   A similar opening 43 a is also formed in the conductive film 43 so as to overlap with the opening 42 a of the synthetic resin film 42. Then, in the openings 42a and 43a of the synthetic resin film 42 and the conductive film 43, which are contact holes, for example, aluminum, tungsten, molybdenum, or the like can be sprayed so as to fill the space around the power supply pin 70. A sprayed portion 45 made of an electrode material (conductive material) is formed. The thermal spraying portion 45 ensures the electrical connection from the DC power supply 26 to the conductive film 43, and by applying a DC voltage to the DC power supply 26, the substrate G can be electrostatically adsorbed by, for example, Coulomb force. .

次に、第１実施形態に係る静電チャック４０の製造方法について図３を参照しながら説明する。まず、合成樹脂フィルム４２および導電性フィルム４３を積層したものを準備する。合成樹脂フィルム４２と導電性フィルム４３は、例えば接着剤により接着したものや、プリント配線等に利用される無接着型積層フィルムを用いることができる。前記のように、合成樹脂フィルム４２には、開口４２ａが形成され、導電性フィルム４３には、開口４３ａが形成されており、これらの開口４２ａと４３ａは互いに重なるように積層されている。   Next, a method for manufacturing the electrostatic chuck 40 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. First, what laminated | stacked the synthetic resin film 42 and the electroconductive film 43 is prepared. As the synthetic resin film 42 and the conductive film 43, for example, a film bonded with an adhesive or a non-adhesive laminated film used for printed wiring or the like can be used. As described above, the opening 42a is formed in the synthetic resin film 42, and the opening 43a is formed in the conductive film 43. The openings 42a and 43a are laminated so as to overlap each other.

図３（ａ）に示すように、基材４１に接着剤１０１を塗布しておき、そこに合成樹脂フィルム４２および導電性フィルム４３の積層体を貼付する。この際、開口４２ａと４３ａと給電ピン７０の位置が一致するように貼付する。なお、積層体を用いずに、合成樹脂フィルム４２と導電性フィルム４３を順次別々に貼付することもできるが、大面積であるために貼付け時にエアが混入したり、しわ等が発生しやすいことから、積層体を用いることが好ましい。そして、図３（ｂ）に示す如く、開口４２ａと４３ａとにより形成される給電ピン７０周囲の空隙を溶射により埋める。
すなわち、合成樹脂フィルム４２および導電性フィルム４３を基材４１に貼り、給電ピン７０を装着した状態で、開口４２ａ，４３ａの真上（つまり、給電ピン７０の直上位置）から溶射装置１００によって導電性材料をピンポイント溶射することによって溶射部４５を形成する。ピンポイント溶射した後は、溶射部４５の高さを導電性フィルム４３に揃えるために、部分的な研磨を実施することが好ましい。 As shown to Fig.3 (a), the adhesive agent 101 is apply | coated to the base material 41, and the laminated body of the synthetic resin film 42 and the electroconductive film 43 is stuck there. At this time, the openings 42a and 43a are attached so that the positions of the power supply pins 70 coincide. In addition, the synthetic resin film 42 and the conductive film 43 can be applied separately without using the laminate, but because of the large area, air is easily mixed or wrinkles are likely to occur. Therefore, it is preferable to use a laminate. Then, as shown in FIG. 3B, the gap around the power supply pin 70 formed by the openings 42a and 43a is filled by thermal spraying.
That is, with the synthetic resin film 42 and the conductive film 43 attached to the base material 41 and the power supply pins 70 attached, the spraying device 100 conducts electricity from right above the openings 42a and 43a (that is, directly above the power supply pins 70). The thermal spraying part 45 is formed by carrying out the pinpoint thermal spray of the property material. After pinpoint spraying, it is preferable to perform partial polishing in order to align the height of the sprayed portion 45 with the conductive film 43.

次いで、図３（ｃ）に示すように、導電性フィルム４３の表面に溶射のためのプライマー１０２を塗布した後、導電性フィルム４３の表面に溶射装置１００を用いてＡｌ２Ｏ３などのセラミックスを均一に溶射し、セラミックス溶射膜４４を形成することによって絶縁被覆する。これにより、図３（ｄ）に示すような静電チャック４０が製造される。このように製造された静電チャック４０は、第１の絶縁層として合成樹脂フィルム４２を用いることにより、耐電圧特性に優れたものであり、さらに、表面層はセラミックス溶射膜４４であるため耐プラズマ性に優れたものである。そして、耐電圧特性は最下層の合成樹脂フィルム４２により確保できるので、溶射封孔処理は薄い表面層（セラミックス溶射膜４４）のみでよく、封孔不足等による耐圧不良を減少させることができる、という長所を備えている。 Next, as shown in FIG. 3C, after applying a primer 102 for thermal spraying to the surface of the conductive film 43, ceramics such as Al 2 O 3 is applied to the surface of the conductive film 43 using the thermal spraying device 100. Is thermally sprayed uniformly to form a ceramic sprayed film 44 to insulate. Thereby, the electrostatic chuck 40 as shown in FIG. 3D is manufactured. The electrostatic chuck 40 manufactured in this manner has excellent withstand voltage characteristics by using the synthetic resin film 42 as the first insulating layer, and the surface layer is the ceramic sprayed film 44, so It has excellent plasma properties. And, since the withstand voltage characteristic can be ensured by the synthetic resin film 42 of the lowermost layer, the thermal spray sealing treatment may be performed only with a thin surface layer (ceramic sprayed film 44), and the breakdown voltage failure due to insufficient sealing or the like can be reduced. It has the advantage of.

次に、本発明の第２実施形態に係る静電チャック５０について説明する。この静電チャック５０は、第１実施形態の静電チャック４０と同様に、例えば、図１に示すプラズマエッチング装置１の静電チャックとして使用できるものである。図４（ａ）は、静電チャック５０の断面図であり、同図（ｂ）は直流電源２６との接続部分の要部断面図である。   Next, an electrostatic chuck 50 according to a second embodiment of the present invention will be described. The electrostatic chuck 50 can be used as, for example, the electrostatic chuck of the plasma etching apparatus 1 shown in FIG. 1, similarly to the electrostatic chuck 40 of the first embodiment. FIG. 4A is a cross-sectional view of the electrostatic chuck 50, and FIG. 4B is a cross-sectional view of a main part of a connection portion with the DC power source 26.

静電チャック５０は、導電性材料からなる基材５１の上に、下から順に、第１の絶縁層としての合成樹脂フィルム５２、電極層としての金属溶射膜５３および第２の絶縁層であるセラミックス溶射膜５４を備えている。合成樹脂フィルム５２は、第１実施形態の静電チャック４０における合成樹脂フィルム４２と同様の材質で、例えば２５μｍ〜５０μｍ程度の厚さに形成されている。また、合成樹脂フィルム５２には、開口５２ａが設けられており、この開口５２ａに給電ピン７０が挿入される。   The electrostatic chuck 50 is a synthetic resin film 52 as a first insulating layer, a metal sprayed film 53 as an electrode layer, and a second insulating layer in order from the bottom on a base material 51 made of a conductive material. A ceramic spray coating 54 is provided. The synthetic resin film 52 is made of the same material as the synthetic resin film 42 in the electrostatic chuck 40 of the first embodiment, and is formed to a thickness of about 25 μm to 50 μm, for example. Further, the synthetic resin film 52 is provided with an opening 52a, and the power supply pin 70 is inserted into the opening 52a.

金属溶射膜５３は、例えば厚さ０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍ程度の金属により形成された溶射膜である。その材質としては、例えば、アルミニウム、タングステン、モリブデンなどの溶射に適した金属材料等を挙げることができる。   The metal sprayed film 53 is a sprayed film formed of a metal having a thickness of about 0.01 mm to 0.05 mm, for example. Examples of the material include metal materials suitable for thermal spraying such as aluminum, tungsten, and molybdenum.

セラミックス溶射膜５４は、第１実施形態に係る静電チャック４０のセラミックス溶射膜４４と同様の材質のセラミックスにより、例えば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の厚さで形成されている。このようなセラミックス溶射膜５４は、溶射した後、研磨によって表面を平滑化してもよい。   The ceramic sprayed film 54 is formed of a ceramic material similar to the ceramic sprayed film 44 of the electrostatic chuck 40 according to the first embodiment, for example, with a thickness of about 0.1 mm to 0.5 mm. The surface of the ceramic sprayed film 54 may be smoothed by polishing after spraying.

静電チャック５０には、給電線２７と接続された給電ピン７０が貫装されている（図１参照）。前記のように、合成樹脂フィルム５２には、開口５２ａが形成されている。そして、コンタクトホールである合成樹脂フィルム５２の開口５２ａ内には、給電ピン７０周囲を埋めるように、金属溶射膜５３が部分的に突出した溶射部５５が形成されている。   A feed pin 70 connected to the feed line 27 is inserted in the electrostatic chuck 50 (see FIG. 1). As described above, the opening 52 a is formed in the synthetic resin film 52. In the opening 52a of the synthetic resin film 52, which is a contact hole, a sprayed portion 55 in which the metal sprayed film 53 partially protrudes is formed so as to fill the periphery of the power supply pin 70.

給電ピン７０は、静電チャック５０の基材５１に形成された貫通孔に樹脂被覆部７１を介して挿入され、合成樹脂フィルム５２に形成された開口５２ａを貫いて金属溶射膜５３にまで到達している。合成樹脂フィルム５２の開口５２ａ内には、溶射によって導電性材料が埋め込まれた溶射部５５が存在するので、給電ピン７０との電気的接続が十分に確保されている。これにより、直流電源２６から金属溶射膜５３までが電気的に接続された状態となり、直流電源２６に直流電圧を印加することにより、例えばクーロン力によって基板Ｇを静電吸着することができる。   The power supply pin 70 is inserted into the through hole formed in the base material 51 of the electrostatic chuck 50 via the resin coating portion 71, and reaches the metal sprayed film 53 through the opening 52 a formed in the synthetic resin film 52. is doing. In the opening 52a of the synthetic resin film 52, there is a sprayed portion 55 in which a conductive material is embedded by spraying, so that the electrical connection with the power supply pin 70 is sufficiently ensured. As a result, the DC power supply 26 and the metal sprayed film 53 are electrically connected, and by applying a DC voltage to the DC power supply 26, the substrate G can be electrostatically adsorbed by, for example, Coulomb force.

静電チャック５０の主要な製造工程は、図５に示すとおりである。まず、図５（ａ）に示すように、基材５１上に接着剤１０３を塗布し、そこに合成樹脂フィルム５２を貼付する。このとき、合成樹脂フィルム５２の開口５２ａが給電ピン７０と一致するようにする。次に、図５（ｂ）に示すように、合成樹脂フィルム５２の表面にプライマー１０４を塗布した後、溶射装置１００によって金属を溶射し、金属溶射膜５３を形成する。金属溶射膜５３を形成する際には、合成樹脂フィルム５２の開口５２ａが埋まるように、まずピンポイント溶射を行って溶射部５５を形成し（図４参照）、その後、所定のパス数で合成樹脂フィルム５２の上に均一に溶射を行い、金属溶射膜５３を形成する。また、ピンポイント溶射をした部位は、その周囲の金属溶射膜５３との高さを揃えるために、必要に応じて、部分的な研磨を実施することが好ましい。   The main manufacturing process of the electrostatic chuck 50 is as shown in FIG. First, as shown to Fig.5 (a), the adhesive agent 103 is apply | coated on the base material 51, and the synthetic resin film 52 is stuck there. At this time, the opening 52 a of the synthetic resin film 52 is made to coincide with the power supply pin 70. Next, as shown in FIG. 5B, after applying the primer 104 to the surface of the synthetic resin film 52, metal is sprayed by the spraying device 100 to form the metal sprayed film 53. When forming the metal sprayed film 53, first, the pin point spraying is performed to form the sprayed part 55 so that the opening 52a of the synthetic resin film 52 is filled (see FIG. 4), and then the composition is synthesized with a predetermined number of passes. Thermal spraying is performed uniformly on the resin film 52 to form a metal sprayed film 53. In addition, it is preferable to perform partial polishing on the part subjected to the pinpoint thermal spraying, if necessary, in order to align the height with the surrounding metal sprayed film 53.

そして、図５（ｃ）に示すように、形成された金属溶射膜５３の表面に溶射装置１００を用いてＡｌ２Ｏ３などのセラミックスを均一に溶射し、セラミックス溶射膜５４を形成することによって絶縁被覆する。以上の工程により、図５（ｄ）に示すような静電チャック５０が製造される。このように製造された静電チャック５０は、第１の絶縁層として合成樹脂フィルム５２を用いることにより、耐電圧特性に優れたものであり、さらに、表面層はセラミックス溶射膜５４であるため耐プラズマ性に優れたものである。そして、耐電圧特性は最下層の合成樹脂フィルム５２により確保できるので、溶射封孔処理は薄い表面層（セラミックス溶射膜５４）のみでよく、封孔不足等による耐圧不良を減少させることができる、との長所を備えている。 Then, as shown in FIG. 5 (c), using a spray apparatus 100 on the surface of the formed metal sprayed film 53 uniformly sprayed ceramics such as Al 2 O 3, by forming a ceramics sprayed film 54 Insulate. Through the above steps, the electrostatic chuck 50 as shown in FIG. 5D is manufactured. The electrostatic chuck 50 manufactured as described above has excellent withstand voltage characteristics by using the synthetic resin film 52 as the first insulating layer, and the surface layer is the ceramic sprayed film 54, so It has excellent plasma properties. And, since the withstand voltage characteristic can be ensured by the synthetic resin film 52 of the lowermost layer, the thermal spray sealing treatment may be performed only by a thin surface layer (ceramic sprayed film 54), and the breakdown voltage failure due to insufficient sealing or the like can be reduced. And has the advantage of.

次に、本発明の第３実施形態に係る静電チャック６０について説明する。この静電チャック６０は、第１実施形態の静電チャック４０と同様に、例えば、図１に示すプラズマエッチング装置１の静電チャックとして使用できるものである。図６（ａ）は、静電チャック６０の断面図であり、同図（ｂ）は直流電源２６との接続部分を示す要部断面図である。   Next, an electrostatic chuck 60 according to a third embodiment of the present invention will be described. The electrostatic chuck 60 can be used as, for example, the electrostatic chuck of the plasma etching apparatus 1 shown in FIG. 1, similarly to the electrostatic chuck 40 of the first embodiment. FIG. 6A is a cross-sectional view of the electrostatic chuck 60, and FIG. 6B is a cross-sectional view of a main part showing a connection portion with the DC power source 26.

この静電チャック６０は、導電性材料からなる基材６１の上に、下から順に、第１の絶縁層としての合成樹脂フィルム６２、電極層としての金属溶射膜６３および第２の絶縁層としての合成樹脂フィルム６４、第３の絶縁層としてのセラミックス溶射膜６５を備えている。
合成樹脂フィルム６２は、第１実施形態の静電チャック４０における合成樹脂フィルム４２と同様の材質により、例えば２５μｍ〜５０μｍの厚みで形成されている。また、合成樹脂フィルム６２には、開口６２ａが設けられており、この開口６２ａに給電ピン７０が挿入される。 The electrostatic chuck 60 has a synthetic resin film 62 as a first insulating layer, a metal sprayed film 63 as an electrode layer, and a second insulating layer in order from the bottom on a base material 61 made of a conductive material. The synthetic resin film 64 and the ceramic sprayed film 65 as a third insulating layer are provided.
The synthetic resin film 62 is formed with the same material as the synthetic resin film 42 in the electrostatic chuck 40 of the first embodiment, for example, with a thickness of 25 μm to 50 μm. Further, the synthetic resin film 62 is provided with an opening 62a, and the power supply pin 70 is inserted into the opening 62a.

金属溶射膜６３は、第２の実施形態の金属溶射膜５３と同様の材質の金属によって、例えば厚さ０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍ程度に形成された溶射膜である。   The metal sprayed film 63 is a sprayed film formed with a metal of the same material as the metal sprayed film 53 of the second embodiment, for example, with a thickness of about 0.01 mm to 0.05 mm.

合成樹脂フィルム６４は、第１実施形態の静電チャック４０における合成樹脂フィルム４２と同様の材質により、例えば２５μｍ〜５０μｍの厚みで形成されている。なお、合成樹脂フィルム６４は、合成樹脂フィルム６２と同じ材質としてもよく、異なる材質でもよい。   The synthetic resin film 64 is formed with the same material as the synthetic resin film 42 in the electrostatic chuck 40 of the first embodiment, for example, with a thickness of 25 μm to 50 μm. The synthetic resin film 64 may be the same material as the synthetic resin film 62 or may be a different material.

セラミックス溶射膜６５は、第１実施形態に係る静電チャック４０のセラミックス溶射膜４４と同様の材質のセラミックスにより、例えば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の厚さ構成されている。このようなセラミックス溶射膜６５は、溶射した後、研磨によって表面を平滑化してもよい。   The ceramic sprayed film 65 is made of a ceramic material similar to that of the ceramic sprayed film 44 of the electrostatic chuck 40 according to the first embodiment, and has a thickness of, for example, about 0.1 mm to 0.5 mm. Such a ceramic sprayed film 65 may be smoothened by polishing after spraying.

静電チャック６０には、給電線２７と接続された給電ピン７０が貫装されている（図１参照）。前記のように、合成樹脂フィルム６２には、開口６２ａが形成され、コンタクトホールであるこの開口６２ａ内には、給電ピン７０周囲の空間を埋めるように、金属溶射膜６３が部分的に突出して溶射部６６が形成されている。そして、給電ピン７０は、静電チャック６０の基材６１に形成された貫通孔に樹脂被覆部７１を介して挿入され、合成樹脂フィルム６２に形成された開口６２ａ内の溶射部６６を貫いて金属溶射膜６３にまで到達している。このような構造により、直流電源２６から金属溶射膜６３までが電気的に接続された状態となり、直流電源２６に直流電圧を印加することにより、例えばクーロン力によって基板Ｇを静電吸着することができる。   A feed pin 70 connected to the feed line 27 is inserted in the electrostatic chuck 60 (see FIG. 1). As described above, the synthetic resin film 62 has the opening 62a, and the metal sprayed film 63 protrudes partially in the opening 62a, which is a contact hole, so as to fill the space around the power supply pin 70. A sprayed portion 66 is formed. The power supply pin 70 is inserted into a through-hole formed in the base 61 of the electrostatic chuck 60 via the resin coating portion 71 and penetrates the sprayed portion 66 in the opening 62 a formed in the synthetic resin film 62. The metal sprayed film 63 is reached. With such a structure, the DC power supply 26 and the metal sprayed film 63 are electrically connected, and by applying a DC voltage to the DC power supply 26, for example, the substrate G can be electrostatically adsorbed by Coulomb force. it can.

静電チャック６０の主要な製造工程は、図７に示すとおりである。まず、図７（ａ）に示すように、基材６１上に接着剤１０６を塗布し、そこに合成樹脂フィルム６２を貼付する。このとき、合成樹脂フィルム６２の開口６２ａが給電ピン７０と一致するようにする。次に、図７（ｂ）に示すように、合成樹脂フィルム６２の表面にプライマー１０７を塗布した後、溶射装置１００によって金属を溶射し、金属溶射膜６３を形成する。金属溶射膜６３を形成する際には、合成樹脂フィルム６２の開口６２ａが埋まるように、まずピンポイント溶射を行い、溶射部６６を形成する（図６参照）。その後、所定のパス数で合成樹脂フィルム６２の上に均一に溶射を行い、金属溶射膜６３を形成する。ピンポイント溶射した部位は、その高さを周囲の金属溶射膜６３と揃えるために、部分的な研磨を実施することが好ましい。   The main manufacturing process of the electrostatic chuck 60 is as shown in FIG. First, as shown in FIG. 7A, an adhesive 106 is applied on a substrate 61, and a synthetic resin film 62 is attached thereto. At this time, the opening 62 a of the synthetic resin film 62 is made to coincide with the power supply pin 70. Next, as shown in FIG. 7B, after applying the primer 107 to the surface of the synthetic resin film 62, the metal is sprayed by the spraying device 100 to form the metal sprayed film 63. When forming the metal sprayed film 63, first, the pin point spraying is performed so that the opening 62a of the synthetic resin film 62 is filled to form the sprayed portion 66 (see FIG. 6). Thereafter, thermal spraying is performed uniformly on the synthetic resin film 62 with a predetermined number of passes to form a metal sprayed film 63. In order to align the height of the pin-point sprayed portion with the surrounding metal sprayed film 63, it is preferable to perform partial polishing.

そして、図７（ｃ）では、形成された金属溶射膜６３の上に、接着剤１０８を塗布し、合成樹脂フィルム６４を貼付する。図７（ｄ）では、積層された合成樹脂フィルム６４の表面にプライマー１０９を塗布した後、溶射装置１００によってセラミックスを均一に溶射し、セラミックス溶射膜６５を形成することによって絶縁被覆する。以上の工程により、図７（ｅ）に示すような静電チャック６０が製造される。   7C, the adhesive 108 is applied on the formed metal spray film 63, and the synthetic resin film 64 is pasted. In FIG. 7D, after the primer 109 is applied to the surface of the laminated synthetic resin film 64, ceramics are uniformly sprayed by the thermal spraying device 100, and the ceramic sprayed film 65 is formed for insulation coating. Through the above steps, an electrostatic chuck 60 as shown in FIG. 7E is manufactured.

このように製造された静電チャック６０は、第１の絶縁層および第２の絶縁層として合成樹脂フィルムを用いており、両層とも耐電圧特性に優れていることから、耐圧不良の少ない静電チャックである。   The electrostatic chuck 60 manufactured in this way uses a synthetic resin film as the first insulating layer and the second insulating layer, and both layers have excellent withstand voltage characteristics. It is an electric chuck.

また、第２の絶縁層としての合成樹脂フィルム６４を介在させることにより、以下の理由により第３の絶縁層としてのセラミックス溶射膜６５を薄膜化することができる。
静電チャックの最外層のセラミックス溶射膜に絶縁機能を持たせるためには、その膜厚を厚くせざるを得ないが、溶射膜厚が増加すると基材６１の熱膨張・収縮に対する追随性が低下してクラックが発生しやすくなる。これに対して、静電チャック６０においては、第１の絶縁層である合成樹脂フィルム６２と第２の絶縁層である合成樹脂フィルム６４によって高い絶縁特性を担保できるので、セラミクス溶射膜６５はプラズマ耐性が得られる程度の膜厚とすればよく、薄膜化が可能になる。 Moreover, by interposing the synthetic resin film 64 as the second insulating layer, the ceramic sprayed film 65 as the third insulating layer can be thinned for the following reason.
In order to provide an insulating function to the ceramic sprayed film of the outermost layer of the electrostatic chuck, it is necessary to increase the film thickness. However, as the sprayed film thickness increases, the substrate 61 can follow the thermal expansion and contraction. Decreases and cracks are likely to occur. On the other hand, in the electrostatic chuck 60, high insulating properties can be ensured by the synthetic resin film 62 as the first insulating layer and the synthetic resin film 64 as the second insulating layer. The film thickness may be such that the resistance can be obtained, and the film can be thinned.

以上、いくつかの実施形態を挙げ、本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に制約されることはなく、種々の変形が可能である。
例えば、本発明の処理装置については、下部電極に高周波電力を印加するＲＩＥタイプの容量結合型平行平板プラズマエッチング装置を例示して説明したが、エッチング装置に限らず、アッシング、ＣＶＤ成膜等の他のプラズマ処理装置に適用することができるし、上部電極に高周波電力を供給するタイプであっても、また容量結合型に限らず誘導結合型であってもよい。 While the present invention has been described with reference to some embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible.
For example, the processing apparatus of the present invention has been described by exemplifying an RIE type capacitively coupled parallel plate plasma etching apparatus that applies high-frequency power to the lower electrode. However, the processing apparatus is not limited to the etching apparatus, and ashing, CVD film formation, etc. The present invention can be applied to other plasma processing apparatuses, and may be a type that supplies high-frequency power to the upper electrode, and is not limited to a capacitive coupling type but may be an inductive coupling type.

また、被処理基板はＦＰＤ用ガラス基板Ｇに限られず半導体ウエハであってもよい。   Further, the substrate to be processed is not limited to the FPD glass substrate G but may be a semiconductor wafer.

本発明の一実施形態に係る静電チャックが設けられた処理装置の一例であるプラズマエッチング装置を示す断面図。The sectional view showing the plasma etching device which is an example of the processing device provided with the electrostatic chuck concerning one embodiment of the present invention. 第１実施形態に係る静電チャックの説明に供する図面であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は要部断面図である。It is drawing used for description of the electrostatic chuck which concerns on 1st Embodiment, (a) is sectional drawing, (b) is principal part sectional drawing. 第１実施形態に係る静電チャックの製造工程の説明に供する図面である。It is drawing used for description of the manufacturing process of the electrostatic chuck according to the first embodiment. 第２実施形態に係る静電チャックの説明に供する図面であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は要部断面図である。It is drawing used for description of the electrostatic chuck which concerns on 2nd Embodiment, (a) is sectional drawing, (b) is principal part sectional drawing. 第２実施形態に係る静電チャックの製造工程の説明に供する図面である。It is drawing with which it uses for description of the manufacturing process of the electrostatic chuck which concerns on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係る静電チャックの説明に供する図面であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は要部断面図である。It is drawing used for description of the electrostatic chuck which concerns on 3rd Embodiment, (a) is sectional drawing, (b) is principal part sectional drawing. 第３実施形態に係る静電チャックの製造工程の説明に供する図面である。It is drawing used for description of the manufacturing process of the electrostatic chuck which concerns on 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ プラズマエッチング装置
２ チャンバー
３ 絶縁板
４ サセプタ
５ 絶縁膜
１１ シャワーヘッド
２０ 排気装置
２５ 高周波電源
４０ 静電チャック
４１ 基材
４２ 合成樹脂フィルム
４３ 導電性フィルム
４４ セラミックス溶射膜
４５ 溶射部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plasma etching apparatus 2 Chamber 3 Insulating plate 4 Susceptor 5 Insulating film 11 Shower head 20 Exhaust apparatus 25 High frequency power supply 40 Electrostatic chuck 41 Base material 42 Synthetic resin film 43 Conductive film 44 Ceramic sprayed film 45 Thermal spray part

Claims (15)

基板処理装置において基板を吸着保持するための静電吸着電極であって、
基材と、
該基材上に設けられた第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層よりも上層に設けられた電極層と、
前記電極層よりも上層に設けられた第２の絶縁層と、
を備え、
前記第１の絶縁層は、耐熱性合成樹脂フィルムにより形成され、
前記電極層は、その一部または全部が溶射により形成されていることを特徴とする、静電吸着電極。 An electrostatic adsorption electrode for adsorbing and holding a substrate in a substrate processing apparatus,
A substrate;
A first insulating layer provided on the substrate;
An electrode layer provided above the first insulating layer;
A second insulating layer provided above the electrode layer;
With
The first insulating layer is formed of a heat resistant synthetic resin film,
The electrostatic adsorption electrode according to claim 1, wherein a part or all of the electrode layer is formed by thermal spraying. 前記電極層は、導電性フィルム領域と、該導電性フィルム領域に形成された開口部を埋める溶射領域と、を有し、
前記第２の絶縁層は、溶射により形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の静電吸着電極。 The electrode layer has a conductive film region, and a thermal spray region that fills an opening formed in the conductive film region,
The electrostatic attraction electrode according to claim 1, wherein the second insulating layer is formed by thermal spraying. 前記電極層および前記第２の絶縁層が、溶射により形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の静電吸着電極。   The electrostatic adsorption electrode according to claim 1, wherein the electrode layer and the second insulating layer are formed by thermal spraying. 前記第２の絶縁層がセラミックス溶射膜であることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の静電吸着電極。   The electrostatic attraction electrode according to claim 2, wherein the second insulating layer is a ceramic sprayed film. 前記電極層が溶射により形成されるとともに、
前記第２の絶縁層は、耐熱性合成樹脂フィルムにより形成され、
さらに、前記第２の絶縁層より上層に、第３の絶縁層が溶射により形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の静電吸着電極。 The electrode layer is formed by thermal spraying;
The second insulating layer is formed of a heat resistant synthetic resin film,
The electrostatic attraction electrode according to claim 1, wherein a third insulating layer is formed by thermal spraying above the second insulating layer. 前記第３の絶縁層がセラミックス溶射膜であることを特徴とする、請求項５に記載の静電吸着電極。   The electrostatic adsorption electrode according to claim 5, wherein the third insulating layer is a ceramic sprayed film. 前記第１の絶縁層である耐熱性合成樹脂フィルムには開口が設けられ、該開口内に導電性材料が溶射されて溶射部を形成していることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の静電吸着電極。   The heat-resistant synthetic resin film as the first insulating layer is provided with an opening, and a conductive material is sprayed in the opening to form a sprayed portion. The electrostatic attraction electrode according to any one of 6. 前記溶射部は、前記電極層に電圧を印加するための電気的接続部に形成されていることを特徴とする、請求項７に記載の静電吸着電極。   The electrostatic chucking electrode according to claim 7, wherein the sprayed portion is formed in an electrical connection portion for applying a voltage to the electrode layer. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載された静電吸着電極を備えた基板処理装置。   The substrate processing apparatus provided with the electrostatic attraction electrode described in any one of Claims 1-8. フラットパネルディスプレイの製造に用いられるものである、請求項９に記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus of Claim 9 used for manufacture of a flat panel display. 基板に対し、プラズマエッチング処理を行なうプラズマエッチング装置であることを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 9, wherein the substrate processing apparatus is a plasma etching apparatus that performs a plasma etching process on a substrate. 基板処理装置において基板を吸着保持するための静電吸着電極の製造方法であって、
開口部を有する耐熱性合成樹脂フィルムと開口部を有する導電性フィルムとを前記開口部が重なるように接着した積層体を、基材の上に貼付して、前記基材側から順に第１の絶縁層および電極層を形成する工程と、
前記第１の絶縁層と前記電極層に形成された開口部に導電性材料を溶射して溶射部を形成する工程と、
前記電極層の上に、絶縁材料を溶射して第２の絶縁層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする、静電吸着電極の製造方法。 A method of manufacturing an electrostatic adsorption electrode for adsorbing and holding a substrate in a substrate processing apparatus,
A laminated body in which a heat-resistant synthetic resin film having an opening and a conductive film having an opening are bonded so that the opening overlaps is pasted on a base material, and the first is sequentially from the base material side. Forming an insulating layer and an electrode layer;
Forming a sprayed portion by spraying a conductive material on the opening formed in the first insulating layer and the electrode layer;
Forming a second insulating layer by spraying an insulating material on the electrode layer;
The manufacturing method of the electrostatic adsorption electrode characterized by including. 基板処理装置において基板を吸着保持するための静電吸着電極の製造方法であって、
基材の上に、開口部を有する耐熱性合成樹脂フィルムを貼付して第１の絶縁層を形成する工程と、
前記耐熱性合成樹脂フィルムの上に導電性材料を溶射して電極層を形成する工程と、
前記電極層の上に、絶縁材料を溶射して第２の絶縁層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする、静電吸着電極の製造方法。 A method of manufacturing an electrostatic adsorption electrode for adsorbing and holding a substrate in a substrate processing apparatus,
A step of applying a heat-resistant synthetic resin film having an opening on the substrate to form a first insulating layer;
Forming an electrode layer by spraying a conductive material on the heat-resistant synthetic resin film;
Forming a second insulating layer by spraying an insulating material on the electrode layer;
The manufacturing method of the electrostatic adsorption electrode characterized by including. 基板処理装置において基板を吸着保持するための静電吸着電極の製造方法であって、
基材の上に、開口部を有する耐熱性合成樹脂フィルムを貼付して第１の絶縁層を形成する工程と、
前記耐熱性合成樹脂フィルムの上に導電性材料を溶射して電極層を形成する工程と、
前記電極層の上に、耐熱性合成樹脂フィルムを積層して第２の絶縁層を形成する工程と、
前記第２の絶縁層より上層に、絶縁材料を溶射して第３の絶縁層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする、静電吸着電極の製造方法。 A method of manufacturing an electrostatic adsorption electrode for adsorbing and holding a substrate in a substrate processing apparatus,
A step of applying a heat-resistant synthetic resin film having an opening on the substrate to form a first insulating layer;
Forming an electrode layer by spraying a conductive material on the heat-resistant synthetic resin film;
A step of laminating a heat-resistant synthetic resin film on the electrode layer to form a second insulating layer;
Forming a third insulating layer by spraying an insulating material above the second insulating layer;
The manufacturing method of the electrostatic adsorption electrode characterized by including. 前記電極層を形成する工程の前に、前記耐熱性合成樹脂フィルムの開口部に導電性材料を溶射して溶射部を形成する工程を含むことを特徴とする、請求項１３または請求項１４に記載の静電吸着電極の製造方法。
The method according to claim 13 or 14, further comprising a step of spraying a conductive material on the opening of the heat resistant synthetic resin film to form a sprayed portion before the step of forming the electrode layer. The manufacturing method of the electrostatic attraction electrode of description.
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