JP2019523989A - 静電チャック及び静電チャックのための製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、金属材料のベース部材(330)と、ベース部材(330)の上面に形成される誘電体層(200)とを備え、内部にDC電力が印加される電極層(340)を含む静電チャックの製造方法に関する。本発明によれば、誘電体層(200)は、プラズマスプレー法とゾルゲル法の中から選択される少なくとも1つを用いてセラミック材料から形成され、寿命を延ばすための低い多孔性と、基板への接着力を増すための高い誘電率が提供されうる。【選択図】図2a
Description
本開示は基板処理装置に関し、より具体的には、基板処理装置の静電力によって基板を固定するための静電チャック、並びに、当該の静電チャックを製造する方法に関する。
静電チャックは、エッチング、CVD、スパッタリング、イオン注入、アッシング、又は気相堆積などの基板処理を実行するように構成された処理チャンバ内で、半導体基板、LCD基板、又はOLED基板などの処理対象基板を誘引して保持するための手段として利用される。
図1に示したように、特許文献1及び2に開示された従来の静電チャックの構造では、内部に電極102を保持する誘電体層103は、シリコン樹脂などの有機接着剤によって、金属プレート100に結合され一体化される。
電極102を誘電体層103に埋め込む方法として、セラミックグリーンシートの表面に電極(タングステン)を印刷する方法が用いられる。グリーンシートは焼成によって誘電体層に変化するが、焼成(ホットプレス)は、別々のセラミックグリーンシートを更に積層した後に行われる。
一方、大面積基板を処理する基板処理装置で使用される静電チャックの場合には、面積の増大によるコスト及び技術的な問題により、静電着を製造する別の方法として、特許文献6で開示されているプラズマスプレー法を用いて、誘電体103及び電極102が形成されうる。
しかしながら、誘電体103及び電極102がプラズマスプレー法によって形成されるときには、ボイドなどの形成により耐電圧特性が劣る、寿命が短い、誘引力が弱いといった問題がある。
加えて、マスクが基板に密着した状態で基板処理が実行される場合には、基板処理の精度は、基板に対するマスクの密着状態によって影響される。
特に、気相堆積法で基板がキャリアの底面に密着しているときには、基板とマスクとの接着の程度は、マスクのたるみによって低下し、基板を正確に処理することを困難にする。
発明の詳細な説明
技術的な問題点
本開示の第1の態様は、プラスチックなどの異物が基板と静電チャックとの間に入るのを防止し、これによって処理の失敗を最小限に抑え、静電チャックの保守サイクルを大幅に伸ばすように、基板のエッジにおける基板の静電チャックへの接着が強力な静電チャックを提供することと、そのような静電チャックを製造する方法を提供することである。
技術的な問題点
本開示の第1の態様は、プラスチックなどの異物が基板と静電チャックとの間に入るのを防止し、これによって処理の失敗を最小限に抑え、静電チャックの保守サイクルを大幅に伸ばすように、基板のエッジにおける基板の静電チャックへの接着が強力な静電チャックを提供することと、そのような静電チャックを製造する方法を提供することである。
本開示の第2の態様は、ゾルゲル法で静電チャックの誘電体層を形成することによって、誘電体層の多孔性を低下させ、これによって静電チャックの寿命を延ばし、誘電率を改善し、基板に対する誘引力を改善する静電チャックを提供することと、そのような静電チャックを製造する方法を提供することである。
本開示の第3の態様は、マスクが基板に密着した状態で基板処理を実行するときに、マスクが静電チャックの磁力によって基板に密着させられ、これによってマスクと基板との接着が改善し、その結果、処理の一様性とマスクのエッジ部分でのシャドウ効果が改善されるようになる静電チャックを提供することと、そのような静電チャックを製造する方法を提供することである。
技術的解決法
本開示の一態様では、上述の問題を解決するため、本開示による静電チャックは、静電チャック10へ固定的に誘引される基板Sの上面にマスクMが密着した状態で基板を処理する基板処理装置の静電チャック10であって、静電チャック10が、金属製のベース部材330とベース部材330の上面に配設された誘電体層200を含み、基板Sのエッジの底面を支持するように構成されたエッジ支持体部分310が誘電体層200の上面に配設されるようにDC電力が印加される電極層340を内部に有することを特徴とする。
本開示の一態様では、上述の問題を解決するため、本開示による静電チャックは、静電チャック10へ固定的に誘引される基板Sの上面にマスクMが密着した状態で基板を処理する基板処理装置の静電チャック10であって、静電チャック10が、金属製のベース部材330とベース部材330の上面に配設された誘電体層200を含み、基板Sのエッジの底面を支持するように構成されたエッジ支持体部分310が誘電体層200の上面に配設されるようにDC電力が印加される電極層340を内部に有することを特徴とする。
本開示の一態様では、本開示による静電チャックは、静電チャック10へ固定的に誘引される基板Sの上面にマスクMが密着した状態で基板を処理する基板処理装置の静電チャック10であって、静電チャック10が、金属製のベース部材330とベース部材330の上面に配設された誘電体層200を含み、マスクMの底面のエッジを支持するように構成されたエッジ支持体部分が誘電体層200の上面に形成されるようにDC電力が印加される電極層340を内部に有することを特徴とする。
一実施形態により、静電チャック10には、基板SへのマスクMの接着を改善するため、磁力によってマスクMを基板Sの上面に密着させる磁石12が更に提供されうる。
一実施形態により、マスクMは、あらかじめ設定されたパターンで形成された少なくとも1つの開口部33を有するマスクシート31、及び、マスクシート31のエッジを支持する外側フレーム32を含んでもよく、磁石は磁力によって、外側フレーム32を静電チャック10の上面に密着させうる。
一実施形態により、基板Sが固定的に誘引される状態で基板処理を実行する基板処理システムに基板Sを運ぶキャリアを形成するため、静電チャック10にはエッジに連結されたキャリアフレーム11が更に提供されうる。
一実施形態により、誘電体層200は、プラズマスプレー法及びゾルゲル法のうちの少なくとも1つによって、セラミック材料から形成されうる。
具体的には、誘電体層200はゾルゲル法によってセラミックから形成されることが望ましく、また、誘電体層200はプラズマスプレー法とゾルゲル法との組み合わせによって形成されることがより望ましい。
誘電体層200がゾルゲル法によって形成されるときには、耐電圧特性を改善すること、並びに、多孔性を低下させ、誘電率を高めることによって寿命を延ばすことが可能で、これによって基板Sの誘引力を改善する。
特定の実施形態によれば、誘電体層200は、プラズマスプレー法によってベース部材330の上面に形成される第1の誘電体層210と、第1の誘電体層210の上に電極層340が形成された後にゾルゲル法によって形成される第2の誘電体層220とを含んでよく、エッジ支持体部分310は、第2の誘電体層220が形成された後にプラズマスプレー法によって形成されうる。
加えて、第3の誘電体層は更に、第2の誘電体層220が形成された後に、プラズマスプレー法によって第2の誘電体層220の上面に形成されうる。
すなわち、本開示の別の態様によれば、本開示に従って上述の構造を有する静電チャックを製造する方法は、誘電体層200がゾルゲル法によってセラミック材料から形成されることを特徴とする。
特に、誘電体層200は、プラズマスプレー法及びゾルゲル法のうちの少なくとも1つによって、セラミック材料から形成されうる。
具体的には、誘電体層200は、ゾルゲル法によってセラミック材料から形成されてよく、誘電体層200はプラズマスプレー法とゾルゲル法の組み合わせによって形成されることが望ましい。
誘電体層200がゾルゲル法によって形成されるときには、耐電圧特性を改善すること、並びに、多孔性を低下させ、誘電率を高めることによって寿命を延ばすことが可能で、これによって基板Sの誘引力を改善する。
一方、セラミック材料はAl2O3、Y2O3、ZrO2、MgO、SiC、AlN、Si3N4、及びSiO2のうちの任意の1つを含みうる。
特定の実施形態によれば、本開示に従って静電チャックを製造する方法は、プラズマスプレー法によって、ベース部材330の上面に第1の誘電体層210を形成する第1の誘電体層形成ステップと、第1の誘電体層210の上に、電極層340を形成した後に、ゾルゲル法によって第2の誘電体層220を形成する第2の誘電体層形成ステップと、第2の誘電体層220を形成した後に、プラズマスプレー法によってエッジ支持体部分310を形成する支持体部分形成ステップと、を含みうる。
プラズマスプレー法によって第2の誘電体層220の上面に第3の誘電体層230を形成する第3の誘電体形成ステップは、第2の誘電体層220形成ステップと支持体部分形成ステップとの間に含まれうる。
有利な効果
本開示の一態様により、粒子が基板と静電チャックとの間に入るのを防止し、これによって処理の失敗を最小限に抑え、静電チャックの保守サイクルを大幅に伸ばす(約10倍以上)ように、基板のエッジにおける基板の静電チャックへの接着は強化される。
本開示の一態様により、粒子が基板と静電チャックとの間に入るのを防止し、これによって処理の失敗を最小限に抑え、静電チャックの保守サイクルを大幅に伸ばす(約10倍以上)ように、基板のエッジにおける基板の静電チャックへの接着は強化される。
特に、基板のエッジを支持するエッジ支持体部分は、内部突起の高さよりも高くなるように形成され、これによって基板のエッジでの密着状態を保証し、その結果、粒子などの異物が基板と静電チャックとの間の間隙に流れ込むのを防止することができる。
加えて、マスクの底面に密着させられるマスク支持体部分は、内部突起の高さよりも高くなるように、静電チャック上に形成され、これによってマスクの底面とマスク支持体部分との間の密着状態を保証し、その結果、粒子などの異物が基板と静電チャックとの間の間隙に流れ込むのを防止することができる。
本開示の別の態様により、ゾルゲル法で静電チャックの誘電体層を形成することによって、寿命を延ばすように誘電体層の多孔性を低下させ、また、基板に対する誘引力を改善するように誘電率を高めることが可能である。
より好ましくは、誘電体層の上にプラズマスプレー法で形成される層とゾルゲル法で形成される層を組み合わせることによって、高い多孔性を有する層はゾルゲル法によって形成され、機械的剛性は高められ、また、誘電体層の多孔性はプラズマスプレー法によって低下し、その結果、機械的強度は保証され、更に寿命は長くなる。
本開示の別の態様によれば、マスクが基板に密着した状態で基板処理を実行するときに、マスクが静電チャックの磁力によって基板に密着させられ、これによってマスクと基板との接着が改善し、その結果、処理の一様性とマスクのエッジ部分でのシャドウ効果が改善されうる。
特に、マスクが基板に密着していないときには、マスクの開口部を通過した堆積材料の形成時に発生する誤差によって、堆積の精度は低下する。しかしながら、本開示はマスクと基板との間に良好な接着を維持することができる。
発明を実行するためのモード
以下では、本開示の実施形態が添付の図面を参照して説明される。図1は従来の技術による静電チャックの断面図である。図2Aは、本開示の実施形態による静電チャックが実装され、マスクが結合されるキャリアを示す部分断面図である。図2Bは、図2Aの改良として、マスクの外側フレームがエッジ支持体部分に密着させられる実施形態を示す部分断面図である。図3は、図2A又は図2Bのエッジ支持体部分と突起との間の高さの差分を示す部分断面図である。図4は、本開示の実施形態による静電チャックを示す部分断面図である。図5は、本開示の実施形態による静電チャックを示す部分平面図である。また、図6A〜図6Fは、本開示の実施形態による図4の静電チャックを製造する方法の実施形態を示す断面図である。
以下では、本開示の実施形態が添付の図面を参照して説明される。図1は従来の技術による静電チャックの断面図である。図2Aは、本開示の実施形態による静電チャックが実装され、マスクが結合されるキャリアを示す部分断面図である。図2Bは、図2Aの改良として、マスクの外側フレームがエッジ支持体部分に密着させられる実施形態を示す部分断面図である。図3は、図2A又は図2Bのエッジ支持体部分と突起との間の高さの差分を示す部分断面図である。図4は、本開示の実施形態による静電チャックを示す部分断面図である。図5は、本開示の実施形態による静電チャックを示す部分平面図である。また、図6A〜図6Fは、本開示の実施形態による図4の静電チャックを製造する方法の実施形態を示す断面図である。
本開示の実施形態による静電チャックは、固定的に誘引される基板Sの上面にマスクMが密着した状態で基板処理を実行する基板処理装置の静電チャックである。
本開示の実施形態による静電チャックを使用する基板処理装置は、化学気相堆積(CVD)装置、スパッタリング装置、イオン注入装置、エッチング装置、又は気相堆積装置などの基板処理装置を含む。
特に、本開示の実施形態による静電チャックは、大気圧と比較して非常に低い気圧下で処理を行う装置で使用される。
本開示の実施形態による静電チャックは、OLED基板などの基板を製造する装置で、具体的には、蒸発源から蒸発した蒸発材料によって堆積層が基板上に形成される気相堆積装置で使用されることが好ましい。
本開示の実施形態による静電チャックは、基板Sを誘引して固定するための静電力を生成するための構成要素で、様々に構成されうる。
一実施形態によれば、静電チャックは、金属製のベース部材330、ベース部材330の上面に形成される誘電体層200を含んでよく、DC電力が印加される電極層340を有する。
ベース部材330は、機械的剛性を保証するようにアルミニウム又はステンレス鋼などの金属から作られる構成要素で、その使用条件に応じて様々な材料と構造を有しうる。
誘電体層200は、ベース部材330の上面に配設された構成要素で、DC電力が印加される電極層340を内部に有する。
電極層340は、誘電体層200内部のタングステンなどの材料で構成される構成要素で、DC電力が印加されるときに、誘電体層340と組み合わせることによって静電気を生成するように、DC電源に電気的に接続されている。
電極層340は、プラズマスプレー法など、様々な方法によって形成されうる。
一又は複数の電極層340は、基板Sの誘引方法に応じて形成されてよく、バイポーラ構造やユニポーラ構造など、様々な構造を有しうる。
誘電体層200は、DC電力が電極層340に印加されると、静電力を生成するような誘電率を有する構成要素である。誘電体層200は、プラズマスプレー法及びゾルゲル法のうちの少なくとも1つによって、セラミック材料から形成されうる。
ここで、セラミック材料はAl2O3、Y2O3、ZrO2、MgO、SiC、AlN、Si3N4、SiO2などを有しうる。
基板処理中、基板Sが静電チャック10に密着していないときには、粒子は、基板Sと静電チャック10の上面との間の間隙に流れ込み、基板Sの裏面を汚染することがあり、基板処理の不良を引き起こしうる。
したがって、基板Sは静電チャック10に密着していることが望ましい。この目的のために、図2に示したように、静電チャック10は誘電体層200の上面に、基板Sのエッジの底面を支持するエッジ支持体部分310、及び、エッジ支持体部分310の第1の高さH1よりも低い高さH2を有する複数の突起を含みうる。
エッジ支持体部分310は、基板Sのエッジの底面を支持する構成要素で、誘電体層200が形成されるときには、プラズマスプレー法などによって誘電体層200の上面に形成されうる。
エッジ支持体部分310は、図5に示したように、基板Sのエッジに対応する矩形などの形状の閉曲線として、静電チャック10の上面に形成される。
現時点では、基板Sのエッジの底面を支持するように、エッジ支持体部分310の第1の高さH1は、内面に形成された突起240の第2の高さH2よりも高くなるように形成される。
図2Aに示したように、エッジ支持体部分310の構成により、境界となるエッジ支持体部分310との間で粒子の流入又は流出を防止するように、基板Sのエッジは曲げられ、エッジ支持体部分310の上に支持される。
特に、粒子がエッジ支持体部分310の外部から基板Sに向かって流れるのを防止し、更に、粒子が基板S側からエッジ支持体部分310の外部へ流出するのを防止することが可能で、その結果、エッジ支持体部分310の外部のキャリアフレーム11に粒子が漏れ出るのを防止することができる。
一方、複数の突起240は、基板Sが静電チャック10の上面から離間されるように静電チャック10の上面に選択的に形成される構成要素で、基板処理のタイプに応じて選択的に形成されうる。
静電チャック10の上に複数の突起240が形成されていないときには、エッジ支持体部分310の第1の高さH1は、基板Sが損傷されない範囲の適切な高さで形成されうる。
一方、図2Aの実施形態では、エッジ支持体部分310は、一例として、基板Sの底面を支持するように説明されている。しかしながら、エッジ支持体部分310は、図2Bに示したように、マスクMの底面を支持するように形成されうる。
図2Bに示した実施形態は、マスクMの底面が支持されている点を除くと、図2Bに示された実施形態と同じであるため、その詳細な説明は省略されている。
図2Bに示した実施形態では、基板Sのエッジの端部はエッジ支持体部分310の内部に配置されうる。
したがって、粒子がエッジ支持体部分310の外部から基板Sに向かって流れるのを防止し、更に、粒子が基板S側からエッジ支持体部分310の外部へ流出するのを防止することが可能で、その結果、エッジ支持体部分310の外部のキャリアフレーム11に粒子が漏れ出るのを防止することができる。
一方、従来技術で大きなサイズの基板を処理するため、誘電体層200は一般的にプラズマスプレー法で形成される。誘電体層200がプラズマスプレー法で形成されると、誘電体層200は内部にボイドが形成されるため高い多孔性を示し、その結果、耐電圧特性が劣化し、寿命が短くなり、保守サイクルが短くなる。更に、誘電体層は低い誘電率を有し、基板Sに対する誘引力は低下する。
これを踏まえて、本開示の実施形態により、誘電体層200はゾルゲル法によりセラミック材料から形成されてよく、或いは、プラズマスプレー法とゾルゲル法の組み合わせにより形成されてもよい。
特に、誘電体層200がゾルゲル法によって形成されるときには、多孔性を抑えて誘電率を高めることで、耐電圧特性を改善して寿命を延ばし、基板Sに対する誘引力を改善することが可能である。
よく知られたゾルゲル法は、例えば、以下のステップによって誘電体層200を形成するゾルゲル法として用いられうる。
1)加水分解反応又はアルコールとの反応(加水分解)
M(OR)x + mH2O → M(OR)x−m(OH)m + mROH
2)水分凝縮(凝縮)
2M(OR)x−m(OH)m → (OH)m−1(OR)x−m−−−(OR)x−m(OH)m−1 + H2O
2’)アルコール凝縮
2M(OR)x−m(OH)m → (OH)m−1(OR)x−m−−−(OR)x−m−1 + R(OH)
1)加水分解反応又はアルコールとの反応(加水分解)
M(OR)x + mH2O → M(OR)x−m(OH)m + mROH
2)水分凝縮(凝縮)
2M(OR)x−m(OH)m → (OH)m−1(OR)x−m−−−(OR)x−m(OH)m−1 + H2O
2’)アルコール凝縮
2M(OR)x−m(OH)m → (OH)m−1(OR)x−m−−−(OR)x−m−1 + R(OH)
一方、静電チャックの誘電体層を形成する方法において、ゾルゲル法は、硬度、透明度、化学的安定性、制御された多孔性、熱伝導率などについて室温で良好な特性を有する、均質な無機酸化物材料を作ることができる。
上述のゾルゲル法を適用して、ゲル状態にある様々な形状を成形することで、単一のモノリス、薄膜、及び単一の粒子サイズを有する粉末を得ることを可能にする、特別な方法が適用された。
この方法により、保護膜、多孔性膜、ウインドウ絶縁体、誘電体材料、及び電磁材料被覆を作ることが可能になり、静電チャック10で顕著な性能向上を実現することが可能になった。
ゾルゲル法を用いた合成では、ゲルは、アルミナ合成過程でのpH(ペーハー)変化によってもたらされる粒子サイズ分布を測定すること、及び、粒子サイズが最小時のpHを選択することによって合成されうる。
一方、ゾルゲル法によって成形した後、150°Cなどの比較的低い温度で焼結が実行されてもよい。
特定の実施形態によれば、誘電体層200は、プラズマスプレー法によってベース部材330の上面に形成される第1の誘電体層210と、第1の誘電体層210の上に電極層340が形成された後にゾルゲル法によって形成される第2の誘電体層220とを含んでよく、エッジ支持体部分310と突起240は、第2の誘電体層220が形成された後にプラズマスプレー法によって形成されうる。
ここで、第1の誘電体層210は、プラズマスプレー法の代わりに、ゾルゲル法によっても形成されうる。
一方、第3の誘電体層230は更に、第2の誘電体層220の形成後に、プラズマスプレー法によって第2の誘電体層220の上面に形成されうる。
第3の誘電体層230を形成することで、ゾルゲル法によって形成された第2の誘電体層220に加えて、機械的剛性が保証されうる。
一実施形態によれば、本開示の実施形態による静電チャックは、基板Sを誘引して固定する構成要素で、蒸発堆積装置などの基板処理装置内で動くキャリアそのものとして、或いはその構成要素の一部として使用されうる。
キャリアは、基板Sが固定的に誘引された状態で移動させることができる静電チャックを含む構成要素である。
キャリアは、基板処理装置内での移動方法などに応じて、様々な構造を有しうる。
キャリアは様々な方法で移動されうる。例えば、気相堆積装置の場合には、キャリアは、面が下を向くように、基板Sが底面に固定された状態で、或いは、キャリアが垂直になった状態、すなわち、基板Sが横を向くように傾けられた状態で移動されうる。
この実施形態に関しては、静電チャック10には更に、基板Sが固定的に誘引された状態で、基板処理を実行する基板処理システム内へ基板Sを運ぶキャリアを形成するように、エッジに連結されたキャリアフレーム11が提供される。
一方、基板処理工程は、基板SがマスクMに密着した状態で実行されうる。
マスクMは、基板Sの上にあらかじめ設計されたパターンで堆積膜を形成するように、基板Sに密着した構成要素で、一又は複数の開口部33が提供されるシート31を含む様々な構成を有しうる。
一実施形態によれば、マスクMは、あらかじめ設定されたパターンで形成された少なくとも1つの開口部33を有するマスクシート31と、マスクシート31のエッジを支持する外側フレーム32とを含みうる。
処理に応じて、マスクMは、ピクセル単位の開口部を有するファインメタルマスク(FMM)、基板Sに密着した状態で維持される開放マスクなどとして、様々に構成されうる。
マスクMが可能な限り基板Sに密着した状態で維持されることが望ましい一実施形態では、静電チャック10には更に、マスクMの基板Sへの接着を更に改善するように、磁力によってマスクMを基板Sの上面に密着させる磁石12が提供されうる。
磁石12は、永久磁石などによって構成され、磁力によってマスクMが基板Sの上面に密着させられるように静電チャック10の上に提供され、適切な位置に実装されうる構成要素である。
基板SのエッジにおけるマスクMの基板Sへの接着は、磁石12によって改善可能で、これにより、処理の均一性及び基板Sのエッジでのシャドウ効果は改善されうる。
一実施形態によれば、磁石12は、静電チャック10を構成する底面に実装されうる。
マスクMが外側フレーム32を含むとき、磁石12は磁力によって、外側フレームを静電チャック10の上面に密着させることができる。
ここでは、マスクMのマスクシート31は基板Sに密着していることが望ましく、したがって、磁石12は、磁力によってマスクシート31が静電チャックの上面に密着させられるように位置決めされることが望ましい。
一方、本開示の別の主旨は、上述のように、ゾルゲル法、或いはプラズマスプレー法とゾルゲル法との組み合わせによって、静電チャックの誘電体層を形成することである。
すなわち、本開示の別の態様によれば、本開示に従って上述の構造を有する静電チャックを製造する方法は、誘電体層200がゾルゲル法によってセラミック材料から形成されることを特徴とする。
特に、誘電体層200は、プラズマスプレー法とゾルゲル法の組み合わせによって、セラミック材料から形成されうる。
具体的には、誘電体層200がゾルゲル法によってセラミック材料から形成されることが望ましく、また、誘電体層200がプラズマスプレー法とゾルゲル法の組み合わせによって形成されることがより望ましい。
誘電体層200がゾルゲル法によって形成されるときには、耐電圧特性を改善すること、並びに、多孔性を低下させ、誘電率を高めることによって寿命を延ばすことが可能で、これによって基板Sの誘引力を改善する。
特定の実施形態によれば、本開示に従って静電チャックを製造する方法は、プラズマスプレー法によって、ベース部材330の上面に第1の誘電体層210を形成する第1の誘電体層形成ステップと、第1の誘電体層210の上に、電極層340を形成した後に、ゾルゲル法によって第2の誘電体層220を形成する第2の誘電体層形成ステップと、第2の誘電体層220を形成した後に、プラズマスプレー法によってエッジ支持体部分310と突起240を形成する支持体部分形成ステップと、を含みうる。
加えて、プラズマスプレー法によって第2の誘電体層220の上面に第3の誘電体層230を形成する第3の誘電体形成ステップは、第2の誘電体層220形成ステップと支持体部分形成ステップとの間に含まれる。
Claims (13)
- 基板処理装置の静電チャック(10)であって、前記基板処理装置は前記静電チャック(10)へ固定的に誘引される基板(S)の上面にマスク(M)が密着した状態で基板処理を実行し、前記静電チャック(10)は、
金属製のベース部材(330)と、
前記ベース部材(330)の上面に配設され、DC電力が印加される電極層(340)を内部に有する誘電体層(200)とを備え、
前記基板(S)のエッジの底面を支持するように構成されたエッジ支持体部分(310)が前記誘電体層(200)の上面に配設される、静電チャック(10)。 - 磁力によって前記マスク(M)を前記基板(S)の上面に密着させるように構成された磁石(12)を更に備える、請求項1に記載の静電チャック(10)。
- 前記マスク(M)は、あらかじめ設定されたパターンで形成された少なくとも1つの開口部(33)を有するマスクシート(31)と、前記マスクシート(31)のエッジを支持するように構成された外側フレーム(32)とを備え、
前記磁石は前記外側フレーム(32)を磁力によって前記基板(S)の上面に密着させる、請求項1に記載の静電チャック(10)。 - キャリアフレーム(11)が、前記基板(S)が固定的に誘引された状態で基板処理を実行する基板処理システム内に、前記基板(S)を移送するキャリアを形成するように、前記静電チャックのエッジに追加的に連結される、請求項1に記載の静電チャック(10)。
- 前記誘電体層(200)は、プラズマスプレー法及びゾルゲル法のうちの少なくとも1つによって、セラミック材料から形成される、請求項1から4のいずれか一項に記載の静電チャック(10)。
- 前記誘電体層(200)は、プラズマスプレー法によってベース部材(330)の上面に形成される第1の誘電体層(210)と、前記第1の誘電体層(210)の上に前記電極層(340)が形成された後にゾルゲル法によって形成される第2の誘電体層(220)とを備え、
前記エッジ支持体部分(310)は、前記第2の誘電体層(220)が形成された後に、プラズマスプレー法によって形成される、請求項1から4のいずれか一項に記載の静電チャック(10)。 - 第3の誘電体層が更に、前記第2の誘電体層(220)が形成された後に、プラズマスプレー法によって前記第2の誘電体層(220)の上面に形成される、請求項6に記載の静電チャック(10)。
- 前記誘電体層(200)はゾルゲル法によってセラミック材料から形成される、請求項1から4のいずれか一項に記載の静電チャック(10)の製造方法。
- 前記誘電体層(200)はプラズマスプレー法とゾルゲル法との組み合わせから形成される、請求項8に記載の静電チャック(10)の製造方法。
- 前記セラミックは、Al2O3、Y2O3、ZrO2、MgO、SiC、AlN、Si3N4、及びSiO2のうちのいずれか1つを含む、請求項8に記載の静電チャック(10)の製造方法。
- 前記方法は、
プラズマスプレー法によって、前記ベース部材(330)の前記上面に第1の誘電体層(210)を形成する第1の誘電体層形成ステップと、
前記第1の誘電体層(210)の上に、電極層(340)が形成された後に、ゾルゲル法によって第2の誘電体層(220)を形成する第2の誘電体層形成ステップと、
前記第2の誘電体層(220)が形成された後に、プラズマスプレー法によってエッジ支持体部分(310)を形成する支持体部分形成ステップとを含む、請求項8に記載の静電チャック(10)の製造方法。 - プラズマスプレー法によって前記第2の誘電体層(220)の前記上面に第3の誘電体層を形成する第3の誘電体形成ステップは、前記第2の誘電体層(220)形成ステップと前記支持体部分形成ステップとの間に含まれる、請求項11に記載の静電チャック(10)の製造方法。
- 基板処理装置の静電チャック(10)であって、前記基板処理装置は前記静電チャック(10)に固定的に誘引される基板(S)の上面にマスク(M)が密着した状態で基板処理を実行し、前記静電チャック(10)は、
金属製のベース部材(330)と、
前記ベース部材(330)の上面に配設され、DC電力が印加される電極層(340)を内部に有する誘電体層(200)とを備え、
前記マスク(M)の底面のエッジを支持するように構成されたエッジ支持体部分が前記誘電体層(200)の上面に形成される、静電チャック(10)。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004260201A (ja) * | 2001-02-08 | 2004-09-16 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置 |
JP2013095992A (ja) * | 2011-11-04 | 2013-05-20 | V Technology Co Ltd | 薄膜パターン形成方法及びマスク |
JP2013163837A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Canon Tokki Corp | 蒸着装置並びに蒸着装置を用いた成膜方法 |
JP2016503962A (ja) * | 2012-12-21 | 2016-02-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated | 単体静電チャック |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6188564B1 (en) * | 1999-03-31 | 2001-02-13 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for compensating non-uniform wafer processing in plasma processing chamber |
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KR100511854B1 (ko) * | 2002-06-18 | 2005-09-02 | 아네르바 가부시키가이샤 | 정전 흡착 장치 |
KR100755874B1 (ko) * | 2005-11-30 | 2007-09-05 | 주식회사 아이피에스 | 진공처리장치의 정전척, 그를 가지는 진공처리장치 및정전척의 제조방법 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004260201A (ja) * | 2001-02-08 | 2004-09-16 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置 |
JP2013095992A (ja) * | 2011-11-04 | 2013-05-20 | V Technology Co Ltd | 薄膜パターン形成方法及びマスク |
JP2013163837A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Canon Tokki Corp | 蒸着装置並びに蒸着装置を用いた成膜方法 |
JP2016503962A (ja) * | 2012-12-21 | 2016-02-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated | 単体静電チャック |
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