JPH03194948A - Electrostatic chuck - Google Patents

Electrostatic chuck

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JPH03194948A
JPH03194948A JP1333592A JP33359289A JPH03194948A JP H03194948 A JPH03194948 A JP H03194948A JP 1333592 A JP1333592 A JP 1333592A JP 33359289 A JP33359289 A JP 33359289A JP H03194948 A JPH03194948 A JP H03194948A
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electrostatic chuck
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susceptor
thermal expansion
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Abstract

PURPOSE:To obtain an electrostatic chuck which can be used under the temperature condition ranging from a low temperature to a high temperature, by providing an insulating layer with which the surface of a susceptor main body is coated, and whose thermal expansion coefficient is nearly equal to that of the susceptor main body. CONSTITUTION:An electrostatic chuck wherein an object 12 to be retained is retaind on a susceptor main body 30 by the effect of Coulomb's force is equipped with an insulating layer 32 with which the surface of the susceptor main body 30 is coated and whose thermal expansion coefficient is nearly equal to that of the susceptor main body 30. For example, in the case of an electrostatic chuck which is used as a semiconductor wafer mounting stand of a plasma etching equipment, the susceptor main body 30 is constituted of carbon, the insulating layer 32 is constituted of aluminum nitride, and the insulating layer 32 is stuck by CVD processing of vapor growth. Electric power is supplied by removing a part of the insulating film 32 on the rear side, an RF power supply 34 is connected with said part, and a DC power supply 36 is connected via a filter 38 constituted of a coil L and a resistor C.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、ウェハ等の被支持体をクーロン力により吸着
する静電チャックに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an electrostatic chuck that attracts a supported object such as a wafer using Coulomb force.

(従来の技術) 静電チャックの吸着原理は、絶縁層を介して対向配置さ
れるウェハ等の吸着物と電極との間に電圧を印加して、
吸着物と電極に正、負の電荷を生じさせ、この間に働く
クーロン力によって吸着物を吸引保持するものである。
(Prior art) The attraction principle of an electrostatic chuck is to apply a voltage between an electrode and an object to be attracted, such as a wafer, which are placed facing each other via an insulating layer.
Positive and negative charges are generated between the attracted object and the electrode, and the attracted object is attracted and held by the Coulomb force acting between them.

この種の静電チャックとして、第3図、第4図に示すも
のが提供されている。
As this type of electrostatic chuck, those shown in FIGS. 3 and 4 are provided.

第3図に示すものは、アルミ製のサセプタ本体10とウ
ェハ12との間に静電吸着シート14を配設したもので
、この静電吸着シート14と一体的に給電用シート16
を設けている。そして、前記サセプタ本体10の表面が
円形である場合には、前記静電吸着シート14もこれと
合せて円形に形成され、給電用シート16は帯状に形成
され、前記サセプタ本体10の側面を辿って裏面側に引
出されている。前記静電吸着シート14および給電用シ
ート16は、共に絶縁層としての2枚のポリイミドシー
ト18.18の間に銅等の導電性シート24を介在配置
したものであり、各シート14゜16は柔軟性を有して
いる。
The one shown in FIG. 3 has an electrostatic adsorption sheet 14 disposed between an aluminum susceptor main body 10 and a wafer 12, and a power supply sheet 16 is integrated with this electrostatic adsorption sheet 14.
has been established. When the surface of the susceptor main body 10 is circular, the electrostatic adsorption sheet 14 is also formed in a circular shape, and the power feeding sheet 16 is formed in a band shape and follows the side surface of the susceptor main body 10. It is pulled out to the back side. The electrostatic adsorption sheet 14 and the power supply sheet 16 both have a conductive sheet 24 made of copper or the like interposed between two polyimide sheets 18 and 18 as an insulating layer, and each sheet 14, 16 is It has flexibility.

一方、第4図に示す静電チャックは、アルミ製のサセプ
タ本体10上にセラミック22を配設し、このセラミッ
ク22の内部に、ウェハ12と平行に導電性シート20
を配設したもので、この内部の導電性シート20に対す
る給電としての給電用ビン24が、セラミック22の裏
面側に突出するように設けられている。
On the other hand, the electrostatic chuck shown in FIG.
A power supply bottle 24 for supplying power to the conductive sheet 20 inside is provided so as to protrude from the back side of the ceramic 22.

尚、サセプタ本体10の裏面側での給電は、真空中では
放電が発生するため、大気中で行うように構成されてい
る。
Note that the power supply on the back side of the susceptor main body 10 is configured to be performed in the atmosphere because discharge occurs in a vacuum.

(発明が解決しようとする課題) 近年では、上記のような静電チャックを、低温化あるい
は高温化で使用する要求がある。例えば、プラズマエツ
チング装置に用いられる静電チャックを、−150℃程
度まで冷却すると、異方性の高いエツチングが行われる
ことが確認されている。一方、プラズマCVD装置では
、サセプタ温度を500℃〜600℃の高温化に設定し
て用いる必要がある。
(Problems to be Solved by the Invention) In recent years, there has been a demand for using electrostatic chucks as described above at lower or higher temperatures. For example, it has been confirmed that when an electrostatic chuck used in a plasma etching apparatus is cooled to about -150 DEG C., highly anisotropic etching can be performed. On the other hand, in a plasma CVD apparatus, it is necessary to set the susceptor temperature to a high temperature of 500 to 600 degrees Celsius.

ここで、第3図に示す静電チャックに用いられるポリイ
ミドシート18は、耐寒性は一150℃前後まで有する
が、耐熱性は300℃程度までしか保障し得ず、このよ
うなポリイミドシート18を有する静電チャックを上記
のプラズマCVD装置には使用することはできない。
Here, the polyimide sheet 18 used in the electrostatic chuck shown in FIG. An electrostatic chuck having such a structure cannot be used in the plasma CVD apparatus described above.

一方、第4図に示す静電チャックのように、絶縁層とし
てセラミック22を用いた場合には、上記使用温度での
耐寒、耐熱性を有する点で、ポリイミドシート18より
も優れている。
On the other hand, when a ceramic 22 is used as the insulating layer, as in the electrostatic chuck shown in FIG. 4, it is superior to the polyimide sheet 18 in terms of cold resistance and heat resistance at the above operating temperature.

しかしながら、第3図、第4図に示す静電チャックの共
通の問題として、下記の点が指摘できる。
However, the following points can be pointed out as common problems with the electrostatic chucks shown in FIGS. 3 and 4.

第3図、第4図に示す静電チャフ、りでは、積層される
部材間の熱膨張率が異なり、すなわち、導電層と絶縁層
、あるいは絶縁層とサセプタ本体との熱膨張率が著しく
異なっているため、たとえ各部材が耐寒、耐熱性を有し
たとしても、この静電チャックを低温化あるいは高温化
に設定すると、両者間の熱膨張率の相違によりその間に
介在する接着剤が剥れたり、あるいは絶縁層に割れが生
ずる等の問題が生じていた。
In the electrostatic chaff shown in Figs. 3 and 4, the thermal expansion coefficients of the laminated members are different, that is, the thermal expansion coefficients of the conductive layer and the insulating layer, or the insulating layer and the susceptor body are significantly different. Therefore, even if each component has cold and heat resistance, if this electrostatic chuck is set to a low temperature or high temperature, the adhesive between them will peel off due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the two. Problems such as cracking or cracking of the insulating layer have occurred.

そこで、本発明の目的とするところは、低温から高温域
にわたるいずれの温度条件下でも使用できる静電チャッ
クを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an electrostatic chuck that can be used under any temperature conditions ranging from low to high temperatures.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 第1の発明は、クーロン力により被支持体を支持する静
電チャックにおいて、 上記サセプタ本体表面にコーティングされ、上記サセプ
タ本体とほぼ等しい熱膨張率の絶縁層を具備することを
特徴とする。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The first invention provides an electrostatic chuck that supports a supported object by Coulomb force, wherein the surface of the susceptor body is coated with a material having almost the same thermal expansion as that of the susceptor body. It is characterized by comprising an insulating layer of a certain ratio.

第2の発明は、サセプタ本体と、 このサセプタ本体表面にコーティングされ、上記サセプ
タ本体とほぼ等しい熱膨張率の第1の絶縁層と、 この第1の絶縁層上にコーティングされ、上記第1の絶
縁層とほぼ等しい熱膨張率の導電層と、この導電層上に
コーティングされ、上記導電層とほぼ等しい熱膨張率の
第2の絶縁層と、を有し、上記第2の絶縁層上に配設さ
れる被支持体と上記導電層との間に電圧を印加すること
により、上記被支持体をクーロン力により保持するもの
である。
A second invention includes: a susceptor body; a first insulating layer coated on the surface of the susceptor body and having a coefficient of thermal expansion substantially equal to that of the susceptor body; a conductive layer having a coefficient of thermal expansion approximately equal to that of the insulating layer; and a second insulating layer coated on the conductive layer and having a coefficient of thermal expansion approximately equal to that of the conductive layer; By applying a voltage between the disposed supported body and the conductive layer, the supported body is held by Coulomb force.

(作 用) 第1の発明によれば、サセプタ本体表面にコーティング
される絶縁層は、このサセプタ本体とほぼ等しい熱膨張
率を有しているので、この静電チャックの設定温度を低
温から高温にわたるいずれの温度条件に設定しても、絶
縁層自体が破損したり、あるいは絶縁層とサセプタ本体
との間の接合に支障が生ずることもない。そして、サセ
プタ本体と被支持体との間に電圧を印加することで、従
来と同様にクーロン力によって被支持体をチャックする
ことができる。なお、この静電チャックを平行平板を構
成する一方の電極として利用することも可能である。
(Function) According to the first invention, since the insulating layer coated on the surface of the susceptor body has a coefficient of thermal expansion almost equal to that of the susceptor body, the set temperature of the electrostatic chuck can be changed from a low temperature to a high temperature. Regardless of the temperature conditions set over the range, the insulating layer itself will not be damaged or the bonding between the insulating layer and the susceptor body will not be impaired. By applying a voltage between the susceptor body and the supported object, the supported object can be chucked by Coulomb force as in the conventional case. Note that it is also possible to use this electrostatic chuck as one electrode constituting a parallel plate.

第2の発明によれば、サセプタ本体上に第1の絶縁層、
導電層、第2の絶縁層がそれぞれ順にコーティングされ
ることになるが、積層される各部材間の熱膨張率がほぼ
等しく設定されているので、この静電チャックを低温か
ら高温にわたるいずれの温度条件下に設定したとしても
、その接合面に支障が生ずることもない。
According to the second invention, the first insulating layer is provided on the susceptor body;
The conductive layer and the second insulating layer are coated in order, but since the thermal expansion coefficients of the laminated members are set approximately equal, this electrostatic chuck can be coated at any temperature from low to high temperatures. Even if the conditions are set, there will be no problem with the joint surface.

(実施例) 以下、本発明をプラズマエツチング装置の半導体ウェハ
載置台に使用される静電チャックに適用した一実施例に
ついて、図面を参照して具体的に説明する。
(Example) Hereinafter, an example in which the present invention is applied to an electrostatic chuck used for a semiconductor wafer mounting table of a plasma etching apparatus will be specifically described with reference to the drawings.

第1実施例 第1図において、静電チャックは、サセプタ本体30と
、その表面側にコーティングされる絶縁層32とから構
成され、前記絶縁層32上に被支持体であるウェハ12
をクーロン力によってチャック可能としている。
1st Embodiment In FIG. 1, an electrostatic chuck is composed of a susceptor body 30 and an insulating layer 32 coated on the surface side of the susceptor body.
The chuck is made possible by Coulomb force.

前記絶縁層32は、窒化アルミニウム(A / N)に
て構成され、この窒化アルミニウムは一り00℃〜10
00℃程度での温度下にて使用に耐え得る耐寒耐熱性を
有している。
The insulating layer 32 is made of aluminum nitride (A/N), and this aluminum nitride has a temperature of 00°C to 10°C.
It has cold and heat resistance that can withstand use at temperatures of around 00°C.

一方、前記サセプタ本体30は導電体例えばカーボンに
て構成されている。カーボンは、導電性を有すると共に
、その組成により前記絶縁層32を構成する窒化アルミ
ニウムの熱膨張率とほぼ等しいものを選択することが可
能である。なお、図示してはいないが、前記サセプタ本
体30にて冷却、加熱等の温度調整制御機構が内蔵され
、この際ウェハ12との間の熱交換は絶縁層32を介し
て行われるが、この絶縁層32を窒化アルミニウムにて
構成することにより、所定の熱伝導度を確保することが
できる。
On the other hand, the susceptor main body 30 is made of a conductive material, such as carbon. Carbon has electrical conductivity and, depending on its composition, can be selected to have a coefficient of thermal expansion approximately equal to that of aluminum nitride constituting the insulating layer 32. Although not shown, the susceptor main body 30 has a built-in temperature adjustment control mechanism for cooling, heating, etc., and at this time, heat exchange with the wafer 12 is performed via the insulating layer 32. By forming the insulating layer 32 with aluminum nitride, a predetermined thermal conductivity can be ensured.

前記サセプタ本体30表面への絶縁層32の膜付けは、
本実施例では気相成長によるCVD処理によって実行し
ている。この際、絶縁層32を構成する窒化アルミニウ
ムはCVDによって膜付けできることが確認されており
、本実施例では例えば200μmの膜厚にて絶縁層32
を前記サセプタ本体30の全表面に膜付けしている。尚
、サセプタ本体30の全表面に必ずしも膜付けする必要
はなく、少なくともウェハ12の対向面に膜付けされれ
ば足りる。
The deposition of the insulating layer 32 on the surface of the susceptor main body 30 is as follows:
In this embodiment, CVD processing using vapor phase growth is performed. At this time, it has been confirmed that aluminum nitride constituting the insulating layer 32 can be formed into a film by CVD, and in this example, the insulating layer 32 is formed with a film thickness of 200 μm, for example.
is coated on the entire surface of the susceptor body 30. Note that it is not necessarily necessary to coat the entire surface of the susceptor body 30, and it is sufficient that the film be coated at least on the opposing surface of the wafer 12.

サセプタ本体30への給電は、このサセプタ本体30の
裏面側の絶縁層32を一部欠落させることで可能である
。この部分には、RF電源34が接続されると共に、コ
イルLおよび抵抗Cからなるフィルタ38を介してDC
電源36が接続されている。
Power can be supplied to the susceptor body 30 by partially cutting off the insulating layer 32 on the back side of the susceptor body 30. An RF power supply 34 is connected to this part, and a DC
A power source 36 is connected.

次に、作用について説明する。Next, the effect will be explained.

この静電チャックでの吸着は、ウエノ112を接地し、
サセプタ本体30にDC電源36による高電圧を印加す
ることで、ウエノ112とサセプタ本体30に正、負電
荷を生じさせ、この間に働くクーロン力によってウニI
\12を絶縁層32上に吸着保持するものである。一方
、この静電チャックはプラズマエツチング装置の平行平
板電極の一方の電極を構成するため、同時にサセプタ本
体30にRF電源34からのRFパワーを印加している
In this electrostatic chuck suction, the Ueno 112 is grounded,
By applying a high voltage from the DC power source 36 to the susceptor body 30, positive and negative charges are generated in the Ueno 112 and the susceptor body 30, and the Coulomb force acting between them causes the sea urchin I
\12 is held on the insulating layer 32 by suction. On the other hand, since this electrostatic chuck constitutes one of the parallel plate electrodes of the plasma etching apparatus, RF power from the RF power source 34 is applied to the susceptor body 30 at the same time.

この際、フィルタ38を設けることにより、RF電流が
DC?[源36側に流れ込むことを防止できる。上記の
ような作用により、この静電チャックをウェハ12のチ
ャックとして、かつ、プラズマエツチングに必要な平行
平板の一方の電極として兼用することが可能となる。
At this time, by providing the filter 38, the RF current becomes DC? [Flowing into the source 36 side can be prevented.] Due to the above-described action, this electrostatic chuck can be used both as a chuck for the wafer 12 and as one electrode of a parallel plate required for plasma etching.

ここで、ウェハ12のエツチングを行う際には、サセプ
タ本体30を例えば−150℃程度まで冷却することに
より、異方性の高いエツチングを行うことができる。従
って、第1図には図示していないが、サセプタ本体30
に例えば冷媒用ジャケットを設け、検証媒体を循環する
ことによりサセプタ本体30.絶縁層32を介してウェ
ハ12の冷却を行っている。
Here, when etching the wafer 12, by cooling the susceptor body 30 to, for example, about -150 DEG C., highly anisotropic etching can be performed. Therefore, although not shown in FIG.
For example, by providing a refrigerant jacket in the susceptor body 30 and circulating the verification medium. The wafer 12 is cooled through the insulating layer 32.

このように、静電チャックは一150℃という低温化に
設定されることになるが、本実施例では前記絶縁層32
として窒化アルミニウムを採用しているので、この窒化
アルミニウムは一200℃程度までの耐寒性を有し、上
記の使用温度においても絶縁層32が劣化することはな
い。しかも、窒化アルミニウムで構成された絶縁層32
とほぼ等しい熱膨張率を有する組成のカーボン材により
サセプタ本体30を構成しているので、両者間の熱膨張
率の相違によってその接合面に支障が生ずることをも確
実に防止できる。
In this way, the electrostatic chuck is set at a low temperature of -150°C, but in this embodiment, the insulating layer 32
Since aluminum nitride is used as the insulating layer 32, this aluminum nitride has cold resistance up to about -200° C., and the insulating layer 32 does not deteriorate even at the above-mentioned operating temperature. Moreover, the insulating layer 32 made of aluminum nitride
Since the susceptor main body 30 is made of a carbon material having a composition having a coefficient of thermal expansion that is approximately the same as that of the susceptor body 30, it is possible to reliably prevent problems on the bonding surface due to a difference in the coefficient of thermal expansion between the two.

ところで、ウェハ12を効率良く冷却するためには、こ
のウェハ12.サセプタ本体30との間に高電圧を印加
することにより生ずるクーロン力だけでは良好な熱伝導
を行うことは不可能であり、実際には前記ウェハ12と
サセプタ本体30との間にガス例えばHeを導入し、上
記クーロン力により密閉された領域でのガスによる熱伝
導により、効率のよい冷却を行う必要がある。この際、
ウェハ12と絶縁層32との間のギャップを10μm程
度に維持する必要があるが、本実施例ではサセプタ本体
30にCVD処理によって絶縁層32をコーティングし
ているため、絶縁層32の面上の平面度をかなり良好と
することができ、上記ギャップを10μm以下に押える
ことで効率の良い冷却が可能である。
By the way, in order to efficiently cool the wafer 12, this wafer 12. It is impossible to conduct good heat only by the Coulomb force generated by applying a high voltage between the wafer 12 and the susceptor body 30, and in reality, a gas such as He is used between the wafer 12 and the susceptor body 30. It is necessary to perform efficient cooling by heat conduction by the gas in a region sealed by the Coulomb force. On this occasion,
Although it is necessary to maintain the gap between the wafer 12 and the insulating layer 32 at about 10 μm, in this embodiment, the susceptor body 30 is coated with the insulating layer 32 by CVD processing, so that the gap on the surface of the insulating layer 32 is The flatness can be made quite good, and efficient cooling can be achieved by keeping the gap to 10 μm or less.

このように、本実施例では一150℃という低温下にお
いても使用可能な静電チャックを提供できるが、この静
電チャックの構成が、サセプタ本体30の表面にCVD
によって窒化アルミニウムの絶縁層32をコーティング
することによって実現できるので、従来のような第3図
、第4図に示す静電チャックと比べてその製造コストを
大幅に低減するとか可能となる。
In this way, this embodiment can provide an electrostatic chuck that can be used even at a low temperature of -150°C.
Since this can be realized by coating an insulating layer 32 of aluminum nitride with a nitride layer, the manufacturing cost can be significantly reduced compared to the conventional electrostatic chuck shown in FIGS. 3 and 4.

また、この静電チャックは、絶縁層32が窒化アルミニ
ウムで構成されているため、 1000℃付近の高温に
も耐久性があり、かつ、絶縁層32とサセプタ本体30
との熱膨張率がほぼ等しく設定されているので、この静
電チャックを例えばプラズマCVD装置用のチャックと
して使用し、600℃程度にウェハ12を加熱しても、
絶縁層32の破壊および絶縁層32とサセプタ本体30
との間の接合に支障が生ずることがない。
Furthermore, since the insulating layer 32 is made of aluminum nitride, this electrostatic chuck is durable even at high temperatures around 1000°C, and the insulating layer 32 and susceptor body 30 are durable.
Since the coefficient of thermal expansion of the electrostatic chuck is set to be almost equal to that of
Destruction of the insulating layer 32 and the insulating layer 32 and the susceptor body 30
There is no problem in joining between the two.

第2実施例 この第2実施例は、第2図に示すように、サセプタ本体
40の表面に第1の絶縁層42をコーティングし、さら
にこの第2の絶縁層42の表面に導電層44をコーティ
ングし、この導電層44の表面に第2の絶縁層46をコ
ーティングして構成される。尚、上記各コーティングは
例えばCVD処理によって行われ、第1.第2の絶縁層
42゜46および導電層44は、ウェハ12を支持する
面よりサセプタ本体40の側面を辿ってその裏面側まで
引き出されるようにコーティングされている。
Second Embodiment In this second embodiment, as shown in FIG. The conductive layer 44 is coated with a second insulating layer 46 on the surface of the conductive layer 44. Incidentally, each of the above coatings is performed by, for example, CVD processing, and the first. The second insulating layers 42 and 46 and the conductive layer 44 are coated so as to follow the side surface of the susceptor body 40 from the surface supporting the wafer 12 to the back surface thereof.

ここで、サセプタ本体40および導電層44は、第1実
施例におけるサセプタ本体30と同一のカーボン材で形
成され、一方、第1.第2の絶縁層42.46は、第1
実施例における絶縁層32と同様な窒化アルミニウム(
A I N)で構成されている。
Here, the susceptor body 40 and the conductive layer 44 are formed of the same carbon material as the susceptor body 30 in the first embodiment, while the susceptor body 40 and the conductive layer 44 are made of the same carbon material as the susceptor body 30 in the first embodiment. The second insulating layer 42,46
Aluminum nitride (similar to the insulating layer 32 in the example)
A.I.N.).

このような装置においては、ウェハ12を接地し、大気
中にさらされているサセプタ本体40の裏面側にて前記
導電層44に高電圧を印加することにより、第2の絶縁
層46上にてウェハ12をクーロン力により吸着保持可
能である。さらに、サセプタ本体40にRF雷電圧印加
することで、プラズマエツチング装置の平行平板電極を
構成する一方の電極として使用可能である。
In such an apparatus, the wafer 12 is grounded and a high voltage is applied to the conductive layer 44 on the back side of the susceptor body 40 exposed to the atmosphere, so that a high voltage is applied on the second insulating layer 46. The wafer 12 can be attracted and held by Coulomb force. Furthermore, by applying an RF lightning voltage to the susceptor main body 40, it can be used as one electrode constituting a parallel plate electrode of a plasma etching apparatus.

このような静電チャックによれば、第1.第2の絶縁層
42.46が耐寒耐熱性を有するので、この静電チャッ
クを低温から高温にわたるいずれの温度条件下で使用し
たとしても、絶縁層が劣化することはない。しかも、積
層される各部材は共に熱膨張率がほぼ等しく設定されて
いるので、低温、高温条件で使用したとしても、各部材
の接合面に支障が生ずることはない。
According to such an electrostatic chuck, first. Since the second insulating layers 42 and 46 have cold and heat resistance, the insulating layers will not deteriorate even if this electrostatic chuck is used under any temperature conditions ranging from low to high temperatures. Moreover, since the coefficients of thermal expansion of the laminated members are set to be approximately the same, there is no problem with the joint surfaces of the members even when used under low and high temperature conditions.

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.

例えば、上記実施例での各部材の材質については一例に
すぎず、絶縁層32.第1.第2の絶縁層42.46に
ついては、耐寒耐熱性を有することが条件とされ、好ま
しくは熱伝導度の良いものを採択すべきである。一方、
サセプタ本体30゜サセプタ本体40あるいは導電層4
4としては、上記絶縁層とほぼ熱膨張率が等しいことが
条件であり、その材質については各種のものを採用し得
る。
For example, the material of each member in the above embodiment is merely an example, and the insulating layer 32. 1st. The second insulating layers 42 and 46 must be resistant to cold and heat, and should preferably have good thermal conductivity. on the other hand,
Susceptor body 30° Susceptor body 40 or conductive layer 4
Condition 4 is that the thermal expansion coefficient is approximately the same as that of the insulating layer, and various materials may be used for the material.

また、絶縁層等の接合については、上記実施例のような
CVDによるものに限らず、例えば接着剤を用いた接合
であってもよく、接合される両部材の熱膨張率がほぼ等
しければ、各種の温度条件によっても接合面に亀裂等が
生ずることがない。
Furthermore, the bonding of the insulating layers etc. is not limited to CVD as in the above embodiments, but may also be bonded using an adhesive, for example. If the coefficients of thermal expansion of both members to be bonded are approximately equal, Cracks do not occur on the joint surface even under various temperature conditions.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、低温から高温にわ
たるいずれの条件で使用しても、絶縁層が劣化せず、し
かもこの絶縁層の接合面に亀裂が等の生ずることがない
静電チャックを提供することができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the insulating layer does not deteriorate even when used under any conditions ranging from low to high temperatures, and cracks etc. do not occur on the bonding surface of the insulating layer. There is no electrostatic chuck that can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、第1の発明を適用した静電チャックの概略断
面図、 第2図は、第2の発明を適用した静電チャックの概略断
面図、 第3図および第4図は、それぞれ従来の静電チャックを
説明するための概略断面図である。 12・・・被処理体、 30.40・・・サセプタ本体、 32・・・絶縁層、 42・・・第1の絶縁層、 44・・・導電層、 46・・・第2の絶縁層。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an electrostatic chuck to which the first invention is applied, FIG. 2 is a schematic sectional view of an electrostatic chuck to which the second invention is applied, and FIGS. 3 and 4 are respectively FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a conventional electrostatic chuck. 12... Object to be processed, 30. 40... Susceptor main body, 32... Insulating layer, 42... First insulating layer, 44... Conductive layer, 46... Second insulating layer .

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)クーロン力により被支持体をサセプタ本体に支持
する静電チャックにおいて、 上記サセプタ本体表面にコーティングされ、上記サセプ
タ本体とほぼ等しい熱膨張率を有する絶縁層を具備した
ことを特徴とする静電チャック。
(1) An electrostatic chuck that supports a supported object on a susceptor body using Coulomb force, the electrostatic chuck comprising an insulating layer coated on the surface of the susceptor body and having a coefficient of thermal expansion substantially equal to that of the susceptor body. Electric chuck.
(2)サセプタ本体と、 このサセプタ本体表面にコーティングされ、上記サセプ
タ本体とほぼ等しい熱膨張率の第1の絶縁層と、 この第1の絶縁層上にコーティングされ、上記第1の絶
縁層とほぼ等しい熱膨張率の導電層と、この導電層上に
コーティングされ、上記導電層とほぼ等しい熱膨張率の
第2の絶縁層と、 を有し、上記第2の絶縁層上に配設される被支持体と上
記導電層との間に電圧を印加することにより、上記被支
持体をクーロン力により保持することを特徴とする静電
チャック。
(2) a susceptor body; a first insulating layer coated on the surface of the susceptor body and having a coefficient of thermal expansion approximately equal to that of the susceptor body; a conductive layer having approximately the same coefficient of thermal expansion; and a second insulating layer coated on the conductive layer and having a coefficient of thermal expansion approximately equal to that of the conductive layer, and disposed on the second insulating layer. An electrostatic chuck characterized in that the supported body is held by Coulomb force by applying a voltage between the supported body and the conductive layer.
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Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0563063A (en) * 1991-09-02 1993-03-12 Nikon Corp Electrostatic chuck device
JPH0582629A (en) * 1991-09-20 1993-04-02 Hitachi Ltd Electrostatically attracting electrode
JPH05121530A (en) * 1991-10-24 1993-05-18 Tokyo Electron Ltd Electrostatic chuck
JPH05267435A (en) * 1992-03-18 1993-10-15 Hitachi Ltd Electrostatic suction device
EP0595054A1 (en) * 1992-10-30 1994-05-04 Applied Materials, Inc. Method for processing semiconductor wafers at temperatures exceeding 400 degrees C.
WO1995014308A1 (en) * 1993-11-18 1995-05-26 Ngk Insulators, Ltd. Electrode for generating plasma, element for burying electrode, and method for manufacturing the electrode and the element
JPH07297267A (en) * 1993-12-27 1995-11-10 Shin Etsu Chem Co Ltd Ceramic heater with electrostatic chuck
US5482749A (en) * 1993-06-28 1996-01-09 Applied Materials, Inc. Pretreatment process for treating aluminum-bearing surfaces of deposition chamber prior to deposition of tungsten silicide coating on substrate therein
JPH0870034A (en) * 1994-05-18 1996-03-12 Applied Materials Inc Suscepter with pattern for electrostatic force reduction
US5510297A (en) * 1993-06-28 1996-04-23 Applied Materials, Inc. Process for uniform deposition of tungsten silicide on semiconductor wafers by treatment of susceptor having aluminum nitride surface thereon with tungsten silicide after cleaning of susceptor
US5633073A (en) * 1995-07-14 1997-05-27 Applied Materials, Inc. Ceramic susceptor with embedded metal electrode and eutectic connection
US5800618A (en) * 1992-11-12 1998-09-01 Ngk Insulators, Ltd. Plasma-generating electrode device, an electrode-embedded article, and a method of manufacturing thereof
US5817406A (en) * 1995-07-14 1998-10-06 Applied Materials, Inc. Ceramic susceptor with embedded metal electrode and brazing material connection
WO1999028957A1 (en) * 1997-11-28 1999-06-10 Nikon Corporation Substrate retaining apparatus and exposure apparatus using the same
US6090706A (en) * 1993-06-28 2000-07-18 Applied Materials, Inc. Preconditioning process for treating deposition chamber prior to deposition of tungsten silicide coating on active substrates therein
US6406545B2 (en) * 1999-07-27 2002-06-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor workpiece processing apparatus and method
FR2828008A1 (en) * 2001-07-30 2003-01-31 Toshiba Ceramics Co Wafer treatment component comprises a base material of isotropic material coated with a ceramic film
JP2009500835A (en) * 2005-11-25 2009-01-08 フラウンホーファーゲゼルシャフト ツール フォルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシユング エー.フアー. Bipolar carrier wafer and movable bipolar electrostatic wafer configuration
JP2016529718A (en) * 2013-08-05 2016-09-23 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Electrostatic carrier for handling thin substrates
CN107833850A (en) * 2012-12-21 2018-03-23 应用材料公司 Electrostatic chuck and its manufacture method
US10557190B2 (en) * 2013-01-24 2020-02-11 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus and susceptor
US10679885B2 (en) 2015-11-17 2020-06-09 Applied Materials, Inc. Substrate support assembly with deposited surface features

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4493863B2 (en) * 2001-01-25 2010-06-30 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing apparatus, cleaning method thereof, and electrostatic chuck static elimination method

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0563063A (en) * 1991-09-02 1993-03-12 Nikon Corp Electrostatic chuck device
JPH0582629A (en) * 1991-09-20 1993-04-02 Hitachi Ltd Electrostatically attracting electrode
JPH05121530A (en) * 1991-10-24 1993-05-18 Tokyo Electron Ltd Electrostatic chuck
JPH05267435A (en) * 1992-03-18 1993-10-15 Hitachi Ltd Electrostatic suction device
EP0595054A1 (en) * 1992-10-30 1994-05-04 Applied Materials, Inc. Method for processing semiconductor wafers at temperatures exceeding 400 degrees C.
US5800618A (en) * 1992-11-12 1998-09-01 Ngk Insulators, Ltd. Plasma-generating electrode device, an electrode-embedded article, and a method of manufacturing thereof
US6197246B1 (en) 1992-11-12 2001-03-06 Ngk Insulators, Ltd. Plasma-generating electrode device, an electrode-embedded article, and a method of manufacturing thereof
US6101969A (en) * 1992-11-12 2000-08-15 Ngk Insulators, Ltd. Plasma-generating electrode device, an electrode-embedded article, and a method of manufacturing thereof
US6090706A (en) * 1993-06-28 2000-07-18 Applied Materials, Inc. Preconditioning process for treating deposition chamber prior to deposition of tungsten silicide coating on active substrates therein
US5510297A (en) * 1993-06-28 1996-04-23 Applied Materials, Inc. Process for uniform deposition of tungsten silicide on semiconductor wafers by treatment of susceptor having aluminum nitride surface thereon with tungsten silicide after cleaning of susceptor
US5482749A (en) * 1993-06-28 1996-01-09 Applied Materials, Inc. Pretreatment process for treating aluminum-bearing surfaces of deposition chamber prior to deposition of tungsten silicide coating on substrate therein
WO1995014308A1 (en) * 1993-11-18 1995-05-26 Ngk Insulators, Ltd. Electrode for generating plasma, element for burying electrode, and method for manufacturing the electrode and the element
JPH07297267A (en) * 1993-12-27 1995-11-10 Shin Etsu Chem Co Ltd Ceramic heater with electrostatic chuck
JPH0870034A (en) * 1994-05-18 1996-03-12 Applied Materials Inc Suscepter with pattern for electrostatic force reduction
US5633073A (en) * 1995-07-14 1997-05-27 Applied Materials, Inc. Ceramic susceptor with embedded metal electrode and eutectic connection
US5817406A (en) * 1995-07-14 1998-10-06 Applied Materials, Inc. Ceramic susceptor with embedded metal electrode and brazing material connection
WO1999028957A1 (en) * 1997-11-28 1999-06-10 Nikon Corporation Substrate retaining apparatus and exposure apparatus using the same
US6406545B2 (en) * 1999-07-27 2002-06-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor workpiece processing apparatus and method
FR2828008A1 (en) * 2001-07-30 2003-01-31 Toshiba Ceramics Co Wafer treatment component comprises a base material of isotropic material coated with a ceramic film
JP2009500835A (en) * 2005-11-25 2009-01-08 フラウンホーファーゲゼルシャフト ツール フォルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシユング エー.フアー. Bipolar carrier wafer and movable bipolar electrostatic wafer configuration
CN107833850A (en) * 2012-12-21 2018-03-23 应用材料公司 Electrostatic chuck and its manufacture method
JP2018142714A (en) * 2012-12-21 2018-09-13 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Single electrostatic chuck
US10557190B2 (en) * 2013-01-24 2020-02-11 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus and susceptor
US10941477B2 (en) 2013-01-24 2021-03-09 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus and susceptor
JP2016529718A (en) * 2013-08-05 2016-09-23 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Electrostatic carrier for handling thin substrates
US10679885B2 (en) 2015-11-17 2020-06-09 Applied Materials, Inc. Substrate support assembly with deposited surface features
US11476146B2 (en) 2015-11-17 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Substrate support assembly with deposited surface features
US11769683B2 (en) 2015-11-17 2023-09-26 Applied Materials, Inc. Chamber component with protective ceramic coating containing yttrium, aluminum and oxygen

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