JPH04147642A - 真空・静電チャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は低印加電圧でウエノ＼を平坦度良く保持するこ
とのできる真空・静電チャ・νりに関するものである。

［関連技術］ 真空・静電チャックでにワエハに接する面（以下接面と
いう）内に真空チャック用の溝を形成し、さらにこの接
面のごく近傍に静電チャック用の電極を配置しなければ
ならない。そして、ウェハを平坦度良く保持するために
は、真空チャック用の溝ならびに静電チャック用の電極
を接面内に一様に配置しなければならない。

そのため、第５図及び第６図に示すように、真空チャッ
ク用の溝１の溝パターンの下層に静電チャック用の電極
２を一様に配置したり、また第７図及び第８図に示すよ
うに真空チャックパターン用の溝と溝との間に静電チャ
ック用の多数に分割された電極２を配置している。

［発明が解決しようとする課題］ 第５図及び第６図に示すような階層構成では真空チャッ
ク用の溝パターンと静電チャック用の電極パターンがほ
ぼ独立して設計できるため、ウェハの平坦度が良（なる
ように各パターンを最適にすることはできるが、電極と
ウェハとの距離が、（溝１の深さ）と（溝１と電極２と
の間の絶縁薄膜３の厚み）との和になる。

ここで、溝１の深さは一般的な真空チャックで５００ミ
クロン（μｍ）位、溝１と電極２との間の絶縁薄膜の最
も薄い膜厚は、静電チャックの使用電圧に対する耐圧お
よび加工技術から決定され、１００〜３００ミクロン位
である。したがって、第５図及び第６図に示すような階
層構造では電極とウニへの距離は、最短で６００〜８０
０ミクロン程度となる。一方、静電チャック単体の場合
、絶縁薄膜の最も薄い厚みも、静電チャックの使用電圧
に対する耐圧および加工技術から決定される絶縁膜厚で
あり１００〜３００ミクロンであるが、それが電極とウ
ェハとの距離となる。静電力は電極とウェハの距離の二
乗に反比例するので、同一の印加電圧での静電力は、第
５図及び第６図に示すものの場合は、静電チャック単体
の場合の約１／７〜１７３６程度にしかすぎない。

第７図及び第８図に示すような真空チャック用の溝１の
底と静電チャック用の電極２とを同一平面内に形成する
場合、ウェハーと電極との間の距離は静電チャック単体
の場合と同じであり静電力については問題はないが、溝
パターンと電極パターンが相互に影響を及ぼすのでパタ
ーンの最適化が難しくなる。また、電極２が複数個に分
割されるため、各電極への給電用配線も複雑になる。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので
あり、低印加電圧でウェハを平坦度良く保持することが
でき、かつ、電極への給電用配線も簡素な真空・静電チ
ャックを提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するための本発明の要旨は、大気と真空
の差圧により生じる力と静電力を併用してウェハな保持
する真空・静電チャックにおいて、静電チャック用の電
極上に絶縁薄膜が形成され、該絶縁薄膜の表面に、該絶
縁薄膜の厚みよりも小さな深さの真空チャック用の溝が
形成されていることを特徴とする真空・静電チャックに
存在する。

ここで、絶縁薄膜の厚みは、おもに静電チャックの使用
電圧に対する耐圧および加工技術から決定され、１００
〜３００ミクロンとすることが好ましい。また、真空チ
ャック用の溝の深さは絶縁薄膜の厚さより十分浅くする
ことが好ましく、具体的には１０〜１００ミクロンが好
ましい。

［作用］ 第１図は、本発明の概念的な構成を示す図でありこれに
基づいて作用を説明する。

本発明では、静電チャック用の電極２上に絶縁薄膜３が
形成され、絶縁薄膜３の表面に、絶縁薄膜３の厚みに比
べ十分浅い深さの真空チャック用の溝１が形成されてい
るため、ウェハ４と静電チャック用の電極２との間の距
離は静電チャック単体の場合と同じとなり、低印加電圧
で十分な静電力を得ることができる。

また、本発明では、溝パターンと電極パターンは階層構
造になっているため各パターンをほぼ独立して設計する
ことができ、配置の最適化および給電が容易に行うこと
ができる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面に基づき詳述する。

第２図及び第３図は同心円型の真空チャック用溝パター
ンと双極型の静電チャック用電極パターンを用いた場合
の実施例の構成図である。な右、前述した関連技術の構
成部分と同様なものについては同一の符号を付している
。

同図中１は真空チャック用の溝、２は静電チャック用の
電極、３は絶縁薄膜、５は真空・静電チャック本体、６
は真空チャック用の真空の引き口である。

以上のように構成された実施例について構造を説明する
。

本実施例において、絶縁薄膜３および真空・静電チャッ
ク本体５はエンジニアリングセラミックスから成り、絶
縁薄膜３の厚みは本例では３００ミクロンである。本例
では、この絶縁薄膜３の表面には真空チャック用の溝１
が深さ５０ミクロンで形成されている。真空チャック用
の溝１内の大気は真空・静電チャック本体５の裏面まで
貫通した穴である真空チャック用の真空の引き口６を通
して排気される。静電チャック用の電極２は絶縁薄膜３
と静電チャック本体５の境界（表面から３００ミクロン
の深さ）に配置されており、これは通常の静電チャック
単体の場合と同じである。

真空チャック用の溝ｌの深さ（本例では５０ミクロン）
は一般的な真空チャックの溝の深さの１０分の１位であ
るが、これにつき真空チャックの吸着力を調べたところ
゛第４図に示すように真空チャックとして十分に機能し
ていた。

このように、真空チャック用の十分に浅い溝を静電チャ
ック電極とウニへ間に在する絶縁薄膜の表面に形成する
ことにより低印加電圧でウェハを平坦度良く保持するこ
とができる真空・静電チャックを実現することができる
。

なお、本例では、絶縁薄膜の厚みとして３００ミクロン
の場合を、真空チャック用の溝の深さとして５０ミクロ
ンの場合を例として示したが、絶縁薄膜の厚さを１００
〜３００ミクロンの範囲とし、真空チャック用の溝の深
さを１０〜１００ミクロンの範囲とした場合であっても
本例と同様の良好な結果が得られた。

また、本実施例では同心円型の真空チャック用溝パター
ンと双極型の静電チャック用電極パターンを用いた場合
について述べたが、他の溝パターンおよび電極パターン
を用いても同様な効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、低印加電圧でウェハを平坦度良く保持
することができる真空・静電チャックを実現することが
できる。したがって、本発明は、例えば、電子ビーム描
画装置等の半導体製造装置に適用することが可能で、装
置の構造の簡素化を行うことができ、これは装置の信頼
性の向上ならびに低価格化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念的な構成を示す断面図、第２図は
同心円型の真空チャック用溝パターンと双極型の静電チ
ャック用電極パターンを用いた場合の実施例を示す平面
図、第３図は第２図のＡ−Ａ°線に沿う断面図、第４図
は第２図及び第３図の実施例における真空チャックの吸
着力の分布図、第５図は従来の真空・静電チャックの構
成を示す平面図、第６図は第５図のＡ−Ａ’線に沿う断
面図、第７図はもう一つの従来の真空・静電チャックの
構成を示す平面図、第８図は第７図のＡ−Ａ’線に沿う
断面図である。 （符号の説明） １・−・真空チャック用の溝、２・・・静電チャック用
の電極、３・・・絶縁薄膜、４・・・ウェハ、５・・・
真空・静電チャック本体、６・・・真空チャック用の真
空の引き口。 第　１　　図 第２図 第４図 ウェハ　　　　　　　　　　　　　　ウエノ＼中心　　
　　　　　　　　　　　　最外周ウェハ半径方向の位置 第５図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）大気と真空の差圧により生じる力と静電力を併用
   してウェハを保持する真空・静電チャックにおいて、静
   電チャック用の電極上に絶縁薄膜が形成され、該絶縁薄
   膜の表面に、該絶縁薄膜の厚みよりも小さな深さの真空
   チャック用の溝が形成されていることを特徴とする真空
   ・静電チャック。
2. （２）前記絶縁薄膜の厚みは、１００乃至３００ミクロ
   ンであり、前記真空チャック用の溝の深さは１０乃至１
   ００ミクロンであることを特徴とする請求項１記載の真
   空・静電チャック。