JPH10233436A - 静電チャック - Google Patents
静電チャックInfo
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- JPH10233436A JPH10233436A JP4858697A JP4858697A JPH10233436A JP H10233436 A JPH10233436 A JP H10233436A JP 4858697 A JP4858697 A JP 4858697A JP 4858697 A JP4858697 A JP 4858697A JP H10233436 A JPH10233436 A JP H10233436A
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- electrostatic chuck
- power supply
- heater
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Abstract
改善された静電チャックを提供する。 【解決手段】 静電チャック1は、基盤6と、基盤上面
にパターンをなして広がる電極5と、電極を覆う誘電層
4と、を備える。電極5とヒーター用電源9と閉じた回
路11を構成し、この回路に対して、静電吸着用電源1
7が接続されている。
Description
においてシリコンウェハ等を固定及び加熱するために用
いる静電チャックに関する。特には、加熱機構の構造が
シンプルで、ウェハ等を加熱する際の熱的応答性が改善
された静電チャックに関する。
る場合、静電チャックの下にヒーターを設置する、
静電チャックの内部に吸着用電極とは別途にヒーター回
路を埋設する、といった手段がとられていた。
クの構造を示す断面図である。
電極膜102及び誘電体層103を積層してなり、基盤
101を貫通する棒状端子102aにスイッチ(図示さ
れず)を介して電源(図示されず)の正極端子を接続し
て半導体ウェハ106を吸着保持せしめる。ここで基盤
101はセラミックス層101a、101bからなり、
これらセラミックス層の間にパターン形状を有する発熱
抵抗膜107が形成されている。この発熱抵抗膜107
の両端部107a、107aには、セラミックス層10
1aを貫通する2本の端子107b、107bが設けら
れ、該端子107b、107bにスイッチ(図示され
ず)を介して電源(図示されず)が接続される。
1a、101bからなるセラミックスグリーンシートの
いずれか一方の表面に、ペースト状にした発熱抵抗材料
を印刷し、これらセラミックスグリーンシートの上に、
電極材料を印刷した誘電体膜103となるセラミックス
グリーンシートを熱圧着して順次積層した後焼成するこ
とによって製作する。こうして基盤101内に加熱源と
なるべき発熱抵抗膜107を形成することにより、静電
チャック本体をウェハ106の加熱装置としても使用で
きる。
ックには次のような問題点があった。 静電チャックの下にヒーターを設置する場合、静電
チャックとヒーターが分離しているため、加熱特性の遅
れが大きいことや、静電チャックとの固定方法等で問題
があった。 静電チャックの内部に吸着用電極とは別途のヒータ
ー回路を埋設する場合、静電チャックの内部に、シリコ
ンウェハ吸着用のDC電源を接続するための電極と、ヒ
ーター回路のための電気回路が、各々絶縁されて独立し
て埋設されていた。このため複数の電極又は電気回路を
静電チャックに配置することとなり、構造上問題も多か
った。
コンウェハ等を固定及び加熱するために用いる静電チャ
ックであって、加熱機構の構造がシンプルで、熱的応答
性の改善された静電チャックを提供することを目的とす
る。
め、本発明の静電チャックは、基盤と、基盤上面にパタ
ーンをなして広がる電極と、電極を覆う誘電層と、を備
える静電チャックであって; 該電極が静電吸着用とヒ
ーター用とを兼ねることを特徴とする。
は、基盤と、基盤上面にパターンをなして広がる電極
と、電極を覆う誘電層と、を備える静電チャックであっ
て; 電極に吸着電位を与える静電吸着用電源と、 さ
らにヒーター用電源を有し、 上記電極パターンが該ヒ
ーター用電源と閉じた回路を構成し、この回路に対し
て、上記静電吸着用電源が接続されていることを特徴と
する。
状の電極(電極線)から形成し、該電極線の両端に各々
外部の電源との電気的接続用端子を取り付けることとが
できる。
し、上記ヒーター用電源を交流電源とすることができ
る。この場合、上記電極パターンとヒーター用電源とが
構成する閉じた回路に対して、上記静電吸着用電源が、
交流ヒーター用電源の電流をカットするローパスフィル
タを介して接続されていることが好ましい。
図1は、本発明の1実施例に係る静電チャックの構造を
模式的に示す図である。(A)は静電チャック本体を平
面図的に示し、(B)は静電チャック本体を断面図的に
示している。静電チャック1は、基盤6と、この基盤6
上にパターン化されて形成されている一対の電極5a、
5bと、この電極5a、5bを覆う誘電層4を備える。
誘電層4の上表面は平滑な吸着面となっており、ここに
ワーク(ウェハ等)を吸着して保持する。
状にあるパターンをなしており、左右一対に分かれてい
る。各電極パターン5a、5bには、外部の電源接続用
の端子7a1、7a2、7b1、7b2が取り付けられ
ている。これらの端子には、交流電源(ヒーター用電
源)9a、9bが接続されており、それぞれ閉回路11
a、11bを構成している。ここで各電極パターン5
a、5bの抵抗は数Ω程度であり、交流電源9a、9b
の電圧は10V程度、周波数は50〜60Hz程度とし適
宜出力を調節できるようにした。なお、交流電源9は、
絶縁トランス等を使用して、グランドに対し電気的に浮
かせて使用する。
線13a、13b及びローパスフィルタ15a、15b
を介して、直流高圧電源17a、17bが、互いに逆の
極性で接続されている。これらの電源17a、17bの
電圧は数百ボルト程度が一般的である。ローパスフィル
タ15a、15bは、ヒーター用電源の交流電源の周波
数をカットするものである。このローパスフィルタ15
a、15bがなくとも通常は支障はないが、直流電源側
の回路に悪影響のないようにローパスフィルタを取り付
けることが好ましい。
1の内部の電極5は、その閉じた回路11に接続された
交流電源9によってジュール発熱する。さらに各々の静
電チャックの内部電極5は、極性の異なるDC高圧電源
17a、17bを接続しているため、シリコンウェハと
静電チャックの内部電極の間にDC電位差が保たれその
結果シリコンウェハは吸着される。すなわち静電チャッ
クの内部には1層の電極パターンのみで十分であり、従
来のような吸着用の内部電極及びヒーター用の電気回路
と2層の電気回路は不必要となり、構造が簡単になる。
なお、本発明に用いるべき静電チャックの内部電極は一
般に線状が望ましく抵抗を100Ω以下とすることが望
ましい。その理由は内部電極の抵抗が大きいとヒーター
用電源の電圧がDC高圧電源の電位差に対して相対的に
大きくなり、シリコンウェハの吸着に影響を与えるよう
になるからである。
静電チャックの電極パターン例を示す平面図である。図
2の電極パターン5a、5bは、左右に2分割されてお
り、端子7a1−7a2、7b1−7b2間のヒーター
回路が並列になっている。図3の電極パターンも、左右
に2分割されているが、端子7a1−7a2、7b1−
7b2間のヒーター回路は直列となっている。図4の電
極パターンは、2組の線状電極がくし歯状に入り組んで
配列されている。
保するために基盤6と誘電層4の材質を同じにすること
が望ましい。本実施例では、誘電層及び基盤に、酸化ア
ルミニウム、酸化クロム、酸化チタンを添加し体積抵抗
率を108 乃至1014Ωcmとした材料を用いた。誘電層
の厚さは500μm 、静電チャックの吸着面の表面粗さ
はRa=2μm であった。
ジョンセンラーベック効果により高吸着力を得ることが
できる静電チャックを構成することができ、その結果電
極が従来の面状でなくとも充分大きな吸着力を得ること
ができるようにするためである。なお、本実施例で示し
た材料は温度の上昇とともに体積抵抗率が小さくなるた
め、シリコンウェハを加熱する温度で体積抵抗率が10
14Ωcm以下であれば充分であって必ずしも室温での体積
抵抗率が1014Ωcm以下である必要はない。表面粗さは
Ra2μm 以下であれば、本実施例の電極面積(吸着面
の約30%)であってもウェハを充分吸着することがで
きた。
ク裏面に端子をロウ付け等で設けその端子と内部電極の
間はスルーホール加工がなされ、その中に充填されたタ
ングステン、モリブデン等の電気伝導物質を介して電気
的接続を行なっている。
mmの静電チャックに、実際に図1のように電気的接続を
行った。電極の線幅1mm、厚さ50μm とした。その静
電チャックの吸着面上にはシリコンウェハを載置した。
内部電極はタングステンを用いた。各々の内部電極の端
子間(端子7a1−7a2間、端子107b1−7b2
間)の抵抗は約2Ωであった。タングステンパターンの
体積抵抗率は約1×10-4Ωmmであった。このときに交
流電源1及び2を各々20Vに設定し、さらに直流電源
1、2を各々+500V、−500Vに設定した。
に吸着され、かつジュール熱による発熱で静電チャック
表面上に載置されたシリコンウェハの温度は上昇した。
本実施例の静電チャックと、比較のため図6の従来の構
造の静電チャックとを用いてウェハを加熱した。図5
は、本実施例の静電チャックと比較例の静電チャックと
におけるウェハの昇温状態を示すグラフである。本実施
例の静電チャックの方が温度上昇が早く、熱的応答性が
高いことが分る。
の手段を用いることによって、静電チャックの加熱機構
が非常に簡素化した。また静電チャックの吸着力も良く
働いて、吸着物であるシリコンウェハの熱的応答性が格
段に改善された。
模式的に示す図である。(A)は静電チャック本体を平
面図的に示し、(B)は静電チャック本体を断面図的に
示している。
ターン例を示す平面図である。
ターン例を示す平面図である。
ターン例を示す平面図である。
クとにおけるウェハの昇温状態を示すグラフである。
途にヒーター回路を埋設する方式の静電チャックの構造
を示す断面図である。
本体 4 誘電層 5 電極パターン 6 基盤 7 端子 9 交流電源(ヒーター用電源) 11 閉回路 13 接続線 15 ローパスフ
ィルタ 17 直流高圧電源(静電吸着用電源)
Claims (5)
- 【請求項1】 基盤と、基盤上面にパターンをなして広
がる電極と、電極を覆う誘電層と、を備える静電チャッ
クであって;該電極が静電吸着用とヒーター用とを兼ね
ることを特徴とする静電チャック。 - 【請求項2】 基盤と、基盤上面にパターンをなして広
がる電極と、電極を覆う誘電層と、を備える静電チャッ
クであって;電極に吸着電位を与える静電吸着用電源
と、 さらにヒーター用電源を有し、 上記電極パターンが該ヒーター用電源と閉じた回路を構
成し、この回路に対して、上記静電吸着用電源が接続さ
れていることを特徴とする静電チャック。 - 【請求項3】 上記電極パターンが線状の電極(電極
線)から形成されており、該電極線の両端に各々外部の
電源との電気的接続用端子が取り付けられていることを
特徴とする請求項2記載の静電チャック。 - 【請求項4】 上記静電吸着用電源が直流電源であり、
上記ヒーター用電源が交流電源であることを特徴とする
請求項2又は3記載の静電チャック。 - 【請求項5】 上記電極パターンとヒーター用電源とが
構成する閉じた回路に対して、上記静電吸着用電源が、
交流ヒーター用電源の電流をカットするローパスフィル
タを介して接続されていることを特徴とする請求項4記
載の静電チャック。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4858697A JPH10233436A (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 静電チャック |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4858697A JPH10233436A (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 静電チャック |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007034263A Division JP2007150351A (ja) | 2007-02-15 | 2007-02-15 | 静電チャック |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10233436A true JPH10233436A (ja) | 1998-09-02 |
Family
ID=12807514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4858697A Pending JPH10233436A (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 静電チャック |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10233436A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002045138A1 (fr) * | 2000-11-29 | 2002-06-06 | Ibiden Co., Ltd. | Dispositif ceramique chauffant permettant la production de semi-conducteurs et dispositifs d'inspection |
JP2002345273A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-29 | Toto Ltd | 静電チャック |
WO2019087645A1 (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 | ヒータおよびその製造方法 |
-
1997
- 1997-02-18 JP JP4858697A patent/JPH10233436A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002045138A1 (fr) * | 2000-11-29 | 2002-06-06 | Ibiden Co., Ltd. | Dispositif ceramique chauffant permettant la production de semi-conducteurs et dispositifs d'inspection |
JP2002345273A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-29 | Toto Ltd | 静電チャック |
WO2019087645A1 (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 | ヒータおよびその製造方法 |
JP2019083115A (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-30 | モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 | ヒータおよびその製造方法 |
KR20200078511A (ko) * | 2017-10-30 | 2020-07-01 | 모멘티브 쿼츠 재팬 고도가이샤 | 히터 및 그 제조 방법 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060411 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060612 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061219 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070215 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070313 |