JP3332251B2 - 付着防止静電チャック - Google Patents
付着防止静電チャックInfo
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Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、ワークピース、例えば半
導体ウエーハを低圧環境内で静電力によりチャックに保
持して、静電力を除いた時ワークピースがチャックに付
着しないようにする技術に関するものである。
導体ウエーハを低圧環境内で静電力によりチャックに保
持して、静電力を除いた時ワークピースがチャックに付
着しないようにする技術に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】“静電チャック特許−−米国及びヨーロ
ッパ”９０１００３６３Ａ−ＧＥＮ、１９９０年１１月
７日、セマテック・インコーポレイテッドはこの分野の
公開特許の集大成である。興味ある特定の文献を以下に
摘記する。
ッパ”９０１００３６３Ａ−ＧＥＮ、１９９０年１１月
７日、セマテック・インコーポレイテッドはこの分野の
公開特許の集大成である。興味ある特定の文献を以下に
摘記する。
【０００３】米国特許第４，１８４，１８８号（５８ペ
ージ、ブリグリア）はワークピースを、これと電気的接
触の必要なしに静電力によりチャックに保持することを
教示している。
ージ、ブリグリア）はワークピースを、これと電気的接
触の必要なしに静電力によりチャックに保持することを
教示している。
【０００４】米国特許第４，３８４，９１８号（６２ペ
ージ、アベ）はブリグリアの設計が静電力をもたらす二
重半円静電プレートを使用することによりどのように単
純化されるかを示している。
ージ、アベ）はブリグリアの設計が静電力をもたらす二
重半円静電プレートを使用することによりどのように単
純化されるかを示している。
【０００５】ヨーロッパ特許出願０１３８２５４（２２
９ページ、特に２３２ページの２０行から２１行の記
載）はワークピースを静電チャックから除去するのに十
分静電力を消失させるのに２４時間かかることを指摘し
ている。本発明はこの問題をワークピースを静電チャッ
クから直接的に除去することを可能ならしめることによ
り克服している。
９ページ、特に２３２ページの２０行から２１行の記
載）はワークピースを静電チャックから除去するのに十
分静電力を消失させるのに２４時間かかることを指摘し
ている。本発明はこの問題をワークピースを静電チャッ
クから直接的に除去することを可能ならしめることによ
り克服している。
【０００６】英国特許出願第２１４７４５９Ａ号（３４
６ページ）はワークピースを静電チャックから解放する
ためのエアジェットを示している。
６ページ）はワークピースを静電チャックから解放する
ためのエアジェットを示している。
【０００７】ＰＣＴ国際公開ＷＯ８８／０９０５４（３
６２ページ）は、そのクレーム５と６に静電チャックの
基質としてサファイアと窒化ホウ素の使用を開示してい
る。この文献は、本発明におけるようにサファイアと窒
化ホウ素をその抗付着性について使用する理由について
何ら示唆していない。この文献は交流電界励起に限定さ
れているところから抗付着性のためのものでないと考え
られる。交流の使用は抗付着機能をもたらすからであ
る。この文献でこのような基質を使用する目的について
の言及は４ページ２２〜３０行で無線周波数エッチ装置
において強い保持力を得るのに高電界が必要であること
を述べている所だけで、良好な無線周波数のチャックを
通じてのエネルギー移転が要件とされているる。
６２ページ）は、そのクレーム５と６に静電チャックの
基質としてサファイアと窒化ホウ素の使用を開示してい
る。この文献は、本発明におけるようにサファイアと窒
化ホウ素をその抗付着性について使用する理由について
何ら示唆していない。この文献は交流電界励起に限定さ
れているところから抗付着性のためのものでないと考え
られる。交流の使用は抗付着機能をもたらすからであ
る。この文献でこのような基質を使用する目的について
の言及は４ページ２２〜３０行で無線周波数エッチ装置
において強い保持力を得るのに高電界が必要であること
を述べている所だけで、良好な無線周波数のチャックを
通じてのエネルギー移転が要件とされているる。
【０００８】同様に以下の文献が注目される。米国再発
行特許第３２，０２４号、米国特許第３，７１０，２５
１号、第４，４７３，４５５号、第４，５４７，２４７
号、第４，６２３，８３９号、第４，６６５，３６０
号、第４，６６６，２９１号、及び第４，９５３，２８
７号。米国特許第４，４７３，４５５号はワークピース
をチャックに物理的に締着するのに機械的クランプを使
用する装置を例示している。これは、ワークスペース上
の空間を無駄にし、クランプを定期的に清掃するのに要
する時間の浪費、及びワークピースを損傷する可能性の
故に望ましいものでない。
行特許第３２，０２４号、米国特許第３，７１０，２５
１号、第４，４７３，４５５号、第４，５４７，２４７
号、第４，６２３，８３９号、第４，６６５，３６０
号、第４，６６６，２９１号、及び第４，９５３，２８
７号。米国特許第４，４７３，４５５号はワークピース
をチャックに物理的に締着するのに機械的クランプを使
用する装置を例示している。これは、ワークスペース上
の空間を無駄にし、クランプを定期的に清掃するのに要
する時間の浪費、及びワークピースを損傷する可能性の
故に望ましいものでない。
【０００９】また日本特許公開１−２８１８３５、３−
３２４９、３−３２５０及び５９−４４３３並びにヨー
ロッパ公開０１０７３２３も参照される。
３２４９、３−３２５０及び５９−４４３３並びにヨー
ロッパ公開０１０７３２３も参照される。
【００１０】
【発明の開示】本発明は、低圧環境内で導電性ワークピ
ース（２）をチャック（４）上に保持するための静電チ
ャックである。このチャックはワークピースを支持する
ための誘電性基質（８）と、この基質内に埋設された少
なくとも１つの導電性電極（１１，１３）と、各電極に
接続された電圧源（Ｖ）とから成る。誘電性基質は電圧
源の付勢に応答して自由運動する極性分子を含有しない
材料から製作される。
ース（２）をチャック（４）上に保持するための静電チ
ャックである。このチャックはワークピースを支持する
ための誘電性基質（８）と、この基質内に埋設された少
なくとも１つの導電性電極（１１，１３）と、各電極に
接続された電圧源（Ｖ）とから成る。誘電性基質は電圧
源の付勢に応答して自由運動する極性分子を含有しない
材料から製作される。
【００１１】
【好適実施例】図１は本発明の第１の実施例を示し、ワ
ークピース２が静電チャック４の上表面上に保持されて
いる。ワークピース２は導電体又は半導体、例えばシリ
コンウエーハである。ワークピース２は典型的に集積回
路の前駆体、フラットパネル液晶表示層、又は電子ビー
ムリソグラフィを受けるウエーハである。チャック４は
ワークピース２を低圧環境内、例えば反応イオンエッチ
ング装置、スパッタリング反応器、又はＣＶＤ反応器内
などに保持するためのものである。チャック４は静電ウ
エーハピック、すなわちワークピース２を１ヵ所から他
へ搬送する器具として働き得る。“低圧”とは圧力が５
０トール以下である環境を意味する。このような低圧に
おいては、静電力がワークピース２をチャック４に保持
するのにきわめて有効である。静電力は処理ガス圧など
のような環境要因により起こるワークピース２のズレを
防止する。このような静電チャック４について、ワーク
ピース２はコンデンサの１電極として使用される。この
ような静電チャックについての問題の１つは、静電力を
除去したのちにワークピースがチャックに付着しやすい
ということである。この問題は本発明により克服され
た。
ークピース２が静電チャック４の上表面上に保持されて
いる。ワークピース２は導電体又は半導体、例えばシリ
コンウエーハである。ワークピース２は典型的に集積回
路の前駆体、フラットパネル液晶表示層、又は電子ビー
ムリソグラフィを受けるウエーハである。チャック４は
ワークピース２を低圧環境内、例えば反応イオンエッチ
ング装置、スパッタリング反応器、又はＣＶＤ反応器内
などに保持するためのものである。チャック４は静電ウ
エーハピック、すなわちワークピース２を１ヵ所から他
へ搬送する器具として働き得る。“低圧”とは圧力が５
０トール以下である環境を意味する。このような低圧に
おいては、静電力がワークピース２をチャック４に保持
するのにきわめて有効である。静電力は処理ガス圧など
のような環境要因により起こるワークピース２のズレを
防止する。このような静電チャック４について、ワーク
ピース２はコンデンサの１電極として使用される。この
ような静電チャックについての問題の１つは、静電力を
除去したのちにワークピースがチャックに付着しやすい
ということである。この問題は本発明により克服され
た。
【００１２】図１の実施例において、コンデンサの第２
プレート６が誘電体８に埋設され、電源Ｖに接続されて
いる。電圧Ｖがこのコンデンサに加えられると、電極
２，６を互いに引き付ける力が働く。このワークピース
２をチャック４の面に保持する力は加えられる電界の平
方に比例する。
プレート６が誘電体８に埋設され、電源Ｖに接続されて
いる。電圧Ｖがこのコンデンサに加えられると、電極
２，６を互いに引き付ける力が働く。このワークピース
２をチャック４の面に保持する力は加えられる電界の平
方に比例する。
【００１３】図２及び図３は本発明の第２の実施例を示
し、ここでは２本の電極１１，１３が誘電体８に埋設さ
れている。これは、ワークピース２との電気接触を形成
する問題を回避するが、それはワークピース２上に絶縁
コーティングの堆積（例えばワークピース２がシリコン
製である時の酸化ケイ素）がかような電気接触を困難に
するから、そして、ワークピース２の削れる危険の故に
問題なのである。
し、ここでは２本の電極１１，１３が誘電体８に埋設さ
れている。これは、ワークピース２との電気接触を形成
する問題を回避するが、それはワークピース２上に絶縁
コーティングの堆積（例えばワークピース２がシリコン
製である時の酸化ケイ素）がかような電気接触を困難に
するから、そして、ワークピース２の削れる危険の故に
問題なのである。
【００１４】電極１１，１３は実質的に同じ寸法であっ
て、それぞれ−Ｖ電源と＋Ｖ電源とに接続されている。
これはワークピース２を対称性のため接地電位とする力
を加える。Ｖは典型的に直流２０００ボルトである。実
験チャック４を使用して、本発明者はこの力がウエーハ
２上で最大５ポンド（３インチ径）であることを測定し
た。このはウエーハを保持する３４トールの圧に相当す
る。
て、それぞれ−Ｖ電源と＋Ｖ電源とに接続されている。
これはワークピース２を対称性のため接地電位とする力
を加える。Ｖは典型的に直流２０００ボルトである。実
験チャック４を使用して、本発明者はこの力がウエーハ
２上で最大５ポンド（３インチ径）であることを測定し
た。このはウエーハを保持する３４トールの圧に相当す
る。
【００１５】電源Ｖは交流又は直流であり得る。エッチ
ングとウエーハピックの適用のためには交流がワークピ
ース２のチャック４への付着の問題を克服するのに適切
である。エッチングのためには温度は典型的に２００℃
以上ではなく、誘電体８はプラスチックであり得る。
ングとウエーハピックの適用のためには交流がワークピ
ース２のチャック４への付着の問題を克服するのに適切
である。エッチングのためには温度は典型的に２００℃
以上ではなく、誘電体８はプラスチックであり得る。
【００１６】低圧ＣＶＤ法のためには温度が６００℃以
上であり得るので、直流を使用ことが重要であり、それ
は交流だと望ましくない“チャター”やワークピース２
とチャック４の間の真空シールの定期的破断を起こすこ
とがあるからである。チャターはウエーハピックの適用
には通常問題でない。
上であり得るので、直流を使用ことが重要であり、それ
は交流だと望ましくない“チャター”やワークピース２
とチャック４の間の真空シールの定期的破断を起こすこ
とがあるからである。チャターはウエーハピックの適用
には通常問題でない。
【００１７】背景技術のところで触れたように、ワーク
ピース２は最大で２４時間もの間チャック４に付着する
ことがあり、処理時間の無駄を生じる。この付着は残留
電気（ｅｌｅｃｔｒｅｔｓ）の形成により起こる。もし
誘電体８の中に移動性極性分子があると、強い電界Ｖの
存在が或る極性分子をその場の回転により電界と整合さ
せる。これは、磁性材料が磁化された時のように、永久
的静電気力を生じる。“極性分子”とは分子構造内に非
対称な電子の配列があるものをいう。
ピース２は最大で２４時間もの間チャック４に付着する
ことがあり、処理時間の無駄を生じる。この付着は残留
電気（ｅｌｅｃｔｒｅｔｓ）の形成により起こる。もし
誘電体８の中に移動性極性分子があると、強い電界Ｖの
存在が或る極性分子をその場の回転により電界と整合さ
せる。これは、磁性材料が磁化された時のように、永久
的静電気力を生じる。“極性分子”とは分子構造内に非
対称な電子の配列があるものをいう。
【００１８】本発明は誘電体８に電界Ｖに応答して自由
運動する極性分子を含まない材料を使うことにより付着
の問題を解決する。すなわち、本発明において誘電体８
は極性分子をもたない基質か、極性分子をもつが単結晶
であるためそれらが自由運動しない基質から成り立つ。
誘電体８についての第２の要件は、高い破壊電界強度を
もつ、すなわち比較的高電圧に内部破壊を生じることな
く耐えることである。さらに、高温度用途においては、
第３の要件として誘電体８がセラミック材料、例えば石
英又はアルミナであることを要する。
運動する極性分子を含まない材料を使うことにより付着
の問題を解決する。すなわち、本発明において誘電体８
は極性分子をもたない基質か、極性分子をもつが単結晶
であるためそれらが自由運動しない基質から成り立つ。
誘電体８についての第２の要件は、高い破壊電界強度を
もつ、すなわち比較的高電圧に内部破壊を生じることな
く耐えることである。さらに、高温度用途においては、
第３の要件として誘電体８がセラミック材料、例えば石
英又はアルミナであることを要する。
【００１９】極性分子を含まず、誘電体８として適して
いる材料の例は、ダイアモンド、例えば低圧ＣＶＤで成
長させた多結晶ダイアモンドである。単結晶として製造
され得る適当な材料の例は窒化ホウ素（誘電率４）、及
び酸化アルミニウム（誘電率８）である。酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2Ｏ3）は比較的高い誘電率であり、比較的高
い融点２３００℃であるので特に適当である。酸化アル
ミは青い不純物（サファイア）又は赤い不純物（ルビ
ー）をもち得る。その他の誘電体８として適当な材料は
石英（ＳｉＯ2）、酸化マグネシウム等々である。
いる材料の例は、ダイアモンド、例えば低圧ＣＶＤで成
長させた多結晶ダイアモンドである。単結晶として製造
され得る適当な材料の例は窒化ホウ素（誘電率４）、及
び酸化アルミニウム（誘電率８）である。酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2Ｏ3）は比較的高い誘電率であり、比較的高
い融点２３００℃であるので特に適当である。酸化アル
ミは青い不純物（サファイア）又は赤い不純物（ルビ
ー）をもち得る。その他の誘電体８として適当な材料は
石英（ＳｉＯ2）、酸化マグネシウム等々である。
【００２０】図４は熱をチャック４に加えなればならな
い用途において誘電体チャック４を真空室２１に入れる
例を示している。チャック４は必ずしも図１〜３に示し
たのでない誘電体チャックであり得る。低圧ＣＶＤ法な
どのような或る処理法については比較的高い温度例えば
６００℃の加熱がしばしば必要又は望ましい。このよう
な用途において熱はチャック４を介してワークピース２
に伝えられなければならない。これは典型的に加熱素子
２５と金属プレート２３を介して行われる。このような
装置においては金属２５と誘電体４の熱膨張係数を一致
させる問題がある。きわめて有効と認められる技術は、
多数の金属ピン２２を金属プレート２３と誘電体４の間
に使用することである。ピン２２はプレートから誘電体
４に十分な熱を移動させ、しかもワークピース２が加熱
され、ついで冷却される時のプレート２３と誘電体４の
間の膨張係数の差により生じる動きに対処する柔軟性を
もっている。ピン２２は誘電体４の下表面に、例えば活
性溶着合金（ＡＢＡ）を使用したろう付け（溶着）によ
り接着される。適当な活性溶着合金は銀、銅、及びチタ
ンを含有し、融点が６００℃から７５０℃の間にあるも
のである。
い用途において誘電体チャック４を真空室２１に入れる
例を示している。チャック４は必ずしも図１〜３に示し
たのでない誘電体チャックであり得る。低圧ＣＶＤ法な
どのような或る処理法については比較的高い温度例えば
６００℃の加熱がしばしば必要又は望ましい。このよう
な用途において熱はチャック４を介してワークピース２
に伝えられなければならない。これは典型的に加熱素子
２５と金属プレート２３を介して行われる。このような
装置においては金属２５と誘電体４の熱膨張係数を一致
させる問題がある。きわめて有効と認められる技術は、
多数の金属ピン２２を金属プレート２３と誘電体４の間
に使用することである。ピン２２はプレートから誘電体
４に十分な熱を移動させ、しかもワークピース２が加熱
され、ついで冷却される時のプレート２３と誘電体４の
間の膨張係数の差により生じる動きに対処する柔軟性を
もっている。ピン２２は誘電体４の下表面に、例えば活
性溶着合金（ＡＢＡ）を使用したろう付け（溶着）によ
り接着される。適当な活性溶着合金は銀、銅、及びチタ
ンを含有し、融点が６００℃から７５０℃の間にあるも
のである。
【００２１】大多数の金属はプレート２３として適当で
ある。特に良いのはコバールとチタン合金、例えばモリ
ブデンを含有するもので、これらは誘電体４がサファイ
ア製である時は誘電体４の熱膨張係数とよく合致するか
らである。支柱２４はプレート２３のヒーター２５を真
空室２１の床上方に上げるのに使用される。
ある。特に良いのはコバールとチタン合金、例えばモリ
ブデンを含有するもので、これらは誘電体４がサファイ
ア製である時は誘電体４の熱膨張係数とよく合致するか
らである。支柱２４はプレート２３のヒーター２５を真
空室２１の床上方に上げるのに使用される。
【００２２】ピン２２の底はプレート２３の上表面に溶
接又はろう付けされ、又はプレートから機械削り又は切
削装置により切削され得る。ピン２２を形成する好適な
方法はプレート２３の上表面から図６に示すように削り
出すことである。
接又はろう付けされ、又はプレートから機械削り又は切
削装置により切削され得る。ピン２２を形成する好適な
方法はプレート２３の上表面から図６に示すように削り
出すことである。
【００２３】図６の（ａ）金属プレートの上表面を示し
ている。まず、この表面にほゞ平行な溝４１の第１群を
削り又は切削することが必要である。これによりほゞ平
行な隆起部４０の第１群ができる。次に溝４１を剛性あ
る保持材料４２、例えば硬質プラスチックで図６の
（ｃ）に示すように埋める。保持材料４２の目的は隆起
部４０が図６（ｄ）に示すようにほゞ平行な溝４３の第
２群を直角に切削する時破壊するのを防ぐためである。
最後の工程は保持材料４２の残滓を除去して図６（ｅ）
に示すような突起ピン２２の群を形成することである。
ている。まず、この表面にほゞ平行な溝４１の第１群を
削り又は切削することが必要である。これによりほゞ平
行な隆起部４０の第１群ができる。次に溝４１を剛性あ
る保持材料４２、例えば硬質プラスチックで図６の
（ｃ）に示すように埋める。保持材料４２の目的は隆起
部４０が図６（ｄ）に示すようにほゞ平行な溝４３の第
２群を直角に切削する時破壊するのを防ぐためである。
最後の工程は保持材料４２の残滓を除去して図６（ｅ）
に示すような突起ピン２２の群を形成することである。
【００２４】静電チャック４を作る好適実施例を図５に
示してある。このチャックは図１から図３に示したタイ
プのチャック４であってもよく、そうでなくてもよい。
例示の目的で、図２から図３のチャック４の例を示す。
この方法においては、下方誘電素子３０と上方誘電素子
３３が使用される。下方誘電体３０は上方誘電体より厚
いものとすべきである。下方誘電体３０は機械的支持
と、熱が加えられる用途においてワークピース２のたわ
みを防ぐため比較的厚いものである必要がある。（この
後者の理由は金属プレート２３も比較的厚いことを要す
る。）上方プレート３３はワークピース２を引き付ける
静電力を最大にする必要のため比較的薄いものでなけれ
ばならない。もし上方誘電体３３があまりに薄く作られ
ると、割れて望ましくないアークを生じることになる。
サファイア誘電体３３については、望ましい厚さは５ミ
ルから１０ミルの間である。この薄さを実現するのには
研磨よりラッピングが必要である。
示してある。このチャックは図１から図３に示したタイ
プのチャック４であってもよく、そうでなくてもよい。
例示の目的で、図２から図３のチャック４の例を示す。
この方法においては、下方誘電素子３０と上方誘電素子
３３が使用される。下方誘電体３０は上方誘電体より厚
いものとすべきである。下方誘電体３０は機械的支持
と、熱が加えられる用途においてワークピース２のたわ
みを防ぐため比較的厚いものである必要がある。（この
後者の理由は金属プレート２３も比較的厚いことを要す
る。）上方プレート３３はワークピース２を引き付ける
静電力を最大にする必要のため比較的薄いものでなけれ
ばならない。もし上方誘電体３３があまりに薄く作られ
ると、割れて望ましくないアークを生じることになる。
サファイア誘電体３３については、望ましい厚さは５ミ
ルから１０ミルの間である。この薄さを実現するのには
研磨よりラッピングが必要である。
【００２５】図５（ｂ）は好適実施例を示し、ここでは
凹部３１，３２が研磨又はラッピングにより下方誘電体
３０の上表面に形成される。ホール３５，３６が誘電体
３０の凹部３１，３２に穿設され、電極１１，１３を電
源−Ｖ及び＋Ｖに接続する手段を収納する。
凹部３１，３２が研磨又はラッピングにより下方誘電体
３０の上表面に形成される。ホール３５，３６が誘電体
３０の凹部３１，３２に穿設され、電極１１，１３を電
源−Ｖ及び＋Ｖに接続する手段を収納する。
【００２６】凹部３１，３２にはろう付け化合物１１，
１３が図５（ｃ）のように満たされる。このろう付け化
合物はピン２２を誘電体４に接合するのに上述したのと
同じものでよい。ホール３５，３６はろう付け化合物で
満たすか、又は図５（ｃ）に示すようにろう付け化合物
のパッチ１１，１３に電気接続するワイヤ３７，３８の
端部を支持し、下方へ突出させるようにする。
１３が図５（ｃ）のように満たされる。このろう付け化
合物はピン２２を誘電体４に接合するのに上述したのと
同じものでよい。ホール３５，３６はろう付け化合物で
満たすか、又は図５（ｃ）に示すようにろう付け化合物
のパッチ１１，１３に電気接続するワイヤ３７，３８の
端部を支持し、下方へ突出させるようにする。
【００２７】上方誘電体３３がついで（ｃ）の組合せの
上に置かれ、新しい組合せはろう付け化合物の融点以上
に加熱される。冷却すると、表面３０と３３は互いに溶
着され、電極１１，１３が自動的に形成される。ついで
ワイヤ３７，３８を電源−Ｖと＋Ｖにそれぞれ接続す
る。
上に置かれ、新しい組合せはろう付け化合物の融点以上
に加熱される。冷却すると、表面３０と３３は互いに溶
着され、電極１１，１３が自動的に形成される。ついで
ワイヤ３７，３８を電源−Ｖと＋Ｖにそれぞれ接続す
る。
【００２８】図５（ｂ）の凹部形成工程は任意的で、す
なわちろう付け化合物は直接誘電体３０の上表面に塗布
して１個又はそれ以上のパッチを形成してもよい。しか
し凹部３１，３２の形成は、誘電体３０，３３の間に形
成されるかもしれないエアギャップを解消させる。エア
ギャップは望ましくない不純物を含み得る。
なわちろう付け化合物は直接誘電体３０の上表面に塗布
して１個又はそれ以上のパッチを形成してもよい。しか
し凹部３１，３２の形成は、誘電体３０，３３の間に形
成されるかもしれないエアギャップを解消させる。エア
ギャップは望ましくない不純物を含み得る。
【００２９】変形方法として、ワイヤ３７，３８は電極
１１，１３から、下ではなく、外に突出するように形成
することもできる。
１１，１３から、下ではなく、外に突出するように形成
することもできる。
【００３０】以上の説明は好適実施例の作用を例示する
ものであり、本発明の範囲を限定するものではない。本
発明の範囲は特許請求の範囲により限定されるものであ
る。以上の説明から、多くの変形例が当業者に明らかで
あろうが、これらも本発明の精神及び範囲に含まれるも
のである。
ものであり、本発明の範囲を限定するものではない。本
発明の範囲は特許請求の範囲により限定されるものであ
る。以上の説明から、多くの変形例が当業者に明らかで
あろうが、これらも本発明の精神及び範囲に含まれるも
のである。
【図１】図１は本発明の第１の実施例の側面断面図であ
る。
る。
【図２】図２は本発明の第２の実施例の側面断面図であ
る。
る。
【図３】図３は図２の３−３線に沿う水平断面図であ
る。
る。
【図４】図４は本発明の静電チャックを真空室内のヒー
ター組立体に乗せた状態を示す略示立面図である。
ター組立体に乗せた状態を示す略示立面図である。
【図５】図５は本発明の静電チャックを製造する４つの
工程（ａ）〜（ｄ）を説明する略示断面図である。
工程（ａ）〜（ｄ）を説明する略示断面図である。
【図６】図６は本発明の静電チャックをヒーターに結合
するのに適した金属プレートの製造を説明する（ａ）〜
（ｅ）５つの略示図である。
するのに適した金属プレートの製造を説明する（ａ）〜
（ｅ）５つの略示図である。
２…ワークピース ４…静電チャック ６…電極 ８…誘電体基質 １１，１３…電極（パッチ） ２２…ピン ３１，３２…凹部 ３３…第２の誘電体素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−188645（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−137536（ＪＰ，Ａ) 米国特許5001594（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23Q 3/15 H01L 21/68 H02N 13/00
Claims (6)
- 【請求項１】 低圧環境内で導電性ワークピースをチャ
ック上に保持するための静電チャックであって， 第1および第2誘電性プレートを含む基質と， 少なくとも一つの導電性電極と， 前記導電性電極の少なくとも一つに電圧を加えるための
電圧源と， 前記導電性電極の少なくとも一つを前記電圧源に接続す
るための手段と， を含み， 前記第1誘電性プレートは，上表面および下表面を有
し，前記上表面は，少なくとも一つの凹部をそこに有
し，前記誘電性プレートは単結晶から形成され， 前記電極は，前記第1誘電性プレートの前記凹部内に位
置し， 前記第2誘電性プレートは，ワークピースを保持するた
めの上表面，および下表面を有し，前記第2誘電性プレ
ートは単結晶から形成され，前記第2誘電性プレート
は，連続してかつ同一の広がりをもつその下表面によ
り，前記第1誘電性プレートの上表面に取り付けられ
る， ところの静電チャック。 - 【請求項２】 前記第1誘電性プレートは，前記第２誘
電性プレートよりも厚い請求項１に記載の静電チャッ
ク。 - 【請求項３】 前記第1誘電性プレートはさらに，前記
導電性電極を前記電圧源に接続するための手段を収納す
るために，前記第1誘電性プレートの下表面を通って前
記凹部に至る少なくとも一つの開口部を含む請求項２に
記載の静電チャック。 - 【請求項４】 前記基質は，石英または酸化マグネシウ
ムの材料で製作されている請求項１に記載の静電チャッ
ク。 - 【請求項５】 基質に，単一の導電性電極が埋設され，
ワークピースは接地されている請求項１に記載のチャッ
ク。 - 【請求項６】 基質内に２個の導電性電極が埋設され，
第１の電極は＋Ｖの電圧に結合され，第２の電極は−Ｖ
の電圧に結合されている請求項１に記載のチャック。
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|---|---|---|---|---|
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| US5631803A (en) * | 1995-01-06 | 1997-05-20 | Applied Materials, Inc. | Erosion resistant electrostatic chuck with improved cooling system |
| US5883778A (en) * | 1994-02-28 | 1999-03-16 | Applied Materials, Inc. | Electrostatic chuck with fluid flow regulator |
| DE69500566T2 (de) * | 1994-02-28 | 1998-01-29 | Applied Materials Inc | Elektrostatische Halteplatte |
| US5535090A (en) * | 1994-03-03 | 1996-07-09 | Sherman; Arthur | Electrostatic chuck |
| JPH09213777A (ja) * | 1996-01-31 | 1997-08-15 | Kyocera Corp | 静電チャック |
| US5754391A (en) * | 1996-05-17 | 1998-05-19 | Saphikon Inc. | Electrostatic chuck |
| JP3455026B2 (ja) * | 1996-09-30 | 2003-10-06 | 京セラ株式会社 | 静電チャック |
| US6529362B2 (en) * | 1997-03-06 | 2003-03-04 | Applied Materials Inc. | Monocrystalline ceramic electrostatic chuck |
| US5833073A (en) * | 1997-06-02 | 1998-11-10 | Fluoroware, Inc. | Tacky film frame for electronic device |
| US5978202A (en) * | 1997-06-27 | 1999-11-02 | Applied Materials, Inc. | Electrostatic chuck having a thermal transfer regulator pad |
| JPH11157953A (ja) * | 1997-12-02 | 1999-06-15 | Nhk Spring Co Ltd | セラミックスと金属との構造体及びそれを用いた静電チャック装置 |
| JP3356115B2 (ja) * | 1999-05-20 | 2002-12-09 | ウシオ電機株式会社 | レジスト硬化装置 |
| US6248642B1 (en) | 1999-06-24 | 2001-06-19 | Ibis Technology Corporation | SIMOX using controlled water vapor for oxygen implants |
| US6155436A (en) * | 1999-08-18 | 2000-12-05 | Ibis Technology Corporation | Arc inhibiting wafer holder assembly |
| US6423975B1 (en) | 1999-08-18 | 2002-07-23 | Ibis Technology, Inc. | Wafer holder for simox processing |
| US6452195B1 (en) | 1999-08-18 | 2002-09-17 | Ibis Technology Corporation | Wafer holding pin |
| US6433342B1 (en) | 1999-08-18 | 2002-08-13 | Ibis Technology Corporation | Coated wafer holding pin |
| JP3492325B2 (ja) * | 2000-03-06 | 2004-02-03 | キヤノン株式会社 | 画像表示装置の製造方法 |
| JP3851489B2 (ja) * | 2000-04-27 | 2006-11-29 | 日本発条株式会社 | 静電チャック |
| TWI254403B (en) * | 2000-05-19 | 2006-05-01 | Ngk Insulators Ltd | Electrostatic clamper, and electrostatic attracting structures |
| US6583980B1 (en) * | 2000-08-18 | 2003-06-24 | Applied Materials Inc. | Substrate support tolerant to thermal expansion stresses |
| DE10330901B4 (de) * | 2002-07-08 | 2010-02-04 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Elektrostatisches Fixierelement und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US20070139855A1 (en) * | 2005-12-21 | 2007-06-21 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and method of manufacturing an electrostatic clamp for a lithographic apparatus |
| CN101221893B (zh) * | 2007-01-12 | 2010-05-19 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 一种促进半导体晶片上静电电荷消散的方法 |
| US7667944B2 (en) * | 2007-06-29 | 2010-02-23 | Praxair Technology, Inc. | Polyceramic e-chuck |
| US20090075012A1 (en) * | 2007-09-13 | 2009-03-19 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US9194189B2 (en) | 2011-09-19 | 2015-11-24 | Baker Hughes Incorporated | Methods of forming a cutting element for an earth-boring tool, a related cutting element, and an earth-boring tool including such a cutting element |
| US9556074B2 (en) * | 2011-11-30 | 2017-01-31 | Component Re-Engineering Company, Inc. | Method for manufacture of a multi-layer plate device |
| US9105492B2 (en) | 2012-05-08 | 2015-08-11 | LuxVue Technology Corporation | Compliant micro device transfer head |
| US9034754B2 (en) | 2012-05-25 | 2015-05-19 | LuxVue Technology Corporation | Method of forming a micro device transfer head with silicon electrode |
| US8569115B1 (en) | 2012-07-06 | 2013-10-29 | LuxVue Technology Corporation | Method of forming a compliant bipolar micro device transfer head with silicon electrodes |
| CN103578899B (zh) * | 2012-08-06 | 2016-08-24 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 等离子体处理设备及其静电卡盘 |
| US9255001B2 (en) | 2012-12-10 | 2016-02-09 | LuxVue Technology Corporation | Micro device transfer head array with metal electrodes |
| US9236815B2 (en) * | 2012-12-10 | 2016-01-12 | LuxVue Technology Corporation | Compliant micro device transfer head array with metal electrodes |
| US20160329173A1 (en) | 2013-06-12 | 2016-11-10 | Rohinni, LLC | Keyboard backlighting with deposited light-generating sources |
| US10629393B2 (en) | 2016-01-15 | 2020-04-21 | Rohinni, LLC | Apparatus and method of backlighting through a cover on the apparatus |
| JP6924618B2 (ja) * | 2017-05-30 | 2021-08-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 静電チャック及びプラズマ処理装置 |
| JP7059064B2 (ja) * | 2018-03-26 | 2022-04-25 | 株式会社日立ハイテク | プラズマ処理装置 |
| JP6583897B1 (ja) * | 2018-05-25 | 2019-10-02 | ▲らん▼海精研股▲ふん▼有限公司 | セラミック製静電チャックの製造方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6059104B2 (ja) * | 1982-02-03 | 1985-12-23 | 株式会社東芝 | 静電チヤツク板 |
| JPS59124140A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-18 | Fujitsu Ltd | 静電吸着装置 |
| JPS61192435A (ja) * | 1985-02-21 | 1986-08-27 | Canon Inc | 静電吸着保持装置 |
| JP2678381B2 (ja) * | 1987-05-06 | 1997-11-17 | ユニサーチ・リミテッド | 交流電界励振を利用した静電チャック |
| JP2665242B2 (ja) * | 1988-09-19 | 1997-10-22 | 東陶機器株式会社 | 静電チャック |
| US5001594A (en) * | 1989-09-06 | 1991-03-19 | Mcnc | Electrostatic handling device |
| EP0439000B1 (en) * | 1990-01-25 | 1994-09-14 | Applied Materials, Inc. | Electrostatic clamp and method |
| FR2661039B1 (fr) * | 1990-04-12 | 1997-04-30 | Commissariat Energie Atomique | Porte-substrat electrostatique. |
| US5166856A (en) * | 1991-01-31 | 1992-11-24 | International Business Machines Corporation | Electrostatic chuck with diamond coating |
| US5155652A (en) * | 1991-05-02 | 1992-10-13 | International Business Machines Corporation | Temperature cycling ceramic electrostatic chuck |
-
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-
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