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JP2008042140A - Electrostatic chuck device - Google Patents

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JP2008042140A
JP2008042140A JP2006218448A JP2006218448A JP2008042140A JP 2008042140 A JP2008042140 A JP 2008042140A JP 2006218448 A JP2006218448 A JP 2006218448A JP 2006218448 A JP2006218448 A JP 2006218448A JP 2008042140 A JP2008042140 A JP 2008042140A
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Japan
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electrode
internal electrode
electrostatic
plate
electrostatic chuck
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Withdrawn
Application number
JP2006218448A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Himori
慎司 桧森
Shoichiro Matsuyama
昇一郎 松山
Atsushi Matsuura
淳 松浦
Hiroshi Inazumachi
浩 稲妻地
Mamoru Kosakai
守 小坂井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrostatic chuck device which equalizes plasma density without the possibility of having an influence such as disturbance on the plasma distribution on the surface of a plate-like specimen, and as a result, implements uniform plasma processing over the entire surface of the plate-like specimen. <P>SOLUTION: The electrostatic chuck device is provided with: an electrostatic chuck section provided with a substrate using its surface as a placing surface for placing the plate-like specimen and having a built-in internal electrode 25 for electrostatic adsorption, and a power feeding terminal for applying a DC voltage to the internal electrode 25; and a metal base section fixed and integrated on the electrostatic chuck section and used as an electrode for generating high frequency. The internal electrode 25 consists of one or more electrode portions 29. Out of distances between two points in the inside of the electrode portion 29, a resistance value in the shortest distance L connecting a point 29a nearest to a center axis A of the substrate and the point 29b farthest from the center axis A is 10<SP>2</SP>Ω-10<SP>10</SP>Ω. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、静電チャック装置に関し、さらに詳しくは、電極に高周波を印加してプラズマを生成し、このプラズマにより半導体ウエハ、金属ウエハ、ガラス板等の板状試料にプラズマ処理を施す高周波放電方式のプラズマ処理装置に用いて好適な静電チャック装置に関するものである。   The present invention relates to an electrostatic chuck device, and more particularly, a high frequency discharge method in which a plasma is generated by applying a high frequency to an electrode and a plate-like sample such as a semiconductor wafer, a metal wafer, or a glass plate is subjected to the plasma. The present invention relates to an electrostatic chuck device suitable for use in a plasma processing apparatus.

従来、IC、LSI、VLSI等の半導体デバイス、あるいは液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ(Flat Panel Display : FPD)等の製造プロセスにおけるエッチング、堆積、酸化、スパッタリング等の処理では、処理ガスに比較的低温で良好な反応を行わせるためにプラズマが多く利用されている。一般に、プラズマ処理装置は、プラズマを生成する方式として、グロー放電または高周波放電を利用する方式と、マイクロ波を利用する方式とに大別される。   Conventionally, in processing such as etching, deposition, oxidation, sputtering, etc. in the manufacturing process of semiconductor devices such as IC, LSI, VLSI, or flat panel displays (FPD) such as liquid crystal displays, the processing gas is relatively low temperature. In order to make a good reaction, a lot of plasma is used. In general, plasma processing apparatuses are roughly classified into a method using glow discharge or high-frequency discharge and a method using microwaves as a method for generating plasma.

図11は、従来の高周波放電方式のプラズマ処理装置に搭載される静電チャック装置の一例を示す断面図であり、この静電チャック装置1は、真空容器を兼ねるチャンバー(図示略)の下部に設けられ、静電チャック部2と、この静電チャック部2の底面に固定されて一体化された金属ベース部3とにより構成されている。
静電チャック部2は、上面を半導体ウエハ等の板状試料Wを載置して静電吸着する載置面4aとするとともに静電吸着用内部電極5を内蔵した基体4と、この静電吸着用内部電極5に直流電圧を印加する給電用端子6とにより構成され、この給電用端子6には直流電圧を印加する直流電源7が接続されている。また、金属ベース部3は高周波発生用電極(下部電極)を兼ねるもので、高周波電圧発生用電源8に接続され、その内部に水や有機溶媒等の冷却用媒体を循環させる流路9が形成されている。そして、チャンバーは接地されている。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of an electrostatic chuck device mounted on a conventional high-frequency discharge type plasma processing apparatus. The electrostatic chuck device 1 is provided at a lower portion of a chamber (not shown) that also serves as a vacuum container. The electrostatic chuck unit 2 is provided and the metal base unit 3 is fixed to and integrated with the bottom surface of the electrostatic chuck unit 2.
The electrostatic chuck unit 2 has an upper surface as a mounting surface 4a on which a plate-like sample W such as a semiconductor wafer is mounted and electrostatically attracts, and a substrate 4 having an internal electrode 5 for electrostatic adsorption, The power supply terminal 6 is configured to apply a DC voltage to the suction internal electrode 5, and a DC power supply 7 that applies a DC voltage is connected to the power supply terminal 6. The metal base portion 3 also serves as a high-frequency generating electrode (lower electrode), and is connected to a high-frequency voltage generating power source 8 and a flow path 9 for circulating a cooling medium such as water or an organic solvent is formed therein. Has been. The chamber is grounded.

この静電チャック装置1では、板状試料Wを載置面4aに載置し、直流電源7により給電用端子6を介して静電吸着用内部電極5に直流電圧を印加することにより板状試料Wを静電吸着する。次いで、チャンバー内を真空にして処理ガスを導入し、高周波電圧発生用電源8により金属ベース部3とチャンバーとの間に高周波電圧を印加してチャンバー内に高周波電界を発生させる。高周波としては、一般に27MHz以下の領域の周波数が用いられる。
この高周波電界により電子が加速され、この電子と処理ガスとの衝突電離によりプラズマが発生し、このプラズマにより各種処理を行うことができる。
In this electrostatic chuck device 1, a plate-like sample W is placed on the placement surface 4 a, and a DC voltage is applied to the internal electrode 5 for electrostatic attraction via a power supply terminal 6 by a DC power source 7. The sample W is electrostatically adsorbed. Next, the inside of the chamber is evacuated to introduce a processing gas, and a high frequency voltage is applied between the metal base portion 3 and the chamber by the high frequency voltage generating power source 8 to generate a high frequency electric field in the chamber. As the high frequency, a frequency in the region of 27 MHz or less is generally used.
Electrons are accelerated by the high-frequency electric field, and plasma is generated by impact ionization of the electrons and the processing gas, and various treatments can be performed by the plasma.

ところで、最近では、製造プロセスにおけるデザインルールが微細化されるにつれて、プラズマ処理においても低圧下での高密度プラズマ処理が要求されており、上述した高周波放電方式のプラズマ処理装置では、50MHz以上という従来よりも格段に高い高周波数領域の周波数を用いるようになってきている。
高周波放電の周波数が高くなった場合、金属ベース部に高周波電圧を印加すると、表皮効果により電流が金属ベース部の表面の周縁部から中心部に向かって流れる。したがって、金属ベース部の表面の中心部における電界強度が周縁部における電界強度よりも高くなり、生成されるプラズマの密度も金属ベース部の中心部側が周縁部側よりも高くなり、プラズマ密度の高い金属ベース部の中心部ではプラズマの抵抗率が低くなる。
その結果、金属ベース部の表面でのプラズマ密度の不均一性がさらに強まることとなり、板状試料に均一なプラズマ処理を施すことができないという問題点があった。
By the way, recently, as the design rule in the manufacturing process is miniaturized, high-density plasma processing under a low pressure is required also in plasma processing. In the above-described high-frequency discharge type plasma processing apparatus, 50 MHz or more is conventionally required. The frequency in the high frequency region is much higher than that of the conventional frequency.
When the frequency of the high frequency discharge increases, when a high frequency voltage is applied to the metal base portion, a current flows from the peripheral portion of the surface of the metal base portion toward the center portion due to the skin effect. Accordingly, the electric field strength at the center of the surface of the metal base portion is higher than the electric field strength at the peripheral portion, and the density of the generated plasma is higher at the central portion side of the metal base portion than at the peripheral portion side, and the plasma density is high. The plasma resistivity is low at the center of the metal base.
As a result, the non-uniformity of the plasma density on the surface of the metal base portion is further increased, and there has been a problem that a uniform plasma treatment cannot be performed on the plate-like sample.

この問題点を解消するために、図12に示す静電チャック装置が提案されている(特許文献1)。
この静電チャック装置11は、高周波発生用電極を兼ねる円板状の金属板12の表面に多数の凸部13が離散的に形成され、これらの凸部13を含む金属板12の表面全面に誘電体であるアルミナ(Al)溶射膜14が形成され、このアルミナ溶射膜14には静電吸着用内部電極15が内蔵され、このアルミナ溶射膜14の表面は半導体ウエハ等の板状試料Wを載置して静電吸着する載置面14aとされている。
この静電チャック装置11では、金属板12に高周波電圧を印加した場合に、凸部13の間の凹部に埋め込まれたアルミナ(Al)が、表皮効果により電流が金属ベース部の表面の周縁部から中心部に向かって流れるのを阻止するので、金属ベース部の表面の電界強度が均一化され、その結果、プラズマ密度が均一化される。
特開2004−363552号公報
In order to solve this problem, an electrostatic chuck device shown in FIG. 12 has been proposed (Patent Document 1).
In this electrostatic chuck device 11, a large number of convex portions 13 are discretely formed on the surface of a disk-shaped metal plate 12 that also serves as a high-frequency generating electrode, and the entire surface of the metal plate 12 including these convex portions 13 is formed. An alumina (Al 2 O 3 ) sprayed film 14 as a dielectric is formed, and an internal electrode 15 for electrostatic adsorption is built in the alumina sprayed film 14, and the surface of the alumina sprayed film 14 is a plate shape such as a semiconductor wafer. It is set as the mounting surface 14a which mounts the sample W and carries out electrostatic adsorption.
In this electrostatic chuck device 11, when a high frequency voltage is applied to the metal plate 12, the alumina (Al 2 O 3 ) embedded in the recesses between the protrusions 13 causes the current to flow to the surface of the metal base portion due to the skin effect. Therefore, the electric field strength on the surface of the metal base portion is made uniform, and as a result, the plasma density is made uniform.
JP 2004-363552 A

しかしながら、上述した従来の静電チャック装置11では、溶射法にて凸部13の間の凹部にアルミナ(Al)を充填したものであるため、この凹部の深さには自ずと限度があり、通常、1mm程度である。したがって、溶射法では、この凹部に溶融したアルミナ(Al)を高密度で充填することができず、表皮効果により電流が金属ベース部の表面の周縁部から中心部に向かって流れるのを有効に阻止することができないという不都合があった。 However, in the conventional electrostatic chuck device 11 described above, the concave portions between the convex portions 13 are filled with alumina (Al 2 O 3 ) by a thermal spraying method, and thus the depth of the concave portions is naturally limited. Yes, usually about 1 mm. Therefore, in the thermal spraying method, the concave portion cannot be filled with molten alumina (Al 2 O 3 ) at a high density, and current flows from the peripheral portion of the surface of the metal base portion toward the central portion due to the skin effect. There is a disadvantage that it cannot be effectively prevented.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、表皮効果により電流が金属ベース部の表面の周縁部から中心部に向かって流れるのを有効に阻止することができ、したがって、板状試料の表面におけるプラズマ分布に乱れ等の影響が生じる虞が無く、プラズマ密度を均一化することができ、その結果、板状試料の全面に亘って均一なプラズマ処理を施すことができる静電チャック装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and can effectively prevent the current from flowing from the peripheral portion of the surface of the metal base portion toward the central portion due to the skin effect. The plasma distribution on the surface of the plate-like sample is not affected by disturbances, and the plasma density can be made uniform. As a result, electrostatic discharge can be applied over the entire surface of the plate-like sample. An object is to provide a chuck device.

本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、基体に内蔵される静電吸着用内部電極を1つ以上の電極部により構成し、この電極部の内部における2点間の距離のうち、前記基体の中心軸に対応する点または該中心軸に最も近い点と、前記中心軸に最も遠い点とを結ぶ抵抗値を10Ω以上かつ1010Ω以下とすれば、上記の課題を効率的に解決し得ることを知見し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors configured an electrostatic adsorption internal electrode built in the substrate by one or more electrode parts, and between the two points inside the electrode part. Of the distances, if the resistance value connecting the point corresponding to the center axis of the substrate or the point closest to the center axis and the point farthest from the center axis is 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less, As a result, the present invention has been completed.

すなわち、本発明の静電チャック装置は、一主面を板状試料を載置する載置面とするとともに静電吸着用内部電極を内蔵した基体と、この静電吸着用内部電極に直流電圧を印加する給電用端子とを備えた静電チャック部と、この静電チャック部の基体の他の主面に固定されて一体化され、高周波発生用電極となる金属ベース部とを備え、前記静電吸着用内部電極は1つ以上の電極部からなり、この電極部の内部における2点間の距離のうち、前記基体の中心軸に対応する点または該中心軸に最も近い点と、前記中心軸に最も遠い点とを結ぶ抵抗値は10Ω以上かつ1010Ω以下であることを特徴とする。 That is, the electrostatic chuck device of the present invention has a main surface as a mounting surface on which a plate-like sample is mounted and a substrate with a built-in electrostatic adsorption internal electrode, and a DC voltage applied to the electrostatic adsorption internal electrode. An electrostatic chuck portion including a power supply terminal for applying a voltage, and a metal base portion fixed to and integrated with another main surface of the base body of the electrostatic chuck portion, and serving as a high-frequency generating electrode, The internal electrode for electrostatic attraction is composed of one or more electrode portions, and of the distance between two points inside the electrode portion, the point corresponding to the center axis of the substrate or the point closest to the center axis, The resistance value connecting the farthest point to the central axis is 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less.

この静電チャック装置では、静電吸着用内部電極を1つ以上の電極部により構成し、この1つ以上の電極部各々の内部における2点間の距離のうち、前記基体の中心軸に対応する点または該中心軸に最も近い点と、前記中心軸に最も遠い点とを結ぶ抵抗値を10Ω以上かつ1010Ω以下としたことにより、プラズマを発生させるための高周波電流が静電吸着用内部電極を介して静電チャック部の周縁部から中心部に向かって流れるのを阻止する。これにより、板状試料の表面におけるプラズマ密度が均一化され、板状試料の全面に亘って均一なプラズマ処理が施される。 In this electrostatic chuck device, the internal electrode for electrostatic attraction is composed of one or more electrode portions, and the distance between two points inside each of the one or more electrode portions corresponds to the central axis of the base. When the resistance value connecting the point to be or the point closest to the central axis and the point farthest from the central axis is 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less, a high-frequency current for generating plasma is electrostatically The flow from the peripheral edge portion of the electrostatic chuck portion toward the central portion is prevented through the suction internal electrode. As a result, the plasma density on the surface of the plate-like sample is made uniform, and uniform plasma treatment is performed over the entire surface of the plate-like sample.

本発明の静電チャック装置によれば、静電吸着用内部電極を1つ以上の電極部により構成し、この1つ以上の電極部各々の内部における2点間の距離のうち、前記基体の中心軸に対応する点または該中心軸に最も近い点と、前記中心軸に最も遠い点とを結ぶ抵抗値を10Ω以上かつ1010Ω以下としたので、プラズマを発生させるための高周波電流が静電吸着用内部電極を介して静電チャック部の周縁部から中心部に向かって流れるのを阻止することができる。したがって、板状試料の表面におけるプラズマ密度を均一化することができ、その結果、板状試料の全面に亘って均一なプラズマ処理を施すことができる。また、静電吸着力の発現および応答性も優れたものとなる。 According to the electrostatic chuck device of the present invention, the internal electrode for electrostatic attraction is constituted by one or more electrode portions, and the distance between the two points within each of the one or more electrode portions is the same as that of the substrate. Since the resistance value connecting the point corresponding to the central axis or the point closest to the central axis and the point farthest from the central axis is 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less, a high-frequency current for generating plasma Can be prevented from flowing from the peripheral edge portion of the electrostatic chuck portion toward the central portion through the internal electrode for electrostatic attraction. Therefore, the plasma density on the surface of the plate-like sample can be made uniform, and as a result, uniform plasma treatment can be performed over the entire surface of the plate-like sample. In addition, the electrostatic attraction force is expressed and responsive.

本発明の静電チャック装置を実施するための最良の形態について説明する。
なお、以下の各実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
The best mode for carrying out the electrostatic chuck device of the present invention will be described.
The following embodiments are specifically described for better understanding of the gist of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified.

[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態の単極型の静電チャック装置を示す断面図であり、この静電チャック装置21は、静電チャック部22と、金属ベース部23と、誘電体板24とにより構成されている。
静電チャック部22は、上面(一主面)を板状試料Wを載置する載置面とし静電吸着用内部電極25を内蔵した円板状の基体26と、この静電吸着用内部電極25に直流電圧を印加する給電用端子27とにより構成されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a monopolar electrostatic chuck device according to a first embodiment of the present invention. This electrostatic chuck device 21 includes an electrostatic chuck portion 22, a metal base portion 23, and a dielectric. The body plate 24 is constituted.
The electrostatic chuck portion 22 has a disk-like base 26 having an upper surface (one main surface) on which the plate-like sample W is placed and a built-in electrostatic adsorption internal electrode 25, and the electrostatic adsorption inner portion. The power supply terminal 27 applies a DC voltage to the electrode 25.

基体26は、上面(一主面)31aが半導体ウエハ、金属ウエハ、ガラス板等の板状試料Wを載置するための載置面とされた円板状の載置板31と、この載置板31の下面(他の一主面)側に対向配置された円板状の支持板32と、載置板31と支持板32との間に挟持された静電吸着用内部電極25とを主体として構成されている。
この静電吸着用内部電極25の外周側及びその中心位置の円形状の開口には、絶縁材層33が形成されている。
The base body 26 has a disk-shaped mounting plate 31 whose upper surface (one main surface) 31a is a mounting surface for mounting a plate-shaped sample W such as a semiconductor wafer, a metal wafer, a glass plate, and the like. A disk-shaped support plate 32 disposed opposite to the lower surface (another main surface) of the mounting plate 31; and an electrostatic chucking internal electrode 25 sandwiched between the mounting plate 31 and the support plate 32. Is the main constituent.
An insulating material layer 33 is formed on the outer peripheral side of the electrostatic adsorption internal electrode 25 and a circular opening at the center position thereof.

図2は、静電吸着用内部電極25が基体26を構成する支持板32上に形成された状態を示す断面図であり、この静電吸着用内部電極25は、円板状の電極部の中心位置に円形状の開口30が形成された1つの電極部29により構成されており、この電極部29の内部における2点間の距離のうち、基体26の中心軸Aに最も近い点29aと、この中心軸Aから最も遠い点、すなわち基体26の周縁部に最も近い点29bとを結ぶ最短距離Lにおける抵抗値が10Ω以上かつ1010Ω以下となるように構成されている。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the electrostatic adsorption internal electrode 25 is formed on the support plate 32 constituting the base body 26. The electrostatic adsorption internal electrode 25 is a disc-shaped electrode portion. It is composed of one electrode portion 29 having a circular opening 30 formed at the center position, and of the distance between two points inside the electrode portion 29, the point 29a closest to the central axis A of the base 26 and The resistance value at the shortest distance L connecting the point farthest from the central axis A, that is, the point 29b closest to the peripheral edge of the substrate 26, is 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less.

一方、金属ベース部23には、その内部に水や有機溶媒等の冷却用媒体を循環させる流路28が形成され、上記の載置面に載置される板状試料Wの温度を所望の温度に維持することができるように構成されている。この金属ベース部23は高周波発生用電極を兼ねている。
この金属ベース部23の静電チャック部22側の表面(主面)には、円形状の凹部35が形成され、この凹部35内には絶縁性の接着・接合剤層36を介して誘電体板24が接着・固定され、この誘電体板24と静電チャック部22の支持板32とは、絶縁性の接着・接合剤層36を介して接着・接合されている。
On the other hand, in the metal base portion 23, a flow path 28 for circulating a cooling medium such as water or an organic solvent is formed therein, and the temperature of the plate sample W placed on the placement surface is set to a desired value. It is comprised so that it can be maintained at temperature. The metal base portion 23 also serves as a high frequency generating electrode.
A circular concave portion 35 is formed on the surface (main surface) of the metal base portion 23 on the electrostatic chuck portion 22 side, and a dielectric is formed in the concave portion 35 via an insulating adhesive / bonding agent layer 36. The plate 24 is bonded and fixed, and the dielectric plate 24 and the support plate 32 of the electrostatic chuck portion 22 are bonded and bonded via an insulating bonding / bonding agent layer 36.

また、支持板32及び金属ベース部23の中央部近傍には、給電用端子挿入孔37が形成され、この給電用端子挿入孔37には、静電吸着用内部電極25に直流電圧を印加するための給電用端子27が円筒状の碍子38を介して挿入されている。この給電用端子27の上端部は静電吸着用内部電極25に電気的に接続されている。
また、載置板31、支持板32、誘電体板24、静電吸着用内部電極25及び金属ベース部23には、これらを貫通する冷却ガス導入孔39が形成され、この冷却ガス導入孔39により載置板31と板状試料Wの下面との隙間にHe等の冷却ガスが供給されるようになっている。
Further, a power feeding terminal insertion hole 37 is formed in the vicinity of the central portion of the support plate 32 and the metal base portion 23, and a DC voltage is applied to the electrostatic suction internal electrode 25 in the power feeding terminal insertion hole 37. A power supply terminal 27 is inserted through a cylindrical insulator 38. The upper end of the power feeding terminal 27 is electrically connected to the electrostatic adsorption internal electrode 25.
Further, the mounting plate 31, the support plate 32, the dielectric plate 24, the electrostatic adsorption internal electrode 25, and the metal base portion 23 are formed with a cooling gas introduction hole 39 penetrating them. Thus, a cooling gas such as He is supplied to the gap between the mounting plate 31 and the lower surface of the plate-like sample W.

この載置板31の上面31aは、1枚の板状試料Wを搭載し、この板状試料Wを静電吸着力により静電吸着する静電吸着面とされ、この上面(静電吸着面)31aには、この上面31aに沿う断面が略円形状の円柱状の突起部が複数個設けられ(図示略)、これらの突起部各々の頂面は、上面31aに平行とされている。
また、この上面31aの周縁部には、He等の冷却ガスが漏れないように、この周縁部に沿って連続し、かつ突起部の高さと同じ高さの壁部(図示略)が、この上面31aの周縁部を一巡するように形成されている。
An upper surface 31a of the mounting plate 31 is an electrostatic adsorption surface on which a single plate-like sample W is mounted and electrostatically adsorbs the plate-like sample W by electrostatic adsorption force. ) 31a is provided with a plurality of cylindrical protrusions (not shown) having a substantially circular cross section along the upper surface 31a, and the top surfaces of these protrusions are parallel to the upper surface 31a.
In addition, a wall (not shown) that is continuous along the peripheral edge and has the same height as the protrusion is provided at the peripheral edge of the upper surface 31a so that a cooling gas such as He does not leak. It is formed so as to go around the peripheral edge of the upper surface 31a.

このように構成された静電チャック装置21は、プラズマエッチング装置等のプラズマ処理装置のチャンバー内に搭載され、載置面である上面31aに板状試料Wを載置し、静電吸着用内部電極25に給電用端子27を介して所定の直流電圧を印加することにより、静電気力を利用して板状試料Wを吸着固定しつつ、高周波発生用電極を兼ねる金属ベース部23とチャンバーとの間に高周波電圧を印加して載置板31上にプラズマを発生させることにより、板状試料Wに各種のプラズマ処理を施すことができるように構成されている。   The electrostatic chuck device 21 configured as described above is mounted in a chamber of a plasma processing apparatus such as a plasma etching apparatus, and a plate-like sample W is mounted on an upper surface 31a which is a mounting surface, and an electrostatic chucking inner part is mounted. By applying a predetermined DC voltage to the electrode 25 via the power feeding terminal 27, the plate-like sample W is adsorbed and fixed using electrostatic force, and the metal base portion 23 also serving as a high-frequency generating electrode and the chamber By applying a high-frequency voltage between them to generate plasma on the mounting plate 31, the plate-like sample W can be subjected to various plasma treatments.

次に、この静電チャック装置の各構成要素についてさらに詳しく説明する。
「載置板及び支持板」
載置板31及び支持板32は、ともに、セラミックスからなるものである。
このセラミックスとしては、窒化アルミニウム(AlN)、酸化アルミニウム(Al)、窒化ケイ素(Si)、酸化ジルコニウム(ZrO)、サイアロン、窒化ホウ素(BN)、炭化ケイ素(SiC)から選択された1種からなるセラミックス、あるいは2種以上を含む複合セラミックスが好ましい。
Next, each component of the electrostatic chuck device will be described in more detail.
"Mounting plate and support plate"
Both the mounting plate 31 and the support plate 32 are made of ceramics.
Examples of the ceramic include aluminum nitride (AlN), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), sialon, boron nitride (BN), and silicon carbide (SiC). The selected one type of ceramics or composite ceramics containing two or more types is preferred.

また、これらを構成する材料は、単一であっても混合物であってもよいが、熱膨張係数が可能な限り静電吸着用内部電極25の熱膨張係数に近似したもので、しかも焼結し易いものが好ましい。また、載置板31の上面31a側は静電吸着面となるから、特に誘電率が高い材質であって、静電吸着する板状試料Wに対して不純物とならないものを選択することが好ましい。
以上のことを考慮すれば、載置板31及び支持板32は、実質的に1重量%〜20重量%の炭化ケイ素を含み、残部を酸化アルミニウムとする炭化ケイ素−酸化アルミニウム複合焼結体が好ましい。
The material constituting these may be a single material or a mixture, but the thermal expansion coefficient approximates the thermal expansion coefficient of the electrostatic adsorption internal electrode 25 as much as possible, and is sintered. What is easy to do is preferable. Further, since the upper surface 31a side of the mounting plate 31 is an electrostatic adsorption surface, it is preferable to select a material that has a particularly high dielectric constant and does not become an impurity with respect to the plate-like sample W that is electrostatically adsorbed. .
In consideration of the above, the mounting plate 31 and the support plate 32 are substantially composed of a silicon carbide-aluminum oxide composite sintered body containing 1% to 20% by weight of silicon carbide and the balance being aluminum oxide. preferable.

この炭化ケイ素−酸化アルミニウム複合焼結体として、酸化アルミニウム(Al)と、表面を酸化ケイ素(SiO)で被覆した炭化ケイ素(SiC)とからなる複合焼結体とし、炭化ケイ素(SiC)の含有率を複合焼結体全体に対して5重量%以上かつ15重量%以下とすると、室温(25℃)における体積固有抵抗は、1.0×1014Ω・cm以上となり、クーロン型の静電チャック装置の載置板31として好適である。さらに、耐磨耗性に優れ、ウエハの汚染やパーティクルの発生の原因とならず、しかも、耐プラズマ性が向上したものとなっている。 As this silicon carbide-aluminum oxide composite sintered body, a composite sintered body composed of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and silicon carbide (SiC) whose surface is coated with silicon oxide (SiO 2 ) is used. When the content of SiC) is 5% by weight or more and 15% by weight or less with respect to the entire composite sintered body, the volume resistivity at room temperature (25 ° C.) is 1.0 × 10 14 Ω · cm or more, and Coulomb It is suitable as a mounting plate 31 for a type electrostatic chuck device. Furthermore, it has excellent wear resistance, does not cause wafer contamination or particle generation, and has improved plasma resistance.

また、この炭化ケイ素−酸化アルミニウム複合焼結体として、酸化アルミニウム(Al)と炭化ケイ素(SiC)とからなる複合焼結体とし、炭化ケイ素(SiC)の含有率を複合焼結体全体に対して5重量%以上かつ15重量%以下とすると、室温(25℃)における体積固有抵抗は、1.0×10Ω・cm以上かつ1.0×1012Ω・cm以下となり、ジョンソン・ラーベック型の静電チャック装置の載置板31として好適である。さらに、耐磨耗性に優れ、ウエハの汚染やパーティクルの発生の原因とならず、しかも、耐プラズマ性が向上したものとなっている。 Moreover, as this silicon carbide-aluminum oxide composite sintered body, a composite sintered body made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and silicon carbide (SiC) is used, and the content of silicon carbide (SiC) is changed to a composite sintered body. When it is 5 wt% or more and 15 wt% or less with respect to the whole, the volume resistivity at room temperature (25 ° C.) is 1.0 × 10 9 Ω · cm or more and 1.0 × 10 12 Ω · cm or less, It is suitable as the mounting plate 31 of the Johnson-Rahbek type electrostatic chuck device. Furthermore, it has excellent wear resistance, does not cause wafer contamination or particle generation, and has improved plasma resistance.

また、この炭化ケイ素−酸化アルミニウム複合焼結体における炭化ケイ素粒子の平均粒子径は0.2μm以下が好ましい。
炭化ケイ素粒子の平均粒子径が0.2μmを超えると、プラズマ照射時の電場が炭化ケイ素−酸化アルミニウム複合焼結体中の炭化ケイ素粒子の部分に集中し、炭化ケイ素粒子の周辺が損傷を受け易くなるからである。
Moreover, the average particle diameter of the silicon carbide particles in this silicon carbide-aluminum oxide composite sintered body is preferably 0.2 μm or less.
When the average particle diameter of the silicon carbide particles exceeds 0.2 μm, the electric field during plasma irradiation concentrates on the silicon carbide particles in the silicon carbide-aluminum oxide composite sintered body, and the periphery of the silicon carbide particles is damaged. It is because it becomes easy.

また、この炭化ケイ素−酸化アルミニウム複合焼結体における酸化アルミニウム粒子の平均粒子径は2μm以下が好ましい。
酸化アルミニウム粒子の平均粒子径が2μmを超えると、炭化ケイ素−酸化アルミニウム複合焼結体がプラズマエッチングされ、スパッタ痕が形成され易くなり、表面粗さが粗くなるからである。
The average particle diameter of the aluminum oxide particles in the silicon carbide-aluminum oxide composite sintered body is preferably 2 μm or less.
This is because if the average particle diameter of the aluminum oxide particles exceeds 2 μm, the silicon carbide-aluminum oxide composite sintered body is plasma-etched, and it becomes easy to form sputter marks and the surface roughness becomes rough.

「静電吸着用内部電極」
静電吸着用内部電極25は、厚みが10μm〜50μm程度の円板状のセラミックスからなる電極部29の中心位置に円形状の開口30が形成されたもので、この電極部29の形状や大きさは、載置される板状試料Wの形状や大きさに応じて適宜調整され、この電極部29の内部における2点間の距離のうち、基体26の中心軸Aに最も近い点29aと、この中心軸Aから最も遠い点、すなわち基体26の周縁部に最も近い点29bとを結ぶ最短距離Lにおける抵抗値は、10Ω以上かつ1010Ω以下であることが好ましく、より好ましくは10Ω以上かつ10Ω以下、さらに好ましくは10Ω以上かつ10Ω以下である。
"Electrode for electrostatic adsorption"
The internal electrode 25 for electrostatic attraction is formed by forming a circular opening 30 at the center position of an electrode portion 29 made of a disk-shaped ceramic having a thickness of about 10 μm to 50 μm. The height is appropriately adjusted in accordance with the shape and size of the plate-like sample W to be placed. Of the distance between two points inside the electrode portion 29, the point 29a closest to the central axis A of the base 26 is The resistance value at the shortest distance L connecting the point farthest from the central axis A, that is, the point 29b closest to the peripheral edge of the substrate 26, is preferably 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less, more preferably It is 10 2 Ω or more and 10 8 Ω or less, more preferably 10 3 Ω or more and 10 6 Ω or less.

ここで、最短距離Lにおける抵抗値を上記のように限定した理由は、最短距離Lにおける抵抗値が10Ωを下回ると、プラズマを発生させるための高周波電流が静電吸着用内部電極25を介して静電チャック部22の周縁部から中心部に向かって流れ込むこととなり、したがって、プラズマの均一化を図ることができないからであり、一方、最短距離Lにおける抵抗値が1010Ωを越えると、静電吸着用内部電極25が実質的に絶縁体となり、静電吸着用内部電極としての機能を発現することができず、静電吸着力が発現しないか、もしくは静電吸着力の応答性が低下して所要の静電吸着力の発現までに長時間を要するからである。 Here, the reason why the resistance value at the shortest distance L is limited as described above is that when the resistance value at the shortest distance L is less than 10 2 Ω, a high-frequency current for generating plasma causes the internal electrode 25 for electrostatic adsorption to be generated. This is because the plasma flows from the peripheral edge portion of the electrostatic chuck portion 22 toward the center portion, and thus the plasma cannot be made uniform. On the other hand, when the resistance value at the shortest distance L exceeds 10 10 Ω. The electrostatic adsorption internal electrode 25 is substantially an insulator, and cannot function as an electrostatic adsorption internal electrode, and does not exhibit electrostatic adsorption force, or is responsive to electrostatic adsorption force. This is because it takes a long time until the required electrostatic attraction force is developed.

静電吸着用内部電極25を構成するセラミックスとしては、載置板31及び支持板32それぞれの膨張係数と近似した膨張係数を有する導電性セラミックスが好ましく、例えば、次に挙げるような各種の複合焼結体が挙げられる。
(1)酸化アルミニウム等の絶縁性セラミックスに、炭化ケイ素(SiC)等の半導体セラミックスを添加した複合焼結体。
(2)酸化アルミニウム等の絶縁性セラミックスに、炭化タンタル(TaC)、窒化タンタル(TaN)、炭化モリブデン(MoC)等の導電性セラミックスを添加した複合焼結体。
(3)酸化アルミニウム等の絶縁性セラミックスに、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、タンタル(Ta)等の高融点金属を添加した複合焼結体。
As the ceramic constituting the internal electrode 25 for electrostatic attraction, conductive ceramics having expansion coefficients approximate to the expansion coefficients of the mounting plate 31 and the support plate 32 are preferable. Examples include ligation.
(1) A composite sintered body obtained by adding semiconductor ceramics such as silicon carbide (SiC) to insulating ceramics such as aluminum oxide.
(2) A composite sintered body obtained by adding conductive ceramics such as tantalum carbide (TaC), tantalum nitride (TaN), molybdenum carbide (Mo 2 C) to insulating ceramics such as aluminum oxide.
(3) A composite sintered body obtained by adding a high melting point metal such as molybdenum (Mo), tungsten (W), or tantalum (Ta) to an insulating ceramic such as aluminum oxide.

「絶縁材層」
絶縁材層33は、載置板31と支持板32とを接合一体化するためのものであり、また、静電吸着用内部電極25をプラズマや腐食性ガスから保護するためのものである。この絶縁材層33を構成する材料としては、載置板31及び支持板32と主成分が同一であり、しかも静電吸着用内部電極25を構成する材料より抵抗値が大きい高抵抗体が好ましく、より好ましくは絶縁体である。
"Insulation layer"
The insulating material layer 33 is for joining and integrating the mounting plate 31 and the support plate 32, and for protecting the electrostatic adsorption internal electrode 25 from plasma and corrosive gas. As a material constituting the insulating material layer 33, a high resistance body having the same main component as the mounting plate 31 and the support plate 32 and having a resistance value larger than that of the material constituting the electrostatic adsorption internal electrode 25 is preferable. More preferably, it is an insulator.

例えば、載置板31、支持板32及び静電吸着用内部電極25が炭化ケイ素−酸化アルミニウム複合焼結体により構成されている場合には、この複合焼結体より炭化ケイ素の含有率が低い炭化ケイ素−酸化アルミニウム複合焼結体、あるいは酸化アルミニウム(Al)とするのが好ましい。 For example, when the mounting plate 31, the support plate 32, and the electrostatic adsorption internal electrode 25 are formed of a silicon carbide-aluminum oxide composite sintered body, the silicon carbide content is lower than that of the composite sintered body. It is preferable to use a silicon carbide-aluminum oxide composite sintered body or aluminum oxide (Al 2 O 3 ).

「誘電体板」
誘電体板24は、金属ベース部23に高周波電圧を印加することにより、電流が表皮効果により金属ベース部23の表面を伝わって周縁部から中心部へ向かって流れるのを阻止するためのもので、中心部近傍に給電用端子挿入孔37が形成された円板状のものである。このような誘電体板24としては、絶縁性に優れ、かつ、熱伝導性が良好なセラミックスが好ましく、例えば、酸化アルミニウム(Al)焼結体、窒化アルミニウム(AlN)焼結体等を挙げることができる。
"Dielectric plate"
The dielectric plate 24 is used to prevent the current from flowing from the peripheral portion toward the center portion through the surface of the metal base portion 23 due to the skin effect by applying a high frequency voltage to the metal base portion 23. A disk-shaped member in which a feeding terminal insertion hole 37 is formed in the vicinity of the center. Such a dielectric plate 24 is preferably a ceramic having excellent insulation and good thermal conductivity, such as an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) sintered body, an aluminum nitride (AlN) sintered body, and the like. Can be mentioned.

この誘電体板24の厚みは、2mm以上かつ15mm以下が好ましく、より好ましくは4mm以上かつ8mm以下である。
この誘電体板24の厚みが2mmを下回ると、金属ベース部23に印加される高周波電流が表皮効果により金属ベース部23の表面を伝わり、周縁部から中心部へ向かって流れるのを阻止することができず、一方、誘電体板24の厚みが15mmを越えると、金属ベース部23から板状試料Wへの熱伝導性が低下し、板状試料Wを所望の一定の温度に維持することが困難になる。
The thickness of the dielectric plate 24 is preferably 2 mm or more and 15 mm or less, more preferably 4 mm or more and 8 mm or less.
When the thickness of the dielectric plate 24 is less than 2 mm, the high-frequency current applied to the metal base portion 23 is transmitted through the surface of the metal base portion 23 by the skin effect and is prevented from flowing from the peripheral portion toward the center portion. On the other hand, if the thickness of the dielectric plate 24 exceeds 15 mm, the thermal conductivity from the metal base portion 23 to the plate-like sample W decreases, and the plate-like sample W is maintained at a desired constant temperature. Becomes difficult.

この誘電体板24と静電チャック部22の支持板32を接着・接合する絶縁性の接着・接合剤層36としては、絶縁性に優れるものであれば特に制限されるものではなく、例えば、シリコーン系接着剤に絶縁性セラミックスである窒化アルミニウム(AlN)粉末やアルミナ(Al)粉末を添加したものが好適に用いられる。
ここで、絶縁性の接着・接合剤層36を用いた理由は、この絶縁性の接着・接合剤層36の替わりに導電性の接着・接合剤層を介して誘電体板24と支持板32とを接着・接合すると、導電性の接着・接合剤層を通して、金属ベース部23に高周波電圧を印加することにより、電流が表皮効果により金属ベース部23の表面を伝わって周縁部から中心部へ向かって流れることとなり、プラズマの均一化を図ることができなくなるからである。
The insulating adhesive / bonding agent layer 36 for adhering / bonding the dielectric plate 24 and the support plate 32 of the electrostatic chuck portion 22 is not particularly limited as long as it has excellent insulating properties. a material obtained by adding insulating ceramic in which aluminum nitride (AlN) powder and alumina (Al 2 0 3) powder in a silicone-based adhesive is preferably used.
Here, the reason why the insulating adhesive / bonding agent layer 36 is used is that, instead of the insulating adhesive / bonding agent layer 36, the dielectric plate 24 and the support plate 32 are interposed via the conductive adhesive / bonding agent layer 36. When a high frequency voltage is applied to the metal base portion 23 through the conductive adhesive / bonding agent layer, current is transmitted through the surface of the metal base portion 23 by the skin effect and from the peripheral portion to the central portion. This is because it becomes impossible to achieve uniform plasma.

ここでは、誘電体板24と凹部35とを絶縁性の接着・接合剤層36を介して接着・固定した構成としたが、誘電体板24と凹部35との固定方法は特に限定されず、例えば、導電性の接着・接合剤層を介して接着・固定した構成としてもよく、あるいは、誘電体板24と凹部35との接着・接合部分を相補形状とし、誘電体板24と凹部35とを嵌合する構成としてもよい。   Here, the dielectric plate 24 and the recess 35 are bonded and fixed through an insulating adhesive / bonding agent layer 36, but the fixing method of the dielectric plate 24 and the recess 35 is not particularly limited, For example, it may be configured to be bonded and fixed through a conductive bonding / bonding agent layer, or the bonding / bonding portion between the dielectric plate 24 and the concave portion 35 is made into a complementary shape so that the dielectric plate 24 and the concave portion 35 It is good also as a structure which fits.

「静電チャック装置の製造方法」
本実施形態の静電チャック装置の製造方法について説明する。
ここでは、載置板31及び支持板32を、実質的に1重量%〜20重量%の炭化ケイ素を含む炭化ケイ素−酸化アルミニウム複合焼結体を用いて製造する場合を例にとり説明する。
用いる炭化ケイ素(SiC)の原料粉末としては、平均粒子径が0.1μm以下の炭化ケイ素粉末を用いることが好ましい。
"Manufacturing method of electrostatic chuck device"
A method for manufacturing the electrostatic chuck device of this embodiment will be described.
Here, the case where the mounting plate 31 and the support plate 32 are manufactured using a silicon carbide-aluminum oxide composite sintered body substantially containing 1 wt% to 20 wt% silicon carbide will be described as an example.
As the raw material powder of silicon carbide (SiC) to be used, it is preferable to use silicon carbide powder having an average particle size of 0.1 μm or less.

その理由は、炭化ケイ素(SiC)粉末の平均粒子径が0.1μmを越えると、得られた炭化ケイ素−酸化アルミニウム複合焼結体は、炭化ケイ素粒子の平均粒子径が0.2μmを超えることとなり、載置板31及び支持板32の強度向上の効果が小さくなるからである。
また、この炭化ケイ素−酸化アルミニウム複合焼結体からなる載置板31は、プラズマに曝されたときに電場が炭化ケイ素(SiC)粒子の部分に集中して大きな損傷を受け易くなり、プラズマ耐性が低く、プラズマ損傷後の静電吸着力が低下する虞があるからである。
The reason is that when the average particle diameter of silicon carbide (SiC) powder exceeds 0.1 μm, the obtained silicon carbide-aluminum oxide composite sintered body has an average particle diameter of silicon carbide particles exceeding 0.2 μm. This is because the effect of improving the strength of the mounting plate 31 and the support plate 32 is reduced.
In addition, the mounting plate 31 made of this silicon carbide-aluminum oxide composite sintered body is easily damaged when the electric field is concentrated on the silicon carbide (SiC) particles when exposed to plasma. This is because the electrostatic adsorption force after plasma damage may be reduced.

この炭化ケイ素(SiC)粉末としては、プラズマCVD法により得られた粉末が好ましく、特に、非酸化性雰囲気のプラズマ中に、シラン化合物またはハロゲン化ケイ素と炭化水素の原料ガスを導入し、反応系の圧力を1×10Pa(1気圧)から1.33×10Pa(0.1Torr)の範囲で制御しつつ気相反応させることにより得られた平均粒子径が0.1μm以下の超微粉末が、焼結性に優れ、高純度であり、粒子形状が球状であるために成形時の分散性が良好であるので、好ましい。 As this silicon carbide (SiC) powder, a powder obtained by a plasma CVD method is preferable, and in particular, a silane compound or silicon halide and hydrocarbon source gas is introduced into the plasma in a non-oxidizing atmosphere, and the reaction system Ultrafine powder having an average particle diameter of 0.1 μm or less obtained by performing a gas phase reaction while controlling the pressure in the range of 1 × 10 5 Pa (1 atm) to 1.33 × 10 Pa (0.1 Torr) However, it is preferable since it has excellent sinterability, high purity, and good particle dispersibility during molding due to its spherical shape.

一方、酸化アルミニウム(Al)の原料粉末としては、平均粒子径が1μm以下の酸化アルミニウム(Al)粉末を用いることが好ましい。
その理由は、平均粒子径が1μmを越える酸化アルミニウム(Al)粉末を用いて得られた炭化ケイ素−酸化アルミニウム複合焼結体においては、複合焼結体中の酸化アルミニウム(Al)粒子の平均粒子径が2μmを越えるために、載置板31の板状試料を載置する側の上面31aがプラズマによりエッチングされ易くなり、したがって、スパッタ痕が形成されることとなり、この上面31aの表面粗さが粗くなり、静電チャック装置21の静電吸着力が低下する虞があるからである。
なお、使用する酸化アルミニウム(Al)粉末としては、平均粒子径が1μm以下のものでしかも高純度であればよく、特段限定されない。
On the other hand, the raw material powder of aluminum oxide (Al 2 0 3), the following aluminum oxide average particle diameter of 1μm (Al 2 0 3) is preferably used powder.
The reason is that aluminum oxide (Al 2 0 3) silicon carbide was obtained using a powder having an average particle size exceeds 1 [mu] m - In the aluminum oxide composite sintered body, aluminum oxide in the composite sintered body (Al 2 0 3 ) Since the average particle diameter of the particles exceeds 2 μm, the upper surface 31a on the side of the mounting plate 31 on which the plate-like sample is mounted is easily etched by the plasma, and thus a sputter mark is formed. This is because the surface roughness of the upper surface 31a becomes rough, and the electrostatic chucking force of the electrostatic chuck device 21 may be reduced.
The aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder used is not particularly limited as long as it has an average particle diameter of 1 μm or less and high purity.

次いで、上記の炭化ケイ素(SiC)粉末と酸化アルミニウム(Al)粉末とを、所望の体積固有抵抗値が得られる比率、例えば、炭化ケイ素(SiC)粉末が1〜12重量%、残部が酸化アルミニウム(Al)粉末となるよう、秤量、混合する。
次いで、得られた混合粉を、金型を用いて所定形状に成形し、その後、得られた成形体を、例えば、ホットプレス(HP)や熱間等方圧プレス(HIP)を用いて加圧しながら焼成し、炭化ケイ素−酸化アルミニウム系複合焼結体を得る。
Next, the above-mentioned silicon carbide (SiC) powder and aluminum oxide (Al 2 0 3 ) powder are mixed in a ratio that provides a desired volume resistivity value, for example, 1 to 12% by weight of silicon carbide (SiC) powder, the balance Is weighed and mixed so as to become aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder.
Next, the obtained mixed powder is molded into a predetermined shape using a mold, and then the obtained molded body is pressed using, for example, a hot press (HP) or a hot isostatic press (HIP). Firing while pressing to obtain a silicon carbide-aluminum oxide composite sintered body.

例えば、ホットプレス(HP)を用いる場合の条件としては、加圧力は、特に制限されるものではないが、炭化ケイ素−酸化アルミニウム系複合焼結体を得る場合には、例えば、5〜40MPaが好ましい。加圧力が5MPaを下回ると、充分緻密な焼結密度の複合焼結体が得られず、一方、加圧力が40MPaを超えると、黒鉛等からなる治具が変形損耗するからである。   For example, as a condition when using a hot press (HP), the applied pressure is not particularly limited. However, when obtaining a silicon carbide-aluminum oxide composite sintered body, for example, 5 to 40 MPa is used. preferable. This is because if the pressing force is less than 5 MPa, a composite sintered body having a sufficiently dense sintering density cannot be obtained, whereas if the pressing force exceeds 40 MPa, a jig made of graphite or the like is deformed and worn.

また、焼成する際の温度としては、1650〜1850℃が好ましい。焼成温度が1650℃未満であると、充分緻密な炭化ケイ素−酸化アルミニウム複合焼結体を得ることができず、一方、1850℃を超えると、焼成過程にて成形体に含まれる成分が分解したり、あるいは粒成長が生じ易くなるからである。
また、焼成時の雰囲気としては、炭化ケイ素の酸化を防止するという観点で、アルゴン雰囲気、窒素雰囲気等の不活性雰囲気が好ましい。
この様にして得られた2枚の炭化ケイ素−酸化アルミニウム系複合焼結体のうち、一方の複合焼結体の所定位置に給電用端子挿入孔37を機械加工により形成し、支持板32とする。
Moreover, as a temperature at the time of baking, 1650-1850 degreeC is preferable. When the firing temperature is less than 1650 ° C., a sufficiently dense silicon carbide-aluminum oxide composite sintered body cannot be obtained. On the other hand, when the firing temperature exceeds 1850 ° C., the components contained in the molded body are decomposed during the firing process. This is because grain growth tends to occur.
Moreover, as an atmosphere at the time of baking, inert atmospheres, such as argon atmosphere and nitrogen atmosphere, are preferable from a viewpoint of preventing the oxidation of silicon carbide.
Of the two silicon carbide-aluminum oxide composite sintered bodies thus obtained, a power supply terminal insertion hole 37 is formed by machining in a predetermined position of one composite sintered body, To do.

また、静電吸着用内部電極25を形成するための塗布剤として、酸化アルミニウム等の絶縁性セラミックスに、炭化タンタル(TaC)、窒化タンタル(TaN)、炭化モリブデン(MoC)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、タンタル(Ta)等を、電極部29の点29a、29bを結ぶ最短距離Lにおける抵抗値が10Ω以上かつ1010Ω以下となるような割合で添加してペースト化された内部電極形成用塗布剤を作製し、この内部電極形成用塗布剤を支持板32の静電吸着用内部電極を形成する領域内に塗布して電極層を形成する。 In addition, as a coating agent for forming the internal electrode 25 for electrostatic adsorption, an insulating ceramic such as aluminum oxide, tantalum carbide (TaC), tantalum nitride (TaN), molybdenum carbide (Mo 2 C), molybdenum (Mo ), Tungsten (W), tantalum (Ta), etc. are added at such a ratio that the resistance value at the shortest distance L connecting the points 29a and 29b of the electrode portion 29 is 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less. An internal electrode forming coating agent is prepared, and this internal electrode forming coating agent is applied to a region of the support plate 32 where the electrostatic adsorption internal electrode is to be formed to form an electrode layer.

また、絶縁材層33を形成するための塗布剤として、例えば、載置板31及び支持板32と主成分が同一であり、しかも静電吸着用内部電極25を構成する材料より抵抗値が大きい絶縁材料を含むペースト化された絶縁材層形成用塗布剤を作製し、この絶縁材層形成用塗布剤を静電吸着用内部電極を形成する領域以外の部分に塗布し、絶縁材層を形成する。   Further, as a coating agent for forming the insulating material layer 33, for example, the main component is the same as that of the mounting plate 31 and the support plate 32, and the resistance value is larger than the material constituting the internal electrode 25 for electrostatic adsorption. An insulating material layer forming coating agent containing an insulating material is prepared, and this insulating material layer forming coating agent is applied to a portion other than the region where the internal electrode for electrostatic adsorption is formed to form an insulating material layer. To do.

次いで、支持板32の給電用端子挿入孔37に円筒状の碍子38を介して給電用端子27を挿入し、この支持板32の電極層及び絶縁材層が形成されている面と、載置板31とを重ね合わせ、次いで、これら載置板31及び支持板32を、例えば、1600℃以上に加熱しながら加圧し、上記の電極層により静電吸着用内部電極25を形成するとともに、接合層となる絶縁材層33を形成し、載置板31及び支持板32を静電吸着用内部電極25及び絶縁材層33を介して接合する。そして、載置面となる載置板31の上面31aをRa(中心線平均粗さ)が0.3μm以下となるように研磨し、静電チャック部22とする。   Next, the power supply terminal 27 is inserted into the power supply terminal insertion hole 37 of the support plate 32 via the cylindrical insulator 38, the surface of the support plate 32 on which the electrode layer and the insulating material layer are formed, The plate 31 is overlaid, and then the mounting plate 31 and the support plate 32 are pressurized while being heated to, for example, 1600 ° C. or more, and the internal electrode 25 for electrostatic adsorption is formed by the above electrode layer and bonded. An insulating material layer 33 to be a layer is formed, and the mounting plate 31 and the support plate 32 are joined via the internal electrode 25 for electrostatic adsorption and the insulating material layer 33. Then, the upper surface 31a of the mounting plate 31 serving as the mounting surface is polished so that Ra (center line average roughness) is 0.3 μm or less to form the electrostatic chuck portion 22.

一方、アルミニウム(Al)板を用いて、表面に円形状の凹部35が形成され内部に冷却用媒体を循環させる流路28が形成された金属ベース部23を作製する。また、酸化アルミニウム(Al)粉末を成形、焼成して酸化アルミニウム焼結体からなる誘電体板24を作製する。
次いで、金属ベース部23の凹部35の内面全面に絶縁性の接着・接合剤を塗布し、次いで、この絶縁性の接着・接合剤上に誘電体板24を接着・接合し、この誘電体板24を含む金属ベース部23上に絶縁性の接着・接合剤を塗布し、この絶縁性の接着・接合剤上に静電チャック部22を接着・接合する。
On the other hand, an aluminum (Al) plate is used to produce a metal base portion 23 in which a circular recess 35 is formed on the surface and a flow path 28 for circulating a cooling medium is formed inside. Further, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder is molded and fired to produce a dielectric plate 24 made of an aluminum oxide sintered body.
Next, an insulating adhesive / bonding agent is applied to the entire inner surface of the concave portion 35 of the metal base portion 23, and then the dielectric plate 24 is bonded / bonded onto the insulating adhesive / bonding agent. An insulating adhesive / bonding agent is applied on the metal base portion 23 including 24, and the electrostatic chuck portion 22 is bonded / bonded onto the insulating adhesive / bonding agent.

この接着・接合過程で、誘電体板24は、金属ベース部23の凹部35内に絶縁性の接着・接合剤層36を介して接着・固定され、静電チャック部22の支持板32は、金属ベース部23及び誘電体板24に絶縁性の接着・接合剤層36を介して接着・固定される。
以上により、本実施形態の静電チャック装置を得ることができる。
In this bonding / bonding process, the dielectric plate 24 is bonded and fixed in the recess 35 of the metal base portion 23 via an insulating bonding / bonding agent layer 36, and the support plate 32 of the electrostatic chuck portion 22 is It is bonded and fixed to the metal base portion 23 and the dielectric plate 24 through an insulating bonding / bonding agent layer 36.
As described above, the electrostatic chuck device of this embodiment can be obtained.

以上説明したように、本実施形態の静電チャック装置によれば、静電吸着用内部電極25の電極部29の内部における2点間の距離のうち基体26の中心軸Aに最も近い点29aと、中心軸Aから最も遠い点、すなわち基体26の周縁部に最も近い点29bとを結ぶ最短距離Lにおける抵抗値を10Ω以上かつ1010Ω以下としたので、プラズマを発生させるための高周波電流が静電吸着用内部電極25を介して静電チャック部22の周縁部から中心部に向かって流れるのを阻止することができる。したがって、板状試料Wの表面におけるプラズマ密度を均一化することができ、その結果、板状試料Wの全面に亘って均一なプラズマ処理を施すことができる。 As described above, according to the electrostatic chuck device of this embodiment, the point 29a closest to the central axis A of the base body 26 among the distances between the two points inside the electrode portion 29 of the internal electrode 25 for electrostatic attraction. And the resistance value at the shortest distance L connecting the point farthest from the central axis A, that is, the point 29b closest to the peripheral edge of the base body 26, is 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less. It is possible to prevent the high-frequency current from flowing from the peripheral edge portion of the electrostatic chuck portion 22 toward the center portion via the internal electrode 25 for electrostatic attraction. Therefore, the plasma density on the surface of the plate-like sample W can be made uniform, and as a result, uniform plasma treatment can be performed over the entire surface of the plate-like sample W.

また、金属ベース部23の凹部35内に絶縁性の接着・接合剤層36を介して誘電体板24を接着・固定し、この誘電体板24と静電チャック部22の支持板32とを絶縁性の接着・接合剤層36を介して接着・固定したので、金属ベース部23と静電チャック部22との間の絶縁性をさらに高めることができる。したがって、金属ベース部23に高周波電圧を印加した場合に高周波電流が静電吸着用内部電極25を介して流れるのを阻止することができ、プラズマの均一化を効率よく達成することができる。したがって、板状試料Wに均一なプラズマ処理を施すことができる。   In addition, the dielectric plate 24 is bonded and fixed in the concave portion 35 of the metal base portion 23 via an insulating adhesive / bonding agent layer 36, and the dielectric plate 24 and the support plate 32 of the electrostatic chuck portion 22 are connected. Since adhesion and fixing are performed via the insulating adhesive / bonding agent layer 36, the insulation between the metal base portion 23 and the electrostatic chuck portion 22 can be further enhanced. Therefore, when a high frequency voltage is applied to the metal base portion 23, it is possible to prevent a high frequency current from flowing through the electrostatic adsorption internal electrode 25, and to achieve uniform plasma. Therefore, uniform plasma treatment can be performed on the plate-like sample W.

[第2の実施形態]
図3は、本発明の第2の実施形態の単極型の静電チャック装置の静電吸着用内部電極が基体26を構成する支持板32上に形成された状態を示す断面図であり、本実施形態の静電吸着用内部電極41が第1の実施形態の静電吸着用内部電極25と異なる点は、1つの電極部を、基体の中心軸Aを中心として同心円状に配置した直径が互いに異なる3つの円環状電極42〜44と、これら円環状電極42〜44相互間を電気的に接続する複数の導電性の接続部45(図3では、8個)とにより構成した点である。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the internal electrode for electrostatic attraction of the monopolar electrostatic chuck apparatus according to the second embodiment of the present invention is formed on the support plate 32 constituting the base body 26. The electrostatic chucking internal electrode 41 of the present embodiment is different from the electrostatic chucking internal electrode 25 of the first embodiment in that one electrode portion is arranged concentrically around the central axis A of the substrate. Are composed of three annular electrodes 42 to 44 different from each other, and a plurality of conductive connection portions 45 (eight in FIG. 3) that electrically connect the annular electrodes 42 to 44 to each other. is there.

この電極部の内部における2点間の距離のうち、基体の中心軸Aに最も近い点42aと、この中心軸Aから最も遠い点、すなわち基体の周縁部に最も近い点44bとを結ぶ最短距離Lにおける抵抗値が10Ω以上かつ1010Ω以下となるように形成されている。
この静電吸着用内部電極41では、接続部45を抵抗値が10Ω以上かつ10Ω以下の材料で形成し、かつ、円環状電極42〜44をより低抵抗の材料、例えば10Ω以下の材料で形成し、電極部の内部における2点間の距離のうち基体の中心軸Aに最も近い点42aと、中心軸Aから最も遠い点、すなわち基体の周縁部に最も近い点44bとを結ぶ最短距離Lにおける抵抗値が10Ω以上かつ1010Ω以下となるように形成することができる。
本実施形態の静電吸着用内部電極41においても、第1の実施形態の静電吸着用内部電極25と全く同様の効果を奏することができる。
Among the distances between the two points inside the electrode portion, the shortest distance connecting the point 42a closest to the central axis A of the substrate and the point furthest from the central axis A, that is, the point 44b closest to the peripheral edge of the substrate. It is formed so that the resistance value at L is 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less.
In the internal electrode 41 for electrostatic attraction, the connection portion 45 is formed of a material having a resistance value of 10 2 Ω or more and 10 9 Ω or less, and the annular electrodes 42 to 44 are made of a lower resistance material, for example, 10 Ω or less. The point 42a closest to the center axis A of the base and the point 44b farthest from the center axis A, that is, the point 44b closest to the peripheral edge of the base, of the distance between the two points inside the electrode part. It can be formed such that the resistance value at the shortest distance L to be connected is 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less.
Also in the electrostatic adsorption internal electrode 41 of the present embodiment, the same effect as the electrostatic adsorption internal electrode 25 of the first embodiment can be obtained.

[第3の実施形態]
図4は、本発明の第3の実施形態の単極型の静電チャック装置の静電吸着用内部電極が基体26を構成する支持板32上に形成された状態を示す断面図であり、本実施形態の静電吸着用内部電極51が第1の実施形態の静電吸着用内部電極25と異なる点は、1つの電極部を、基体の中心軸Aの近傍から周縁部に向かって螺旋形状に延びる1つの螺旋状電極52により構成した点である。
[Third Embodiment]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the internal electrode for electrostatic attraction of the monopolar electrostatic chuck apparatus according to the third embodiment of the present invention is formed on the support plate 32 constituting the base body 26. The electrostatic chucking internal electrode 51 of the present embodiment is different from the electrostatic chucking internal electrode 25 of the first embodiment in that one electrode portion is spiraled from the vicinity of the central axis A of the base toward the peripheral portion. This is a point constituted by one spiral electrode 52 extending in a shape.

この螺旋状電極52の内部における2点間の距離のうち、基体の中心軸Aに最も近い点52aと、この中心軸Aから最も遠い点、すなわち基体の周縁部に最も近い点52bとを結ぶ螺旋状電極52の長さ方向における抵抗値が10Ω以上かつ1010Ω以下となるように形成されている。
本実施形態の静電吸着用内部電極51においても、第1の実施形態の静電吸着用内部電極25と全く同様の効果を奏することができる。
Of the distance between the two points inside the spiral electrode 52, a point 52a closest to the central axis A of the base is connected to a point farthest from the central axis A, that is, a point 52b closest to the peripheral edge of the base. The spiral electrode 52 is formed so that the resistance value in the length direction is 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less.
The electrostatic chucking internal electrode 51 of the present embodiment can achieve the same effects as the electrostatic chucking internal electrode 25 of the first embodiment.

[第4の実施形態]
図5は、本発明の第4の実施形態の双極型の静電チャック装置の静電吸着用内部電極が基体26を構成する支持板32上に形成された状態を示す断面図であり、本実施形態の静電吸着用内部電極61が第1の実施形態の静電吸着用内部電極25と異なる点は、静電吸着用内部電極を双極型の電極構造とするために、幅広の円環状の静電吸着用内部電極を中心点を通る直線にて2分割して半円状の電極部62、63とし、一方の半円状の電極部62を正極、他方の半円状の電極部63を負極とした点である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the electrostatic attraction internal electrode of the bipolar electrostatic chuck apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is formed on the support plate 32 constituting the base body 26. The internal electrode 61 for electrostatic attraction of the embodiment is different from the internal electrode 25 for electrostatic attraction of the first embodiment, because the internal electrode for electrostatic attraction has a bipolar electrode structure, so that it has a wide annular shape. The inner electrode for electrostatic attraction is divided into two by a straight line passing through the center point to form semicircular electrode portions 62, 63, with one semicircular electrode portion 62 as the positive electrode and the other semicircular electrode portion. This is a point where 63 is a negative electrode.

これらの半円状の電極部62、63それぞれの内部における2点間の距離のうち、基体の中心軸Aに最も近い点62a(63a)と、この中心軸Aから最も遠い点、すなわち基体の周縁部に最も近い点62b(63b)とを結ぶ最短距離Lにおける抵抗値が10Ω以上かつ1010Ω以下となるように形成されている。
本実施形態の静電吸着用内部電極61においても、第1の実施形態の静電吸着用内部電極25と全く同様の効果を奏することができる。
Of the distances between the two points inside each of these semicircular electrode portions 62 and 63, a point 62a (63a) closest to the central axis A of the base and a point farthest from the central axis A, that is, the base of the base The resistance value at the shortest distance L connecting the point 62b (63b) closest to the peripheral edge portion is formed to be 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less.
The electrostatic chucking internal electrode 61 of the present embodiment can achieve the same effect as the electrostatic chucking internal electrode 25 of the first embodiment.

[第5の実施形態]
図6は、本発明の第5の実施形態の双極型の静電チャック装置の静電吸着用内部電極が基体26を構成する支持板32上に形成された状態を示す断面図であり、本実施形態の静電吸着用内部電極71が第4の実施形態の静電吸着用内部電極61と異なる点は、この静電吸着用内部電極61の半円状の電極部62、63それぞれを、さらに中心点を通る直線にて2分割、計4分割して四半円状の電極部72〜75とし、対向する一対の四半円状の電極部72、74を正極、対向する他の一対の四半円状の電極部73、75を負極とした点である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the internal electrode for electrostatic attraction of the bipolar electrostatic chuck device according to the fifth embodiment of the present invention is formed on the support plate 32 constituting the base body 26. The electrostatic adsorption internal electrode 71 of the embodiment is different from the electrostatic adsorption internal electrode 61 of the fourth embodiment in that the semicircular electrode portions 62 and 63 of the electrostatic adsorption internal electrode 61 are Further, it is divided into two by a straight line passing through the center point, and is divided into four in total to form quarter-circular electrode portions 72 to 75, and a pair of opposing quadrant-shaped electrode portions 72 and 74 are a positive electrode and another pair of opposing quadrants. This is a point where the circular electrode portions 73 and 75 are used as negative electrodes.

これらの四半円状の電極部72〜75それぞれの内部における2点間の距離のうち、基体の中心軸Aに最も近い点72a(73a〜75a)と、この中心軸Aから最も遠い点、すなわち基体の周縁部に最も近い点72b(73b〜75b)とを結ぶ最短距離Lにおける抵抗値が10Ω以上かつ1010Ω以下となるように形成されている。
本実施形態の静電吸着用内部電極71においても、第4の実施形態の静電吸着用内部電極61と全く同様の効果を奏することができる。
Of the distances between the two points inside each of these quarter-circular electrode portions 72 to 75, the point 72 a (73 a to 75 a) closest to the center axis A of the substrate and the point farthest from the center axis A, that is, It is formed such that the resistance value at the shortest distance L connecting the point 72b (73b to 75b) closest to the peripheral edge of the substrate is 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less.
Also in the electrostatic adsorption internal electrode 71 of the present embodiment, the same effect as the electrostatic adsorption internal electrode 61 of the fourth embodiment can be obtained.

[第6の実施形態]
図7は、本発明の第6の実施形態の双極型の静電チャック装置の静電吸着用内部電極が基体26を構成する支持板32上に形成された状態を示す断面図であり、本実施形態の静電吸着用内部電極81が第3の実施形態の静電吸着用内部電極51と異なる点は、この静電吸着用内部電極51を双極型の電極構造とするために、一対の電極部を、基体の中心軸A近傍から周縁部に向かって螺旋形状に延びかつ互いに嵌り合うように組み合わされた2つの螺旋状電極82、83により構成し、一方の螺旋状電極82を正極、他方の螺旋状電極83を負極とした点である。
[Sixth Embodiment]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the internal electrode for electrostatic adsorption of the bipolar electrostatic chuck device according to the sixth embodiment of the present invention is formed on the support plate 32 constituting the base body 26. The electrostatic chucking internal electrode 81 of the embodiment is different from the electrostatic chucking internal electrode 51 of the third embodiment in that the electrostatic chucking internal electrode 51 has a pair of bipolar electrodes. The electrode portion is composed of two spiral electrodes 82 and 83 which are spirally extended from the vicinity of the central axis A of the base toward the peripheral portion and are fitted together so that one spiral electrode 82 is a positive electrode, The other point is that the other spiral electrode 83 is a negative electrode.

これらの螺旋状電極82、83それぞれの内部における2点間の距離のうち、基体の中心軸Aに最も近い点82a(83a)と、この中心軸Aから最も遠い点、すなわち基体の周縁部に最も近い点82b(83b)とを結ぶ螺旋状電極82(83)の長さ方向における抵抗値が10Ω以上かつ1010Ω以下となるように形成されている。
本実施形態の静電吸着用内部電極81においても、第1の実施形態の静電吸着用内部電極25と全く同様の効果を奏することができる。
Of the distances between the two points inside each of the spiral electrodes 82 and 83, the point 82a (83a) closest to the central axis A of the substrate and the point farthest from the central axis A, that is, the peripheral edge of the substrate. The spiral electrode 82 (83) connecting the closest point 82b (83b) is formed so that the resistance value in the length direction is 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less.
Also in the internal electrode 81 for electrostatic attraction of this embodiment, the same effect as the internal electrode 25 for electrostatic attraction of the first embodiment can be obtained.

[第7の実施形態]
図8は、本発明の第7の実施形態の双極型の静電チャック装置の静電吸着用内部電極が基体26を構成する支持板32上に形成された状態を示す断面図であり、本実施形態の静電吸着用内部電極91が第4の実施形態の静電吸着用内部電極61と異なる点は、一対の電極部92、93各々を、帯状の基部94の両側に複数の円弧状の分岐部95を有するとともに、それぞれの分岐部95が互いに嵌り合うように組み合わされた構成とし、一方の電極部92を正極、他方の電極部93を負極とした点である。
[Seventh Embodiment]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which the internal electrode for electrostatic attraction of the bipolar electrostatic chuck device according to the seventh embodiment of the present invention is formed on the support plate 32 constituting the base 26. The electrostatic chucking internal electrode 91 of the embodiment is different from the electrostatic chucking internal electrode 61 of the fourth embodiment in that each of the pair of electrode portions 92 and 93 has a plurality of arc shapes on both sides of the strip-shaped base portion 94. The other branch portions 95 are combined so that the respective branch portions 95 are fitted to each other, and one electrode portion 92 is a positive electrode and the other electrode portion 93 is a negative electrode.

これらの電極部92、93それぞれの内部における2点間の距離のうち、基体の中心軸Aに最も近い点92a(93a)と、この中心軸Aから最も遠い点、すなわち基体の周縁部に最も近い点92b(93b)とを結ぶ最短距離Lにおける抵抗値が10Ω以上かつ1010Ω以下となるように形成されている。
この静電吸着用内部電極91では、円弧上の分岐部95の接続部に相当する帯状の基部94の抵抗値を10Ω以上かつ1010Ω以下とし、円弧上の分岐部95を、例えば10Ω以下の低抵抗材料で形成することができる。
本実施形態の静電吸着用内部電極91においても、第4の実施形態の静電吸着用内部電極61と全く同様の効果を奏することができる。
Of the distances between the two points inside each of these electrode portions 92 and 93, the point 92a (93a) closest to the central axis A of the substrate and the point farthest from the central axis A, that is, the peripheral portion of the substrate are the most. The resistance value at the shortest distance L connecting the close point 92b (93b) is 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less.
In the internal electrode 91 for electrostatic attraction, the resistance value of the band-shaped base portion 94 corresponding to the connection portion of the branch portion 95 on the arc is set to 10 2 Ω to 10 10 Ω, and the branch portion 95 on the arc is, for example, It can be formed of a low resistance material of 10 2 Ω or less.
Also in the electrostatic adsorption internal electrode 91 of the present embodiment, the same effect as the electrostatic adsorption internal electrode 61 of the fourth embodiment can be obtained.

[第8の実施形態]
図9は、本発明の第8の実施形態の双極型の静電チャック装置の静電吸着用内部電極が基体26を構成する支持板32上に形成された状態を示す断面図であり、本実施形態の静電吸着用内部電極101が第7の実施形態の静電吸着用内部電極91と異なる点は、一対の電極部を櫛形電極部102、103により構成し、櫛形電極部102、103各々を、円弧状の基部104の内側に互いに平行な複数の帯状の分岐部105を有する構成とし、これらの電極部102、103を分岐部105同士が交互に配置するように対向配置し、一方の電極部102を正極、他方の電極部103を負極とした点である。
[Eighth Embodiment]
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state in which the electrostatic attraction internal electrode of the bipolar electrostatic chuck apparatus according to the eighth embodiment of the present invention is formed on the support plate 32 constituting the base body 26. The electrostatic chucking internal electrode 101 of the embodiment is different from the electrostatic chucking internal electrode 91 of the seventh embodiment in that a pair of electrode portions are constituted by comb-shaped electrode portions 102 and 103, and the comb-shaped electrode portions 102 and 103 are configured. Each has a plurality of strip-like branch portions 105 parallel to each other inside the arc-shaped base portion 104, and these electrode portions 102 and 103 are arranged to face each other so that the branch portions 105 are alternately arranged. The electrode portion 102 is a positive electrode and the other electrode portion 103 is a negative electrode.

これらの櫛形電極部102、103それぞれの内部における2点間の距離のうち、基体の中心軸Aに最も近い点102a(103a)と、この中心軸Aから最も遠い点、すなわち基体の周縁部に最も近い点102b(103b)とを結ぶ最短距離Lにおける抵抗値が10Ω以上かつ1010Ω以下となるように形成されている。
本実施形態の静電吸着用内部電極101においても、第7の実施形態の静電吸着用内部電極91と全く同様の効果を奏することができる。
Of the distances between the two points inside each of the comb-shaped electrode portions 102 and 103, the point 102a (103a) closest to the central axis A of the base and the point farthest from the central axis A, that is, the peripheral edge of the base It is formed so that the resistance value at the shortest distance L connecting the nearest point 102b (103b) is 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less.
Also in the electrostatic attraction internal electrode 101 of the present embodiment, exactly the same effect as the electrostatic attraction internal electrode 91 of the seventh embodiment can be obtained.

[第9の実施形態]
図10は、本発明の第9の実施形態の単極型の静電チャック装置の静電吸着用内部電極が基体26を構成する支持板32上に形成された状態を示す断面図であり、本実施形態の静電吸着用内部電極111が第1の実施形態の静電吸着用内部電極25と異なる点は、基体の中心軸Aを中心として配置した円板状電極112により構成した点である。
[Ninth Embodiment]
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a state in which the internal electrode for electrostatic attraction of the monopolar electrostatic chuck apparatus according to the ninth embodiment of the present invention is formed on the support plate 32 constituting the base body 26. The internal electrode 111 for electrostatic attraction of the present embodiment is different from the internal electrode 25 for electrostatic attraction of the first embodiment in that the electrostatic attraction internal electrode 111 is constituted by a disc-like electrode 112 arranged around the central axis A of the base. is there.

この円板状電極112の内部における2点間の距離のうち、基体の中心軸Aに対応する点112aと、この中心軸Aから最も遠い点、すなわち基体の周縁部に最も近い点112bとを結ぶ最短距離Lにおける抵抗値が10Ω以上かつ1010Ω以下となるように形成されている。
本実施形態の静電吸着用内部電極111においても、第1の実施形態の静電吸着用内部電極25と全く同様の効果を奏することができる。
Of the distance between the two points inside the disc-shaped electrode 112, a point 112a corresponding to the central axis A of the substrate and a point farthest from the central axis A, that is, a point 112b closest to the peripheral edge of the substrate It is formed such that the resistance value at the shortest distance L to be connected is 10 2 Ω or more and 10 10 Ω or less.
Also in the internal electrode 111 for electrostatic attraction of this embodiment, the same effect as the internal electrode 25 for electrostatic attraction of the first embodiment can be obtained.

本発明の第1の実施形態の静電チャック装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electrostatic chuck apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の静電吸着用内部電極が基体を構成する支持板上に形成された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the internal electrode for electrostatic attraction of the 1st Embodiment of this invention was formed on the support plate which comprises a base | substrate. 本発明の第2の実施形態の静電吸着用内部電極が基体を構成する支持板上に形成された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the internal electrode for electrostatic attraction of the 2nd Embodiment of this invention was formed on the support plate which comprises a base | substrate. 本発明の第3の実施形態の静電吸着用内部電極が基体を構成する支持板上に形成された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the internal electrode for electrostatic attraction of the 3rd Embodiment of this invention was formed on the support plate which comprises a base | substrate. 本発明の第4の実施形態の静電吸着用内部電極が基体を構成する支持板上に形成された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the internal electrode for electrostatic attraction of the 4th Embodiment of this invention was formed on the support plate which comprises a base | substrate. 本発明の第5の実施形態の静電吸着用内部電極が基体を構成する支持板上に形成された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state by which the internal electrode for electrostatic attraction of the 5th Embodiment of this invention was formed on the support plate which comprises a base | substrate. 本発明の第6の実施形態の静電吸着用内部電極が基体を構成する支持板上に形成された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the internal electrode for electrostatic attraction of the 6th Embodiment of this invention was formed on the support plate which comprises a base | substrate. 本発明の第7の実施形態の静電吸着用内部電極が基体を構成する支持板上に形成された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the internal electrode for electrostatic attraction of the 7th Embodiment of this invention was formed on the support plate which comprises a base | substrate. 本発明の第8の実施形態の静電吸着用内部電極が基体を構成する支持板上に形成された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the internal electrode for electrostatic attraction of the 8th Embodiment of this invention was formed on the support plate which comprises a base | substrate. 本発明の第9の実施形態の静電吸着用内部電極が基体を構成する支持板上に形成された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the internal electrode for electrostatic attraction of the 9th Embodiment of this invention was formed on the support plate which comprises a base | substrate. 従来の静電チャック装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional electrostatic chuck apparatus. 従来の静電チャック装置の他の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the conventional electrostatic chuck apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

21 静電チャック装置
22 静電チャック部
23 金属ベース部
24 誘電体板
25 静電吸着用内部電極
26 基体
27 給電用端子
28 流路
31 載置板
31a 上面
32 支持板
33 絶縁材層
35 凹部
36 絶縁性の接着・接合剤層
37 給電用端子挿入孔
38 碍子
39 冷却ガス導入孔
41 静電吸着用内部電極
42〜44 円環状電極
42a、44b 点
45 接続部
46 開口
51 静電吸着用内部電極
52 螺旋状電極
52a、52b 点
61 静電吸着用内部電極
62、63 電極部
62a、63a、62b、63b 点
71 静電吸着用内部電極
72〜75 電極部
72a〜75a、72b〜75b 点
81 静電吸着用内部電極
82、83 螺旋状電極
82a、83a、82b、83b 点
91 静電吸着用内部電極
92、93 電極部
92a、93a、92b、93b 点
94 基部
95 分岐部
101 静電吸着用内部電極
102、103 櫛形電極部
102a、103a、102b、103b 点
104 基部
105 分岐部
111 静電吸着用内部電極
112 円板状電極
112a、112b 点
A 中心軸
L 最短距離
W 板状試料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Electrostatic chuck apparatus 22 Electrostatic chuck part 23 Metal base part 24 Dielectric board 25 Electrostatic adsorption internal electrode 26 Base 27 Power supply terminal 28 Flow path 31 Mounting plate 31a Upper surface 32 Support plate 33 Insulating material layer 35 Concave part 36 Insulating adhesive / bonding agent layer 37 Power supply terminal insertion hole 38 Insulator 39 Cooling gas introduction hole 41 Electrostatic adsorption internal electrode 42 to 44 Annular electrode 42a, 44b Point 45 Connection portion 46 Opening 51 Electrostatic adsorption internal electrode 52 Helical electrodes 52a, 52b Point 61 Electrostatic adsorption internal electrode 62, 63 Electrode part 62a, 63a, 62b, 63b Point 71 Electrostatic adsorption internal electrode 72-75 Electrode part 72a-75a, 72b-75b Point 81 Static Electroadsorption internal electrode 82, 83 Spiral electrode 82a, 83a, 82b, 83b Point 91 Electrostatic adsorption internal electrode 92, 93 electrode 92a, 93a, 92b, 93b Point 94 Base 95 Branch 101 Electrostatic adsorption internal electrode 102, 103 Comb electrode 102a, 103a, 102b, 103b Point 104 Base 105 Branch 111 Electrostatic adsorption internal electrode 112 Disc shape Electrode 112a, 112b Point A Center axis L Shortest distance W Plate specimen

Claims (1)

一主面を板状試料を載置する載置面とするとともに静電吸着用内部電極を内蔵した基体と、この静電吸着用内部電極に直流電圧を印加する給電用端子とを備えた静電チャック部と、
この静電チャック部の基体の他の主面に固定されて一体化され、高周波発生用電極となる金属ベース部とを備え、
前記静電吸着用内部電極は1つ以上の電極部からなり、
この電極部の内部における2点間の距離のうち、前記基体の中心軸に対応する点または該中心軸に最も近い点と、前記中心軸に最も遠い点とを結ぶ抵抗値は10Ω以上かつ1010Ω以下であることを特徴とする静電チャック装置。
A static surface having a main surface as a mounting surface on which a plate-like sample is placed and a built-in electrostatic adsorption internal electrode, and a power supply terminal for applying a DC voltage to the electrostatic adsorption internal electrode. An electric chuck,
It is fixed to and integrated with the other main surface of the base of the electrostatic chuck portion, and includes a metal base portion that serves as a high-frequency generating electrode.
The internal electrode for electrostatic adsorption is composed of one or more electrode portions,
Of the distance between two points inside the electrode portion, a resistance value connecting a point corresponding to the central axis of the substrate or a point closest to the central axis and a point farthest from the central axis is 10 2 Ω or more And an electrostatic chuck device characterized by being 10 10 Ω or less.
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