特開 2015-222748 静電チャック及び半導体・液晶製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-222748(P2015-222748A)

(43)【公開日】2015年12月10日

(54)【発明の名称】静電チャック及び半導体・液晶製造装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20151113BHJP

   H02N 13/00 20060101ALI20151113BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 R

   H02N13/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-105877(P2014-105877)

(22)【出願日】2014年5月22日

(71)【出願人】

【識別番号】000190688

【氏名又は名称】新光電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091672

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 啓三

(72)【発明者】

【氏名】片山 善文

(72)【発明者】

【氏名】川合 治郎

【テーマコード（参考）】

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F131AA02

5F131AA03

5F131AA32

5F131BA19

5F131CA02

5F131CA07

5F131CA09

5F131CA68

5F131DA02

5F131DA33

5F131DA42

5F131EA03

5F131EA13

5F131EB16

5F131EB17

5F131EB27

5F131EB78

5F131EB79

5F131EB81

(57)【要約】

【課題】静電チャックにおいて、給電端子と載置台の電極との接続の信頼性を向上させること。
【解決手段】貫通孔１２を備えたベースプレート１０と、ベースプレート１０の上に配置され、貫通孔１２に対応する位置に電極Ｅを備えた載置台３０と、ベースプレート１０の貫通孔内の上方に配置された第１筒状絶縁部品４０と、第１筒状絶縁部品４０の上に配置された第２筒状絶縁部品５０と、第１筒状絶縁部品４０の下に配置され、第１筒状絶縁部品４０の内径よりも小さい内径を有する第３筒状絶縁部品６０と、貫通孔１２に配置されたコネクタ７０と、コネクタ７０に備えられ、内部に弾性体７６ａを有する筒状部材７６と、コネクタ７０に備えられ、弾性体７６ａに接続された給電端子Ｔとを有し、コネクタ７０の筒状部材７６が第３筒状絶縁部品６０で固定された状態で、給電端子Ｔが載置台３０の電極Ｅに当接していることを含む。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

貫通孔を備えたベースプレートと、
前記ベースプレートの上に配置され、前記貫通孔に対応する位置に電極を備えた載置台と、
前記ベースプレートの貫通孔内の上方に配置された第１筒状絶縁部品と、
前記第１筒状絶縁部品の上に配置された第２筒状絶縁部品と、
前記第１筒状絶縁部品の下に配置され、第１筒状絶縁部品の内径よりも小さい内径を有する第３筒状絶縁部品と、
前記貫通孔に配置されたコネクタと、
前記コネクタに備えられ、内部に弾性体を有する筒状部材と、
前記コネクタに備えられ、前記弾性体に接続された給電端子とを有し、
前記コネクタの筒状部材が前記第３筒状絶縁部品で固定された状態で、前記給電端子が前記載置台の電極に当接していることを特徴とする静電チャック。

【請求項2】

前記静電チャックは、ヒータを備えていることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。

【請求項3】

前記載置台の電極は、前記載置台の凹部の底面に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の静電チャック。

【請求項4】

前記第１筒状絶縁部品と前記第３筒状絶縁部品とは、一体的に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の静電チャック。

【請求項5】

前記給電端子の外径は前記筒状部材の外径よりも小さく設定され、前記給電端子と前記第２筒状絶縁部品の内壁との間に隙間が存在することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の静電チャック。

【請求項6】

チャンバと、
前記チャンバに取り付けられた静電チャックとを備え、
前記静電チャックは、
貫通孔を備えたベースプレートと、
前記ベースプレートの上に配置され、前記貫通孔に対応する位置に電極を備えた載置台と、
前記ベースプレートの貫通孔内の上方に配置された第１筒状絶縁部品と、
前記第１筒状絶縁部品の上に配置された第２筒状絶縁部品と、
前記第１筒状絶縁部品の下に配置され、第１筒状絶縁部品の内径よりも小さい内径を有する第３筒状絶縁部品と、
前記貫通孔に配置されたコネクタと、
前記コネクタに備えられ、内部に弾性体を有する筒状部材と、
前記コネクタに備えられ、前記弾性体に接続された給電端子とを有し、
前記コネクタの筒状部材が前記第３筒状絶縁部品で固定された状態で、前記給電端子が前記載置台の電極に当接していることを特徴とする半導体・液晶製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウェハなどを吸着する機構に使用される静電チャック及びそれを備えた半導体・液晶製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体ウェハプロセスなどで使用されるドライエッチング装置などの半導体製造装置では、ウェハ処理時のウェハ温度を制御するためにウェハを静電吸着して載置する静電チャックが設けられている。

【0003】

静電チャックには、ヒータで加熱した状態で使用する高温タイプのセラミックスチャックがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２００２−５１７０９３号公報

【特許文献2】特開２０１３−２２９４６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

後述する予備的事項の欄で説明するように、静電チャックが加熱されると、載置台が凸状に反るため、給電端子と載置台の接続電極と間に隙間が生じて電圧を印加できなくなることがある。

【0006】

静電チャック及びそれを備えた半導体・液晶製造装置において、給電端子と載置台の電極との接続の信頼性を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

以下の開示の一観点によれば、貫通孔を備えたベースプレートと、前記ベースプレートの上に配置され、前記貫通孔に対応する位置に電極を備えた載置台と、前記ベースプレートの貫通孔内の上方に配置された第１筒状絶縁部品と、前記第１筒状絶縁部品の上に配置された第２筒状絶縁部品と、前記第１筒状絶縁部品の下に配置され、第１筒状絶縁部品の内径よりも小さい内径を有する第３筒状絶縁部品と、前記貫通孔に配置されたコネクタと、前記コネクタに備えられ、内部に弾性体を有する筒状部材と、前記コネクタに備えられ、前記弾性体に接続された給電端子とを有し、前記コネクタの筒状部材が前記第３筒状絶縁部品で固定された状態で、前記給電端子が前記載置台の電極に当接している静電チャックが提供される。

【0008】

また、その開示の他の観点によれば、貫通孔を備えたベースプレートと、前記ベースプレートの上に配置され、前記貫通孔に対応する位置に電極を備えた載置台と、前記ベースプレートの貫通孔内の上方に配置された第１筒状絶縁部品と、前記第１筒状絶縁部品の上に配置された第２筒状絶縁部品と、前記第１筒状絶縁部品の下に配置され、第１筒状絶縁部品の内径よりも小さい内径を有する第３筒状絶縁部品と、前記貫通孔に配置されたコネクタと、前記コネクタに備えられ、内部に弾性体を有する筒状部材と、前記コネクタに備えられ、前記弾性体に連結された給電端子とを有し、前記コネクタの筒状部材が前記第３筒状絶縁部品で固定された状態で、前記給電端子が前記載置台の電極に当接していること半導体・液晶製造装置が提供される。

【発明の効果】

【0009】

以下の開示によれば、静電チャックでは、弾性体を有する筒状部材に連結された給電端子を備えたコネクタをベースプレートの貫通孔から挿通させて、給電端子を載置台の電極に接続している。このとき、給電端子が連結された筒状部材が筒状絶縁部品で固定される。

【0010】

これにより、給電端子が横方向に傾いて絶縁部品の内壁に接触して引っ掛かることが防止される。従って、静電チャックが加熱されて載置台が凸状に反るとしても、給電端子を信頼性よく載置台の電極に当接させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は予備的事項に係る静電チャックの給電部の様子を示す部分断面図である。

【図2】図２は図１の静電チャックの問題点を説明するための部分断面図（その１）である。

【図3】図３は図１の静電チャックの問題点を説明するための部分断面図（その２）である。

【図4】図４は実施形態の静電チャックを示す断面図である。

【図5】図５は実施形態の静電チャックを加熱して使用する様子を示す断面図である。

【図6】図６は実施形態の静電チャックの各部品の寸法の一例を説明するための部分断面図である。

【図7】図７は実施形態の変形例の静電チャックを示す断面図である。

【図8】図８は実施形態の静電チャックを備えた半導体・液晶製造装置の一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。

【0013】

実施形態を説明する前に、基礎となる予備的事項について説明する。予備的事項に記載の静電チャックは、本発明の静電チャックの基礎となるものであり、公知技術ではない。

【0014】

静電チャックには、ヒータで加熱した状態で使用する高温タイプのものがある。図１には、高温タイプの静電チャックの給電部の様子が部分的に示されている。

【0015】

図１に示すように、静電チャックは、ベースプレート１００を備え、ベースプレート１００には貫通孔１２０が形成されている。ベースプレート１００の上には第１接着層２００によってヒータ３００が接着されている。

【0016】

第１接着層２００には、ベースプレート１００の貫通孔１２０に対応する位置に開口部２００ａが設けられている。また、ヒータ３００には、第１接着層２００の開口部２００ａの上に開口部３００ａが設けられている。

【0017】

さらに、ヒータ３００の上に第２接着層２２０によって載置台４００が接着されている。

【0018】

載置台４００には、ヒータ３００の開口部３００ａに対応する位置に凹部４２０が形成されている。載置台４００は凹部４２０の底面に接続電極Ｅを備えており、接続電極Ｅは載置台４００の内部に形成された静電電極（不図示）に接続されている。

【0019】

また、ヒータ３００の開口部３００ａからベースプレートの１００の貫通孔１２０の内壁に、第１筒状絶縁部品５００が配置されている。第１筒状絶縁部品５００は、内側に突出するリング状の突出部５２０を備えている。

【0020】

また、第１筒状絶縁部品５００の突出部５２０の上に第２筒状絶縁部品６００が配置されている。第２筒状絶縁部品６００の内径は、第１筒状絶縁部品５００の突出部５２０の内径とほぼ同一に設定されている。

【0021】

さらに、ベースプレート１００の貫通孔１２０から載置台４００の凹部４２０に給電端子Ｔを備えたコネクタ７００が挿通され、載置台４００の接続電極Ｅに給電端子Ｔが当接している。給電端子Ｔはコネクタ７００内のばね（不図示）に連結されており、ばねの弾性力によって接続電極Ｅを押圧している。

【0022】

このようにして、コネクタ７００の給電端子Ｔが載置台４００の接続電極Ｅに当接することで、給電端子Ｔから接続電極Ｅに接続された静電電極（不図示）に電圧が印加される。

【0023】

図１では、コネクタ７００の給電端子Ｔは、第２筒状絶縁部品６００の内壁に接触せずに、第２筒状絶縁部品６００内の中央に配置されている。

【0024】

しかし、図２に示すように、場合によっては、コネクタ７００の給電端子Ｔが第２筒状絶縁部品６００の内壁に接触した状態で、載置台４００の接続電極Ｅに当接することがある。

【0025】

コネクタ７００の下端側はベースプレート１００の貫通孔１２０にねじ止めされて固定されるが、給電端子Ｔは第２筒状絶縁部品６００の内部でフリーな状態となって挿通される。このため、各部材の製造公差により給電端子Ｔが第２筒状絶縁部品６００の内壁に接触することがある。

【0026】

図３には、図２の状態の静電チャックにおいて、ヒータ３００をＯＮにして載置台４００を１２０℃程度の温度で加熱した状態が示されている。このとき、セラミックスからなる載置台４００は加熱によって凸状に反るため、載置台４００の接続電極Ｅも上側に移動する。

【0027】

またこのとき、本来であれば、コネクタ７００の給電端子Ｔはばねに連結されているため、給電端子７６０は弾性力によって接続電極Ｅの移動に追随して接続電極Ｅに当接したままの状態となるはずである。

【0028】

しかし、コネクタ７００の給電端子Ｔが第２筒状絶縁部品６００の内壁に接触すると、給電端子Ｔが第２筒状絶縁部品６００の内壁に引っ掛かった状態となりやすい。第２筒状絶縁部品６００は樹脂が成型されて形成され、内壁が平滑面ではなくざらざらした凹凸面となっているためである。

【0029】

このため、コネクタ７００の給電端子Ｔは接続電極Ｅの移動に追随できずに、第２筒状絶縁部品６００の内壁に留まった状態となり、給電端子Ｔの先端面と接続電極Ｅとの間に隙間が生じてしまう。

【0030】

このような状態でコネクタ７００の給電端子Ｔに電圧を印加すると、給電端子Ｔと接続電極Ｅとの間で放電が発生し、接続電極Ｅに正常に電圧を印加できなくなるため、静電チャックとして機能しなくなる。

【0031】

以下に説明する実施形態の静電チャックは、前述した不具合を解消することができる。

【0032】

（実施の形態）
図４は実施形態の静電チャックを示す断面図である。図４に示すように、実施形態の静電チャック１は、アルミニウムなどの金属からなるベースプレート１０を備えている。ベースプレート１０は厚み方向に貫通する貫通孔１２を備えている。

【0033】

ベースプレート１０の上には第１接着層１４によってヒータ２０が接着されて配置されている。第１接着層１４には、ベースプレート１０の貫通孔１２に対応する位置に開口部１４ａが設けられている。また、ヒータ２０には、第１接着層１４の開口部１４ａの上にそれよりも小さい径の開口部２０ａが設けられている。

【0034】

さらに、ヒータ２０の上に第２接着層１６によって載置台３０が接着されて配置されている。載置台３０は、例えば、酸化アルミニウムを主成分とするセラミックスから形成される。載置台３０は、ヒータ２０の開口部２０ａに対応する位置に凹部３２を備えている。第２接着層１６は載置台３０の下面から凹部３２の側面にまで形成されている。

【0035】

第１接着層１４及び第２接着層１６の好適な一例としては、シリコーン樹脂系の接着剤が使用される。

【0036】

さらに、載置台３０は、凹部３２の底面に接続電極Ｅを備えており、接続電極Ｅは載置台３０の内部に形成された静電電極３４にビア導体ＶＣを介して接続されている。このように、載置台３０は、ベースプレート１０の貫通孔１２に対応する位置に接続電極Ｅを備えている。

【0037】

載置台３０を作成する方法としては、グリーンシートの表面や貫通孔に接続電極Ｅ、ビア導体ＶＣ及び静電電極３４となるタングステンペーストを形成しておき、複数のグリーンシートを積層し、焼成することによって形成される。

【0038】

なお、図４の例では、ヒータ２０と載置台３０とを別部材として配置しているが、載置台３０の中にヒータ２０が内蔵されるようにしてもよい。

【0039】

ベースプレート１０の貫通孔１２の内壁の上端側からヒータ２０の開口部２０ａの内壁に第１筒状絶縁部品４０が配置されている。第１筒状絶縁部品４０は、上から順に、上側筒状部４２、内側に突出するリング状の第１突出部４４及び下側筒状部４６を有する。上側筒状部４２はその外面がヒータ２０の開口部２０ａの内壁に接触して配置されている。

【0040】

また、第１突出部４４及び下側筒状部４６はそれらの外面が第１接着層１４の開口部１４ａの内壁からベースプレート１０の貫通孔１２の内壁に接触して配置されている。

【0041】

第１突出部４４の内径は上側筒状部４２の内径より小さく設定されている。また、下側筒状部４６の内径は、上側筒状部４２の内径よりも大きく設定されている。

【0042】

第１筒状絶縁部品４０は、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂から形成される。

【0043】

第１筒状絶縁部品４０の第１突出部４４の上面に第２筒状絶縁部品５０が配置されている。第２筒状絶縁部品５０は高さ方向の全体にわたって同じ内径を有する。また、第２筒状絶縁部品５０の内径は第１筒状絶縁部品４０の第１突出部４４の内径とほぼ同一に設定されている。

【0044】

第２筒状絶縁部品５０は、例えば、ポリエーテルイミド樹脂（ウルテム樹脂）から形成される。

【0045】

さらに、第１筒状絶縁部品４０の下に第３筒状絶縁部品６０が配置されている。第３筒状絶縁部品６０は、内側に突出するリング状の第２突出部６２を上端側に備え、その下側に下側筒状部６４を備えている。

【0046】

そして、第３筒状絶縁部品６０の第２突出部６２の上面が第１筒状絶縁部品４０の第１突出部４４の下面に接触して配置されている。また、第３筒状絶縁部品６０の第２突出部６２の外面が第１筒状絶縁部品４０の下側筒状部４６の内壁に接触して配置されている。

【0047】

さらに、第３筒状絶縁部品６０の下側筒状部６４の外面がベースプレート１０の貫通孔１２の内壁に接触して配置されている。

【0048】

第３筒状絶縁部品６０の第２突出部６２の内径は、第１筒状絶縁部品４０の第１突出部４４の内径よりも小さく設定されている。また、第３筒状絶縁部品６０の下側筒状部６４の内径は、第１筒状絶縁部品４０の上側筒状部４２の内径とほぼ同一に設定されている。第３筒状絶縁部品６０は、第１筒状絶縁部品４０と同じ樹脂材料から形成される。

【0049】

そして、ベースプレート１０の貫通孔１２から載置台３０の凹部３２にコネクタ７０が挿通されて配置されている。コネクタ７０では、絶縁筒体７２の中にホルダ７４が挿入されている。

【0050】

ホルダ７４は、内部にばねなどの弾性体７６ａを有する筒状部材７６を備えている。そして、ホルダ７４の筒状部材７６内の弾性体７６ａに給電端子Ｔが接続されている。給電端子Ｔは弾性体７６ａの作用によって上下方向に弾性力を有する。給電端子Ｔの外径は筒状部材７６の外径よりも小さく設定されている。

【0051】

ベースプレート１０の貫通孔１２の下端部の側面にはねじ山Ｓが刻まれている。また、コネクタ７０の下端部の外面にもねじ山Ｓが刻まれている。そして、ベースプレート１０の貫通孔１２の下端部にコネクタ７０の下端部がねじ止めされている。

【0052】

コネクタ７０の筒状部材７６の先端部が第３筒状絶縁部品６０の第２突出部６２の内壁に固定されている。この状態で、コネクタ７０の給電端子Ｔが第１筒状絶縁部品４０の第１突出部４４及び第２筒状絶縁部品５０の内部に挿通され、給電端子Ｔの先端面が載置台３０の接続電極Ｅに当接している。

【0053】

このようにして、コネクタ７０の給電端子Ｔから載置台３０の接続電極Ｅに電圧が供給され、ビア導体ＶＣを介して静電電極３４に電圧が印加される。

【0054】

以上により、実施形態の静電チャック１が構築されている。実施形態の静電チャック１では、予備的事項で説明した静電チャックと比較して、第１筒状絶縁部品４０の下に第３筒状絶縁部品６０をさらに設けている。

【0055】

これにより、第３筒状絶縁部品６０の第２突出部６２によってコネクタ７０の筒状部材７６の先端部が固定される。このとき、筒状部材７６の先端に連結された給電端子Ｔの外径は第２筒状絶縁部品５０の内径よりも小さいため、給電端子Ｔと第２筒状絶縁部品５０の内壁との間に十分な隙間が存在する。

【0056】

このように、コネクタ７０の給電端子Ｔを第１筒状絶縁部品４０及び第２筒状絶縁部品５０の内部に挿通させる際に、コネクタ７０の筒状部材７６の先端部を第３筒状絶縁部品６０の第２突出部６２にはめ込んで固定するようにしている。

【0057】

このため、コネクタ７０の筒状部材７６の先端に連結された給電端子Ｔは斜め方向にずれることなく、上側の垂直方向に向かって挿通される。よって、コネクタ７０の給電端子Ｔが第２筒状絶縁部品５０の内壁に接触するおそれがなくなる。

【0058】

図５には、図４の本実施形態の静電チャックにおいて、ヒータ２０をＯＮにして載置台３０を１２０℃程度の温度で加熱した状態が示されている。このとき、セラミックスからなる載置台３０は加熱によって凸状に反るため、載置台３０の接続電極Ｅも上側に移動する。

【0059】

本実施形態では、前述したように、コネクタ７０の給電端子Ｔは第２筒状絶縁部品５０の内壁に接触することなく、フリーな状態となっている。このため、載置台３０の反りによって接続電極Ｅが上側に移動するとしても、コネクタ７０の給電端子Ｔは弾性体７６ａに連結されているため、その弾性力によって接続電極Ｅの移動に追随して接続電極Ｅに当接したままの状態となる。

【0060】

これにより、静電チャック１を加熱して使用する際に、コネクタ７０の給電端子Ｔと載置台３０の接続電極Ｅとの間に隙間が生じることが防止される。よって、給電端子Ｔから載置台３０の接続電極Ｅを介して内部の静電電極３４に安定して電圧を印加することができる。

【0061】

載置台３０の静電電極３４にプラス（＋）電圧が印加されると、静電電極３４がプラス（＋）電荷に帯電し、シリコンウェハなどの被吸着体にマイナス（−）電荷が誘起される。これにより、被吸着体がクーロン力によって載置台３０に吸着する。

【0062】

以下に、図６を参照しながら、コネクタ７０、及び第１〜第３筒状絶縁部品４０，５０，６０の各部位の寸法の好適な一例を挙げる。

【0063】

第３筒状絶縁部品６０の第２突出部６２の内径Ａ：１．８５ｍｍ±０．０２ｍｍ
コネクタ７０の筒状部材７６の外径Ｂ：１．８ｍｍ±０．０２ｍｍ
コネクタ７０の給電端子Ｔの外径：０．７５９ｍｍ
第１筒状絶縁部品４０の上側筒部４２の内径Ｃ：１．９６５ｍｍ±０．０５ｍｍ
第２筒状絶縁部５０の外径Ｄ：１．９ｍｍ
第２筒状絶縁部５０の内径Ｅ：０．９２ｍｍ
コネクタ７０、及び第１〜第３筒状絶縁部品４０，５０，６０の各部位を以上のような寸法に設定することにより、各部材の製造公差を考慮してもコネクタ７０の給電端子Ｔが第２筒状絶縁部品５０の内壁に接触しない構造とすることができる。

【0064】

図７には、実施形態の変形例の静電チャック１ａが示されている。図７の変形例の静電チャック１ａのように、図４の静電チャック１において、第１筒状絶縁部品４０と第３筒状絶縁部品６０を樹脂成型により一体的に形成して一体型の第１筒状絶縁部品４０ａとしてもよい。

【0065】

一体型の第１筒状絶縁部品４０ａは、厚み方向の中央部に、第１突出部４４ａとその下に配置された第２突出部６２ａとを備える。そして、図４と同様に、第２突出部６２ａの内径は第１突出部４４ａの内径よりも小さく設定される。

【0066】

図７の変形例の静電チャック１ａは、図４の静電チャック１と同様な効果を奏する。

【0067】

なお、前述した形態では、好適な例として、ヒータ２０を備えた静電チャック１，１ａについて説明したが、ヒータを備えていない静電チャックを採用してもよい。この形態においても、同様に、第１筒状絶縁部品４０はベースプレート１０の貫通孔１２内の上方に配置される。

【0068】

また、第１筒状絶縁部品４０と第３筒状絶縁部材６０との形状は各種の筒形状を採用することができる。第３筒状絶縁部材６０の最小の内径が第１筒状絶縁部品４０の最小の内径より小さく設定すればよい。

【0069】

ヒータを備えていない場合であっても、各種のプラズマプロセスにおいて、静電チャックの温度が上昇するため、同様な効果を奏する。

【0070】

次に、前述した実施形態の静電チャック１，１ａを備えた半導体・液晶製造装置について説明する。本実施形態の静電チャック１は、半導体デバイスや液晶ディスプレイの製造プロセスで使用される各種の半導体・液晶製造装置に適用することができる。

【0071】

以下の説明では、実施形態の静電チャック１を備えたドライエッチング装置を例に挙げて説明する。図８は実施形態のドライエッチング装置を示す断面図である。図８に示すように、ドライエッチング装置２として平行平板型ＲＩＥ装置が例示されている。

【0072】

ドライエッチング装置２はチャンバ８０を備え、チャンバ８０の下側に下部電極９０が配置されている。下部電極９０の表面側には前述した実施形態の静電チャック１が取り付けられており、静電チャック１の上に半導体ウェハ５が載置される。静電チャック１の周囲には保護用の石英リング８２が配置されている。

【0073】

下部電極９０及び静電チャック１にはＲＦ電力を印加するための高周波電源８４が接続されている。高周波電源８４にはＲＦ電力の出力のマッチングをとるためのＲＦマッチャ（不図示）が接続されている。

【0074】

チャンバ８０の上側には下部電極９０の対向電極となる上部電極９２が配置されており、上部電極９２は接地されている。上部電極９２にはガス導入管９４が連結されており、所定のエッチングガスがチャンバ８０内に導入される。

【0075】

チャンバ８０の下部には排気管９６が接続され、排気管９６の末端には真空ポンプが取り付けられている。これにより、エッチングにより生成した反応生成物などが排気管９６を通して外部の排ガス処理装置に排気されるようになっている。

【0076】

チャンバ８０の近傍の排気管９６にはＡＰＣバルブ９８（自動圧力コントロールバルブ）が設けられており、チャンバ８０内が設定圧力になるようにＡＰＣバルブ９８の開度が自動調整される。

【0077】

本実施形態のドライエッチング装置２では、静電チャック１はヒータ２０（図４）によって１２０℃程度に加熱されており、その上に半導体ウェハ５が搬送されて載置される。

【0078】

そして、静電チャック１の静電電極３４（図４）に所定の電圧を印加することにより、半導体ウェハ５を静電チャック１に吸着させる。これにより、半導体ウェハ５が１２０℃程度の温度で加熱された状態となる。

【0079】

その後に、ガス導入管９４から塩素系やフッ素系などのハロゲンガスがチャンバ８０に導入され、チャンバ８０内がＡＰＣバルブ９８の機能によって所定の圧力に設定される。そして、高周波電源８４から下部電極９０及び静電チャック１にＲＦ電力が印加されることにより、チャンバ８０内にプラズマが生成される。

【0080】

静電チャック１にＲＦ電力を印加することにより静電チャック１側に負のセルフバイアスが形成され、その結果プラズマ中の正イオンが静電チャック１側に加速される。これに基づいて、半導体ウェハ５に形成された被エッチング層が１２０℃以上の高温雰囲気で異方性エッチングされてパターン化される。

【0081】

高温エッチングが適用される被エッチング層としては、銅（Ｃｕ）層などがある。銅の塩化物は揮発性が低いため、高温にすることで揮発しやすくなり、エッチングが容易に進むようになる。

【0082】

前述したように、本実施形態の静電チャック１では、１２０℃程度に加熱されてセラミックスから形成される載置台３０が凸状に反るとしても、給電端子Ｔは載置台３０の接続電極Ｅに追随して当接した状態を確保することができる。

【0083】

これにより、静電チャック１を加熱して使用する場合であっても、載置台３０の静電電極３４に電圧を安定して印加させることができるため、半導体ウェハ５を信頼性よく吸着させることができる。

【0084】

図８では、本実施形態の静電チャック１をドライエッチング装置に適用したが、プラズマＣＶＤ装置又はスパッタ装置などの半導体デバイス及び液晶ディスプレイの製造プロセスで使用される各種の半導体・液晶製造装置に適用してもよい。

【符号の説明】

【0085】

１，１ａ…静電チャック、２…ドライエッチング装置、５…半導体ウェハ、１０…ベースプレート、１２…貫通孔、１４…第１接着層、１４ａ，１６ａ，２０ａ…開口部、１６…第２接着層、２０…ヒータ、３０…載置台、３２…凹部、３４…静電電極、４０，４０ａ…第１筒状絶縁部品、４２…上側筒状部、４４，４４ａ…第１突出部、４６，６４…下側筒状部、５０…第２筒状絶縁部品、６０…第３筒状絶縁部品、６２，６２ａ…第２突出部、７０…コネクタ、７２…絶縁筒体、７４…ホルダ、７６ａ…弾性体、７６…筒状部材、８０…チャンバ、８２…石英リング、８４…高周波電源、９０…下部電極、９２…上部電極、９４…ガス導入管、９６…排気管、９８…ＡＰＣバルブ、Ｅ…接続電極、Ｔ…給電端子、ＶＣ…ビア導体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】