(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】P2024138918
(43)【公開日】2024-10-09
(54)【発明の名称】静電チャック
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20241002BHJP
H01L 21/205 20060101ALI20241002BHJP
H01L 21/31 20060101ALI20241002BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20241002BHJP
H02N 13/00 20060101ALI20241002BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 R
H01L21/205
H01L21/31 C
H01L21/302 101G
H02N13/00 D
【審査請求】有
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023049640
(22)【出願日】2023-03-27
(71)【出願人】
【識別番号】000010087
【氏名又は名称】ＴＯＴＯ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100140486
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100121843
【弁理士】
【氏名又は名称】村井 賢郎
(74)【代理人】
【識別番号】100170058
【弁理士】
【氏名又は名称】津田 拓真
(72)【発明者】
【氏名】櫻井 亮輔
(72)【発明者】
【氏名】佐野 啓祐
(72)【発明者】
【氏名】池口 雅文
(72)【発明者】
【氏名】白石 純
(72)【発明者】
【氏名】板倉 郁夫
(72)【発明者】
【氏名】籾山 大
【テーマコード（参考）】
5F004
5F045
5F131
【Ｆターム（参考）】
5F004AA01
5F004BB18
5F004BB22
5F004BB25
5F004BB29
5F004BD04
5F045AA08
5F045AF03
5F045EJ03
5F045EM05
5F045EM07
5F045EM09
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5F131BA04
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5F131DA33
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5F131EA03
5F131EB11
5F131EB14
5F131EB15
5F131EB16
5F131EB17
5F131EB18
5F131EB54
5F131EB78
5F131EB79
5F131EB81
5F131EB82
5F131EB84
(57)【要約】
【課題】貫通穴を通じた絶縁破壊の発生を抑制することのできる静電チャック、を提供する。
【解決手段】静電チャック１０は、貫通穴１５１が形成された誘電体基板１００と、誘電体基板１００の内部に埋め込まれたＲＦ電極１４０と、を備える。ＲＦ電極１４０には、貫通穴１５１と同心であり且つ貫通穴１５１を包含する円形の開口１４１が形成されている。開口１４１の半径Ｒ２と、貫通穴１５１の半径Ｒ０との差ΔＲは１．６ｍｍ以上である。
【選択図】図２
【解決手段】静電チャック１０は、貫通穴１５１が形成された誘電体基板１００と、誘電体基板１００の内部に埋め込まれたＲＦ電極１４０と、を備える。ＲＦ電極１４０には、貫通穴１５１と同心であり且つ貫通穴１５１を包含する円形の開口１４１が形成されている。開口１４１の半径Ｒ２と、貫通穴１５１の半径Ｒ０との差ΔＲは１．６ｍｍ以上である。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被吸着物が載置される載置面を有し、当該載置面に対し垂直に貫通穴が形成された誘電体基板と、
前記誘電体基板の内部に埋め込まれたＲＦ電極と、を備え、
前記ＲＦ電極には、前記貫通穴と同心であり且つ前記貫通穴を包含する円形の開口が形成されており、
前記開口の半径と、前記貫通穴のうち最も前記載置面側の部分における半径と、の差が１．６ｍｍ以上であることを特徴とする静電チャック。
前記誘電体基板の内部に埋め込まれたＲＦ電極と、を備え、
前記ＲＦ電極には、前記貫通穴と同心であり且つ前記貫通穴を包含する円形の開口が形成されており、
前記開口の半径と、前記貫通穴のうち最も前記載置面側の部分における半径と、の差が１．６ｍｍ以上であることを特徴とする静電チャック。
【請求項2】
前記開口の半径と、前記貫通穴のうち最も前記載置面側の部分における半径と、の差が５．４ｍｍ以下であ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】
前記貫通穴がガス供給用の穴であ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は静電チャックに関する。
【背景技術】
【0002】
例えばＣＶＤ装置等の半導体製造装置には、処理の対象となるシリコンウェハ等の基板を吸着し保持するための装置として、静電チャックが設けられる。静電チャックは、吸着電極が設けられた誘電体基板を備える。吸着電極に電圧が印加されると静電力が生じ、誘電体基板上に載置された基板が吸着され保持される。
【0003】
下記特許文献１に記載されているように、誘電体基板には、半導体製造装置においてプラズマを発生させるための一対の対向電極のうちの１つ、であるＲＦ電極が内蔵されることもある。この場合、誘電体基板には、吸着電極とＲＦ電極の両方が内蔵される。
【0004】
また、誘電体基板には、載置面を垂直に貫く貫通穴が形成されることが多い。このような貫通穴は、例えば、誘電体基板と基板との間にヘリウム等の不活性ガスを供給すること、等を目的として形成されるものである。貫通穴の内面においてＲＦ電極が露出することの無いように、ＲＦ電極には、上面視で貫通穴と重なる部分に円形の開口が形成される。当該開口は、貫通穴と同心であり且つ貫通穴を包含するように形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１１－１１９６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
基板の処理中においては、吸着電極は高電位となる一方で、ＲＦ電極は所定の低い電位（例えば、誘電体基板を支持するベースプレートと同じ接地電位）に保たれる。このとき、貫通穴においては、吸着電極からＲＦ電極の開口の縁に向かって、強い電界が生じる。このような電界の方向は貫通穴の伸びる方向と概ね同じであるから、貫通穴を通じた経路で絶縁破壊が起こってしまう可能性がある。
【0007】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、貫通穴を通じた絶縁破壊の発生を抑制することのできる静電チャック、を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明に係る静電チャックは、被吸着物が載置される載置面を有し、当該載置面に対し垂直に貫通穴が形成された誘電体基板と、誘電体基板の内部に埋め込まれたＲＦ電極と、を備える。ＲＦ電極には、貫通穴と同心であり且つ貫通穴を包含する円形の開口が形成されており、開口の半径と、貫通穴のうち最も載置面側の部分における半径と、の差が１．６ｍｍ以上である。
【0009】
このような構成の静電チャックでは、ＲＦ電極に形成された開口の縁が、貫通穴の内面から１．６ｍｍ以上遠い位置にある。貫通穴においては、高電位の部分から開口の縁に向かう電界のうち、貫通穴の伸びる方向に沿った成分が小さくなる。これにより、貫通穴を通じて絶縁破壊が生じる可能性を従来よりも低く抑えることができる。尚、上記の「高電位の部分」とは、例えば、誘電体基板に埋め込まれた吸着電極である。
【0010】
また、本発明に係る静電チャックでは、開口の半径と、貫通穴のうち最も載置面側の部分における半径と、の差が５．４ｍｍ以下であることも好ましい。開口の半径を大きくするほど、開口の縁は貫通穴の内面から遠ざかるので、貫通穴を通じた絶縁破壊の生じる可能性は低くなる。ただし、開口の半径を大きくし過ぎると、ＲＦ電極よりも載置面側で高電位となっている部分（例えば吸着電極）の周りの電界が、開口を通じて他の部分にも影響を与えてしまい、当該部分で絶縁破壊を生じさせてしまう可能性がある。本発明者らが実験等により確認したところによれば、開口の半径と、貫通穴のうち最も載置面側の部分における半径と、の差を５．４ｍｍ以下とすれば、このような絶縁破壊の発生を防止できるという知見が得られている。
【0011】
また、本発明に係る静電チャックでは、貫通穴がガス供給用の穴であることも好ましい。貫通穴がガス供給用の穴である場合には、貫通穴の内側の圧力は、絶縁破壊が比較的生じやすい圧力域となる。このような場合には、上記のような本発明を適用することの効果が特に大きい。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、貫通穴を通じた絶縁破壊の発生を抑制することのできる静電チャック、を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本実施形態に係る静電チャックの構成を模式的に示す断面図である。
【図3】ＲＦ電極等の形状と絶縁破壊の生じやすさとの関係について説明するための図である。
【図4】ＲＦ電極等の形状と絶縁破壊の生じやすさとの関係について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【0015】
本実施形態に係る静電チャック１０は、例えばＣＶＤ成膜装置のような不図示の半導体製造装置の内部において、処理対象となる基板Ｗを静電力によって吸着し保持するものである。基板Ｗは、例えばシリコンウェハである。静電チャック１０は、半導体製造装置以外の装置に用いられてもよい。
【0016】
図１には、基板Ｗを吸着保持した状態の静電チャック１０の構成が、模式的な断面図として示されている。静電チャック１０は、誘電体基板１００と、ベースプレート２００と、接合層３００と、を備える。
【0017】
誘電体基板１００は、セラミック焼結体からなる略円盤状の部材である。誘電体基板１００は、例えば高純度の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を含むが、他の材料を含んでもよい。誘電体基板１００におけるセラミックスの純度や種類、添加物等は、半導体製造装置において誘電体基板１００に求められる耐プラズマ性等を考慮して、適宜設定することができる。
【0018】
誘電体基板１００のうち図１における上方側の面１１０は、被吸着物である基板Ｗが載置される「載置面」となっている。また、誘電体基板１００のうち図１における下方側の面１２０は、後述の接合層３００を介してベースプレート２００に接合される「被接合面」となっている。面１１０に対し垂直な方向に沿って、面１１０側から静電チャック１０を見た場合の視点のことを、以下では「上面視」のようにも表記する。
【0019】
誘電体基板１００の内部には吸着電極１３０が埋め込まれている。吸着電極１３０は、例えばタングステン等の金属材料により形成された薄い平板状の層であり、面１１０に対し平行となるように配置されている。吸着電極１３０の材料としては、タングステンの他、モリブデン、白金、パラジウム等を用いてもよい。給電路１３を介して外部から吸着電極１３０に電圧が印加されると、面１１０と基板Ｗとの間に静電力が生じ、これにより基板Ｗが吸着保持される。吸着電極１３０は、所謂「単極」の電極として本実施形態のように１つだけ設けられていてもよいが、所謂「双極」の電極として２つ設けられていてもよい。
【0020】
図１においては、給電路１３の全体が簡略化して描かれている。給電路１３のうち誘電体基板１００の内部の部分は、例えば、導電体の充填された細長いビア（穴）として構成されており、その下端には不図示の電極端子が設けられている。給電路１３のうちベースプレート２００を貫いている部分は、上記の電極端子に一端が接続された導電性の金属部材（例えばバスバー）である。ベースプレート２００には、当該金属を挿通するための不図示の貫通穴が形成されている。当該貫通穴の内面と給電路１３との間には、例えば円筒状の絶縁部材が設けられていてもよい。
【0021】
誘電体基板１００の内部には、上記の吸着電極１３０に加えて、ＲＦ電極１４０も埋め込まれている。ＲＦ電極１４０は、半導体製造装置においてプラズマを発生させるための一対の対向電極のうちの１つ、として設けられている。対向電極のうちのもう一つは、半導体製造装置において静電チャック１０よりも上方側となる位置に設けられる。これらの対向電極の間に高周波の交流電圧が印加されると、基板Ｗの上方側においてプラズマが発生し、基板Ｗに対する成膜やエッチング等の処理に供される。
【0022】
ＲＦ電極１４０は、吸着電極１３０と同様に、例えばタングステン等の金属材料により形成された薄い平板状の層である。ＲＦ電極１４０の材料としては、タングステンの他、モリブデン、白金、パラジウム等を用いてもよい。ＲＦ電極１４０は、吸着電極１３０よりも面１２０側となる位置に埋め込まれている。換言すれば、吸着電極１３０は、ＲＦ電極１４０よりも面１１０側となる位置に埋め込まれている。ＲＦ電極１４０は、吸着電極１３０と同様に、面１１０や吸着電極１３０に対して平行となるように配置されている。ＲＦ電極１４０は、上面視において略円形の単一の電極である。
【0023】
ＲＦ電極１４０のうち、上面視で給電路１３と重なる分には、開口１４３が形成されている。開口１４３を形成しておくことにより、給電路１３とＲＦ電極１４０との間の絶縁が確保されている。
【0024】
図１に示されるように、ＲＦ電極１４０には給電路１４が接続されている。給電路１４は、ＲＦ電極１４０ともう一方の対向電極との間に高周波の交流電圧を印加する際に、ＲＦ電極１４０の電位をベースプレート２００の電位と一致させるために設けられた電路である。図１においては、給電路１４の全体が簡略化して描かれている。給電路１４は、例えば、一端がＲＦ電極１４０に繋がっており、他端が面１２０から下方に向けて突出するように形成された電極端子として構成される。給電路１４のうち上記のように突出している部分は、ベースプレート２００の面１２０に形成された不図示の凹部に埋め込まれており、ベースプレート２００の金属部分に対して繋がっている。
【0025】
誘電体基板１００と基板Ｗとの間には空間ＳＰが形成されている。半導体製造装置において成膜等の処理が行われる際には、空間ＳＰには、後述のガス穴１５０を介して外部から温度調整用のヘリウムガスが供給される。誘電体基板１００と基板Ｗとの間にヘリウムガスを介在させることで、両者間の熱抵抗が調整され、これにより基板Ｗの温度が適温に保たれる。尚、空間ＳＰに供給される温度調整用のガスは、ヘリウムとは異なる種類のガスであってもよい。
【0026】
吸着面である面１１０上にはシールリング１１１やドット１１２が設けられており、空間ＳＰはこれらの周囲に形成されている。
【0027】
シールリング１１１は、最外周となる位置において空間ＳＰを区画する壁である。シールリング１１１の上端は面１１０の一部となっており、基板Ｗに当接する。尚、空間ＳＰを分割するように複数のシールリング１１１が設けられていてもよい。このような構成とすることで、それぞれの空間ＳＰにおけるヘリウムガスの圧力を個別に調整し、処理中における基板Ｗの表面温度分布を均一に近づけることが可能となる。
【0028】
図１等において符号「１１６」が付されている部分は、空間ＳＰの底面である。以下では、当該部分のことを「底面１１６」とも称する。シールリング１１１は、次に述べるドット１１２と共に、面１１０の一部を底面１１６の位置まで掘り下げた結果として形成されている。
【0029】
ドット１１２は、底面１１６から突出する円形の突起である。ドット１１２は複数設けられており、誘電体基板１００の吸着面において略均等に分散配置されている。それぞれのドット１１２の上端は、面１１０の一部となっており、基板Ｗに当接する。このようなドット１１２を複数設けておくことで、基板Ｗの撓みが抑制される。
【0030】
空間ＳＰの底面１１６には、溝１１３が形成されている。溝１１３は、底面１１６から更に面１２０側へと後退させるように形成された溝である。溝１１３は、ガス穴１５０から供給されるヘリウムガスを、空間ＳＰ内に素早く拡散させ、空間ＳＰ内の圧力分布を短時間のうちに略均一とすることを目的として形成されている。
【0031】
誘電体基板１００には、面１２０から面１１０側に向かって垂直に伸びるガス穴１５０が形成されており、当該ガス穴１５０が、図２に示される貫通穴１５１を介して空間ＳＰに繋がっている。ガス穴１５０は複数個形成されているが、図１においてはそのうちの１つのみが図示されている。
【0032】
ベースプレート２００は、誘電体基板１００を支持する略円盤状の部材である。ベースプレート２００は、例えばアルミニウムのような金属により形成されている。ベースプレート２００のうち、図１における上方側の面２１０は、接合層３００を介して誘電体基板１００に接合される「被接合面」となっている。
【0033】
ベースプレート２００のうち、図１における下方側の面２２０を除く表面の略全体には、絶縁膜２３０が形成されている。絶縁膜２３０は、例えばアルミナのような絶縁性の材料からなる膜であり、例えば溶射によって形成されている。先に述べた面２１０は、その全体が絶縁膜２３０上の面となっている。尚、ベースプレート２００のうち絶縁膜２３０が形成されている範囲は、図１の例とは異なる範囲であってもよい。例えば、被接合面である面２１０の範囲のみに絶縁膜２３０が形成されていてもよい。
【0034】
ベースプレート２００の内部には、冷媒を流すための冷媒流路２７０が形成されている。半導体製造装置において成膜等の処理が行われる際には、外部から冷媒が冷媒流路２７０に供給され、これによりベースプレート２００が冷却される。処理中において基板Ｗで生じた熱は、空間ＳＰのヘリウムガス、誘電体基板１００、及びベースプレート２００を介して冷媒へと伝えられ、冷媒と共に外部へと排出される。
【0035】
ベースプレート２００には、面２１０から面２２０側に向かって垂直に伸びるガス穴２５０が形成されている。ガス穴２５０は、上面視において誘電体基板１００のガス穴１５０と重なる位置、のそれぞれに形成されており、接合層３００に設けられた貫通穴を介してガス穴１５０に連通されている。ガス穴２５０は、誘電体基板１００のガス穴１５０と共に、空間ＳＰに向けてヘリウムガスを供給するための経路の一部となっている。
【0036】
尚、ガス穴２５０は、本実施形態のように全体が直線状に伸びるように形成されていてもよいが、面２２０に向かう途中で屈曲するように形成されていてもよい。また、面２１０側の複数のガス穴２５０を、ベースプレート２００の内部において少数の流路に集約した上で、当該流路を面２２０側まで伸ばすような構成としてもよい。
【0037】
接合層３００は、誘電体基板１００とベースプレート２００との間に設けられた層であって、両者を接合している。接合層３００は、絶縁性の材料からなる接着材を硬化させたものである。このような接着剤としては、例えばシリコーン系の接着剤を用いることができる。
【0038】
ガス穴１５０の上端部やその近傍部分の具体的な構成について説明する。図２には、当該部分の構成が模式的な断面図として示されている。同図に示されるように、ガス穴１５０は、溝１１３の直下となる位置において、面１２０から溝１１３に向かって伸びるように形成されているのであるが、溝１１３の底面までは到達していない。ガス穴１５０と空間ＳＰとの間は貫通穴１５１によって連通されている。
【0039】
貫通穴１５１は、ガス穴１５０の上端から溝１１３の底面まで、直線状に伸びるように形成された円形の貫通穴である。貫通穴１５１の半径は、ガス穴１５０の半径よりも小さい。また、貫通穴１５１の中心軸ＡＸは、ガス穴１５０の中心軸と一致している。つまり、貫通穴１５１は、面１１０に対し垂直な方向に伸びている。ガス穴１５０を通ったヘリウムガスは、貫通穴１５１から空間ＳＰへと供給される。貫通穴１５１は、貫通穴であるガス穴１５０のうち最も面１１０側の部分、すなわち、ガスの出口部分ということもできる。
【0040】
上記のように、ガス穴１５０のうちガスの出口部分の半径を小さくしておくことで、ガス穴１５０を通じた絶縁破壊の発生を生じにくくすることができる。このような態様に換えて、ガス穴１５０が、そのまま溝１１３の底面まで伸びているような態様であってもよい。
【0041】
図２に示されるように、ガス穴１５０の内部には、多孔質プラグ１５５が配置されている。多孔質プラグ１５５は、通気性を有する多孔質部材により形成された略円柱形状の部材である。多孔質プラグ１５５の上端と、ガス穴１５０の上端との間には、空間ＰＮが形成されている。多孔質プラグ１５５の配置によって、基板Ｗとベースプレート２００との間における絶縁破壊の発生を、更に生じにくくすることができる。これと同様に、ガス穴２５０のうち接合層３００の近傍となる部分にも、絶縁破壊を防止するための多孔質プラグが配置されていてもよい。
【0042】
吸着電極１３０のうち、上面視で貫通穴１５１やガス穴１５０と重なる部分には、開口１３１が形成されている。上面視において、開口１３１は円形の開口であり、その中心は中心軸ＡＸの上にある。また、開口１３１の半径Ｒ１は貫通穴１５１の半径Ｒ０よりも大きい。つまり、開口１３１は、上面視において貫通穴１５１と同心であり、且つ貫通穴１５１を包含する円形の開口となっている。尚、貫通穴１５１の半径Ｒ０は、例えば０．１５ｍｍもしくはそれ以下である。
【0043】
ＲＦ電極１４０のうち、上面視で貫通穴１５１やガス穴１５０と重なる部分には、開口１４１が形成されている。上面視において、開口１４１は円形の開口であり、その中心は中心軸ＡＸの上にある。また、開口１４１の半径Ｒ２は貫通穴１５１の半径Ｒ０よりも大きい。つまり、開口１４１は、上面視において貫通穴１５１と同心であり、且つ貫通穴１５１を包含する円形の開口となっている。本実施形態では、開口１４１の半径Ｒ２が開口１３１の半径Ｒ１よりも大きい。
【0044】
開口１３１や開口１４１が形成されていることで、貫通穴１５１の内面において、吸着電極１３０やＲＦ電極１４０が露出してしまうことが防止されている。
【0045】
本実施形態では、開口１４１の半径Ｒ２が、貫通穴１５１の半径Ｒ０に比べて十分に大きくなっており、半径Ｒ２と半径Ｒ０との差（ΔＲ）が１．６ｍｍ以上確保されている。
【0046】
このような構成としたことの理由について説明する。図３（Ｂ）には、比較例に係る静電チャックのうち、図２と対応する部分の構成が示されている。この比較例では、開口１３１の半径Ｒ１と、開口１４１の半径Ｒ２とが互いに同一（図２の半径Ｒ１と同程度）となっている。その結果、上記のΔＲは１．６ｍｍよりも小さくなっており、概ね１．０ｍｍ程度である。
【0047】
基板Ｗの処理中においては、吸着電極１３０は高電位となる一方で、ＲＦ電極１４０は所定の低い電位（ベースプレート２００と同じ電位であって、例えば接地電位）に保たれる。図３（Ｂ）に示される各矢印は、開口１４１や開口１３１の縁近傍における電気力線を模式的に表している。図３（Ｂ）では、それぞれの電気力線は、開口１３１の縁から開口１４１の縁に向かって伸びている。尚、開口１３１の大きさによっては、開口１４１の縁に向かう電気力線は、処理中の基板Ｗから伸びている場合もある。
【0048】
この比較例のように、開口１４１の縁が貫通穴１５１に近く、ΔＲが１．６ｍｍよりも小さくなっている場合には、貫通穴１５１における電界の方向（つまり、上記電気力線の方向）は、貫通穴１５１の伸びる方向と概ね同じになる。このため、この比較例の構成においては、貫通穴１５１を通じた経路で絶縁破壊が起こってしまう可能性がある。
【0049】
そこで、本実施形態に係る静電チャック１０では上記のように、ΔＲが１．６ｍｍ以上確保されるよう、開口１４１の半径Ｒ２を大きくすることで、上記のような絶縁破壊を防止している。
【0050】
図３（Ａ）では、図２と同じ本実施形態の断面に、図３（Ｂ）と同様に電気力線を示す矢印を表してある。本実施形態では、開口１４１の半径Ｒ２を大きくしたことで、開口１４１の縁が貫通穴１５１から遠ざかっている。その結果、貫通穴１５１においては、高電位の部分から開口１４１の縁に向かう電界のうち、貫通穴１５１の伸びる方向に沿った成分が小さくなる。「高電位の部分」とは、例えば吸着電極１３０であるが、処理中の基板Ｗである場合もある。
【0051】
図３（Ａ）の本実施形態においては、開口１４１に向かう電界のうち、貫通穴１５１の伸びる方向に沿った成分が小さくなるので、貫通穴１５１を通じて絶縁破壊が生じる可能性を従来よりも低く抑えることが可能となっている。
【0052】
本発明者らが実験等により確認したところによれば、ΔＲを１．６ｍｍ以上確保しておけば、貫通穴１５１を通じた絶縁破壊の発生を十分に防止できるという知見が得られている。
【0053】
尚、ΔＲを１．６ｍｍ以上としたことによる上記の効果は、半径Ｒ２と半径Ｒ１とが互いに同一の場合でも、ある程度奏することが確認されている。つまり、半径Ｒ２だけでなく半径Ｒ１をも大きくした場合であっても、貫通穴１５１を通じた絶縁破壊の発生を防止することができる。ただし、吸着電極１３０の開口１３１を大きくし過ぎると、吸着力が不足して、基板Ｗの保持が十分には行われなくなってしまう恐れがある。このため、本実施形態のように、ＲＦ電極１４０の開口１４１のみを大きくすることが好ましい。
【0054】
開口１４１の半径Ｒ２を大きくするほど、すなわち、ΔＲを大きくするほど、貫通穴１５１において絶縁破壊が生じる可能性は低くなる。図４（Ｂ）には、半径Ｒ２を極端に大きくした場合の比較例が示されている。図４（Ａ）は、図３（Ａ）と同じ本実施形態を表している。
【0055】
図４（Ｂ）の比較例のように、半径Ｒ２やΔＲを大きくし過ぎた場合には、高電位となっている部分（この例では吸着電極１３０）から伸びる電気力線の一部が、開口１４１を通じて下方側の部分にまで影響を与えてしまうことがある。例えば、図４（Ｂ）において矢印ＡＲ１で示される電気力線は、ＲＦ電極１４０によって遮蔽されることなく、接合層３００の近傍部分にも電位差を生じさせる。その結果、接合層３００に形成された貫通穴の内面（図４（Ｂ）において符号「３０１」が付されている部分）に沿った絶縁破壊を生じさせてしまう可能性がある。
【0056】
本発明者らが実験等により確認したところによれば、ΔＲを５．４ｍｍ以下とすれば、このような絶縁破壊の発生を十分に防止できるという知見が得られている。このため、半径Ｒ２を大きくし過ぎることなく、半径Ｒ０＋５．４ｍｍ以下としておくことが好ましい。
【0057】
半径Ｒ２は、１．７５ｍｍ以上であり且つ５．３５ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。また、本実施形態のように、半径Ｒ２を半径Ｒ１よりも大きくする場合には、半径Ｒ２と半径Ｒ１との差を２．７ｍｍ以下とすることが好ましい。
【0058】
以上のような開口１４１や開口１３１は、誘電体基板１００のうち、貫通穴１５１とは別の目的で設けられた貫通穴と上面視で重なる位置に形成してもよい。例えば、誘電体基板１００には、半導体製造装置に設けられた不図示のリフトピンを挿通するためのリフトピン穴、が形成されることもある。上面視でリフトピン穴と重なる位置のそれぞれに、本実施形態と同様の開口１４１や開口１３１を形成しても、以上で説明したものと同様の効果を奏することができる。
【0059】
ただし、ガス供給用の穴である貫通穴１５１においては、その内側の圧力は、絶縁破壊が比較的生じやすい圧力域となる傾向がある。このため、貫通穴１５１の位置においては、上記のような開口１４１や開口１３１の形状を適用することの効果が特に大きい。
【0060】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【0061】
Ｗ：基板
１０：静電チャック
１００：誘電体基板
１１０：面
１４０：ＲＦ電極
１４１：開口
１５１：貫通穴
１０：静電チャック
１００：誘電体基板
１１０：面
１４０：ＲＦ電極
１４１：開口
１５１：貫通穴
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【手続補正書】
【提出日】2024-02-06
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被吸着物が載置される載置面を有し、当該載置面に対し垂直に貫通穴が形成された誘電体基板と、
前記誘電体基板の内部に埋め込まれた吸着電極と、
前記吸着電極とは異なる位置において、前記誘電体基板の内部に埋め込まれたＲＦ電極と、を備え、
前記ＲＦ電極には、前記貫通穴と同心であり且つ前記貫通穴を包含する円形の開口が形成されており、
前記開口の半径と、前記貫通穴のうち最も前記載置面側の部分における半径と、の差が１．６ｍｍ以上であることを特徴とする静電チャック。
前記誘電体基板の内部に埋め込まれた吸着電極と、
前記吸着電極とは異なる位置において、前記誘電体基板の内部に埋め込まれたＲＦ電極と、を備え、
前記ＲＦ電極には、前記貫通穴と同心であり且つ前記貫通穴を包含する円形の開口が形成されており、
前記開口の半径と、前記貫通穴のうち最も前記載置面側の部分における半径と、の差が１．６ｍｍ以上であることを特徴とする静電チャック。
【請求項2】
前記開口の半径と、前記貫通穴のうち最も前記載置面側の部分における半径と、の差が５．４ｍｍ以下であ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】
前記貫通穴がガス供給用の穴であ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。