静电卡盘装置制造方法及图纸

技术编号:7905550 阅读:165 留言:0更新日期:2012-10-23 20:34
本发明专利技术提供一种静电卡盘装置,其特征在于,具有:静电卡盘部,将一个主面作为放置板状试料的放置面,并且内置有静电吸附用内部电极;和温度调整用基底部,将静电卡盘部调整为所需的温度,在上述静电卡盘部的与上述放置面相反侧的主面上,经由粘接材料粘接加热部件,上述温度调整用基底部的上述静电卡盘部侧的面的整体或一部分由片状或薄膜状的绝缘材料被覆,粘接有加热部件的上述静电卡盘部、和由片状或薄膜状的绝缘材料被覆的上述温度调整用基底部,经由使液状粘接剂硬化而成的绝缘性的有机类粘接剂层而被粘接一体化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种静电卡盘装置,进一步具体而言,涉及下述静电卡盘装置适于在通过静电力吸附固定半导体晶圆等板状试料时使用,在半导体制造工艺中的物理气相沉积法(PVD)、化学气相沉积法(CVD)下的成膜处理、等离子体蚀刻等蚀刻处理、曝光处理等各种步骤中,均可提高放置板状试料的放置面中的面内温度的均匀性,并可提高加热部件的耐电压性。本申请基于2010年I月29日在日本申请的特愿2010-018210号及2010年9月28日在日本申请的特愿2010-216823号主张优先权,在此援引其内容。
技术介绍
近年来,在半导体制造工艺中,随着元件的高集成化、高性能化,要求进一步提高细微加工技术。在该半导体制造工艺中,蚀刻技术是细微加工技术的重要技术之一,近年 来,蚀刻技术中,可进行高效且大面积的细微加工的等离子体蚀刻技术成为主流。上述等离子体蚀刻技术是干式蚀刻技术的一种,具体而言是如下技术在作为加工对象的固体材料上通过抗蚀剂形成掩模图案,在将固体材料支撑于真空中的状态下,将反应性气体导入到真空中,并向该反应性气体施加高频的电场,由此加速的电子与气体分子冲撞而成为等离子体状态,使由该等离子体产生的基团(自由基)和离子与固体材料反应,作为反应生成物去除,从而在固体材料上形成细微图案。另一方面,作为通过等离子体的作用使原料气体化合、并将获得的化合物沉积在基板上的薄膜沉积技术之一,包括等离子体CVD法。该方法是下述成膜方法通过向含有原料分子的气体施加高频的电场而使之等离子体放电,通过由该等离子体放电而加速的电子使原料分子分解,并使获得的化合物沉积。在低温下仅通过热激发不会发生的反应,因在等离子体中系统内的气体相互撞击、被激活而成为自由基,所以也成为可能。在等离子体蚀刻装置、等离子体CVD装置等使用了等离子体的半导体制造装置中,以往,作为将晶圆简单地安装、固定到试料台并且将晶圆维持在所需温度的装置,使用静电卡盘装置。然而,在现有的等离子体蚀刻装置中,若被静电卡盘装置固定的晶圆照射等离子体,则晶圆的表面温度上升。因此,为了抑制晶圆的表面温度的上升,使水等冷却介质循环于静电卡盘装置的温度调整用基底部,从下侧冷却晶圆,但此时,在晶圆面内产生温度分布。例如,在晶圆的中心部温度变高,在边缘部温度变低。并且,因等离子体蚀刻装置的构造、方式的不同等,在晶圆的面内温度分布中产生差异。因此,提出了在静电卡盘部和温度调整用基底部之间安装有加热部件的附带加热功能的静电卡盘装置的方案(专利文献I)。该附带加热功能的静电卡盘装置能够在晶圆内局部制造温度分布,因此可对应膜沉积速度、等离子体蚀刻速度来设定晶圆的面内温度分布,从而可高效进行晶圆上的图案形成等局部的膜形成、局部的等离子体蚀刻。作为在静电卡盘装置安装加热器的方法,包括以下方法等在陶瓷制的静电卡盘中内置加热器的方法;在静电卡盘的吸附面的内侧、即陶瓷板状体的背面通过丝网印刷法以预定图案涂布加热器材料并使其加热硬化,从而安装加热器的方法;或者在上述陶瓷板状体的背面粘贴金属箔、片状导电材料,从而安装加热器的方法。并且,通过使用有机类粘接剂将内置或安装有加热器的静电卡盘部及温度调整用基底部粘接一体化,而获得附带加热功能的静电卡盘装置。现有技术文献专利文献专利文献I JP特开2008-300491号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在通过上述现有的方法一在静电卡盘的吸附面的内侧、即陶瓷板状体的背面通过丝网印刷法以预定图案涂布加热器材料并使其加热硬化,从而安装加热器的方法;或者在上述陶瓷板状体的背面粘贴金属箔、片状导电材料,从而安装加热器的方法——而获得的附带加热功能的静电卡盘装置中,存在以下的问题在使用有机类粘接剂将静电卡盘部和温度调整用基底部粘接一体化时,若在有机类粘接剂层中产生称为气孔(pore)的细微空孔、或者在有机类粘接剂层和静电卡盘部及温度调整用基底部之间产生称为涂膜凹陷的未粘接部分,则当向加热器施加电压时,静电卡盘部和温度调整用基底部会导通(短路不良),从而产生绝缘破坏。并且,通过有机类粘接剂层的厚度确保绝缘性时,存在以下问题难以使该有机类粘接剂层的厚度变薄,并且在有机类粘接剂层的厚度上产生不均,所以无法使静电卡盘部的放置晶圆的面的面内温度充分均匀。在使用金属箔、片状导电材料的附带加热功能的静电卡盘装置中,在作为加热器图案粘贴有金属箔、片状导电材料的部分和没有加热器图案的部分产生阶梯差,仅通过片状粘接材料与冷却基底粘接时,无法覆盖加热器的凹凸,存在粘接层中易产生空孔等问题。并且,在使用具有热塑性的片状粘接材料时,在有加热器的部分和无加热器的部分的边界也产生空孔,存在放电及剥离的危险,并且存在加热器和冷却基底间的传热不均造成静电卡盘的面内温度分布的控制性下降的问题。本专利技术鉴于以上情况,其目的在于提供一种静电卡盘装置,可防止静电卡盘部和温度调整用基底部之间的绝缘破坏,并且提高耐电压性,进而,提高静电卡盘部的板状试料的放置面的面内温度的均匀性,并且在静电卡盘部和温度调整用基底部之间更加均匀地施加电压,从而可提高静电卡盘部上设置的加热部件的耐电压性。 用于解决问题的手段本专利技术人等为解决上述问题进行锐意研究,结果发现若在静电卡盘部的与放置面相反侧的主面上,经由粘接材料粘接厚度薄的加热部件,将温度调整用基底部的静电卡盘部侧的面的整体或一部分用片状或薄膜状的绝缘材料被覆,将该静电卡盘部和温度调整用基底部经由使液状粘接剂硬化而成的绝缘性的有机类粘接剂层而粘接一体化,则可防止静电卡盘部和温度调整用基底部之间的绝缘破坏,并且可提高耐电压性,进一步,可提高静电卡盘部的放置面的面内温度的均匀性,也可提高加热部件的耐电压性,从而完成了本专利技术。即,本专利技术的第一方式是一种静电卡盘装置,其特征在于,具有静电卡盘部,将一个主面作为放置板状试料的放置面,并且内置有静电吸附用内部电极;和温度调整用基底部,将静电卡盘部调整为所需的温度,在上述静电卡盘部的与上述放置面相反侧的主面上,经由粘接材料粘接加热部件,上述温度调整用基底部的上述静电卡盘部侧的面的整体或一部分由片状或薄膜状的绝缘材料被覆,粘接有加热部件的上述静电卡盘部、和由片状或薄膜状的绝缘材料被覆的上述温度调整用基底部,经由使液状粘接剂硬化而成的绝缘性的有机类粘接剂层而被粘接一体化。在该静电卡盘装置中,将静电卡盘部和温度调整用基底部经由使液状粘接剂硬化而成的绝缘性的有机类粘接剂层而粘接一体化,从而,绝缘性的有机类粘接剂层良好地维持静电卡盘部和温度调整用基底部之间的绝缘。这样一来,无需担心在静电卡盘部和温度 调整用基底部之间产生导通(短路不良),结果也无需担忧在静电卡盘部和温度调整用基底部之间产生绝缘破坏,它们之间的耐电压性提高。并且,在静电卡盘部的与放置面相反侧的主面上,经由粘接材料粘接加热部件,并且将温度调整用基底部的静电卡盘部侧的面的整体或一部分用片状或薄膜状的绝缘材料被覆,从而使静电卡盘部和加热部件的间隔、及加热部件和温度调整用基底部的间隔保持一定,提高静电卡盘部的放置面中的面内温度的均匀性,并且提高该加热部件和温度调整用基底部的耐电压性。进一步,通过在粘接了加热部件的静电卡盘部和温度调整用基底部之间介入绝缘性的有机类粘接剂层,在使放置的板状试料急速升降温的情况下本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:小坂井守石村和典佐藤隆早原龙二渡边刚志森谷义明古内圭
申请(专利权)人:住友大阪水泥股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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