[发明专利]静电夹盘和基板温度调节固定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种静电夹盘和基板温度调节固定装置，尤其涉及一种用于对放置在基体上的吸附对象进行吸附的静电夹盘和基板温度调节固定装置。

背景技术

过去，用于制造诸如IC或LSI之类半导体单元的涂覆装置(例如CVD装置、PVD装置等)或等离子刻蚀装置具有用于在真空处理室内以高精度保持基板的台。例如提出了一种具有静电夹盘的基板温度调节固定装置作为这样的台。

基板温度调节固定装置通过使用静电夹盘在吸附状态下保持基板并将在吸附状态下保持的基板的温度控制到预定温度。该静电夹盘的例子包括库伦力静电夹盘和约翰逊-拉别克力静电夹盘。在库伦力静电夹盘中，施加电压所引起的吸附力非常好。但是需要施加高电压，并且当静电夹盘与基板之间的接触面积不大时无法获得足够的吸附力。在约翰逊-拉别克力静电夹盘中，必须对基板通过电流，但即使在静电夹盘与基板之间的接触面积很小的情况下也能得到足够吸附力。

图1是简单示出根据传统技术的基板温度调节固定装置100的俯视图。图2是简单示出根据传统技术的基板温度调节固定装置100沿图1中的线A-A截取的横截面示图。如图1和图2所示，基板温度调节固定装置100包括静电夹盘101、粘合层105和基板106。静电夹盘101是具有基体102和静电电极103的库伦力静电夹盘。基体102通过粘合层105固定到基板106上。基体102由陶瓷形成。

基体102上表面102a的外边缘部分配备了与俯视图中的环形突出部分对应的外圆周密封环102b。在俯视图中外圆周密封环102b以内，在俯视图中以点阵图案分布了多个圆柱突出部分102c。外圆周密封环102b与多个突出部分102c的上表面的高度h₁相同，高度h₁可以是例如在20到40μm的范围内。每个突出部分102c的上表面的直径φ₁可以是例如在1.0到2.0mm的范围内。

静电电极103是薄膜静电电极并嵌入到基体102中。静电电极103连接到在基板温度调节固定装置100外部提供的DC电源(未示出)上，并且当施加了预定电压时在吸附状态下将基板(未示出)之类的吸附对象保持在外圆周密封环102b和多个突出部分102c的上表面上。吸附保持力随着施加到静电电极103的电压变大而变强。

基板106用来支撑静电夹盘101。基板106配备了加热器(未示出)和水路104，从而控制基体102的温度。当施加电压时加热器(未示出)被加热，并通过粘合层105对基体102加热。

水路104包括形成于基板106下表面106b中的冷却水引入部分104a和冷却水排出部分104b。冷却水引入部分104a和冷却水排出部分104b与配备在基板温度调节固定装置100外部的冷却水控制装置(未示出)相连。冷却水控制装置(未示出)从冷却水引入部分104a将冷却水引入水路104，并从冷却水排出部分104b将冷却水排出。通过使冷却水循环来冷却基板106，使得通过粘合层105冷却基体102。

气路108穿过基体102、粘合层105和基板106而形成。气路108包括形成于基板106的下表面106b中的多个气体导入部分108a和形成于基体102的上表面102a中的多个气体排出部分108b。多个气体导入部分108a连接到配备在基板温度调节固定装置100外部的压力控制装置(未示出)。该气压控制装置(未示出)能在一定范围内(例如0到50托)改变惰性气体的压力以及从气体导入部分108a将惰性气体引入气路108。

图3是简单示出根据传统技术的基板温度调节固定装置100在吸附状态下保持基板107时的状态的横截面图。在该图中，与图1和图2相同的部件标注了相同的参考数字，并省略其描述。在图3中，参考数字107代表基板，参考数字109代表向其中充填了惰性气体的充气部分。如图3所示，基板107被保持在基体102的多个突出部分102c和外圆周密封环102b的上表面上。基板107的温度由加热器(未示出)或嵌入基板106的水路104来控制。

气压控制装置(未示出)从多个气体导入部分108a将惰性气体引入气路108。当引入的惰性气体从气体排出部分108b排出并充填到与形成于基板107和基体102上表面102a之间的空间对应的充气部分109中时，基体102与基板107之间的导热性提高。外圆周密封环102b用来防止充气部分109中充填的惰性气体泄漏到充气部分109的外部。