JP2002009141A - Vacuum treatment apparatus having electrostatic attraction mechanism and operation control method for electrostatic attraction mechanism - Google Patents

Vacuum treatment apparatus having electrostatic attraction mechanism and operation control method for electrostatic attraction mechanism

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JP2002009141A
JP2002009141A JP2000190385A JP2000190385A JP2002009141A JP 2002009141 A JP2002009141 A JP 2002009141A JP 2000190385 A JP2000190385 A JP 2000190385A JP 2000190385 A JP2000190385 A JP 2000190385A JP 2002009141 A JP2002009141 A JP 2002009141A
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substrate
temperature
electrostatic attraction
electrostatic
attraction mechanism
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Kobayashi
正彦 小林
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Anelva Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a quality of a substrate by suppressing the generation of particles due to electrostatic attraction and by improving the yield of the product, without decreasing a fixing performance of the substrate by using an electrostatic attraction mechanism and heating/cooling performance in a vacuum treatment apparatus having the electrostatic attraction mechanism. SOLUTION: This apparatus comprises the electrostatic attraction mechanism for mounting and fixing the substrate, and is constituted so as to comprise a radiation thermometer 34 for detecting the temperature of the substrate 13, a temperature sensor 17 for detecting the temperature of the electrostatic attraction mechanism, and a comparator 38 that outputs a signal for operating the electrostatic attraction mechanism when the detected signals which each outputs are input and a difference of two detected signals is in a range satisfying a prescribed condition. The substrate is placed on the electrostatic attraction mechanism, if the electrostatic attraction mechanism is operated and the substrate is fixed and when the difference between the temperature of the substrate and the temperature of the electrostatic attraction mechanism became small to a degree of being included in a prescribed range, the electrostatic attraction mechanism is operated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、静電吸着機構を備
えた真空処理装置および静電吸着機構の動作制御方法に
関し、静電吸着機構の動作条件を改善してパーティクル
発生数を低減し、真空蒸着装置、スパッタリング装置、
CVD装置等の薄膜形成装置、エッチング装置等の薄膜
処理装置の利用に適した真空処理装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum processing apparatus having an electrostatic attraction mechanism and a method of controlling the operation of the electrostatic attraction mechanism. Vacuum deposition equipment, sputtering equipment,
The present invention relates to a vacuum processing apparatus suitable for using a thin film forming apparatus such as a CVD apparatus and a thin film processing apparatus such as an etching apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】静電吸着機構を備えた真空処理装置は、
例えば、内部を所要の真空状態にされ、静電吸着機構の
上に処理対象である基板(またはウェハ)を搭載(また
は載置)し、静電吸着力で固定し、当該基板の表面に処
理を施すように使用される。そのような状態を作り処理
作用を生じさせるため、真空処理装置は、処理に必要と
される真空状態(減圧状態)となるように排気する装
置、基板を容器内へ搬入しまたは容器外へ搬出する装
置、プロセスガス等を導入する装置、プラズマを発生さ
せる装置等を装備している。かかる真空処理装置の用途
としては、真空中で薄膜を基板上に形成する真空蒸着装
置、スパッタリング装置、CVD装置などがある。また
基板上に形成された薄膜や絶縁膜をエッチングする装置
にも用いられる。静電吸着機構は、処理対象である基板
を真空処理装置の内部において所定位置にある基板保持
台上に固定するための装置である。基板保持台におい
て、実際上、静電吸着機構の上に固定された基板は、通
常、静電吸着機構内に設けられた冷却装置あるいは加熱
装置によって冷却または加熱される。静電吸着機構を用
いて基板を基板ステージ(静電吸着板(ESC板))の
上面に搭載すると、静電吸着力で基板の裏面が基板ステ
ージ上面に密着するように取り付けられるために、熱伝
導性が向上され、基板の温度上昇や基板冷却性能が大幅
に改善されるという利点が発揮される。
2. Description of the Related Art A vacuum processing apparatus provided with an electrostatic suction mechanism is:
For example, the inside is brought into a required vacuum state, and a substrate (or wafer) to be processed is mounted (or placed) on the electrostatic chuck mechanism, fixed by electrostatic chucking force, and processed on the surface of the substrate. It is used to apply. In order to create such a state and generate a processing action, a vacuum processing apparatus is a device for exhausting a vacuum (reduced pressure state) required for processing, and a substrate is loaded into or removed from a container. And a device for introducing a process gas, a device for generating plasma, and the like. Applications of such a vacuum processing apparatus include a vacuum deposition apparatus for forming a thin film on a substrate in a vacuum, a sputtering apparatus, and a CVD apparatus. It is also used in an apparatus for etching a thin film or an insulating film formed on a substrate. The electrostatic suction mechanism is a device for fixing a substrate to be processed on a substrate holding table at a predetermined position inside a vacuum processing apparatus. In the substrate holding table, the substrate fixed on the electrostatic attraction mechanism is usually cooled or heated by a cooling device or a heating device provided in the electrostatic attraction mechanism. When a substrate is mounted on the upper surface of a substrate stage (electrostatic suction plate (ESC plate)) using an electrostatic suction mechanism, heat is applied because the back surface of the substrate is attached to the upper surface of the substrate stage by electrostatic suction force. This has the advantage that the conductivity is improved and the substrate temperature rise and the substrate cooling performance are greatly improved.

【0003】静電吸着機構を備えた真空処理装置をスパ
ッタリング装置に用いる場合には、内部圧力は例えば1
-7Torrから10-9Torrに減圧される。また静電吸着機
構の内部に加熱装置(ヒータ)を備え、加熱装置の加熱
処理で基板の温度を様々に変化させると、膜質の異なる
各種の薄膜を作ることができる。このように静電吸着機
構を備えた真空処理装置は、基板成膜装置として利用す
る場合には、基板を所定温度に急速に到達させるための
有効な装置である。
When a vacuum processing apparatus having an electrostatic suction mechanism is used for a sputtering apparatus, the internal pressure is, for example, 1
The pressure is reduced from 0 -7 Torr to 10 -9 Torr. When a heating device (heater) is provided inside the electrostatic attraction mechanism and the temperature of the substrate is variously changed by the heating process of the heating device, various thin films having different film qualities can be produced. As described above, the vacuum processing apparatus provided with the electrostatic suction mechanism is an effective apparatus for rapidly bringing a substrate to a predetermined temperature when used as a substrate film forming apparatus.

【0004】他方、上記真空処理装置を例えばエッチン
グ装置に利用する場合には、反対に、基板の温度を低温
に保つため、プラズマからの熱負荷で基板温度が必要以
上に上昇させない冷却目的で静電吸着機構を用いること
になる。また冷却性能を高めるために、基板と基板ステ
ージとの間にガスを流し、ガス冷却を行う構成を付加す
る場合も多く採用されている。
On the other hand, when the above-mentioned vacuum processing apparatus is used for an etching apparatus, on the other hand, in order to keep the substrate temperature low, the substrate is cooled for the purpose of cooling so that the substrate temperature does not rise more than necessary due to the heat load from the plasma. An electroadsorption mechanism will be used. Further, in order to enhance the cooling performance, a configuration in which a gas flows between the substrate and the substrate stage to perform gas cooling is often used.

【0005】なお基板を処理するための真空処理装置
で、基板保持台の上に基板を固定するための静電吸着機
構に関連する文献としては、例えば特開平10−277
80号公報と特開平11−31737号公報を挙げるこ
とができる。前者の文献は、静電チャック(静電吸着機
構)を動作させる直流電圧を高周波放電を行っていると
きのみに印加し、これによりウェハ(基板)へのパーテ
ィクル付着を防止する技術を開示している。後者の文献
は、処理チャンバ内の静電吸着ステージ上にウェハ(基
板)を載せて固定するときウェハとステージの間で生じ
るパーティクルを大幅に低減するために静電吸着機構の
電極に印加する電圧の印加方法を工夫した技術を開示し
ている。
[0005] Documents relating to an electrostatic chuck mechanism for fixing a substrate on a substrate holding table in a vacuum processing apparatus for processing a substrate include, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-277.
80 and JP-A-11-31737. The former document discloses a technique for preventing a particle from adhering to a wafer (substrate) by applying a DC voltage for operating an electrostatic chuck (electrostatic chucking mechanism) only when performing high-frequency discharge. I have. The latter document discloses a voltage applied to an electrode of an electrostatic chuck mechanism in order to greatly reduce particles generated between the wafer and the stage when the wafer (substrate) is placed and fixed on an electrostatic chuck stage in a processing chamber. Discloses a technique devising a method of applying a voltage.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記の静電吸着機構を
備えた真空処理装置では、処理対象である基板を静電吸
着機構の上に搭載し、静電吸着機構の内部に設けた例え
ば2つの電極に異なる電圧を電源から印加することによ
り静電力を生じさせて、基板を静電吸着で固定させる基
板ステージに強く吸着させる。ところが、この基板を強
く固定する構造が、逆に、基板の裏面に傷をつけ、その
結果、パーティクルが異常に発生するという問題を提起
する。
In a vacuum processing apparatus provided with the above-mentioned electrostatic chucking mechanism, a substrate to be processed is mounted on the electrostatic chucking mechanism, and for example, a substrate provided inside the electrostatic chucking mechanism is provided with a substrate. By applying different voltages to the two electrodes from a power source, an electrostatic force is generated, and the substrate is strongly attracted to a substrate stage that fixes the substrate by electrostatic attraction. However, the structure for strongly fixing the substrate, on the contrary, causes a problem that the back surface of the substrate is scratched, resulting in abnormal generation of particles.

【0007】図4は、基板を静電吸着機構の上に置いた
だけの場合と、静電吸着機構による静電吸着作用で固定
した場合でのパーティクルの発生数の違いを示すグラフ
である。このとき基板は300℃に加熱された状態にあ
る。グラフの縦軸はパーティクルの発生数を示してお
り、検出対象のパーティクルの大きさ(粒径)は0.3
μm以上のものである。図4のグラフで明らかなよう
に、静電吸着機構の上面に基板を置くだけの場合にはパ
ーティクルの発生数は10個未満である。これに対し
て、静電吸着機構を動作させ吸着して固定する場合には
104 個という多量なパーティクルが発生している。
FIG. 4 is a graph showing the difference in the number of generated particles between the case where the substrate is merely placed on the electrostatic chucking mechanism and the case where the substrate is fixed by the electrostatic chucking action of the electrostatic chucking mechanism. At this time, the substrate is in a state heated to 300 ° C. The vertical axis of the graph indicates the number of generated particles, and the size (particle size) of the particles to be detected is 0.3.
μm or more. As is clear from the graph of FIG. 4, when the substrate is merely placed on the upper surface of the electrostatic chucking mechanism, the number of generated particles is less than 10. On the other hand, when the electrostatic adsorption mechanism is operated to adsorb and fix, a large amount of 10 4 particles are generated.

【0008】静電吸着機構を動作させて基板を固定する
場合に発生するパーティクルの数は静電吸着機構内の電
極に印加される電圧の大きさに依存している。この関係
を示しているのが、図5である。図5で明らかなよう
に、印加電圧を低減すると、パーティクルの発生数も減
少する。しかしながら、印加電圧を低減すると、静電吸
着力が弱まり、基板を基板ステージの面に密着させる力
が弱まる。その結果、基板の温度上昇性能、あるいは冷
却性能が低下するという問題が生じる。また基板と静電
吸着機構の基板ステージ面の間にガスを介在させてガス
の熱伝導を利用する用途では、吸着力が弱く、基板が基
板吸着機構の載置面から簡単に外れてしまうという不具
合も生じる。
[0008] The number of particles generated when the substrate is fixed by operating the electrostatic chucking mechanism depends on the magnitude of the voltage applied to the electrodes in the electrostatic chucking mechanism. FIG. 5 shows this relationship. As is clear from FIG. 5, when the applied voltage is reduced, the number of generated particles is also reduced. However, when the applied voltage is reduced, the electrostatic attraction force is weakened, and the force for bringing the substrate into close contact with the surface of the substrate stage is weakened. As a result, there arises a problem that the temperature increasing performance or the cooling performance of the substrate decreases. In applications where gas is interposed between the substrate and the substrate stage surface of the electrostatic adsorption mechanism to utilize the heat conduction of the gas, the adsorption force is weak, and the substrate is easily detached from the mounting surface of the substrate adsorption mechanism. Problems also occur.

【0009】以上のことを勘案すると、パーティクルの
発生原因が、静電吸着機構で静電吸着力を発生して基板
を基板ステージ面に押し付けて固定するとき、基板と基
板ステージの温度差に基づく熱膨張率の差でずれが生じ
てパーティクルが発生すると想定される。従ってこれを
解決するためには、上記のごとく印加電圧を低減して押
付け力を小さくするか、あるいは上記のずれが発生しな
い状態を作るようにするか、ということが予想される。
In view of the above, the cause of the generation of particles is based on the temperature difference between the substrate and the substrate stage when the substrate is pressed against the substrate stage surface by generating an electrostatic attraction force by the electrostatic attraction mechanism. It is assumed that a difference occurs due to a difference in the coefficient of thermal expansion and particles are generated. Therefore, in order to solve this, it is expected to reduce the applied voltage to reduce the pressing force as described above, or to create a state in which the above-described displacement does not occur.

【0010】本発明の目的は、上記の問題を解決するこ
とにあり、静電吸着機構を備えた真空処理装置におい
て、静電吸着機構による基板の固定性能と加熱・冷却性
能を低下させることなく、静電吸着に起因するパーティ
クルの発生を抑制し、製品の歩留まりを向上させ、基板
の品質を改善することのできる静電吸着機構を備えた真
空処理装置、および静電吸着機構の動作制御方法を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and in a vacuum processing apparatus provided with an electrostatic chucking mechanism, without deteriorating the substrate fixing performance and the heating / cooling performance by the electrostatic chucking mechanism. Patent application title: Vacuum processing apparatus with electrostatic chuck mechanism capable of suppressing generation of particles due to electrostatic chuck, improving product yield, and improving substrate quality, and operation control method for electrostatic chuck mechanism Is to provide.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、上
記の目的を達成するために、次のように構成される。
The present invention is configured as follows to achieve the above object.

【0012】本発明に係る静電吸着機構を備えた真空処
理装置(請求項1に対応)は、基板を載せて固定するた
めの静電吸着機構を備えるものであり、基板の温度を検
出する第1温度センサ(非接触の放射温度計)と、静電
吸着機構の温度(好ましくは表面温度)を検出する第2
温度センサと、第1温度センサが出力する検出信号と第
2温度センサが出力する検出信号を入力し、2つの検出
信号の差が所定条件を満たす範囲になったとき静電吸着
機構を動作させる信号を出力する比較器とを備えるよう
に構成される。本発明では、静電吸着機構の上に基板を
載置し、静電吸着機構を動作させて基板を固定する場合
において、基板の温度と静電吸着機構の温度との差が所
定範囲に含まれる程度に小さくなったときに、静電吸着
機構を動作させる。これによって、基板を静電吸着機構
の上で固定するときには、基板と静電吸着機構の温度が
比較的に近くなり、熱膨張率の差異に起因するずれが小
さくなり、基板に付けられる傷が少なくなってパーティ
クルの発生数を低減することが可能となる。
A vacuum processing apparatus having an electrostatic suction mechanism according to the present invention (corresponding to claim 1) includes an electrostatic suction mechanism for mounting and fixing a substrate, and detects a temperature of the substrate. A first temperature sensor (a non-contact radiation thermometer) and a second temperature sensor (preferably, a surface temperature) of the electrostatic chuck mechanism.
A temperature sensor, a detection signal output by the first temperature sensor, and a detection signal output by the second temperature sensor are input, and the electrostatic adsorption mechanism is operated when a difference between the two detection signals falls within a range satisfying a predetermined condition. And a comparator that outputs a signal. According to the present invention, when the substrate is placed on the electrostatic attraction mechanism and the substrate is fixed by operating the electrostatic attraction mechanism, a difference between the substrate temperature and the temperature of the electrostatic attraction mechanism is included in a predetermined range. When it becomes small enough to operate, the electrostatic suction mechanism is operated. As a result, when the substrate is fixed on the electrostatic attraction mechanism, the temperature of the substrate and the electrostatic attraction mechanism are relatively close to each other, the displacement due to the difference in the coefficient of thermal expansion is reduced, and the scratches on the substrate are reduced. As a result, the number of generated particles can be reduced.

【0013】上記の構成において、好ましくは、少なく
とも静電吸着機構を動作させる前の段階で基板を加熱す
る加熱源を備える(請求項2に対応)。別途に設けられ
た加熱源で基板を加熱するようにすれば、基板の温度を
静電吸着機構の温度に急速に近づけることができ、基板
と静電吸着機構の温度差を差異を早急に小さくすること
ができ、静電吸着機構の動作を早めることができる。
In the above configuration, preferably, a heating source for heating the substrate at least before the operation of the electrostatic attraction mechanism is provided (corresponding to claim 2). By heating the substrate with a separately provided heating source, the temperature of the substrate can be quickly brought close to the temperature of the electrostatic chucking mechanism, and the temperature difference between the substrate and the electrostatic chucking mechanism can be reduced quickly. The operation of the electrostatic attraction mechanism can be accelerated.

【0014】上記の構成において、上記の所定条件を満
たす範囲は、基板の温度と静電吸着機構の温度の差が5
0℃以下となる範囲である(請求項3に対応)、また
は、基板の温度が静電吸着機構の温度の80%以内とな
る範囲である(請求項4に対応)。
In the above configuration, the range satisfying the above predetermined condition is that the difference between the substrate temperature and the temperature of the electrostatic attraction mechanism is 5 degrees.
The temperature is within a range of 0 ° C. or less (corresponding to claim 3), or the temperature range of the substrate is within 80% of the temperature of the electrostatic attraction mechanism (corresponding to claim 4).

【0015】本発明に係る静電吸着機構の動作制御方法
(請求項5に対応)は、真空環境で基板を載せて固定す
るための静電吸着機構の動作制御方法であり、基板の温
度と静電吸着機構の温度の差を求め、この差が所定条件
を満たす範囲になったとき静電吸着の動作を行って基板
を固定する方法である。また上記の所定条件を満たす範
囲は、基板の温度と静電吸着機構の温度の差が50℃以
下となる範囲である(請求項6に対応)、または、基板
の温度が静電吸着機構の温度の80%以内となる範囲で
ある(請求項7に対応)。
An operation control method for an electrostatic attraction mechanism according to the present invention (corresponding to claim 5) is an operation control method for an electrostatic attraction mechanism for mounting and fixing a substrate in a vacuum environment. In this method, a temperature difference between the electrostatic chucking mechanisms is obtained, and when the difference falls within a range satisfying a predetermined condition, the operation of the electrostatic chucking is performed to fix the substrate. Further, the range satisfying the predetermined condition is a range in which the difference between the temperature of the substrate and the temperature of the electrostatic chucking mechanism is 50 ° C. or less (corresponding to claim 6), or the temperature of the substrate is equal to or lower than the temperature of the electrostatic chucking mechanism. The range is within 80% of the temperature (corresponding to claim 7).

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面を参照して説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0017】図1は本発明の代表的実施形態に係る真空
処理装置の内部構造および関連する周辺構成を示してい
る。この真空処理装置は一例としてスパッタリング装置
(以下「スパッタ装置」という)として構成されてい
る。従って基板の表面をスパッタ処理を行うための装置
構成が備えられている。真空処理装置は、本来的に機械
装置として精密に作られているが、図1は本発明の理解
に足りる程度に概略的に描かれており、機械装置の図と
いう観点では厳密ではない。
FIG. 1 shows an internal structure of a vacuum processing apparatus according to a typical embodiment of the present invention and related peripheral structures. This vacuum processing apparatus is configured as a sputtering apparatus (hereinafter, referred to as "sputter apparatus") as an example. Therefore, an apparatus configuration for performing a sputtering process on the surface of the substrate is provided. Although the vacuum processing apparatus is originally made precisely as a mechanical device, FIG. 1 is schematically drawn to the extent that the present invention is not understood, and is not strict in view of the mechanical device.

【0018】まず装置の構成を説明する。図1におい
て、スパッタ装置は、スパッタ処理を行うための内部空
間を有する真空容器11を有する。真空容器11は、側
面部11aはほぼ円筒体であり、天井部11bと底面部
11cを備えている。真空容器11の内部は気密に作ら
れ、内部を所要の真空状態にするための排気ポート(図
示せず)が形成され、かつこの排気ポートに接続される
排気機構(図示せず)が備えられている。
First, the configuration of the apparatus will be described. In FIG. 1, the sputtering apparatus has a vacuum vessel 11 having an internal space for performing a sputtering process. The vacuum vessel 11 has a substantially cylindrical body on the side surface 11a, and includes a ceiling 11b and a bottom surface 11c. The inside of the vacuum vessel 11 is made airtight, an exhaust port (not shown) for making the inside a required vacuum state is formed, and an exhaust mechanism (not shown) connected to the exhaust port is provided. ing.

【0019】真空容器11の底面部11cのほぼ中央部
には基板保持台12が設けられている。基板保持台12
は、上面が基板搭載面(基板載置面)となっており、内
部に静電吸着機構を備えている。13は、基板保持台1
2の上面に搭載され、静電吸着機構の静電吸着力で固定
された基板である。基板保持台12は、下側のホルダ1
4と上側の静電吸着板15からなる。ホルダ14と静電
吸着板15は円盤状の形態を有する。ホルダ14の内部
にはヒータ16が埋設されている。静電吸着板15の中
には2つの電極15a,15bが内蔵されている。静電
吸着板15は絶縁部材で作られている。静電吸着板15
と電極15a,15bと後述する電源機構から静電吸着
機構が構成される。静電吸着板15の上面が上記の基板
搭載面である。また基板保持台12の内部には温度セン
サ17(第2の温度センサ)が設けられている。温度セ
ンサ17は、図示されるごとく、好ましくは、静電吸着
板15の配置箇所に対応して配置されている。温度セン
サ17によって、静電吸着機構の温度、好ましくは静電
吸着板15の表面温度が検出される。
At substantially the center of the bottom surface 11c of the vacuum vessel 11, a substrate holder 12 is provided. Substrate holder 12
Has an upper surface serving as a substrate mounting surface (substrate mounting surface), and has an electrostatic attraction mechanism therein. 13 is a substrate holding table 1
2 is a substrate which is mounted on the upper surface and is fixed by the electrostatic attraction force of the electrostatic attraction mechanism. The substrate holder 12 is provided on the lower holder 1.
4 and an upper electrostatic attraction plate 15. The holder 14 and the electrostatic attraction plate 15 have a disk shape. A heater 16 is embedded in the holder 14. Two electrodes 15 a and 15 b are built in the electrostatic attraction plate 15. The electrostatic attraction plate 15 is made of an insulating member. Electrostatic suction plate 15
The electrodes 15a and 15b and a power supply mechanism to be described later constitute an electrostatic chucking mechanism. The upper surface of the electrostatic attraction plate 15 is the above-mentioned substrate mounting surface. A temperature sensor 17 (second temperature sensor) is provided inside the substrate holding table 12. As shown, the temperature sensor 17 is preferably arranged corresponding to the location of the electrostatic suction plate 15. The temperature of the electrostatic attraction mechanism, preferably, the surface temperature of the electrostatic attraction plate 15 is detected by the temperature sensor 17.

【0020】真空容器11の円筒形側面部11aの内面
に沿って、真空容器11内には例えばほぼ円筒形の防着
シールド18が設けられている。防着シート18の高さ
は、ほぼ底面部11cから天井部11bに至る高さであ
る。
Along the inner surface of the cylindrical side portion 11a of the vacuum vessel 11, a substantially cylindrical deposition shield 18 is provided in the vacuum vessel 11, for example. The height of the protection sheet 18 is approximately the height from the bottom surface 11c to the ceiling 11b.

【0021】天井部11bにはほぼ中央の部分にターゲ
ット19が設けられている。ターゲット19はスパッタ
される物質で作られ、基板13の上にスパッタ成膜され
る材料を提供するものである。ターゲット19はほぼ円
板状の形態を有し、その下面は真空容器11の内部空間
に臨んでいる。ターゲット19は、基板保持台12の上
に搭載され固定された基板13の上方位置にあり、基板
13に対向するごとく配置されている。真空容器11の
天井部11bの上側には他の部屋が形成され、この部屋
にはマグネット20が配置される。マグネット20の形
態および配置状態は任意である。この実施形態では、マ
グネット20は上面壁に固定された回転駆動装置21で
回転させられるように設けられている。マグネット20
によって磁力線分布が作られる。マグネット20の磁力
線分布による磁界は、真空容器11の内部空間に進入
し、ターゲット19の下側の領域において例えばイオン
等を閉じ込める閉じた磁界領域を形成する。これによっ
て真空容器11の内部で生じたプラズマによるイオンが
閉じ込められ、ターゲット19の下面をスパッタリング
し、成膜物質を発生させる。マグネット20を回転駆動
装置21で回転させることにより、ターゲット19の下
面側に形成される磁界を回転させ、ターゲット19の下
面のスパッタ領域が偏るのを防いでいる。
A target 19 is provided substantially at the center of the ceiling 11b. The target 19 is made of a substance to be sputtered, and provides a material to be sputter-deposited on the substrate 13. The target 19 has a substantially disk shape, and its lower surface faces the internal space of the vacuum vessel 11. The target 19 is located above the substrate 13 mounted and fixed on the substrate holding table 12, and is arranged so as to face the substrate 13. Another room is formed above the ceiling 11b of the vacuum vessel 11, and a magnet 20 is arranged in this room. The form and arrangement of the magnet 20 are arbitrary. In this embodiment, the magnet 20 is provided so as to be rotated by a rotation driving device 21 fixed to the upper surface wall. Magnet 20
This creates a magnetic field line distribution. The magnetic field due to the magnetic field line distribution of the magnet 20 enters the internal space of the vacuum chamber 11 and forms a closed magnetic field region for confining, for example, ions and the like in a region below the target 19. As a result, ions generated by the plasma generated inside the vacuum chamber 11 are confined, and the lower surface of the target 19 is sputtered to generate a film-forming substance. By rotating the magnet 20 by the rotation driving device 21, the magnetic field formed on the lower surface side of the target 19 is rotated, thereby preventing the sputtering region on the lower surface of the target 19 from being biased.

【0022】以上の構成を有するスパッタリング装置と
しての静電吸着機構を備えた真空容器11には、これを
動作させるため、あるいは状態を検出するために、以下
の周辺装置が装備される。
The vacuum vessel 11 provided with the electrostatic attraction mechanism as a sputtering apparatus having the above configuration is equipped with the following peripheral devices for operating the same or detecting the state.

【0023】真空容器11に対してガスリザーバ31が
付設される。ガスリザーバ31は、真空容器11内でタ
ーゲット19をスパッタするためのプラズマを生成する
プロセスガスを供給する。ガスリザーバ31と真空容器
11の間はガス供給管31aで接続されている。ターゲ
ット19には所要の電圧が印加される。そのために電圧
印加用の電源32が設けられている。電源32からター
ゲット19への給電線32aは、真空容器11の上側壁
部分を通ってターゲット19へ導かれているが、容器の
壁部分を通すときには例えば絶縁体等で電気的な観点で
保護がなされている。なお真空容器11には前述の通り
内部を所要の真空状態にするための真空排気機構や圧力
センサが付設されているが、その図示は省略されてい
る。また処理対象である基板13を基板保持台12の上
に搭載するための基板搬入・搬出機構、および基板を出
し入れするための出入り口、ゲートバルブ等が設けられ
ているが、それらの図示も省略されている。
A gas reservoir 31 is attached to the vacuum vessel 11. The gas reservoir 31 supplies a process gas for generating plasma for sputtering the target 19 in the vacuum chamber 11. The gas reservoir 31 and the vacuum vessel 11 are connected by a gas supply pipe 31a. A required voltage is applied to the target 19. For this purpose, a power supply 32 for applying a voltage is provided. A power supply line 32a from the power supply 32 to the target 19 is guided to the target 19 through the upper wall portion of the vacuum vessel 11, but when passing through the wall portion of the vessel, protection is provided from an electrical point of view by, for example, an insulator. It has been done. As described above, the vacuum vessel 11 is provided with a vacuum exhaust mechanism and a pressure sensor for bringing the inside to a required vacuum state, but illustration thereof is omitted. Further, a substrate loading / unloading mechanism for mounting the substrate 13 to be processed on the substrate holding table 12, an entrance for taking in and out the substrate, a gate valve, and the like are provided, but these are not shown. ing.

【0024】さらに静電吸着機構を内蔵する基板保持台
12について、静電吸着機構の部分に対して、関連する
装置が設けられる。静電吸着板15の電極15a,15
bには、それぞれ電源33a,33bが設けられ、各電
極に必要な電圧を印加する。電極15a,15bの各々
に所要の電圧が印加されると、静電吸力が生じ、静電吸
着板15の上面に搭載された基板13が固定される。本
実施形態では、後述するごとく、静電吸着機構の動作の
させ方(制御方法)、すなわち静電吸着機構による静電
吸着力の発生のさせ方に、特徴がある。静電吸着力が生
じると、基板13は静電吸着板15の上面に押し付けら
れる。基板13に対しては基板保持台12の中心軸部を
貫通した位置にて筒体を利用した放射温度計34(第1
の温度センサ)が設けられている。放射温度計34の図
1中の上端は基板吸着板15の上面に位置し、基板13
に非接触の状態で基板13の温度を検出し、モニタして
いる。非接触としたのは、基板の表面に傷をつけないた
めである。放射温度計34は基板保持台12の中心部を
通って、さらに真空容器11の底面部11cを通って、
真空容器11の下側に引き出される。真空容器11の下
側において、放射温度計34の下端は信号変換器35に
接続されている。信号変換器35は、基板13の温度を
電気信号に変換する。またヒータ16に対してはヒータ
電源36が設けられる。ヒータ電源36は、ヒータ16
に給電して、基板13を所定の温度に保持する。温度セ
ンサ17で検出された基板保持台12自体の温度は、信
号変換器37で電気信号に変換される。信号変換器3
5,37の各々から出力された電気信号(電圧信号)は
比較器38に入力される。比較器38では、信号変換器
35,37の各々から出力された電圧信号の差が求めら
れ、当該差に応じた電圧信号が出力される。すなわち、
比較器38では、基板13の温度と基板保持台12の温
度、特に基板吸着板15の温度とが比較され、それらの
差に応じた電圧信号を出力する。比較器38から出力さ
れた電圧信号は、電源33a,33bに与えられる。電
源33a,33bから出力される電圧は、比較器38の
出力電圧によって制御される。なお比較器38の一方の
入力端子部分に設けられた39は基準電圧設定器であ
る。
Further, with respect to the substrate holding table 12 having a built-in electrostatic chucking mechanism, related devices are provided for the portion of the electrostatic chucking mechanism. Electrodes 15a, 15 of electrostatic attraction plate 15
In b, power supplies 33a and 33b are provided, respectively, and a required voltage is applied to each electrode. When a required voltage is applied to each of the electrodes 15a and 15b, an electrostatic attraction is generated, and the substrate 13 mounted on the upper surface of the electrostatic attraction plate 15 is fixed. As will be described later, the present embodiment is characterized in how the electrostatic attraction mechanism operates (control method), that is, how the electrostatic attraction mechanism generates the electrostatic attraction force. When the electrostatic attraction force is generated, the substrate 13 is pressed against the upper surface of the electrostatic attraction plate 15. For the substrate 13, a radiation thermometer 34 (first type) using a cylindrical body at a position penetrating the central axis of the substrate holding table 12.
Temperature sensor). An upper end of the radiation thermometer 34 in FIG.
The temperature of the substrate 13 is detected and monitored in a non-contact state. The non-contact is used in order not to damage the surface of the substrate. The radiation thermometer 34 passes through the center of the substrate holder 12 and further passes through the bottom 11 c of the vacuum vessel 11,
It is pulled out to the lower side of the vacuum container 11. On the lower side of the vacuum vessel 11, the lower end of the radiation thermometer 34 is connected to the signal converter 35. The signal converter 35 converts the temperature of the substrate 13 into an electric signal. Further, a heater power supply 36 is provided for the heater 16. The heater power supply 36 is connected to the heater 16.
To maintain the substrate 13 at a predetermined temperature. The temperature of the substrate holder 12 itself detected by the temperature sensor 17 is converted into an electric signal by the signal converter 37. Signal converter 3
The electric signal (voltage signal) output from each of 5 and 37 is input to comparator 38. In the comparator 38, a difference between the voltage signals output from each of the signal converters 35 and 37 is obtained, and a voltage signal corresponding to the difference is output. That is,
The comparator 38 compares the temperature of the substrate 13 with the temperature of the substrate holding table 12, particularly the temperature of the substrate suction plate 15, and outputs a voltage signal corresponding to the difference therebetween. The voltage signal output from the comparator 38 is supplied to power supplies 33a and 33b. The voltage output from the power supplies 33a and 33b is controlled by the output voltage of the comparator 38. Reference numeral 39 provided at one input terminal of the comparator 38 is a reference voltage setting device.

【0025】上記の構成において、基板搬入・搬出機構
等の働きで、真空容器11の基板保持台12の静電吸着
板15の上に基板13が搭載される。後述する所定の条
件で電極15a,15bに電源33a,33bから必要
な電圧が印加されると、静電吸着力が生じて基板13は
静電吸着板15の上に押し付けられて固定される。一
方、真空容器11の内部にプロセスガスが導入され、所
要の放電条件を設定することにより放電を生じさせる
と、ターゲット19の内側表面がスパッタされる。ター
ゲット19からスパッタされた粒子は基板13の表面に
付着する。
In the above configuration, the substrate 13 is mounted on the electrostatic attraction plate 15 of the substrate holding table 12 of the vacuum vessel 11 by the function of a substrate loading / unloading mechanism or the like. When a required voltage is applied to the electrodes 15a and 15b from the power supplies 33a and 33b under predetermined conditions described later, an electrostatic attraction force is generated, and the substrate 13 is pressed and fixed onto the electrostatic attraction plate 15. On the other hand, when a process gas is introduced into the vacuum chamber 11 and a discharge is generated by setting necessary discharge conditions, the inner surface of the target 19 is sputtered. Particles sputtered from the target 19 adhere to the surface of the substrate 13.

【0026】基板保持台12のヒータ16にはヒータ電
源36から通電され、ヒータ16によって基板保持台1
2は所定の温度に維持されるように加熱される。基板1
3も加熱される。
Electric power is supplied to the heater 16 of the substrate holder 12 from a heater power supply 36, and the heater 16 causes the heater 16 to rotate.
2 is heated so as to be maintained at a predetermined temperature. Substrate 1
3 is also heated.

【0027】以上の状態において、基板13の温度は、
放射温度計34によって非接触の状態で検出され、信号
変換器35で電圧信号に変換され、2入力の比較器38
の一方の入力端子に入力される。また温度センサ17で
検出された基板保持台12(ホルダ14または静電吸着
板15)の温度は、信号変換器37で電圧信号に変換さ
れ、比較器38の他方の入力端子に入力される。
In the above state, the temperature of the substrate 13 is
It is detected in a non-contact state by the radiation thermometer 34, converted into a voltage signal by the signal converter 35, and a two-input comparator 38
Is input to one of the input terminals. The temperature of the substrate holder 12 (holder 14 or electrostatic attraction plate 15) detected by the temperature sensor 17 is converted into a voltage signal by a signal converter 37 and input to the other input terminal of the comparator 38.

【0028】基板保持台12に内蔵される静電吸着機構
の動作、すなわち電極15a,15bへの電圧の印加
は、比較器38の出力電圧によって電源33a,33b
の動作を制御することにより制御される。具体的に、信
号変換器35,37の出力する電圧信号の差が特定の許
容範囲(許容条件)に達成したときに、比較器38は静
電吸着機構用の電源33a,33bに駆動電圧を与え、
電源33a,33bは電極15a,15bのそれぞれに
対して極性の異なる直流電圧を印加する。これによっ
て、基板保持台12に内蔵される静電吸着機構を動作さ
せ、基板13を静電吸着力で固定する。上記の「特定の
許容範囲」としては、好ましくは、基板13の温度が静
電吸着板15の温度(好ましくは表面温度)の80%以
内になる、あるいは、基板13の温度と静電吸着板15
の温度(好ましくは表面温度)との差が50℃以下にな
る、という例を挙げることができる。つまり、この実施
形態による基板保持台12の静電吸着機構では、基板温
度と静電吸着板温度との温度差が望ましい条件を満たし
たときに静電吸着による固定を行うように構成されてい
る。
The operation of the electrostatic chucking mechanism built in the substrate holding table 12, that is, the application of the voltage to the electrodes 15a and 15b is controlled by the output voltages of the comparator 38 and the power supplies 33a and 33b.
Is controlled by controlling the operation. Specifically, when the difference between the voltage signals output from the signal converters 35 and 37 reaches a specific allowable range (permissible condition), the comparator 38 applies the drive voltage to the power supplies 33a and 33b for the electrostatic chuck mechanism. Give
The power supplies 33a and 33b apply DC voltages having different polarities to the electrodes 15a and 15b, respectively. As a result, the electrostatic attraction mechanism built in the substrate holding table 12 is operated, and the substrate 13 is fixed by the electrostatic attraction force. As the above “specific allowable range”, preferably, the temperature of the substrate 13 falls within 80% of the temperature (preferably, the surface temperature) of the electrostatic attraction plate 15 or the temperature of the substrate 13 and the temperature of the electrostatic attraction plate Fifteen
(Preferably the surface temperature) is 50 ° C. or less. That is, the electrostatic chucking mechanism of the substrate holding table 12 according to this embodiment is configured to perform the fixing by the electrostatic chuck when the temperature difference between the substrate temperature and the electrostatic chuck plate temperature satisfies the desired condition. .

【0029】次に本発明による静電吸着機構の動作の制
御方法を説明する。この動作制御方法は次のことに基づ
いている。図2は、図1に示された装置構成で基板温度
と静電吸着板温度の温度差を経過時間の推移に従って変
化させた時においてパーティクル数に変化を示してい
る。図2で、横軸は経過時間であり、それに対して
(A)は温度差の変化、(B)はパーティクル数の変化
をそれぞれ示している。これらの変化は、実験結果とし
て得られたものである。図2(A)の横軸の経過時間に
おいて、基板13が静電吸着板15の上に置かれた時点
を0にしている。41は放電温度計34で測定した基板
13の温度の変化特性である。42は温度センサ17で
測定された静電吸着板15(基板保持台12)の温度の
変化特性である。静電吸着板15は既にヒータ16で加
熱され、一定の高い温度に維持されている。これに対し
て基板13の温度は相対的に低く、静電吸着板15に置
かれた時点から静電吸着板15から伝導される熱を受け
て温度は次第に上昇している。従って基板13と静電吸
着板15の温度差43は次第に小さくなっていく。
Next, a method of controlling the operation of the electrostatic attraction mechanism according to the present invention will be described. This operation control method is based on the following. FIG. 2 shows a change in the number of particles when the temperature difference between the substrate temperature and the electrostatic attraction plate temperature is changed in accordance with the transition of the elapsed time in the apparatus configuration shown in FIG. In FIG. 2, the horizontal axis represents elapsed time, with (A) indicating a change in temperature difference and (B) indicating a change in the number of particles. These changes are obtained as an experimental result. In the elapsed time on the horizontal axis in FIG. 2A, the time when the substrate 13 is placed on the electrostatic attraction plate 15 is set to 0. Reference numeral 41 denotes a change characteristic of the temperature of the substrate 13 measured by the discharge thermometer 34. Reference numeral 42 denotes a change characteristic of the temperature of the electrostatic attraction plate 15 (substrate holder 12) measured by the temperature sensor 17. The electrostatic attraction plate 15 is already heated by the heater 16 and is maintained at a constant high temperature. On the other hand, the temperature of the substrate 13 is relatively low, and since the substrate 13 is placed on the electrostatic attraction plate 15, the temperature is gradually increased by receiving heat conducted from the electrostatic attraction plate 15. Therefore, the temperature difference 43 between the substrate 13 and the electrostatic attraction plate 15 gradually decreases.

【0030】上記の図2(A)に対して図2(B)で
は、基板と静電吸着板の温度差43が小さくなるほどパ
ーティクル数の発生数が少なくなっていくことが示され
ている。すなわち、基板と静電吸着板の温度差が大きい
ときには発生するパーティクル数は多く、基板と静電吸
着板の温度差が小さくなると発生するパーティクル数は
少なくなるという特性が示されている。このことから、
理想的には、基板13と静電吸着板15の温度差が0に
なったときに静電吸着機構を動作させて基板を静電吸着
力で固定するようにすれば、パーティクルの発生数を極
めて少なくすることができることになる。一方、実用性
の観点から述べると、基板温度と静電吸着板温度の差が
50℃程度であれば、十分であるということができる。
しかし、パーティクル数の条件は目的に応じて変更する
ことができ、厳密に規定することはできない。それ故に
温度差の条件も一例であって、これに限定されることは
ない。重要なことは、基板温度と静電吸着機構を内蔵す
る基板保持台の温度(実質的には静電吸着機構の温度)
のとの差が或る範囲で小さくなった段階で静電吸着機構
を動作して基板を固定するようにすると、パーティクル
数を減少させることができるということである。上記の
温度差が50℃は、使用可能な用途であり、生産性向上
という観点ではプロセス時間が短縮できる分、好ましい
条件である。また前述の「基板の温度が静電吸着板の温
度の80%以内になる」という条件も同様な観点で好ま
しい条件である。
In FIG. 2B, as compared with FIG. 2A, it is shown that the smaller the temperature difference 43 between the substrate and the electrostatic attraction plate, the smaller the number of generated particles. In other words, the characteristics show that the number of particles generated when the temperature difference between the substrate and the electrostatic attraction plate is large is large, and the number of particles generated is small when the temperature difference between the substrate and the electrostatic attraction plate is small. From this,
Ideally, if the temperature difference between the substrate 13 and the electrostatic attraction plate 15 becomes 0, the electrostatic attraction mechanism is operated to fix the substrate with the electrostatic attraction force, so that the number of generated particles is reduced. It can be extremely reduced. On the other hand, from the standpoint of practicality, it can be said that a difference between the substrate temperature and the electrostatic attraction plate temperature of about 50 ° C. is sufficient.
However, the condition of the number of particles can be changed according to the purpose, and cannot be strictly defined. Therefore, the condition of the temperature difference is also an example, and is not limited to this. What is important is the temperature of the substrate and the temperature of the substrate holder that houses the electrostatic chuck mechanism (essentially the temperature of the electrostatic chuck mechanism).
By operating the electrostatic attraction mechanism to fix the substrate at a stage where the difference between them becomes smaller in a certain range, the number of particles can be reduced. The temperature difference of 50 ° C. is a usable application, and is a preferable condition because the process time can be reduced from the viewpoint of improving productivity. The above-mentioned condition that “the temperature of the substrate is within 80% of the temperature of the electrostatic attraction plate” is also a preferable condition from the same viewpoint.

【0031】上記の条件が必要となる理由は、パーティ
クルの発生原因に依存していると考えられる。本来的
に、前述のパーティクルについては、基板13の温度と
静電吸着板15の温度が大きく異なる場合には、これを
静電吸着力で強く固定させると、それぞれの熱膨張係数
が顕著に異なる結果、両者の間で接触によるずれを生
じ、パーティクルが生じると考えられる。従って、基板
13を静電吸着力で静電吸着板15に固定させる時期
を、温度差が所定範囲内に入る程度に小さくなった時と
すれば、上記のパーティクルの問題はなくなると予想さ
れる。
The reason that the above conditions are required is considered to depend on the cause of the generation of particles. Essentially, for the aforementioned particles, when the temperature of the substrate 13 and the temperature of the electrostatic attraction plate 15 are significantly different, if these are strongly fixed by the electrostatic attraction force, the respective thermal expansion coefficients are significantly different. As a result, it is considered that a displacement occurs due to contact between the two, and particles are generated. Therefore, if the time when the substrate 13 is fixed to the electrostatic attraction plate 15 by the electrostatic attraction force is set to a time when the temperature difference becomes small enough to fall within a predetermined range, the problem of the particles is expected to be eliminated. .

【0032】従って、基板温度と静電吸着板温度の温度
差の条件は、前述した2つの条件に限定されるものでは
なく、図2に示された特性を根拠にかつ前述の技術的な
意味に基づいて任意に定めることができるのは勿論であ
る。
Therefore, the condition of the temperature difference between the substrate temperature and the electrostatic chucking plate temperature is not limited to the above two conditions, but is based on the characteristics shown in FIG. Of course, it can be arbitrarily determined based on

【0033】図3は本発明の第2実施形態を示す。第2
に示した装置の構成は、スパッタリング装置であり、第
1実施形態を部分的に変形したものである。図1に示し
た構成要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付
し、その説明を省略する。この実施形態の特徴的な部分
は、真空容器11の側面部11aの軸方向のほぼ中央部
分で外側に加熱源51を設けたことがである。加熱源5
1は、周面部11aを囲むごとく設けられたリング形状
の容器51aとこの容器51aの内部に配置されたラン
プやヒータ等の発熱源51bから構成される。また真空
容器11の側面部11aに加熱源51を設けたため、第
1実施形態と比較して防着シールド18の下側部分をカ
ットし、防着シールド18の軸方向の長さを短くしてい
る。発熱源51bから放射された熱は基板保持台12の
上に置かれた基板13に対して直接または間接に与えら
れる。その他の構成は、前述の第1実施形態の場合と同
じである。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. Second
The configuration of the apparatus shown in FIG. 1 is a sputtering apparatus, which is a partially modified version of the first embodiment. Elements that are substantially the same as the components shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted. A characteristic part of this embodiment is that a heating source 51 is provided on the outside at a substantially central portion in the axial direction of the side surface portion 11a of the vacuum vessel 11. Heat source 5
1 includes a ring-shaped container 51a provided so as to surround the peripheral surface portion 11a, and a heat source 51b such as a lamp or a heater disposed inside the container 51a. Further, since the heating source 51 is provided on the side surface 11a of the vacuum vessel 11, the lower portion of the shield 18 is cut and the axial length of the shield 18 is shortened as compared with the first embodiment. I have. The heat radiated from the heat source 51b is directly or indirectly applied to the substrate 13 placed on the substrate holder 12. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0034】上記の第2実施形態によれば、基板13が
真空容器11の中に搬入され、基板保持台12(静電吸
着板15)の上に置かれると、基板13は、基板保持台
12からの伝導熱で加熱されると共に、加えて、少なく
とも静電吸着機構が動作する前の段階で加熱源51によ
って加熱されるため、急速に加熱されることになる。従
って真空容器11内に導入された基板の温度を早く静電
吸着機構の温度に近づけ、処理速度を改善することがで
きる。これによってスパッタ装置においてプロセス時間
を大幅に短縮することができる。なお上記加熱源51の
加熱動作は、基板の温度の制御の観点で任意に制御する
ことができる。
According to the second embodiment, when the substrate 13 is carried into the vacuum vessel 11 and placed on the substrate holder 12 (electrostatic attraction plate 15), the substrate 13 is moved to the substrate holder. In addition to being heated by the conduction heat from the heating device 12, the heating is performed by the heating source 51 at least at a stage before the electrostatic attraction mechanism operates. Therefore, the temperature of the substrate introduced into the vacuum vessel 11 can be quickly brought close to the temperature of the electrostatic chuck mechanism, and the processing speed can be improved. As a result, the process time in the sputtering apparatus can be significantly reduced. The heating operation of the heating source 51 can be arbitrarily controlled from the viewpoint of controlling the temperature of the substrate.

【0035】前述の各実施形態では、静電吸着機構を備
える真空処理装置の一例としてスパッタ装置を説明した
が、本発明に係る真空処理装置は、その他の真空蒸着装
置、CVD装置、メタルや絶縁膜のエッチング装置、イ
オン注入装置など各種の研究用、産業用の真空処理装置
に用いることができるのは勿論である。さらに上記の実
施形態では双極型(2電極動作)を用いて説明を行った
が、単極型の静電吸着機構であっても同様な効果を得る
ことができる。
In each of the above-described embodiments, the sputtering apparatus has been described as an example of the vacuum processing apparatus having the electrostatic suction mechanism. However, the vacuum processing apparatus according to the present invention includes other vacuum deposition apparatuses, CVD apparatuses, metal and insulating materials. Of course, it can be used for various research and industrial vacuum processing apparatuses such as a film etching apparatus and an ion implantation apparatus. Further, in the above-described embodiment, the description has been made using the bipolar type (two-electrode operation). However, the same effect can be obtained with a monopolar type electrostatic chucking mechanism.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、静電吸着機構で基板を固定する場合において、静
電吸着機構の基板載置面に基板を置いた後に、基板の温
度が基板吸着機構の温度の関係で、両者の温度差が前述
した所定条件を満たす範囲に至ったときに静電吸着機構
を動作させて基板を固定するようにしたため、基板と静
電吸着機構の間の接触部で生じていたパーティクルの発
生数を大幅に低減することができ、製品歩留まりを向上
することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, when the substrate is fixed by the electrostatic attraction mechanism, the temperature of the substrate is set after the substrate is placed on the substrate mounting surface of the electrostatic attraction mechanism. The relationship between the temperature of the substrate suction mechanism and the substrate is fixed by operating the electrostatic suction mechanism when the temperature difference between the two reaches the range that satisfies the above-described predetermined condition. The number of particles generated at the contact portions between them can be significantly reduced, and the product yield can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る真空処理装置の
内部構造および周辺装置の構成を概略的に示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an internal structure of a vacuum processing apparatus and a configuration of peripheral devices according to a first embodiment of the present invention.

【図2】パーティクルの発生原因を説明するための図で
ある。
FIG. 2 is a diagram illustrating a cause of generation of particles.

【図3】本発明の第2の実施形態に係る真空処理装置の
内部構造および周辺装置の構成を概略的に示す図であ
る。
FIG. 3 is a view schematically showing an internal structure of a vacuum processing apparatus and a configuration of peripheral devices according to a second embodiment of the present invention.

【図4】静電吸着機構に起因するパーティクル発生の現
象を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a phenomenon of generation of particles caused by an electrostatic attraction mechanism.

【図5】静電吸着機構に起因するパーティクル発生の特
性を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating characteristics of particle generation caused by an electrostatic attraction mechanism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 真空処理装置 12 基板保持台 13 基板 14 ホルダ 15 静電吸着板 15a,15b 電極 16 ヒータ 17 温度センサ 34 放射温度計 38 比較器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Vacuum processing apparatus 12 Substrate holding stand 13 Substrate 14 Holder 15 Electrostatic adsorption plate 15a, 15b Electrode 16 Heater 17 Temperature sensor 34 Radiation thermometer 38 Comparator

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年6月28日(2000.6.2
8)
[Submission date] June 28, 2000 (2006.2.
8)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図4[Correction target item name] Fig. 4

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図4】 FIG. 4

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/205 H01L 21/205 5F031 21/3065 B23Q 3/15 D 5F045 // B23Q 3/15 H01L 21/302 B 5F103 Fターム(参考) 3C016 AA01 CE05 GA10 4K029 AA24 CA01 CA05 DA08 DA10 EA08 JA05 4K030 CA17 FA10 GA02 HA11 HA13 JA10 KA23 KA39 KA41 4K057 DD01 DG02 DG20 DM35 DM39 5F004 AA13 BA04 BB22 BC08 CA04 CA08 CB12 5F031 CA02 HA16 HA37 JA08 JA46 JA51 MA28 MA29 MA31 MA32 PA26 5F045 AA19 BB15 EK07 EK27 EM05 GB05 5F103 AA08 BB24 BB34 BB42 BB52 BB59 RR10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/205 H01L 21/205 5F031 21/3065 B23Q 3/15 D 5F045 // B23Q 3/15 H01L 21 / 302 B 5F103 F term (reference) 3C016 AA01 CE05 GA10 4K029 AA24 CA01 CA05 DA08 DA10 EA08 JA05 4K030 CA17 FA10 GA02 HA11 HA13 JA10 KA23 KA39 KA41 4K057 DD01 DG02 DG20 DM35 DM39 5F004 AA13 BA04 BB08 CA08 JA51 MA28 MA29 MA31 MA32 PA26 5F045 AA19 BB15 EK07 EK27 EM05 GB05 5F103 AA08 BB24 BB34 BB42 BB52 BB59 RR10

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板を載せて固定するための静電吸着機
構を備えた真空処理装置において、 前記基板の温度を検出する第1温度センサと、 前記静電吸着機構の温度を検出する第2温度センサと、 前記第1温度センサが出力する検出信号と前記第2温度
センサが出力する検出信号を入力し、前記2つの検出信
号の差が所定条件を満たす範囲になったとき前記静電吸
着機構を動作させる信号を出力する比較器と、 を備えることを特徴とする静電吸着機構を備えた真空処
理装置。
1. A vacuum processing apparatus having an electrostatic suction mechanism for mounting and fixing a substrate, wherein: a first temperature sensor for detecting a temperature of the substrate; and a second temperature sensor for detecting a temperature of the electrostatic suction mechanism. A temperature sensor, a detection signal output by the first temperature sensor and a detection signal output by the second temperature sensor, and the electrostatic adsorption is performed when a difference between the two detection signals falls within a range satisfying a predetermined condition. And a comparator that outputs a signal for operating the mechanism.
【請求項2】 少なくとも前記静電吸着機構を動作させ
る前の段階で前記基板を加熱する加熱源を備えることを
特徴とする請求項1記載の静電吸着機構を備えた真空処
理装置。
2. The vacuum processing apparatus according to claim 1, further comprising a heating source for heating the substrate at least before the operation of the electrostatic suction mechanism.
【請求項3】 前記所定条件を満たす範囲は、前記基板
の温度と前記静電吸着機構の温度の差が50℃以下とな
る範囲であることを特徴とする請求項1または2記載の
静電吸着機構を備えた真空処理装置。
3. The electrostatic device according to claim 1, wherein the range satisfying the predetermined condition is a range in which a difference between a temperature of the substrate and a temperature of the electrostatic chucking mechanism is 50 ° C. or less. Vacuum processing device with suction mechanism.
【請求項4】 前記所定条件を満たす範囲は、前記基板
の温度が前記静電吸着機構の温度の80%以内となる範
囲であることを特徴とする請求項1または2記載の静電
吸着機構を備えた真空処理装置。
4. The electrostatic attraction mechanism according to claim 1, wherein the range satisfying the predetermined condition is a range where the temperature of the substrate is within 80% of the temperature of the electrostatic attraction mechanism. Vacuum processing device equipped with.
【請求項5】 真空環境で基板を載せて固定するための
静電吸着機構の動作制御方法であり、 前記基板の温度と前記静電吸着機構の温度の差を求め、
この差が所定条件を満たす範囲になったとき静電吸着の
動作を行って前記基板を固定することを特徴とする静電
吸着機構の動作制御方法。
5. An operation control method of an electrostatic attraction mechanism for mounting and fixing a substrate in a vacuum environment, wherein a difference between a temperature of the substrate and a temperature of the electrostatic attraction mechanism is obtained.
When the difference falls within a range satisfying a predetermined condition, an electrostatic chucking operation is performed to fix the substrate, and an operation control method of the electrostatic chucking mechanism is provided.
【請求項6】 前記所定条件を満たす範囲は、前記基板
の温度と前記静電吸着機構の温度の差が50℃以下とな
る範囲であることを特徴とする請求項5記載の静電吸着
機構の動作制御方法。
6. The electrostatic attraction mechanism according to claim 5, wherein the range that satisfies the predetermined condition is a range where the difference between the temperature of the substrate and the temperature of the electrostatic attraction mechanism is 50 ° C. or less. Operation control method.
【請求項7】 前記所定条件を満たす範囲は、前記基板
の温度が前記静電吸着機構の温度の80%以内となる範
囲であることを特徴とする請求項5記載の静電吸着機構
の動作制御方法。
7. The operation of the electrostatic attraction mechanism according to claim 5, wherein the range satisfying the predetermined condition is a range where the temperature of the substrate is within 80% of the temperature of the electrostatic attraction mechanism. Control method.
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