JP2003007811A - 静電チャック装置 - Google Patents
静電チャック装置Info
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- JP2003007811A JP2003007811A JP2001194236A JP2001194236A JP2003007811A JP 2003007811 A JP2003007811 A JP 2003007811A JP 2001194236 A JP2001194236 A JP 2001194236A JP 2001194236 A JP2001194236 A JP 2001194236A JP 2003007811 A JP2003007811 A JP 2003007811A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、絶縁物が削られて平板電極
が露出しても、平板電極間での放電を起こりにくくし、
即座に使用不能となることがない静電チャック装置を提
供することである。 【解決手段】 静電チャック装置１０１は、半導体ウエ
ハ１１を吸着する静電チャックステージ１０２と、静電
チャック用電源７とで成り、略半円形をした一対の平板
電極１０３，１０４を間隔Ｌ１だけ離間させて誘電率の
高い絶縁物１４で焼結して一体化した組立体であって、
平板電極１０３，１０４の平面形状は、半導体ウエハ１
１からはみ出す吸着面の領域下において切欠き部１０
５，１０６を有する形状でありかつ、切欠き部１０５，
１０６のコーナ部は丸い形状である。
が露出しても、平板電極間での放電を起こりにくくし、
即座に使用不能となることがない静電チャック装置を提
供することである。 【解決手段】 静電チャック装置１０１は、半導体ウエ
ハ１１を吸着する静電チャックステージ１０２と、静電
チャック用電源７とで成り、略半円形をした一対の平板
電極１０３，１０４を間隔Ｌ１だけ離間させて誘電率の
高い絶縁物１４で焼結して一体化した組立体であって、
平板電極１０３，１０４の平面形状は、半導体ウエハ１
１からはみ出す吸着面の領域下において切欠き部１０
５，１０６を有する形状でありかつ、切欠き部１０５，
１０６のコーナ部は丸い形状である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマエッチン
グ装置，イオン注入装置等の半導体ウエハの処理装置に
使用される静電チャック装置に関する。
グ装置，イオン注入装置等の半導体ウエハの処理装置に
使用される静電チャック装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の２極式の静電チャック装置を用い
たプラズマエッチング装置を要部断面図として示す図２
を用いて説明する。図２に示すように、プラズマエッチ
ング装置１は、真空チャンバ２と、真空チャンバ２内部
の下部電極３，上部電極４と、真空チャンバ２外部のプ
ラズマ発生用ＲＦ電源５と、下部電極３上の静電チャッ
クステージ６及び真空チャンバ２外部の静電チャック用
電源７とで成る静電チャック装置８とで構成されてい
る。真空チャンバ２には、反応性ガスとしての例えばＣ
ＨＦ３を導入する導入口９と、排気口１０とが設けられ
ている。下部電極３と上部電極４とは真空チャンバ２の
内部に対向して配置され、下部電極３はプラズマ発生用
ＲＦ電源５に接続され、上部電極４は接地されており、
下部電極３に高周波電圧を加えて下部電極，上部電極
３，４間にプラズマを励起する。また、半導体ウエハ１
１を静電吸引力で吸着する静電チャックステージ６は、
静電チャック用電源７に接続されている。次に、プラズ
マエッチング装置１の動作について説明する。先ず、半
導体ウエハ１１を静電チャックステージ６上に載置し、
静電チャック用電源７をＯＮにして半導体ウエハ１１を
静電吸引力により吸着する。次に、真空チャンバ２内に
導入口９よりＣＨＦ３ガスを導入し、プラズマ発生用Ｒ
Ｆ電源５をＯＮにして下部電極３と上部電極４との間に
プラズマを励起させ、半導体ウエハ１１表面をプラズマ
エッチングする。そして、プラズマエッチング終了後
は、プラズマ発生用ＲＦ電源５をＯＦＦにし、ＣＨＦ３
ガスを排気口１０から排気する。また、静電チャック用
電源７をＯＦＦにして半導体ウエハ１１を静電チャック
ステージ６から離脱させる。以上の動作を繰返し、順
次、次の半導体ウエハ１１に対してプラズマエッチング
作業を行う。
たプラズマエッチング装置を要部断面図として示す図２
を用いて説明する。図２に示すように、プラズマエッチ
ング装置１は、真空チャンバ２と、真空チャンバ２内部
の下部電極３，上部電極４と、真空チャンバ２外部のプ
ラズマ発生用ＲＦ電源５と、下部電極３上の静電チャッ
クステージ６及び真空チャンバ２外部の静電チャック用
電源７とで成る静電チャック装置８とで構成されてい
る。真空チャンバ２には、反応性ガスとしての例えばＣ
ＨＦ３を導入する導入口９と、排気口１０とが設けられ
ている。下部電極３と上部電極４とは真空チャンバ２の
内部に対向して配置され、下部電極３はプラズマ発生用
ＲＦ電源５に接続され、上部電極４は接地されており、
下部電極３に高周波電圧を加えて下部電極，上部電極
３，４間にプラズマを励起する。また、半導体ウエハ１
１を静電吸引力で吸着する静電チャックステージ６は、
静電チャック用電源７に接続されている。次に、プラズ
マエッチング装置１の動作について説明する。先ず、半
導体ウエハ１１を静電チャックステージ６上に載置し、
静電チャック用電源７をＯＮにして半導体ウエハ１１を
静電吸引力により吸着する。次に、真空チャンバ２内に
導入口９よりＣＨＦ３ガスを導入し、プラズマ発生用Ｒ
Ｆ電源５をＯＮにして下部電極３と上部電極４との間に
プラズマを励起させ、半導体ウエハ１１表面をプラズマ
エッチングする。そして、プラズマエッチング終了後
は、プラズマ発生用ＲＦ電源５をＯＦＦにし、ＣＨＦ３
ガスを排気口１０から排気する。また、静電チャック用
電源７をＯＦＦにして半導体ウエハ１１を静電チャック
ステージ６から離脱させる。以上の動作を繰返し、順
次、次の半導体ウエハ１１に対してプラズマエッチング
作業を行う。
【０００３】次に、静電チャック装置８の構成を図３を
用いて説明する。図３（ａ）は、静電チャック装置８の
平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＸ−Ｘ線に
おける断面図である。静電チャックステージ６は、静電
チャック用電源７に接続された例えば半円形をした一対
の平板電極１２，１３を所定の間隔Ｌ１（例えば数ｍ
ｍ）だけ離間させて誘電率の高い絶縁物１４で焼結して
一体化した組立体である。ここで、この間隔Ｌ１は、平
板電極１２，１３間を埋める絶縁物１４の耐圧を確保で
きる範囲であれば小さければ小さいほど平板電極１２，
１３と半導体ウエハ１１との対向する面積を増加させる
ことができ、大きな静電吸引力（クーロン力）を得るこ
とが出来る。即ち、間隔Ｌ１は、平板電極１２，１３間
の耐圧と半導体ウエハ１１と平板電極１２，１３との対
向面積との両者を考慮して決定する。また、平板電極１
２，１３間には直流電圧（例えば１ｋｖ程度）を印加し
て静電吸引力を発生させるが、充分な静電吸引力を得る
ために半導体ウエハ１１を載置する表面側の絶縁物１４
の厚さは裏面側に比較的して薄く成形されている。この
ため、図４に示すように、通常よくプラズマエッチング
処理する半導体ウエハ１１の大きさが静電チャックステ
ージ６の吸着面より小さい場合、半導体ウエハ１１から
はみ出した吸着面がプラズマに晒されるため誘電率の高
い絶縁物１４が徐々に削られ内部の平板電極１２，１３
が露出し耐圧が低下し平板電極１２，１３間で不所望な
放電を起こす虞があった。特に半円形の両端部は尖って
いるため電界が集中し放電しやすい部分であった。
用いて説明する。図３（ａ）は、静電チャック装置８の
平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＸ−Ｘ線に
おける断面図である。静電チャックステージ６は、静電
チャック用電源７に接続された例えば半円形をした一対
の平板電極１２，１３を所定の間隔Ｌ１（例えば数ｍ
ｍ）だけ離間させて誘電率の高い絶縁物１４で焼結して
一体化した組立体である。ここで、この間隔Ｌ１は、平
板電極１２，１３間を埋める絶縁物１４の耐圧を確保で
きる範囲であれば小さければ小さいほど平板電極１２，
１３と半導体ウエハ１１との対向する面積を増加させる
ことができ、大きな静電吸引力（クーロン力）を得るこ
とが出来る。即ち、間隔Ｌ１は、平板電極１２，１３間
の耐圧と半導体ウエハ１１と平板電極１２，１３との対
向面積との両者を考慮して決定する。また、平板電極１
２，１３間には直流電圧（例えば１ｋｖ程度）を印加し
て静電吸引力を発生させるが、充分な静電吸引力を得る
ために半導体ウエハ１１を載置する表面側の絶縁物１４
の厚さは裏面側に比較的して薄く成形されている。この
ため、図４に示すように、通常よくプラズマエッチング
処理する半導体ウエハ１１の大きさが静電チャックステ
ージ６の吸着面より小さい場合、半導体ウエハ１１から
はみ出した吸着面がプラズマに晒されるため誘電率の高
い絶縁物１４が徐々に削られ内部の平板電極１２，１３
が露出し耐圧が低下し平板電極１２，１３間で不所望な
放電を起こす虞があった。特に半円形の両端部は尖って
いるため電界が集中し放電しやすい部分であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の静電チャック装
置は、被処理対象物からはみ出した吸着面の絶縁物が削
られて平板電極が露出すると平板電極間で放電を起こし
静電チャック装置が使用不能となる虞があった。
置は、被処理対象物からはみ出した吸着面の絶縁物が削
られて平板電極が露出すると平板電極間で放電を起こし
静電チャック装置が使用不能となる虞があった。
【０００５】本発明の目的は、絶縁物が削られて平板電
極が露出しても、平板電極間での不所望な放電を起こり
にくくし、即座に使用不能となることがない静電チャッ
ク装置を提供することである。
極が露出しても、平板電極間での不所望な放電を起こり
にくくし、即座に使用不能となることがない静電チャッ
ク装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の静電チャック装
置は、異なる電位を与えられる複数の平面状の電極を略
面一で近接させ絶縁物内に埋設し、吸着面となる表面に
被処理対象物を載置し、電極間に電圧を印加し、被処理
対象物を吸着面に静電的に吸着する静電チャック装置に
おいて、被処理対象物からはみ出す吸着面の領域下にあ
る電極間の間隔を、被処理対象物と接する吸着面の領域
下にある電極間の間隔よりも大きくしたことを特徴とす
る静電チャック装置である。
置は、異なる電位を与えられる複数の平面状の電極を略
面一で近接させ絶縁物内に埋設し、吸着面となる表面に
被処理対象物を載置し、電極間に電圧を印加し、被処理
対象物を吸着面に静電的に吸着する静電チャック装置に
おいて、被処理対象物からはみ出す吸着面の領域下にあ
る電極間の間隔を、被処理対象物と接する吸着面の領域
下にある電極間の間隔よりも大きくしたことを特徴とす
る静電チャック装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の静電チャック装置の一例
として、プラズマエッチング装置に使用されている２極
式の静電チャック装置を平面図として示す図１（ａ）を
用いて説明する。プラズマエッチング装置の構成は図２
と同様であるため省略する。また、静電チャック装置を
示す図３と同一部分には同一符号を用いて説明を省略す
る。静電チャック装置１０１は、下部電極上に配置され
静電吸引力で半導体ウエハ１１を吸着する静電チャック
ステージ１０２と、真空チャンバ２の外部に配置され、
静電チャックステージ１０２と接続された静電チャック
用電源７とで成る。静電チャックステージ１０２は、例
えば、略半円形をした一対の平板電極１０３，１０４を
間隔Ｌ１だけ離間させて誘電率の高い絶縁物１４で焼成
して一体化した組立体である。ここで、平板電極１０
３，１０４の平面形状は、略半円形の両端部に切欠き部
を設けた形状とし、この切欠き部の図中縦寸法は半円形
端部から少なくとも通常よくエッチング処理する半導体
ウエハ１１の外周に達する長さ以上とし、図中横寸法は
横寸法の２倍を間隔Ｌ１に加えた長さが所望の間隔Ｌ２
以上になるようにする。この間隔Ｌ２は、例え、近接す
る平板電極１０３，１０４間の絶縁物１４が削られ平板
電極１０３，１０４が露出しても平板電極１０３，１０
４間に印加される電圧で放電しない長さとする。また、
切欠き部１０５，１０６のコーナは尖っておらず丸い形
状とする。こうすることで、半導体ウエハ１１からはみ
出す吸着面の領域下にある平板電極１０３，１０４間の
間隔Ｌ２は、半導体ウエハ１１と接する吸着面の領域下
にある平板電極１０３，１０４間の間隔Ｌ１よりも大き
くなりかつ、コーナが丸い形状となっているため電界を
集中させず絶縁物１４が削られ平板電極１０３，１０４
が露出した場合でも放電が起きにくくなる。但し、切欠
き部１０５，１０６の間隔Ｌ２は、通常よくエッチング
処理する半導体ウエハ１１よりも外形の大きな半導体ウ
エハを処理する場合のことも考慮して必要以上に大きく
せず、充分な静電吸引力を得られるようにしておくとよ
い。尚、上記の例では、一対の平板電極１０３，１０４
の両方に切欠き部１０５，１０６を設ける構成とした
が、切欠き部は、いずれか一方の平板電極に設ける構成
であってもよい。
として、プラズマエッチング装置に使用されている２極
式の静電チャック装置を平面図として示す図１（ａ）を
用いて説明する。プラズマエッチング装置の構成は図２
と同様であるため省略する。また、静電チャック装置を
示す図３と同一部分には同一符号を用いて説明を省略す
る。静電チャック装置１０１は、下部電極上に配置され
静電吸引力で半導体ウエハ１１を吸着する静電チャック
ステージ１０２と、真空チャンバ２の外部に配置され、
静電チャックステージ１０２と接続された静電チャック
用電源７とで成る。静電チャックステージ１０２は、例
えば、略半円形をした一対の平板電極１０３，１０４を
間隔Ｌ１だけ離間させて誘電率の高い絶縁物１４で焼成
して一体化した組立体である。ここで、平板電極１０
３，１０４の平面形状は、略半円形の両端部に切欠き部
を設けた形状とし、この切欠き部の図中縦寸法は半円形
端部から少なくとも通常よくエッチング処理する半導体
ウエハ１１の外周に達する長さ以上とし、図中横寸法は
横寸法の２倍を間隔Ｌ１に加えた長さが所望の間隔Ｌ２
以上になるようにする。この間隔Ｌ２は、例え、近接す
る平板電極１０３，１０４間の絶縁物１４が削られ平板
電極１０３，１０４が露出しても平板電極１０３，１０
４間に印加される電圧で放電しない長さとする。また、
切欠き部１０５，１０６のコーナは尖っておらず丸い形
状とする。こうすることで、半導体ウエハ１１からはみ
出す吸着面の領域下にある平板電極１０３，１０４間の
間隔Ｌ２は、半導体ウエハ１１と接する吸着面の領域下
にある平板電極１０３，１０４間の間隔Ｌ１よりも大き
くなりかつ、コーナが丸い形状となっているため電界を
集中させず絶縁物１４が削られ平板電極１０３，１０４
が露出した場合でも放電が起きにくくなる。但し、切欠
き部１０５，１０６の間隔Ｌ２は、通常よくエッチング
処理する半導体ウエハ１１よりも外形の大きな半導体ウ
エハを処理する場合のことも考慮して必要以上に大きく
せず、充分な静電吸引力を得られるようにしておくとよ
い。尚、上記の例では、一対の平板電極１０３，１０４
の両方に切欠き部１０５，１０６を設ける構成とした
が、切欠き部は、いずれか一方の平板電極に設ける構成
であってもよい。
【０００８】上記では、平板電極として２分割された略
半円形の平板電極１０３，１０４としたが、特に、形
状，個数とも、これに限るものではなく３個以上の電極
を有する場合でも、被処理対象物からはみ出す領域下の
隣り合う平板電極間の間隔を大きくしたりコーナを丸く
することで同様の効果が得られることは言うまでもな
い。また、被処理対象物からはみ出す領域下の隣り合う
電極間の間隔Ｌ２は一定でなくともよく図１（ｂ）に示
すように、絶縁物１４が削れやすい静電チャックステー
ジ１０２外周部に向かって広がるテーパ状であってもよ
い。
半円形の平板電極１０３，１０４としたが、特に、形
状，個数とも、これに限るものではなく３個以上の電極
を有する場合でも、被処理対象物からはみ出す領域下の
隣り合う平板電極間の間隔を大きくしたりコーナを丸く
することで同様の効果が得られることは言うまでもな
い。また、被処理対象物からはみ出す領域下の隣り合う
電極間の間隔Ｌ２は一定でなくともよく図１（ｂ）に示
すように、絶縁物１４が削れやすい静電チャックステー
ジ１０２外周部に向かって広がるテーパ状であってもよ
い。
【０００９】尚、ここでは、静電チャック装置を具備す
る半導体ウエハ処理装置としてプラズマエッチング装置
を用いて説明したが、プラズマエッチング装置に限らず
例えばイオン注入装置などの処理装置においてもイオン
ビームによって静電チャックステージ表面の絶縁物が削
られという課題を有している処理装置であれば同様の効
果を得ることができる。
る半導体ウエハ処理装置としてプラズマエッチング装置
を用いて説明したが、プラズマエッチング装置に限らず
例えばイオン注入装置などの処理装置においてもイオン
ビームによって静電チャックステージ表面の絶縁物が削
られという課題を有している処理装置であれば同様の効
果を得ることができる。
【００１０】
【発明の効果】本発明の静電チャック装置によると、静
電チャックステージの被処理対象物からはみ出す吸着面
の絶縁物が削られ、内部の平板電極が露出した場合で
も、平板電極間での放電が起こりにくく、即座に静電チ
ャック装置が使用不能となることがない。
電チャックステージの被処理対象物からはみ出す吸着面
の絶縁物が削られ、内部の平板電極が露出した場合で
も、平板電極間での放電が起こりにくく、即座に静電チ
ャック装置が使用不能となることがない。
【図１】 本発明の静電チャック装置の平面図
【図２】 従来のプラズマエッチング装置の要部断面図
【図３】 従来の静電チャック装置の平面図及び断面図
【図４】 絶縁物から露出した平板電極の説明図
２ 真空チャンバ
７ 静電チャック用電源
１１ 半導体ウエハ
１４ 絶縁物
１０１ 静電チャック装置
１０２ 静電チャックステージ
１０３，１０４ 平板電極
１０５，１０６ 切欠き部
Claims (4)
- 【請求項１】異なる電位を与えられる複数の平面状の電
極を略面一で近接させ絶縁物内に埋設し、吸着面となる
表面に被処理対象物を載置し、前記電極間に電圧を印加
し、被処理対象物を前記吸着面に静電的に吸着する静電
チャック装置において、前記被処理対象物からはみ出す
吸着面の領域下にある電極間の間隔を、前記被処理対象
物と接する吸着面の領域下にある電極間の間隔よりも大
きくしたことを特徴とする静電チャック装置。 - 【請求項２】前記被処理対象物は、半導体ウエハである
ことを特徴とする請求項１に記載の静電チャック装置。 - 【請求項３】被処理対象物からはみ出す吸着面の領域下
にある電極間の間隔は、吸着面外周に向って拡開するこ
とを特徴とする請求項１に記載の静電チャック装置。 - 【請求項４】被処理対象物からはみ出す吸着面の領域下
にある電極のコーナ部は丸い形状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装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194236A JP2003007811A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 静電チャック装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194236A JP2003007811A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 静電チャック装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003007811A true JP2003007811A (ja) | 2003-01-10 |
Family
ID=19032406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001194236A Pending JP2003007811A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 静電チャック装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003007811A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009539684A (ja) * | 2006-06-05 | 2009-11-19 | エスアールアイ インターナショナル | 壁移動装置 |
| JP2010016225A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Tokyo Electron Ltd | 温度調節機構および温度調節機構を用いた半導体製造装置 |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001194236A patent/JP2003007811A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009539684A (ja) * | 2006-06-05 | 2009-11-19 | エスアールアイ インターナショナル | 壁移動装置 |
| JP2010016225A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Tokyo Electron Ltd | 温度調節機構および温度調節機構を用いた半導体製造装置 |
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