JP2003133404A5

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Publication number: JP2003133404A5
Application number: JP2002228459A
Authority: JP
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2022-08-06

Description

図２を参照するに、静電チャック３６は、基板１２を受ける支持表面４０を有する誘電体３８を含む。誘電体３８は、硝酸アルミニウムのようなセラミック材料から製造され、高い電気的抵抗と共に適切な熱伝導性を有する。誘電体３８には、ディスク状の内側の電極４２と、内側の電極４２を囲繞する環状の外側の電極４４とが埋設される。外側の電極４４は、内側の電極４２と略同心をなし、各電極４２,４４は、モリブテンのような金属から形成される。内側の電極４２は、外側の電極４４から電気的に絶縁されており、電極４２,４４が双極型の構成で静電チャック３６の双極として機能できるようになる。可変型の高電圧電源４６の出力は、シールド伝達ライン４８，４９を介して電極４２,４４に電気的に結合され、ＤＣバイアス電位や拘束電圧を供給する。典型的には、高電圧電源４６は、内側の電極４２が正にバイアスがかけられ、外側の電極４４が負にバイアスがかけられるように、配線される。反対の極性に帯電した内外の電極４２,４４は、基板１２と電極４２,４４との間に、印加された拘束電圧及び静電チャック３６の特性に比例する拘束力により基板１２を支持表面４０に静電的に固定する電位差を確立する。高電圧電源４６は、約−１５００ボルト〜約＋１５００ボルトの拘束電圧を供給するよう動作可能である。

次に、本発明による、静電チャック（ＥＳＣ）の性能を解析する為のルーチンについて説明する。上述の如く、一以上の静電チャックの性能特性が参照静電チャックの性能特性と比較され、比較ステップの結果に基づいて、静電チャックの性能が、製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバに実装するのに適しているか否かが判断される。

Claims

製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内での使用のために第１の真空チャンバ内の静電チャックの性能を特徴付ける方法であって、
製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内に配置され標準的な動作条件の下で動作したときの参照静電チャックの満足な性能に相関する第１の性能特性の第１の参照値を供給するステップと、
上記第１の真空チャンバ内に上記静電チャックを配置するステップと、
上記静電チャックの上記第１の性能特性の第１の測定値を測定する測定ステップと、
上記静電チャックの性能の指標を与える、上記第１の性能特性の上記第１の測定値と上記第１の参照値との比較を、行う比較ステップと、
上記比較ステップの結果に基づいて、上記静電チャックの上記性能が上記製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内に上記静電チャックを実装するのに適しているか否かを判断する判断ステップとを含む、方法。
上記静電チャックの支持表面上の支持位置に基板を配置するステップを、上記測定ステップの前に更に含む、請求項１記載の方法。
上記第１の真空チャンバ内にプラズマを発生させ、発生したプラズマに上記基板を曝すステップを、上記測定ステップの前に更に含む、請求項２記載の方法。
上記プラズマから帯電粒子を上記基板の表面に引き付けるために、上記静電チャックにＲＦバイアス電位を印加するステップを、上記測定ステップの前に更に含む、請求項３記載の方法。
上記支持表面に上記基板を拘束する引力を生成するために、上記静電チャックに拘束電圧を印加するステップを、上記測定ステップの前に更に含む、請求項２記載の方法。
所定温度まで上記静電チャックを加熱するステップを、上記測定ステップの前に更に含む、請求項１記載の方法。
上記第１の性能特性は、電流−電圧特性、インピーダンス特性、プラズマ電流−収集電圧特性、及び、加熱／冷却特性よりなる群より選ばれる、請求項１記載の方法。
上記比較ステップ後で上記判断ステップの前に、
上記製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内に配置され標準的な動作条件の下で動作したときの参照静電チャックの満足な性能に相関する第２の性能特性の第２の参照値を供給するステップと、
上記静電チャックの上記第２の性能特性の第２の測定値を測定する測定ステップと、
上記静電チャックの性能の指標を与える、上記第２の性能特性の上記第２の測定値と上記第２の参照値との比較を、行う比較ステップと、
上記比較ステップの結果に基づいて、上記静電チャックの上記性能が上記製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内に上記静電チャックを実装するのに適しているか否かを判断するステップとを含む、請求項１記載の方法。
上記第２の性能特性は、電流−電圧特性、インピーダンス特性、プラズマ電流−収集電圧特性、及び、加熱／冷却特性よりなる群より選ばれる、請求項８記載の方法。
上記比較ステップ後で上記判断ステップの前に、
上記製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内に配置され標準的な動作条件の下で動作したときの参照静電チャックの満足な性能に相関する第１の性能特性の第２の参照値を供給するステップと、
上記静電チャックの上記第１の性能特性の第２の測定値を測定する測定ステップと、
上記静電チャックの性能の指標を与える、上記第１の性能特性の上記第２の測定値と上記第２の参照値との比較を、行う比較ステップと、
上記比較ステップの結果に基づいて、上記静電チャックの上記性能が上記製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内に上記静電チャックを実装するのに適しているか否かを判断するステップとを含む、請求項１記載の方法。
上記静電チャックを上記製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内に実装するステップを、上記判断ステップの後に更に含む、請求項１記載の方法。
製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内での使用のために第１の真空チャンバ内の電極を備えた静電チャックの性能を特徴付ける方法であって、
製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内に配置され標準的な動作条件の下で動作したときの参照静電チャックの満足な性能に相関する参照インピーダンスレベルを定める目標インピーダンスのセットを供給するステップと、
上記第１の真空チャンバ内に上記静電チャックを配置するステップと、
所定の周波数範囲内の複数の周波数を選択するステップと、
上記複数の周波数のそれぞれ毎に、上記静電チャックの上記電極の両端に信号を印加する信号印加ステップと、
実測のインピーダンスのセットを作成するため、上記複数の周波数のそれぞれでの上記信号に対応する上記静電チャックのインピーダンスを測定する測定ステップと、
上記静電チャックの性能の指標を与える、上記実測のインピーダンスと上記周波数範囲での目標インピーダンスのセットとの比較を、行う比較ステップと、
上記比較ステップの結果に基づいて、上記静電チャックの上記性能が上記製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内に上記静電チャックを実装するのに適しているか否かを判断する判断ステップとを含む、方法。
上記静電チャックの支持表面上の支持位置に基板を配置するステップを、上記信号印加ステップの前に更に含む、請求項１２記載の方法。
上記第１の真空チャンバ内にプラズマを発生させ、発生したプラズマに上記基板を曝すステップを、上記測定ステップの前に更に含む、請求項１３記載の方法。
上記静電チャックは、双極型の静電チャックである、請求項１２記載の方法。
上記静電チャックに電気的に接続するあらゆるＲＦ電源を切断するステップを、上記信号印加ステップの前に更に含む、請求項１２記載の方法。
上記測定ステップは、大きさ及び位相角からなる群から選ばれる測定値を供する、請求項１２記載の方法。
製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内での使用のために第１の真空チャンバ内の電極を備えた静電チャックの性能を特徴付ける方法であって、
製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内に配置され標準的な動作条件の下で動作したときの参照静電チャックの満足な性能に相関する参照リーク電流を定める目標電流のセットを供給するステップと、
上記第１の真空チャンバ内に上記静電チャックを配置するステップと、
電圧の範囲を選択するステップと、
上記静電チャックの上記電極に各電圧を印加する印加ステップと、
実測の電流のセットを作成するため、上記印加された各電圧で流れる電流を測定する測定ステップと、
上記静電チャックの性能の指標を与える、上記実測の電流と上記電圧範囲での目標電流のセットとの比較を、行う比較ステップと、
上記比較ステップの結果に基づいて、上記静電チャックの上記性能が上記製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内に上記静電チャックを実装するのに適しているか否かを判断する判断ステップとを含む、方法。
上記静電チャックの支持表面上の支持位置に基板を配置するステップを、上記印加ステップの前に更に含む、請求項１８記載の方法。
上記第１の真空チャンバ内にプラズマを発生させ、発生したプラズマに上記基板を曝すステップを、上記印加ステップの前に更に含む、請求項１９記載の方法。
上記静電チャックは、双極型の静電チャックである、請求項１８記載の方法。
信号が、上記双極型の静電チャックの２つの電極に印加される、請求項２１記載の方法。
第１の所定温度まで上記静電チャックを加熱するステップを、上記印加ステップの前に更に含む、請求項１８記載の方法。
上記第１の所定温度とは異なる第２の所定温度まで上記静電チャックを加熱するステップを、上記測定ステップの後に更に含むと共に、上記印加ステップと上記測定ステップを繰り返すステップを更に含む、請求項２３記載の方法。
製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内での使用のために第１の真空チャンバ内の支持表面を備えた静電チャックの性能を特徴付ける方法であって、
製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内に配置され標準的な動作条件の下で動作したときの参照静電チャックの満足な性能に相関する参照電流レベルを定める目標電流を供給するステップと、
上記第１の真空チャンバ内に上記静電チャックを配置するステップと、
上記静電チャックの上記支持表面上に基板を配置するステップと、
上記基板の露出した表面近傍の所定位置を選択する選択ステップと、
上記所定位置近傍にラングミュアプローブの電極を配置する配置ステップと、
上記ラングミュアプローブの上記電極に収集電圧を印加する印加ステップと、
上記ラングミュアプローブにプラズマから流れる電流を測定する測定ステップと、
上記静電チャックの性能の指標を与える、上記測定された電流と上記目標電流との比較を、行う比較ステップと、
上記比較ステップの結果に基づいて、上記静電チャックの上記性能が上記製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内に上記静電チャックを実装するのに適しているか否かを判断する判断ステップとを含む、方法。
収集電圧の関数として上記プラズマから上記ラングミュアプローブに流れる電流のデータ群を生成するため、上記印加ステップと測定ステップを複数の収集電圧に対して繰り返すステップを更に含み、
上記比較ステップが、上記静電チャックの上記性能の指標を付与するため、測定電流のデータ群と目標電流のデータ群とを比較することを含む、請求項２５記載の方法。
所定位置の関数として上記プラズマから上記ラングミュアプローブに流れる電流のデータ群を生成するため、選択ステップ、配置ステップ、印加ステップ、測定ステップ及び比較ステップを複数の所定位置に対して繰り返すステップを更に含み、
上記比較ステップは、上記静電チャックの上記性能の指標を付与するため、測定電流のデータ群と目標電流のデータ群とを比較することを含む、請求項２５記載の方法。
上記プラズマから帯電粒子を上記基板の表面に引き付けるために、上記静電チャックにＲＦバイアス電位を印加するステップを、上記測定ステップの前に更に含む、請求項２５記載の方法。
上記支持表面に上記基板を拘束する引力を生成するため、上記静電チャックに拘束電圧を印加するステップを、上記測定ステップの前に更に含む、請求項２５記載の方法。
上記所定位置は、上記基板の外周縁と中心との間である、請求項２５記載の方法。
上記静電チャックを所定の温度まで加熱するステップを、上記印加ステップの前に更に含む、請求項２５記載の方法。
製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内での使用のために第１の真空チャンバ内の温度調整可能な静電チャックの性能を特徴付ける方法であって、
製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内に配置され標準的な動作条件の下で動作したときの参照静電チャックの満足な性能に相関する参照温度特性を定める目標温度特性のセットを供給するステップと、
上記第１の真空チャンバ内に上記静電チャックを配置するステップと、
所定温度で上記静電チャックの温度を安定化させる安定化ステップと、
上記静電チャックの温度調整を中断する中断ステップと、
温度特性を生成するため、時間を関数とした上記静電チャックの温度変化を測定する測定ステップと、
上記静電チャックの性能の指標を与える、上記測定された温度特性と目標温度特性との比較を、行う比較ステップと、
上記比較ステップの結果に基づいて、上記静電チャックの上記性能が上記製造ラインの半導体処理システムの第２の真空チャンバ内に上記静電チャックを実装するのに適しているか否かを判断する判断ステップとを含む、方法。
上記第１の真空チャンバ内に供給される処理ガスの圧力を励起するため、第１のＲＦ電力を印加することによってプラズマを発生させるステップを、上記測定ステップの前に更に含む、請求項３２記載の方法。
上記測定ステップ後に、上記第１の真空チャンバ内に供給される処理ガスの圧力を励起するため、上記第１のＲＦ電力とは異なる第２のＲＦ電力を印加することによってプラズマを発生させるステップを更に含むと共に、上記安定化ステップ、中断ステップ及び測定ステップを繰り返すステップを更に含む、請求項３３記載の方法。
上記測定ステップの前に、
上記静電チャックの支持表面上に基板を配置するステップと、
上記プラズマから帯電粒子を上記基板の表面に引き付けるため、第１の電圧レベルでＲＦバイアス電位を上記静電チャックに印加するステップとを更に含む、請求項３３記載の方法。
上記測定ステップ後に、
上記プラズマから帯電粒子を上記基板の前記表面に引き付けるため、上記第１の電圧レベルとは異なる第２の電圧レベルでＲＦバイアス電位を上記静電チャックに印加するステップを更に含むと共に、
上記安定化ステップ、中断ステップ及び測定ステップを繰り返すステップを更に含む、請求項３５記載の方法。
上記静電チャックの温度は、時間を関数として増加する、請求項３３記載の方法。
上記測定ステップの前に、
上記静電チャックの支持表面上の支持位置に基板を配置するステップを更に含む、請求項３２記載の方法。
上記支持表面に上記基板を拘束するため、上記静電チャックの電極に第１の電圧レベルでＤＣ電圧を印加するステップを更に含む、請求項３８記載の方法。
上記測定ステップの後に、
上記プラズマから帯電粒子を上記基板の表面に引き付けるため、上記第１の電圧レベルとは異なる第２の電圧レベルでＤＣ電圧を上記静電チャックに印加するステップを更に含むと共に、
上記安定化ステップ、中断ステップ及び測定ステップを繰り返すステップを更に含む、請求項３９記載の方法。
上記静電チャックの温度は、時間を関数として減少する、請求項３２記載の方法。