JP2004259721A

JP2004259721A - 試料処理装置

Info

Publication number: JP2004259721A
Application number: JP2003045411A
Authority: JP
Inventors: Toru Aramaki; 徹荒巻; Masanori Sumiya; 匡規角谷; Koichi Yamamoto; 浩一山本
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2003-02-24
Publication date: 2004-09-16

Abstract

【課題】静電吸着用の電源数を従来の試料処理装置より減らした構成で、除電ステップ無しでの試料の試料台への吸着、および、試料の試料台からの離脱を可能にする。
【解決手段】静電吸着用試料台１００の内部に載置される試料の外周付近とそれより内側の領域との間で静電吸着力を発生する内電極１、外電極７の２つの電極を設け、外電極７は高周波カット用ローパスフィルタ３を介して電源４に接続し、他方の内電極１は高周波カット用ローパスフィルタ３を介して接地する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料処理装置に関し、特に減圧雰囲気下でプラズマ等により処理される試料を保持するのに好適な静電吸着装置を有する試料処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１によれば、極性の異なる一対の電極を有し、電極間に直流電圧を印加して、電極上面に設けられた誘電体膜上に試料を静電的に吸着保持する静電チャックにおいて、電極に印加した直流電圧の供給停止直前の、誘電体膜の吸着部に蓄えられた電荷量を実質的に同一にすることで、直流電圧の供給停止後の誘電体膜の吸着部に蓄えられた電荷を、異なる極性の電荷のバランスによって消滅させる。
【０００３】
一方、特許文献２にも、正負の電極を静電吸着すべき基板面内に有するダイポール電極タイプの電極が開示されている。１つの静電吸着用電源によって一対の電極に正負の電圧を印加することによって両電極の上面に基板を静電吸着することが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１５０１００号公報
【特許文献２】
特開平０９−１４８４２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載の従来技術は、減圧雰囲気下でプラズマ等により処理される試料の保持のために、その構造が検討されているが、１つの試料台につき２つの静電吸着用の電源が必要という問題がある。
【０００６】
他方、上記特許文献２に記載の従来技術は、１つの静電吸着用電源で足りるが、試料を試料台から離脱させるために誘電体膜の吸着部に蓄えられた電荷を、速やかに消滅させることについての配慮が開示されていない。
【０００７】
本発明の目的は、静電吸着用の電源数を従来の試料処理装置より減らした構成で、試料の試料台への吸着、および、試料の試料台からの速やかな離脱を可能にすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、試料台内部に導電性材料からなる２つの電極を設け、電極の一方を高周波カット用ローパスフィルタを介して電源に接続し、他方も同様に高周波カット用ローパスフィルタを介して接地することで達成できる。
【０００９】
本発明の特徴は、試料台が絶縁性板をベースとして表面に設けられた絶縁性膜と該絶縁性膜の内側に埋設された導電性材料からなる電極を具備し、前記絶縁性膜を挟んで該電極と試料の間に電界を発生させ、静電気力によって該試料を前記試料台に固定させる静電吸着装置を有する処理装置において、前記電極が、載置される試料の外周付近とそれより内側の部分に対応する領域との間で静電吸着力を発生する第１、第２の２組の電極からなり、いずれか一方の電極は高周波カット用ローパスフィルタを介して１つの静電吸着用電源に接続され、他方の電極は高周波カット用ローパスフィルタを介して接地されていることにある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例になる試料処理装置として、マイクロ波を用い減圧雰囲気下でプラズマ等により試料を処理するプラズマエッチング装置を説明する。図１は、本発明の一実施例であるプラズマエッチング装置の概略構成を示す縦断面図である。図２は、図１の試料台を示す概略図であり、（Ａ）は試料台中の導電性板の断面図、（Ｂ）および（Ｃ）は一組の電極の断面を示すもので、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００１１】
図１において、１１はプラズマエッチング装置の処理室であり、内部に被処理物である試料２が載置される試料台１００を備えている。処理室１１内には、処理ガス導入口１５から処理用ガスが供給され、また、処理室１１内は、排気口１４に連結された真空ポンプ（図示省略）により排気される。１２は高周波発生源であり、ここからマイクロ波は発生し、導波管１８を通して処理室１１内に導入される。その後、処理室１１内にコイル１６を用いて形成された磁場との相乗効果で電子サイクロトロン共鳴を起こし、処理ガス導入口１５より導入された処理ガスをプラズマ化し、プラズマ１３を発生させる。
【００１２】
なお、本発明におけるプラズマ発生方式としては、本実施例のマイクロ波を用いた方式に限定されるものではない。例えば、容量結合方式、誘導結合方式、又はＵＨＦ波を用いたＥＣＲ方式等でも実施できる。
【００１３】
試料台１００は、絶縁性板８をベースとして内部に内電極１、外電極７、導電性板９が設けられ、上表面に絶縁性膜１０が設けられている。１組の内電極１及び外電極７は、静電吸着用の一対の電極であり、電極７はスイッチを含む静電吸着用電源４に接続され高電圧が印加される。また、内電極１は接地されている。導電性板９は、ＲＦバイアス印加用のものであり、ＲＦ電源６に接続され、高周波バイアスが印加される。
【００１４】
外電極７に高周波カット用ローパスフィルタ３を介して静電吸着用電源４を接続し、内電極１も同様に高周波カット用ローパスフィルタ３を介して接地する。これにより、外電極７に、例えばプラスの電圧を印加した場合に、試料中の外電極７に近い部分にはマイナスの電子が誘起され、試料２外周付近と外電極７の間で静電吸着力を発生する。また、マイナスの電子が外周付近に誘起されたことにより、試料中の内電極１に近い部分はプラスの性質を持ち、接地された内電極１と試料２内周付近との間に電位差が生じ、静電吸着力が発生する。この構成によって、試料２が試料台１００に固定される。
【００１５】
他方、試料台１００からの試料２の離脱のメカニズムは次のようになる。静電吸着用電源４を切ることで、外電極７、内電極１ともに電圧値が０となり、試料２中の電荷の偏りもなくなり、静電吸着力が消失し、試料２は試料台１００から離脱する。
【００１６】
このように、本実施例によれば、除電ステップ無しで、試料の試料台への吸着、および、試料の試料台からの離脱が可能になる。
【００１７】
以上、本実施例によれば、プラズマの有無に関わらず、試料のステージへの吸着、離脱を、１つの静電吸着用電源により制御することができる。
【００１８】
内電極１及び電極７の静電吸着用電源４に対する接続関係は、上述の実施例と逆の関係にしても良い。
【００１９】
上述の実施例では、プラズマエッチング装置を例に説明したが、減圧雰囲気内で試料等の被処理物が加熱されながら処理される処理装置に広く適用することができる。例えば、プラズマを利用した処理装置としては、プラズマＣＶＤ装置、スパッタリング装置等が挙げられ、これらに本実施例が適用できる。また、プラズマを利用しない処理装置としては、イオン注入装置、ＭＢＥ装置、蒸着装置、減圧ＣＶＤ装置等が挙げられ、これらに本実施例が適用できる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、試料と試料台の静電吸着用の電源数を従来の試料処理装置より減らした構成で、試料の試料台への吸着、および試料の試料台からの離脱を容易に行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるプラズマエッチング装置を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施例である試料台を示す概略図で、試料台中の導電性板の断面図、および、電極の断面図を示している。
【符号の説明】
１・・・内電極、２・・・試料、３・・・高周波カット用ローパスフィルタ、４・・・静電吸着用電源、５・・・接地、６・・・ＲＦ電源、７・・・外電極、８・・・絶縁性板、９・・・導電性板、１０・・・絶縁性膜、１１・・・処理室、１２・・・プラズマ源、１３・・・プラズマ、１４・・・排気口、１５・・・処理ガス導入口、１６・・・コイル、１７・・・処理容器、１８・・・導波管、１９・・・高周波透過窓、１００・・・試料台

Claims

試料台が絶縁性板をベースとして表面に設けられた絶縁性膜と該絶縁性膜の内側に埋設された導電性材料からなる電極を具備し、前記絶縁性膜を挟んで該電極と試料の間に電界を発生させ、静電気力によって該試料を前記試料台に固定させる静電吸着装置を有する処理装置において、
前記電極が、載置される試料の外周付近とそれより内側の部分に対応する領域との間で静電吸着力を発生する第１、第２の２組の電極からなり、いずれか一方の電極は高周波カット用ローパスフィルタを介して１つの静電吸着用電源に接続され、他方の電極は高周波カット用ローパスフィルタを介して接地されていることを特徴とする試料処理装置。
請求項１に記載の試料処理装置において、前記第１の電極は前記試料の外周付近に対応する円盤状であり、前記第２の電極は前記試料の外周付近よりも内側の部分に対応する同心リング状であることを特徴とする試料処理装置。
請求項１または２において、前記試料処理装置が、減圧雰囲気下でプラズマ等により試料を処理するものであることを特徴とする試料処理装置。