JP2010522997A - 分離された電極を備えた静電チャック - Google Patents
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Abstract
静電クランプ装置及び静電クランプ装置に結合されたワークピースへの汚染を低減する方法を開示する。一実施例によれば、静電クランプ装置は、本体の表面上にワークピースと接触するためのエンボスメント部分を備えるとともに、本体内に少なくとも２つの電極を備え、前記２つの電極は前記エンボスメント部分の下方で分離部分により分離されている。
Description
本発明は、一般的には集積回路の製造に関し、特にはワークピースを結合する静電クランプ装置及び結合状態におけるワークピースの汚染を低減する方法に関する。
集積回路（ＩＣ）製造システムにおいては、例えばイオン注入のような処理のためにウェハを支持／保持するために静電チャックが広く使用されている。静電チャックはチャック本体内に少なくとも１つの電極を有している。電圧がこれらの電極に供給されると、チャック本体の表面近くに電解が生成されるため、ウェハをチャック表面にクランプし保持することができる。チャック表面は、ウェハを支持するとともにウェハとの物理的接触を低減するためにメサと呼ばれるエンボスメント部分を含むことができる。
クランプ状態では、クランプされたウェハの背面はチャック表面、例えば静電チャックのメサと物理的に接触する。この物理的接触は粒子を生成し、ウェハを汚染するとともにウェハの処理チャンバを汚染する可能性があり、これらの粒子は一般に背面粒子と呼ばれている。汚染背面粒子は通常ウェハから製造されるデバイスを損傷し、歩留まり損失を招く。
本発明の第１の態様はワークピースを結合する静電クランプ装置であり、該静電クランプ装置は、本体の表面上にワークピースと接触するためのエンボスメント部分を備えるとともに、本体内に少なくとも２つの電極を備え、前記２つの電極は前記エンボスメント部分の下方で分離部分により分離されていることを特徴とする。
本発明の第２の態様はワークピースを結合する静電クランプ装置であり、該静電クランプ装置は、本体の表面上にワークピースと接触するためのエンボスメント部分を備えるとともに、本体内に少なくとも２つの電極を備え、前記２つの電極は、前記２つの電極に電圧が供給されたとき、前記２つの電極により生成される前記エンボスメント部分の近傍の電界が前記本体の表面に実質的に平行になるように構成されていることを特徴とする。
本発明の第３の態様は静電チャックにより支持されたワークピースに対する汚染を低減する方法であり、該方法は、静電チャックのエンボスメント部分の近傍に静電チャックの表面に実質的に平行な電界を生成するステップを具えることを特徴とする。
本発明の上記の特徴及び他の特徴は以下に記載する本発明の実施例のより詳しい説明から明らかになる。
いくつかの実施例を図面を参照して詳細に説明する。
図面は正確な縮尺ではない点に注意されたい。図面は本発明の代表的な特徴のみを示すことを意図し、本発明の範囲を限定するものとみなされるべきでない。図面において、同類の符号は全図を通して同類の素子を示す。
図面は正確な縮尺ではない点に注意されたい。図面は本発明の代表的な特徴のみを示すことを意図し、本発明の範囲を限定するものとみなされるべきでない。図面において、同類の符号は全図を通して同類の素子を示す。
本発明は、背面粒子はウェハが静電チャックのメサと接触する位置の周囲に主として位置するという発見に基づくものである。本発明は、表面のエンボスメント部分の近傍にチャック本体の表面にほぼ平行な電界を生成することによって、ワークピースに対する背面粒子の汚染を低減する。このような表面平行電界を生成するためには任意の方法を使用することができ、それらのすべてが本発明に含まれる。例えば、図１は本発明の一実施例による静電クランプ装置（クランプ装置）１０の平面図を示す。図２は図１の静電クランプ装置の断面図を示す。
図１及び図２を参照すると、クランプ装置１０は本体表面１４を有する本体１２を含む。エンボスメント部分(エンボスメント)１６、例えばメサは表面１４にある。エンボスメント１６はクランプ装置１０に結合されるワークピース３０（図２に仮想的に示されている）と接触することができる。少なくとも２つの電極１８が本体１２内の表面１４の下の層内にある。一実施例によれば、少なくとも２つの電極、例えば１８ａ，１８ｂはエンボスメント１６の下方で分離部分２０、例えば空隙により分離される。分離部分２０の一部分はエンボスメント１６の真下に位置する。図２に示すように、エンボスメント１６の真下には電極は存在しない。
図１に示すように、一実施例によれば、分離部分２０は、エンボスメント１６の真下に位置する少なくとも１つの第１部分２２と、第１部分２２からそれぞれの２つの電極１８（即ち分離部分２０により分離された２つの電極１８）、例えば１８ａ，１８ｂに沿って伸びる少なくとも１つの第２部分２４とを含む。つまり、第２部分２４はエンボスメント２４より下にあるが、真下ではない。
図１に示すように、一実施例によれば、第１部分２２はエンボスメント１６により覆われる平面領域を取り囲む平面領域を覆う。すなわち、エンボスメント１６が分離部分２０と同一平面に投影した場合、エンボスメント１６の平面領域は第１部分２２の平面領域内に完全に入る。図２に示すように、エンボスメント１６のほぼ真下の位置における電極１８ａ及び１８ｂ間のｘ軸方向の間隔２６はエンボスメント１６のｘ軸方向の平面寸法２８より大きい。第１部分２２の平面領域はエンボスメント１６の平面領域より僅かに大きくする、即ち１０パーセント以下だけ大きくするのが好ましい。
一実施例によれば、第１部分２２はエンボスメント１６の平面形状にほぼ類似するがそれより大きな平面形状を有する。図１は、エンボスメント１６及び第１部分２２が両方とも楕円形／円形の平面形状であることを示す。しかし、本発明はいかなる特定形状のエンボスメント１６及び／又は第１部分２２にも限定されない。第１部分２２は、エンボスメント１６のｚ方向の高さ２５の約２倍のｚ方向の高さにすることができる。しかし、これは必要ではなく、エンボスメント１６の高さに対して第１部分２２の他の高さ２３も可能であり、これも本発明に含まれる。本明細書において、「高さ」は静電チャック１０の表面１４に垂直なｚ方向の寸法をいう。
図１に示すように、一実施例によれば、第２部分２４は電極１８ａ及び１８ｂが分離されるｘ方向において第１部分２２より狭い。これに対応して、２つの電極１８ａ及び１８ｂの少なくとも１つはそれぞれのエンボスメント１６のほぼ真下に凹部２９を含む。エンボスメント１６のほぼ真下の位置における電極１８ａ及び１８ｂ間の距離２６は別の位置、即ち凹部２９以外の位置における電極１８ａ及び１８ｂ間の距離２７より大きい。
図３に示すように、代替実施例によれば、静電クランプ装置１１０は電極１１８ａ及び１１８ｂが分離されるｘ軸方向において第１部分１２２とほぼ同じ幅である第２部分１２４を含む。
複数のエンボスメント１６が、例えば図１に示すように一列に位置する場合には、複数のエンボスメント１６の真下の各第１部分２２は直接隣接する第１部分２２と第２部分２４を共有する。分離部分２０はそれぞれの電極１８ａ，ａ８ｂに沿って一列に接続された複数の第１部分２２及び複数の第２部分２４を含む。
図１及び図３に示すように、一実施例によれば、第１部分２２／１２２の周囲において、それぞれの２つの直接隣接した電極、例えば１８ａ／１１８ａ及び１８ｂ／１１８ｂは互いにほぼ平行である。凹部２９の含有は電極１８ａ及び１８ｂ間の平行位置に影響を与えない。図１及び図３は、電極１８ａ／１１８ａ及び１８ｂ／１１８ｂはｙ軸全体にわたって互いにほぼ平行であることを示し、これは特定の実施例である。本発明の範囲は図１及び図３に示す構成により限定されない。
一実施例によれば、分離部分２０により分離された２つの直接隣接する電極１８、例えば１８ａ及び１８ｂは電圧源（図示せず）の異なる極性（図１及び図３に”+”及び”−”で示されている）に接続される。その結果として、クランプ電圧が電極１８ａ及び１８ｂに供給されると、エンボスメント１６に隣接して本体１２の表面１４にほぼ平行な電界が生成される。任意のタイプのクランプ電圧を使用することができ、それらのすべてが本発明に含まれる。例えば、クランプ電圧は直流（ＤＣ）又は交流（ＡＣ）の一つとすることができる。一実施例によれば、クランプ電圧として少なくとも１０００ボルトのピークツーピーク振幅及び約３０Ｈｚから約３００Ｈｚの範囲の周波数を有するバイポーラ方形波電圧を使用することができる。図１及び図３で使用する”＋”及び”−”は電極１８を特定の極性に限定するものでなく、隣接する電極１８、例えば１８ａ及び１８ｂはクランプ電圧の異なる極性に接続されることを示すのみである。
本発明の種々の態様の以上の説明は例示及び説明のために提示されている。この説明は本発明を網羅することを意図するものでなく、また本発明を開示の正確な例に限定することを意図するものでない。そして、多くの変更及び変形が可能であること明らかである。当業者に明らかなこれらの変更及び変形は添付の請求項により特定される本発明の範囲に含まれることが意図される。
Claims (22)
- ワークピースを結合する静電クランプ装置であって、該静電クランプ装置は、
本体の表面上にワークピースと接触するためのエンボスメント部分を備えるとともに、本体内に少なくとも２つの電極を備え、
前記２つの電極は前記エンボスメント部分の下方で分離部分により分離されていることを特徴とする静電クランプ装置。 - 前記分離部分は、前記エンボスメント部分のほぼ真下の第１部分と、前記第１部分から前記少なくとも２つの電極に沿って伸びる第２部分とを含むことを特徴とする請求項１記載の静電クランプ装置。
- 前記第１部分は、前記エンボスメント部分により覆われる平面領域を取り囲む平面領域を覆うことを特徴とする請求項２記載の静電クランプ装置。
- 前記第１部分は、前記エンボスメント部分の平面形状にほぼ類似し且つそれより大きい平面形状を有することを特徴とする請求項２記載の静電クランプ装置。
- 前記第１部分は、前記エンボスメント部分の高さの約２倍の高さを有することを特徴とする請求項２記載の静電クランプ装置。
- 前記第２部分は、前記少なくとも２つの電極が分離される軸方向において前記第１部分より狭いことを特徴とする請求項２記載の静電クランプ装置。
- 前記第２部分は、前記少なくとも２つの電極が分離される軸方向において前記第１部分とほぼ同じ幅であることを特徴とする請求項２記載の静電クランプ装置。
- 一列の位置する複数のンボスメント部分を備え、複数のエンボスメント部分のほぼ真下の各第１部分は直接隣接する第１部分と第２部分を共有することを特徴とする請求項２記載の静電クランプ装置。
- 前記少なくとも２つの電極は、前記分離部分の前記第１部分に隣接して互いにほぼ平行であることを特徴とする請求項２記載の静電クランプ装置。
- 前記２つの電極に電圧が供給されたとき、前記エンボスメント部分の近傍の電界が前記本体の表面に実質的に平行であることを特徴とする請求項１記載の静電クランプ装置。
- 前記電圧は直流（ＤＣ）又は交流（ＡＣ）の一つであることを特徴とする請求項１０記載の静電クランプ装置。
- 前記分離部分は前記本体内の空隙を含むことを特徴とする請求項１記載の静電クランプ装置。
- ワークピースを結合する静電クランプ装置であって、該静電クランプ装置は、本体の表面上にワークピースと接触するためのエンボスメント部分を備えるとともに、本体内に少なくとも２つの電極を備え、前記２つの電極は、前記２つの電極に電圧が供給されたとき、前記２つの電極により生成される前記エンボスメント部分の近傍の電界が前記本体の表面に実質的に平行になるように構成されていることを特徴とする静電クランプ装置。
- 前記２つの電極は、前記エンボスメント部分のほぼ真下の位置の周囲で互いにほぼ平行であることを特徴とする請求項１３記載の静電クランプ装置。
- 前記２つの電極は分離部分で分離されていることを特徴とする請求項１３記載の静電クランプ装置。
- 前記エンボスメント部分のほぼ真下の位置における前記少なくとも２つの電極間の距離は該距離の方向における前記エンボスメント部分の平面寸法より大きいことを特徴とする請求項１５記載の静電クランプ装置。
- 前記少なくとも２つの電極のうちの少なくとも１つは、前記エンボスメント部分のほぼ真下の位置における前記少なくとも２つの電極間の距離が別の位置における前記少なくとも２つの電極間の距離より大きなるように、前記エンボスメント部分のほぼ真下に凹部を含むことを特徴とする請求項１６記載の静電クランプ装置。
- 前記少なくとも２つの電極は前記本体内の空隙により分離されていることを特徴とする請求項１５記載の静電クランプ装置。
- 静電チャックのエンボスメント部分の近傍に静電チャックの表面に実質的に平行な電界を生成するステップを具えることを特徴とする静電チャックにより支持されたワークピースに対する汚染を低減する方法。
- 前記静電チャックの表面に実質的に平行な電界は分離部分で分離された２つの電極に電圧を供給することによって生成され、前記分離部分が前記エンボスメント部分のほぼ真下の位置において前記エンボスメントより大きい平面領域を覆っていることを特徴とする請求項１９記載の方法。
- 前記電圧は直流（ＤＣ）又は交流（ＡＣ）の一つであることを特徴とする請求項２０記載の方法。
- 前記分離部分は前記エンボスメント部分の高さのほぼ２倍の高さを有する空隙であることを特徴とする請求項２０記載の方法。
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