JP2817585B2 - Sample removal method - Google Patents

Sample removal method

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JP2817585B2
JP2817585B2 JP22538193A JP22538193A JP2817585B2 JP 2817585 B2 JP2817585 B2 JP 2817585B2 JP 22538193 A JP22538193 A JP 22538193A JP 22538193 A JP22538193 A JP 22538193A JP 2817585 B2 JP2817585 B2 JP 2817585B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は試料の離脱方法及び該方
法に使用する試料保持装置に関し、より詳細には半導体
装置の製造過程において、試料保持部に静電吸着させて
薄膜形成やドライエッチング処理を施した後、試料を離
脱させる場合に必要とされる試料の離脱方法及び該方法
に使用する試料保持装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of removing a sample and a sample holding apparatus used in the method, and more particularly to a method of forming a thin film or a dry etching by electrostatically adsorbing a sample holding portion in a semiconductor device manufacturing process. The present invention relates to a sample detaching method required when detaching a sample after performing a process, and a sample holding device used in the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造過程における薄膜形成やドラ
イエッチング工程では、試料を試料台に確実に密接させ
て所定温度にコントロールして処理を施すことが望まし
い。
2. Description of the Related Art In the process of forming a thin film or in a dry etching process in a semiconductor manufacturing process, it is desirable to carry out a process in which a sample is securely brought into close contact with a sample stage and controlled at a predetermined temperature.

【0003】従来、試料を試料台に取り付ける場合、リ
ング状の押さえ板や載置面に設けられた爪状の押さえ治
具等を用いて押し付けることにより、試料周辺部を前記
試料台上に固定していた。しかし、このようなメカニカ
ルな取り付け手段を用いた場合、試料と試料台との密接
度が不十分であるという問題があり、この問題を解決す
るため、近年、静電力による吸着作用を利用し、試料を
試料台全面に密着させる試料保持装置が開発され、普及
してきている。しかしながらこの静電力を利用した試料
保持装置では、処理後に試料を離脱させるのが難いとい
う問題があり、この対策として種々の離脱方法及び離脱
装置が提案されている。例えば、離脱用プラズマを試料
に照射して静電力を消失させる方法、接地されている試
料搬送アームを試料に接触させて静電力を消失させる方
法、吸着時のものとは正負が逆の電圧を試料に印加して
静電力を消失させる方法、試料を持ち上げるリフトピン
機構を用いて強制的に離脱させる方法及びこれらの組み
合わせによる方法等がある。
Conventionally, when a sample is mounted on a sample stage, a peripheral portion of the sample is fixed on the sample stage by pressing it using a ring-shaped holding plate or a claw-shaped holding jig provided on a mounting surface. Was. However, when such a mechanical mounting means is used, there is a problem that the degree of close contact between the sample and the sample stage is insufficient, and in order to solve this problem, in recent years, using an adsorption action by electrostatic force, A sample holding device for bringing a sample into close contact with the entire surface of a sample table has been developed and is becoming popular. However, the sample holding device using the electrostatic force has a problem that it is difficult to detach the sample after the treatment, and various detaching methods and detaching devices have been proposed as a countermeasure. For example, a method for irradiating the sample with plasma for detachment to eliminate the electrostatic force, a method for contacting the grounded sample transfer arm with the sample to eliminate the electrostatic force, and applying a voltage whose polarity is opposite to that at the time of adsorption. There are a method of applying electrostatic force to the sample to eliminate the electrostatic force, a method of forcibly removing the sample using a lift pin mechanism for lifting the sample, a method of combining these methods, and the like.

【0004】図6はこの種リフトピン機構が組み込まれ
ている試料保持装置を概略的に示した断面図であり、図
中41はアルミナ等を用いて形成された絶縁リングを示
している。絶縁リング41上にはアルミ製の下部電極4
2が配設され、下部電極42には導線43aを介してR
F電源43が接続されている。下部電極42上には試料
保持部44が配設されており、試料保持部44は例えば
セラミックス等から構成される絶縁体44aの内部に導
電体層44bが埋設された態様で形成されている。導電
体層44bは導線45aを介してDC電源45に接続さ
れており、下部電極42における導線45aが貫通する
部分には、絶縁筒42aが介装されている。また試料保
持部44内には流路46が形成され、流路46には導入
管46a及び導出管46bが接続されており、冷却液が
導入管46aより流路46を循環して導出管46bから
排出されることにより、試料保持部44が冷却されるよ
うになっている。さらに試料保持部44には空間部47
が形成されており、空間部47内には複数個のリフトピ
ン48aを有するリフト台48bが配設され、リフト台
48b下方には昇降軸48cを介して駆動装置48dが
接続されている。空間部47上方における試料保持部4
4にはリフトピン48aの挿通孔44dが形成されてお
り、駆動装置48dを駆動させると昇降軸48cが上昇
し、試料保持部44上に載置されている試料50がリフ
トピン48aにより押し上げられるようになっている。
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a sample holding apparatus in which this kind of lift pin mechanism is incorporated. In the figure, reference numeral 41 denotes an insulating ring formed using alumina or the like. Aluminum lower electrode 4 is placed on insulating ring 41.
2 and R is connected to the lower electrode 42 through a conductive wire 43a.
The F power supply 43 is connected. A sample holder 44 is provided on the lower electrode 42, and the sample holder 44 is formed in such a manner that a conductor layer 44b is embedded in an insulator 44a made of, for example, ceramics. The conductor layer 44b is connected to a DC power supply 45 via a conductor 45a, and an insulating tube 42a is interposed in a portion of the lower electrode 42 through which the conductor 45a passes. A flow path 46 is formed in the sample holding unit 44, and an introduction pipe 46a and a discharge pipe 46b are connected to the flow path 46, and the coolant circulates through the flow path 46 from the introduction pipe 46a and the discharge pipe 46b. The sample holding unit 44 is cooled by discharging the sample from the sample holding unit 44. Further, a space 47 is provided in the sample holder 44.
A lift table 48b having a plurality of lift pins 48a is disposed in the space 47, and a driving device 48d is connected below the lift table 48b via an elevating shaft 48c. Sample holder 4 above space 47
4 is formed with an insertion hole 44d for a lift pin 48a, and when the driving device 48d is driven, the elevating shaft 48c rises so that the sample 50 placed on the sample holder 44 is pushed up by the lift pin 48a. Has become.

【0005】試料保持部44、下部電極42を絶縁リン
グ41上に固定するには、アルミナ等のセラミックスで
形成された下部電極押えリング49を用い、これらのフ
ランジ部49a、49b、49cの下面と試料保持部4
4のフランジ部44c、下部電極42の周縁部上面、絶
縁リング41の周縁部上面とをそれぞれ接合し、ボルト
止め(図示せず)することにより行なわれている。
In order to fix the sample holder 44 and the lower electrode 42 on the insulating ring 41, a lower electrode pressing ring 49 made of ceramics such as alumina is used, and the lower surfaces of the flanges 49a, 49b and 49c are fixed. Sample holder 4
4 and the upper surface of the peripheral edge of the lower electrode 42 and the upper surface of the peripheral edge of the insulating ring 41 are joined and bolted (not shown).

【0006】このように構成された試料保持装置を用
い、試料50を吸着・保持させる場合、まず試料50を
試料保持部44上に載せ、次にDC電源45をオンにし
て試料保持部44の導電体層44bに直流電圧を印加す
るとともに、試料50の上面にプラズマを短時間照射す
る。すると試料保持部44は正または負に帯電する一
方、試料50はプラズマを介して接地される結果、試料
50と試料保持部44との間に電界が発生する。このた
め、正負の電荷間の静電力により試料50は試料保持部
44の表面上に吸着・保持されることとなる。試料50
を吸着させた後は流路46に冷却液を循環させ、RF電
源43をオンにし、成膜あるいはエッチング等の処理工
程に入る。
When the sample 50 is adsorbed and held by using the sample holding apparatus having the above-described structure, the sample 50 is first placed on the sample holding section 44, and then the DC power supply 45 is turned on to turn the sample holding section 44 on. A DC voltage is applied to the conductor layer 44b, and the upper surface of the sample 50 is irradiated with plasma for a short time. Then, the sample holder 44 is positively or negatively charged, while the sample 50 is grounded via the plasma. As a result, an electric field is generated between the sample 50 and the sample holder 44. Therefore, the sample 50 is adsorbed and held on the surface of the sample holding unit 44 by the electrostatic force between the positive and negative charges. Sample 50
After the adsorption, the cooling liquid is circulated through the flow path 46, the RF power supply 43 is turned on, and processing steps such as film formation or etching are started.

【0007】また、成膜またはエッチング処理後に試料
50を試料保持部44から離脱させる場合、まずDC電
源45、RF電源43をオフにし、例えば、プラズマを
照射して試料50に蓄積されている電荷を逃がしてや
る。次に、駆動装置48dを作動させて昇降軸48cを
上昇させ、リフトピン48aにより試料50を押し上
げ、試料保持部44から試料50を離脱させる。この
後、試料搬送アーム(図示せず)を用いて試料50を把
持し、系外に搬出している。
When the sample 50 is detached from the sample holder 44 after the film formation or etching process, the DC power supply 45 and the RF power supply 43 are first turned off, and for example, the charge stored in the sample 50 is irradiated by plasma. Let me escape. Next, the drive unit 48d is operated to raise the elevating shaft 48c, the sample 50 is pushed up by the lift pin 48a, and the sample 50 is detached from the sample holder 44. Thereafter, the sample 50 is gripped using a sample transfer arm (not shown) and is carried out of the system.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記した試料の離脱方
法においては、接地させた直後では試料50中に電荷が
まだ残っており、したがって試料保持部44による吸着
力が残存している。この残存吸着力は時間経過につれて
減少するが、この減少率は試料50の特性、処理温度、
印加電圧等により異なっている。
In the above-described method of detaching the sample, the electric charge still remains in the sample 50 immediately after the sample is grounded, and therefore, the attraction force of the sample holder 44 remains. This residual adsorption force decreases with the passage of time.
It differs depending on the applied voltage and the like.

【0009】そのため、吸着力が残存している状態でリ
フトピン48aを用いて試料50を押し上げた場合、試
料50の離脱がスムーズに行なわれず、離脱時のショッ
クにより試料50がリフトピン48a上で跳ねたり揺れ
たりして位置ずれが生じ、搬送アームで試料50を把持
し得ないトラブルが発生するという課題があった。さら
に残留吸着力が大きい場合、試料50における複数個の
リフトピン48aとの接触部に押し上げ力が集中するた
め、この近傍に損傷が生じるおそれがあるという課題が
あった。また、スムーズに離脱させ得る最短時間(以
下、離脱ポイントと記す)の確認が難しく、かつ試料5
0の種類ごとに離脱ポイントが異なるため、押し上げ開
始のタイミングは安全率を加味して設定する必要があ
り、その結果、装置のスループット(一定時間内におけ
る処理可能な試料枚数)が減少し、処理効率が低下する
という課題があった。
Therefore, when the sample 50 is pushed up using the lift pins 48a in a state where the suction force remains, the sample 50 is not smoothly separated, and the sample 50 jumps on the lift pins 48a due to a shock at the time of separation. There has been a problem that a position shift occurs due to shaking and a trouble that the transfer arm cannot grip the sample 50 occurs. Further, when the residual suction force is large, the push-up force is concentrated on the contact portions of the sample 50 with the plurality of lift pins 48a, and there is a problem that damage may occur in the vicinity thereof. In addition, it is difficult to confirm the shortest time (hereinafter, referred to as a detachment point) at which the sample can be detached smoothly, and the sample 5
Since the departure point is different for each type of 0, it is necessary to set the push-up start timing in consideration of the safety factor. As a result, the throughput of the apparatus (the number of samples that can be processed within a certain time) decreases, and There was a problem that the efficiency was reduced.

【0010】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、試料の全面に押し上げ力を均等に付与して離
脱させるとともに、離脱の瞬間に押し上げ力を逃がすこ
とができ、したがって試料の搬送トラブルや損傷を防止
することができ、処理効率を高めることができる試料の
離脱方法を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a push-up force is evenly applied to the entire surface of a sample to be separated, and the push-up force can be released at the moment of the separation. It is an object of the present invention to provide a sample detaching method capable of preventing troubles and damages and improving processing efficiency.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る試料の離脱方法は、試料保持部上に静電
吸着させた試料を離脱させる試料の離脱方法において、
前記試料保持部と前記試料との間に、該試料に前記試料
保持部側と反対方向へ離脱力を与えるべく所定の圧力で
ガスを導入し、該ガスの流量を監視し、該流量が急激に
増加する現象を確認することにより前記試料の離脱を確
認することを特徴としている。
According to the present invention, there is provided a method for releasing a sample, comprising the steps of: releasing a sample electrostatically adsorbed on a sample holding unit;
The sample is provided between the sample holding unit and the sample.
At a given pressure to apply a release force in the opposite direction to the holding part side
Introduce gas and monitor the flow rate of the gas,
By confirming the phenomenon of increase, detachment of the sample is confirmed.
It is characterized by recognition .

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【作用】前記ガス導入部への供給ガスとしてはAr、H
e等の希ガスが挙げられる。試料に蓄積された電荷をと
ってやるのに離脱プラズマを照射する手段を用いる場
合、前記ガス導入部へ供給したガスは前記試料と試料保
持部の隙間よりリークし、またArガスはHeガスに比
べて電離し易く、電荷を前記試料からとり易いため、A
rガスを用いる方がより効果的となる。
The gas supplied to the gas inlet is Ar, H
and a rare gas such as e. When using means for irradiating detached plasma to remove the charge accumulated in the sample, the gas supplied to the gas introduction unit leaks from a gap between the sample and the sample holding unit, and Ar gas is converted to He gas. Since it is easier to ionize and easily take charge from the sample,
It is more effective to use r gas.

【0014】上記試料の離脱方法によれば、前記試料保
持部と前記試料との間に、該試料に前記試料保持部側と
反対方向へ離脱力を与えるべく所定の圧力でガスを導入
するので、吸着力の減少後、前記ガスの離脱力により前
記試料保持部から前記試料を離脱させ得ることとなる。
この離脱時において前記ガスの流量が急激に増加するの
で、前記試料の離脱ポイントを迅速、かつ確実にキャッ
チし得ることとなる。その結果、離脱後直ちにリフトア
ップ等の次工程に移行し得ることとなり、処理効率を高
め得ることとなる。また離脱ポイント以前にリフトアッ
プしてしまうことがなくなり、前記試料の損傷や位置ず
れの発生を防止し得ることとなる。
[0014] According to the above-described method of detaching a sample , the sample can be retained.
Between the holding part and the sample, the sample holding part
Introduce gas at a given pressure to give a release force in the opposite direction
Therefore, after the adsorption force decreases, the gas
The sample can be detached from the sample holder.
During this separation, the flow rate of the gas suddenly increases.
Quickly and reliably
You can do that. As a result, lift
Can move to the next process such as
It will be able to obtain. Also, lift up before leaving point.
The sample is not damaged or misaligned.
This can prevent occurrence of this.

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明に係る試料の離脱方法及び該方
法に使用する試料保持装置の実施例を図面に基づいて説
明する。なお、従来例と同一機能を有する構成部品には
同一の符号を付すこととする。図1は実施例に係る試料
保持装置が配設された平行平板型プラズマエッチング装
置を概略的に示した断面図であり、図中11は処理室を
示している。処理室11の中央部にはガス導入孔(図示
せず)を有する上部電極12が配設されており、上部電
極12にはRF電源15が接続されている。上部電極1
2はアルミナ等のセラミックによる絶縁リング13を介
して上部電極保持部14に固定され、上部電極保持部1
4は処理室11の上部壁11a内周面に摺動可能に接し
ており、モータ14aを用いて上下方向に移動可能とな
っている。また処理室11の両側壁には試料50の搬入
孔16、搬出孔17が形成され、それぞれ閉塞装置16
a、17aを用いて封止されるようになっている。また
処理室11の下部壁11cには真空ポンプ(図示せず)
に接続された排気管19が接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a sample detaching method and a sample holding device used in the method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that components having the same functions as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a parallel plate type plasma etching apparatus provided with a sample holding device according to an embodiment. In the drawing, reference numeral 11 denotes a processing chamber. An upper electrode 12 having a gas introduction hole (not shown) is provided in a central portion of the processing chamber 11, and an RF power supply 15 is connected to the upper electrode 12. Upper electrode 1
Numeral 2 is fixed to the upper electrode holder 14 via an insulating ring 13 made of ceramic such as alumina.
Numeral 4 is slidably in contact with the inner peripheral surface of the upper wall 11a of the processing chamber 11, and is movable up and down by using a motor 14a. Further, a loading hole 16 and a discharging hole 17 for the sample 50 are formed on both side walls of the processing chamber 11, respectively.
a and 17a. A vacuum pump (not shown) is provided on the lower wall 11c of the processing chamber 11.
Is connected to the exhaust pipe 19.

【0017】一方、処理室11の下部には上部電極11
に対向して試料保持部24が配設され、試料保持部24
上には試料50が載置されている。試料保持部24は導
電体24bの周囲に溶射等の手段により絶縁体層24a
が形成されることにより構成されており、導電体24b
は導線45aを介してDC電源45に接続されている。
また試料保持部24内には流路46が形成され、流路4
6には導入管46a及び導出管46bが接続されてお
り、冷却液が導入管46aより流路46を循環して導出
管46bから排出されることにより、試料保持部24が
冷却されるようになっている。また試料保持部24には
空間部47が形成されており、空間部47内には複数個
のリフトピン48aを有するリフト台48bが配設さ
れ、リフト台48b下方には昇降軸48cを介して駆動
装置48dが接続されている。空間部47上方における
試料保持部44にはリフトピン48aの挿通孔44dが
形成されており、駆動装置48dを駆動させると昇降軸
48cが上昇し、試料保持部24上に載置されている試
料50がリフトピン48aにより押し上げられるように
なっている。
On the other hand, the upper electrode 11
The sample holding unit 24 is disposed so as to face the sample holding unit 24.
A sample 50 is placed on the top. The sample holder 24 is provided around the conductor 24b by means of thermal spraying or the like.
Are formed, and the conductor 24b is formed.
Is connected to a DC power supply 45 via a conducting wire 45a.
In addition, a channel 46 is formed in the sample holding unit 24, and the channel 4
An inlet pipe 46a and an outlet pipe 46b are connected to 6 so that the cooling liquid circulates through the flow path 46 from the inlet pipe 46a and is discharged from the outlet pipe 46b so that the sample holder 24 is cooled. Has become. A space 47 is formed in the sample holding section 24, and a lift table 48b having a plurality of lift pins 48a is disposed in the space 47, and is driven below the lift table 48b via a lifting shaft 48c. The device 48d is connected. An insertion hole 44d for a lift pin 48a is formed in the sample holder 44 above the space 47. When the driving device 48d is driven, the elevating shaft 48c rises, and the sample 50 placed on the sample holder 24 is moved. Is pushed up by the lift pin 48a.

【0018】さらに、試料保持部24上面にはガス導入
部21が形成されており、ガス導入部21は図2に示す
ように、同心円状に形成された複数個の溝21aと放射
状に形成された複数個の溝21bとで構成され、これら
溝21a、21bには挿通孔44dが接続されている。
また空間部27下方には下部電極42を貫通してガス導
入管22aが接続されており、ガス導入管22aの一端
には圧力制御(制御範囲0〜100Torr程度)及び流量
モニタ(計測範囲0〜100SCCM程度)装置22c、バ
ルブ22dが接続され、ガス導入管22aの中間箇所に
は圧力計22bが接続されている。これらバルブ22
d、圧力制御及び流量モニタ装置22c、圧力計22
b、ガス導入管22a、空間部47及び挿通孔44dに
よりガス供給手段22が構成されており、バルブ22
d、圧力制御及び流量モニタ装置22cを介して所定圧
力のガスが、ガス導入管22a、空間部47、挿通孔4
4dを通り、ガス導入部21へ供給されるようになって
いる。
Further, a gas introduction section 21 is formed on the upper surface of the sample holding section 24. As shown in FIG. 2, the gas introduction section 21 is formed radially with a plurality of concentric grooves 21a. And a plurality of grooves 21b, and an insertion hole 44d is connected to these grooves 21a and 21b.
A gas introduction pipe 22a is connected below the space 27 through the lower electrode 42, and one end of the gas introduction pipe 22a is provided with a pressure control (control range of about 0 to 100 Torr) and a flow rate monitor (measurement range of 0 to 100 Torr). A device 22c and a valve 22d are connected, and a pressure gauge 22b is connected to an intermediate portion of the gas introduction pipe 22a. These valves 22
d, pressure control and flow rate monitoring device 22c, pressure gauge 22
b, the gas introduction pipe 22a, the space portion 47 and the insertion hole 44d constitute the gas supply means 22, and the valve 22
d, gas of a predetermined pressure is supplied to the gas introduction pipe 22a, the space 47, the insertion hole 4 through the pressure control and flow rate monitor 22c.
The gas is supplied to the gas introduction unit 21 through 4d.

【0019】従来のものと同様、試料保持部24と下部
電極42とは下部電極押えリング49を用いて絶縁リン
グ41に固定されており、絶縁リング41は処理室11
の下部壁11cに固定されている。そして流路46に冷
却液を循環させて試料50を所定温度に設定し、RF電
源15、43をオンして上部電極12及び下部電極42
に高周波電力を印加することにより、ガス導入孔から供
給された反応ガスがプラズマ化され、試料50にエッチ
ング処理がなされるようになっている。
As in the prior art, the sample holder 24 and the lower electrode 42 are fixed to the insulating ring 41 using a lower electrode pressing ring 49, and the insulating ring 41 is
Is fixed to the lower wall 11c. Then, the coolant is circulated through the channel 46 to set the sample 50 at a predetermined temperature, and the RF power supplies 15 and 43 are turned on to turn on the upper electrode 12 and the lower electrode 42.
By applying high frequency power to the sample, the reaction gas supplied from the gas inlet is turned into plasma, and the sample 50 is subjected to an etching process.

【0020】このように構成された装置を用い、試料5
0を吸着・保持させる場合、まず試料50を試料保持部
24上に載せ、次にDC電源45をオンにして試料保持
部24の導電体24bに直流電圧を印加するとともに、
試料50の上面にプラズマを短時間照射する。すると試
料保持部24は正または負に帯電する一方、試料50は
プラズマを介して接地される結果、試料50と試料保持
部24との間に電界が発生する。このため、正負の電荷
間の静電力により試料50は試料保持部24の表面上に
確実に吸着・保持されることとなる。
Using the apparatus thus constructed, the sample 5
When adsorbing and holding 0, the sample 50 is first placed on the sample holder 24, and then the DC power supply 45 is turned on to apply a DC voltage to the conductor 24b of the sample holder 24,
The upper surface of the sample 50 is irradiated with plasma for a short time. Then, the sample holder 24 is positively or negatively charged, while the sample 50 is grounded via the plasma. As a result, an electric field is generated between the sample 50 and the sample holder 24. For this reason, the sample 50 is reliably adsorbed and held on the surface of the sample holding unit 24 by the electrostatic force between the positive and negative charges.

【0021】また、成膜またはエッチング処理後に試料
50を試料保持部24から離脱させる場合、まずDC電
源45をオフにするとともに、ガス供給手段22を介し
て所定圧力を有するAr、He等のガスをガス導入部2
1に供給し、試料50下面の多くの箇所に押し上げ力を
均等に付与する。この後、例えばプラズマを照射して、
試料50に蓄積されている電荷を放出させる。すると、
静電力がしだいに減少してゆき、ガス圧力に比べて残留
吸着力が小さくなった時点で、試料50が試料保持部2
4から離脱する。この離脱時点は圧力制御及び流量モニ
タ装置22cにおける供給ガス流量の急激な増加または
ガス圧力の低下により確実に確認することができる。こ
の後、駆動装置48dを作動させて昇降軸48cを上昇
させ、リフトピン48aにより試料50を持ち上げ、試
料搬送アーム(図示せず)を用いて試料50を把持し、
系外に搬出する。
When the sample 50 is detached from the sample holder 24 after the film formation or etching process, the DC power supply 45 is first turned off, and a gas such as Ar or He having a predetermined pressure is supplied through the gas supply means 22. The gas introduction part 2
1 to uniformly apply a push-up force to many places on the lower surface of the sample 50. Then, for example, by irradiating plasma,
The charge stored in the sample 50 is released. Then
When the electrostatic force gradually decreases and the residual adsorption force becomes smaller than the gas pressure, the sample 50 is moved to the sample holder 2.
Leave from 4. The time of the separation can be reliably confirmed by a sudden increase in the supply gas flow rate or a decrease in the gas pressure in the pressure control and flow rate monitor 22c. Thereafter, the drive unit 48d is operated to raise the elevating shaft 48c, lift the sample 50 by the lift pin 48a, and grip the sample 50 using a sample transfer arm (not shown).
Take it out of the system.

【0022】以下に実施例の装置を用い、導電体24b
に400Vの直流電圧を印加して試料50を試料保持部
24に吸着させた後、離脱させた場合について説明す
る。離脱条件を表1に示す。
Using the apparatus of the embodiment, the conductor 24b
A case where the sample 50 is adsorbed on the sample holding unit 24 by applying a DC voltage of 400 V to the sample holding unit 24 and then separated is described. Table 1 shows the separation conditions.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】図3は実施例に係る方法及び装置を用いた
場合における離脱経過を示したグラフであり、(a)は
試料保持部の残留電圧、(b)はAr流量、(c)はA
r圧力を示している。このグラフから明らかなように、
導電体24bへの直流電圧の印加を停止するとともにガ
ス導入部21へArガスを供給すると、7秒後にガス流
量が2SCCM程度に少なくなり、かつガスが設定圧力の1
5Torrに保持される。このとき離脱プラズマを照射する
と、照射3秒後に試料保持部24における残留電圧が3
8Vから3Vに減少して残留吸着力が弱まり、これと同
時にAr流量が急増し、試料50が試料保持部24から
離脱したのを確認することができた。離脱後、試料50
の損傷はもとより、位置ずれの発生は皆無であった。
FIGS. 3A and 3B are graphs showing the separation process when the method and apparatus according to the embodiment are used. FIG. 3A shows the residual voltage of the sample holder, FIG. 3B shows the flow rate of Ar, and FIG.
r pressure. As is clear from this graph,
When the application of the DC voltage to the conductor 24b is stopped and the Ar gas is supplied to the gas introduction unit 21, the gas flow rate is reduced to about 2 SCCM after 7 seconds, and the gas is reduced to the set pressure of 1 SCCM.
It is kept at 5 Torr. At this time, when the detached plasma is irradiated, the residual voltage in the sample holder 24 becomes 3 seconds after the irradiation.
It was confirmed that the residual adsorption force was weakened by decreasing from 8 V to 3 V, and at the same time, the Ar flow rate rapidly increased, and the sample 50 was detached from the sample holding unit 24. After withdrawal, sample 50
There was no occurrence of displacement, as well as damage to the device.

【0025】この結果から明らかなように、実施例に係
る試料の離脱方法では、試料保持部24と試料50との
間に、試料50に試料保持部24側と反対方向へ離脱力
を与えるべく所定の圧力でガスを導入するので、吸着力
の減少後、このガスの離脱力により試料保持部24から
試料50を離脱させることができる。この離脱時におい
てガスの流量が急激に増加するので、試料50の離脱ポ
イントを迅速、かつ確実にキャッチすることができる。
その結果、離脱後直ちにリフトアップ等の次工程に移行
することができ、処理効率を高めることができる。また
離脱ポイント以前にリフトアップしてしまうことがなく
なり、試料50の損傷や位置ずれの発生を防止すること
ができる。
As is clear from the results, in the sample detaching method according to the embodiment, the sample holder 24 and the sample 50
In the meantime, a detaching force is applied to the sample 50 in the direction opposite to the sample holding unit 24 side.
Gas is introduced at a predetermined pressure to give
After the decrease, the gas is released from the sample holding unit 24 by the separating force of the gas.
The sample 50 can be detached. Hey when you leave
As the gas flow rate increases rapidly, the sample 50
Points can be caught quickly and reliably.
As a result, immediately after the separation, proceed to the next process such as lift-up
And the processing efficiency can be increased. Also
No lift up before leaving point
To prevent damage and displacement of the sample 50
Can be.

【0026】また、ガス供給手段22における流量モニ
タ装置22cを用いて離脱ポイントを素早く確認するこ
とができるため、ただちに次工程に移ることができ、し
たがって処理効率を高めることができる。
Further, since the departure point can be quickly confirmed by using the flow rate monitor device 22c in the gas supply means 22, it is possible to immediately proceed to the next step, and therefore, it is possible to increase the processing efficiency.

【0027】なお、本実施例では平行平板型プラズマエ
ッチング装置に適用した場合について説明したが、別の
エッチング装置や薄膜形成装置にも適用することができ
る。
In this embodiment, the case where the present invention is applied to a parallel plate type plasma etching apparatus has been described. However, the present invention can be applied to another etching apparatus or a thin film forming apparatus.

【0028】また、本実施例では試料50に蓄積された
電荷を放出させるのに脱離プラズマを照射する手段を用
いたが、別の実施例では、接地されている試料搬送アー
ムを試料に接触させて静電力を消失させる方法、吸着時
のものとは正負が逆の電圧を試料に印加して静電力を消
失させる方法等を用いてもよい。
In this embodiment, a means for irradiating desorbed plasma is used to release the electric charge accumulated in the sample 50. In another embodiment, the grounded sample transfer arm is brought into contact with the sample. For example, a method of causing the electrostatic force to disappear by applying the voltage to the sample, or a method of applying an opposite voltage to the sample to remove the electrostatic force may be used.

【0029】また、本実施例ではガス導入部21にAr
ガスを供給したが、別の実施例ではHeガスを用いても
よい。ただし、試料50に蓄積された電荷を放電させる
のに離脱プラズマを照射する手段を用いる場合、図4に
示したように、Arガスの方が試料保持部24の残留電
圧が小さく、低いガス押圧力で試料50をよりスムース
に離脱させることができる。
In this embodiment, Ar gas is supplied to the gas introduction section 21.
Although gas is supplied, He gas may be used in another embodiment. However, when using means for irradiating detached plasma to discharge the electric charge accumulated in the sample 50, as shown in FIG. 4, the Ar gas has a smaller residual voltage in the sample holder 24 and a lower gas pressure. The sample 50 can be released more smoothly by the pressure.

【0030】また、本実施例では導電体24bの周囲に
溶射等の手段により絶縁体層24aが形成された試料保
持部24を使用したが、別の実施例では絶縁体中に導電
体層が埋設された態様の試料保持部を用いてもよい。
In the present embodiment, the sample holder 24 having the insulator layer 24a formed around the conductor 24b by means such as thermal spraying is used. In another embodiment, the conductor layer is provided in the insulator. You may use the sample holding part of an embedded mode.

【0031】図5は別の実施例に係る試料保持装置を概
略的に示した図であり、(a)は試料保持装置の断面
図、(b)は試料保持部の平面図を示している。試料保
持部34は導電体34bの周囲に溶射等の手段により絶
縁体層34aが形成されて構成されており、試料保持部
34内にはガス流路31aが放射状に形成されている。
ガス流路31aの一端は空間部47に接続され、ガス流
路31a上には複数個の孔31bが形成されており、こ
れらガス流路31a、孔31bとによりガス導入部31
が構成されている。その他の構成及び装置の使用方法は
上記実施例のものと同様であるため、それらの説明をこ
こでは省略する。
FIGS. 5A and 5B schematically show a sample holding device according to another embodiment, wherein FIG. 5A is a sectional view of the sample holding device, and FIG. 5B is a plan view of a sample holding portion. . The sample holder 34 is formed by forming an insulator layer 34a around a conductor 34b by means of thermal spraying or the like, and a gas flow path 31a is formed radially in the sample holder 34.
One end of the gas flow path 31a is connected to the space 47, and a plurality of holes 31b are formed on the gas flow path 31a.
Is configured. Other configurations and methods of using the apparatus are the same as those in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted here.

【0032】上記説明から明らかなように、別の実施例
に係る試料の離脱方法では、上記した実施例に係る試料
の離脱方法と略同様の効果を得ることができると共に、
ガス流路31aがガス溜となるため、各孔31bにおけ
るガスの噴出圧力の均一化を図ることが容易であり、押
し上げ力をより一層均等に付与して試料50をスムース
に離脱させることができる。
As is clear from the above description, the method for removing a sample according to another embodiment uses the sample according to the above-described embodiment.
And the same effect as the method of withdrawing can be obtained.
Since the gas flow path 31a serves as a gas reservoir, it is easy to equalize the gas ejection pressure in each hole 31b, and it is possible to apply the push-up force more evenly and to detach the sample 50 smoothly. .

【0033】[0033]

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る試料の
離脱方法にあっては、前記試料保持部と前記試料との間
に、該試料に前記試料保持部側と反対方向へ離脱力を与
えるべく所定の圧力でガスを導入するので、吸着力の減
少後、前記ガスの離脱力により前記試料保持部から前記
試料を離脱させることができる。この離脱時において前
記ガスの流量が急激に増加するので、前記試料の離脱ポ
イントを迅速、かつ確実にキャッチすることができる。
その結果、離脱後直ちにリフトアップ等の次工程に移行
することができ、処理効率を高めることができる。また
離脱ポイント以前にリフトアップしてしまうことがなく
なり、前記試料の損傷や位置ずれの発生を防止すること
ができる。
As described above in detail, in the sample detaching method according to the present invention, the distance between the sample holder and the sample is reduced.
Then, a detaching force is applied to the sample in a direction opposite to the sample holding unit side.
Since gas is introduced at a predetermined pressure as much as possible, adsorption power is reduced.
After a short time, the gas is released from the sample holder by the detaching force of the gas.
The sample can be removed. At the time of this withdrawal
Since the flow rate of the gas increases rapidly,
Points can be caught quickly and reliably.
As a result, immediately after the separation, proceed to the next process such as lift-up
And the processing efficiency can be increased. Also
No lift up before leaving point
To prevent the sample from being damaged or displaced.
Can be.

【0034】[0034]

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

【図1】本発明に係る試料保持装置が配設された平行平
板型プラズマエッチングを概略的に示した断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating parallel plate type plasma etching provided with a sample holding device according to the present invention.

【図2】実施例に係る試料保持部の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a sample holding unit according to the embodiment.

【図3】実施例に係る方法及び装置を用いた場合におけ
る離脱経過を示したグラフであり、(a)は試料保持部
の残留電圧、(b)はAr流量、(c)はAr圧力を示
している。
FIGS. 3A and 3B are graphs showing the departure process when the method and the apparatus according to the embodiment are used, wherein FIG. 3A shows the residual voltage of the sample holder, FIG. 3B shows the Ar flow rate, and FIG. Is shown.

【図4】離脱プラズマを照射した場合、ガス導入部にA
rまたはHeを供給した際における試料保持部の残留電
圧を測定した結果を示したグラフである。
FIG. 4 shows a case where A is applied to a gas introduction part when irradiation with detached plasma is performed.
It is the graph which showed the result of having measured the residual voltage of the sample holding part at the time of supplying r or He.

【図5】別の実施例に係る試料保持装置を概略的に示し
た図であり、(a)は試料保持装置の断面図、(b)は
試料保持部の平面図を示している。
5A and 5B are diagrams schematically illustrating a sample holding device according to another embodiment, wherein FIG. 5A is a cross-sectional view of the sample holding device, and FIG. 5B is a plan view of a sample holding unit.

【図6】従来の試料保持装置を概略的に示した断面図で
ある。
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a conventional sample holding device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 ガス導入部 22 ガス供給手段 24 試料保持部 24a 絶縁体層 24b 導電体 45 DC電源 50 試料 Reference Signs List 21 Gas introduction part 22 Gas supply means 24 Sample holding part 24a Insulator layer 24b Conductor 45 DC power supply 50 Sample

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 試料保持部上に静電吸着させた試料を離
脱させる試料の離脱方法において、前記試料保持部と前
記試料との間に、該試料に前記試料保持部側と反対方向
へ離脱力を与えるべく所定の圧力でガスを導入し、該ガ
スの流量を監視し、該流量が急激に増加する現象を確認
することにより前記試料の離脱を確認することを特徴と
する試料の離脱方法。
In a sample detaching method for detaching a sample electrostatically adsorbed on a sample holding unit, the sample holding unit and a sample holding unit are provided.
Between the sample and the sample, in the opposite direction to the sample holder
Introduce a gas at a predetermined pressure to give a departure force, monitor the flow rate of the gas, and confirm that the flow rate increases rapidly
A method for removing a sample, comprising confirming the removal of the sample.
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