JP3249696B2 - 静電チャックおよびその使用方法 - Google Patents
静電チャックおよびその使用方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吸着対象物を静電気力
により吸着固定する静電チャックおよびその使用方法に
関するものである。
により吸着固定する静電チャックおよびその使用方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、吸着対象物を静電気力により吸着
固定する静電チャックは、様々な分野で利用されるよう
になっている。例えば、静電チャックは、イオン注入装
置およびプラズマを用いる表面処理装置における対象物
の固定に用いられている。その理由としては、上記イオ
ン注入装置および表面処理装置では、その装置のエネル
ギーのため、処理物を冷却する必要があるために、密着
性の高い上記静電チャックが効果的だからである。
固定する静電チャックは、様々な分野で利用されるよう
になっている。例えば、静電チャックは、イオン注入装
置およびプラズマを用いる表面処理装置における対象物
の固定に用いられている。その理由としては、上記イオ
ン注入装置および表面処理装置では、その装置のエネル
ギーのため、処理物を冷却する必要があるために、密着
性の高い上記静電チャックが効果的だからである。
【０００３】上記静電チャックは、基本的には、図４に
示すように、誘電体５１ｃの内部に２枚の金属電極５１
ａ・５１ｂが埋設された静電チャック基盤５１を有し、
両電極間に、直流電源５３より直流電圧が印加されるよ
うな構成となっている。
示すように、誘電体５１ｃの内部に２枚の金属電極５１
ａ・５１ｂが埋設された静電チャック基盤５１を有し、
両電極間に、直流電源５３より直流電圧が印加されるよ
うな構成となっている。
【０００４】上記構成の静電チャックでは、金属電極５
１ａ・５１ｂを披包する誘電体５１ｃにおいて誘電分極
現象が起こり、これにより、吸着対象物５４との間で静
電気力が生じ、吸着対象物５４が静電チャック基盤５１
の吸着面に吸着される。静電チャック基盤５１の吸着面
に接触している吸着対象物５４に作用する静電気力、即
ち、静電チャックの吸着力Ｆ（Ｎ）は、このような誘電
分極現象により現れる分極電荷の量によって定まり、基
本的には、次式（１）によって表される。
１ａ・５１ｂを披包する誘電体５１ｃにおいて誘電分極
現象が起こり、これにより、吸着対象物５４との間で静
電気力が生じ、吸着対象物５４が静電チャック基盤５１
の吸着面に吸着される。静電チャック基盤５１の吸着面
に接触している吸着対象物５４に作用する静電気力、即
ち、静電チャックの吸着力Ｆ（Ｎ）は、このような誘電
分極現象により現れる分極電荷の量によって定まり、基
本的には、次式（１）によって表される。
【０００５】 Ｆ＝（Ｓ／２）・ε・（Ｖ／ｄ）2 …（１） 但し、上式（１）中のεは、 ε＝ε0 ・εr である。ここで、Ｓは両電極５１ａ・５１ｂの面積（ｍ
2 ）、ε0 は真空の誘電率（８．８５×１０-12 Ｃ2 Ｎ
-1ｍ-2）、εr は誘電体５１ｃの比誘電率、Ｖは電源５
３の印加電圧（Ｖ）、ｄは誘電体５１ｃにおける表面の
厚さ、即ち、電極５１ａ・５１ｂから吸着面までの距離
（ｍ）である。
2 ）、ε0 は真空の誘電率（８．８５×１０-12 Ｃ2 Ｎ
-1ｍ-2）、εr は誘電体５１ｃの比誘電率、Ｖは電源５
３の印加電圧（Ｖ）、ｄは誘電体５１ｃにおける表面の
厚さ、即ち、電極５１ａ・５１ｂから吸着面までの距離
（ｍ）である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記静電チ
ャックにおいて、静電チャック基盤５１の吸着面に不純
物が混入する場合がある。例えば、静電チャックにシリ
コンウエハ等の吸着対象物５４を固定してイオン注入を
行っている最中に、静電チャック基盤５１内の配線が断
線したり、吸着面に大きなパーティクルがあったりし
て、突然吸着対象物５４が落下し、注入イオンが静電チ
ャック基盤５１の吸着面に直接注入される場合がある。
この結果、静電チャック基盤５１の吸着面の抵抗値が下
がることによって吸着力が低下し、一般的には静電チャ
ック基盤５１に対するドーズ量が１２〜１３ions/cm
2で、静電チャックが機能しなくなるという問題を有し
ている。
ャックにおいて、静電チャック基盤５１の吸着面に不純
物が混入する場合がある。例えば、静電チャックにシリ
コンウエハ等の吸着対象物５４を固定してイオン注入を
行っている最中に、静電チャック基盤５１内の配線が断
線したり、吸着面に大きなパーティクルがあったりし
て、突然吸着対象物５４が落下し、注入イオンが静電チ
ャック基盤５１の吸着面に直接注入される場合がある。
この結果、静電チャック基盤５１の吸着面の抵抗値が下
がることによって吸着力が低下し、一般的には静電チャ
ック基盤５１に対するドーズ量が１２〜１３ions/cm
2で、静電チャックが機能しなくなるという問題を有し
ている。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであって、その目的は、静電チャック基盤への不
純物の混入を防止し、静電チャックの吸着力の低下ある
いは静電チャックの破損を防止する静電チャックを提供
することにある。
たものであって、その目的は、静電チャック基盤への不
純物の混入を防止し、静電チャックの吸着力の低下ある
いは静電チャックの破損を防止する静電チャックを提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の静電チャックは、誘電体内部に所定の直
流電圧が印加される電極が埋設されている静電チャック
基盤を備え、静電気力によって上記静電チャック基盤の
表面に吸着対象物を吸着させる静電チャックにおいて、
上記静電チャック基盤の表面に、イオンビームによる該
静電チャック基盤への不純物の混入を防ぐことができる
厚さの保護膜が形成されていることを特徴としている。
めに、本発明の静電チャックは、誘電体内部に所定の直
流電圧が印加される電極が埋設されている静電チャック
基盤を備え、静電気力によって上記静電チャック基盤の
表面に吸着対象物を吸着させる静電チャックにおいて、
上記静電チャック基盤の表面に、イオンビームによる該
静電チャック基盤への不純物の混入を防ぐことができる
厚さの保護膜が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
【作用】本発明の静電チャックによれば、静電チャック
基盤の誘電体内部に埋設された電極に直流電圧が印加さ
れると、この電極を披包する誘電体において誘電分極現
象が起こる。それによって、静電チャック基盤の表面に
形成された誘電体である保護膜においても誘電分極現象
が起こる。したがって、吸着対象物が静電気力によって
上記保護膜の表面に吸着固定する。
基盤の誘電体内部に埋設された電極に直流電圧が印加さ
れると、この電極を披包する誘電体において誘電分極現
象が起こる。それによって、静電チャック基盤の表面に
形成された誘電体である保護膜においても誘電分極現象
が起こる。したがって、吸着対象物が静電気力によって
上記保護膜の表面に吸着固定する。
【００１０】ここで、上記保護膜は、イオンビームから
静電チャック基盤を保護すること、即ち、不純物の混入
を防ぐことができる。例えば、静電チャックにシリコン
ウエハ等の吸着対象物を固定してイオン注入を行ってい
る最中に、静電チャック基盤内の配線の断線等により、
突然吸着対象物を落とし、注入イオンが静電チャックの
吸着面に直接注入される場合においても、保護膜によっ
て静電チャック基盤を保護することができる。
静電チャック基盤を保護すること、即ち、不純物の混入
を防ぐことができる。例えば、静電チャックにシリコン
ウエハ等の吸着対象物を固定してイオン注入を行ってい
る最中に、静電チャック基盤内の配線の断線等により、
突然吸着対象物を落とし、注入イオンが静電チャックの
吸着面に直接注入される場合においても、保護膜によっ
て静電チャック基盤を保護することができる。
【００１１】これにより、静電チャック基盤が、アモル
ファス化して誘電率が低下するのを防ぐことができ、静
電チャックの吸着力の低下、あるいは静電チャックが破
損することを防止することができる。
ファス化して誘電率が低下するのを防ぐことができ、静
電チャックの吸着力の低下、あるいは静電チャックが破
損することを防止することができる。
【００１２】また、保護膜にイオン注入が起きても、静
電チャック基盤には注入イオンはほとんど到達しないの
で、静電チャック基盤の誘電体では、正常に誘電分極が
生じ、静電チャック基盤の表面における吸着力を保つこ
とができる。
電チャック基盤には注入イオンはほとんど到達しないの
で、静電チャック基盤の誘電体では、正常に誘電分極が
生じ、静電チャック基盤の表面における吸着力を保つこ
とができる。
【００１３】
【実施例】〔実施例１〕 本発明の一実施例について図１ないし図３に基づいて説
明すれば、以下の通りである。
明すれば、以下の通りである。
【００１４】本発明に係る静電チャックは、図１に示す
ように、誘電体１ｃの内部に２枚の金属電極１ａ・１ｂ
が組み込まれている静電チャック基盤１と、上記２枚の
電極１ａ・１ｂ間に所定の直流電圧（０〜１０００Ｖ）
を印加する直流電源３とを備えている。上記誘電体１ｃ
は、例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）で形成されており、
誘電体１ｃの表面には保護膜２が形成されている。
ように、誘電体１ｃの内部に２枚の金属電極１ａ・１ｂ
が組み込まれている静電チャック基盤１と、上記２枚の
電極１ａ・１ｂ間に所定の直流電圧（０〜１０００Ｖ）
を印加する直流電源３とを備えている。上記誘電体１ｃ
は、例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）で形成されており、
誘電体１ｃの表面には保護膜２が形成されている。
【００１５】上記保護膜２は、イオンビーム等により表
面処理が施されるシリコンウエハ等の吸着対象物４を吸
着する吸着面となり、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）
により形成されている。このＳｉＯ2 膜は、後述する方
法で容易に形成することができ、また、フッ化水素（Ｈ
Ｆ）溶液にて容易にＳｉＯ2 のみを除去することができ
る。
面処理が施されるシリコンウエハ等の吸着対象物４を吸
着する吸着面となり、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）
により形成されている。このＳｉＯ2 膜は、後述する方
法で容易に形成することができ、また、フッ化水素（Ｈ
Ｆ）溶液にて容易にＳｉＯ2 のみを除去することができ
る。
【００１６】また、保護膜２の膜厚は、５０００〜１０
０００Å程度で形成される。なお、膜厚の最適値は、供
給電圧やイオンの注入深さによって決定される。つま
り、膜厚は、注入イオンが静電チャック基盤に到達しな
いように、イオンの注入深さよりも膜厚を厚くすること
が望ましい。但し、あまり膜厚を厚くすると、所望の吸
着力を得るためには、電極１ａ・１ｂに印加する電圧を
高くする必要があるので、供給電源と注入深さの両方を
考慮して注入条件に最適な膜厚を決定すればよい。例え
ば、高エネルギーのイオン注入装置の場合には、イオン
の注入深さが深くなるので、膜厚を厚くする方がよい。
なお、その膜厚の最適値としては、静電チャックを適用
する装置によって異なるが、５０００Å程度が望まし
く、この場合、従来の供給電圧を変えることなく、従来
と同様の吸着力が得られる。保護膜２の膜厚を上記の範
囲よりも厚くしても吸着は可能であるが、従来の吸着力
を得るためには、従来と比較して何倍もの電圧が必要と
なり、デバイス等に悪影響を与える可能性がある。
０００Å程度で形成される。なお、膜厚の最適値は、供
給電圧やイオンの注入深さによって決定される。つま
り、膜厚は、注入イオンが静電チャック基盤に到達しな
いように、イオンの注入深さよりも膜厚を厚くすること
が望ましい。但し、あまり膜厚を厚くすると、所望の吸
着力を得るためには、電極１ａ・１ｂに印加する電圧を
高くする必要があるので、供給電源と注入深さの両方を
考慮して注入条件に最適な膜厚を決定すればよい。例え
ば、高エネルギーのイオン注入装置の場合には、イオン
の注入深さが深くなるので、膜厚を厚くする方がよい。
なお、その膜厚の最適値としては、静電チャックを適用
する装置によって異なるが、５０００Å程度が望まし
く、この場合、従来の供給電圧を変えることなく、従来
と同様の吸着力が得られる。保護膜２の膜厚を上記の範
囲よりも厚くしても吸着は可能であるが、従来の吸着力
を得るためには、従来と比較して何倍もの電圧が必要と
なり、デバイス等に悪影響を与える可能性がある。
【００１７】上記の構成において、静電チャックの動作
を以下に説明する。
を以下に説明する。
【００１８】直流電源３より静電チャック基盤１の２枚
の電極１ａ・１ｂ間に所定の直流電圧が印加されること
により、電極１ａ・１ｂを披包する誘電体１ｃにおいて
誘電分極現象が起こる。それによって、静電チャック基
盤１の表面に形成された誘電体である保護膜２において
も誘電分極現象が起こる。この状態で、保護膜２に吸着
対象物４を載置すれば、静電気力により、吸着対象物４
が保護膜２の表面に全面吸着し、固定される。
の電極１ａ・１ｂ間に所定の直流電圧が印加されること
により、電極１ａ・１ｂを披包する誘電体１ｃにおいて
誘電分極現象が起こる。それによって、静電チャック基
盤１の表面に形成された誘電体である保護膜２において
も誘電分極現象が起こる。この状態で、保護膜２に吸着
対象物４を載置すれば、静電気力により、吸着対象物４
が保護膜２の表面に全面吸着し、固定される。
【００１９】ところで、静電チャック基盤１には、保護
膜２が形成されているために、不純物の混入を防ぐこと
ができる。例えば、静電チャックにシリコンウエハ等の
吸着対象物４を固定してイオン注入を行っている最中
に、静電チャック基盤１内の配線の断線等の要因によ
り、突然吸着対象物４を落とし、注入イオンが静電チャ
ックの吸着面に直接注入される場合においても、図２に
示すように、注入イオン１０は保護膜２に注入され、静
電チャック基盤１を保護することができる。
膜２が形成されているために、不純物の混入を防ぐこと
ができる。例えば、静電チャックにシリコンウエハ等の
吸着対象物４を固定してイオン注入を行っている最中
に、静電チャック基盤１内の配線の断線等の要因によ
り、突然吸着対象物４を落とし、注入イオンが静電チャ
ックの吸着面に直接注入される場合においても、図２に
示すように、注入イオン１０は保護膜２に注入され、静
電チャック基盤１を保護することができる。
【００２０】これにより、注入イオン１０が静電チャッ
ク基盤１に注入され、静電チャック基盤１が、アモルフ
ァス化して誘電率が低下することを防ぐことができる。
したがって、静電チャックの吸着力の低下、あるいは破
損を防止することができる。
ク基盤１に注入され、静電チャック基盤１が、アモルフ
ァス化して誘電率が低下することを防ぐことができる。
したがって、静電チャックの吸着力の低下、あるいは破
損を防止することができる。
【００２１】また、保護膜２にイオン注入が起きても、
静電チャック基盤１には注入イオン１０はほとんど到達
しないので、静電チャック基盤１の誘電体１ｃでは、正
常に誘電分極が生じ、静電チャック基盤１の表面におけ
る吸着力を保つことができる。
静電チャック基盤１には注入イオン１０はほとんど到達
しないので、静電チャック基盤１の誘電体１ｃでは、正
常に誘電分極が生じ、静電チャック基盤１の表面におけ
る吸着力を保つことができる。
【００２２】ここで、上記吸着力の低下の有無は、２枚
の電極１ａ・１ｂ間に流れる漏れ電流値が大きくなるこ
とによって検出される。また、ウエハの動きをセンサで
検出することによっても確認できる。
の電極１ａ・１ｂ間に流れる漏れ電流値が大きくなるこ
とによって検出される。また、ウエハの動きをセンサで
検出することによっても確認できる。
【００２３】また、イオン注入装置は常時イオンビーム
を発生しており、処理室付近で偏向され待機した状態に
なっている。そのため、チャンバー内にはパーティクル
やスパッタ物等の不純物粒子が存在する。特に実際の半
導体製造のプロセスでは、レジスト注入等を行うため、
チャンバー内はかなり汚染された状況にある。これら不
純物粒子が静電チャック基盤１の吸着面、即ち、保護膜
２に付着すると、吸着面と吸着対象物４との間に隙間が
生じ、両者間の接触面積が減少する。静電チャックの吸
着力は上述の（１）式からわかるように、吸着面と吸着
対象物４との距離に反比例するため、吸着面に粒子が付
着すると、静電チャックの吸着力が低下する。また、吸
着対象物４の冷却を行う場合には、両者間の接触面積の
減少により、冷却効率の低下を来す。さらに、これら不
純物粒子によって静電チャック基盤１の表面が汚染され
ると、イオン注入処理中における表面リークの原因にな
る。
を発生しており、処理室付近で偏向され待機した状態に
なっている。そのため、チャンバー内にはパーティクル
やスパッタ物等の不純物粒子が存在する。特に実際の半
導体製造のプロセスでは、レジスト注入等を行うため、
チャンバー内はかなり汚染された状況にある。これら不
純物粒子が静電チャック基盤１の吸着面、即ち、保護膜
２に付着すると、吸着面と吸着対象物４との間に隙間が
生じ、両者間の接触面積が減少する。静電チャックの吸
着力は上述の（１）式からわかるように、吸着面と吸着
対象物４との距離に反比例するため、吸着面に粒子が付
着すると、静電チャックの吸着力が低下する。また、吸
着対象物４の冷却を行う場合には、両者間の接触面積の
減少により、冷却効率の低下を来す。さらに、これら不
純物粒子によって静電チャック基盤１の表面が汚染され
ると、イオン注入処理中における表面リークの原因にな
る。
【００２４】この場合、汚染された保護膜２のみを除去
し、新たな保護膜２を形成することで吸着力を回復する
ことができる。つまり、ＳｉＯ2 で形成された保護膜２
は、ＨＦ溶液によって容易に除去することができる。し
たがって、保護膜２に付着した不純物粒子は、保護膜と
共に容易に除去することができるので、清掃効率が向上
する。また、保護膜２は容易に再形成することができる
ので、静電チャックを半永久的に使用することが可能に
なる。
し、新たな保護膜２を形成することで吸着力を回復する
ことができる。つまり、ＳｉＯ2 で形成された保護膜２
は、ＨＦ溶液によって容易に除去することができる。し
たがって、保護膜２に付着した不純物粒子は、保護膜と
共に容易に除去することができるので、清掃効率が向上
する。また、保護膜２は容易に再形成することができる
ので、静電チャックを半永久的に使用することが可能に
なる。
【００２５】ここで、保護膜２をＳｉＯ2 により形成す
る場合について、その形成方法および除去方法について
説明する。
る場合について、その形成方法および除去方法について
説明する。
【００２６】ＳｉＯ2 膜の形成方法には、誘電体１ｃが
ＳｉＣ基盤で形成されている場合は、化学反応を利用す
るＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition)法として熱酸化
法または塗布法がある。
ＳｉＣ基盤で形成されている場合は、化学反応を利用す
るＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition)法として熱酸化
法または塗布法がある。
【００２７】熱酸化法は、上記ＳｉＣ基盤の表面を酸化
させることによって、その表面に薄膜を形成する方法で
ある。まず、ＳｉＣ基盤を酸化炉にいれ高温加熱する。
次に酸化炉に酸素（Ｏ2 ）と水蒸気を送り込み、基盤上
でウェット酸化反応を行わせる。このときの酸化炉にお
ける処理温度は、約１０００°Ｃであり、また、反応は
次の通りである。
させることによって、その表面に薄膜を形成する方法で
ある。まず、ＳｉＣ基盤を酸化炉にいれ高温加熱する。
次に酸化炉に酸素（Ｏ2 ）と水蒸気を送り込み、基盤上
でウェット酸化反応を行わせる。このときの酸化炉にお
ける処理温度は、約１０００°Ｃであり、また、反応は
次の通りである。
【００２８】ＳｉＣ＋２Ｏ2 →ＳｉＯ2 ＋ＣＯ2 これにより、静電チャック基盤１の誘電体１ｃを形成す
るＳｉＣ基盤の表面にＳｉＯ2 膜が形成される。
るＳｉＣ基盤の表面にＳｉＯ2 膜が形成される。
【００２９】塗布法は、酸化ケイ素剤をＳｉＣ基盤の表
面に塗布し、熱処理を行うことによって、その表面に薄
膜を形成する方法である。まず、ＳｉＣ基盤の表面に酸
化ケイ素剤をスピンナーにて回転塗布する。その後、２
００°Ｃにて３０分間熱処理を行い、不純物薬剤を除去
する。さらに、４００°Ｃにて３０分〜１時間熱処理を
行い、ＳｉＯ2 を結晶化させる。以上を反応式で表せ
ば、 Ｒn Ｓｉ (ＯＨ）4-n →ＳｉＯ2 （ガラス） ＳｉＯ2 （ガラス）→ＳｉＯ2 （結晶） となる。ここで、アルキル基Ｒは、熱分解によって炭化
水素となり蒸発する。これにより、誘電体１ｃを形成す
るＳｉＣ基盤の表面にＳｉＯ2 膜が形成される。
面に塗布し、熱処理を行うことによって、その表面に薄
膜を形成する方法である。まず、ＳｉＣ基盤の表面に酸
化ケイ素剤をスピンナーにて回転塗布する。その後、２
００°Ｃにて３０分間熱処理を行い、不純物薬剤を除去
する。さらに、４００°Ｃにて３０分〜１時間熱処理を
行い、ＳｉＯ2 を結晶化させる。以上を反応式で表せ
ば、 Ｒn Ｓｉ (ＯＨ）4-n →ＳｉＯ2 （ガラス） ＳｉＯ2 （ガラス）→ＳｉＯ2 （結晶） となる。ここで、アルキル基Ｒは、熱分解によって炭化
水素となり蒸発する。これにより、誘電体１ｃを形成す
るＳｉＣ基盤の表面にＳｉＯ2 膜が形成される。
【００３０】次にＳｉＯ2 膜の低濃度ＨＦ溶液による除
去方法について述べる。
去方法について述べる。
【００３１】ＳｉＯ2 膜は、低濃度ＨＦ溶液によって均
一にエッチング除去することができる。ここで、ＳｉＣ
基盤はＨＦ溶液に対して耐性があるので、ＳｉＯ2 膜の
みが除去される。この反応式は、 ＳｉＯ2 ＋６ＨＦ→Ｈ2 ＳｉＦ6 ＋２Ｈ2 Ｏ である。このとき、表面にＨＦ溶液等の残留がないよう
に純水にて十分洗浄を行わなければならない。
一にエッチング除去することができる。ここで、ＳｉＣ
基盤はＨＦ溶液に対して耐性があるので、ＳｉＯ2 膜の
みが除去される。この反応式は、 ＳｉＯ2 ＋６ＨＦ→Ｈ2 ＳｉＦ6 ＋２Ｈ2 Ｏ である。このとき、表面にＨＦ溶液等の残留がないよう
に純水にて十分洗浄を行わなければならない。
【００３２】なお、保護膜２は、静電チャックの吸着力
が低下しなければ、必ずしも再形成を行う必要はない。
但し、保護膜２表面は、吸着対象物４を処理する枚数に
比例して汚染されるものと考えられ、プロセスのクリー
ン化という意味では定期的な再形成が必要であると思わ
れる。
が低下しなければ、必ずしも再形成を行う必要はない。
但し、保護膜２表面は、吸着対象物４を処理する枚数に
比例して汚染されるものと考えられ、プロセスのクリー
ン化という意味では定期的な再形成が必要であると思わ
れる。
【００３３】なお、本実施例における保護膜２は、Ｓｉ
Ｏ2 を材料として膜を形成しているが、窒化ケイ素（Ｓ
ｉ3 Ｎ4 ）やアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等の比較的誘電率
の高い材料を用いて膜を形成することも可能である。こ
の場合の形成方法はＣＶＤ法である。
Ｏ2 を材料として膜を形成しているが、窒化ケイ素（Ｓ
ｉ3 Ｎ4 ）やアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等の比較的誘電率
の高い材料を用いて膜を形成することも可能である。こ
の場合の形成方法はＣＶＤ法である。
【００３４】また、本実施例におけるＳｉＯ2 膜の除去
溶液としては、ＨＦ溶液を用いているが、ＢＨＦ溶液を
用いて除去してもよい。また、上記Ｓｉ3 Ｎ4 膜の場合
は、ＨＦ、ＢＨＦまたはリン酸（Ｈ3 ＰＯ3 ）溶液で除
去することができる。Ａｌ2Ｏ3 膜の場合には、薬品に
よる除去は難しいため、研磨除去となる。
溶液としては、ＨＦ溶液を用いているが、ＢＨＦ溶液を
用いて除去してもよい。また、上記Ｓｉ3 Ｎ4 膜の場合
は、ＨＦ、ＢＨＦまたはリン酸（Ｈ3 ＰＯ3 ）溶液で除
去することができる。Ａｌ2Ｏ3 膜の場合には、薬品に
よる除去は難しいため、研磨除去となる。
【００３５】また、本実施例では、２枚の電極１ａ・１
ｂからなる双極型の静電チャックを例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、図３に示
すように、誘電体２１ｃ内部に１枚の金属電極２１ａが
埋設された静電チャック基盤２１と、上記静電チャック
基盤２１の表面に形成された保護膜２２と、上記電極２
１ａと吸着対象物２４との間に所定の電圧を印加する直
流電源２３とから構成される単極型の静電チャックにも
適用できる。
ｂからなる双極型の静電チャックを例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、図３に示
すように、誘電体２１ｃ内部に１枚の金属電極２１ａが
埋設された静電チャック基盤２１と、上記静電チャック
基盤２１の表面に形成された保護膜２２と、上記電極２
１ａと吸着対象物２４との間に所定の電圧を印加する直
流電源２３とから構成される単極型の静電チャックにも
適用できる。
【００３６】以上のように、本実施例の静電チャックの
再生方法は、静電チャック基盤の表面に誘電体であるＳ
ｉＯ2 の保護膜を形成する第１工程と、上記保護膜をＨ
Ｆ溶液にて除去する第２工程と、上記静電チャック基盤
の表面に上記保護膜を再形成する第３工程とを含んでい
ることを特徴としている。
再生方法は、静電チャック基盤の表面に誘電体であるＳ
ｉＯ2 の保護膜を形成する第１工程と、上記保護膜をＨ
Ｆ溶液にて除去する第２工程と、上記静電チャック基盤
の表面に上記保護膜を再形成する第３工程とを含んでい
ることを特徴としている。
【００３７】これにより、イオンビーム等に汚染された
保護膜を容易に除去することができ、さらに容易に再形
成することが可能であるので、静電チャックを半永久的
に使用することができる。
保護膜を容易に除去することができ、さらに容易に再形
成することが可能であるので、静電チャックを半永久的
に使用することができる。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、本発明の静電チャック
は、静電チャック基盤の表面に、イオンビームによる該
静電チャック基盤への不純物の混入を防ぐことができる
厚さの保護膜が形成されている構成である。
は、静電チャック基盤の表面に、イオンビームによる該
静電チャック基盤への不純物の混入を防ぐことができる
厚さの保護膜が形成されている構成である。
【００３９】これにより、イオンビームによる不純物が
静電チャック基盤へ侵入することを防ぐことができる。
この結果、静電チャック基盤がアモルファス化して誘電
率が低下することによる吸着力の低下、あるいは静電チ
ャックの破損を防ぐという効果を奏する。
静電チャック基盤へ侵入することを防ぐことができる。
この結果、静電チャック基盤がアモルファス化して誘電
率が低下することによる吸着力の低下、あるいは静電チ
ャックの破損を防ぐという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例を示すものであり、静電チャ
ックの概略の断面図である。
ックの概略の断面図である。
【図２】上記静電チャックにおいて、保護膜に注入イオ
ンが注入された状態を示す説明図である。
ンが注入された状態を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施例を示すものであり、単極型
の静電チャックの断面図である。
の静電チャックの断面図である。
【図４】従来の静電チャックの動作を説明するための説
明図である。
明図である。
１ 静電チャック基盤 １ａ 電極 １ｂ 電極 １ｃ 誘電体 ２ 保護膜 ３ 直流電源 ４ 吸着対象物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−63062（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−198533（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−243367（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−45284（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−225556（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−13555（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−186653（ＪＰ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】誘電体内部に所定の直流電圧が印加される
電極が埋設されている静電チャック基盤を備え、静電気
力によって上記静電チャック基盤の表面に吸着対象物を
吸着させる静電チャックにおいて、 上記静電チャック基盤の表面に、イオンビームによる該
静電チャック基盤への不純物の混入を防ぐための保護膜
が形成されていることを特徴とする静電チャック。 - 【請求項２】誘電体内部に所定の直流電圧が印加される
電極が埋設されている静電チャック基盤を備え、静電気
力によって上記静電チャック基盤の表面に吸着対象物を
吸着させる静電チャックにおいて、 上記静電チャック基盤の表面に、注入イオンによる該静
電チャック基盤の誘電率低下を防止するための保護膜が
形成されていることを特徴とする静電チャック。 - 【請求項３】前記保護膜は、ＳｉＯ 2 、Ｓｉ 3 Ｎ 4 また
はＡｌ 2 Ｏ 3 から成ることを特徴とする請求項１または
２記載の静電チャック。 - 【請求項４】前記保護膜の膜厚は、イオン注入深さより
も厚い５０００〜１００００Åであることを特徴とする
請求項１〜３の何れかに記載の静電チャック。 - 【請求項５】誘電体内部に所定の直流電圧が印加される
電極が埋設されている静電チャック基盤を備え、静電気
力によって上記静電チャック基盤の表面に吸着対象物を
吸着させる静電チャックの使用方法において、 前記静電チャック表面に保護膜を形成し、イオン注入で
の使用によって汚染された前記保護膜を除去し、新たな
保護膜を形成することで吸着力を回復させるこ とを特徴
とする静電チャックの使用方法。 - 【請求項６】前記誘電体としてＳｉＣ基盤を用い、その
表面を酸化させることによって、またはその表面に酸化
ケイ素剤を塗布した後熱処理を行うことによって、Ｓｉ
Ｏ 2 から成る前記保護膜を形成し、ＨＦまたはＢＨＦ溶
液によって、前記保護膜の除去を行うことを特徴とする
請求項５記載の静電チャックの使用方法。 - 【請求項７】前記誘電体としてＳｉＣ基盤を用い、ＣＶ
Ｄ法によってＳｉ 3 Ｎ 4 から成る前記保護膜を形成し、
ＨＦ、ＢＨＦまたはリン酸溶液によって、前記保護膜の
除去を行うことを特徴とする請求項５記載の静電チャッ
クの使用方法。 - 【請求項８】誘電体内部に所定の直流電圧が印加される
電極が埋設されている静電チャック基盤を備え、静電気
力によって上記静電チャック基盤の表面に吸着対象物を
吸着させる静電チャックの使用方法において、 前記静電チャック表面に形成されるＳｉＯ 2 から成る保
護膜をＨＦ溶液によって除去した後、該ＨＦ溶液が残留
しないように、純水にて洗浄することを特徴とする静電
チャックの使用方法。 - 【請求項９】前記汚染を、２枚の電極間に流れる漏れ電
流値が大きくなることによって検出することを特徴とす
る請求項５〜７の何れかに記載の静電チャックの使用方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29335394A JP3249696B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 静電チャックおよびその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29335394A JP3249696B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 静電チャックおよびその使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08154387A JPH08154387A (ja) | 1996-06-11 |
| JP3249696B2 true JP3249696B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=17793700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29335394A Expired - Fee Related JP3249696B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 静電チャックおよびその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3249696B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2010034510A (ja) * | 2008-07-02 | 2010-02-12 | Murata Mfg Co Ltd | 静電チャック |
| US11289355B2 (en) | 2017-06-02 | 2022-03-29 | Lam Research Corporation | Electrostatic chuck for use in semiconductor processing |
| KR20240050466A (ko) | 2018-01-31 | 2024-04-18 | 램 리써치 코포레이션 | 정전 척 (electrostatic chuck, ESC) 페데스탈 전압 분리 |
| US11086233B2 (en) | 2018-03-20 | 2021-08-10 | Lam Research Corporation | Protective coating for electrostatic chucks |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH0563062A (ja) * | 1991-08-30 | 1993-03-12 | Toto Ltd | 静電チヤツク |
| JP3064653B2 (ja) * | 1992-03-02 | 2000-07-12 | 東陶機器株式会社 | 静電チャック |
| JPH06225556A (ja) * | 1992-12-03 | 1994-08-12 | Abisare:Kk | 静電吸着装置 |
| JPH06198533A (ja) * | 1993-01-06 | 1994-07-19 | Nissin Electric Co Ltd | 静電チャック |
-
1994
- 1994-11-28 JP JP29335394A patent/JP3249696B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08154387A (ja) | 1996-06-11 |
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