JPH01321136A - 静電チャックの劣化検出回路 - Google Patents
静電チャックの劣化検出回路Info
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- JPH01321136A JPH01321136A JP63156318A JP15631888A JPH01321136A JP H01321136 A JPH01321136 A JP H01321136A JP 63156318 A JP63156318 A JP 63156318A JP 15631888 A JP15631888 A JP 15631888A JP H01321136 A JPH01321136 A JP H01321136A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の概要〕
ウェハを吸着して保持する静電チャックの劣化検出回路
に関し、 絶縁破壊に至る前に静電チャックの性能劣化を検出でき
、トラブルの発生前に静電チャックの交換を促すことが
できるようにすることを目的とし、ウェハを吸着して保
持する静電チャックに吸着保持用の直流電源とモニタ用
の交流電源を直列にして接続し、該交流電源から静電チ
ャックの静電容量を通る交流電流を流し、該交流電流を
監視して該電流が一定値以下に低下したとき該静電チャ
ックの劣化と判定するように構成する。
に関し、 絶縁破壊に至る前に静電チャックの性能劣化を検出でき
、トラブルの発生前に静電チャックの交換を促すことが
できるようにすることを目的とし、ウェハを吸着して保
持する静電チャックに吸着保持用の直流電源とモニタ用
の交流電源を直列にして接続し、該交流電源から静電チ
ャックの静電容量を通る交流電流を流し、該交流電流を
監視して該電流が一定値以下に低下したとき該静電チャ
ックの劣化と判定するように構成する。
［産業上の利用分野］
本発明は、ウェハを吸着して保持する静電チャックの劣
化検出回路に関する。
化検出回路に関する。
静電チャックはウェハ保持方法として有効なものである
が、Ｃ（静電容量）による正、負電荷で吸着を行なう為
、静電チャックの材質劣化によりＣが減少すると、ウェ
ハを処理中に落下させることがある。この為、静電チャ
ックの劣化を事前に知る必要がある。
が、Ｃ（静電容量）による正、負電荷で吸着を行なう為
、静電チャックの材質劣化によりＣが減少すると、ウェ
ハを処理中に落下させることがある。この為、静電チャ
ックの劣化を事前に知る必要がある。
半導体装置の製造工程（例えば真空中でのプラズマエツ
チング）でウェハを保持する静電チャックは、第３図に
示すようにアルミ板２１を母材としてその上に絶縁層を
介して正、負の電極２２゜２３を敷設し、その表面を薄
いシリコン絶縁層２４で覆ったものである。電極２２．
２３は銅素材で、電極間に２ＫＶ程度の高直流電圧を印
加する。
チング）でウェハを保持する静電チャックは、第３図に
示すようにアルミ板２１を母材としてその上に絶縁層を
介して正、負の電極２２゜２３を敷設し、その表面を薄
いシリコン絶縁層２４で覆ったものである。電極２２．
２３は銅素材で、電極間に２ＫＶ程度の高直流電圧を印
加する。
これはウェハ３０に対する静電吸着力を発生するためで
ある。即ちウェハ３０の正、負電極２２゜２３に対向す
る部分には負電荷、正電荷が誘起し、静電引力が発生し
て電極にウェハが吸着する。
ある。即ちウェハ３０の正、負電極２２゜２３に対向す
る部分には負電荷、正電荷が誘起し、静電引力が発生し
て電極にウェハが吸着する。
この静電吸着力は静電チャックの静電容量Ｃ（一般に１
０００〜１５００ｐＦ ）に比例する。従って、絶縁膜
２４が使用中変質して誘電率が低下したりすると、静電
容量Ｃが減少して吸着力は低下する。
０００〜１５００ｐＦ ）に比例する。従って、絶縁膜
２４が使用中変質して誘電率が低下したりすると、静電
容量Ｃが減少して吸着力は低下する。
従来は、このような静電チャックの劣化を、絶縁破壊を
起こしたときに発生する漏洩電流を検出することで判別
している。
起こしたときに発生する漏洩電流を検出することで判別
している。
しかしながら、上述した方法では事前に絶縁破壊を検出
することができず、漏洩電流を検出したときは絶縁破壊
を起こしたときであり、ウェハの支持ができなくなって
落下、破損させたときであるから、劣化検出をする前に
最低でも１枚のウェハを破壊してしまう恐れがある。
することができず、漏洩電流を検出したときは絶縁破壊
を起こしたときであり、ウェハの支持ができなくなって
落下、破損させたときであるから、劣化検出をする前に
最低でも１枚のウェハを破壊してしまう恐れがある。
本発明は、絶縁破壊に至る前に静電チャックの性能劣化
を検出でき、早めに静電チャックの交換を促すことがで
きるようにすることを目的とする。
を検出でき、早めに静電チャックの交換を促すことがで
きるようにすることを目的とする。
第１図は本発明の原理図で、１はモニタ用の交流電源（
例えば５０〜６０Ｈｚ）、２は静電吸着力発生用の高圧
直流電源、３は静電容量Ｃを通して流れる交流電流の値
を計測する交流電流計（例えば５００μＡフルスケール
）、Ｒは２〜３Ｗの抵抗、Ｃは静電チャックの静電容量
である。
例えば５０〜６０Ｈｚ）、２は静電吸着力発生用の高圧
直流電源、３は静電容量Ｃを通して流れる交流電流の値
を計測する交流電流計（例えば５００μＡフルスケール
）、Ｒは２〜３Ｗの抵抗、Ｃは静電チャックの静電容量
である。
（作用）
静電容量ＣのインピーダンスＸＣは次式で表わされる。
ωＣＺπ１Ｃ
静電容量Ｃが変化すると上式のインピーダンスＸＣが変
化し、次式で表わされる交流電流ＩＡｃ、（標準１００
μＡ程度）にも変化が生ずる。
化し、次式で表わされる交流電流ＩＡｃ、（標準１００
μＡ程度）にも変化が生ずる。
Ｉ ＡＣ＝ Ｖａｃ ・２ πｆ ｃ （Ａ）
−”’■ＶＡＣ：交流電圧 従って、電流計３でこの交流電流ＩＡＣの変化をモニタ
すると、静電チャックの劣化度合を知ることができる。
−”’■ＶＡＣ：交流電圧 従って、電流計３でこの交流電流ＩＡＣの変化をモニタ
すると、静電チャックの劣化度合を知ることができる。
尚、静電容量Ｃは
Ｃ＝ε−（Ｆ） ・・・・・・■
で表わされるので、第３図の絶縁膜２４の誘電率εの低
下に伴ないＣの値は減少する。
で表わされるので、第３図の絶縁膜２４の誘電率εの低
下に伴ないＣの値は減少する。
一方、静電吸着力Ｆは
で表わされるので、誘電率εの低下（Ｄの低下）は吸着
力Ｆの低下につながる。
力Ｆの低下につながる。
従って、電流計３で監視する電流ＩＡＣが注意すべき値
に低下したら、静電チャックの交換を促がす警報を出せ
ばよい。この値は、０式で静電吸着力Ｆを考慮した静電
容量Ｃの最低、値を求め、それを基に■■式から算出で
きる。
に低下したら、静電チャックの交換を促がす警報を出せ
ばよい。この値は、０式で静電吸着力Ｆを考慮した静電
容量Ｃの最低、値を求め、それを基に■■式から算出で
きる。
警報は、電流計３をメータリレーとすると、該リレー接
点で簡単に発生することができる。
点で簡単に発生することができる。
〔実施例］
第２図は本発明の一実施例を示す回路図で、正負の直流
電源２．２′を用いる例である。９．９′は容量Ｃに残
留する電荷除去用の切替スイッチで、これを図示のよう
にａ側に接続すると静電容量Ｃに加わる電界はＥａの極
性になり、逆にｂ側に接続すると電界はＥｂの極性にな
る。
電源２．２′を用いる例である。９．９′は容量Ｃに残
留する電荷除去用の切替スイッチで、これを図示のよう
にａ側に接続すると静電容量Ｃに加わる電界はＥａの極
性になり、逆にｂ側に接続すると電界はＥｂの極性にな
る。
交流電流計３の代わりに抵抗を挿入し、その両端の電圧
を測定するようにしてもよい。また、警報点を設定した
メータリレーを交流電流計３の代わりに使用すれば、監
視人も不要になる。
を測定するようにしてもよい。また、警報点を設定した
メータリレーを交流電流計３の代わりに使用すれば、監
視人も不要になる。
〔発明の効果〕
以上説明した様に本発明によれば、常に静電チャックの
容量を監視することにより静電チャックの劣化を検出で
きるので、早めにチャックの交換を促がすことでウェハ
へのダメージを減少させることができる。
容量を監視することにより静電チャックの劣化を検出で
きるので、早めにチャックの交換を促がすことでウェハ
へのダメージを減少させることができる。
又、ウェハを吸着後の容量を監視することにより、ウェ
ハと静電チャック間に異物が挾まって完全に吸着できな
い場合にも警報を発することができる。
ハと静電チャック間に異物が挾まって完全に吸着できな
い場合にも警報を発することができる。
第１図は本発明の原理図、
第２図は本発明の実施例の回路図、
第３図は静電チャックの説明図である。
第１図でＣは静電チャーツクの静電容量、１は交流電源
、２は直流電源、３は交流電流計である。
、２は直流電源、３は交流電流計である。
Claims (1)
- １、ウェハ（３０）を吸着して保持する静電チャックに
吸着保持用の直流電源（２）とモニタ用の交流電源（１
）を直列にして接続し、該交流電源（１）から静電チャ
ックの静電容量（Ｃ）を通る交流電流（Ｉ＿Ａ＿Ｃ）を
流し、該交流電流（Ｉ＿Ａ＿Ｃ）を監視して該電流が一
定値以下に低下したとき該静電チャックの劣化と判定す
るようにしてなることを特徴とする静電チャックの劣化
検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63156318A JP2695436B2 (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 静電チャックの劣化検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63156318A JP2695436B2 (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 静電チャックの劣化検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01321136A true JPH01321136A (ja) | 1989-12-27 |
| JP2695436B2 JP2695436B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=15625179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63156318A Expired - Lifetime JP2695436B2 (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 静電チャックの劣化検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2695436B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5822171A (en) * | 1994-02-22 | 1998-10-13 | Applied Materials, Inc. | Electrostatic chuck with improved erosion resistance |
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| WO2009117585A1 (en) * | 2008-03-20 | 2009-09-24 | Novellus Systems, Inc. | Electrostatic chuck assembly with capacitive sense feature, and related operating method |
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| JP2013187289A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Ulvac Japan Ltd | 基板保持装置及びその再生方法 |
| US8817449B2 (en) | 2010-03-26 | 2014-08-26 | Ulvac, Inc. | Substrate holding device |
| CN106872816A (zh) * | 2015-12-14 | 2017-06-20 | 北京卓锐微技术有限公司 | Mems器件检测方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP5508737B2 (ja) * | 2009-02-24 | 2014-06-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 静電チャック及びプラズマ処理装置 |
-
1988
- 1988-06-24 JP JP63156318A patent/JP2695436B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| DE112009002400T5 (de) | 2008-10-07 | 2012-01-19 | Ulvac, Inc. | Verfahren zum Handhaben eines Substrats |
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|---|---|
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