JPH0423520B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体ウエハ（以下ウエハという）
などの被チヤツクを吸着固定するための静電チヤ
ツクに係り、例えばウエハの表面に設けられた絶
縁膜を破つて該ウエハに直流電源を接続する際な
どに生ずる高電圧により静電チヤツクの誘電体が
絶縁破壊されることを防止するための改良に関す
るものである。

〔従来技術〕

ウエハに電子ビーム露光を施す際、ウエハを静
電チヤツクで支持固定して電子ビーム露光装置の
ステージ上にセツトすることが行われるが、この
ウエハを静電チヤツクにて吸着させるには、第１
図に示すように、ウエハ１を静電チヤツクの電極
２の表面に設けられた誘電体３上に置き、針４を
バネ５によりウエハ１に軽く押付け、スイツチ７
により針４と電極２との間に直流電源６の電圧Ｖ
を印加する。このときウエハ４の表面はレジスト
などの絶縁膜で被われているため、ウエハ１と針
４との間の電気容量をC₁、ウエハ１と電極２と
の間の電気容量をC₂とすると、第１図の装置は、
第２図に示す回路と等価になり、ウエハ１と針４
との間の電位差V₁はV₁＝C₂／C₁＋C₂Ｖとなる。そ こで、C₂≫C₁の関係を満足されるように設定し
てウエハ１と針４との間の絶縁膜を放電により破
壊し、C₁＝０として第３図に示す回路と等価に
して、ウエハ１と電極２間に電位差Ｖを生じさせ
て静電吸着する方法が考えられている。しかしな
がら、ウエハ１と針４との間の絶縁破壊に要する
針４と電極２との間の電圧V_Pが誘電体３の絶縁
破壊電圧V_Sより高い場合には、ウエハ１と針４
との間の絶縁破壊が行なわれて、前記C₁が零に
なるとき、誘電体３の絶縁破壊が発生して絶縁機
能不良を生ずる欠点がある。この欠点は、特に誘
電体３の材料として樹脂系のものを使用したとき
問題となる。なお、第１図において、８は静電チ
ヤツクの作動状態を確認するための電流計であ
る。

〔発明の目的〕

本発明は、前述したようにウエハなどの被チヤ
ツク物を直流電源に接続する際などに被チヤツク
物と電極との間に過大な電位差が生じても、誘電
体の絶縁破壊を防止して絶縁機能を保持させるこ
とのできる静電チヤツクを提供することを目的と
している。

〔発明の構成〕

かかる目的を達成するための本発明は、放電手
段を有する静電チヤツクであつて、放電手段は、
電極と被チヤツク物との間に設けられ、電極の表
面に設けられた誘電体の絶縁破壊電圧より低く、
かつチヤツキング電圧より高い範囲の電圧で放電
するものである、静電チヤツクにある。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を示す第４ないし６図に
ついて説明する。なお、第１図と同一部分には同
一符号に付し、説明を省略する。電極２と針４と
の間には、針４と被チヤツク物（以下ウエハとし
て説明する）１との間の絶縁膜を破壊して電気接
点とする電圧（以下接点形成電圧という）V_Pよ
り高い電圧に設定された直流電源６ａと、ウエハ
１を静電吸引力により誘電体３の表面すなわちチ
ヤツク面に吸着させる際のチヤツキング電圧V_C
に設定された直流電源６ｂが、それぞれスイツチ
７ａ，７ｂを介して並列に接続されている。

電極２には放電手段としての避雷針９が取付け
られている。この避雷針９は、前記電極２にネジ
係合され、電気的に導通状態に置かれると共に、
回すことにより高さを調整可能になされ、その先
端がギヤツプｔを置いてチヤツク面上に置かれた
ウエハ１に対向するようになつている。前記ギヤ
ツプｔは、ウエハ１と避雷針９との間の電圧が前
述した誘電体３の絶縁破壊電圧V_sより低く、チ
ヤツキング電圧V_Cより高い電圧V_Rになつたとき、
ウエハ１と避雷針９との間に放電を生ずるような
値に設定される。以下前記電圧V_Rを放電電圧と
いう。

すなわち、前記の接点形成電圧V_P、誘電体３
の絶縁破壊電圧V_S、放電電圧V_Rならびにチヤツ
キング電圧V_Cは次のような関係を有している。

V_P＞V_S＞V_R＞V_C 次いで本装置の作用について説明する。第４図
に示すように、ウエハ１をチヤツク面上に置き、
バネ５により針４をウエハ１に軽く押付ける。次
に、スイツチ７ａを閉じ、針４と電極２との間に
直流電源６ａを接続して接点形成電圧V_Pを印加
する。このとき、ウエハ１と針４との間にはウエ
ハ１の表面の絶縁膜が介在しているため、このウ
エハ１と針４との間の電気容量をC₁、ウエハ１
と電極２との間の電気容量をC₂、ウエハ１と避
雷針９との間の電気容量をC₃とすれば、第４図
の装置は第５図に示す回路と等価になる。そこ
で、ウエハ１と針４との間の電圧V₁は V₁＝C₂＋C₃／C₁＋C₂＋C₃V_P となり、またウエハ１と電極２との間の電圧V₂
およびウエハ１と避雷針９との間の電圧V₃は V₂＝V₃＝C₁／C₁＋C₂＋C₃V_P となる。しかして前記の電気容量C₁，C₂，C₃の
うち、電気容量C₂が最も大きいため、接点形成
電圧V_Pを印加した時点では、ウエハ１と針４と
の間の電圧V₁が地方の電圧V₂，V₃より高くな
り、この電圧V₁によりウエハ１と針４との間の
絶縁膜を破壊、除去してウエハ１と針４を直接接
触させ、ウエハ１に対する直流電源６ａの接点を
形成する。

この接点形成により、前記電気容量C₁は零に
なり、このときの第４図の装置は、第６図に示す
回路と等価になり、ウエハ１と電極２との間およ
びウエハ１と避雷針９との間に接点形成電圧V_P
がそのまま印加される。この場合、前述したよう
に接点形成電圧V_Pが誘電体３の絶縁破壊電圧V_S
より高いと、誘電体３の絶縁破壊を生じさせよう
とするが、ウエハ１と避雷針９との間の放電電圧
V_Rは誘電体３の絶縁破壊電圧V_Sより低く設定さ
れているため、ウエハ１と避雷針９との間で放電
し、誘電体３の絶縁破壊を防止する。

次いで、スイツチ７ａを開くと共に、スイツチ
７ｂを閉じて直流電源６ｂを接続すれば、この直
流電源６ｂは、前記放電電圧V_Rより低いチヤツ
キング電圧V_Cに設定されているため、ウエハ１
と避雷針９との間の放電は停止し、ウエハ１と電
極２との間にチヤツキング電圧V_Cの電位差を生
じさせ、ウエハ１をチヤツク面に吸着固定する。

前述した実施例は、接点形成電圧V_Pとチヤツ
キング電圧V_Cに設定した２つの直流電源６ａ，
６ｂを用い、スイツチ７ａ，７ｂによりこれらを
選択的に針４と電極２との間に接続するようにし
た例を示したが、これに限らず、電圧調整可能な
１つの直流電源としてもよく、さらにウエハ１と
電極２との間に設けられた放電手段は、いわゆる
避雷針９とは言えないような他の形状のものでも
よく、さらに放電電圧V_Rの調整は、ギヤツプｔ
のみでなく、ウエハ１と避雷針９などの放電手段
との間に介在するウエハ１の絶縁膜をも考慮して
行なわれることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、ウエハなど
の被チヤツク物と電極との間に誘電体の絶縁破壊
電圧より高い電圧が印加されても、これを放電手
段により放電して誘電体の絶縁破壊を確実に防止
することができ、このため、前述したように表面
に絶縁膜を有するウエハなどの被チヤツク物に対
する接点形成を確実に行なうことができるなどの
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の静電チヤツクの概要側面図、第
２図は第１図の装置の接点形成前の電気等価回路
図、第３図は第１図の装置の接点形成後の電気等
価回路図、第４図は本発明の一実施例を示す一部
破断概要側面図、第５図は第４図の装置の接点形
成前の電気等価回路図、第６図は第４図の装置の
接点形成後の電気等価回路図である。 １……被チヤツク物（ウエハ）、２……電極、
３……誘電体、４……針、５……バネ、６……直
流電源、６ａ……接点形成用の直流電源、６ｂ…
…チヤツキング用の直流電源、７，７ａ，７ｂ…
…スイツチ、８……電流計、９……放電手段（避
雷針）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放電手段９を有する静電チヤツクであつて、
   放電手段９は、電極２と被チヤツク物１との間に
   設けられ、電極２の表面に設けられた誘電体３の
   絶縁破壊電圧より低く、かつチヤツキング電圧よ
   り高い範囲の電圧で放電するものである 静電チヤツク。 ２ 放電手段９が、電極２に接続されて被チヤツ
   ク物１に対向する避雷針である特許請求の範囲第
   １項記載の静電チヤツク。