JPH043956A - 静電吸着装置 - Google Patents
静電吸着装置Info
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- JPH043956A JPH043956A JP2105972A JP10597290A JPH043956A JP H043956 A JPH043956 A JP H043956A JP 2105972 A JP2105972 A JP 2105972A JP 10597290 A JP10597290 A JP 10597290A JP H043956 A JPH043956 A JP H043956A
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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】
〔概要〕
静電吸引力により半導体基板を吸着する静電吸着装置に
関し、 吸着力を強化しつつ残留電荷による塵の付着を防止する
ことを目的とし、 所定数の電極と半導体基板との間に絶縁膜を介在させ、
所定の電圧を印加することにより、該絶縁膜に該半導体
基板を静電吸引力により吸着させる静電吸着装置におい
て、前記絶縁膜を、比抵抗ρ(10”0cm<ρ<10
12Ωcm)の絶縁体て形成するように構成する。
関し、 吸着力を強化しつつ残留電荷による塵の付着を防止する
ことを目的とし、 所定数の電極と半導体基板との間に絶縁膜を介在させ、
所定の電圧を印加することにより、該絶縁膜に該半導体
基板を静電吸引力により吸着させる静電吸着装置におい
て、前記絶縁膜を、比抵抗ρ(10”0cm<ρ<10
12Ωcm)の絶縁体て形成するように構成する。
本発明は、静電吸引力により半導体基板を吸着する静電
吸着装置に関する。
吸着装置に関する。
近年、例えば超LSIの製造工程において、半導体基板
の吸着、プラズマ処理時の真空中ての半導体基板の冷却
等で静電吸着装置か用いられる。
の吸着、プラズマ処理時の真空中ての半導体基板の冷却
等で静電吸着装置か用いられる。
ところで、半導体素子の高密度化、微細化に伴い、製造
段階での塵の付着を防止しなければならず、静電吸着に
おいても吸着力を損なわずに塵の付着を防止することが
要求される。このため、静電吸着装置を構成する絶縁膜
の比抵抗の値を考慮する必要かある。
段階での塵の付着を防止しなければならず、静電吸着に
おいても吸着力を損なわずに塵の付着を防止することが
要求される。このため、静電吸着装置を構成する絶縁膜
の比抵抗の値を考慮する必要かある。
C従来の技術〕
従来、静電吸着装置は、例えば吸着される半導体ウェハ
と、絶縁膜で構成された吸着引部との間に電圧を印加し
、これによって生じる静電吸引力により、該半導体ウェ
ハを吸着させるものかある。
と、絶縁膜で構成された吸着引部との間に電圧を印加し
、これによって生じる静電吸引力により、該半導体ウェ
ハを吸着させるものかある。
この場合、絶縁膜として高純度アルミナ。
シリコーンゴム等の比抵抗1013Ωcm以上のものか
採用される。
採用される。
一方、上記絶縁膜の替わりに半導電性膜を用いたジョン
セン・ラーヘク効果を利用して吸着する方法も知られて
いる。ここで、ジョンセン・ラーベク効果とは、一般に
二つの金属電極間に半導体を挟み、両電極間に電圧を印
加すると電極板と半導体間に静電吸引力か生しるという
効果である。
セン・ラーヘク効果を利用して吸着する方法も知られて
いる。ここで、ジョンセン・ラーベク効果とは、一般に
二つの金属電極間に半導体を挟み、両電極間に電圧を印
加すると電極板と半導体間に静電吸引力か生しるという
効果である。
このジョンセン・ラーベク効果を利用する場合、半導電
性膜の比抵抗か108ΩcmJJ下てあり、方て比抵抗
1012ΩCm〜1013Ωcmのアルミナを用いるこ
とか最適であることが知られている。
性膜の比抵抗か108ΩcmJJ下てあり、方て比抵抗
1012ΩCm〜1013Ωcmのアルミナを用いるこ
とか最適であることが知られている。
ここて、以上のような静電吸着装置で印加する電圧は、
直流電圧又は複数の電極パターンを設けて(+) (
−)を印加する低周波の交流電圧である。
直流電圧又は複数の電極パターンを設けて(+) (
−)を印加する低周波の交流電圧である。
しかし、上記の比抵抗1013Ωcm以上の絶縁膜を設
けた場合、吸着力か弱くなると共に、半導体ウェハに残
留電荷が残り、微細な1m(0,3μm以下)か付着し
易い。また、上述の交流電圧を印加した場合にはウェハ
電位か理論上零であるか、実際には残留電荷か残り、半
導体ウェハへ塵か付着するという問題かある。
けた場合、吸着力か弱くなると共に、半導体ウェハに残
留電荷が残り、微細な1m(0,3μm以下)か付着し
易い。また、上述の交流電圧を印加した場合にはウェハ
電位か理論上零であるか、実際には残留電荷か残り、半
導体ウェハへ塵か付着するという問題かある。
一方、電極間に104〜108Ωcmの比抵抗の半導電
性膜を用いた場合、吸着力か増し、残留電荷は残らない
か、半導体ウェハ内に電流(例えは、交流電流又はプラ
ズマ処理時のプラズマ電流)か流れ、該半導体ウェハ上
に形成されるデバイスにダメージを与えるという問題か
ある。
性膜を用いた場合、吸着力か増し、残留電荷は残らない
か、半導体ウェハ内に電流(例えは、交流電流又はプラ
ズマ処理時のプラズマ電流)か流れ、該半導体ウェハ上
に形成されるデバイスにダメージを与えるという問題か
ある。
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたものて、吸着
力を強化しつつ残留電荷による塵の付着を防止する静電
吸着装置を提供することを目的とする。
力を強化しつつ残留電荷による塵の付着を防止する静電
吸着装置を提供することを目的とする。
上記課題は、所定数の電極と半導体基板との間に絶縁膜
を介在させ、所定の電圧を印加することにより、該絶縁
膜に該半導体基板を静電吸引力により吸着させる静電吸
着装置において、前記絶縁膜を、比抵抗ρ(108Ωc
m <ρ< l Q 12Ωcm)の絶縁体で形成する
ことにより解決される。
を介在させ、所定の電圧を印加することにより、該絶縁
膜に該半導体基板を静電吸引力により吸着させる静電吸
着装置において、前記絶縁膜を、比抵抗ρ(108Ωc
m <ρ< l Q 12Ωcm)の絶縁体で形成する
ことにより解決される。
上述のように、電極と半導体基板との間に介在される絶
縁膜は、比抵抗ρ(108Ωcm <ρく1012Ωc
m)の絶縁体で形成されている。これにより、該絶縁膜
か半導体基板に残留する電荷を放電させる。すなわち、
この絶縁膜の比抵抗ρは、電荷を放電させることかでき
る値である。従って、該半導体基板に静電気による塵の
付着が軽減される。
縁膜は、比抵抗ρ(108Ωcm <ρく1012Ωc
m)の絶縁体で形成されている。これにより、該絶縁膜
か半導体基板に残留する電荷を放電させる。すなわち、
この絶縁膜の比抵抗ρは、電荷を放電させることかでき
る値である。従って、該半導体基板に静電気による塵の
付着が軽減される。
一方、上記絶縁膜の比抵抗ρは、半導体基板を流れる電
流をnA以下に抑えることかできる値であり、これによ
り絶縁膜による半導体基板の吸着力か強化される。
流をnA以下に抑えることかできる値であり、これによ
り絶縁膜による半導体基板の吸着力か強化される。
すなわち、吸着力を強化しつつ残留電荷による塵の付着
を防止することか可能となる。
を防止することか可能となる。
第1図に本発明の一実施例の構成図を示す。第1図の静
電吸着装置1において、電極2と半導体基板(例えはシ
リコンウェハ)3との間には、比抵抗ρ(108Ωcm
<ρ< ] Q 12Ωcm)の絶縁体で形成された
絶縁膜4か介在される。そして、電極2と半導体基板3
間に電圧Vか印加され、絶縁膜4に半導体基板3か静電
吸引力により吸着される。
電吸着装置1において、電極2と半導体基板(例えはシ
リコンウェハ)3との間には、比抵抗ρ(108Ωcm
<ρ< ] Q 12Ωcm)の絶縁体で形成された
絶縁膜4か介在される。そして、電極2と半導体基板3
間に電圧Vか印加され、絶縁膜4に半導体基板3か静電
吸引力により吸着される。
ここで、第2図に絶縁膜と半導体基板の接触面における
模式断面図を示す。第2図中、Rcは絶縁膜4と半導体
基板3の接触抵抗であり、R2は単位面積当たりの膜抵
抗、R81〜Rいは単位長さ当たりの膜抵抗を模式的に
示したものである。上述のように、絶縁膜4の比抵抗ρ
は108Ωam <ρ< l Q 12Ω印の絶縁体で
形成していることから、単位面積当たりの膜抵抗Rpと
接触抵抗Rcとの関係をR,≦R,とする二とかてきる
。これにより、絶縁膜4の表面(V、〜■、点)の電位
分布は次式で表される。但し、RF=R,、=・・・・
・・・・・RBNとしている。
模式断面図を示す。第2図中、Rcは絶縁膜4と半導体
基板3の接触抵抗であり、R2は単位面積当たりの膜抵
抗、R81〜Rいは単位長さ当たりの膜抵抗を模式的に
示したものである。上述のように、絶縁膜4の比抵抗ρ
は108Ωam <ρ< l Q 12Ω印の絶縁体で
形成していることから、単位面積当たりの膜抵抗Rpと
接触抵抗Rcとの関係をR,≦R,とする二とかてきる
。これにより、絶縁膜4の表面(V、〜■、点)の電位
分布は次式で表される。但し、RF=R,、=・・・・
・・・・・RBNとしている。
二こて、第1表に、比抵抗7XIO”Ωcm、厚さ1m
l11のシリカカーボン(SiC)を絶縁膜4とし、シ
リコンウェハの半導体基板3を吸着するときの接触抵抗
の実測値を示す。
l11のシリカカーボン(SiC)を絶縁膜4とし、シ
リコンウェハの半導体基板3を吸着するときの接触抵抗
の実測値を示す。
この電位分布を模式的に示したグラフを第3図に示す。
すなわち、絶縁膜4の比抵抗ρを108ΩCm<7)<
1QI2Ωcmに設定してRc≦RFとしたときの電位
分布は、電圧v1を下げることで残留電荷の放電を促し
、距離に従って電圧(〜V7)を高くすることて、吸着
力の強化か図られることになり、効率か良好となる。
1QI2Ωcmに設定してRc≦RFとしたときの電位
分布は、電圧v1を下げることで残留電荷の放電を促し
、距離に従って電圧(〜V7)を高くすることて、吸着
力の強化か図られることになり、効率か良好となる。
第1表
この場合、接触抵抗R6の変化は、吸着による接触面積
の変化と考えられる。
の変化と考えられる。
また、吸着力Fは一般に、F−に・ε・V2S/d2
(には定数、εはギャップの誘電率、■は印加電圧、S
は電極面積、dはギャップの厚み)で表される。従って
、例えばd=10μm程度で印加電圧を500Vとする
と、吸着力FはFloo g/cdとなり、強い吸着力
か得られることか判明する。また、シリコンウェハ3の
残留電荷は絶縁膜4を介して電極2より適性に放電され
る。
(には定数、εはギャップの誘電率、■は印加電圧、S
は電極面積、dはギャップの厚み)で表される。従って
、例えばd=10μm程度で印加電圧を500Vとする
と、吸着力FはFloo g/cdとなり、強い吸着力
か得られることか判明する。また、シリコンウェハ3の
残留電荷は絶縁膜4を介して電極2より適性に放電され
る。
次に、第4図に本発明の第2の実施例の模式断面図を示
す。第4図の静電吸着装置lは、例えはプラズマエツチ
ング処理時に使用されるものて、金属性のベース基板5
上に第2の絶縁膜6を形成し、該第2の絶縁膜6上に2
つの電極2a、2bか設けられる。該電極2a、2b上
には絶縁膜4か形成され、絶縁膜4上に半導体基板3か
吸着される。そして、電極2a、2bには電圧■か極性
を逆にして印加される。
す。第4図の静電吸着装置lは、例えはプラズマエツチ
ング処理時に使用されるものて、金属性のベース基板5
上に第2の絶縁膜6を形成し、該第2の絶縁膜6上に2
つの電極2a、2bか設けられる。該電極2a、2b上
には絶縁膜4か形成され、絶縁膜4上に半導体基板3か
吸着される。そして、電極2a、2bには電圧■か極性
を逆にして印加される。
ここで、絶縁膜4は、たとえば比抵抗ρ(108Ωcm
<ρ<1012Ωcm)のセラミックスか使用される。
<ρ<1012Ωcm)のセラミックスか使用される。
このセラミックスは不純物を混入することて組成制御か
可能であり、例えは比抵抗1011Ωcmのアルミナ、
比抵抗1010Ωcmのシリカカーホン又はAAN (
窒化アルミニウム)か考えられる。また、第2の絶縁膜
6は高純度アルミナ等を使用して比抵抗を1.012Ω
am以上とし、常に絶縁膜4の比抵抗より高く設定する
。これは、プラズマ処理時にベース基板5か電極として
使用される場合かあり、電極2a、2bと絶縁を確保す
るためである。
可能であり、例えは比抵抗1011Ωcmのアルミナ、
比抵抗1010Ωcmのシリカカーホン又はAAN (
窒化アルミニウム)か考えられる。また、第2の絶縁膜
6は高純度アルミナ等を使用して比抵抗を1.012Ω
am以上とし、常に絶縁膜4の比抵抗より高く設定する
。これは、プラズマ処理時にベース基板5か電極として
使用される場合かあり、電極2a、2bと絶縁を確保す
るためである。
このような静電吸着装置lは、電極2a、2bに±Vの
交流電圧か印加される。この場合、吸着力は第1図のよ
うに強化され、半導体基板3の残留電荷は絶縁膜4を介
して、電極2a、2bより放電される。また、吸着時に
おける半導体基板3に流れるリーク電流は絶縁膜4によ
り低減(nA以下)される。
交流電圧か印加される。この場合、吸着力は第1図のよ
うに強化され、半導体基板3の残留電荷は絶縁膜4を介
して、電極2a、2bより放電される。また、吸着時に
おける半導体基板3に流れるリーク電流は絶縁膜4によ
り低減(nA以下)される。
次に、第5図に本発明の第3の実施例の模式断面図を示
す。第5図の静電吸着装置1は、第4図における絶縁膜
4を2分割にして、電極2a上に絶縁膜4aを形成し、
電極2b上に絶縁膜4bを形成したものである。すなわ
ち、絶縁膜4a、4b間にギャップを設けて電極2a、
2b間を絶縁したものである。
す。第5図の静電吸着装置1は、第4図における絶縁膜
4を2分割にして、電極2a上に絶縁膜4aを形成し、
電極2b上に絶縁膜4bを形成したものである。すなわ
ち、絶縁膜4a、4b間にギャップを設けて電極2a、
2b間を絶縁したものである。
これにより、絶縁膜4a、4b間の電位は±Vて不連続
となり、絶縁膜中を流れるリーク電流を低減させるもの
である。なお、吸着力、残留電荷の放電は第4図と同様
である。
となり、絶縁膜中を流れるリーク電流を低減させるもの
である。なお、吸着力、残留電荷の放電は第4図と同様
である。
このように、絶縁膜の比抵抗ρを108ΩCm<ρ<
l Q 12Ω印に設定することにより、比抵抗を10
13Ωam以上とした場合より吸着力か強化されると共
に、残留電荷の放電か可能となり半導体基板への塵の付
着を防止することかできる。また、比抵抗を104Ωc
m=10”Ωcmとした場合より、半導体基板内を流れ
る電流か低減(nA以下)され、半導体基板上のデバイ
スに与えるダメージを防止することかできる。
l Q 12Ω印に設定することにより、比抵抗を10
13Ωam以上とした場合より吸着力か強化されると共
に、残留電荷の放電か可能となり半導体基板への塵の付
着を防止することかできる。また、比抵抗を104Ωc
m=10”Ωcmとした場合より、半導体基板内を流れ
る電流か低減(nA以下)され、半導体基板上のデバイ
スに与えるダメージを防止することかできる。
以上のように本発明によれは、電極と半導体基板との間
に比抵抗ρ(108ΩCm<ρ<1Q12Ωcm)の絶
縁膜を形成することにより、吸着力を強化することかて
きると共に、半導体基板への残留電荷による塵の付着を
防止することかできる。
に比抵抗ρ(108ΩCm<ρ<1Q12Ωcm)の絶
縁膜を形成することにより、吸着力を強化することかて
きると共に、半導体基板への残留電荷による塵の付着を
防止することかできる。
模式断面図、
第3図は絶縁膜上の電位分布を模式的に示したクラ7
第4図は本発明の第2の実施例の模式断面図、第5図は
本発明の第3の実施例の模式断面図である。
本発明の第3の実施例の模式断面図である。
図において、
1は静電吸着装置、
2.2a、2bは電極、
3は半導体基板、
4.4a、4bは絶縁膜、
5はベース基板、
6は第2の絶縁膜を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 所定数の電極(2、2a、2b)と半導体基板(3)
との間に絶縁膜(4)を介在させ、所定の電圧(V)を
印加することにより、該絶縁膜(4)に該半導体基板(
3)を静電吸引力により吸着させる静電吸着装置におい
て、 前記絶縁膜(4)を、比抵抗ρ(10^8Ωcm<ρ<
10^1^2Ωcm)の絶縁体で形成することを特徴と
する静電吸着装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2105972A JPH043956A (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 静電吸着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2105972A JPH043956A (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 静電吸着装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH043956A true JPH043956A (ja) | 1992-01-08 |
Family
ID=14421691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2105972A Pending JPH043956A (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 静電吸着装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH043956A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06177231A (ja) * | 1992-12-01 | 1994-06-24 | Kyocera Corp | 静電チャック |
US6215643B1 (en) | 1998-08-31 | 2001-04-10 | Kyocera Corporation | Electrostatic chuck and production method therefor |
JP2006524921A (ja) * | 2003-04-22 | 2006-11-02 | アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド | 抵抗層、マイクロ溝及び誘電体層を含む高機能静電クランプ |
JP2010050396A (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマ処理装置 |
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JPS5377489A (en) * | 1976-12-21 | 1978-07-08 | Taihei Chem | Static holder |
JPH01227453A (ja) * | 1988-03-08 | 1989-09-11 | Fujitsu Ltd | ウエーハ搬送具 |
JPH0222166A (ja) * | 1988-04-26 | 1990-01-25 | Toto Ltd | 静電チャック用誘電体セラミックス及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP2105972A patent/JPH043956A/ja active Pending
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