JPH05129421A - 静電チヤツク - Google Patents
静電チヤツクInfo
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- JPH05129421A JPH05129421A JP29107391A JP29107391A JPH05129421A JP H05129421 A JPH05129421 A JP H05129421A JP 29107391 A JP29107391 A JP 29107391A JP 29107391 A JP29107391 A JP 29107391A JP H05129421 A JPH05129421 A JP H05129421A
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- JP
- Japan
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- wafer
- stress
- electrostatic chuck
- sensor
- cpu
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウエハを支持する静電チャックに関し，静電
チャックの固定電荷除去に要する時間のマージンを低減
して, 装置の稼働率および処理のスループットを向上さ
せることを目的とする。 【構成】 １）ウエハを支持するウエハ支持台１と, 該
ウエハ支持台上で該ウエハを上下動させるリフトピン３
と，該上下動の際に該リフトピンにかかるストレスを検
知するストレスセンサ４とを有するように構成する。 ２）前記ストレスセンサがスプリングを用いた接点式セ
ンサ, またはピエゾ素子, または圧力計であるように構
成する。 ３）前記ストレスセンサが出力する信号を，ウエハ搬送
系を司るCPU に帰還し，ウエハ搬送の可, 不可を判断す
る機能を有するように構成する。
チャックの固定電荷除去に要する時間のマージンを低減
して, 装置の稼働率および処理のスループットを向上さ
せることを目的とする。 【構成】 １）ウエハを支持するウエハ支持台１と, 該
ウエハ支持台上で該ウエハを上下動させるリフトピン３
と，該上下動の際に該リフトピンにかかるストレスを検
知するストレスセンサ４とを有するように構成する。 ２）前記ストレスセンサがスプリングを用いた接点式セ
ンサ, またはピエゾ素子, または圧力計であるように構
成する。 ３）前記ストレスセンサが出力する信号を，ウエハ搬送
系を司るCPU に帰還し，ウエハ搬送の可, 不可を判断す
る機能を有するように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はドライエッチング装置等
においてウエハを支持する静電チャックに関する。
においてウエハを支持する静電チャックに関する。
【０００２】近年，半導体装置の微細化に伴い，ドライ
エッチング装置ではウエハの冷却が重要視されている。
そのためウエハを支持するウエハチャックは均一な温度
分布を得ることおよびウエハとの間の熱抵抗が少なく熱
伝導率が高いことである必要がある。
エッチング装置ではウエハの冷却が重要視されている。
そのためウエハを支持するウエハチャックは均一な温度
分布を得ることおよびウエハとの間の熱抵抗が少なく熱
伝導率が高いことである必要がある。
【０００３】従来，良く冷却されたウエハ支持台に単に
ウエハを置くだけでは，エッチング中にプラズマから供
給される熱を充分に逃すことができず，エッチング特性
の再現性が乏しかった。
ウエハを置くだけでは，エッチング中にプラズマから供
給される熱を充分に逃すことができず，エッチング特性
の再現性が乏しかった。
【０００４】このために，ウエハ周辺をクランプし機械
的に押しつけてウエハ支持台に熱を逃がす方法が実用化
されているが，この方法はウエハのオリエンテーション
フラットとクランプの位置合わせが必要となり，またウ
エハ周辺に約２mm程度のクランプマージンが犠牲にな
り，さらにクランプの影響でウエハ周辺約５〜７mm程度
の領域のエッチング特性が変化するため，デバイス形成
領域を縮小していた。
的に押しつけてウエハ支持台に熱を逃がす方法が実用化
されているが，この方法はウエハのオリエンテーション
フラットとクランプの位置合わせが必要となり，またウ
エハ周辺に約２mm程度のクランプマージンが犠牲にな
り，さらにクランプの影響でウエハ周辺約５〜７mm程度
の領域のエッチング特性が変化するため，デバイス形成
領域を縮小していた。
【０００５】さらに最近では静電チャックを利用するよ
うになった。静電チャックはウエハをクランプすること
なくウエハからチャックへの熱伝達率を飛躍的に高くす
ることができるからである。
うになった。静電チャックはウエハをクランプすること
なくウエハからチャックへの熱伝達率を飛躍的に高くす
ることができるからである。
【０００６】
【従来の技術】図３(A),(B) は静電チャックの例を示す
断面図である。図において，１はウエハ支持台，２は絶
縁板, ６はDC電極,７はDC電源，11は冷却器, Ｗはウエ
ハである。
断面図である。図において，１はウエハ支持台，２は絶
縁板, ６はDC電極,７はDC電源，11は冷却器, Ｗはウエ
ハである。
【０００７】図３(A) は１電極で片側接地型，図３(B)
と２電極型である。ウエハＷと電極６間にはセラミック
スや絶縁性のゴムシート等からなる絶縁板２で電気的に
絶縁されている。
と２電極型である。ウエハＷと電極６間にはセラミック
スや絶縁性のゴムシート等からなる絶縁板２で電気的に
絶縁されている。
【０００８】エッチング中にウエハＷと電極６間にわず
かの電流が流れ,図４に示されるように絶縁膜中に固定
電荷が生ずる。図４(A),(B) は残留する固定電荷の説明
図である。
かの電流が流れ,図４に示されるように絶縁膜中に固定
電荷が生ずる。図４(A),(B) は残留する固定電荷の説明
図である。
【０００９】図４(A) はプラズマ処理装置の断面を含む
構成図で，１は静電チャックのウエハ支持台でプラズマ
発生用の基板側電極，２は絶縁板, ６は静電チャックの
DC電極, ７は静電チャックのDC電源，８は高周波フィル
タ，９はプラズマ発生用の対向電極，10はプラズマ発生
用のRF電源, Ｗはウエハである。
構成図で，１は静電チャックのウエハ支持台でプラズマ
発生用の基板側電極，２は絶縁板, ６は静電チャックの
DC電極, ７は静電チャックのDC電源，８は高周波フィル
タ，９はプラズマ発生用の対向電極，10はプラズマ発生
用のRF電源, Ｗはウエハである。
【００１０】図中で，矢印は電子の通過経路を示す。図
４(B) は絶縁膜中に残留する固定電荷の説明図である。
ウエハ中にプラズマから電子が注入されると, ウエハお
よび絶縁板中に電子−正孔対が発生し，電子はDC電極７
より流出して正の電荷が残留する。
４(B) は絶縁膜中に残留する固定電荷の説明図である。
ウエハ中にプラズマから電子が注入されると, ウエハお
よび絶縁板中に電子−正孔対が発生し，電子はDC電極７
より流出して正の電荷が残留する。
【００１１】固定電荷は，DC電圧を切った後も, またプ
ラズマ発生用のRF電源を切った後もそのまま絶縁板２中
に存在するため，ウエハは継続的に支持台に吸着された
ままになる。この残留吸着力のために, ウエハ搬送時に
ウエハを離脱する際, ウエハは支持台上で跳ね上がり,
位置ずれを生じ, 搬送エラーを誘発する。
ラズマ発生用のRF電源を切った後もそのまま絶縁板２中
に存在するため，ウエハは継続的に支持台に吸着された
ままになる。この残留吸着力のために, ウエハ搬送時に
ウエハを離脱する際, ウエハは支持台上で跳ね上がり,
位置ずれを生じ, 搬送エラーを誘発する。
【００１２】この問題を防止するため，一般にはDC電圧
を切った状態でプラズマ照射を行い, 残留する固定電荷
を除去する方法が採られている。残留する固定電荷量は
エッチングするウエハの膜構造に依存するため，固定電
荷除去プロセスは充分なマージンを持って行うことが必
要である。
を切った状態でプラズマ照射を行い, 残留する固定電荷
を除去する方法が採られている。残留する固定電荷量は
エッチングするウエハの膜構造に依存するため，固定電
荷除去プロセスは充分なマージンを持って行うことが必
要である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従来の固定電荷除去プ
ロセスでは充分なマージンを持って行うことが必要であ
り，その結果, 処理のスループットを犠牲にしなければ
ならないという問題があった。しかしながら, 現状の技
術では固定電荷の除去はこの方法にたよるしかなかっ
た。
ロセスでは充分なマージンを持って行うことが必要であ
り，その結果, 処理のスループットを犠牲にしなければ
ならないという問題があった。しかしながら, 現状の技
術では固定電荷の除去はこの方法にたよるしかなかっ
た。
【００１４】本発明は静電チャックの固定電荷除去に要
する時間のマージンを低減して, 装置の稼働率と処理の
スループットを向上させることを目的とする。
する時間のマージンを低減して, 装置の稼働率と処理の
スループットを向上させることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は，１）
ウエハを支持するウエハ支持台と, 該ウエハ支持台上で
該ウエハを上下動させるリフトピンと，該上下動の際に
該リフトピンにかかるストレスを検知するストレスセン
サとを有する静電チャック，あるいは２）前記ストレス
センサがスプリングを用いた接点式センサ, またはピエ
ゾ素子, または圧力計である前記１）記載の静電チャッ
クにより達成される。３）前記ストレスセンサが出力す
る信号を，ウエハ搬送系を司るCPU に帰還し，ウエハ搬
送の可, 不可を判断する機能を有する静電チャックによ
り達成される。
ウエハを支持するウエハ支持台と, 該ウエハ支持台上で
該ウエハを上下動させるリフトピンと，該上下動の際に
該リフトピンにかかるストレスを検知するストレスセン
サとを有する静電チャック，あるいは２）前記ストレス
センサがスプリングを用いた接点式センサ, またはピエ
ゾ素子, または圧力計である前記１）記載の静電チャッ
クにより達成される。３）前記ストレスセンサが出力す
る信号を，ウエハ搬送系を司るCPU に帰還し，ウエハ搬
送の可, 不可を判断する機能を有する静電チャックによ
り達成される。
【００１６】
【作用】図１(A),(B) は本発明の原理説明図である。図
において，１は支持台，２は絶縁板でセラミックス板，
３はリフトピン，４はストレスゲージ（ストレスセン
サ），５は昇降動力源，Ｗはウエハである。
において，１は支持台，２は絶縁板でセラミックス板，
３はリフトピン，４はストレスゲージ（ストレスセン
サ），５は昇降動力源，Ｗはウエハである。
【００１７】本発明ではウエハ離脱の際，まず, DC電源
を切った状態でプラズマを印加して残留する固定電荷の
除去プロセスを行う。ウエハが残留する固定電荷で強い
吸着状態にあるときリフトピン３は上昇の途中でストレ
スゲージ４によりリフトピンにかかるストレスを検知
し，この情報をリフトピンの動きを制御するCPU を経由
して昇降動力源５の上昇を停止する。
を切った状態でプラズマを印加して残留する固定電荷の
除去プロセスを行う。ウエハが残留する固定電荷で強い
吸着状態にあるときリフトピン３は上昇の途中でストレ
スゲージ４によりリフトピンにかかるストレスを検知
し，この情報をリフトピンの動きを制御するCPU を経由
して昇降動力源５の上昇を停止する。
【００１８】次いで，再度DC電源を切った状態でプラズ
マを印加して残留する固定電荷の除去プロセスを行う。
次いで, リフトピン上昇途中でストレスを測定する。ス
トレスが一定限度以下でウエハを上昇できると後のシー
ケンスを進める。
マを印加して残留する固定電荷の除去プロセスを行う。
次いで, リフトピン上昇途中でストレスを測定する。ス
トレスが一定限度以下でウエハを上昇できると後のシー
ケンスを進める。
【００１９】このようにして，ウエハ離脱の際の搬送エ
ラーを撲滅し，残留電荷除去プロセス時間を低減して離
脱シーケンスの見込むべきマージンを最小にして, 装置
の稼働率の向上, 処理のスループットの向上が可能とな
る。
ラーを撲滅し，残留電荷除去プロセス時間を低減して離
脱シーケンスの見込むべきマージンを最小にして, 装置
の稼働率の向上, 処理のスループットの向上が可能とな
る。
【００２０】
【実施例】図２ (A)〜(D) は本発明の実施例の説明図で
ある。図２(A) はストレスゲージとしてスプリングを用
い，リフトピンの上下方向の変移αが一定値に達したと
きに，電流が流れる接点を利用した例である。
ある。図２(A) はストレスゲージとしてスプリングを用
い，リフトピンの上下方向の変移αが一定値に達したと
きに，電流が流れる接点を利用した例である。
【００２１】図２(B) はリフトピンの上下方向の変移α
に対するストレスF(α) の関係を示す図で, α＝α0 に
対するF(α0)より大きいストレスでは搬送エラーが誘発
され，F(α0)より小さいストレスでは正常な状態であ
る。
に対するストレスF(α) の関係を示す図で, α＝α0 に
対するF(α0)より大きいストレスでは搬送エラーが誘発
され，F(α0)より小さいストレスでは正常な状態であ
る。
【００２２】図２(C) はストレスをピエゾ素子を用いて
検出する例，図３(D) はストレスを圧力計を用いて検出
する例である。以上いずれのストレスゲージを用いて
も，前記のようにその出力を電気信号に変換し，ウエハ
の搬送系を制御するCPU に帰還し，ウエハ搬送の全体の
タイミングを適当に調整する。
検出する例，図３(D) はストレスを圧力計を用いて検出
する例である。以上いずれのストレスゲージを用いて
も，前記のようにその出力を電気信号に変換し，ウエハ
の搬送系を制御するCPU に帰還し，ウエハ搬送の全体の
タイミングを適当に調整する。
【００２３】また, ストレスゲージの出力を期待される
標準出力と比較し，異常があれば警報を発するようにし
てもよい。
標準出力と比較し，異常があれば警報を発するようにし
てもよい。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば，静電チャックの固定電
荷除去に要する時間のマージンを低減して, 装置の稼働
率と処理のスループットを向上させることができた。
荷除去に要する時間のマージンを低減して, 装置の稼働
率と処理のスループットを向上させることができた。
【図１】 本発明の原理説明図
【図２】 本発明の実施例の説明図
【図３】 静電チャックの例を示す断面図
【図４】 残留する固定電荷の説明図
１ 支持台 ２ 絶縁板でセラミックス板 ３ リフトピン ４ ストレスゲージ ５ 昇降動力源 ６ 静電チャックのDC電極 ７ 静電チャックのDC電源 ８ 高周波フィルタ ９ プラズマ発生用の対向電極 10 プラズマ発生用のRF電源 11 冷却器 Ｗ ウエハ
Claims (3)
- 【請求項１】 ウエハを支持するウエハ支持台と, 該ウ
エハ支持台上で該ウエハを上下動させるリフトピンと，
該上下動の際に該リフトピンにかかるストレスを検知す
るストレスセンサとを有することを特徴とする静電チャ
ック。 - 【請求項２】 前記ストレスセンサがスプリングを用い
た接点式センサ, またはピエゾ素子, または圧力計であ
ることを特徴とする請求項１記載の静電チャック。 - 【請求項３】 前記ストレスセンサが出力する信号を，
ウエハ搬送系を司るCPU に帰還し，ウエハ搬送の可, 不
可を判断する機能を有することを特徴とする静電チャッ
ク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29107391A JPH05129421A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 静電チヤツク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29107391A JPH05129421A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 静電チヤツク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05129421A true JPH05129421A (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=17764083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29107391A Pending JPH05129421A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 静電チヤツク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05129421A (ja) |
Cited By (27)
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-
1991
- 1991-11-07 JP JP29107391A patent/JPH05129421A/ja active Pending
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