JPH05183043A - 静電吸着装置及び静電吸着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラズマの放電，無放電にかかわらずウエハ
を試料台に確実に吸着させることができ、かつウエハの
試料台からの離脱を迅速にできる静電吸着装置を得るこ
とを目的とする。 【構成】 試料台１には直流電源２から直流電圧が印加
される。ウエハ４には接地電極６から常に接地電位が印
加される。ウエハ４と試料台１との間に電位差が生じて
ウエハ４は静電的に試料台１に固定される。そのため、
プラズマの放電，無放電にかかわらずウエハを試料台に
静電的に固定でき、ウエハに蓄積された残留電荷を除去
でき、かつウエハの電位を一定に保つことができる。 【効果】 ウエハを試料台に確実に吸着させることがで
き、かつウエハの試料台からの離脱を迅速にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ウエハの試料台への
吸着、試料台からの離脱を確実かつ迅速に行うことがで
きる静電吸着装置及び静電吸着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来の静電吸着装置の構成を示
す断面図である。図において、１はプラズマを発生させ
るためのチャンバー５内部に設けられた試料台、２は試
料台１に直流電圧を印加するための直流電源、３は試料
台１の表面を覆う誘電体膜、４は試料台１上に設置され
たウエハである。

【０００３】次に動作について説明する。ウエハ４を試
料台１上に設置し、直流電源２より直流電圧を試料台１
に印加する。そして、チャンバー５内部にプラズマを発
生させる。すると、ウエハ４が帯電し、直流電圧が印加
されている試料台１に静電的に固定される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の静電吸着装置は
以上のように構成されているので、プラズマが発生す
るまでウエハ４を試料台１上に静電的に固定できない、
プラズマによる処理後、ウエハ４に蓄積された残留電
荷を除去できないためウエハ４が試料台１から離れにく
くなる、プラズマ発生によりウエハ４を試料台１に固
定するようにしているので、ウエハ４の電位がプラズマ
の状態により影響を受け、十分な吸着力を得ることがで
きない場合がある、等の理由によりウエハ４の試料台１
への吸着、試料台１からの離脱が確実かつ迅速にできな
いという問題点があった。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、プラズマの放電，無放電にかか
わらずウエハを試料台に確実に吸着させることがで
き、、かつウエハの試料台からの離脱を迅速にできる静
電吸着装置および静電吸着方法を得ることを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る静電吸着
装置の第１の態様は、直流電圧が印加されている試料台
にウエハを静電吸着させる静電吸着装置において、前記
ウエハに所定電圧を印加するための電圧印加手段を設け
たことを特徴とする。

【０００７】この発明に係る静電吸着装置の第２の態様
は、前記所定電圧の前記ウエハへの印加を選択的に行う
ためのスイッチング手段を前記第１の態様にさらに備え
たことを特徴とする。

【０００８】この発明に係る静電吸着装置の第３の態様
は、前記第１の態様において、前記所定電圧が、前記ウ
エハの処理面の外周，前記ウエハの任意の裏面，前記ウ
エハの裏面の外周あるいは前記ウエハの側面のうち少な
くとも１つの部位に印加されるようにしたことを特徴と
する。

【０００９】この発明に係る静電吸着方法は、前記第１
の態様における静電吸着装置を用いてウエハを試料台に
静電的に固定する静電吸着方法において、前記ウエハの
シリコンを露出し、該露出部に前記所定電圧を印加する
ようにしたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】この発明に係る静電吸着装置の第１の態様にお
ける電圧印加手段は、ウエハに所定電圧を印加するの
で、ウエハの電位は所定電圧に固定される。

【００１１】この発明に係る静電吸着装置の第２の態様
は、所定電圧のウエハへの印加を選択的に行うためのス
イッチング手段を前記第１の態様の装置にさらに設けた
ので、ウエハに所定電圧を選択的に供給できる。

【００１２】この発明に係る静電吸着装置の第３の態様
は、前記第１の態様において、所定電圧をウエハの処理
面の外周，ウエハの任意の裏面，ウエハの裏面の外周あ
るいはウエハの側面のうち少なくとも１つの部位に印加
するようにしたので、ウエハの電位を所定電位に容易に
保つことができるとともに、所定電圧供給部を２箇所以
上にするとより確実に所定電圧を印加できる。

【００１３】この発明に係る静電吸着方法においては、
ウエハのシリコンを露出し、該露出部に所定電圧を印加
するようにしたので、ウエハに確実に所定電位を供給で
きる。

【００１４】

【実施例】図１はこの発明に係る静電吸着装置の第１実
施例を示す断面図である。図において、図８に示した従
来装置との相違点は、接地電極６および電極カバー７を
新たに設けたことである。接地電極６は、ウエハ４の処
理面に接地電位を与えるための電極である。接地電極６
は自重あるいはバネ等（図示せず）の手段によりウエハ
４の処理面の外周に接するように環状に設けられ、その
一部が外部との接続を可能とするため径方向に延びてい
る。電極カバー７は絶縁体からなり、接地電極６のウエ
ハ４との接触部分及び外部との接続部分以外を覆うよう
に設けられている。電極カバー７は、接地電極６を保護
するとともに、接地電極６に与えられる接地電位がプラ
ズマの発生に影響を及ぼさないようにする。その他の構
成は図８に示した従来装置と同様である。

【００１５】次に動作について説明する。ウエハ４の処
理面の外周へは接地電極６から常に接地電位が印加さ
れ、試料台１には直流電源２から直流電圧が印加されて
いる。そのため、ウエハ４と試料台１との間に電位差が
生じてウエハ４は試料台１に静電吸着される。したがっ
て、プラズマの放電，無放電にかかわらずウエハ４を試
料台１に静電吸着させることができる。

【００１６】また、プラズマを用いてウエハ４に処理を
施した後のウエハ４の残留電荷は接地電極６を介して接
地に放電されるので、プラズマ処理後のウエハ４の試料
台１からの離脱が容易になる。

【００１７】さらに、接地電極６を介してウエハ４に接
地電位を常に印加しているのでウエハ４の電位は安定
し、そのためウエハ４は試料台１に安定した静電的吸着
力で固定される。

【００１８】図２はこの発明の第２実施例を示す断面図
である。この実施例においては、第１実施例で示した試
料台１および誘電体膜３の任意の位置に図２に示すよう
に貫通孔を設け、この貫通孔中に接地電極１０を設けて
いる。接地電極１０と試料台１は絶縁体２０により絶縁
されている。接地電極１０は試料台１上に搭載されたウ
エハ４の任意の裏面に接するように設けられている。そ
の他の構成は図１に示した第１実施例と同様である。

【００１９】このような構成にすることによりウエハ４
を試料台１に搭載した場合、ウエハ４の任意の裏面には
常に接地電極１０が接することになり、仮に接地電極６
を介してウエハ４の処理面に接地電位が印加されなくな
ってもウエハ４には接地電極１０を介して常に接地電位
が印加されることになるので、第１実施例と同様の効果
が得られる。

【００２０】図３はこの発明の第３実施例を示す図であ
る。第２実施例においては試料台１および誘電体膜３の
任意の位置に貫通孔を設け、接地電極１０を該貫通孔を
通してウエハ４の任意の裏面に接地電位を印加するよう
にしたが、第３実施例においては試料台１との絶縁を妨
げないように誘電体膜３の表面外周に凹状の溝を環状に
設け、その一部が外部に連通するまで延設されている。
そして、この溝に導電性電極３０を形成し、外部と接す
るまで延びた所で導電性電極３０を接地に接続する。こ
のように構成することによりウエハ４の裏面の外周から
常に接地電位を印加することができ図２に示した第２実
施例と同様の効果が得られる。

【００２１】図４はこの発明の第４実施例を示す断面図
である。試料台１の直径をウエハ４の直径より若干大き
くする。誘電体膜３の表面に皿状のくぼみを形成し、く
ぼみの直径はウエハ４の直径と等しくし、その深さはウ
エハ４の厚さの約１／２とする。くぼみの外周底面から
側面にかけての形状はウエハ４の形状に沿ったものとす
る。さらに、前記皿状のくぼみの外周底面から側面にか
けて凹部を設け、該凹部に導電性電極３０を形成する。
このとき導電性電極３０の一部が試料台１の外周部まで
延びるように形成する。そして、試料台１の外周部まで
延びた導電性電極３０を接地に接続する。４０は絶縁体
からなる電極カバーである。電極カバー４０は、くぼみ
にウエハ４を搭載した場合の誘電体膜３の露出部をプラ
ズマから保護するとともに、導電性電極３０に印加され
る接地電位のプラズマへの影響を防止する。

【００２２】上記のように形成されたくぼみにウエハ４
を搭載すると接地電極３０がウエハ４の裏面の外周およ
び側面に常に接した状態となり、裏面および側面からウ
エハ４に接地電位が印加される。仮にウエハ４の裏面の
外周からの接地電位の印加が得られなかった場合でも側
面からの接地電位の印加が得られ、その逆に側面からの
接地電位の印加が得られない場合でも裏面から印加され
るので、第１実施例と同様の効果がある。さらに、この
実施例に加えて第１実施例のようにウエハ４の処理面の
外周に接地電極６を接触させるようにするとさらに確実
に接地電位をウエハ４に印加することができる。

【００２３】図５はこの発明の第５実施例を示す断面図
である。図４に示した第４実施例では皿状のくぼみを形
成し、その外周底面および側面に接地電極３０を形成す
ることによりウエハ４の裏面の外周および側面に接地電
位を印加するようにしたが、本実施例のようにくぼみを
形成することなくウエハ４の裏面および側面に接地電位
を印加することもできる。すなわち、図５に示すように
ウエハ４の任意の裏面には第２実施例で示した接地電極
２０により接地電位を印加し、ウエハの側面には横方向
からステー等により支えられた接地電極６により接地電
位を印加すればよい。

【００２４】この実施例において、試料台１のウエハ４
搭載面の直径は、ウエハ４の直径よりも若干小さくす
る。こうすると、試料台１にウエハ４を搭載した場合、
ウエハ４の外周が試料台１からはみ出し、ウエハ４の側
面は常に接地電極６に接することになる。ウエハ４の裏
面および側面の２箇所から接地電位を印加しているの
で、第２実施例と同様、より確実にウエハ４に接地電位
を印加することができる。

【００２５】図６はこの発明の第６実施例を示す図であ
る。この実施例では図１の第１実施例にさらにスイッチ
８を設けている。スイッチ８は、接地と接地電極６との
間に設けられ、選択的にオン／オフすることによりウエ
ハ４に接地電位あるいは浮遊電位を接地電極６を介して
選択的に供給する。このような構成にすることにより、
第１実施例の効果に加え、ウエハ４の処理を浮遊電位で
行ないたい場合に切り替えることができるという効果も
得られる。

【００２６】図７は、第４実施例で示した装置を用いて
ウエハ４を試料台１に固定する静電吸着方法の一実施例
を説明するための断面図である。この実施例において
は、ウエハ４の裏面および側面のシリコンを露出したシ
リコン露出部１００（図中×××で示した部分）を有す
るウエハ４を用いている。そして、シリコン露出部１０
０に接地電極３０を接触させ、シリコン露出部１００を
介してウエハ４に接地電位を印加するようにしている。
シリコン露出部１００は電気伝導度が高いので、第４実
施例での効果がより確実に得られる。また、同様にして
他の実施例に適用できることはいうまでもない。

【００２７】なお、上記実施例ではウエハ４に接地電位
を印加する場合について述べたが、その他の一定電位を
印加しても上記実施例と同様の効果を得ることができ
る。

【００２８】また、接地電位を印加する場所は、ウエハ
４の任意の裏面，ウエハ４の裏面の外周、ウエハ４の処
理面の外周あるいはウエハ４の側面のうち少なくとも１
つの部位に印加できれば上記実施例と同様の効果を得る
ことができる。

【００２９】さらに、図６の第６実施例で示したスイッ
チ８はその他の実施例（第２，第３，第４，第７実施
例）に用いても同様の効果を得ることができいる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ウエハ
に所定電圧を印加する電圧印加手段を設けたので、ウエ
ハの電位は所定電圧に固定される。その結果、プラズマ
の放電，無放電にかかわらずウエハを試料台に静電的に
固定でき、ウエハに蓄積された残留電荷を除去でき、か
つウエハの電位を一定に保つことができ、ウエハの試料
台への吸着、試料台からの離脱を確実かつ迅速に行うこ
とができるという効果がある。

【００３１】請求項２に記載の発明によれば、所定電圧
のウエハへの印加を選択的に行うためのスイッチング手
段を前記請求項１に記載の装置にさらに設けたので、ウ
エハに所定電圧を選択的に供給できる。その結果、プラ
ズマの放電，無放電にかかわらずウエハを試料台に静電
的に固定でき、ウエハに蓄積された残留電荷を除去で
き、かつウエハの電位を一定に保つことができ、ウエハ
の試料台への吸着、試料台からの離脱を確実かつ迅速に
行うことができるという効果とともに、ウエハの処理を
浮遊電位で行うこともできるという効果がある。

【００３２】請求項３に記載の発明によれば、前記請求
項１に記載の装置において、所定電圧をウエハの処理面
の外周，ウエハの任意の裏面，ウエハの裏面の外周ある
いはウエハの側面のうち少なくとも１つの部位に印加す
るようにしたので、ウエハの電位を所定電位に容易に保
つことができるとともに、所定電圧供給部を２箇所以上
にすることより確実に所定電圧をウエハに印加できる。
その結果、プラズマの放電，無放電にかかわらずウエハ
を試料台に静電的に固定でき、ウエハに蓄積された残留
電荷を除去でき、かつウエハの電位を一定に保つことが
でき、ウエハの試料台への吸着、試料台からの離脱を確
実かつ迅速に行うことができるという効果がある。

【００３３】この発明にかかる静電吸着方法によれば、
請求項１に記載の装置を用いてウエハを試料台に静電的
に固定する場合、ウエハのシリコンを露出し、該露出部
に所定電圧を印加するようにしたので、ウエハに確実に
所定電位を供給できる。その結果、プラズマの放電，無
放電にかかわらずウエハを試料台により確実に固定で
き、ウエハに蓄積された残留電荷をより確実に除去でき
るとともに、ウエハの電位をより確実に一定に保つこと
ができ、ウエハの試料台への吸着、試料台からの離脱を
より確実かつ迅速に行うことができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る静電吸着装置の第１実施例を示
す断面図である。

【図２】この発明に係る静電吸着装置の第２実施例を示
す断面図である。

【図３】この発明に係る静電吸着装置の第３実施例を示
す断面図である。

【図４】この発明に係る静電吸着装置の第４実施例を示
す断面図である。

【図５】この発明に係る静電吸着装置の第５実施例を示
す断面図である。

【図６】この発明に係る静電吸着装置の第６実施例を示
す断面図である。

【図７】この発明に係る静電吸着方法の一実施例を説明
するための断面図である。

【図８】従来の静電吸着装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 試料台 ２ 直流電源 ４ ウエハ ６，１０，３０ 接地電極 ８ スイッチ １００ シリコン露出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊田 正人 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社北伊丹製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電圧が印加されている試料台にウエ
   ハを静電的に固定する静電吸着装置において、 前記ウエハに所定電圧を印加するための電圧印加手段を
   設けたことを特徴とする静電吸着装置。
2. 【請求項２】 前記所定電圧の前記ウエハへの印加を選
   択的に行うためのスイッチング手段をさらに備えた請求
   項１に記載の静電吸着装置。
3. 【請求項３】 前記所定電圧は前記ウエハの処理面の外
   周，前記ウエハの任意の裏面，前記ウエハの裏面の外周
   あるいは前記ウエハの側面のうち少なくとも１つの部位
   に印加されることを特徴とする請求項１に記載の静電吸
   着装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の静電吸着装置を用いて
   ウエハを試料台に静電的に固定する静電吸着方法におい
   て、 前記ウエハのシリコンを露出し、該露出部に前記所定電
   圧を印加するようにしたことを特徴とする静電吸着方
   法。