JPH06244271A - 静電吸着装置 - Google Patents
静電吸着装置Info
- Publication number
- JPH06244271A JPH06244271A JP3040793A JP3040793A JPH06244271A JP H06244271 A JPH06244271 A JP H06244271A JP 3040793 A JP3040793 A JP 3040793A JP 3040793 A JP3040793 A JP 3040793A JP H06244271 A JPH06244271 A JP H06244271A
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- JP
- Japan
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- electrodes
- voltage
- pair
- power supply
- electrostatic
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】絶縁物で覆われた少なくとも一対の電極間に電
圧を印加して、各対の電極を覆う絶縁物の表面に配置し
た被処理物を静電的に吸着する静電吸着装置において、
長期間に渡って十分な静電吸着力を保証して安定した動
作を保証できるようにすることを目的とする。 【構成】各対の電極に交流電圧を印加する交流電源５を
設け、この交流電源の一次側と二次側とを絶縁し、各対
の電極２に交流高電圧を供給する二次側を接地電位に対
し浮遊電位に維持したことを特徴とする。
圧を印加して、各対の電極を覆う絶縁物の表面に配置し
た被処理物を静電的に吸着する静電吸着装置において、
長期間に渡って十分な静電吸着力を保証して安定した動
作を保証できるようにすることを目的とする。 【構成】各対の電極に交流電圧を印加する交流電源５を
設け、この交流電源の一次側と二次側とを絶縁し、各対
の電極２に交流高電圧を供給する二次側を接地電位に対
し浮遊電位に維持したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イオン注入装置、ドラ
イエッチング装置、プラズマＣＶＤ装置、スパッタリン
グ装置等の半導体処理装置に使用される静電吸着装置に
関するものである。
イエッチング装置、プラズマＣＶＤ装置、スパッタリン
グ装置等の半導体処理装置に使用される静電吸着装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ドライエッチング装置、プラズマＣＶＤ
装置、スパッタリング装置、イオン注入装置等の半導体
処理装置に使用される従来の静電吸着装置としては、静
電チャックの電極に直流高電圧を印加することによって
発生する静電的吸着力によって被処理物を吸着させるよ
うにしたものが知られている。公知の静電吸着装置は例
えば添付図面の図２に示すように、導電性の物体や表面
を薄い絶縁膜で覆った導電性の物体Ａに対して十分な吸
着力を得るために、一対の平面状の電極Ｂの上に絶縁物
Ｃを介して吸着すべき導電性の物体Ａを置き、そして一
対の平面状の電極Ｂ間に直流電源Ｄから1000〜5000Ｖ程
度の直流高電圧を印加して導電性の物体Ａを電極上に静
電的に吸着させるように構成されている（特公平１− 5
2899号公報参照）。
装置、スパッタリング装置、イオン注入装置等の半導体
処理装置に使用される従来の静電吸着装置としては、静
電チャックの電極に直流高電圧を印加することによって
発生する静電的吸着力によって被処理物を吸着させるよ
うにしたものが知られている。公知の静電吸着装置は例
えば添付図面の図２に示すように、導電性の物体や表面
を薄い絶縁膜で覆った導電性の物体Ａに対して十分な吸
着力を得るために、一対の平面状の電極Ｂの上に絶縁物
Ｃを介して吸着すべき導電性の物体Ａを置き、そして一
対の平面状の電極Ｂ間に直流電源Ｄから1000〜5000Ｖ程
度の直流高電圧を印加して導電性の物体Ａを電極上に静
電的に吸着させるように構成されている（特公平１− 5
2899号公報参照）。
【０００３】一般に理想的な静電チャックの絶縁膜を考
えると、電極に印加する電圧をゼロにした場合には、静
電吸着力もゼロとなると考えられる。しかし、実際には
絶縁物内には材質中の不純物や粒界等によるキャリアの
トラップ準位や可動イオンが存在していると考えられ、
そのため電極に正の電圧を印加した場合には静電気とは
別に絶縁物中に負のキャリア（主に電子や負イオン）が
溜まり易く、逆に電極に負の電圧を印加した場合には正
のキャリア（主に正孔や正イオン）が絶縁物中に溜まり
易くなる。従って、正または負の電圧から単にゼロ電圧
にしただけでは絶縁物中に負または正のキャリアが溜ま
ったままとなる。このように電極に同じ極性の電圧を何
度も繰返し長時間印加し続けると、静電気とは別に絶縁
物中に電極の極性とは逆の極性のキャリアが増える傾向
があり、このことは等価的に考えると電極への印加電圧
が低くなり、結果として吸着力は低下することになる。
特に、静電チャック装置の絶縁物として粉末の焼結体を
用いている場合に長期使用による吸着力の低下が起こり
やすい。また、キャリアとなる物質が被処理物（ウエ
ハ）を処理するときに発生しやすいエッチングの場合に
は吸着力の低下が起こりやすい。従って、電極に直流高
電圧を印加しても被処理物が静電チャックの吸着面に静
電的吸着力が十分に発生しないために、吸着しにくい或
いは吸着しないと言った問題が発生していた。特に長期
間、同じ極性の電位を印加した場合に多いことが見いだ
され、処理する条件によるが３〜４ケ月で吸着しなくな
る場合も見いだされた。
えると、電極に印加する電圧をゼロにした場合には、静
電吸着力もゼロとなると考えられる。しかし、実際には
絶縁物内には材質中の不純物や粒界等によるキャリアの
トラップ準位や可動イオンが存在していると考えられ、
そのため電極に正の電圧を印加した場合には静電気とは
別に絶縁物中に負のキャリア（主に電子や負イオン）が
溜まり易く、逆に電極に負の電圧を印加した場合には正
のキャリア（主に正孔や正イオン）が絶縁物中に溜まり
易くなる。従って、正または負の電圧から単にゼロ電圧
にしただけでは絶縁物中に負または正のキャリアが溜ま
ったままとなる。このように電極に同じ極性の電圧を何
度も繰返し長時間印加し続けると、静電気とは別に絶縁
物中に電極の極性とは逆の極性のキャリアが増える傾向
があり、このことは等価的に考えると電極への印加電圧
が低くなり、結果として吸着力は低下することになる。
特に、静電チャック装置の絶縁物として粉末の焼結体を
用いている場合に長期使用による吸着力の低下が起こり
やすい。また、キャリアとなる物質が被処理物（ウエ
ハ）を処理するときに発生しやすいエッチングの場合に
は吸着力の低下が起こりやすい。従って、電極に直流高
電圧を印加しても被処理物が静電チャックの吸着面に静
電的吸着力が十分に発生しないために、吸着しにくい或
いは吸着しないと言った問題が発生していた。特に長期
間、同じ極性の電位を印加した場合に多いことが見いだ
され、処理する条件によるが３〜４ケ月で吸着しなくな
る場合も見いだされた。
【０００４】このような絶縁物中のキャリアの影響をな
くすために、従来特公昭61−4611号公報に提案されてい
るように電極に直流電圧を印加する際に、物体を一回吸
着する毎に電極に印加する直流電圧の極性を反転させる
ことによって吸着力の低下を防止するようにしたり、或
いは、特開平４−213854号公報に提案されているよう
に、静電チャックの電極に印加する直流電圧を、吸着開
始時には高電圧とし、そして吸着後は所定の電圧値まで
低下させて残留電荷の発生を抑制するようにしたものが
ある。
くすために、従来特公昭61−4611号公報に提案されてい
るように電極に直流電圧を印加する際に、物体を一回吸
着する毎に電極に印加する直流電圧の極性を反転させる
ことによって吸着力の低下を防止するようにしたり、或
いは、特開平４−213854号公報に提案されているよう
に、静電チャックの電極に印加する直流電圧を、吸着開
始時には高電圧とし、そして吸着後は所定の電圧値まで
低下させて残留電荷の発生を抑制するようにしたものが
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来提案さ
れているようなものにおいて電源を接地している場合に
は、プラズマも接地電位部に接しているため、静電チャ
ック電源とプラズマとは電気的に回路を形成することに
なる。通常、電極電位は負の自己バイアス状態となるの
で、静電チャックの負電極側では電源から供給される負
電位と自己バイアスの不電位とが打ち消し合い、静電吸
着力が弱められることになる。その結果、残留電荷の発
生を抑制できてもなお十分な吸着力を得ることは困難で
ある。また、直流電圧を長時間印加した場合には可動イ
オンが引き付けられ、吸引力の低下、ひいては絶縁破壊
が生じ、静電チャックの信頼性を著しく損なうことにな
る。そこで、本発明は、上記のような従来技術に伴う問
題点を解決して、長期間使用による吸着力の低下を伴わ
ずに長期間信頼性よく安定して使用できる静電吸着装置
を提供することを目的としている。
れているようなものにおいて電源を接地している場合に
は、プラズマも接地電位部に接しているため、静電チャ
ック電源とプラズマとは電気的に回路を形成することに
なる。通常、電極電位は負の自己バイアス状態となるの
で、静電チャックの負電極側では電源から供給される負
電位と自己バイアスの不電位とが打ち消し合い、静電吸
着力が弱められることになる。その結果、残留電荷の発
生を抑制できてもなお十分な吸着力を得ることは困難で
ある。また、直流電圧を長時間印加した場合には可動イ
オンが引き付けられ、吸引力の低下、ひいては絶縁破壊
が生じ、静電チャックの信頼性を著しく損なうことにな
る。そこで、本発明は、上記のような従来技術に伴う問
題点を解決して、長期間使用による吸着力の低下を伴わ
ずに長期間信頼性よく安定して使用できる静電吸着装置
を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、所定の間隔で設けられ、絶縁物で覆われ
た少なくとも一対の電極に電圧を印加して、各対の電極
を覆う絶縁物の表面に配置した被処理物を静電的に吸着
する静電吸着装置において、各対の電極に交流電圧を印
加する交流電源を設け、この交流電源の一次側と二次側
とを絶縁し、各対の電極間に交流高電圧を供給する二次
側を接地電位に対し浮遊電位に維持したことを特徴とし
ている。好ましくは、各対の電極に印加する交流電圧の
周波数は静電チャックのを構成する材料及び環境に応じ
て決められ得る。
に、本発明は、所定の間隔で設けられ、絶縁物で覆われ
た少なくとも一対の電極に電圧を印加して、各対の電極
を覆う絶縁物の表面に配置した被処理物を静電的に吸着
する静電吸着装置において、各対の電極に交流電圧を印
加する交流電源を設け、この交流電源の一次側と二次側
とを絶縁し、各対の電極間に交流高電圧を供給する二次
側を接地電位に対し浮遊電位に維持したことを特徴とし
ている。好ましくは、各対の電極に印加する交流電圧の
周波数は静電チャックのを構成する材料及び環境に応じ
て決められ得る。
【０００７】
【作用】本発明においては、各対の電極を付勢するのに
交流電圧を用いることにより、静電チャック電極に常に
交番電界が印加されているので、キャリアの凝集は発生
せず、長期間使用しても絶縁性の低下は起らず、その結
果吸着力の低下は生じなくなる。また、各対の電極に印
加される交流電圧は一次側から絶縁されかつ接地電位に
対して浮遊状態にあるので、電極における自己バイアス
と印加電圧との電位は全く別回路における電位であるた
め互いに打ち消し合うことがなく、静電吸着力の低下は
避けられるようになる。
交流電圧を用いることにより、静電チャック電極に常に
交番電界が印加されているので、キャリアの凝集は発生
せず、長期間使用しても絶縁性の低下は起らず、その結
果吸着力の低下は生じなくなる。また、各対の電極に印
加される交流電圧は一次側から絶縁されかつ接地電位に
対して浮遊状態にあるので、電極における自己バイアス
と印加電圧との電位は全く別回路における電位であるた
め互いに打ち消し合うことがなく、静電吸着力の低下は
避けられるようになる。
【０００８】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図１には本発明の一実施例による静電
吸着装置の構成を概略的に示し、１は静電チャックで、
図示実施例では所定の間隔を置いて配置された一対の電
極２とこれらの電極２を挾んで覆うように配列した二枚
の絶縁物３とから成っており、各電極２はスイッチ４を
介して交流電源５の端子間に接続されている。なお、６
は静電チャック１に吸着される被処理物を示している。
交流電源５は、一次電源として１００Ｖ（50或いは60Ｈ
ｚ）を用い、絶縁トランスにより、２次側で最大５ｋＶ
まで発生できるように構成されている。本実施例で用い
た静電チャック１の静電容量は約１ｎＦであり、この静
電チャック１に50Ｈｚ、５ｋＶの交流電圧を印加したと
ころ、約1.6 ｍＡの電流が流れた。これは絶縁性が悪い
のではなく、交番電界のため、交流電流が流れたためで
ある。交流の周波数が高くなるとこの交流電流も多く流
れることになるので、目的に応じて周波数を決める必要
がある。このように構成した図示装置をキャリアの多く
生成されるエッチングプロセスに使用したところ、６ケ
月以上吸着力の低下なしに安定して使用することができ
ることが認められた。
ついて説明する。図１には本発明の一実施例による静電
吸着装置の構成を概略的に示し、１は静電チャックで、
図示実施例では所定の間隔を置いて配置された一対の電
極２とこれらの電極２を挾んで覆うように配列した二枚
の絶縁物３とから成っており、各電極２はスイッチ４を
介して交流電源５の端子間に接続されている。なお、６
は静電チャック１に吸着される被処理物を示している。
交流電源５は、一次電源として１００Ｖ（50或いは60Ｈ
ｚ）を用い、絶縁トランスにより、２次側で最大５ｋＶ
まで発生できるように構成されている。本実施例で用い
た静電チャック１の静電容量は約１ｎＦであり、この静
電チャック１に50Ｈｚ、５ｋＶの交流電圧を印加したと
ころ、約1.6 ｍＡの電流が流れた。これは絶縁性が悪い
のではなく、交番電界のため、交流電流が流れたためで
ある。交流の周波数が高くなるとこの交流電流も多く流
れることになるので、目的に応じて周波数を決める必要
がある。このように構成した図示装置をキャリアの多く
生成されるエッチングプロセスに使用したところ、６ケ
月以上吸着力の低下なしに安定して使用することができ
ることが認められた。
【０００９】ところで、図示実施例では、静電チャック
に一対の電極を設けた場合について説明してきたが、当
然二対または以上の対の電極を備えた電極構造に構成す
ることも可能である。また、電極を覆うのに二枚の絶縁
物を使用する代わりに、所定に配置された電極を絶縁物
に埋め込んで構成することも可能である。
に一対の電極を設けた場合について説明してきたが、当
然二対または以上の対の電極を備えた電極構造に構成す
ることも可能である。また、電極を覆うのに二枚の絶縁
物を使用する代わりに、所定に配置された電極を絶縁物
に埋め込んで構成することも可能である。
【００１０】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明において
は、各対の電極を付勢するのに交流電圧を用いているの
で、静電チャック電極に常に交番電界が印加され、キャ
リアの凝集は発生せず、長期間使用しても絶縁性の低下
は起らず、その結果吸着力の低下は避けられ得る。ま
た、電極に電圧を印加する電源を接地電位から電気的に
浮遊させて設けているので、静電チャックにおいて電源
から供給される電位と自己バイアス電位とが打ち消し合
うことがなく、従って十分な静電吸着力を得ることがで
きるようになる。従って本発明は、長期間に渡って十分
な静電吸着力を保証できる信頼性の高い静電吸着装置を
提供することができる。
は、各対の電極を付勢するのに交流電圧を用いているの
で、静電チャック電極に常に交番電界が印加され、キャ
リアの凝集は発生せず、長期間使用しても絶縁性の低下
は起らず、その結果吸着力の低下は避けられ得る。ま
た、電極に電圧を印加する電源を接地電位から電気的に
浮遊させて設けているので、静電チャックにおいて電源
から供給される電位と自己バイアス電位とが打ち消し合
うことがなく、従って十分な静電吸着力を得ることがで
きるようになる。従って本発明は、長期間に渡って十分
な静電吸着力を保証できる信頼性の高い静電吸着装置を
提供することができる。
【図１】 本発明の一実施例を示す概略線図。
【図２】 従来の直流電源を利用した従来の静電吸着装
置の一例を示す概略線図。
置の一例を示す概略線図。
１：静電チャック ２：電極 ３：絶縁物 ４：スイッチ ５：交流電源 ６：被処理物
Claims (1)
- 【請求項１】所定の間隔で設けられ、絶縁物で覆われた
少なくとも一対の電極間に電圧を印加して、各対の電極
を覆う絶縁物の表面に配置した被処理物を静電的に吸着
する静電吸着装置において、各対の電極に交流電圧を印
加する交流電源を設け、この交流電源の一次側と二次側
とを絶縁し、各対の電極に交流高電圧を供給する二次側
を接地電位に対し浮遊電位に維持したことを特徴とする
静電吸着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3040793A JPH06244271A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 静電吸着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3040793A JPH06244271A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 静電吸着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06244271A true JPH06244271A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=12303093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3040793A Pending JPH06244271A (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 静電吸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06244271A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003332412A (ja) * | 2002-03-04 | 2003-11-21 | Hitachi High-Technologies Corp | 静電チャック装置及びその装置を用いた基板の処理方法 |
| JP2004120921A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Tsukuba Seiko Co Ltd | 静電保持装置及びそれを用いた搬送装置又はステージ |
| JP2018206935A (ja) * | 2017-06-02 | 2018-12-27 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置、静電吸着方法および静電吸着プログラム |
-
1993
- 1993-02-19 JP JP3040793A patent/JPH06244271A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003332412A (ja) * | 2002-03-04 | 2003-11-21 | Hitachi High-Technologies Corp | 静電チャック装置及びその装置を用いた基板の処理方法 |
| JP2004120921A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Tsukuba Seiko Co Ltd | 静電保持装置及びそれを用いた搬送装置又はステージ |
| JP2018206935A (ja) * | 2017-06-02 | 2018-12-27 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置、静電吸着方法および静電吸着プログラム |
| US10879050B2 (en) * | 2017-06-02 | 2020-12-29 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus, electrostatic attraction method, and electrostatic attraction program |
| US11764038B2 (en) | 2017-06-02 | 2023-09-19 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus, electrostatic attraction method, and electrostatic attraction program |
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