JPH0697676B2

JPH0697676B2 - ウエハサセプタ装置

Info

Publication number: JPH0697676B2
Application number: JP60265912A
Authority: JP
Inventors: 忠弘大見
Original assignee: 忠弘大見
Priority date: 1985-11-26
Filing date: 1985-11-26
Publication date: 1994-11-30
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: JPS62125642A; US4897171A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、例えば、半導体製造装置等の反応室に設けら
れる半導体ウエハ設置用ウエハサセプタ装置に関する。

［従来の技術］ CVD（Chmicala Vapour Deposition）技術、プラズマCVD
技術，スパッタ技術、バイアススパッタ技術等に基づく
各種材料の薄膜の成膜装置、及びリアクティブイオンエ
ッチング（RIE）技術、ECR（Electon Cyclotoron Reson
ance）エッチング技術等のエッチング技術、さらにイオ
ン注入技術等の不純物添加技術には、こうした処理を受
ける時に、ウエハを上向き、垂直、あるいは下向きに設
置する各種ウエハ設置技術が使用されている。ほとんど
の場合、サセプタ上へのウエハ設置は、ウエハ周辺部を
機械的に支持する方法によっている。したがって、各種
処理を受ける反応室を開放して作業者がウエハを所定の
場所にセットするか、あるいは反応室に入る前の前室
で、作業者がウエハをウエハホルダにセットし、そのウ
エハホルダーをロードロック機構（ウエハ搬送装置）に
より反応室に搬送し、所定の場所にセットするというの
が通常であった。

こうした手法では、反応室自体あるいはウエハホルダが
大気からの汚染を大きく受けていて、到底クリーンプロ
セスを実現できない状態にあった。将来のサブミクロン
パターン実用化におけるクリーンプロセスは既に本発明
者等による出願明細書（特願昭60-211643,“ウエハ取り
扱い装置”）に詳述されているが、再度ここで説明する
ことにする。

LSI技術の進歩発展はきわめて急速であり、すでに１μ
ｍ以下の微細パターンを用いたLSIが作られている。こ
うしたサブミクロンレベルのLSIを製造するためには、
当然のことながら不確定要素に影響されることの少な
い、より制御性のよい高性能な製造プロセスが必要とな
る。

この一例として、プロセスの低温化と高選択性プロセス
が挙げられる。主としてプロセスの低温化は、半導体内
における不純物の再拡散を抑え、正確な不純物分布を実
現するために必要である。特に、プロセス低温化は、LS
Iに使用される各種薄膜（半導体、金属、絶縁物）中に
おけるグレイン成長を抑止するためにも、さらには基板
結晶とその上の薄膜及び薄膜間の界面反応抑制にも有効
である。一方、微細パターン形成用のエッチングあるい
は薄膜形成には、材料の差による高い選択性が必須であ
る。

プロセスの低温化及び高選択性プロセスを実現する最大
の要件は、反応に必要なガス成分以外の不要ガス成分
が、プロセスが進行する反応室の雰囲気からほとんど完
全に除去されていることである。たなわち、ウルトラク
リーンプロセスは、超微細化LSI製造に必須の低温化プ
ロセス及び高選択性プロセス実現に不可欠である。

クリーンプロセスの重要性を2,3の例について述べる
と、シリコンエピタキシャル成長 SiH₄→Si＋２H₂ ・・（１） SiH₂Cl₂＋H₂→Si＋2HCl＋H₂ ・・（２）シリコンのエピタキシャル成長は、例えば、シラン（Si
H₄）の熱分解（式（１））やジクロルシラン（SiH₂C
l₂）の水素還元反応（式（２））により行われる。

しかし、反応雰囲気中に酸素（O₂）や水分（H₂O）が存
在するとシリコン基板表面が連続的に酸化されて、表面
に薄いSiO₂膜が形成される。このSiO₂膜を蒸発やエッチ
ングによって除去するために高い温度が必要となる。

反応雰囲気がきわめてクリーンであれば、常にクリーン
なシリコン表面が確保される。クリーンな表面上におい
ては、吸着したSi原子の表面マイグレーションが激しく
起こり、表面吸着原子が正規のラティスサイトにおさま
り易く、低温で高品質のエピタキシャル成長層が得られ
ることになる。すなわちクリーンな反応雰囲気ではプロ
セス温度を低温化することが可能である。

タングステン選択成長２WF₆＋3Si→2W＋３SiF₄ ・・（３）原料ガスWF₆を用いたタングステン（Ｗ）の単結晶のシ
リコン（Si）上あるいはポリSi上への選択成長は、Si基
板還元反応で進行する。

式（３）で示される反応が進行するためには、Si-W界面
に酸化膜等が存在してはならないし、また、当然のこと
ながらＷ自体も酸化膜等を含んでいてはならない。Siも
Ｗもきわめて酸化し易い物質である。

したがって、反応雰囲気中にO₂やH₂Oが含まれていて
は、式（３）に示されるような基板還元反応は起こらな
い。酸化膜等の中間層を介在させないSiと金属の界面で
は、金属のシールド効果によりきわめて低い温度でSi-S
iボンドが切れて多結晶金属の粒界に沿ってSi原子が金
属薄膜表面に拡散し、式（３）で示されるような基板還
元反応が連続的に起り続けるのである。

当然のことながら、Si以外の表面、例えば、SiO₂，Si₃N
₄上には基板還元反応を用いる限りＷは堆積しない。す
なわち、反応雰囲気がクリーンであれば、低温でしかも
Si上にのみ選択的にＷは堆積する。

反応雰囲気がクリーンであることが、プロセスの低温化
と高選択性プロセスを可能にすることは、上述した通り
である。

反応雰囲気をクリーンにするためには、原料ガスボンベ
（あるいは液化ガス容器：以後ガスボンベと総称する）
から反応室までのガス供給系、反応室自体及びガス排気
系のすべてがクリーンでなければならない。

その主な条件を列記すると、原料ガスが可能な限り高純度であること。

ガス供給系、反応室及び排気系に関して、（ａ）外部リーク量が極限まで少なく、大気汚染が無い
こと。

（ｂ）配管系及び反応室管壁からの放出ガスが十分に少
ないこと。

すなわち、配管系や反応室を構成する材料自体がガス成
分を含んでいないこと。同時に、管壁表面が十分に平坦
で加工変質層を持たずに吸着ガスが十分少ないこと。さ
らに、反応室内部やガス供給配管系内部が大気にさらさ
れることのないような配慮に基づく装置を備えているこ
と。

（ｃ）ガスが停溜するデッドゾーンを持たないこと。

（ｄ）パーティクル（粒子）の発生がなるべく少ないこ
と。可動機構を備えるにしてもガス供給系内部や反応系
内部に慴動部分をなるべく持たせないこと。

以上の条件のうち管理とか、操作により必要な条件を達
成できるものもあるが、装置の可動系におけるパーティ
クルの発生は、ウエハ搬送装置における機構系自体の構
成上の問題であり、その構造が重要である。

この場合、特に、重要にものは、反応室にウエハを搬入
するまでのウエハの搬送機構であって、これには、ウエ
ハを支持乃至は保持する機構が必要となる。

こうした欠点を克服して、ウエハだけを反応質に搬送
し、静電気力によりウエハをサセプタに吸着する技術が
開発されている。たとえば、徳田製作所（株）製のリア
クティブイオンエッチング装置Hire-100には既に実用化
されている。しかし、ステンレス等の金属の全表面を絶
縁物被覆した構造であるため、吸着したウエハの電位制
御が不確定になり、またサセプタからのウエハ離脱が機
械的手段によるなどの欠点を有していた。

［発明の目的］本発明は、ウエハとの高い密着性が得られ、ひいてはウ
エハの冷却を効率良く行うことが可能なウエハサセプタ
装置を提供することを目的とする。

本発明は、ウエハの帯電を防止することができるウエハ
サセプタ装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明の要旨は、薄い絶縁膜が被覆された平坦な表面を
有し、少なくとも１つの凹部を有する第一の導電性電極
と、前記第一の導電性電極とは互いに電気的に絶縁され
かつウエハが吸着された時に前記第一の導電性電極に被
覆された薄い絶縁膜表面と表面が互いに平坦になるべく
配置された第二の導電性電極を前記凹部内に備え、前記
第二の導電性電極に一定電位を与える手段と、前記第一
の導電性電極と前記第二の導電性電極との間に所定の電
圧を印加するための手段とを備えたことを特徴とするウ
エハサセプタ装置に存在する。

［作用］上述の要旨に構成することにより、高い吸着力をもっ
て、ウエハを反応室内で上向き、下向き、垂直等如何な
る方向にも任意に設置することができ、しかもウエハの
吸着・離脱をいずれも電気的に行なうことができる。

また、上述の要旨の構成とすることにより、反応室内で
処理を受けている時のウエハ電位を任意に制御すること
ができ、再現性、均一性の良い成膜を行うことができ
る。

反応室内で処理を受けている時のウエハは温度上昇を伴
なうことが多く、冷却を必要とする場合があるが、そう
した時には、ウエハの冷却効果を高めるためにサセプタ
上のウエハの吸着力を数kg/cm²以上とすることが要求さ
れる。こうした強い吸着力は機械的にウエハを支持する
方法では到底得られないが、本発明のウエハサセプタ装
置では印加する電位を増すことにより容易に得ることが
できる。

また、本発明のウエハサセプタ装置は、反応室及び搬送
室の圧力が、高圧、常圧、減圧、真空室のいずれにも適
用できるという特徴を備えている。

［実施例］以下本発明を、実施例の図面を用いながら説明する。

第１図は、本発明のウエハサセプタ装置の構造図であ
る。（ａ）は、ウエハが吸着されるウエハサセプタ装置
の平面図である。（ｂ）は、（ａ）図のAA′線に沿う断
面構造図である。11はAl,ステンレス,Mo,Ti等の金属あ
るいは多結晶シリコン等の導電性材料で作られたウエハ
サセプタ本体（第一の導電性電極）、12はウエハサセプ
タ表面を被覆するポリイミド、シリコンラバ、AlN,Al₂O
₃,SiC等の薄い絶縁膜、13はサセプタ本体の側面を被覆
する絶縁膜、14はウエハサセプタを構成するもう一方の
電極16（第二の導電性電極）とサセプタ本体11の間を絶
縁するための薄い絶縁膜、15は16に電位を与えるための
（第１図では接地点電位）導線18とサセプタ本体11との
間を絶縁するための絶縁物、16はウエハサセプタを構成
するもう一方の電極、17は電極16をウエハに密着させる
ためのスプリング（この例では同時に電極16に一定電位
を与えるための導線を兼ねている）、（18は電極16に電
位を与える導線、19はサセプタ本体11に電位を与える導
線、20は電源、21は接地点である。ウエハ電位を所定の
値V₀に設定する時には21を電源V₀にすればよい。101
は、ウエハサセプタ装置表面に吸着したウエハである。
なお、本例では、第二の導電性電極である電極16に一定
の電位を与える手段は、設置点21、導線18、スプリング
17により構成されることとなる。

なお、第１図（ａ）で、ウエハサセプタ表面の形状が正
方形の例を示したが、形状は円形でもまたその他の形状
でもかまわない。用途に応じて決めればよいのである。
また、ウエハに一定電位を与える電極16は、第１図では
ウエハ吸着面の中央に設けたが、どのような形状に設け
てもよい。なお、外周部以外に設けた場合には、ウエハ
の載置を容易に行うことができる。また、たとえば、円
形状のウエハサセプタ装置であれば、その外周に沿って
円環状に設けてもよい。あるいは、第１図のように１個
ではなくて、複数個吸着表面の所定の個所に分散させて
もよい。

第５回（ａ）、（ｂ）に、一定電位を与える（この例で
も接地点に取っている）導電性電極16を、ウェハの外周
部において接触するような円環状に設けた例を示す。第
５図の例では、ウェハが接地されていると同時に、その
外側の電極16も接地されているので、表面側から見た
時、すべての面が同電位（この例ではアース）に保たれ
ているため、イオン注入、リアクティブイオンエッチン
グ、あるいはバイアススパッタ等により成膜等の均一性
かつ、十分に確保される。また、ウェハの外周部を除い
た主要部は、すべて均一な吸着力により、吸着されてい
るから、ウェハの冷却効果がつよく、あるいはウエハの
温度制御が十分に良好で、その点からも各種処理の面内
均一性は向上する。

次に、本発明のウエハサセプタ装置によるウエハの吸着
力について説明する。絶縁膜12の厚さｄ、誘電率ε、ウ
エハと接触する面積をＳとすると、サセプタ本体11とウ
エハ101の間の静電容量C_Sは、 C_S＝εS/d ・・（４）で近似的に与えられる。半導体ウエハの抵抗率ρが10⁸
Ω・cm程度に高くても、その誘電緩和時間τ_d（＝ρ
ε_S：ε_Sは半導体の誘電率）は10^-4sec程度となり、直
流的には半導体ウエハは導電体とみなすことができる。
第１図（ｂ）のように本発明のウエハサセプタ装置表面
にウエハが吸着された状態の等価回路は第２図のように
なる。第１図（ｂ）の例では、半導体ウエハは電極16が
密着していることにより、略々接地されている。したが
って、電源電圧V_Sはほとんどすべて、半導体ウエハ101
とウエハサセプタ本体11の間に印加されることになる。
この時、ウエハを吸着する力Ｆ（Newton）は、Ｆ＝（εSV_S ²）/2d² ・・（５）で与えられる。ウエハがSiウエハの場合のウエハサイズ
とその質量Ｍ（kg）と重さｆ（Newton）を第１表に示
す。表の数量はグラム表示で示されている。ただし、ｆ
＝MG（Ｇ＝9.8m/sec²）である。ウエハを吸着する条件
は、（εSV_S ²）/2d²＝MG ・・（６）で与えられる。ただし、単位はすべてMKS単位系とす
る、たとえば、絶縁膜12の比誘電率2.5（ポリイミド樹
脂等に相当）、ｄ＝10μｍ＝１×10^-5ｍとし、Ｍ＝100g
＝0.1kgとすると SV_S ²＝8.85［m²・V²］（７）となる。絶縁膜12の比誘電
率がAl₂O₃,AlN等に相当する10程度の値になれば、式
（７）の右辺は2.21となる。たとえばウエハとウエハサ
セプタ本体11が絶縁膜12を介して対向する面積Ｓが10cm
²＝１×10^-3m²であったとすると、V_S＝94Vとなる。すな
わち、Ｓ＝10cm²であれば、100gのウエハを94Vの電圧で
吸着できることになる。もちろん、これは必要最低限な
値であって、実際には200Vとか300V印加してウエハを吸
着する。

これまでは、ウエハを吸着するに必要な力についてだけ
述べてきたが、ウエハを所定の温度に制御するために
は、はるかに強い吸着力が必要である。たとえばイオン
注入やバイアススパッタ、あるいはECRデポジション・
エッチング，リアクティブイオンエッチング装置用ウエ
ハサセプタ装置とする時には、イオン注入、バイアスス
パッタあるいはECRデポジション、ECRエッチング、リア
クティブイオンエッチングといった処理を受けている
間、ウエハに直流電流が流れるためウエハは加熱され
る。そのためウエハをウエハサセプタ装置に十分強力な
力で密着して、冷却するなどの手段が必要となる。たと
えば、イオン注入装置等でウエハ上のレジスト等の劣化
を十分抑えるためには、十分な冷却を行う必要があり、
ウエハのウエハサセプタ上の吸着力はたとえば4.5kg/cm
²＝4.5×10⁴kg/m²以上の力が必要である。こうした強い
吸着力でウエハ周辺を機械的に押し付ける従来技術で
は、まったく得られなかった。ウエハが破損してしまう
ためであった。式（６）より、単位面積当り4.5kg/cm²
＝4.5×10⁴kg/m²の吸着力を得るに必要な電源電圧V_Sを
求めると V_S＝ｄ(2MG/ε)^1/2 ここで、ｄ＝10μｍ＝１×10^-5m,ε／ε₀＝2.5（ε₀：
真空の誘電率）、Ｍ＝4.5×10⁴kg,G＝9.8m/sec²とする
と、 V_S＝1,996Vとなる。絶縁膜の比誘電率ε／ε₀が10程度
であれば、V_S＝1,000Vとなる。この程度の電圧を、ウエ
ハサセプタ装置に印加することはきわめて容易である。
本発明の静電気力吸着型ウエハサセプタ装置を用いるこ
とにより始めて、各種処理を受けている時のウエハ温度
制御を十分に行えるのである。

導電性電極16の面積およびコンデンサC_Sを決める面積
Ｓ、及び絶縁膜の厚さｄ等は、それぞれの目的に合わ
せ、あるいは必要とする吸着力の強さに合わせて、式
（６）に基づいて決めればよい。

本発明のウエハサセプタ装置では、ウエハに直接導電性
電極16が接触し、たとえば第１図（ｂ）の例では、その
電極16が接地点電位に保たれているから、イオン注入、
バイアススパッタ、ECRデポジション、ECRエッチング等
のように直流電流が流れるプロセスであっても、流れ込
んだ電荷はただちにアースに流れ出てしまうから、ウエ
ハが帯電することはほとんどなく、たとえば、不純物の
添加量、エッチング量、成膜量を再現性良く、制御する
ことができる。導電性電極16がアースではなく、所定の
電位に保たれていても、事情は同じである。

導電性電極16は、ウエハに十分に密着するようウエハサ
セプタ本体にすり合わせ状になされている。スプリング
17の強さは、ウエハの吸着力の強さと合わせて決めれば
よい。電極16のウエハへの密着はスプリングだけではな
く、電歪物質を用いて電圧により伸び縮みさせることに
より実現することもできる。このように電極16に可動性
をもたせて構成すれば、ウエハ上への成膜が終了した場
合、V_Sを０とすれば、ウエハはスプリングの力により浮
け上がり、ウエハをたとえばウエハ搬送手段に容易に受
け渡すことができる。電歪物質を用いた場合には、V_Sを
０とした時に電歪物質が延びるようにしておけば同様に
容易にウエハの受け渡しを行うことができる。

ウエハの帯電を防止することのできる本発明のウエハサ
セプタ装置は、半導体素子製造装置にだけでなく、ESCA
（Electron Spectroscopyfor Chemical Analysis）など
のような光電分光測定技術にも、きわめて効果的に応用
できるという特徴がある。ESCAは、試料にＸ線を照射す
るときに、試料から光電子効果によって放出されるエネ
ルギーを分析することにより行う物質内部の分析であ
る。試料は電子を放出するから正の電荷を帯び、その結
果、電位の変動が起る。従って試料から放出される電子
のエネルギーの絶対値を測定することは不可能であっ
た。しかし、本発明によるウエハサセプタは、ウエハの
電位を例えば第１図（ｂ）の電極16によって定めるた
め、上述のような問題は生じない。すなわち、本発明に
よるウエハサセプタをESCAのウエハ段階として用いるこ
とにより、光電子エネルギーの絶対値を正確に測定でき
るようになった。

電源電圧V_S、第１図（ｂ）では電極16に対して正になる
ように加えられている。ウエハ裏面が高濃度に不純物が
添加されている場合は、電圧V_Sの正負はほとんど関係し
ない。しかしウエハが高抵抗率である場合には、ウエハ
がｎ形基板であれば電圧V_Sは正である方が望ましい。Ｐ
形ウエハであれば、V_Sは負である方が望ましい。ウエハ
サセプタに吸着した状態では、ウエハ裏面（絶縁膜12に
接触する面）にキャリアの蓄積層が現われて、ウエハ10
1とウエハサセプタ本体11との間隔がほとんど正確に絶
縁膜12の厚さｄで決まり、ウエハとウエハサセプタ本体
間の容量C_Sが大きくなり、同一電源電圧の時のウエハの
吸着力が強くなるからである。

ウエハを冷却したり、あるいは加熱して一定温度に保持
するには、ウエハをサセプタ上に十分に強い力で吸着し
た状態で、ウエハサセプタ裏面を冷却したりあるいは加
熱すればよい。もちろんウエハサセプタ本体内に冷却用
液体の流れる通路を設けて冷却効率を高めることもでき
る。

こうした構造を有するウエハサセプタ装置を、反応室内
にセットするウエハ枚数分だけ備えたウエハサセプタ装
置を反応室内に設ける。そのセットの仕方は、それぞれ
のプロセス装置に応じて、一つのほぼ平坦な面上であっ
てもよいし、多面体のそれぞれの表面に必要枚数分セッ
トしてもよい。

イオン注入装置、バイアススパッタ装置、ECRデポジシ
ョン装置、ECRエッチング装置等のように直流電流の流
れるプロセス装置で第１図（ｂ）に示されるように吸着
したウエハ外側の絶縁膜12に電荷が帯電して不純物添加
量、エッチング量あるいは成膜量の面内均一性が損なわ
れる場合がある。そうした場合には、ウエハ外周のやや
内側から周辺に向って、ウエハサセプタ表面に段差を設
ければよい（第３図）。第３図には、ウエハ周辺部だけ
が示されている。第１図（ｂ）にくらべて、ウエハサセ
プタに段差部31があらたに設けられている。さらに、ウ
エハ外周の外側をウエハと同電位に保つことが必要な
ら、第３図の段差部に、金属電極41を第４図のように設
け、導電性電極16と同電位になるよう接続すればよい。

さらに本発明は将来において、半導体製造装置の代表的
なものになると考えられている高速ウエハシート加工装
置にとってもまた不可欠な技術である。すなわち、ウエ
ハを１枚１枚、順々に加工するウエハシート加工装置に
は、ウエハ処理量の問題があり、真に実用化される装置
としては、例えば毎時60枚またはそれ以上の処理能力が
なければならない。言い換えれば、ウエハ１枚を１分以
内に加工しなくてはならず、従ってこの目的のために
は、膜形成またはエッチング速度が約２μm/minである
必要があり、またウエハを反応室806へ入れ、あるいは
そこから取り出すに要する時間は、多くて約５秒でなけ
ればならない。２μm/minの速度で膜形成またはエッチ
ングが行われる間、大量の熱が発生するから、とくに熱
を効果的に放射することが重要である。アルミニウムと
同じくらいの熱伝導度をもつ絶縁体，例えば、AlNやSiC
を絶縁膜（第２図（ｂ）の12）として、ウエハサセプタ
に用いるとよい。さらにウエハの装入、取り外しは、例
えば第６図に示したような高速ウエハ運搬装置を用いる
ことによって、５秒以内に行うことができる。第６図
は、本発明によるウエハサセプタ装置601を用いた高速
装入ロック機構の一例である。第６図（ａ）は、ウエハ
の上側から見た略図である。ウエハ装入室800内でウエ
ハの背面は静電式吸引装置のウエハホルダーによって保
持され、ウエハ802は、ウエハ800の装入または取り外し
のための位置603から、ゲートバルブの開口部へ運ばれ
る。第６図（ｂ）はその断面図であり、ゲートバルブの
開口部604′の近くの部分だけを略図で示している。こ
の場合、ウエハホルダー602は本発明のウエハサセプタ
と同じ形でもよい。また、これはウエハの半分だけを引
き付け、ウエハの左半分だけが、ゲートバルブの開口部
604′から反応室の側へ押される。反応室内のウエハホ
ルダー605は上面からウエハ800を保持し、アームを位置
606へ動かすことによって、ウエハ800はサセプタ601へ
運ばれる。サセプタ601は例えば第１図（ｂ）に示した
ものであってよい。さらに、ホルダー605は、ウエハの
上面からウエハの左半分だけを保持することが望まし
く、また特にウエハの上面と接触するためにウエハの周
縁部だけを保持することが望ましい。またホルダーは本
発明によるウエハサセプタと同じ構造のものがよい。サ
セプタ601により保持されている間に加工を完了したウ
エハは605および602に似たメカニズム（図示せず）によ
って、ゲートバルブ607の開口部を通って再びウエハ取
外し室804へと運ばれる。このようなウエハ高速運搬に
用いる場合でも機械的な力を用いず、強力な電気の力で
ウエハを引張る本発明のウエハサセプタ601はきわめて
重要な役割を果たす。もちろん、本発明のサセプタと同
じ構造を用いることができるが、他のタイプのもの、例
えば絶縁フィルムをかぶせた２個の導電性電極を含むタ
イプのものを用いることもできる。

本発明に用いられているゲートバルブ604,607は高速ウ
エハ転送のために高速で開閉されねばならない。例えば
開閉時間は約0.5秒である。ゲートバルブのサイズは、
小さいサイズのスリットに対応する程度で充分である。

これまで半導体ウエハを主として対象に取り上げて説明
したが、本発明のウエハサセプタ装置は半導体ウエハだ
けではなく、導電性を有する材料であれば如何なるウエ
ハにも適用できる。

［発明の効果］本発明のウエハサセプタ装置は、静電気力によりウエハ
を吸着するから、反応室内でウエハの向きは、上向き、
横向き、下向き等任意の方向に設置することができる。

また、ウエハサセプタ上へのウエハの吸着力を容易に数
kg/cm²以上にすることができ、ウエハからウエハサセプ
タへの熱伝導を十分良好な状態に保つことができるた
め、ウエハの温度を所定の温度に保つことができる。

さらに、たとえ直流電位が流れるプロセスであってもウ
エハに流れ込む電荷をただちに外部に流し出すことがで
き、直流電流による帯電の問題を抑えて、つねにウエハ
を一定電位に保つことができ、プロセスの信頼性、再現
性を一挙に向上させる。

こうした多くの特徴を持つ本発明のウエハサセプタ装置
は、たとえば半導体製造装置の性能を一挙に向上させ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係るウェハサセプタ装置の
構造図であり、（ａ）図はウェハが吸着されるウェハサ
セプタ装置の平面図である。（ｂ）図は（ａ）図のAA′線に沿う断面図である。第２
図は本発明の実施例に係るウェハサセプタ装置にウェハ
が吸着された時の等価回路を示す回路図である。第３図
及び第４図は他の実施例に係るウェハサセプタ装置の断
面図である。第５図は、本発明の他の実施例に係るウェ
ハサセプタ装置の構造図であり、（ａ）図はウェハが吸
着されるウェハサセプタ装置の平面図である。（ｂ）図
は（ａ）図のAA′線に沿う断面図である。第６図は本発
明に係るウエハサセプタ装置を用いた高速挿入ロック機
構の一例を示し、第６図（ａ）はウエハの上側から見た
概念図であり第６図（ｂ）はその断面図である。（符号の説明） 11……ウエハサセプタ本体、12……薄い絶縁膜、13……
絶縁膜、14……絶縁膜、15……絶縁物、16……電極、17
……スプリング、18……導線、19……導線、20……電
源、21……接地点、101……、ウエハ、31……段差部、4
1……金属属電極、601……ウエハサセプタ装置、602,60
5……ウエハホルダー、604,607……ゲートバルブ、60
4′……開口部、800……ウエハ装入室、802……ウエ
ハ、804……ウエハ取外し室、604′……開口部607……
ゲートバルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄い絶縁膜が被覆された平坦な表面を有
し、少なくとも１つの凹部を有する第一の導電性電極
と、前記第一の導電性電極とは互いに電気的に絶縁され
かつウエハが吸着された時に前記第一の導電性電極に被
覆された薄い絶縁膜表面と表面が互いに平坦になるべく
配置された第二の導電性電極を前記凹部内に備え、前記
第二の導電性電極に一定電位を与える手段と、前記第一
の導電性電極と前記第二の導電性電極との間に所定の電
圧を印加するための手段とを備えたことを特徴とするウ
エハサセプタ装置。
【請求項２】前記第二の導電性電極は可動性を有してい
る特許請求の範囲第１項に記載のウエハサセプタ装置。
【請求項３】前記凹部を外周以外に有する特許請求の範
囲第１項又は第２項に記載のウエハサセプタ装置。