JPH0722499A - 半導体製造装置及び方法 - Google Patents
半導体製造装置及び方法Info
- Publication number
- JPH0722499A JPH0722499A JP14794893A JP14794893A JPH0722499A JP H0722499 A JPH0722499 A JP H0722499A JP 14794893 A JP14794893 A JP 14794893A JP 14794893 A JP14794893 A JP 14794893A JP H0722499 A JPH0722499 A JP H0722499A
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- Japan
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- electrode
- electrodes
- electrostatic attraction
- electrostatic
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 残留吸着力を低減し半導体基板を基板保持電
極から短時間に離すことができ、装置のスループットを
向上すると共に放電中は静電吸着による半導体基板の電
位勾配を押え、半導体基板にダメージを与えることを軽
減する。 【構成】 高真空に排気される真空容器１内に設けられ
た基板保持電極３を，絶縁物４内に複数の静電吸着電極
５Ａ，５Ｂ・・・を埋設して形成し、１部及び他の静電
吸着電極５Ａ，５Ｂ・・・に、同一又は異なる極性の直
流電圧を切換え印加し、該静電吸着電極５Ａ，５Ｂ・・
・と周辺電極６を静電容量７で結合すると共に、周辺電
極６と静電吸着電極５Ａ，５Ｂ・・・とに高周波電力を
印加してなる。
極から短時間に離すことができ、装置のスループットを
向上すると共に放電中は静電吸着による半導体基板の電
位勾配を押え、半導体基板にダメージを与えることを軽
減する。 【構成】 高真空に排気される真空容器１内に設けられ
た基板保持電極３を，絶縁物４内に複数の静電吸着電極
５Ａ，５Ｂ・・・を埋設して形成し、１部及び他の静電
吸着電極５Ａ，５Ｂ・・・に、同一又は異なる極性の直
流電圧を切換え印加し、該静電吸着電極５Ａ，５Ｂ・・
・と周辺電極６を静電容量７で結合すると共に、周辺電
極６と静電吸着電極５Ａ，５Ｂ・・・とに高周波電力を
印加してなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマを利用して半
導体基板を加工処理する枚葉式半導体製造装置など、高
真空に排気される真空容器内に、半導体基板が保持され
る基板保持電極を有する半導体製造装置及び方法に関す
る。
導体基板を加工処理する枚葉式半導体製造装置など、高
真空に排気される真空容器内に、半導体基板が保持され
る基板保持電極を有する半導体製造装置及び方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来装置の、高真空に排気される真空容
器内に設けられた基板保持電極としては、静電吸着方式
が利用されている。代表的な静電吸着電極構造として、
図４に示す単極型や図５に示す双極型がある。単極型の
場合、絶縁物４内に単一の静電吸着電極５を埋設して基
板保持電極３を形成し、プラズマ中で、静電吸着電極５
に直流電源８により直流電圧を印加すると、ウェーハ２
と静電吸着電極５間に静電吸着力が発生しウェーハ２を
均一に基板保持電極３に保持することが出来る。また、
同様に双極型の場合、絶縁物４内に２つの静電吸着電極
５Ａ，５Ｂを埋設して基板保持電極３を形成し、プラズ
マを印加しなくても両静電吸着電極、双極電極５Ａ，５
Ｂ間に直流電源８により直流電圧を印加すると、それに
対応してウェーハ２上に電位勾配が発生して、ウェーハ
２を静電吸着力により基板保持電極３に保持することが
出来る。
器内に設けられた基板保持電極としては、静電吸着方式
が利用されている。代表的な静電吸着電極構造として、
図４に示す単極型や図５に示す双極型がある。単極型の
場合、絶縁物４内に単一の静電吸着電極５を埋設して基
板保持電極３を形成し、プラズマ中で、静電吸着電極５
に直流電源８により直流電圧を印加すると、ウェーハ２
と静電吸着電極５間に静電吸着力が発生しウェーハ２を
均一に基板保持電極３に保持することが出来る。また、
同様に双極型の場合、絶縁物４内に２つの静電吸着電極
５Ａ，５Ｂを埋設して基板保持電極３を形成し、プラズ
マを印加しなくても両静電吸着電極、双極電極５Ａ，５
Ｂ間に直流電源８により直流電圧を印加すると、それに
対応してウェーハ２上に電位勾配が発生して、ウェーハ
２を静電吸着力により基板保持電極３に保持することが
出来る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、現在、単極型
の場合、同電位であるので、ウェーハ２上に電位勾配が
発生せず、ウェーハ２の電位勾配によるダメージは低減
されるが、電極を覆っている絶縁物４の特性などによ
り、残留吸着力が残ってしまい、ウェーハ搬送の信頼性
が低下してしまう恐れがある。また、周辺電極６との間
でプラズマ放電が発生しないと、静電吸着力が発生せ
ず、その間のウェーハ２の温度上昇を押えることが出来
ない、その上、Ｈｅガスを伝導媒体として利用したとき
も、吸着力発生前に流すと、ウェーハ２が浮いてしま
い、その後幾ら放電しても吸着されない事になってしま
い、Ｈｅガスを放電開始前に流すことが出来ないという
課題がある。一方、双極型の場合、残留吸着力の減衰時
間は短いのであるが、双極電極５Ａ，５Ｂ間の極性が異
なるので、ウェーハ２上に電位勾配が発生し、その電位
勾配によりウェーハ２のダメージを引き起こす恐れがあ
るという課題がある。
の場合、同電位であるので、ウェーハ２上に電位勾配が
発生せず、ウェーハ２の電位勾配によるダメージは低減
されるが、電極を覆っている絶縁物４の特性などによ
り、残留吸着力が残ってしまい、ウェーハ搬送の信頼性
が低下してしまう恐れがある。また、周辺電極６との間
でプラズマ放電が発生しないと、静電吸着力が発生せ
ず、その間のウェーハ２の温度上昇を押えることが出来
ない、その上、Ｈｅガスを伝導媒体として利用したとき
も、吸着力発生前に流すと、ウェーハ２が浮いてしま
い、その後幾ら放電しても吸着されない事になってしま
い、Ｈｅガスを放電開始前に流すことが出来ないという
課題がある。一方、双極型の場合、残留吸着力の減衰時
間は短いのであるが、双極電極５Ａ，５Ｂ間の極性が異
なるので、ウェーハ２上に電位勾配が発生し、その電位
勾配によりウェーハ２のダメージを引き起こす恐れがあ
るという課題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたもので、低ダメージで残留吸着力
の短い静電吸着を実現出来る、基板保持電極を有する半
導体製造装置及び方法を提供しようとするものである。
即ち、本発明装置は、高真空に排気される真空容器１内
に設けられた基板保持電極３を，絶縁物４内に複数の静
電吸着電極５Ａ，５Ｂ・・・を埋設して形成し、１部及
び他の静電吸着電極５Ａ，５Ｂ・・・に、同一又は異な
る極性の直流電圧を切換え印加し、該静電吸着電極５
Ａ，５Ｂ・・・と周辺電極６を静電容量７で結合すると
共に、周辺電極６に高周波電力を印加してなる。
決するためになされたもので、低ダメージで残留吸着力
の短い静電吸着を実現出来る、基板保持電極を有する半
導体製造装置及び方法を提供しようとするものである。
即ち、本発明装置は、高真空に排気される真空容器１内
に設けられた基板保持電極３を，絶縁物４内に複数の静
電吸着電極５Ａ，５Ｂ・・・を埋設して形成し、１部及
び他の静電吸着電極５Ａ，５Ｂ・・・に、同一又は異な
る極性の直流電圧を切換え印加し、該静電吸着電極５
Ａ，５Ｂ・・・と周辺電極６を静電容量７で結合すると
共に、周辺電極６に高周波電力を印加してなる。
【０００５】
【作 用】１部の静電吸着電極５Ａに正の直流電圧を印
加し、他の静電吸着電極５Ｂに負の直流電圧を印加す
る。この状態で半導体基板２は帯電し、静電吸着力によ
り基板保持電極３に周辺電極６との間で放電せずに吸着
されることになる。次に周辺電極６に高周波電力を印加
して静電吸着電極５Ａ，５Ｂ・・・と周辺電極６間でプ
ラズマ放電が発生し、半導体基板２が加工処理される。
各静電吸着電極５Ａ，５Ｂ・・・の極性を同一極性にす
ることにより静電吸着電極５Ａ，５Ｂ・・・と半導体基
板２との間に静電吸着力が発生し、半導体基板２は基板
保持電極３に均一に吸着されることになる。半導体基板
２を基板保持電極３から離し取出す時は、直流電圧の極
性を変えることにより残留吸着力を低減でき、半導体基
板２を基板保持電極３から極めて容易に離脱することが
できることになる。
加し、他の静電吸着電極５Ｂに負の直流電圧を印加す
る。この状態で半導体基板２は帯電し、静電吸着力によ
り基板保持電極３に周辺電極６との間で放電せずに吸着
されることになる。次に周辺電極６に高周波電力を印加
して静電吸着電極５Ａ，５Ｂ・・・と周辺電極６間でプ
ラズマ放電が発生し、半導体基板２が加工処理される。
各静電吸着電極５Ａ，５Ｂ・・・の極性を同一極性にす
ることにより静電吸着電極５Ａ，５Ｂ・・・と半導体基
板２との間に静電吸着力が発生し、半導体基板２は基板
保持電極３に均一に吸着されることになる。半導体基板
２を基板保持電極３から離し取出す時は、直流電圧の極
性を変えることにより残留吸着力を低減でき、半導体基
板２を基板保持電極３から極めて容易に離脱することが
できることになる。
【０００６】
【実施例】図１は本発明装置の１実施例の構成を示す説
明図、図２（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明における２
つの静電吸着電極と半導体基板との帯電状態を説明する
ための図である。まず、本実施例の構成を説明する。図
１において、１は真空排気口１４に連結された真空ポン
プにより高真空に排気される真空容器、３は絶縁物４内
に２つの静電吸着電極（双極型電極）５Ａ，５Ｂを埋設
して形成された基板保持電極である。この基板保持電極
５Ａ，５Ｂにウェーハ２が真空搬送ロボットにより搬送
され、セットされる。１５はガス導入口で、ウェーハ２
と基板保持電極５Ａ，５Ｂとの間にＨｅガスを流し、ウ
ェーハ２を冷却する。１３はゲートバルブである。
明図、図２（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明における２
つの静電吸着電極と半導体基板との帯電状態を説明する
ための図である。まず、本実施例の構成を説明する。図
１において、１は真空排気口１４に連結された真空ポン
プにより高真空に排気される真空容器、３は絶縁物４内
に２つの静電吸着電極（双極型電極）５Ａ，５Ｂを埋設
して形成された基板保持電極である。この基板保持電極
５Ａ，５Ｂにウェーハ２が真空搬送ロボットにより搬送
され、セットされる。１５はガス導入口で、ウェーハ２
と基板保持電極５Ａ，５Ｂとの間にＨｅガスを流し、ウ
ェーハ２を冷却する。１３はゲートバルブである。
【０００７】静電吸着電極５Ａ，５Ｂに電圧を印加する
ためのリードスタッドが、真空容器１外に出ており、真
空シールがされている。また、静電吸着電極５Ａ，５Ｂ
のみにそれぞれ直流電源８Ａ，８Ｂにより直流電圧を印
加するため、周辺電極６と静電吸着電極５Ａ，５Ｂと
は、静電容量（結合コンデンサ）７で結合されている。
高周波電力は高周波電源９により周辺電極６に印加す
る。ただし、この高周波電力の印加は、静電吸着電極５
Ａ，５Ｂに印加しても問題がない。静電吸着電極５Ａ，
５Ｂからのリード線は切替スイッチ１０により、２つの
静電吸着電極５Ａ，５Ｂに印加する直流電圧の極性を可
変することが出来る。切替スイッチ１０の固定接点ｂ，
ａと直流電源８Ａ，８Ｂとの間に高周波ノイズをカット
するノイズフィルタ１１Ａ，１１Ｂが挿入されている。
一連のユニット類は、ノイズ防止のため、シールドケー
ス１２内に収納されている。また、シールドケース１２
はアースされているため、外部への高周波ノイズ漏洩が
極力押えられている。
ためのリードスタッドが、真空容器１外に出ており、真
空シールがされている。また、静電吸着電極５Ａ，５Ｂ
のみにそれぞれ直流電源８Ａ，８Ｂにより直流電圧を印
加するため、周辺電極６と静電吸着電極５Ａ，５Ｂと
は、静電容量（結合コンデンサ）７で結合されている。
高周波電力は高周波電源９により周辺電極６に印加す
る。ただし、この高周波電力の印加は、静電吸着電極５
Ａ，５Ｂに印加しても問題がない。静電吸着電極５Ａ，
５Ｂからのリード線は切替スイッチ１０により、２つの
静電吸着電極５Ａ，５Ｂに印加する直流電圧の極性を可
変することが出来る。切替スイッチ１０の固定接点ｂ，
ａと直流電源８Ａ，８Ｂとの間に高周波ノイズをカット
するノイズフィルタ１１Ａ，１１Ｂが挿入されている。
一連のユニット類は、ノイズ防止のため、シールドケー
ス１２内に収納されている。また、シールドケース１２
はアースされているため、外部への高周波ノイズ漏洩が
極力押えられている。
【０００８】次に上記の構成において本実施例の作用を
図３に示すタイミングチャートに従って説明する。ま
ず、真空搬送ロボットにより、ウェーハ２を基板保持電
極３にセットし、一方の静電吸着電極５Ａに正の直流電
圧を印加し、他方の静電吸着電極５Ｂに負の直流電圧を
印加する。この状態でウェーハ２は図２（Ａ）に示す様
に帯電し、静電吸着力により基板保持電極３と周辺電極
６間で放電せずに、ウェーハ２を吸着することが出来
る。この状態で、ウェーハ２と基板保持電極３間にガス
導入口１５より伝導媒体例えばＨｅガスを導入充填し、
ウェーハ冷却の効率を上げることが出来る。また、放電
前にウェーハ２の温度を十分に下げることが出来、放電
をした場合の温度上昇の立ち上がりを抑制することが出
来る。次に高周波電力を周辺電極６に印加して静電吸着
電極５Ａ，５Ｂとの間でプラズマ放電が発生し、ウェー
ハ２が加工処理される。そのタイミングで切替スイッチ
１０をｂからａに切替えることにより、２枚の静電吸着
電極５Ａ，５Ｂの極性を同じ極性にする。例えば、負の
極性にすることにより、静電吸着電極５Ａ，５Ｂとウェ
ーハ２との間に図２（Ｂ）に示すように静電吸着力が発
生しそれにより、ウェーハ２を均一に基板保持電極３に
吸着することが出来る。このタイミングをタイミングチ
ャートとして、図３に示す。チャートの横軸は時間を示
し、チャートの縦軸は、高周波電力，各々静電吸着電極
５Ａ，５Ｂの印加電圧、Ｈｅガスの流量を示す。ウェー
ハ２を基板保持電極３から離し取出す時は、直流電圧の
極性を変えることにより残留吸着力を低減でき、ウェー
ハ２を基板保持電極３から極めて容易に離脱することが
できることになる。
図３に示すタイミングチャートに従って説明する。ま
ず、真空搬送ロボットにより、ウェーハ２を基板保持電
極３にセットし、一方の静電吸着電極５Ａに正の直流電
圧を印加し、他方の静電吸着電極５Ｂに負の直流電圧を
印加する。この状態でウェーハ２は図２（Ａ）に示す様
に帯電し、静電吸着力により基板保持電極３と周辺電極
６間で放電せずに、ウェーハ２を吸着することが出来
る。この状態で、ウェーハ２と基板保持電極３間にガス
導入口１５より伝導媒体例えばＨｅガスを導入充填し、
ウェーハ冷却の効率を上げることが出来る。また、放電
前にウェーハ２の温度を十分に下げることが出来、放電
をした場合の温度上昇の立ち上がりを抑制することが出
来る。次に高周波電力を周辺電極６に印加して静電吸着
電極５Ａ，５Ｂとの間でプラズマ放電が発生し、ウェー
ハ２が加工処理される。そのタイミングで切替スイッチ
１０をｂからａに切替えることにより、２枚の静電吸着
電極５Ａ，５Ｂの極性を同じ極性にする。例えば、負の
極性にすることにより、静電吸着電極５Ａ，５Ｂとウェ
ーハ２との間に図２（Ｂ）に示すように静電吸着力が発
生しそれにより、ウェーハ２を均一に基板保持電極３に
吸着することが出来る。このタイミングをタイミングチ
ャートとして、図３に示す。チャートの横軸は時間を示
し、チャートの縦軸は、高周波電力，各々静電吸着電極
５Ａ，５Ｂの印加電圧、Ｈｅガスの流量を示す。ウェー
ハ２を基板保持電極３から離し取出す時は、直流電圧の
極性を変えることにより残留吸着力を低減でき、ウェー
ハ２を基板保持電極３から極めて容易に離脱することが
できることになる。
【０００９】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、高真空に
排気される真空容器１内に、半導体基板２が保持される
基板保持電極３を有する半導体製造装置において、基板
保持電極３は、絶縁物４内に複数の静電吸着電極５Ａ，
５Ｂ・・・を埋設して形成し、各静電吸着電極５Ａ，５
Ｂ・・・のみに直流電圧を印加して該静電吸着電極５
Ａ，５Ｂ・・・と周辺電極６を静電容量７で結合してな
るので、１部の静電吸着電極５Ａと他の静電吸着電極５
Ｂにそれぞれ異なる極性（双極）の直流電圧と同一の極
性（単極）の直流電圧を切替え印加することにより残留
吸着力を低減でき、半導体基板２を基板保持電極３から
短時間に離すことが出来る。そのことにより、装置のス
ループットを向上することができる。また、放電中は静
電吸着による半導体基板の電位勾配を押えることが出
来、半導体基板にダメージを与えることが低減出来る。
排気される真空容器１内に、半導体基板２が保持される
基板保持電極３を有する半導体製造装置において、基板
保持電極３は、絶縁物４内に複数の静電吸着電極５Ａ，
５Ｂ・・・を埋設して形成し、各静電吸着電極５Ａ，５
Ｂ・・・のみに直流電圧を印加して該静電吸着電極５
Ａ，５Ｂ・・・と周辺電極６を静電容量７で結合してな
るので、１部の静電吸着電極５Ａと他の静電吸着電極５
Ｂにそれぞれ異なる極性（双極）の直流電圧と同一の極
性（単極）の直流電圧を切替え印加することにより残留
吸着力を低減でき、半導体基板２を基板保持電極３から
短時間に離すことが出来る。そのことにより、装置のス
ループットを向上することができる。また、放電中は静
電吸着による半導体基板の電位勾配を押えることが出
来、半導体基板にダメージを与えることが低減出来る。
【図１】本発明装置の１実施例の構成を示す説明図であ
る。
る。
【図２】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明における２つ
の静電吸着電極と半導体基板との帯電状態を説明するた
めの図である。
の静電吸着電極と半導体基板との帯電状態を説明するた
めの図である。
【図３】本発明装置及び方法を説明するためのタイミン
グチャートである。
グチャートである。
【図４】単極型静電吸着電極の構成と作用の説明図であ
る。
る。
【図５】双極型静電吸着電極の構成と作用の説明図であ
る。
る。
１ 真空容器 ２ 半導体基板（ウェーハ） ３ 基板保持電極 ４ 絶縁物 ５Ａ 静電吸着電極 ５Ｂ 静電吸着電極 ６ 周辺電極 ７ 静電容量（結合コンデンサ） ８Ａ 直流電源 ８Ｂ 直流電源 ９ 高周波電源 １０ 切替スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/205 21/3065 21/31
Claims (3)
- 【請求項１】 高真空に排気される真空容器（１）内
に、半導体基板（２）が保持される基板保持電極（３）
を有する半導体製造装置において、基板保持電極（３）
は、絶縁物（４）内に複数の静電吸着電極（５Ａ，５Ｂ
・・・）を埋設して形成し、各静電吸着電極（５Ａ，５
Ｂ・・・）のみに直流電圧を印加して該静電吸着電極
（５Ａ，５Ｂ・・・）と周辺電極（６）を静電容量
（７）で結合してなる半導体製造装置。 - 【請求項２】 各静電吸着電極（５Ａ，５Ｂ・・・）の
みに、同一又は異なる極性の直流電圧を切換え印加し、
周辺電極（６）に高周波電力を印加する請求項１の半導
体製造装置。 - 【請求項３】 高真空に排気される真空容器（１）内に
設けられた基板保持電極（３）の絶縁物（４）内の１部
の静電吸着電極（５Ａ）に正の直流電圧を，他の静電吸
着電極（５Ｂ）に負の直流電圧を印加して基板保持電極
（３）に半導体基板（２）を静電吸着し、周辺電極
（６）と基板保持電極（３）とに高周波電力を印加して
プラズマ放電させ、半導体基板（２）を加工処理するこ
とを特徴とする半導体製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14794893A JPH0722499A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 半導体製造装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14794893A JPH0722499A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 半導体製造装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722499A true JPH0722499A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=15441695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14794893A Pending JPH0722499A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 半導体製造装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722499A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11106916A (ja) * | 1997-10-01 | 1999-04-20 | Anelva Corp | プラズマ処理装置 |
| JP2002025987A (ja) * | 2000-07-07 | 2002-01-25 | Tokyo Electron Ltd | 誘導結合プラズマ処理装置 |
| JP2002367969A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理方法及び装置 |
| JP2005051217A (ja) * | 2003-07-08 | 2005-02-24 | Future Vision:Kk | 基板ステージ用静電チャック及びそれに用いる電極ならびにそれらを備えた処理システム |
| JP2016143785A (ja) * | 2015-02-03 | 2016-08-08 | 株式会社ディスコ | 減圧処理装置 |
| JP2016213358A (ja) * | 2015-05-12 | 2016-12-15 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
| JP2020014026A (ja) * | 2019-10-24 | 2020-01-23 | 東京エレクトロン株式会社 | 静電吸着方法、プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
| JP2021010026A (ja) * | 2020-10-15 | 2021-01-28 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置及び基板処理方法 |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP14794893A patent/JPH0722499A/ja active Pending
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