KR101542485B1

KR101542485B1 - 정전 척

Info

Publication number: KR101542485B1
Application number: KR1020117008359A
Authority: KR
Inventors: 요시아키 타츠미; 히로시 후지사와
Original assignee: 가부시키가이샤 크리에이티브 테크놀러지
Priority date: 2008-09-17
Filing date: 2009-09-14
Publication date: 2015-08-06
Also published as: KR20110073514A; JP5283704B2; EP2330619A4; TW201027664A; WO2010032703A1; EP2330619B1; CN102160165B; TWI466227B; CN102160165A; US8411408B2; EP2330619A1; US20110157761A1; HK1156150A1; JPWO2010032703A1

Abstract

흡착 전극(3)이 사용하는 전력을 기판의 처리 중에 발전하면서 공급할 수 있는 전력 자기 보급형의 정전 척(8)을 제공한다.
광 에너지를 발생하여 기판을 처리하는 기판 처리장치(11)에 있어서 기판을 흡착 유지하는 정전 척(8)으로서, 흡착 전극(3)을 구비한 전극 시트(5)와, 상면측에 전극 시트(5)를 적층시키는 금속 기반(1)과, 흡착 전극(3)에 공급하는 전력을 얻는 내부 전원과, 내부 전원에서 얻어진 전력의 전압을 승압하는 승압 회로(7)를 가지고, 내부 전원이 태양 전지(6)로서, 기판의 처리 중에 광 에너지를 전력으로 변환하여, 전극 시트(5)에 기판을 흡착 유지시키는 것을 특징으로 하는 정전 척(8)이다.

Description

정전 척{ELECTROSTATIC CHUCK}

이 발명은 내부 전원을 구비한 정전 척에 관한 것이다.

반도체 제조 프로세스에 따른 이온 주입장치, 이온 도핑장치, 플라즈마 이머젼 장치(plasma immersion apparatus)를 비롯하여, 전자 빔이나 극자외선(EUV) 리소그래피 등을 사용한 노광장치, 실리콘 웨이퍼 등의 웨이퍼 검사 장치 등, 다양한 장치 등에 있어서 반도체 기판을 흡착·유지하기 위해 정전 척이 사용되고 있다. 또한 액정 제조 분야에 있어서는, 유리 기판 등에 액정의 압입(壓入)을 행할 때에 사용하는 기판 라미네이트 장치나 이온 도핑장치 등 절연성 기판을 흡착·유지하기 위해 정전 척이 사용되고 있다.

정전 척은, 일반적으로 반도체 기판이나 유리 기판 등의 기판을 흡착시키는 전극 시트를 금속 기반의 상면측에 적층하여 형성된다. 그리고, 전극 시트가 구비하는 흡착 전극에 소정의 전압을 인가함으로써, 전극 시트의 표면에 전하나 전계를 형성하고, 이 면을 기판 흡착면으로 하여 기판을 전기적인 힘으로 흡착한다. 흡착 대상의 기판으로서는 유전체, 반도체 또는 금속을 포함하는 것이면 가능하지만, 발생시키는 흡착력에 대해서는, 흡착 대상인 기판이 유리나 폴리이미드수지 등의 부도체의 경우, 이들에 대해서는, 정전기는 발생하지만 전류는 거의 흐르지 않기 때문에, 전계의 공간 미분에 의한 그래디언트 힘(gradient force)에 따른다. 또한 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판이나 금속 등의 도체의 경우, 흡착력이 더욱 높은 존슨·라베크 힘(Johnsen-Rahbek force)에 의해 흡착한다. 그리고, 이들 흡착력은, 대상이 되는 기판의 종류나 흡착력을 발현시키는 흡착 원리 등에 따라서도 다르지만, 일반적으로는 수 그램/㎠~수백 그램/㎠라 일컬어지며, 비교적 높은 값을 나타낸다.

그런데, 반도체 제조장치나 액정 제조장치 등의 기판 처리장치로 정전 척을 사용할 때에는, 정전 척의 외부의 원격에 고압 전원을 설치하고, 이 외부 전원으로부터 배선, 커넥터 등을 통해 흡착 전극에 전력을 공급하여 소정의 흡착력을 얻도록 한다. 즉, 정전 척측은 흡착 전극에 전력을 공급하기 위한 입력 단자를 구비하고 있어, 외부 전원으로부터 전력의 공급을 받으면서 기판을 흡착 유지한다. 그 때문에, 정전 척의 물리적인 사용 범위는 적지 않게 외부 전원의 설치 위치에 영향을 받게 된다. 그리하여, 예를 들면 내부 전원으로서 배터리를 구비한 정전 척이 제안되어 있다(특허문헌 1 및 2 참조). 이들 정전 척에 의하면, 정전 척 본체에 전원을 구비하기 때문에, 예를 들면 기판의 처리 중이나 기판의 처리가 종료한 후에, 기판을 유지한 상태로 이동, 반송하는 것이 가능해진다.

일본국 공개특허공보 2007-12942호 일본국 공개특허공보 2007-53348호

그러나 정전 척의 내부 전원으로서 배터리나 축전지 등을 구비하고 있어도, 이들 전원만으로는 기판 처리장치에서의 기판의 처리 공정의 전부를 조달할 수 없어, 도중에 충전이 필요하거나, 전지를 교환해야만 하는 경우가 있다. 또한 충분한 전력을 확보하기 위해 내부 전원이 대형화해 버리는 문제도 있고, 또한 충전지로부터의 액 샘에 의한 정전 척을 포함한 주변 기기에의 오염이나, 누설 전류에 의한 영향 등의 우려도 있다.

그리하여, 본 발명자 등은 이들 문제에 대하여 예의 검토한 결과, 내부 전원으로서 태양 전지를 구비한 정전 척에 의하면, 기판의 처리 중에 기판 처리장치로부터 발하는 광 에너지를, 흡착 전극에 공급되는 전력으로 변환하면서 기판의 처리를 행할 수 있고, 전지가 떨어질 일도 없으며, 내부 전원의 대형화를 억제할 수 있는 동시에, 장기에 걸쳐 오염 등의 우려도 없이 사용할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은, 흡착 전극이 사용하는 전력을 기판의 처리 중에 발전하면서 공급할 수 있는 전력 자기 보급형의 정전 척을 제공하는 것에 있다.

즉, 본 발명은, 광 에너지를 발생하여 기판을 처리하는 기판 처리장치에 있어서 기판을 흡착 유지하는 정전 척으로서, 흡착 전극을 구비한 전극 시트와, 상면측에 전극 시트를 적층시키는 금속 기반과, 흡착 전극에 공급하는 전력을 얻는 내부 전원과, 내부 전원에서 얻어진 전력의 전압을 승압하는 승압 회로를 가지고, 내부 전원이 태양 전지로서, 상기 광 에너지를 수광(受光)하고, 기판의 처리 중에 광 에너지를 전력으로 변환하여, 전극 시트에 기판을 흡착 유지시키는 것을 특징으로 하는 전력 자기 보급형의 정전 척이다.

본 발명에서의 정전 척은 내부 전원으로서 태양 전지를 구비하고, 흡착 전극에 공급하는 전력을 이 태양 전지가 발전한다. 기판의 흡착에 필요한 전압에 대해서는, 흡착 대상인 기판의 종류나 흡착 원리의 차이 등에 따라 다르지만, 예를 들면 지름 300mm가 조금 안되는 2개의 반원형(반달상)을 한 흡착 전극을 사용하여 쌍극형을 구성하고, 지름 300mm의 실리콘 웨이퍼를 흡착 유지할 경우를 상정하면, 일반적으로 필요한 전압은 ±1kV정도이다. 또한 필요한 전류에 대해서는, 흡착 전극간의 절연 저항이나 대지(大地;electric ground)에의 누설 전류에 따라 결정되는데, 정전 척은 고전압을 필요로 하고, 사용되는 재료의 절연 저항은 원래 매우 높기 때문에, 전류값은 고작 수 μA정도이다. 따라서, 상기와 같은 실리콘 웨이퍼를 흡착 유지할 때에 정상적(定常的)으로 필요한 전력은, 양극(兩極)의 흡착 전극의 합계로 2×2μA×1kV=4mW정도로 견적할 수 있다. 즉, 필요한 전압은 kV 오더가 높은 것이 필요하지만, 전력적으로는 비교적 작은 것이어도 된다.

또한 본 발명에서 사용하는 태양 전지에 대해서는, 가시광 및 자외선 영역의 자연 환경하에 존재하는 광 에너지 외에, 인공적으로 만들어진 광 에너지(후술하는 바와 같은 기판 처리장치에서 발생하는 광 에너지를 포함)를 전기 에너지로 변환할 수 있는 것이면 특별히 제한은 없고, 또한 이른바 실리콘형의 태양 전지여도 색소 증감형의 태양 전지여도 된다. 예를 들면 태양광의 전력 변환 효율은 전 스펙트럼에서 적어도 10%이상을 예상할 수 있고, 자외선 영역만의 경우에도 2%정도 예상할 수 있다. 태양광이면 그 광의 전 스펙트럼의 에너지 총합은 지상에서 최대 0.1W/㎠이기 때문에, 태양광의 전 스펙트럼에서는 단위 면적당 0.01W/㎠(10mW/㎠)이며, 자외선 영역에서는 단위 면적당 0.002W/㎠(2mW/㎠)가 된다. 즉, 일반적인 정전 척의 흡착 전극에 필요한 전력(4mW정도)은, 태양 전지에서 얻어지는 전력(2~10mW/㎠)에 의해 조달하는 것은 충분히 가능하다.

그리고, 본 발명에서는, 광 에너지를 발생하여 기판을 처리하는 기판 처리장치에 있어서, 기판 처리장치에서 발생하는 광 에너지를 전기 에너지로 변환한다. 여기서, 광 에너지를 발생하여 기판을 처리하는 기판 처리장치의 구체예로서는, 예를 들면 반도체 제조 프로세스에서 사용되는 이온 주입장치, 이온 도핑장치, 플라즈마 에칭장치, 플라즈마 이머젼 장치, 플라즈마 도핑장치, 애싱장치, CVD 장치, 전자 빔이나 극자외선(EUV) 리소그래피를 사용한 노광장치, 반도체 기판의 웨이퍼 검사장치, 스퍼터(sputter) 장치, 광 세정장치, 램프 어닐(anneal), 산화 처리장치, 열 확산장치 등 외에, 액정 제조 분야에 있어서 유리 기판 등에 액정의 압입을 행할 때에 사용하는 기판 라미네이트 장치, 이온 도핑장치, 에칭장치, 애싱장치, 스퍼터 장치, CVD 장치, 열 확산장치 등을 들 수 있다. 또한 이들 이외의 세정 혹은 표면 처리장치 등에 대해서도 프린트 배선, 금속이나 플라스틱 등의 기판을 정전 척에 흡착시켜 플라즈마나 이온 조사 등의 처리를 행하기 때문에, 기판 처리장치의 예시에 포함된다.

상기에서 예시한 바와 같은 기판 처리장치에서 발생하는 광 에너지는, 소정의 기판의 처리에 직접 사용하는 것, 또는 기판의 처리에 사용되는 다른 에너지로부터 간접적으로 발생하는 것이다. 예를 들면, 노광장치에서는 EUV를 포함한 자외선을 발생하고, 이온 주입장치에서는 기판의 처리에 사용되는 이온원이 가시광이나 자외선을 발생하며, 플라즈마 에칭장치 등에서는 플라즈마에 의해 가시광이나 자외선이 발생하고, 램프 어닐장치에서는 크세논 램프나 텅스텐-할로겐 램프로부터 가시광이나 자외선을 발생한다. 여기서, 광의 강도를 나타내는 데 인간의 눈의 감도를 기준으로 한 럭스(lux: 단위 lm/m²)가 있다. 일반적으로 야외의 태양광은 30,000럭스 정도이며, 실내의 형광등 아래에서는 1,000럭스 정도이다. 예를 들면 이온 주입장치에서 사용되는 이온원이나 플라즈마 에칭장치로부터는 가시광이나 자외선을 발생하여, 플라즈마를 발생하고 있다는 점에서는, 형광등이나 이온원 그리고 플라즈마 에칭장치는 공통된다. 그 때문에, 이온원을 사용하는 이온 주입장치나 플라즈마를 이용하는 플라즈마 에칭장치 등과 같은 기판 처리장치에서는, 적게 견적해도 10,000럭스 정도, 즉 태양광의 1/3 정도의 휘도를 가지는 것으로 생각된다.

또한 본 발명의 정전 척은, 상기에 예시한 바와 같이, 기판의 처리에 직접 사용하는 광 에너지, 또는 기판의 처리에 사용되는 다른 에너지로부터 간접적으로 광 에너지를 발생하는 기판 처리장치로 사용하는 것이 좋은데, 예를 들면 조명으로서 이용되는 형광등으로부터의 광 에너지를 발생하는 기판 처리장치로 사용해도 된다. 단, 태양 전지로부터 얻어지는 전력의 관점에서, 바람직하게는 전자와 같은 기판 처리장치로 사용하는 것이 좋다.

내부 전원으로 하는 태양 전지는, 정전 척의 어느 개소에 마련해도 되지만, 통상 기판 처리장치에서는 기판의 상부측으로부터 광 에너지가 공급되기 때문에, 금속 기반의 상면측이나 전극 시트의 기판 흡착면측 등, 광 에너지의 수광이 차단되지 않는 개소에 마련하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고, 태양 전지로부터 흡착 전극에 전력이 공급되도록 결선(結線)되어 있으면 되고, 흡착 전극과 태양 전지를 일체적으로 형성하거나, 함께 배치하는 것 외에, 케이블 등의 배선을 사용하여 접속해 서로 이간하여 배치하도록 해도 된다. 또한 플라즈마 등의 폭로(暴露)로부터 보호하기 위해, 태양 전지의 수광면측에 석영 유리 등으로 이루어지는 보호층을 마련하도록 해도 된다.

또한 본 발명의 정전 척은 승압 회로를 가지고, 태양 전지로부터 얻어진 전력의 전압을 승압 회로에 의해 승압한다. 태양 전지로부터 얻어지는 전압은 고작 수 볼트이다. 실리콘형 태양 전지에서는 광을 전압으로 변환하는데 광 기전력 효과라 불리우는 이종 반도체의 밴드 갭(band gap)을 이용하기 때문에 얻어지는 전압은 작다. 색소 증감형 태양 전지에서는 그 구조가 보통의 전지와 같은 화학적인 것이므로 전압은 작다. 그리하여, 정전 척이 기판을 흡착하는 흡착력이 얻어지는 전압으로 하기 위해 태양 전지로부터의 출력을 직렬로 접속하도록 해도 되지만, 점유 면적 등의 관점에서, 승압형의 스위칭 회로 등과 같은 승압 회로를 구비하도록 한다. 승압 회로와 태양 전지는 필요에 따라 일체적으로 형성하거나, 함께 배치하는 것 외에, 배선 등으로 접속하여 서로 이간하여 배치해도 된다. 또한 대용량 콘덴서나 충전 가능한 배터리 등의 축전 수단을 구비하여, 정전 척이 잉여 전력을 축적할 수 있도록 해도 된다. 이러한 축전 수단은 박형이며 경량인 것이 바람직하다. 여기서, 대용량 콘덴서란, 통상 1F이상의 것을 말한다. 이러한 대용량 콘덴서란, 최근 다종 용도로 배터리의 대체로서 사용되고 있으며, 전력 용량은 콘덴서를 구성하고 있는 질량당 최저 10mWh/g을 예상할 수 있다. 예를 들면 콘덴서 질량 10g으로서 환산하면, 상술한 바와 같은 정전 척의 소비 전력 4mW에서는, 거의 25시간 정도는 광 에너지의 공급 없이 사용할 수 있는 계산이 된다. 축적된 전력은 흡착 전극에 공급하는 등 정전 척으로 사용해도 되는 것은 물론, 정전 척 이외의 외부 장치 등에 공급할 수 있도록 해도 된다.

또한 본 발명의 정전 척은, 공지의 정전 척과 마찬가지로, 금속 기반의 상면측에 흡착 전극을 구비한 전극 시트가 적층되어 이루어진다. 금속 기반이나 전극 시트의 형상, 구조, 사이즈, 각종 재질 등에 대해서는 특별히 제한되지 않지만, 그 일례를 나타내면, 예를 들면 금속 기반은 알루미늄, 구리, 스테인리스 등으로 이루어지고, 통상 흡착 유지하는 반도체 기판이나 유리 기판 등의 기판의 종류나 사이즈에 따른 배치면을 그 상면측에 가진다. 전극 시트에 대해서는, 흡착 전극의 상하 양면측에 절연층을 구비한 것이 일반적이고, 흡착 전극이 상하 2층으로 나뉘어, 이들 흡착 전극간에 전극간 절연층을 개재시키도록 해도 된다. 이 중, 절연층에 대해서는, 폴리이미드 등의 절연성 필름이나 세라믹판 등 소정의 형상이나 막 두께를 가진 것을 사용할 수 있고, 알루미나(Al₂0₃) 분말, 질화알루미늄(AIN) 분말, 지르코니아(ZrO₂) 분말 등의 세라믹스 분말을 용사하여 형성하도록 해도 된다. 또한 흡착 전극에 대해서는, 금속박 외에, 스퍼터법, 이온 플레이팅법(ion plating method) 등에 의해 막 형성한 금속을 소정의 형상으로 에칭하여 흡착 전극을 형성해도 되고, 도전성 금속의 용사나 페이스트상의 도전성 금속을 인쇄하는 등 하여 흡착 전극을 얻도록 해도 된다. 또한 흡착 전극의 형상에 대해서는, 흡착시키는 기판의 종류나 사이즈 등에 따라 적절히 설정되며, 예를 들면 2개의 흡착 전극에 전압을 인가하는 이른바 쌍극형의 정전 척을 구성하는 것이어도 되고, 단극형의 정전 척을 구성하는 것이어도 된다. 또한 본 발명의 정전 척을 제조하는데 있어서는, 금속 기반의 상면측에 접착층을 통해 전극 시트를 점착시켜도 되고, 금속 기반의 상면측에 하부측 절연층, 흡착 전극, 및 상부측 절연층을 적층시키도록 해도 된다.

본 발명의 정전 척에 의하면, 기판 처리장치에 의한 기판의 처리 중에 발하는 광 에너지를 태양 전지에 의해 전력으로 변환하고, 흡착 전극에 공급하여 기판을 유지할 수 있기 때문에 자기 발전형이며 외부 전원을 필요로 하지 않고, 기판을 흡착시킨 상태로 이동이나 반송을 행하는 것도 가능하며, 나아가서는 내부 전원의 대형화를 억제할 수 있는 동시에 오염 등의 우려도 없고, 또한 정전 척의 주변 기기를 포함한 간략화가 가능하기 때문에 고장 등을 줄일 수도 있어, 장기에 걸친 사용의 신뢰성 면에서도 뛰어나다.

도 1은 평행 평판형 플라즈마 에칭장치에 있어서 본 발명의 정전 척으로 기판을 흡착 유지하여, 기판의 처리를 행하는 모습을 나타내는 사시 단면 모식도이다.
도 2는 태양 전지에 의한 기전력을 이용하여 흡착 전극에 전력을 공급하는 본 발명의 정전 척의 블록 회로도이다.

이하, 첨부 도면에 근거하여, 본 발명의 적합한 실시의 형태를 구체적으로 설명한다. 또한 본 발명은 하기의 설명에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 평행 평판형 플라즈마 에칭장치(11)에 있어서 본 발명의 정전 척(8)을 사용하여 실리콘 웨이퍼(w)를 흡착 유지하고, 실리콘 웨이퍼(w)의 에칭 처리를 행하는 모습을 나타내는 단면 모식도이다. 본 실시의 형태에 따른 정전 척(8)은, 두께 12mm, 지름 340mm의 알루미늄제의 금속 기반(1)의 상면측에 전극 시트(5)가 점착되어 있다. 전극 시트(5)는 흡착 전극(3)의 상하면측에, 각각 두께 100㎛, 지름 298mm의 폴리이미드 필름으로 이루어지는 하부 절연층(2) 및 상부 절연층(4)이 적층되어 이루어지고, 이 중 흡착 전극(3)은 두께 12㎛의 구리로 이루어지며, 지름 294mm의 2개의 반원형(반달상)을 한 전극이 서로 지름측을 대향시켜 배치된다. 또한 이 전극 시트(5)에는, 후에 기판(w)을 흡착시키는 기판 흡착면(5a)의 주연부(周緣部)이며 기판이 흡착되지 않는 개소(알루마이트 처리를 하고 있음)에 10.8mm×31.8mm×두께 1.1mm의 아모퍼스 실리콘제의 태양 전지(6)(SANYO사 제품 AM-5815, 총 수광 면적 약 3㎠)가 병렬로 8개 부착되고, 또한 금속 기반(1)에는 승압형의 스위칭 회로를 구비한 승압부(7)가 내장되어 있다. 또한 태양 전지(6)의 수광면측에는, 플라즈마의 직접 폭로로부터 보호할 목적으로 두께 100㎛의 석영층(도시외)을 마련하고 있다.

본 실시의 형태에 따른 정전 척(8)은, 상기와 같이 총 수광 면적이 3㎠의 태양 전지(6)를 8개 구비하고, 발전 전압은 자연광으로 최대 4.5V이며, 단위 면적당의 전류량은 0.3mA/㎠이다. 따라서, 총 전력(mW)=3×4.5×0.3×8=32.4mW에 상당한다. 그리고, 플라즈마 장치에서는, 앞에 기술한 바와 같이, 이 1/3 정도의 발전을 예상할 수 있기 때문에, 정전 척(8)이 구비하는 태양 전지(6)의 발전 전력은 약 11mW이다. 그리하여, 본 실시의 형태에 따른 정전 척(8)에서는, 쌍극형을 구성하는 2개의 흡착 전극(3)을 ±1000V의 전압으로 동작시키는 것을 상정하고, 도 2에 나타낸 본 실시의 형태에 따른 정전 척(정전 척 시스템)의 블록 회로와 같이, 태양 전지(6)에서 얻어진 전력을 금속 기반(1)에 내장된 승압부(7)로 승압하여, ±1000V의 양극 전위로까지 늘린다. 승압 회로를 거쳐 승압된 전압은 2개의 흡착 전극(3)에 공급되는데, 정전 척의 척 동작을 원격으로 ON/OFF하기 위한 스위치를 승압부(7)에 접속하도록 하였다. 또한 흡착 전극(3)에 공급하는 전압을 제어할 목적으로 외부의 퍼텐쇼미터(potentiometer)(도시외)에 접속하도록 하였다. 또한 퍼텐쇼미터는 금속 기반(1)에 내장시키는 것도 가능하고, 또한 상기 ON/OFF 스위치를 생략하여 플라즈마 장치에 있어서 플라즈마의 발생에 연동시켜 흡착력을 발현시키도록 해도 된다.

그리고, 상기 정전 척(8)으로 지름 300mm의 실리콘 웨이퍼(w)를 흡착 유지시키면서, 플라즈마 에칭장치(11)로 기판의 산화막의 에칭 처리를 행하였다. 우선, 발생한 플라즈마를 효율적으로 이용하기 위해 플라즈마 에칭장치(11)의 처리실 내를 진공 배기하면서, 처리실의 상부측으로부터 반응성 가스(이 경우는 CF₄를 사용)를 도입하고, 고주파 전원(13)에 의해 상부 전극(12)과 정전 척(8) 사이에서 RF를 여기(勵起)시켜 플라즈마를 발생시켰다. 그리고, RF의 주파수를 13.56MHz, 투입 전력을 500W, 반응성 가스의 가스 유량은 아르곤을 200sccm 및 CF₄를 50sccm, 처리실 내의 진공도를 0.1Pa, 및 기판 온도를 30℃로 한 조건하에서 실리콘 웨이퍼(w)의 에칭 처리를 에칭 레이트(etching rate) 8K 옹스트롬/분으로 하여 3분간 행한 바, 기판의 이상 가열, 진공도의 이상이나 위치의 어긋남도 없이 고주파 전력이 안정적으로 투입할 수 있었던 것이 확인되었다. 또한 처리 후의 실리콘 웨이퍼(w)에 대하여, 전자 현미경으로 에칭 홈의 깊이를 확인한 바 평균 23K 옹스트롬이었다. 또한 홈의 폭의 편차를 확인한 바, ±2%로 양호하였다.

이상의 점으로부터, 내부 전원으로서 태양 전지를 구비한 본 실시의 형태에 따른 정전 척(8)에 의하면, 플라즈마 처리장치를 사용한 실리콘 웨이퍼의 에칭 처리에 있어서, 기판을 정전 척에 흡착시키는데 필요한 흡착 전극에서 사용되는 전력을, 플라즈마 에칭 장치에서 발하는 광 에너지로부터 모두 얻을 수 있다.

본 발명의 정전 척은, 소정의 기판의 처리를 행할 때에 광 에너지를 발하는 장치이면, 반도체 제조 프로세스나 액정 제조 프로세스 등에서 사용되는 다양한 기판 처리장치로 사용할 수 있다. 특히, 본 발명의 정전 척은 외부 전원을 사용하지 않아도 기판을 흡착 유지할 수 있기 때문에, 예를 들면 기판을 흡착시킨 채 이동이나 반송이 가능해져, 기판 처리장치에 있어서 종래 사용되고 있는 정전 척의 용도에 제한되지 않고 새로운 사용 형태를 만들어낼 가능성을 가진다.

1: 금속 기반 2: 하부 절연층
3: 흡착 전극 4: 상부 절연층
5: 전극 시트 5a: 기판 흡착면
6: 태양 전지 7: 승압부(승압형 스위칭 회로)
8: 정전 척 11: 플라즈마 에칭장치
12: 상부 전극 13: 고주파 전원
w : 기판

Claims

광 에너지를 발생하여 기판을 처리하는 기판 처리장치에 있어서 기판을 흡착 유지하는 정전 척으로서,
흡착 전극을 구비한 전극 시트와, 상면측에 전극 시트를 적층시키는 금속 기반과, 흡착 전극에 공급하는 전력을 얻는 내부 전원과, 내부 전원에서 얻어진 전력의 전압을 승압하는 승압 회로를 가지고,
내부 전원이 태양 전지로서, 상기 광 에너지를 수광(受光)하고, 기판의 처리 중에 광 에너지를 전력으로 변환하여, 전극 시트에 기판을 흡착 유지시키는 것을 특징으로 하는 전력 자기 보급형의 정전 척.
제1항에 있어서,
광 에너지는 기판의 처리시의 이온 주입, 플라즈마 조사, 노광, 스퍼터(sputter), 세정, 어닐(anneal), 산화, 또는 확산에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 전력 자기 보급형의 정전 척.
제1항 또는 제2항에 있어서,
축전 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 자기 보급형의 정전 척.
제3항에 있어서,
축전 수단이 대용량 콘덴서 또는 충전 가능한 배터리인 것을 특징으로 하는 전력 자기 보급형의 정전 척.
제1항에 있어서,
태양 전지가 수광면측에 석영 유리로 이루어지는 보호층을 가지는 것을 특징으로 하는 전력 자기 보급형의 정전 척.
제1항에 있어서,
태양 전지가 금속 기반의 상면측, 또는 기판을 흡착 유지하는 전극 시트의 기판 흡착면측에 배치되는 것을 특징으로 하는 전력 자기 보급형의 정전 척.