KR950006346B1 - 정전 흡착 방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

정전 흡착 방법
제1도는 본 실시예의 정전 흡착 방법에 이용되는 정전 흡착 장치의 개략도.
제2도 및 제3도는 종래의 정전 흡착 방법에 이용되는 정전 흡착 장치의 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 정전극 2 : 절연체(흡착 부재)
3 : 반도체 기판(피흡착 부재) 4 : 고주파 전극
5 : 고주파 전원 6 : 챔버
7 : 플라즈마 기체 도입구 8 : 스위치
9 : 직류 전원 10,11 : 전극
12 : 컨덕턴스 밸브
본 발명은, 예를 들면 반도체 장치의 제조에 이용되는 정전 흡착 방법에 관한 것으로, 특히 잔류 전하의 영향을 적게 한 정전 흡착 방법에 관한 것이다.
제2도는 종래의 정전 흡착 장치에 있어서의 절연체의 단면도이다. 동 도면에 있어서, 참조 번호(21)은 예를 들면 구리 박판으로 제조된 정전극이고 참조 번호(22)는 절연체이다. 정전극(21)은 절연체(22)내에 매립되어 있다. 절연체(22)상에는 정전 흡착되는 물체, 예를 들면 반도체 기판(23)이 탑재되어 있다. 참조 번호(24)는 직류 전원, 참조 번호(25 및 26)은 각각 직류 전원(24)의 + 또는 -단자, 참조 번호(27)은 스위치이다. 상기 구성을 갖는 정전 흡착 장치에 있어서, 반도체 기판(23)과 절연체(22)를 정전 흡착시키는데는 스위치(27)을 단자(26)으로 전환한다. 이것에 의해 정 전극(21)에 +전위가 인가되어 반도체 기판(23)은 절연체(22)에 정전 흡착되어 고정된다. 반도체 기판(23)에 대한 소정의 처리가 완료되어, 정전 흡착을 해제하는데는 스위치(27)을 단자(25)로 전환한다. 따라서, 반도체 기판(23)과 절연체(22)와의 흡착이 해제되므로 반도체 기판(23)을 절연체(22)에서 분리할 수 있다. 이로써 정전 흡착이 종료한다.
그런데, 상기 종래의 정전 흡착 방법에서는 정전 흡착일 반복될 때마다 반도체 기판(23)에서 절연체(22)로 전하가 이동하여 절연체(22)상의 잔류 전하가 증가하는 현상이 생겼다. 잔류 전하가 절연체(22)상에 축적하면 절연체(22)와 반도체 기판(23)과의 흡착력이 저하한다. 따라서, 반도체 기판(23)은 근소한 힘을 받아도 절연체(22)에서 분리되어 버려서 문제가 되었다. 상기 종래예에서는 정전극(21)에 +전위를 인가하는 경우에 대해 설명했으나 제3도에 도시한 것처럼 절연체(31)내에 정전극을 2개 설치하여(32 및 33), 예를들면 정전극(32)와 직류 전원(34)의 +전위 단자(35)를, 다시 정전극(33)과 직류 전원(34)의 -전위의 단자(36)을 각각 스위치(37 및 38)을 통해 접속해서 정전극(32 및 33)으로 동시에 +ㆍ-전위를 인가한 경우에도 절연체(31)상에는 잔류 전하가 축적해서 상기 문제는 해결되지 않았다.
이상 설명한 것처럼, 종래의 정전 흡착 방법에서는 절연체 상에 잔류 전하가 축적하여 이것이 반도체 기판 등과의 흡착력을 저하시킨다는 문제가 있었다.
그래서 본 발명은 상기 문제를 감안하여 된 것으로 정전 흡착력의 저하를 억제해서 안정된 정전 흡착력을 얻을 수 있는 정전 흡착 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 특허청구의 범위 제1항의 정전 흡착 방법은 흡착 부재 상에 피흡착 부재를 올리고 흡착 부재에 설치된 전극에 +-의 어떤 전위를 인가해서 흡착부재와 피흡착 부재를 정전 흡착시켜서 소정의 처리를 행하는 공정, 상기 피흡착 부재를 상기 흡착 부재에서 분리하는 공정, 및 상기 흡착 부재를 가스 플라즈마에 쪼임으로써 상기 흡착 부재를 스퍼터링시켜 흡착 부재 상의 잔류 전하를 흡착 부재와 함께 제거시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 특허청구의 범위 제2항 기재의 정전 흡착 방법은 특허청구의 범위 제1항 기재의 정전 흡착 방법에 있어서 상기 플라즈마 기체는 상기 흡착 부재에 대해 에칭 효과를 갖는 기체인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 정전 흡착 공정 후에 흡착 부재, 예를 들면 절연체를 소정시간 동안 플라즈마 기체 중에둔다. 이것에 의해 절연체 상의 잔류 전하는 플라즈마의 스퍼터링에 의해 흡착 부재와 함께 제거되므로 정전 흡착력이 저하하지 않는다.
또, 절연체에 대해 에칭 효과를 갖는 기체를 이용해서 플라즈마 처리를 행하면 절연체 상의 잔류 전하는 절연체와 함께 제거된다. 또, 절연체 표면은 불활성 가스를 이용한 경우에 비해 편평한 면으로 된다. 따라서 반도체 제조에서 특히 문제인 머지의 발생원으로 되지 않는다.
또, 본 발명의 정전 흡착 방법을 이용하면 절연체 두께는 스퍼터링 혹은 에칭에 의해 얇아지나, 이 양은 절연체 표면을 플라즈마에 쪼이는 조건을 최적화함으로써, 예를 들면 100Å 정도로 억제할 수 있어서 실용상 흡착 부재의 수명이 특별히 단축되지 않는다.
이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조해서 설명한다. 제1도는 본 발명의 한 실시예인 정전 흡착 방법이 이용되는 정전 흡착 장치를 도시한다. 동 도면의 주요부인 정전극(1) 흡착 부재, 예를 들면 절연체(2) 및 피흡착 부재, 예를 들면 반도체 기판(3)에 관해서는 그들의 단면도에 도시한다. 동 도면에 있어서, 고주파전극(4)는 고주파 전원(5)와 접속되어 있다. 고주파 전원(5)는, 예를 들면 13.56MHz의 고주파를 발생한다. 고주파 전극(4)는 절연체(2)와 전기적으로 접촉되어 있다. 절연체(2) 중에는 종래예와 마찬가지로 정전극(1)이 매립되어 있다. 절연체(2) 상에는 반도체 기판(3)이 탑재되어 있다. 그리고, 고주파 전극(4), 절연체(2) 및 반도체 기판(3)은 챔버(6)내에 수납되어 있다. 참조 번호(7)은 플라즈마 방전을 위한 기체의 도입구이다. 참조 번호(12)는 챔버(6)내의 압력을 조절하기 위한 컨덕턴스 밸브로, 그 후단에는 배기 펌프(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 챔버(6)은 접지되어 있고, 또 정전극(1)은 스위치(8)과 접속되어 있다. 스위치(8)은 직류 전원(9)의 +전극 단자(10) 혹은 -전극 단자(11)중 어느 한쪽과 접속됨으로써 절연체(2)에 전압을 인가하거나 절연체(2)를 접지하거나 한다. 직류 전원(9)의 전압은 종래예와 마찬가지로 약 1000V이다.
상기 구성을 갖는 정전 흡착 장치를 이용해서 본 실시예의 정전 흡착 방법을 설명한다. 절연체(2)상에 반도체 기판(3)을 탑재한다(탑재 공정). 그리고, 스위치(8)을 +전극 단자(10)으로 전환한다. 이것에 의해 절연체(2)와 반도체 기판(3)과는 정전 흡착한다. 이 상태에서, 반도체 기판(3)에 대해 소정의 처리를 행한다(정전 흡착 공정). 이 공정이 완료하면, 스위치(8)을 -전극 단자(11)로 전환한다. 이것에 의해 절연체(2)에 인가되는 전압은 0V로 되어 정전 흡착을 종료한다. 다음에 반도체 기판(3)을 분리하고(분리 공정), 기체 도입구(7)에서 플라즈마 처리를 위한 기체, 예를 들면 불활성 기체인 N2가스를 도입한다. 챔버(6) 내가, 예를 들면 약 1Pa의 압력으로 되도록 컨덕턴스 밸브를 조절한다. 그리고, 고주파 전극(4)에 고주파 전원(5)에서의 고주파 전압을 약 30초간 인가해서 챔버(6)내에서 플라즈마 방전을 일으킨다. 챔버(6)내의 N2가스는 여기 상태로 되어 절연체(2)의 면 상으로 흩어져 절연체(2)의 표면은 스퍼터링된다(잔류 전하 제거 공정). 이것에 의해, 절연체(2) 면 상의 잔류 전하는 제거된다. 최후에 챔버(6)내의 플라즈마 기체를 배기펌프에 의해 배기시킨다. 이상으로 본 실시예의 정전 흡착 방법을 완료한다.
상기 본 실시예의 정전 흡착 방법을 이요하면 절연체 상의 잔류 전하는 거의 제거되므로 종래의 에에서 도시한 것처럼 절연체(2) 면 상의 정전 흡착력이 저하하지 않고 안정한 정전 흡착력을 얻을 수 있다.
그런데, 스퍼터링에 의해 절연체(2)의 면 상은 손상을 받기 쉽다. 따라서, 반도체 제조에서 특히 문제가 되는 먼지를 일으키는 원인으로 되는 경우가 있다. 그래서, 플라즈마 기체로서 절연체(2)에 대해 에칭 효과를 갖는 기체를 이용한다. 예를 들면, 절연체(2)의 재질이 석영인 경우, 플라즈마 기체로서 불소계 가스를 이용한다. 그래서 절연체(2) 면 상의 잔류 전하는 절연체와 함께 제거된다. 이때 면 상은 에칭되어 편평한 면으로 되어, 반도체 제조에서 특히 문제로 되는 먼지의 발생원으로 되지는 않는다.
종래예에 의한 정전 흡착력은 평균해서 20회 정도의 정전 흡착이 행해지면 반도체 기판을 절연체로부터 약 1000g의 힘으로 분리할 수 있었다. 이것에 비해 본 실시예에서 얻어지는 정전 흡착력은 평균 1000회 이상의 정전 흡착을 행한 후에도 약 1000g의 힘으로는 반도체 기판을 절연체에서 분리할 수 없다. 이와 같이 본 실시예의 정전 흡착 방법을 이용하면 안정하고 강력한 정전 흡착력을 얻을 수 있다.
또, 플라즈마 방전에 의한 잔류 저하 제거 공정은 정전 ㅎ브착 공정 종료시마다 행할 필요없이 잔류 전하의 양에 따라 적절한 횟수를 결정해서 행하면 좋다.
또, 상기 실시예에 있어서는, 플라즈마 기체로서 N2가스, 흡착 부재로서 절연체, 그리고 피흡착 부재로서 반도체 기판을 이용했으나 본 발명은 이것에 한정되는 것으 아니다. 또, 고주파 전원의 주파수는 챔버의 체적, 절연체의 재질 등 조건에 따라 적당히 변화시킬 수 있다.
또한, 본원 청구범위의 각 구성 요건에 병기한 도면 참조 번호는 본원 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이고, 본원 발명의 기술적 범위를 도면에 도시한 실시예로 한정하고자 병기한 것은 아니다.
이상 설명한 것처럼 본 발명의 정전 흡착 방법은 정전 흡착 종료 후 흡착 부재를 플라즈마 방전에 의해 스퍼터링시킨다. 이것에 의해 흡착 부재 상에 축적된 잔류 전하는 제거되므로 정전 흡착력이 저하하지 않는다. 또 플라즈마 기체로서 흡착 부재에 대해 에칭 효과를 갖는 기체를 이용하면, 스퍼터링 효과를 이용한 경우에는 거칠어지기 쉬운 흡착 부재의 표면을 에칭 효과에 의해 표면을 에칭 효과에 의해 편평하게 할 수 있고, 반도체 제조에서 특히 문제가 되는 먼지의 발생원으로 되지 않는다.

Claims (2)

  1. 흡착 부재(2)상에 피흡착 부재(3)을 탑재하여 상기 흡착 부재에 설치된 전극(1)에, +,-중 어느 전위를 인가해서 상기 흡착 부재와 피흡착 부재를 정전 흡착시켜 소정의 처리를 행하는 공정, 상기 피흡착 부재를 상기 흡착 부재로부터 분리하는 공정, 및 상기 흡착 부재를 가스플라즈마에 쪼여서 상기 흡착 부재를 스퍼터링하여 상기 흡착 부재와 함께 상기 흡착 부재 상의 잔류 전하를 제거하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 정전 흡착 방법.
  2. 흡착 부재(2)상에 피흡착 부재(3)을 탑재하여 상기 흡착 부재에 설치된 전극(1)에 +,-중 어느 전위를 인가해서 상기 흡착 부재와 피흡착 부재를 정전 흡착시켜 소정의 처리를 행하는 공정, 상기 피흡착 부재를 상기 흡착 부재로부터 분리하는 공정, 및 상기 흡착 부재에 에칭 효과가 있는 가스 플라즈마에 쪼여서 상기 흡착 부재를 에칭해서 흡착 부재와 함께 흡착 부재 상의 잔류 전하를 제거하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 정전 흡착 방법.
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