JP3223291B2 - 静電チャック試料台 - Google Patents
静電チャック試料台Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体素子基板
のような試料を処理する装置において用いられる静電チ
ャック試料台に関する。
のような試料を処理する装置において用いられる静電チ
ャック試料台に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板に所定処理を行う装置、例え
ばＣＶＤ装置，エッチング装置等においては、半導体基
板を試料室内に保持する静電チャック試料台が備えられ
ている。静電チャック試料台は、静電吸着方式を用いた
ものであり、薄膜上の絶縁体で外側を被覆してある平板
状の導電体を前記試料室内に固設し、絶縁体の表面に試
料である半導体基板を密接させ、導電体と半導体基板と
の間に所定の直流電圧を印加して、両者間に静電力を生
ぜしめ、この静電力により半導体基板を導電体上に吸
着，保持するようになっている。
ばＣＶＤ装置，エッチング装置等においては、半導体基
板を試料室内に保持する静電チャック試料台が備えられ
ている。静電チャック試料台は、静電吸着方式を用いた
ものであり、薄膜上の絶縁体で外側を被覆してある平板
状の導電体を前記試料室内に固設し、絶縁体の表面に試
料である半導体基板を密接させ、導電体と半導体基板と
の間に所定の直流電圧を印加して、両者間に静電力を生
ぜしめ、この静電力により半導体基板を導電体上に吸
着，保持するようになっている。
【０００３】図５は、従来の静電チャック試料台の模式
的断面図である。図中15は静電チャックが備えられるチ
ャンバ底板であり、チャンバ底板15上に絶縁材からなる
ベースプレート16が載設され、ベースプレート16上に、
導電体を絶縁膜で被覆した静電チャック11が配設されて
この上に試料Ｓが載置される。ベースプレート16内部に
は、下面に開口する円筒型のベース穴16b が設けられて
おり、ベースプレート16の上面にはベース穴16b に貫通
する様態の複数個の孔16a,16a …が貫設されている。静
電チャック11には孔16a,16a …に対応する孔11a,11a …
が貫設されており、チャンバ底板15には、ベース穴16b
の中央に対応させた孔15a が貫設されている。試料離脱
機構12は、シャフト12c の上端の平板状の基部材12b
と、基部材12b に立設された複数個のリフトピン12a,12
a …とで構成されており、シャフト12c がチャンバ底板
15の孔15a を、基部材12b がベースプレート16の孔16a
を、リフトピン12a,12a …が静電チャック11の孔11a,11
a …を挿通する。
的断面図である。図中15は静電チャックが備えられるチ
ャンバ底板であり、チャンバ底板15上に絶縁材からなる
ベースプレート16が載設され、ベースプレート16上に、
導電体を絶縁膜で被覆した静電チャック11が配設されて
この上に試料Ｓが載置される。ベースプレート16内部に
は、下面に開口する円筒型のベース穴16b が設けられて
おり、ベースプレート16の上面にはベース穴16b に貫通
する様態の複数個の孔16a,16a …が貫設されている。静
電チャック11には孔16a,16a …に対応する孔11a,11a …
が貫設されており、チャンバ底板15には、ベース穴16b
の中央に対応させた孔15a が貫設されている。試料離脱
機構12は、シャフト12c の上端の平板状の基部材12b
と、基部材12b に立設された複数個のリフトピン12a,12
a …とで構成されており、シャフト12c がチャンバ底板
15の孔15a を、基部材12b がベースプレート16の孔16a
を、リフトピン12a,12a …が静電チャック11の孔11a,11
a …を挿通する。
【０００４】また、シャフト12c とチャンバ底板15の孔
15a との間隙にはスライドガイド17が嵌着され、チャン
バ内をシールしている。シャフト12c の下端にはアクチ
ュエータ19が連結され、アクチュエータ19の駆動によ
り、試料離脱機構12は上下方向へ移動する。チャンバ底
板15の下面からシャフト12c の最下端に渡るシャフト12
c の周りにはベローズ18が環装されており、シャフト12
c の移動によるチャンバのシール漏れを防止するように
なっており、チャンバ内が減圧状態のときには、ベロー
ズ18は収縮状態となる。
15a との間隙にはスライドガイド17が嵌着され、チャン
バ内をシールしている。シャフト12c の下端にはアクチ
ュエータ19が連結され、アクチュエータ19の駆動によ
り、試料離脱機構12は上下方向へ移動する。チャンバ底
板15の下面からシャフト12c の最下端に渡るシャフト12
c の周りにはベローズ18が環装されており、シャフト12
c の移動によるチャンバのシール漏れを防止するように
なっており、チャンバ内が減圧状態のときには、ベロー
ズ18は収縮状態となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような構造の静電
チャック試料台において、吸着状態にある試料を離脱さ
せる場合は、直流電圧の印加を停止して静電力を消滅さ
せた直後、アクチュエータ19による試料離脱機構12の上
昇により、リフトピン12a,12a …の先端が試料Ｓを押し
上げ、試料Ｓを静電チャック11から離脱させる。そし
て、試料離脱機構12がさらに上昇し、図に示す上昇位置
まで試料Ｓを持ち上げる。静電チャック11は、前記直流
電圧の停止後においても、ある期間電荷が残留し、吸着
力が残存する。このために、アクチュエータ19は試料離
脱機構12に大きな離脱力を与えて試料Ｓを押し上げる。
電圧印加停止直後、まだ試料Ｓが静電チャック11に吸着
されている期間に離脱力を与えた場合は、試料Ｓに無理
な力が加わり、試料Ｓが次工程への搬送のための所定位
置から外れるような位置ずれ，損傷等の離脱ミスが生じ
るという問題があった。
チャック試料台において、吸着状態にある試料を離脱さ
せる場合は、直流電圧の印加を停止して静電力を消滅さ
せた直後、アクチュエータ19による試料離脱機構12の上
昇により、リフトピン12a,12a …の先端が試料Ｓを押し
上げ、試料Ｓを静電チャック11から離脱させる。そし
て、試料離脱機構12がさらに上昇し、図に示す上昇位置
まで試料Ｓを持ち上げる。静電チャック11は、前記直流
電圧の停止後においても、ある期間電荷が残留し、吸着
力が残存する。このために、アクチュエータ19は試料離
脱機構12に大きな離脱力を与えて試料Ｓを押し上げる。
電圧印加停止直後、まだ試料Ｓが静電チャック11に吸着
されている期間に離脱力を与えた場合は、試料Ｓに無理
な力が加わり、試料Ｓが次工程への搬送のための所定位
置から外れるような位置ずれ，損傷等の離脱ミスが生じ
るという問題があった。
【０００６】このような離脱ミスを防止するために、離
脱設定時間即ち直流電圧の印加を停止してからの待ち時
間を経て、静電チャックに残留する吸着力が減少してか
ら、試料離脱機構12により試料Ｓを離脱する方法が行わ
れている。図６は、従来の種々の試料における残留吸着
力と離脱設定時間とを示したグラフである。縦軸は残留
吸着力を横軸は時間を示している。全ての試料は時間と
共に残留吸着力が減少するが、その減少率は試料により
異なる。これは試料の特性，加工処理温度，印加電圧等
の条件に左右されるものであり、残留吸着力が限界吸着
力（限界離脱力）Ｆに減少するまでの時間は試料により
異なってくる。ここで限界吸着力（限界離脱力）Ｆと
は、これより大きな離脱力を試料Ｓに与えたときに、試
料Ｓに離脱ミスを発生する限界の残留吸着力（離脱力）
のことである。
脱設定時間即ち直流電圧の印加を停止してからの待ち時
間を経て、静電チャックに残留する吸着力が減少してか
ら、試料離脱機構12により試料Ｓを離脱する方法が行わ
れている。図６は、従来の種々の試料における残留吸着
力と離脱設定時間とを示したグラフである。縦軸は残留
吸着力を横軸は時間を示している。全ての試料は時間と
共に残留吸着力が減少するが、その減少率は試料により
異なる。これは試料の特性，加工処理温度，印加電圧等
の条件に左右されるものであり、残留吸着力が限界吸着
力（限界離脱力）Ｆに減少するまでの時間は試料により
異なってくる。ここで限界吸着力（限界離脱力）Ｆと
は、これより大きな離脱力を試料Ｓに与えたときに、試
料Ｓに離脱ミスを発生する限界の残留吸着力（離脱力）
のことである。
【０００７】このように、限界吸着力Ｆよりも小さな残
留吸着力を有するまでの時間が試料により異なるため
に、多くの試料に共通する離脱設定時間Ｔは、充分長く
設定する必要があり、図に示すように、試料Ａ，Ｂでは
不要な待ち時間ｔA ，ｔB を経たことになる。また、試
料Ｃのように、極めて残留吸着力の減少率が低い試料で
は、前記離脱設定時間Ｔの時点で限界吸着力Ｆよりも大
きな残留吸着力を有しており、離脱・搬送ミスが発生
し、さらに長い期間の離脱設定時間が必要となる。この
ように、離脱設定時間を充分長く設定するために、不要
な待ち時間が必要となり、スループットが低下するとい
う問題があった。
留吸着力を有するまでの時間が試料により異なるため
に、多くの試料に共通する離脱設定時間Ｔは、充分長く
設定する必要があり、図に示すように、試料Ａ，Ｂでは
不要な待ち時間ｔA ，ｔB を経たことになる。また、試
料Ｃのように、極めて残留吸着力の減少率が低い試料で
は、前記離脱設定時間Ｔの時点で限界吸着力Ｆよりも大
きな残留吸着力を有しており、離脱・搬送ミスが発生
し、さらに長い期間の離脱設定時間が必要となる。この
ように、離脱設定時間を充分長く設定するために、不要
な待ち時間が必要となり、スループットが低下するとい
う問題があった。
【０００８】また、残留吸着力の減少率を高めるため
に、試料に逆電圧を印加する方法が知られている。図７
は、試料Ａ及びＤに直流電圧の印加を停止した後、逆電
圧を印加した場合の時間と残留吸着力との関係を示した
グラフである。縦軸は残留吸着力を横軸は時間を示して
おり、横軸零が逆電圧印加を開始した時点である。試料
Ａ及びＤは、残留吸着力の減少率が大きく異なる試料で
あり、図に示すように、試料Ａの残留吸着力減少率は逆
電圧を印加しない場合と比べて高くなっているが、試料
Ａ及びＤ両者が限界吸着力Ｆよりも小さい残留吸着力を
有する期間は存在せず、試料Ａ，Ｄの離脱設定時間を夫
々に対して設定しなけらばならないという問題があっ
た。
に、試料に逆電圧を印加する方法が知られている。図７
は、試料Ａ及びＤに直流電圧の印加を停止した後、逆電
圧を印加した場合の時間と残留吸着力との関係を示した
グラフである。縦軸は残留吸着力を横軸は時間を示して
おり、横軸零が逆電圧印加を開始した時点である。試料
Ａ及びＤは、残留吸着力の減少率が大きく異なる試料で
あり、図に示すように、試料Ａの残留吸着力減少率は逆
電圧を印加しない場合と比べて高くなっているが、試料
Ａ及びＤ両者が限界吸着力Ｆよりも小さい残留吸着力を
有する期間は存在せず、試料Ａ，Ｄの離脱設定時間を夫
々に対して設定しなけらばならないという問題があっ
た。
【０００９】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、第１発明では、離脱ミスを起こさない程度の
離脱力を離脱手段に与えることにより、離脱安定性が向
上し、待ち時間が不要でスループットが高い静電チャッ
ク試料台を提供することを目的とする。また、第２発明
では、試料の離脱を検知する離脱検知手段を備えること
により、さらにスループットが高い静電チャック試料台
を提供することを目的とする。
のであり、第１発明では、離脱ミスを起こさない程度の
離脱力を離脱手段に与えることにより、離脱安定性が向
上し、待ち時間が不要でスループットが高い静電チャッ
ク試料台を提供することを目的とする。また、第２発明
では、試料の離脱を検知する離脱検知手段を備えること
により、さらにスループットが高い静電チャック試料台
を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る静電チャ
ック試料台は、吸着した試料にこれを離脱する方向の離
脱力を移動により加える離脱手段を備えた静電チャック
試料台において、離脱ミス発生の限界離脱力より小さな
離脱力を試料に加えるべく、前記離脱手段への加圧によ
り、前記離脱力と反対方向の引張力を前記離脱手段へ与
える圧力調整手段を備えることを特徴とする。
ック試料台は、吸着した試料にこれを離脱する方向の離
脱力を移動により加える離脱手段を備えた静電チャック
試料台において、離脱ミス発生の限界離脱力より小さな
離脱力を試料に加えるべく、前記離脱手段への加圧によ
り、前記離脱力と反対方向の引張力を前記離脱手段へ与
える圧力調整手段を備えることを特徴とする。
【００１１】第２発明に係る静電チャック試料台は、吸
着した試料にこれを離脱する方向の離脱力を移動により
加える離脱手段を備えた静電チャック試料台において、
離脱ミス発生の限界離脱力より小さな離脱力を試料に加
えるべく、前記離脱手段への加圧により、前記離脱力と
反対方向の引張力を前記離脱手段へ与える圧力調整手段
を備え、前記離脱手段の位置により、試料の離脱を検知
する離脱検知手段を備えることを特徴とする。
着した試料にこれを離脱する方向の離脱力を移動により
加える離脱手段を備えた静電チャック試料台において、
離脱ミス発生の限界離脱力より小さな離脱力を試料に加
えるべく、前記離脱手段への加圧により、前記離脱力と
反対方向の引張力を前記離脱手段へ与える圧力調整手段
を備え、前記離脱手段の位置により、試料の離脱を検知
する離脱検知手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明の静電チャック試料台では、圧力の調節
により離脱力と反対方向の引張力を離脱手段に与え、限
界離脱力よりも小さな離脱力を離脱手段に与えるので、
試料の吸着力の減少を待たずに離脱力を試料に加えるこ
とができ、試料の離脱ミスが発生しない。また、離脱検
知手段が試料の離脱を検知するので、検知後、直ちに次
工程へ搬送することができる。
により離脱力と反対方向の引張力を離脱手段に与え、限
界離脱力よりも小さな離脱力を離脱手段に与えるので、
試料の吸着力の減少を待たずに離脱力を試料に加えるこ
とができ、試料の離脱ミスが発生しない。また、離脱検
知手段が試料の離脱を検知するので、検知後、直ちに次
工程へ搬送することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
き具体的に説明する。図１は、本発明の静電チャック試
料台の模式的断面図である。図中５は静電チャックが備
えられるチャンバ底板であり、チャンバ底板５上に絶縁
材からなるベースプレート６が載設され、ベースプレー
ト６上に、導電体を絶縁膜で被覆した静電チャック１が
配設されてこの上に試料Ｓが載置される。ベースプレー
ト６内部には、下面に開口する円筒型のベース穴６b が
設けられており、ベースプレート６の上面にはベース穴
６b に貫通する様態の複数個の孔６a,６a …が貫設され
ている。静電チャック１には孔６a,６a …に対応する孔
１a,１a …が貫設されており、チャンバ底板５には、ベ
ース穴６b の中央に対応させた孔５a が貫設されてい
る。
き具体的に説明する。図１は、本発明の静電チャック試
料台の模式的断面図である。図中５は静電チャックが備
えられるチャンバ底板であり、チャンバ底板５上に絶縁
材からなるベースプレート６が載設され、ベースプレー
ト６上に、導電体を絶縁膜で被覆した静電チャック１が
配設されてこの上に試料Ｓが載置される。ベースプレー
ト６内部には、下面に開口する円筒型のベース穴６b が
設けられており、ベースプレート６の上面にはベース穴
６b に貫通する様態の複数個の孔６a,６a …が貫設され
ている。静電チャック１には孔６a,６a …に対応する孔
１a,１a …が貫設されており、チャンバ底板５には、ベ
ース穴６b の中央に対応させた孔５a が貫設されてい
る。
【００１４】そして、チャンバ底板１の下面には中空円
筒型の収納部９が配設され、収納部９の底面には孔９a
，９b が貫設されている。試料離脱機構２は、シャフ
ト２cの上端及び下端に設けられた平板状の基部材２b
及び押圧部２d と、基部材２b上面に突設された複数個
のリフトピン２a,２a …と、押圧部材２d 下面に突設さ
れた変位測定用部材２e とで構成されており、シャフト
２c がチャンバ底板５の孔５a を、基部材２b がベース
プレート６の孔６a を、リフトピン２a,２a …が静電チ
ャック１の孔１a,１a …を、そして変位測定用部材２e
が孔９a を挿通している。
筒型の収納部９が配設され、収納部９の底面には孔９a
，９b が貫設されている。試料離脱機構２は、シャフ
ト２cの上端及び下端に設けられた平板状の基部材２b
及び押圧部２d と、基部材２b上面に突設された複数個
のリフトピン２a,２a …と、押圧部材２d 下面に突設さ
れた変位測定用部材２e とで構成されており、シャフト
２c がチャンバ底板５の孔５a を、基部材２b がベース
プレート６の孔６a を、リフトピン２a,２a …が静電チ
ャック１の孔１a,１a …を、そして変位測定用部材２e
が孔９a を挿通している。
【００１５】また、シャフト２c とチャンバ底板５の孔
５a との間隙にはスライドガイド７が嵌着され、チャン
バ内をシールしている。そして、シャフト２c の周りに
は、チャンバ底板５の下面から押圧部材２d の上面に渡
って、前記圧力調節手段である二重ベローズ８が環装さ
れており、シャフト２c 及び押圧部材２d が、収納部９
内にて移動するようになっている。内側ベローズ８a が
シャフト12c の移動によるチャンバ内のシール漏れを防
止するようになっており、チャンバ内が減圧状態のとき
には、二重ベローズ８は収縮状態となる。押圧部材２d
には、外側ベローズ８b に対応する位置に孔２f が貫設
されており、孔２f に連結された導管には空気弁３a,３
b,３c が設けられている。圧空源に接続された空気弁３
a により空気を孔２f から外側ベローズ８b 内部に導入
し、大気に開放された空気弁３b及び圧力調整弁３d が
接続された空気弁３c により外側ベローズ８b 内部から
の空気を排出する。これにより二重ベローズ８が伸縮し
て試料離脱機構２を移動せしめるようになっている。
５a との間隙にはスライドガイド７が嵌着され、チャン
バ内をシールしている。そして、シャフト２c の周りに
は、チャンバ底板５の下面から押圧部材２d の上面に渡
って、前記圧力調節手段である二重ベローズ８が環装さ
れており、シャフト２c 及び押圧部材２d が、収納部９
内にて移動するようになっている。内側ベローズ８a が
シャフト12c の移動によるチャンバ内のシール漏れを防
止するようになっており、チャンバ内が減圧状態のとき
には、二重ベローズ８は収縮状態となる。押圧部材２d
には、外側ベローズ８b に対応する位置に孔２f が貫設
されており、孔２f に連結された導管には空気弁３a,３
b,３c が設けられている。圧空源に接続された空気弁３
a により空気を孔２f から外側ベローズ８b 内部に導入
し、大気に開放された空気弁３b及び圧力調整弁３d が
接続された空気弁３c により外側ベローズ８b 内部から
の空気を排出する。これにより二重ベローズ８が伸縮し
て試料離脱機構２を移動せしめるようになっている。
【００１６】チャンバ内が真空状態のとき、空気弁３b,
３c を閉鎖して空気弁３a から空気を導入し、外側ベロ
ーズ８b 内部圧を大気圧より高く調整すると、収縮状態
であった二重ベローズ８が伸長し、試料離脱機構２が前
記引張力を与えられて下降する。また外側ベローズ８b
内部が圧空状態であるとき、空気弁３b,３c を閉鎖して
空気弁３c から空気を排出し、外側ベローズ８b 内部圧
を大気圧にすると、二重ベローズ８が収縮し、試料離脱
機構２が前記離脱力を与えられて上昇する。また、外側
ベローズ８b 内部が圧空状態であるとき、空気弁３a,３
c を閉鎖して空気弁３b,圧力調整弁３d により外側ベロ
ーズ８b 内部圧の微調整を行うと、試料離脱機構２に与
える前記引張力が一定の力に調整され、試料離脱機構２
は小さな離脱力を試料に加えることができる。また、収
納部９の内法寸法は、基部材２b のベース穴６b 内での
移動範囲で、押圧部材２d が移動できる寸法であれば良
い。
３c を閉鎖して空気弁３a から空気を導入し、外側ベロ
ーズ８b 内部圧を大気圧より高く調整すると、収縮状態
であった二重ベローズ８が伸長し、試料離脱機構２が前
記引張力を与えられて下降する。また外側ベローズ８b
内部が圧空状態であるとき、空気弁３b,３c を閉鎖して
空気弁３c から空気を排出し、外側ベローズ８b 内部圧
を大気圧にすると、二重ベローズ８が収縮し、試料離脱
機構２が前記離脱力を与えられて上昇する。また、外側
ベローズ８b 内部が圧空状態であるとき、空気弁３a,３
c を閉鎖して空気弁３b,圧力調整弁３d により外側ベロ
ーズ８b 内部圧の微調整を行うと、試料離脱機構２に与
える前記引張力が一定の力に調整され、試料離脱機構２
は小さな離脱力を試料に加えることができる。また、収
納部９の内法寸法は、基部材２b のベース穴６b 内での
移動範囲で、押圧部材２d が移動できる寸法であれば良
い。
【００１７】また、変位測定用部材２e を挟んで前記離
脱検知手段である変位検出光センサ４が配設されてい
る。変位検出光センサ４により、変位測定用部材２e の
所定変位即ち試料離脱機構２の所定変位を検知するよう
になっている。
脱検知手段である変位検出光センサ４が配設されてい
る。変位検出光センサ４により、変位測定用部材２e の
所定変位即ち試料離脱機構２の所定変位を検知するよう
になっている。
【００１８】このような構造の静電チャック試料台にお
いて、例えばエッチング処理が施された試料を離脱させ
る場合について説明する。図２は、本発明の静電チャッ
ク試料台を用いて試料の離脱及び持ち上げを実施する手
順を説明するフローチャートである。このフローチャー
トに基づいて説明する。まず、外側ベローズ８b 内部へ
空気弁３c から空気を導入し、外側ベローズ８b 内部圧
を大気圧より高い圧力にして、二重ベローズ８を伸長せ
しめ、試料離脱機構２に前記引張力を与えて下降させ、
リフトピン２a,２a …の先端を静電チャック１より低い
下降位置に停止させる。試料Ｓが静電チャック１上に吸
着，保持されてエッチング処理が施され、エッチング終
了後、直流電圧の印加を停止する（ステップＳ21）。
いて、例えばエッチング処理が施された試料を離脱させ
る場合について説明する。図２は、本発明の静電チャッ
ク試料台を用いて試料の離脱及び持ち上げを実施する手
順を説明するフローチャートである。このフローチャー
トに基づいて説明する。まず、外側ベローズ８b 内部へ
空気弁３c から空気を導入し、外側ベローズ８b 内部圧
を大気圧より高い圧力にして、二重ベローズ８を伸長せ
しめ、試料離脱機構２に前記引張力を与えて下降させ、
リフトピン２a,２a …の先端を静電チャック１より低い
下降位置に停止させる。試料Ｓが静電チャック１上に吸
着，保持されてエッチング処理が施され、エッチング終
了後、直流電圧の印加を停止する（ステップＳ21）。
【００１９】直流電圧の印加停止後、直ちに空気弁３b
及び圧力調整弁３d により外側ベローズ８b 内部圧を微
量調整し、二重ベローズ８を収縮せしめて、試料離脱機
構２に与えた前記引張力を調整し、数10g 〜数100gの押
し上げ力即ち離脱力を与える（ステップＳ22）。この試
料離脱機構２に与える離脱力には、二重ベローズ８のバ
ネ定数による力も加わっているので、これを考慮に入れ
て圧力調整弁３d の圧力を調整する。このとき、離脱力
は試料Ｓの離脱ミスが発生しない程度の力に設定する。
及び圧力調整弁３d により外側ベローズ８b 内部圧を微
量調整し、二重ベローズ８を収縮せしめて、試料離脱機
構２に与えた前記引張力を調整し、数10g 〜数100gの押
し上げ力即ち離脱力を与える（ステップＳ22）。この試
料離脱機構２に与える離脱力には、二重ベローズ８のバ
ネ定数による力も加わっているので、これを考慮に入れ
て圧力調整弁３d の圧力を調整する。このとき、離脱力
は試料Ｓの離脱ミスが発生しない程度の力に設定する。
【００２０】そして、変位検出光センサ４により、試料
Ｓの離脱を判定する（ステップＳ23）。この判定では、
変位測定用部材２e が所定距離上昇した時点、即ちリフ
トピン２a,２a …先端が離脱検出位置で停止した時点を
もって離脱終了が判断される。このとき、リフトピン２
a,２a …の先端が静電チャック１より所定距離上方の離
脱検出位置に停止し、試料Ｓは静電チャック１上から離
脱する。
Ｓの離脱を判定する（ステップＳ23）。この判定では、
変位測定用部材２e が所定距離上昇した時点、即ちリフ
トピン２a,２a …先端が離脱検出位置で停止した時点を
もって離脱終了が判断される。このとき、リフトピン２
a,２a …の先端が静電チャック１より所定距離上方の離
脱検出位置に停止し、試料Ｓは静電チャック１上から離
脱する。
【００２１】次に、空気弁３c により外側ベローズ８b
内部圧を大気圧とする（ステップＳ24）。チャンバ内が
真空であり、外側ベローズ８b 内部圧が大気圧となるこ
とにより、二重ベローズ８がさらに収縮せしめられ、試
料離脱機構２が上昇して、基部材２b がベース穴６b の
上面に接触する位置で停止する。このとき、リフトピン
２a,２a …の先端が静電チャック１より所定距離上方の
上昇位置で停止し、試料Ｓの持ち上げが終了する。
内部圧を大気圧とする（ステップＳ24）。チャンバ内が
真空であり、外側ベローズ８b 内部圧が大気圧となるこ
とにより、二重ベローズ８がさらに収縮せしめられ、試
料離脱機構２が上昇して、基部材２b がベース穴６b の
上面に接触する位置で停止する。このとき、リフトピン
２a,２a …の先端が静電チャック１より所定距離上方の
上昇位置で停止し、試料Ｓの持ち上げが終了する。
【００２２】図３は、種々の試料における残留吸着力と
本発明の静電チャックを用いた脱離開始時間とを示した
グラフである。縦軸は残留吸着力を横軸は時間を示して
おり、横軸零が試料離脱機構２が試料に離脱力を加えた
時点である。試料Ａ，Ｂ，Ｃの残留吸着力が、上述した
ステップＳ22で設定した限界吸着力Ｆよりも小さい値の
離脱力ｆと同値となった時点で、試料離脱機構２は夫々
の試料を離脱せしめる。このように、無駄な待ち時間を
設定することなく、各試料の残留吸着力減少率に応じた
時間ＴA ，ＴB ，ＴC で静電チャックから離脱すること
ができる。
本発明の静電チャックを用いた脱離開始時間とを示した
グラフである。縦軸は残留吸着力を横軸は時間を示して
おり、横軸零が試料離脱機構２が試料に離脱力を加えた
時点である。試料Ａ，Ｂ，Ｃの残留吸着力が、上述した
ステップＳ22で設定した限界吸着力Ｆよりも小さい値の
離脱力ｆと同値となった時点で、試料離脱機構２は夫々
の試料を離脱せしめる。このように、無駄な待ち時間を
設定することなく、各試料の残留吸着力減少率に応じた
時間ＴA ，ＴB ，ＴC で静電チャックから離脱すること
ができる。
【００２３】また、図４は、試料に直流電圧の印加を停
止した後、逆電圧を印加した場合の残留吸着力と本発明
の静電チャックを用いた脱離開始時間とを示したグラフ
である。横軸零が、逆電圧の印加を開始し、試料に離脱
力を加えた時点である。残留吸着力の減少率が大きく異
なる試料Ａ及びＤ両者が限界吸着力Ｆよりも小さい残留
吸着力を有する期間は存在しないが、試料Ａ，Ｄに対し
て共通の限界吸着力Ｆよりも小さい値の離脱力ｆを設定
することにより、夫々の残留吸着力に応じた時間Ｔa ，
ＴB で離脱せしめることができる。
止した後、逆電圧を印加した場合の残留吸着力と本発明
の静電チャックを用いた脱離開始時間とを示したグラフ
である。横軸零が、逆電圧の印加を開始し、試料に離脱
力を加えた時点である。残留吸着力の減少率が大きく異
なる試料Ａ及びＤ両者が限界吸着力Ｆよりも小さい残留
吸着力を有する期間は存在しないが、試料Ａ，Ｄに対し
て共通の限界吸着力Ｆよりも小さい値の離脱力ｆを設定
することにより、夫々の残留吸着力に応じた時間Ｔa ，
ＴB で離脱せしめることができる。
【００２４】次に、上述の如く試料Ｓの離脱時間、即ち
電圧印加停止から離脱終了（ステップＳ22）までの時間
を測定した。表１は、この結果を表したものであり、３
種類のウエハについて、本発明の静電チャック試料台で
の平均離脱時間を測定し、従来の離脱設定時間Ｆと比較
した。
電圧印加停止から離脱終了（ステップＳ22）までの時間
を測定した。表１は、この結果を表したものであり、３
種類のウエハについて、本発明の静電チャック試料台で
の平均離脱時間を測定し、従来の離脱設定時間Ｆと比較
した。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１から明らかなように、本発明の静電チ
ャックを用いて試料を離脱する場合は、従来の５分の１
〜10分の１の時間で離脱されており、離脱に要する時間
が短縮されることが判る。
ャックを用いて試料を離脱する場合は、従来の５分の１
〜10分の１の時間で離脱されており、離脱に要する時間
が短縮されることが判る。
【００２７】なお、本実施例では離脱検知手段として、
光センサを用いているが、これに限るものではなく、変
位を検出できる装置であれば良い。
光センサを用いているが、これに限るものではなく、変
位を検出できる装置であれば良い。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、圧力
調整手段が離脱ミスを起こさない程度の離脱力を試料に
加えるので、離脱安定性が向上し、待ち時間が不要とな
りスループットが向上する。また、検知手段が試料の離
脱を検知するので、速やかに搬送が行われ、さらにスル
ープットが向上する等、本発明は優れた効果を奏するも
のである。
調整手段が離脱ミスを起こさない程度の離脱力を試料に
加えるので、離脱安定性が向上し、待ち時間が不要とな
りスループットが向上する。また、検知手段が試料の離
脱を検知するので、速やかに搬送が行われ、さらにスル
ープットが向上する等、本発明は優れた効果を奏するも
のである。
【図１】本発明の静電チャック試料台の模式的断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の静電チャック試料台を用いて試料の離
脱を実施する手順を説明するフローチャートである。
脱を実施する手順を説明するフローチャートである。
【図３】種々の試料における残留吸着力と本発明の静電
チャックを用いた脱離開始時間とを示したグラフであ
る。
チャックを用いた脱離開始時間とを示したグラフであ
る。
【図４】種々の試料における残留吸着力と本発明の静電
チャックを用いた脱離開始時間とを示したグラフであ
る。
チャックを用いた脱離開始時間とを示したグラフであ
る。
【図５】従来の静電チャック試料台の模式的断面図であ
る。
る。
【図６】従来の試料における残留吸着力と離脱設定時間
とを示したグラフである。
とを示したグラフである。
【図７】従来の試料における残留吸着力と離脱設定時間
とを示したグラフである。
とを示したグラフである。
１ 静電チャック ２ 試料離脱機構 ２a リフトピン ２b 基部材 ２c シャフト ２d 押圧部材 ２e 変位測定用部材 ３a,３b,３c 空気弁 ３d 圧力調整弁 ４ 変位検出光センサ ５ チャンバ底板 ８ 二重ベローズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 B23Q 3/15 H01L 21/3065 H01L 21/68 H02N 13/00
Claims (2)
- 【請求項１】 吸着した試料に、これを離脱する方向の
離脱力を移動により加える離脱手段を備えた静電チャッ
ク試料台において、 離脱ミス発生の限界離脱力より小さな離脱力を試料に加
えるべく、前記離脱手段への加圧により、前記離脱力と
反対方向の引張力を前記離脱手段へ与える圧力調整手段
を備えることを特徴とする静電チャック試料台。 - 【請求項２】 前記離脱手段の位置により、試料の離脱
を検知する離脱検知手段を備えることを特徴とする請求
項１記載の静電チャック試料台。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3807393A JP3223291B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 静電チャック試料台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3807393A JP3223291B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 静電チャック試料台 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06252062A JPH06252062A (ja) | 1994-09-09 |
| JP3223291B2 true JP3223291B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=12515318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3807393A Expired - Fee Related JP3223291B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 静電チャック試料台 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3223291B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6935466B2 (en) * | 2001-03-01 | 2005-08-30 | Applied Materials, Inc. | Lift pin alignment and operation methods and apparatus |
| KR100442580B1 (ko) * | 2001-10-09 | 2004-08-02 | 주성엔지니어링(주) | 반도체 제조용 챔버의 배기시스템 |
| TWM539571U (zh) * | 2015-07-27 | 2017-04-11 | 應用材料股份有限公司 | 基板材升降杆致動器 |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP3807393A patent/JP3223291B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06252062A (ja) | 1994-09-09 |
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