JPH06169008A - 静電チャック装置および静電チャック方法 - Google Patents

静電チャック装置および静電チャック方法

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JPH06169008A
JPH06169008A JP32057592A JP32057592A JPH06169008A JP H06169008 A JPH06169008 A JP H06169008A JP 32057592 A JP32057592 A JP 32057592A JP 32057592 A JP32057592 A JP 32057592A JP H06169008 A JPH06169008 A JP H06169008A
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豪 斎藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、安定したチャッキングを行うこと
をのできる静電チャック装置および静電チャック方法を
提供することを目的とする。 【構成】 本発明の静電チャック方法では、試料が静電
チャック装置の試料支持台に接触する前は低電圧を印加
しておき、試料支持台に接触すると高電圧を印加するよ
うにしている。また本発明では、電極3が埋め込まれ、
表面が絶縁化された試料支持台1と、試料支持台1に対
する高さを変化できるように構成され試料を載置して、
下降せしめ試料支持台に接触可能なように構成され接地
電位に接続された導電性の支持棒8と、前記電極に電位
を付与するための電源6と、前記支持棒とを流れる電流
を検出する電流検出手段13と、前記電流検出手段の電
流変化を検知し、前記電源電位を制御する制御手段14
とを具備したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、静電チャック方法およ
び静電チャック装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体製造装置のドライ化、自動
化が急速に進み、それに伴い高精度かつ生産性の高い生
産装置の開発が盛んに行われている。また、集積回路装
置においては、微細化の一途を辿っており、最近では最
小寸法が1μm以下の超超LSIも生産されるに至って
いる。これらの超微細デバイスの歩留まりはその生産工
程におけるミクロン単位のゴミによって左右されてお
り、従って生産装置は可能な限りごみの発生を少なくし
なければならない。前記の生産装置において例えばドラ
イエッチング装置、CVD装置,レーザアニール装置の
ように試料の温度を十分に制御する必要がある場合には
ステージと被処理物との熱的コンタクトを良好にしなけ
ればならず、従って均一なチャッキング力が必要とされ
る。被処理物をステージにチャッキングする方法とし
て、機械的に保持する方法も実用化されているが、機械
的な駆動部を有するためゴミの発生を完全になくすこと
が難しい。特に、ドライエッチング装置のように高周波
放電を利用した装置では保持具の存在により電界に不均
一性が生じ、エッチングの均一性に不具合を生じるため
好ましくない。
【0003】そこでこのような不具合を解決すべく、静
電チャック法が実用化されている。静電チャック装置
は、図3にその一例を示すように、ステージ1の上面に
は絶縁層2が形成されておりこの絶縁層2上に電極層3
を介してさらに絶縁層4が形成されており、この電極層
3は真空容器5の外側に設置された電源6によって通電
可能なように構成され、試料7を載置したプッシャーピ
ン8が下降して絶縁層4に接触する際に、電源6から印
加された電圧により、プッシャーピン8を介して電子が
試料に供給され、試料7が負に帯電し、試料7とステー
ジ1との間に吸引力が働くように構成したものである。
この吸引力は電源から供給される電圧が高いほど強くな
ることが知られているが、試料が絶縁層4に接触する前
にあらかじめ高電圧を印加した場合には静電チャックと
周囲の金属との間に放電が起こり易い。すなわち、図4
に示すように絶縁層4の表面に電子がチャージされ、試
料が絶縁層に接触する際にプッシャピンを介して移動す
る電子の量が少なくなるため、十分なチャッキング力が
得られなくなるという問題がある。
【0004】また、静電チャックと周囲の金属との放電
を防ぐため、試料が絶縁層に接触するまでの間の電圧を
0Vにしてしまうと、試料が絶縁層上に載置される際の
保持力がないため、試料が絶縁層上で滑り、正確な位置
に載置することができないという問題もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の静電
チャック方法では、あらかじめ高電圧を印加すると、静
電チャックと周囲の金属との間に放電が起こり易く、絶
縁層の表面に電子がチャージされ、試料が絶縁層に接触
する際にプッシャピンを介して移動する電子の量が少な
くなるため、十分なチャッキング力が得られなくなると
いう問題がある。 また、静電チャックと周囲の金属と
の放電を防ぐべく、試料が絶縁層に接触するまでの間の
電圧を0Vにしてしまうと、試料が絶縁層上に載置され
る際の保持力がないため、試料が絶縁層上で滑り、正確
な位置に載置することができないという問題があった。
【0006】本発明は前記実情に鑑みてなされたもの
で、安定したチャッキングを行うことをのできる静電チ
ャック装置および静電チャック方法を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の静電チャ
ック方法では、試料が静電チャック装置の試料支持台に
接触する前は低電圧を印加しておき、試料支持台に接触
すると高電圧を印加するようにしている。
【0008】また本発明では、電極が埋め込まれ、表面
が絶縁化された試料支持台と、試料支持台に対する高さ
を変化できるように構成され試料を載置して、下降せし
め試料支持台に接触可能なように構成され接地電位に接
続された導電性の支持棒と、前記電極に電位を付与する
ための電源と、前記支持棒とを流れる電流を検出する電
流検出手段と、前記電流検出手段の電流変化を検知し、
前記電源電位を制御する制御手段とを具備したことを特
徴とする。
【0009】
【作用】上記方法によれば、試料が試料支持台すなわち
静電チャックに接触するまでは低電圧が印加されている
ため、静電チャックと周囲の金属間の放電は起こりにく
く、静電チャック上に電子がチャージされることなく良
好に安定して正確に支持することができる。
【0010】また、上記装置は、試料が静電チャックに
接触すると同時に試料を介して支持棒に電流が流れる点
に着目し、この支持棒を流れる電流変化を検出し、この
変化に応じて電源電位を制御し、試料が静電チャックに
接触すると同時に自動的に大電圧が印加されるため、静
電チャック上に電子がチャージされることなく良好に安
定して正確に支持することができる。
【0011】
【実施例】次に、本発明実施例の静電チャック装置につ
いて説明する。
【0012】この装置はドライエッチング装置用の静電
チャック装置であり、図1に示すように、電源6の電圧
を500Vと2500Vとの2段に切り替え可能なよう
に電源制御手段12を具備したことを特徴とするもので
ある。
【0013】この装置は、真空容器5を真空排気する排
気手段11と、ガスを導入するガス供給部10とを具備
し、試料7表面をドライエッチングするもので、他の部
分については図3に示した従来の静電チャック装置と同
様である。
【0014】次にこの静電チャック装置を用いたドライ
エッチング方法について説明する。まず、電源電圧を5
00Vとなるように電源制御手段12を制御し、ステー
ジ1の電極3に500Vの電圧を印加し、試料7として
の半導体ウェハをプッシャピン8に載置する。このとき
プッシャピン8はアース電位に接続されているものとす
る。
【0015】そして、プッシャピン8を下降せしめ、試
料7をステージ1の絶縁層4上に接触させる。
【0016】この後、電源電圧を2500Vとなるよう
に電源制御手段12を制御し、ステージ1の電極3に2
500Vの電圧を印加し、静電力により強く固定する。
【0017】そして、排気手段11を駆動して真空容器
5内の真空度を30Pa以下となるようにし、ガス供給
部10からCl2 ガスを50sccm供給し高周波電源
9からステージに高周波電力を印加し高周波放電を行
い、ドライエッチングを行う。このように本発明の方法
によれば、ステージに接触前は低電圧を印加しておき、
接触後は高電圧を印加するようにしているため、放電に
よるチャッキング力の低下はみられず、安定して位置精
度よく強固に固定することができ、良好な加工形状を得
ることができる。
【0018】次に本発明の第2の実施例について説明す
る。
【0019】この装置は、前記第1の実施例と同様ドラ
イエッチング装置用の静電チャック装置であり、図2に
示すように、プッシャピン8を流れる電流を検出するた
めの電流検出手段13がプッシャピン8とアースとの間
に設置され、この電流検出手段13の出力は電圧制御装
置14を介して電源6に接続されており、電流検出手段
13の出力に応じて電源6から電極3に印加される電圧
を500Vと2500Vとの2段に切り替え可能なよう
に構成したことを特徴とするものである。
【0020】他の部分については図1に示した前記第1
の実施例の装置と同様である。
【0021】ここで電圧制御装置14は、電流検出手段
13の出力が所定の値以下であるとき、電源6から電極
3に印加される電圧が500Vとなるようにし、一方電
流検出手段13の出力が所定の値以上であるとき、電源
6から電極3に印加される電圧が2500Vとなるよう
に構成されているものとする。
【0022】次にこの静電チャック装置を用いたドライ
エッチング方法について説明する。まず、初期状態では
電源制御装置14により、電源6から電極3に印加され
る電圧は500Vとなっている。この状態で、試料7と
しての半導体ウェハをプッシャピン8に載置する。この
ときプッシャピン8はアース電位に接続されているもの
とする。
【0023】そして、プッシャピン8を下降せしめ、試
料7をステージ1の絶縁層4上に接触させる。
【0024】このとき、接触と同時にプッシャピン8を
電流が流れ、電流検出手段13の出力が所定の値以上と
なると、電源制御装置14は自動的に電源電圧を250
0Vとなるように制御し、ステージ1の電極3に250
0Vの電圧を印加し、静電力により強く固定する。
【0025】そして、排気手段11を駆動して真空容器
5内の真空度を30Pa以下となるようにし、ガス供給
部10からCl2 ガスを50sccm供給し高周波電源
9からステージに高周波電力を印加し高周波放電を行
い、ドライエッチングを行う。このように本発明の静電
チャック装置によれば、ステージに接触前は低電圧を印
加しておき、接触後は高電圧を印加するように自動的に
制御が行われるようになっているため、極めて作業性が
良好で、かつ放電によるチャッキング力の低下はみられ
ず、安定して位置精度よく強固に固定することができ、
良好な加工形状を得ることができる。
【0026】なお、前記実施例ではいずれも、電源電圧
から電極に印加する電圧は段階的に制御するようにした
が、連続的に変化させるようにしてもよい。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、安
定したチャッキング力を良好に発揮し、安定な加工を行
うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の静電チャック装置を用
いたドライエッチング装置を示す図
【図2】本発明の第2の実施例の静電チャック装置を用
いたドライエッチング装置を示す図
【図3】従来例の静電チャック装置を示す図
【図4】従来例の静電チャック装置を示す図
【符号の説明】
1 ステージ 2 絶縁層 3 電極 4 絶縁層 5 真空容器 6 電源 7 試料 8 プッシャピン 9 高周波電源 10 ガス供給部 11 排気手段 12 電圧制御手段 13 電流検出手段 14 電圧制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電極が埋め込まれ、表面が絶縁化された
    試料支持台に、前記試料支持台から離間した位置に試料
    を支持し、前記電極と試料およびその周辺部との間に放
    電が生じない程度の低い電圧を前記電極に印加する工程
    と前記試料を動かし前記試料支持台に接触したとき、前
    記電極により高い電圧を印加し静電的に保持する工程と
    を含むことを特徴とする静電チャック方法。
  2. 【請求項2】 電極が埋め込まれ、表面が絶縁化された
    試料支持台と、 前記試料支持台に対する高さを変化できるように構成さ
    れ試料を載置して、下降せしめ試料支持台に接触可能な
    ように構成され接地電位に接続された導電性の支持棒
    と、 前記電極に電位を付与するための電源と、 前記支持棒を流れる電流を検出する電流検出手段と、 前記電流検出手段の電流変化を検知し、所定の電流以上
    となったとき前記電極の電位をより高くするように前記
    電源電位を制御する制御手段とを具備したことを特徴と
    する静電チャック装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0922899A (ja) * 1995-05-02 1997-01-21 Nissin Electric Co Ltd 真空処理装置及び該装置により目的処理物を得る方法
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US7642485B2 (en) 2005-01-26 2010-01-05 Disco Corporation Laser beam processing machine
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JP2019004086A (ja) * 2017-06-16 2019-01-10 東京エレクトロン株式会社 静電吸着方法

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