JPH08154387A - Electrostatic chuck - Google Patents
Electrostatic chuckInfo
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- JPH08154387A JPH08154387A JP29335394A JP29335394A JPH08154387A JP H08154387 A JPH08154387 A JP H08154387A JP 29335394 A JP29335394 A JP 29335394A JP 29335394 A JP29335394 A JP 29335394A JP H08154387 A JPH08154387 A JP H08154387A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、吸着対象物を静電気力
により吸着固定する静電チャックに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic chuck for attracting and fixing an object to be attracted by electrostatic force.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、吸着対象物を静電気力により吸着
固定する静電チャックは、様々な分野で利用されるよう
になっている。例えば、静電チャックは、イオン注入装
置およびプラズマを用いる表面処理装置における対象物
の固定に用いられている。その理由としては、上記イオ
ン注入装置および表面処理装置では、その装置のエネル
ギーのため、処理物を冷却する必要があるために、密着
性の高い上記静電チャックが効果的だからである。2. Description of the Related Art In recent years, electrostatic chucks for attracting and fixing an object to be attracted by electrostatic force have been used in various fields. For example, an electrostatic chuck is used to fix an object in an ion implantation apparatus and a surface treatment apparatus using plasma. The reason is that, in the ion implantation apparatus and the surface treatment apparatus, it is necessary to cool the object to be treated due to the energy of the apparatus, and therefore the electrostatic chuck having high adhesion is effective.
【０００３】上記静電チャックは、基本的には、図４に
示すように、誘電体５１ｃの内部に２枚の金属電極５１
ａ・５１ｂが埋設された静電チャック基盤５１を有し、
両電極間に、直流電源５３より直流電圧が印加されるよ
うな構成となっている。Basically, the electrostatic chuck has two metal electrodes 51 inside a dielectric 51c, as shown in FIG.
a ・ 51b has an electrostatic chuck base 51 embedded therein,
A DC voltage is applied from a DC power supply 53 between both electrodes.
【０００４】上記構成の静電チャックでは、金属電極５
１ａ・５１ｂを披包する誘電体５１ｃにおいて誘電分極
現象が起こり、これにより、吸着対象物５４との間で静
電気力が生じ、吸着対象物５４が静電チャック基盤５１
の吸着面に吸着される。静電チャック基盤５１の吸着面
に接触している吸着対象物５４に作用する静電気力、即
ち、静電チャックの吸着力Ｆ（Ｎ）は、このような誘電
分極現象により現れる分極電荷の量によって定まり、基
本的には、次式（１）によって表される。In the electrostatic chuck having the above structure, the metal electrode 5
A dielectric polarization phenomenon occurs in the dielectric body 51c enclosing the layers 1a and 51b, whereby an electrostatic force is generated between the dielectric body 51c and the attraction target object 54, and the attraction target object 54 becomes the electrostatic chuck substrate 51.
Is adsorbed on the adsorption surface of. The electrostatic force acting on the attraction object 54 in contact with the attraction surface of the electrostatic chuck base 51, that is, the attraction force F (N) of the electrostatic chuck depends on the amount of polarization charge that appears due to such a dielectric polarization phenomenon. It is determined and is basically expressed by the following equation (1).
【０００５】 Ｆ＝（Ｓ／２）・ε・（Ｖ／ｄ）2 …（１） 但し、上式（１）中のεは、 ε＝ε0 ・εr である。ここで、Ｓは両電極５１ａ・５１ｂの面積（ｍ
2 ）、ε0 は真空の誘電率（８．８５×１０-12 Ｃ2 Ｎ
-1ｍ-2）、εr は誘電体５１ｃの比誘電率、Ｖは電源５
３の印加電圧（Ｖ）、ｄは誘電体５１ｃにおける表面の
厚さ、即ち、電極５１ａ・５１ｂから吸着面までの距離
（ｍ）である。F = (S / 2) · ε · (V / d) 2 (1) However, ε in the above equation (1) is ε = ε 0 · ε r . Here, S is the area of both electrodes 51a and 51b (m
2 ) and ε 0 are the dielectric constant of vacuum (8.85 × 10 -12 C 2 N
-1 m -2 ), ε r is the relative permittivity of the dielectric 51c, and V is the power supply 5
The applied voltage (V) and d of 3 are the thickness of the surface of the dielectric 51c, that is, the distance (m) from the electrodes 51a and 51b to the adsorption surface.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記静電チ
ャックにおいて、静電チャック基盤５１の吸着面に不純
物が混入する場合がある。例えば、静電チャックにシリ
コンウエハ等の吸着対象物５４を固定してイオン注入を
行っている最中に、静電チャック基盤５１内の配線が断
線したり、吸着面に大きなパーティクルがあったりし
て、突然吸着対象物５４が落下し、注入イオンが静電チ
ャック基盤５１の吸着面に直接注入される場合がある。
この結果、静電チャック基盤５１の吸着面の抵抗値が下
がることによって吸着力が低下し、一般的には静電チャ
ック基盤５１に対するドーズ量が１２〜１３ions/cm
2で、静電チャックが機能しなくなるという問題を有し
ている。By the way, in the above electrostatic chuck, impurities may be mixed into the attraction surface of the electrostatic chuck base 51. For example, the wiring inside the electrostatic chuck base 51 may be broken or large particles may be present on the adsorption surface during ion implantation with the adsorption target 54 such as a silicon wafer fixed to the electrostatic chuck. As a result, the adsorption target 54 may suddenly drop, and the implanted ions may be directly implanted into the adsorption surface of the electrostatic chuck base 51.
As a result, the resistance value of the attracting surface of the electrostatic chuck base 51 is lowered and the attracting force is reduced, and the dose amount to the electrostatic chuck base 51 is generally 12 to 13 ions / cm.
In 2 , there is a problem that the electrostatic chuck does not work.
【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであって、その目的は、静電チャック基盤への不
純物の混入を防止し、静電チャックの吸着力の低下ある
いは静電チャックの破損を防止する静電チャックを提供
することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to prevent impurities from being mixed into an electrostatic chuck base, thereby reducing the attraction force of the electrostatic chuck or the electrostatic chuck. An object of the present invention is to provide an electrostatic chuck that prevents damage to the battery.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の静電チャックは、誘電体内部に所定の直
流電圧が印加される電極が埋設されている静電チャック
基盤を備え、静電気力によって上記静電チャック基盤の
表面に吸着対象物を吸着させる静電チャックにおいて、
上記静電チャック基盤の表面に、誘電体である保護膜が
形成されていることを特徴としている。In order to achieve the above object, an electrostatic chuck of the present invention comprises an electrostatic chuck base in which an electrode to which a predetermined DC voltage is applied is embedded inside a dielectric. In an electrostatic chuck that attracts an object to be attracted to the surface of the electrostatic chuck base by electrostatic force,
It is characterized in that a protective film which is a dielectric is formed on the surface of the electrostatic chuck base.
【０００９】[0009]
【作用】請求項１記載の静電チャックによれば、静電チ
ャック基盤の誘電体内部に埋設された電極に直流電圧が
印加されると、この電極を披包する誘電体において誘電
分極現象が起こる。それによって、静電チャック基盤の
表面に形成された誘電体である保護膜においても誘電分
極現象が起こる。したがって、吸着対象物が静電気力に
よって上記保護膜の表面に吸着固定する。According to the electrostatic chuck of the first aspect, when a DC voltage is applied to the electrode embedded inside the dielectric of the electrostatic chuck base, a dielectric polarization phenomenon occurs in the dielectric surrounding the electrode. Occur. As a result, the dielectric polarization phenomenon also occurs in the protective film, which is a dielectric formed on the surface of the electrostatic chuck substrate. Therefore, the adsorption target is adsorbed and fixed on the surface of the protective film by the electrostatic force.
【００１０】ここで、上記保護膜は、イオンビーム等か
ら静電チャック基盤を保護すること、即ち、不純物の混
入を防ぐことができる。例えば、静電チャックにシリコ
ンウエハ等の吸着対象物を固定してイオン注入を行って
いる最中に、静電チャック基盤内の配線の断線等によ
り、突然吸着対象物を落とし、注入イオンが静電チャッ
クの吸着面に直接注入される場合においても、保護膜に
よって静電チャック基盤を保護することができる。Here, the protective film can protect the electrostatic chuck base from an ion beam or the like, that is, can prevent the mixing of impurities. For example, while fixing an adsorption target such as a silicon wafer to an electrostatic chuck and performing ion implantation, the adsorption target is suddenly dropped due to disconnection of the wiring inside the electrostatic chuck substrate, and the implanted ions are The electrostatic chuck substrate can be protected by the protective film even when the electrostatic chuck substrate is directly injected into the suction surface of the electric chuck.
【００１１】これにより、静電チャック基盤が、アモル
ファス化して誘電率が低下するのを防ぐことができ、静
電チャックの吸着力の低下、あるいは静電チャックが破
損することを防止することができる。As a result, it is possible to prevent the electrostatic chuck substrate from becoming amorphous and the dielectric constant lowering, and it is possible to prevent the electrostatic chuck chucking force from being lowered or the electrostatic chuck from being damaged. .
【００１２】また、保護膜にイオン注入が起きても、静
電チャック基盤には注入イオンはほとんど到達しないの
で、静電チャック基盤の誘電体では、正常に誘電分極が
生じ、静電チャック基盤の表面における吸着力を保つこ
とができる。Further, even when the protective film is ion-implanted, the implanted ions hardly reach the electrostatic chuck base, so that the dielectric of the electrostatic chuck base normally causes dielectric polarization, and The adsorption force on the surface can be maintained.
【００１３】[0013]
〔実施例１〕本発明の一実施例について図１ないし図３
に基づいて説明すれば、以下の通りである。[Embodiment 1] One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The explanation is based on the following.
【００１４】本発明に係る静電チャックは、図１に示す
ように、誘電体１ｃの内部に２枚の金属電極１ａ・１ｂ
が組み込まれている静電チャック基盤１と、上記２枚の
電極１ａ・１ｂ間に所定の直流電圧（０〜１０００Ｖ）
を印加する直流電源３とを備えている。上記誘電体１ｃ
は、例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）で形成されており、
誘電体１ｃの表面には保護膜２が形成されている。As shown in FIG. 1, the electrostatic chuck according to the present invention has two metal electrodes 1a and 1b inside a dielectric 1c.
A predetermined DC voltage (0 to 1000 V) between the electrostatic chuck base 1 in which is incorporated and the two electrodes 1a and 1b described above.
And a DC power supply 3 for applying The dielectric 1c
Is formed of, for example, silicon carbide (SiC),
The protective film 2 is formed on the surface of the dielectric 1c.
【００１５】上記保護膜２は、イオンビーム等により表
面処理が施されるシリコンウエハ等の吸着対象物４を吸
着する吸着面となり、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）
により形成されている。このＳｉＯ2 膜は、後述する方
法で容易に形成することができ、また、フッ化水素（Ｈ
Ｆ）溶液にて容易にＳｉＯ2 のみを除去することができ
る。[0015] The protective film 2 becomes a suction surface for sucking the suction object 4 such as a silicon wafer surface treatment is performed by an ion beam or the like, for example, silicon oxide (SiO 2)
It is formed by. This SiO 2 film can be easily formed by the method described below,
F) Only SiO 2 can be easily removed with the solution.
【００１６】また、保護膜２の膜厚は、５０００〜１０
０００Å程度で形成される。なお、膜厚の最適値は、供
給電圧やイオンの注入深さによって決定される。つま
り、膜厚は、注入イオンが静電チャック基盤に到達しな
いように、イオンの注入深さよりも膜厚を厚くすること
が望ましい。但し、あまり膜厚を厚くすると、所望の吸
着力を得るためには、電極１ａ・１ｂに印加する電圧を
高くする必要があるので、供給電源と注入深さの両方を
考慮して注入条件に最適な膜厚を決定すればよい。例え
ば、高エネルギーのイオン注入装置の場合には、イオン
の注入深さが深くなるので、膜厚を厚くする方がよい。
なお、その膜厚の最適値としては、静電チャックを適用
する装置によって異なるが、５０００Å程度が望まし
く、この場合、従来の供給電圧を変えることなく、従来
と同様の吸着力が得られる。保護膜２の膜厚を上記の範
囲よりも厚くしても吸着は可能であるが、従来の吸着力
を得るためには、従来と比較して何倍もの電圧が必要と
なり、デバイス等に悪影響を与える可能性がある。The thickness of the protective film 2 is 5000 to 10
It is formed at about 000Å. The optimum value of the film thickness is determined by the supply voltage and the ion implantation depth. That is, it is desirable that the film thickness is thicker than the ion implantation depth so that the implanted ions do not reach the electrostatic chuck substrate. However, if the film thickness is made too thick, it is necessary to increase the voltage applied to the electrodes 1a and 1b in order to obtain a desired adsorption force. Therefore, both the power supply and the implantation depth are taken into consideration in the implantation conditions. The optimum film thickness may be determined. For example, in the case of a high-energy ion implanter, the ion implantation depth becomes deep, so it is better to increase the film thickness.
The optimum value of the film thickness depends on the device to which the electrostatic chuck is applied, but is preferably about 5000 Å. In this case, the same attraction force as in the conventional case can be obtained without changing the conventional supply voltage. Adsorption is possible even if the thickness of the protective film 2 is made thicker than the above range, but in order to obtain the adsorption force of the related art, a voltage that is many times that of the prior art is required, which adversely affects devices and the like. Could give.
【００１７】上記の構成において、静電チャックの動作
を以下に説明する。The operation of the electrostatic chuck having the above structure will be described below.
【００１８】直流電源３より静電チャック基盤１の２枚
の電極１ａ・１ｂ間に所定の直流電圧が印加されること
により、電極１ａ・１ｂを披包する誘電体１ｃにおいて
誘電分極現象が起こる。それによって、静電チャック基
盤１の表面に形成された誘電体である保護膜２において
も誘電分極現象が起こる。この状態で、保護膜２に吸着
対象物４を載置すれば、静電気力により、吸着対象物４
が保護膜２の表面に全面吸着し、固定される。When a predetermined DC voltage is applied from the DC power source 3 between the two electrodes 1a and 1b of the electrostatic chuck substrate 1, a dielectric polarization phenomenon occurs in the dielectric 1c that covers the electrodes 1a and 1b. . As a result, the dielectric polarization phenomenon also occurs in the protective film 2 which is a dielectric formed on the surface of the electrostatic chuck substrate 1. In this state, if the adsorption target object 4 is placed on the protective film 2, the adsorption target object 4 is caused by electrostatic force.
Are adsorbed on the entire surface of the protective film 2 and fixed.
【００１９】ところで、静電チャック基盤１には、保護
膜２が形成されているために、不純物の混入を防ぐこと
ができる。例えば、静電チャックにシリコンウエハ等の
吸着対象物４を固定してイオン注入を行っている最中
に、静電チャック基盤１内の配線の断線等の要因によ
り、突然吸着対象物４を落とし、注入イオンが静電チャ
ックの吸着面に直接注入される場合においても、図２に
示すように、注入イオン１０は保護膜２に注入され、静
電チャック基盤１を保護することができる。By the way, since the electrostatic chuck substrate 1 is formed with the protective film 2, it is possible to prevent impurities from entering. For example, while the adsorption target 4 such as a silicon wafer is being fixed to the electrostatic chuck and ion implantation is being performed, the adsorption target 4 is suddenly dropped due to factors such as disconnection of the wiring in the electrostatic chuck base 1. Even when the implanted ions are directly implanted into the adsorption surface of the electrostatic chuck, the implanted ions 10 are implanted into the protective film 2 to protect the electrostatic chuck base 1 as shown in FIG.
【００２０】これにより、注入イオン１０が静電チャッ
ク基盤１に注入され、静電チャック基盤１が、アモルフ
ァス化して誘電率が低下することを防ぐことができる。
したがって、静電チャックの吸着力の低下、あるいは破
損を防止することができる。As a result, it is possible to prevent the implanted ions 10 from being implanted into the electrostatic chuck substrate 1 and the electrostatic chuck substrate 1 from becoming amorphous and the dielectric constant lowering.
Therefore, it is possible to prevent the attraction force of the electrostatic chuck from being lowered or being damaged.
【００２１】また、保護膜２にイオン注入が起きても、
静電チャック基盤１には注入イオン１０はほとんど到達
しないので、静電チャック基盤１の誘電体１ｃでは、正
常に誘電分極が生じ、静電チャック基盤１の表面におけ
る吸着力を保つことができる。Further, even if ion implantation occurs in the protective film 2,
Since the implanted ions 10 hardly reach the electrostatic chuck base 1, the dielectric 1c of the electrostatic chuck base 1 normally causes dielectric polarization, and the attraction force on the surface of the electrostatic chuck base 1 can be maintained.
【００２２】ここで、上記吸着力の低下の有無は、２枚
の電極１ａ・１ｂ間に流れる漏れ電流値が大きくなるこ
とによって検出される。また、ウエハの動きをセンサで
検出することによっても確認できる。Here, the presence or absence of the decrease in the attraction force is detected by the increase in the leakage current value flowing between the two electrodes 1a and 1b. It can also be confirmed by detecting the movement of the wafer with a sensor.
【００２３】また、イオン注入装置は常時イオンビーム
を発生しており、処理室付近で偏向され待機した状態に
なっている。そのため、チャンバー内にはパーティクル
やスパッタ物等の不純物粒子が存在する。特に実際の半
導体製造のプロセスでは、レジスト注入等を行うため、
チャンバー内はかなり汚染された状況にある。これら不
純物粒子が静電チャック基盤１の吸着面、即ち、保護膜
２に付着すると、吸着面と吸着対象物４との間に隙間が
生じ、両者間の接触面積が減少する。静電チャックの吸
着力は上述の（１）式からわかるように、吸着面と吸着
対象物４との距離に反比例するため、吸着面に粒子が付
着すると、静電チャックの吸着力が低下する。また、吸
着対象物４の冷却を行う場合には、両者間の接触面積の
減少により、冷却効率の低下を来す。さらに、これら不
純物粒子によって静電チャック基盤１の表面が汚染され
ると、イオン注入処理中における表面リークの原因にな
る。Further, the ion implantation apparatus constantly generates an ion beam, and is in a state of being deflected and standing by in the vicinity of the processing chamber. Therefore, impurity particles such as particles and sputtered substances are present in the chamber. In particular, in the actual semiconductor manufacturing process, since resist injection is performed,
The inside of the chamber is highly contaminated. When these impurity particles adhere to the attraction surface of the electrostatic chuck base 1, that is, the protective film 2, a gap is created between the attraction surface and the object to be attracted 4, and the contact area between the two is reduced. As can be seen from the above formula (1), the attraction force of the electrostatic chuck is inversely proportional to the distance between the attraction surface and the object to be attracted 4. Therefore, if particles adhere to the attraction surface, the attraction force of the electrostatic chuck decreases. . Further, when the adsorption target 4 is cooled, the cooling efficiency is lowered due to the reduction of the contact area between them. Further, when the surface of the electrostatic chuck base 1 is contaminated by these impurity particles, it causes a surface leak during the ion implantation process.
【００２４】この場合、汚染された保護膜２のみを除去
し、新たな保護膜２を形成することで吸着力を回復する
ことができる。つまり、ＳｉＯ2 で形成された保護膜２
は、ＨＦ溶液によって容易に除去することができる。し
たがって、保護膜２に付着した不純物粒子は、保護膜と
共に容易に除去することができるので、清掃効率が向上
する。また、保護膜２は容易に再形成することができる
ので、静電チャックを半永久的に使用することが可能に
なる。In this case, the adsorbing force can be restored by removing only the contaminated protective film 2 and forming a new protective film 2. That is, the protective film 2 formed of SiO 2
Can be easily removed by HF solution. Therefore, the impurity particles attached to the protective film 2 can be easily removed together with the protective film, so that the cleaning efficiency is improved. Moreover, since the protective film 2 can be easily re-formed, the electrostatic chuck can be used semipermanently.
【００２５】ここで、保護膜２をＳｉＯ2 により形成す
る場合について、その形成方法および除去方法について
説明する。Here, a method of forming and removing the protective film 2 made of SiO 2 will be described.
【００２６】ＳｉＯ2 膜の形成方法には、誘電体１ｃが
ＳｉＣ基盤で形成されている場合は、化学反応を利用す
るＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition)法として熱酸化
法または塗布法がある。As a method of forming the SiO 2 film, when the dielectric 1c is formed of a SiC substrate, there is a thermal oxidation method or a coating method as a CVD (Chemical Vapor Deposition) method utilizing a chemical reaction.
【００２７】熱酸化法は、上記ＳｉＣ基盤の表面を酸化
させることによって、その表面に薄膜を形成する方法で
ある。まず、ＳｉＣ基盤を酸化炉にいれ高温加熱する。
次に酸化炉に酸素（Ｏ2 ）と水蒸気を送り込み、基盤上
でウェット酸化反応を行わせる。このときの酸化炉にお
ける処理温度は、約１０００°Ｃであり、また、反応は
次の通りである。The thermal oxidation method is a method of forming a thin film on the surface of the SiC substrate by oxidizing the surface of the SiC substrate. First, the SiC substrate is put in an oxidation furnace and heated at a high temperature.
Next, oxygen (O 2 ) and water vapor are sent to the oxidation furnace to cause a wet oxidation reaction on the substrate. The treatment temperature in the oxidation furnace at this time is about 1000 ° C., and the reaction is as follows.
【００２８】ＳｉＣ＋２Ｏ2 →ＳｉＯ2 ＋ＣＯ2 これにより、静電チャック基盤１の誘電体１ｃを形成す
るＳｉＣ基盤の表面にＳｉＯ2 膜が形成される。SiC + 2O 2 → SiO 2 + CO 2 As a result, a SiO 2 film is formed on the surface of the SiC substrate forming the dielectric 1c of the electrostatic chuck substrate 1.
【００２９】塗布法は、酸化ケイ素剤をＳｉＣ基盤の表
面に塗布し、熱処理を行うことによって、その表面に薄
膜を形成する方法である。まず、ＳｉＣ基盤の表面に酸
化ケイ素剤をスピンナーにて回転塗布する。その後、２
００°Ｃにて３０分間熱処理を行い、不純物薬剤を除去
する。さらに、４００°Ｃにて３０分〜１時間熱処理を
行い、ＳｉＯ2 を結晶化させる。以上を反応式で表せ
ば、 Ｒn Ｓｉ (ＯＨ）4-n →ＳｉＯ2 （ガラス） ＳｉＯ2 （ガラス）→ＳｉＯ2 （結晶） となる。ここで、アルキル基Ｒは、熱分解によって炭化
水素となり蒸発する。これにより、誘電体１ｃを形成す
るＳｉＣ基盤の表面にＳｉＯ2 膜が形成される。The coating method is a method in which a silicon oxide agent is applied to the surface of a SiC substrate and heat-treated to form a thin film on the surface. First, a silicon oxide agent is spin-coated on the surface of the SiC substrate with a spinner. Then 2
Heat treatment is performed at 00 ° C. for 30 minutes to remove the impurity drug. Further, heat treatment is performed at 400 ° C. for 30 minutes to 1 hour to crystallize SiO 2 . Expressed more reaction scheme, the R n Si (OH) 4- n → SiO 2 ( glass) SiO 2 (glass) → SiO 2 (crystals). Here, the alkyl group R becomes a hydrocarbon by thermal decomposition and evaporates. As a result, a SiO 2 film is formed on the surface of the SiC substrate forming the dielectric 1c.
【００３０】次にＳｉＯ2 膜の低濃度ＨＦ溶液による除
去方法について述べる。Next, a method of removing the SiO 2 film with a low concentration HF solution will be described.
【００３１】ＳｉＯ2 膜は、低濃度ＨＦ溶液によって均
一にエッチング除去することができる。ここで、ＳｉＣ
基盤はＨＦ溶液に対して耐性があるので、ＳｉＯ2 膜の
みが除去される。この反応式は、 ＳｉＯ2 ＋６ＨＦ→Ｈ2 ＳｉＦ6 ＋２Ｈ2 Ｏ である。このとき、表面にＨＦ溶液等の残留がないよう
に純水にて十分洗浄を行わなければならない。The SiO 2 film can be uniformly removed by etching with a low concentration HF solution. Where SiC
Since the substrate is resistant to the HF solution, only the SiO 2 film is removed. This reaction formula is SiO 2 + 6HF → H 2 SiF 6 + 2H 2 O. At this time, the surface must be thoroughly washed with pure water so that no HF solution remains on the surface.
【００３２】なお、保護膜２は、静電チャックの吸着力
が低下しなければ、必ずしも再形成を行う必要はない。
但し、保護膜２表面は、吸着対象物４を処理する枚数に
比例して汚染されるものと考えられ、プロセスのクリー
ン化という意味では定期的な再形成が必要であると思わ
れる。The protective film 2 does not necessarily have to be reformed unless the attraction force of the electrostatic chuck is reduced.
However, the surface of the protective film 2 is considered to be contaminated in proportion to the number of adsorbed objects 4 to be processed, and it is considered necessary to periodically reform the surface in terms of process cleanliness.
【００３３】なお、本実施例における保護膜２は、Ｓｉ
Ｏ2 を材料として膜を形成しているが、窒化ケイ素（Ｓ
ｉ3 Ｎ4 ）・アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等の比較的誘電率
の高い材料を用いて膜を形成することも可能である。こ
の場合の形成方法はＣＶＤ法である。The protective film 2 in this embodiment is made of Si.
The film is formed using O 2 as a material, but silicon nitride (S
It is also possible to form the film by using a material having a relatively high dielectric constant such as i 3 N 4 ) .alumina (Al 2 O 3 ). The forming method in this case is the CVD method.
【００３４】また、本実施例におけるＳｉＯ2 膜の除去
溶液としては、ＨＦ溶液を用いているが、ＢＨＦ溶液を
用いて除去してもよい。また、上記Ｓｉ3 Ｎ4 膜の場合
は、ＨＦ・ＢＨＦ・リン酸（Ｈ3 ＰＯ3 ）溶液で除去す
ることができる。Ａｌ2 Ｏ3膜の場合には、薬品による
除去は難しいため、研磨除去となる。Although the HF solution is used as the SiO 2 film removing solution in this embodiment, it may be removed by using the BHF solution. Further, in the case of the Si 3 N 4 film, it can be removed with a HF / BHF / phosphoric acid (H 3 PO 3 ) solution. In the case of an Al 2 O 3 film, it is difficult to remove it with a chemical agent, so it is removed by polishing.
【００３５】また、本実施例では、２枚の電極１ａ・１
ｂからなる双極型の静電チャックを例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、図３に示
すように、誘電体２１ｃ内部に１枚の金属電極２１ａが
埋設された静電チャック基盤２１と、上記静電チャック
基盤２１の表面に形成された保護膜２２と、上記電極２
１ａと吸着対象物２４との間に所定の電圧を印加する直
流電源２３とから構成される単極型の静電チャックにも
適用できる。Further, in this embodiment, the two electrodes 1a and 1a
Although the description has been given by taking the bipolar electrostatic chuck composed of b as an example, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 3, one metal electrode 21a is embedded inside the dielectric 21c. The electrostatic chuck base 21, the protective film 22 formed on the surface of the electrostatic chuck base 21, and the electrode 2
The present invention can also be applied to a single-pole type electrostatic chuck composed of a DC power supply 23 that applies a predetermined voltage between 1a and an object to be attracted 24.
【００３６】以上のように、本実施例の静電チャックの
再生方法は、静電チャック基盤の表面に誘電体であるＳ
ｉＯ2 の保護膜を形成する第１工程と、上記保護膜をＨ
Ｆ溶液にて除去する第２工程と、上記静電チャック基盤
の表面に上記保護膜を再形成する第３工程とを含んでい
ることを特徴としている。As described above, according to the reproducing method of the electrostatic chuck of this embodiment, the surface of the electrostatic chuck base is made of the dielectric material S.
The first step of forming a protective film of io 2
It is characterized by including a second step of removing with an F solution and a third step of re-forming the protective film on the surface of the electrostatic chuck substrate.
【００３７】これにより、イオンビーム等に汚染された
保護膜を容易に除去することができ、さらに容易に再形
成することが可能であるので、静電チャックを半永久的
に使用することができる。As a result, the protective film contaminated by the ion beam or the like can be easily removed and can be easily reformed, so that the electrostatic chuck can be used semipermanently.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上のように、本発明の静電チャック
は、静電チャック基盤の表面に、保護膜が形成されてい
る構成である。As described above, the electrostatic chuck of the present invention has a structure in which the protective film is formed on the surface of the electrostatic chuck base.
【００３９】これにより、イオンビーム等の不純物が静
電チャック基盤へ侵入することを防ぐことができる。こ
の結果、静電チャック基盤がアモルファス化して誘電率
が低下することによる吸着力の低下、あるいは静電チャ
ックの破損を防ぐという効果を奏する。This makes it possible to prevent impurities such as ion beams from entering the electrostatic chuck substrate. As a result, there is an effect that the electrostatic chuck substrate becomes amorphous and the dielectric constant is lowered, so that the attraction force is reduced or the electrostatic chuck is prevented from being damaged.
【図１】本発明の一実施例を示すものであり、静電チャ
ックの概略の断面図である。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and is a schematic sectional view of an electrostatic chuck.
【図２】上記静電チャックにおいて、保護膜に注入イオ
ンが注入された状態を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state where implanted ions are implanted in a protective film in the electrostatic chuck.
【図３】本発明の他の実施例を示すものであり、単極型
の静電チャックの断面図である。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention and is a cross-sectional view of a monopolar electrostatic chuck.
【図４】従来の静電チャックの動作を説明するための説
明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the conventional electrostatic chuck.
１ 静電チャック基盤 １ａ 電極 １ｂ 電極 １ｃ 誘電体 ２ 保護膜 ３ 直流電源 ４ 吸着対象物 1 Electrostatic chuck base 1a Electrode 1b Electrode 1c Dielectric 2 Protective film 3 DC power supply 4 Object to be adsorbed
Claims (1)
電極が埋設されている静電チャック基盤を備え、静電気
力によって上記静電チャック基盤の表面に吸着対象物を
吸着させる静電チャックにおいて、 上記静電チャック基盤の表面に、誘電体である保護膜が
形成されていることを特徴とする静電チャック。1. An electrostatic chuck having an electrostatic chuck base in which an electrode to which a predetermined DC voltage is applied is embedded inside a dielectric, and an electrostatic chuck for adsorbing an adsorption target on the surface of the electrostatic chuck base by electrostatic force. In the electrostatic chuck, the protective film, which is a dielectric, is formed on the surface of the electrostatic chuck base.
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| JP29335394A JP3249696B2 (en) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | Electrostatic chuck and method of using the same |
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| JPH08154387A true JPH08154387A (en) | 1996-06-11 |
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| JP (1) | JP3249696B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009105412A (en) * | 1997-03-27 | 2009-05-14 | Applied Materials Inc | Technical means for improving reproducibility of chucking |
| JP2010034510A (en) * | 2008-07-02 | 2010-02-12 | Murata Mfg Co Ltd | Electrostatic chuck |
| US11817341B2 (en) | 2017-06-02 | 2023-11-14 | Lam Research Corporation | Electrostatic chuck for use in semiconductor processing |
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-
1994
- 1994-11-28 JP JP29335394A patent/JP3249696B2/en not_active Expired - Fee Related
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