JPH09293775A - 静電チャック - Google Patents
静電チャックInfo
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- JPH09293775A JPH09293775A JP13092796A JP13092796A JPH09293775A JP H09293775 A JPH09293775 A JP H09293775A JP 13092796 A JP13092796 A JP 13092796A JP 13092796 A JP13092796 A JP 13092796A JP H09293775 A JPH09293775 A JP H09293775A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウエハ温度が変化しても吸着力が一定である
静電チャックを提供することである。 【解決手段】 静電チャック３４の誘電体４２に平板状
の第１電極板４６、第２電極板４８及び第３電極板５０
を、誘電体表面と各電極との間隔が各々異なるように内
蔵させる。ウエハ温度を変化させるために誘電体４２の
温度を変化させ、これによって生じるウエハ吸着力の変
化量をほぼ相殺するように、電極を切り換える。これに
より、複数の工程を有し各工程でウエハ温度が異なるエ
ッチングを、静電チャックからの吸着力を一定にして同
一装置で連続して行うことができる。
静電チャックを提供することである。 【解決手段】 静電チャック３４の誘電体４２に平板状
の第１電極板４６、第２電極板４８及び第３電極板５０
を、誘電体表面と各電極との間隔が各々異なるように内
蔵させる。ウエハ温度を変化させるために誘電体４２の
温度を変化させ、これによって生じるウエハ吸着力の変
化量をほぼ相殺するように、電極を切り換える。これに
より、複数の工程を有し各工程でウエハ温度が異なるエ
ッチングを、静電チャックからの吸着力を一定にして同
一装置で連続して行うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハ吸着面を有
する誘電体と、誘電体を介してウエハ吸着面に対向する
電極とを備え、誘電体を介したウエハと電極との静電作
用によりウエハをウエハ吸着面に吸着する静電チャック
に関し、更に詳しくは、ウエハの処理温度、すなわち静
電チャックの誘電体の温度が変化しても、吸着力が一定
であるように改良された静電チャックに関するものであ
る。
する誘電体と、誘電体を介してウエハ吸着面に対向する
電極とを備え、誘電体を介したウエハと電極との静電作
用によりウエハをウエハ吸着面に吸着する静電チャック
に関し、更に詳しくは、ウエハの処理温度、すなわち静
電チャックの誘電体の温度が変化しても、吸着力が一定
であるように改良された静電チャックに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置或いは電子デバイスを製造す
る過程で半導体ウエハ等のワークに微細加工を施すため
に使用される装置、例えばエッチング装置、ＣＶＤ装
置、スパッタリング装置等では、半導体ウエハ等のワー
クを所定位置に保持する必要がある。そこで、そのよう
な装置には静電作用を利用してワークを保持する静電チ
ャックが多用されている。図６は、エッチング装置に装
着された従来の静電チャックの基本的な構成の一例と、
ウエハを吸着する機能を説明する図である。従来の静電
チャック１０は、図６に示すように、上面にウエハ吸着
面１１を有する誘電体１２と、板状の電極板１４と、電
極板１４に所定電圧を印加する直流電源装置１６とを備
え、更に、吸着したウエハを所定温度に加温し、冷却す
る加温／冷却装置（図示せず）と一体的に形成されてい
る。
る過程で半導体ウエハ等のワークに微細加工を施すため
に使用される装置、例えばエッチング装置、ＣＶＤ装
置、スパッタリング装置等では、半導体ウエハ等のワー
クを所定位置に保持する必要がある。そこで、そのよう
な装置には静電作用を利用してワークを保持する静電チ
ャックが多用されている。図６は、エッチング装置に装
着された従来の静電チャックの基本的な構成の一例と、
ウエハを吸着する機能を説明する図である。従来の静電
チャック１０は、図６に示すように、上面にウエハ吸着
面１１を有する誘電体１２と、板状の電極板１４と、電
極板１４に所定電圧を印加する直流電源装置１６とを備
え、更に、吸着したウエハを所定温度に加温し、冷却す
る加温／冷却装置（図示せず）と一体的に形成されてい
る。
【０００３】電極板１４は、誘電体１２のウエハ吸着面
１１に平行になるように、誘電体１２内に配置され、リ
ード線により直流電源装置１６に接続されている。一
方、加温／冷却装置は、誘電体１２を介してウエハを加
温し、冷却する加温／冷却体と、ウエハ吸着面１１上の
ウエハに光を照射し、反射した蛍光の光度を測定してウ
エハの温度を算出する温度測定部と、誘電体１２の温度
を所定温度に制御する温度制御部と、ウエハ１８をウエ
ハ吸着面１１に吸着する際、ウエハ１８とウエハ吸着面
１１との接触面に沿ってＨｅガスを流し、これにより誘
電体１２からウエハ１８に熱を伝熱させるＨｅガス供給
部とを備えている。尚、ウエハ１８とウエハ吸着面１１
との接触面に沿ってＨｅガスを供給しても、ウエハ吸着
面１１にウエハが吸着されているので、ウエハ１８の周
囲からＨｅガスが漏出するようなことはない。
１１に平行になるように、誘電体１２内に配置され、リ
ード線により直流電源装置１６に接続されている。一
方、加温／冷却装置は、誘電体１２を介してウエハを加
温し、冷却する加温／冷却体と、ウエハ吸着面１１上の
ウエハに光を照射し、反射した蛍光の光度を測定してウ
エハの温度を算出する温度測定部と、誘電体１２の温度
を所定温度に制御する温度制御部と、ウエハ１８をウエ
ハ吸着面１１に吸着する際、ウエハ１８とウエハ吸着面
１１との接触面に沿ってＨｅガスを流し、これにより誘
電体１２からウエハ１８に熱を伝熱させるＨｅガス供給
部とを備えている。尚、ウエハ１８とウエハ吸着面１１
との接触面に沿ってＨｅガスを供給しても、ウエハ吸着
面１１にウエハが吸着されているので、ウエハ１８の周
囲からＨｅガスが漏出するようなことはない。
【０００４】上述の静電チャック１０では、誘電体１２
を介して電極板１４とウエハ１８との間に直流電源装置
１６により電圧を印加すると、誘電体１２が分極して、
誘電体１２のウエハ吸着面１１とウエハ１８とにそれぞ
れ正、負の電荷が発生し、この間にクーロン力Ｆcが働
いて、静電吸着する。更に、ウエハ吸着面１１とウエハ
１８との接触面を通る方向に電流を流すと、ウエハ吸着
面１１とウエハ１８の裏面との間に大きな電位差が生
じ、これにより双方の面に正、負の電荷が発生し、この
電荷により、ウエハ１８をウエハ吸着面１１に吸着する
ジョンセン−ラーベック力Ｆjrが発生する。従って、静
電チャック１０の吸着力Ｆは、 Ｆ＝Ｆc＋Ｆjr で表される。
を介して電極板１４とウエハ１８との間に直流電源装置
１６により電圧を印加すると、誘電体１２が分極して、
誘電体１２のウエハ吸着面１１とウエハ１８とにそれぞ
れ正、負の電荷が発生し、この間にクーロン力Ｆcが働
いて、静電吸着する。更に、ウエハ吸着面１１とウエハ
１８との接触面を通る方向に電流を流すと、ウエハ吸着
面１１とウエハ１８の裏面との間に大きな電位差が生
じ、これにより双方の面に正、負の電荷が発生し、この
電荷により、ウエハ１８をウエハ吸着面１１に吸着する
ジョンセン−ラーベック力Ｆjrが発生する。従って、静
電チャック１０の吸着力Ｆは、 Ｆ＝Ｆc＋Ｆjr で表される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体装置
の高集積化及び微細化に伴い高アスペクト比及び高選択
比の要求の下、経済性を求めて高エッチレートでエッチ
ングを行う必要があり、しかも、ウエハはそれぞれ蒸気
圧の異なる多層の積層構造で形成されているので、ウエ
ハをエッチングする際、被エッチング層をエッチングす
るのに適する特定の条件、特に、特定の温度条件になる
ようにウエハを加温し、冷却する必要がある。しかし、
ウエハの温度を制御するために誘電体を介してウエハを
加温し、冷却すると、静電チャックの吸着力が変動し、
ウエハを所定通りに吸着できないと言う問題があった。
更に説明すると、図４に示すように、ウエハ裏面のＨｅ
ガス圧力は、ウエハ温度の低下に伴い低下している。こ
れは、ウエハ温度が低下すると、静電チャックの吸着力
が低下し、その結果、ウエハ裏面とウエハ吸着面との間
からＨｅガスが流出し、ウエハ裏面のＨｅガス圧力が低
下すると推測できる。以上の説明では、エッチング装置
に設けられた静電チャックを例にして説明したが、静電
チャックを装着したその他の装置、例えばＣＶＤ装置、
スパッタリング装置についても同様であった。
の高集積化及び微細化に伴い高アスペクト比及び高選択
比の要求の下、経済性を求めて高エッチレートでエッチ
ングを行う必要があり、しかも、ウエハはそれぞれ蒸気
圧の異なる多層の積層構造で形成されているので、ウエ
ハをエッチングする際、被エッチング層をエッチングす
るのに適する特定の条件、特に、特定の温度条件になる
ようにウエハを加温し、冷却する必要がある。しかし、
ウエハの温度を制御するために誘電体を介してウエハを
加温し、冷却すると、静電チャックの吸着力が変動し、
ウエハを所定通りに吸着できないと言う問題があった。
更に説明すると、図４に示すように、ウエハ裏面のＨｅ
ガス圧力は、ウエハ温度の低下に伴い低下している。こ
れは、ウエハ温度が低下すると、静電チャックの吸着力
が低下し、その結果、ウエハ裏面とウエハ吸着面との間
からＨｅガスが流出し、ウエハ裏面のＨｅガス圧力が低
下すると推測できる。以上の説明では、エッチング装置
に設けられた静電チャックを例にして説明したが、静電
チャックを装着したその他の装置、例えばＣＶＤ装置、
スパッタリング装置についても同様であった。
【０００６】以上のような事情に照らして、本発明の目
的は、ウエハの処理温度、すなわち誘電体の温度を変化
させても、吸着力が変わらないようにした静電チャック
を提供することである。
的は、ウエハの処理温度、すなわち誘電体の温度を変化
させても、吸着力が変わらないようにした静電チャック
を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、吸
着力が誘電体の温度に因り変動する原因を研究し、以下
の知見を得た。先ず、クーロン力Ｆcは、（１）式で示
される。 Ｆc＝（Ｓ／２）×ε×（Ｖ／ｄ）2 Ｓ、ε、Ｖ及びｄは、それぞれ、 Ｓ：電極面積 ε：誘電体の誘電率 Ｖ：印加電圧 ｄ：誘電体の厚み である。温度が低下すると誘電率εが増大するので、寧
ろ、クーロン力Ｆcは、誘電体の温度が低下すると、増
大する傾向にある。一方、ジョンセン−ラーベック力Ｆ
jrは、誘電体の温度により大きく影響される。図５に示
すように、いずれの誘電体でも、温度が下がると、誘電
体の体積固有抵抗値（電気抵抗値）が指数関数的に大き
くなる。これは、図５に示す温度範囲以下の低温の場合
でも同じである。従って、誘電体の温度が低下すると、
誘電体の電気抵抗値が増大して電流量が減少するため
に、誘電体１２とウエハ１８との間に印加する電圧が一
定であっても、誘電体のウエハ吸着面とウエハとの間の
電位差が減少し、従って、ジョンセン−ラーベック力Ｆ
jrが低下する。ジョンセン−ラーベック力Ｆjrの低下量
が、クーロン力Ｆcの増加量より大きいために、誘電体
の温度が低下すると、それに連れて静電チャックの吸着
力Ｆは低下する。逆に、誘電体の温度が上昇すると、ジ
ョンセン−ラーベック力Ｆjrは大きくなり、クーロン力
Ｆcは低下するが、ジョンセン−ラーベック力Ｆjrの増
加量が、クーロン力Ｆcの低下量より大きいために、吸
着力は大きくなる。
着力が誘電体の温度に因り変動する原因を研究し、以下
の知見を得た。先ず、クーロン力Ｆcは、（１）式で示
される。 Ｆc＝（Ｓ／２）×ε×（Ｖ／ｄ）2 Ｓ、ε、Ｖ及びｄは、それぞれ、 Ｓ：電極面積 ε：誘電体の誘電率 Ｖ：印加電圧 ｄ：誘電体の厚み である。温度が低下すると誘電率εが増大するので、寧
ろ、クーロン力Ｆcは、誘電体の温度が低下すると、増
大する傾向にある。一方、ジョンセン−ラーベック力Ｆ
jrは、誘電体の温度により大きく影響される。図５に示
すように、いずれの誘電体でも、温度が下がると、誘電
体の体積固有抵抗値（電気抵抗値）が指数関数的に大き
くなる。これは、図５に示す温度範囲以下の低温の場合
でも同じである。従って、誘電体の温度が低下すると、
誘電体の電気抵抗値が増大して電流量が減少するため
に、誘電体１２とウエハ１８との間に印加する電圧が一
定であっても、誘電体のウエハ吸着面とウエハとの間の
電位差が減少し、従って、ジョンセン−ラーベック力Ｆ
jrが低下する。ジョンセン−ラーベック力Ｆjrの低下量
が、クーロン力Ｆcの増加量より大きいために、誘電体
の温度が低下すると、それに連れて静電チャックの吸着
力Ｆは低下する。逆に、誘電体の温度が上昇すると、ジ
ョンセン−ラーベック力Ｆjrは大きくなり、クーロン力
Ｆcは低下するが、ジョンセン−ラーベック力Ｆjrの増
加量が、クーロン力Ｆcの低下量より大きいために、吸
着力は大きくなる。
【０００８】そこで、本発明者は、上述のクーロン力Ｆ
cの式から、誘電体の厚みｄを調整することによりクー
ロン力Ｆcを増減させ、それにより誘電体温度によるジ
ョンセン−ラーベック力Ｆjrの影響を相殺することを着
眼し、本発明を完成するに到った。上記目的を達成する
ために、本発明の第１発明に係る静電チャックは、ウエ
ハ吸着面を有する誘電体と、誘電体を介してウエハ吸着
面に対向する電極とを備え、誘電体を介したウエハと電
極との静電作用によりウエハをウエハ吸着面に吸着する
静電チャックにおいて、電極は、ウエハ吸着面との間隔
がそれぞれ異なるようにウエハ吸着面に対して誘電体を
介在させて配置した少なくとも２個以上の電極で構成さ
れていることを特徴としている。
cの式から、誘電体の厚みｄを調整することによりクー
ロン力Ｆcを増減させ、それにより誘電体温度によるジ
ョンセン−ラーベック力Ｆjrの影響を相殺することを着
眼し、本発明を完成するに到った。上記目的を達成する
ために、本発明の第１発明に係る静電チャックは、ウエ
ハ吸着面を有する誘電体と、誘電体を介してウエハ吸着
面に対向する電極とを備え、誘電体を介したウエハと電
極との静電作用によりウエハをウエハ吸着面に吸着する
静電チャックにおいて、電極は、ウエハ吸着面との間隔
がそれぞれ異なるようにウエハ吸着面に対して誘電体を
介在させて配置した少なくとも２個以上の電極で構成さ
れていることを特徴としている。
【０００９】本発明に係る静電チャックは、ウエハの加
工に際し、ウエハを吸着、保持する必要のある装置、例
えばエッチング装置、ＣＶＤ装置、スパッタリング装置
等には全て適用できる。本発明に係る静電チャックで
は、電極を選択して電極とウエハとの間に介在する誘電
体の厚みを変えることにより、クーロン力を増減し、そ
れにより吸着力が一定になるように調整している。ま
た、誘電体の厚みが変わると、誘電体を流れる電流値も
増減し、それによりジョンセン−ラーベック力Ｆjrが増
減する。本発明の静電チャックでは、誘電体の温度変化
によって生じた静電チャックの吸着力の変化を相殺する
ような最適な電極を選択できるようにした電極切り換え
器を備えることが望ましい。
工に際し、ウエハを吸着、保持する必要のある装置、例
えばエッチング装置、ＣＶＤ装置、スパッタリング装置
等には全て適用できる。本発明に係る静電チャックで
は、電極を選択して電極とウエハとの間に介在する誘電
体の厚みを変えることにより、クーロン力を増減し、そ
れにより吸着力が一定になるように調整している。ま
た、誘電体の厚みが変わると、誘電体を流れる電流値も
増減し、それによりジョンセン−ラーベック力Ｆjrが増
減する。本発明の静電チャックでは、誘電体の温度変化
によって生じた静電チャックの吸着力の変化を相殺する
ような最適な電極を選択できるようにした電極切り換え
器を備えることが望ましい。
【００１０】また、本発明者は、印加電圧Ｖを調整する
ことにより、クーロン力Ｆc及びジョンセン−ラーベッ
ク力Ｆjrを増減させ、それにより誘電体温度によるジョ
ンセン−ラーベック力Ｆjrの影響を相殺することに着眼
し、本発明を完成するに到った。上記目的を達成するた
めに、本発明の第２発明に係る静電チャックは、ウエハ
吸着面を有する誘電体と、誘電体を介してウエハ吸着面
に対向する電極とを備え、誘電体を介したウエハと電極
との静電作用によりウエハをウエハ吸着面に吸着する静
電チャックにおいて、電極に印加する直流電圧値を調整
できる可変式直流電源装置を備えることを特徴としてい
る。本発明では、ウエハ、すなわち誘電体温度の変化に
よって生じる吸着力の変化量を相殺するために、誘電体
温度が上昇した場合には、印加する電圧を低くし、誘電
体温度が低下した場合には、印加する電圧を高くする。
ことにより、クーロン力Ｆc及びジョンセン−ラーベッ
ク力Ｆjrを増減させ、それにより誘電体温度によるジョ
ンセン−ラーベック力Ｆjrの影響を相殺することに着眼
し、本発明を完成するに到った。上記目的を達成するた
めに、本発明の第２発明に係る静電チャックは、ウエハ
吸着面を有する誘電体と、誘電体を介してウエハ吸着面
に対向する電極とを備え、誘電体を介したウエハと電極
との静電作用によりウエハをウエハ吸着面に吸着する静
電チャックにおいて、電極に印加する直流電圧値を調整
できる可変式直流電源装置を備えることを特徴としてい
る。本発明では、ウエハ、すなわち誘電体温度の変化に
よって生じる吸着力の変化量を相殺するために、誘電体
温度が上昇した場合には、印加する電圧を低くし、誘電
体温度が低下した場合には、印加する電圧を高くする。
【００１１】以上のように、第１及び第２発明では、静
電チャックの吸着力をほぼ一定にすることができる。ま
た、誘電体すなわちウエハに流れる電流量が制御されて
いるので、過電流が流れることなく、従って、ウエハの
マイクロデバイスが破損することも防止できる。
電チャックの吸着力をほぼ一定にすることができる。ま
た、誘電体すなわちウエハに流れる電流量が制御されて
いるので、過電流が流れることなく、従って、ウエハの
マイクロデバイスが破損することも防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、実施例を挙げ、添付図面
を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説
明する。実施例１ 実施例１は、第１発明に係る静電チャックの実施例であ
る。図１は実施例１の静電チャックを備えたエッチング
装置の断面図である。図１に示されるエッチング装置３
０は、プロセスチャンバ３２と、ウエハを加温、冷却す
る加温／冷却装置を備えた静電チャック３４と、下部電
極板４４備えた高周波電源装置３６とから構成される。
プロセスチャンバ３２には、ガス供給配管３８とガス排
気配管４０とが形成されている。
を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説
明する。実施例１ 実施例１は、第１発明に係る静電チャックの実施例であ
る。図１は実施例１の静電チャックを備えたエッチング
装置の断面図である。図１に示されるエッチング装置３
０は、プロセスチャンバ３２と、ウエハを加温、冷却す
る加温／冷却装置を備えた静電チャック３４と、下部電
極板４４備えた高周波電源装置３６とから構成される。
プロセスチャンバ３２には、ガス供給配管３８とガス排
気配管４０とが形成されている。
【００１３】静電チャック３４は、厚さの厚い円板状の
誘電体４２と、誘電体４２にそれぞれ内蔵された平板状
の第１電極板４６、第２電極板４８及び第３電極板５０
と、チャンバ３２の外側下部に位置する直流電源装置５
２と、静電チャック１２と同じ構造の加温／冷却装置
（図示せず）とから構成される。第１電極板４６、第２
電極板４８及び第３電極板５０は、何れも誘電体４２の
表面に平行に備えられ、表面との距離は、それぞれ
ｄ1、ｄ2及びｄ3である。各電極板４６、４８及び５０
にはリード線が接続され、各リード線の端子５４Ａ、５
４Ｂ及び５４Ｃは、直流電源装置５２との切換スイッチ
５４の端子として構成されている。高周波電源装置３６
の端部は下部電極板４４に接続配線されている。静電チ
ャック３４には、静電チャック１２と同様、アルコール
等の冷媒により誘電体４２、従ってウエハの温度を所定
温度に制御する加温／冷却装置が形成されている。
誘電体４２と、誘電体４２にそれぞれ内蔵された平板状
の第１電極板４６、第２電極板４８及び第３電極板５０
と、チャンバ３２の外側下部に位置する直流電源装置５
２と、静電チャック１２と同じ構造の加温／冷却装置
（図示せず）とから構成される。第１電極板４６、第２
電極板４８及び第３電極板５０は、何れも誘電体４２の
表面に平行に備えられ、表面との距離は、それぞれ
ｄ1、ｄ2及びｄ3である。各電極板４６、４８及び５０
にはリード線が接続され、各リード線の端子５４Ａ、５
４Ｂ及び５４Ｃは、直流電源装置５２との切換スイッチ
５４の端子として構成されている。高周波電源装置３６
の端部は下部電極板４４に接続配線されている。静電チ
ャック３４には、静電チャック１２と同様、アルコール
等の冷媒により誘電体４２、従ってウエハの温度を所定
温度に制御する加温／冷却装置が形成されている。
【００１４】複数のエッチング工程を行う際、ウエハ５
６を誘電体４２の表面に設置し、次いで、以下に説明す
る第１エッチング工程を行う。まず、チャンバ３２内を
真空引きし、次いで、ウエハが所定温度になるように制
御する。更に、ガス供給管３８から所定の組成のガスを
導入し、高周波電源装置３６により所定電圧を下部電極
板４４に印加してウエハ５６とチャンバ３２との間をプ
ラズマ雰囲気３９にし、プラズマエッチングを行う。エ
ッチングを行う際、静電チャック３４が所定の吸着力を
発生させるように、切換スイッチ５４を最適の端子、例
えば端子５４Ａに倒して接続し、ウエハを吸着して固定
する。その後、ガス排気管４０からチャンバ内のガスを
真空引きにより吸引して第１エッチング工程を終了す
る。
６を誘電体４２の表面に設置し、次いで、以下に説明す
る第１エッチング工程を行う。まず、チャンバ３２内を
真空引きし、次いで、ウエハが所定温度になるように制
御する。更に、ガス供給管３８から所定の組成のガスを
導入し、高周波電源装置３６により所定電圧を下部電極
板４４に印加してウエハ５６とチャンバ３２との間をプ
ラズマ雰囲気３９にし、プラズマエッチングを行う。エ
ッチングを行う際、静電チャック３４が所定の吸着力を
発生させるように、切換スイッチ５４を最適の端子、例
えば端子５４Ａに倒して接続し、ウエハを吸着して固定
する。その後、ガス排気管４０からチャンバ内のガスを
真空引きにより吸引して第１エッチング工程を終了す
る。
【００１５】引き続き、第２エッチング工程を行う。ま
ず、誘電体４２の温度が所定温度になるように制御し、
次いで、エッチングに使用する所定の組成のガスをガス
供給管３８から導入し、第１エッチング工程と同様にし
てプラズマエッチングを行う。この際、静電チャック３
４の吸着力を一定にするために、切り換えスイッチ５４
の端子を最適の端子、例えば端子５４Ｂに切り換える。
同様に、必要に応じて、第３以下のエッチング工程を実
施する。
ず、誘電体４２の温度が所定温度になるように制御し、
次いで、エッチングに使用する所定の組成のガスをガス
供給管３８から導入し、第１エッチング工程と同様にし
てプラズマエッチングを行う。この際、静電チャック３
４の吸着力を一定にするために、切り換えスイッチ５４
の端子を最適の端子、例えば端子５４Ｂに切り換える。
同様に、必要に応じて、第３以下のエッチング工程を実
施する。
【００１６】実施例１では、誘電体温度に応じて最適な
電極を選択することにより、静電チャックの吸着力をほ
ぼ一定にして、各工程でウエハ温度が異なる複数のエッ
チング工程を同一装置で連続して行うことができる。ま
た、最適な電極を選択することにより、電流量が制御さ
れるので、ウエハに過電流が流れることなく、従って、
ウエハのマイクロデバイスが破損されることも防止でき
る。
電極を選択することにより、静電チャックの吸着力をほ
ぼ一定にして、各工程でウエハ温度が異なる複数のエッ
チング工程を同一装置で連続して行うことができる。ま
た、最適な電極を選択することにより、電流量が制御さ
れるので、ウエハに過電流が流れることなく、従って、
ウエハのマイクロデバイスが破損されることも防止でき
る。
【００１７】実施例２ 実施例２は、第２発明に係る静電チャックの実施例であ
る。図２は実施例２の静電チャックを備えたエッチング
装置の断面図である。図２に示されるエッチング装置６
０は、静電チャック６２の直流電源装置６４の電圧が可
変であること、誘電体６８の材質がアルミナであるこ
と、及び、従来のように１枚の板からなる電極板６６を
誘電体６８に内蔵しており、リード線により直流電源装
置６４に接続されていること以外は実施例１の静電チャ
ック３０と同じ構成である。よって、図２では、図１と
同じ部位には同じ符号を付してその説明を省略する。
る。図２は実施例２の静電チャックを備えたエッチング
装置の断面図である。図２に示されるエッチング装置６
０は、静電チャック６２の直流電源装置６４の電圧が可
変であること、誘電体６８の材質がアルミナであるこ
と、及び、従来のように１枚の板からなる電極板６６を
誘電体６８に内蔵しており、リード線により直流電源装
置６４に接続されていること以外は実施例１の静電チャ
ック３０と同じ構成である。よって、図２では、図１と
同じ部位には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００１８】実施例２でエッチング加工するウエハ７０
は３層以上の多層膜構造であり、実施例２ではエッチン
グを３工程で行う。図３は、各エッチング工程における
電極板６６の電圧及びウエハ温度を、時系列を追って示
した図である。まず、実施例１と同様にして第１エッチ
ング工程を行い、第一層を加工する。その際、印加電圧
は、図３に示すように、吸着力が所定値になるように、
ウエハ７０の温度に応じてＶ1＝１０００Ｖに設定す
る。引き続き、第２層のエッチングを行う第２エッチン
グ工程を実施する。まず、ウエハ７０が所定温度になる
よう誘電体６８を制御する。次いで、静電チャック６２
の吸着力が第１エッチング工程の吸着力と同じ力になる
ように電極６６に印加する電圧Ｖ2＝８００Ｖに変更す
る。更に、エッチングに使用する所定組成のガスをガス
供給管３８から導入し、第１エッチング工程と同様にし
てプラズマエッチングを行う。引き続き、第２エッチン
グ工程と同様にして、第３層のエッチングを行う第３エ
ッチング工程を実施する。ウエハ７０が所定温度になる
よう誘電体６８を制御する。次いで、静電チャック６２
の吸着力が第２エッチング工程の吸着力と同じ力になる
ように電極６６に印加する電圧Ｖ3＝９００Ｖに変更す
る。
は３層以上の多層膜構造であり、実施例２ではエッチン
グを３工程で行う。図３は、各エッチング工程における
電極板６６の電圧及びウエハ温度を、時系列を追って示
した図である。まず、実施例１と同様にして第１エッチ
ング工程を行い、第一層を加工する。その際、印加電圧
は、図３に示すように、吸着力が所定値になるように、
ウエハ７０の温度に応じてＶ1＝１０００Ｖに設定す
る。引き続き、第２層のエッチングを行う第２エッチン
グ工程を実施する。まず、ウエハ７０が所定温度になる
よう誘電体６８を制御する。次いで、静電チャック６２
の吸着力が第１エッチング工程の吸着力と同じ力になる
ように電極６６に印加する電圧Ｖ2＝８００Ｖに変更す
る。更に、エッチングに使用する所定組成のガスをガス
供給管３８から導入し、第１エッチング工程と同様にし
てプラズマエッチングを行う。引き続き、第２エッチン
グ工程と同様にして、第３層のエッチングを行う第３エ
ッチング工程を実施する。ウエハ７０が所定温度になる
よう誘電体６８を制御する。次いで、静電チャック６２
の吸着力が第２エッチング工程の吸着力と同じ力になる
ように電極６６に印加する電圧Ｖ3＝９００Ｖに変更す
る。
【００１９】実施例２では、静電チャックの電極に、誘
電体温度に応じて最適な電圧を印加している。これによ
り、吸着力をほぼ一定にして、各工程でウエハ温度が異
なる複数のエッチング工程を同一装置で連続して行うこ
とができる。また、最適な電圧を印加することにより、
電流量が制御されているので、ウエハに過電流が流れる
ことなく、従って、ウエハのマイクロデバイスが破損さ
れることも防止できる。
電体温度に応じて最適な電圧を印加している。これによ
り、吸着力をほぼ一定にして、各工程でウエハ温度が異
なる複数のエッチング工程を同一装置で連続して行うこ
とができる。また、最適な電圧を印加することにより、
電流量が制御されているので、ウエハに過電流が流れる
ことなく、従って、ウエハのマイクロデバイスが破損さ
れることも防止できる。
【００２０】
【発明の効果】本発明の第１発明によれば、ウエハ温度
に応じて静電チャックの最適な電極を選択することによ
り、電極とウエハとの間隔である誘電体の厚みを変え
て、静電チャックの吸着力をほぼ一定にしている。ま
た、本発明の第２発明によれば、ウエハ温度に応じて静
電チャックの電極電圧を変えて、静電チャックの吸着力
を一定にしている。よって、本発明に係る静電チャック
を備えた装置を使用すれば、静電チャックの吸着力を一
定に保持しつつ、各工程でエッチングガス圧の異なる同
一レシピ内で、同じ装置で連続して多層の膜を処理する
ことができる。例えば、本発明に係る静電チャックを備
えたエッチング装置を使用すれば、静電チャックの吸着
力を一定に保持しつつ、複数の工程を有し各工程でウエ
ハ温度が広い範囲で異なるエッチングを同一装置で連続
して行うことができる。更に、電流量が制御されている
ので、ウエハに過電流が流れることがなく、従って、ウ
エハのマイクロデバイスが破損することも防止できる。
に応じて静電チャックの最適な電極を選択することによ
り、電極とウエハとの間隔である誘電体の厚みを変え
て、静電チャックの吸着力をほぼ一定にしている。ま
た、本発明の第２発明によれば、ウエハ温度に応じて静
電チャックの電極電圧を変えて、静電チャックの吸着力
を一定にしている。よって、本発明に係る静電チャック
を備えた装置を使用すれば、静電チャックの吸着力を一
定に保持しつつ、各工程でエッチングガス圧の異なる同
一レシピ内で、同じ装置で連続して多層の膜を処理する
ことができる。例えば、本発明に係る静電チャックを備
えたエッチング装置を使用すれば、静電チャックの吸着
力を一定に保持しつつ、複数の工程を有し各工程でウエ
ハ温度が広い範囲で異なるエッチングを同一装置で連続
して行うことができる。更に、電流量が制御されている
ので、ウエハに過電流が流れることがなく、従って、ウ
エハのマイクロデバイスが破損することも防止できる。
【図１】実施例１の静電チャックを備えたエッチング装
置の断面図である。
置の断面図である。
【図２】実施例２の静電チャックを備えたエッチング装
置の断面図である。
置の断面図である。
【図３】実施例２の各エッチング工程における静電チャ
ックの電極板の電圧及びウエハ温度を示す図である。
ックの電極板の電圧及びウエハ温度を示す図である。
【図４】従来の静電チャックに吸着されたウエハの温度
とウエハ界面のＨｅガス圧との関係を示す一例の図であ
る。
とウエハ界面のＨｅガス圧との関係を示す一例の図であ
る。
【図５】各組成の誘電体の、単位面積あたりの単位長さ
の電気抵抗値と温度との固有の関係を示す図である。
の電気抵抗値と温度との固有の関係を示す図である。
【図６】ウエハが従来の静電チャックに吸着された一例
の断面図である。
の断面図である。
１０……静電チャック、１１……ウエハ吸着面、１２…
…誘電体、１４……電極板、１６……直流電源装置、１
８……ウエハ、２０……界面、３０……エッチング装
置、３２……プロセスチャンバ、３４……静電チャッ
ク、３６……高周波電源装置、３８……ガス供給配管、
３９……プラズマ雰囲気、４０……ガス排気配管、４２
……誘電体、４４……下部電極板、４６……第１電極
板、４８……第２電極板、５０……第３電極板、５２…
…直流電源装置、５４……切換スイッチ（端子）、５６
……ウエハ、６０……エッチング装置、６２……静電チ
ャック、６４……直流電源装置、６６……電極板、６８
……誘電体、７０……ウエハ。
…誘電体、１４……電極板、１６……直流電源装置、１
８……ウエハ、２０……界面、３０……エッチング装
置、３２……プロセスチャンバ、３４……静電チャッ
ク、３６……高周波電源装置、３８……ガス供給配管、
３９……プラズマ雰囲気、４０……ガス排気配管、４２
……誘電体、４４……下部電極板、４６……第１電極
板、４８……第２電極板、５０……第３電極板、５２…
…直流電源装置、５４……切換スイッチ（端子）、５６
……ウエハ、６０……エッチング装置、６２……静電チ
ャック、６４……直流電源装置、６６……電極板、６８
……誘電体、７０……ウエハ。
Claims (3)
- 【請求項１】 ウエハ吸着面を有する誘電体と、誘電体
を介してウエハ吸着面に対向する電極とを備え、誘電体
を介したウエハと電極との静電作用によりウエハをウエ
ハ吸着面に吸着する静電チャックにおいて、 電極は、ウエハ吸着面との間隔がそれぞれ異なるように
ウエハ吸着面に対して誘電体を介在させて配置した少な
くとも２個以上の電極で構成されていることを特徴とす
る静電チャック。 - 【請求項２】 誘電体の温度変化によって生じた静電チ
ャックの吸着力の変化を相殺するように最適な電極を選
択できるようにした電極切り換え器を備えることを特徴
とする請求項１に記載の静電チャック。 - 【請求項３】 ウエハ吸着面を有する誘電体と、誘電体
を介してウエハ吸着面に対向する電極とを備え、誘電体
を介したウエハと電極との静電作用によりウエハをウエ
ハ吸着面に吸着する静電チャックにおいて、 電極に印加する直流電圧値を調整できる可変式直流電源
装置を備えることを特徴とする静電チャック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13092796A JPH09293775A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 静電チャック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13092796A JPH09293775A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 静電チャック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09293775A true JPH09293775A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=15045986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13092796A Withdrawn JPH09293775A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 静電チャック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09293775A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8238072B2 (en) | 2004-03-19 | 2012-08-07 | Creative Technology Corporation | Bipolar electrostatic chuck |
| JP2016115819A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置 |
| KR20200013612A (ko) * | 2018-07-30 | 2020-02-07 | 토토 가부시키가이샤 | 정전 척 |
| KR20200013611A (ko) * | 2018-07-30 | 2020-02-07 | 토토 가부시키가이샤 | 정전 척 |
| JP2020025071A (ja) * | 2018-07-30 | 2020-02-13 | Toto株式会社 | 静電チャック |
| US11410867B2 (en) | 2018-07-30 | 2022-08-09 | Toto Ltd. | Electrostatic chuck |
-
1996
- 1996-04-26 JP JP13092796A patent/JPH09293775A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8238072B2 (en) | 2004-03-19 | 2012-08-07 | Creative Technology Corporation | Bipolar electrostatic chuck |
| JP2016115819A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置 |
| KR20160073290A (ko) | 2014-12-16 | 2016-06-24 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | 플라즈마 처리 장치 |
| US11424108B2 (en) | 2014-12-16 | 2022-08-23 | Hitachi High-Tech Corporation | Plasma processing apparatus |
| KR20200013612A (ko) * | 2018-07-30 | 2020-02-07 | 토토 가부시키가이샤 | 정전 척 |
| KR20200013611A (ko) * | 2018-07-30 | 2020-02-07 | 토토 가부시키가이샤 | 정전 척 |
| CN110783251A (zh) * | 2018-07-30 | 2020-02-11 | Toto株式会社 | 静电吸盘 |
| JP2020025071A (ja) * | 2018-07-30 | 2020-02-13 | Toto株式会社 | 静電チャック |
| JP2020025101A (ja) * | 2018-07-30 | 2020-02-13 | Toto株式会社 | 静電チャック |
| JP2020039003A (ja) * | 2018-07-30 | 2020-03-12 | Toto株式会社 | 静電チャック |
| US11410867B2 (en) | 2018-07-30 | 2022-08-09 | Toto Ltd. | Electrostatic chuck |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060207 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060410 |