JPH0422152A - 静電吸着装置 - Google Patents
静電吸着装置Info
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- JPH0422152A JPH0422152A JP2127581A JP12758190A JPH0422152A JP H0422152 A JPH0422152 A JP H0422152A JP 2127581 A JP2127581 A JP 2127581A JP 12758190 A JP12758190 A JP 12758190A JP H0422152 A JPH0422152 A JP H0422152A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は静電吸着装置に関する。
例えば、半導体製造装置のうちのイオン注入装置やスパ
ッタ装置の真空処理装置等においては、被処理体として
のウェーハを真空中で保持搬送して処理する必要かある
ため、その吸着保持手段としては、大気中における吸着
保持手段として広く使用されている真空吸着手段を使用
することかできない。このため、例えばイオン注入装置
では、保持爪によりウェーハの周囲を保持するようにし
ているが、ウェーハと爪との接触によりパーティクル発
生の問題かあった。 そこで、真空中における吸着保持手段として静電吸着装
置か提案されている（特開昭５９−７９５４５号公報、
特公平１−３６７０７号公報等）。 これらの静電吸着装置のうちの１つは、吸着保持台のウ
ェーハの吸着面が誘電体で構成され、この誘電体の下部
に、あるいはこの誘電体内に吸着面とほぼ等しい面積に
わたって導電電極層を設け、この電極層とウェーハとの
間に直流電圧を印加する方式である。この方式は、直流
電圧印加により誘電体を介して蓄積される電極層の電荷
と、この電荷とは異種のウェーハの電荷間に静電吸引力
（クーロン力）か発生し、ウェーハか吸着保持台に吸引
されて保持されるである。この方式の場合、ウェーハに
電極を接触させるため、やはりバーティクルの発生の問
題かある。 前記光に提案されている静電吸着装置の他の方式は保持
台の前記吸着面に第１及び第２の吸着部を設け、これら
第１及び第２の吸着部の電極層間に直流電圧を印加する
方式である。この方式は、ウェーハは導電体であるから
静電誘導によって吸着保持台側とは異種の電荷かウェー
ハに現れ、この電荷と電極層への電圧印加により生じた
電荷との間で静電吸引力を生じるものである。この方式
によれば、ウェーハに電極を接触させることはないから
、パーティクルの発生は少なくなる。なお、前記公報に
は、前記電極層とウェーハ間、あるいは第１及び第２の
吸着部の電極間に単相交流を印加する方式も記載されて
いる。
ッタ装置の真空処理装置等においては、被処理体として
のウェーハを真空中で保持搬送して処理する必要かある
ため、その吸着保持手段としては、大気中における吸着
保持手段として広く使用されている真空吸着手段を使用
することかできない。このため、例えばイオン注入装置
では、保持爪によりウェーハの周囲を保持するようにし
ているが、ウェーハと爪との接触によりパーティクル発
生の問題かあった。 そこで、真空中における吸着保持手段として静電吸着装
置か提案されている（特開昭５９−７９５４５号公報、
特公平１−３６７０７号公報等）。 これらの静電吸着装置のうちの１つは、吸着保持台のウ
ェーハの吸着面が誘電体で構成され、この誘電体の下部
に、あるいはこの誘電体内に吸着面とほぼ等しい面積に
わたって導電電極層を設け、この電極層とウェーハとの
間に直流電圧を印加する方式である。この方式は、直流
電圧印加により誘電体を介して蓄積される電極層の電荷
と、この電荷とは異種のウェーハの電荷間に静電吸引力
（クーロン力）か発生し、ウェーハか吸着保持台に吸引
されて保持されるである。この方式の場合、ウェーハに
電極を接触させるため、やはりバーティクルの発生の問
題かある。 前記光に提案されている静電吸着装置の他の方式は保持
台の前記吸着面に第１及び第２の吸着部を設け、これら
第１及び第２の吸着部の電極層間に直流電圧を印加する
方式である。この方式は、ウェーハは導電体であるから
静電誘導によって吸着保持台側とは異種の電荷かウェー
ハに現れ、この電荷と電極層への電圧印加により生じた
電荷との間で静電吸引力を生じるものである。この方式
によれば、ウェーハに電極を接触させることはないから
、パーティクルの発生は少なくなる。なお、前記公報に
は、前記電極層とウェーハ間、あるいは第１及び第２の
吸着部の電極間に単相交流を印加する方式も記載されて
いる。
ところで、直流電圧をウェーハと電極間または２電極間
に印加する方式の場合、吸引力（クーロン力）は、強力
であるか、吸着面の誘電体に誘電分極か生じるため、電
圧印加を停止しても電荷か残留し、このため被吸着物か
吸着保持台から離脱しにくいという欠点かある。また、
被吸着物にコミなどが付着しやすいという欠点もある。 一方、直流電圧の代わりに交流電圧を印加すれば、ゴミ
か被吸着物に付着するのを少なくてきると共に、前記誘
電体には誘電分極か生しないため、電圧印加を停止すれ
ば被吸着物は即座に吸着保持台から離脱できる。ところ
が、前述の公報記載の従来技術の場合、印加されるのは
単相交流電圧であるため、十分な吸引力を得ることがで
きない。 すなわち、単相交流電圧は、印加瞬時電圧か一定周期で
必ず零ボルトになり、その瞬時電圧時点ては吸引力も零
になってしまうからである。 この発明は、以上の点に鑑み、印加する電圧として交流
電圧を用いることができ、しかも吸引力の大きい静電吸
着装置を提供することを目的とする。
に印加する方式の場合、吸引力（クーロン力）は、強力
であるか、吸着面の誘電体に誘電分極か生じるため、電
圧印加を停止しても電荷か残留し、このため被吸着物か
吸着保持台から離脱しにくいという欠点かある。また、
被吸着物にコミなどが付着しやすいという欠点もある。 一方、直流電圧の代わりに交流電圧を印加すれば、ゴミ
か被吸着物に付着するのを少なくてきると共に、前記誘
電体には誘電分極か生しないため、電圧印加を停止すれ
ば被吸着物は即座に吸着保持台から離脱できる。ところ
が、前述の公報記載の従来技術の場合、印加されるのは
単相交流電圧であるため、十分な吸引力を得ることがで
きない。 すなわち、単相交流電圧は、印加瞬時電圧か一定周期で
必ず零ボルトになり、その瞬時電圧時点ては吸引力も零
になってしまうからである。 この発明は、以上の点に鑑み、印加する電圧として交流
電圧を用いることができ、しかも吸引力の大きい静電吸
着装置を提供することを目的とする。
この発明は、被吸着体と接触すべき面が誘電体で構成さ
れると共に、この誘電体の下方または誘電体内に電極か
設けられ、この電極に交流電圧を印加して、前記被吸着
体を静電吸引力により吸着する静電吸着装置において、 前記電極に印加する交流電圧か零電圧になる期間を無く
すようにしたことを特徴とする。
れると共に、この誘電体の下方または誘電体内に電極か
設けられ、この電極に交流電圧を印加して、前記被吸着
体を静電吸引力により吸着する静電吸着装置において、 前記電極に印加する交流電圧か零電圧になる期間を無く
すようにしたことを特徴とする。
この発明は、静電吸着用の３個以上の電極間に、位相か
すれた３相以上の交流電圧を印加するので、吸着印加電
圧の瞬時値か零になることはなく、比較的大きい静電吸
引力か得られる。
すれた３相以上の交流電圧を印加するので、吸着印加電
圧の瞬時値か零になることはなく、比較的大きい静電吸
引力か得られる。
以下、この発明による静電吸着装置を高電流タイプのイ
オン注入装置に適用した場合の一実施例を、図を参照し
ながら説明する。 第４図に示すように、高電流タイプのイオン注入装置は
、イオンを注入することによる発熱を緩和する目的から
、真空室内に配されるディスク１上に、その円周方向に
沿って複数の半導体ウェーハの保持部２を設け、この保
持部２に半導体つ工−ハ３を保持させ、ディスク１をそ
の中心位置を回転軸として、例えば矢印４て示す方向に
回転させると共に、ディスク１を例えば矢印５で示す方
向に往復直線運動させ、複数個の半導体ウェーハ３に対
して、−括してイオンを注入する構成か採られている。 各保持部２は、静電吸着機構を有するもので、第２図の
断面図に示すように、例えばシリコンコムからなる基台
２１の上に、例えばポリイミド等のプラスチックからな
る誘電体２２か設けられる。 この誘電体２２内には、ウェーハ吸着期間、吸着印加電
圧か零になる瞬時期間を無くす手段として、例えば第１
図に示すように、この例ではそれぞれ１２０°の旬間隔
分の扇形の形状の３個の電極層２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ
か埋め込まれて、サンドイッチ状の構造を有している。 この例の場合、誘電体２２の厚さは、電極層を含めて、
例えば２５廓程度とされている。 そして、各電極層２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃからは、端子
２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃが導出される。 そして、ディスク１上のすへての保持部２の、端子２４
Ａ及び２４Ｂ間には第３図Ａに示す交流電圧Ｅｌを発生
する電源２５Ｕとスイッチ２６０との直列回路か接続さ
れ、端子２４Ｂ及び２４Ｃ間には第３図Ｂに示す交流電
圧ＥＶ（交流電圧ＥＵとは］２０°位相か異なる）を発
生する電源２５Ｖとスイッチ２６Ｖとの直列回路が接続
され、端子２４Ｃ及び２４Ａ間には第３図Ｃに示す交流
電圧ＥＷ（交流電圧ＥＵとは２４０６位相が異なる）を
発生する電源２５Ｗとスイッチ２６Ｗとの直列回路か接
続される。電源２５Ｕ、２５Ｖ、２５Ｗとしては、商用
の３相交流電源を用いるこ、とができる。 この場合、スイッチ２６Ｕ、２６Ｖ、２６Ｗは、互いに
連動するようにされ、ウェーハ３が保持部２に載置され
たとき、オンとされる。スイッチ２６Ｕ、２６Ｖ、２６
Ｗかオンとされると、各電極層２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ
間に前記交流電圧ＥＵＥＶ、ＥＷが印加される。すると
、誘電体２２を介して静電誘導により導電体であるウェ
ーハ３に電荷が現れ、クーロン力により保持部２に吸着
される。 この場合、電極層２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃに印加される
電圧は、第３図に示したように、３相交流電圧であるの
で、単相交流電圧のように瞬時値か零になることはなく
、十分な強さの静電吸引力か得られる。 なお、保持部２の基台２１はアルミニウムやセラミック
で構成することもてきる。しかし、上記の例にように、
基台２１をシリコンゴム等の弾性材料で構成した場合に
は、ウェーハ３に反り等があったとき、誘電体２２は極
く薄いフレキシブル基板と同様の構成であるから、その
ウェーハの反りの形状に応じて基台２１が変形する。し
たがって、ウェーハ３に反り等の変形があっても保持部
２との間に隙間が生じることはなく、所定値以上の強さ
の吸引力を保持することができる。 なお、電極数及び位相のずれた交流電圧の数は、３以上
であっても勿論良い。 また、上記実施例では、ウェーハの静電吸着電圧印加領
域を３領域にした例について説明したが、−電極で多相
交流電圧を印加しても、印加される吸着電圧かウェーハ
に対して零期間を無いようにすればよい。さらに、直流
バイアスを持たせてもよい。この場合の直流バイアス電
圧は、低電圧のの方かよい。 また、以上の例は、イオン注入装置にこの発明による静
電吸着装置を適用した場合であるが、冒頭でも述べたよ
うに、この発明は、スパッタ装置、その他の真空処理装
置及び真空的搬送装置にも適用できることはいうまでも
ない。 また、真空内に限らず、大気中における被吸着体の保持
、搬送にも適用可能である。 さらに、被吸着体としては、半導体ウェーハに限らず、
導電性のものであれば適用可能である。
オン注入装置に適用した場合の一実施例を、図を参照し
ながら説明する。 第４図に示すように、高電流タイプのイオン注入装置は
、イオンを注入することによる発熱を緩和する目的から
、真空室内に配されるディスク１上に、その円周方向に
沿って複数の半導体ウェーハの保持部２を設け、この保
持部２に半導体つ工−ハ３を保持させ、ディスク１をそ
の中心位置を回転軸として、例えば矢印４て示す方向に
回転させると共に、ディスク１を例えば矢印５で示す方
向に往復直線運動させ、複数個の半導体ウェーハ３に対
して、−括してイオンを注入する構成か採られている。 各保持部２は、静電吸着機構を有するもので、第２図の
断面図に示すように、例えばシリコンコムからなる基台
２１の上に、例えばポリイミド等のプラスチックからな
る誘電体２２か設けられる。 この誘電体２２内には、ウェーハ吸着期間、吸着印加電
圧か零になる瞬時期間を無くす手段として、例えば第１
図に示すように、この例ではそれぞれ１２０°の旬間隔
分の扇形の形状の３個の電極層２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ
か埋め込まれて、サンドイッチ状の構造を有している。 この例の場合、誘電体２２の厚さは、電極層を含めて、
例えば２５廓程度とされている。 そして、各電極層２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃからは、端子
２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃが導出される。 そして、ディスク１上のすへての保持部２の、端子２４
Ａ及び２４Ｂ間には第３図Ａに示す交流電圧Ｅｌを発生
する電源２５Ｕとスイッチ２６０との直列回路か接続さ
れ、端子２４Ｂ及び２４Ｃ間には第３図Ｂに示す交流電
圧ＥＶ（交流電圧ＥＵとは］２０°位相か異なる）を発
生する電源２５Ｖとスイッチ２６Ｖとの直列回路が接続
され、端子２４Ｃ及び２４Ａ間には第３図Ｃに示す交流
電圧ＥＷ（交流電圧ＥＵとは２４０６位相が異なる）を
発生する電源２５Ｗとスイッチ２６Ｗとの直列回路か接
続される。電源２５Ｕ、２５Ｖ、２５Ｗとしては、商用
の３相交流電源を用いるこ、とができる。 この場合、スイッチ２６Ｕ、２６Ｖ、２６Ｗは、互いに
連動するようにされ、ウェーハ３が保持部２に載置され
たとき、オンとされる。スイッチ２６Ｕ、２６Ｖ、２６
Ｗかオンとされると、各電極層２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ
間に前記交流電圧ＥＵＥＶ、ＥＷが印加される。すると
、誘電体２２を介して静電誘導により導電体であるウェ
ーハ３に電荷が現れ、クーロン力により保持部２に吸着
される。 この場合、電極層２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃに印加される
電圧は、第３図に示したように、３相交流電圧であるの
で、単相交流電圧のように瞬時値か零になることはなく
、十分な強さの静電吸引力か得られる。 なお、保持部２の基台２１はアルミニウムやセラミック
で構成することもてきる。しかし、上記の例にように、
基台２１をシリコンゴム等の弾性材料で構成した場合に
は、ウェーハ３に反り等があったとき、誘電体２２は極
く薄いフレキシブル基板と同様の構成であるから、その
ウェーハの反りの形状に応じて基台２１が変形する。し
たがって、ウェーハ３に反り等の変形があっても保持部
２との間に隙間が生じることはなく、所定値以上の強さ
の吸引力を保持することができる。 なお、電極数及び位相のずれた交流電圧の数は、３以上
であっても勿論良い。 また、上記実施例では、ウェーハの静電吸着電圧印加領
域を３領域にした例について説明したが、−電極で多相
交流電圧を印加しても、印加される吸着電圧かウェーハ
に対して零期間を無いようにすればよい。さらに、直流
バイアスを持たせてもよい。この場合の直流バイアス電
圧は、低電圧のの方かよい。 また、以上の例は、イオン注入装置にこの発明による静
電吸着装置を適用した場合であるが、冒頭でも述べたよ
うに、この発明は、スパッタ装置、その他の真空処理装
置及び真空的搬送装置にも適用できることはいうまでも
ない。 また、真空内に限らず、大気中における被吸着体の保持
、搬送にも適用可能である。 さらに、被吸着体としては、半導体ウェーハに限らず、
導電性のものであれば適用可能である。
以上説明したように、この発明によれば、交流電圧を電
極間に印加するものであるので、被吸着物へのごみの付
着か少なくなる。また、印加電圧を断った時には、誘電
体に電荷か残留することはないから、被吸着体の離脱は
容易である。 そして、この発明では、３相以上の多相交流電圧を、複
数の電極間に印加するものであるから、所定の静電吸着
力を確保することかできる。
極間に印加するものであるので、被吸着物へのごみの付
着か少なくなる。また、印加電圧を断った時には、誘電
体に電荷か残留することはないから、被吸着体の離脱は
容易である。 そして、この発明では、３相以上の多相交流電圧を、複
数の電極間に印加するものであるから、所定の静電吸着
力を確保することかできる。
第１図は、この発明による静電吸着装置の一実施例の平
面図、第２図は、そのＡ−Ａ断面図、第３図は、位相の
異なる複数の交流電圧の例を示す図、第４図は、この発
明か適用されるイオン注入装置の要部を説明するための
図である。 ２、ウェーハの保持部 ３・半導体ウェーハ ２１、基台 ２２；誘電体 ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ；電極層 ２．４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ；端子 ２５Ｕ、２５Ｖ、２５Ｗ、３相交流電源ＥＵ、ＥＶ、Ｅ
Ｗ、３相交流電圧 代理人 弁理士 佐 藤 正 美 ｆ竹ＩＰｖ面図 第１図 Ａ−Ａ％面図 第２図
面図、第２図は、そのＡ−Ａ断面図、第３図は、位相の
異なる複数の交流電圧の例を示す図、第４図は、この発
明か適用されるイオン注入装置の要部を説明するための
図である。 ２、ウェーハの保持部 ３・半導体ウェーハ ２１、基台 ２２；誘電体 ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ；電極層 ２．４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ；端子 ２５Ｕ、２５Ｖ、２５Ｗ、３相交流電源ＥＵ、ＥＶ、Ｅ
Ｗ、３相交流電圧 代理人 弁理士 佐 藤 正 美 ｆ竹ＩＰｖ面図 第１図 Ａ−Ａ％面図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被吸着体と接触すべき面が誘電体で構成されると共に
、この誘電体の下方または誘電体内に電極が設けられ、
この電極に交流電圧を印加して、前記被吸着体を静電吸
引力により吸着する静電吸着装置において、 前記電極に印加する交流電圧が零電圧になる期間を無く
すようにしたことを特徴とする静電吸着装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12758190A JP2824928B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 静電吸着装置 |
| US07/687,552 US5179498A (en) | 1990-05-17 | 1991-04-19 | Electrostatic chuck device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12758190A JP2824928B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 静電吸着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0422152A true JPH0422152A (ja) | 1992-01-27 |
| JP2824928B2 JP2824928B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=14963605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12758190A Expired - Lifetime JP2824928B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | 静電吸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2824928B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003332412A (ja) * | 2002-03-04 | 2003-11-21 | Hitachi High-Technologies Corp | 静電チャック装置及びその装置を用いた基板の処理方法 |
| JP2015099839A (ja) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 東京エレクトロン株式会社 | 載置台に被吸着物を吸着する方法及び処理装置 |
-
1990
- 1990-05-17 JP JP12758190A patent/JP2824928B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003332412A (ja) * | 2002-03-04 | 2003-11-21 | Hitachi High-Technologies Corp | 静電チャック装置及びその装置を用いた基板の処理方法 |
| JP2015099839A (ja) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 東京エレクトロン株式会社 | 載置台に被吸着物を吸着する方法及び処理装置 |
| US9953854B2 (en) | 2013-11-19 | 2018-04-24 | Tokyo Electron Limited | Method of adsorbing target object on mounting table and plasma processing apparatus |
| US10410902B2 (en) | 2013-11-19 | 2019-09-10 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2824928B2 (ja) | 1998-11-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100911 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100911 Year of fee payment: 12 |