JPH0528773Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は例えば半導体製造装置等においてウエ
ハを保持する静電吸着装置に関する。

〔従来技術〕

電子サイクロトロン共鳴を利用したプラズマ装
置は高集積半導体装置の製造等に使用されてい
る。第２図は前記プラズマ装置をエツチング装置
として構成した場合の概略縦断面図であり、真空
の反応室９内にはウエハ４を保持した試料載置台
３がウエハ４を反応室９上壁外部に設置したプラ
ズマ生成室１２開口部に対向させて設置してあ
る。プラズマ生成室１２上部には導波管１３が接
続され、該導波管１３は他端をマグネトロン１４
に接続し、マグネトロン１４にて発せられたマイ
クロ波をプラズマ生成室１２内に導く。該プラズ
マ生成室１２を囲繞するように配置された励磁コ
イル１１に直流電流を通流し、また所要の原料ガ
スを前記プラズマ生成室１２内へ供給すると、プ
ラズマ生成室１２内においてプラズマが生成さ
れ、前記反応室９側へ磁束密度が低くなる発散磁
界を形成し、前記プラズマのイオン等を投射す
る。これにより試料載置台３上のウエハ４表面に
対するエツチング等が行われる。

このような装置においてはウエハ４へのゴミの
付着を防ぐためウエハ４を鉛直に設置し、横方向
からプラズマを投射するように構成したものがあ
り、この場合ウエハ４を吸着等によつて落下させ
ない必要がある。

一方、ウエハ４を水平に載置する場合において
もプラズマ投射によりウエハ４の温度が上昇する
とレジストが熱変質する虞があるため、ウエハ４
を試料載置台３に密着させ、試料載置台３への熱
伝導によつてこれを防いでいる。

つまり、ウエハ４は鉛直に保持されるためだけ
でなく、冷却のためにも試料載置台３に密着保持
される必要があり、これの有効な手段として静電
吸着を利用した装置が開発されている。

第３図は試料載置台３の静電吸着部分の構成を
示すブロツク図であり、静電吸着部分はアルミニ
ウム板等の導電体２の表面をポリイミド等の絶縁
体１が被覆するように積層しており、その上面に
ウエハ４等の試料を載置するようになつている。
前記導電体２にはスイツチ５を介した直流電源６
の正極が接続されている。

さて、プラズマ装置内において上述の構造を有
する試料載置台３上にウエハ４を保持するには、
まず反応室９の一側壁外部に設けられたロードロ
ツク室１０内に試料載置台３を移動し、反応室９
との間の連通口を閉鎖する。

そしてロードロツク室１０内においてウエハ４
を試料載置台３の絶縁体１上に載置し、図示しな
い機械的手段を用いて仮保持する。

次にロードロツク室１０内を反応室９内の圧力
と等しくなるように、即ち真空状態になるまで減
圧した後、反応室９との連通口を開放し、試料載
置台３を反応室９内のウエハ４とプラズマ生成室
１２開口部とが対向する位置に移動させ、前記連
通口を閉鎖する。

そして直流電源６の電圧をスイツチ５にて導電
体２に印加し、同時にプラズマを投射すると、導
電体２上の絶縁体１には上層部がプラス、下層部
がマイナスの誘電分極が生じる。この結果、ウエ
ハ４は帯電し、試料載置台３上に静電吸着し、保
持される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

さて、上述の如く静電吸着された試料は所要の
プラズマ処理が行われた後、再び機械的手段によ
つて仮保持されてから直流電圧の印加が停止され
静電吸着から解放される。そしてロードロツク室
内に移動され、同じく機械的手段によつて取り外
される。

ところが直流電圧の印加が停止された後におい
ても誘電分極の電荷はヒステリシス特性を有する
ため、試料に分極電荷が残留する。

そして、試料の冷却効率、即ち試料載置台との
密着度を高めるためには高電圧が印加され、その
残留電荷も大である。

この結果、試料は残留した静電吸着力により取
り外しが困難となり、破損される虞もある。

本考案は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
り、静電吸着停止後の残留電荷を簡単にかつ確実
に除去して試料を容易に取り外しできるようにし
た静電吸着装置の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係る静電吸着装置は、導電体と絶縁体
とを積層してなり、直流電圧を前記導電体に印加
し、前記絶縁体上に被吸着物を吸着すべくなした
静電吸着装置において、前記導電体に印加される
出力可変の交流電圧を発生する交流電源と、該交
流電源が発生する交流電圧と前記直流電圧との切
換え手段とを具備することを特徴とする。

〔作用〕

本考案装置は導電体に対する直流電圧の印加を
出力可変の交流電圧に切換え、これを零まで減衰
させる。そうすると被吸着物の静電吸着力は消去
される。

〔実施例〕

以下、本考案をその実施例を示す図面に基づき
具体的に説明する。

第１図は本考案に係る静電吸着装置（以下、本
案装置という）の構成を示すブロツク図である。

ウエハ４等の試料を載置する静電吸着部分は第
３図に示したものと同一である。即ち、アルミニ
ウム板等の導電体２の表面をポリアミド等の絶縁
体１が被覆するように積層し、その上面にウエハ
４が載置される。

前記導電体２は切換スイツチ７の共通端子に接
続され、共通端子は直流電源６の正極端子、空端
子及び交流電源８のいずれかと接続されるように
なつており、直流電源６の負極及び交流電源は一
括して接地されている。

交流電源８は交流電圧調整器を備えており、交
流電圧を変化できるように構成されている。

次に上述の如く構成された本考案の動作を説明
する。

まず、ウエハ４の静電吸着機構は前述した第３
図の状態と同一である。即ち反応室内において、
切換スイツチ７を直流電源６側に接続し、直流電
圧を印加し、同時にプラズマを投射すると絶縁体
１に誘電分極が生じウエハ４は帯電し、絶縁体１
上に静電吸着される。

そしてプラズマ処理後の静電吸着解放時には切
換スイツチ７を交流電源８側に接続し交流電圧を
印加すると共に、静電吸着解放のために再びプラ
ズマを投射しつつ、前記交流電圧を零まで減衰さ
せる。

そうすると直流電圧によつて絶縁体１及びウエ
ハ４に残留した分極電荷は徐々に零まで減衰され
る交流電圧によつて消去される。そして交流電圧
は零になるため絶縁体１に新たな誘電分極は生じ
ない。

この結果、静電吸着力は完全に除去される。な
お、本案装置において静電吸着部分の構造は本実
施例に限定されるものではなく、絶縁体中に一対
の電極を有する双極型のものを用いても良い。

〔効果〕

本案装置においては誘電分極による残留電荷を
速やかに消去することが可能なため試料は簡単に
取り外される。これにより従来、試料が破損しな
い程度に取り外せるように電圧を制限し密着度を
低下させていたが、この必要はなくなり、高電圧
の印加が可能になり、試料の密着度が高められ、
冷却効率が良好となる等、本考案は優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る静電吸着装置の構成を示
すブロツク図、第２図はプラズマ装置の構造を示
す概略縦断面図、第３図は従来品の構成を示すブ
ロツク図である。 １……絶縁体、２……導電体、４……ウエハ、
６……直流電源、８……交流電源。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 導電体と絶縁体とを積層してなり、直流電圧を
   前記導電体に印加し、前記絶縁体上に被吸着物を
   吸着すべくなした静電吸着装置において、 前記導電体に印加される出力可変の交流電圧を
   発生する交流電源と、 該交流電源が発生する交流電圧と前記直流電圧
   との切換え手段と を具備することを特徴とする静電吸着装置。