(57)【要約】      （修正有）【課題】ウェハーのチャック解除プロセスを容易にし、ウェハー裏面におけるパーティクル発生を最少化する。【解決手段】バイポーラ型またはユニポーラ型の装置であり、その上にウェハー１３を固定するのに用いられる静電チャック装置は、その上面に複数のエンボス５を備えている金属電極（１，２，１８）、複数のエンボス５の各々の表面上に形成された誘電体層３、金属電極の上面を除いて当該金属電極を覆う絶縁材料４、そして金属電極に接続されたＤＣ電力供給器（６，７）から構成されている。【選択図】      図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハーを固定するためのユニポーラ型の静電チャック装置であり、
その上面に複数のエンボスを有する金属電極と、
前記複数のエンボスの各々の表面の上に形成された誘電体層と、
前記金属電極の上面を除いて前記金属電極を覆う絶縁物と、
前記金属電極に接続されたＤＣ電力供給器と、
を含んで成る静電チャック装置。
【請求項２】
ウェハーを固定するためのバイポーラ型の静電チャック装置であり、
上面は複数のエンボスを有し、電気的に絶縁された２つの金属電極と、
前記複数のエンボスの各々の表面の上に形成された誘電体層と、
前記金属電極の上面を除いて金属電極を覆う絶縁物と、
分かれた状態で、前記２つの金属電極に接続される２つのＤＣ電力源と、
を含んで成る静電チャック装置。
【請求項３】
前記誘電体層は、前記エンボスを備えた前記金属電極の全上面を覆うようにされた請求項１または２記載の静電チャック装置。
【請求項４】
前記エンボスの高さは１０μｍよりも大きくかつ前記誘電体層の厚みは１μｍよりも小さい請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電チャック装置。
【請求項５】
前記金属電極は、前記金属電極上で所望の温度を維持するための冷却または加熱の機構を有するようにされた請求項１〜４のいずれか１項に記載の静電チャック装置。
【請求項６】
前記金属電極は、１００ｋＨｚから１００ＭＨｚの範囲での周波数で動作するｒｆ電流が供給される請求項１記載の静電チャック装置。
【請求項７】
前記２つの金属電極は、１００ｋＨｚから１００ＭＨｚの範囲での周波数で動作する単一のｒｆ電源に接続される請求項２記載の静電チャック装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の応用の分野】
本発明は静電チャック（ＥＳＣ）装置に関し、特に、半導体産業における半導体装置の製造においてプラズマに支援されまたは支援を受けずに化学的または物理的にウェハーを処理するために電極上に半導体ウェハーを静電的に固定するための静電チャック装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマを用いてまたはプラズマを用いることなく半導体ウェハーを処理することは集積回路製造における必須の工程である。この技術は、しばしば、ウェハーが電極の上に緩い状態で置かれるときウェハーにダメージを与える熱によって制限を受ける。この熱ダメージは、電極がうまく冷却されているとき、そのときでさえ起こり得る。この現象は、ウェハー表面上における高エネルギイオン線束衝撃による異方性エッチングにおいてしばしば観察される。たとえ高エネルギイオン衝撃がない場合であっても、重大なウェハー加熱が、他の理由によって、例えば、プロセスチャンバ内のより高いガス温度や、加熱された反応容器の壁部等からの放射熱等によって、観察される。加熱されたウェハーは化学的なプロセスの大部分を変化させかつそれによって欠点のあるデバイスを生じさせる原因となるので、ウェハーの温度制御は本質的なことである。これは、通常では、温度制御されかつ普通では電極と呼ばれるサセプタの上にウェハーを固定（クランプ）することによって達成される。ウェハーの固定は２つの異なる方法によって行われる。ウェハーが電極上のＯリングに対して上面から機械的に押さえられる機械的な固定、および、電極上にウェハーを固定するために静電力を用いる静電的な固定である。現在、機械的な固定は、ウェハーの上面におけるパーティクル汚染が原因で普通には用いられていない。こうして静電的な固定がウェハーを固定することについてより良く最も人気のある方法である。しかしながら、この方法は、同様にまた、現在、改善を必要とするいくつかの技術的な困難性を有している。特に、チャッキング（把持）解除の容易性とウェハー裏面でのパーティクル発生とについては、さらに技術的な発展が必要とされる。これらの問題を図９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，１０，１１を参照して説明する。
【０００３】
静電チャック（ＥＳＣ）は、ユニポーラ型ＥＳＣとバイポーラ型ＥＳＣと呼ばれる２つのタイプがある。ユニポーラ型ＥＳＣの動作はウェハー表面の全面に渡りプラズマを必要とする。当該プラズマは静電力を発生させるため必要な電気的接続を作る。しかしながら、バイポーラ型ＥＳＣは、たとえプラズマがなくても動作する。それ故に、ＥＳＣは、プラズマ処理および非プラズマ処理の両方において用いることができる。説明を容易にするために、前述の問題を説明することにおいてバイポーラ型ＥＳＣの上に配置されたＳｉ（シリコン）ウェハーが考察される。
【０００４】
従来のＥＳＣの概略的な図が図９Ａ，９Ｂ，９Ｃに示される。図９Ａは従来のＥＳＣの縦断面図を示す。図９Ｂは、図９Ａに示されたＥＳＣの上面図を示す。図９Ｃは、図９Ａにおける文字「Ａ」によって記された箇所における拡大された断面図を示す。
【０００５】
図９Ａ，９Ｂ，９Ｃにおいて示された静電チャックは、２つの金属電極５１，５２と、金属電極５１，５２上の誘電体層５３と、から構成される。両方の金属電極５１，５２は絶縁材料５４に配置することによって電気的に互いに絶縁されている。金属電極５１，５２の厚みは重要なことではなく、数マイクロメータから数センチメータの範囲にある。これらの２つの金属電極５１，５２はそれぞれ２つの異なるＤＣ（直流）電圧供給器５５，５６に接続されている。金属電極５１，５２には多くの異なる構成がある。図９Ａに示された金属電極の形状は図９Ｂに示されるように円形形状である。
【０００６】
通常、ＡＬ２Ｏ３、ＡｌＮ、ポリイミド等が上記の誘電体層５３の材料として用いられる。誘電体層５３の厚みはウェハーの固定および固定解除の効率にとって重要なことである。通常、誘電体層５３の厚みはおよそ１００μｍである。誘電体層５３の上面には複数のエンボス５７が形成され、その結果、ウェハー５８がＥＳＣの上に配置されるとき、ウェハーの裏面はエンボス５７のみに接触する。エンボス５７の高さは５μｍから２５μｍの範囲の中にある。これらのエンボス５７はウェハー５８と誘電体層５３の間にスペース５９を形成する。当該スペース５９は、通常、ウェハー５８とＥＳＣの間のより良い熱伝達のため不活性ガスが充満されている。
【０００７】
当該ＥＳＣが固定動作を行っている間、反対の極性を有する２つのＤＣ電圧が金属電極５１，５２にそれぞれ与えらる。このことは、図９Ａ，９Ｃに示されるように、金属電極５１，５２の上に電荷を蓄積させる。金属電極（５１，５２）の各々とシリコンウェハー５８との間には誘電体層５３があるので、反対極性の電荷が図９Ａ，９Ｃに示されるようにウェハー５８の裏面上に誘導される。もし金属電極５１，５２に印加される電圧がＶ１とＶ２であるならば、ウェハー５８の上における静電的な圧力（Ｐｉ）は次のように与えることができる。
【０００８】
【数１】
2004253403.tif 000003
【０００９】
ここで、従来技術として特許文献１と非特許文献１を引用する。
【００１０】
【特許文献１】
米国特許第５，５３０，６１６号公報
【非特許文献１】
ジュー−エフ・ダビエット、エル・ピカード、ジェー・エレクトロケム協会、（米国）、エレクトロケミカル協会、１１月、１９９３年、１４０巻、１１号、３２５１−３２５６頁
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ウェハーチャック解除の問題：
上で説明された構成および静電圧力方程式に基づいてチャック解除問題を説明する。ウェハー５８を緩めるまたはチャック解除するために、電極５１，５２は、スイッチング部５５Ａ，５６Ａを用いて、両方とも最初にＤＣ電圧供給器５５，５６からの接続関係が解消され、そして接地に接続される。
【００１２】
電極５１，５２にＤＣ電圧が与えられるとき、最初に電荷は電極５１，５２の上に蓄積する。これらの電荷はウェハー５８と電極５１，５２の各々との間の強い電界（Ｅ１）の存在によって誘電体層５３の上面に向かってゆっくりと移動する。このことは図１０において概略的に示されている。絶縁層５３の上面への電荷移動（電荷マイグレーション）は、同様にまた、誘電体層５３は通常では完全な絶縁体ではないという事実によって支持されている。さらに、誘電体層５３は電気的な抵抗を減じるために不純物がわざとドープされている。最終的な結果として電荷は図１０に示されるように誘電体層５３の上面に蓄積される。
【００１３】
微視的なスケールにおいてＳｉ（シリコン）ウェハー５８の下面および誘電体層５３の上面は粗い表面を有している。それ故に、ウェハー５８と誘電体層５３の間の実際の接触は図１１に示されるように数カ所においてのみ生じる。誘電体層５３の上面の上にチャージの蓄積が行われることによりウェハー５８と金属電極（５１，５２）の間の電界（Ｅ１）は減じられることになる。その代わりに、誘電体層５３の上面とシリコンウェハー５８の間の電界（Ｅ２）は強くなる。こうして、誘電体層５３の上面の上に形成された電荷は時間の経過に伴い低下する。このことは、静電力を用いたウェハー固定については何も問題を起こさないとしても、ウェハーの固定解除の動作では問題を生じることになる。何故ならば、金属電極５１，５２がウェハーの固定解除のため接地（アース）に接続されたとき、誘電体層５３の上面の電荷は金属電極５１，５２に即座に流れ戻ることはない。金属電極５１，５２の電荷の再流（ｒｅ−ｆｌｏｗ）は、誘電体層５３の電気的抵抗性に依存して変化する。金属電極５１，５２への電荷の再流を容易化するため、誘電体層５３はその電気的抵抗を小さくするように不純物がドープされている。しかしながら、金属電極への電荷の再流で、誘電体層５３内の電界は弱められ、こうして電荷の再流は同様にまた時間の経過と共に次第にゆっくりとなる。こうして電荷の再流プロセスによる誘電体５３の完全な中性化はかなりの時間を必要とする。それ故に、ウェハーの迅速なチャック解除は容易に達成することはできない。
【００１４】
パーティクル発生の問題：
先にも説明され、かつ図１１にも示されるように、Ｓｉウェハー５８と誘電体層５３はいくつかの点を介してのみ接触する。これらの接触点はＳｉウェハー５８と誘電体層５３との間に真空（または不活性ガス）のポケット６１を形成する。こうして静電力を計算することにおいて、図１１において“Ｌ”によって示されたウェハーと電極との間の距離は、空気ポケットの平均的な深さである“ｘ”によって置き換えられなければならない。当該距離ｘはＬよりもおよそ三桁の大きさでより小さいものである。新しい距離“ｘ”を方程式（１）に適用すると、新しい静電力を計算する。この力はおよそ金属電極（５１，５２）の各々とＳｉウェハー５８の間で生成される力よりもおよそ１０５−１０６のオーダでより大きな力である。
【００１５】
このことは、ウェハーは基本的にエンボス上で生成された力によってＥＳＣの上に固定されるということを指摘している。すなわち、ウェハー５８のより小さい表面領域の上に非常に大きな圧力が存在する。結果としてＳｉウェハー５８および／または誘電体層５３は摩擦によって擦れ、マイクロスケールのパーティクル６３の生成という結果をもたらす。これらのパーティクルのいくつかは直接にウェハーの裏面に付着し、他方、残りはエンボス５７を介してくぼみ６２に落ち、堆積する。このことは図１２に示されている。Ｓｉウェハーについての繰り返しの処理で、くぼみ６２における蓄積されたパーティクルの数が増大し、ウェハーの裏面に付着し始める。ウェハーの裏面へのパーティクルの付着は２つの理由によって起きる。第１の理由はウェハーとパーティクルの間に生成される静電的力のためである。第２の理由はウェハー５１と誘電体層５３の間のスペースを通しての不活性ガスの急速な流れが原因でパーティクルが浮遊し始めるということである。これらの浮遊するパーティクルはウェハーの裏面に付着し得る。
【００１６】
本発明の目的は、容易にウェハーのチャック解除プロセスを作ることができかつウェハーの裏面上でのパーティクル発生を最少化できる静電チャック装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明による静電チャック装置は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
【００１８】
本発明の第１の静電チャック装置は、ウェハーを固定するのに用いられるユニポーラ型の装置である。当該装置は、複数のエンボスを上面に有する金属電極と、複数のエンボスの各々の表面の上に形成された誘電体層と、金属電極の上面を除いて金属電極を覆う絶縁材料と、そして金属電極に接続されたＤＣ電力供給器とから構成されている。
【００１９】
本発明の第２の静電チャック装置は、ウェハーを固定するのに用いられるバイポーラ型の装置である。当該装置は、電気的に絶縁されかつ上面に複数のエンボスを有する２つの金属電極と、複数のエンボスの各々の表面の上に形成された誘電体層と、金属電極の上面を除いて金属電極を覆う絶縁物質と、そして分かれた状態で２つの金属電極に続される２つのＤＣ電源とから構成されている。
【００２０】
上記の静電チャック装置において、誘電体層はエンボスを備えた金属電極または複数の電極の上面全体を覆っている。
【００２１】
上記の静電チャック装置において、エンボスの高さは１０μｍよりも大きくかつ誘電体層の厚みは１μｍよりも小さい。
【００２２】
上記の静電チャック装置において、金属電極は金属電極の上で所望の温度を維持するため冷却または加熱の機構を有している。
【００２３】
上記の静電チャック装置において、金属電極は１００ｋＨｚから１００ＭＨｚの範囲の周波数で動作するｒｆ電流を供給される。
【００２４】
上記の静電チャック装置において、前記の２つの金属電極は１００ｋＨｚから１００ＭＨｚの範囲の周波数で動作する単一のｒｆ電源に接続されている。
【００２５】
上で述べたように、電極上に半導体ウェハーを固定するための本発明による静電チャック装置は、従来のＥＳＣのそれよりもかなり背の高い金属電極上のエンボスを作ること、そしてエンボスの上面上に従来のＥＳＣのそれよりも非常に薄い誘電体薄膜を適用することにより特徴づけられる。この構成は、パーティクルの発生を減じ、ウェハーの裏面におけるパーティクルの付着を減じ、そしてウェハーのチャック解除プロセスを容易化する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、添付された図面に従って好ましい発明の実施形態が説明される。実施形態の説明を通して本発明の詳細が明らかにされる。
【００２７】
本発明の第１実施形態は図１Ａ，１Ｂを参照にして説明される。説明を容易にするために、図１Ａ，１Ｂではバイポーラ型のＥＳＣの構成が考慮され、示されている。図１Ａは第１実施形態のＥＳＣの側面図を示し、他方、図１Ｂは図１Ａにおいて“Ｂ”として符号が付された箇所の拡大された断面図を示す。ＥＳＣは金属電極１，２、薄い誘電体層３、および厚い絶縁ケース４とによって構成される。金属電極１，２の上面上には複数のエンボス５がある。通常、エンボス５の断面形状は円形状であり、しかし本発明にとって当該形状は重要な要素ではないので、異なる形状を選択できる。仮にエンボス５の断面形状が円形形状であるときには、その直径は１ｍｍから５ｍｍの範囲にある。たとえ当該直径が重要なことではないとしても、パーティクルの発生を制御することによって、より小さい直径がより良い。エンボス５の高さ（ｈ）は１０ ｍよりもより大きくとられる。この高さは当該発明の望ましい効果を得るために数ミリメータまで増大させても良い。各エンボス５の上面は薄い誘電体層３によってコーティングされている。誘電体層３の厚みは好ましくは１ ｍよりもより小さく保たれる。当該厚みの減少はチャック解除効率を高める。誘電体層３の電気的抵抗は重要なことではないが、しかしながら、少し不純物をドープする誘電体物質がより利点があるであろう。
【００２８】
金属電極１，２の厚みは重要な事項ではなく、それは数ミリメータから数センチメーターの範囲にあり得る。金属電極１，２の各々は冷却または加熱の機構を備えてもいいし、備えなくてもよい。例えば、図１Ａに示された金属電極１，２の両方は冷却機構（８，９，１０，１１）を有している。この冷却機構は冷却媒体入口部（８，１０）、冷却媒体出口部（９，１１）、そして冷却媒体を流すための通路１２から構成されている。
【００２９】
金属電極１，２の表面は上側表面を除いてすべて絶縁材料４によって覆われている。この目的は、金属電極１，２をハードウェアの残り部分から電気的に絶縁するためである。さらに絶縁材料４の側面と底部の表面は金属ケース１５によって覆われている。金属電極１，２は、それぞれ、２つの異なるＤＣ電圧供給器６，７に電気的に接続されている。
【００３０】
次に前述したバイポーラ型のＥＳＣの動作が説明される。ウェハークランプ機構については従来技術の箇所で先に詳細に説明されている。このＥＳＣにおいても同じ静電力がウェハー１３を固定するのに用いられる。金属電極１，２に２つの異なるバイアス電圧を与えられるとき、図２に示されるごとく、電荷が金属電極１，２上とウェハー１３の表面上に生成される。２つの静電力（Ｆ１，Ｆ２）はこの電荷の分布に基づいて発生する。このＦ１の力は、ウェハー１３と、このテキスト（明細書）でくぼち１６と呼ばれる金属電極表面との間に発生する。Ｆ２の力はウェハー１３と金属エンボス５の上面との間に発生する。エンボス５の高さ（ｈ）は１０ ｍよりも大きく、かつ誘電体層３の厚み（ｔ）は１ ｍよりも小さい。それ故に、前に指摘したように、力Ｆ１はＦ２よりもおよそ４桁より小さい。従ってウェハー１３は本来的にＦ２の力でＥＳＣ上に固定される。
【００３１】
チャック解除の容易さはこの実施形態のＥＳＣによって達成される。従来のＥＳＣと同様に、電荷の蓄積は金属電極にバイアス電圧が与えられるとき、誘電体層３の上面に起きる。この状態は図３に示される。しかしながら、誘電体層３の厚みは従来のＥＳＣのそれに比較しておよそ３桁より小さい。それ故に、金属電極１，２はウェハーのチャック解除のために接地されるとき、蓄積された電荷は電荷再流（ｒｅ−ｆｌｏｗ）プロセスによってやがて中性化する。さらに、不純物ドープが行われた誘電体層を用いることによって、チャック解除プロセスはさらに加速される。
【００３２】
発生するパーティクルの減少は、同様にまた、この実施形態のＥＳＣによって達成される。このＥＳＣにおいて、金属エンボス５上における誘電体層３の厚みは非常に薄い。例えば、当該厚みはおよそ１００ｎｍである。それ故に、この薄い誘電体層３を通しての電荷移動に起因する時間経過に伴う静電力の増大は重要な変化を作らない。さらに、誘電体層３が非常に薄いので、薄い誘電体層３の上面への電荷移動は非常に短い時間的周期の範囲内で完結する。それ故に、要求される静電力を生成するために印加が必要な電圧を、より正確に計算することできることになった。さらに、この力はほとんど一定のものであるとして考えることができ、時間経過と共に顕著に増大しない。このことはあまりに強い静電力の発生を防止し、こうしてパーティクルの発生を減少させる。
【００３３】
第１の実施形態のＥＳＣにおいてパーティクル汚染を減少させる他の特徴がある。金属電極１，２上に作られたエンボス５は従来のＥＳＣのそれらよりもかなり高いものである。もしパーティクルが発生したとすると、パーティクルのより大きな割合のものが金属電極１，２のくぼみ１６に堆積する。この条件は図４に示されている。ウェハー裏面へのパーティクル付着の減少は２つの理由によって説明される。第１の理由は、エンボス５の高さはより大きく、例えばおよそ１ｍｍであるので、不活性ガスの乱流によるパーティクルの再付着が減じられるということである。第２の理由は、エンボスの高さに等しい、ウェハー裏面とパーティクルの間のより大きな距離が原因となって、パーティクルとウェハーの裏面の間の静電力が減じられるということである。このことは、静電力によるウェハー裏面へのパーティクル付着を最少化する。これらの両方のプロセスがウェハーの裏面におけるパーティクルの数を最少化するのを助ける。
【００３４】
次に、図５Ａ，５Ｂを参照にして第２の実施形態が説明される。第２の実施形態によれば、たった１つの金属電極１８がＥＳＣに用いられる。それ故に、このＥＳＣの構成はユニポーラ型ＥＳＣと呼ばれる。第２実施形態の断面図は図５Ａに示され、図５Ａにおいて円の部分Ｃの拡大図が図５Ｂに示される。単一の金属電極１８を用いるということを除いて、第２実施形態におけるすべての他のハードウェアの構成要素は第１実施形態で説明されたそれらと同じである。第１実施形態で説明されたそれらと同じであるコンポーネントの各々は、同じ参照符号が付されている。
【００３５】
金属電極１８の上面に作られた複数のエンボス５が存在する。各エンボス５の高さは１００ ｍよりも大きい。各エンボス５の頂部の上には非常に薄い誘電体層３が被覆されている。誘電体層３の厚みは１ ｍよりもより小さい。金属電極１８の厚みは重要なことではなく、数ミリメータから数センチメータの範囲にある。金属電極１８は冷却または加熱の機構を含んでいてもいいし、含んでいなくてもよい。図５では、例えば、冷却機構（８，９，１２）が示されている。金属電極１８は、電気的に絶縁ブロック４の上に配置されることにより絶縁されており、かつ電圧供給器６に接続されている。
【００３６】
第２実施形態の動作原理は、第１実施形態において説明されたそれと同じである。しかしながら、このＥＳＣを動作させるために、ウェハー１３の上側にプラズマがなければならない。このプラズマはウェハー１３を通してＤＣ電流を流すための必要な電気的接続を作る。それ故に、この実施形態はプラズマが存在することおいてのみ動作することができる。第１実施形態で得られたすべての利点、特に、チャック解除の容易性と減少されたパーティクルは第２実施形態でも得ることができる。
【００３７】
次に、図６を参照して第３実施形態が説明される。第３実施形態は、２つの金属電極（２１，２２）があるバイポーラ型ＥＳＣとして、あるいは、１つのみの金属電極があるユニポーラ型ＥＳＣとして構成される。説明を容易にするために、この実施形態はバイポーラ型ＥＳＣの構成を用いることで説明される。この構成は図６に示される。ここで金属電極２１，２２は薄い金属板で作られている。金属電極２１，２２の厚みは重要ではなく、０．５ｍｍから１０ｍｍの範囲に存在する。これらの金属電極２１，２２は電気的に絶縁材料２３によって互いに絶縁されており、かつ他の金属ベース１９の上に配置されている。金属ベース１９は、金属ベース１９を一定の温度に維持するための冷却または加熱の機構を備える。金属電極２１，２２は、スイッチング部６Ａ，７Ａによって、分かれた状態でＤＣ電圧供給器６，７にそれぞれ接続されている。前述の修正を除いてすべての他のハードウェア構成は第１実施形態で説明されたそれと同じである。
【００３８】
第３実施形態の動作原理と利点は、第１実施形態で説明されたそれらと同じである。ここで、唯一の相違は、金属電極２１，２２のそれら自身が冷却または加熱の機構を有していないことである。その代わりに、金属ベース１９は冷却または加熱の機構を含んでいる。こうして金属電極２１，２２から金属ベース１９への熱の伝達が絶縁材料２３を通して起こる。
【００３９】
次に、図７を参照して第４実施形態が説明される。この実施形態は前述した実施形態の拡張である。図７は第４実施形態の断面図を示す。説明の容易化のため、第２実施形態で説明された構成が用いられる。それ故に、第４実施形態のハードウェアの構成は実質的に第２実施形態で説明されたそれと同じである。唯一の違いは、金属電極１８が、ＤＣ電圧供給器６に加えて、整合回路３１を通してｒｆ電力源３０に接続されているということである。この場合においてｒｆカットオフフィルタ３２がＤＣ電気接続に加えられている。
【００４０】
この実施形態におけるＥＳＣの動作原理は、第２実施形態で説明されたそれと同じである。しかしながら、ここで金属電極１８は、プラズマを生成するためのｒｆ電極として、あるいはウェハー１３の表面の全面に渡りプラズマとｒｆ結合することによって自己バイアス電圧を生成するｒｆ電極として、振舞う。ｒｆ電流の周波数は、重要なことではなく、１００ｋＨｚから１００ＭＨｚの範囲にある。
【００４１】
次に、図８を参照して第５の実施形態が説明される。図８は第５実施形態の部分的な断面図を示す。第５実施形態のハードウエアの構成は、ＥＳＣの上面の部分を除いて、選択された実施形態のいずれかと同じである。
【００４２】
第５実施形態における金属電極４１の上面の構造は図８に示されている。第５実施形態のＥＳＣの上面は、この構成に大いに関係があるので、図８にはＥＳＣの上面の拡大された図のみが示されている。金属電極４１の構成は、実質的に先の実施形態において説明されたそれらのいずれかと同じである。しかしながら、薄い誘電体層４２は金属電極４１の全体にわたって適用されている。この変化を除いて、すべての他のハードウェアは上記の実施形態のいずれかにおいて説明されたそれと同じである。特にエンボス５の上面上の誘電体層４２の厚みは、第１実施形態で説明されたそれとして選択されている。
【００４３】
第５実施形態の利点は上記の実施形態において説明されたそれと同じである。加えて、この構成は金属電極（１，２，または１８）に適用されるより高い電圧に耐える。
【００４４】
【発明の効果】
本発明による、金属電極上に半導体ウェハーを固定するためのユニポーラ型またはバイポーラ型の静電チャック装置は、チャック解除の効率を改善することができ、かつウェハー裏面でのパーティクルの発生を最少化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】この図は、第１実施形態による静電チャック装置の断面図である。
【図１Ｂ】この図は、図１Ａによって示された円の部分Ｂの拡大断面図である。
【図２】この図は、第１実施形態におけるエンボスの構成および金属電極とウェハーにおける電荷の分布を示す拡大断面図である。
【図３】この図は、エンボスの頂部における電荷の分布を示す拡大断面図である。
【図４】この図は、パーティクルが蓄積された２つのエンボスの間の電荷の分布状態を示す拡大断面図である。
【図５Ａ】この図は、第２実施形態の静電チャック装置の断面図である。
【図５Ｂ】この図は、図５Ａに示された円の部分Ｃの拡大断面図である。
【図６】この図は、第３実施形態の静電チャック装置の断面図である。
【図７】この図は、静電チャック装置の縦断面図である。
【図８】この図は、第５実施形態において用いられた金属電極の上面の拡大断面図である。
【図９Ａ】この図は、２つの金属電極を備えた従来の静電チャック装置の断面図である。
【図９Ｂ】この図は、図９Ａに示された従来の静電チャック装置の上面図である。
【図９Ｃ】この図は、図９Ａにおいて“Ａ”として符合が付された円の部分の拡大断面図である。
【図１０】この図は、誘電体層の上面およびウェハーの裏面の近傍における電荷の蓄積を示す拡大断面図である。
【図１１】この図は、ウェハー裏面と誘電体層の間の接触特性を示す断面図である。
【図１２】この図は、従来の静電チャック装置でのパーティクルの蓄積場所を示す縦断面図である。
【参照符号の説明】
１，２        金属電極
３            誘電体層
４            絶縁材料
５            エンボス
１２          冷却媒体のための通路
１３          ウェハー
１６          エンボスの間の谷間
１８          金属電極
２０          ｒｆ発生器
【図１Ａ】
2004253403.tif 000004
【図１Ｂ】
2004253403.tif 000005
【図２】
2004253403.tif 000006
【図３】
2004253403.tif 000007
【図４】
2004253403.tif 000008
【図５Ａ】
2004253403.tif 000009
【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
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