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JP3936785B2 - Substrate processing equipment - Google Patents
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JP3936785B2 - Substrate processing equipment - Google Patents

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JP3936785B2
JP3936785B2 JP29040197A JP29040197A JP3936785B2 JP 3936785 B2 JP3936785 B2 JP 3936785B2 JP 29040197 A JP29040197 A JP 29040197A JP 29040197 A JP29040197 A JP 29040197A JP 3936785 B2 JP3936785 B2 JP 3936785B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、表面に静電気を誘起させてこの表面に基板を吸着する静電吸着ステージを備えて基板に所定の処理を施す基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
LSI(大規模集積回路)等の電子製品の製作においては、基板に対する各種の表面処理が行われている。例えば、金属配線の形成工程では、アルミニウム等よりなる金属製ターゲットをスパッタして金属薄膜を作成する処理が盛んに行われているし、絶縁層の形成工程では表面酸化処理等の処理が行われている。
このような基板処理を行う基板処理装置は、静電気によって基板を吸着する静電吸着ステージを備えていることが多い。図5は、従来の静電吸着ステージを備えた基板処理装置の概略構成を示す正面図である。この図5では、基板処理装置の一例として、スパッタリング装置の例が示されている。
【0003】
図5に示す基板処理装置は、排気系11を備えた処理チャンバー1と、処理チャンバー1内に配置された静電吸着ステージ2と、処理チャンバー1内に被スパッタ面を露出するようにして設けたターゲット3と、処置チャンバー1内に所定のガスを導入するガス導入手段4と、導入されたガスにスパッタ放電を生じさせてターゲット3をスパッタするためのスパッタ電源5とから主に構成されている。
【0004】
スパッタ電源5は、例えば所定の負の高電圧をターゲット3に印加するよう構成される。一方、処理チャンバー1の器壁等は接地電位に維持され、ターゲット3との間に電界が設定される。この電界によってスパッタ放電が生じ、ターゲット3がスパッタされる。スパッタされたターゲット3の材料は、基板9の表面に達して所定の薄膜を堆積する。
【0005】
尚、ターゲット3の背後にはマグネトロンスパッタリングのための磁石機構6が設けられる。磁石機構6は、中心磁石61と中心磁石61とを取り囲む周状の周辺磁石62とから構成される。図5に示すように、磁石機構6によってターゲット3を貫くアーチ状の磁力線63が設定される。この磁力線63とターゲット3の表面とで形成される閉空間の内部に電子が閉じこめられ、スパッタ放電が高効率で維持される。このため、高い成膜速度でスパッタリングが行われる。
【0006】
一方、静電吸着ステージ2は、金属製のステージ本体21と、表面に静電気が誘起されて基板9が吸着される誘電体ブロック22と、誘電体ブロック22内に設けられた一対の吸着電極23と、一対の吸着電極23の間に直流電圧を印加する吸着電源24と、誘電体ブロック22をステージ本体21に固定する固定具25と、ステージ本体21内に設けられたヒータ26とから主に構成されている。吸着電源23によって一対の吸着電極24に直流電圧が印加されると、誘電体ブロック22内に誘電分極が生じ、誘電体ブロック22の表面に静電気が誘起される。この静電気によって基板9が吸着される。より詳しくは、静電気によるクーロン力又は基板9と誘電体ブロックとの間の微小な空間に電界が集中することによるジョンソン・ラーベク力により、基板9が誘電体ブロック22に吸着される。
【0007】
また、ヒータ26は、ステージ本体21及び誘電体ブロック22を経由して基板9を加熱する。ヒータ26には、不図示の制御機構が設けられており、基板9を所定の温度に加熱し、当該温度を維持することが可能となっている。スパッタリングを始めとする多くの基板処理では、基板9を室温以上に加熱すると処理の効率や質が向上したりすることが多く、このため、このようなヒータ26によって基板9を加熱制御している。
【0008】
上記誘電体ブロック22をステージ本体21に固定する固定具25は、図5に示すような断面がほぼL字状のリングである。固定具25の一端はステージ本体21にねじ止めによって固定され、他端は誘電体ブロック22の周縁に係止されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成に係る従来の静電吸着ステージにおいて、誘電体ブロックはアルミナ等のセラミックスで構成されることが多く、ステージ本体はステンレス等の金属で構成される。この場合、誘電体ブロックとステージ本体との熱膨張率の違いから、誘電体ブロックが割れる等の破損が生ずる問題があった。
【0010】
また、誘電体ブロックをステージ本体に固定する固定具は、ステージ本体と誘電体ブロックの双方に接触しているため、ヒータから基板への熱の伝達経路にもなっていた。この場合、スパッタリング等の放電を利用して処理を行う基板処理装置では、固定具は基板の周囲での放電を抑制するシールドとしても兼用されている。
そして、このような固定具には、放電による生成物例えばスパッタによってターゲットから放出された材料等が経時的に付着する場合がある。このような生成物の付着が多くなり、所定の厚さに堆積すると、内部応力によって剥離してパーティクルとなる。このパーティクルが基板に達すると、基板の汚損の原因となる。このため、多くの場合、所定回数処理を繰り返した後、固定具は新しいものに交換される。
【0011】
しかしながら、新しい固定具は、表面に何も付着していないので、それまで使用していたものと熱容量等の熱的条件が異なる。固定具が熱の伝達路となっている従来の構成では、固定具を新しくした際に熱の伝達条件が変わってしまう。このため、加熱される基板の到達温度や温度分布等も変化してしまい、温度条件の再現性が不十分となっていた。
【0012】
本願発明は、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、本願発明は、誘電体ブロックの破損が無いようにし、また処理の際の基板の温度条件の再現性が十分である基板処理装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、表面に静電気を誘起させて当該表面に基板を吸着する静電吸着ステージと、静電吸着ステージに吸着された基板を臨む空間に放電を生じさせる放電手段とを備え、当該静電吸着ステージに基板を吸着しながら当該基板の表面に所定の処理を施す基板処理装置であって、
静電吸着ステージは、金属製のステージ本体と、表面に静電気が誘起されて基板が吸着される誘電体ブロックと、誘電体ブロックをステージ本体に固定する固定具とを有し、固定具は、誘電体ブロックとステージ本体との熱膨張率の差によって変形する弾性を有しており、
さらに、固定具を覆うよう設けられたシールドであって、放電による生成物が固定具に付着するのを防止するシールドが設けられている
また、上記課題を解決するため、請求項2記載の発明は、上記請求項1の構成において、前記固定具は、一端がステージ本体に固定され、他端が誘電体ブロックの縁に係止された板バネである。
また、上記課題を解決するため、請求項3記載の発明は、上記請求項1又は2の構成において、前記ステージ本体及び誘電体ブロックを経由して熱を伝えることにより基板を加熱するヒータを備えている。
また、上記課題を解決するため、請求項4記載の発明は、上記請求項3の構成において、前記シールドは、前記誘電体ブロックから離間して設けられている
また、上記課題を解決するため、請求項5記載の発明は、上記請求項4の構成において、前記ステージ本体は電気的に接地されており、前記シールドは基板の周囲での放電を抑制するものである
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態について説明する。
図1は、実施形態に係る静電吸着ステージの平面概略図、図2は、図1に示す静電吸着ステージにおいてシールドを取り除いた状態の平面概略図である。また、図3は、図1に示すX−Xでの断面を部分的に示した概略図であり、図4は、図1に示すY−Yでの断面を部分的に示した概略図である。
本実施形態の静電吸着ステージは、金属製のステージ本体21と、表面に静電気が誘起されて基板が吸着される誘電体ブロック22と、誘電体ブロック22をステージ本体21に固定する固定具27とを有する。
【0015】
ステージ本体21は、ステンレス等の金属製であり、吸着する基板9よりも大きな径の円盤状である。誘電体ブロック22は、アルミナ等のセラミックス製である。誘電体ブロック22も円盤状であり、基板9を吸着する上面の直径は基板9より少し小さい。この誘電体ブロック22内には、不図示の吸着電極が埋設されており、吸着電極には、不図示の吸着電源によって直流電圧が与えられる。
【0016】
ステージ本体21と誘電体ブロック22との間には、緩衝材29が設けられている。緩衝材29は、ステージ本体21と誘電体ブロック22との熱膨張率の差を吸収するものである。緩衝材29には、例えば薄いカーボン製のシートが採用される。
また、ステージ本体21には、不図示のヒータが設けられている。ヒータとしては、例えば通電によりジュール熱を発生させるものが使用できる。
【0017】
基板処理装置の発明の実施形態について説明すると、従来の同様にスパッタリング装置の例が基板処理装置の実施形態として採用できる。そして、図5に示す静電吸着ステージに代え、図1から図4に示す静電吸着ステージを採用する。その他の構成は、従来の装置と同様にできる。
【0018】
本実施形態の静電吸着ステージの大きな特徴点を成す固定具27は、誘電体ブロック22とステージ本体21との熱膨張率の差によって変形する弾性を有するものが採用されている。具体的には、固定具27は、一端がステージ本体21に固定され、他端が誘電体ブロック22の縁に係止された板バネになっている。
図3に示す通り、固定具27は、一端が断面U字状に折り曲げられてステージ本体21にネジ止めされている。固定具27の他端は、静電吸着ステージの中心軸に向けて延び、誘電体ブロック22の周縁の上に載っている。図3に示す通り、固定具27は、折れ曲がった部分から少し下方に傾斜している。
【0019】
自由状態の固定具27は、その他端が誘電体ブロック22の周縁の少し下方に位置する状態である。誘電体ブロック22は、この他端を少し持ち上げた状態で配置されている。このため、固定具27の復元力は、誘電体ブロック22を下方に押し下げるよう作用している。この結果、固定具27によって誘電体ブロック22がステージ本体21に固定されている。より具体的に説明すると、固定具27は例えばインコネル等の材料で形成され、誘電体ブロック22を一個当たり20kgf程度の力で押し下げるよう構成される。
【0020】
尚、図3に示す通り、固定具27の折れ曲がった部分から少し他端よりの位置には、開口270が設けられている。そして、この開口270から挿入されたネジ271が固定具27の一端をステージ本体21にネジ止めしている。また、図2に示す通り、固定具27は、誘電体ブロック22の周囲に例えば8個均等間隔をおいて設けられている。尚、ステージ本体21は接地電位であり、従って、固定具27も接地電位である。
【0021】
上記説明から分かるように、固定具27は、誘電体ブロック22とステージ本体21との熱膨張率の差によって変形する。例えば、誘電体ブロック22の熱膨張率がステージ本体21より大きい場合、固定具27の他端は少し上方に変位する。このため、熱膨張率の差によって誘電体ブロック22が破損するのが防止される。
【0022】
一方、本実施形態の静電吸着ステージにおいても、シールド28が設けられている。シールド28は、図3及び図4に示すような断面の円環状部材である。シールド28の材質は、例えばSUS304等のステンレスである。図1に示すように、シールド28は、誘電体ブロック22の周囲を取り囲むようにして配置されている。このシールド28は、図4に示すように、ステージ本体21にネジ281によってネジ止めされている。ネジ止めの位置は、図1に示すように、4カ所程度である。尚、シールド28はステージ本体21に短絡されており、接地電位である。
【0023】
図3及び図4に示す通り、シールド28は誘電体ブロック22には接触しておらず、離間している。このため、シールド28から誘電体ブロック22には熱が伝導しないようになっている。従って、シールド28に生成物が堆積して交換する際にも、シールド28の交換によって熱の伝達状態が大きく変わってしまうことがない。勿論、シールド28から誘電体ブロック22には、輻射や対流によって熱が伝わる可能性があるが、輻射は接触による熱の伝達に比べると遙かに小さいし、真空状態では対流による伝達も少ない。そして、このような輻射や対流による熱の伝達は、たとえあったとしても、シールド28の交換によってはその条件は殆ど変化しない。
このため、本実施形態の基板処理装置では、シールド28を交換した際も基板9の加熱状態が変化することがなく、温度条件の十分な再現性を有して基板9の処理を行うことができる。
【0024】
また、図3に示す通り、固定具27はシールド28によって覆われた状態となっており、放電による生成物が固定具27に付着するのが防止されている。このため、長期間静電吸着ステージを使用しても、固定具27を交換する必要性は生じない。固定具27に生成物が付着する構成だと、所定期間の後に固定具27を交換する必要性が生ずる。この場合には、従来と同様の問題を生じてしまう恐れがある。
【0025】
尚、シールド28以外の部材で固定具27を覆ったり、表面に凹凸を形成する等して生成物が堆積しても剥離しないような構成の固定具27を設けたり、生成物が飛来しない位置に固定具27を設けたりするような構成を採用することも可能である。
【0026】
上記説明では、固定具27の例として板バネを採り上げたが、他の構成も可能である。例えば、ステージ本体21にL状の部材を取り付け、その先端にコイルスプリングを介して押さえ板を設け、この押さえ板が誘電体ブロック22の周縁を上から押さえるような構成でもよい。この場合、これら全体が「固定具」である。
【0027】
また、上記説明では、基板処理装置の例としてスパッタリング装置を採り上げたが、エッチング装置やCVD(化学蒸着)装置等の各種の基板処理装置について本願発明を適用することが可能である。
さらに、ヒータを用いない場合でも、静電吸着ステージは加熱される場合がある。例えば、放電を生じさせたり又はプラズマを形成したりしながら処理する装置の場合、そのような放電やプラズマによって静電吸着ステージはかなり加熱される。従って、このような装置については、ヒータを用いていない場合でも、誘電体ブロック22の破損が防止されたり、基板9の温度条件の再現性が向上したりする効果が得られる。
【0028】
尚、静電吸着ステージの基板処理装置以外の用途としては、例えば基板9の検査を行う検査装置等が挙げられる。このような装置についても、本実施形態の静電吸着ステージの構成は有効である。
【0029】
【発明の効果】
以上説明した通り、本願の請求項1、2又は3の基板処理装置によれば、誘電体ブロックとステージ本体との熱膨張率の差によって変形する弾性を有する固定具によって両者が固定されるので、熱膨張率の差による誘電体ブロックの破損が防止される。
また、請求項4の基板処理装置によれば、上記効果に加え、シールドが誘電体ブロックから離間して設けられているので、シールドから誘電体ブロックに熱が伝導しない。従って、シールドを交換した場合にも熱の伝達状態が大きく変わってしまうことがなく、温度条件の十分な再現性を有して基板処理を行うことができる。
また、請求項5の発明によれば、上記効果に加え、基板の周囲での放電が抑制される
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る静電吸着ステージの平面概略図である。
【図2】図1に示す静電吸着ステージにおいてシールドを取り除いた状態の平面概略図である。
【図3】図1に示すX−Xでの断面を部分的に示した概略図である。
【図4】図1に示すY−Yでの断面を部分的に示した概略図である。
【図5】従来の静電吸着ステージを備えた基板処理装置の概略構成を示す正面図である。
【符号の説明】
1 処理チャンバー
2 静電吸着ステージ
21 ステージ本体
22 誘電体ブロック
27 固定具
271 ネジ
28 シールド
281 ネジ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus that includes an electrostatic adsorption stage that induces static electricity on a surface and attracts the substrate to the surface, and performs a predetermined process on the substrate.
[0002]
[Prior art]
In the manufacture of electronic products such as LSIs (Large Scale Integrated Circuits), various surface treatments are performed on substrates. For example, in the formation process of metal wiring, a process of creating a metal thin film by sputtering a metal target made of aluminum or the like is actively performed, and in the formation process of the insulating layer, a process such as a surface oxidation process is performed. ing.
A substrate processing apparatus that performs such substrate processing often includes an electrostatic chucking stage that chucks the substrate by static electricity. FIG. 5 is a front view showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus including a conventional electrostatic adsorption stage. In FIG. 5, an example of a sputtering apparatus is shown as an example of a substrate processing apparatus.
[0003]
The substrate processing apparatus shown in FIG. 5 is provided with a processing chamber 1 having an exhaust system 11, an electrostatic adsorption stage 2 disposed in the processing chamber 1, and a surface to be sputtered exposed in the processing chamber 1. Main target 3, gas introduction means 4 for introducing a predetermined gas into the treatment chamber 1, and a sputter power source 5 for sputtering the target 3 by causing sputter discharge in the introduced gas. Yes.
[0004]
The sputtering power supply 5 is configured to apply a predetermined negative high voltage to the target 3, for example. On the other hand, the wall of the processing chamber 1 is maintained at the ground potential, and an electric field is set between the target 3 and the target wall 3. Sputter discharge is generated by this electric field, and the target 3 is sputtered. The material of the sputtered target 3 reaches the surface of the substrate 9 and deposits a predetermined thin film.
[0005]
A magnet mechanism 6 for magnetron sputtering is provided behind the target 3. The magnet mechanism 6 includes a central magnet 61 and a circumferential peripheral magnet 62 that surrounds the central magnet 61. As shown in FIG. 5, an arch-shaped magnetic force line 63 that penetrates the target 3 is set by the magnet mechanism 6. Electrons are confined in a closed space formed by the magnetic force lines 63 and the surface of the target 3, and sputter discharge is maintained with high efficiency. For this reason, sputtering is performed at a high film formation rate.
[0006]
On the other hand, the electrostatic adsorption stage 2 includes a metal stage main body 21, a dielectric block 22 on which static electricity is induced on the surface and the substrate 9 is adsorbed, and a pair of adsorption electrodes 23 provided in the dielectric block 22. And a suction power source 24 for applying a DC voltage between the pair of suction electrodes 23, a fixture 25 for fixing the dielectric block 22 to the stage main body 21, and a heater 26 provided in the stage main body 21. It is configured. When a DC voltage is applied to the pair of adsorption electrodes 24 by the adsorption power source 23, dielectric polarization occurs in the dielectric block 22, and static electricity is induced on the surface of the dielectric block 22. The substrate 9 is adsorbed by this static electricity. More specifically, the substrate 9 is attracted to the dielectric block 22 by a Coulomb force due to static electricity or a Johnson-Rahbek force caused by the concentration of an electric field in a minute space between the substrate 9 and the dielectric block.
[0007]
The heater 26 heats the substrate 9 via the stage main body 21 and the dielectric block 22. The heater 26 is provided with a control mechanism (not shown), and can heat the substrate 9 to a predetermined temperature and maintain the temperature. In many substrate processes such as sputtering, heating the substrate 9 to room temperature or more often improves the efficiency and quality of the process. For this reason, the substrate 9 is heated and controlled by such a heater 26. .
[0008]
The fixture 25 for fixing the dielectric block 22 to the stage body 21 is a ring having a substantially L-shaped cross section as shown in FIG. One end of the fixture 25 is fixed to the stage main body 21 with screws, and the other end is locked to the periphery of the dielectric block 22.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional electrostatic attraction stage according to the above configuration, the dielectric block is often made of ceramics such as alumina, and the stage body is made of metal such as stainless steel. In this case, there is a problem that the dielectric block breaks due to a difference in thermal expansion coefficient between the dielectric block and the stage body.
[0010]
In addition, since the fixture for fixing the dielectric block to the stage main body is in contact with both the stage main body and the dielectric block, it also serves as a heat transfer path from the heater to the substrate. In this case, in a substrate processing apparatus that performs processing using discharge such as sputtering, the fixture is also used as a shield that suppresses discharge around the substrate.
In addition, a product generated by discharge, such as a material released from the target by sputtering, may adhere to such a fixture over time. When such product adheres more and accumulates to a predetermined thickness, it peels off due to internal stress and becomes particles. When the particles reach the substrate, the substrate becomes dirty. For this reason, in many cases, after the process is repeated a predetermined number of times, the fixture is replaced with a new one.
[0011]
However, since the new fixture has nothing attached to the surface, the thermal conditions such as heat capacity are different from those used so far. In the conventional configuration in which the fixture is a heat transfer path, the heat transfer condition changes when the fixture is renewed. For this reason, the ultimate temperature and temperature distribution of the substrate to be heated also change, and the reproducibility of the temperature conditions has been insufficient.
[0012]
The present invention has been made to solve the above problems. That is, the present invention is as no breakage of the dielectric block, and reproducibility of the temperature of the substrate during processing and to provide a substrate processing apparatus is sufficient.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is directed to an electrostatic adsorption stage that induces static electricity on the surface and attracts the substrate to the surface, and discharges to a space facing the substrate adsorbed on the electrostatic adsorption stage. A substrate processing apparatus that performs a predetermined process on the surface of the substrate while adsorbing the substrate to the electrostatic adsorption stage.
The electrostatic adsorption stage has a metal stage main body, a dielectric block in which static electricity is induced on the surface and the substrate is adsorbed, and a fixing tool for fixing the dielectric block to the stage main body. and we have a resilient deformed by the difference in thermal expansion coefficient between the dielectric block and the main stage,
Furthermore, a shield is provided so as to cover the fixture, and the shield prevents a product due to discharge from adhering to the fixture .
In order to solve the above problem, the invention according to claim 2 is the configuration according to claim 1, wherein one end of the fixture is fixed to the stage body and the other end is locked to the edge of the dielectric block. It is a flat spring.
In order to solve the above problem, the invention according to claim 3 is provided with a heater for heating the substrate by transferring heat through the stage body and the dielectric block in the configuration of claim 1 or 2. ing.
In order to solve the above problem, according to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the third aspect, the shield is provided apart from the dielectric block .
In order to solve the above problems, the invention of claim 5, wherein, in the structure of the fourth aspect, the stage main body is electrically grounded, the shield ones inhibit the discharge around the substrate It is .
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a schematic plan view of an electrostatic attraction stage according to the embodiment, and FIG. 2 is a schematic plan view of the electrostatic attraction stage shown in FIG. 1 with a shield removed. 3 is a schematic view partially showing a cross section taken along line XX shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a schematic view showing a partial cross section taken along line YY shown in FIG. is there.
The electrostatic attraction stage of the present embodiment includes a metal stage main body 21, a dielectric block 22 on which static electricity is induced on the surface and the substrate is adsorbed, and a fixture 27 that fixes the dielectric block 22 to the stage main body 21. And have.
[0015]
The stage main body 21 is made of a metal such as stainless steel and has a disk shape with a diameter larger than that of the substrate 9 to be adsorbed. The dielectric block 22 is made of ceramics such as alumina. The dielectric block 22 is also disk-shaped, and the diameter of the upper surface that adsorbs the substrate 9 is slightly smaller than that of the substrate 9. An adsorption electrode (not shown) is embedded in the dielectric block 22, and a DC voltage is applied to the adsorption electrode by an adsorption power source (not shown).
[0016]
A buffer material 29 is provided between the stage main body 21 and the dielectric block 22. The buffer material 29 absorbs the difference in thermal expansion coefficient between the stage main body 21 and the dielectric block 22. As the buffer material 29, for example, a thin carbon sheet is employed.
The stage main body 21 is provided with a heater (not shown). As the heater, for example, a heater that generates Joule heat by energization can be used.
[0017]
An embodiment of the invention of a substrate processing apparatus will be described. An example of a sputtering apparatus can be adopted as an embodiment of a substrate processing apparatus as in the prior art. Then, instead of the electrostatic adsorption stage shown in FIG. 5, the electrostatic adsorption stage shown in FIGS. 1 to 4 is adopted. Other configurations can be the same as those of the conventional apparatus.
[0018]
As the fixture 27 that constitutes a major feature of the electrostatic attraction stage of the present embodiment, one having elasticity that deforms due to the difference in thermal expansion coefficient between the dielectric block 22 and the stage main body 21 is employed. Specifically, the fixture 27 is a leaf spring having one end fixed to the stage body 21 and the other end locked to the edge of the dielectric block 22.
As shown in FIG. 3, one end of the fixture 27 is bent into a U-shaped cross section and screwed to the stage body 21. The other end of the fixture 27 extends toward the central axis of the electrostatic adsorption stage and rests on the periphery of the dielectric block 22. As shown in FIG. 3, the fixture 27 is slightly inclined downward from the bent portion.
[0019]
The fixture 27 in the free state is in a state where the other end is located slightly below the periphery of the dielectric block 22. The dielectric block 22 is arranged with the other end slightly lifted. For this reason, the restoring force of the fixture 27 acts to push the dielectric block 22 downward. As a result, the dielectric block 22 is fixed to the stage main body 21 by the fixture 27. More specifically, the fixture 27 is formed of a material such as Inconel, and is configured to push down the dielectric block 22 with a force of about 20 kgf per piece.
[0020]
As shown in FIG. 3, an opening 270 is provided at a position slightly beyond the other end from the bent portion of the fixture 27. A screw 271 inserted through the opening 270 fastens one end of the fixture 27 to the stage main body 21. In addition, as shown in FIG. 2, for example, eight fixtures 27 are provided around the dielectric block 22 at regular intervals. The stage body 21 is at ground potential, and therefore the fixture 27 is also at ground potential.
[0021]
As can be seen from the above description, the fixture 27 is deformed by the difference in coefficient of thermal expansion between the dielectric block 22 and the stage body 21. For example, when the coefficient of thermal expansion of the dielectric block 22 is larger than the stage main body 21, the other end of the fixture 27 is displaced slightly upward. For this reason, the dielectric block 22 is prevented from being damaged due to the difference in thermal expansion coefficient.
[0022]
On the other hand, the shield 28 is also provided in the electrostatic adsorption stage of this embodiment. The shield 28 is an annular member having a cross section as shown in FIGS. 3 and 4. The material of the shield 28 is, for example, stainless steel such as SUS304. As shown in FIG. 1, the shield 28 is disposed so as to surround the periphery of the dielectric block 22. As shown in FIG. 4, the shield 28 is screwed to the stage main body 21 with screws 281. As shown in FIG. 1, the positions of screwing are about four places. The shield 28 is short-circuited to the stage body 21 and is at the ground potential.
[0023]
As shown in FIGS. 3 and 4, the shield 28 is not in contact with the dielectric block 22 and is separated. For this reason, heat is not conducted from the shield 28 to the dielectric block 22. Therefore, when the product accumulates on the shield 28 and is exchanged, the heat transfer state is not greatly changed by the exchange of the shield 28. Of course, heat may be transmitted from the shield 28 to the dielectric block 22 by radiation or convection, but the radiation is much smaller than heat transfer by contact, and transmission by convection is less in a vacuum state. The heat transfer by radiation or convection hardly changes depending on the replacement of the shield 28, if any.
For this reason, in the substrate processing apparatus of this embodiment, even when the shield 28 is replaced, the heating state of the substrate 9 does not change, and the substrate 9 can be processed with sufficient reproducibility of the temperature conditions. it can.
[0024]
Further, as shown in FIG. 3, the fixture 27 is covered with the shield 28, and the product due to the discharge is prevented from adhering to the fixture 27. For this reason, even if it uses an electrostatic attraction stage for a long period of time, the necessity to replace the fixture 27 does not arise. If the product adheres to the fixture 27, the fixture 27 needs to be replaced after a predetermined period. In this case, there is a risk of causing the same problem as in the conventional case.
[0025]
A position where the fixture 27 is not covered by a member other than the shield 28, or the fixture 27 is configured so that it does not peel off even if the product is deposited by forming irregularities on the surface, or the product does not fly. It is also possible to adopt a configuration in which a fixing tool 27 is provided on the front.
[0026]
In the above description, a leaf spring is taken as an example of the fixture 27, but other configurations are possible. For example, an L-shaped member may be attached to the stage main body 21 and a pressing plate may be provided at the tip thereof via a coil spring so that the pressing plate presses the periphery of the dielectric block 22 from above. In this case, these are all “fixtures”.
[0027]
In the above description, the sputtering apparatus is taken as an example of the substrate processing apparatus, but the present invention can be applied to various substrate processing apparatuses such as an etching apparatus and a CVD (chemical vapor deposition) apparatus.
Furthermore, even when no heater is used, the electrostatic adsorption stage may be heated. For example, in the case of an apparatus for processing while generating a discharge or forming a plasma, the electrostatic adsorption stage is considerably heated by such a discharge or plasma. Therefore, with such an apparatus, even when no heater is used, the dielectric block 22 can be prevented from being damaged, and the reproducibility of the temperature condition of the substrate 9 can be improved.
[0028]
In addition, as an application other than the substrate processing apparatus of the electrostatic adsorption stage, for example, an inspection apparatus for inspecting the substrate 9 can be cited. Also for such an apparatus, the configuration of the electrostatic adsorption stage of the present embodiment is effective.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the substrate processing apparatus of claim 1, 2, or 3 of the present application, since both are fixed by the fixing tool having elasticity that deforms due to the difference in thermal expansion coefficient between the dielectric block and the stage body. Further, damage to the dielectric block due to the difference in thermal expansion coefficient is prevented.
According to the substrate processing apparatus of the fourth aspect, in addition to the above effect, since the shield is provided apart from the dielectric block, heat is not conducted from the shield to the dielectric block. Therefore, even when the shield is replaced, the heat transfer state does not change greatly, and the substrate processing can be performed with sufficient reproducibility of the temperature condition.
According to the invention of claim 5, in addition to the above effect, the discharge around the substrate is suppressed .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of an electrostatic attraction stage according to an embodiment.
2 is a schematic plan view showing a state where a shield is removed from the electrostatic adsorption stage shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a schematic view partially showing a cross section taken along line XX shown in FIG. 1;
4 is a schematic diagram partially showing a cross section at YY shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a front view showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus including a conventional electrostatic adsorption stage.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing chamber 2 Electrostatic adsorption stage 21 Stage main body 22 Dielectric block 27 Fixing tool 271 Screw 28 Shield 281 Screw

Claims (5)

表面に静電気を誘起させて当該表面に基板を吸着する静電吸着ステージと、静電吸着ステージに吸着された基板を臨む空間に放電を生じさせる放電手段とを備え、当該静電吸着ステージに基板を吸着しながら当該基板の表面に所定の処理を施す基板処理装置であって、
静電吸着ステージは、金属製のステージ本体と、表面に静電気が誘起されて基板が吸着される誘電体ブロックと、誘電体ブロックをステージ本体に固定する固定具とを有し、固定具は、誘電体ブロックとステージ本体との熱膨張率の差によって変形する弾性を有しており、
さらに、固定具を覆うよう設けられたシールドであって、放電による生成物が固定具に付着するのを防止するシールドが設けられていることを特徴とする基板処理装置
An electrostatic adsorption stage that induces static electricity on the surface and attracts the substrate to the surface, and a discharge means that generates discharge in a space facing the substrate adsorbed on the electrostatic adsorption stage. A substrate processing apparatus for performing a predetermined process on the surface of the substrate while adsorbing
The electrostatic adsorption stage has a metal stage main body, a dielectric block in which static electricity is induced on the surface and the substrate is adsorbed, and a fixing tool for fixing the dielectric block to the stage main body. and we have a resilient deformed by the difference in thermal expansion coefficient between the dielectric block and the main stage,
Furthermore, the substrate processing apparatus is provided with a shield provided so as to cover the fixture, and the shield prevents a product due to discharge from adhering to the fixture .
前記固定具は、一端がステージ本体に固定され、他端が誘電体ブロックの縁に係止された板バネであることを特徴とする請求項1記載の基板処理装置2. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the fixture is a plate spring having one end fixed to the stage body and the other end locked to the edge of the dielectric block. 前記ステージ本体及び誘電体ブロックを経由して熱を伝えることにより基板を加熱するヒータを備えていることを特徴とする請求項1又は2記載の基板処理装置3. The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a heater for heating the substrate by transferring heat through the stage body and the dielectric block. 前記シールドは、前記誘電体ブロックから離間して設けられていることを特徴とする請求項3記載の基板処理装置。The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein the shield is provided apart from the dielectric block. 前記ステージ本体は電気的に接地されており、前記シールドは基板の周囲での放電を抑制するものであることを特徴とする請求項4記載の基板処理装置。 The stage body is electrically grounded, the shield substrate processing apparatus according to claim 4, characterized in that suppress discharge around the substrate.
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