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JP2008288303A - Charge amount evaluation element - Google Patents

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JP2008288303A
JP2008288303A JP2007130284A JP2007130284A JP2008288303A JP 2008288303 A JP2008288303 A JP 2008288303A JP 2007130284 A JP2007130284 A JP 2007130284A JP 2007130284 A JP2007130284 A JP 2007130284A JP 2008288303 A JP2008288303 A JP 2008288303A
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康浩 遠藤
Yoshitaka Oshima
美隆 大嶋
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Abstract

【課題】 帯電量評価素子に関し、製造装置内の被加工物の帯電量を定量的に、且つ、高い空間分解能で評価可能にするとともに、評価素子の再利用を可能にする。
【解決手段】 被加工基板表面に蓄積される電荷量の総計を定量的に評価する帯電量評価部を、少なくとも表面が導電性を有する基体1と、基体1上に配置され電気光学効果膜5と、電気光学効果膜5上に配置された孤立透明電極6と、基体1の電気光学効果膜5と投影的に重ならない領域を覆う絶縁性保護膜7とによって構成する。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To evaluate a charge amount of a workpiece in a manufacturing apparatus quantitatively with high spatial resolution and to allow reuse of an evaluation element with respect to a charge amount evaluation element.
A charge amount evaluation unit that quantitatively evaluates the total amount of charge accumulated on the surface of a substrate to be processed is provided with a base body 1 having at least a conductive surface, and an electro-optic effect film 5 disposed on the base body 1. And an isolated transparent electrode 6 disposed on the electro-optic effect film 5 and an insulating protective film 7 covering a region of the substrate 1 that does not overlap the projection with the electro-optic effect film 5.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は帯電量評価素子に関するものであり、特に、電子デバイスの製造工程、就中、磁気ディスクヘッド素子等の製造工程においてウエハ表面が享受する電荷量を高感度、高分解能で評価するための構成に特徴のある帯電量評価素子に関するものである。   The present invention relates to a charge amount evaluation element, and in particular, for evaluating with high sensitivity and high resolution the amount of charge that a wafer surface enjoys in the manufacturing process of an electronic device, especially in the manufacturing process of a magnetic disk head element or the like. The present invention relates to a charge amount evaluation element having a characteristic configuration.

高密度化が進む磁気ディスクヘッド素子の製造工程では、静電気や電気的ストレスによって磁気ディスクヘッド素子そのものが損傷を受け、このことが磁気ディスクヘッド素子の小型化に伴って歩留り低下の主要因の一つとなっている。   In the manufacturing process of a magnetic disk head element, which is increasing in density, the magnetic disk head element itself is damaged by static electricity and electrical stress, and this is one of the main causes of a decrease in yield due to the downsizing of the magnetic disk head element. It has become one.

そのため、このような損傷による歩留りの低下を防止するために、組み立て工程では帯電防止措置として、帯電プレートモニターや表面電位計による評価が行われたり、また、プローブを用いたプロセス装置内の帯電量評価も行われている。   Therefore, in order to prevent the yield from being reduced due to such damage, as an antistatic measure in the assembly process, evaluation by a charged plate monitor or surface potential meter is performed, and the amount of charge in the process equipment using a probe Evaluation is also being conducted.

このような、帯電量の評価を行うため、半導体製造装置や磁気ディスクヘッド素子製造装置を対象に、対向電極間の絶縁薄膜の絶縁破壊により、帯電量やその帯電による素子ダメージを評価する素子が開示されている。   In order to evaluate the charge amount, an element for evaluating the charge amount and the element damage due to the charge due to the dielectric breakdown of the insulating thin film between the opposing electrodes is targeted for semiconductor manufacturing apparatuses and magnetic disk head element manufacturing apparatuses. It is disclosed.

例えば、一対の電極を絶縁膜を介して積層し、この一対の電極間に挟まれた絶縁膜の絶縁破壊により帯電量を評価することが提案されている(例えば、特許文献1或いは特許文献2参照)。
特開2004−253610号公報 特開2001−349869号公報
For example, it has been proposed to stack a pair of electrodes via an insulating film and evaluate the charge amount by dielectric breakdown of the insulating film sandwiched between the pair of electrodes (for example, Patent Document 1 or Patent Document 2). reference).
JP 2004-253610 A JP 2001-349869 A

しかし、上記の絶縁膜型の素子での帯電量評価では、絶縁膜の材料や膜厚、アンテナの大きさなどで決定される帯電量基準値より大きいか否かの判定しかできないという問題がある。   However, in the charge amount evaluation using the insulating film type element, there is a problem that it is only possible to determine whether or not the charge amount is larger than the charge amount reference value determined by the material, film thickness, antenna size, etc. of the insulating film. .

即ち、磁気ディスクヘッド製造装置や半導体プロセス装置は時系列的に装置状態が悪化し、被加工物への静電気や異常チャージが増加すると考えられるため、製造装置の評価を行う際には定量的な帯電量評価が必要となっているが、絶縁膜型の素子ではこのような定量的な帯電量評価は困難である。   In other words, the magnetic disk head manufacturing apparatus and the semiconductor process apparatus are considered to deteriorate in time series and increase static electricity and abnormal charges on the workpiece. Although it is necessary to evaluate the charge amount, such a quantitative charge amount evaluation is difficult for an insulating film type element.

もちろん、絶縁薄膜の膜厚を変えた複数の絶縁膜型素子を近接して配置することにより、素子集合として帯電量を定量的に評価することは可能であるが、感度が離散的である上、複数の素子を一群として用いるため空間分解能の低下に繋がるという問題がある。   Of course, it is possible to quantitatively evaluate the charge amount as an element set by arranging a plurality of insulating film type elements with different insulating thin film thicknesses close to each other, but the sensitivity is discrete. Since a plurality of elements are used as a group, there is a problem that the spatial resolution is lowered.

さらに、絶縁膜型の素子では、絶縁膜が破壊したことをもって帯電量を評価するため、再使用ができず、そのために、ランニングコストが掛かるという問題もある。   Furthermore, in the case of an insulating film type element, since the charge amount is evaluated based on the breakdown of the insulating film, it cannot be reused, and there is a problem that running cost is increased.

したがって、本発明は、製造装置内の被加工物の帯電量を定量的に、且つ、高い空間分解能で評価可能にするとともに、評価素子の再利用を可能にすることを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to make it possible to evaluate the charge amount of the workpiece in the manufacturing apparatus quantitatively and with high spatial resolution, and to enable reuse of the evaluation element.

図1は本発明の原理的構成図であり、ここで図1を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図1参照
上記の課題を解決するために、本発明は、帯電量評価素子において、被加工基板表面に蓄積される電荷量の総計を定量的に評価する帯電量評価素子であって、少なくとも表面が導電性を有する基体1と、基体1上に配置され電気光学効果膜5と、電気光学効果膜5上に配置された孤立透明電極6と、基体1の電気光学効果膜5と投影的に重ならない領域を覆う絶縁性保護膜7とからなる帯電量評価部4を具備することを特徴とする。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the present invention, and means for solving the problems in the present invention will be described with reference to FIG.
To solve the above problems, the present invention provides a charge amount evaluation element for quantitatively evaluating a total amount of charge accumulated on the surface of a substrate to be processed. Is projected onto the electroconductive substrate 1, the electro-optic effect film 5 disposed on the substrate 1, the isolated transparent electrode 6 disposed on the electro-optic effect film 5, and the electro-optic effect film 5 of the substrate 1. A charge amount evaluation unit 4 including an insulating protective film 7 covering a non-overlapping region is provided.

このように帯電評価のために電気光学効果膜5を用いることによって、孤立透明電極6に蓄積された電荷量を定量的に評価可能となり、且つ、1つの帯電量評価部4で定量的な帯電量の定量評価が行えるので空間分解能が高くなる。   As described above, by using the electro-optic effect film 5 for the charge evaluation, the charge amount accumulated in the isolated transparent electrode 6 can be quantitatively evaluated, and the single charge amount evaluation unit 4 can quantitatively charge the charge. Since the quantity can be quantitatively evaluated, the spatial resolution is increased.

即ち、この帯電量評価素子を製造装置に投入すると、プロセス中、もしくはハンドリング中に発生した電荷が孤立透明電極6に蓄積され、電荷を持たない基体1の表面の導電部との間に電界が生じ、電気光学効果膜5の屈折率や偏光方向が電界の強度に応じて変化するので、その屈折率や偏光方向の変化量を測定することによって、孤立透明電極6に蓄積された電荷量を測定でき、製造装置による帯電量を定量的に評価することが可能となる。   That is, when this charge amount evaluation element is inserted into the manufacturing apparatus, electric charges generated during the process or handling are accumulated in the isolated transparent electrode 6, and an electric field is generated between the conductive portion on the surface of the substrate 1 having no electric charge. As a result, the refractive index and the polarization direction of the electro-optic effect film 5 change according to the strength of the electric field, so that the amount of charge accumulated in the isolated transparent electrode 6 can be determined by measuring the amount of change in the refractive index and the polarization direction. It is possible to measure, and it is possible to quantitatively evaluate the charge amount by the manufacturing apparatus.

また、孤立透明電極6に蓄積された電荷を逃がすことによって、非破壊的に帯電量を評価しているので、再使用が可能であり、それによって、ランニングコストの削減が可能になる。   Moreover, since the charge amount is evaluated non-destructively by releasing the charge accumulated in the isolated transparent electrode 6, it can be reused, thereby reducing the running cost.

この場合の基体1は、透明絶縁基板2と、透明絶縁基板2上に設けられた透明電極3とから構成しても良いし、或いは、ZnO単結晶等の透明導電性基板自体で構成しても良いものである。   The base 1 in this case may be constituted by a transparent insulating substrate 2 and a transparent electrode 3 provided on the transparent insulating substrate 2, or may be constituted by a transparent conductive substrate itself such as a ZnO single crystal. Is also good.

或いは、基体1は、絶縁基板と、絶縁基板上に設けられた反射電極とから構成しても良いし、或いは、Al基板等の反射性導電基板自体で構成しても良いものである。   Alternatively, the substrate 1 may be constituted by an insulating substrate and a reflective electrode provided on the insulating substrate, or may be constituted by a reflective conductive substrate itself such as an Al substrate.

また、電気光学効果膜5としては、電圧により屈折率が変化するPLZT等の強誘電体膜を用いて良いし、或いは、液晶、特に、コレステリック液晶を用いても良いものである。
なお、メモリー効果のあるコレステリック液晶を用いた場合には、孤立透明電極6の電荷が逃げても最終状態を半永久的に維持できるので、製造装置から帯電量評価素子を取り出す際に、誤って電荷が逸出した場合にも、製造装置内における帯電量を精度良く評価することができる。
The electro-optic effect film 5 may be a ferroelectric film such as PLZT whose refractive index changes with voltage, or a liquid crystal, particularly a cholesteric liquid crystal.
In addition, when a cholesteric liquid crystal having a memory effect is used, the final state can be maintained semi-permanently even if the charge of the isolated transparent electrode 6 escapes. Even in the case where the discharge occurs, the charge amount in the manufacturing apparatus can be accurately evaluated.

また、コレステリック液晶の配向状態を初期状態に戻すことにより、再度帯電量評価に使用できるので、ランニングコストが削減できる。
さらに、通常の液晶と異なりコレステリック液晶では電界によって透過率が変化するので、屈折率測定系より簡易なレーザーと光検出器だけで構成された測定系での評価が可能となる。
Further, by returning the alignment state of the cholesteric liquid crystal to the initial state, it can be used again for the evaluation of the charge amount, so that the running cost can be reduced.
Furthermore, since the transmittance of a cholesteric liquid crystal changes depending on the electric field, unlike a normal liquid crystal, it is possible to evaluate a measurement system that is simpler than a refractive index measurement system and includes only a laser and a photodetector.

また、上述の帯電量評価部4を同一基体1上に複数個設けることが望ましく、それによって、被加工基板表面における帯電量の面内分布を精度良く評価することが可能になる。   In addition, it is desirable to provide a plurality of the above-mentioned charge amount evaluation units 4 on the same substrate 1, whereby it becomes possible to accurately evaluate the in-plane distribution of the charge amount on the surface of the substrate to be processed.

本発明によれば、磁気ディスクヘッド素子や半導体素子等の電子デバイスの製造装置内で被加工物であるウエハの受ける電荷を定量的に評価することができるため、ウエハ工程における静電気や電気的ストレス、プラズマの不安定性に起因する素子の損傷を評価し、電子デバイスを高歩留りで生産するための指針を得ることができる。
さらに、プロセス条件を短期間でフィードバックできることから、開発工数の削減が可能となる。
According to the present invention, it is possible to quantitatively evaluate the charge received by a wafer as a workpiece in an apparatus for manufacturing an electronic device such as a magnetic disk head element or a semiconductor element. It is possible to evaluate element damage caused by plasma instability and obtain guidelines for producing electronic devices with a high yield.
Furthermore, since the process conditions can be fed back in a short time, the development man-hours can be reduced.

また、帯電量の評価を非破壊で行うため、帯電量評価素子の繰り返しの再使用が可能となり、それによって、ランニングコストの削減が可能になる。   Further, since the charge amount is evaluated nondestructively, the charge amount evaluation element can be repeatedly reused, thereby reducing the running cost.

本発明の帯電量評価素子は、ガラス等の透明絶縁基板上に透明電極を設けた透明基体或いは透明導電性基板からなる透明基体、或いは、ガラス等の絶縁基板上にAl電極等の反射電極を設けた反射基体或いは反射性導電基板からなる反射基体上に、PLZT等の電圧によって屈折率が変化する強誘電体膜或いは、液晶、特に、メモリー作用があるコレステリック液晶等の電気光学効果膜を設け、この電気光学効果膜上に孤立透明電極を設けて帯電量評価部を構成するものであり、孤立透明電極に蓄積する電荷により発生する電荷に応じて変化する電気光学効果膜の屈折率或いは偏光方向の変化量を測定して帯電量を評価するものである。   The charge amount evaluation element of the present invention has a transparent substrate comprising a transparent electrode provided on a transparent insulating substrate such as glass or a transparent conductive substrate, or a reflective electrode such as an Al electrode on an insulating substrate such as glass. A ferroelectric film whose refractive index is changed by a voltage such as PLZT or an electro-optic effect film such as a liquid crystal, particularly a cholesteric liquid crystal having a memory function, is provided on the reflective substrate formed of a reflective substrate or a reflective conductive substrate. In addition, an isolated transparent electrode is provided on the electro-optic effect film to constitute a charge amount evaluation unit, and the refractive index or polarization of the electro-optic effect film changes depending on the charge generated by the charge accumulated in the isolated transparent electrode. The amount of charge is evaluated by measuring the amount of change in direction.

ここで、電気光学効果膜を用いた場合の帯電量の測定精度を評価する。
電気光学効果膜としてエアロゾルデポジション法によるPLZT単結晶薄膜を用いたとすると、その電気光学定数は、光源として633nmのHe−Neレーザーを用いた場合に、1.02×10-10 m/Vとなる。
したがって、屈折率が0.0001変化するためには、
0.0001/1.02×10-10 〔m/V〕=9.8039216×105 V/m
の電界が必要になる。
Here, the measurement accuracy of the charge amount when the electro-optic effect film is used is evaluated.
If a PLZT single crystal thin film by the aerosol deposition method is used as the electro-optic effect film, the electro-optic constant is 1.02 × 10 −10 m / V when a 633 nm He—Ne laser is used as the light source. Become.
Therefore, in order for the refractive index to change by 0.0001,
0.0001 / 1.02 × 10 −10 [m / V] = 9.8039216 × 10 5 V / m
Of electric field is required.

ここで、透明電極と孤立透明電極との間隔を1μmとすると、
9.8039216×105 〔V/m〕×10-6〔m〕=0.9.8039216V
の電位が必要になる。
Here, when the interval between the transparent electrode and the isolated transparent electrode is 1 μm,
9.8039216 × 10 5 [V / m] × 10 −6 [m] = 0.9.8039216V
Is required.

この時、アンテナとなる孤立透明電極のサイズを200μm×200μmとすると、
電気光学効果膜(ここではPZT)の比誘電率εを1000
孤立電極の面積Sを4×10-82
電極間隔dを1μm=10-6
真空の誘電率ε0 を8.86×10-12
とすると、帯電量評価部の静電容量Cは、
C=ε0 εS/d≒3.54×10-10
となる。
At this time, if the size of the isolated transparent electrode serving as an antenna is 200 μm × 200 μm,
The relative dielectric constant ε of the electro-optic effect film (here PZT) is 1000
The area S of the isolated electrode is 4 × 10 −8 m 2
The electrode spacing d is 1 μm = 10 −6 m
The dielectric constant ε 0 of vacuum is 8.86 × 10 −12
Then, the electrostatic capacitance C of the charge amount evaluation unit is
C = ε 0 εS / d≈3.54 × 10 −10 F
It becomes.

ここで、Q=CVであるので、0.9.8039216Vの電位を発生させるためには、Q=3.54×10-10 F×0.9.8039216V≒0.347nC
の電荷量が蓄積されれば良い。
Here, since Q = CV, in order to generate a potential of 0.9.8039216 V, Q = 3.54 × 10 −10 F × 0.9.8039216 V≈0.347 nC
It is sufficient that the amount of charge is accumulated.

したがって、屈折率分解能0.0001は、0.35nCの帯電量で得られることになり、電極間隔dを狭くするか及び/または孤立電極の面積Sを大きくすることによって静電容量Cは大きくなり、それに伴って必要な電位を発生させるのに必要は電荷量Qが小さくなるので感度をさらに向上させることが可能になる。   Therefore, the refractive index resolution of 0.0001 can be obtained with a charge amount of 0.35 nC, and the capacitance C increases by decreasing the electrode interval d and / or increasing the area S of the isolated electrode. As a result, the amount of charge Q required to generate the necessary potential is reduced, so that the sensitivity can be further improved.

一方、市販の薄膜屈折率測定装置、例えば、FilmTek4000(SCI社製商品型番)では2×10-5の分解能での測定は可能であるので、0.0001(=10-4)の屈折率変化を測定することには何の問題もない。 On the other hand, a commercially available thin film refractive index measuring device, for example, FilmTek 4000 (product model number manufactured by SCI), can measure with a resolution of 2 × 10 −5 , so that the refractive index change is 0.0001 (= 10 −4 ). There is no problem in measuring.

因に、薄膜磁気ヘッドの破壊電荷量は、例えば、0.2nCであるので、2×10-5の分解能を有する薄膜屈折率測定装置を用いれば測定可能であり、また、帯電量評価部の電極間隔dを狭くするか及び/または孤立電極の面積Sを大きくすることによって屈折率変化に必要な電荷量Qを充分小さくすることができるので、分解能が2×10-5より低くても薄膜磁気ヘッドの破壊の検出は可能になる。 Incidentally, since the breakdown charge amount of the thin film magnetic head is 0.2 nC, for example, it can be measured by using a thin film refractive index measuring device having a resolution of 2 × 10 −5 , and the charge amount evaluation unit By reducing the electrode interval d and / or increasing the area S of the isolated electrode, the charge amount Q required for the refractive index change can be made sufficiently small, so that even if the resolution is lower than 2 × 10 −5 , the thin film It becomes possible to detect the destruction of the magnetic head.

なお、測定系における光源となるレーザーのスポット径は10μm程度まで小さくすることが可能であるので、孤立透明電極のサイズを200μm□にすることによって、容易に屈折率変化を測定することができる。   Since the spot diameter of the laser serving as the light source in the measurement system can be reduced to about 10 μm, the refractive index change can be easily measured by setting the size of the isolated transparent electrode to 200 μm □.

以上を前提として、ここで、図2乃至図4を参照して、本発明の実施例1の帯電量評価素子を説明する。
図2参照
まず、ガラスウエハからなる透明絶縁基板11の表面に蒸着法により、厚さが、例えば、1μmのITO膜からなる透明電極12を成膜する。
Based on the above, the charge amount evaluation element of Example 1 of the present invention will now be described with reference to FIGS.
See Figure 2
First, the transparent electrode 12 made of an ITO film having a thickness of, for example, 1 μm is formed on the surface of the transparent insulating substrate 11 made of a glass wafer by vapor deposition.

次いで、スパッタ法を用いてPLZT膜〔Pb1-x Lax (Zr1-y Tiy 1-x/4 3 (0<x<0.3,0<y<1)膜〕13を例えば膜厚0.5μm成膜したのち、レジストパターン(図示を省略)をマスクとして反応性イオンエッチング(RIE)によるドライエッチングによりPLZT膜13をエッチングして、例えば、200μm×200μmのサイズの電気光学効果膜14を形成する。 Next, a PLZT film [Pb 1-x La x (Zr 1-y Ti y ) 1-x / 4 O 3 (0 <x <0.3, 0 <y <1) film] 13 is formed by sputtering. For example, after forming a film thickness of 0.5 μm, the PLZT film 13 is etched by dry etching by reactive ion etching (RIE) using a resist pattern (not shown) as a mask, for example, an electro-optical size of 200 μm × 200 μm. The effect film 14 is formed.

次いで、スパッタ法を用いて、SiO2 膜15を例えば膜厚0.7μm成膜して、電気光学効果膜14を完全に埋め込む。 Next, the SiO 2 film 15 is formed to a thickness of 0.7 μm, for example, by sputtering, and the electro-optic effect film 14 is completely embedded.

図3参照
次いで、化学機械研磨(CMP)により、電気光学効果膜14の表面が露出するまで平坦に研磨することによって絶縁性保護膜16とする。
See Figure 3
Next, the insulating protective film 16 is obtained by polishing flatly until the surface of the electro-optic effect film 14 is exposed by chemical mechanical polishing (CMP).

次いで、蒸着法により、ITO膜17を例えば膜厚0.5μm成膜したのち、レジストパターン(図示を省略)をマスクとして反応性イオンエッチングによるドライエッチングを施して電気光学効果膜14と同一位置に同一サイズの孤立透明電極18を形成することによって本発明の実施例1の帯電量評価素子の基本構成が完成する。   Next, an ITO film 17 having a film thickness of 0.5 μm, for example, is formed by vapor deposition, and then dry etching is performed by reactive ion etching using a resist pattern (not shown) as a mask, so that it is in the same position as the electro-optic effect film 14. By forming the isolated transparent electrodes 18 of the same size, the basic configuration of the charge amount evaluation element of Example 1 of the present invention is completed.

図4参照
図4は、本発明の実施例1の帯電量評価素子の構成説明図であり、透明電極12と孤立透明電極18の間に挟まれた電気光学効果膜14からなる帯電量評価部が二次元マトリクス状に配置された構成となっている。
図においては、透明絶縁基板11に帯電量評価部を100個配列した場合を示しているが、配置個数は任意である。
See Figure 4
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the charge amount evaluation element according to the first embodiment of the present invention. The charge amount evaluation unit including the electro-optic effect film 14 sandwiched between the transparent electrode 12 and the isolated transparent electrode 18 is two-dimensional. The configuration is arranged in a matrix.
In the figure, a case where 100 charge amount evaluation units are arranged on the transparent insulating substrate 11 is shown, but the arrangement number is arbitrary.

次に、図5を参照して、本発明の実施例1の帯電量評価素子による帯電量評価方法を説明する。
図5参照
図5は、帯電量を評価するための屈折率変化の測定系の構成説明図であり、レーザー光源21、クロスニコルに配置した2枚の偏光板22,23、及び、光検出器24とからなり、2枚の偏光板22,23の間に帯電量評価素子10を設置し、光検出器24で帯電量評価素子10を構成する電気光学効果膜14の屈折率変化を光強度の変化として測定するものである。
Next, with reference to FIG. 5, a charge amount evaluation method using the charge amount evaluation element of Example 1 of the present invention will be described.
See Figure 5
FIG. 5 is an explanatory diagram of the configuration of a refractive index change measurement system for evaluating the charge amount. From the laser light source 21, the two polarizing plates 22 and 23 arranged in crossed Nicols, and the photodetector 24. Thus, the charge amount evaluation element 10 is installed between the two polarizing plates 22 and 23, and the change in the refractive index of the electro-optic effect film 14 constituting the charge amount evaluation element 10 by the photodetector 24 is defined as the change in light intensity. Measure.

この帯電量評価素子10をプラズマ装置等の電子デバイス製造装置に搬入すると、プロセス中に発生した電荷が孤立透明電極18に蓄積されるのに対して、透明電極12は絶縁性保護膜16により保護されているため、電荷状態は装置への搬入前と変化しないため、孤立透明電極18に蓄積された電荷量に応じて電気光学効果膜14に電界がかかるため、屈折率の変化が生じる。   When this charge amount evaluation element 10 is carried into an electronic device manufacturing apparatus such as a plasma apparatus, charges generated during the process are accumulated in the isolated transparent electrode 18, whereas the transparent electrode 12 is protected by the insulating protective film 16. Therefore, since the charge state does not change before being carried into the apparatus, an electric field is applied to the electro-optic effect film 14 in accordance with the amount of charge accumulated in the isolated transparent electrode 18, so that the refractive index changes.

帯電量評価素子10を装置から搬出後に、図5に示した測定系の2枚の偏光板22,23の間に帯電量評価素子10を設置し、その屈折率の変化を測定することによって、孤立透明電極18の帯電量を定量的に評価することができる。
なお、屈折率測定の際には、透明電極12は接地しておくことが好ましい。
After carrying out the charge amount evaluation element 10 from the apparatus, by installing the charge amount evaluation element 10 between the two polarizing plates 22 and 23 of the measurement system shown in FIG. 5, and measuring the change in the refractive index, The charge amount of the isolated transparent electrode 18 can be quantitatively evaluated.
Note that the transparent electrode 12 is preferably grounded when measuring the refractive index.

また、帯電量の評価後に、孤立透明電極18をアース端子に接触させるなどして蓄積された電荷を放出させることによって、この帯電量評価素子の状態は初期状態になるので、再度、帯電量評価に使用することができる。   Further, after the charge amount is evaluated, the charge of the charge amount evaluation element is returned to the initial state by releasing the accumulated charge by bringing the isolated transparent electrode 18 into contact with the ground terminal. Can be used for

このように、本発明の実施例1の帯電量評価素子によって、電子デバイス製造装置内の被加工ウエハの帯電量を非破壊で定量的に、且つ、高い空間分解能で評価可能となるとともに、再利用可能であるため、ランニングコストを削減することができる。   As described above, the charge amount evaluation element according to the first embodiment of the present invention makes it possible to evaluate the charge amount of a wafer to be processed in the electronic device manufacturing apparatus in a non-destructive and quantitative manner with high spatial resolution. Since it is available, the running cost can be reduced.

なお、評価できる帯電量の範囲は電気光学効果膜14の膜厚により調整可能であり、空間分解能も孤立透明電極18の大きさで変更可能である。   The range of charge amount that can be evaluated can be adjusted by the film thickness of the electro-optic effect film 14, and the spatial resolution can also be changed by the size of the isolated transparent electrode 18.

次に、図6を参照して、本発明の実施例2の帯電量評価素子を説明する。
図6参照
まず、ZnO単結晶ウエハからなる透明導電性基板31上にゾル−ゲル法よりPLZT膜を例えば膜厚0.5μm成膜したのち、レジストパターン(図示を省略)をマスクとして反応性イオンエッチングによるドライエッチングにより、例えば200μm×200μmのサイズの電気光学効果膜32を形成する。
Next, with reference to FIG. 6, the charge amount evaluation element of Example 2 of the present invention will be described.
See FIG.
First, a PLZT film having a thickness of 0.5 μm, for example, is formed on a transparent conductive substrate 31 made of a ZnO single crystal wafer by a sol-gel method, and then dried by reactive ion etching using a resist pattern (not shown) as a mask. The electro-optic effect film 32 having a size of, for example, 200 μm × 200 μm is formed by etching.

次いで、CVD法によりSiO2 膜を例えば膜厚0.7μm成膜して電気光学効果膜32を完全に埋め込んだのち、、CMP法により、電気光学効果膜32の表面が露出するまで平坦に研磨することによって絶縁性保護膜33とする。 Next, a SiO 2 film having a film thickness of 0.7 μm, for example, is formed by CVD and the electro-optic effect film 32 is completely embedded, and then polished flat by CMP until the surface of the electro-optic effect film 32 is exposed. Thus, the insulating protective film 33 is obtained.

次いで、スパッタ法により、ITO膜を例えば0.5μm成膜したのち、レジストパターン(図示を省略)をマスクとして反応性イオンエッチングによるドライエッチングにより電気光学効果膜32と同一位置に同一サイズの孤立透明電極34を形成することによって、本発明の実施例2の帯電量評価素子の基本構成が完成する。   Next, after forming an ITO film of 0.5 μm, for example, by sputtering, the resist pattern (not shown) is used as a mask, and dry etching by reactive ion etching is performed at the same position as the electro-optic effect film 32 so as to be isolated and transparent. By forming the electrode 34, the basic configuration of the charge amount evaluation element of Example 2 of the present invention is completed.

この帯電量評価素子の動作原理は、上記の実施例1の動作原理と全く同じであるが、透明導電性基板31は装置治具を通じて接地しておく必要がある。
また、屈折率測定の際には、透明導電性基板31を接地させておくことが好ましい。
The operation principle of this charge amount evaluation element is exactly the same as the operation principle of the first embodiment, but the transparent conductive substrate 31 needs to be grounded through an apparatus jig.
Moreover, it is preferable that the transparent conductive substrate 31 is grounded when measuring the refractive index.

このように、本発明の実施例2においては、電位が変化しない透明電極として透明導電性基板31自体を用いているため、構成が簡素化されるとともに、透明電極の成膜工程が不要になる。   Thus, in Example 2 of the present invention, since the transparent conductive substrate 31 itself is used as a transparent electrode whose potential does not change, the configuration is simplified and the film formation step of the transparent electrode is not necessary. .

次に、図7及び図8を参照して、本発明の実施例3の帯電量評価素子を説明する。
図7参照
まず、透明基板であるガラス基板41の表面に、蒸着法により、厚さが、例えば、1μmのITO膜からなる透明電極42を成膜したのち、ポリイミド系樹脂を印刷法により塗布して、焼結し、ラビングにより配向処理を施すことによって、厚さが、例えば、0.1μmの配向膜43を形成する。
Next, with reference to FIGS. 7 and 8, the charge amount evaluation element of Example 3 of the present invention will be described.
See FIG.
First, after a transparent electrode 42 made of an ITO film having a thickness of, for example, 1 μm is formed on the surface of a glass substrate 41 which is a transparent substrate, a polyimide resin is applied by a printing method, and then baked. Finally, by performing an alignment process by rubbing, an alignment film 43 having a thickness of, for example, 0.1 μm is formed.

次いで、配向膜43上の基板外周近傍に例えば、エポキシ系樹脂からなるとともに、高さが、例えば、5μmの封止材44を塗布し、液晶注入口45を開けておく。
このように、封止材44の高さを5μmとすることで液晶層の厚さ5μmとするが、膜厚を均一に保つのに必要であれば、配向膜43上にスペーサー(図示を省略)を配置しても良い。
Next, a sealing material 44 made of, for example, an epoxy resin and having a height of, for example, 5 μm is applied in the vicinity of the outer periphery of the substrate on the alignment film 43, and the liquid crystal injection port 45 is opened.
As described above, the height of the sealing material 44 is set to 5 μm, so that the thickness of the liquid crystal layer is set to 5 μm. If necessary to keep the film thickness uniform, a spacer (not shown) is provided on the alignment film 43. ) May be arranged.

次いで、同様の方法で配向膜47を形成した透明なガラス基板46を用意し、配向膜43と配向膜47が対向し、かつ、配向方向が直交するように、ガラス基板41とガラス基板46とを貼り合わせる。   Next, a transparent glass substrate 46 on which the alignment film 47 is formed by the same method is prepared, and the glass substrate 41 and the glass substrate 46 are aligned so that the alignment film 43 and the alignment film 47 face each other and the alignment directions are orthogonal to each other. Paste together.

図8参照
次いで、ガラス基板46の上に、蒸着法によりITO膜を例えば0.5μm成膜したのち、レジストパターン(図示を省略)をマスクとして反応性イオンエッチングによるドライエッチングによって、例えば200μm×200μmの孤立透明電極48を形成する。
See FIG.
Next, an ITO film of 0.5 μm, for example, is formed on the glass substrate 46 by vapor deposition, and then isolated transparent of, for example, 200 μm × 200 μm by dry etching by reactive ion etching using a resist pattern (not shown) as a mask. An electrode 48 is formed.

次いで、配向膜43と配向膜47との対向空間内に、液晶注入口45から液晶49を例えば、真空注入法で注入したのち、例えばエポキシ系樹脂からなる封止材50で封止することによって、本発明の実施例3の帯電量評価素子の基本構成が完成する。   Next, the liquid crystal 49 is injected into the space between the alignment film 43 and the alignment film 47 from the liquid crystal injection port 45 by, for example, a vacuum injection method, and then sealed with a sealing material 50 made of, for example, an epoxy resin. Thus, the basic configuration of the charge amount evaluation element of Example 3 of the present invention is completed.

次に、本発明の実施例3の帯電量評価素子の動作を説明する。
この帯電量評価素子をプラズマ装置等の電子デバイス製造装置に搬入すると、プロセス中、もしくはハンドリング中に発生した電荷が孤立透明電極48に蓄積されるのに対して、透明電極42は絶縁性のガラス基板46等により保護されているため、電荷状態は装置への搬入前と変化せず、液晶49に孤立透明電極48に蓄積された電荷量に応じた電界がかかるため、液晶49の配向状態が変化する。
Next, the operation of the charge amount evaluation element of Example 3 of the present invention will be described.
When this charge amount evaluation element is carried into an electronic device manufacturing apparatus such as a plasma apparatus, charges generated during the process or handling are accumulated in the isolated transparent electrode 48, whereas the transparent electrode 42 is made of insulating glass. Since it is protected by the substrate 46 and the like, the charge state does not change from before being carried into the apparatus, and an electric field corresponding to the amount of charge accumulated in the isolated transparent electrode 48 is applied to the liquid crystal 49, so that the alignment state of the liquid crystal 49 is changed. Change.

この帯電量評価素子を製造装置から搬出した後に、液晶49の配向状態の変化を、上記の図5に示した測定系により測定することにより、孤立透明電極48の帯電量を定量的に評価することができる。
また、孤立透明電極48をアース端子に接触させるなどして蓄積された電荷を放出させることによって、再度帯電量評価に使用することができる。
After carrying out this charge amount evaluation element from the manufacturing apparatus, the charge amount of the isolated transparent electrode 48 is quantitatively evaluated by measuring the change in the alignment state of the liquid crystal 49 using the measurement system shown in FIG. be able to.
Further, the accumulated charge can be released by bringing the isolated transparent electrode 48 into contact with the ground terminal or the like, so that it can be used for the charge amount evaluation again.

このように、本発明の実施例3の帯電量評価素子によっても、電子デバイス製造装置内の被加工ウエハの帯電量評価素子を定量的に、かつ高い空間分解能で評価可能となるとともに、再利用可能なので、ランニングコストを削減できる。   As described above, the charge amount evaluation element according to the third embodiment of the present invention can evaluate the charge amount evaluation element of the wafer to be processed in the electronic device manufacturing apparatus quantitatively with high spatial resolution, and can be reused. Because it is possible, running costs can be reduced.

なお、市販の液晶ディスプレイと同様に、液晶の両面に偏光方向が直行した偏光フィルターを形成しても良く、その場合には、屈折率変化量測定系には図5に示す系から偏光板22,23を省いた構成となる。
また、このような偏光フィルターを用いた構成の場合には、測定系を用いなくとも、肉眼での定性的な評価、例えば、帯電量の面内偏りの評価も可能となる。
Similar to a commercially available liquid crystal display, a polarizing filter in which the polarization direction is perpendicular may be formed on both surfaces of the liquid crystal. In this case, the refractive index change amount measuring system is changed from the system shown in FIG. , 23 is omitted.
Further, in the case of a configuration using such a polarizing filter, it is possible to perform qualitative evaluation with the naked eye, for example, evaluation of in-plane bias of the charge amount without using a measurement system.

次に、図9を参照して、本発明の実施例4の帯電量評価素子を説明するが、使用する液晶がコレステリック液晶である以外は、上記の実施例3の帯電量評価素子と同様であるので、最終構造のみを図示する。
図9参照
図9は、本発明の実施例4の帯電量評価素子の概念的断面図であり、配向膜43と配向膜47との対向空間内に注入する液晶として、例えば、螺旋ピッチが0.1μmの短ピッチのコレステリック液晶51を用いたものである。
Next, with reference to FIG. 9, the charge amount evaluation element of Example 4 of the present invention will be described. The charge amount evaluation element is the same as that of Example 3 except that the liquid crystal used is cholesteric liquid crystal. As there are, only the final structure is illustrated.
See FIG.
FIG. 9 is a conceptual cross-sectional view of the charge amount evaluation element according to the fourth embodiment of the present invention. As a liquid crystal injected into a facing space between the alignment film 43 and the alignment film 47, for example, a helical pitch is 0.1 μm. A short pitch cholesteric liquid crystal 51 is used.

次に、この実施例4の帯電量評価素子の動作を説明する。
この帯電量評価素子をプラズマ装置等の電子デバイス製造装置に搬入すると、プロセス中、もしくはハンドリング中に発生した電荷が孤立透明電極48に蓄積されるのに対して、透明電極42は絶縁性のガラス基板46等により保護されているため、電荷状態は装置への搬入前と変化せず、コレステリック液晶51に孤立透明電極48に蓄積された電荷量に応じた電界がかかるため、コレステリック液晶51の配向状態が変化する。
Next, the operation of the charge amount evaluation element of Example 4 will be described.
When this charge amount evaluation element is carried into an electronic device manufacturing apparatus such as a plasma apparatus, charges generated during the process or handling are accumulated in the isolated transparent electrode 48, whereas the transparent electrode 42 is made of insulating glass. Since it is protected by the substrate 46 and the like, the charge state does not change from before being carried into the apparatus, and an electric field corresponding to the amount of charge accumulated in the isolated transparent electrode 48 is applied to the cholesteric liquid crystal 51. The state changes.

この帯電量評価素子を製造装置から搬出した後に、コレステリック液晶51の配向状態の変化を、上記の図5に示した測定系により測定することにより、孤立透明電極48の帯電量を定量的に評価することができる。   After carrying out the charge amount evaluation element from the manufacturing apparatus, the change in the alignment state of the cholesteric liquid crystal 51 is measured by the measurement system shown in FIG. 5 to quantitatively evaluate the charge amount of the isolated transparent electrode 48. can do.

また、コレステリック液晶51にはメモリー性があり、弱い電界により配向状態がプレーナー配向からフォーカルコニック配向に変化した液晶分子は電界を除去しても配向状態が維持されるため、孤立透明電極48に蓄積された電荷が逃げてしまった後でもその帯電量を評価できるため、搬出作業中に孤立透明電極48が何らかの導電性部材に接触してもプロセスに伴う帯電量を表す配向状態は維持される。   The cholesteric liquid crystal 51 has a memory property, and liquid crystal molecules whose alignment state is changed from planar alignment to focal conic alignment by a weak electric field are maintained in the isolated transparent electrode 48 because the alignment state is maintained even when the electric field is removed. Since the charge amount can be evaluated even after the generated charge has escaped, the orientation state representing the charge amount associated with the process is maintained even if the isolated transparent electrode 48 contacts any conductive member during the carry-out operation.

なお、帯電量評価後の帯電量評価素子に強い電界を印加したのち、その電界を除去することによってコレステリック液晶51の配向状態を初期状態のプレーナー配向に戻すことができるため、この帯電量評価素子の再利用が可能となり、ランニングコストを削減することができる。   In addition, after applying a strong electric field to the charge amount evaluation element after the charge amount evaluation, the alignment state of the cholesteric liquid crystal 51 can be returned to the initial planar alignment by removing the electric field. Can be reused, and the running cost can be reduced.

次に、図10及び図11を参照して、本発明の実施例5の帯電量評価素子を説明するが、実施例1の帯電量評価素子における透明電極を反射電極に置き換えたものであり、それに伴って、測定系を反射測定系にしたものである。
図10参照
図10は、本発明の実施例5の帯電量評価素子の構成説明図であり、製造工程自体は、実施例1におけるITO膜からなる透明電極12を、Al膜からなる反射電極19に置き換えた以外は実施例1と全く同様である。
なお、図においては、透明絶縁基板11に帯電量評価部を100個配列した場合を示しているが、配置個数は任意である。
Next, with reference to FIG. 10 and FIG. 11, the charge amount evaluation element of Example 5 of the present invention will be described, but the transparent electrode in the charge amount evaluation element of Example 1 is replaced with a reflective electrode. Accordingly, the measurement system is a reflection measurement system.
See FIG.
FIG. 10 is a configuration explanatory view of the charge amount evaluation element of Example 5 of the present invention. In the manufacturing process itself, the transparent electrode 12 made of the ITO film in Example 1 was replaced with the reflective electrode 19 made of the Al film. Except for this, it is exactly the same as Example 1.
In addition, although the figure has shown the case where 100 charge amount evaluation parts are arranged on the transparent insulating substrate 11, the number of arrangement is arbitrary.

次に、図11を参照して、本発明の実施例5の帯電量評価素子による帯電量評価方法を説明する。
図11参照
図11は、帯電量を評価するための屈折率変化の測定系の構成説明図であり、レーザー光源21、偏光板22、ビームスプリッター25、偏光板22に対してビームスプリッター25を介してクロスニコルに配置した偏光板23、及び、光検出器24とからなり、レーザー光がビームスプリッター25を透過した位置に帯電量評価素子20を設置し、帯電量評価素子20からの反射光をビームスプリッター25で反射させたのち偏光板23を介して光検出器24で測定することによって、帯電量評価素子20を構成する電気光学効果膜14の屈折率変化を光強度の変化として測定するものである。
Next, with reference to FIG. 11, a charge amount evaluation method using the charge amount evaluation element of Example 5 of the present invention will be described.
See FIG.
FIG. 11 is a configuration explanatory diagram of a refractive index change measurement system for evaluating the charge amount. Crossed Nicols through the beam splitter 25 with respect to the laser light source 21, the polarizing plate 22, the beam splitter 25, and the polarizing plate 22. The charge amount evaluation element 20 is installed at a position where the laser light is transmitted through the beam splitter 25, and the reflected light from the charge amount evaluation element 20 is reflected by the beam splitter 25. Then, the change in the refractive index of the electro-optic effect film 14 constituting the charge amount evaluation element 20 is measured as the change in the light intensity by measuring with the photodetector 24 through the polarizing plate 23 after being reflected by.

この帯電量評価素子20をプラズマ装置等の電子デバイス製造装置に搬入すると、プロセス中に発生した電荷が孤立透明電極18に蓄積されるのに対して、反射電極19は絶縁性保護膜16により保護されているため、電荷状態は装置への搬入前と変化しないため、孤立透明電極18に蓄積された電荷量に応じて電気光学効果膜14に電界がかかるため、屈折率の変化が生じる。   When this charge amount evaluation element 20 is carried into an electronic device manufacturing apparatus such as a plasma apparatus, charges generated during the process are accumulated in the isolated transparent electrode 18, whereas the reflective electrode 19 is protected by the insulating protective film 16. Therefore, since the charge state does not change before being carried into the apparatus, an electric field is applied to the electro-optic effect film 14 in accordance with the amount of charge accumulated in the isolated transparent electrode 18, so that the refractive index changes.

帯電量評価素子20を装置から搬出後に、図11に示した測定系のレーザー光がビームスプリッター25を透過した位置に帯電量評価素子20を設置し、その屈折率の変化を測定することによって、孤立透明電極18の帯電量を定量的に評価することができる。
なお、屈折率測定の際には、反射電極19は接地しておくことが好ましい。
After the charge amount evaluation element 20 is carried out of the apparatus, the charge amount evaluation element 20 is installed at a position where the laser beam of the measurement system shown in FIG. 11 is transmitted through the beam splitter 25, and the change in the refractive index is measured. The charge amount of the isolated transparent electrode 18 can be quantitatively evaluated.
Note that the reflective electrode 19 is preferably grounded when measuring the refractive index.

また、帯電量の評価後に、孤立透明電極18をアース端子に接触させるなどして蓄積された電荷を放出させることによって、この帯電量評価素子の状態は初期状態になるので、再度、帯電量評価に使用することができる。   Further, after the charge amount is evaluated, the charge of the charge amount evaluation element is returned to the initial state by releasing the accumulated charge by bringing the isolated transparent electrode 18 into contact with the ground terminal. Can be used for

このように、本発明の実施例5の帯電量評価素子によっても、電子デバイス製造装置内の被加工ウエハの帯電量を非破壊で定量的に、且つ、高い空間分解能で評価可能となるとともに、再利用可能であるため、ランニングコストを削減することができる。   Thus, even with the charge amount evaluation element of Example 5 of the present invention, the charge amount of the wafer to be processed in the electronic device manufacturing apparatus can be evaluated nondestructively quantitatively with high spatial resolution, Since it can be reused, the running cost can be reduced.

また、反射光を検出しているので、基板による光吸収等を考慮する必要がなくなる。
なお、この場合も、評価できる帯電量の範囲は電気光学効果膜14の膜厚により調整可能であり、空間分解能も孤立透明電極18の大きさで変更可能である。
Further, since the reflected light is detected, it is not necessary to consider light absorption by the substrate.
In this case as well, the range of charge amount that can be evaluated can be adjusted by the film thickness of the electro-optic effect film 14, and the spatial resolution can also be changed by the size of the isolated transparent electrode 18.

以上、本発明の各実施例を説明してきたが、本発明は各実施例に記載された構成、製造方法、条件等に限られるものではなく、各種の変更が可能である。例えば、各実施例においては孤立透明電極をITOで構成しているが、ITOに限られるものではなく、例えば、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO2 )、酸化インジウム(In2 3 )等の他の透明導電材料を用いても良いものである。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the configurations, manufacturing methods, conditions, and the like described in the embodiments, and various modifications can be made. For example, in each embodiment, the isolated transparent electrode is made of ITO, but is not limited to ITO. For example, zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), indium oxide (In 2 O 3 ) Other transparent conductive materials such as may be used.

また、透明電極の成膜方法としても、蒸着法に限られるものではなく、スパッタ法等の他の成膜法を用いても良いものである。
また、ITOのエッチング方法として反応性イオンエッチングを用いているが、反応性イオンエッチングに限られるものではなく、例えば、塩酸と硝酸の混酸等によるウェットエッチングを用いても良いものである。
Further, the film formation method of the transparent electrode is not limited to the vapor deposition method, and other film formation methods such as a sputtering method may be used.
Although reactive ion etching is used as an etching method for ITO, it is not limited to reactive ion etching. For example, wet etching using a mixed acid of hydrochloric acid and nitric acid or the like may be used.

また、実施例1或いは実施例2においては、電気光学効果膜としてPLZTを用いているが、PLZTに限られるものではなく、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3 )、タンタル酸リチウム(LiTaO3 )、タンタル酸ニオブ酸カリウム(KTN)等の他の強誘電体を用いても良いものである。 In Example 1 or Example 2, PLZT is used as the electro-optic effect film, but is not limited to PLZT. For example, lead zirconate titanate (PZT), lithium niobate (LiNbO 3 ) Other ferroelectrics such as lithium tantalate (LiTaO 3 ) and potassium tantalate niobate (KTN) may also be used.

また、上記の実施例1、実施例2、或いは、実施例5においては、孤立透明電極と電気光学効果膜のサイズを同一としたが、必ずしも同一である必要はなく異なっていても良いが、電気光学効果膜より孤立透明電極の方が大きい方が望ましく、このような構成にすることによって電気光学効果膜がプラズマ等のダメージを受けることがないので、再使用回数を多くすることができる。   Further, in the above-described Example 1, Example 2, or Example 5, the size of the isolated transparent electrode and the electro-optic effect film is the same, but it is not necessarily the same and may be different. It is desirable that the isolated transparent electrode is larger than the electro-optic effect film. With such a configuration, the electro-optic effect film is not damaged by plasma or the like, so that the number of reuses can be increased.

また、上記の実施例1、実施例2、或いは、実施例5においては、電気光学効果膜の表面が露出するまで絶縁性保護膜を研磨しているが、電気光学効果膜が完全に絶縁性保護膜に埋まっている状態でも良く、この場合には、電気光学効果膜より孤立透明電極の方が小さくても良いものである。   In Example 1, Example 2, or Example 5, the insulating protective film is polished until the surface of the electro-optic effect film is exposed, but the electro-optic effect film is completely insulating. In this case, the isolated transparent electrode may be smaller than the electro-optic effect film.

また、上記の実施例1、実施例2、或いは、実施例5においては、電気光学効果膜をスパッタ法或いはゾル−ゲル法により形成しているが、有機金属気相成長法(MOCVD法)やエアロゾルデポジション法によって形成しても良いものである。   In the above-described Example 1, Example 2, or Example 5, the electro-optic effect film is formed by the sputtering method or the sol-gel method, but the metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method) It may be formed by an aerosol deposition method.

また、上記の実施例1、実施例2、或いは、実施例5においては、孤立透明電極及び電気光学効果膜を全面に成膜したのち、エッチングにより適当なサイズに加工しているが、マスクスパッタ法を用いることによって形成しても良く、それによって、フォトエッチング工程が不要になる。   In Example 1, Example 2, or Example 5 described above, an isolated transparent electrode and an electro-optic effect film are formed on the entire surface and then processed into an appropriate size by etching. It may be formed by using a method, thereby eliminating the need for a photoetching step.

また、上記の各実施例においては、孤立透明電極のサイズを200μm×200μmの正方形としているが、形状及びサイズは任意であり、検出しようとする帯電量及び検査環境に応じて適宜変更されうるものである。   In each of the above embodiments, the size of the isolated transparent electrode is a square of 200 μm × 200 μm, but the shape and size are arbitrary, and can be appropriately changed according to the charge amount to be detected and the inspection environment. It is.

また、上記の実施例4においては実施例3と同様の屈折率測定系により屈折率の変化を測定しているが、通常の液晶と異なりコレステリック液晶では電界によって透過率が変化するので、屈折率測定系より簡易なレーザー光源と光検出器だけで構成された測定系で評価しても良いものである。   In Example 4 above, the change in refractive index is measured by the same refractive index measurement system as in Example 3. However, unlike ordinary liquid crystals, the transmittance of cholesteric liquid crystals changes depending on the electric field. The measurement system may be evaluated with a simpler laser light source and light detector than the measurement system.

また、上記実施例5においては、ガラス等の透明絶縁性基板上にAl膜からなる反射電極を設けているが、Al膜に限られるものではなく、Ag膜、Au膜、Pt膜、或いは、Ti膜等の反射性に優れる導電膜を用いれば良い。   In Example 5 above, a reflective electrode made of an Al film is provided on a transparent insulating substrate such as glass, but is not limited to an Al film, and is not limited to an Ag film, an Au film, a Pt film, or A conductive film having excellent reflectivity such as a Ti film may be used.

この様な反射型の帯電量評価素子の場合には、基板は透明である必要はなく、また、上記の実施例2の構成に対応するように、基板をAl基板等の反射性導電基板を用いることによって、反射電極を設ける必要がなくなる。   In the case of such a reflection type charge amount evaluation element, the substrate does not need to be transparent, and a reflective conductive substrate such as an Al substrate is used as the substrate so as to correspond to the configuration of the second embodiment. By using it, it becomes unnecessary to provide a reflective electrode.

また、上記の実施例3或いは実施例4に対応するように液晶を用いて反射型の帯電量評価素子を形成しても良いものであり、その場合には、透明電極42の代わりにAl膜とうからなる反射電極を設ければ良い。   In addition, a reflective charge amount evaluation element may be formed using liquid crystal so as to correspond to the above-described Example 3 or Example 4. In this case, an Al film is used instead of the transparent electrode 42. What is necessary is just to provide the reflective electrode which consists of.

ここで、再び図1を参照して、改めて、本発明の詳細な特徴を説明する。
再び、図1参照
(付記1) 被加工基板表面に蓄積される電荷量の総計を定量的に評価する帯電量評価素子であって、少なくとも表面が導電性を有する基体1と、前記基体1上に配置され電気光学効果膜5と、前記電気光学効果膜5上に配置された孤立透明電極6と、前記透明基体1の前記電気光学効果膜5と投影的に重ならない領域を覆う絶縁性保護膜7とからなる帯電量評価部4を具備することを特徴とする帯電量評価素子。
(付記2) 上記基体1が、光学的に透過性を有することを特徴とする付記1記載の帯電量評価素子。
(付記3) 上記基体1が、透明絶縁基板2と、前記透明絶縁基板2上に設けられた透明電極3とから構成されることを特徴とする付記2記載の帯電量評価素子。
(付記4) 上記基体1が、透明導電性基板から構成されることを特徴とする付記2記載の帯電量評価素子。
(付記5) 上記基体1が、絶縁基板と、前記絶縁基板上に設けられた反射電極とから構成されることを特徴とする付記1記載の帯電量評価素子。
(付記6) 上記基体が、反射性導電基板から構成されることを特徴とする付記1記載の帯電量評価素子。
(付記7) 上記電気光学効果膜5が、電圧により屈折率が変化する強誘電体膜であることを特徴とする付記1乃至6のいずれか1に記載の帯電量評価素子。
(付記8) 上記電気光学効果膜5が、液晶であることを特徴とする付記1乃至6のいずれか1に記載の帯電量評価素子。
(付記9) 上記液晶が、コレステリック液晶であることを特徴とする付記8記載の帯電量評価素子。
(付記10) 上記帯電量評価部4を同一基体1上に複数個設けたことを特徴とする付記1乃至9のいずれか1に記載の帯電量評価素子。
Here, referring to FIG. 1 again, the detailed features of the present invention will be described again.
Again see Figure 1
(Supplementary Note 1) A charge amount evaluation element that quantitatively evaluates the total amount of charge accumulated on the surface of a substrate to be processed, wherein the substrate 1 has at least a surface having conductivity, and is disposed on the substrate 1 and is electro-optic. An effect film 5, an isolated transparent electrode 6 disposed on the electro-optic effect film 5, and an insulating protective film 7 that covers a region of the transparent substrate 1 that does not overlap projection with the electro-optic effect film 5. A charge amount evaluation element comprising a charge amount evaluation unit 4.
(Additional remark 2) The said base | substrate 1 has optical transparency, The charging amount evaluation element of Additional remark 1 characterized by the above-mentioned.
(Additional remark 3) The said base | substrate 1 is comprised from the transparent insulating substrate 2 and the transparent electrode 3 provided on the said transparent insulating substrate 2, The charge amount evaluation element of Additional remark 2 characterized by the above-mentioned.
(Additional remark 4) The said base | substrate 1 is comprised from a transparent conductive substrate, The charge amount evaluation element of Additional remark 2 characterized by the above-mentioned.
(Additional remark 5) The said base | substrate 1 is comprised from the insulated substrate and the reflective electrode provided on the said insulated substrate, The charge amount evaluation element of Additional remark 1 characterized by the above-mentioned.
(Additional remark 6) The said base | substrate is comprised from a reflective conductive substrate, The charge amount evaluation element of Additional remark 1 characterized by the above-mentioned.
(Supplementary note 7) The charge amount evaluation element according to any one of supplementary notes 1 to 6, wherein the electro-optic effect film 5 is a ferroelectric film whose refractive index changes with voltage.
(Additional remark 8) The said electro-optic effect film | membrane 5 is a liquid crystal, The charge amount evaluation element of any one of Additional remark 1 thru | or 6 characterized by the above-mentioned.
(Supplementary note 9) The charge amount evaluation element according to supplementary note 8, wherein the liquid crystal is a cholesteric liquid crystal.
(Additional remark 10) The charge amount evaluation element according to any one of Additional remarks 1 to 9, wherein a plurality of the charge amount evaluation sections 4 are provided on the same base body 1.

本発明の活用例としては、磁気ディスクヘッドの製造工程における帯電量評価が典型的なものであるが、磁気ディスクヘッドの製造工程に限られるものではなく、半導体、強誘電体デバイス、或いは、超伝導デバイスの製造工程における帯電量の評価にも適用されるものである。   As an application example of the present invention, evaluation of the charge amount in the manufacturing process of a magnetic disk head is typical. However, the invention is not limited to the manufacturing process of a magnetic disk head, and is not limited to a semiconductor, ferroelectric device, or super The present invention is also applied to the evaluation of the charge amount in the manufacturing process of the conductive device.

本発明の原理的構成の説明図である。It is explanatory drawing of the fundamental structure of this invention. 本発明の実施例1の帯電量評価素子の途中までの製造工程の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing process to the middle of the charge amount evaluation element of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の帯電量評価素子の図2以降の製造工程の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing process after FIG. 2 of the charge amount evaluation element of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の帯電量評価素子の構成説明図である。It is a structure explanatory drawing of the charge amount evaluation element of Example 1 of this invention. 帯電量を評価するための屈折率変化の測定系の構成説明図である。It is a configuration explanatory view of a refractive index change measurement system for evaluating the charge amount. 本発明の実施例2の帯電量評価素子の製造工程の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing process of the charge amount evaluation element of Example 2 of this invention. 本発明の実施例3の帯電量評価素子の途中までの製造工程の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing process to the middle of the charge amount evaluation element of Example 3 of the present invention. 本発明の実施例3の帯電量評価素子の図7以降の製造工程の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing process after FIG. 7 of the charge amount evaluation element of Example 3 of this invention. 本発明の実施例4の帯電量評価素子の概念的断面図である。It is a notional cross-sectional view of the charge amount evaluation element of Example 4 of the present invention. 本発明の実施例5の帯電量評価素子の構成説明図である。It is a structure explanatory drawing of the charge amount evaluation element of Example 5 of this invention. 本発明の実施例5における帯電量を評価するための屈折率変化の測定系の構成説明図である。It is structure explanatory drawing of the measuring system of the refractive index change for evaluating the charging amount in Example 5 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 基体
2 透明絶縁基板
3 透明電極
4 帯電量評価部
5 電気光学効果膜
6 孤立透明電極
7 絶縁性保護膜
10 帯電量評価素子
11 透明絶縁基板
12 透明電極
13 PLZT膜
14 電気光学効果膜
15 SiO2
16 絶縁性保護膜
17 ITO膜
18 孤立透明電極
19 反射電極
20 帯電量評価素子
21 レーザー光源
22,23 偏光板
24 光検出器
25 ビームスプリッター
31 透明導電性基板
32 電気光学効果膜
33 絶縁性保護膜
34 孤立透明電極
41 ガラス基板
42 透明電極
43 配向膜
44 封止材
45 液晶注入口
46 ガラス基板
47 配向膜
48 孤立透明電極
49 液晶
50 封止材
51 コレステリック液晶
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Transparent insulation substrate 3 Transparent electrode 4 Charge amount evaluation part 5 Electro-optic effect film 6 Isolated transparent electrode 7 Insulating protective film 10 Charge amount evaluation element 11 Transparent insulation substrate 12 Transparent electrode 13 PLZT film 14 Electro-optic effect film 15 SiO Two films 16 Insulating protective film 17 ITO film 18 Isolated transparent electrode 19 Reflective electrode 20 Charge amount evaluation element 21 Laser light source 22, 23 Polarizing plate 24 Photo detector 25 Beam splitter 31 Transparent conductive substrate 32 Electro-optic effect film 33 Insulating Protective film 34 Isolated transparent electrode 41 Glass substrate 42 Transparent electrode 43 Alignment film 44 Sealing material 45 Liquid crystal inlet 46 Glass substrate 47 Alignment film 48 Isolated transparent electrode 49 Liquid crystal 50 Sealing material 51 Cholesteric liquid crystal

Claims (5)

被加工基板表面に蓄積される電荷量の総計を定量的に評価する帯電量評価素子であって、少なくとも表面が導電性を有する基体と、前記基体上に配置され電気光学効果膜と、前記電気光学効果膜上に配置された孤立透明電極と、前記基体の前記電気光学効果膜と投影的に重ならない領域を覆う絶縁性保護膜とからなる帯電量評価部を具備することを特徴とする帯電量評価素子。 A charge amount evaluation element that quantitatively evaluates the total amount of charges accumulated on the surface of a substrate to be processed, the substrate having at least a conductive surface, an electro-optic effect film disposed on the substrate, and the electric A charge amount evaluation unit comprising: an isolated transparent electrode disposed on an optical effect film; and an insulating protective film that covers a region of the substrate that does not overlap projection with the electro-optical effect film. Quantity evaluation element. 上記基体が、光学的に透過性を有することを特徴とする請求項1記載の帯電量評価素子。 2. The charge amount evaluation element according to claim 1, wherein the substrate is optically transmissive. 上記電気光学効果膜が、電圧により屈折率が変化する強誘電体膜であることを特徴とする請求項1または2に記載の帯電量評価素子。 3. The charge amount evaluation element according to claim 1, wherein the electro-optic effect film is a ferroelectric film whose refractive index changes with voltage. 上記電気光学効果膜が、液晶であることを特徴とする請求項1または2に記載の帯電量評価素子。 3. The charge amount evaluation element according to claim 1, wherein the electro-optic effect film is a liquid crystal. 上記帯電量評価部を同一基体上に複数個設けたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の帯電量評価素子。 5. The charge amount evaluation element according to claim 1, wherein a plurality of the charge amount evaluation units are provided on the same base.
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