[發(fā)明專利]靜電吸盤裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580037607.6
• 申請日: 2005-10-27
• 公開（公告）號: CN101278385A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 藤井佳詞
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社愛發(fā)科
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 許海蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及例如在半導體制造工藝中使用的靜電吸盤(chuck)裝置。

背景技術(shù)

當前，例如，在把半導體晶片等被處理基板進行真空處理時，為了把該基板固定在真空槽內(nèi)使用靜電吸盤。這種靜電吸盤預先在用于支撐基板的支撐臺上設置絕緣層(介質(zhì)層)，并具備由通過把該絕緣層夾在中間的情況下在支撐臺與基板之間施加電壓而發(fā)生的靜電力來吸附基板的機構(gòu)。

靜電吸盤機構(gòu)主要有單極型和雙極型。圖10概略地表示具備了雙極型靜電吸盤機構(gòu)的現(xiàn)有的靜電吸盤裝置1的結(jié)構(gòu)。

參照圖10，在支撐臺2的上表面形成用于放置半導體基板W的絕緣層3。在支撐臺2的內(nèi)部，與在絕緣層3上放置的半導體基板W的背面相對，分別配置多片吸盤用電極4A、4A，4B、4B。

在支撐臺2的上表面上放置半導體基板W，如果在各個吸盤用電極4A、4B上分別連接預定正電位源5A以及負電位源5B，則半導體基板W的背面以圖10表示的極性帶電。其結(jié)果，通過經(jīng)由絕緣層3與在各個吸盤用電極4A、4B之間發(fā)生靜電力，半導體基板W被吸附保持在支撐臺2的上表面上。

另一方面，當使半導體基板W從支撐臺2脫離時，如圖11所示，把各個吸盤用電極4A、4B分別連接到接地電位而除電，使半導體基板W與吸盤用電極4A、4B之間的靜電力消失。然后，用升降銷(省略圖示)頂起半導體基板W的背面，由傳輸機械手(省略圖示)把該半導體基板W傳輸?shù)较乱坏拦ば颉?/p>

這里，吸盤用電極4A、4B一般由于用低電阻的物質(zhì)(碳、鋁、銅等)構(gòu)成，因此，在切斷了向這些吸盤用電極4A、4B的電壓供給以后連接到接地電位，則吸盤用電極4A、4B的除電瞬時結(jié)束。與此不對，帶電的半導體基板W由于存在高電阻的絕緣層3，因此不能夠積極地使電荷逃逸，由于絕緣層3的電阻值而在除電要花費很多時間。

從而，即使把吸盤用電極4A、4B連接到接地電位以后，有時在半導體基板W的背面與絕緣層3之間還存在靜電的吸附作用，以其為原因，有可能發(fā)生由上述升降銷的頂起時引起的基板W的破損或者傳輸錯誤。

另外，還能夠采用用金屬制造升降銷、把其連接到接地電位、使基板W背面的頂起時殘留的基板電荷逃逸的結(jié)構(gòu)，然而，根據(jù)殘留在基板W上電荷的大小，有時在升降銷的接觸時發(fā)生電弧，以其為原因，在基板背面產(chǎn)生放電痕跡或者在基板上的元件中產(chǎn)生損傷。

為了解決這樣的問題，作為現(xiàn)有的基板除電方法，提出了由反電壓進行的除電、由等離子進行的除電、由絕緣層3的溫升進行的除電等。

由反電壓進行的除電是在吸盤用電極4A、4B上提供反向電位，使殘留在半導體基板W中的電荷消失的方法。

由等離子進行的除電如圖12模式地表示的那樣，是在把吸盤用電極4A、4B連接到接地電位以后，在處理室內(nèi)發(fā)生等離子，借助該等離子進行基板W的除電的方法(例如參照下述專利文獻1)。

而且，由絕緣層3的溫升進行的除電是提高絕緣層3的溫度使其電阻率值下降，促進半導體基板W的除電的方法。

專利文獻1：特開2004-14868號公報

然而，在由反電壓進行的除電中，雖然具有加速介質(zhì)層(絕緣層3)的除電的效果，但是存在不能去除基板的帶電的問題。

另外，在由等離子進行的除電中，存在無法在不能使用等離子的工藝中適用、基板背面中央部分的除電效果差、除電用的電極(接地線)由于始終面對處理室因此發(fā)生成膜材料附著或者由濺射引起的電極惡化，需要頻繁地進行再生維護等眾多的問題。

進而，在由絕緣層3的溫升進行的除電中，由于伴隨著絕緣層3的溫升操作，基板溫度也上升，因此根據(jù)基板W的種類有可能導致元件惡化。另外，還存在絕緣層3的溫升需要花費很多時間的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于上述的問題而完成的，課題是提供與工藝的種類無關(guān)地能夠適宜而且迅速地進行被處理基板的除電處理的靜電吸盤裝置。

為解決以上的課題，本發(fā)明的靜電吸盤裝置的特征是具備包括面對支撐臺表面的除電用電極、除電用電位、連接在這些除電用電極與除電用電位之間的除電用電阻的除電電路。

在上述結(jié)構(gòu)的除電電路中，除電用電極始終接觸放置在支撐臺上的被處理基板的背面。除電用電極經(jīng)過除電用電阻連接除電用電位(例如接地電位)。除電用電阻設定成比支撐臺表面的絕緣層低的電阻，同時，在靜電吸盤機構(gòu)時保持被處理基板的電位，在靜電吸盤解除時，能夠使被處理基板的電位向除電用電位逃逸的電阻值。該電阻值能夠根據(jù)靜電吸盤時的施加電壓或者工藝條件等適當設定。