[發明專利]靜電卡盤裝置和靜電吸附方法

有效

• 申請號: 201711326311.7
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108242421B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 松崎榮
• 申請（專利權）人: 株式會社迪思科
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 于靖帥;喬婉

提供靜電卡盤裝置和靜電吸附方法，在大氣壓環境下也能夠對半導體或絕緣體等被保持物進行靜電吸附。一種靜電卡盤裝置，器在大氣壓環境下對被保持物進行靜電吸附，其中，該靜電卡盤裝置具有：靜電卡盤工作臺，其具有電極和保持面；以及離子化空氣提供單元，其對保持在該保持面上的該被保持物的露出面提供離子化空氣，該電極具有在被保持物的靜電吸附時被提供電荷的功能，該離子化空氣提供單元具有如下的功能：對該被保持物的露出面提供電荷的極性與提供給該電極的電荷的極性相反的離子，來維持該被保持物的該露出面側的電荷。可以在該被保持物的一個面上設置保護部件，也可以將該被保持物隔著該保護部件靜電吸附在該保持面上。

技術領域

本發明涉及靜電卡盤裝置和靜電吸附方法。

背景技術

等離子蝕刻裝置等加工裝置對半導體晶片等被保持物進行保持而進行加工，該等離子蝕刻裝置等加工裝置具有對該被保持物進行靜電吸附的靜電卡盤工作臺等靜電卡盤裝置，將被保持物固定在加工裝置的靜電卡盤裝置上而進行加工。

靜電卡盤裝置具有電極和該電極之上的電介質(絕緣體)。被保持物隔著該電介質載置在電極的上方，之后，當該電極成為規定的電位時，因從電極產生的電場(靜電場)而在被保持物中產生靜電感應或靜電極化。然后，通過被保持物中的電荷或極化與靜電卡盤裝置的電極之間的庫侖力(靜電力)，被保持物被固定在靜電卡盤裝置上。

在被保持物是具有自由電子的導體的情況下，基于庫侖力的靜電吸附會產生靜電感應而變得特別強力。另一方面，在被保持物為半導體或絕緣體的情況下，會產生靜電極化，但基于該靜電極化的靜電吸附力比較弱。因此，例如，當使加工裝置內的靜電卡盤裝置的電極成為規定的低電位而對半導體或絕緣體的被保持物進行保持時，使加工裝置的內部成為真空而在加工裝置的內部產生等離子，從該等離子對被保持物提供陽離子。

于是，在該被保持物的上表面側產生靜電極化。該極化由負電荷配置在上而正電荷配置在下的電偶極子構成。對靜電卡盤裝置的電極提供低電位的直流電壓時所產生的該被保持物的下表面側的靜電極化也由負電荷配置在上而正電荷配置在下的電偶極子構成。因此，通過在被保持物的上側產生的靜電極化來輔助下側的靜電極化，基于庫侖力的靜電吸附增強。

在該情況下，即使對靜電卡盤裝置的電極停止供電，也不易完全失去吸附力，因此在將被保持物剝離時，在停止供電之后產生等離子，從該等離子對被保持物的上表面(露出面)提供電子而使殘留于被保持物的電位消失。但是，為了使用等離子，則必須將靜電卡盤裝置放置在真空環境中，無法在大氣壓環境下實現對基于等離子的靜電吸附的控制。

因此，為了能夠在大氣壓環境下對半導體或絕緣體的被保持物進行保持，在靜電卡盤裝置所具有的電極的形狀上花費工夫，開發出了能夠通過梯度力對被保持物進行保持的靜電卡盤裝置。并且，開發出了提高保持面的平坦性而在供電停止后也能夠維持吸附力的靜電卡盤裝置。

專利文獻1：日本特開2016-51836號公報

但是，無論是利用梯度力的情況下還是提高保持面的平坦性的情況下，在被保持物不是導體的情況下或不維持對電極的供電的情況下，靜電卡盤裝置的吸附力仍不能稱為充分。

發明內容

本發明是鑒于該問題點而完成的，其目的在于，提供靜電卡盤裝置和靜電吸附方法，在大氣壓環境下也能夠對半導體或絕緣體等被保持物進行靜電吸附。

根據本發明，提供靜電卡盤裝置，其在大氣壓環境下對被保持物進行靜電吸附，其特征在于，該靜電卡盤裝置具有：靜電卡盤工作臺，其具有電極和保持面；以及離子化空氣提供單元，其對該保持面上所保持的該被保持物的露出面提供離子化空氣，該電極具有在被保持物的靜電吸附時被提供電荷的功能，該離子化空氣提供單元具有如下的功能：對該被保持物的露出面提供電荷的極性與提供給該電極的電荷的極性相反的離子，來維持該被保持物的該露出面側的電荷。

在本發明的一個方式中，也可以是在該被保持物在一個面上設置有保護部件，將該被保持物隔著該保護部件而靜電吸附在該保持面上。