JPH04247639A - 静電チャックのウエーハ吸着・離脱方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁体内の電極に電圧
を印加して該絶縁体上にウエーハを吸着する静電チャッ
クのウエーハ吸着・離脱方法に関する。

【０００２】半導体装置の製造では、ウエーハの搬送に
防塵上などの観点から上記静電チャックを使用する場合
がある。その場合、吸着して搬送したウエーハを離脱時
に速やかに離脱させることが望まれる。

【０００３】

【従来の技術】静電チャックは、図２の要部断面図に示
すように、表面が平坦な絶縁体１に２極構成の電極２ａ
，２ｂを内蔵しており、この電極２ａ，２ｂに極性が逆
となり絶対値を等しくした適宜な値（例えば　１．５Ｋ
Ｖ）　の電圧３ａ，３ｂを印加して、絶縁体１の表面上
にウエーハ４を吸着し保持するものである。その際の吸
着力は、絶縁体１及びウエーハ４に誘起された電荷によ
る静電気力を利用している。そして、ウエーハ４の離脱
の際には上記電荷が消失するようにされる。

【０００４】図３はその静電チャックを用いる場合の従
来例による印加電圧の特性図である。図中、正側の５ａ
及び負側の５ｂはそれぞれ印加電圧３ａ及び３ｂの電圧
履歴曲線、Ａは吸着時、Ｂは保持時、Ｃは離脱時、を示
す。

【０００５】吸着時Ａにはウエーハ４の吸着ができるよ
うに印加電圧３ａ，３ｂの値を設定し、保持時Ｂには吸
着時Ａに設定した印加電圧３ａ，３ｂの値をそのまま維
持し、離脱時Ｃには印加電圧３ａ，３ｂの値を零にして
いる。

【０００６】しかしながら現実には、印加電圧３ａ，３
ｂの値を零にしてもウエーハ４の離脱に時間がかかって
短時間の離脱が困難である問題があった。また、離脱し
易くすることを狙って吸着時Ａにおける印加電圧３ａ，
３ｂの値（絶対値）を低めにすると、ウエーハ４が絶縁
体１から若干離れている際に吸着不良を起こしていた。

【０００７】そこで、吸着時Ａの印加電圧３ａ，３ｂの
値を十分な大きさに設定し、離脱時Ｃには印加電圧３ａ
，３ｂのそれぞれを逆極性に切り替えて印加する方法に
より対処する場合もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述の離脱が困難とな
る問題は、吸着時Ａ及び保持時Ｂの印加電圧３ａ，３ｂ
により絶縁体１及びウエーハ４に誘起された大きな電荷
が、印加電圧３ａ，３ｂの値を零にしても暫くの間（数
分程度）残留し続けてウエーハ４を離脱し難くさせるた
めに生ずるものである。

【０００９】これに対して離脱時Ｃに印加電圧３ａ，３
ｂを逆極性に切り替えて印加する方法は、上記電荷を積
極的に中和させるもので一見良さそうに思われるが、印
加時間を適切にする必要があり然もその時間が一定でな
いので離脱のトラブルが多い。

【００１０】そこで本発明は、上述した静電チャックの
ウエーハ吸着・離脱方法に関し、吸着時にはウエーハを
確実に吸着し得て、然も、離脱時にはウエーハの離脱を
容易に行い得るようにさせる方法の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】図１は実施例による印加
電圧の特性図であり、図中、正側の６ａ及び負側の６ｂ
はそれぞれ前述図２に示す印加電圧３ａ及び３ｂの電圧
履歴曲線、Ａ，Ｂ，Ｃは図３と同じく吸着時，保持時，
離脱時、を示す。

【００１２】上記目的を達成するために、本発明の方法
は、図１及び図２を参照して、絶縁体１内の電極２ａ，
２ｂに電圧３ａ，３ｂを印加して絶縁体１上にウエーハ
４を吸着する静電チャックにおいて、上記印加電圧３ａ
，３ｂを、電圧履歴曲線６ａ，６ｂのように、ウエーハ
４の吸着時Ａと保持時Ｂと離脱時Ｃとの間で異ならせ、
保持時Ｂの印加電圧３ａ，３ｂを吸着時Ａのそれよりも
低くして、ウエーハ４の離脱を行うことを特徴としてい
る。

【００１３】そして、保持時Ｂの印加電圧３ａ，３ｂは
、ウエーハ４の保持を継続し得る範囲内で低い値にする
ことが望ましい。

【００１４】

【作用】ウエーハ４を確実に吸着するためには、ウエー
ハ４が絶縁体１から若干離れていても吸着できるように
、即ち、絶縁体１及びウエーハ４に誘起される電荷によ
る静電気力がウエーハ４の吸着に十分に足りるように、
吸着時Ａの印加電圧３ａ，３ｂを大きくする必要がある
。このため従来例では離脱が困難となる問題を起こして
いた。

【００１５】この問題を回避するためには、離脱時Ｃに
上記電荷の残留時間が短くなるように、離脱時Ｃ直前に
おける該電荷をできるだけ小さくしておけば良い。とこ
ろで、ウエーハ４に作用する吸着力（上記静電気力）は
上記電荷の相互間距離に逆比例するので、ウエーハ４が
吸着されて絶縁体１に当接すると、この吸着力はウエー
ハ４の保持に対して不必要な程に有り余る大きさとなる
。

【００１６】従って、ウエーハ４を吸着した後に保持を
継続することを考えるならば、保持時■の印加電圧３ａ
，３ｂを吸着時Ａのそれよりも低くすることができる。 本発明はこの点に着目したものである。即ち、保持時Ｂ
の印加電圧３ａ，３ｂを低くすれば、吸着時Ａの際に大
きく誘起された上記電荷が離脱時Ｃ以前に印加電圧３ａ
，３ｂの低下分に応じて小さくなり、離脱時■における
ウエーハ４の離脱が容易となる。

【００１７】

【実施例】以下本発明による方法の実施例について先に
参照した図１及び図２を用いて説明する。

【００１８】実施例は、先に図２で説明した静電チャッ
クを用い、印加電圧３ａ，３ｂを図１の電圧履歴曲線６
ａ，６ｂのようにウエーハ４の吸着時Ａと保持時Ｂと離
脱時Ｃとの間で異ならせ、保持時Ｂの印加電圧３ａ，３
ｂを吸着時Ａのそれよりも低くして、離脱時Ｃに印加電
圧３ａ，３ｂを零にしたものである。先の従来例と比較
すると、定性的には保持時Ｂの印加電圧３ａ，３ｂのみ
を異ならせてある。

【００１９】吸着時Ａの印加電圧３ａ，３ｂの値は、そ
れぞれ＋１．５ＫＶ，−１．５ＫＶ　であり、ウエーハ
４は絶縁体１から　０．５〜１ｍｍ程度離れていても吸
着される。保持時Ｂの印加電圧３ａ，３ｂの値は、それ
ぞれ＋０．５ＫＶ，−０．５ＫＶ　であり、搬送などの
ために静電チャックを移動させてもウエーハ４は確実に
保持されている。

【００２０】離脱時Ｃの印加電圧３ａ，３ｂの値は上述
のように零であり、ウエーハ４は３０秒以内で離脱した
。ちなみに、保持時Ｂの印加電圧３ａ，３ｂの値をそれ
ぞれ＋１．５ＫＶ，−１．５ＫＶ　　（吸着時Ａのまま
）　にして同様にすると、即ち図３に示す従来例の方法
によると、ウエーハ４の離脱に１分以上を必要とした。

【００２１】また、離脱時Ｃの印加電圧３ａ，３ｂを保
持時Ｂと逆極性に切り替えてそれぞれの値を−０．５Ｋ
Ｖ，＋０．５ＫＶ　にすると、ウエーハ４の離脱に要す
る時間が更に小さくなった。然もその場合は印加時間に
よるトラブルの発生がなかった。これは、離脱時Ｃ以前
に前述の誘起電荷が小さくなっていることと、印加電圧
３ａ，３ｂの値が低いこととの相乗効果によるものと思
われる。

【００２２】従って、静電チャックをウエーハの搬送に
使用した場合、上述のようにすることにより、ウエーハ
の離脱に要する時間が半分以下に抑えられて搬送時間を
短縮することができる。

【００２３】なお、上述の静電チャックはウエーハの支
持用として半導体製造装置にも使用されるが、その場合
にもウエーハの離脱に関して本発明が効果的であること
は容易に理解されよう。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、絶
縁体内の電極に電圧を印加して該絶縁体上にウエーハを
吸着する静電チャックのウエーハ吸着・離脱方法に関し
、吸着時にはウエーハを確実に吸着し得て、然も、離脱
時には従来短時間の離脱が困難であったウエーハの離脱
を容易に行い得るようにさせることができて、例えば、
静電チャックをウエーハの搬送に使用した場合、ウエー
ハの離脱に要する時間の短縮による搬送時間の短縮を可
能にさせる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　実施例による印加電圧の特性図である。

【図２】　　静電チャックを説明するためのの要部断面
図である。

【図３】　　従来例による印加電圧の特性図である。

【符号の説明】

１　　絶縁体 ２ａ，２ｂ　　電極 ３ａ，３ｂ　　印加電圧 ４　　ウエーハ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　絶縁体（１）　内の電極（２ａ，２ｂ
   ）　に電圧（３ａ，３ｂ）　を印加して該絶縁体（１）
   　上にウエーハ（４）　を吸着する静電チャックにおい
   て、上記印加電圧（３ａ，３ｂ）　をウエーハ（４）　
   の吸着時（Ａ）　と保持時（Ｂ）　と離脱時（Ｃ）　と
   の間で異ならせ、保持時（Ｂ）　の印加電圧を吸着時（
   Ａ）　のそれよりも低くして、ウエーハ（４）　の離脱
   を行うことを特徴とする静電チャックのウエーハ吸着・
   離脱方法。
2. 【請求項２】　　上記保持時（Ｂ）　の印加電圧（３ａ
   ，３ｂ）　は、上記ウエーハ（４）　の保持を継続し得
   る範囲内で低い値にすることを特徴とする請求項１記載
   の静電チャックのウエーハ吸着・離脱方法。