[发明专利]静电吸盘装置

说明书

技术领域

本发明涉及例如在半导体制造工艺中使用的静电吸盘(chuck)装置。

背景技术

当前，例如，在把半导体晶片等被处理基板进行真空处理时，为了把该基板固定在真空槽内使用静电吸盘。这种静电吸盘预先在用于支撑基板的支撑台上设置绝缘层(介质层)，并具备由通过把该绝缘层夹在中间的情况下在支撑台与基板之间施加电压而发生的静电力来吸附基板的机构。

静电吸盘机构主要有单极型和双极型。图10概略地表示具备了双极型静电吸盘机构的现有的静电吸盘装置1的结构。

参照图10，在支撑台2的上表面形成用于放置半导体基板W的绝缘层3。在支撑台2的内部，与在绝缘层3上放置的半导体基板W的背面相对，分别配置多片吸盘用电极4A、4A，4B、4B。

在支撑台2的上表面上放置半导体基板W，如果在各个吸盘用电极4A、4B上分别连接预定正电位源5A以及负电位源5B，则半导体基板W的背面以图10表示的极性带电。其结果，通过经由绝缘层3与在各个吸盘用电极4A、4B之间发生静电力，半导体基板W被吸附保持在支撑台2的上表面上。

另一方面，当使半导体基板W从支撑台2脱离时，如图11所示，把各个吸盘用电极4A、4B分别连接到接地电位而除电，使半导体基板W与吸盘用电极4A、4B之间的静电力消失。然后，用升降销(省略图示)顶起半导体基板W的背面，由传输机械手(省略图示)把该半导体基板W传输到下一道工序。

这里，吸盘用电极4A、4B一般由于用低电阻的物质(碳、铝、铜等)构成，因此，在切断了向这些吸盘用电极4A、4B的电压供给以后连接到接地电位，则吸盘用电极4A、4B的除电瞬时结束。与此不对，带电的半导体基板W由于存在高电阻的绝缘层3，因此不能够积极地使电荷逃逸，由于绝缘层3的电阻值而在除电要花费很多时间。

从而，即使把吸盘用电极4A、4B连接到接地电位以后，有时在半导体基板W的背面与绝缘层3之间还存在静电的吸附作用，以其为原因，有可能发生由上述升降销的顶起时引起的基板W的破损或者传输错误。

另外，还能够采用用金属制造升降销、把其连接到接地电位、使基板W背面的顶起时残留的基板电荷逃逸的结构，然而，根据残留在基板W上电荷的大小，有时在升降销的接触时发生电弧，以其为原因，在基板背面产生放电痕迹或者在基板上的元件中产生损伤。

为了解决这样的问题，作为现有的基板除电方法，提出了由反电压进行的除电、由等离子进行的除电、由绝缘层3的温升进行的除电等。

由反电压进行的除电是在吸盘用电极4A、4B上提供反向电位，使残留在半导体基板W中的电荷消失的方法。

由等离子进行的除电如图12模式地表示的那样，是在把吸盘用电极4A、4B连接到接地电位以后，在处理室内发生等离子，借助该等离子进行基板W的除电的方法(例如参照下述专利文献1)。

而且，由绝缘层3的温升进行的除电是提高绝缘层3的温度使其电阻率值下降，促进半导体基板W的除电的方法。

专利文献1：特开2004-14868号公报

然而，在由反电压进行的除电中，虽然具有加速介质层(绝缘层3)的除电的效果，但是存在不能去除基板的带电的问题。

另外，在由等离子进行的除电中，存在无法在不能使用等离子的工艺中适用、基板背面中央部分的除电效果差、除电用的电极(接地线)由于始终面对处理室因此发生成膜材料附着或者由溅射引起的电极恶化，需要频繁地进行再生维护等众多的问题。

进而，在由绝缘层3的温升进行的除电中，由于伴随着绝缘层3的温升操作，基板温度也上升，因此根据基板W的种类有可能导致元件恶化。另外，还存在绝缘层3的温升需要花费很多时间的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述的问题而完成的，课题是提供与工艺的种类无关地能够适宜而且迅速地进行被处理基板的除电处理的静电吸盘装置。

为解决以上的课题，本发明的静电吸盘装置的特征是具备包括面对支撑台表面的除电用电极、除电用电位、连接在这些除电用电极与除电用电位之间的除电用电阻的除电电路。

在上述结构的除电电路中，除电用电极始终接触放置在支撑台上的被处理基板的背面。除电用电极经过除电用电阻连接除电用电位(例如接地电位)。除电用电阻设定成比支撑台表面的绝缘层低的电阻，同时，在静电吸盘机构时保持被处理基板的电位，在静电吸盘解除时，能够使被处理基板的电位向除电用电位逃逸的电阻值。该电阻值能够根据静电吸盘时的施加电压或者工艺条件等适当设定。