[发明专利]静电卡盘装置和静电吸附方法

说明书

提供静电卡盘装置和静电吸附方法，在大气压环境下也能够对半导体或绝缘体等被保持物进行静电吸附。一种静电卡盘装置，器在大气压环境下对被保持物进行静电吸附，其中，该静电卡盘装置具有：静电卡盘工作台，其具有电极和保持面；以及离子化空气提供单元，其对保持在该保持面上的该被保持物的露出面提供离子化空气，该电极具有在被保持物的静电吸附时被提供电荷的功能，该离子化空气提供单元具有如下的功能：对该被保持物的露出面提供电荷的极性与提供给该电极的电荷的极性相反的离子，来维持该被保持物的该露出面侧的电荷。可以在该被保持物的一个面上设置保护部件，也可以将该被保持物隔着该保护部件静电吸附在该保持面上。

技术领域

本发明涉及静电卡盘装置和静电吸附方法。

背景技术

等离子蚀刻装置等加工装置对半导体晶片等被保持物进行保持而进行加工，该等离子蚀刻装置等加工装置具有对该被保持物进行静电吸附的静电卡盘工作台等静电卡盘装置，将被保持物固定在加工装置的静电卡盘装置上而进行加工。

静电卡盘装置具有电极和该电极之上的电介质(绝缘体)。被保持物隔着该电介质载置在电极的上方，之后，当该电极成为规定的电位时，因从电极产生的电场(静电场)而在被保持物中产生静电感应或静电极化。然后，通过被保持物中的电荷或极化与静电卡盘装置的电极之间的库仑力(静电力)，被保持物被固定在静电卡盘装置上。

在被保持物是具有自由电子的导体的情况下，基于库仑力的静电吸附会产生静电感应而变得特别强力。另一方面，在被保持物为半导体或绝缘体的情况下，会产生静电极化，但基于该静电极化的静电吸附力比较弱。因此，例如，当使加工装置内的静电卡盘装置的电极成为规定的低电位而对半导体或绝缘体的被保持物进行保持时，使加工装置的内部成为真空而在加工装置的内部产生等离子，从该等离子对被保持物提供阳离子。

于是，在该被保持物的上表面侧产生静电极化。该极化由负电荷配置在上而正电荷配置在下的电偶极子构成。对静电卡盘装置的电极提供低电位的直流电压时所产生的该被保持物的下表面侧的静电极化也由负电荷配置在上而正电荷配置在下的电偶极子构成。因此，通过在被保持物的上侧产生的静电极化来辅助下侧的静电极化，基于库仑力的静电吸附增强。

在该情况下，即使对静电卡盘装置的电极停止供电，也不易完全失去吸附力，因此在将被保持物剥离时，在停止供电之后产生等离子，从该等离子对被保持物的上表面(露出面)提供电子而使残留于被保持物的电位消失。但是，为了使用等离子，则必须将静电卡盘装置放置在真空环境中，无法在大气压环境下实现对基于等离子的静电吸附的控制。

因此，为了能够在大气压环境下对半导体或绝缘体的被保持物进行保持，在静电卡盘装置所具有的电极的形状上花费工夫，开发出了能够通过梯度力对被保持物进行保持的静电卡盘装置。并且，开发出了提高保持面的平坦性而在供电停止后也能够维持吸附力的静电卡盘装置。

专利文献1：日本特开2016-51836号公报

但是，无论是利用梯度力的情况下还是提高保持面的平坦性的情况下，在被保持物不是导体的情况下或不维持对电极的供电的情况下，静电卡盘装置的吸附力仍不能称为充分。

发明内容

本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于，提供静电卡盘装置和静电吸附方法，在大气压环境下也能够对半导体或绝缘体等被保持物进行静电吸附。

根据本发明，提供静电卡盘装置，其在大气压环境下对被保持物进行静电吸附，其特征在于，该静电卡盘装置具有：静电卡盘工作台，其具有电极和保持面；以及离子化空气提供单元，其对该保持面上所保持的该被保持物的露出面提供离子化空气，该电极具有在被保持物的静电吸附时被提供电荷的功能，该离子化空气提供单元具有如下的功能：对该被保持物的露出面提供电荷的极性与提供给该电极的电荷的极性相反的离子，来维持该被保持物的该露出面侧的电荷。

在本发明的一个方式中，也可以是在该被保持物在一个面上设置有保护部件，将该被保持物隔着该保护部件而静电吸附在该保持面上。