CN1153343C - 支持晶片的方法及静电吸盘装置 - Google Patents

Abstract

静电吸盘装置2，包括静电吸盘4、用于检测静电吸盘4的温度的温度检测单元10、与静电吸盘4相连且用于施加直流电压到静电吸盘4以使其具有吸引力的电源9，及根据温度检测单元10检测的静电吸盘的温度来控制电源9施加的直流电压值的控制器11。当温度检测单元10检测的静电吸盘4的温度比预设值高时，控制器11使电源9施加的电压值低于预设值；当静电吸盘4的温度比预设值低时，控制器使施加电压高于预设值，因此可将静电吸盘4的吸引力保持为与静电吸盘4的温度变化无关。

Description

支持晶片的方法及静电吸盘装置

本发明涉及在静电吸盘上支持晶片的方法、从静电吸盘上移开晶片的方法及一种静电吸盘装置，它适合用于刻蚀系统、化学汽相淀积系统、溅射系统等，这些系统广泛应用于薄膜生长及图案形成的具代表性的制造半导体及其它电子装置的精细工艺中。

通常一个半导体制造系统如刻蚀系统、化学汽相淀积系统、溅射系统等具有一个静电吸盘，用于将晶片固定在特定的位置以使晶片可以在制造系统中被加工。这样的静电吸盘包括由绝缘体形成的介质主体和由导体形成的用于在介质主体内产生介质极化的电极。电极与高压直流电源相连。当高压直流电源将直流电压加到电极上，介质主体被介质极化，同时它表现出吸引力。换句话说，这个静电吸盘可以用施加直流电压产生的吸引力将晶片吸引并支持在它的介质主体上。

预期的加工完成后，当要将晶片从静电吸盘上移开时，反向的电压加到静电吸盘上以对聚集在静电吸盘上的电荷放电。或将晶片曝光在等离子体中，对聚集在晶片上的电荷放电。

当用这样的静电吸盘进行不同的等离子体加工时，静电吸盘的温度通常由于产生的等离子体而升高。而且，在用多个工序进行一系列的加工的刻蚀工艺中，各工序之间的晶片温度必定有很大的变化，从而静电吸盘的温度有时也有很大变化。

然而，如果静电吸盘的温度在加工中有这样很大的变化，会产生以下的问题。

聚酰亚胺或陶瓷通常用于静电吸盘的介质主体的材料，但聚酰亚胺不适用于高温。因此陶瓷通常用于高温加工如等离子体加工。对陶瓷来说，如图1所示，温度高时它的电阻率变低。当加工温度变低时，它的电阻率变高。电阻率根据加工温度这样变化，使静电吸盘的吸引力也根据温度而变化。因此当加工温度变高时，吸引力增强且当加工温度变低时，吸引力减弱，如图2所示。

因此，当静电吸盘的温度变化而一直施加固定电压时，静电吸盘的吸引力，即静电吸盘的晶片支持力也变化。这时如果晶片支持力减小，会产生如晶片移位的问题，因而造成加工故障。当必须将晶片移开时，晶片支持力的增大有时会使晶片不能从静电吸盘上移开。

在这样的情况下，本发明的目的在于提供一个将晶片支持在静电吸盘上的方法、将晶片从静电吸盘移开的方法及一个静电吸盘装置，在具有温度变化的工艺中，它可以避免静电吸盘的温度变化引起的与晶片支持或移开有关的问题。

作为达到以上目的的认真研究的结果，发明者已有了一个想法，如图3所示，如果施加在静电吸盘上的电压随着它的温度变化而变化，静电吸盘就可以提供一个固定的吸引力而与加工温度无关。此外，发明者还有一个想法，如果当一个相反极性的电压加到静电吸盘上或晶片曝光在等离子体中以对静电吸盘或晶片上的电荷进行放电时，根据静电吸盘的温度来控制施加的相反极性的电压值、电压施加时间及等离子体曝光时间，晶片就可以无故障地从静电吸盘上被移开而与加工温度无关。根据这些想法，发明者进行研究而完成了本发明。

换句话说，根据本发明的第一方面的将晶片支持在静电吸盘上的方法解决了该问题，它的步骤包括：

将晶片放在静电吸盘上；

施加直流电压在静电吸盘上使它具有吸引力；

检测静电吸盘的温度；及

根据已检测的静电吸盘的温度改变直流电压值，控制吸引力固定不变；

该问题还可以由执行上述方法的静电吸盘装置得到解决，该装置包括：

在其上吸引及支持晶片的静电吸盘；

用于检测静电吸盘温度的温度检测单元；

与静电吸盘相连的电源，它施加直流电压到静电吸盘上使它具有吸引力；及

控制器，它根据已检测的静电吸盘的温度改变直流电压值，控制吸引力固定不变。

在以上方法及静电吸盘装置中，当检测到的静电吸盘的温度比预设温度高时，可以控制直流电压值从预设值降低，当检测到的静电吸盘的温度比预设温度低时，可以控制直流电压值从预设值增高。

因此，根据以上方法及静电吸盘装置，用于吸引及支持晶片的静电吸盘的吸引力可以保持固定而与静电吸盘的温度变化无关。

该问题还可以用根据本发明的第二方面的将晶片从静电吸盘上移开的方法来解决，其中施加直流电压到静电吸盘上来吸引及支持晶片，施加相反极性的直流电压到静电吸盘上来移开晶片，此方法的步骤包括：

检测静电吸盘的温度；

根据已检测的静电吸盘的温度确定反向电压值；

将施加在静电吸盘上的直流电压极性反向；

将具有已确定的反向电压值的反向电压施加到静电吸盘上，及

将晶片从静电吸盘移开。

问题还可以由执行上述根据本发明的第二方面的方法的静电吸盘装置得到解决，它包括：

在其上吸引及支持晶片的静电吸盘；

用于检测静电吸盘温度的温度检测单元；

与静电吸盘相连的电源，它施加直流电压到静电吸盘上使它具有吸引力；

反向单元，它将施加到静电吸盘上的直流电压反向作为反向电压；及

反向电压确定单元，当直流电压极性反向时，它根据已检测的静电吸盘的温度确定所述反向电压的电压值。

在以上方法及静电吸盘装置中，当晶片从静电吸盘上被移开时，可以这样来确定反向电压值，使得当检测到的静电吸盘的温度比预设温度高时，可以控制反向电压的绝对值比预设值高，当检测到的静电吸盘的温度比预设温度低时，可以控制反向电压的绝对值比预设值低。

因此，根据以上方法及静电吸盘装置，静电吸盘上与支持晶片的吸引力相关的电荷可以通过施加已确定电压值的反向电压到静电吸盘上而得到很好的消除。

该问题还可以用根据本发明的第三方面的将晶片从静电吸盘上移开的方法来解决，其中施加直流电压到静电吸盘上来吸引及支持晶片，施加相反极性的直流电压到静电吸盘上来移开晶片，此方法的步骤包括：

检测静电吸盘的温度；

根据已检测的静电吸盘的温度确定反向电压的施加时间值；

将施加在静电吸盘上的直流电压的极性反向；

将反向电压施加到静电吸盘上，其施加时间为已根据已检测的静电吸盘的温度而确定的施加时间；及

将晶片从静电吸盘移开。

该问题还可以由执行上述根据本发明的第三方面的方法的静电吸盘装置得到解决，它包括：

在其上吸引及支持晶片的静电吸盘；

用于检测静电吸盘温度的温度检测单元；

与静电吸盘相连的电源，它施加直流电压到静电吸盘上使它具有吸引力；

反向单元，它将作为反向电压施加到静电吸盘上的直流电压反向；及

施加时间确定单元，当直流电压极性反向时，它根据已检测的静电吸盘的温度确定反向电压的施加时间。

在以上方法及静电吸盘装置中，当晶片从静电吸盘上被移开时，可以这样来确定反向电压的施加时间，使得当检测到的静电吸盘的温度比预设温度高时，可以控制反向电压的施加时间比预设值长，当检测到的静电吸盘的温度比预设温度低时，可以控制反向电压的施加时间比预设值短。

因此，根据以上方法及静电吸盘装置，静电吸盘上与支持晶片的吸引力相关的电荷可以通过施加反向电压到静电吸盘上，其施加时间为已根据已检测的静电吸盘的温度而确定的施加时间，而得到很好的消除。

该问题还可以用根据本发明的第四方面的将晶片从静电吸盘上移开的方法来解决，其中吸引及支持在静电吸盘上的晶片通过将静电吸盘曝光在等离子体中而被移开，此方法的步骤包括：

检测静电吸盘的温度；

根据已检测的静电吸盘的温度确定曝光在等离子体中的时间；

将静电吸盘曝光在等离子体中，其暴露时间为已根据已检测的静电吸盘的温度而确定的等离子体曝光时间；及

将晶片从静电吸盘移开。

该问题还可以由执行以上根据本发明的第四方面的方法的静电吸盘装置得到解决，它包括：

在其上吸引及支持晶片的静电吸盘；

用于检测静电吸盘温度的温度检测单元；

与静电吸盘相连的电源，它施加直流电压到静电吸盘上使它具有吸引力；

等离子体曝光单元，用于将晶片曝光在等离子体中；及

等离子体确定单元，它根据所述已检测的静电吸盘的温度确定等离子体曝光时间。

在以上方法及静电吸盘装置中，当晶片从静电吸盘上被移开时，可以确定等离子体曝光时间，使得当检测到的静电吸盘的温度比预设温度高时，可以控制等离子体曝光时间比预设值长，当检测到的静电吸盘的温度比预设温度低时，可以控制等离子体曝光时间比预设值短。

因此，根据以上方法及静电吸盘装置，静电吸盘上与支持晶片的吸引力相关的电荷可以通过将静电吸盘曝光在等离子体中，其暴露时间为已根据已检测的静电吸盘的温度而确定的等离子体曝光时间，而得到很好的消除。

该问题还可以用根据本发明的第五方面的将晶片从静电吸盘上移开的方法来解决，其中施加直流电压到静电吸盘上来吸引及支持晶片，施加相反极性的直流电压及将静电吸盘上的晶片曝光在等离子体中来移开晶片，此方法的步骤包括：

检测静电吸盘的温度；

根据已检测的静电吸盘的温度确定反向电压的施加时间；

根据已检测的静电吸盘的温度确定等离子体曝光时间；

将施加在静电吸盘上的直流电压的极性反向；

将反向电压施加到静电吸盘上，其施加时间为已根据已检测的静电吸盘的温度而确定的施加时间；

将静电吸盘曝光在等离子体中，其暴露时间为已根据已检测的静电吸盘的温度而确定的等离子体曝光时间；及

将晶片从静电吸盘移开。

以上问题还可以由执行以上根据本发明的第五方面的方法的静电吸盘装置得到解决，它是执行根据本发明的第四方面的方法的静电吸盘装置的改进，因而还包括：

反向单元，它将作为反向电压施加到静电吸盘上的所述直流电压反向；及

施加时间确定单元，当所述直流电压极性反向时，它根据所述已检测的所述静电吸盘的温度确定所述反向电压的施加时间。

因此，根据以上方法及静电吸盘装置，静电吸盘上与支持晶片的吸引力相关的电荷可以通过施加反向电压到静电吸盘上，其施加时间为已根据已检测的静电吸盘的温度而确定的施加时间，及将静电吸盘上的晶片曝光在等离子体中，其暴露时间为已根据已检测的静电吸盘的温度而确定的等离子体曝光时间，而得到很好的消除。

以上根据本发明的第五方面的将晶片从静电吸盘上移开的方法可以改进为包括根据已检测的静电吸盘的温度确定反向电压值的步骤而替代确定反向电压施加时间的步骤。

类似地，以上执行根据本发明的第五方面的以上方法的静电吸盘装置可以改进为采用以上改进方法，即包括一个替代施加时间确定单元的反向电压确定单元，它在所述直流电压反向时根据已检测的静电吸盘的温度来确定反向电压的电压值。

因此，根据以上方法及静电吸盘装置，静电吸盘上与支持晶片的吸引力相关的电荷可以通过施加已根据已检测的静电吸盘的温度而确定电压值的反向电压到静电吸盘上，及将静电吸盘上的晶片曝光在等离子体中，其暴露时间为已根据已检测的静电吸盘的温度而确定的等离子体曝光时间，而得到很好的消除。

图1是通用的陶瓷电阻率与温度的关系图。

图2是通用的静电吸盘的吸引力与温度的关系图。

图3是实验获取的静电吸盘所加电压及吸引力与静电吸盘温度的关系图。

图4是采用根据本发明的第一实施例的静电吸盘装置的等离子体加工系统的原理图。

图5是静电吸盘的处理时间与温度的关系图。

图6是静电吸盘的处理时间与吸引力的关系图。

图7是用于如图4所示的等离子体加工系统中，根据本发明的第一实施例的静电吸盘装置中的静电吸盘的施加时间及吸引力与处理时间的关系图。

图8是采用根据本发明的第二实施例的静电吸盘装置的等离子体加工系统的原理图。

图9是解释如何施加反向电压到如图8所示的等离子体加工系统中的静电吸盘装置的图。

图10是采用根据本发明的第三实施例的静电吸盘装置的等离子体加工系统的原理图。

图11是解释如何施加反向电压到如图10所示的等离子体加工系统中的静电吸盘装置的图。

图12是采用根据本发明的第四实施例的静电吸盘装置的等离子体加工系统的原理图。

图13是采用作为本发明的第四实施例的改进的静电吸盘装置的等离子体加工系统的原理图。

以下，将详细描述本发明。

图4示出了采用根据本发明的第一实施例的静电吸盘装置2的等离子体加工系统1，它可以执行根据本发明的第一方面的支持晶片的方法。

等离子体加工系统1有一个真空室3，上面提到的静电吸盘装置2就放在真空室3中，及用于固定这个静电吸盘装置2的静电吸盘4的冷却套5。等离子体加工系统利用一个等离子体曝光装置6来产生等离子体P而对放在静电吸盘4上的晶片进行加工，等离子体曝光装置6包括高频发生器6a及电极板6b，它们都放在真空室3的外面。真空室3与真空泵7及处理气体流量控制器8相连，它们可以调节真空室3中的气压以产生电子放电从而执行特定的等离子体加工。

静电吸盘装置2包括静电吸盘4、高压直流电源9、作为温度检测装置的温度检测单元10及作为控制装置的控制器11。与相关技术类似，这个静电吸盘4具有由绝缘体形成的介质主体(未画出)及由导体形成的用于在介质主体中感应介质极化的电极(未画出)。该电极与高压直流电源9相连，从这个高压直流电源9可以直接施加一个直流电压到电极上，使其具有吸引力。这个静电吸盘4还与用于检测静电吸盘4的温度的温度检测单元10相连。这个温度检测单元10包括一个光纤温度传感器并检测静电吸盘4的温度。被检测的温度输出到控制器11。

控制器11根据检测的温度控制由高压直流电源9施加在电极上的电压，并改变静电吸盘对晶片W的吸引力。

冷却套5的顶部有一个陶瓷加热器12，即在静电吸盘的旁边。这个陶瓷加热器12加热静电吸盘4以间接方式加热放在静电吸盘上的晶片W。这个陶瓷加热器12与用于调节晶片W的加热程度的温度控制器13相连。冷却套5与通过循环如氦等冷却剂来冷却冷却套5的冷却装置14相连。冷却装置14与冷却套5之间用一个供应冷却剂到冷却套5的管道及一个将冷却剂从冷却套5返回冷却装置14的管道相连。每个管道有一个冷却剂流量控制器15。冷却剂控制器15由例如电控阀门等元件组成，用于调节从冷却装置14送往冷却套5的冷却剂的流速，以调节冷却套5的温度。

接着，将解释一个根据本发明的第一方面的将晶片支持在静电吸盘上的方法的实例，它由等离子体加工系统1中的根据本发明的第一实施例的静电吸盘装置2所执行。

首先，将晶片W放在静电吸盘装置2的静电吸盘4上，然后真空泵7在这种状态下开始对真空室3抽真空。

然后，温度控制器13作用，使静电吸盘4的温度设置在特定的温度值，接着陶瓷加热器8通电，冷却装置14开始使冷却剂循环。这样，静电吸盘4上的晶片W的温度被调节到适于等离子体加工的要求温度，实例为25℃。

接着，处理气体流量控制器8工作，以调节真空室3中的气压使之能产生电子放电。在这样的状态下，通过高频发生器6a及电极板6b在真空室3中产生等离子体P。然后，静电吸盘装置2的高压直流电源9施加要求的电压，例如直流500V，到静电吸盘4的电极(未画出)上，使得静电吸盘4产生吸引力并将晶片W牢固地支持在其上。

当晶片W固定在静电吸盘4上，处理气体流量控制器8开始提供处理气体进入真空室3以执行预期的等离子体加工。这时，牢固支持晶片W的静电吸盘4被等离子体P加热，温度上升到例如约为200℃。因而，在本发明中，这个静电吸盘4的温度上升(变化)一直被温度检测单元10所检测。如果检测的静电吸盘的温度变得比预设值高，例如高达200℃，控制器11控制高压直流电源以降低施加的电压，从特定的电压值(500V)降低到，例如150V。另一方面，如果由于工艺条件的改变，静电吸盘4的温度变得比预设值低，控制器11控制高压直流电源提高施加的电压使之高达特定的电压值(500V)。

由于这时静电吸盘4的预设温度采用了例如高压直流电压最初加在静电吸盘4上时设置的温度(在本实施例中为25℃)，所以它具有足以将晶片W固定的吸引力。如以上解释的，等离子体加工中当静电吸盘4的温度变化时，加在静电吸盘4上的电压也变化。因此，不管静电吸盘4的温度是否变化，都可以保持预设的静电吸盘4的吸引及支持力，即通过施加根据最初设置的静电吸盘4的温度确定的高压直流电压得到的吸引及支持力。

因此，在这个静电吸盘装置2中执行的支持晶片的方法中，晶片W可以用一个固定的力吸引及支持在静电吸盘4上而与静电吸盘4的温度变化无关。这避免了由于晶片支持力减小产生的晶片从特定位置的移位，或当需要移开晶片时，由于晶片支持力增大而使其变得不可移动的问题。

此外，具有这样的静电吸盘装置2的等离子体加工系统1适于一系列加工，如在多个工序中执行的刻蚀工艺，其中静电吸盘4的温度，即晶片加工温度在工序之间有很大变化，如图5所示。

换句话说，在相关技术中，等离子体加工系统中的施加电压不随静电吸盘4的温度变化而变化，当如图5所示温度变化时，静电吸盘4的吸引力有很大变化，而引起以上提到的问题。

与此不同的，在具有静电吸盘装置2的等离子体加工系统中，如图4所示，施加电压随静电吸盘4的温度变化而变化，使得静电吸盘4的吸引力可以保持不变，如图7所示。

图8展示了具有根据本发明的第二实施例的静电吸盘装置21的等离子体加工系统20，它可以执行根据本发明的第二方面的移开晶片的方法。静电吸盘装置21不同于如图4所示的静电吸盘装置2，其中的高压直流电源9具有一个替代控制器11的作为反向装置来将施加电压极性反向的反向单元22，及作为反向电压确定装置来确定被反向单元将极性反向后施加的反向电压值的反向电压确定单元23。换句话说，与图4所示的目的为保持静电吸盘4的吸引力不变的静电吸盘装置2不同，这个静电吸盘装置21的目的是防止这样的问题：当晶片W需要从静电吸盘4上被移开时，由于静电吸盘4的温度变化引起的吸引力的变化而使得晶片W不能从静电吸盘4上被移开。

反向单元22与等离子体加工系统20的未画出的加工控制器等相连。当等离子体加工结束时，单元22自动或手动将高压直流电源9提供的施加电压的极性反向。

当施加电压的极性被反向时，反向电压确定单元23根据温度检测单元10检测的静电吸盘4的温度来确定反向单元22将极性反向后施加的反向电压值。换句话说，当温度检测单元10检测的静电吸盘4的温度高于如图9所示的预设值时，反向电压确定单元23增大反向电压的绝对值V1到大于预设值V0。当静电吸盘4的温度低于预设值时，反向电压确定单元23减小反向电压的绝对值到小于预设值。

象前一个实施例一样，由于这时静电吸盘4的预设温度采用了例如高压直流电压最初加在静电吸盘4上时设置的温度，所以它具有足以将晶片W固定的吸引力。作为极性反向后将要施加的预设电压的电压值V0采用了这样的电压值：在以上设置的温度下，在特定的时间内可以将聚集在静电吸盘4上的电荷放电。以上提到的特定时间，采用了在一系列用于等离子体加工的工艺中预设的时间。

接着，将解释一个根据本发明的第二方面的将晶片从静电吸盘上移开的方法的实例，它由等离子体加工系统20中的根据本发明的第二实施例的静电吸盘装置21所执行。

首先，象前一个实例一样，晶片W被固定在静电吸盘4上执行等离子体加工。然而，在加工过程中，施加在静电吸盘4上的特定电压是固定不变的。

当这样的等离子体加工结束后，反向单元22将施加在静电吸盘4的电压极性反向以对聚集在静电吸盘4上的电荷进行放电。这时，反向电压值由反向电压确定单元23根据温度检测单元10预先检测的静电吸盘4的温度确定。换句话说，施加的反向电压值(绝对值)被确定为反向电压可以抵消由于静电吸盘4的温度变化引起的聚集在静电吸盘4上的电荷变化。

通过施加这样被确定的反向电压在静电吸盘4上，聚集在静电吸盘4上的电荷被可靠地放电，避免了这样的问题：由于静电吸盘4的温度变化引起的静电吸盘4的吸引力的变化而使得晶片W不能从静电吸盘4上被移开。

因此，在该静电吸盘装置21中执行将晶片W从静电吸盘4上移开的方法中，对应于支持晶片时静电吸盘4的吸引力的电荷可以从静电吸盘4被消除。结果是避免了晶片W不能从静电吸盘上被移开的问题及可以使等离子体加工稳定地执行。

图10示出了具有根据本发明的第三实施例的静电吸盘装置31的等离子体加工系统30，它可以执行根据本发明的第三方面的移开晶片的方法。静电吸盘装置31不同于如图8所示的静电吸盘装置21，其中的静电吸盘装置31具有一个替代反向电压确定单元23的作为施加时间确定装置的时间确定单元32，它在反向单元22将电压极性反向后确定反向电压的施加时间。换句话说，象图8所示的静电吸盘装置21一样，这个静电吸盘装置31也用于避免这样的问题：当晶片W需要从静电吸盘4上被移开时，由于静电吸盘4的温度变化引起的吸引力的变化而使得晶片W不能从静电吸盘4上被移开。

当施加电压的极性被反向时，时间确定单元32根据温度检测单元10检测的静电吸盘4的温度来确定反向单元22将极性反向后施加的反向电压的施加时间。换句话说，当温度检测单元10检测的静电吸盘4的温度高于如图11所示的预设值时，时间确定单元32从预设的施加时间t0延长反向电压的施加时间至t1。当静电吸盘4的温度低于预设值时，时间确定单元32缩短施加时间使之小于预设值。

象前面的实施例一样，由于这时静电吸盘4的预设温度采用了例如高压直流电压最初加在静电吸盘4上时设置的温度，所以它具有足以使晶片W固定的吸引力。极性反向后的反向电压的预设施加时间值t0采用了这样的值：在这个时间内，在以上设置的温度下施加特定的反向电压可以将静电吸盘4上的聚集电荷放电。以上提到的特定的反向电压，采用了例如绝对值与在等离子体加工中施加在静电吸盘4上以固定晶片W的电压值相同的反向电压。

接着，将解释一个根据本发明的第三方面的将晶片从静电吸盘上移开的方法的实例，它由等离子体加工系统30中的根据本发明的第三实施例的静电吸盘装置31所执行。

首先，象前面的实例一样，晶片W被固定在静电吸盘4上时执行等离子体加工。然而，在加工过程中，施加在静电吸盘4上的特定电压是固定不变的。

当这样的等离子体加工结束后，反向单元22将施加在静电吸盘4的电压极性反向以对聚集在静电吸盘4上的电荷进行放电。这时，反向电压的电压施加时间由时间确定装置32根据温度检测单元10检测的静电吸盘4的温度预先确定。换句话说，反向电压的施加时间被确定为反向电压可以抵消由于静电吸盘4的温度变化引起的聚集在静电吸盘4上的电荷变化。

通过在静电吸盘4上施加反向电压持续这样一个被确定的时间，聚集在静电吸盘4上的电荷被可靠地放电，避免了这样的问题：由于静电吸盘4的温度变化引起的静电吸盘4的吸引力的变化而使得晶片W不能从静电吸盘4上被移开。

因此，在该静电吸盘装置31中执行的将晶片W从静电吸盘4上移开的方法中，对应于支持晶片时静电吸盘4的吸引力的电荷也可以从静电吸盘4被放电。结果是避免了晶片W不能从静电吸盘上被移开的问题及可以使等离子体加工稳定地执行。

图12示出了具有根据本发明的第四实施例的静电吸盘装置41的等离子体加工系统40，它可以执行根据本发明的第四方面的移开晶片的方法。静电吸盘装置41不同于如图8所示的静电吸盘装置21，其中的静电吸盘装置41具有一个等离子体曝光装置6，反向单元22和反向电压确定单元23都被一个作为等离子体确定装置的等离子体确定单元42所代替，该装置42确定在等离子体曝光装置中的等离子体曝光时间。换句话说，象图8所示的静电吸盘装置21一样，这个静电吸盘装置41也用于避免这样的问题：当晶片W需要从静电吸盘4上被移开时，由于静电吸盘4的温度变化引起的吸引力的变化而使得晶片W不能从静电吸盘4上被移开。

等离子体曝光装置6的结构与如图4所示的等离子体曝光装置6一样。等离子体曝光装置6包括高频发生器6a及电极板6b。高频发生器6a与冷却套5相连以为它提供高频电源。等离子体曝光装置6将静电吸盘4曝光于等离子体中以执行预期的等离子体加工，且等离子体加工结束后，将支持在静电吸盘4上的晶片W曝光于等离子体中以对聚集在晶片W上的电荷放电。在这个实施例中，静电吸盘装置41对于等离子体加工系统40是必不可少的，只有具备静电吸盘装置41的等离子体曝光装置6的系统才能用作等离子体加工系统。

当要将晶片W从静电吸盘4上移开时，等离子体确定单元42根据温度检测单元10检测的静电吸盘4的温度来确定等离子体曝光装置6的等离子体曝光时间。当温度检测单元10检测的静电吸盘4的温度高于预设值时，等离子体确定装置42延长等离子体曝光时间使之超过预设值。当静电吸盘4的温度低于预设值时，等离子体确定单元32缩短等离子体曝光时间小于预设值。

象前面的实施例一样，由于这时静电吸盘4的预设温度采用了例如高压直流电压最初加在静电吸盘4上时设置的温度，所以它具有足以将晶片W固定的吸引力。关于等离子体确定装置42确定的等离子体曝光时间，将由实验等得到的等离子体曝光时间，即当静电吸盘4的温度符合预设温度时对聚集在晶片W上的电荷放电所需要的时间确定为一个参考时间。且，当静电吸盘4的温度高于预设温度时，设置的等离子体曝光时间比参考时间长。当静电吸盘4的温度低于预设值时，设置的等离子体曝光时间比参考时间短。静电吸盘4的温度与等离子体曝光的设置时间长或短于参考时间的程度的关系预先由实验获取并被存在等离子体确定单元42中。

接着，将解释一个根据本发明的第四方面的将晶片从静电吸盘上移开的方法的实例，它由等离子体加工系统40中的根据本发明的第四实施例的静电吸盘装置41所执行。

首先，象前面的实例一样，晶片W被固定在静电吸盘4上时执行等离子体加工。然而，在加工过程中，施加在静电吸盘4上的特定电压是固定不变的。

当这样的等离子体加工结束后，用于等离子体加工的处理气体停止供应以结束等离子体加工。然后，只是等离子体曝光装置6继续等离子体曝光以对聚集在晶片W上的电荷进行放电。这时，等离子体曝光时间由等离子体确定单元42根据温度检测单元10检测的静电吸盘4的温度预先确定。换句话说，等离子体曝光时间被确定为可以抵消由于温度变化引起的聚集在晶片W上的电荷变化。

通过将晶片W曝光在等离子体中这样一个被确定的时间，聚集在晶片W上的电荷被可靠地放电，避免了这样的问题：由于静电吸盘4的温度变化引起的静电吸盘4与晶片W之间的吸引力的变化而使得晶片W不能从静电吸盘4上被移开。

因此，在执行于静电吸盘装置41上的将晶片W从静电吸盘4上移开的方法中，对应于支持晶片时静电吸盘4的吸引力的电荷也可以从晶片W被放电。结果是避免了晶片W不能从静电吸盘上被移开的问题及可以使等离子体加工稳定地执行。

图13示出了具有根据本发明的第四实施例的改进的静电吸盘装置51的等离子体加工系统50，它可以执行根据本发明的第五方面的移开晶片的方法。静电吸盘装置51比如图12所示的静电吸盘装置41多包括一个反向单元22及一个时间确定单元32，象如图10所示的静电吸盘装置31一样。在这个实施例中，象以上等离子体加工系统40一样，静电吸盘装置51对于等离子体加工系统50也是必不可少的，且只有具备静电吸盘装置51的等离子体曝光装置6的等离子体处理系统50才能用作等离子体加工系统。

下面将解释一个根据本发明的第五方面的将晶片从静电吸盘上移开的方法的实例，它由等离子体加工系统50中的根据本发明的第四实施例的改进的静电吸盘装置51所执行。

首先，象前面的实例一样，晶片W被固定在静电吸盘4上时执行等离子体加工。然而，在加工过程中，施加在静电吸盘4上的特定电压是固定不变的。例如保持施加500V不变。

当这样的等离子体加工结束后，用于等离子体加工的处理气体停止供应以结束等离子体加工。然后，在这种状态下由反向单元22将施加在静电吸盘4上的电压极性反向以对聚集在静电吸盘4上的电荷进行放电。这时反向电压的施加时间由时间确定单元32根据温度检测单元10检测的静电吸盘4的温度预先确定。例如，当如前所述的500V保持施加在静电吸盘4上时，如果预设温度为25℃而检测温度为200℃，则反向电压施加2秒。

在反向电压施加完后，晶片W被等离子体曝光装置6再次进行等离子体曝光以对聚集在晶片W上的电荷进行放电。这时，等离子体曝光时间由等离子体确定单元42根据温度检测单元10检测的静电吸盘4的温度预先确定。例如，如上所述，当500V保持施加在静电吸盘4上时，如果设置温度为25℃而检测温度变为200℃，则反向电压施加2秒后，晶片W的等离子体曝光时间为30秒。

通过在静电吸盘4上施加反向电压这样一个被确定的时间及将晶片W曝光在等离子体中这样一个被确定的时间，聚集在静电吸盘4和晶片W上的电荷被放电，避免了这样的问题：由于静电吸盘4的温度变化引起的静电吸盘4与晶片W之间的吸引力的变化而使得晶片W不能从静电吸盘4上被移开。

在如图13所示的实施例中，静电吸盘装置51包括反向单元22和时间确定单元32，但时间确定单元32可以被如图8所示的反向电压确定单元23所代替。

Claims (4)

1、一种在静电吸盘上施加直流电压的支持晶片的方法，包括下述步骤：

将所述晶片放在所述静电吸盘上；

施加直流电压在所述静电吸盘上以使所述静电吸盘具有吸引力；

检测所述静电吸盘的温度；

其特征在于还包括以下步骤：

根据已检测的所述静电吸盘的所述温度，通过作为反向电压确定装置的反向电压确定单元改变所述直流电压值，控制所述吸引力固定不变，该反向电压确定单元用于确定在反向单元将极性反向后施加的反向电压值。

2、如权利要求1的在静电吸盘上支持晶片的方法，其中执行控制所述吸引力固定不变的所述步骤，使得当检测到的所述静电吸盘的温度比预设温度高时，所述直流电压值低于预设值，当检测到的所述静电吸盘的温度比所述预设温度低时，所述直流电压值高于所述预设值。

3、一种静电吸盘装置，包括：

在其上吸引及支持晶片的静电吸盘；

用于检测所述静电吸盘温度的温度检测装置；

与所述静电吸盘相连的电源，所述电源施加直流电压到所述静电吸盘上使所述静电吸盘具有吸引力；

其特征在于还包括以下步骤：

控制装置，它根据已检测的所述静电吸盘的所述温度，通过作为反向电压确定装置的反向电压确定单元改变所述直流电压值，控制所述吸引力固定不变，该反向电压确定单元用于确定在反向单元将极性反向后施加的反向电压值。

4、如权利要求3的静电吸盘装置，其中所述控制装置这样来控制所述吸引力固定不变：当检测到的所述静电吸盘的温度比预设温度高时，它降低所述直流电压值，当检测到的所述静电吸盘的温度比所述预设温度低时，它提高所述直流电压值。

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