CN1411026A - 夹持基片的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种夹持基片的装置，它包括：用于以静电方法夹紧和夹持基片的一个静电卡盘；用于将直流夹紧电压加在所述静电卡盘上的夹紧电源；机械驱动所述静电卡盘的卡盘驱动装置；和通过将指令信息加在所述卡盘驱动装置上，控制所述卡盘驱动装置的运动和驱动控制部件。该装置还包括一个夹紧控制部件，它根据从驱动控制部件加在卡盘驱动装置上的指令信息，计算在所述静电卡盘机械运动时，所夹持的基片经受的在每一个时刻的加速度。另外，还可利用计算的加速度，计算在每一个时刻，夹紧基片所需的夹紧力；并可根据计算的夹紧力，改变从夹紧电源输出的夹紧电压，使静电卡盘产生计算的夹紧力。

Description

夹持基片的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种夹持基片的方法和装置。该装置包括一个静电卡盘，用于以静电方法夹紧和夹持要加工的基片。更具体地说，本发明涉及能在夹紧基片工作过程中产生足够大的夹紧力，而在夹紧工作结束后，容易使基片分离的一种夹持基片的方法和装置。基片夹持装置可用于例如：离子注入机、离子掺杂装置、离子束蚀刻装置、等离子体CVD装置，薄膜成型装置等。

背景技术

图12表示相关技术的这种形式的基片夹持装置。该基片夹持装置包括一个双极性式的静电卡盘6和一个双极性输出式的直流电源14。静电卡盘6以静电方法夹紧基片4(例如，半导体晶片)。直流电源14提供极性彼此相反的直流夹紧电压VC。该电压的值与静电卡盘6的二个电极10和12上的电压相等。

在这个例子中，静电卡盘6作成，使二个半圆形的电极10和12埋入由陶瓷(例如氧化铝)制成的绝缘件8的表面区域中，同时彼此相对形成一个圈。

在这个例子中，直流电源14包括输出电压可变的正的电源16，和输出电压可变的负电源18。正电源16输出正的夹紧电压V_C(+V_C)。负的电源18输出负的夹紧电压V_C(-V_C)。在本说明书中，正或负的夹紧电压将简单地称为夹紧电压V_C，不需要考虑其极性。对附图也一样。

当直流电源14将夹紧电压V_C加在静电卡盘6上时，在基片4和电极10与12之间积蓄着正和负的电荷。基片4由在基片4和电极10与12之间产生的静电力夹紧和夹持在静电卡盘6上。在这种状态下，将例如离子束2发射在基片4上，即可以进行所希望的加工，例如离子注入。

在这种结构的静电卡盘6中，在夹紧电压V_C去除后，仍有残余的夹紧力。因此，难以使基片4与静电卡盘6分离。

残余的夹紧力取决于加在静电卡盘6上的所加的夹紧电压的大小。准确地说，当所加的夹紧电压较大时，留在静电卡盘6中的电荷量就较多。结果，残余的夹紧力就大。一般，所加的夹紧电压量Q为夹紧电压V_C在基片4被静电卡盘6夹紧的夹紧时间T_C内的积分，并且数字上可用下式给出： $Q={{\∫}_0}^{\mathrm{TC}}{V}_C\mathrm{dt}---\left(1\right)$

在日本专利2,574,066号中说明了一种减小所加的夹紧电压量Q的方法。在这个专利中，在夹紧动作开始时，将一个较大的必需的第一个夹紧电压V_C加在静电卡盘上，然后当要加工基片时，将夹紧和夹持基片的第二个较小的夹紧电压V_C加在静电卡盘上(这个方法将称为先前的技术)。

本发明的发明者提供了另一种进一步减小所加的夹紧电压量Q的方法(称为相关技术)。在这个方法中，不管有基片正在加工，夹紧电压V_C呈指数曲线减小(参见要求2001年8月13日提出的日本专利申请2001-245227号的申请日的、2002年8月7日提出的、题为“夹紧基片的方法和装置”的美国专利申请＿＿＿＿＿号)

当加工基片4时(在基片4加工过程中和在加工之前和之后)，静电卡盘6(和被静电卡盘夹持的基片4)经常是用机械方法驱动的。

随着基片加工的多样化和进步，静电卡盘6的运动也变得复杂。对于这种复杂运动，先前技术和相关技术能够采取的措施只是将这样一个夹紧电压V_C加在静电卡盘6上；该夹紧电压V_C所产生的夹紧力为在整个夹紧基片期间所需要的夹紧力的最大公约数(GCD)。换句话说，在夹持基片过程中的某个时刻需要的较大的夹紧电压V_C，在不需要这么大的夹紧力的另一时刻，也加在静电卡盘6上。因此，减小所加夹紧电压的大小Q就被限制。特别是在先前技术中，这点更加明显。

现参考图13和图10更详细地说明这点。

除了静电卡盘6和夹紧电源14以外，图13所示的基片夹持装置包括：一个用于以机械方式驱动静电卡盘6的卡盘驱动装置20，和通过将指令信息加在卡盘驱动装置20上而控制卡盘驱动装置20运动的驱动控制装置26。静电卡盘6和夹紧电源14以简单形式表示，详细情况表示在图12中(对图1，图11和其他图也一样)。

卡盘驱动装置20包括一个回转装置22和一个提升装置24。回转装置22通过一个连接件23，按照箭头B的方向，转动静电卡盘6，以改变静电卡盘6和基片4的升角θ(例如0°≤θ≤90°)。提升装置24，通过轴25在y方向(例如垂直方向)上下运动。回转装置22和提升装置24包括电机，这些电机由驱动控制装置26控制。

例如，在混合扫描式离子注入机中，在基本上与Y方向垂直的X方向(例如水平方向)由行扫描的离子束2，发射至由基片夹持装置夹持的基片4上，从而使离子均匀地注入基片4的表面中。

现参照图10和图13来说明离子注入机的工作。假设静电卡盘6是水平放置(即θ＝0°)。在这个状态下，在图10所示的时间点t₂，基片4由一个臂等(没有示出)安放在静电卡盘上。时间点简单地表示为例如t＝2。基本上与安放基片的同时，将夹紧电压V_C加在静电卡盘6上。在基片分离之前，连续地加电压至时间点t＝21附近。

以后，将静电卡盘6立起来(让它垂直地上升，以增加升角θ)(t＝4至t＝8)。接着，开始使静电卡盘6上升(t＝9)。静电卡盘以固定不变的速度运动(t＝10)，上升结束(t＝11)。静电卡盘6开始下降(t＝12)，静电卡盘以恒速运动(t＝13)和下降结束(t＝14)。在静电卡盘恒速运动过程中，离子束2发射至基片4上，进行离子注入过程。通常，根据注入条件不同，静电卡盘上升和下降要重复预先确定的次数。

当完成注入预先确定剂量的离子时，将静电卡盘6放倒(使升角θ＝0°)(t＝15至t＝19)，然后，切断夹紧电压V_C(t＝20或t＝21)，将基片4与静电卡盘6分开(t＝22)。

与静电卡盘6的这种运动相联系，当用静电卡盘6夹紧和夹持基片4时，在每一时刻所需的夹紧力，在图10中用线条“j”和“k”表示。线条j”表示从作用在基片4上的侧向滑动方向的加速度(以后称为加速度A_H)看的必需的夹紧力分量。线条“k”表示从作用在基片上的分离方向的加速度(以后称为加速度A_V)看的必需的夹紧力分量。下面将详细说明计算这些加速度和夹紧力的方法。

对于静电卡盘6的运动，先前技术将加在静电卡盘上的夹紧电压V_C用图10中的多角线“g”表示，而相关技术将加在静电卡盘上的夹紧电压V_C用多角线“h”表示。在每一种方法中，在不是必需施加大的夹紧力的时刻(t＝9至t＝14)的其他时刻，仍有过大的夹紧电压V_C加在静电卡盘上。在先前技术中，这点特别明显。因此，上述的所加的夹紧电压量Q就过大。过大的所加的夹紧电压量Q的存在阻碍了静电卡盘6上残余电荷20和残余夹紧力的减小。

发明内容

本发明的目的是要提供一种可以在静电卡盘用机械方式运动时，可靠地夹紧和夹持基片，和可以有效地减小加在静电卡盘上的夹紧电压量的方法和装置。

本发明的夹持基片的方法包括：计算当所述静电卡盘机械运动时，根据被夹持的基片所经受的一个或多个加速度，在夹持基片的时间过程中的每一个时间点上，夹持所述基片所需的夹紧力；和根据所述的计算的夹紧力，改变从所述夹紧电源输出的夹紧电压，使所述静电卡盘产生所述的计算夹紧力。

一种夹持基片的装置包括：一个夹紧控制装置，它1)用于根据在所述静电卡盘机械运动时，被夹持的基片经受的一个或多个加速度，计算在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，夹持所述基片所需的夹紧力；和2)根据所述计算的夹紧力，改变从所述夹紧电源输出的夹紧电压，使所述静电卡盘产生所述的计算的夹紧力。

在上述的本发明中，在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，改变夹紧电压，使静电卡盘产生在该时刻需要的夹紧力。因此，没有过大的夹紧电压作用在静电卡盘6上的机会。这样，即使所述静电卡盘机械运动，该基片夹持装置仍可以可靠地夹紧和夹持基片。因此，可减小过大的后加的夹紧电压，从而可以有效地减小加在静电卡盘上的夹紧力。

结果，可以有效地减小在静电卡盘的上残余电荷，因而可有效地减小残余的夹紧力。基片4更容易与静电卡盘分离。

另外，本发明还包括一种方法，该方法包括：根据从所述驱动控制部件加在所述卡盘驱动装置上的指令信息，计算在夹持基片时间过程中的每一个时刻，当所述静电卡盘机械运动时，所述夹持的基片经受的一个或多个加速度；根据计算的加速度，计算在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，夹持所述基片所需要的夹紧力；和根据计算的夹紧力，改变从夹紧电源输出的夹紧电压，使静电卡盘产生计算的夹紧力。

附图说明

图1为示意性地表示利用根据本发明的夹持基片的方法的基片夹持装置的图；

图2为表示图1所示装置中的夹紧控制部件的结构的方框图；

图3为说明作用在用图1所示装置中的静电卡盘夹持的基片上的力的图；

图4为说明作用在用图1所示装置中的静电卡盘夹持的基片上的力的图；

图5为说明作用在用图1所示装置中的静电卡盘夹持的基片上的力的图；

图6为说明作用在用图1所示装置中的静电卡盘夹持的基片上的力的图；

图7为说明作用在用图1所示装置中的静电卡盘夹持的基片上的力的图；

图8为说明作用在用图1所示装置中的静电卡盘夹持的基片上的力的图；

图9为表示图1所示装置中的夹紧电压，夹紧时间和夹紧力之间的关系的图；

图10为表示图1所示基片夹持装置工作内容的图和在每一个时刻的夹紧力与夹紧电压的一个例子；

图11为示意性地表示利用根据本发明的基片夹持方法的另一个基片夹持装置的图；

图12为表示基片夹持装置基本结构的图；和

图13为表示先前技术的基片夹持装置的图。

具体实施方式

图1为示意性地表示利用根据本发明的基片夹持方法的基片夹持装置的图。在图中，相同或相当的部分用与图12和图13所述的先前技术所用的标号相似的标号表示。重点说明本实施例与先前技术的不同。

基片夹持装置包括一个静电卡盘6(如上述)，一个夹紧电源14，一个卡盘驱动装置20，一个驱动控制装置26；另外还包括一个夹紧控制装置30。夹紧控制装置30控制夹紧电源14输出的夹紧电压V_C(即，加在静电卡盘6上的电压)。夹紧控制装置30接收从驱动控制装置26输出至卡盘驱动装置20的指令信息。

夹紧控制装置30包括一个加速度计算部件32，夹紧力计算部件34，夹紧电压计算部件36和一个电源控制部件38。加速度计算部件32计算在夹持基片的时间间隔过程中(例如时间点t＝2至t＝22)，在相应的时间点上，由静电卡盘6的机械运动在基片4上产生的加速度。计算是根据由驱动控制部件26加在卡盘驱动装置20上的指令信息进行的。夹紧力计算部件34计算抵抗由加速度计算部件32计算的加速度以夹紧基片4所必需的、在相应时间点上的夹紧力。夹紧电压计算部件36计算在每一个时间点上，静电卡盘6产生由夹紧力计算部件34计算的夹紧力所必需的夹紧电压V_C。电源控制部件38使夹紧电源14产生由夹紧电压计算部件36计算的夹紧电压V_C。这些部件32、34、36和38，即夹紧控制装置30，可以例如用计算机实现。

现在来详细说明根据由驱动控制部件26加在卡盘驱动装置20上的指令信息，计算所需的夹紧力和控制夹紧电压V_C的夹紧控制部件30的工作。

如图3所示，在静电卡盘6和由它夹持的基片4上，由于静电卡盘6在箭头方向B和Y上的运动产生的加速度可分为二种形式：

a)在使基片4在静电卡盘6上侧向滑动的方向上的加速度A_H；

b)在使基片4与静电卡盘6在垂直方向分开的方向上的加速度A_V。

加速度A_H在下列情况下产生：静电卡盘6和基片4垂直升高(即，基片4因重力而滑动和落下)；静电卡盘6和基片4在垂直方向(Y方向)进一步加速；或当静电卡盘6和基片4在箭头B方向转动时产生离心力。

加速度A_V在下列情况下产生：当静电卡盘6和基片4在箭头B方向转动时，它们加速或减速；在静电卡盘6和基片4以升角θ(0°＜θ＜90°)上升的状态下，它们在向上方向(例如在上升运动过程中减速)减速；或静电卡盘6和基片4在向下方向加速(例如在下降运动过程中加速)。

因此，如果已知在静电卡盘6和基片4上产生的加速度A_H和A_V，则可以得到在承受加速度时保持夹紧状态的夹紧力。另外，还计算产生该夹紧力所需要的夹紧电压V_C，进行相应的控制。

现分别对情况(1)和(2)计算基片4承受的加速度A_H和A_V。计算在使用下列指令值的情况下进行：由驱动控制装置26加在提升装置24上的、在垂直方向(Y方向)上的加速度指令值Ap(m/S²)；由驱动控制装置26加在回转装置22上的，在回转方向(箭头B的方向)的角加速度指令值ω¹(rad/S²)(弧度/秒²)；角速度指令值ω(弧度/秒)和升角指令值θ(弧度)。

(1)参见图3和图4。在重力加速度为G(m/S²)，静电卡盘6和基片4在垂直方向上下运动的条件下，加速度A_H和A_V由下式给出。在图3中，加速度Ap、A_H和A_V的正方向用符号“+”表示，负方向用符号“-”表示。对其他图也一样。

A_H＝(Ap-G)sinθ

A_V＝(Ap-G)cosθ          …(2)

(2)关于静电卡盘6和基片4转动时的加速度。基片4的相应部分相对于回转中心的位置不同(即，从回转中心测量的距离不同)。因此，在基片4的相应部分上的加速度不同。将这些加速度中最大的加速度作为有代表性的加速度，设计者要计算能够承受最大加速度的每单位面积上的夹紧力。

为了计算基片4的加速度A_H和A_V，假设形成图5所示的机构。图中，连接基片4的中心“a”和由回转装置22造成的基片4等的转动的中心“b”的线“d”，在与基片表面垂直的方向上，从基片中心“a”伸出。在基片平面上，在基片中心“a”转动时，与通过基片中心“a”的轨迹的切线垂直的线“e”上的相应点，与回转中心“b”的距离相等。因此，所有在线“e”上的加速度值相等。

当基片中心“a”回转时，在基片平面上，通过基片中心“a”的轨迹的切线“f”上的相应点，与回转中心“b”的距离不相等。因此，在线“f”的相应点上的加速度彼此不相同。

因此，如上所述，为了得到在基片4的相应点上的加速度中的最大加速度，设计者只需考虑在线“f”上的相应点上的加速度。

如图6所示，为了表示线“f”上的相应点，线“f”上的点“c”与回转中心“b”之间的距离(回转半径)下式由给出。 $\sqrt{(L^2+R^2)}$

式中：

L[m]-线“f”上的点“c”与基片中心“a”之间的距离；

R[m]-基片中心“a”与回转中心“b”之间的距离。还可参见图7。

如图7所示，线“f”上的点“c”是由回转装置22，根据角加速度指令值ω′和角速度指令值ω带动转动的，其回转半径为√(L²+R²)。转动时，升角θ也改变。在基片的“c”点上，在回转的切线延伸的方向上的加速度A_T(m/S²)，和由转动的离心力产生的加速度Ac(m/S²)可用下式表示。 $A_T=\sqrt{(L^2+R^2)}\·{\mathrm{\ω}}^{\′}$ $A_C=\sqrt{(L^2+R^2)}\·{\mathrm{\ω}}^2---\left(3\right)$

当考虑重力加速度G时，“c”点所承受的加速度可用加速度A_H和A_V的下面式子表示。 $A_H=-A_T\cos \mathrm{\θ}+A_C\·\sin \mathrm{\θ}-G\sin \mathrm{\θ}$ $=\sqrt{(L^2+R^2)}{\·\mathrm{\ω}}^{\′}\·\cos \mathrm{\θ}+\sqrt{(L^2+R^2)}{\mathrm{\ω}}^2\·\sin \mathrm{\θ}-G\sin \mathrm{\θ}$ $A_V=A_T\sin \mathrm{\θ}+A_C\cos \mathrm{\θ}-G\cos \mathrm{\θ}$ $=\sqrt{(L^2+R^2)}{\mathrm{\ω}}^{\′}\sin \mathrm{\θ}+\sqrt{(L^2+R^2)}{\mathrm{\ω}}^2\cos \mathrm{\θ}-G\cos \mathrm{\θ}---\left(4\right)$

现在来计算在不同时刻(例如图10中t＝2至t＝22，该计算对后面也适用，在相应时间点上的运算已经作了说明)在夹持基片的时间过程中，基片表面上的加速度A_H和A_V的最大值A_HM和A_VM。在式(4)中，距离R是固定的值，它由装置的结构确定(具体地说，由连接件23等的长度确定)。角加速度指令值ω′、角速度指令值ω和升角θ也取固定值，它们在每一个时刻由驱动控制装置26传递至卡盘驱动装置20。

因此，在r≤L≤r(r为基片4的半径)的范围内改变长度L，可以计算在夹持基片的时间过程中，在相应的时间点上的加速度A_H和A_V。利用这些计算的加速度A_H和A_V中的最大的加速度值作为加速度最大值A_HM和A_VM。数学上可用下式表示： $A_{\mathrm{HM}}=\max (-A_T\cos \mathrm{\θ}+A_C\sin \mathrm{\θ}-G\sin \mathrm{\θ})$ $=\max \{-\sqrt{(L^2+R^2)}{\mathrm{\ω}}^{\′}\cos \mathrm{\θ}+\sqrt{(L^2+R^2)}{\mathrm{\ω}}^2\sin \mathrm{\θ}-G\sin \mathrm{\θ})$ $A_{\mathrm{VM}}=\max (\mathrm{AT}\sin \mathrm{\θ}+A_C\cos \mathrm{\θ}-G\cos \mathrm{\θ})$ $=\max \{\sqrt{(L^2+R^2)}{\mathrm{\ω}}^{\′}\sin \mathrm{\θ}+\sqrt{(L^2+R^2)}{\mathrm{\ω}}^2\cos \mathrm{\θ}-G\cos \mathrm{\θ}---\left(4\right)$

对于二种情况-即静电卡盘6和基片4在垂直方向运动的第一种情况，和静电卡盘6与基片4转动的第二种情况-中的每一种情况，可以利用式(2)和(5)，计算在每一个时间点的基片4在静电卡盘6上侧向滑动方向上的加速度A_H(在第二种情况下，最大值A_HM在基片表面上)。另外，对于上述的每一种情况，可以利用式(2)和(5)计算在每一个时间点的基片4与静电卡盘6分离方向上的加速度A_V(在第二种情况下，最大值A_HM在基片表面上)。在图2所示的情况下，加速度计算部件32计算这些加速度。

接着，利用计算出的加速度A_H和A_V，计算在抵抗加速度A_H和A_V而静电卡盘6夹持基片4时所需要的，静电卡盘6所产生的每单位面积的夹紧力N[kg·m/(S²·m²)]。计算是利用基片4每单位面积的质量M(kg·cm²)，用下述方法(3)和(4)进行的。

(3)当基片加速或减速时，在基片4从静电卡盘6的侧滑动的方向上，在单位面积的一部分上基片4所承受的力为M·A_H[kg·m/(S²·m2)]。对抗作用在单位面积上的力的力为，夹紧力N将基片4压紧在静电卡盘6上产生的静摩擦力。因此，参见图8，必需产生一个满足下列表达式的夹紧力N。在这种情况下，μ为基片4与静电卡盘6之间的最大的摩擦系数。

μ·N≥M·A_H       ……(6)

从这个表达式可得出：

N≥M·A_H/μ

(4)在基片4与静电卡盘6分离的方向上，所产生的夹紧力本身可抵抗使基片4分离的力。因此，参见图8，夹紧力N应满足下列关系：

N≥M·A_V ……(7)

因此，应选择满足式(6)和(7)二者的一个夹紧力(即选择用式(6)和(7)计算的夹紧力N中的较大的一个力)，作为静电卡盘6实际产生的夹紧力N。在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，都计算这个夹紧力N。当使用这个夹紧力N时，静电卡盘6可以可靠地夹持基片4，同时承受在侧向滑动方向上的加速度和基片与卡盘分离方向上的加速度，并消除了产生多余的夹紧力的机会。在图2所示的情况下，计算由夹紧力计算部件34进行。

下面举一些夹紧力N的简单例子。在第一个例子中，静电卡盘6和基片4停止在水平状态，夹紧力N可以非常小，接近零。在另一个例子中，静电卡盘6和基片4处在垂直状态(升角＝90°)，则从式(2)可看出，侧向滑动方向上的加速度有问题。另外，当基片4承受在与重力方向相反的方向的加速度时(例如，当上升时减速、或下降时加速、见图10中的t＝11或t＝12)，则加速度被重力加速度抵消。因此，夹紧力N可以非常小。

以后，利用计算出的每一时刻的夹紧力N，可以计算静电卡盘6产生这个夹紧力N所需要的每一个时刻的夹紧力电压V_C。为此，事先要获得如图9所示的静电卡盘6的夹紧力N，夹紧电压V_C和夹紧时间T_C的关系。然后，从该关系中选择该夹紧力N所需要的夹紧电压V_C。更具体地说，图9的关系以表的形式存储在夹紧控制部件30中。利用夹紧时间T_C和在夹持基片时间过程中，每一个时间点上的夹紧力N作为参数，选择与之相适应的夹紧电压V_C。如果必要的话，结果可以插值。在图2的情况下，计算由夹紧电压计算部件36进行。

图9中，夹紧力N的单位为(gw/cm²)。利用下式可以将它转换为[kg·m/(S²·m²)]的已说明的夹紧力N的单位或相反。

1[gw/cm²]＝9.8×10^-3[kg·m/(S²·m²)]……(8)

控制夹紧电源14，产生在每个时间点上计算的夹紧电压V_C，夹紧电压V_C加在静电卡盘6上。在图2的情况下，这个控制由电源控制部件38进行。

在图10中，在各个时间点上，这样计算出的夹紧力N的值用多角线“m”表示，而基于该夹紧力N产生的夹紧电压V_C的值用多角线“i”表示。夹紧力也随着夹紧时间T_C变化。因此，必需的夹紧力N的线“m”的形状与夹紧电压V_C的线“i”的形状相似，但它们之间没有完全的比例关系。在图10的图形中，在各个时间点上成对地画出从加速度A_H看的，基片4的侧向滑动方向上的必要的夹紧力分量“j”，和从加速度A_V看的，基片分离方向上的必要的夹紧力分量“k”。选择成对的夹紧力分量中的较大的分量，并将相应时间点上的选择的较大的分量用折线连接起来，形成必需的夹紧力N的多角线“m”。

从线“g”(先前技术)，线“h”(相关技术)和线“i”(本发明的实施例)的比较中可看出，在本实施例中的夹紧电压V_C的值的时间积分，即上述的所加的夹紧电压的量Q，比先前技术和相关技术的该电压都小得多。

如上所述，在本实施例中，在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，夹紧电压V_C都是变化的，使静电卡盘6产生该时刻所需的夹紧力N。因此，没有机会让过大的夹紧电压V_C加在静电卡盘6上。这样，即使使静电卡盘6机械运动，基片夹持装置也可以可靠地夹紧基片4。另外，可减小所加的过量夹紧电压量Q，使加在静电卡盘6上的所加的夹紧力有效地减小。结果，在静电卡盘6上的残余电荷可有效地减少，因而可有效地减小残余的夹紧力。基片4较容易从静电卡盘6上分离。

在上述的实施例中，根据从驱动控制装置26发出的指令信息，可以计算在使静电卡盘6机械运动的，夹持的基片4在每一个时刻所经受的加速度，即：在侧向滑动方向上的加速度A_H和在分离方向上的加速度A_V。另一种方案是，如图11所示，在静电卡盘6上固定一个加速度传感器40。加速度传感器40在相应的时刻检测加速度A_H和A_V。在这种情况下，利用检测的加速度A_H和A_V，按照上述方法，夹紧控制部件30计算在相应时刻夹持基片所需的夹紧力N。另外，夹紧控制部件30根据计算的夹紧力N，改变从夹紧电源14输出的夹紧电压V_C，使静电卡盘6产生夹紧力N。

应当理解，本发明不是仅限于上述的双极性式的静电卡盘6，也可用于具有一个电极的单极性式的静电卡盘。在这种情况下，直流电源14可以为单极性式的，它只输出正或负的夹紧电压V_C。

从以上说明可看出，在本实施例中，在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，改变夹紧电压，使静电卡盘产生在该时刻需要的夹紧力。因此，没有机会让过大的夹紧电压加在静电卡盘6上。这样，即使所述静电卡盘机械运动，基片夹持装置也可以可靠地夹紧和夹持基片。另外，过大的所加的夹紧电压量可减小，使加在静电卡盘上的夹紧力大小可有效地减小。结果，可以有效地减小在静电卡盘上的残余电荷，从而有效地减小残余的夹紧力。基片4更容易与静电卡盘分离。

Claims (8)

1.一种用于基片夹持装置的基片夹持方法，该装置具有用静电方法夹紧和夹持基片的一个静电卡盘，和将直流夹紧电压加到所述静电卡盘的一个夹紧电源；所述方法包括：

计算当所述静电卡盘机械运动时，根据被夹持的基片所经受的一个或多个加速度，在夹持基片的时间过程中的每一个时间点上，夹持所述基片所需的夹紧力；和

根据所述的计算的夹紧力，改变从所述夹紧电源输出的夹紧电压，使所述静电卡盘产生所述的计算夹紧力。

2.如权利要求1所述的夹持基片的方法，其中，该基片夹持装置还具有机械驱动所述静电卡盘的卡盘驱动装置；利用加在所述卡盘驱动装置上的指令信息，控制所述卡盘驱动装置运动的驱动控制装置；其中所述方法还包括：

根据从所述驱动控制部件加在所述卡盘驱动装置上的指令信息，计算在夹持基片时间过程中的每一个时刻，当所述静电卡盘机械运动时，所述夹持的基片经受的一个或多个加速度；

其中，所述夹紧力计算步骤，根据所述加速度计算步骤计算的一个或多个加速度，计算在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，夹持所述基片所需要的夹紧力。

3.如权利要求2所述的夹持基片的方法，其中，所述夹紧力计算步骤计算在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，抵抗所述加速度计算步骤计算的所述一个或多个加速度，夹持所述基片所需要的夹紧力；并且，所述夹紧电压改变步骤包括：计算在夹持基片时间过程中的每一个时刻，所述静电卡盘产生所述夹紧电压计算步骤计算的所述夹紧力所需的夹紧电压；和控制所述的夹紧电源，产生所述的夹紧电压计算步骤计算的所述夹紧电压。

4.如权利要求1所述的夹持基片的方法，它还包括：

检测当在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，所述静电卡盘机械运动时，被夹持的所述基片经受的一个或多个加速度；

其中，所述夹紧力计算步骤根据由所述加速度检测步骤检测的一个或多个加速度，计算在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，夹持所述基片所需的夹紧力。

5.一种夹持基片的装置，它包括：

用于以静电方法夹紧和夹持基片的一个静电卡盘；

用于将直流夹紧电压加在所述静电卡盘上的夹紧电源；和

一个夹紧控制装置，它用于根据在所述静电卡盘机械运动时，被夹持的基片经受的一个或多个加速度，计算在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，夹持所述基片所需的夹紧力；和根据所述计算的夹紧力，改变从所述夹紧电源输出的夹紧电压，使所述静电卡盘产生所述的计算的夹紧力。

6.如权利要求5所述的夹持基片的装置，它还包括：

用机械方法驱动所述静电卡盘的卡盘驱动装置；和

通过将指令信息加在所述卡盘驱动装置上，控制所述卡盘驱动装置的运动和驱动控制部件；

其中，所述夹紧控制部件根据从所述驱动控制部件加到所述卡盘驱动装置上的指令信息，计算在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，当所述静电卡盘机械运动时，夹持的所述基片经受的一个或多个加速度；并根据计算的一个或多个加速度，计算在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，夹持所述基片所需的夹紧力。

7.如权利要求6所述的夹持基片的装置，其中，所述夹紧控制部件包括：

一个加速度计算部件，它用于根据由从所述驱动控制部件加在所述卡盘驱动装置上的指令信息，计算在夹持基片时间过程中的每一个时刻，当所述静电卡盘机械运动时，所述夹持的基片经受的一个或多个加速度；

一个夹紧力计算部件，它用于计算在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，抵抗由所述加速度计算部件计算的一个或多个加速度，夹持所述基片所需的夹紧力；

一个夹紧电压计算部件，它用于计算在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，所述静电卡盘产生由所述夹紧电压计算部件计算的所述夹紧力所需要的夹紧电压；和

一个电源控制部件，它于控制所述夹紧电源，产生由所述夹紧电压计算部件计算的所述夹紧电压。

8.如权利要求5所述的夹持基片的装置，它还包括：

一个加速度传感器，它用于检测在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，当所述静电卡盘机械运动时，夹持的所述基片经受的一个或多个加速度；

其中，所述夹紧控制部件根据检测的一个或多个加速度，计算在夹持基片的时间过程中的每一个时刻，夹紧所述基片所需要的夹紧力。

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