DE102018205547A1 - Entnahmeverfahren für einen wafer - Google Patents

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Abstract

Hier offenbart ist ein Entnahmeverfahren für einen Wafer zum Entnehmen eines Wafers von einem elektrostatischen Einspanntisch, der den Wafer elektrostatisch durch Anlegen einer Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch hält. Das Entnahmeverfahren für einen Wafer beinhaltet einen Stoppschritt für eine angelegte Spannung zum Anhalten des Anlegens der Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch, der den Wafer elektrostatisch hält, einen Anlegungsschritt für eine statische eliminierende Spannung, in dem ein Strom in umgekehrter Richtung zu einem Strom, der zu dem Einspanntisch zum elektrostatischen Halten des Wafers fließt, nach einem Durchführen des Stoppschritts für eine angelegte Spannung fließt, wodurch eine statische eliminierende Spannung zum Ausgleichen einer Ablöseelektrifizierung an dem Einspanntisch angelegt wird, und einen Ablöseschritts zum Ablösen des Wafers von dem elektrostatischen Einspanntisch in dem Zustand, in dem die statische eliminierende Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch angelegt bleibt, nach dem Durchführen des Anbringungsschritts für eine statische eliminierende Spannung.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Entnahmeverfahren zum Entnehmen eines Wafers von einem elektrostatischen Einspanntisch.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • In einer Plasmaätzvorrichtung zum Durchführen eines Plasmaätzens an einem Wafer in einer Vakuumumgebung wird ein elektrostatischer Einspanntisch verwendet, um den Wafer elektrostatisch in einer Vakuumkammer zu halten (siehe zum Beispiel die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2001-358097 ).
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Beim Entnahmeverfahren des Wafers von dem elektrostatischen Einspanntisch, der den Wafer elektrostatisch hält, tritt eine Ablöseelektrifizierung zwischen dem elektrostatischen Einspanntisch und dem Wafer auf, die in engem Kontakt miteinander gehalten sind. Falls die statische Elektrizität in dem elektrostatischen Einspanntisch nach einem Ablösen des Wafers von dem elektrostatischen Einspanntisch überbleibt, existiert die Möglichkeit, dass eine elektrostatische Haltekraft durch den elektrostatischen Einspanntisch beim Halten eines anderen Wafers an dem elektrostatischen Einspanntisch reduziert ist.
  • Es ist darum ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Entnahmeverfahren für einen Wafer bereitzustellen, das eine Reduktion der elektrostatischen Heilkraft durch den elektrostatischen Einspanntisch aufgrund einer Ablösen Elektrifizierung verhindern kann.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Entnahmeverfahren für einen Wafer zum Entnehmen eines Wafers von einem elektrostatischen Einspanntisch, der den Wafer elektrostatisch durch Anlegen einer Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch hält, bereitgestellt, wobei das Entnahmeverfahren für einen Wafer einen Stoppschritt für eine angelegte Spannung zum Anhalten des Anlegens der Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch, der den Wafer elektrostatischen hält; einen Anlegungsschritt für eine statische eliminierende Spannung, in dem ein Strom in umgekehrter Richtung zu einem Strom, der in dem elektrostatischen Einspanntisch zum elektrostatischen Halten des Wafers fließt, fließt nach einem Durchführen des Stoppschritts für eine angelegte Spannung, wodurch eine statische eliminierende Spannung zum Ausgleichen einer Ablöseelektrifizierung an dem elektrostatischen Einspanntisch angelegt wird, und einen Freigabeschritt zum Freigeben des Wafers von dem elektrostatischen Einspanntisch in dem Zustand, in dem die statische eliminierende Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch nach dem Durchführen des Anlegungsschritts für die statische eliminierende Spannung angelegt bleibt.
  • Vorzugsweise weist der elektrostatische Einspanntisch eine Halteoberfläche zum Halten des Wafers, eine Luftauslassöffnung, die zu der Halteoberfläche offen ist, einen Luftdurchgang, der mit einem Ende mit der Luftauslassöffnung und dem anderen Ende mit einer Luftquelle verbunden ist, auf; wobei das Entnahmeverfahren für einen Wafer ferner einen Luftgebläseschritt zum Ausgeben von Luft aus der Luftauslassöffnung nach dem Anlegungsschritt für eine statische eliminierende Spannung und vor dem Durchführen des Ablöseschritts; wobei die Luft von der Luftquelle durch den Luftdurchgang zu der Luftauslassöffnung und dann von der Luftauslassöffnung zu dem Wafer, der an der Halteoberfläche des elektrostatischen Einspanntischs gehalten ist, zugeführt wird.
  • Vorzugsweise beinhaltet das Entnahmeverfahren für einen Wafer ferner einen Kontaktierungsschritt für ein Saugpad zum Kontaktieren eines leitenden Saugpads mit dem Wafer, der an dem elektrostatischen Einspanntisch gehalten ist, vor dem Durchführen des Anbringungsschritts für eine statische eliminierende Spannung; und einen Saug-Halteschritts zum Halten des Wafers unter einem Saugen unter Verwendung des leitenden Saugpads nach dem Durchführen des Kontaktierungsschritts für ein Saugpad und vor dem Durchführen des Luftgebläseschritts.
  • Entsprechend der Erfindung wird die statische eliminierende Spannung zum Ausgleichen der Ablöseelektrifizierung an dem elektrostatischen Einspanntisch vor einem Ablösen des Wafers von dem elektrostatischen Einspanntisch angelegt. Entsprechend wird der elektrostatische Einspanntisch mit einer umgekehrten Polarität zu der einer elektrischen Ladung, die bei der Ablöseelektrifizierung produziert wird, geladen, sodass das Auftreten einer Ablöseelektrifizierung beim Abnehmen des Wafers von dem elektrostatischen Einspanntisch verhindert werden kann. Ferner nach dem Abnehmen des Wafers von dem elektrostatischen Einspanntisch kann der geladene Zustand des elektrostatischen Einspanntischs ausgeglichen werden. Entsprechend beim nächsten Halten eines anderen Wafers an dem elektrostatischen Einspanntisch kann eine Reduktion der elektrostatischen Haltekraft durch den elektrostatischen Einspanntisch verhindert werden.
  • In dem Fall, dass der elektrostatische Einspanntisch eine Halteoberfläche zum Halten des Wafers, eine Luftauslassöffnung, die zu der Halteoberfläche offen ist, und einen Luftdurchgang aufweist, der ein Ende mit der Luftauslassöffnung und das andere Ende mit einer Luftquelle verbunden aufweist, und dass das Entnahmeverfahren für einen Wafer ferner einen Luftgebläseschritt zum Auslassen von Luft von der Luftauslassöffnung nach einem Durchführen eines Anlegungsschritts einer statischen eliminierenden Spannung und vor dem Durchführen des Halteschritts, wie oben beschrieben, beinhaltet, kann der folgende Effekt beobachtet werden. Die Saugkraft, die zwischen dem Wafer und der Halteoberfläche des elektrostatischen Einspanntischs aufgrund des Vakuums wirkt, kann durch die Luft, die von der Luftauslassöffnung ausgelassen wird, entfernt werden. Entsprechend existiert keine Möglichkeit, dass der Wafer beim Ablösen des Wafers von dem elektrostatischen Einspanntisch beschädigt wird.
  • Das obige und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise des Realisierens dieser wird klarer und die Erfindung selbst am besten durch ein Studieren der folgenden Beschreibung und beigefügten Ansprüche mit Bezug zu den angehängten Figuren verstanden, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine vertikale Schnittansicht einer Plasmaätzvorrichtung;
    • 2 ist eine vertikale Schnittansicht, die einen Zustand, in dem ein leitendes Saugpad in Kontakt mit einem Wafer ist, der an dem elektrostatischen Einspanntisch platziert ist, und eine Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch angelegt ist, um eine elektrostatische Haltekraft zum elektrostatischen Halten des Wafers an dem elektrostatischen Einspanntisch zu produzieren;
    • 3 ist eine vertikale Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein leitendes Saugpad in Kontakt mit dem Wafer, der an dem elektrostatischen Einspanntisch gehalten ist, und eine statische eliminierende Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch angelegt ist, um eine statische Elektrizität des elektrostatischen Einspanntischs zu eliminieren; und
    • 4 ist eine vertikale Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die statische eliminierende Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch angelegt bleibt und der Wafer von dem elektrostatischen Einspanntisch durch das Saugpad abgelöst wird.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Mit Bezug zu 1 ist eine Plasmaätzvorrichtung 1 zum Durchführen eines Plasmaätzens an einem Wafer W in einer Vakuumumgebung (unter einem reduzierten Druck) gezeigt. Die Plasmaätzvorrichtung 1, die in 1 gezeigt ist, beinhaltet einen elektrostatischen Einspanntisch 3, der eine Halteoberfläche 31a zum Halten des Wafers, eine Vakuumkammer 6, die mit einem Evakuierungsmittel 64 zum Evakuieren des inneren Raums der Vakuumkammer 6 ausgestaltet ist, in welcher der elektrostatische Einspanntisch 3 bereitgestellt ist, und ein Transfermittel 7 zum Laden des Wafers W in die Vakuumkammer 6 und Entnehmen des Wafers W aus der Vakuumkammer 6.
  • Der elektrostatische Einspanntisch 3 beinhaltet einen Schaftabschnitt 30, der vertikal bewegbar durch ein Lager 30a an einem unteren Abschnitt der Vakuumkammer 6 getragen ist und einen Waferhalteabschnitt 31, der aus einem Dielektrikum wie einer Keramik (zum Beispiel Alumina und Titanoxid) ausgebildet ist. Wie in 1 gezeigt, weist der elektrostatische Einspanntisch 3 im Wesentlichen eine T-förmige Konfiguration auf, wenn in einem Vertikalschnitt betrachtet. Der Waferhalteabschnitt 31 ist ein scheibenförmiger Abschnitt und ist integral mit dem oberen Ende des Schaftabschnitts 30 verbunden. D. h., dass der Waferhalteabschnitt 31 integral mit dem Schaftabschnitt 30 ausgebildet ist. Die obere Oberfläche des Waferhalteabschnitts 31 dient als eine Halteoberfläche 31a, die aus einem Dielektrikum zum Halten des Wafers W ausgebildet ist. Der Waferhalteabschnitt 31 kann durch Ausbilden eines dielektrischen Films wie eines keramischen Films an einer separaten Basis ausgebildet sein.
  • Wie durch eine gestrichelte Linie gezeigt, ist ein Kühlwasserdurchgang 39a zum Führen eines Kühlwassers in dem Schaftabschnitt 30 und dem Waferhalteabschnitt 31 ausgebildet. Ein Zufuhrmittel 39 für Kühlwasser ist mit dem Kühlwasserdurchgang 39a verbunden, sodass ein Kühlwasser zu dem Kühlwasserdurchgang 39a zugeführt werden kann und dadurch das Innere des elektrostatischen Einspanntischs 3 gekühlt wird. In dem Fall, dass ein Schutzband (nicht gezeigt) an dem Wafer W als ein Werkstück, das bearbeitet werden soll, angebracht ist, kann das Kühlwasser, das von dem Zufuhrmittel 39 für Kühlwasser zugeführt wird, die Temperatur der Halteoberfläche 31a des elektrostatischen Einspanntischs 3 bei einer Temperatur zu halten, sodass kein Gas von dem Schutzband während eines Plasmaätzens generiert wird.
  • Eine Metallplatte 34 als eine Elektrode zum Generieren einer elektrischen Ladung durch Anlegen einer Spannung ist in den elektrostatischen Einspanntisch 3 eingebettet. Die Metallplatte 34 ist eine kreisförmige Platte, die parallel zu der Halteoberfläche 31a bereitgestellt ist. Die Metallplatte 34 ist durch eine erste Verdrahtung 37 mit dem Plus-Anschluss einer Gleichstrom-(DC)-Leistungsquelle 36 verbunden. Entsprechend, wenn eine hohe Gleichspannung von der DC-Leistungsquelle 36 an der Metallplatte 34 angelegt wird, wird eine elektrische Ladung (statische Elektrizität) aufgrund einer Polarisierung an der Halteoberfläche 31a generiert, sodass der Wafer W elektrostatisch an der Halteoberfläche 31a durch eine Coulomb-Kraft gehalten ist.
  • Eine zweite Verdrahtung 33 ist mit einem Ende eines Verbindungspunkts 37a der ersten Verdrahtung 37, die in 1 gezeigt ist, verbunden. Ein Schalter 360 ist mit der ersten Verdrahtung 37 zwischen dem Verbindungspunkt 37a und der DC-Leistungsquelle 36 verbunden. Ferner ist ein Schalter 33a mit der zweiten Verdrahtung 33 bereitgestellt. Das andere Ende der zweiten Verdrahtung 33 ist mit dem Minus-Anschluss einer DC- Leistungsquelle 32 verbunden.
  • Wie in 1 gezeigt, ist ein Luftdurchgang 38a in dem Schaftabschnitt 30 und dem Waferhalteabschnitt 31 ausgebildet. Ein Ende (oberes Ende) des Luftdurchgangs 38 ist in mehrere radiale Durchgänge 38b in dem Waferhalteabschnitt 31 abgezweigt, sodass sie sich radial nach außen erstrecken. Eine Luftquelle 38, die aus einer Vakuumgeneratorvorrichtung und einem Kompressor ausgebildet ist, ist mit dem anderen Ende (unteres Ende) des Luftdurchgangs 38a verbunden.
  • Mehrere Luftauslassöffnungen 31b erstrecken sich offen von jedem radialen Durchgang 38b zu der Halteoberfläche 31a des elektrostatischen Einspanntischs 3. Jede Luftauslassöffnung 31b erstreckt sich durch die Metallplatte 34 in der Dickenrichtung davon (Z Richtung). Folglich ist das obere Ende von jeder Luftauslassöffnung 31b zu der Halteoberfläche 31a des elektrostatischen Einspanntischs 3 offen und das untere Ende von jeder Luft Auslassöffnung 31b ist mit jedem radialen Durchgang 38b, der von dem Luftdurchgang 38a abgezweigt ist, verbunden.
  • Ein Gasauslasskopf 2 zum Auslassen eines Reaktionsgases ist vertikal bewegbar durch ein Lager 20 an einem oberen Abschnitt der Vakuumkammer 6 getragen. Ein Gasdiffusionsraum 21 ist in dem Inneren des Gasauslasskopfs 2 ausgebildet. Ein Gaseinlassdurchgang 21a ist mit einem oberen Abschnitt des Gasdiffusionsraums 21 verbunden und mehrere Gasauslassdurchgänge 21b sind mit einem unteren Abschnitt des Gasdiffusionsraums 21 verbunden. Das untere Ende von jedem Gasauslassdurchgang 21b öffnet die untere Oberfläche des Gasauslasskopfs 2, sodass sie zu dem elektrostatischen Einspanntisch 3 gerichtet sind.
  • Ein Luftzylinder 23 ist mit dem Gasauslasskopf 2 verbunden, um den Gasauslasskopf 2 vertikal zu bewegen. Der Luftzylinder 23 beinhaltet ein zylindrisches Rohr 23a, das einen Kolben (nicht dargestellt) beinhaltet und einen Boden an dem unteren Ende (an dem Basisende in der -Z Richtung) aufweist, das an der oberen Oberfläche der Vakuumkammer 6 fixiert ist, eine Kolbenstange 23b, die in das zylindrische Rohr 23a eingeführt ist und ein Ende (unteres Ende) fixiert an dem Kolben aufweist, und ein Verbindungselement 23c, das an dem anderen Ende (oberes Ende) der Kolbenstange 23b zum Tragen des Gasauslasskopfs 2 fixiert ist. Wenn Luft zu dem Zylinderrohr 23a zugeführt oder von dem Zylinderrohr 23a ausgelassen wird, wird der Druck in dem Inneren des zylindrischen Rohrs 23a geändert, wodurch die Kolbenstange 23b vertikal in der Z Richtung bewegt wird. Als ein Ergebnis wird der Gasauslasskopf 2 vertikal bewegt.
  • Eine Reaktionsgasquelle 25 ist mit dem Gaseinlassdurchgang 21a, der in dem Inneren des Gasauslasskopfs 2 ausgebildet ist, verbunden. Zum Beispiel beinhaltet die Reaktionsgasquelle 25 ein fluorbasiertes Gas wie SF6, CF4, C2F6 und C2F4 als das Reaktionsgas. Zusätzlich zu der Reaktionsgasquelle 25 kann eine Unterstützungsgasquelle (nicht gezeigt), die ein Unterstützungsgas zum Unterstützen einer Plasmaätzreaktion enthält, mit dem Gaseinlassdurchgang 21a verbunden sein. In diesem Fall ist ein Edelgas wie Ar und He als das Unterstützungsgas in der Unterstützungsgasquelle enthalten.
  • Eine Radiofrequenz-(RF)-Leistungsquelle 28 ist durch eine Anpassungseinheit 27 mit dem Gasauslasskopf 2 verbunden. Durch zuführen einer RF-Leistung von der RF- Leistungsquelle 28 durch die Anpassungseinheit 27 zu dem Gasauslass Kopf 2 kann das Gas, das durch den Gasauslassdurchgang 21b ausgelassen wird, zersetzt werden, um ein Plasma auszubilden. Die Vakuumkammer 6 weist einen Seitenwandabschnitt mit einer Lade-/Entnahmeöffnung 62 zum Laden und Entnehmen des Wafers W auf. Ein Verschluss 62a zum Schließen der Lade-/Entnahmeöffnung 62 ist bewegbar an der äußeren Oberfläche des Seitenwandabschnitts der Vakuumkammer 6 bereitgestellt. Der Verschluss 62a ist dazu angepasst, vertikal durch ein Verschlussbewegungsmittel 62b wie einen Luftzylinder bewegt zu werden.
  • Der untere Abschnitt der Vakuumkammer 6 ist mit einer Evakuierungsöffnung 64a ausgebildet, die mit dem Evakuierungspumpe 64 zum Reduzieren des Drucks in der Vakuumkammer 6 verbunden ist. Entsprechend durch Betätigung des Evakuierungsmittels 64 kann der Druck in der Vakuumkammer 6 um einen vorbestimmten Grad des Vakuums reduziert werden.
  • Das Transfermittel 7, das in 1 gezeigt ist, beinhaltet ein Saugpad 70, das eine kreisförmige äußere Form zum Beispiel aufweist. Das Saugpad 70 beinhaltet ein Halteelement 700 zum Halten des Wafers W unter einem Saugen, wobei das Saug-Haltelement 700 aus einem leitenden porösen Material wie einem porösen Kohlenstoffmaterial und porösen Metallmaterial und einem Rahmenelement 701 zum Tragen des Saug-Haltelements 700. Eine Saugleitung 71a ist mit einem Ende mit dem Saughalteelement 700 verbunden. Das andere Ende der Saugleitung 71a ist mit einer Vakuumquelle 71 wie einer Vakuumgeneratorvorrichtung und einem Kompressor verbunden. Das Saug-Halteelement 700 weist eine untere Oberfläche als eine leitende Halteoberfläche 700a auf, die an einer Oberfläche bündig mit der unteren Oberfläche des Rahmenelements 701 freiliegt. Wenn die Vakuumquelle 71 betätigt wird, um eine Saugkraft zu generieren, wird diese Saugkraft durch die Saugleitung 71a zu der Halteoberfläche 700a des Saug-Halteelement 700 übertragen, sodass der Wafer W unter einem Saugen durch die Halteoberfläche 700a des Saug-Halteelements 700, das in dem Saugpad 70 enthalten ist, gehalten wird.
  • Ein Verbindungselement 790 ist an einem unteren Ende davon an der oberen Oberfläche des Rahmenelements 700 des Saugpads 70 fixiert und ein Arm 79 ist an einem Endabschnitt davon an dem oberen Ende des Verbindungselements 790 fixiert. D. h., dass das obere Ende des Verbindungselements 790 mit der unteren Oberfläche des Arms 79 verbunden ist. Entsprechend ist das Saugpad 70 durch das Verbindungselement 790 mit dem Arm 79 verbunden. Der Arm 79 ist beweglich oder drehbar in einer horizontalen Ebene und auch vertikal in der Z Richtung beweglich.
  • Das Transfermittel 7 beinhaltet ferner eine dritte Verdrahtung zum Verbinden des Saugpads 70 mit der Erdung. Die dritte Verdrahtung 72 ist an einem Ende 27b geerdet und an dem anderen Ende 72a mit dem Saug-Halteelement 700 des Saugpads 70 verbunden.
  • Wie in 1 gezeigt, sind ein Widerstand 80 und ein Widerstand 81 in Reihe mit der dritten Verdrahtung 72 geschaltet und ein Voltmeter 84 zum Messen einer Spannung über den Widerstand 81 ist parallel zu dem Widerstand 81 verbunden. Die Widerstände 80 und 81 und das Voltmeter 84 bilden ein Spannungsmessmittel 8.
  • Wie in 1 gezeigt beinhaltet die Plasmaätzvorrichtung 1 ein Steuerungsmittel 9, dass durch eine zentrale Berechnungseinheit (CPU), ein Speicherelement wie Speicher, usw. ausgebildet ist. Das Steuerungsmittel 9 steuert verschiedene Ätzbedingungen, inklusive der Menge eines Ätzgases, das ausgelassen werden soll, der Dauer des Auslassens des Ätzgases und der RF-Leistung, die angelegt werden soll.
  • Die Betätigung der Plasmaätzvorrichtung 1, die in 1 gezeigt ist, wird jetzt in dem Fall eines Durchführens eines Plasmaätzens an dem Wafer W in einer Vakuumbedingung beschrieben, nachdem der Wafer W an dem elektrostatischen Einspanntisch 3 gehalten ist. Zum Beispiel ist der Wafer W ein Halbleiter-Wafer, der eine kreisförmige äußere Form aufweist. Der Wafer W weist eine vordere Seite Wa, an welcher mehrere Bauelemente vorher ausgebildet sind, und eine hintere Seite Wb auf, die gegenüber der vorderen Seite Wa ist. Die hintere Seite Wb des Wafers W ist eine Arbeitsoberfläche, die plasmageätzt wird. Ein Schutzband (nicht dargestellt) kann an der vorderen Seite Wa des Wafers W angebracht sein, sodass die Bauelemente geschützt werden.
  • Der Arm 79 wird betätigt, um das Saugpad 70 in einer horizontalen Ebene zu bewegen und dadurch das Saugpad 70 direkt oberhalb des Wafers W zu positionieren. Danach wird der Arm 79 in der -Z Richtung abgesenkt, bis die Halteoberfläche 700a des Saugpads 70 in Kontakt mit der hinteren Seite Wb des Wafers kommt. Danach wird die Vakuumquelle 71 betätigt, um ein Vakuum an der Halteoberfläche 700a des Saugpads 70 anzulegen, wodurch der Wafer W an der Halteoberfläche 700a unter einem Saugen, wie in 1 gezeigt, gehalten ist.
  • Danach wird das Transfermittel 7 betätigt, um den Wafer in die Vakuumkammer 6 zu laden und den Wafer W an den elektrostatischen Einspanntisch 3 zu setzen. Insbesondere ist der Verschluss 62a der Vakuumkammer 6 geöffnet. Danach wird das Saugpad 70, das den Wafer W unter einem Saugen hält, durch die Lade-/Entnahmeöffnung 62 in die Vakuumkammer 6 bewegt und direkt oberhalb des elektrostatischen Einspanntischs 3 positioniert. Danach wird das Saugpad 70 abgesenkt, bis die vordere Seite Wa des Wafers W in Kontakt mit der Halteoberfläche 31a des elektrostatischen Einspanntischs 3 kommt. Folglich wird der Wafer W an der Halteoberfläche 31a des elektrostatischen Einspanntischs 3 platziert.
  • Nach dem Platzieren des Wafers W an dem elektrostatischen Einspanntisch 3 wird der Schalter 360 für die DC-Leistungsquelle 36, wie in 2 gezeigt, eingeschaltet, um eine elektrische Leistung von der DC-Leistungsquelle 36 zu der ersten Verdrahtung 37 zu dem elektrostatischen Einspanntisch 3 zuzuführen. Entsprechend fließt ein Strom in der Richtung, die durch einen Pfeil R1 in 2 dargestellt ist, und eine vorbestimmte Gleichspannung (zum Beispiel 5000 V) ist an einer Metallplatte 34 angelegt, sodass eine dielektrische Polarisierung zwischen dem Wafer W und einer dielektrischen Schicht in dem Waferhalteabschnitt 31, der oberhalb der Metallplatte 34 ausgebildet ist, auftritt. Aufgrund dieser dielektrische Polarisierung konzentriert sich eine positive Ladung (+) in der Nähe der Halteoberfläche 31a des Waferhalteabschnitts 31. Da der elektrostatische Einspanntisch 3 und das Saugpad 70 miteinander durch den Wafer W verbunden sind, wird eine negative Ladung (-) durch die dritte Verdrahtung 72 und dem leitenden Saug-Halteelement 700 an dem Wafer W zu dem Wafer W zugeführt. Entsprechend ist der Wafer W negativ geladen, wohingegen die Hauptoberfläche 31a positiv geladen ist. Als ein Ergebnis wird der Wafer W an der Halteoberfläche 31a durch eine elektrostatische Haltekraft, die zwischen dem Wafer W und der Halteoberfläche 31a wirkt, gehalten. In 2 ist die Vakuumkammer 6 nicht dargestellt.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird eine Spannung (transiente Spannung), die an dem Widerstand 81 des Spannungsmessmittels 8 angelegt ist, beim Zuführen einer negativen Ladung (-) zu dem Wafer an beiden Enden des Widerstands 81 unter Verwendung des Voltmeters 84 gemessen. Die Spannung über den Widerstand 81, die durch das Voltmeter 84 gemessen wird, steigt schnell von einer stationären Spannung zu einer transienten Spannung an. Danach senkt sich die Spannung graduell ab, um die stationäre Spannung wiederherzustellen. Das Steuerungsmittel 9 ist mit dem Voltmeter 84 verbunden. Entsprechend wird die Information über eine solche Änderung der Spannung über den Widerstand 81 von dem Voltmeter 84 zu dem Steuerungsmittel 9 übertragen. Danach bestimmt das Steuerungsmittel 9 die Menge der negativen Ladung in dem Wafer W aus der Spannungsänderung. Ferner, entsprechend der Menge der negativen Ladung in dem Wafer W, wie oben bestimmt, bestimmt das Steuerungsmittel 9, dass der Wafer W ausreichend negativ geladen wurde und darum zuverlässig an der Halteoberfläche 31a des elektrostatischen Einspanntischs 3 gehalten ist. Dieses Ergebnis wird dann zu dem Äußeren der Vorrichtung 1 (zum Beispiel zu dem Bediener) ausgegeben.
  • Nach dem Bestätigen, dass der Wafer W ausreichend an dem elektrostatischen Einspanntisch 3 gehalten ist, wird die Betätigung der Vakuumquelle 71 angehalten, um das saugende Halten des Wafers W durch die Saugkraft, die an der Halteoberfläche 700a des Saugpads 70 angelegt ist, anzuhalten. Nachdem der Wafer W von der Halteoberfläche 700a des Saugpads 70 getrennt wurde, wird das Saugpad 70 unmittelbar von der Vakuumkammer 6, die in 1 gezeigt ist, zurückgezogen. Wenn das Saugpad 70 von der Vakuumkammer 6 zurückgezogen ist, ist der Wafer W nicht geerdet. Da die positive Ladung in der Nähe der Halteoberfläche 31a des Waferhalteabschnitts 31 nicht unmittelbar verloren geht, ist der geladene Zustand des Wafers W nicht unmittelbar ausgeglichen. Entsprechend bleibt die elektrostatische Haltekraft zwischen der Halteoberfläche 31a und dem Wafer ausreichend über.
  • Danach wird die Lade/Entnahmeöffnung 62 der Vakuumkammer 6 durch den Verschluss 62a verschlossen und das Evakuierungsmittel 64 wird als nächstes betätigt, um die Vakuumkammer 6 zu evakuieren. Danach wird der Gasauslasskopf 2 abgesenkt und das Ätzgas wird von der Reaktionsgasquelle 25 zu dem Gaseinlassdurchgang 21a, der in dem Gasauslasskopf 2 ausgebildet ist, zugeführt. Das Erdgas, das zu dem Gaseinlassdurchgang 21a zugeführt wird, wird zu den mehreren Gasauslassdurchgängen 21b verteilt und als nächstes gleichmäßig von den Öffnungen der Gasauslassdurchgänge 21b zu der gesamten Oberfläche der hinteren Seite Wb des Wafers W, der an dem elektrostatischen Einspanntisch 3 gehalten ist, ausgelassen.
  • Im Zusammenhang mit dem Einführen des Ätzgases in die Vakuumkammer 6 wird eine RF-Leistung von der RF-Leistungsquelle 28 an dem Gasauslasskopf 2 angelegt, wodurch ein elektrisches RF-Feld durch den Gasauslasskopf 2 und dem elektrostatischen Einspanntisch 3 generiert wird und das Ätzgas zersetzt, um ein Plasma auszubilden. Das Plasma des Ätzgases wirkt, um die hintere Seite Wb des Wafers W zu zersetzen. Ferner wird der Wafer W wieder durch das Produzieren des Plasmas geerdet, sodass der Wafer W ausreichen an dem elektrostatischen Einspanntisch 3 gehalten ist.
  • Nach einem geeigneten Durchführen des Plasmaätzens an der hinteren Seite Wb des Wafers W wird das Anlegen der RF Leistung an dem Gasauslasskopf 2 angehalten und das Evakuierungsmittel 64 wird als nächstes betätigt, um die Vakuumkammer 6 zu evakuieren, wodurch das Ätzgas von der Evakuierungsöffnung 64 der Vakuumkammer 6 entfernt wird. Danach wird der Verschluss 62a geöffnet, um den Wafer W von dem elektrostatischen Einspanntisch 3 in der Vakuumkammer 3 durch eine Betätigung des Transfermittels 7 zu entnehmen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Entnahmeverfahren für einen Wafer entsprechend der vorliegenden Erfindung durchgeführt, um den Wafer von dem elektrostatischen Einspanntisch 3 zu entnehmen. Das Entnahmeverfahren für einen Wafer beinhaltet die folgenden Schritte.
  • Stoppschritt für eine angelegte Spannung
  • Wie in 3 gezeigt wird das Anlegen der Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch 3, der den Wafer W elektrostatisch hält, angehalten. Genauer gesagt wird der Schalter 360 für die DC-Leistungsquelle 36 ausgeschaltet, um dadurch das Zuführen der elektrostatischen Leistung von der DC-Leistungsquelle 36 durch die erste Verdrahtung 37 zu dem elektrostatischen Einspanntisch 3 anzuhalten. Sogar wenn das Anlegen der Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch 3 angehalten ist, verschwindet die positive Ladung (+) in der Nähe der Halteoberfläche 31a des Waferhalteabschnitts 31 nicht unmittelbar und der negativgeladene Zustand des Wafers W wird nicht unmittelbar ausgeglichen.
  • Kontaktierungsschritt für ein Saugpad
  • Das Saugpad 70 wird zu einer Position direkt oberhalb des Wafers W, der an dem elektrostatischen Einspanntisch 3 in der Vakuumkammer 6 gehalten ist (nicht in 3 gezeigt), bewegt und das Zentrum des Saugpads 70 wird dazu gebracht, mit dem Zentrum des Wafers W übereinzustimmen. Danach wird das Saugpad 70 abgesenkt, bis die Halteoberfläche 700a des Saugpads 70 in Kontakt mit der hinteren Seite Wb des Wafers W, der an dem elektrostatischen Einspanntisch 3 gehalten ist, kommt.
  • Saug-Halteschritt
  • Nach dem Kontaktieren des Saugpads 70 mit dem Wafer W, wie oben beschrieben, wird die Vakuumquelle 71 betätigt, um den Wafer W an der Halteoberfläche 700a des Saugpads 70 unter einem Saugen, wie in 3 gezeigt, zu halten.
  • Anlegungsschritt für eine statische eliminierende Spannung
  • Beim Anheben des Saugpads 70, um den Wafer W von der Halteoberfläche 31a des elektrostatischen Einspanntischs 3 zu lösen, existiert die Möglichkeit einer Elektrifizierung. Dieses Phänomen wird Ablöseelektrifizierung (Elektrifizierung aufgrund von Ablösen) genannt. Wenn Ablöseelektrifizierung auftritt, ist die Halteoberfläche 31a des elektrostatischen Einspanntischs 3 positiv nach einem Ablösen des Wafers W von dem elektrostatischen Einspanntisch 3 geladen und der Wafer W, der von dem elektrostatischen Einspanntisch 3 abgelöst ist, ist negativ geladen. Um mit dieser Ablöseelektrifizierung umzugehen, wird der Schalter 33a, wie in 3 gezeigt, eingeschaltet, um dadurch eine elektrische Spannung von der DC-Leistungsquelle 32 durch die zweite Verdrahtung 33, den Verbindungspunkt 37a und die erste Verdrahtung 37 an dem elektrostatischen Einspanntisch 3 anzulegen. Genauer gesagt fließt ein Strom in der Richtung, die durch einen Pfeil R2 in 3 gezeigt ist, und eine vorbestimmte Gleichspannung (zum Beispiel -5000 V) ist an der Metallplatte 34, die in den elektrostatischen Einspanntisch 3 eingebettet ist, angelegt. D. h., dass die Spannung mit umgekehrter Polarität zu der Spannung, die beim Halten des Wafers W an dem elektrostatischen Einspanntisch 3 angelegt ist, von der DC-Leistungsquelle als eine statische eliminierende Spannung zum Ausgleichen einer Ablöseelektrifizierung angelegt ist, sodass das Potenzial der elektrischen Ladung in der Nähe der Halteoberfläche 31a des elektrostatischen Einspanntischs 3 von einem positiven Potenzial zu einem negativen Potenzial geändert ist. Ferner wird damit verbunden die Geschwindigkeit des Ausgleichens der elektrostatischen Elektrizität von dem Wafer W auch erhöht, sodass die negative Ladung (-) ausreichen von dem Wafer W entfernt wird. Der Spannungswert der statischen eliminierenden Spannung und die Dauer des Anlegens der statischen eliminierenden Spannung werden in Übereinstimmung mit der Menge der elektrischen Ladungen, die in dem Wafer W und in dem elektrostatischen Einspanntisch 3 überbleiben, angepasst.
  • Luftgebläseschritt
  • Nach dem Durchführen des Anlegungsschritts der statischen eliminierenden Spannung wird Luft von der Luftquelle 38 durch den Luftdurchgang 38a zu der Halteoberfläche 31a des elektrostatischen Einspanntischs 3, wie in 4 gezeigt, zugeführt, wodurch die Luft von den Luftauslassöffnungen 31b ausgelassen wird. Entsprechend wird der Wafer W von der Halteoberfläche 31a durch den Auslassdruck der Luft nach oben gedrückt. D. h., dass die Saugkraft, die zwischen der Halteoberfläche 31a und dem elektrostatischen Einspanntisch 3 und dem Wafer W aufgrund des Vakuums überbleibt, durch die Luft, die durch die Luftauslassöffnung und 31b ausgelassen wird, entfernt wird. Entsprechend existiert keine Möglichkeit, dass der Wafer W beim Ablösen des Wafers W von dem elektrostatischen Einspanntisch 3 in dem Ablöseschritt, der im Folgenden beschrieben wird, beschädigt wird.
  • Ablöseschritt
  • Danach wird das Saugpad 70, das den Wafer W unter einem Saugen hält, angehoben, um den Wafer W von dem elektrostatischen Einspanntisch 3 in dem Zustand abzulösen, in dem die statische eliminierende Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch 3 angelegt bleibt. Genauer gesagt bleibt die statische eliminierende Spannung an der Metallplatte 34 in dem elektrostatischen Einspanntisch 3 angelegt, sodass das Potenzial der elektrischen Ladung in der Nähe der Hauptoberfläche 31a des elektrostatischen Einspanntischs 3 ein negatives Potenzial bleibt. Entsprechend kann das Auftreten einer Ablöseelektrifizierung zwischen der Hauptoberfläche 31a und dem Wafer W, in welchem die negative Ladung (-) ausreichend entfernt wurde oder weiter überbleibt, unterdrückt werden. Nach dem Ablösen des Wafers W von der Halteoberfläche 31a des elektrostatischen Einspanntischs 3 wird der Schalter 33a für die DC-Leistungsquelle 32 abgelöst, um das Anlegen der statischen eliminierenden Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch 3 anzuhalten.
  • Wie oben beschrieben beinhaltet das Entnahmeverfahren für einen Wafer entsprechend der vorliegenden Erfindung den Stoppschritt für eine angelegte Spannung zum Anhalten des Anlegens der Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch 3, der den Wafer W elektrostatisch hält, den Anlegungsschritt für eine statische eliminierende Spannung, in dem ein Strom in einer Richtung umgekehrt zu der eines Stroms, der in dem elektrostatischen Einspanntisch 3 zum elektrostatischen Halten des Wafers W fließt, nach dem Durchführen des Stoppschritts für eine angelegte Spannung fließt, wodurch eine statische eliminierende Spannung zum Ausgleichen einer Ablöseelektrifizierung an dem elektrostatischen Einspanntisch 3 angelegt wird, und den Ablöseschritt zum Ablösen des Wafers W von dem elektrostatischen Einspanntisch 3 in dem Zustand, in dem die statische eliminierende Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch 3 nach dem Durchführen des Anbringungsschritts für eine statische eliminierenden Spannung angelegt bleibt. In diesem Entnahmeverfahren für einen Wafer ist die statische eliminierende Spannung zum Ausgleichen der Ablöseelektrifizierung an dem elektrostatischen Einspanntisch 3 angelegt, bevor der Wafer W von dem elektrostatischen Einspanntisch 3 abgelöst wird. Entsprechend ist der elektrostatische Einspanntisch 3 mit einer Polarität geladen, die umgekehrt zu der der elektrischen Ladung ist, die bei einer Ablöseelektrifizierung generiert wird, sodass das Auftreten einer Ablöseelektrifizierung beim Ablösen des Wafers W von dem elektrostatischen Einspanntisch 3 verhindert werden kann. Ferner nach dem Ablösen des Wafers W von dem elektrostatischen Einspanntisch 3 kann der geladene Zustand des elektrostatischen Einspanntischs 3 ausgeglichen werden. Entsprechend beim nächsten Halten eines anderen Wafers W an dem elektrostatischen Einspanntisch 3 kann eine Reduktion der elektrostatischen Haltekraft durch den elektrostatischen Einspanntisch 3 verhindert werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert und alle Änderungen und Modifikationen, die in das äquivalente des Umfangs der Ansprüche fallen, werden dadurch durch die Erfindung umfasst.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2001358097 [0002]

Claims (3)

  1. Entnahmeverfahren für einen Wafer zum Entnehmen eines Wafers von einem elektrostatischen Einspanntisch, der den Wafer elektrostatisch durch Anlegen einer Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch hält, wobei das Entnahmeverfahren für einen Wafer umfasst: einen Stoppschritt für eine angelegte Spannung zum Anhalten des Anlegens der Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch, der den Wafer elektrostatisch hält; einen Anlegungsschritt für eine statische eliminierende Spannung, in dem ein Strom in einer Richtung umgekehrt zu einem Strom, der zu dem elektrostatischen Einspanntisch zum elektrostatischen Halten des Wafers fließt, nach einem Durchführen des Stoppschritts für eine angelegte Spannung fließt, wodurch eine statische eliminierende Spannung zum Ausgleichen einer Ablöseelektrifizierung an dem elektrostatischen Einspanntisch angelegt wird; und einen Ablöseschritt zum Ablösen des Wafers von dem elektrostatischen Einspanntisch in dem Zustand, in dem die statische eliminierende Spannung an dem elektrostatischen Einspanntisch angelegt bleibt, nach dem Durchführen des Anlegungsschritts für eine statische eliminierende Spannung.
  2. Entnahmeverfahren für einen Wafer nach Anspruch 1, wobei der elektrostatische Einspanntisch eine Halteoberfläche zum Halten des Wafers, eine Luftauslassöffnung, die zu der Halteoberfläche offen ist, und einen Luftdurchgang an einem Ende verbunden mit der Luftauslassöffnung und an dem anderen Ende verbunden mit einer Luftquelle aufweist; das Entnahmeverfahren für einen Wafer ferner einen Luftgebläseschritt zum Auslassen von Luft von der Luftauslassöffnung nach dem Durchführen des Anlegungsschritts für eine statische eliminierende Spannung und vor einem Durchführen des Ablöseschritts beinhaltet; wobei die Luft von der Luftquelle durch den Luftdurchgang zu der Luftauslassöffnung zugeführt und dann von der Luftauslassöffnung zu dem Wafer, der an der Halteoberfläche des elektrostatischen Einspanntischs gehalten ist, ausgelassen wird.
  3. Entnahmeverfahren für einen Wafer nach Anspruch 2, ferner umfassend: einen Kontaktierungsschritt für ein Saugpad zum Kontaktieren eines leitenden Saugpads mit dem Wafer, der an dem elektrostatischen Einspanntisch gehalten ist, vor einem Durchführen des Anlegungsschritts für eine statische eliminierende Spannung; und einen Saug-Halteschritt zum Halten des Wafers unter einem Saugen unter Verwendung des leitenden Saugpads nach dem Durchführen des Kontaktierungsschritts für ein Saugpad und vor einem Durchführen des Luftgebläseschritts.
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