JP2005123422A

JP2005123422A - 吸着モニター方法

Info

Publication number: JP2005123422A
Application number: JP2003357408A
Authority: JP
Inventors: Yoshiji Fujii; 佳詞藤井; Shinya Nakamura; 真也中村
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2005-05-12

Abstract

【課題】所定の処理を行う真空槽等内において吸着対象物の吸着状態を検出可能な吸着モニター方法を提供する。
【解決手段】所定の基板２０を静電気力によってステージ３に吸着させる工程と、基板２０に対してステージ３から引き離す方向の所定の大きさの剥離力を作用させる工程と、基板２０の挙動を検出する工程とを有する。本発明の方法は、例えば真空槽２内で所定の処理中に行う。位置検出プレート１５が基準位置から上方に移動したことを位置センサ１４により検出することをもって基板２０の挙動を検出した結果、基板２０がステージ３から離脱したことを検知した場合に、処理を中断する。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば半導体製造装置を構成する真空槽内で基板等の処理対象物を吸着する技術に関する。

一般に、半導体製造装置においては、例えばＰＶＤやＣＶＤ等の成膜プロセスの際に、真空槽内において、シリコンウェハ等のワークを静電吸着装置等によってホットプレートに密着させることによってその温度を一定に保つようにしている。
特開平６−１７０６７０号公報

ところで、このような従来技術においては、例えばワークとホットプレートとの間にゴミ等が挟まる場合がある。

しかしながら、従来技術では、このようなゴミ等の挟まった状態を検出することができないため、ワークの吸着不良が発生し、成膜処理不良が生ずるという問題がある。

本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、所定の処理を行う真空槽等内において吸着対象物の吸着状態を検出可能な吸着モニター方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するためなされた請求項１記載の発明は、所定の吸着対象物を静電気力によって基台に吸着させる工程と、前記吸着対象物に対して前記基台から引き離す方向の所定の大きさの剥離力を作用させる工程と、前記吸着対象物の挙動を検出する工程とを有する吸着モニター方法である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記各工程を真空中で行うものである。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記各工程を大気中で行うものである。
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記各工程を所定のガス中で行うものである。
請求項５記載の発明は、請求項３又は４のいずれか１項記載の発明において、前記各工程を大気圧より大きい圧力下で行うものである。
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載の発明において、前記各工程を所定の処理中に行うものである。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記吸着対象物の挙動を検出した結果、前記吸着対象物が前記基台から離脱したことを検知した場合に、当該処理を中断するものである。

本発明にあっては、静電気力によって基台に吸着させた吸着対象物に対して基台から引き離す方向の所定の大きさの剥離力を作用させ、この吸着対象物の挙動を検出することから、所定の処理を行う真空槽等内において基板等の吸着対象物の吸着状態を検出することが可能になる。
その結果、本発明によれば、基板等の吸着不良に起因する成膜処理不良を防止することができる。

また、本発明によれば、吸着対象物に対して基台から引き離す方向の剥離力を作用させる際に、例えば従来から使用している真空槽内の基板搬送機構を用いることができるので、装置構成を複雑にすることなく基板等の吸着状態をモニターすることができる。

さらに、本発明において、所定の処理中に、吸着対象物の挙動を検出した結果吸着対象物が基台から離脱したことを検知した場合に当該処理を中断するようにすれば、当該処理の不良を初期の段階で知ることができるので、効率良く処理を行うことが可能になる。

以上述べたように本発明によれば、所定の処理を行う真空槽等内において基板等の吸着対象物の吸着状態を検出することができるので、基板等の吸着不良に起因する成膜等の処理不良を防止することができる。

以下、本発明の最良の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る吸着モニター方法を実施するための真空装置の一例を示す断面図である。
図２（ａ）（ｂ）及び図３（ａ）（ｂ）は、本実施の形態の方法を示す断面説明図である。

図１に示すように、この真空処理装置１は、図示しない真空排気系及び所定のガス源に接続された真空槽２を有し、この真空槽２の下部に、基板（吸着対象物）２０を支持するためのステージ（基台）３が設けられている。

ステージ３は、ヒーター４を備えたホットプレート５を有し、さらに、このホットプレート５の上には、所定の吸着電極６ａを有する静電チャック６が設けられている。

一方、ステージ３の下部には、基板２０を昇降させるための昇降機構７が設けられている。この昇降機構７は、昇降シリンダー８によって上下動される昇降ピン９を有している。

この昇降ピン９は、ステージ３を貫通するように構成された複数の支持部１０を有している。

一方、昇降シリンダー８は、圧力制御手段１１から導入される圧縮空気によってピストン１２を上下動させ、このピストン１２に連結された昇降ピン９を所定の圧力で上下方向に駆動するように構成されている。
この圧力制御手段１１は、制御用のコンピュータ１３に接続されている。

また、本実施の形態においては、ピストン１２の近傍に位置センサ１４が設けられ、この位置センサ１４によって、ピストン１２の所定の位置に取り付けられた位置検出プレート１５の位置を検出してコンピュータ１３に送出するように構成されている。

本実施の形態の場合は、図３（ａ）に示すように、ステージ３上に載置された基板２０の下面２０ａに対して昇降ピン９の支持部１０を当接させた状態における位置検出プレート１５の位置を基準とする。

このような構成を有する本実施の形態においては、まず、図２（ａ）に示すように、真空槽２内に搬入された基板２０を昇降ピン９の支持部１０によって支持し、さらに、図２（ｂ）に示すように、昇降ピン９を下降させて基板２０をステージ３上に載置する。

この状態で静電チャック６を駆動して基板２０をステージ３に十分に吸着させた後、図３（ａ）に示すように、昇降ピン９を緩やかに上昇させ、その支持部１０を基板２０の下面２０ａに突き当てて所定の圧力を作用させる。

この場合、基板２０に対して作用させる圧力の大きさは、正常な状態で基板２０が吸着された場合に基板２０がステージ３から離脱しない大きさとする。

そして、この状態で所定の処理を開始し、一定の圧力で一定時間基板２０に対して力を加えた場合に基板２０がステージ３から離脱しないことを、位置センサ１４からの信号によって確認する。

一方、例えば基板２０とステージ３との間にゴミ等が介在することによって、基板２０がステージ３から離脱した場合には、図３（ｂ）に示すように、昇降ピン９に伴って位置検出プレート１５が上記基準位置から上方に移動するため、位置センサ１４からの信号によって基板２０がステージ３から離脱したことをコンピュータ１３が検知する。

そして、コンピュータ１３からの命令によって圧力制御手段１１の動作を停止させるとともに、現在行っている処理を直ちに中断する。

以上述べたように本実施の形態によれば、静電気力によってステージ３に吸着させた基板２０に対してステージ３から引き離す方向の所定の大きさの剥離力を作用させ、この基板２０の挙動を検出することから、所定の処理を行う真空槽等内において基板２０の吸着状態を検出することができる。
その結果、本実施の形態によれば、基板２０の吸着不良に起因する成膜等の処理不良を防止することができる。

また、本実施の形態によれば、基板２０に対してステージ３から引き離す方向の剥離力を作用させる際に、例えば従来から使用している真空槽２内の基板搬送機構を用いることができるので、装置構成を複雑にすることなく基板２０の吸着状態をモニターすることができる。

特に、本実施の形態においては、基板２０がステージ３から離脱したことを検知した場合に処理を中断することから、当該処理の不良を初期の段階で知ることができるので、効率良く処理を行うことが可能になる。

ところで、例えば厚さ０．１ｍｍのウェハーなど薄い基板２０を吸着する場合は、吸着力が強すぎると割れや欠けが発生し、他方、吸着力が弱すぎると温度分布が不均一になるなどの原因によって処理不良が発生する。

その一方、基板２０に対する吸着力は、静電チャック６付きのホットプレート５の個体差、温度、使用量等によって変化する。

そこで、このような場合には、十分に厚みのある吸着力調整用のウェハーを用意し、このウェハーがステージ３から離脱する際の静電チャック６への印加電圧を複数回測定し、これらの値に基づき例えば平均を取るなどして静電チャック６への印加電圧を決定するとよい。

このような方法によれば、静電チャック６付きのホットプレート５の個体差、温度、使用量等にかかわらず、最適の吸着力で基板２０を吸着することが可能になる。

また、基板２０に対する吸着力をモニターすることによって静電チャック６付きのホットプレート５の劣化状態を把握できるので、静電チャック６付きのホットプレート５の寿命の判断も可能になる。

なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上述の実施の形態においては、真空雰囲気中で処理対象物を吸着する場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、大気中、大気圧より大きい圧力下、所定のガス中で行う種々の処理・装置等に適用することができるものである。

本発明に係る吸着モニター方法を実施するための真空装置の一例を示す断面図（ａ）（ｂ）：本発明の実施の形態の方法を示す断面説明図（その１）（ａ）（ｂ）：本発明の実施の形態の方法を示す断面説明図（その２）

符号の説明

１…真空処理装置２…真空槽３…ステージ５…ホットプレート７…昇降機構８…昇降シリンダー９…昇降ピン１４…位置センサチップ１５…位置検出プレート２０…基板（処理対象物）

Claims

所定の吸着対象物を静電気力によって基台に吸着させる工程と、
前記吸着対象物に対して前記基台から引き離す方向の所定の大きさの剥離力を作用させる工程と、
前記吸着対象物の挙動を検出する工程とを有する吸着モニター方法。
前記各工程を真空中で行う請求項１記載の吸着モニター方法。
前記各工程を大気中で行う請求項１記載の吸着モニター方法。
前記各工程を所定のガス中で行う請求項１記載の吸着モニター方法。
前記各工程を大気圧より大きい圧力下で行う請求項３又は４のいずれか１項記載の吸着モニター方法。
前記各工程を所定の処理中に行う請求項１乃至５のいずれか１項記載の吸着モニター方法。
前記吸着対象物の挙動を検出した結果、前記吸着対象物が前記基台から離脱したことを検知した場合に、当該処理を中断する請求項６記載の吸着モニター方法。