JP2010141352A - 真空処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】真空中で、基板を静電吸着装置に吸着保持した状態で搬送する際に、搬送終了後に短時間で基板を静電吸着装置から容易に離脱させる技術に関する。
【解決手段】本発明では、静電吸着装置内の電極に第1の電圧V1を印加して基板を静電吸着装置に吸着させた後に基板の移動を開始し、移動中に電極に印加する電圧を第2の電圧V2に変更して吸着力を低下させている。このため、基板の移動が終了した時点では、同一電圧を電極に印加していた従来に比して、基板と静電吸着装置との間の残留電荷の量が少なくなり、残留吸着力が低下するので、静電吸着装置から基板を離脱させられるまでに要する時間を、従来に比して短縮することができる。特に、移動終了後に電極に逆極性の電圧を短期間印加して残留電荷を消滅させる場合には、従来のように高電圧を印加しなくとも残留電荷を消滅させることができる。
【選択図】 図10
Description
この基板搬送装置110は、駆動機構111と、アーム112と、静電吸着装置113とを有している。アーム112は、その一端が駆動機構111に取り付けられており、駆動機構111を駆動すると、水平面内及び鉛直方向に移動できるように構成されている。アーム112の先端には、静電吸着装置113が取り付けられており、アーム112を移動させると、静電吸着装置113を水平面内及び鉛直方向に自由に移動させられるように構成されている。
符号t1は第1、第2の吸着電極143、144間に電圧の印加を開始した時刻を示している。また、符号t2は静電吸着力が最小吸着力f1以上に達し、静電吸着装置113が基板150を吸着して保持した状態で移動を開始した時刻を示しており、符号t3は静電吸着装置113を基板150を保持した状態で移動を終了した時刻を示している。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の真空処理方法であって、前記電極に印加する電圧を第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程は、前記第1の電圧を印加した後、静電吸着力が前記最小吸着力よりも大きい上限吸着力以上になる前に行われることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の真空処理方法であって、前記基板の処理は、前記基板を移動させる処理であって、前記静電吸着力が前記最小吸着力以上の大きさである期間に、前記基板の移動の開始と終了を行うことを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の真空処理方法であって、前記静電吸着装置が有する電極は、2個の電極からなり、該2個の電極に、互いに極性の異なる電圧を印加するように構成されている。
請求項5記載の発明は、請求項4記載の真空処理方法であって、前記電極に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程では、前記2個の電極の間の電位差を、前記第1の電圧が印加された工程における前記2個の電極の電位差よりも小さくすることを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項4記載の真空処理方法であって、前記電極に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程では、前記2個の電極の間の電位差を、0ボルトにすることを特徴とする。
請求項7記載の発明は、請求項4記載の真空処理方法であって、前記電極に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程では、前記第1の電圧が印加された工程において、前記2個の電極に印加された電圧と逆極性の電圧を、前記2個の電極にそれぞれ印加することを特徴とする。
請求項8記載の発明は、請求項4記載の真空処理方法であって、前記電極に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程の後に、前記2個の電極に、前記2個の電極の間の電位差が段階的に変化する電圧を印加することを特徴とする。
請求項9記載の発明は、真空雰囲気中に配置された静電吸着装置に基板を接触させ、前記静電吸着装置が有する電極に電圧を印加し、前記基板と前記静電吸着装置との間に静電吸着力を生じさせ、真空中で前記基板の処理を行う真空処理方法であって、予め前記基板について最小吸着力と、第1の電圧及び第2の電圧の大きさと印加時間、前記基板の処理の開始時刻及び終了時刻を求め、求めた値に従い、前記電極に第1の電圧を印加して、前記静電吸着力を前記最小吸着力以上の大きさにする工程と、前記電極に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を前記最小吸着力以上に維持して減少させる工程と、前記静電吸着力が前記最小吸着力以上の期間に前記基板の処理を行う工程とを有し、前記第2の電圧への変更は、前記第1の電圧を印加した後、前記静電吸着力が前記最小吸着力よりも大きい上限吸着力以上になる前に行われる真空処理方法である。
請求項10記載の発明は、前記静電吸着装置が有する電極は、2個の電極からなり、該2個の電極に、互いに極性の異なる電圧を印加し、前記電極に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程では、前記2個の電極の間の電位差を、前記第1の電圧が印加された工程における前記2個の電極の間の電位差よりも小さくし、前記第1の電圧が印加された工程において前記2個の電極に印加された電圧と逆極性の電圧を、前記2個の電極にそれぞれ印加する請求項9記載の真空処理方法である。
請求項11記載の発明は、真空中で基板を静電吸着して処理を行う真空処理方法であって、前記基板を静電吸着して吊り下げて移動できる最小吸着力を予め求めておき、前記基板を静電吸着装置上に配置して、前記静電吸着装置内に配置された2個の電極の間に、前記最小吸着力以上の吸着力を発生させる第1の電圧を印加し、前記最小吸着力以上の吸着力で前記基板を静電吸着した後、2個の前記電極の間に印加する電圧を、前記静電吸着装置と前記基板との間の静電吸着力を減少させる第2の電圧に変更し、前記静電吸着装置と前記基板との間の前記静電吸着力が前記最小吸着力以上である間に前記基板の移動を終了させる真空処理方法である。
請求項12記載の発明は、前記電極の間に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程は、前記第1の電圧を印加した後、前記静電吸着力が前記最小吸着力よりも大きい上限吸着力以上になる前に行われることを特徴とする請求項11記載の真空処理方法である。
請求項13記載の発明は、真空中で基板を静電吸着して処理を行う真空処理方法であって、前記基板を静電吸着して吊り下げて移動できる最小吸着力を予め求めておき、前記基板を静電吸着装置上に配置し、前記静電吸着装置内に配置された2個の電極の間に、前記最小吸着力以上の吸着力を発生させる第1の電圧を印加し、前記最小吸着力以上の吸着力で前記基板を静電吸着して真空処理を開始した後、2個の前記電極の間に印加する電圧を、前記静電吸着装置と前記基板との間の静電吸着力を減少させる第2の電圧に変更して真空処理を行う真空処理方法である。
請求項14記載の発明は、前記電極の間には、互いに極性の異なる電圧を印加する請求項11乃至請求項13のいずれか1項記載の真空処理方法である。
請求項15記載の発明は、前記電極の間に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程では、2個の前記電極の間の電位差を、前記第1の電圧が印加された工程における2個の前記電極の間の電位差よりも小さくすることを特徴とする請求項14記載の真空処理方法である。
請求項16記載の発明は、前記電極の間に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程では、前記2個の電極の間の電位差を、0ボルトにすることを特徴とする請求項14記載の真空処理方法である。
請求項17記載の発明は、前記電極の間に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程では、前記第1の電圧が印加された工程において、2個の前記電極の間に印加された電圧と逆極性の電圧を、2個の電極の間にそれぞれ印加することを特徴とする請求項14記載の真空処理方法である。
請求項18記載の発明は、前記電極に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程の後に、前記2個の電極に、前記2個の電極の間の電位差が段階的に変化する電圧を印加することを特徴とする請求項14記載の真空処理方法である。
本発明の発明者等は、密度が2.47g/cm3、厚さ3mmのソーダ石灰ガラス板からなる基板を、二個の吸着電極を有する静電吸着装置に当接させ、2個の吸着電極にそれぞれ一定電圧を印加(ここでは、二個の吸着電極にそれぞれ+3000V、−3000Vを印加している)した場合の、静電吸着装置とその基板との間に生じる静電吸着力の時間依存性を調べる実験と、上述した吸着電極に一定電圧(ここでは、二個の吸着電極にそれぞれ+3000V、−3000Vを印加している)を60秒間印加して基板を静電吸着した後、各吸着電極に印加する電圧を0Vにし、その時刻以降に基板及び静電吸着装置間に残留する静電吸着力(以下で残留吸着力と称する。)の時間依存性を調べる実験を行った。その2種類の実験結果を、下記の表1に示す。
ここで上限吸着力とは、基板を静電吸着装置に静電吸着した状態で処理する間に、吸着力が最小吸着力以上を維持し、かつ処理が終了した後に、静電吸着装置から基板を安全に離脱させるのに十分な力まで低下することが可能な吸着力の上限である。この上限吸着力は、静電吸着装置内の電極に印加する電圧と、基板の処理時間とに応じて定まり、吸着力が上限吸着力を超えると、基板の処理が終了した後、残留吸着力が過大になり、静電吸着装置から基板を安全に離脱することができなくなる。
この真空処理装置1は、搬出入室2と、搬送室3と、処理室4とを有している。これらの搬出入室2、搬送室3及び処理室4には、真空排気系72、73、74がそれぞれ接続されており、これらの真空排気系72、73、74を起動すると、各搬出入室2、搬送室3及び処理室4の内部を真空排気することができるように構成されている。
駆動機構11は、搬送室3の内部底面に配置されている。
予め、図3に示すように、搬出入室2、搬送室3及び処理室4の内部雰囲気はそれぞれ独立に真空排気されており、その状態で駆動機構11を動作させてアーム12を水平移動させ、静電吸着装置13を搬出入室2内に搬入し、搬出入室2内の載置台6の表面に載置された基板50の上方に位置させて静止させる。
この状態で、チャック電源31を起動して、第1、第2の吸着電極43、44の間に、第1の電圧を印加(ここでは、第1、第2の吸着電極43、44に、それぞれ+3000V、−3000Vを印加)すると、基板50と静電チャックプレート40との間に静電吸着力が発生する。この静電吸着力は電圧印加とともに増大し、最小吸着力以上になると基板50は静電チャックプレート40の表面に密着する。密着すると基板50は静電チャックプレート40からの熱伝導によって加熱される。
そして、基板50の表面に所定膜厚の薄膜が形成された後に直流電源4を停止させ、プラズマを消滅させる。以上の工程を経て成膜処理が終了する。
また、本発明の方法は、シリコン等の半導体基板の静電吸着においても、吸着力を適正に制御し、かつ残留吸着力を抑制する方法として有効である。
Claims (18)
- 真空雰囲気中に配置された静電吸着装置に基板を接触させ、前記静電吸着装置が有する電極に電圧を印加し、前記基板と前記静電吸着装置との間に静電吸着力を生じさせ、真空中で前記基板の処理を行う真空処理方法であって、
前記電極に第1の電圧を印加して、前記静電吸着力を最小吸着力以上の大きさにする工程と、
前記電極に印加する電圧を第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程と、
前記静電吸着力が前記最小吸着力以上の期間に前記基板の処理を行う工程とを有する真空処理方法。 - 前記電極に印加する電圧を第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程は、
前記第1の電圧を印加した後、静電吸着力が前記最小吸着力よりも大きい上限吸着力以上になる前に行われることを特徴とする請求項1記載の真空処理方法。 - 前記基板の処理は、前記基板を移動させる処理であって、
前記静電吸着力が前記最小吸着力以上の大きさである期間に、前記基板の移動の開始と終了を行うことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の真空処理方法。 - 前記静電吸着装置が有する電極は、2個の電極からなり、該2個の電極に、互いに極性の異なる電圧を印加するように構成された請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の真空処理方法。
- 前記電極に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程では、前記2個の電極の間の電位差を、前記第1の電圧が印加された工程における前記2個の電極の電位差よりも小さくすることを特徴とする請求項4記載の真空処理方法。
- 前記電極に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程では、前記2個の電極の間の電位差を、0ボルトにすることを特徴とする請求項4記載の真空処理方法。
- 前記電極に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程では、前記第1の電圧が印加された工程において、前記2個の電極に印加された電圧と逆極性の電圧を、前記2個の電極にそれぞれ印加することを特徴とする請求項4記載の真空処理方法。
- 前記電極に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程の後に、
前記2個の電極に、前記2個の電極の間の電位差が段階的に変化する電圧を印加することを特徴とする請求項4記載の真空処理方法。 - 真空雰囲気中に配置された静電吸着装置に基板を接触させ、前記静電吸着装置が有する電極に電圧を印加し、前記基板と前記静電吸着装置との間に静電吸着力を生じさせ、真空中で前記基板の処理を行う真空処理方法であって、
予め前記基板について最小吸着力と、第1の電圧及び第2の電圧の大きさと印加時間、前記基板の処理の開始時刻及び終了時刻を求め、
求めた値に従い、
前記電極に第1の電圧を印加して、前記静電吸着力を前記最小吸着力以上の大きさにする工程と、
前記電極に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を前記最小吸着力以上に維持して減少させる工程と、
前記静電吸着力が前記最小吸着力以上の期間に前記基板の処理を行う工程とを有し、
前記第2の電圧への変更は、前記第1の電圧を印加した後、前記静電吸着力が前記最小吸着力よりも大きい上限吸着力以上になる前に行われる真空処理方法。 - 前記静電吸着装置が有する電極は、2個の電極からなり、該2個の電極に、互いに極性の異なる電圧を印加し、
前記電極に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程では、
前記2個の電極の間の電位差を、前記第1の電圧が印加された工程における前記2個の電極の間の電位差よりも小さくし、
前記第1の電圧が印加された工程において前記2個の電極に印加された電圧と逆極性の電圧を、前記2個の電極にそれぞれ印加する請求項9記載の真空処理方法。 - 真空中で基板を静電吸着して処理を行う真空処理方法であって、
前記基板を静電吸着して吊り下げて移動できる最小吸着力を予め求めておき、
前記基板を静電吸着装置上に配置して、前記静電吸着装置内に配置された2個の電極の間に、前記最小吸着力以上の吸着力を発生させる第1の電圧を印加し、前記最小吸着力以上の吸着力で前記基板を静電吸着した後、2個の前記電極の間に印加する電圧を、前記静電吸着装置と前記基板との間の静電吸着力を減少させる第2の電圧に変更し、前記静電吸着装置と前記基板との間の前記静電吸着力が前記最小吸着力以上である間に前記基板の移動を終了させる真空処理方法。 - 前記電極の間に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程は、
前記第1の電圧を印加した後、前記静電吸着力が前記最小吸着力よりも大きい上限吸着力以上になる前に行われることを特徴とする請求項11記載の真空処理方法。 - 真空中で基板を静電吸着して処理を行う真空処理方法であって、
前記基板を静電吸着して吊り下げて移動できる最小吸着力を予め求めておき、
前記基板を静電吸着装置上に配置し、前記静電吸着装置内に配置された2個の電極の間に、前記最小吸着力以上の吸着力を発生させる第1の電圧を印加し、前記最小吸着力以上の吸着力で前記基板を静電吸着して真空処理を開始した後、2個の前記電極の間に印加する電圧を、前記静電吸着装置と前記基板との間の静電吸着力を減少させる第2の電圧に変更して真空処理を行う真空処理方法。 - 前記電極の間には、互いに極性の異なる電圧を印加する請求項11乃至請求項13のいずれか1項記載の真空処理方法。
- 前記電極の間に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程では、2個の前記電極の間の電位差を、前記第1の電圧が印加された工程における2個の前記電極の間の電位差よりも小さくすることを特徴とする請求項14記載の真空処理方法。
- 前記電極の間に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程では、前記2個の電極の間の電位差を、0ボルトにすることを特徴とする請求項14記載の真空処理方法。
- 前記電極の間に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程では、前記第1の電圧が印加された工程において、2個の前記電極の間に印加された電圧と逆極性の電圧を、2個の電極の間にそれぞれ印加することを特徴とする請求項14記載の真空処理方法。
- 前記電極に印加する電圧を前記第2の電圧に変更して、前記静電吸着力を減少させる工程の後に、
前記2個の電極に、前記2個の電極の間の電位差が段階的に変化する電圧を印加することを特徴とする請求項14記載の真空処理方法。
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