JP2920239B2 - 静電チャック強制離脱方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電チャックの載置面
に吸着されているウエーハを押上部材により押し上げて
載置面から離脱させる静電チャック強制離脱方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】イオン注入装置等の半導体製造装置の分
野において多用されている静電チャックは、処理対象で
あるウエーハが載置される載置面と、この載置面に極性
を付与する電源とを有しており、ウエーハを載置面に載
置させた後、或いは、載置される前に、電源をＯＮ状態
として載置面に極性を付与して吸着力を発生させ、ウエ
ーハを静電的に載置面に密接させるようになっている。
これにより、ウエーハは、全面が載置面に密接されるこ
とによって、高い冷却効率でもって冷却されるようにな
っていると共に、ウエーハを処理する際の位置ずれが防
止されるようになっている。

【０００３】一方、ウエーハの処理が終了し、静電チャ
ックからウエーハを取り外す場合には、従来、電源のＯ
Ｎ−ＯＦＦに対する吸着力の発生および消滅の応答性が
低いため、電源をＯＦＦ状態にした後、吸着力が低下す
るまで所定時間放置する。そして、所定時間の経過後
に、載置台の下方からウエーハの下面外周部を複数の押
上部材により同時に押し上げ、残留する吸着力に抗して
ウエーハを載置面から離脱させることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の静電チャックからウエーハを取り外す静電チャック
強制離脱方法では、吸着力が残留しているため、ウエー
ハの下面外周部を複数の押上部材により同時に押し上げ
る際に、下記の問題を生じることになる。

【０００５】即ち、図５に示すように、ウエーハ５１を
載置面５２ａから離脱させるため、押上部材５３…を上
昇させた場合には、押上部材５３…による上方向への全
付勢力がウエーハ５１の外周部に付与されることにな
り、ウエーハ５１の全外周部が載置面５２ａから剥離す
ることになる。ところが、ウエーハ５１の外周部が載置
面５２ａから剥離しても、ウエーハ５１の内周部と載置
面５２ａとの接合面に働く吸着力が残留しているため、
この面状に働く吸着力によってウエーハ５１の外周部だ
けが大きく撓むことになる。

【０００６】これにより、従来の静電チャック強制離脱
方法では、図６に示すように、大きな吸着力が残留して
いると、ウエーハ５１の全外周部に生じる大きな撓みに
よりウエーハ５１全体の反りが大きくなるため、ウエー
ハ５１の破損を招来し易いという問題がある。一方、ウ
エーハ５１の破損を防止するため、吸着力が低減するま
で放置時間を増大させると、生産性が低下するという問
題が生じることになる。

【０００７】従って、本発明においては、大きな吸着力
が残留していても、ウエーハ５１を破損させることなく
載置面５２ａから離脱させることができる静電チャック
強制離脱方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の静電チャック強
制離脱方法は、上記課題を解決するために、静電チャッ
クの載置面に吸着されているウエーハの外周部下面に複
数の押上部材を当接させ、ウエーハを押上部材により押
し上げて載置面から離脱させる際に、特定の押上部材を
他の押上部材に先立ってウエーハに当接させて押し上
げ、上記ウエーハと上記載置面との接触面積が充分に縮
小されると、上記他の押上部材を押し上げてウエーハを
載置面から離脱させることを特徴としている。

【０００９】

【作用】上記の構成によれば、特定の押上部材がウエー
ハに当接し、ウエーハの一方の外周部が押し上げられる
と、この一方の外周部から他方の外周部方向にかけて、
ウエーハが載置面から順に剥離されることになる。従っ
て、このウエーハの外周部が線状の吸着力に抗して押し
上げられることになるため、ウエーハ全体の反りが減少
したものになる。これにより、大きな吸着力が残留して
いても、ウエーハを破損させずに載置面から取り外すこ
とが可能になり、結果として、吸着力が低減するまでの
放置時間を短縮させて生産性を向上させることが可能に
なる。

【００１０】

【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図４に基づい
て説明すれば、以下の通りである。

【００１１】本実施例に係る静電チャック強制離脱方法
は、図１に示すように、静電チャック２に保持されたウ
エーハ１を取り外すための方法である。静電チャック２
は、処理対象であるウエーハ１が載置される載置面２ａ
を有している。この静電チャック２の内部には、図示し
ない冷却系および電極が設けられており、冷却系は、載
置面２ａに載置されたウエーハ１を冷却することにより
処理時の過熱を防止するようになっている。また、電極
は、直流電源に接続されており、直流電源から直流電圧
が印加されることによって、載置面２ａの表面に誘電分
極による電荷を生じさせるようになっている。

【００１２】上記の静電チャック２には、上下方向に連
通された貫通穴２ｂが形成されている。この貫通穴２ｂ
は、ウエーハ１の外周部の下方に位置するように、例え
ば３箇所等の複数箇所に配置されている。これらの貫通
穴２ｂ…には、押上部材３…がそれぞれ移動自在に挿通
されており、これらの押上部材３…のうちの特定の押上
部材３とウエーハ１との距離は、他の押上部材３…とウ
エーハ１との距離よりも２ｍｍ程度短くなるように設定
されている。尚、特定の押上部材３は、ウエーハ１の外
周部に偏在した位置であれば、複数本からなっていても
良い。

【００１３】上記の押上部材３…の上端は、押上部材３
…の上昇によりウエーハ１の外周部下面に当接するよう
になっている。一方、押上部材３…の下端には、押上部
材３…を上昇および下降させる移動機構が設けられてい
る。この移動機構は、全押上部材３…を同時に同一速度
でもって上昇させるようになっており、上昇速度は、特
定の押上部材３がウエーハ１に当接してから、他の押上
部材３…がウエーハ１に当接するまでの時間を調整でき
るように任意に変更可能になっている。

【００１４】上記の構成において、ウエーハ１を静電チ
ャック２に保持させる場合には、ウエーハ１が静電チャ
ック２の載置面２ａに載置された後、或いは、載置され
る前に、電源がＯＮ状態にされることによって、直流電
圧が電極に付与され、載置面２ａの表面に誘電分極によ
る電荷を生じさせることになる。これにより、載置面２
ａに載置されたウエーハ１は、クーロン力により載置面
２ａに吸着され、全面が載置面２ａに密接することによ
って、高い冷却効率でもって冷却されることになると共
に、ウエーハ１を処理する際の位置ずれが防止されるこ
とになる。

【００１５】次いで、ウエーハ１の処理が完了すると、
下記の静電チャック強制離脱方法によって、ウエーハ１
が載置面２ａから取り外されることになる。即ち、先
ず、静電チャック２からウエーハ１を取り外すため、電
源がＯＦＦ状態にされることになる。この後、移動機構
が作動され、全押上部材３…の上昇が開始されることに
なる。この際、待機状態における押上部材３…は、特定
の押上部材３とウエーハ１との距離が、他の押上部材３
…とウエーハ１との距離よりも短く設定されている。従
って、図２に示すように、特定の押上部材３のみが最初
にウエーハ１に当接することになり、この押上部材３に
当接したウエーハ１の一方の外周部のみが押し上げられ
ることになる。

【００１６】ところで、ウエーハ１を載置面２ａに吸着
させるクーロン力は、ウエーハ１および載置面２ａ間の
距離の増大に伴って極端に低下する特性を有している。
従って、図３に示すように、押上部材３に当接したウエ
ーハ１の一方の外周部が押し上げられると、この一方の
外周部から他方の外周部方向にかけて、ウエーハ１が載
置面２ａから順に剥離されることになる。また、ウエー
ハ１が載置面２ａから順に剥離されていく際のウエーハ
１全体の反りは、線状の吸着力に抗して外周部が押し上
げられているため、面状の吸着力に抗して全外周部を同
時に押し上げる場合よりも、減少したものになってい
る。

【００１７】特定の押上部材３がウエーハ１に当接して
から所定の時間が経過すると、図４に示すように、移動
機構による押上部材３…の上昇に伴って他の押上部材３
…がウエーハ１に当接することになる。この際、ウエー
ハ１は、一方の外周部から他方の外周部にかけて順に剥
離され、載置面２ａとの接触面積が充分に縮小された状
態になっている。従って、ウエーハ１は、押上部材３…
により全外周部が押し上げられても、大きな撓みを生じ
ることなく載置面２ａから離脱されることになる。

【００１８】このように、本実施例の静電チャック強制
離脱方法は、載置面２ａに吸着されているウエーハ１の
外周部下面に複数の押上部材３…を当接させ、ウエーハ
１を押上部材３…により押し上げて載置面２ａから離脱
させる際に、特定の押上部材３を他の押上部材３…に先
立ってウエーハ１に当接させて押し上げることを特徴と
して有している。

【００１９】これにより、特定の押上部材３が当接する
ことによって、ウエーハ１の一方の外周部が押し上げら
れると、この一方の外周部から他方の外周部方向にかけ
て、ウエーハ１が載置面２ａから順に剥離されるため、
このウエーハ１の外周部が線状の吸着力に抗して押し上
げられ、ウエーハ１全体の反りが減少したものになる。
従って、大きな吸着力が残留していても、ウエーハ１を
破損させずに載置面２ａから取り外すことが可能にな
り、ひいては、吸着力が低減するまでの放置時間の短縮
により生産性を向上させることが可能になる。

【００２０】尚、本実施例においては、押上部材３…お
よびウエーハ１間の距離を異ならせ、全押上部材３…を
同時に上昇させることによって、特定の押上部材３を他
の押上部材３…に先立ってウエーハ１に当接させて押し
上げるようになっているが、これに限定されることはな
い。即ち、押上部材３…の上昇時期を個別に設定する機
能を移動機構に持たせることによって、特定の押上部材
３を他の押上部材３…に先立ってウエーハ１に当接させ
て押し上げるようになっていても良い。そして、この場
合には、各押上部材３…の上昇時期を個別に変更するこ
とができるため、ウエーハ１を最も効率良く取り外せる
ように微調整できることになる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の静電チャック強制離脱方法は、
以上のように、静電チャックの載置面に吸着されている
ウエーハの外周部下面に複数の押上部材を当接させ、ウ
エーハを押上部材により押し上げて載置面から離脱させ
るものであり、特定の押上部材を他の押上部材に先立っ
てウエーハに当接させて押し上げ、ウエーハと載置面と
の接触面積が充分に縮小されると、他の押上部材を押し
上げてウエーハを載置面から離脱させる構成である。

【００２２】これにより、特定の押上部材がウエーハに
当接し、ウエーハの一方の外周部が押し上げられると、
この一方の外周部から他方の外周部方向にかけて、ウエ
ーハが載置面から順に剥離されることになる。よって、
このウエーハの外周部が線状の吸着力に抗して押し上げ
られ、ウエーハ全体の反りが減少するため、大きな吸着
力が残留していても、ウエーハを破損させずに載置面か
ら取り外すことが可能になり、結果として、吸着力が低
減するまでの放置時間を短縮させて生産性を向上させる
ことが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を示すものであり、待機状態の押上部材
を示す説明図である。

【図２】特定の押上部材がウエーハに当接した状態を示
す説明図である。

【図３】特定の押上部材の上昇によりウエーハが一方側
から他方側にかけて順に剥離される状態を示す説明図で
ある。

【図４】ウエーハが載置面から離脱された状態を示す説
明図である。

【図５】従来例を示すものであり、全押上部材によりウ
エーハを押し上げる状態を示す説明図である。

【図６】従来例を示すものであり、ウエーハが破損した
状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ウエーハ ２ 静電チャック ２ａ 載置面 ２ｂ 貫通穴 ３ 押上部材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静電チャックの載置面に吸着されているウ
   エーハの外周部下面に複数の押上部材を当接させ、ウエ
   ーハを押上部材により押し上げて載置面から離脱させる
   静電チャック強制離脱方法において、 特定の押上部材を他の押上部材に先立ってウエーハに当
   接させて押し上げ、上記ウエーハと上記載置面との接触
   面積が充分に縮小されると、上記他の押上部材を押し上
   げてウエーハを載置面から離脱させることを特徴とする
   静電チャック強制離脱方法。