JPH08340041A - 静電チャックの基板吸着状態検出方法、そのための装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 静電チャックのウェハ吸着状態検出装置に関
し、吸着状態検出用交流電圧の振幅や周波数あるいはそ
の双方に変動が生じても高精度でウェハ吸着状態を検出
することができる手段を提供する。 【構成】 ウェハを吸着して保持する静電チャックに吸
着保持用直流電圧と吸着状態検出用交流電圧２１を印加
し、静電チャックの静電容量を経て抽出され、静電チャ
ックの静電容量に応じて変化する吸着状態信号２０のレ
ベルを、閾値レベル２５と比較することによってウェハ
吸着状態を検出する静電チャックのウェハ吸着状態検出
装置において、吸着状態検出用交流電圧２１の振幅また
は周波数あるいはその双方によって吸着状態信号２０の
レベルまたは吸着状態信号と比較すべき閾値レベル２５
あるいはその双方を制御することによって、吸着状態検
出用交流電圧２１の振幅または周波数あるいはその双方
の変動によるウェハ吸着状態の誤判定を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置内にお
いて基板処理時に基板を静電的に吸着して保持する静電
チャックの基板吸着状態検出装置に関するものである。
基板処理時に基板は静電チャックの正規の位置に、か
つ、その間に塵等が付着していない状態、すなわち、静
電チャックと基板との間の平均距離が限りなく小さい状
態で吸着されている必要がある。そこで、基板処理の前
に静電チャックと基板との吸着状態が許容値内であるか
否かを精度よく検出する手段が要求されている。

【０００２】

【従来の技術】図２４は、従来の静電チャックの静電容
量に基づいた基板吸着状態検出装置の構成説明図であ
る。この図において、１は静電容量検出手段、２は静電
チャック、３は吸着保持用直流電源、４は吸着状態検出
用交流電源、５，６は抵抗、７はコンデンサ、９は信号
増幅手段、１０は交流信号増幅器、１１は交流−直流変
換器、１２は直流信号増幅器、１３は閾値レベル発生
器、１４はレベル比較器、１９は静電容量検出信号、２
０は吸着状態信号、２５は閾値レベル、２６は吸着状態
検出信号である。なお、他の図の符号と統一したため欠
番を生じている。また、この図に示されていない符号に
ついても他の図面を参照するために付加されている。以
下の図面についても同様である。

【０００３】従来の静電チャックの静電容量に基づいた
基板吸着状態検出装置はこの図に示されているように、
絶縁体中に埋め込まれた１対の電極を有する静電チャッ
ク２に、吸着保持用直流電源３によって１０００Ｖ〜２
０００Ｖ程度の吸着保持用直流電圧が印加され、かつ、
吸着状態検出用交流電源４によって、トランス８を介し
て５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの１００Ｖ程度の交流電圧が
印加されている。

【０００４】この場合、静電チャック２の電極間には、
静電チャック２に吸着される基板の誘電率、導電率等の
特性と、静電チャック−基板間の平均距離によって変化
する静電容量が生じる。そして、印加されている交流電
圧によってこの静電容量に比例したレベルの静電容量検
出信号１９を、抵抗５と抵抗６からなる電圧分割回路の
抵抗６の両端からコンデンサ７を通して検出することが
できる。

【０００５】さらに、この静電容量検出信号１９を、信
号増幅手段９を構成する交流信号増幅器１０、交流−直
流変換器１１、直流信号増幅器１２により吸着状態信号
２０に変換する。ここで、静電チャック２−基板間に塵
等の付着物が存在する場合は、静電チャック２−基板間
の平均距離が長くなり、静電チャック２の電極間に生じ
る静電容量が減少し、その結果として、直流信号増幅器
１２から得られる吸着状態信号２０も小さくなる。

【０００６】すなわち、ここで得られた吸着状態信号２
０のレベルが静電チャック２−基板間の吸着状態を示す
ことになる。この吸着状態信号２０と閾値レベル発生器
１３から出力される閾値レベル２５をレベル比較器１４
によって比較し吸着状態検出信号２６を出力させること
により、静電チャック２−基板間の吸着状態を判定する
ことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図２５は、従来の静電
チャックの静電容量による基板吸着状態検出装置の問題
点の説明図（１）であり、（Ａ）は静電チャック−基板
間平均距離と原理上の吸着状態信号の関係、（Ｂ）は吸
着状態検出交流電圧の振幅と実際の吸着状態信号の関
係、（Ｃ）は静電チャック−基板間平均距離と実際の吸
着状態信号の関係を示している。

【０００８】図２６（Ａ）のグラフは、静電チャック２
−基板間の平均距離と原理上直流信号増幅器１２から得
られる吸着状態信号２０の関係を示したものである。図
中、Ｌ１，Ｌ２は静電チャック２−基板間の任意の平均
距離であり、閾値レベル２５は静電チャック２−基板間
の平均距離が許容値内であるか否かを判定するために閾
値レベル発生器１３から出力される基準レベルである。
静電チャック２−基板間の平均距離が長くなればなるほ
ど、それに反比例して静電チャック２−基板間に生じる
静電容量が小さくなり、得られる吸着状態信号２０も小
さくなる。

【０００９】この図で、静電チャック２−基板間の平均
距離がＬ１のとき、得られた吸着状態信号２０は閾値レ
ベル２５より上のレベルにあるため、静電チャック２−
基板間の吸着状態は許容値内であると判定される。反対
に、静電チャック２−基板間の平均距離がＬ２のとき、
得られた吸着状態信号２０は閾値レベル２５より下のレ
ベルにあるため、静電チャック２−基板間の吸着状態は
許容値外であると判定される。

【００１０】図２５（Ｂ）のグラフは、静電チャック２
−基板間の平均距離が一定である場合の、吸着状態検出
用交流電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の振幅と実
際に直流信号増幅器１２から得られる吸着状態信号２０
の関係を示している。図中、Ｖａは吸着状態検出用交流
電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の任意の振幅であ
り、Ｖｄはそのときに得られる直流信号増幅器１２から
の吸着状態信号２０のレベルである。

【００１１】この図を見てわかるとおり、静電チャック
２−基板間の平均距離が一定であるにもかかわらず、吸
着状態検出用交流電源４からの吸着状態検出用交流電圧
２１（Ｖａ）の振幅が変化すると、直流信号増幅器１２
から得られる吸着状態信号２０（Ｖｄ）も変化してしま
う。吸着状態信号２０は吸着状態検出用交流電源４から
の吸着状態検出用交流電圧２１の振幅Ｖａに比例し、吸
着状態検出用交流電源４の吸着状態検出用交流電圧２１
の振幅がＶａ，０．９Ｖａ，１．１Ｖａのとき吸着状態
信号２０はＶｄ，０．９Ｖｄ，１．１Ｖｄとなる。

【００１２】図２５（Ｃ）のグラフは、静電チャック２
−基板間の平均距離と実際に直流信号増幅器１２から得
られる吸着状態信号２０の関係を示している。ここで、
前記図２５（Ａ）に示した、静電チャック２−基板間の
平均距離がＬ１，Ｌ２のとき、吸着状態検出用交流電源
４の吸着状態検出用交流電圧２１の振幅が変動した場合
を考えてみる。

【００１３】図中〔１〕のグラフは吸着状態検出用交流
電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の振幅がＶａのと
き、〔２〕のグラフは吸着状態検出用交流電源４の吸着
状態検出用交流電圧２１の振幅が０．９Ｖａのとき、
〔３〕のグラフは吸着状態検出用交流電源４の吸着状態
検出用交流電圧２１の振幅が１．１Ｖａのときの静電チ
ャック２−基板間の平均距離に対する直流信号増幅器１
２から得られる吸着状態信号２０（Ｖｄ）との関係をそ
れぞれ示したものである。

【００１４】まず、吸着状態検出用交流電源４の吸着状
態検出用交流電圧２１の振幅がＶａのとき（〔１〕のグ
ラフ）、静電チャック２−基板間の平均距離がＬ１であ
った場合、このとき得られた吸着状態信号２０は閾値レ
ベル２５より上のレベルにあるため、静電チャック２−
基板間の吸着状態は許容値内である。

【００１５】ここで吸着状態検出用交流電源４の吸着状
態検出用交流電圧２１の振幅が変動し０．９Ｖａになっ
てしまったとすると（〔２〕のグラフ）、吸着状態信号
２０は閾値レベル２５より下のレベルに下がってしまっ
て静電チャック２−基板間の吸着状態は許容値外である
と判定される。すなわち、本来、吸着状態が許容値内で
あると判定されるべきものが、許容値外として判定され
てしまう。

【００１６】逆の例として、吸着状態検出用交流電源４
の吸着状態検出用交流電圧２１の振幅がＶａのとき
（〔１〕のグラフ）、静電チャック２−基板間の平均距
離がＬ２であった場合、このとき得られた吸着状態信号
２０は閾値レベル２５より下のレベルになるので、静電
チャック２−基板間の吸着状態は許容値外である。ここ
で、吸着状態検出用交流電源４の吸着状態検出用交流電
圧２１の振幅が変動して１．１Ｖａになってしまったと
すると、（〔３〕のグラフ）、吸着状態信号２０は閾値
レベル２５より上のレベルに上がってしまって静電チャ
ック２−基板間の吸着状態は許容値内であると判定され
る。すなわち、本来、吸着状態が許容値外であると判定
されるべきものが、許容値内として判定されてうまう。

【００１７】図２６は、従来の静電チャックの静電容量
に基づいた基板吸着状態検出装置の問題点の説明図
（２）であり、（Ａ）は静電チャック−基板間平均距離
と原理上の吸着状態信号の関係、（Ｂ）は吸着状態検出
交流電圧の周波数と実際の吸着状態信号の関係、（Ｃ）
は静電チャック−基板間平均距離と実際の吸着状態信号
の関係を示している。

【００１８】図２６（Ａ）のグラフは、静電チャック２
−基板間の平均距離と原理上直流信号増幅器１２から得
られる吸着状態信号２０の関係を示したものである。図
中、Ｌ１，Ｌ２は静電チャック２−基板間の任意の平均
距離であり、また、閾値レベル２５は静電チャック２−
基板間の平均距離が許容値内であるか否かを判定するた
めに閾値レベル発生器１３から出力される基準レベルで
ある。静電チャック２−基板間の平均距離が長くなれば
なるほど、それに反比例して静電チャック２−基板間に
生じる静電容量が小さくなり、得られる吸着状態信号２
０も小さくなる。

【００１９】この図で、静電チャック２−基板間の平均
距離がＬ１のとき、得られた吸着状態信号２０は閾値レ
ベル２５より上のレベルにあるため、静電チャック２−
基板間の吸着状態は許容値内であると判定される。反対
に、静電チャック２−基板間の平均距離がＬ２のとき、
得られた吸着状態信号２０は閾値レベル２５より下のレ
ベルにあるため、静電チャック２−基板間の吸着状態は
許容値外であると判定される。

【００２０】図２６（Ｂ）のグラフは、静電チャック２
−基板間の平均距離が一定である場合の、吸着状態検出
用交流電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の周波数と
実際に直流信号増幅器１２から得られる吸着状態信号２
０の関係を示している。図中、Ｆａは吸着状態検出用交
流電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の任意の周波数
であり、Ｖｄはそのときに得られる直流信号増幅器１２
からの吸着状態信号２０のレベルである。

【００２１】この図を見てわかるとおり、静電チャック
２−基板間の平均距離が一定であるにもかかわらず、吸
着状態検出用交流電源４の吸着状態検出用交流電圧２１
の周波数（Ｆａ）が変化すると、直流信号増幅器１２か
ら得られる吸着状態信号２０（Ｖｄ）も変化してしま
う。吸着状態信号２０は吸着状態検出用交流電源４の吸
着状態検出用交流電圧２１の周波数Ｆａに比例し、吸着
状態検出用交流電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の
周波数がＦａ，０．９Ｆａ，１．１Ｆａのとき吸着状態
信号２０はＶｄ，０．９Ｖｄ，１．１Ｖｄとなる。

【００２２】図２６（Ｃ）のグラフは、静電チャック２
−基板間の平均距離と実際に直流信号増幅器１２から得
られる吸着状態信号２０の関係を示している。ここで、
前記図２６（Ａ）に示した、静電チャック２−基板間の
平均距離がＬ１，Ｌ２のとき、吸着状態検出用交流電源
４の吸着状態検出用交流電圧２１の周波数が変動した場
合を考えてみる。

【００２３】図中〔１〕のグラフは吸着状態検出用交流
電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の周波数がＦａの
とき、〔２〕のグラフは吸着状態検出用交流電源４の吸
着状態検出用交流電圧２１の周波数が０．９Ｆａのと
き、〔３〕のグラフは吸着状態検出用交流電源４の吸着
状態検出用交流電圧２１の周波数が１．１Ｆａのときの
静電チャック２−基板間の平均距離に対する直流信号増
幅器１２から得られる吸着状態信号２０（Ｖｄ）との関
係をそれぞれ示したものである。

【００２４】まず、吸着状態検出用交流電源４の吸着状
態検出用交流電圧２１の周波数がＦａのとき（〔１〕の
グラフ）、静電チャック２−基板間の平均距離がＬ１で
あった場合、このとき得られた吸着状態信号２０は閾値
レベル２５より上のレベルにあるため、静電チャック２
−基板間の吸着状態は許容値内である。

【００２５】ここで吸着状態検出用交流電源４の吸着状
態検出用交流電圧２１の周波数が変動し０．９Ｆａにな
ってしまったとすると（〔２〕のグラフ）、吸着状態信
号２０は閾値レベル２５より下のレベルに下がってしま
って静電チャック２−基板間の吸着状態は許容値外であ
ると判定される。すなわち、本来、吸着状態が許容値内
であると判定されるべきものが、許容値外として判定さ
れてしまう。

【００２６】逆の例として、吸着状態検出用交流電源４
の吸着状態検出用交流電圧２１の周波数がＦａのとき
（〔１〕のグラフ）、静電チャック２−基板間の平均距
離がＬ２であった場合、このとき得られた吸着状態信号
２０は閾値レベル２５より下のレベルになるので、静電
チャック２−基板間の吸着状態は許容値外である。

【００２７】ここで、吸着状態検出用交流電源４の吸着
状態検出用交流電圧２１の周波数が変動して１．１Ｆａ
になってしまったとすると、（〔３〕のグラフ）、吸着
状態信号２０は閾値レベル２５より上のレベルに上がっ
てしまって静電チャック２−基板間の吸着状態は許容値
内であると判定される。すなわち、本来、吸着状態が許
容値外であると判定されるべきものが、許容値内として
判定されてしまう。

【００２８】以上説明したように、従来の方法では、静
電チャック２−基板間の吸着状態に関わらず、吸着状態
検出用交流電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の振幅
や周波数あるいはその双方が変動した場合、結果的に得
られる直流信号増幅器１２からの吸着状態信号２０も変
動し、基板吸着状態の正確な判定ができないという問題
点を有している。

【００２９】本発明は、吸着状態検出用交流電圧の振幅
や周波数あるいはその双方に変動が生じても高精度で基
板吸着状態を検出することができる手段を提供すること
を目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる、基板を
吸着して保持する静電チャックに吸着保持用直流電圧と
吸着状態検出用交流電圧を印加し、静電チャックの静電
容量を経て抽出され、静電チャックの静電容量に応じて
変化する吸着状態信号のレベルを閾値レベルと比較する
ことによって基板の吸着状態を検出する静電チャックの
基板吸着状態検出方法あるいは静電チャックの基板吸着
状態検出装置においては、吸着状態検出用交流電圧の振
幅または周波数あるいはその双方によって吸着状態信号
のレベルまたは吸着状態信号と比較すべき閾値レベルあ
るいはその双方を制御することによって、吸着状態検出
用交流電圧の振幅または周波数あるいはその双方の変動
を打ち消すようにした。

【００３１】また、本発明にかかる、他の、基板を吸着
して保持する静電チャックに吸着保持用直流電圧と吸着
状態検出用交流電圧を印加し、静電チャックの静電容量
を経て抽出され、静電チャックの静電容量に応じて変化
する静電容量検出信号を、交流信号増幅器、交流−直流
変換器、直流信号増幅器等によって増幅あるいは変換し
て吸着状態信号を形成し、吸着状態信号のレベルと閾値
レベルを比較することによって基板の吸着状態を検出す
る静電チャックの基板吸着状態検出方法あるいは静電チ
ャックの基板吸着状態検出装置においては、吸着状態検
出用交流電圧の振幅を基準値と比較して偏差検出信号を
形成し、偏差検出信号によって、吸着状態検出用交流電
圧の変動を打ち消すように交流信号増幅器の増幅率を制
御するようにした。

【００３２】また、本発明にかかる、他の、基板を吸着
して保持する静電チャックに吸着保持用直流電圧と吸着
状態検出用交流電圧を印加し、静電チャックの静電容量
を経て抽出され、静電チャックの静電容量に応じて変化
する静電容量検出信号を、交流信号増幅器、交流−直流
変換器、直流信号増幅器等によって増幅あるいは変換し
て吸着状態信号を形成し、吸着状態信号のレベルと閾値
レベルを比較することによって基板の吸着状態を検出す
る静電チャックの基板吸着状態検出方法あるいは静電チ
ャックの基板吸着状態検出装置においては、吸着状態検
出用交流電圧の振幅を基準値と比較して偏差検出信号を
形成し、偏差検出信号によって、吸着状態検出用交流電
圧の変動を打ち消すように直流信号増幅器の増幅率を制
御するようにした。

【００３３】また、本発明にかかる、他の、基板を吸着
して保持する静電チャックに吸着保持用直流電圧と吸着
状態検出用交流電圧を印加し、静電チャックの静電容量
を経て抽出され、静電チャックの静電容量に応じて変化
する静電容量検出信号を、交流信号増幅器、交流−直流
変換器、直流信号増幅器等によって増幅あるいは変換し
て吸着状態信号を形成し、吸着状態信号のレベルと閾値
レベルを比較することによって基板の吸着状態を検出す
る静電チャックの基板吸着状態検出方法あるいは静電チ
ャックの基板吸着状態検出装置においては、吸着状態検
出用交流電圧の振幅を基準値と比較して偏差検出信号を
形成し、偏差検出信号によって、吸着状態検出用交流電
圧の周波数の変動を打ち消すように閾値レベルを制御す
るようにした。

【００３４】これらの場合、吸着状態検出用交流電圧の
振幅を交流−直流変換器によって直流信号に変換し、直
流信号と、基準レベル発生器から出力される基準レベル
を偏差検出器によって比較して偏差検出信号を形成する
ことができる。

【００３５】また、本発明にかかる、他の、基板を吸着
して保持する静電チャックに吸着保持用直流電圧と吸着
状態検出用交流電圧を印加し、静電チャックの静電容量
を経て抽出され、静電チャックの静電容量に応じて変化
する静電容量検出信号を、交流信号増幅器、交流−直流
変換器、直流信号増幅器等によって増幅あるいは変換し
て吸着状態信号を形成し、吸着状態信号のレベルと閾値
レベルを比較することによって基板の吸着状態を検出す
る静電チャックの基板吸着状態検出方法あるいは静電チ
ャックの基板吸着状態検出装置においては、吸着状態検
出用交流電圧の周波数を基準値と比較して偏差検出信号
を形成し、偏差検出信号によって、吸着状態検出用交流
電圧の周波数の変動を打ち消すように交流信号増幅器の
増幅率を制御するようにした。

【００３６】また、本発明にかかる、他の、基板を吸着
して保持する静電チャックに吸着保持用直流電圧と吸着
状態検出用交流電圧を印加し、静電チャックの静電容量
を経て抽出され、静電チャックの静電容量に応じて変化
する静電容量検出信号を、交流信号増幅器、交流−直流
変換器、直流信号増幅器等によって増幅あるいは変換し
て吸着状態信号を形成し、吸着状態信号のレベルと閾値
レベルを比較することによって基板の吸着状態を検出す
る静電チャックの基板吸着状態検出方法あるいは静電チ
ャックの基板吸着状態検出装置において、吸着状態検出
用交流電圧の周波数を基準値と比較して偏差検出信号を
形成し、偏差検出信号によって、吸着状態検出用交流電
圧の周波数の変動を打ち消すように直流信号増幅器の増
幅率を制御するようにした。

【００３７】また、本発明にかかる、他の、基板を吸着
して保持する静電チャックに吸着保持用直流電圧と吸着
状態検出用交流電圧を印加し、静電チャックの静電容量
を経て抽出され、静電チャックの静電容量に応じて変化
する静電容量検出信号を、交流信号増幅器、交流−直流
変換器、直流信号増幅器等によって増幅あるいは変換し
て吸着状態信号を形成し、吸着状態信号のレベルと閾値
レベルを比較することによって基板の吸着状態を検出す
る静電チャックの基板吸着状態検出方法あるいは静電チ
ャックの基板吸着状態検出装置においては、吸着状態検
出用交流電圧の周波数を基準値と比較して偏差検出信号
を形成し、偏差検出信号によって、吸着状態検出用交流
電圧の変動を打ち消すように閾値レベルを制御するよう
にした。

【００３８】これらの場合、吸着状態検出用交流電圧の
周波数を周波数−直流変換器によって直流信号に変換
し、直流信号と、基準レベル発生器から出力される基準
レベルを偏差検出器によって比較して偏差検出信号を形
成することができる。

【００３９】また、これらの場合、信号増幅手段、閾値
レベル発生器、レベル比較器、電圧変動検出手段、周波
数変動検出手段の少なくとも１つをアナログ信号の状態
で処理する構成とすることができる。また、これらの場
合、信号増幅手段、閾値レベル発生器、レベル比較器、
電圧変動検出手段、周波数変動検出手段の少なくとも１
つをディジタル信号の状態で、かつ、ハードウェアによ
って処理する構成とすることができる。

【００４０】また、これらの場合、信号増幅手段、閾値
レベル発生器、レベル比較器、電圧変動検出手段、周波
数変動検出手段の少なくとも１つをディジタル信号の状
態で、かつ、ソフトウェアによって処理する構成とする
ことができる。

【００４１】また、本発明にかかる半導体装置の製造方
法においては、基板を吸着して保持する静電チャックに
吸着保持用直流電圧と吸着状態検出用交流電圧を印加
し、該静電チャックの静電容量を経て抽出され、該静電
チャックの静電容量に応じて変化する吸着状態信号のレ
ベルを閾値レベルと比較することによって基板の吸着状
態を検出する静電チャックの基板吸着状態検出方法を用
い、該吸着状態検出用交流電圧の振幅または周波数ある
いはその双方を用いて該吸着状態信号のレベルまたは該
吸着状態信号と比較すべき閾値レベルあるいはその双方
を制御することによって、該吸着状態検出用交流電圧の
振幅または周波数あるいはその双方の変動を打ち消し
て、該静電チャックに基板を保持して処理を行うように
した。

【００４２】

【作用】前記の問題を解決するための手段としては、吸
着状態検出用交流電圧の振幅の変動による影響を低減す
る手段と、吸着状態検出用交流電圧の周波数の変動によ
る影響を低減する手段について、各々２通りの手段、即
ち４つの態様が考えられる。以下、吸着状態検出用交流
電圧の振幅の変動による影響を低減する場合と、吸着状
態検出用交流電圧の周波数の変動による影響を低減する
場合について各態様の原理を説明する。

【００４３】図１は、本発明の静電チャックの基板吸着
状態検出装置の構成原理説明図（１）であり、（Ａ）は
第１の態様を示し、（Ｂ）は第２の態様を示している。
この図において、１は静電容量検出手段、９は信号増幅
手段、１３は閾値レベル発生器、１４はレベル比較器、
１５は電圧変動検出手段、１９は静電容量検出信号、２
１は吸着状態検出用交流電圧、２４は偏差検出信号、２
５は閾値レベル、２６は吸着状態検出信号である。

【００４４】本発明の第１の態様の静電チャックの基板
吸着状態検出装置においては、図１（Ａ）に示されてい
るように、静電容量検出手段１は静電チャック２−基板
間の平均距離に比例した交流電圧を出力する。また、信
号増幅手段９は静電容量検出手段１から出力された静電
容量検出信号１９を交流−直流変換し、信号増幅手段９
によって増幅して吸着状態信号２０を出力する。また、
閾値レベル発生器１３は静電チャック２−基板間の吸着
状態が許容値内か否かを判定するための閾値レベル２５
を出力する。

【００４５】また、レベル比較器１４は信号増幅手段９
から出力される直流の吸着状態信号２０のレベルと閾値
レベル発生器１３から出力される閾値レベル２５を比較
しその結果である吸着状態検出信号２６を出力する。ま
た、電圧変動検出手段１５は静電容量検出手段１で用い
る吸着状態検出用交流電源４から出力される吸着状態検
出用交流電圧２１の電圧変動を検出し、その検出出力に
より信号増幅手段９の増幅率を制御して、吸着状態検出
用交流電源の電圧の変動を補正する。

【００４６】本発明の第２の態様の静電チャックの基板
吸着状態検出装置においては、図１（Ｂ）に示されてい
るように、電圧変動検出手段１５によって静電容量検出
手段１で用いる吸着状態検出用交流電源から出力される
吸着状態検出用交流電圧２１の電圧変動を出力し、その
検出出力により閾値レベル発生器１３の閾値レベル２５
を制御して、吸着状態検出用交流電源の電圧の変動に追
従するように閾値レベル２５を補正する。

【００４７】図２は、本発明の第１の態様の静電チャッ
クの基板吸着状態検出装置の作動原理説明図であり、
（Ａ）は吸着状態検出交流電圧の振幅と増幅率の関係、
（Ｂ）は吸着状態検出交流電圧の振幅と吸着状態信号の
関係を示している。

【００４８】図１（Ａ）と図２（Ａ），（Ｂ）によっ
て、本発明の第１の態様の静電チャックの基板吸着状態
検出装置の原理を説明する。図２（Ａ）のグラフは吸着
状態検出用交流電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の
振幅と信号増幅手段９の増幅率の関係を示したものであ
る。

【００４９】この態様においては、信号増幅手段９の増
幅率は、吸着状態検出用交流電源４の吸着状態検出用交
流電圧２１の電圧変動検出手段１５からの出力により制
御されている。例えば、吸着状態検出用交流電源４の吸
着状態検出用交流電圧２１の振幅Ｖａが０．９Ｖａに変
動すると、信号増幅手段９の増幅率ＧｒはＧｒ／０．９
に変化する。

【００５０】これとは逆に、吸着状態検出用交流電源の
吸着状態検出用交流電圧２１の振幅Ｖａが１．１Ｖａに
変動すると、信号増幅手段９の増幅率ＧｒはＧｒ／１．
１に変化する。すなわち、信号増幅手段９の増幅率は吸
着状態検出用交流電源から出力される吸着状態検出用交
流電圧２１の振幅に反比例するように制御されることに
なる。

【００５１】ここで、上述したように増幅率の制御がな
された信号増幅手段９に、静電容量検出手段１から検出
される静電容量検出信号１９（Ｖｃ）が入力された場
合、出力される吸着状態信号２０（Ｖｄ）のレベルにつ
いて考えてみる。

【００５２】吸着状態検出用交流電圧４の吸着状態検出
用交流電圧２１の振幅がＶａのとき、静電容量検出手段
１からの静電容量検出信号１９のレベルをＶｃ、信号増
幅手段９の増幅率をＧｒとすると、そのときの信号増幅
手段９から出力される吸着状態信号２０（Ｖｄ）のレベ
ルは、 Ｖｄ＝Ｇｒ×Ｖｃ となる。

【００５３】吸着状態検出用交流電源４の吸着状態検出
用交流電圧２１の振幅が０．９Ｖａに変動したとき、静
電容量検出手段１から静電容量検出信号１９（Ｖｃ）の
レベルも０．９Ｖｃに変動する。そのとき、信号増幅手
段９の増幅率はＧｒはＧｒ／０．９になるため、信号増
幅手段９から出力される吸着状態信号２０（Ｖｄ）のレ
ベルは、 Ｖｄ＝（Ｇｒ／０．９）×０．９Ｖｃ＝Ｇｒ×Ｖｃ となる。

【００５４】これとは逆に、吸着状態検出用交流電源４
からの吸着状態検出用交流電圧２１Ｖａの大きさが１．
１Ｖａに変動したとき、静電容量検出手段１からの静電
容量検出信号１９の振幅も１．１Ｖｃに変動する。その
とき、信号増幅手段９の増幅率ＧｒはＧｒ／１．１にな
るため、信号増幅手段９から出力される吸着状態信号２
０（Ｖｄ）のレベルは、 Ｖｄ＝（Ｇｒ／１．１）×１．１Ｖｃ＝Ｇｒ×Ｖｃ となる。

【００５５】吸着状態検出用交流電源４からの吸着状態
検出用交流電圧２１の振幅が０．９Ｖａ、または１．１
Ｖａに変動しても、信号増幅手段９から得られた吸着状
態信号２０（Ｖｄ）のレベルはＧｒ×Ｖｃのままで変化
しない。

【００５６】図２（Ｂ）のグラフは吸着状態検出用交流
電源の吸着状態検出用交流電圧２１の振幅と前記増幅率
の制御がなされた信号増幅手段９から得られる吸着状態
信号２０の関係を示したものである。図中〔１〕のグラ
フは静電チャック２−基板間の平均距離がＬ１であり、
〔２〕のグラフは静電チャック２−基板間の平均距離が
Ｌ２の場合である。〔１〕のグラフの場合は、吸着状態
検出用交流電源の吸着状態検出用交流電圧２１の振幅が
変動しても、信号増幅手段９から得られる吸着状態信号
２０のレベルに変動はなく、常に閾値レベル２５より上
のレベルを保つため、静電チャック２−基板間の吸着状
態が許容値内であると判定される。

【００５７】〔２〕のグラフの場合は、吸着状態検出用
交流電源の吸着状態検出用交流電圧２１の振幅が変動し
ても、信号増幅手段９から得られる吸着状態信号２０の
レベルに変動はなく、常に閾値レベル２５より下のレベ
ルを保つため、静電チャック２−基板間の吸着状態が許
容値外であると判定される。

【００５８】このように第１の態様として、吸着状態検
出用交流電源の吸着状態検出用交流電圧２１の電圧変動
を検出し、それにより信号増幅手段９の増幅率を制御す
ることにより、吸着状態検出用交流電源からの電圧変動
の影響を受けない安定した静電チャック２−基板間の吸
着状態検出が可能となる。

【００５９】図３は、本発明の第２の態様の静電チャッ
クの基板吸着状態検出装置の作動原理説明図であり、
（Ａ）は吸着状態検出交流電圧の振幅と閾値レベルの関
係、（Ｂ）は吸着状態検出交流電圧の振幅と吸着状態信
号の関係を示している。

【００６０】図１（Ｂ）と図３（Ａ），（Ｂ）によっ
て、本発明の第２の態様の静電チャックの基板吸着状態
検出装置の原理を説明する。図３（Ａ）のグラフは吸着
検出用交流電源の吸着状態検出用交流電圧２１の振幅と
閾値レベル発生器１３から出力される閾値レベル２５の
関係を示したものである。

【００６１】閾値レベル発生器１４から出力される閾値
レベル２５は、吸着状態検出用交流電源４の吸着状態検
出用交流電圧２１の電圧変動を検出する電圧変動検出手
段１５からの出力により制御されている。例えば、吸着
状態検出用交流電源４の吸着状態検出用交流電圧２１
（Ｖａ）の振幅が０．９Ｖａに変動すると、閾値レベル
発生器１３の閾値レベル２５（Ｖｒ）は０．９Ｖｒに変
化する。

【００６２】これとは逆に、吸着状態検出用交流電源４
の吸着状態検出用交流電圧２１の振幅Ｖａが１．１Ｖａ
に変動すると、閾値レベル発生器１３の閾値レベル２５
は１．１Ｖｒに変化する。すなわち、閾値レベル発生器
１３の閾値レベル２５は吸着状態検出用交流電源４から
出力される吸着状態検出用交流電圧２１の振幅に比例す
るように制御される。

【００６３】そこで、上述したようにレベル値の制御が
なされた閾値レベル発生器１３から出力される閾値レベ
ル２５（Ｖｒ）と、信号増幅手段９から出力される吸着
状態信号２０のレベル（Ｖｄ）の比率Ｐｓを考えてみ
る。吸着状態検出用交流電源４の吸着状態検出用交流電
圧２１の振幅がＶａのとき、信号増幅手段９から出力さ
れる吸着状態信号２０のレベルをＶｄ、閾値レベル２５
をＶｒとすると、そのときの比率Ｐｓは、 Ｐｓ＝Ｖｄ／Ｖｒ となる。

【００６４】吸着状態検出用交流電源４の吸着状態検出
用交流電圧２１（Ｖａ）の振幅が０．９Ｖａに変動した
とき、信号増幅手段９から出力される吸着状態信号２０
（Ｖｄ）のレベルも０．９Ｖｄに変動する。そのとき、
閾値レベル発生器１３からの閾値レベル２５（Ｖｒ）は
０．９Ｖｒになるため比率Ｐｓは、 Ｐｓ＝０．９Ｖｄ／０．９Ｖｒ＝Ｖｄ／Ｖｒ となる。

【００６５】これとは逆に、吸着状態検出用交流電源４
の吸着状態検出用交流電圧２１の振幅が１．１Ｖａに変
動したとき、信号増幅手段９から出力される吸着状態信
号２０のレベルも１．１Ｖｄに変動する。そのとき、閾
値レベル発生器１３からの閾値レベル２５（Ｖｒ）は
１．１Ｖｒになるため比率Ｐｓは、 Ｐｓ＝１．１Ｖｄ／１．１Ｖｒ＝Ｖｄ／Ｖｒ となる。

【００６６】吸着状態検出用交流電源４からの吸着状態
検出用交流電圧２１（Ｖａ）の振幅が０．９Ｖａ、また
は、１．１Ｖａに変動しても、信号増幅手段９から得ら
れた吸着状態信号２０（Ｖｄ）のレベルと、閾値レベル
発生器１３からの閾値レベル２５（Ｖｒ）の比率Ｐｓ
は、Ｖｄ／Ｖｒのままで変化しないことになる。

【００６７】図３（Ｂ）のグラフは吸着状態検出用交流
電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の振幅と前記レベ
ル値の制御がなされた閾値レベル発生器１３からの閾値
レベル２５と、信号増幅手段９から得られる吸着状態信
号２０のレベルの関係を示したものである。図中〔１〕
のグラフは静電チャック２−基板間の平均距離がＬ１で
あり、〔２〕のグラフは静電チャック２−基板間の平均
距離がＬ２の場合である。

【００６８】〔１〕のグラフの場合は、吸着状態検出用
交流電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の振幅が変動
しても、それに比例して閾値レベル発生器１３からの閾
値レベル２５も変化し、信号増幅手段９から得られる吸
着状態信号２０のレベルと閾値レベル発生器１３からの
閾値レベル２５の比率が一定になり、常に閾値レベル２
５より上のレベルを保つため、静電チャック２−基板間
の吸着状態が許容値内であると判定される。

【００６９】〔２〕のグラフの場合は、吸着状態検出用
交流電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の振幅が変動
しても、それに比例して閾値レベル発生器１３からの閾
値レベル２５も変化し、信号増幅手段９から得られる吸
着状態信号２０のレベルと閾値レベル発生器１３からの
閾値レベル２５の比率が一定になり、常に閾値レベル２
５より下のレベルをもつため、静電チャック２−基板間
の吸着状態が許容値外であると判定される。

【００７０】この態様においては、吸着状態検出用交流
電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の電圧変動を検出
し、それにより閾値レベル発生器１３のレベル値を制御
することにより、吸着状態検出用交流電源４の吸着状態
検出用交流電圧の振幅の変動の影響を受けない静電チャ
ック２−基板間の吸着状態検出が可能になる。

【００７１】図４は、本発明の静電チャックの基板吸着
状態検出装置の構成原理説明図（２）であり、（Ａ）は
第３の態様を示し、（Ｂ）は第４の態様を示している。
この図において、１は静電容量検出手段、９は信号増幅
手段、１３は閾値レベル発生器、１４はレベル比較器、
１９は静電容量検出信号、２１は吸着状態検出用交流電
圧、２４は偏差検出信号、２５は閾値レベル、２６は吸
着状態検出信号、２７は周波数変動検出手段である。

【００７２】本発明の第３の態様の静電チャックの基板
吸着状態検出装置においては、図４（Ａ）に示されてい
るように、静電容量検出手段１は静電チャック２−基板
間の平均距離に比例した交流電圧を出力する。また、信
号増幅手段９は静電容量検出手段１から出力された静電
容量検出信号１９を交流−直流変換し、信号増幅手段９
によって増幅して吸着状態信号２０を出力する。また、
閾値レベル発生器１３は静電チャック２−基板間の吸着
状態が許容値内か否かを判定するための閾値レベル２５
を出力する。

【００７３】また、レベル比較器１４は信号増幅手段９
から出力される直流の吸着状態信号２０のレベルと閾値
レベル発生器１３から出力される閾値レベル２５を比較
しその結果である吸着状態検出信号２６を出力する。ま
た、周波数変動検出手段２７は静電容量検出手段１で用
いる吸着状態検出用交流電源４から出力される吸着状態
検出用交流電圧２１の周波数変動を検出し、その検出出
力により信号増幅手段９の増幅率を制御して、吸着状態
検出用交流電源の周波数の変動を補正する。

【００７４】本発明の第４の態様の静電チャックの基板
吸着状態検出装置においては、図４（Ｂ）に示されてい
るように、周波数変動検出手段２７によって静電容量検
出手段１で用いる吸着状態検出用交流電源から出力され
る吸着状態検出用交流電圧２１の周波数変動を出力し、
その検出出力により閾値レベル発生器１３の閾値レベル
２５を制御して、吸着状態検出用交流電源の周波数の変
動に追従するように閾値レベル２５を補正する。

【００７５】図５は、本発明の第３の態様の静電チャッ
クの基板吸着状態検出装置の作動原理説明図であり、
（Ａ）は吸着状態検出交流電圧の周波数と増幅率の関
係、（Ｂ）は吸着状態検出交流電圧の周波数と吸着状態
信号の関係を示している。

【００７６】図４（Ａ）と図５（Ａ），（Ｂ）によっ
て、本発明の第３の態様の静電チャックの基板吸着状態
検出装置の原理を説明する。図５（Ａ）のグラフは吸着
状態検出用交流電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の
周波数と信号増幅手段９の増幅率の関係を示したもので
ある。

【００７７】この態様においては、信号増幅手段９の増
幅率は、吸着状態検出用交流電源４の吸着状態検出用交
流電圧２１の周波数変動検出手段２７からの出力により
制御されている。例えば、吸着状態検出用交流電源４の
吸着状態検出用交流電圧２１の周波数Ｆａが０．９Ｆａ
に変動すると、信号増幅手段９の増幅率ＧｒはＧｒ／
０．９に変化する。

【００７８】これとは逆に、吸着状態検出用交流電源の
吸着状態検出用交流電圧２１の周波数Ｆａが１．１Ｆａ
に変動すると、信号増幅手段９の増幅率ＧｒはＧｒ／
１．１に変化する。すなわち、信号増幅手段９の増幅率
は吸着状態検出用交流電源から出力される吸着状態検出
用交流電圧２１の周波数に反比例するように制御される
ことになる。

【００７９】ここで、上述したように増幅率の制御がな
された信号増幅手段９に、静電容量検出手段１から検出
される静電容量検出信号１９（Ｖｃ）が入力された場
合、出力される吸着状態信号２０（Ｖｄ）の大きさにつ
いて考えてみる。

【００８０】吸着状態検出用交流電圧４の吸着状態検出
用交流電圧２１の周波数がＦａのとき、静電容量検出手
段１からの静電容量検出信号１９の大きさをＶｃ、信号
増幅手段９の増幅率をＧｒとすると、そのときの信号増
幅手段９から出力される吸着状態信号２０（Ｖｄ）の大
きさは、 Ｖｄ＝Ｇｒ×Ｖｃ となる。

【００８１】吸着状態検出用交流電源４の吸着状態検出
用交流電圧２１（Ｖａ）の周波数が０．９Ｆａに変動し
たとき、静電容量検出手段１から静電容量検出信号１９
のレベルも０．９Ｖｃに変動する。そのとき、信号増幅
手段９の増幅率はＧｒはＧｒ／０．９になるため、信号
増幅手段９から出力される吸着状態信号２０（Ｖｄ）の
大きさは、 Ｖｄ＝（Ｇｒ／０．９）×０．９Ｖｃ＝Ｇｒ×Ｖｃ となる。

【００８２】これとは逆に、吸着状態検出用交流電源４
からの吸着状態検出用交流電圧２１（Ｖａ）の周波数が
１．１Ｆａに変動したとき、静電容量検出手段１からの
静電容量検出信号１９（Ｖｃ）の大きさも１．１Ｖｃに
変動する。そのとき、信号増幅手段９の増幅率ＧｒはＧ
ｒ／１．１になるため、信号増幅手段９から出力される
吸着状態信号２０（Ｖｄ）の大きさは、 Ｖｄ＝（Ｇｒ／１．１）×１．１Ｖｃ＝Ｇｒ×Ｖｃ となる。

【００８３】吸着状態検出用交流電源４からの吸着状態
検出用交流電圧２１（Ｖａ）の周波数が０．９Ｆａ、ま
たは１．１Ｆａに変動しても、信号増幅手段９から得ら
れた吸着状態信号２０（Ｖｄ）の大きさはＧｒ×Ｖｃの
ままで変化しない。

【００８４】図５（Ｂ）のグラフは吸着状態検出用交流
電源の吸着状態検出用交流電圧２１の周波数と前記増幅
率の制御がなされた信号増幅手段９から得られる吸着状
態信号２０の関係を示したものである。図中〔１〕のグ
ラフは静電チャック２−基板間の平均距離がＬ１であ
り、〔２〕のグラフは静電チャック２−基板間の平均距
離がＬ２の場合である。〔１〕のグラフの場合は、吸着
状態検出用交流電源の吸着状態検出用交流電圧２１の周
波数が変動しても、信号増幅手段９から得られる吸着状
態信号２０の大きさに変動はなく、常に閾値レベル２５
より上のレベルを保つため、静電チャック２−基板間の
吸着状態が許容値内であると判定される。

【００８５】〔２〕のグラフの場合は、吸着状態検出用
交流電源の吸着状態検出用交流電圧２１の周波数が変動
しても、信号増幅手段９から得られる吸着状態信号２０
の大きさに変動はなく、常に閾値レベル２５より下のレ
ベルを保つため、静電チャック２−基板間の吸着状態が
許容値外であると判定される。

【００８６】このように第３の態様として、吸着状態検
出用交流電源の吸着状態検出用交流電圧２１の周波数変
動を検出し、それにより信号増幅手段９の増幅率を制御
することにより、吸着状態検出用交流電源からの周波数
変動の影響を受けない安定した静電チャック２−基板間
の吸着状態検出が可能になる。

【００８７】図６は、本発明の第４の態様の静電チャッ
クの基板吸着状態検出装置の作動原理説明図であり、
（Ａ）は吸着状態検出交流電圧の周波数と閾値レベルの
関係、（Ｂ）は吸着状態検出交流電圧の周波数と吸着状
態信号の関係を示している。

【００８８】図４（Ｂ）と図６（Ａ），（Ｂ）によっ
て、本発明の第４の態様の静電チャックの基板吸着状態
検出装置の原理を説明する。図６（Ａ）のグラフは吸着
検出用交流電源の吸着状態検出用交流電圧２１の周波数
に対する閾値レベル発生器１３から出力される閾値レベ
ル２５の関係を示したものである。

【００８９】閾値レベル発生器１４から出力される閾値
レベル２５は、吸着状態検出用交流電源４の吸着状態検
出用交流電圧２１の周波数変動を検出する周波数変動検
出手段２７からの出力により制御されている。例えば、
吸着状態検出用交流電源４の吸着状態検出用交流電圧２
１（Ｖａ）の周波数が０．９Ｆａに変動すると、閾値レ
ベル発生器１３の閾値レベル２５（Ｖｒ）は０．９Ｖｒ
に変化する。

【００９０】これとは逆に、吸着状態検出用交流電源４
の吸着状態検出用交流電圧２１（Ｖａ）の周波数が１．
１Ｆａに変動すると、閾値レベル発生器１３の閾値レベ
ル２５（Ｖｒ）は１．１Ｖｒに変化する。すなわち、閾
値レベル発生器１３の閾値レベル２５は吸着状態検出用
交流電源４から出力される吸着状態検出用交流電圧２１
の周波数に比例するように制御される。

【００９１】そこで、上述したようにレベル値の制御が
なされた閾値レベル発生器１３から出力される閾値レベ
ル２５（Ｖｒ）と、信号増幅手段９から出力される吸着
状態信号２０（Ｖｄ）の大きさとの比率Ｐｓを考えてみ
る。吸着状態検出用交流電源４の吸着状態検出用交流電
圧２１の周波数がＦａのとき、信号増幅手段９から出力
される吸着状態信号２０の大きさをＶｄ、閾値レベル２
５の大きさをＶｒとすると、そのときの比率Ｐｓは、 Ｐｓ＝Ｖｄ／Ｖｒ となる。

【００９２】吸着状態検出用交流電源４の吸着状態検出
用交流電圧２１（Ｖａ）の周波数が０．９Ｆａに変動し
たとき、信号増幅手段９から出力される吸着状態信号２
０（Ｖｄ）の大きさも０．９Ｖｄに変動する。そのと
き、閾値レベル発生器１３からの閾値レベル２５（Ｖ
ｒ）は０．９Ｖｒになるため比率Ｐｓは、 Ｐｓ＝０．９Ｖｄ／０．９Ｖｒ＝Ｖｄ／Ｖｒ となる。

【００９３】これとは逆に、吸着状態検出用交流電源４
の吸着状態検出用交流電圧２１（Ｖａ）の周波数が１．
１Ｆａに変動したとき、信号増幅手段９から出力される
吸着状態信号２０（Ｖｄ）の大きさも１．１Ｖｄに変動
する。そのとき、域値レベル発生器１３からの閾値レベ
ル２５（Ｖｒ）の大きさは１．１Ｖｒになるため比率Ｐ
ｓは、 Ｐｓ＝１．１Ｖｄ／１．１Ｖｒ＝Ｖｄ／Ｖｒ となる。

【００９４】吸着状態検出用交流電源４からの吸着状態
検出用交流電圧２１（Ｖａ）の周波数が０．９Ｆａ、ま
たは、１．１Ｆａに変動しても、信号増幅手段９から得
られた吸着状態信号２０（Ｖｄ）の大きさと、閾値レベ
ル発生器１３からの閾値レベル２５（Ｖｒ）の大きさと
の比率Ｐｓは、Ｖｄ／Ｖｒのままで変化しないことにな
る。

【００９５】図６（Ｂ）のグラフは吸着状態検出用交流
電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の周波数に対する
前記レベル値の制御がなされた閾値レベル発生器１３か
らの閾値レベル２５と、信号増幅手段９から得られる吸
着状態信号２０のレベルの関係を示したものである。図
中〔１〕のグラフは静電チャック２−基板間の平均距離
がＬ１であり、〔２〕のグラフは静電チャック２−基板
間の平均距離がＬ２の場合である。

【００９６】〔１〕のグラフの場合は、吸着状態検出用
交流電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の周波数が変
動しても、それに比例して閾値レベル発生器１３からの
閾値レベル２５の大きさも変化し、信号増幅手段９から
得られる吸着状態信号２０の大きさと閾値レベル発生器
１３からの閾値レベル２５の大きさとの比率が一定にな
り、常に閾値レベル２５より上のレベルを保つため、静
電チャック２−基板間の吸着状態が許容値内であると判
定される。

【００９７】〔２〕のグラフの場合は、吸着状態検出用
交流電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の周波数が変
動しても、それに比例して閾値レベル発生器１３からの
閾値レベル２５の大きさも変化し、信号増幅手段９から
得られる吸着状態信号２０の大きさと閾値レベル発生器
１３からの閾値レベル２５の大きさとの比率が一定にな
り、常に閾値レベル２５より下のレベルをもつため、静
電チャック２−基板間の吸着状態が許容値外であると判
定される。

【００９８】この態様においては、吸着状態検出用交流
電源４の吸着状態検出用交流電圧２１の周波数変動を検
出し、それにより閾値レベル発生器１３のレベル値を制
御することにより、吸着状態検出用交流電源４からの周
波数変動の影響を受けない安定した静電チャック２−基
板間の吸着状態検出が可能になる。

【００９９】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （第１実施例）図７は、第１実施例の静電チャックの基
板吸着状態検出装置の構成説明図である。この図におい
て、１は静電容量検出手段、２は静電チャック、３は吸
着保持用直流電源、４は吸着状態検出用交流電源、５，
６は抵抗、７はコンデンサ、８はトランス、９は信号増
幅手段、１０は交流信号増幅器、１１は交流−直流変換
器、１２は直流信号増幅器、１３は閾値レベル発生器、
１４はレベル比較器、１５は電圧変動検出手段、１６は
交流−直流変換器、１７は基準レベル発生器、１８は偏
差検出器、１９は静電容量検出信号、２０は吸着状態信
号、２１は吸着状態検出用交流電圧、２２は変動電圧信
号、２３は基準レベル、２４は偏差検出信号、２５は閾
値レベル、２６は吸着状態検出信号である。

【０１００】この実施例における静電容量検出手段１
は、静電チャック２−基板間の平均距離に比例した交流
電圧を検出するものであり、図２４に示した従来の基板
吸着状態検出装置の静電容量検出手段１と同一であるか
ら説明を省略する。増幅信号増幅手段９は、静電容量検
出手段１から得られた静電容量検出信号１９を増幅する
交流信号増幅器１０と、交流−直流変換する交流−直流
変換器１１と、直流信号を増幅する直流信号増幅器１２
から構成され、吸着状態検出信号２０を出力する。

【０１０１】また、閾値レベル発生器１３は、静電チャ
ック２−基板間の吸着状態が許容値内か否かを判定する
ための閾値レベル２５を発生させる。また、レベル比較
器１４は、信号増幅手段９から出力される吸着状態信号
２０の大きさと閾値レベル発生器１３からの閾値レベル
２５とを比較してその結果を出力する。

【０１０２】電圧変動検出手段１５は、交流−直流変換
器１６、基準レベル発生器１７、偏差検出器１８から構
成され、静電容量検出手段１で用いる吸着状態検出用交
流電源４から出力される吸着状態検出用交流電圧２１を
交流−直流変換器１６によって交流−直流変換した変動
電圧信号２２と、基準レベル発生器１７から出力される
基準レベル２３を偏差検出器１８に入力し、偏差検出信
号２４を出力する。

【０１０３】この実施例では、電圧変動検出手段１５か
ら出力される偏差検出信号２４により交流信号増幅器１
０の増幅率を制御し、吸着状態検出用交流電源４から出
力される吸着状態検出用交流電圧２１に電圧変動が生じ
ても、レベル比較器１４への入力信号の大きさを一定に
保つように構成しているため、基板吸着状態の誤判定を
生じることがない。

【０１０４】図８は、アナログ型の第１実施例の静電チ
ャックの基板吸着状態検出装置の構成説明図である。こ
の図において、９は信号増幅手段、１０は交流信号増幅
器、１１は交流−直流変換器、１２は直流信号増幅器、
１３は閾値レベル発生器、１４はレベル比較器、１５は
電圧変動検出手段、１６は交流−直流変換器、１７は基
準レベル発生器、１８は偏差検出器、１９は静電容量検
出信号、２０は吸着状態信号、２１は吸着状態検出用交
流電圧、２２は変動電圧信号、２３は基準レベル、２４
は偏差検出信号、２５は閾値レベル、２６は吸着状態検
出信号である。

【０１０５】第１実施例の静電チャックの基板吸着状態
検出装置の信号処理部を、この図に示されているよう
に、アナログ信号の状態で処理するように構成すること
ができる。

【０１０６】この図において、交流信号増幅器１０に
は、交流５０Ｈｚまたは６０Ｈｚで１００Ｖ程度の吸着
状態検出用交流電源４を用いた回路の基準レベルを±１
５Ｖ程度のオペアンプの基準レベルに変換するためにア
イソレーション回路が用いられており、交流信号増幅器
１０としてアナログ乗算回路が用いられ、交流−直流変
換器１１としてアナログ全波整流回路が用いられてい
る。

【０１０７】また、交流−直流変換器１６には、同様の
目的でアイソレーション回路が用いられており、交流−
直流変換器１６としてアナログ全波整流回路が用いら
れ、偏差検出器１８としてアナログ乗算回路が用いられ
ている。

【０１０８】図９は、ハードウェアによるディジタル型
の第１実施例の静電チャックの基板吸着状態検出装置の
構成説明図である。この図において、９は信号増幅手
段、１０は交流信号増幅器、１１は交流−直流変換器、
１２は直流信号増幅器、１３は閾値レベル発生器、１４
はレベル比較器、１５は電圧変動検出手段、１６は交流
−直流変換器、１７は基準レベル発生器、１８は偏差検
出器、１９は静電容量検出信号、２０は吸着状態信号、
２１は吸着状態検出用交流電圧、２２は変動電圧信号、
２３は基準レベル、２４は偏差検出信号、２５は閾値レ
ベル、２６は吸着状態検出信号である。

【０１０９】第１実施例の静電チャックの基板吸着状態
検出装置の信号処理部を、この図に示されているよう
に、ディジタル信号の状態で、かつ、ハードウェアによ
って処理するように構成することができる。

【０１１０】この図において、交流信号増幅器１０に
は、交流５０Ｈｚまたは６０Ｈｚで１００Ｖ程度の吸着
状態検出用交流電源４を用いた回路の基準レベルを±１
５Ｖ程度のオペアンプの基準レベルに変換するためにア
イソレーション回路が用いられており、ディジタル処理
するための前処理Ａ／Ｄ変換回路が設けられ、交流信号
増幅器１０としてディジタル乗算回路が用いられ、交流
−直流変換器１１としてディジタル全波整流回路が用い
られ、直流信号増幅器１２としてディジタル乗算回路が
用いられ、レベル比較器１４としてディジタルコンパレ
ーターが用いられている。

【０１１１】また、交流−直流変換器１６には、同様の
目的でアイソレーション回路が用いられており、ディジ
タル処理するための前処理Ａ／Ｄ変換回路が設けられ、
交流−直流変換器１６としてディジタル全波整流回路が
用いられ、偏差検出器１８としてメモリ又は割算回路が
用いられている。

【０１１２】図１０は、ソフトウェアによるディジタル
型の第１実施例の静電チャックの基板吸着状態検出装置
の構成説明図である。この図において、１９は静電容量
検出信号、２１は吸着状態検出用交流電圧、２６は吸着
状態検出信号である。

【０１１３】第１実施例の静電チャックの基板吸着状態
検出装置の信号処理部を、この図に示されているよう
に、ディジタル信号の状態で、かつ、ソフトウェアによ
って処理するように構成することができる。

【０１１４】この図においては、静電容量検出信号１９
をアイソレーション回路を経て、前処理Ａ／Ｄ変換回路
によってディジタル信号としてＣＰＵに導き、また、吸
着状態検出用交流電圧２１をアイソレーション回路を経
て、前処理Ａ／Ｄ変換回路によってディジタル信号とし
てＣＰＵに導き、各ディジタル信号をメモリに記憶させ
た情報に基づいてＣＰＵによって処理して、吸着状態検
出信号２６を出力するようになっている。

【０１１５】図１１は、ソフトウェアによるディジタル
型の第１実施例の静電チャックの基板吸着状態検出装置
の信号処理手順説明図である。ソフトウェアによるディ
ジタル型の第１実施例の静電チャックの基板吸着状態検
出装置においては、下記の信号処理手順によって吸着状
態検出信号を出力するようにしている（図９、図１０参
照）。

【０１１６】第１ステップ 静電容量検出信号１９と吸着状態検出用交流電圧２１を
適当なサンプリングタイムをもってサンプリングする。

【０１１７】第２ステップ 吸着状態検出用交流電圧２１を全波整流し変動電圧信号
２２を形成する。

【０１１８】第３ステップ 第２ステップで形成した変動電圧信号２２と基準レベル
発生器１７で形成した基準レベル２３とを比較すること
により偏差検出信号２４を形成する。

【０１１９】第４ステップ 第１ステップでサンプリングした静電容量検出信号１９
と、第３ステップで形成した偏差検出信号２４を乗算す
る。

【０１２０】第５ステップ 第４ステップの結果を全波整流して、吸着状態信号２０
を形成する。

【０１２１】第６ステップ 吸着状態信号２０と閾値レベル２５とを比較し、その結
果を吸着状態検出信号２６として出力する。第１ステッ
プに戻る。

【０１２２】（第２実施例）図１２は、第２実施例の静
電チャックの基板吸着状態検出装置の構成説明図であ
る。この図において、１は静電容量検出手段、２は静電
チャック、３は吸着保持用直流電源、４は吸着状態検出
用交流電源、５，６は抵抗、７はコンデンサ、８はトラ
ンス、９は信号増幅手段、１０は交流信号増幅器、１１
は交流−直流変換器、１２は直流信号増幅器、１３は閾
値レベル発生器、１４はレベル比較器、１５は電圧変動
検出手段、１６は交流−直流変換器、１７は基準レベル
発生器、１８は偏差検出器、１９は静電容量検出信号、
２０は吸着状態信号、２１は吸着状態検出用交流電圧、
２２は変動電圧信号、２３は基準レベル、２４は偏差検
出信号、２５は閾値レベル、２６は吸着状態検出信号で
ある。

【０１２３】この実施例における静電容量検出手段１
は、静電チャック２−基板間の平均距離に比例した交流
電圧を検出するものであり、図２４に示した従来の基板
吸着状態検出装置の静電容量検出手段１と同一であるか
ら説明を省略する。増幅信号増幅手段９は、静電容量検
出手段１から得られた静電容量検出信号１９を増幅する
交流信号増幅器１０と、交流−直流変換する交流−直流
変換器１１と、直流信号を増幅する直流信号増幅器１２
から構成され、吸着状態検出信号２０を出力する。

【０１２４】また、閾値レベル発生器１３は、静電チャ
ック２−基板間の吸着状態が許容値内か否かを判定する
ための閾値レベル２５を発生させる。また、レベル比較
器１４は、信号増幅手段９から出力される吸着状態信号
２０の大きさと閾値レベル発生器１３からの閾値レベル
２５とを比較してその結果を出力する。

【０１２５】電圧変動検出手段１５は、交流−直流変換
器１６、基準レベル発生器１７、偏差検出器１８から構
成され、静電容量検出手段１で用いる吸着状態検出用交
流電源４から出力される吸着状態検出用交流電圧２１を
交流−直流変換器１６によって交流−直流変換した変動
電圧信号２２と、基準レベル発生器１７から出力される
基準レベル２３を偏差検出器１８に入力し、偏差検出信
号２４を出力する。

【０１２６】この実施例では、電圧変動検出手段１５か
ら出力される偏差検出信号２４により直流信号増幅器１
２の増幅率を制御し、吸着状態検出用交流電源４から出
力される吸着状態検出用交流電圧２１に電圧変動が生じ
ても、レベル比較器１４への入力信号の大きさを一定に
保つように構成しているため、基板吸着状態の誤判定を
生じることがない。

【０１２７】図１３は、アナログ型の第２実施例の静電
チャックの基板吸着状態検出装置の構成説明図である。
この図において、９は信号増幅手段、１０は交流信号増
幅器、１１は交流−直流変換器、１２は直流信号増幅
器、１３は閾値レベル発生器、１４はレベル比較器、１
５は電圧変動検出手段、１６は交流−直流変換器、１７
は基準レベル発生器、１８は偏差検出器、１９は静電容
量検出信号、２０は吸着状態信号、２１は吸着状態検出
用交流電圧、２２は変動電圧信号、２３は基準レベル、
２４は偏差検出信号、２５は閾値レベル、２６は吸着状
態検出信号である。

【０１２８】第２実施例の静電チャックの基板吸着状態
検出装置の信号処理部を、この図に示されているよう
に、アナログ信号の状態で処理するように構成すること
ができる。

【０１２９】この図において、交流信号増幅器１０に
は、吸着状態検出用交流電源４を用いた回路の基準レベ
ルをオペアンプの基準レベルに変換するためにアイソレ
ーション回路が用いられており、交流信号増幅器１０と
してアナログ乗算回路が用いられ、交流−直流変換器１
１としてアナログ全波整流回路が用いられている。

【０１３０】また、交流−直流変換器１６には、同様の
目的でアイソレーション回路が用いられており、交流−
直流変換器１６としてアナログ全波整流回路が用いら
れ、偏差検出器１８としてアナログ乗算回路が用いられ
ている。

【０１３１】図１４は、ハードウェアによるディジタル
型の第２実施例の静電チャックの基板吸着状態検出装置
の構成説明図である。この図において、９は信号増幅手
段、１０は交流信号増幅器、１１は交流−直流変換器、
１２は直流信号増幅器、１３は閾値レベル発生器、１４
はレベル比較器、１５は電圧変動検出手段、１６は交流
−直流変換器、１７は基準レベル発生器、１８は偏差検
出器、１９は静電容量検出信号、２０は吸着状態信号、
２１は吸着状態検出用交流電圧、２２は変動電圧信号、
２３は基準レベル、２４は偏差検出信号、２５は閾値レ
ベル、２６は吸着状態検出信号である。

【０１３２】第２実施例の静電チャックの基板吸着状態
検出装置の信号処理部を、この図に示されているよう
に、ディジタル信号の状態で、かつ、ハードウェアによ
って処理するように構成することができる。

【０１３３】この図において、交流信号増幅器１０に
は、吸着状態検出用交流電源４を用いた回路の基準レベ
ルをオペアンプの基準レベルに変換するためにアイソレ
ーション回路が用いられており、ディジタル処理するた
めの前処理Ａ／Ｄ変換回路が設けられ、交流信号増幅器
１０としてディジタル乗算回路が用いられ、交流−直流
変換器１１としてディジタル全波整流回路が用いられ、
直流信号増幅器１２としてディジタル乗算回路が用いら
れ、レベル比較器１４としてディジタルコンパレーター
が用いられている。

【０１３４】また、交流−直流変換器１６には、同様の
目的でアイソレーション回路が用いられており、ディジ
タル処理するための前処理Ａ／Ｄ変換回路が設けられ、
交流−直流変換器１６としてディジタル全波整流回路が
用いられ、偏差検出器１８としてメモリ又は割算回路が
用いられている。

【０１３５】第２実施例の静電チャックの基板吸着状態
検出装置の信号処理部を、第１実施例の図１０に示され
ているように、ディジタル信号の状態で、かつ、ソフト
ウェアによって処理するように構成することができる。

【０１３６】図１５は、ソフトウェアによるディジタル
型の第２実施例の静電チャックの基板吸着状態検出装置
の信号処理手順説明図である。ソフトウェアによるディ
ジタル型の第２実施例の静電チャックの基板吸着状態検
出装置においては、下記の信号処理手順によって吸着状
態検出信号を出力するようにしている（図１０、図１４
参照）。

【０１３７】第１ステップ 静電容量検出信号１９と吸着状態検出用交流電圧２１を
適当なサンプリングタイムをもってサンプリングする。

【０１３８】第２ステップ 吸着状態検出用交流電圧２１を全波整流し変動電圧信号
２２を形成する。

【０１３９】第３ステップ 第２ステップで形成した変動電圧信号２２と基準レベル
発生器１７で形成した基準レベル２３とを比較すること
により偏差検出信号２４を形成する。

【０１４０】第４ステップ 第１ステップでサンプリングした静電容量検出信号１９
を全波整流する。

【０１４１】第５ステップ 第４ステップの結果と第３ステップで形成した偏差検出
信号２４を乗算して、吸着状態信号２０を形成する。

【０１４２】第６ステップ 第５ステップで形成した吸着状態信号２０と閾値レベル
２５とを比較し、その結果を吸着状態検出信号２６とし
て出力する。第１ステップに戻る。

【０１４３】（第３実施例）図１６は、第３実施例の静
電チャックの基板吸着状態検出装置の構成説明図であ
る。この図において、１は静電容量検出手段、２は静電
チャック、３は吸着保持用直流電源、４は吸着状態検出
用交流電源、５，６は抵抗、７はコンデンサ、８はトラ
ンス、９は信号増幅手段、１０は交流信号増幅器、１１
は交流−直流変換器、１２は直流信号増幅器、１３は閾
値レベル発生器、１４はレベル比較器、１５は電圧変動
検出手段、１６は交流−直流変換器、１９は静電容量検
出信号、２０は吸着状態信号、２１は吸着状態検出用交
流電圧、２４は偏差検出信号、２５は閾値レベル、２６
は吸着状態検出信号である。

【０１４４】この実施例における静電容量検出手段１
は、静電チャック２−基板間の平均距離に比例した交流
電圧を検出するものであり、図２４に示した従来の基板
吸着状態検出装置の静電容量検出手段１と同一であるか
ら説明を省略する。信号増幅手段９は、静電容量検出手
段１から得られた静電容量検出信号１９を増幅する交流
信号増幅器１０と、交流−直流変換する交流−直流変換
器１１と、直流信号を増幅する直流信号増幅器１２から
構成され、吸着状態検出信号２０を出力する。

【０１４５】また、閾値レベル発生器１３は、静電チャ
ック２−基板間の吸着状態が許容値内か否かを判定する
ための閾値レベル２５を発生させる。また、レベル比較
器１４は、信号増幅手段９から出力される吸着状態信号
２０の大きさと閾値レベル発生器１３からの閾値レベル
２５とを比較してその結果を吸着状態検出信号２６とし
て出力する。

【０１４６】この実施例では、電圧変動検出手段１５
は、交流−直流変換器１６から構成され、静電容量検出
手段１で用いる吸着状態検出用交流電源４から出力され
る吸着状態検出用交流電圧２１を交流−直流変換器１６
によって交流−直流変換した偏差検出信号２４を閾値レ
ベル発生器１３に入力して、吸着状態検出用交流電源４
から出力される吸着状態検出用交流電圧２１の電圧変動
に応じて閾値レベル２５を補正して、吸着状態検出用交
流電源４から出力される交流電圧２１に電圧変動が生じ
ても、レベル比較器１４への２つの入力信号の比率を一
定に保つように構成しているため、基板吸着状態の誤判
定を生じることがない。

【０１４７】図１７は、アナログ型の第３実施例の静電
チャックの基板吸着状態検出装置の構成説明図である。
この図において、９は信号増幅手段、１０は交流信号増
幅器、１１は交流−直流変換器、１２は直流信号増幅
器、１３は閾値レベル発生器、１４はレベル比較器、１
５は電圧変動検出手段、１６は交流−直流変換器、１９
は静電容量検出信号、２０は吸着状態信号、２１は吸着
状態検出用交流電圧、２４は偏差検出信号、２５は閾値
レベル、２６は吸着状態検出信号である。

【０１４８】第３実施例の静電チャックの基板吸着状態
検出装置の信号処理部を、この図に示されているよう
に、アナログ信号の状態で処理するように構成すること
ができる。

【０１４９】この図において、交流信号増幅器１０に
は、吸着状態検出用交流電源４を用いた回路の基準レベ
ルをオペアンプの基準レベルに変換するためにアイソレ
ーション回路が用いられており、交流信号増幅器１０と
してアナログ乗算回路が用いられ、交流−直流変換器１
１としてアナログ全波整流回路が用いられている。

【０１５０】また、交流−直流変換器１６には、同様の
目的でアイソレーション回路が用いられており、交流−
直流変換器１６としてアナログ全波整流回路が用いられ
ている。

【０１５１】図１８は、ハードウェアによるディジタル
型の第３実施例の静電チャックの基板吸着状態検出装置
の構成説明図である。この図において、９は信号増幅手
段、１０は交流信号増幅器、１１は交流−直流変換器、
１２は直流信号増幅器、１３は閾値レベル発生器、１４
はレベル比較器、１５は電圧変動検出手段、１６は交流
−直流変換器、１９は静電容量検出信号、２０は吸着状
態信号、２１は吸着状態検出用交流電圧、２４は偏差検
出信号、２５は閾値レベル、２６は吸着状態検出信号で
ある。

【０１５２】第３実施例の静電チャックの基板吸着状態
検出装置の信号処理部を、この図に示されているよう
に、ディジタル信号の状態で、かつ、ハードウェアによ
って処理するように構成することができる。

【０１５３】この図において、交流信号増幅器１０に
は、吸着状態検出用交流電源４を用いた回路の基準レベ
ルをオペアンプの基準レベルに変換するためにアイソレ
ーション回路が用いられており、ディジタル処理するた
めの前処理Ａ／Ｄ変換回路が設けられ、交流信号増幅器
１０としてディジタル乗算回路が用いられ、交流−直流
変換器１１としてディジタル全波整流回路が用いられ、
直流信号増幅器１２としてディジタル乗算回路が用いら
れ、閾値レベル発生器１３としてディジタル乗算回路が
用いられ、レベル比較器１４としてディジタルコンパレ
ーターが用いられている。

【０１５４】また、交流−直流変換器１６には、同様の
目的でアイソレーション回路が用いられており、ディジ
タル処理するための前処理Ａ／Ｄ変換回路が設けられ、
交流−直流変換器１６としてディジタル全波整流回路が
用いられている。

【０１５５】第３実施例の静電チャックの基板吸着状態
検出装置の信号処理部を、第１実施例の図７に示されて
いるように、ディジタル信号の状態で、かつ、ソフトウ
ェアによって処理するように構成することができる。

【０１５６】図１９は、ソフトウェアによるディジタル
型の第３実施例の静電チャックの基板吸着状態検出装置
の信号処理手順説明図である。ソフトウェアによるディ
ジタル型の第３実施例の静電チャックの基板吸着状態検
出装置においては、下記の信号処理手順によって吸着状
態検出信号を出力するようにしている（図１０、図１８
参照）。

【０１５７】第１ステップ 静電容量検出信号１９と吸着状態検出用交流電圧２１を
適当なサンプリングタイムをもってサンプリングする。

【０１５８】第２ステップ 第１ステップでサンプリングした静電容量検出信号１９
を全波整流し、増幅することによって吸着状態信号２０
を形成する。吸着状態検出用交流電圧２１を全波整流し
偏差検出信号２４を形成する。

【０１５９】第３ステップ 第２ステップで形成した偏差検出信号２４によって、吸
着状態検出用交流電圧２１の変動に応じて閾値レベル２
５を制御する。

【０１６０】第４ステップ 第２ステップで形成した吸着状態信号２０と閾値レベル
２５とを比較し、その結果を吸着状態検出信号２６とし
て出力する。第１ステップに戻る。

【０１６１】（第４実施例）図２０は、第４実施例の静
電チャックの基板吸着状態検出装置の構成説明図であ
る。この図において、１は静電容量検出手段、２は静電
チャック、３は吸着保持用直流電源、４は吸着状態検出
用交流電源、５，６は抵抗、７はコンデンサ、８はトラ
ンス、９は信号増幅手段、１０は交流信号増幅器、１１
は交流−直流変換器、１２は直流信号増幅器、１３は閾
値レベル発生器、１４はレベル比較器、１６は交流−直
流変換器、１７は基準レベル発生器、１８は偏差検出
器、１９は静電容量検出信号、２０は吸着状態信号、２
１は吸着状態検出用交流電圧、２２は変動電圧信号、２
３は基準レベル、２４は偏差検出信号、２５は閾値レベ
ル、２６は吸着状態検出信号、２７は周波数変動検出手
段、２８は周波数−直流変換器、２９は変動周波数信号
である。

【０１６２】この実施例における静電容量検出手段１
は、静電チャック２−基板間の平均距離に比例した交流
電圧を検出するものであり、図２４に示した従来の基板
吸着状態検出装置の静電容量検出手段１と同一であるか
ら説明を省略する。増幅信号増幅手段９は、静電容量検
出手段１から得られた静電容量検出信号１９を増幅する
交流信号増幅器１０と、交流−直流変換する交流−直流
変換器１１と、直流信号を増幅する直流信号増幅器１２
から構成され、吸着状態検出信号２０を出力する。

【０１６３】また、閾値レベル発生器１３は、静電チャ
ック２−基板間の吸着状態が許容値内か否かを判定する
ための閾値レベル２５を発生させる。また、レベル比較
器１４は、信号増幅手段９から出力される吸着状態信号
２０の大きさと閾値レベル発生器１３からの閾値レベル
２５とを比較してその結果を出力する。

【０１６４】周波数変動検出手段２７は、周波数−直流
変換器２８、基準レベル発生器１７、偏差検出器１８か
ら構成され、静電容量検出手段１で用いる吸着状態検出
用交流電源４から出力される吸着状態検出用交流電圧２
１を周波数−直流変換器２８によって周波数−直流変換
した変動周波数信号２９と、基準レベル発生器１７から
出力される基準レベル２３を偏差検出器１８に入力し、
偏差検出信号２４を出力する。

【０１６５】この実施例では、周波数変動検出手段２７
から出力される偏差検出信号２４により交流信号増幅器
１０の増幅率を制御し、吸着状態検出用交流電源４から
出力される吸着状態検出用交流電圧２１に周波数変動が
生じても、レベル比較器１４への入力信号の大きさを一
定に保つように構成しているため、基板吸着状態の誤判
定を生じることがない。

【０１６６】図２１は、アナログ型の第４実施例の静電
チャックの基板吸着状態検出装置の構成説明図である。
この図において、９は信号増幅手段、１０は交流信号増
幅器、１１は交流−直流変換器、１２は直流信号増幅
器、１３は閾値レベル発生器、１４はレベル比較器、１
７は基準レベル発生器、１８は偏差検出器、１９は静電
容量検出信号、２０は吸着状態信号、２１は吸着状態検
出用交流電圧、２２は変動電圧信号、２３は基準レベ
ル、２４は偏差検出信号、２５は閾値レベル、２６は吸
着状態検出信号、２７は周波数変動検出手段、２８は周
波数−直流変換器、２９は変動周波数信号である。

【０１６７】第４実施例の静電チャックの基板吸着状態
検出装置の信号処理部を、この図に示されているよう
に、アナログ信号の状態で処理するように構成すること
ができる。

【０１６８】この図において、交流信号増幅器１０に
は、交流５０Ｈｚまたは６０Ｈｚで１００Ｖ程度の吸着
状態検出用交流電源４を用いた回路の基準レベルを±１
５Ｖ程度のオペアンプの基準レベルに変換するためにア
イソレーション回路が用いられており、交流信号増幅器
１０としてアナログ乗算回路が用いられ、交流−直流変
換器１１としてアナログ全波整流回路が用いられてい
る。

【０１６９】また、周波数−直流変換器２８には、同様
の目的でアイソレーション回路が用いられており、周波
数−直流変換器２８としてアナログＦ−Ｖ変換回路が用
いられ、偏差検出器１８としてアナログ乗算回路が用い
られている。

【０１７０】図２２は、ハードウェアによるディジタル
型の第４実施例の静電チャックの基板吸着状態検出装置
の構成説明図である。この図において、９は信号増幅手
段、１０は交流信号増幅器、１１は交流−直流変換器、
１２は直流信号増幅器、１３は閾値レベル発生器、１４
はレベル比較器、１７は基準レベル発生器、１８は偏差
検出器、１９は静電容量検出信号、２０は吸着状態信
号、２１は吸着状態検出用交流電圧、２２は変動電圧信
号、２３は基準レベル、２４は偏差検出信号、２５は閾
値レベル、２６は吸着状態検出信号、２７は周波数変動
検出手段、２８は周波数−直流変換器、２９は変動周波
数信号である。

【０１７１】第１実施例の静電チャックの基板吸着状態
検出装置の信号処理部を、この図に示されているよう
に、ディジタル信号の状態で、かつ、ハードウェアによ
って処理するように構成することができる。

【０１７２】この図において、交流信号増幅器１０に
は、交流５０Ｈｚまたは６０Ｈｚで１００Ｖ程度の吸着
状態検出用交流電源４を用いた回路の基準レベルを±１
５Ｖ程度のオペアンプの基準レベルに変換するためにア
イソレーション回路が用いられており、ディジタル処理
するための前処理Ａ／Ｄ変換回路が設けられ、交流信号
増幅器１０としてディジタル乗算回路が用いられ、交流
−直流変換器１１としてディジタル全波整流回路が用い
られ、直流信号増幅器１２としてディジタル乗算回路が
用いられ、レベル比較器１４としてディジタルコンパレ
ーターが用いられている。

【０１７３】また、周波数−直流変換器２８には、同様
の目的でアイソレーション回路が用いられており、ディ
ジタル処理するための前処理Ａ／Ｄ変換回路が設けら
れ、周波数−直流変換器２８としてディジタルＦ−Ｖ変
換回路が用いられ、偏差検出器１８としてメモリ又は割
算回路が用いられている。

【０１７４】図２４は、ソフトウェアによるディジタル
型の第４実施例の静電チャックの基板吸着状態検出装置
の信号処理手順説明図である。ソフトウェアによるディ
ジタル型の第４実施例の静電チャックの基板吸着状態検
出装置においては、下記の信号処理手順によって吸着状
態検出信号を出力するようにしている（図１０、図２３
参照）。

【０１７５】第１ステップ 静電容量検出信号１９と吸着状態検出用交流電圧２１を
適当なサンプリングタイムをもってサンプリングする。

【０１７６】第２ステップ 吸着状態検出用交流電圧２１をＦ−Ｖ変換することによ
って、変動周波数信号２９を形成する。

【０１７７】第３ステップ 第２ステップで形成した変動周波数信号２９と基準レベ
ル発生器１７で形成した基準レベル２３とを比較するこ
とにより偏差検出信号２４を形成する。

【０１７８】第４ステップ 第１ステップでサンプリングした静電容量検出信号１９
と、第３ステップで形成した偏差検出信号２４を乗算す
る。

【０１７９】第５ステップ 第４ステップの結果を全波整流して、吸着状態信号２０
を形成する。

【０１８０】第６ステップ 吸着状態信号２０と閾値レベル２５とを比較し、その結
果を吸着状態検出信号２６として出力する。第１ステッ
プに戻る。

【０１８１】第４実施例で説明した、周波数−直流変換
器２８を備える周波数変動検出手段２７によって変動周
波数信号２９を形成し、この変動周波数信号２９を偏差
検出器１８によって基準レベル発生器１７から出力され
る基準レベル２３と比較して偏差検出信号２４を得る方
式を、第２実施例、第３実施例で説明した構成に適用し
て、偏差検出信号２４により直流信号増幅器の増幅率を
制御し、あるいは、閾値レベルを制御することによっ
て、吸着状態検出用交流電圧の周波数変動の影響を軽減
した静電チャックの基板吸着状態検出装置を構成するこ
とができる。また、吸着状態検出用交流電圧の電圧変動
と周波数変動の双方によって吸着状態信号２０と閾値レ
ベル２５の一方または双方を制御することによって、基
板の吸着状態をさらに正確に検出できるようにすること
もできる。

【０１８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の静電チャ
ックの基板吸着状態検出装置によれば、吸着状態検出用
交流電源から出力される吸着状態検出用交流電圧の電圧
変動や周波数変動が生じても、基板吸着状態判定の誤差
を軽減することができるため、高精度の基板吸着状態検
出が可能となる効果を奏し、静電チャックの基板吸着状
態検出装置の性能向上、ひいては半導体装置等の製造工
程の能率向上、製造歩留りの向上に寄与するところが大
きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の静電チャックの基板吸着状態検出装置
の構成原理説明図（１）であり、（Ａ）は第１の態様を
示し、（Ｂ）は第２の態様を示している。

【図２】本発明の第１の態様の静電チャックの基板吸着
状態検出装置の作動原理説明図であり、（Ａ）は吸着状
態検出交流電圧の振幅と増幅率の関係、（Ｂ）は吸着状
態検出交流電圧の振幅と吸着状態信号の関係を示してい
る。

【図３】本発明の第２の態様の静電チャックの基板吸着
状態検出装置の作動原理説明図であり、（Ａ）は吸着状
態検出交流電圧の振幅と閾値レベルの関係、（Ｂ）は吸
着状態検出交流電圧の振幅と吸着状態信号の関係を示し
ている。

【図４】本発明の静電チャックの基板吸着状態検出装置
の構成原理説明図（２）であり、（Ａ）は第３の態様を
示し、（Ｂ）は第４の態様を示している。

【図５】本発明の第３の態様の静電チャックの基板吸着
状態検出装置の作動原理説明図であり、（Ａ）は吸着状
態検出交流電圧の周波数と増幅率の関係、（Ｂ）は吸着
状態検出交流電圧の周波数と吸着状態信号の関係を示し
ている。

【図６】本発明の第４の態様の静電チャックの基板吸着
状態検出装置の作動原理説明図であり、（Ａ）は吸着状
態検出交流電圧の周波数と閾値レベルの関係、（Ｂ）は
吸着状態検出交流電圧の周波数と吸着状態信号の関係を
示している。

【図７】第１実施例の静電チャックの基板吸着状態検出
装置の構成説明図である。

【図８】アナログ型の第１実施例の静電チャックの基板
吸着状態検出装置の構成説明図である。

【図９】ハードウェアによるディジタル型の第１実施例
の静電チャックの基板吸着状態検出装置の構成説明図で
ある。

【図１０】ソフトウェアによるディジタル型の第１実施
例の静電チャックの基板吸着状態検出装置の構成説明図
である。

【図１１】ソフトウェアによるディジタル型の第１実施
例の静電チャックの基板吸着状態検出装置の信号処理手
順説明図である。

【図１２】第２実施例の静電チャックの基板吸着状態検
出装置の構成説明図である。

【図１３】アナログ型の第２実施例の静電チャックの基
板吸着状態検出装置の構成説明図である。

【図１４】ハードウェアによるディジタル型の第２実施
例の静電チャックの基板吸着状態検出装置の構成説明図
である。

【図１５】ソフトウェアによるディジタル型の第２実施
例の静電チャックの基板吸着状態検出装置の信号処理手
順説明図である。

【図１６】第３実施例の静電チャックの基板吸着状態検
出装置の構成説明図である。

【図１７】アナログ型の第３実施例の静電チャックの基
板吸着状態検出装置の構成説明図である。

【図１８】ハードウェアによるディジタル型の第３実施
例の静電チャックの基板吸着状態検出装置の構成説明図
である。

【図１９】ソフトウェアによるディジタル型の第３実施
例の静電チャックの基板吸着状態検出装置の信号処理手
順説明図である。

【図２０】第４実施例の静電チャックの基板吸着状態検
出装置の構成説明図である。

【図２１】アナログ型の第４実施例の静電チャックの基
板吸着状態検出装置の構成説明図である。

【図２２】ハードウェアによるディジタル型の第４実施
例の静電チャックの基板吸着状態検出装置の構成説明図
である。

【図２３】ソフトウェアによるディジタル型の第４実施
例の静電チャックの基板吸着状態検出装置の信号処理手
順説明図である。

【図２４】従来の静電チャックの静電容量に基づいた基
板吸着状態検出装置の構成説明図である。

【図２５】従来の静電チャックの静電容量に基づいた基
板吸着状態検出装置の問題点の説明図（１）であり、
（Ａ）は静電チャック−基板間平均距離と原理上の吸着
状態信号の関係、（Ｂ）は吸着状態検出交流電圧の振幅
と実際の吸着状態信号の関係、（Ｃ）は静電チャック−
基板間平均距離と実際の吸着状態信号の関係を示してい
る。

【図２６】従来の静電チャックの静電容量に基づいた基
板吸着状態検出装置の問題点の説明図（２）であり、
（Ａ）は静電チャック−基板間平均距離と原理上の吸着
状態信号の関係、（Ｂ）は吸着状態検出交流電圧の周波
数と実際の吸着状態信号の関係、（Ｃ）は静電チャック
−基板間平均距離と実際の吸着状態信号の関係を示して
いる。

【符号の説明】

１ 静電容量検出手段 ２ 静電チャック ３ 吸着保持用直流電源 ４ 吸着状態検出用交流電源 ５，６ 抵抗 ７ コンデンサ ８ トランス ９ 信号増幅手段 １０ 交流信号増幅器 １１ 交流−直流変換器 １２ 直流信号増幅器 １３ 閾値レベル発生器 １４ レベル比較器 １５ 電圧変動検出手段 １６ 交流−直流変換器 １７ 基準レベル発生器 １８ 偏差検出器 １９ 静電容量検出信号 ２０ 吸着状態信号 ２１ 吸着状態検出用交流電圧 ２２ 変動電圧信号 ２３ 基準レベル ２４ 偏差検出信号 ２５ 閾値レベル ２６ 吸着状態検出信号 ２７ 周波数変動検出手段 ２８ 周波数−直流変換器 ２９ 変動周波数信号

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を吸着して保持する静電チャックに
   吸着保持用直流電圧と吸着状態検出用交流電圧を印加
   し、該静電チャックの静電容量を経て抽出され、該静電
   チャックの静電容量に応じて変化する吸着状態信号のレ
   ベルを閾値レベルと比較することによって基板の吸着状
   態を検出する静電チャックの基板吸着状態検出方法にお
   いて、該吸着状態検出用交流電圧の振幅または周波数あ
   るいはその双方を用いて該吸着状態信号のレベルまたは
   該吸着状態信号と比較すべき閾値レベルあるいはその双
   方を制御することによって、該吸着状態検出用交流電圧
   の振幅または周波数あるいはその双方の変動を打ち消す
   ようにしたことを特徴とする静電チャックの基板吸着状
   態検出方法。
2. 【請求項２】 基板を吸着して保持する静電チャックに
   吸着保持用直流電圧と吸着状態検出用交流電圧を印加
   し、該静電チャックの静電容量を経て抽出され、該静電
   チャックの静電容量に応じて変化する静電容量検出信号
   を、交流信号増幅器、交流−直流変換器、直流信号増幅
   器等によって増幅あるいは変換して吸着状態信号を形成
   し、該吸着状態信号のレベルと閾値レベルを比較するこ
   とによって基板の吸着状態を検出する静電チャックの基
   板吸着状態検出方法において、該吸着状態検出用交流電
   圧の振幅を基準値と比較して偏差検出信号を形成し、該
   偏差検出信号によって、該吸着状態検出用交流電圧の変
   動を打ち消すように該交流信号増幅器の増幅率を制御す
   るようにしたことを特徴とする静電チャックの基板吸着
   状態検出方法。
3. 【請求項３】 基板を吸着して保持する静電チャックに
   吸着保持用直流電圧と吸着状態検出用交流電圧を印加
   し、該静電チャックの静電容量を経て抽出され、該静電
   チャックの静電容量に応じて変化する静電容量検出信号
   を、交流信号増幅器、交流−直流変換器、直流信号増幅
   器等によって増幅あるいは変換して吸着状態信号を形成
   し、該吸着状態信号のレベルと閾値レベルを比較するこ
   とによって基板の吸着状態を検出する静電チャックの基
   板吸着状態検出方法において、該吸着状態検出用交流電
   圧の振幅を基準値と比較して偏差検出信号を形成し、該
   偏差検出信号によって、該吸着状態検出用交流電圧の変
   動を打ち消すように該直流信号増幅器の増幅率を制御す
   るようにしたことを特徴とする静電チャックの基板吸着
   状態検出方法。
4. 【請求項４】 基板を吸着して保持する静電チャックに
   吸着保持用直流電圧と吸着状態検出用交流電圧を印加
   し、該静電チャックの静電容量を経て抽出され、該静電
   チャックの静電容量に応じて変化する静電容量検出信号
   を、交流信号増幅器、交流−直流変換器、直流信号増幅
   器等によって増幅あるいは変換して吸着状態信号を形成
   し、該吸着状態信号のレベルと閾値レベルを比較するこ
   とによって基板の吸着状態を検出する静電チャックの基
   板吸着状態検出方法において、該吸着状態検出用交流電
   圧の振幅を基準値と比較して偏差検出信号を形成し、該
   偏差検出信号によって、該吸着状態検出用交流電圧の変
   動を打ち消すように該閾値レベルを制御するようにした
   ことを特徴とする静電チャックの基板吸着状態検出方
   法。
5. 【請求項５】 吸着状態検出用交流電圧の振幅を交流−
   直流変換器によって直流信号に変換し、該直流信号と、
   基準レベル発生器から出力される基準レベルを偏差検出
   器によって比較して偏差検出信号を形成することを特徴
   とする請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載
   された静電チャックの基板吸着状態検出方法。
6. 【請求項６】 基板を吸着して保持する静電チャックに
   吸着保持用直流電圧と吸着状態検出用交流電圧を印加
   し、該静電チャックの静電容量を経て抽出され、該静電
   チャックの静電容量に応じて変化する静電容量検出信号
   を、交流信号増幅器、交流−直流変換器、直流信号増幅
   器等によって増幅あるいは変換して吸着状態信号を形成
   し、該吸着状態信号のレベルと閾値レベルを比較するこ
   とによって基板の吸着状態を検出する静電チャックの基
   板吸着状態検出方法において、該吸着状態検出用交流電
   圧の周波数を基準値と比較して偏差検出信号を形成し、
   該偏差検出信号によって、該吸着状態検出用交流電圧の
   周波数の変動を打ち消すように該交流信号増幅器の増幅
   率を制御するようにしたことを特徴とする静電チャック
   の基板吸着状態検出方法。
7. 【請求項７】 基板を吸着して保持する静電チャックに
   吸着保持用直流電圧と吸着状態検出用交流電圧を印加
   し、該静電チャックの静電容量を経て抽出され、該静電
   チャックの静電容量に応じて変化する静電容量検出信号
   を、交流信号増幅器、交流−直流変換器、直流信号増幅
   器等によって増幅あるいは変換して吸着状態信号を形成
   し、該吸着状態信号のレベルと閾値レベルを比較するこ
   とによって基板の吸着状態を検出する静電チャックの基
   板吸着状態検出方法において、該吸着状態検出用交流電
   圧の周波数を基準値と比較して偏差検出信号を形成し、
   該偏差検出信号によって、該吸着状態検出用交流電圧の
   周波数の変動を打ち消すように該直流信号増幅器の増幅
   率を制御するようにしたことを特徴とする静電チャック
   の基板吸着状態検出方法。
8. 【請求項８】 基板を吸着して保持する静電チャックに
   吸着保持用直流電圧と吸着状態検出用交流電圧を印加
   し、該静電チャックの静電容量を経て抽出され、該静電
   チャックの静電容量に応じて変化する静電容量検出信号
   を、交流信号増幅器、交流−直流変換器、直流信号増幅
   器等によって増幅あるいは変換して吸着状態信号を形成
   し、該吸着状態信号のレベルと閾値レベルを比較するこ
   とによって基板の吸着状態を検出する静電チャックの基
   板吸着状態検出方法において、該吸着状態検出用交流電
   圧の周波数を基準値と比較して偏差検出信号を形成し、
   該偏差検出信号によって、該吸着状態検出用交流電圧の
   周波数の変動を打ち消すように該閾値レベルを制御する
   ようにしたことを特徴とする静電チャックの基板吸着状
   態検出方法。
9. 【請求項９】 吸着状態検出用交流電圧の周波数を周波
   数−直流変換器によって直流信号に変換し、該直流信号
   と、基準レベル発生器から出力される基準レベルを偏差
   検出器によって比較して偏差検出信号を形成することを
   特徴とする請求項６から請求項８までのいずれか１項に
   記載された静電チャックの基板吸着状態検出方法。
10. 【請求項１０】 基板を吸着して保持する静電チャック
    に吸着保持用直流電圧と吸着状態検出用交流電圧を印加
    し、該静電チャックの静電容量を経て抽出され、該静電
    チャックの静電容量に応じて変化する吸着状態信号のレ
    ベルを閾値レベルと比較することによって基板の吸着状
    態を検出する静電チャックの基板吸着状態検出装置にお
    いて、該吸着状態検出用交流電圧の振幅または周波数あ
    るいはその双方を用いて該吸着状態信号のレベルまたは
    該吸着状態信号と比較すべき閾値レベルあるいはその双
    方を制御することによって、該吸着状態検出用交流電圧
    の振幅または周波数あるいはその双方の変動を打ち消す
    ようにしたことを特徴とする静電チャックの基板吸着状
    態検出装置。
11. 【請求項１１】 基板を吸着して保持する静電チャック
    に吸着保持用直流電圧と吸着状態検出用交流電圧を印加
    し、該静電チャックの静電容量を経て抽出され、該静電
    チャックの静電容量に応じて変化する吸着状態信号のレ
    ベルを閾値レベルと比較することによって基板の吸着状
    態を検出する静電チャックの基板吸着状態検出方法を用
    い、該吸着状態検出用交流電圧の振幅または周波数ある
    いはその双方を用いて該吸着状態信号のレベルまたは該
    吸着状態信号と比較すべき閾値レベルあるいはその双方
    を制御することによって、該吸着状態検出用交流電圧の
    振幅または周波数あるいはその双方の変動を打ち消し
    て、該静電チャックに基板を保持して処理を行う工程を
    含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。