KR20180116152A - 웨이퍼의 반출 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 정전 척 테이블로 웨이퍼를 흡착 유지하는 경우에, 박리 대전을 요인으로 하는 정전 척 테이블의 정전 흡착력의 저하를 방지한다.
(해결 수단) 웨이퍼의 반출 방법으로서, 전압이 인가되어 웨이퍼를 정전 흡착한 정전 척 테이블에 대해 전압의 인가를 정지시키는 전압 인가 정지 스텝과, 전압 인가 정지 스텝을 실시한 후, 웨이퍼를 정전 흡착하기 위해서 정전 척 테이블에 흘린 전류와 역방향의 전류를 흘려 정전 척 테이블에 박리 대전을 없애는 제전 전압을 인가하는 제전 전압 인가 스텝과, 제전 전압 인가 스텝을 실시한 후, 정전 척 테이블에 제전 전압이 인가되어 있는 상태에서 웨이퍼를 정전 척 테이블 위로부터 이탈시키는 이탈 스텝을 포함한다.

Description

웨이퍼의 반출 방법{METHOD OF CARRYING OUT WAFER}
본 발명은, 웨이퍼를 정전 척 테이블 위로부터 반출하는 웨이퍼의 반출 방법에 관한 것이다.
웨이퍼에 에칭 가공을 실시하는 플라즈마 에칭 장치 (예를 들어, 특허문헌 1 참조) 에서는, 감압 환경으로 한 챔버 내에서 웨이퍼를 유지하기 위해 정전 척 테이블이 이용되고 있다.
일본 공개특허공보 2001-358097호
정전 흡착 유지된 웨이퍼를 정전 척 테이블 위로부터 반출시킬 때에는, 밀착된 상태의 정전 척 테이블과 웨이퍼 사이에서 박리 대전이 발생한다. 그리고, 웨이퍼 이탈 후의 정전 척 테이블이 대전된 그대로의 상태라면 다음의 웨이퍼를 유지할 때에 정전 흡착력이 저하될 우려가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 박리 대전을 요인으로 하는 정전 척 테이블의 정전 흡착력의 저하를 방지할 수 있는 웨이퍼의 반출 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 정전 척 테이블에 의해 유지된 웨이퍼를 그 정전 척 테이블 위로부터 반출하는 웨이퍼의 반출 방법으로서, 전압이 인가되어 웨이퍼를 정전 흡착한 그 정전 척 테이블에 대해 그 전압의 인가를 정지시키는 전압 인가 정지 스텝과, 그 전압 인가 정지 스텝을 실시한 후, 웨이퍼를 정전 흡착하기 위해서 그 정전 척 테이블에 흘린 전류와 역방향의 전류를 흘려 그 정전 척 테이블에 박리 대전을 없애는 제전 전압을 인가하는 제전 전압 인가 스텝과, 그 제전 전압 인가 스텝을 실시한 후, 그 정전 척 테이블에 그 제전 전압이 인가되어 있는 상태에서 웨이퍼를 그 정전 척 테이블 위로부터 이탈시키는 이탈 스텝을 구비한 웨이퍼의 반출 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 정전 척 테이블은, 웨이퍼를 유지하는 유지면에 개구되는 에어 분출구와, 그 에어 분출구에 일단이 연통됨과 함께 타단이 에어 공급원에 접속된 에어 공급로를 갖고, 웨이퍼의 반출 방법은, 상기 제전 전압 인가 스텝을 실시한 후, 상기 이탈 스텝을 실시하기 전에 그 에어 분출구로부터 에어를 분출시키는 에어 블로 스텝을 추가로 구비한다.
바람직하게는, 웨이퍼의 반출 방법은, 상기 제전 전압 인가 스텝을 실시하기 전에, 상기 정전 척 테이블 위의 웨이퍼에 도전성 웨이퍼 유지 패드를 접촉시키는 유지 패드 접촉 스텝과, 그 유지 패드 접촉 스텝을 실시한 후, 상기 에어 블로 스텝을 실시할 때까지 그 도전성 웨이퍼 유지 패드로 웨이퍼를 유지하는 유지 스텝을 추가로 구비한다.
본 발명에 의하면, 웨이퍼를 정전 척 테이블 위로부터 이탈시키기 전에, 정전 척 테이블에 박리 대전을 없애는 제전 전압을 인가함으로써, 정전 척 테이블을 박리 대전에 의해 발생하는 대전과는 반대의 극으로 대전되도록 하고, 웨이퍼 반출시의 박리 대전의 발생을 방지하여, 웨이퍼 이탈 후의 정전 척 테이블이 대전된 그대로의 상태가 되는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에, 다음의 웨이퍼를 정전 척 테이블에서 유지할 때에, 정전 척 테이블의 정전 흡착력이 저하되어 버리는 것과 같은 사태가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
정전 척 테이블은, 웨이퍼를 유지하는 유지면에 개구되는 에어 분출구와, 에어 분출구에 일단이 연통됨과 함께 타단이 에어 공급원에 접속된 에어 공급로를 갖고, 제전 전압 인가 스텝을 실시한 후, 이탈 스텝을 실시하기 전에 에어 분출구로부터 에어를 분출시키는 에어 블로 스텝을 추가로 구비하는 것으로 함으로써, 웨이퍼와 정전 척 테이블의 유지면 사이에 작용하는 진공 흡착력을 배제하여, 웨이퍼가 정전 척 테이블로부터 이탈할 때에 파손되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
도 1 은 플라즈마 에칭 장치의 일례를 나타내는 종단면도이다.
도 2 는 정전 척 테이블 위의 웨이퍼에 도전성 웨이퍼 유지 패드를 접촉시킨 상태에서 정전 척 테이블에 전압을 인가하여 정전 흡착력을 발생시키고 있는 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 3 은 정전 척 테이블 위의 웨이퍼에 도전성 웨이퍼 유지 패드를 접촉시킨 상태에서 정전 척 테이블에 제전 전압을 인가하고 있는 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 4 는 정전 척 테이블에 제전 전압을 인가하고 있는 상태에서 정전 척 테이블 위로부터 웨이퍼를 이탈시키고 있는 상태를 나타내는 종단면도이다.
감압 환경에서 웨이퍼 (W) 에 플라즈마 에칭 처리를 실시하는 도 1 에 나타내는 플라즈마 에칭 장치 (1) 는, 예를 들어, 웨이퍼 (W) 를 유지하는 유지면 (31a) 을 갖는 정전 척 테이블 (3) 과, 정전 척 테이블 (3) 이 배치 형성된 실내를 감압하는 감압 수단 (64) 을 구비하는 감압실 (6) 과, 감압실 (6) 에 웨이퍼 (W) 를 반입하거나, 또는 감압실 (6) 로부터 웨이퍼 (W) 를 반출하는 반송 수단 (7) 을 구비하고 있다.
정전 척 테이블 (3) 은, 예를 들어, 감압실 (6) 의 하부에 베어링 (30a) 을 개재하여 상하동 가능하게 삽입 통과되어 있는 기축부 (30) 와, 알루미나 등의 세라믹 또는 산화티탄 등의 유전체로 형성되는 웨이퍼 유지부 (31) 를 구비하고 있고, 그 종단면이 대략 T 자 형상이 된다. 예를 들어 원판상으로 형성된 웨이퍼 유지부 (31) 는, 기축부 (30) 의 상단측에 기축부 (30) 와 일체적으로 형성되어 있고, 웨이퍼 유지부 (31) 의 상면이 유전체로 이루어지고 웨이퍼 (W) 를 유지하는 유지면 (31a) 이 된다. 또한, 웨이퍼 유지부 (31) 는, 세라믹 등으로 구성된 유전체막이 다른 기대 상에 배치되어 구성되어 있는 것이어도 된다.
기축부 (30) 및 웨이퍼 유지부 (31) 의 내부에는, 냉각수가 통수하는 파선으로 나타내는 냉각수 통수로 (39a) 가 형성되어 있고, 냉각수 통수로 (39a) 에는, 냉각수 공급 수단 (39) 이 연통되어 있다. 냉각수 공급 수단 (39) 은 냉각수 통수로 (39a) 에 냉각수를 유입시키고, 이 냉각수가, 정전 척 테이블 (3) 을 내부로부터 냉각시킨다. 예를 들어, 처리 대상인 웨이퍼 (W) 에 도시되지 않은 보호 테이프 등이 첩착 (貼着) 되어 있는 경우에는, 플라즈마 에칭 처리 중에, 냉각수 공급 수단 (39) 에 의해, 정전 척 테이블 (3) 의 유지면 (31a) 의 온도를 보호 테이프로부터 가스가 발생하지 않는 온도 이하로 유지할 수 있다.
정전 척 테이블 (3) 의 내부에는, 전압이 인가됨으로써 전하를 야기시키는 전극으로서 금속판 (34) 이 매설되어 있다. 금속판 (34) 은, 원형판상으로 형성되어 있고, 유지면 (31a) 과 평행하게 배치 형성되어 있으며, 직류 전원 (36) 의 플러스 단자측에 제 1 배선 (37) 을 통해 접속되어 있다. 직류 전원 (36) 으로부터 금속판 (34) 에 고압의 직류 전압이 인가됨으로써, 유지면 (31a) 에 분극 에 의한 전하 (정전기) 가 발생하고, 그 클롱력에 의해 웨이퍼 (W) 는 유지면 (31a) 에 정전 흡착된다.
예를 들어, 도 1 에 나타내는 제 1 배선 (37) 의 접속점 (37a) 에는, 제 3 배선 (33) 의 일단이 접속되어 있다. 제 3 배선 (33) 상에는 스위치 (33a) 가 형성되어 있고, 또, 제 3 배선 (33) 의 타단은 직류 전원 (32) 의 마이너스 단자측에 접속되어 있다.
기축부 (30) 에서부터 웨이퍼 유지부 (31) 에 걸쳐서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 에어 공급로 (38a) 가 형성되어 있고, 에어 공급로 (38a) 의 일단 (상단) 은 웨이퍼 유지부 (31) 의 내부에서 직경 방향 외측을 향하여 방사상으로 분기되어 있다. 에어 공급로 (38a) 의 타단에는, 진공 발생 장치 및 컴프레서 등으로 이루어지는 에어 공급원 (38) 이 연통되어 있다.
정전 척 테이블 (3) 의 유지면 (31a) 에는 복수의 에어 분출구 (31b) 가 개구되어 있고, 각 에어 분출구 (31b) 는 금속판 (34) 을 두께 방향 (Z 축 방향) 을 향하여 관통하고 있으며, 웨이퍼 유지부 (31) 내에서 에어 공급로 (38a) 에 연통되어 있다.
감압실 (6) 의 상부에는, 반응 가스를 분출하는 가스 분출 헤드 (2) 가, 베어링 (20) 을 개재하여 자유롭게 승강할 수 있게 배치 형성되어 있다. 가스 분출 헤드 (2) 의 내부에는, 가스 확산 공간 (21) 이 형성되어 있고, 가스 확산 공간 (21) 의 상부에는 가스 도입로 (21a) 가 연통되고, 가스 확산 공간 (21) 의 하부에는 가스 토출로 (21b) 가 연통되어 있다. 가스 토출로 (21b) 의 하단은, 가스 분출 헤드 (2) 의 하면에 있어서 정전 척 테이블 (3) 측을 향하여 개구되어 있다.
가스 분출 헤드 (2) 에는, 가스 분출 헤드 (2) 를 상하동시키는 에어 실린더 (23) 가 접속되어 있다. 에어 실린더 (23) 는, 예를 들어, 내부에 도시되지 않은 피스톤을 구비하고 기단측 (-Z 방향측) 에 바닥이 있으며 감압실 (6) 의 상면에 고정된 실린더 튜브 (23a) 와, 실린더 튜브 (23a) 에 삽입되고 하단이 피스톤에 장착된 피스톤 로드 (23b) 와, 피스톤 로드 (23b) 의 상단에 고정되고 가스 분출 헤드 (2) 를 지지하는 연결 부재 (23c) 를 구비한다. 실린더 튜브 (23a) 에 에어가 공급 (또는 배출) 되어 실린더 튜브 (23a) 의 내부의 압력이 변화함으로써, 피스톤 로드 (23b) 가 Z 축 방향으로 상하동함에 따라, 가스 분출 헤드 (2) 가 상하동한다.
가스 분출 헤드 (2) 의 내부에 형성된 가스 도입로 (21a) 에는, 반응 가스 공급원 (25) 이 연통되어 있다. 반응 가스 공급원 (25) 은, 예를 들어, 반응 가스인 SF6, CF4, C2F6, C2F4 등의 불소계 가스를 저장하고 있다. 또한, 가스 도입로 (21a) 에는, 반응 가스 공급원 (25) 외에, 플라즈마 에칭 반응을 지원하는 가스가 저장된 도시되지 않은 지원 가스 공급원이 연통되어 있어도 된다. 이 경우, 지원 가스 공급원에는, 지원 가스로서 Ar, He 등의 희가스가 저장되어 있다.
가스 분출 헤드 (2) 에는, 정합기 (27) 를 개재하여 고주파 전원 (28) 이 접속되어 있다. 고주파 전원 (28) 으로부터 정합기 (27) 를 개재하여 가스 분출 헤드 (2) 에 고주파 전력을 공급함으로써, 가스 토출로 (21b) 로부터 토출된 가스를 플라즈마화할 수 있다.
감압실 (6) 의 측부에는, 웨이퍼 (W) 의 반입출을 실시하기 위한 반입출구 (62) 와, 이 반입출구 (62) 를 개폐하는 셔터 (62a) 가 형성되어 있다. 예를 들어, 셔터 (62a) 는, 에어 실린더 등의 셔터 가동 수단 (62b) 에 의해 상하동 가능하게 되어 있다.
감압실 (6) 의 하부에는 배기구 (64a) 가 형성되어 있고, 이 배기구 (64a) 에는 감압 수단 (64) 이 접속되어 있다. 이 감압 수단 (64) 을 작동시킴으로써, 감압실 (6) 의 내부를 소정의 진공도까지 감압할 수 있다.
도 1 에 나타내는 반송 수단 (7) 은 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 를 구비하고 있다. 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 는, 예를 들어, 그 외형이 원 형상이고, 카본 포러스 또는 메탈 포러스 등의 도전체의 포러스 부재로 이루어지며 웨이퍼 (W) 를 흡착하는 흡착부 (700) 와, 흡착부 (700) 를 지지하는 프레임체 (701) 를 구비한다. 흡착부 (700) 에는, 연통로 (71a) 의 일단이 연통되어 있고, 연통로 (71a) 의 다른 일단은, 진공 발생 장치 및 컴프레서 등으로 이루어지는 흡인원 (71) 에 접속되어 있다. 그리고, 흡인원 (71) 에 의해 만들어진 흡인력이, 흡착부 (700) 의 노출면이며 프레임체 (701) 의 하면과 면일 (面一) 하게 형성된 유지면 (700a) 에 전달됨으로써, 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 는 유지면 (700a) 에서 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지할 수 있다.
예를 들어, 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 의 프레임체 (701) 의 상면에는, 연결 부재 (790) 가 고정되어 있고, 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 는, 연결 부재 (790) 를 개재하여 아암부 (79) 의 일단의 하면측에 고정되어 있다. 아암부 (79) 는, 수평면 상에 있어서 평행 이동 가능 또는 선회 이동 가능함과 함께 Z 축 방향으로 상하동 가능하다.
반송 수단 (7) 은, 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 를 어스에 접속하는 제 2 배선 (72) 을 구비하고 있다. 제 2 배선 (72) 은, 일단 (72b) 이 어스에 접지되어 있고, 다른 일단 (72a) 이 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 의 흡착부 (700) 에 접속되어 있다.
예를 들어, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 2 배선 (72) 에는, 저항 (80) 과 저항 (81) 이 직렬로 접속되어 있고, 또한, 저항 (81) 의 양단의 전압을 측정하는 전압계 (84) 가 저항 (81) 과 병렬로 접속되어 있다. 이 저항 (80) 및 저항 (81), 그리고 전압계 (84) 에 의해, 전압 측정 수단 (8) 이 구성되어 있다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 에칭 장치 (1) 는, CPU 및 메모리 등의 기억 소자 등으로 구성되는 제어부 (9) 를 구비하고 있고, 제어부 (9) 에 의한 제어하에서, 에칭 가스의 토출량이나 시간, 고주파 전력 등의 조건이 컨트롤된다.
이하에, 도 1 에 나타내는 정전 척 테이블 (3) 로 웨이퍼 (W) 를 흡착 유지한 후, 감압 환경하에서 웨이퍼 (W) 에 플라즈마 에칭 처리를 실시하는 경우에 대하여 설명한다. 웨이퍼 (W) 는, 예를 들어, 외형이 원 형상인 반도체 웨이퍼이며, 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 에는, 예를 들어, 다수의 디바이스가 형성되어 있다. 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 은, 예를 들어 도시되지 않은 보호 테이프가 첩착되어 보호되어 있어도 된다.
도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 가 이동하여 웨이퍼 (W) 의 상방에 위치하게 된다. 또한, 아암부 (79) 가 -Z 방향으로 강하하여, 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 의 유지면 (700a) 과 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 이 접촉한다. 그리고, 흡인원 (71) 이 흡인을 실시함으로써, 도 1 에 나타내는 바와 같이 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 가 유지면 (700a) 에서 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지한다.
이어서, 반송 수단 (7) 이 웨이퍼 (W) 를 감압실 (6) 내의 정전 척 테이블 (3) 로 반입한다. 감압실 (6) 의 셔터 (62a) 가 열리고, 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지하고 있는 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 가, 반입출구 (62) 를 통과하여 정전 척 테이블 (3) 상으로 이동한다. 그리고, 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 가 강하하여, 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 측과 정전 척 테이블 (3) 의 유지면 (31a) 을 접촉시켜, 웨이퍼 (W) 를 정전 척 테이블 (3) 상에 재치 (載置) 한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이 직류 전원 (36) 의 누름 버튼 스위치 (360) 를 온 상태로 하고, 직류 전원 (36) 으로부터 제 1 배선 (37) 을 통해 정전 척 테이블 (3) 에 전력을 공급한다. 도 2 에 나타내는 화살표 R1 방향으로 전류가 흐르고, 금속판 (34) 에 소정의 직류 전압 (예를 들어, 5000 V 의 직류 전압) 이 인가됨으로써, 금속판 (34) 상의 웨이퍼 유지부 (31) 의 유전체층과 웨이퍼 (W) 사이에 유전 분극 현상이 발생하여, 웨이퍼 유지부 (31) 의 유지면 (31a) 근방에는 정 (＋) 전하가 집중된다. 또, 웨이퍼 (W) 를 개재하여 정전 척 테이블 (3) 과 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 가 접속된 상태로 되어 있기 때문에, 제 2 배선 (72) 및 도전체로 형성되는 흡착부 (700) 를 통해 웨이퍼 (W) 에 부 (－) 전하가 공급됨으로써, 웨이퍼 (W) 는 유지면 (31a) 과는 역극성의 마이너스로 대전된다. 그 때문에, 웨이퍼 (W) 와 유지면 (31a) 사이에 작용하는 정전기력에 의해, 웨이퍼 (W) 는 유지면 (31a) 상에 흡착 유지된다. 또한, 도 2 에 있어서는, 감압실 (6) 등의 구성을 생략하여 나타내고 있다.
예를 들어, 웨이퍼 (W) 에 부 (－) 전하가 공급될 때의 전압 측정 수단 (8) 의 저항 (81) 에 가해지는 전압 (과도 전압) 을, 전압계 (84) 가 저항 (81) 의 양단에서 측정한다. 전압계 (84) 에 의해 측정되는 저항 (81) 에 걸리는 전압은, 정상 전압에서부터 과도 전압 근처까지 급격하게 상승한 후, 서서히 내려가 정상 전압까지 되돌아간다. 예를 들어, 전압계 (84) 에는 제어부 (9) 가 접속되어 있고, 전압계 (84) 는 이 저항 (81) 에 걸리는 전압의 변화에 대한 정보를 제어부 (9) 에 송신하고, 제어부 (9) 는 그 전압의 변화로부터 웨이퍼 (W) 의 대전량을 계측한다. 제어부 (9) 는, 계측하는 웨이퍼 (W) 의 대전량의 값으로부터, 충분히 마이너스로 대전된 웨이퍼 (W) 가 정전 척 테이블 (3) 의 유지면 (31a) 에 의해 확실하게 흡착 유지된 상태를 판단하여, 그 판단 결과를 외부에 알린다.
정전 척 테이블 (3) 이 웨이퍼 (W) 를 충분히 흡착하고 있는 것이 확인된 후, 흡인원 (71) 에 의한 흡인을 정지시키고, 웨이퍼 (W) 를 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 의 유지면 (700a) 으로부터 이간시킨다. 그리고, 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 는, 도 1 에 나타내는 감압실 (6) 내로부터 즉시 퇴피한다. 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 가 퇴피함으로써 웨이퍼 (W) 는 어스가 되어 있지 않은 상태가 되지만, 웨이퍼 유지부 (31) 의 유지면 (31a) 근방의 전하는 바로는 없어지지 않고, 또, 웨이퍼 (W) 의 대전 상태는 바로는 해제되지 않는다. 그 때문에, 유지면 (31a) 과 웨이퍼 (W) 사이에는 정전기력에 의한 흡착력이 충분히 남는다.
감압실 (6) 의 반입출구 (62) 를 셔터 (62a) 로 닫고, 감압 수단 (64) 에 의해 감압실 (6) 내를 감압 배기하여 진공 상태로 한다. 그리고, 가스 분출 헤드 (2) 를 하강시킨 후, 반응 가스 공급원 (25) 으로부터 에칭 가스를 가스 분출 헤드 (2) 내의 가스 도입로 (21a) 에 공급하여, 각 가스 토출로 (21b) 의 개구로부터, 정전 척 테이블 (3) 에 흡착 유지되어 있는 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 전체면을 향하여 균일하게 분출시킨다.
감압실 (6) 내에 에칭 가스를 도입함과 함께, 고주파 전원 (28) 으로부터 가스 분출 헤드 (2) 에 고주파 전력을 인가하여, 가스 분출 헤드 (2) 와 정전 척 테이블 (3) 사이에 고주파 전계를 일으켜, 에칭 가스를 플라즈마화시킨다. 플라즈마화된 에칭 가스는, 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 을 에칭해 간다. 또, 플라즈마의 발생에 의해, 다시 웨이퍼 (W) 는 어스가 되어 있는 상태가 되기 때문에, 정전 척 테이블 (3) 이 웨이퍼 (W) 를 충분히 흡착하는 상태가 유지된다.
웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 의 플라즈마 에칭을 적절히 실시한 후, 가스 분출 헤드 (2) 에 대한 고주파 전력의 인가를 멈추고, 감압실 (6) 내의 에칭 가스를 배기구 (64a) 로부터 감압 수단 (64) 에 의해 배기하여, 감압실 (6) 의 내부에 에칭 가스가 존재하지 않는 상태로 한다. 이어서, 반입출구 (62) 의 셔터 (62a) 를 열고, 반송 수단 (7) 에 의해 웨이퍼 (W) 를 감압실 (6) 내의 정전 척 테이블 (3) 로부터 반출한다. 여기에서, 이하에, 본 발명에 관련된 웨이퍼의 반출 방법을 실시하여, 정전 척 테이블 (3) 에 의해 유지된 웨이퍼 (W) 를 정전 척 테이블 (3) 위로부터 반출하는 경우의 각 스텝에 대하여 설명한다.
(1) 전압 인가 정지 스텝
먼저, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 를 정전 흡착한 정전 척 테이블 (3) 에 대한 전압의 인가를 정지시킨다. 즉, 직류 전원 (36) 의 누름 버튼 스위치 (360) 를 오프 상태로 하여, 직류 전원 (36) 으로부터의 제 1 배선 (37) 을 통한 정전 척 테이블 (3) 로의 전력의 공급을 정지시킨다. 정전 척 테이블 (3) 에 대한 전압의 인가를 멈추어도, 웨이퍼 유지부 (31) 의 유지면 (31a) 근방의 정 (＋) 전하는 바로는 없어지지 않고, 또, 웨이퍼 (W) 의 부 전위의 대전 상태는 바로는 해제되지 않는다.
(2) 유지 패드 접촉 스텝
도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 를 감압실 (6) 내의 (도 3 에 있어서는 도시 생략) 정전 척 테이블 (3) 에 흡착 유지되어 있는 웨이퍼 (W) 상으로 이동시켜, 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 와 웨이퍼 (W) 의 위치를 맞춘다. 그리고, 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 를 강하시켜, 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 과 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 의 유지면 (700a) 을 접촉시킨다.
(3) 유지 스텝
예를 들어, 웨이퍼 (W) 에 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 를 접촉시킨 후, 흡인원 (71) 이 흡인을 실시함으로써, 도 3 에 나타내는 바와 같이 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 의 유지면 (700a) 에 웨이퍼 (W) 가 흡인 유지된다.
(4) 제전 전압 인가 스텝
도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 를 상승시켜, 정전 척 테이블 (3) 의 유지면 (31a) 으로부터 웨이퍼 (W) 를 이탈시킬 때에 대전이 발생하는 경우가 있다. 이른바 박리 대전이라고 불리는 현상으로, 이것이 발생되어 버리면, 웨이퍼 (W) 가 이탈한 후의 정전 척 테이블 (3) 이 유지면 (31a) 의 정 (＋) 전하를 가지고 대전되고, 이탈한 웨이퍼 (W) 가 부 (-) 전하를 가지고 대전되어 버린다. 그래서, 본 발명에 관련된 웨이퍼의 반출 방법에 있어서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 스위치 (33a) 를 온 상태로 하여, 직류 전원 (32) 으로부터 제 3 배선 (33), 접속점 (37a), 및 제 1 배선 (37) 을 통해 정전 척 테이블 (3) 에 전력을 공급한다. 도 2 에 나타내는 화살표 R2 방향으로 전류를 흐르게 함과 함께, 정전 척 테이블 (3) 내의 금속판 (34) 에 소정의 직류 전압 (예를 들어, -5000 V 의 직류 전압) 이 되는, 즉, 먼저 정전 척 테이블 (3) 에서 웨이퍼 (W) 를 흡착 유지했을 때의 인가 전압과는 역극성의 전압이 박리 대전을 없애는 제전 전압으로서 인가됨으로써, 정전 척 테이블 (3) 의 유지면 (31a) 근방의 대전 전위가 정 전위에서 부 전위로 변화한다. 또, 이에 수반하여, 웨이퍼 (W) 의 제전 속도도 빨라져, 웨이퍼 (W) 로부터 충분히 부 (-) 전하가 제거되어 간다. 또한, 제전 전압의 전압값 및 인가 시간은, 웨이퍼 (W) 및 정전 척 테이블 (3) 에 잔류하는 전하의 양에 따라 조정된다.
(5) 에어 블로 스텝
예를 들어, 제전 전압 인가 스텝을 실시한 후, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 에어 공급원 (38) 이 에어 공급로 (38a) 를 통해 정전 척 테이블 (3) 의 유지면 (31a) 에 대해 에어의 공급을 실시하여, 에어 분출구 (31b) 로부터 에어를 분출시킨다. 이 에어의 분사 압력에 의해, 웨이퍼 (W) 를 유지면 (31a) 으로부터 밀어올려, 정전 척 테이블 (3) 의 유지면 (31a) 과 웨이퍼 (W) 사이에 잔류하고 있는 진공 흡착력을 배제함으로써, 후술하는 이탈 스텝에 있어서 정전 척 테이블 (3) 로부터 웨이퍼 (W) 가 이탈할 때에, 웨이퍼 (W) 가 파손되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
(6) 이탈 스텝
이어서, 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지하는 도전성 웨이퍼 유지 패드 (70) 를 상승시켜, 제전 전압이 인가되어 있는 상태의 정전 척 테이블 (3) 로부터 웨이퍼 (W) 를 반출한다. 이 때, 제전 전압의 인가에 의해 정전 척 테이블 (3) 의 유지면 (31a) 근방의 대전 전위는 부 전위로 변화되어 있기 때문에, 유지면 (31a) 과 제전이 충분해진 웨이퍼 (W) 또는 부 (－) 전하가 잔존하고 있는 웨이퍼 (W) 사이에 있어서의 박리 대전의 발생이 억제된다. 그리고, 웨이퍼 (W) 가 유지면 (31a) 으로부터 이탈한 후, 직류 전원 (32) 의 스위치 (33a) 를 오프 상태로 하여 정전 척 테이블 (3) 에 대한 제전 전압의 인가를 정지시킨다.
이와 같이 본 발명에 관련된 웨이퍼의 반출 방법은, 전압이 인가되어 웨이퍼 (W) 를 정전 흡착한 정전 척 테이블 (3) 에 대해 전압의 인가를 정지시키는 전압 인가 정지 스텝과, 전압 인가 정지 스텝을 실시한 후, 웨이퍼 (W) 를 정전 흡착하기 위해서 정전 척 테이블 (3) 에 흘린 전류와 역방향의 전류를 흘려 정전 척 테이블 (3) 에 박리 대전을 없애는 제전 전압을 인가하는 제전 전압 인가 스텝과, 제전 전압 인가 스텝을 실시한 후, 정전 척 테이블 (3) 에 제전 전압이 인가되어 있는 상태에서 웨이퍼 (W) 를 정전 척 테이블 (3) 위로부터 이탈시키는 이탈 스텝을 구비하고 있기 때문에, 웨이퍼 (W) 를 정전 척 테이블 (3) 상으로부터 이탈시키기 전에, 정전 척 테이블 (3) 에 박리 대전을 없애는 제전 전압을 인가함으로써, 정전 척 테이블 (3) 을 박리 대전에 의해 발생하는 대전과는 반대의 극으로 대전되도록 하고, 웨이퍼 반출시의 박리 대전의 발생을 방지하여, 웨이퍼 이탈 후의 정전 척 테이블 (3) 이 대전된 그대로의 상태가 되는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에, 다음의 웨이퍼 (W) 를 정전 척 테이블 (3) 에서 유지할 때에, 정전 척 테이블 (3) 의 정전 흡착력이 저하되어 버리는 것과 같은 사태가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
1 : 플라즈마 에칭 장치
2 : 가스 분출 헤드 20 : 베어링 21 : 가스 확산 공간 21a : 가스 도입로 21b : 가스 토출로 23 : 에어 실린더 23a : 실린더 튜브 23b : 피스톤 로드 23c : 연결 부재
25 : 반응 가스 공급원 27 : 정합기 28 : 고주파 전원
3 : 정전 척 테이블 30 : 기축부 30a : 베어링 31 : 웨이퍼 유지부 31a : 유지면 34 : 금속판 36 : 직류 전원 37 : 제 1 배선 37a : 접속점
33 : 제 3 배선 33a : 스위치 32 : 직류 전원
38 : 에어 공급원 38a : 에어 공급로
39 : 냉각수 공급 수단 39a : 냉각수 통수로
6 : 감압실 62 : 반입출구 62a : 셔터 62b : 셔터 가동 수단
64 : 감압 수단 64a : 배기구
7 : 반송 수단 70 : 도전성 웨이퍼 유지 패드 700 : 흡착부 700a : 유지면
701 : 프레임체
71 : 흡인원 71a : 연통로 72 : 제 2 배선
79 : 아암부 790 : 연결 부재
8 : 전압 측정 수단 80, 81 : 저항 84 : 전압계
9 : 제어부
W : 웨이퍼 Wa : 웨이퍼의 표면 Wb : 웨이퍼의 이면

Claims (3)

  1. 정전 척 테이블에 의해 유지된 웨이퍼를 상기 정전 척 테이블 위로부터 반출하는 웨이퍼의 반출 방법으로서,
    전압이 인가되어 웨이퍼를 정전 흡착한 상기 정전 척 테이블에 대해 상기 전압의 인가를 정지시키는 전압 인가 정지 스텝과,
    상기 전압 인가 정지 스텝을 실시한 후, 웨이퍼를 정전 흡착하기 위해서 상기 정전 척 테이블에 흘린 전류와 역방향의 전류를 흘려 상기 정전 척 테이블에 박리 대전을 없애는 제전 전압을 인가하는 제전 전압 인가 스텝과,
    상기 제전 전압 인가 스텝을 실시한 후, 상기 정전 척 테이블에 상기 제전 전압이 인가되어 있는 상태에서 웨이퍼를 상기 정전 척 테이블 위로부터 이탈시키는 이탈 스텝을 구비한, 웨이퍼의 반출 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전 척 테이블은, 웨이퍼를 유지하는 유지면에 개구되는 에어 분출구와, 상기 에어 분출구에 일단이 연통됨과 함께 타단이 에어 공급원에 접속된 에어 공급로를 갖고,
    상기 제전 전압 인가 스텝을 실시한 후, 상기 이탈 스텝을 실시하기 전에 상기 에어 분출구로부터 에어를 분출시키는 에어 블로 스텝을 추가로 구비한, 웨이퍼의 반출 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제전 전압 인가 스텝을 실시하기 전에, 상기 정전 척 테이블 위의 웨이퍼에 도전성 웨이퍼 유지 패드를 접촉시키는 유지 패드 접촉 스텝과,
    상기 유지 패드 접촉 스텝을 실시한 후, 상기 에어 블로 스텝을 실시할 때까지 상기 도전성 웨이퍼 유지 패드로 웨이퍼를 유지하는 유지 스텝을 추가로 구비한, 웨이퍼의 반출 방법.
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