TW201019411A - Treating method of static elimination for electrostatic absorbing apparatus, substrate treating apparatus, and storage medium - Google Patents

Description

201019411 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 該發明係關於靜電吸附被處理基板之靜電吸附裝置， 尤其關於靜電吸附後被實施之除電處理。 【先前技術】 身爲被處理基板之半導體晶圓或平面顯示器基板（以 φ 下稱爲FPD基板）之蝕刻，採用在高真空下所執行之乾蝕 刻。乾蝕刻係例如可舉出在腔室內配置被處理基板，且在 腔室內形成電漿，藉由其電漿執行蝕刻。 在乾蝕刻中，被處理基板必須固定於基板載置台上， 例如專利文獻1所記載般，多使用利用靜電吸力使被處理 基板吸附於載置台上而予以支撐之靜電吸附裝置。 再者，在專利文獻1記載有於乾飩刻結束之後，爲了 自靜電吸附裝置之靜電吸盤電極（以下，稱爲ESC電極） ® 流暢拆卸被處理基板，於靜電吸附後實施除電處理（例如 參照段落〇〇33至0034 )。 〔專利文獻1〕日本特開1 1 - 1 1 1 83 0號公報 【發明內容】 (發明所欲解決之課題） 但是，即使實施除電處理，於自ESC電極拆卸被處理 基板之時，在基板-ESC電極間會引起吸附，有難以拆卸 之情形。該原因推測應爲與殘留在載置基板之ESC電極表 201019411 面之電荷有關。 此時，當使用上升銷等強制使被處理基板自ESC電極 脫離時，則產生位置偏移，或是導致被處理基板破裂，而 造成良率下降之原因。 該發明之目的在於提供可以從ESC電極流暢拆卸被處 理基板之靜電吸附裝置之除電處理方法，搭載有實行該除 電處理方法之靜電吸附裝置的基板處理裝置，以及儲存控 制如此之基板處理裝置之程式的記憶媒體。 (用以解決課題之手段） 爲了達成上述目的，該發明之第1態樣所涉及之靜電 吸附裝置之除電處理方法，屬於在拆卸被靜電吸附在靜電 吸盤電極上之被處理基板之時被實行之靜電吸附裝置之除 電處理方法，其特徵爲：具備對靜電吸附裝置之靜電吸盤 電極施加吸盤電壓，使被處理基板靜電吸附於上述靜電吸 盤電極之工程；在上述被處理基板被靜電吸附於上述靜電 @ 吸盤電極之狀態下，對上述被處理基板施予處理之工程： 於結束對上述被處理基板之處理之後，使腔室內予以真空 排氣之真空處理工程；在上述真空處理工程之間，以與上 述吸盤電壓相同之極性之電壓使上述靜電吸盤電極之電壓 安定的工程；於上述靜電吸盤電極之電壓安定之後，將除 電用氣體供給至上述腔室內之工程；將被供給至上述腔室 內之上述除電用氣體予以電漿化之工程；使上述被處理基 板自上述靜電吸盤電極脫離之工程；和上述被處理基板自 -6- 201019411 上述靜電吸盤電極脫離之後，將上述靜電吸盤電極設爲基 準電位之工程。 再者，該發明之第2態樣所涉及之基板處理裝置，爲 對被處理基板施予處理的基板處理裝置，載置上述被處理 基板之載置部，使用實行上述第1態樣所涉及之除電處理 方法的靜電吸附裝置。 再者，該發明之第3態樣所涉及之記憶媒體，係在電 φ 腦上動作，且記憶有控制搭載靜電吸附裝置之基板處理裝 置之程式的記憶媒體，上述程式於實行時係以執行上述第 1態樣所涉及之除電處理方法之方式，使電腦控制搭載上 述靜電吸附裝置之基板處理裝置。 〔發明效果〕 若藉由該發明，則可以提供可以從ESC電極流暢拆卸 被處理基板之靜電吸附裝置之除電處理方法，搭載有實行 該除電處理方法之靜電吸附裝置的基板處理裝置，以及儲 存控制如此之基板處理裝置之程式的記憶媒體。 【實施方式】 以下參照圖面說明該發明之一實施型態。於該說明時 ’對於全圖相同之部分賦予相同之參照符號。 第1圖爲槪略性表示適用該發明之一實施型態所涉及 之靜電吸附裝置之除電處理方法之乾蝕刻裝置之一例的剖 面圖。在本例中，舉出絕緣性基板，例如FPD基板以作爲 201019411 被處理基板。FPD基板之一例爲液晶顯示裝置（LCD )所 使用之玻璃基板。但是，被處理基板並不限定於玻璃基板 〇 如第1圖所示般，乾蝕刻裝置具有被構成氣密之腔室 1。在腔室1之底部的略中央經絕緣構件7設置有用以水 平載置屬於被處理基板之FPD基板S的載置台2。 在載置台2之上面設置有用以吸附FPD基板S之靜電 吸附裝置10。靜電吸附裝置10包含ESC電極1 1和DC電 φ 源21而構成。ESC電極11被固定在載置台2之上面，由 絕緣物例如由聚醯亞胺、陶瓷等所構成之絕緣層12，和被 埋設在該絕緣層12之中，由導電物例如銅等所構成之內 部電極13。DC電源21係對內部電極13施加DC電壓。 DC電源21被設置在腔室1之外，經電纜22而被連接於 內部電極1 3。在電纜22之接地側設置有開關23。當將開 關23連接於DC電源21側之端子a時，被供電至內部電 極13，相反的當將開關23連接至接地側之端子b時，內 @ 部電極13被接地，成爲基準電位（接地電位）。 在載置台2及ESC電極11形成有插通上升銷30之插 通孔31。上升銷30在插通孔31上下動作，將FPD基板S 載置在ESC電極11的上面，再者自ESC電極11拆卸 FPD基板S。 在腔室1之天壁附近，以與載置台2對向之方式，設 置有噴灑頭4。噴淋頭4在其下面設置有多數氣體吐出孔 5，並且在其上部具有氣體導入部6。然後，在腔室1之天 -8- 201019411 壁安裝有氣體導入部6。 在氣體導入部6連接有氣體供給配管8,在該氣體供 給配管8之另一端’連接有供給由蝕刻用之反應氣體及稀 釋氣體所構成之處理氣體的處理氣體供給系統9。作爲反 應氣體’使用例如CHF3、CF4等之含鹵氣體，作爲稀釋氣 體，使用Ar氣體等之惰性氣體。 再者’在腔室1之底壁形成有排氣埠15，在該排氣埠 φ 15連接排氣系統16。然後，藉由使排氣系統16之真空泵 動作，能夠經排氣埠15排氣腔室1內，將腔室1內減壓 至特定真空度。 在載置台2經無圖式之匹配箱連接有高頻電源24。藉 由高頻電力從高頻電源24被供給至載置台2，在噴淋頭4 和載置台2之間之空間形成高頻電場。藉由所形成之高頻 電場，在上述空間形成處理氣體之電漿，蝕刻被形成在 FPD基板S之膜，例如氧化膜等。 φ 控制部40具備有製程控制器41、使用者介面42和記 憶部43。 製程控制器4 1係由微處理器（電腦）所構成。 使用者介面42包含由操作者爲了管理乾蝕刻裝置而 執行指令之輸入操作等的鍵盤，或使基板處理系統之運轉 狀況可觀視而予以顯示的顯示器等。 記億部43儲存有用以利用製程控制器4 1之控制而實 現在乾蝕刻裝置中所實行之各種處理的控制程式，或因應 各種資料及處理條件使乾蝕刻裝置實行處理之程式（工程 -9 - 201019411 配方）。工程配方係被·記億於記億部43之中的記憶媒體 。記憶媒體即使爲硬碟亦可，即使爲CD-ROM、DVD、快 閃記億體等之可搬運性者亦可。再者，即使自其他裝置經 例如專用線路適當傳送工程配方亦可。任意之工程配方係 利用來自使用者介面42之指示等自記億部43被叫出’在 製程控制器41被實行，依此在製程控制器41之控制下’ 在乾蝕刻裝置對FPD基板S實施特定處理。並且’在本例 中，於上述工程配方結合接下所說明之除電處理方法。 〇 第2圖爲表示結合該發明之一實施型態所涉及之除電 處理方法之處理程序之一例的圖式。 首先，使用未圖式之搬運臂將FPD基板S搬入至腔室 1內，載置在從ESC電極11之上面突出之上升銷30上。 FPD基板S從搬運臂被移載至上升銷30之後，降低上升 銷30，將FPD基板S載置在ESC電極11之基板載置面上 〇 接著，在將腔室1內保持氣密之狀態下，使被設置在 © 排氣系統16之真空泵動作，將腔室1內之壓力設爲例如 〇.5Pa以下之高真空狀態。 接著，從處理氣體供給系統9將處理氣體經噴淋頭4 之氣體吐出孔5供給至腔室1內。此時，藉由被供給之處 理氣體之流量，腔室1內之壓力被調整至例如13.3Pa (步 驟1:實際處理調壓）。並且，於該實際處理調壓時’將 開關23設置在端子a側，從DC電源21通過電纜22而對 內部電極13施加吸盤電壓。吸盤電壓之一例爲正之DC電 -10- 201019411 壓，電壓値之一例爲3000V。 接著，從高頻電源24將特定頻率例如13·56ΜΗζ 頻電力供給至載置台2，在噴淋頭4和載置台2之間 間形成高頻電場。藉由該高頻電場，在上述空間形成 氣體之電漿（步驟2:實際處理放電）。在腔室1內 力例如爲13.3Pa，並且存在電漿之狀態下，當對內部 13施加吸盤電壓之時，則在FPD基板S之表面引起 φ 盤電壓相反極性之電荷。在本例中，由於對內部電泰 施加正的DC電壓，故在FPD基板S上從電漿蓄積負 。依此，在FPD基板S上之負電荷和內部電極13之 生庫倫力，FPD基板S被靜電吸附在ESC電極11。 基板S係在被靜電吸附於ESC電極11之狀態下，當 理氣體之流量及高頻電力之條件設定成特定之値時， 被形成之處理氣體的電漿，對FPD基板S之特定之層 處理，在本例中係施予蝕刻處理。 φ 接著，停止處理氣體之供給，使被設置在排氣系彳 之真空泵動作而予以真空排氣，將腔室1內之壓力設 如0.5Pa以下之高真空狀態（步驟3:真空處理）。 ，於該真空處理時，將開關23切換至端子b側，接 部電極13。依此，停止施加來自DC電源21之電壓 且內部電極13成爲基準電位（在本例中爲接地電位 並且，在本例中，於真空處理時，再次將開關23返 端子a側，將與在步驟1、2中所施加之吸盤電壓相 性之電壓再次施加至內部電極13。再施加之電壓値的 之商 之空 處理 之壓 電極 與吸 ί 13 電荷 間產 FPD 將處 藉由 施予 充16 爲例 並且 地內 ，並 )0 回至 同極 一例 -11 - 201019411 爲與吸盤電壓相同之値，例如3000V。但是，再施加之電 壓由後述試驗結果可知’若爲與吸盤電壓之極性相同即可 ，電壓之値爲任意。 接著，再施加至內部電極13之電壓安定之後（電壓 安定），自處理氣體供給系統9將例如除電用氣體經噴淋 頭4之氣體吐出孔5供給至腔室1內。此時，藉由被供給 之除電用氣體之流量，腔室1內之壓力被調整成例如6.7 至26.7Pa’在本例中，被調整成i3.3Pa (步驟4:除電調 春 壓）。除電用氣體之例可以舉出Ar氣體或是02氣體或 He氣體等。 接著，自高頻電源24供給特定頻率例如1 3.56MHz之 高頻電力至載置台2。依此，在噴淋頭4和載置台2之間 之空間形成除電用氣體之電漿（步驟5:除電放電）。藉 由形成電漿，被蓄積於FPD基板S上之電荷，在本例中負 電荷與電漿中之正離子結合而被中和。依此，除電FPD基 板S。 參 接著，在高頻電力被供給至載置台2之狀態，即是在 執行除電放電之狀態下，使上升銷30上升，使FPD基板 S自ESC電極11脫離。於FPD基板S自ESC電極11完 全脫離之後（舉起完畢），將開關23切換至端子b側， 再接地內部電極13，設爲基準電位（接地電位）。並且， 再接地內部電極1 3之狀態下，將高頻電力數秒間供給至 噴淋頭4(步驟6:舉起+除電放電）。 接著，停止除電用氣體之供給，使被設置在排氣系統 -12- 201019411 16之真空泵動作，將腔室1內之壓力設爲例如〇.5Pa以下 之高真空狀態（步驟7:真空處理）。 之後’將FPD基板S從上升銷30移載至無圖式之搬 運臂’搬出至腔室1外，依此完成處理（步驟8:處理結 束）。 第3圖爲表示本發明之一實施型態所涉及之除電處理 方法之試驗結果。 ❿ 該試驗係再呈現FPD基板S吸附於ESC電極之現象 。在本試驗中，FPD基板S如下述般吸附於ESC電極1 1 。第4圖A及第4圖B係模式性表示吸附製程的剖面圖。 首先，如第4圖A所示般，藉由對內部電極13暫時 性施加正電壓，使負電荷蓄積於ESC電極11之基板載置 面11a上。接著，在第4圖B中，ESC電極11之基板載 置面11a帶負電之狀態下，載置FPD基板S。 如此一來，當在表面帶電之ESC電極1 1上，載置 Φ FPD基板S之時，則在第2圖中所示之吸盤電壓施加程序 (參考例：通常之除電處理）中，於舉起時，則成爲FPD 基板S吸附於ESC電極11之狀態（評估No ·0)。 對此在一實施型態所涉及之除電處理中，如評估No. 1 至6所示般，於舉起時，並無FPD基板S吸附於ESC電 極1 1之情形。 而且’再施加於內部電極13之電壓試著以與吸盤電 壓相同之極性，各以+500V、+1 000V.....+3000V、 + 5 00V變化，但其結果相同，在任何一者中皆無吸附。但 -13- 201019411 是’雖然在第3圖中無表示，但是當將再施加之電壓的極 性設爲與吸盤電壓相反之極性，即是”負”時，於舉 起時，則成爲FPD基板S吸附於ESC電極1 1之狀態。 由如此之試驗結果，可知於除電時再施加於內部電極 13之電壓，若吸盤電壓和極性相同即可，電壓之値爲任意 〇 並且，如評估No.7、8所示般，即使在表面無帶電之 ESC電極1 1載置FPD基板S之時，若藉由一實施型態所 涉及之除電處理方法時，於舉起時，也無FPD基板S吸附 於ESC電極11之情形。 在一實施型態所涉及之除電處理方法中，即使ESC電 極11表面帶電，亦不產生吸附FPD基板S之原理，可想 像有幾個。簡單說明所想像之一個原理。 第5圖A至第5圖C係模式性表示FPD基板S吸附 之原理的剖面圖。 第5圖A表示在帶負電之ESC電極11表面載置FPD 基板S之狀態。當在該狀態下，形成電漿時，則如第5圖 B所示般，電漿中之正電荷被拉近至表面帶負電之ESC電 極1 1，被蓄積於FPD基板S之表面。被蓄積之正電荷因 夾著FPD基板S而與ESC電極11表面上之負電荷互拉（ 庫倫力），故如第5圖C所示般’ FPD基板S成爲被吸附 於ESC電極11之狀態。 第6圖A至第6圖C係表示藉由一實施型態所涉及之 除電處理方法，FPD基板S不吸附之原理之一例的剖面圖 201019411 在一實施型態所涉及之除電處理方法中，在真空處理 中，對內部電極13再施加與吸盤電壓相同之極性的電壓 ，在本例中係再施加正的電壓，並且使再施加的電壓安定 。在本例中，將該狀態表示於第6圖A。如第6圖A所示 般，當對表面帶負電之ESC電極11之內部電極13施加正 電壓時，則在內部電極13蓄積正電荷。被蓄積之正電荷 φ 與ESC電極11表面上之負電荷互拉（庫倫力）。在該狀 態下，即使形成電漿，ESC電極11表面上之負電荷因已 與內部電極13之正電荷互拉，故在FPD基板S之表面不 蓄積正電荷。因此，如第6圖C所示般，藉由使上升銷 30上升，FPD基板S不吸附於ESC電極11，被舉起。 如此一來，若藉由一實施型態所涉及之靜電吸附裝置 之除電處理方法時，例如即使ESC電極1 1表面帶電，亦 可從ESC電極11流暢拆卸被處理基板。 Φ 並且，該發明並非限定於上述一實施型態，當然可作 各種變形。再者，在該發明之實施型態，上述一實施型態 並非唯一之實施型態。 例如，被處理體之絕緣基板並不限定於FPD基板，即 使爲其他絕緣性基板亦可。再者，即使針對電漿形成也並 不限定於上述一實施型態，例如即使藉由對噴淋頭4供給 高頻電路而執行亦可，即使以微波等其他手段形成電漿亦 可。並且’就以搭載靜電吸附裝置10之裝置而言，並不 限定於乾蝕刻裝置，亦可以適用於其他成膜裝置等其他電 -15- 201019411 漿處理裝置。 再者，在上述一實施型態中，於對內部電極13再施 加電壓之時，一旦將開關21切換至接地側之後再施加電 壓，但是即使如第7圖所示般，由吸盤電壓下降至與該吸 盤電壓相同極性之特定電壓亦可。即使在使電壓下降之時 ，也於內部電極13之電壓安定之後，進入步驟4所示之 除電調壓工程。 但是，於使電壓下降之時，則有內部電極13之放電 ❺ 變慢之傾向，至內部電極13之電壓安定爲止較費時之情 形。於欲縮短時間之時，若如上述一實施型態所示般，一 旦接地內部電極13，並將內部電極13設爲基準電位（接 地電位）之後，對內部電極1 3再施加電壓即可。 再者，即使如第8圖所示般，維持吸盤電壓之狀態進 入真空處理工程，維持吸盤電壓之狀態進入除電調壓工程 亦可。如此一來，即使在維持吸盤電壓之狀態下，亦與上 述一實施型態相同，即使ESC電極11表面帶電，於舉起 馨 時，也不會產生FPD基板S之吸附。 其他，該發明可以作各種變形。 【圖式簡單說明】 第1圖爲槪略表示乾蝕刻裝置之一例的剖面圖。 第2圖爲表示結合一實施型態所涉及之除電處理方法 之處理程序之一例的圖式。 第3圖爲表示一實施型態所涉及之除電處理方法之試 -16- 201019411 驗結果的圖式。 第4圖爲模式性表示吸附製程的剖面圖^ 第5圖爲模式性表示FPD基板吸附之原理的剖面圖。 第6圖係表示藉由一實施型態所涉及之除電處理方法 ，FPD基板S不吸附之原理之一例的剖面圖。 第7圖爲表示結合一實施型態所涉及之除電處理方法 之處理程序之其他例的圖式。 〇 第8圖爲表示結合一實施型態所涉及之除電處理方法 之處理程序之其他例的圖式。 【主要元件符號說明】 1 :腔室 2 :載置台 4 :噴淋頭 9:處理氣體供給系統 Ο 10:靜電吸附裝置 1 1 : ESC電極 1 2 :絕緣層 13 :內部電極 1 6 :排氣系統 21 : DC電源 24 :闻頻電源 30 :上升銷 -17-

Claims (1)

1. 201019411 七、申請專利範团： 1. 一種靜電吸附裝置之除電處理方法，係屬於在拆 卸被靜電吸附在靜電吸盤電極上之被處理基板之時被實行 之靜電吸附裝置之除電處理方法，其特徵爲：具備 對靜電吸附裝置之靜電吸盤電極施加吸盤電壓，使被 處理基板靜電吸附於上述靜電吸盤電極之工程； 在上述被處理基板被靜電吸附於上述靜電吸盤電極之 狀態下，對上述被處理基板施予處理之工程； @ 於結束對上述被處理基板之處理之後，使腔室內予以 真空排氣之真空處理工程； 在上述真空處理工程之間，以與上述吸盤電壓相同之 極性之電壓使上述靜電吸盤電極之電壓安定的工程； 於上述靜電吸盤電極之電壓安定之後，將除電用氣體 供給至上述腔室內之工程； 將被供給至上述腔室內之上述除電用氣體予以電漿化 之工程； ❹ 使上述被處理基板自上述靜電吸盤電極脫離之工程； 和 上述被處理基板自上述靜電吸盤電極脫離之後，將上 述靜電吸盤電極設爲基準電位之工程。 2 ·如申請專利範圍第1項所記載之靜電吸附裝置之 除電處理方法，其中， 在上述真空處理之間，將上述靜電吸盤電極設爲基準 電位之後，以與上述吸盤電壓相同之極性之電壓使上述靜 •18- 201019411 電吸盤電極之電壓安定。 3.如申請專利範圍第1項所記載之靜電吸附裝置之 除電處理方法，其中， 在將上述靜電吸盤電極之電壓維持在上述吸盤電壓之 狀態下，直接將上述腔室內予以真空處理， 對在將上述靜電吸盤電極之電壓維持在上述吸盤電壓 之狀態下，直接對上述被真空處理之腔室內，供給上述除 〇 電用氣體。 4·如申請專利範圍第1或2項所記載之靜電吸附裝 置之除電處理方法，其中， 上述基準電位爲接地電位。 5.如申請專利範圍第1至3項中之任一項所記載之 靜電吸附裝置之除電處理方法，其中， 在上述被處理基板自上述靜電吸盤電極脫離之狀態下 ’使上述被處理基板暴露於上述被電漿化之上述除電用氣 β 體。 6·如申請專利範圍第1至3項中之任一項所記載之 靜電吸附裝置之除電處理方法，其中， 上述真空處理工程爲將上述腔室內之壓力設爲〇.5Pa 以下之工程。 7.如申請專利範圍第丨至3項中之任一項所記載之 靜電吸附裝置之除電處理方法，其中， 上述對腔室內供給除電用氣體之工程爲在上述除電用 氣體氛圍下將上述腔室內之壓力設爲6.7至26.7Pa之工程 -19 - 201019411 8.如申請專利範圍第1至3項中之任一項所記載之 靜電吸附裝置之除電處理方法，其中， 上述被處理基板爲絕緣性基板。 9· 一種基板處理裝置，係屬於對被處理基板施予處 理之基板處理裝置，其特徵爲： 載置上述被處理基板之載置部，使用被實行申請專利 範圍第1至3項中之任一項所記載之除電處理方法的靜電 @ 吸附裝置。 10· —種記憶媒體，係屬於在電腦上動作，且記憶有 用以控制搭載靜電吸附裝置之基板處理裝置之程式的記憶 媒體，其特徵爲： 上述程式，於實行時係以執行上述申請專利範圍第1 至3項中之任一項所記載之除電處理方法之方式，使電腦 控制搭載上述靜電吸附裝置之基板處理裝置。 -20-