JP2009054746A - 静電チャック及び静電チャック方法 - Google Patents

Abstract

【課題】静電チャックに試料を素早く且つ確実に吸着することができるとともに、静電チャックから試料を素早く剥離させ、この吸着及び剥離に要する時間の短縮化を図ることができる技術を提供する。
【解決手段】試料を保持し誘電面に対して試料を移動させるリフトピンと、リフトピンの先端が誘電面から遠ざかっている際に第３電圧を印加し、リフトピンの先端が誘電面と同一面にある際に第１電圧を印加し、リフトピンの先端が誘電面より入り込んだ際に１電圧より低い第２電圧を印加するチャック電極制御部を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、試料を静電吸着することができる静電チャック、及び試料をチャックする静電チャック方法に関する。

半導体デバイスの製造工程の中において、例えばエッチングやＣＶＤ（chemical vapor deposition）等の処理を行う場合にはウエハの載置台として静電チャックが使用される。例えば特許文献１は、真空中で使用される極限紫外光（Ｅｘｔｒｅｍｅ
ＵＶ；ＥＵＶ）を用いたＥＵＶリソグラフィで使用される静電チャックが開示されている。静電チャックは導電性を有するシート状のチャック電極の表裏を誘電体である例えばポリイミド等からなる絶縁層で挟んだ構成である。絶縁層の表面にウエハを載置した後、直流電源からチャック電極に直流電圧（チャック電圧）を印加して当該チャック電極とウエハとで挟まれる領域にクーロン力を発生させ、このクーロン力によってウエハを吸着保持する構成とされている。

また、半導体デバイスの製造工程の中において、三次元実装半導体を製造するためウエハ同士を重ね合わせる半導体積層装置が特許文献２のように提案されている。特許文献２に示すような装置においては、ウエハを載置したまま搬送する載置台が必要であり搬送のしやすさを考慮して真空チャックではなく静電チャックが使用される。

さて、載置台上にウエハを静電吸着する場合、一般的には印加電圧が高いとクーロン力も高くなる。従ってウエハを確実に保持するためには、高い電圧を印加することが望ましい。その一方で、必要以上に高い電圧を印加すると、各種処理を行ってからウエハを載置台から剥離する際に、電圧印加を停止しても残留保持力低下までに時間を要する。また、電圧印加を停止して保持力が低下する前にリフトピンによる強制剥離を行うことによって機械的ストレス（ひずみ）による破損やリフトピン上でのウエハずれが発生するおそれもあった。このため載置台に保持に必要な最低限の電圧よりわずかに高い電圧をかけるようにしていた。
特開２００６−０４０９９３ 特開２００５−２５１９７２

しかしながら、ウエハをリフトピンで載置台の表面に下ろし、そして必要な最低限の電圧よりわずかに高い電圧を印加してから、すぐにリフトピンを載置台の表面からより下げて退避させると、載置台のよるウエハの保持力が弱いためウエハが横方向にずれてしまうことがある。従って、確実にウエハが載置台に保持されるまでの数秒程度の待ち時間を経てからリフトピンを載置台の表面からより下げて退避させなければならず、これが処理速度を低下させる一因となっていた。

本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、静電チャックに試料を素早く且つ確実に吸着することができるとともに、静電チャックから試料を剥離させ、この吸着及び剥離に要する時間の短縮化を図ることができる技術を提供することにある。

第１の観点に係る静電チャックは、チャック電極の表面に誘電面が設けられチャック電極に電圧を印加することにより試料を誘電面に静電吸着させる。そして静電チャックは、試料を保持し前記誘電面に対して前記試料を移動させるリフトピンと、リフトピンに保持された試料が誘電面に当接した際に第１電圧を第１時間に印加し、この第１時間経過後、第１電圧より低い第２電圧を印加するチャック電極制御部と、を備える。
このような構成によれば、試料が誘電面に当接した際に高い電圧である第１電圧を印加し、その後第１時間経過後に低い電圧にする。最初に高い電圧を与えるため、素早く誘電面と試料との間にクーロン力を発生させることができる。

第２の観点に係る静電チャックは、試料を保持し誘電面に対して試料を移動させるリフトピンと、リフトピンの先端が誘電面から遠ざかっている際に第３電圧を印加し、リフトピンの先端が誘電面と同一面にある際に第１電圧を印加し、リフトピンの先端が誘電面より入り込んだ際に１電圧より低い第２電圧を印加するチャック電極制御部を備える。
この構成により、リフトピンが試料を誘電面に当接する前から第３電圧を印加するとともにリフトピンの先端が誘電面と同一面にある際に高い第１電圧を印加するため、試料を素早く吸着することが可能となる。また、最終的にチャック電極に低い電圧を印加するため試料の離脱の際にも素早い離脱が可能となる。

また第３の観点に係る静電チャック方法は、試料が誘電面に静電吸着される前にチャック電極に第３電圧を印加する工程と、試料が誘電面に当接した際にチャック電極に第１電圧を第１時間印加する工程と、この第１時間経過後、第１電圧より低い第２電圧をチャック電極に印加する工程と、を備える。
このような静電チャック方法によれば、試料が誘電面に静電吸着される前に第３電圧を印加するとともに試料が誘電面に当接した際に際に高い第１電圧を印加するため、試料を素早く吸着することが可能となる。また、最終的にチャック電極に低い電圧を印加するため試料の離脱の際にも素早い離脱が可能となり、スループットを向上させることができる。

＜静電チャックの構成＞
本発明に係る静電チャック１００の構成について、図１Ａ及び図１Ｂを参照しながら説明する。
図１Ａは本実施形態の静電チャック１００の全体構造を示す断面図であり、図１Ｂは静電チャック１００のウエハホルダ２０とホルダ保持台４０とが分離し、ウエハホルダ２０がウエハホルダ搬送アーム７１で支持されている断面図である。

ウエハホルダ２０は円柱状の支持台２１、チャック電極２３及び第１接続端子２５を有している。支持台２１は、例えばアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）セラミックから絶縁体で構成されており、３００ｍｍウエハＷを保持するホルダ面を有している。支持台２１には後述する昇降ピン３０用に第１貫通孔２４が形成されている。

ホルダ面は研磨されて均一な面精度が確保されている。チャック電極２３は例えばシート状の金属で構成され、絶縁体で覆われている。チャック電極２３は内部配線により第１接続端子２５に接続されている。なお、絶縁体の体積固有抵抗値は、１０^１２Ωｃｍ以上であることが好ましい。チャック電極２３に直流電圧が印加されると支持台２１の表面すなわちホルダ面が誘電面となる。

ホルダ保持台４０は、円柱状の保持台４１、移動板４６、この移動板４６を移動させるシャフト４７及び駆動モータ４８を有している。さらにホルダ保持台４０は、外部に設けられる図示しない搬送アームとの間でウエハＷの受け渡しを行うための例えば３本の昇降ピン３０を有している。この昇降ピン３０は、支持台２１に形成された第１貫通孔２４及びホルダ保持台４０の保持台４１に形成された第２貫通孔４４を介して移動可能に設けられる。これら昇降ピン３０の下端は移動板４６に固定されており、駆動モータ４８の回転によりシャフト４７が上下動することで昇降ピン３０も上下動する。保持台４１及び移動板４６はステンレス材などの金属材によって構成されている。昇降ピン３０の先端には導電性部材３７が形成され、その配線がスイッチ１３に接続されている。

シャフト４７及び駆動モータ４８は、任意の位置（高さ）に昇降ピン３０を移動させることができるし、また一時停止することができる。シャフト４７及び駆動モータ４８の代わりに、第１ストロークと第２ストロークとを有する多段エアシリンダを使用してもよい。

図１Ｂに示すように、ウエハホルダ２０の支持台２１とホルダ保持台４０の保持台４１とは着脱可能になっている。保持台４１に位置決めピン４９が設けられ、支持台２１に位置決め孔２９が設けられる。このため、ウエハホルダ２０がホルダ保持台４０に設置されると、保持台４１に対する支持台２１の位置決めが完了する。従って、支持台２１に形成された第１貫通孔２４及び保持台４１に形成された第２貫通孔４４との軸が一致し昇降ピン３０が移動できるようになる。また、保持台４１に対する支持台２１の位置決めが完了すると、保持台４１に設けられた第２接続端子４５と支持台２１に設けられた第１接続端子２５とが一致し電気的な導通が完了することになる。第２接続端子４５につながった配線は切替スイッチ１１に接続されている。

さらに、静電チャック１００は制御部５０を有している。制御部５０は、切替スイッチ１１及びスイッチ１３に信号を送ることができるようになっており、さらに駆動モータ４８に駆動信号を送ることができるように構成されている。切替スイッチ１１の接続を切り替えることで、チャック電極２３は、第１接続端子２５及び第２接続端子４５を介して直流電源ＤＣと接続できるように構成されている。ウエハＷの吸着を行うときには直流電源ＤＣからチャック電極２３へ直流電界の印加を行い、ウエハＷの吸着を解除するときにはウエハホルダ２０の電荷をアースに逃がすようになっている。直流電源ＤＣは直流電圧を８０Ｖから２４０Ｖに可変することができる。

切替スイッチ１３の接続を切り替えることで、昇降ピン３０の先端の導電性部材３７が接地（アース）できるように構成されている。導電性部材３７は、ウエハＷの吸着を行うときには接地（アース）しておらず、ウエハＷを離脱するときにはウエハホルダ２０の表面とウエハＷとに溜まった電荷をアースに逃がすことができる。制御部５０は、駆動モータ４８に駆動信号を送ることで昇降ピン３０を上下動させる。制御部５０には、ＥＵＶリソグラフィ、ＣＶＤ又は半導体積層装置などと同期にして動作できるように、外部信号が入力される。

図１Ｂでは、ウエハホルダ２０がウエハホルダ搬送アーム７１によってホルダ保持台４０と着脱できるようになっている。これは、ウエハＷを保持したままウエハホルダ２０を移動するためである。ウエハホルダ搬送アーム７１にもウエハホルダ２０の第１接続端子２５と導通する第３接続端子７５が設けられており、不図示の直流電源から直流電圧を供給することでウエハホルダ２０の移動中にウエハＷの吸着を行うことができる。

＜昇降ピンの構成＞
次に昇降ピン３０の詳細については説明する。図２は複数の昇降ピン３０の一本の断面図を示した図である。

移動板４６に取り付けられた昇降ピン３０は中空管構造になっており、昇降ピン３０には中央には真空引き管３３が形成されている。真空引き管３３はパイプＰＩと接続されており、そのパイプＰＩは真空ポンプＰＯに接続されている。図示しないがパイプＰＩには２ポートの電磁弁が配置されており、その電磁弁によって大気圧開放と真空引きとを切り換えるようにしてある。

昇降ピン３０自体はステンレスなどの金属棒３１が素材であるが、その周囲は弾性絶縁部材３５である絶縁性プラスチック又は絶縁性ゴムで覆われている。ウエハＷと接する昇降ピン３０の先端は導電性部材３７が形成されている。この導電性部材３７は銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）などの合金を使用している。導電性部材３７はスイッチ１３に接続されている。なお、昇降ピン３０自体が導電性であるので導電性部材３７と一体に形成してもよい。

＜静電チャックの吸着動作：実施例１＞
図３（ａ）は、実施例１の静電チャック１００の吸着動作を説明するタイミングチャートであり、（ｂ）はそのフローチャートである。これら静電チャック１００の吸着動作は制御部５０が行う。なお、上述したようにウエハホルダ２０はホルダ保持台４０に着脱可能になっているが、図３はウエハホルダ２０がホルダ保持台４０に装着された状態で動作である。

図３（ａ）の上段のチャートは、横軸に時間を縦軸にチャック電極２３への印加電圧を採っている。図３（ａ）の中段のチャートは、横軸に時間を縦軸に昇降ピン３０の高さを採っている。図３（ａ）の中段のチャートは、横軸に時間を縦軸に昇降ピン３０の真空度を採っている。以下図３（ａ）を参照しながら、図３（ｂ）のフローチャートを説明する。

ステップＳ１２において、ウエハホルダ２０上で昇降ピン３０がウエハＷを真空吸着する。つまり時刻ｔ１において、昇降ピン３０は駆動モータ４８によってウエハホルダ２０上の受け渡し位置Ｐａにある。そして図示しない搬送アームとの間でウエハＷの受け渡しを行う。ウエハＷの受け渡しの際には真空ポンプＰＯで真空吸着できるようになっており、真空度ＰｔにしてウエハＷを昇降ピンの先端で真空吸着する。実施例１において時刻ｔ１ではチャック電極２３に直流電源ＤＣから直流電圧が印加されていない。

ステップＳ１４において、昇降ピン３０がウエハホルダ２０の接触位置ＰｃまでウエハＷを下降させる。そして昇降ピン３０は接触位置Ｐｃで停止する。つまり、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に昇降ピン３０が受け渡し位置Ｐａから接触位置ＰｃまでウエハＷを真空吸着した状態で下降する。時刻ｔ１から時刻ｔ２は例えば１秒から５秒程度である。昇降ピン３０の接触位置Ｐｃは、支持台２１の表面とほぼ同一面の高さであるが厳密には同一面にすることができない。実施例１において接触位置Ｐｃは同一面から−０．１ｍｍから０．２ｍｍまでの範囲に入るようにしている。

ステップＳ１６では、昇降ピン３０が接触位置Ｐｃまで到達したので、制御部５０は切替スイッチ１１を直流電源ＤＣにつなぎ、ウエハホルダ２０のチャック電極２３に電圧Ｖ２を印加する。チャック電極２３に電圧Ｖ２を加えてもすぐにはウエハホルダ２０に電荷が蓄積されないからである。チャック電極２３に電圧Ｖ２を印加するとアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）セラミックから構成された絶縁体の支持台２１が分極して電荷が発生し支持台２１の表面が誘電面となる。そして、支持台２１の誘電面とウエハＷとの間でクーロン力が発生してウエハＷが支持台２１の表面に引き寄せられて吸着する。電圧Ｖ２は例えば１５０Ｖから２００Ｖの直流電圧である。

ステップＳ１８において、ウエハＷが支持台２１の誘電面に引き寄せられて安定的に静電吸着するために所定の時間ＴＡ１待機する。時間ＴＡ１すなわち時刻ｔ２からｔ３までの期間でも昇降ピン３０の真空度Ｐｔはそのまま継続している。時間ＴＡ１は電圧にもよるが２秒から５秒程度である。ウエハＷが支持台２１の表面からずれない程度の最低限の電圧Ｖ１を印加すると、安定的に静電吸着するために長時間かかってしまうため高めの電圧を印加している。

ステップＳ２０において、制御部５０はチャック電極２３の電圧を電圧Ｖ２から最低限の電圧Ｖ１に変更する。最低限の電圧Ｖ１はウエハＷが支持台２１の表面からずれない程度の電圧であり、例えば約１００Ｖから約１５０Ｖである。チャック電極２３に電圧Ｖ２を印加したままにしておくと、ウエハＷを支持台２１の表面から離脱させる際に、除電用プラズマを発生させても除電するのに時間がかかってしまうからである。

ステップＳ２２において、昇降ピン３０の真空吸着を止めて大気圧Ａｔに開放する。これでウエハＷと昇降ピン３０とが離れる。大気圧Ａｔへの開放は、ステップＳ２０のチャック電極２３の電圧変更と同時刻ｔ３に行う。
ステップＳ２４において、昇降ピン３０を受け渡し位置Ｐａから退避位置Ｐｅまで下降させる。上述したように昇降ピン３０を支持台２１の表面と厳密には同一面にすることができない。仮に昇降ピン３０が支持台２１の表面より高くなっていると、ウエハＷが反った状態になってしまっている。そのため昇降ピン３０を退避位置Ｐｅに下降させる。

＜静電チャックの吸着動作：実施例２＞
図４（ａ）は、実施例２の静電チャック１００の吸着動作を説明するタイミングチャートであり、（ｂ）はそのフローチャートである。これら静電チャック１００の吸着動作は制御部５０が行う。なお、本実施例もウエハホルダ２０がホルダ保持台４０に装着された状態で動作である。

図４（ａ）のチャートはすべて図３（ａ）と同様であり横軸に時間を採っている。以下図４（ａ）を参照しながら、図４（ｂ）のフローチャートを説明する。

ステップＳ３２において、ウエハホルダ２０上で昇降ピン３０がウエハＷを真空吸着する。つまり時刻ｔ１において、昇降ピン３０は駆動モータ４８によってウエハホルダ２０上の受け渡し位置Ｐａにある。そして図示しない搬送アームとの間でウエハＷの受け渡しを行う。ウエハＷの受け渡しの際には真空ポンプＰＯで真空吸着できるようになっており、ウエハＷを昇降ピンの先端で真空吸着する。

ステップＳ３４において、昇降ピン３０はウエハＷを受け採る際に制御部５０は直流電源ＤＣからチャック電極２３に電圧Ｖ３を印加する。この電圧Ｖ３は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の違い又は支持台２１の電荷の蓄積具合によって変えてもよい。例えば点線で描いてある電圧Ｖ４を制御部５０はチャック電極２３に印加させてもよい。すなわち、電圧Ｖ３又は電圧Ｖ４は、８０Ｖから２００Ｖまでの任意の直流電圧を設定することができる。

ステップＳ３６において、昇降ピン３０がウエハホルダ２０の接触位置ＰｃまでウエハＷを下降させる。そして昇降ピン３０は接触位置Ｐｃで停止する。つまり、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に昇降ピン３０が受け渡し位置Ｐａから接触位置ＰｃまでウエハＷを真空吸着した状態で下降する。時刻ｔ１から時刻ｔ２は例えば１秒から５秒程度である。昇降ピン３０の接触位置Ｐｃは、支持台２１の表面とほぼ同一面の高さであるが厳密には同一面にすることができない。実施例２において接触位置Ｐｃは同一面から−０．１ｍｍから０．２ｍｍまでの範囲に入るようにしている。

ステップＳ３８では、昇降ピン３０が接触位置Ｐｃまで到達したので、制御部５０はチャック電極２３の電圧を電圧Ｖ３から電圧Ｖ２に変更する。実施例１とは異なり実施例２ではチャック電極２３にすでに電圧Ｖ３が加えられているため、支持台２１に電荷が蓄積されている。そのため、支持台２１に発生している電荷がウエハＷにすぐに影響を与える。支持台２１の誘電面とウエハＷとの間でクーロン力が発生してウエハＷが支持台２１の誘電面に引き寄せられて吸着する。電圧Ｖ２は例えば１５０Ｖから２００Ｖの直流電圧である。

ステップＳ４０において、ウエハＷが支持台２１の誘電面に引き寄せられて安定的に静電吸着するために所定の時間ＴＡ２待機する。時間ＴＡ２すなわち時刻ｔ２からｔ３までの期間でも昇降ピン３０の真空吸着はそのまま継続している。時間ＴＡ２は実施例１の時間ＴＡ１よりも短い時間で十分である。時刻ｔ１から時刻ｔ２までにチャック電極２３に電圧Ｖ３を印加していたからである。

ステップＳ４２において、制御部５０はチャック電極２３の電圧を電圧Ｖ２から最低限の電圧Ｖ１に変更する。最低限の電圧Ｖ１はウエハＷが支持台２１の表面からずれない程度の電圧であり、例えば約１００Ｖから約１５０Ｖである。

ステップＳ４４において、ステップＳ４２のチャック電極２３の電圧変更と同時刻ｔ３に、昇降ピン３０の真空吸着を止めて大気圧Ａｔに開放する。
ステップＳ４６において、昇降ピン３０を受け渡し位置Ｐａから退避位置Ｐｅまで下降させる。

＜静電チャックの吸着動作：実施例３＞
図５（ａ）は、実施例３の静電チャック１００の吸着動作を説明するタイミングチャートであり、（ｂ）はそのフローチャートである。これら静電チャック１００の吸着動作は制御部５０が行う。なお、本実施例もウエハホルダ２０がホルダ保持台４０に装着された状態で動作である。

図５（ａ）のチャートはすべて図３（ａ）と同様であり横軸に時間を採っている。以下図５（ａ）を参照しながら、図５（ｂ）のフローチャートを説明する。

ステップＳ５２において、ウエハホルダ２０上で昇降ピン３０がウエハＷを真空吸着する。つまり時刻ｔ１において、昇降ピン３０は駆動モータ４８によってウエハホルダ２０上の受け渡し位置Ｐａにある。そして図示しない搬送アームとの間でウエハＷの受け渡しを行う。ウエハＷの受け渡しの際には真空ポンプＰＯで真空吸着できるようになっており、ウエハＷを昇降ピンの先端で真空吸着する。

ステップＳ５４において、昇降ピン３０はウエハＷを受け採る際に制御部５０は直流電源ＤＣからチャック電極２３に電圧Ｖ３を印加する。この電圧Ｖ３は時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて電圧Ｖ２まで電圧を可変させる。図５（ａ）のように直線的に電圧を可変してもよいし階段上に順次電圧Ｖ３から電圧Ｖ２へ可変してもよい。電圧Ｖ３は、８０Ｖから２００Ｖまでの任意の直流電圧を設定することができる。電圧Ｖ２は例えば１５０Ｖから２００Ｖの直流電圧である。

ステップＳ５６において、昇降ピン３０がウエハホルダ２０の接触位置ＰｃまでウエハＷを下降させる。そして昇降ピン３０は接触位置Ｐｃで停止する。つまり、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に昇降ピン３０が受け渡し位置Ｐａから接触位置ＰｃまでウエハＷを真空吸着した状態で下降する。時刻ｔ１から時刻ｔ２は例えば１秒から５秒程度である。昇降ピン３０の接触位置Ｐｃは、支持台２１の表面とほぼ同一面の高さであるが厳密には同一面にすることができない。実施例３において接触位置Ｐｃは同一面から−０．１ｍｍから０．２ｍｍまでの範囲に入るようにしている。

ステップＳ５８では、昇降ピン３０が接触位置Ｐｃまで到達し、チャック電極２３の電圧は電圧Ｖ２になっている。実施例１とは異なり実施例３ではチャック電極２３にすでに電圧Ｖ３から電圧Ｖ２が加えられているため、支持台２１に電荷が蓄積されている。そのため、支持台２１に発生している電荷がウエハＷにすぐに影響を与える。支持台２１の誘電面とウエハＷとの間でクーロン力が発生してウエハＷが支持台２１の誘電面に引き寄せられて吸着する。

ステップＳ６０において、ウエハＷが支持台２１の誘電面に引き寄せられて安定的に静電吸着するために所定の時間ＴＡ３待機する。時間ＴＡ３すなわち時刻ｔ２からｔ３までの期間でも昇降ピン３０の真空度Ｐｔはそのまま継続している。時間ＴＡ３は実施例１の時間ＴＡ１よりも短い時間で十分である。時刻ｔ１から時刻ｔ２までにチャック電極２３に電圧Ｖ２から電圧Ｖ３の可変電圧を印加していたからである。

ステップＳ６２において、制御部５０はチャック電極２３の電圧を電圧Ｖ２から最低限の電圧Ｖ１に変更する。最低限の電圧Ｖ１はウエハＷが支持台２１の表面からずれない程度の電圧であり、例えば約１００Ｖから約１５０Ｖである。

ステップＳ６４において、昇降ピン３０の真空吸着を止めて大気圧Ａｔに開放する。ステップＳ６２のチャック電極２３の電圧変更と同時の時刻ｔ３に行う。
ステップＳ６６において、昇降ピン３０を受け渡し位置Ｐａから退避位置Ｐｅまで下降させる。

以上のように実施例１ないし実施例３の静電チャックの吸着動作によれば、静電チャック２３にウエハＷを吸着する時間を短縮することができるとともに、ウエハＷを支持台２１から離脱させる際にも、最低限の電圧を静電チャック２３に印加しているため剥離に要する時間の短縮化を図ることができる。

＜静電チャックの離脱動作＞
図６（ａ）は、静電チャック１００の離脱動作を説明するタイミングチャートであり、（ｂ）はそのフローチャートである。これら静電チャック１００の離脱動作は制御部５０が行う。

図６（ａ）のチャートはすべて図３（ａ）と同様であり横軸に時間を採っている。以下図６（ａ）を参照しながら、図６（ｂ）のフローチャートを説明する。

ステップＳ１０２において、制御部５０は切替スイッチ１１を直流電源ＤＣからアースに切り替え、支持台２１に蓄積された電荷をアースに逃がす。つまり時刻ｔ５において、静電吸着を止める。

ステップＳ１０４において、昇降ピン３０をウエハホルダ２０の接触位置Ｐｃまで上昇させる。
ステップＳ１０６では、切替スイッチ１３の接続を切り替えることで、昇降ピン３０の先端の導電性部材３７を接地させる。そしてウエハＷに蓄積された電荷もアースに逃がす。

ステップＳ１０８において、ウエハＷ及び支持台２１の電荷を放電するため所定の時間ＴＡ５待機する。上述したようにウエハＷを静電吸着しているチャック電極２３の電圧は最低限である電圧Ｖ１にしているため、電荷を放電する時間を短くすることができる。また、支持台２１の電荷を放電するだけでなく、昇降ピン３０の先端の導電性部材３７も使って電荷を逃がしているため、素早く電荷を逃がすことができる。なお、さらに早く電荷を逃がすため除電プラズマを発生させて支持台２１及びウエハＷの電荷を逃がしてもよい。

ステップＳ１１０において、昇降ピン３０を真空吸着してウエハＷを吸着する。つまり、時刻ｔ７において昇降ピン３０の導電性部材３７がウエハＷに接触したら、ウエハＷの真空吸着を開始する。

ステップＳ１１２において、時間ＴＡ５が経過後すなわち時刻ｔ８になったら、昇降ピン３０を受け渡し位置Ｐａまで上昇させ、図示しない搬送アームとの間でウエハＷの受け渡しを行う。

以上において、ウエハＷ及びウエハホルダ２０における残留電荷の除電を積極的に促すための手段として、支持台２１の接地、導電性部材３７による接地及び除電プラズマの発生を挙げたが、別例としては、ウエハホルダ２０を振動させることで局在する残留電荷の吸着力を弱めることができる。

本発明に係る静電チャック１００の全体構造を示す断面図である。 静電チャック１００のウエハホルダ２０とホルダ保持台４０とが分離し、ウエハホルダ２０がウエハホルダ搬送アーム７１で支持されている断面図である。 昇降ピン３０の一本の断面図を示した拡大図である。 実施例１の静電チャック１００の吸着動作を説明するタイミングチャートであり、（ｂ）はそのフローチャートである。 実施例２の静電チャック１００の吸着動作を説明するタイミングチャートであり、（ｂ）はそのフローチャートである。 実施例３の静電チャック１００の吸着動作を説明するタイミングチャートであり、（ｂ）はそのフローチャートである。 静電チャック１００の離脱動作を説明するタイミングチャートであり、（ｂ）はそのフローチャートである。

符号の説明

Ｗ … 半導体ウエハ
１１，１３ … 切替スイッチ
２０ … ウエハホルダ
２１ … 支持部
２３ … チャック電極
２５，４５，７５ … 第１接続端子，第２接続端子，第３接続端子
３０ … 昇降ピン
３５ … 弾性絶縁部材
３７ … 導電性部材
４０ … ホルダ保持台
４１ … 保持台
４６ … 移動板
４７ … シャフト
５０ … 制御部
７１ … ウエハホルダ搬送アーム
１００ … 静電チャック
ＤＣ … 直流電源

Claims (8)

1. チャック電極の表面に誘電面が設けられ、チャック電極に電圧を印加することにより試料を前記誘電面に静電吸着させる静電チャックにおいて、
   前記試料を保持し前記誘電面に対して前記試料を移動させるリフトピンと、
   前記リフトピンに保持された試料が前記誘電面に当接した際に第１電圧を第１時間に印加し、この第１時間経過後、第１電圧より低い第２電圧を印加するチャック電極制御部と、を備えることを特徴とする静電チャック。
2. 前記リフトピンは、前記リフトピンの先端が前記誘電面と同一面に位置する状態で前記第１時間停止することを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
3. 前記チャック電極制御部は、前記試料が前記誘電面に静電吸着される前に第３電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
4. チャック電極の表面に誘電面が設けられ、チャック電極に電圧を印加することにより試料を前記誘電面に静電吸着させる静電チャックにおいて、
   前記試料を保持し前記誘電面に対して前記試料を移動させるリフトピンと、
   前記リフトピンの先端が前記誘電面から遠ざかっている際に第３電圧を印加し、前記リフトピンの先端が前記誘電面と同一面にある際に第１電圧を印加し、前記リフトピンの先端が第前記誘電面より入り込んだ際に前記１電圧より低い第２電圧を印加するチャック電極制御部を備えることを特徴とする静電チャック。
5. 前記リフトピンの先端に真空吸着用の孔部が形成され、前記リフトピンの先端が前記誘電面から遠ざかっている際には前記孔部が前記試料を真空吸着することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の静電チャック。
6. 前記リフトピンの先端に導電面が形成されており、
   この導電面を接地状態にさせ又は非接地状態にさせたりするスイッチを有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の静電チャック。
7. 前記静電チャックは前記試料を支持する支持台と前記リフトピンとを分離することができ、前記支持台は前記試料を静電吸着したまま移動可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の静電チャック。
8. 試料が誘電面に静電吸着される前にチャック電極に第３電圧を印加する工程と、
   前記試料が誘電面に当接した際に前記チャック電極に第１電圧を第１時間印加する工程と、
   この第１時間経過後、第１電圧より低い第２電圧を前記チャック電極に印加する工程と
   を備えることを特徴とする静電チャック方法。