靜電卡盤的使用極限判別方法

2023-06-18 14:00:11

專利名稱：靜電卡盤的使用極限判別方法
技術領域：
本發明涉及對處理基板進行濺射等規定的處理時，為了保持處理基板而使用的靜 電卡盤的使用極限判別方法。
背景技術：
以往，作為靜電卡盤，公知一種具有第1電極、第2電極以及由包覆這些電極的電 介質構成的包覆層，並且通過對第1和第2電極的兩電極間施加電壓，來對載置於包覆層的 表面的處理基板進行吸附的靜電卡盤。(例如，參照專利文獻1)。並且，在處理基板是絕緣 性基板的情況下，利用通過對第1和第2電極間施加電壓而產生的梯度力使處理基板吸附 在卡盤平板的表面，在處理基板是非絕緣性基板的情況下，利用通過對第1和第2電極間施 加電壓而產生的庫侖力使處理基板吸附在卡盤平板的表面。但是，在對被靜電卡盤吸附的處理基板進行加熱、冷卻的情況下，由於處理基板與 靜電卡盤的熱膨脹差，從而導致包覆層被處理基板摩擦而逐漸磨損。因此，以往，當利用靜 電卡盤吸附的處理基板的枚數成為規定的使用限度枚數時，則判斷靜電卡盤到達使用極 限，並對靜電卡盤進行更換。然而，即使處理基板的枚數達到使用限度枚數，但包覆層並沒磨損到一定程度的 情況也常常出現。因此，希望有一種能夠使靜電卡盤的更換頻率減少、使生產性提高，並且， 更準確地判別靜電卡盤的使用極限的方法。專利文獻1 日本特開2004-31502號公報

發明內容
本發明鑑於上述問題點而提出，目的在於提供一種能夠準確判別靜電卡盤是否達 到使用極限的靜電卡盤的使用極限判別方法。為了解決上述課題，本發明是靜電卡盤的使用極限判別方法，該靜電卡盤具有第1 電極、第2電極以及由包覆這些電極的電介質構成的包覆層，通過對第1和第2電極的兩電 極間施加電壓，來對載置於包覆層的表面的處理基板進行吸附，其特徵在於，在吸附處理基 板的狀態下對第1和第2兩電極間流動的電流值進行檢測，當檢測出的電流值在規定的閾 值以上時，則判別靜電卡盤達到使用極限，所述閾值按照與靜電卡盤接觸的基板背面的電 阻值不同的各種處理基板的每一種被設定為不同的值。在此，當處理基板的吸附時流過第1和第2兩電極間的電流值，隨著包覆層的磨損 而逐漸增加。因此，該電流值成為表示包覆層的磨損程度的參數，可以通過判別電流值是 否在閾值以上，來判別包覆層的磨損是否達到極限，即，可以判別靜電卡盤是否達到使用極 限。但是，該電流值也根據與靜電卡盤接觸的基板背面的電阻值而變化，基板背面的電阻值 越小該電流越大。因此，若唯一地規定了閾值，在基板背面的電阻值小的處理基板的情況 下，則導致雖然靜電卡盤未達到使用極限，但被錯誤地判別為達到使用極限。對此，在本發 明中，由於對每一種上述那樣基板背面的電阻值不同的各種處理基板均設定了不同值的閾值，所以可以準確地判別靜電卡盤是否達到使用極限。並且，若開始對處理基板的濺射等處理，則在第1和第2兩電極間流動的電流值會 因處理的影響而變動。因此，在本發明中，優選所述電流值是在處理基板的吸附後、且對處 理基板的處理開始前所檢測出的電流值。由此，根據在不產生基於處理的影響的電流變動 的狀態下檢測出的電流值，可以判別靜電卡盤是否達到使用極限，並且可以防止由於電流 變動而導致的錯誤判別。


圖1是本發明方法的實施所使用的設備的概略構成圖。圖2(a)是示意表示包覆層磨損前的ESC電流的流動方式的圖，(b)是示意表示包 覆層磨損後的ESC電流的流動方式的圖。圖3是表示基於包覆層的磨損的ESC電流的變化的圖表。圖4是表示處理基板的一次處理周期中的ESC電流的推移的圖表。圖5是表示本發明方法的實施方式的判別處理的流程圖。
具體實施例方式參照圖1，1是設置在省略了圖示的真空處理槽內的工作檯，在工作檯1上固定有 吸附玻璃基板等處理基板S的靜電卡盤2。靜電卡盤2具有使用作為電介質的例如陶瓷材 料形成的卡盤平板3，在該卡盤平板3內埋設有第1電極4和第2電極4'。第1電極4和 第2電極4'例如形成梳齒狀，該齒狀部分被配置成以相互不接觸的狀態嚙合。從被控制器6控制的電源7通過電路7a對第1和第2兩電極4、4'間施加直流 電壓。並且，在電路7a中插設有對第1和第2兩電極4、4'間流動的電流值(下面，稱ESC 電流)進行檢測的電流計8。並且，將電流計8檢測出的ESC電流數據輸入到控制器6。而 且，控制器6與EES (engineering Equipment System :工程設備系統)伺服器9連接。參照圖2(a)，靜電卡盤2具有由包覆第1和第2兩電極4、4'的電介質構成的包 覆層5。並且，通過對兩電極4、4'間施加電壓，使得載置於包覆層5的表面的處理基板S 被吸附。此外，在本實施方式中，雖然包覆層5與卡盤平板3為一體，但還可以按在卡盤平 板3上包覆第1和第2兩電極4、4'的方式形成包覆層5。此外，若通過圖外的加熱單元對處理基板S進行加熱，則由於靜電卡盤2與處理基 板S的熱膨脹差，從而導致包覆層5被處理基板S摩擦而磨損變薄。並且，當包覆層5的厚 度變薄到規定的磨損極限以下時，靜電卡盤2變得不能再使用。這裡，若包覆層5變薄，則如圖2 (b)所示，電流則容易在包覆層5與處理基板S的 接觸面流動，並且ESC電流增加。因此，電流計8檢測出的ESC電流成為表示包覆層5的磨 損程度的參數。並且，通過判別ESC電流是否在規定的閾值以上，可以判別包覆層5的磨損 是否達到極限，即，可以判別靜電卡盤2是否達到使用極限。但是，ESC電流還因與靜電卡盤2接觸的基板背面的電阻值而發生變化。並且，在 基板背面的電阻值大的處理基板S中，如圖3中a線所示，包覆層5磨損時的ESC電流的增 加率小，但在基板背面的電阻值小的處理基板S中，如圖3中b線所示，包覆層5磨損時的 ESC電流的增加率大。並且，即使處理基板S為相同材質，基板背面的電阻值也隨著在基板背面形成的器件的性狀的不同而不同。因此，在本實施方式中，對基板背面的電阻值不同的各種處理基板設定不同的值， 即，按基板背面的電阻值越小則閾值的值越高的方式按照處理基板S的種類設定閾值，並 使這些閾值存儲在控制器6中。並且，當ESC電流在與當前吸附的處理基板S的種類對應 的閾值以上時，判斷靜電卡盤2達到使用極限。此外，吸附於靜電卡盤2的處理基板S的種 類通過基於鍵盤操作的輸入被控制器6識別。由此，在基板背面的電阻值大的處理基板S中，閾值被設定為較低值YIl (參照圖 3)，在基板背面的電阻值小的處理基板S中，閾值被設定為較高值Ylh。因此，不拘於處理基 板S的種類，當包覆層5的厚度減少到同一極限值Lim時，判斷靜電卡盤2達到使用極限。此外，在處理基板S的處理時，在圖4的t0時刻開始對第1和第2兩電極4、4'施 加電壓，並從比電壓上升到規定的吸附電壓的tl時刻遲一定時間的t2時刻，開始對處理基 板S進行濺射等的處理，並且在t3時刻結束處理。圖4表示ESC電流的推移，在進行濺射 處理的情況下，從t2到t3的處理期間中，由於濺射放電的影響，ESC電流發生變動。因此，在本實施方式中，為了防止基於這樣的電流變動的錯誤判定，按照圖5所示 的順序進行靜電卡盤2的使用極限判別處理。在該判別處理中，首先，算出在處理基板S的 吸附後、開始對處理基板的處理之前的tl到t2為止的期間檢測出的ESC電流的平均值(步 驟1)，將該平均值作為這次判別處理所使用的ESC電流的檢測值I (步驟2、。然後，檢索與 當前吸附的處理基板S的種類對應的閾值YI (步驟3)，對該閾值YI與ESC電流的檢測值I 進行比較(步驟4)，當I彡YI時，判斷靜電卡盤2達到使用極限，並通過蜂鳴器、燈、郵件送 信等報知該信息(步驟5)。由此，根據在不發生基於處理的影響的電流變動的狀態下檢測出的ESC電流值， 可以判別靜電卡盤2是否達到使用極限，並且可以防止由於電流變動而導致的錯誤判別。 並且，由於使用與處理基板S的種類對應的閾值YI，從而可以防止基於上述那樣的基板背 面的電阻值的差的錯誤判定。並且，在本實施方式中，將在從tl到t2的期間檢測出的ESC電流的平均值從控制 器5發送到EES伺服器9。然後，在EES伺服器9中，按照處理基板S的種類保存ESC電流 的上述平均值的推移，並且可以使該推移被恰當圖形化後輸出。標號說明S…處理基板；2…靜電卡盤；4…第1電極；4'…第2電極；5…包覆層；6…控制 器；7…電源；8…電流計。
權利要求
1.一種靜電卡盤的使用極限判別方法，該靜電卡盤具有第1電極、第2電極以及由包覆 這些電極的電介質構成的包覆層，通過對第1和第2兩電極間施加電壓，來對載置於包覆層 的表面的處理基板進行吸附，其特徵在於，在處理基板的吸附時對在第1和第2兩電極間流動的電流值進行檢測，並當檢測出的 電流值在規定的閾值以上時，判別靜電卡盤達到使用極限，所述閾值按照與靜電卡盤接觸的基板背面的電阻值呈不同的各種處理基板的每一種 而被設定為不同的值。
2.根據權利要求1所述的靜電卡盤的使用極限判別方法，其特徵在於，所述電流值是在處理基板的吸附後，且對處理基板開始進行處理之前所檢測出的電流值。
全文摘要
本發明提供一種能夠準確判別靜電卡盤是否達到使用極限的靜電卡盤的使用極限判別方法。靜電卡盤(2)具有第1電極(4)、第2電極(4′)以及由包覆這些電極(4、4′)的電介質構成的包覆層(5)，並被構成為通過從電源(7)對第1和第2電極(4、4′)施加電壓，對載置於包覆層的表面的處理基板(S)進行吸附。利用電流計(8)對在吸附處理基板(S)的狀態下流過兩電極(4、4′)間的電流值進行檢測，當檢測出的電流值在規定的閾值以上時，則判別靜電卡盤(2)達到使用極限。所述閾值按照與靜電卡盤(2)接觸的基板背面的電阻值不同的各種處理基板均被設定為不同值。
文檔編號H02N13/00GK102124554SQ20098013240
公開日2011年7月13日 申請日期2009年8月17日 優先權日2008年8月20日
發明者井上永博 申請人:愛發科股份有限公司