專利名稱：移開晶片的方法及靜電吸盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在靜電吸盤上支持晶片的方法、從靜電吸盤上移開晶片的方法及一種靜電吸盤裝置，它適合用于刻蝕系統(tǒng)、化學(xué)汽相淀積系統(tǒng)、濺射系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于薄膜生長及圖案形成的具代表性的制造半導(dǎo)體及其它電子裝置的精細(xì)工藝中。
背景技術(shù)：
通常一個半導(dǎo)體制造系統(tǒng)如刻蝕系統(tǒng)、化學(xué)汽相淀積系統(tǒng)、濺射系統(tǒng)等具有一個靜電吸盤，用于將晶片固定在特定的位置以使晶片可以在制造系統(tǒng)中被加工。這樣的靜電吸盤包括由絕緣體形成的介質(zhì)主體和由導(dǎo)體形成的用于在介質(zhì)主體內(nèi)產(chǎn)生介質(zhì)極化的電極。電極與高壓直流電源相連。當(dāng)高壓直流電源將直流電壓加到電極上，介質(zhì)主體被介質(zhì)極化，同時它表現(xiàn)出吸引力。換句話說，這個靜電吸盤可以用施加直流電壓產(chǎn)生的吸引力將晶片吸引并支持在它的介質(zhì)主體上。
預(yù)期的加工完成后，當(dāng)要將晶片從靜電吸盤上移開時，反向的電壓加到靜電吸盤上以對聚集在靜電吸盤上的電荷放電?；?qū)⒕毓庠诘入x子體中，對聚集在晶片上的電荷放電。
當(dāng)用這樣的靜電吸盤進(jìn)行不同的等離子體加工時，靜電吸盤的溫度通常由于產(chǎn)生的等離子體而升高。而且，在用多個工序進(jìn)行一系列的加工的刻蝕工藝中，各工序之間的晶片溫度必定有很大的變化，從而靜電吸盤的溫度有時也有很大變化。
然而，如果靜電吸盤的溫度在加工中有這樣很大的變化，會產(chǎn)生以下的問題。
聚酰亞胺或陶瓷通常用于靜電吸盤的介質(zhì)主體的材料，但聚酰亞胺不適用于高溫。因此陶瓷通常用于高溫加工如等離子體加工。對陶瓷來說，如圖1所示，溫度高時它的電阻率變低。當(dāng)加工溫度變低時，它的電阻率變高。電阻率根據(jù)加工溫度這樣變化，使靜電吸盤的吸引力也根據(jù)溫度而變化。因此當(dāng)加工溫度變高時，吸引力增強(qiáng)且當(dāng)加工溫度變低時，吸引力減弱，如圖2所示。
因此，當(dāng)靜電吸盤的溫度變化而一直施加固定電壓時，靜電吸盤的吸引力，即靜電吸盤的晶片支持力也變化。這時如果晶片支持力減小，會產(chǎn)生如晶片移位的問題，因而造成加工故障。當(dāng)必須將晶片移開時，晶片支持力的增大有時會使晶片不能從靜電吸盤上移開。
發(fā)明內(nèi)容
在這樣的情況下，本發(fā)明的目的在于提供一個將晶片支持在靜電吸盤上的方法、將晶片從靜電吸盤移開的方法及一個靜電吸盤裝置，在具有溫度變化的工藝中，它可以避免靜電吸盤的溫度變化引起的與晶片支持或移開有關(guān)的問題。
作為達(dá)到以上目的的認(rèn)真研究的結(jié)果，發(fā)明者已有了一個想法，如圖3所示，如果施加在靜電吸盤上的電壓隨著它的溫度變化而變化，靜電吸盤就可以提供一個固定的吸引力而與加工溫度無關(guān)。此外，發(fā)明者還有一個想法，如果當(dāng)一個相反極性的電壓加到靜電吸盤上或晶片曝光在等離子體中以對靜電吸盤或晶片上的電荷進(jìn)行放電時，根據(jù)靜電吸盤的溫度來控制施加的相反極性的電壓值、電壓施加時間及等離子體曝光時間，晶片就可以無故障地從靜電吸盤上被移開而與加工溫度無關(guān)。根據(jù)這些想法，發(fā)明者進(jìn)行研究而完成了本發(fā)明。
換句話說，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的將晶片支持在靜電吸盤上的方法解決了該問題，它的步驟包括將晶片放在靜電吸盤上；施加直流電壓在靜電吸盤上使它具有吸引力；檢測靜電吸盤的溫度；及根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度改變直流電壓值，控制吸引力固定不變；
該問題還可以由執(zhí)行上述方法的靜電吸盤裝置得到解決，該裝置包括在其上吸引及支持晶片的靜電吸盤；用于檢測靜電吸盤溫度的溫度檢測單元；與靜電吸盤相連的電源，它施加直流電壓到靜電吸盤上使它具有吸引力；及控制器，它根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度改變直流電壓值，控制吸引力固定不變。
在以上方法及靜電吸盤裝置中，當(dāng)檢測到的靜電吸盤的溫度比預(yù)設(shè)溫度高時，可以控制直流電壓值從預(yù)設(shè)值降低，當(dāng)檢測到的靜電吸盤的溫度比預(yù)設(shè)溫度低時，可以控制直流電壓值從預(yù)設(shè)值增高。
因此，根據(jù)以上方法及靜電吸盤裝置，用于吸引及支持晶片的靜電吸盤的吸引力可以保持固定而與靜電吸盤的溫度變化無關(guān)。
該問題還可以用根據(jù)本發(fā)明的第二方面的將晶片從靜電吸盤上移開的方法來解決，其中施加直流電壓到靜電吸盤上來吸引及支持晶片，施加相反極性的直流電壓到靜電吸盤上來移開晶片，此方法的步驟包括檢測靜電吸盤的溫度；根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度確定反向電壓值；將施加在靜電吸盤上的直流電壓極性反向；將具有已確定的反向電壓值的反向電壓施加到靜電吸盤上，及將晶片從靜電吸盤移開。
問題還可以由執(zhí)行上述根據(jù)本發(fā)明的第二方面的方法的靜電吸盤裝置得到解決，它包括在其上吸引及支持晶片的靜電吸盤；用于檢測靜電吸盤溫度的溫度檢測單元；與靜電吸盤相連的電源，它施加直流電壓到靜電吸盤上使它具有吸引力；反向單元，它將作為反向電壓施加到靜電吸盤上的直流電壓反向；及反向電壓確定單元，當(dāng)直流電壓極性反向時，它根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度確定所述反向電壓的電壓值。
在以上方法及靜電吸盤裝置中，當(dāng)晶片從靜電吸盤上被移開時，可以這樣來確定反向電壓值，使得當(dāng)檢測到的靜電吸盤的溫度比預(yù)設(shè)溫度高時，可以控制反向電壓的絕對值比預(yù)設(shè)值高，當(dāng)檢測到的靜電吸盤的溫度比預(yù)設(shè)溫度低時，可以控制反向電壓的絕對值比預(yù)設(shè)值低。
因此，根據(jù)以上方法及靜電吸盤裝置，靜電吸盤上與支持晶片的吸引力相關(guān)的電荷可以通過施加已確定電壓值的反向電壓到靜電吸盤上而得到很好的消除。
該問題還可以用根據(jù)本發(fā)明的第三方面的將晶片從靜電吸盤上移開的方法來解決，其中施加直流電壓到靜電吸盤上來吸引及支持晶片，施加相反極性的直流電壓到靜電吸盤上來移開晶片，此方法的步驟包括檢測靜電吸盤的溫度；根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度確定反向電壓的施加時間值；將施加在靜電吸盤上的直流電壓的極性反向；將反向電壓施加到靜電吸盤上，其施加時間為已根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度而確定的施加時間；及將晶片從靜電吸盤移開。
該問題還可以由執(zhí)行上述根據(jù)本發(fā)明的第三方面的方法的靜電吸盤裝置得到解決，它包括在其上吸引及支持晶片的靜電吸盤；用于檢測靜電吸盤溫度的溫度檢測單元；與靜電吸盤相連的電源，它施加直流電壓到靜電吸盤上使它具有吸引力；反向單元，它將作為反向電壓施加到靜電吸盤上的直流電壓反向；及施加時間確定單元，當(dāng)直流電壓極性反向時，它根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度確定反向電壓的施加時間。
在以上方法及靜電吸盤裝置中，當(dāng)晶片從靜電吸盤上被移開時，可以這樣來確定反向電壓的施加時間，使得當(dāng)檢測到的靜電吸盤的溫度比預(yù)設(shè)溫度高時，可以控制反向電壓的施加時間比預(yù)設(shè)值長，當(dāng)檢測到的靜電吸盤的溫度比預(yù)設(shè)溫度低時，可以控制反向電壓的施加時間比預(yù)設(shè)值短。
因此，根據(jù)以上方法及靜電吸盤裝置，靜電吸盤上與支持晶片的吸引力相關(guān)的電荷可以通過施加反向電壓到靜電吸盤上，其施加時間為已根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度而確定的施加時間，而得到很好的消除。
該問題還可以用根據(jù)本發(fā)明的第四方面的將晶片從靜電吸盤上移開的方法來解決，其中吸引及支持在靜電吸盤上的晶片通過將靜電吸盤曝光在等離子體中而被移開，此方法的步驟包括檢測靜電吸盤的溫度；根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度確定曝光在等離子體中的時間；將靜電吸盤曝光在等離子體中，其暴露時間為已根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度而確定的等離子體曝光時間；及將晶片從靜電吸盤移開。
該問題還可以由執(zhí)行以上根據(jù)本發(fā)明的第四方面的方法的靜電吸盤裝置得到解決，它包括在其上吸引及支持晶片的靜電吸盤；用于檢測靜電吸盤溫度的溫度檢測單元；與靜電吸盤相連的電源，它施加直流電壓到靜電吸盤上使它具有吸引力；等離子體曝光單元，用于將晶片曝光在等離子體中；及等離子體確定單元，它根據(jù)所述已檢測的靜電吸盤的溫度確定等離子體曝光時間。
在以上方法及靜電吸盤裝置中，當(dāng)晶片從靜電吸盤上被移開時，可以確定等離子體曝光時間，使得當(dāng)檢測到的靜電吸盤的溫度比預(yù)設(shè)溫度高時，可以控制等離子體曝光時間比預(yù)設(shè)值長，當(dāng)檢測到的靜電吸盤的溫度比預(yù)設(shè)溫度低時，可以控制等離子體曝光時間比預(yù)設(shè)值短。
因此，根據(jù)以上方法及靜電吸盤裝置，靜電吸盤上與支持晶片的吸引力相關(guān)的電荷可以通過將靜電吸盤曝光在等離子體中，其暴露時間為已根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度而確定的等離子體曝光時間，而得到很好的消除。
該問題還可以用根據(jù)本發(fā)明的第五方面的將晶片從靜電吸盤上移開的方法來解決，其中施加直流電壓到靜電吸盤上來吸引及支持晶片，施加相反極性的直流電壓及將靜電吸盤上的晶片曝光在等離子體中來移開晶片，此方法的步驟包括檢測靜電吸盤的溫度；根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度確定反向電壓的施加時間；根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度確定等離子體曝光時間；將施加在靜電吸盤上的直流電壓的極性反向；將反向電壓施加到靜電吸盤上，其施加時間為已根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度而確定的施加時間；將靜電吸盤曝光在等離子體中，其暴露時間為已根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度而確定的等離子體曝光時間；及將晶片從靜電吸盤移開。
以上問題還可以由執(zhí)行以上根據(jù)本發(fā)明的第五方面的方法的靜電吸盤裝置得到解決，它是執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第四方面的方法的靜電吸盤裝置的改進(jìn)，因而還包括反向單元，它將作為反向電壓施加到靜電吸盤上的所述直流電壓反向；及施加時間確定單元，當(dāng)所述直流電壓極性反向時，它根據(jù)所述已檢測的所述靜電吸盤的溫度確定所述反向電壓的施加時間。
因此，根據(jù)以上方法及靜電吸盤裝置，靜電吸盤上與支持晶片的吸引力相關(guān)的電荷可以通過施加反向電壓到靜電吸盤上，其施加時間為已根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度而確定的施加時間，及將靜電吸盤上的晶片曝光在等離子體中，其暴露時間為已根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度而確定的等離子體曝光時間，而得到很好的消除。
以上根據(jù)本發(fā)明的第五方面的將晶片從靜電吸盤上移開的方法可以改進(jìn)為包括根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度確定反向電壓值的步驟而替代確定反向電壓施加時間的步驟。
類似地，以上執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第五方面的以上方法的靜電吸盤裝置可以改進(jìn)為采用以上改進(jìn)方法，即包括一個替代施加時間確定單元的反向電壓確定單元，它在所述直流電壓反向時根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度來確定反向電壓的電壓值。
因此，根據(jù)以上方法及靜電吸盤裝置，靜電吸盤上與支持晶片的吸引力相關(guān)的電荷可以通過施加已根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度而確定電壓值的反向電壓到靜電吸盤上，及將靜電吸盤上的晶片曝光在等離子體中，其暴露時間為已根據(jù)已檢測的靜電吸盤的溫度而確定的等離子體曝光時間，而得到很好的消除。
圖1是通用的陶瓷電阻率與溫度的關(guān)系圖。
圖2是通用的靜電吸盤的吸引力與溫度的關(guān)系圖。
圖3是實(shí)驗(yàn)獲取的靜電吸盤所加電壓及吸引力與靜電吸盤溫度的關(guān)系圖。
圖4是采用根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的靜電吸盤裝置的等離子體加工系統(tǒng)的原理圖。
圖5是靜電吸盤的處理時間與溫度的關(guān)系圖。
圖6是靜電吸盤的處理時間與吸引力的關(guān)系圖。
圖7是用于如圖4所示的等離子體加工系統(tǒng)中，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的靜電吸盤裝置中的靜電吸盤的施加時間及吸引力與處理時間的關(guān)系圖。
圖8是采用根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的靜電吸盤裝置的等離子體加工系統(tǒng)的原理圖。
圖9是解釋如何施加反向電壓到如圖8所示的等離子體加工系統(tǒng)中的靜電吸盤裝置的圖。
圖10是采用根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的靜電吸盤裝置的等離子體加工系統(tǒng)的原理圖。
圖11是解釋如何施加反向電壓到如圖10所示的等離子體加工系統(tǒng)中的靜電吸盤裝置的圖。
圖12是采用根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的靜電吸盤裝置的等離子體加工系統(tǒng)的原理圖。
圖13是采用作為本發(fā)明的第四實(shí)施例的改進(jìn)的靜電吸盤裝置的等離子體加工系統(tǒng)的原理圖。
具體實(shí)施例方式
以下，將詳細(xì)描述本發(fā)明。
圖4示出了采用根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的靜電吸盤裝置2的等離子體加工系統(tǒng)1，它可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第一方面的支持晶片的方法。
等離子體加工系統(tǒng)1有一個真空室3，上面提到的靜電吸盤裝置2就放在真空室3中，及用于固定這個靜電吸盤裝置2的靜電吸盤4的冷卻套5。等離子體加工系統(tǒng)利用一個等離子體曝光裝置6來產(chǎn)生等離子體P而對放在靜電吸盤4上的晶片進(jìn)行加工，等離子體曝光裝置6包括高頻發(fā)生器6a及電極板6b，它們都放在真空室3的外面。真空室3與真空泵7及處理氣體流量控制器8相連，它們可以調(diào)節(jié)真空室3中的氣壓以產(chǎn)生電子放電從而執(zhí)行特定的等離子體加工。
靜電吸盤裝置2包括靜電吸盤4、高壓直流電源9、作為溫度檢測裝置的溫度檢測單元10及作為控制裝置的控制器11。與相關(guān)技術(shù)類似，這個靜電吸盤4具有由絕緣體形成的介質(zhì)主體(未畫出)及由導(dǎo)體形成的用于在介質(zhì)主體中感應(yīng)介質(zhì)極化的電極(未畫出)。該電極與高壓直流電源9相連，從這個高壓直流電源9可以直接施加一個直流電壓到電極上，使其具有吸引力。這個靜電吸盤4還與用于檢測靜電吸盤4的溫度的溫度檢測單元10相連。這個溫度檢測單元10包括一個光纖溫度傳感器并檢測靜電吸盤4的溫度。被檢測的溫度輸出到控制器11。
控制器11根據(jù)檢測的溫度控制由高壓直流電源9施加在電極上的電壓，并改變靜電吸盤對晶片W的吸引力。
冷卻套5的頂部有一個陶瓷加熱器12，即在靜電吸盤的旁邊。這個陶瓷加熱器12加熱靜電吸盤4以間接方式加熱放在靜電吸盤上的晶片W。這個陶瓷加熱器12與用于調(diào)節(jié)晶片W的加熱程度的溫度控制器13相連。冷卻套5與通過循環(huán)如氦等冷卻劑來冷卻冷卻套5的冷卻裝置14相連。冷卻裝置14與冷卻套5之間用一個供應(yīng)冷卻劑到冷卻套5的管道及一個將冷卻劑從冷卻套5返回冷卻裝置14的管道相連。每個管道有一個冷卻劑流量控制器15。冷卻劑控制器15由例如電控閥門等元件組成，用于調(diào)節(jié)從冷卻裝置14送往冷卻套5的冷卻劑的流速，以調(diào)節(jié)冷卻套5的溫度。
接著，將解釋一個根據(jù)本發(fā)明的第一方面的將晶片支持在靜電吸盤上的方法的實(shí)例，它由等離子體加工系統(tǒng)1中的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的靜電吸盤裝置2所執(zhí)行。
首先，將晶片W放在靜電吸盤裝置2的靜電吸盤4上，然后真空泵7在這種狀態(tài)下開始對真空室3抽真空。
然后，溫度控制器13作用，使靜電吸盤4的溫度設(shè)置在特定的溫度值，接著陶瓷加熱器8通電，冷卻裝置14開始使冷卻劑循環(huán)。這樣，靜電吸盤4上的晶片W的溫度被調(diào)節(jié)到適于等離子體加工的要求溫度，實(shí)例為25℃。
接著，處理氣體流量控制器8工作，以調(diào)節(jié)真空室3中的氣壓使之能產(chǎn)生電子放電。在這樣的狀態(tài)下，通過高頻發(fā)生器6a及電極板6b在真空室3中產(chǎn)生等離子體P。然后，靜電吸盤裝置2的高壓直流電源9施加要求的電壓，例如直流500V，到靜電吸盤4的電極(未畫出)上，使得靜電吸盤4產(chǎn)生吸引力并將晶片W牢固地支持在其上。
當(dāng)晶片W固定在靜電吸盤4上，處理氣體流量控制器8開始提供處理氣體進(jìn)入真空室3以執(zhí)行預(yù)期的等離子體加工。這時，牢固支持晶片W的靜電吸盤4被等離子體P加熱，溫度上升到例如約為200℃。因而，在本發(fā)明中，這個靜電吸盤4的溫度上升(變化)一直被溫度檢測單元10所檢測。如果檢測的靜電吸盤的溫度變得比預(yù)設(shè)值高，例如高達(dá)200℃，控制器11控制高壓直流電源以降低施加的電壓，從特定的電壓值(500V)降低到，例如150V。另一方面，如果由于工藝條件的改變，靜電吸盤4的溫度變得比預(yù)設(shè)值低，控制器11控制高壓直流電源提高施加的電壓使之高達(dá)特定的電壓值(500V)。
由于這時靜電吸盤4的預(yù)設(shè)溫度采用了例如高壓直流電壓最初加在靜電吸盤4上時設(shè)置的溫度(在本實(shí)施例中為25℃)，所以它具有足以將晶片W固定的吸引力。如以上解釋的，等離子體加工中當(dāng)靜電吸盤4的溫度變化時，加在靜電吸盤4上的電壓也變化。因此，不管靜電吸盤4的溫度是否變化，都可以保持預(yù)設(shè)的靜電吸盤4的吸引及支持力，即通過施加根據(jù)最初設(shè)置的靜電吸盤4的溫度確定的高壓直流電壓得到的吸引及支持力。
因此，在這個靜電吸盤裝置2中執(zhí)行的支持晶片的方法中，晶片W可以用一個固定的力吸引及支持在靜電吸盤4上而與靜電吸盤4的溫度變化無關(guān)。這避免了由于晶片支持力減小產(chǎn)生的晶片從特定位置的移位，或當(dāng)需要移開晶片時，由于晶片支持力增大而使其變得不可移動的問題。
此外，具有這樣的靜電吸盤裝置2的等離子體加工系統(tǒng)1適于一系列加工，如在多個工序中執(zhí)行的刻蝕工藝，其中靜電吸盤4的溫度，即晶片加工溫度在工序之間有很大變化，如圖5所示。
換句話說，在相關(guān)技術(shù)中，等離子體加工系統(tǒng)中的施加電壓不隨靜電吸盤4的溫度變化而變化，當(dāng)如圖5所示溫度變化時，靜電吸盤4的吸引力有很大變化，而引起以上提到的問題。
與此不同的，在具有靜電吸盤裝置2的等離子體加工系統(tǒng)中，如圖4所示，施加電壓隨靜電吸盤4的溫度變化而變化，使得靜電吸盤4的吸引力可以保持不變，如圖7所示。
圖8展示了具有根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的靜電吸盤裝置21的等離子體加工系統(tǒng)20，它可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第二方面的移開晶片的方法。靜電吸盤裝置21不同于如圖4所示的靜電吸盤裝置2，其中的高壓直流電源9具有一個替代控制器11的作為反向裝置來將施加電壓極性反向的反向單元22，及作為反向電壓確定裝置來確定被反向單元將極性反向后施加的反向電壓值的反向電壓確定單元23。換句話說，與圖4所示的目的為保持靜電吸盤4的吸引力不變的靜電吸盤裝置2不同，這個靜電吸盤裝置21的目的是防止這樣的問題當(dāng)晶片W需要從靜電吸盤4上被移開時，由于靜電吸盤4的溫度變化引起的吸引力的變化而使得晶片W不能從靜電吸盤4上被移開。
反向單元22與等離子體加工系統(tǒng)20的未畫出的加工控制器等相連。當(dāng)?shù)入x子體加工結(jié)束時，單元22自動或手動將高壓直流電源9提供的施加電壓的極性反向。
當(dāng)施加電壓的極性被反向時，反向電壓確定單元23根據(jù)溫度檢測單元10檢測的靜電吸盤4的溫度來確定反向單元22將極性反向后施加的反向電壓值。換句話說，當(dāng)溫度檢測單元10檢測的靜電吸盤4的溫度高于如圖9所示的預(yù)設(shè)值時，反向電壓確定單元23增大反向電壓的絕對值V1到大于預(yù)設(shè)值V0。當(dāng)靜電吸盤4的溫度低于預(yù)設(shè)值時，反向電壓確定單元23減小反向電壓的絕對值到小于預(yù)設(shè)值。
象前一個實(shí)施例一樣，由于這時靜電吸盤4的預(yù)設(shè)溫度采用了例如高壓直流電壓最初加在靜電吸盤4上時設(shè)置的溫度，所以它具有足以將晶片W固定的吸引力。作為極性反向后將要施加的預(yù)設(shè)電壓的電壓值V0采用了這樣的電壓值在以上設(shè)置的溫度下，在特定的時間內(nèi)可以將聚集在靜電吸盤4上的電荷放電。以上提到的特定時間，采用了在一系列用于等離子體加工的工藝中預(yù)設(shè)的時間。
接著，將解釋一個根據(jù)本發(fā)明的第二方面的將晶片從靜電吸盤上移開的方法的實(shí)例，它由等離子體加工系統(tǒng)20中的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的靜電吸盤裝置21所執(zhí)行。
首先，象前一個實(shí)例一樣，晶片W被固定在靜電吸盤4上執(zhí)行等離子體加工。然而，在加工過程中，施加在靜電吸盤4上的特定電壓是固定不變的。
當(dāng)這樣的等離子體加工結(jié)束后，反向單元22將施加在靜電吸盤4的電壓極性反向以對聚集在靜電吸盤4上的電荷進(jìn)行放電。這時，反向電壓值由反向電壓確定單元23根據(jù)溫度檢測單元10預(yù)先檢測的靜電吸盤4的溫度確定。換句話說，施加的反向電壓值(絕對值)被確定為反向電壓可以抵消由于靜電吸盤4的溫度變化引起的聚集在靜電吸盤4上的電荷變化。
通過施加這樣被確定的反向電壓在靜電吸盤4上，聚集在靜電吸盤4上的電荷被可靠地放電，避免了這樣的問題由于靜電吸盤4的溫度變化引起的靜電吸盤4的吸引力的變化而使得晶片W不能從靜電吸盤4上被移開。
因此，在該靜電吸盤裝置21中執(zhí)行將晶片W從靜電吸盤4上移開的方法中，對應(yīng)于支持晶片時靜電吸盤4的吸引力的電荷可以從靜電吸盤4被消除。結(jié)果是避免了晶片W不能從靜電吸盤上被移開的問題及可以使等離子體加工穩(wěn)定地執(zhí)行。
圖10示出了具有根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的靜電吸盤裝置31的等離子體加工系統(tǒng)30，它可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第三方面的移開晶片的方法。靜電吸盤裝置31不同于如圖8所示的靜電吸盤裝置21，其中的靜電吸盤裝置31具有一個替代反向電壓確定單元23的作為施加時間確定裝置的時間確定單元32，它在反向單元22將電壓極性反向后確定反向電壓的施加時間。換句話說，象圖8所示的靜電吸盤裝置21一樣，這個靜電吸盤裝置31也用于避免這樣的問題當(dāng)晶片W需要從靜電吸盤4上被移開時，由于靜電吸盤4的溫度變化引起的吸引力的變化而使得晶片W不能從靜電吸盤4上被移開。
當(dāng)施加電壓的極性被反向時，時間確定單元32根據(jù)溫度檢測單元10檢測的靜電吸盤4的溫度來確定反向單元22將極性反向后施加的反向電壓的施加時間。換句話說，當(dāng)溫度檢測單元10檢測的靜電吸盤4的溫度高于如圖11所示的預(yù)設(shè)值時，時間確定單元32從預(yù)設(shè)的施加時間t0延長反向電壓的施加時間至t1。當(dāng)靜電吸盤4的溫度低于預(yù)設(shè)值時，時間確定單元32縮短施加時間使之小于預(yù)設(shè)值。
象前面的實(shí)施例一樣，由于這時靜電吸盤4的預(yù)設(shè)溫度采用了例如高壓直流電壓最初加在靜電吸盤4上時設(shè)置的溫度，所以它具有足以使晶片W固定的吸引力。極性反向后的反向電壓的預(yù)設(shè)施加時間值t0采用了這樣的值在這個時間內(nèi)，在以上設(shè)置的溫度下施加特定的反向電壓可以將靜電吸盤4上的聚集電荷放電。以上提到的特定的反向電壓，采用了例如絕對值與在等離子體加工中施加在靜電吸盤4上以固定晶片W的電壓值相同的反向電壓。
接著，將解釋一個根據(jù)本發(fā)明的第三方面的將晶片從靜電吸盤上移開的方法的實(shí)例，它由等離子體加工系統(tǒng)30中的根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的靜電吸盤裝置31所執(zhí)行。
首先，象前面的實(shí)例一樣，晶片W被固定在靜電吸盤4上時執(zhí)行等離子體加工。然而，在加工過程中，施加在靜電吸盤4上的特定電壓是固定不變的。
當(dāng)這樣的等離子體加工結(jié)束后，反向單元22將施加在靜電吸盤4的電壓極性反向以對聚集在靜電吸盤4上的電荷進(jìn)行放電。這時，反向電壓的電壓施加時間由時間確定裝置32根據(jù)溫度檢測單元10檢測的靜電吸盤4的溫度預(yù)先確定。換句話說，反向電壓的施加時間被確定為反向電壓可以抵消由于靜電吸盤4的溫度變化引起的聚集在靜電吸盤4上的電荷變化。
通過在靜電吸盤4上施加反向電壓持續(xù)這樣一個被確定的時間，聚集在靜電吸盤4上的電荷被可靠地放電，避免了這樣的問題由于靜電吸盤4的溫度變化引起的靜電吸盤4的吸引力的變化而使得晶片W不能從靜電吸盤4上被移開。
因此，在該靜電吸盤裝置31中執(zhí)行的將晶片W從靜電吸盤4上移開的方法中，對應(yīng)于支持晶片時靜電吸盤4的吸引力的電荷也可以從靜電吸盤4被放電。結(jié)果是避免了晶片W不能從靜電吸盤上被移開的問題及可以使等離子體加工穩(wěn)定地執(zhí)行。
圖12示出了具有根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的靜電吸盤裝置41的等離子體加工系統(tǒng)40，它可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第四方面的移開晶片的方法。靜電吸盤裝置41不同于如圖8所示的靜電吸盤裝置21，其中的靜電吸盤裝置41具有一個等離子體曝光裝置6，反向單元22和反向電壓確定單元23都被一個作為等離子體確定裝置的等離子體確定單元42所代替，該裝置42確定在等離子體曝光裝置中的等離子體曝光時間。換句話說，象圖8所示的靜電吸盤裝置21一樣，這個靜電吸盤裝置41也用于避免這樣的問題當(dāng)晶片W需要從靜電吸盤4上被移開時，由于靜電吸盤4的溫度變化引起的吸引力的變化而使得晶片W不能從靜電吸盤4上被移開。
等離子體曝光裝置6的結(jié)構(gòu)與如圖4所示的等離子體曝光裝置6一樣。等離子體曝光裝置6包括高頻發(fā)生器6a及電極板6b。高頻發(fā)生器6a與冷卻套5相連以為它提供高頻電源。等離子體曝光裝置6將靜電吸盤4曝光于等離子體中以執(zhí)行預(yù)期的等離子體加工，且等離子體加工結(jié)束后，將支持在靜電吸盤4上的晶片W曝光于等離子體中以對聚集在晶片W上的電荷放電。在這個實(shí)施例中，靜電吸盤裝置41對于等離子體加工系統(tǒng)40是必不可少的，只有具備靜電吸盤裝置41的等離子體曝光裝置6的系統(tǒng)才能用作等離子體加工系統(tǒng)。
當(dāng)要將晶片W從靜電吸盤4上移開時，等離子體確定單元42根據(jù)溫度檢測單元10檢測的靜電吸盤4的溫度來確定等離子體曝光裝置6的等離子體曝光時間。當(dāng)溫度檢測單元10檢測的靜電吸盤4的溫度高于預(yù)設(shè)值時，等離子體確定裝置42延長等離子體曝光時間使之超過預(yù)設(shè)值。當(dāng)靜電吸盤4的溫度低于預(yù)設(shè)值時，等離子體確定單元3 2縮短等離子體曝光時間小于預(yù)設(shè)值。
象前面的實(shí)施例一樣，由于這時靜電吸盤4的預(yù)設(shè)溫度采用了例如高壓直流電壓最初加在靜電吸盤4上時設(shè)置的溫度，所以它具有足以將晶片W固定的吸引力。關(guān)于等離子體確定裝置42確定的等離子體曝光時間，將由實(shí)驗(yàn)等得到的等離子體曝光時間，即當(dāng)靜電吸盤4的溫度符合預(yù)設(shè)溫度時對聚集在晶片W上的電荷放電所需要的時間確定為一個參考時間。且，當(dāng)靜電吸盤4的溫度高于預(yù)設(shè)溫度時，設(shè)置的等離子體曝光時間比參考時間長。當(dāng)靜電吸盤4的溫度低于預(yù)設(shè)值時，設(shè)置的等離子體曝光時間比參考時間短。靜電吸盤4的溫度與等離子體曝光的設(shè)置時間長或短于參考時間的程度的關(guān)系預(yù)先由實(shí)驗(yàn)獲取并被存在等離子體確定單元42中。
接著，將解釋一個根據(jù)本發(fā)明的第四方面的將晶片從靜電吸盤上移開的方法的實(shí)例，它由等離子體加工系統(tǒng)40中的根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的靜電吸盤裝置41所執(zhí)行。
首先，象前面的實(shí)例一樣，晶片W被固定在靜電吸盤4上時執(zhí)行等離子體加工。然而，在加工過程中，施加在靜電吸盤4上的特定電壓是固定不變的。
當(dāng)這樣的等離子體加工結(jié)束后，用于等離子體加工的處理氣體停止供應(yīng)以結(jié)束等離子體加工。然后，只是等離子體曝光裝置6繼續(xù)等離子體曝光以對聚集在晶片W上的電荷進(jìn)行放電。這時，等離子體曝光時間由等離子體確定單元42根據(jù)溫度檢測單元10檢測的靜電吸盤4的溫度預(yù)先確定。換句話說，等離子體曝光時間被確定為可以抵消由于溫度變化引起的聚集在晶片W上的電荷變化。
通過將晶片W曝光在等離子體中這樣一個被確定的時間，聚集在晶片W上的電荷被可靠地放電，避免了這樣的問題由于靜電吸盤4的溫度變化引起的靜電吸盤4與晶片W之間的吸引力的變化而使得晶片W不能從靜電吸盤4上被移開。
因此，在執(zhí)行于靜電吸盤裝置41上的將晶片W從靜電吸盤4上移開的方法中，對應(yīng)于支持晶片時靜電吸盤4的吸引力的電荷也可以從晶片W被放電。結(jié)果是避免了晶片W不能從靜電吸盤上被移開的問題及可以使等離子體加工穩(wěn)定地執(zhí)行。
圖13示出了具有根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的改進(jìn)的靜電吸盤裝置51的等離子體加工系統(tǒng)50，它可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第五方面的移開晶片的方法。靜電吸盤裝置51比如圖12所示的靜電吸盤裝置41多包括一個反向單元22及一個時間確定單元32，象如圖10所示的靜電吸盤裝置31一樣。在這個實(shí)施例中，象以上等離子體加工系統(tǒng)40一樣，靜電吸盤裝置51對于等離子體加工系統(tǒng)50也是必不可少的，且只有具備靜電吸盤裝置51的等離子體曝光裝置6的等離子體處理系統(tǒng)50才能用作等離子體加工系統(tǒng)。
下面將解釋一個根據(jù)本發(fā)明的第五方面的將晶片從靜電吸盤上移開的方法的實(shí)例，它由等離子體加工系統(tǒng)50中的根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的改進(jìn)的靜電吸盤裝置51所執(zhí)行。
首先，象前面的實(shí)例一樣，晶片W被固定在靜電吸盤4上時執(zhí)行等離子體加工。然而，在加工過程中，施加在靜電吸盤4上的特定電壓是固定不變的。例如保持施加500V不變。
當(dāng)這樣的等離子體加工結(jié)束后，用于等離子體加工的處理氣體停止供應(yīng)以結(jié)束等離子體加工。然后，在這種狀態(tài)下由反向單元22將施加在靜電吸盤4上的電壓極性反向以對聚集在靜電吸盤4上的電荷進(jìn)行放電。這時反向電壓的施加時間由時間確定單元32根據(jù)溫度檢測單元10檢測的靜電吸盤4的溫度預(yù)先確定。例如，當(dāng)如前所述的500V保持施加在靜電吸盤4上時，如果預(yù)設(shè)溫度為25℃而檢測溫度為200℃，則反向電壓施加2秒。
在反向電壓施加完后，晶片W被等離子體曝光裝置6再次進(jìn)行等離子體曝光以對聚集在晶片W上的電荷進(jìn)行放電。這時，等離子體曝光時間由等離子體確定單元42根據(jù)溫度檢測單元10檢測的靜電吸盤4的溫度預(yù)先確定。例如，如上所述，當(dāng)500V保持施加在靜電吸盤4上時，如果設(shè)置溫度為25℃而檢測溫度變?yōu)?00℃，則反向電壓施加2秒后，晶片W的等離子體曝光時間為30秒。
通過在靜電吸盤4上施加反向電壓這樣一個被確定的時間及將晶片W曝光在等離子體中這樣一個被確定的時間，聚集在靜電吸盤4和晶片W上的電荷被放電，避免了這樣的問題由于靜電吸盤4的溫度變化引起的靜電吸盤4與晶片W之間的吸引力的變化而使得晶片W不能從靜電吸盤4上被移開。
在如圖13所示的實(shí)施例中，靜電吸盤裝置51包括反向單元22和時間確定單元32，但時間確定單元32可以被如圖8所示的反向電壓確定單元23所代替。
權(quán)利要求
1.一種將晶片從靜電吸盤上移開的方法，其中施加直流電壓到所述靜電吸盤上來吸引及支持所述晶片，施加與所述直流電壓極性相反的反向電壓到所述靜電吸盤上來移開晶片，所述方法包括下述步驟檢測所述靜電吸盤的溫度；根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度確定所述反向電壓值；將施加在所述靜電吸盤上的所述直流電壓極性反向；將具有已確定的所述反向電壓值的所述反向電壓施加到所述靜電吸盤上，及將所述晶片從所述靜電吸盤移開。
2.如權(quán)利要求1的將晶片從靜電吸盤上移開的方法，其中執(zhí)行確定所述反向電壓的值的所述步驟，使得當(dāng)檢測到的所述靜電吸盤的溫度比預(yù)設(shè)溫度高時，所述反向電壓的絕對值高于預(yù)設(shè)值，當(dāng)檢測到的所述靜電吸盤的溫度比所述預(yù)設(shè)溫度低時，所述反向電壓的絕對值低于所述預(yù)設(shè)值。
3.一種靜電吸盤裝置，包括在其上吸引及支持晶片的靜電吸盤；用于檢測所述靜電吸盤溫度的溫度檢測裝置；與所述靜電吸盤相連的電源，所述電源施加直流電壓到所述靜電吸盤上使所述靜電吸盤具有吸引力；反向裝置，它將作為反向電壓施加到所述靜電吸盤上的所述直流電壓的極性反向；及反向電壓確定裝置，當(dāng)所述直流電壓極性反向時，它根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度確定所述反向電壓的值。
4.如權(quán)利要求3的靜電吸盤裝置，其中當(dāng)所述晶片從所述靜電吸盤上被移開時，所述反向電壓確定裝置這樣來確定所述反向電壓的值當(dāng)檢測到的所述靜電吸盤的溫度比預(yù)設(shè)溫度高時，所述反向電壓的絕對值高于預(yù)設(shè)值，當(dāng)檢測到的所述靜電吸盤的溫度比所述預(yù)設(shè)值低時，所述反向電壓的絕對值低于所述預(yù)設(shè)值。
5.一種將晶片從靜電吸盤上移開的方法，其中施加直流電壓到所述靜電吸盤上來吸引及支持所述晶片，施加與所述直流電壓極性相反的反向電壓到所述靜電吸盤上來移開晶片，所述方法包括下述步驟檢測所述靜電吸盤的溫度；根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度確定所述反向電壓的施加時間；將施加在所述靜電吸盤上的所述直流電壓極性反向；將所述反向電壓施加到所述靜電吸盤上，其施加時間為已根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度而確定的所述施加時間；及將所述晶片從所述靜電吸盤移開。
6.如權(quán)利要求5的將晶片從靜電吸盤上移開的方法，其中確定所述反向電壓的施加時間的所述步驟被執(zhí)行，使得當(dāng)檢測到的所述靜電吸盤的溫度比預(yù)設(shè)溫度高時，所述反向電壓的所述施加時間大于預(yù)設(shè)時間，當(dāng)檢測到的所述靜電吸盤的溫度比所述預(yù)設(shè)溫度低時，所述反向電壓的所述施加時間小于所述預(yù)設(shè)時間。
7.一種靜電吸盤裝置，包括在其上吸引及支持晶片的靜電吸盤；用于檢測所述靜電吸盤溫度的溫度檢測裝置；與所述靜電吸盤相連的電源，所述電源施加直流電壓到所述靜電吸盤上使所述靜電吸盤具有吸引力；反向裝置，它將施加到所述靜電吸盤上的所述直流電壓的極性反向作為反向電壓；及施加時間確定裝置，當(dāng)所述直流電壓極性反向時，它根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度確定所述反向電壓的施加時間。
8.如權(quán)利要求7的靜電吸盤裝置，其中當(dāng)所述晶片從所述靜電吸盤上被移開時，所述施加時間確定裝置這樣確定所述反向電壓的施加時間當(dāng)檢測到的所述靜電吸盤的溫度比預(yù)設(shè)溫度高時，所述反向電壓的所述施加時間大于預(yù)設(shè)時間，當(dāng)檢測到的所述靜電吸盤的溫度比所述預(yù)設(shè)溫度低時，所述反向電壓的所述施加時間小于所述預(yù)設(shè)時間。
9.一種將被吸引及支持在靜電吸盤上的晶片通過將所述靜電吸盤曝光在等離子體中而從所述靜電吸盤上移開的方法，所述方法包括下述步驟檢測所述靜電吸盤的溫度；根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度確定等離子體曝光時間；將所述靜電吸盤曝光在所述等離子體中，其暴露時間為已根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度而確定的所述等離子體曝光時間；及將所述晶片從所述靜電吸盤移開。
10.如權(quán)利要求9的將晶片從靜電吸盤上移開的方法，其中確定等離子體曝光時間的所述步驟被執(zhí)行，使得當(dāng)檢測到的所述靜電吸盤的溫度比預(yù)設(shè)溫度高時，所述等離子體曝光時間大于預(yù)設(shè)時間，當(dāng)檢測到的所述靜電吸盤的溫度比所述預(yù)設(shè)溫度低時，所述等離子體曝光時間小于所述預(yù)設(shè)時間。
11.一種將晶片從靜電吸盤上移開的方法，其中施加直流電壓到所述吸盤上來吸引及支持所述晶片，且施加與所述直流電壓的極性相反的反向電壓到所述靜電吸盤上及將所述靜電吸盤上的所述晶片曝光在等離子體中來移開所述晶片，所述方法包括下述步驟檢測所述靜電吸盤的溫度；根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度確定所述反向電壓的施加時間；根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度確定等離子體曝光時間；將施加在所述靜電吸盤上的所述直流電壓的極性反向；將所述反向電壓施加到所述靜電吸盤上，其施加時間為已根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度而確定的所述施加時間；將所述靜電吸盤上的所述晶片曝光在所述等離子體中，其暴露時間為已根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度而確定的所述等離子體曝光時間；及將所述晶片從所述靜電吸盤移開。
12.一種將晶片從靜電吸盤上移開的方法，其中施加直流電壓到所述吸盤上來吸引及支持所述晶片，且施加與所述直流電壓的極性相反的反向電壓到所述靜電吸盤上及將所述靜電吸盤上的所述晶片曝光在等離子體中來移開所述晶片，所述方法包括下述步驟檢測所述靜電吸盤的溫度；根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度確定所述反向電壓的絕對值；根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度確定等離子體曝光時間；將施加在所述靜電吸盤上的所述直流電壓的極性反向；將具有已確定的所述反向電壓值的所述反向電壓施加到所述靜電吸盤上；將所述靜電吸盤上的所述晶片曝光在所述等離子體中，其暴露時間為已根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度而確定的所述等離子體曝光時間；及將所述晶片從所述靜電吸盤移開。
13.一種靜電吸盤裝置，包括在其上吸引及支持晶片的靜電吸盤；用于檢測所述靜電吸盤溫度的溫度檢測裝置；與所述靜電吸盤相連的電源，所述電源施加直流電壓到所述靜電吸盤上使所述靜電吸盤具有吸引力；用于將所述靜電吸盤曝光于等離子體的等離子體曝光裝置；及等離子體確定裝置，它根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度確定等離子體曝光時間。
14.如權(quán)利要求13的靜電吸盤裝置，其中當(dāng)所述晶片從所述靜電吸盤上被移開時，所述等離子體確定裝置這樣確定所述等離子體曝光時間當(dāng)檢測到的所述靜電吸盤的溫度比預(yù)設(shè)溫度高時，所述等離子體曝光時間大于預(yù)設(shè)時間，當(dāng)檢測到的所述靜電吸盤的溫度比所述預(yù)設(shè)溫度低時，所述等離子體曝光時間小于所述預(yù)設(shè)時間。
15.如權(quán)利要求13的靜電吸盤裝置，還包括反向裝置，它將施加到所述靜電吸盤上的所述直流電壓的極性反向作為反向電壓；及施加時間確定裝置，當(dāng)所述直流電壓極性反向時，它根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度確定所述反向電壓的施加時間。
16.如權(quán)利要求15的靜電吸盤裝置，其中，當(dāng)被吸引及支持在所述靜電吸盤上的所述晶片被移開時，所述反向裝置及施加時間確定裝置將所述反向電壓施加在所述靜電吸盤上，其施加時間為已根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度而確定的所述施加時間。
17.如權(quán)利要求13的靜電吸盤裝置，還包括反向裝置，它將施加到所述靜電吸盤上的所述直流電壓的極性反向作為反向電壓；及反向電壓確定裝置，當(dāng)所述直流電壓極性反向時，它根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度確定所述反向電壓的值。
18.如權(quán)利要求17的靜電吸盤裝置，其中，當(dāng)被吸引及支持在所述靜電吸盤上的所述晶片被移開時，所述反向裝置及反向電壓確定裝置將具有已確定的所述反向電壓值的反向電壓施加在所述靜電吸盤上。
全文摘要
一種靜電吸盤裝置，包括在其上吸引及支持晶片的靜電吸盤；用于檢測所述靜電吸盤溫度的溫度檢測裝置；與所述靜電吸盤相連的電源，所述電源施加直流電壓到所述靜電吸盤上使所述靜電吸盤具有吸引力；反向裝置，它將作為反向電壓施加到所述靜電吸盤上的所述直流電壓的極性反向；及反向電壓確定裝置，當(dāng)所述直流電壓極性反向時，它根據(jù)已檢測的所述靜電吸盤的所述溫度確定所述反向電壓的值。
文檔編號H01L21/3065GK1516256SQ0313149
公開日2004年7月28日 申請日期1997年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月21日
發(fā)明者平野信介, 城崎友秀, 秀 申請人:索尼株式會社