KR20180076306A - Electrostatic chuck apparatus and electrostatic adsorption method - Google Patents

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KR20180076306A KR1020170174538A KR20170174538A KR20180076306A KR 20180076306 A KR20180076306 A KR 20180076306A KR 1020170174538 A KR1020170174538 A KR 1020170174538A KR 20170174538 A KR20170174538 A KR 20170174538A KR 20180076306 A KR20180076306 A KR 20180076306A
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Abstract

The present invention relates to an electrostatic chuck apparatus and an electrostatic adsorption method, which can electrostatically adsorb an object to be maintained, such as semiconductors or insulators, even in an atmospheric pressure environment. The electrostatic chuck apparatus for electrostatically adsorbing an object to be maintain in an atmospheric pressure environment comprises: an electrostatic chuck table having an electrode and a maintaining surface; an ionized air supply unit for supplying ionized air to an exposed surface of the object maintained on the maintaining surface. The electrode has a function of being supplied with electric charges during electrostatic adsorption of the object to be maintained. The ionized air supply unit supplies ions of electric charges, which have polarity opposed to polarity of electric charges supplied to the electrode, to the exposed surface of the object to be maintained, and maintains electric charges of the exposed surface of the object to be maintained. The object to be maintained may have a protective member formed on one side or the protective member is interposed to electrostatically adsorb the object on the maintaining surface.

Description

정전 척 장치 및 정전 흡착 방법{ELECTROSTATIC CHUCK APPARATUS AND ELECTROSTATIC ADSORPTION METHOD}[0001] ELECTROSTATIC CHUCK APPARATUS AND ELECTROSTATIC ADSORPTION METHOD [0002]

본 발명은, 정전 척 장치 및 정전 흡착 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrostatic chucking apparatus and an electrostatic attraction method.

반도체 웨이퍼 등의 피유지물을 유지하여 가공하는 플라즈마 에칭 장치 등의 가공 장치는, 그 피유지물을 정전 흡착하는 정전 척 테이블 등의 정전 척 장치를 갖고, 피유지물은 가공 장치의 정전 척 장치에 고정되어 가공된다.2. Description of the Related Art A processing apparatus such as a plasma etching apparatus for holding and processing a material to be held such as a semiconductor wafer has an electrostatic chucking apparatus such as an electrostatic chuck table for electrostatically attracting the object to be held, As shown in Fig.

정전 척 장치는, 전극과, 그 전극 상의 유전체 (절연체) 를 갖는다. 피유지물이 그 유전체를 개재하여 전극의 상방에 재치 (載置) 되고, 그 후, 그 전극이 소정의 전위로 되면, 전극으로부터 발생한 전계 (전기장) 에 의해 피유지물 중에 정전 유도 또는 정전 분극을 발생시킨다. 그리고, 피유지물 중의 전하 또는 분극과, 정전 척 장치의 전극 사이의 쿨롬력 (정전기력) 에 의해, 피유지물이 정전 척 장치에 고정된다.The electrostatic chucking device has an electrode and a dielectric (insulator) on the electrode. When the object to be held is placed above the electrode via the dielectric and then the electrode is brought to a predetermined electric potential, the electric field (electric field) generated from the electrode induces electrostatic induction or electrostatic polarization . Then, the object to be held is fixed to the electrostatic chucking device by electric charge or polarization in the oil to be held and the Coulomb force (electrostatic force) between the electrodes of the electrostatic chucking device.

쿨롬력에 의한 정전 흡착은, 피유지물이 자유 전자를 갖는 도체인 경우에 정전 유도가 발생하여 특히 강력해진다. 한편, 피유지물이 반도체나 절연체인 경우에는 정전 분극이 발생하지만, 그 정전 분극에 의한 정전 흡착력은 비교적 약하다. 그래서, 예를 들어, 가공 장치 내의 정전 척 장치의 전극을 소정의 저전위로 하여 반도체나 절연체의 피유지물을 유지시킬 때, 가공 장치의 내부를 진공으로 하여 가공 장치의 내부에 플라즈마를 발생시키고, 그 플라즈마로부터 피유지물에 양이온을 공급한다.Electrostatic attraction by the Coulomb force is particularly strong because electrostatic induction occurs when the material to be held is a conductor having free electrons. On the other hand, when the material to be sustained is a semiconductor or an insulator, electrostatic polarization occurs, but the electrostatic attraction due to the electrostatic polarization is relatively weak. Therefore, for example, when the electrodes of the electrostatic chuck device in the processing apparatus are held at a predetermined low potential to hold the semiconductor or the insulators, the inside of the processing apparatus is evacuated to generate plasma in the processing apparatus, And a cation is supplied from the plasma to the oil to be sustained.

그러면, 그 피유지물의 상면측에, 정전 분극이 발생한다. 그 분극은, 위에 부 (負) 의 전하가, 아래에 정 (正) 의 전하가 배치된 전기 쌍극자로 구성된다. 정전 척 장치의 전극에 저전위의 직류 전압이 공급될 때에 발생하는 그 피유지물의 하면측의 정전 분극도, 위에 부의 전하가, 아래에 정의 전하가 배치된 전기 쌍극자로 구성된다. 그 때문에, 피유지물의 상측에 발생한 정전 분극에 의해 하측의 정전 분극이 보조되어, 쿨롬력에 의한 정전 흡착이 강해진다.Then, electrostatic polarization occurs on the upper surface side of the object to be held. The polarization is composed of an electric dipole on which a negative charge is arranged and a positive charge is arranged on the bottom. An electrostatic polarization degree on the lower surface side of the object to be held which is generated when a direct current voltage of low potential is supplied to the electrode of the electrostatic chucking device, an electric charge on the upper side, and an electric dipole in which positive electric charges are arranged below. For this reason, the static electromotive polarization at the lower side is assisted by the static polarization generated at the upper side of the object to be held, and the electrostatic attraction due to the Coulomb force is strengthened.

이 경우, 정전 척 장치의 전극에 대한 급전을 정지해도 흡착력이 완전하게는 잘 없어지지 않기 때문에, 피유지물을 박리할 때에는, 급전을 정지한 후에 플라즈마를 발생시키고, 그 플라즈마로부터 피유지물의 상면 (노출면) 에 전자를 공급하여 피유지물에 잔류한 전위를 소멸시킨다. 그러나, 플라즈마를 이용하기 위해서는 정전 척 장치를 진공 환경에 놓이게 해야 하고, 대기압 환경하에서는 플라즈마에 의한 정전 흡착의 제어를 할 수 없다.In this case, since the attraction force does not completely disappear even if the feeding of the electrode to the electrostatic chucking apparatus is stopped, when the to-be-fed is peeled off, the plasma is generated after the feeding is stopped, The exposed surface) to dissipate the electric potential remaining in the material to be sustained. However, in order to use the plasma, the electrostatic chucking device must be placed in a vacuum environment, and electrostatic adsorption by plasma can not be controlled under an atmospheric pressure environment.

그래서, 대기압 환경하에 있어서 반도체나 절연체의 피유지물을 유지할 수 있도록, 정전 척 장치가 갖는 전극의 형상을 연구하여, 그레이디언트력에 의해 피유지물을 유지 가능하게 한 정전 척 장치가 개발되었다. 또, 유지면의 평탄성을 높여 급전 정지 후에도 흡착력을 유지 가능하게 한 정전 척 장치가 개발되었다.Thus, an electrostatic chuck device has been developed in which the shape of the electrode of the electrostatic chucking device is studied so as to be able to hold a semiconductor or an object to be insulated under an atmospheric pressure, and the held material can be held by the radial force . In addition, an electrostatic chuck device has been developed in which the flatness of the holding surface is increased and the attraction force can be maintained even after stopping the feeding.

일본 공개특허공보 2016-51836호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2016-51836

그러나, 그레이디언트력을 이용하는 경우도, 유지면의 평탄성을 높이는 경우도, 피유지물이 도체가 아닌 경우나 전극에 대한 급전이 유지되지 않는 경우, 정전 척 장치의 흡착력은 여전히 충분하다고는 할 수 없다.However, it is said that the attracting force of the electrostatic chucking device is still sufficient in the case of using the radial force, in the case of increasing the flatness of the holding surface, in the case where the oil to be held is not a conductor, I can not.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 대기압 환경하에 있어서도 반도체나 절연체 등의 피유지물을 정전 흡착할 수 있는 정전 척 장치, 및, 정전 흡착 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an electrostatic chuck apparatus and an electrostatic attraction method capable of electrostatically attracting a material to be held, such as a semiconductor or an insulator, even under an atmospheric pressure environment.

본 발명에 의하면, 대기압 환경하에서 피유지물을 정전 흡착하는 정전 척 장치로서, 전극과 유지면을 구비하는 정전 척 테이블과, 그 유지면에 유지한 그 피유지물의 노출면에 이온화 에어를 공급하는 이온화 에어 공급 유닛을 갖고, 그 전극은, 피유지물의 정전 흡착시에 전하가 공급되는 기능을 갖고, 그 이온화 에어 공급 유닛은, 그 전극에 공급되는 전하의 극성과 반대 극성의 전하의 이온을 그 피유지물의 노출면에 공급하여, 그 피유지물의 그 노출면측의 전하를 유지하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 정전 척 장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided an electrostatic chucking apparatus for electrostatically attracting a material to be held under atmospheric pressure, comprising: an electrostatic chuck table having an electrode and a holding surface; The ionizing air supply unit has an ionizing air supply unit which has a function of supplying electric charge when electrostatic adsorption of the oil to be contained is carried out and the ionizing air supply unit supplies ions of a charge of the opposite polarity to that of the electric charge supplied to the electrode, And supplying the exposed surface of the object to be exposed to the exposed surface of the object to be held to maintain the charge on the exposed surface side of the object to be held.

본 발명의 일 양태에 있어서, 그 피유지물은, 일방의 면에 보호 부재가 형성되어 있고, 그 보호 부재를 개재하여 그 피유지물을 그 유지면에 정전 흡착해도 된다.In one embodiment of the present invention, the to-be-heated article has a protective member formed on one surface thereof, and the to-be-held article may be electrostatically adsorbed on the holding surface via the protective member.

또, 본 발명의 다른 일 양태에 의하면, 전극과 유지면을 구비하는 정전 척 테이블의 그 유지면에 피유지물을 재치하는 재치 스텝과, 그 전극에 전하를 공급하여, 정전 흡인력을 발생시키는 흡인 제어 스텝과, 그 피유지물의 노출면에, 그 전극에 공급된 전하의 극성과 반대 극성의 전하의 이온화 에어를 공급하여 그 피유지물의 그 노출면의 전하를 유지하여, 정전 흡인력의 제어를 보조하는 흡인 보조 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 정전 흡착 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electrostatic chuck table including: an electrostatic chuck table having an electrode and a holding surface; a holding step of holding the held object on the holding surface of the electrostatic chuck table; Supplying an ionized air having a polarity opposite in polarity to that of the electric charge supplied to the electrode to the exposed surface of the oil to be sustained to maintain the electric charge on the exposed surface of the oil to be sustained to control the electrostatic suction force And a sucking auxiliary step for sucking and sucking the liquid.

본 발명에 관련된 정전 척 장치는, 전극과 유지면을 구비하는 정전 척 테이블과, 이온화 에어를 공급할 수 있는 이온화 에어 공급 유닛을 갖는다. 그 정전 척 장치에 피유지물을 정전 유지시킬 때에는, 그 정전 척 장치의 정전 척 테이블의 유지면에 피유지물을 접촉시키고, 그 정전 척 테이블의 전극에 전하를 공급한다.An electrostatic chucking apparatus according to the present invention includes an electrostatic chuck table having an electrode and a holding surface, and an ionizing air supply unit capable of supplying ionizing air. In order to hold the retentions in the electrostatic chuck device, the retentive is brought into contact with the holding surface of the electrostatic chuck table of the electrostatic chuck device, and electric charge is supplied to the electrodes of the electrostatic chuck table.

그러면, 그 전하로부터 발생하는 전계에 의해, 그 피유지물 중의 그 유지면을 향한 면측에 그 전하의 극성과는 반대 극성의 전하 등이 유도된다. 또는, 그 유지면을 향한 면측에 분극이 발생한다. 그 분극은, 그 전극의 전하의 극성과는 반대 극성의 전하가 그 유지면측에, 그 전극의 전하의 극성과 동일한 극성의 전하가 그 유지면측과는 반대측에, 각각 배치된 전기 쌍극자에 의해 구성된다. 그리고, 피유지물 중의 전하 또는 분극과, 정전 척 장치의 전극 사이의 쿨롬력 (정전기력) 에 의해, 피유지물이 정전 척 장치에 고정된다.Then, electric charge of the opposite polarity to the polarity of the charge is induced on the surface side of the to-be-maintained object facing the holding surface by the electric field generated from the electric charge. Alternatively, polarization occurs on the surface side facing the holding surface. The polarization is constituted by electrical dipoles arranged on the holding surface side in such a manner that the electric charge of the polarity opposite to the polarity of the electric charge of the electrode is arranged on the holding surface side and the electric charge of the same polarity as the polarity of the electric charge of the electrode is arranged on the opposite side to the holding surface side do. Then, the object to be held is fixed to the electrostatic chucking device by electric charge or polarization in the oil to be held and the Coulomb force (electrostatic force) between the electrodes of the electrostatic chucking device.

또한, 그 정전 척 장치는, 이온화 에어 공급 유닛으로부터 피유지물의 노출면 (그 유지면을 향하고 있지 않는 면) 에 이온화 에어를 공급할 수 있다. 이 때, 이온화 에어 공급 유닛으로부터는, 그 전극에 공급되는 전하의 극성과 반대 극성의 이온화 에어가 피유지물에 공급된다. 그러면, 피유지물의 그 노출면측에는 그 이온화 에어의 극성과는 반대 극성의 전하가 유기 (誘起) 된다. 또는, 피유지물 중의 그 유지면을 향한 면측의 분극의 전기 쌍극자와 동일한 전기 쌍극자로 구성되는 분극이 발생한다.In addition, the electrostatic chucking device can supply the ionizing air from the ionizing air supply unit to the exposed surface (the surface not facing the holding surface) of the object to be treated. At this time, the ionized air supply unit is supplied with the ionized air having the polarity opposite to the polarity of the electric charge supplied to the electrode. Then, on the exposed surface side of the oil-to-be-oiled, electric charges having the polarity opposite to the polarity of the ionized air are induced (induced). Or a polarization composed of an electric dipole which is the same as the electric dipole of the polarization on the surface side toward the holding surface in the oil to be sustained.

따라서, 피유지물의 그 유지면을 향한 면측과, 그 노출면측 각각에 유기되는 전하의 극성이 반대가 된다. 또는, 피유지물 중의 그 유지면을 향한 면측과, 그 노출면측 각각 발생하는 분극의 방향이 가지런해진다. 그 때문에, 피유지물 중의 대전 상태가 그 이온화 에어로부터 공급되는 전하에 의해 강해진다. 즉, 이온화 에어 공급 유닛이 쿨롬력에 의한 피유지물의 정전 흡착을 보조한다.Therefore, the polarity of the electric charge to be induced on the surface side toward the holding surface of the object to be heated and on the exposed surface side is opposite. Alternatively, the direction of the surface of the oil to be held facing the holding surface and the direction of the polarization occurring on the exposed surface side are aligned. Therefore, the charged state in the oil to be sustained is strengthened by the charge supplied from the ionizing air. That is, the ionizing air supply unit assists the electrostatic adsorption of the material to be held by the Coulomb force.

또, 정전 흡착을 해제하여 피유지물을 그 정전 척 테이블로부터 박리할 때에는, 정전 흡착시에 정전 척 테이블에 공급되고 있었던 전하와는 반대 극성의 전하를 그 전극에 공급한다.When releasing the electrostatic attraction and releasing the object to be held from the electrostatic chuck table, charge of the opposite polarity to the electric charge supplied to the electrostatic chuck table at the time of electrostatic chucking is supplied to the electrode.

이 때, 이온화 에어 공급 유닛으로부터 공급되어 피유지물의 그 노출면에 잔류하는 이온화 에어에 의해 피유지물 중의 대전 상태가 유지되기 때문에, 피유지물의 그 유지면을 향한 면의 전하 등의 극성과, 그 전극에 새롭게 공급된 전하의 극성이 일치하게 된다. 그러면, 그 전극과 그 피유지물 사이에 서로 반발하는 방향으로 힘이 발생하기 때문에, 피유지물을 그 정전 척 테이블로부터 박리하기 쉬워진다.At this time, since the charging state of the object to be held is maintained by the ionizing air supplied from the ionizing air supply unit and remained on the exposed surface of the object to be retired, the polarity such as the charge on the surface of the object to be sustained, The polarity of the newly supplied electric charge coincides with that of the electrode. Then, a force is generated between the electrode and the object to be held in a direction repelling each other, so that the object to be held can be easily separated from the electrostatic chuck table.

따라서, 본 발명에 의하면, 대기압 환경하에 있어서도 반도체나 절연체 등의 피유지물을 정전 흡착할 수 있는 정전 척 장치, 및, 정전 척 테이블의 흡인 제어 방법이 제공된다.Therefore, according to the present invention, an electrostatic chuck apparatus capable of electrostatically attracting a material to be held, such as a semiconductor or an insulator, under an atmospheric pressure environment, and a suction control method of the electrostatic chuck table are provided.

도 1(A) 는, 정전 척 장치에 정전 흡착되는 피유지물의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 1(B) 는, 정전 척 장치를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2(A) 는, 정전 척 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이고, 도 2(B) 는, 정전 척 장치에 대한 피유지물의 정전 흡착을 모식적으로 설명하는 단면도이다.
도 3(A) 는, 피유지물의 정전 흡착시의 전하 등을 모식적으로 설명하는 단면도이고, 도 3(B) 는, 피유지물의 박리시의 전하 등을 모식적으로 설명하는 단면도이다.Fig. 1 (A) is a perspective view that schematically shows an example of a material to be electrostatically attracted to an electrostatic chucking apparatus, and Fig. 1 (B) is a perspective view that schematically shows an electrostatic chucking apparatus.
Fig. 2 (A) is a cross-sectional view schematically showing an electrostatic chucking apparatus, and Fig. 2 (B) is a cross-sectional view schematically illustrating the electrostatic chucking of an object to be electrostatically chucked.
Fig. 3 (A) is a cross-sectional view that schematically explains charge and the like upon electrostatic adsorption of a to-be-heated material, and Fig. 3 (B) is a cross-sectional view that schematically explains charge and the like upon peeling of a to-

첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 도 1(A) 는, 본 실시형태에 관련된 정전 척 장치에 정전 흡착되는 피유지물의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 1(A) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 정전 척 장치에 정전 흡착되는 피유지물은, 예를 들어, 반도체로 이루어지는 웨이퍼 (1) 이다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Fig. 1 (A) is a perspective view schematically showing an example of a material to be electrostatically attracted to an electrostatic chucking apparatus according to the present embodiment. Fig. As shown in Fig. 1 (A), the object to be electrostatically attracted to the electrostatic chuck apparatus according to the present embodiment is a wafer 1 made of, for example, a semiconductor.

그 웨이퍼 (1) 는 대략 원판상이고, 표면 (1a) 에 격자상으로 배열된 복수의 분할 예정 라인 (3) 에 의해 구획되는 각 영역에, IC 나 LSI 등의 디바이스 (5) 가 형성되어 있다. 그 웨이퍼 (1) 는, 이면 (1b) 측으로부터 연마 가공됨으로써 박화 (薄化) 된다. 그리고, 그 분할 예정 라인 (3) 을 따라 그 웨이퍼 (1) 가 분할되면, 개개의 디바이스 칩이 형성된다.The wafer 1 is a substantially disk-shaped device and devices 5 such as ICs and LSIs are formed in the respective areas defined by a plurality of lines to be divided 3 arranged in a lattice pattern on the surface 1a. The wafer 1 is thinned by being polished from the back surface 1b side. Then, when the wafer 1 is divided along the line to be divided 3, individual device chips are formed.

단, 본 실시형태에 관련된 정전 척 장치에 정전 흡착되는 피유지물은 반도체로 이루어지는 웨이퍼에 한정되지 않고, 금속 등의 도전체, 또는, 유리 등의 절연체로 이루어지는 원판상의 기판이어도 된다. 본 실시형태에 관련된 정전 척 장치에서는, 피유지물이 도전체, 절연체, 또는, 반도체 중 어느 것이라 하더라도 피유지물을 정전 흡착할 수 있다. 또, 웨이퍼 (1) 등의 피유지물의 일방의 면에는 보호 부재가 형성되어도 되고, 그 경우, 그 보호 부재를 개재하여 그 피유지물이 정전 척 장치에 정전 흡착된다.However, the object to be electrostatically attracted to the electrostatic chuck device according to the present embodiment is not limited to a semiconductor wafer, but may be a conductor such as a metal or a disk-like substrate made of an insulator such as glass. In the electrostatic chuck apparatus according to the present embodiment, even if the object to be treated is a conductor, an insulator, or a semiconductor, the object to be held can be electrostatically adsorbed. In addition, a protective member may be formed on one surface of the object to be held such as the wafer 1, and in this case, the object to be held is electrostatically attracted to the electrostatic chuck device via the protective member.

다음으로, 본 실시형태에 관련된 정전 척 장치에 대해 설명한다. 도 1(B) 는, 본 실시형태에 관련된 정전 척 장치 (2) 를 모식적으로 설명하는 사시도이다. 도 1(B) 에 나타내는 바와 같이, 그 정전 척 장치 (2) 는, 정전 척 테이블 (4) 과, 그 정전 척 테이블 (4) 의 상방에 형성된 이온화 에어 공급 유닛 (6) 을 구비한다. Next, the electrostatic chuck apparatus according to the present embodiment will be described. Fig. 1 (B) is a perspective view schematically illustrating the electrostatic chuck apparatus 2 according to the present embodiment. 1B, the electrostatic chuck apparatus 2 includes an electrostatic chuck table 4 and an ionizing air supply unit 6 formed above the electrostatic chuck table 4. As shown in Fig.

도 2(A) 는, 정전 척 장치 (2) 를 모식적으로 설명하는 단면도이다. 정전 척 테이블 (4) 은, 그 상측의 유지면 (4a) 상에 재치된 웨이퍼 (1) 등의 피유지물을 정전 흡착할 수 있는 기능을 갖는다. 그 정전 척 테이블 (4) 의 유지면 (4a) 측에는, 전극 (4c) 과, 그 전극 (4c) 을 둘러싸는 절연체 (4b) 가 형성되어 있다. 그 전극 (4c) 은, 전원 (4d) 에 전기적으로 접속되어 있고, 그 전원 (4d) 은, 그 전극 (4c) 에 정 또는 부의 전하를 공급하는 기능을 갖는다.2 (A) is a cross-sectional view schematically illustrating the electrostatic chuck apparatus 2. As shown in Fig. The electrostatic chuck table 4 has a function capable of electrostatically attracting the object to be held such as the wafer 1 placed on the upper holding surface 4a. An electrode 4c and an insulator 4b surrounding the electrode 4c are formed on the holding surface 4a side of the electrostatic chuck table 4. The electrode 4c is electrically connected to the power source 4d and the power source 4d has a function of supplying a positive or negative charge to the electrode 4c.

이온화 에어 공급 유닛 (6) 은, 예를 들어 이오나이저이며, 정전 척 테이블 (4) 의 유지면 (4a) 을 향하여 정 또는 부로 대전된 이온화 에어를 공급할 수 있는 기능을 갖는다. 도 1(B) 에 나타내는 바와 같이, 이온화 에어 공급 유닛 (6) 은, 정전 척 테이블 (4) 의 상방에, 이온화 에어 공급 헤드 (6a) 와, 그 이온화 에어 공급 헤드 (6a) 에 정 또는 부로 대전된 이온화 에어를 공급하는 이온화 에어 공급원 (6b) 을 갖는다. The ionizing air supply unit 6 is, for example, an ionizer and has a function of supplying positively or negatively electrified ionized air toward the holding surface 4a of the electrostatic chuck table 4. 1B, the ionizing air supply unit 6 is provided above the electrostatic chuck table 4 with an ionizing air supply head 6a and its ionizing air supply head 6a, And an ionizing air supply source 6b for supplying charged ionizing air.

일반적으로, 이오나이저를 소정의 대상의 제전 (除電) 에 사용할 때에는, 개략 동일한 양의 정으로 대전된 이온화 에어와, 부로 대전된 이온화 에어를 발생시키도록 사용한다. 이에 반하여, 본 실시형태에 관련된 정전 척 장치 (2) 의 이오나이저 등의 이온화 에어 공급 유닛 (6) 에서는, 정으로 대전된 이온화 에어, 또는, 부로 대전된 이온화 에어의 일방을 생성하여 정전 척 테이블 상에 공급한다.In general, when the ionizer is used for static elimination of a predetermined object, it is used to generate ionized air charged in substantially the same positive amount and ionized air charged negatively. On the other hand, in the ionizing air supply unit 6 of the ionizer or the like of the electrostatic chuck apparatus 2 according to the present embodiment, one of the positively charged ionizing air and the negatively charged ionizing air is generated, Lt; / RTI >

이온화 에어 공급원 (6b) 은, 예를 들어, 고압 전원에 접속된 방전침을 갖는다. 그 이온화 에어 공급원 (6b) 에 외부로부터 공기를 도입시키고, 그 방전침으로부터 교류 전압 또는 직류 전압을 인가시켜 코로나 방전을 실시하여, 공기를 정 또는 부로 대전시켜 이온화 에어를 발생시킨다.The ionization air source 6b has, for example, a discharge needle connected to a high voltage power source. Air is introduced from the outside into the ionizing air supply source 6b, AC voltage or DC voltage is applied from the discharge needle to corona discharge, and air is positively or negatively charged to generate ionized air.

이온화 에어 공급원 (6b) 에, 예를 들어, 교류 전원에 접속된 방전침을 사용하는 경우, 그 방전침에 공급되는 교류 전압의 최저 전압이 정이 되도록, 그 교류 전압을 그 교류 전압의 진폭보다 크게 승압시킨다. 또는, 교류 전압의 최고 전압이 부가 되도록, 그 교류 전압을 그 교류 전압의 진폭보다 크게 강압시킨다. 그리고, 정으로 대전된 이온화 에어, 또는, 부로 대전된 이온화 에어의 일방을 생성시킨다.When the discharge needle connected to the AC power source is used for the ionizing air supply source 6b, the AC voltage is made larger than the amplitude of the AC voltage so that the lowest voltage of the AC voltage supplied to the discharge needle is positive Boost. Alternatively, the AC voltage is lowered more than the amplitude of the AC voltage so that the highest voltage of the AC voltage is added. Then, one of the positively charged ionized air and the negatively charged ionized air is generated.

또, 이온화 에어 공급원 (6b) 에, 직류 전원의 정극측에 접속된 방전침과, 직류 전원의 부극측에 접속된 방전침의 2 개의 방전침을 사용하는 경우, 일방의 방전침에만 직류 전압을 공급한다. 그리고, 정으로 대전된 이온화 에어, 또는, 부로 대전된 이온화 에어의 일방이 생성되도록 한다.When two discharge needles, i.e., a discharge needle connected to the positive electrode side of the DC power source and a discharge needle connected to the negative electrode side of the DC power source are used for the ionizing air supply source 6b, a DC voltage is applied only to one discharge needle Supply. Then, one of the positively charged ionized air and the partially charged ionized air is generated.

이온화 에어 공급원 (6b) 에서 생성된 이온화 에어는, 이온화 에어 공급 헤드 (6a) 에 공급되고, 그 이온화 에어 공급 헤드 (6a) 의 하면에 형성된 공급구 (6c) 로부터 정전 척 테이블 (4) 의 유지면 (4a) 을 향하여 방출된다.The ionizing air generated in the ionizing air supply source 6b is supplied to the ionizing air supplying head 6a and is supplied from the supply port 6c formed in the lower surface of the ionizing air supplying head 6a to the holding And is discharged toward the surface 4a.

다음으로, 본 실시형태에 관련된 정전 척 장치에 피유지물을 정전 흡인시키는 방법에 대해 설명한다. 도 2(B) 는, 그 정전 척 장치 (2) 에 웨이퍼 (1) 를 정전 흡인시킨 상태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.Next, a description will be given of a method of electrostatic attraction of the object to be held to the electrostatic chucking apparatus according to the present embodiment. Fig. 2 (B) is a cross-sectional view schematically showing a state in which the wafer 1 is electrostatically attracted to the electrostatic chuck apparatus 2. Fig.

도 2(B) 에 나타내는 바와 같이, 그 방법에서는 먼저 정전 척 테이블 (4) 의 유지면 (4a) 에 웨이퍼 (1) 를 재치하는 재치 스텝을 실시한다. 재치 스텝 후에, 정전 척 테이블 (4) 의 전극 (4c) 에 전하를 공급하여, 정전 흡인력을 발생시키는 흡인 제어 스텝을 실시한다. 또, 재치 스텝 후에, 그 전극 (4c) 에 공급되는 전하와 반대 극성의 전하의 이온화 에어 (8) 를 웨이퍼 (1) 의 노출면에 공급하여, 그 웨이퍼 (1) 의 그 노출면의 전하를 유지하여, 정전 흡인력의 제어를 보조하는 흡인 보조 스텝을 실시한다.As shown in Fig. 2 (B), in this method, first, a placing step of placing the wafer 1 on the holding surface 4a of the electrostatic chuck table 4 is carried out. After the placement step, charge is supplied to the electrode 4c of the electrostatic chuck table 4 to perform a suction control step of generating electrostatic suction force. After the placing step, the ionizing air 8 having an electric charge opposite in polarity to the electric charge supplied to the electrode 4c is supplied to the exposed surface of the wafer 1, and the electric charges of the exposed surface of the wafer 1 And a suction assist step for assisting the control of the electrostatic suction force is performed.

정전 척 장치 (2) 에 웨이퍼 (1) 를 정전 흡인시키는 방법의 각 스텝에 대해 상세히 서술한다. 재치 스텝에서는, 웨이퍼 (1) 에 대해 실시하는 가공의 대상이 아닌 측의 면이 그 유지면 (4a) 에 접하도록, 웨이퍼 (1) 를 정전 척 테이블 (4) 상에 재치한다. 그러면 웨이퍼 (1) 에 대한 가공의 대상이 되는 측의 면이 노출면이 되어, 그 면에 소정의 가공을 실시할 수 있다.Each step of the method of electrostatic attraction the wafer 1 to the electrostatic chuck apparatus 2 will be described in detail. The wafer 1 is placed on the electrostatic chuck table 4 so that the side of the wafer 1 that is not to be processed is in contact with the holding surface 4a. Then, the side of the wafer 1 to be processed with respect to the wafer 1 becomes the exposed surface, and the surface of the wafer 1 can be subjected to predetermined processing.

다음으로, 흡인 제어 스텝에 대해 설명한다. 그 흡인 제어 스텝에서는, 정전 척 테이블 (4) 의 전극 (4c) 에 전원 (4d) 으로부터 전하를 공급하여, 웨이퍼 (1) 에 대한 정전 흡인력을 발생시킨다. 그 전극 (4c) 이 소정의 전위가 되면, 전극 (4c) 으로부터 발생한 전계에 의해 웨이퍼 (1) 중에 정전 유도 또는 정전 분극이 발생한다. 그리고, 웨이퍼 (1) 중의 전하 또는 분극과, 정전 척 테이블 (4) 사이의 쿨롬력 (정전기력) 에 의해, 웨이퍼 (1) 가 정전 척 테이블 (4) 에 고정된다.Next, the suction control step will be described. In the attraction control step, electric charge is supplied from the electric power source 4d to the electrode 4c of the electrostatic chuck table 4 to generate the electrostatic suction force for the wafer 1. When the electrode 4c reaches a predetermined electric potential, electrostatic induction or electrostatic polarization occurs in the wafer 1 due to the electric field generated from the electrode 4c. The wafer 1 is fixed to the electrostatic chuck table 4 by electric charge or polarization in the wafer 1 and a Coulomb force (electrostatic force) between the electrostatic chuck table 4.

단, 쿨롬력에 의한 정전 흡착의 흡착력은, 웨이퍼 (1) 가 자유 전자를 갖는 도체인 경우에 강해지지만, 피유지물이 반도체나 절연체이면 비교적 약하고, 예를 들어, 전극 (4c) 에 대한 전하의 공급을 정지하면 흡착력이 대폭 감소한다. 그래서, 흡인 보조 스텝을 실시한다.However, the attracting force of electrostatic adsorption by the Coulomb force is strong when the wafer 1 is a conductor having free electrons, but it is relatively weak if the object to be held is a semiconductor or an insulator. For example, The attraction force is greatly reduced. Thus, the suction assist step is performed.

다음으로, 흡인 보조 스텝에 대해 설명한다. 그 흡인 보조 스텝에서는, 그 전극 (4c) 에 공급되는 전하와 반대 극성으로 대전된 이온화 에어 (8) 를, 이온화 에어 공급 유닛 (6) 으로부터 웨이퍼 (1) 의 노출면에 공급한다. 예를 들어, 그 전극 (4c) 에 정의 전하를 공급하는 경우, 부로 대전된 이온화 에어 (8) 를 이온화 에어 공급 헤드 (6a) 로부터 방출시켜, 그 전극 (4c) 에 부의 전하를 공급하는 경우, 정으로 대전된 이온화 에어 (8) 를 이온화 에어 공급 헤드 (6a) 로부터 방출시킨다.Next, the suction assist step will be described. In the suction assist step, the ionizing air 8 charged with the polarity opposite to the electric charge supplied to the electrode 4c is supplied from the ionizing air supply unit 6 to the exposed surface of the wafer 1. For example, in the case of supplying a positive charge to the electrode 4c, when the positively charged ionization air 8 is discharged from the ionizing air supply head 6a and a negative charge is supplied to the electrode 4c, And discharges the positively charged ionizing air 8 from the ionizing air supplying head 6a.

도 3(A) 는, 피유지물의 정전 흡착시의 전하 등을 모식적으로 설명하는 단면도이다. 도 3(A) 에, 전극 (4c) 의 전하, 웨이퍼 (1) 의 전하 등, 및, 이온화 에어에 의한 전하 (10) 의 각각의 극성의 관계를 모식적으로 나타낸다. 도 3(A) 에 있어서, 전하 등을 나타내는 원의 색은 그 전하 등의 극성을 나타낸다. 동일 색의 원은 동일 극성의 전하 등이다. 2 개의 원이 서로 다른 색인 경우, 서로 역극성의 전하인 것을 나타낸다. 또, 웨이퍼 (1) 의 원은, 정전 유도 또는 정전 분극에 의한 전기적인 편향을 전하로서 모식적으로 표현하는 것이다.Fig. 3 (A) is a cross-sectional view schematically illustrating charges and the like during electrostatic adsorption of a target to be subjected to the treatment. Fig. 3 (A) schematically shows the relationship between the charge of the electrode 4c, the charge of the wafer 1, and the like and the polarity of each charge 10 caused by ionizing air. In Fig. 3 (A), the color of the circle representing the charge or the like indicates the polarity such as charge. The circles of the same color are electric charges of the same polarity and the like. When the two circles are different in color, they represent electric charges of opposite polarities. The circle of the wafer 1 is a schematic representation of electric deflection caused by electrostatic induction or electrostatic polarization as electric charge.

정전 척 테이블 (4) 의 전극 (4c) 에 공급된 전하 (12) 의 극성이 정인 경우, 이온화 에어에 의한 전하 (10) 의 극성을 부로 한다. 그러면, 전극 (4c) 에서 기인하여 발생하는 웨이퍼 하면의 전하 (7b) 의 극성이 부가 되는 한편, 이온화 에어에 의한 전하 (10) 에서 기인하여 발생하는 웨이퍼 상면의 전하 (7a) 의 극성은 정이 된다. 그 때문에, 웨이퍼 상면의 전하 (7a) 와 웨이퍼 하면의 전하 (7b) 가 서로 역극성이 된다.When the polarity of the electric charge 12 supplied to the electrode 4c of the electrostatic chuck table 4 is fixed, the polarity of the electric charge 10 by the ionizing air is made negative. Then, the polarity of the charge 7b on the lower surface of the wafer caused by the electrode 4c is added, while the polarity of the charge 7a on the upper surface of the wafer caused by the charge 10 by the ionizing air becomes positive . Therefore, the charge 7a on the upper surface of the wafer and the charge 7b on the lower surface of the wafer have opposite polarities.

웨이퍼 상면의 전하 (7a) 와 웨이퍼 하면의 전하 (7b) 가 동일 극성이 되는 경우에 비해 역극성이 되는 경우에는, 정전 유도 또는 정전 분극이 보다 강해지기 쉽다. 또, 전극 (4c) 에 대한 전하 (전압) 의 공급을 정지해도, 이온화 에어에 의한 전하 (10) 에 의해 웨이퍼 (1) 의 내부의 전하 또는 분극이 해소되지 않아, 웨이퍼 (1) 에 여전히 쿨롬력을 작용시킬 수 있다. 그 때문에, 웨이퍼 (1) 는 정전 척 테이블 (4) 에 계속 정전 흡착된다.When the electric charge 7a on the upper surface of the wafer and the electric charge 7b on the lower surface of the wafer have the same polarity as in the case of the opposite polarity, the electrostatic induction or electrostatic polarization tends to become stronger. Even if the supply of the electric charge (voltage) to the electrode 4c is stopped, the electric charge or the polarization inside the wafer 1 is not removed by the charge 10 by the ionizing air, Force can be applied. Therefore, the wafer 1 is electrostatically attracted to the electrostatic chuck table 4 continuously.

다음으로, 웨이퍼 (1) 의 정전 흡착을 해제하여 웨이퍼 (1) 를 정전 척 테이블 (4) 로부터 박리시키는 경우에 대해 설명한다. 웨이퍼 (1) 를 정전 척 테이블 (4) 로부터 박리시킬 때에는, 정전 척 테이블 (4) 의 전극 (4c) 에, 정전 흡착시에 공급한 전하의 극성과 역극성의 전하를 그 전극 (4c) 에 공급한다. 도 3(B) 는, 정전 척 테이블 (4) 로부터 웨이퍼 (1) 를 박리시키는 상태를 모식적으로 설명하는 단면도이다.Next, the case where the wafer 1 is released from the electrostatic chuck table 4 by releasing the electrostatic attraction of the wafer 1 will be described. When the wafer 1 is peeled off from the electrostatic chuck table 4, the electrode 4c of the electrostatic chuck table 4 is charged with an electric charge of a polarity opposite to the polarity of the electric charge supplied during electrostatic chucking to the electrode 4c Supply. 3B is a cross-sectional view schematically illustrating a state in which the wafer 1 is peeled from the electrostatic chuck table 4.

도 3(B) 에 나타내는 바와 같이, 이온화 에어에 의한 전하 (10) 에 의해 웨이퍼 (1) 의 내부의 전하 또는 분극은 해소되어 있지 않다. 예를 들어, 정전 흡착시에 전극 (4c) 에 공급된 전하 (12) 의 극성이 정인 경우, 전극 (4c) 에서 기인하여 발생하고 있는 웨이퍼 하면의 전하 (7b) 의 극성이 부가 된다.As shown in Fig. 3 (B), the electric charge or polarization inside the wafer 1 is not solved by the charge 10 by the ionizing air. For example, when the polarity of the charge 12 supplied to the electrode 4c at the time of electrostatic attraction is positive, the polarity of the charge 7b on the lower surface of the wafer caused by the electrode 4c is added.

그리고, 전극 (4c) 에 부전하를 공급한다. 그러면, 웨이퍼 하면의 전하 (7b) 와 전극 (4c) 에 공급된 전하 (14) 가 서로 동일 극성이 된다. 그 때문에, 전극 (4c) 과 웨이퍼 (1) 사이에 반발력이 발생하여 웨이퍼 (1) 를 박리하기 쉬워진다.Then, a negative charge is supplied to the electrode 4c. Then, the charges 7b on the underside of the wafer and the charges 14 supplied to the electrodes 4c become the same polarity. Therefore, a repulsive force is generated between the electrode 4c and the wafer 1, and the wafer 1 is easily peeled off.

이상, 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 정전 척 장치 (2) 는, 전극 (1c) 을 구비한 정전 척 테이블 (4) 과, 이온화 에어 공급 유닛 (6) 을 가지고 있기 때문에, 웨이퍼 (1) 의 정전 흡착과 박리를 용이하게 실시할 수 있다. 이 때, 플라즈마를 이용하지 않기 때문에, 정전 척 장치 (2) 는 대기압 환경하에서도 웨이퍼 (1) 를 정전 흡착할 수 있다.As described above, the electrostatic chuck apparatus 2 according to the present embodiment has the electrostatic chuck table 4 having the electrode 1c and the ionizing air supply unit 6, The electrostatic adsorption and the peeling can be easily performed. At this time, since the plasma is not used, the electrostatic chuck apparatus 2 can electrostatically adsorb the wafer 1 even under the atmospheric pressure environment.

정전 척 장치 (2) 에 정전 흡착된 웨이퍼 (1) 에 대해서는, 소정의 가공이 실시된다. 예를 들어, 정전 척 장치 (2) 가 웨이퍼 (1) 를 연삭하는 연삭 장치에 장착되어 있는 경우, 웨이퍼 (1) 에는 연삭 가공이 실시된다. 또, 정전 척 장치 (2) 가 웨이퍼 (1) 를 절삭하는 절삭 장치에 장착되어 있는 경우, 웨이퍼 (1) 에는 절삭 가공이 실시된다. 이와 같이, 정전 척 장치 (2) 는 진공 환경하가 아니어도 웨이퍼 (1) 를 정전 흡착할 수 있기 때문에, 웨이퍼 (1) 에 실시되는 가공은 진공 중에서 실시되는 가공에 한정되지 않는다.The wafer 1 electrostatically attracted to the electrostatic chuck apparatus 2 is subjected to predetermined processing. For example, when the electrostatic chuck apparatus 2 is mounted on a grinding apparatus for grinding the wafer 1, the wafer 1 is subjected to grinding. When the electrostatic chuck apparatus 2 is mounted on a cutting apparatus for cutting the wafer 1, the wafer 1 is subjected to cutting processing. Thus, since the electrostatic chuck apparatus 2 can electrostatically adsorb the wafer 1 even in a vacuum environment, the processing performed on the wafer 1 is not limited to the processing performed in vacuum.

또한, 본 발명은 상기 실시형태의 기재에 한정되지 않고, 여러 가지 변경하여 실시 가능하다. 예를 들어, 정전 척 테이블 (4) 과 이온화 에어 공급 유닛 (6) 은 서로 분리하여 독립적으로 사용할 수 있어도 되고, 각각, 다른 용도에 사용되어도 된다. 예를 들어, 이온화 에어 공급 유닛 (6) 이 이오나이저인 경우, 양방의 극성의 이온화 에어를 개략 등량 포함하는 이온화 에어를 공급할 수 있어도 되고, 대상의 제전용에 사용되어도 된다.The present invention is not limited to the description of the above embodiment, but may be modified in various ways. For example, the electrostatic chuck table 4 and the ionizing air supply unit 6 may be used separately from each other, or may be used for other purposes. For example, when the ionizing air supply unit 6 is an ionizer, it may supply ionizing air including a roughly equivalent amount of ionizing air of both polarities, or may be used for remediation of an object.

서로 독립되어 있는 정전 척 테이블 (4) 과 이온화 에어 공급 유닛 (6) 이 웨이퍼 (1) 등의 피유지물의 정전 유지를 위해서, 상기의 실시형태에 설명하는 바와 같이 사용되는 경우, 양자는 정전 척 장치 (2) 를 구성한다. In the case where the electrostatic chuck table 4 and the ionizing air supply unit 6 which are independent of each other are used as described in the above embodiment for the maintenance of static electricity of the object to be held such as the wafer 1, Thereby constituting the device 2.

그 외, 상기 실시형태에 관련된 구성, 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한 적절히 변경하여 실시할 수 있다.In addition, the configurations, methods, and the like related to the above-described embodiments can be appropriately changed without departing from the scope of the present invention.

1 : 웨이퍼
1a : 표면
1b : 이면
3 : 분할 예정 라인
5 : 디바이스
7a : 웨이퍼 상면의 전하
7b : 웨이퍼 하면의 전하
2 : 정전 척 장치
4 : 정전 척 테이블
4a : 유지면
4b : 절연체
4c : 전극
4d : 전원
6 : 이온화 에어 공급 유닛
6a : 이온화 에어 공급 헤드
6b : 이온화 에어 공급원
6c : 공급구
8 : 이온화 에어
10 : 이온화 에어에 의한 전하
12, 14 : 전극에 공급된 전하1: wafer
1a: Surface
1b:
3: Line to be divided
5: Device
7a: charge on the upper surface of the wafer
7b: charge on the lower surface of the wafer
2: electrostatic chuck device
4: Electrostatic chuck table
4a:
4b: Insulator
4c: electrode
4d: Power supply
6: Ionizing air supply unit
6a: ionization air supply head
6b: ionized air source
6c:
8: ionized air
10: Charge by ionizing air
12, 14: Charge supplied to the electrode

Claims (3)

대기압 환경하에서 피유지물을 정전 흡착하는 정전 척 장치로서,
전극과 유지면을 구비하는 정전 척 테이블과,
그 유지면에 유지한 그 피유지물의 노출면에 이온화 에어를 공급하는 이온화 에어 공급 유닛을 갖고,
그 전극은, 피유지물의 정전 흡착시에 전하가 공급되는 기능을 갖고,
그 이온화 에어 공급 유닛은, 그 전극에 공급되는 전하의 극성과 반대 극성의 전하의 이온을 그 피유지물의 노출면에 공급하여, 그 피유지물의 그 노출면측의 전하를 유지하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 정전 척 장치.An electrostatic chuck apparatus for electrostatically attracting a material to be held under atmospheric pressure,
An electrostatic chuck table having an electrode and a holding surface,
And an ionizing air supply unit for supplying ionized air to the exposed surface of the held matter held on the holding surface,
The electrode has a function of supplying electric charges at the time of electrostatic adsorption of a material to be heated,
The ionizing air supply unit has a function of supplying ions of a charge having an opposite polarity to the polarity of the charge supplied to the electrode to the exposed surface of the oil to be sustained and maintaining the charge on the exposed surface of the oil to be sustained . 제 1 항에 있어서,
그 피유지물은, 일방의 면에 보호 부재가 형성되어 있고,
그 보호 부재를 개재하여 그 피유지물을 그 유지면에 정전 흡착하는 것을 특징으로 하는 정전 척 장치. The method according to claim 1,
The object to be vibrated has a protective member formed on one surface thereof,
And the object to be held is electrostatically attracted to the holding surface via the protective member. 전극과 유지면을 구비하는 정전 척 테이블의 그 유지면에 피유지물을 재치하는 재치 스텝과,
그 전극에 전하를 공급하여, 정전 흡인력을 발생시키는 흡인 제어 스텝과,
그 피유지물의 노출면에, 그 전극에 공급된 전하의 극성과 반대 극성의 전하의 이온화 에어를 공급하여 그 피유지물의 그 노출면의 전하를 유지하여, 정전 흡인력의 제어를 보조하는 흡인 보조 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 정전 흡착 방법.A placing step of placing the object to be held on a holding surface of an electrostatic chuck table having an electrode and a holding surface,
A suction control step of supplying electric charge to the electrode to generate electrostatic suction force,
A suction assist step for supplying an ionized air having a polarity opposite in polarity to the polarity of the electric charge supplied to the electrode to the exposed surface of the oil to be sustained to maintain the charge on the exposed surface of the oil to be sustained and assisting the control of the electrostatic suction force And an electrostatic chuck.
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