静电卡盘的使用极限判别方法

专利名称：静电卡盘的使用极限判别方法
技术领域：
本发明涉及对处理基板进行溅射等规定的处理时，为了保持处理基板而使用的静 电卡盘的使用极限判别方法。
背景技术：
以往，作为静电卡盘，公知一种具有第1电极、第2电极以及由包覆这些电极的电 介质构成的包覆层，并且通过对第1和第2电极的两电极间施加电压，来对载置于包覆层的 表面的处理基板进行吸附的静电卡盘。(例如，参照专利文献1)。并且，在处理基板是绝缘 性基板的情况下，利用通过对第1和第2电极间施加电压而产生的梯度力使处理基板吸附 在卡盘平板的表面，在处理基板是非绝缘性基板的情况下，利用通过对第1和第2电极间施 加电压而产生的库仑力使处理基板吸附在卡盘平板的表面。但是，在对被静电卡盘吸附的处理基板进行加热、冷却的情况下，由于处理基板与 静电卡盘的热膨胀差，从而导致包覆层被处理基板摩擦而逐渐磨损。因此，以往，当利用静 电卡盘吸附的处理基板的枚数成为规定的使用限度枚数时，则判断静电卡盘到达使用极 限，并对静电卡盘进行更换。然而，即使处理基板的枚数达到使用限度枚数，但包覆层并没磨损到一定程度的 情况也常常出现。因此，希望有一种能够使静电卡盘的更换频率减少、使生产性提高，并且， 更准确地判别静电卡盘的使用极限的方法。专利文献1 日本特开2004-31502号公报

发明内容
本发明鉴于上述问题点而提出，目的在于提供一种能够准确判别静电卡盘是否达 到使用极限的静电卡盘的使用极限判别方法。为了解决上述课题，本发明是静电卡盘的使用极限判别方法，该静电卡盘具有第1 电极、第2电极以及由包覆这些电极的电介质构成的包覆层，通过对第1和第2电极的两电 极间施加电压，来对载置于包覆层的表面的处理基板进行吸附，其特征在于，在吸附处理基 板的状态下对第1和第2两电极间流动的电流值进行检测，当检测出的电流值在规定的阈 值以上时，则判别静电卡盘达到使用极限，所述阈值按照与静电卡盘接触的基板背面的电 阻值不同的各种处理基板的每一种被设定为不同的值。在此，当处理基板的吸附时流过第1和第2两电极间的电流值，随着包覆层的磨损 而逐渐增加。因此，该电流值成为表示包覆层的磨损程度的参数，可以通过判别电流值是 否在阈值以上，来判别包覆层的磨损是否达到极限，即，可以判别静电卡盘是否达到使用极 限。但是，该电流值也根据与静电卡盘接触的基板背面的电阻值而变化，基板背面的电阻值 越小该电流越大。因此，若唯一地规定了阈值，在基板背面的电阻值小的处理基板的情况 下，则导致虽然静电卡盘未达到使用极限，但被错误地判别为达到使用极限。对此，在本发 明中，由于对每一种上述那样基板背面的电阻值不同的各种处理基板均设定了不同值的阈值，所以可以准确地判别静电卡盘是否达到使用极限。并且，若开始对处理基板的溅射等处理，则在第1和第2两电极间流动的电流值会 因处理的影响而变动。因此，在本发明中，优选所述电流值是在处理基板的吸附后、且对处 理基板的处理开始前所检测出的电流值。由此，根据在不产生基于处理的影响的电流变动 的状态下检测出的电流值，可以判别静电卡盘是否达到使用极限，并且可以防止由于电流 变动而导致的错误判别。


图1是本发明方法的实施所使用的设备的概略构成图。图2(a)是示意表示包覆层磨损前的ESC电流的流动方式的图，(b)是示意表示包 覆层磨损后的ESC电流的流动方式的图。图3是表示基于包覆层的磨损的ESC电流的变化的图表。图4是表示处理基板的一次处理周期中的ESC电流的推移的图表。图5是表示本发明方法的实施方式的判别处理的流程图。
具体实施例方式参照图1，1是设置在省略了图示的真空处理槽内的工作台，在工作台1上固定有 吸附玻璃基板等处理基板S的静电卡盘2。静电卡盘2具有使用作为电介质的例如陶瓷材 料形成的卡盘平板3，在该卡盘平板3内埋设有第1电极4和第2电极4'。第1电极4和 第2电极4'例如形成梳齿状，该齿状部分被配置成以相互不接触的状态啮合。从被控制器6控制的电源7通过电路7a对第1和第2两电极4、4'间施加直流 电压。并且，在电路7a中插设有对第1和第2两电极4、4'间流动的电流值(下面，称ESC 电流)进行检测的电流计8。并且，将电流计8检测出的ESC电流数据输入到控制器6。而 且，控制器6与EES (engineering Equipment System :工程设备系统)服务器9连接。参照图2(a)，静电卡盘2具有由包覆第1和第2两电极4、4'的电介质构成的包 覆层5。并且，通过对两电极4、4'间施加电压，使得载置于包覆层5的表面的处理基板S 被吸附。此外，在本实施方式中，虽然包覆层5与卡盘平板3为一体，但还可以按在卡盘平 板3上包覆第1和第2两电极4、4'的方式形成包覆层5。此外，若通过图外的加热单元对处理基板S进行加热，则由于静电卡盘2与处理基 板S的热膨胀差，从而导致包覆层5被处理基板S摩擦而磨损变薄。并且，当包覆层5的厚 度变薄到规定的磨损极限以下时，静电卡盘2变得不能再使用。这里，若包覆层5变薄，则如图2 (b)所示，电流则容易在包覆层5与处理基板S的 接触面流动，并且ESC电流增加。因此，电流计8检测出的ESC电流成为表示包覆层5的磨 损程度的参数。并且，通过判别ESC电流是否在规定的阈值以上，可以判别包覆层5的磨损 是否达到极限，即，可以判别静电卡盘2是否达到使用极限。但是，ESC电流还因与静电卡盘2接触的基板背面的电阻值而发生变化。并且，在 基板背面的电阻值大的处理基板S中，如图3中a线所示，包覆层5磨损时的ESC电流的增 加率小，但在基板背面的电阻值小的处理基板S中，如图3中b线所示，包覆层5磨损时的 ESC电流的增加率大。并且，即使处理基板S为相同材质，基板背面的电阻值也随着在基板背面形成的器件的性状的不同而不同。因此，在本实施方式中，对基板背面的电阻值不同的各种处理基板设定不同的值， 即，按基板背面的电阻值越小则阈值的值越高的方式按照处理基板S的种类设定阈值，并 使这些阈值存储在控制器6中。并且，当ESC电流在与当前吸附的处理基板S的种类对应 的阈值以上时，判断静电卡盘2达到使用极限。此外，吸附于静电卡盘2的处理基板S的种 类通过基于键盘操作的输入被控制器6识别。由此，在基板背面的电阻值大的处理基板S中，阈值被设定为较低值YIl (参照图 3)，在基板背面的电阻值小的处理基板S中，阈值被设定为较高值Ylh。因此，不拘于处理基 板S的种类，当包覆层5的厚度减少到同一极限值Lim时，判断静电卡盘2达到使用极限。此外，在处理基板S的处理时，在图4的t0时刻开始对第1和第2两电极4、4'施 加电压，并从比电压上升到规定的吸附电压的tl时刻迟一定时间的t2时刻，开始对处理基 板S进行溅射等的处理，并且在t3时刻结束处理。图4表示ESC电流的推移，在进行溅射 处理的情况下，从t2到t3的处理期间中，由于溅射放电的影响，ESC电流发生变动。因此，在本实施方式中，为了防止基于这样的电流变动的错误判定，按照图5所示 的顺序进行静电卡盘2的使用极限判别处理。在该判别处理中，首先，算出在处理基板S的 吸附后、开始对处理基板的处理之前的tl到t2为止的期间检测出的ESC电流的平均值(步 骤1)，将该平均值作为这次判别处理所使用的ESC电流的检测值I (步骤2、。然后，检索与 当前吸附的处理基板S的种类对应的阈值YI (步骤3)，对该阈值YI与ESC电流的检测值I 进行比较(步骤4)，当I彡YI时，判断静电卡盘2达到使用极限，并通过蜂鸣器、灯、邮件送 信等报知该信息(步骤5)。由此，根据在不发生基于处理的影响的电流变动的状态下检测出的ESC电流值， 可以判别静电卡盘2是否达到使用极限，并且可以防止由于电流变动而导致的错误判别。 并且，由于使用与处理基板S的种类对应的阈值YI，从而可以防止基于上述那样的基板背 面的电阻值的差的错误判定。并且，在本实施方式中，将在从tl到t2的期间检测出的ESC电流的平均值从控制 器5发送到EES服务器9。然后，在EES服务器9中，按照处理基板S的种类保存ESC电流 的上述平均值的推移，并且可以使该推移被恰当图形化后输出。标号说明S…处理基板；2…静电卡盘；4…第1电极；4'…第2电极；5…包覆层；6…控制 器；7…电源；8…电流计。
权利要求
1.一种静电卡盘的使用极限判别方法，该静电卡盘具有第1电极、第2电极以及由包覆 这些电极的电介质构成的包覆层，通过对第1和第2两电极间施加电压，来对载置于包覆层 的表面的处理基板进行吸附，其特征在于，在处理基板的吸附时对在第1和第2两电极间流动的电流值进行检测，并当检测出的 电流值在规定的阈值以上时，判别静电卡盘达到使用极限，所述阈值按照与静电卡盘接触的基板背面的电阻值呈不同的各种处理基板的每一种 而被设定为不同的值。
2.根据权利要求1所述的静电卡盘的使用极限判别方法，其特征在于，所述电流值是在处理基板的吸附后，且对处理基板开始进行处理之前所检测出的电流值。
全文摘要
本发明提供一种能够准确判别静电卡盘是否达到使用极限的静电卡盘的使用极限判别方法。静电卡盘(2)具有第1电极(4)、第2电极(4′)以及由包覆这些电极(4、4′)的电介质构成的包覆层(5)，并被构成为通过从电源(7)对第1和第2电极(4、4′)施加电压，对载置于包覆层的表面的处理基板(S)进行吸附。利用电流计(8)对在吸附处理基板(S)的状态下流过两电极(4、4′)间的电流值进行检测，当检测出的电流值在规定的阈值以上时，则判别静电卡盘(2)达到使用极限。所述阈值按照与静电卡盘(2)接触的基板背面的电阻值不同的各种处理基板均被设定为不同值。
文档编号H02N13/00GK102124554SQ20098013240
公开日2011年7月13日 申请日期2009年8月17日 优先权日2008年8月20日
发明者井上永博 申请人:爱发科股份有限公司