JP2008177464A

JP2008177464A - デチャックモニター方法及び装置

Info

Publication number: JP2008177464A
Application number: JP2007011228A
Authority: JP
Inventors: Yoshiji Fujii; 佳詞藤井
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2008-07-31

Abstract

【課題】
既存の静電チャック機構を備えた装置にも容易に応用でき、吸着保持状態にある基板を基板ホルダーから取外す際に、静電気の除電が十分に行われているか否かを評価できるデチャックモニター方法及び装置を提供する。
【解決手段】
処理室内で処理すべき被処理物を処理物ホルダーに装着する装着機構と、処理室内で処理された被処理物を処理物ホルダーから取外すデチャック機構とを有する被処理物の装着及び取外し装置と共に用いられるデチャックモニター装置であって、デチャック機構と連動し、被処理物を処理物ホルダーから取外す際の残留吸着力の変化を測定する吸着力変化の測定装置を設けたことを特徴としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体製造装置における基板のような処理室内で処理すべき被処理物を処理物ホルダーに装着する装着機構と、処理室内で処理された被処理物を処理物ホルダーから取外すデチャック機構とを有する被処理物の装着及び取外し装置と共に用いられ得るデチャックモニター方法及び装置に関するものである。

半導体製造装置における基板を静電吸着力により基板ホルダーに吸着保持する静電チャックは種々知られており、通常、基板ホルダーを絶縁体で外側を被覆した平板状の導電体で構成し、この導電体に直流電圧を印加して、導電体と基板との間に生じる静電吸着力を発生させ、この静電吸着力により基板を基板ホルダー上に吸着保持するように構成されている（特許文献１及び特許文献２参照）。

この種の静電チャックにおいては、所要の処理を施した後、吸着保持状態にある基板を基板ホルダーから取外す際には、導電体への直流電圧を止めて静電力を消滅させた後基板の離脱が行われる。その場合、基板の取外し時間を短縮してスループットを高めるために、様々な静電気の除電方法、例えば基板ホルダーの導電体に逆電圧を印加する方法、プラズマ除電方法、ガス除電方法などが用いられている。

ところで、近年、静電チャック機構による基板温度制御の必要性が高まっており、スパッタプロセスにおいても殆ど処理室に静電チャック機構が設けられるなってきた。また処理される基板事態にも変化があり、基板表面の絶縁膜の膜圧が厚くなってきている傾向がある。そのため、吸着保持状態にある基板を基板ホルダーから取外す際に、導電体への直流電圧を止めても静電気が消滅し難くなってきている。そして上述のような様々な静電気の除電方法が用いられているが、しかし、静電気の除電が十分に行われているか否かは実験的には例えばロードセルとシリンダーとを使用して紐の付いた基板を持ち上げることにより、吸着力を測定することはできるが、実用的な評価方法や手段は従来提案されてなく、従来目視などの感覚的評価に頼ることが多かった。

このように、実際の装置において、静電気の除電が正常に行われたかどうかをモニターすることは困難であり、間違って静電気の除電が行われていない場合、静電気の除電ができていない場合や、静電気の除電効果が十分でない場合には、基板ホルダーから基板を取外す際に基板を損傷させたり、基板搬送系の故障を生じさせるなどの問題が生じ得る。
特開平６−２５２２５３公開特許公報特開２００３−１３４７３９５公開特許公報

本発明は、既存の静電チャック機構を備えた装置にも容易に応用でき、吸着保持状態にある基板を基板ホルダーから取外す際に、静電気の除電が十分に行われているか否かを評価できるデチャックモニター方法及び装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明の一つの発明によれば、処理室内で処理すべき被処理物を処理物ホルダーに装着する装着機構と、処理室内で処理された被処理物を処理物ホルダーから取外すデチャック機構とを有する被処理物の装着及び取外し装置と共に用いられるデチャックモニター装置において、デチャック機構と連動し、被処理物を処理物ホルダーから取外す際の残留吸着力の変化を測定する吸着力変化の測定装置を設けたことを特徴としている。

本発明のデチャックモニター装置においては、デチャック機構は昇降機構及び圧縮空気シリンダーを備え、吸着力変化の測定装置は、デチャック機構における圧縮空気シリンダーと連動し、処理物ホルダーからの被処理物の変位量を測定する変位センサーから成り得る。

本発明のデチャックモニター装置においては、吸着力変化の測定装置は、デチャック機構における圧縮空気シリンダーへの圧縮空気の圧力を測定する圧力センサーから成り得る。

本発明のデチャックモニター装置においては、吸着力変化の測定装置は、デチャック機構における圧縮空気シリンダーと組合わされ、圧縮空気シリンダーの動作量を測定するエンコーダーから成り得る。

本発明のデチャックモニター装置においては、デチャック機構はベローズを備え、吸着力変化の測定装置は、デチャック機構における圧縮空気シリンダーとベローズとの間に設けられ、圧縮又は引張り強さを測定するロードセルから成り得る。

本発明のデチャックモニター装置においては、デチャック機構は電動シリンダーを備え、吸着力変化の測定装置は電動シリンダーのトルク値、電力値或いは負荷率を計測する計測器から成り得る。

本発明のデチャックモニター装置においては、吸着力変化の測定装置で測定された吸着力の変化に基づき残留吸着力が予定のレベルを超えた時にアラーム信号を発生するアラーム信号発生装置が設けられ得る。

本発明の別の発明によれば、処理室内で処理すべき被処理物を処理物ホルダーに装着する装着機構と、処理室内で処理された被処理物を処理物ホルダーから取外すデチャック機構とを有する被処理物の装着及び取外し装置を用いたデチャックモニター方法において、デチャック機構と連動するように設けた変位センサーで処理物ホルダーからの被処理物の変位量を測定し、測定した被処理物の変位量を微分してその傾きの最大値を求めることを特徴としている。

本発明の別の発明によれば、処理室内で処理すべき被処理物を処理物ホルダーに装着する装着機構と、処理室内で処理された被処理物を処理物ホルダーから取外すデチャック機構とを有する被処理物の装着及び取外し装置を用いたデチャックモニター方法において、デチャック機構における圧縮空気シリンダーへの圧縮空気の圧力を測定し、測定した圧縮空気の圧力を微分してその傾きの最大値を求めることを特徴としている。

本発明の別の発明によれば、処理室内で処理すべき被処理物を処理物ホルダーに装着する装着機構と、処理室内で処理された被処理物を処理物ホルダーから取外すデチャック機構とを有する被処理物の装着及び取外し装置を用いたデチャックモニター方法において、デチャック機構における圧縮空気シリンダーと連動してパルス出力を発生するエンコーダーを用いて圧縮空気シリンダーの動作量を測定し、測定した動作量を微分してその傾きの最大値を求めることを特徴としている。

本発明の別の発明によれば、処理室内で処理すべき被処理物を処理物ホルダーに装着する装着機構と、処理室内で処理された被処理物を処理物ホルダーから取外すデチャック機構とを有する被処理物の装着及び取外し装置を用いたデチャックモニター方法において、デチャック機構における電動シリンダーとベローズとの間に挿置したロードセルにより圧縮又は引張り強さを測定し、測定した圧縮又は引張り強さのピーク値から吸着力を測定することを特徴としている。

本発明の別の発明によれば、処理室内で処理すべき被処理物を処理物ホルダーに装着する装着機構と、処理室内で処理された被処理物を処理物ホルダーから取外すデチャック機構とを有する被処理物の装着及び取外し装置を用いたデチャックモニター方法において、デチャック機構における電動シリンダーの電力値、トルク値或いは負荷率を測定し、測定した電力値、トルク値或いは負荷率の増加量から吸着力を測定することを特徴としている。

本発明によるデチャックモニター装置においては、デチャック機構と連動し、被処理物を処理物ホルダーから取外す際の残留吸着力の変化を測定する吸着力変化の測定装置を設けたことにより、従来感覚に頼っていた吸着力を自動的に測定し監視できるようになり、異常や寿命の判断を事前にできるようになる。

また、本発明によるデチャックモニター装置は既存の装置に外部に取付けて使用できるので、真空側の改造を必要とせず、低コストで容易に実施することができるようになる。

本発明によるデチャックモニター装置を用いた各デチャックモニター方法においては、従来感覚に頼っていた吸着力を自動的に測定し監視できるようになり、異常や寿命の判断を事前にできるようになる。それにより残留吸着力による被処理物の搬送ずれや割れの生ずる前に静電チャックを交換する目安が立ち、突発的なトラブルの発生を回避することが可能となる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１には本発明の一実施形態によるデチャックモニター装置を備えた静電チャック装置を示し、１は処理室を構成している真空チャンバーであり、この真空チャンバー１の内部には図示したように静電チャック機構２が配置されている。静電チャック機構２は、ホットプレート３及び静電チャック部４を備えている。ホットプレート３は図示していないが内部にヒーターが組込まれ、かかるヒーターは例えば適当な電源に接続された電熱線又は適当な熱媒体源に連結された熱媒体循環路で構成され得る。そしてヒーターは温度制御装置によって予定の温度に調整できるようにされている。静電チャック部４は例えば板状導電体に絶縁体を被覆して構成され、上面に基板５を受けるようにされている。静電チャック部４の板状導電体は図示していない直流電源に接続され、この直流電源から直流電圧を静電チャック部４の板状導電体に印加することにより静電チャック部４と基板５との間に静電気を発生させて静電吸着力が作用するように構成されている。

また、図１において、６は基板５の昇降機構であり、昇降シリンダー７と、この昇降シリンダー７内を往復運動するピストン８と、ピストン８に接続されたロッド９と、ロッド９の先端に固着され、基板を昇降する複数のリフトピン１０とを備えている。昇降シリンダー７は図示していない圧搾空気供給装置に接続される。ロッド９の先端は真空チャンバー１の底部壁に設けた開口１ａを通って真空チャンバー１内へのび、そしてロッド９の先端に固着された複数のリフトピン１０はホットプレート３及び静電チャック部４にそれぞれ設けた対応した貫通孔３ａ、４ａ内にのびている。真空チャンバー１の外側において真空チャンバー１の底部壁に設けた開口１ａを囲んでロッド９の一部を包囲する伸縮自在のベローズ１１が設けられ、このベローズ１１の下端のフランジ１１ａはロッド９の周囲に密封固着され、それにより真空チャンバー１の内部を真空密封するように構成されている。

本発明の図示実施形態においては、ベローズ１１の下端のフランジ１１ａに固着され、ロッド９即ちリフトピン１０の動きに同期する検出板１２が設けられ、そしてこの検出板１２に相対した位置に、検出板１２と共動し、リフトピン１０の先端が基板５に接触する際のリフトピン１０軸線方向変位量の変化を検出する変位センサー１３が設けられている。変位センサー１３は変位量信号処理回路装置１４に接続され、この処理回路装置１４は、変位センサー１３からの測定したリフトピン１０の軸線方向変位量の変化を微分して、そのピーク値から静電チャック機構２における残留吸着力を算出するように構成されている。こうして算出された静電チャック機構２における残留吸着力のレベル信号は表示又は警報装置１５へ供給され、残留吸着力のレベルを表示できるようにされる。また残留吸着力のレベルが予定のレベルより高い場合には警報即ちアラーム信号を発生するようにもできる。

このように構成した図示装置の動作について説明すると、まず基板５に対する所要の処理が完了したと仮定する。この段階で、静電チャック機構２における静電チャック部４への通電が止められ、そして昇降機構６における昇降シリンダー７へ図示していない圧搾空気供給装置から圧搾空気が供給され、それによりロッド９は昇降シリンダー７内を上方へ動き、ロッド９の先端に固着された複数のリフトピン１０はホットプレート３及び静電チャック部４にそれぞれ設けた対応した貫通孔３ａ、４ａ内を上向きに変位して基板５の裏面に当接する。この場合、図面には示していないが、圧搾空気供給装置から昇降シリンダー７へ一定速度で圧搾空気がするように圧搾空気の流速を制御する速度制御装置が設けられており、そのため、静電チャック機構２による残留吸着力がない場合には、リフトピン１０が基板５の裏面に当接しても基板５の重量分の振動が生じるだけなので、図２に実線で示すように下降限界位置Ａから上昇限界位置Ｂまでリフトピン１０の変位量は時間と共に実質的に直線状に増加する。これに対して、静電チャック機構２による残留吸着力がある場合には、リフトピン１０が基板５の裏面に当接すると、リフトピン１０の上昇はその残留吸着力の影響で止まり、図２の点線イ、ロ、ハで示すように残留吸着力の程度に応じてリフトピン１０の変位量はゼロとなる。一方、昇降機構６における昇降シリンダー７への圧搾空気の供給により昇降シリンダー７内の圧力が増加して基板５自体の重量と静電チャック機構２による残留吸着力との圧力に打ち勝つと、リフトピン１０は急激に上昇し、基板５を押し上げながら図２の実線で示す通常の動作に戻る。このようなリフトピン１０の上昇過程における時間に対する変位量の変化は、検出板１２の上昇を変位センサー１３で測定することによって検出される。なお、図２の点線イは、静電チャック機構２による残留吸着力が比較的小さい場合であり、点線ロは、残留吸着力が中程度である場合であり、また点線は、例えば静電チャック機構２の交換を必要とするような残留吸着力が比較的大きい場合である。

このようにして、変位センサー１３で測定されたリフトピン１０の上昇過程における時間に対する変位量は、変位量信号処理回路装置１４へ送られ、図２の実線で示す通常の動作波形からの波形のずれ（点線イ、ロ、ハで示す）を数値化されて、残留吸引力の程度が特定される。変位量信号処理回路装置１４においては、残留吸着力がない場合のリフトピン１０の上昇過程における通常の変位量と時間との関係が実質的に直線状であることに着目して、測定された変位量を微分し、その傾きの最大値を算出するようにしている。こうして微分して得られた結果を図３に示す。図３において実線は、残留吸着力がない場合であり、点線イは、残留吸着力が比較的小さい場合であり、点線ロは、残留吸着力が中程度である場合であり、また点線は、残留吸着力が比較的大きい場合である。

なお、測定した変位量を数値化する手段としては、残留吸着力がない場合のリフトピン１０の上昇過程における通常の変位量を表す波形との差分又は差分の総和を使用する方法を用いてもよい。

図４には本発明の別の実施形態によるデチャックモニター装置を備えた静電チャック装置を示し、図１に対応した部分は同じ符号で示している。即ち１は処理室を構成している真空チャンバーであり、この真空チャンバー１の内部には図示したように静電チャック機構２が配置されている。静電チャック機構２は、ホットプレート３及び静電チャック部４を備えている。ホットプレート３は図示していないが内部にヒーターが組込まれ、かかるヒーターは例えば適当な電源に接続された電熱線又は適当な熱媒体源に連結された熱媒体循環路で構成され得る。そしてヒーターは温度制御装置によって予定の温度に調整できるようにされている。静電チャック部４は例えば板状導電体に絶縁体を被覆して構成され、上面に基板５を受けるようにされている。静電チャック部４の板状導電体は図示していない直流電源に接続され、この直流電源から直流電圧を静電チャック部４の板状導電体に印加することにより静電チャック部４と基板５との間に静電気を発生させて静電吸着力が作用するように構成されている。

また、図４において、６は基板５の昇降機構であり、昇降シリンダー７と、この昇降シリンダー７内を往復運動するピストン８と、ピストン８に接続されたロッド９と、ロッド９の先端に固着され、基板を昇降する複数のリフトピン１０とを備えている。昇降シリンダー７は図示していない圧搾空気供給装置に接続される。ロッド９の先端は真空チャンバー１の底部壁に設けた開口１ａを通って真空チャンバー１内へのび、そしてロッド９の先端に固着された複数のリフトピン１０はホットプレート３及び静電チャック部４にそれぞれ設けた対応した貫通孔３ａ、４ａ内にのびている。真空チャンバー１の外側において真空チャンバー１の底部壁に設けた開口１ａを囲んでロッド９の一部を包囲する伸縮自在のベローズ１１が設けられ、このベローズ１１の下端のフランジ１１ａはロッド９の周囲に密封固着され、それにより真空チャンバー１の内部を真空密封するように構成されている。

図４に示す実施形態においては、昇降シリンダー７と図示していない圧搾空気供給装置との間に接続される圧搾空気供給管路１６に、圧搾空気供給管路１６内を流れる圧搾空気の圧力の変化を測定する圧力センサー１７が設けられている。圧力センサー１７は圧力変化信号処理回路装置１８に接続され、この処理回路装置１８は、圧力センサー１７からの測定した圧力の変化を微分して、そのピーク値から静電チャック機構２における残留吸着力を算出するように構成されている。こうして算出された静電チャック機構２における残留吸着力のレベル信号は表示又は警報装置１９へ供給され、残留吸着力のレベルを表示できるようにされる。また残留吸着力のレベルが予定のレベルより高い場合には警報即ちアラーム信号を発生するようにもできる。

このように構成した図４に示す装置の動作について以下説明する。
まず基板５に対する所要の処理が完了したと仮定する。この段階で、静電チャック機構２における静電チャック部４への通電が止められ、そして昇降機構６における昇降シリンダー７へ図示していない圧搾空気供給装置から圧搾空気供給管路１６及び圧力センサー１７を通って圧搾空気が供給され、それによりロッド９は昇降シリンダー７内を上方へ動き、ロッド９の先端に固着された複数のリフトピン１０はホットプレート３及び静電チャック部４にそれぞれ設けた対応した貫通孔３ａ、４ａ内を上向きに変位して基板５の裏面に当接する。この場合も、図面には示していないが、圧搾空気供給装置から昇降シリンダー７へ一定速度で圧搾空気がするように圧搾空気の流速を制御する速度制御装置が設けられており、そのため、昇降シリンダー７内でピストン９が作動されている際には昇降シリンダー７内の容積が増加しているため、圧力の変化は比較的緩やかである。静電チャック機構２による残留吸着力がない場合には、リフトピン１０が基板５の裏面に当接しても基板５の重量分の振動が生じるだけなので、図５に実線で示すように下降限界位置Ａから上昇限界位置Ｂまで昇降シリンダー７内の圧力は時間と共に実質的に直線状に増加する。これに対して、静電チャック機構２による残留吸着力がある場合には、リフトピン１０が基板５の裏面に当接して停止すると、昇降シリンダー７内の圧力は急速に上昇し、図５の点線イ、ロ、ハで示すように残留吸着力の程度に応じて昇降シリンダー７内の圧力が変化する。一方、昇降機構６における昇降シリンダー７への圧搾空気の供給により昇降シリンダー７内の圧力が増加して基板５自体の重量と静電チャック機構２による残留吸着力との圧力に打ち勝つと、昇降シリンダー７内でピストン９が再び上昇し、昇降シリンダー７内の容積が増加するため、昇降シリンダー７内の圧力は低下し、図５の実線で示す通常の動作に戻る。このような昇降シリンダー７内の圧力の変化は、圧搾空気供給管路１６に設けた圧力センサー１７で測定することによって検出される。なお、図２の点線イは、静電チャック機構２による残留吸着力が比較的小さい場合であり、点線ロは、残留吸着力が中程度である場合であり、また点線は、例えば静電チャック機構２の交換を必要とするような残留吸着力が比較的大きい場合である。

このようにして、圧力センサー１７で測定された昇降シリンダー７内の圧力の変化は、圧力変化信号処理回路装置１８へ送られ、図５の実線で示す通常の動作波形からの波形のずれ（点線イ、ロ、ハで示す）を数値化されて、残留吸引力の程度が特定される。圧力変化信号処理回路装置１８においては、測定された圧力の変化量を微分し、その傾きの最大値を算出するようにしている。こうして得られた結果を図６に示す。図６において実線は、残留吸着力がない場合であり、点線イは、残留吸着力が比較的小さい場合であり、点線ロは、残留吸着力が中程度である場合であり、また点線は、残留吸着力が比較的大きい場合である。

図７には本発明の別の実施形態によるデチャックモニター装置を備えた静電チャック装置を示し、図１に対応した部分は同じ符号で示している。即ち１は処理室を構成している真空チャンバーであり、この真空チャンバー１の内部には図示したように静電チャック機構２が配置されている。静電チャック機構２は、ホットプレート３及び静電チャック部４を備えている。ホットプレート３は図示していないが内部にヒーターが組込まれ、かかるヒーターは例えば適当な電源に接続された電熱線又は適当な熱媒体源に連結された熱媒体循環路で構成され得る。そしてヒーターは温度制御装置によって予定の温度に調整できるようにされている。静電チャック部４は例えば板状導電体に絶縁体を被覆して構成され、上面に基板５を受けるようにされている。静電チャック部４の板状導電体は図示していない直流電源に接続され、この直流電源から直流電圧を静電チャック部４の板状導電体に印加することにより静電チャック部４と基板５との間に静電気を発生させて静電吸着力が作用するように構成されている。

また、図７において、６は基板５の昇降機構であり、昇降シリンダー７と、この昇降シリンダー７内を往復運動するピストン８と、ピストン８に接続されたロッド９と、ロッド９の先端に固着され、基板を昇降する複数のリフトピン１０とを備えている。昇降シリンダー７は図示していない圧搾空気供給装置に接続される。ロッド９の先端は真空チャンバー１の底部壁に設けた開口１ａを通って真空チャンバー１内へのび、そしてロッド９の先端に固着された複数のリフトピン１０はホットプレート３及び静電チャック部４にそれぞれ設けた対応した貫通孔３ａ、４ａ内にのびている。真空チャンバー１の外側において真空チャンバー１の底部壁に設けた開口１ａを囲んでロッド９の一部を包囲する伸縮自在のベローズ１１が設けられ、このベローズ１１の下端のフランジ１１ａはロッド９の周囲に密封固着され、それにより真空チャンバー１の内部を真空密封するように構成されている。

図７に示す実施形態においては、ベローズ１１の下端のフランジ１１ａに固着され、ロッド９即ちリフトピン１０の動きを検出するエンコーダー２０が設けられている。エンコーダー２０は軸線方向に沿って上下動することにより何ピッチ動作したか測定することができ、それにより変位量が検出される。エンコーダー２０は変位量信号処理回路装置２１に接続され、この処理回路装置２１は、図１に示す実施形態の場合と同様に、エンコーダー２０からの測定したリフトピン１０の軸線方向変位量の変化を微分して、そのピーク値から静電チャック機構２における残留吸着力を算出するように構成されている。こうして算出された静電チャック機構２における残留吸着力のレベル信号は表示又は警報装置２２へ供給され、残留吸着力のレベルを表示できるようにされる。また残留吸着力のレベルが予定のレベルより高い場合には警報即ちアラーム信号を発生するようにもできる。

図８には、本発明の別の実施形態によるデチャックモニター装置を備えた静電チャック装置を示し、図１に対応した部分は同じ符号で示している。即ち１は処理室を構成している真空チャンバーであり、この真空チャンバー１の内部には図示したように静電チャック機構２が配置されている。静電チャック機構２は、ホットプレート３及び静電チャック部４を備えている。ホットプレート３は図示していないが内部にヒーターが組込まれ、かかるヒーターは例えば適当な電源に接続された電熱線又は適当な熱媒体源に連結された熱媒体循環路で構成され得る。そしてヒーターは温度制御装置によって予定の温度に調整できるようにされている。静電チャック部４は例えば板状導電体に絶縁体を被覆して構成され、上面に基板５を受けるようにされている。静電チャック部４の板状導電体は図示していない直流電源に接続され、この直流電源から直流電圧を静電チャック部４の板状導電体に印加することにより静電チャック部４と基板５との間に静電気を発生させて静電吸着力が作用するように構成されている。

また、図８において、６は基板５の昇降機構であり、電動式の昇降シリンダー２３と、この昇降シリンダー２３によって往復運動させられるアクチュエーターロッド２４と、ロッド２４の先端に固着され、基板５を昇降する複数のリフトピン２５とを備えている。昇降シリンダー２３は例えばステッピングモーターを備え、図示していない制御電源装置に接続される。ロッド２４の先端は真空チャンバー１の底部壁に設けた開口１ａを通って真空チャンバー１内へのび、そしてロッド２４の先端に固着された複数のリフトピン２５はホットプレート３及び静電チャック部４にそれぞれ設けた対応した貫通孔３ａ、４ａ内にのびている。真空チャンバー１の外側において真空チャンバー１の底部壁に設けた開口１ａを囲んでロッド２４の一部を包囲する伸縮自在のベローズ１１が設けられ、このベローズ１１の下端のフランジはロッド２４の周囲に密封固着され、それにより真空チャンバー１の内部を真空密封するように構成されている。

図８に示す実施形態においては、昇降シリンダー２３に、電力値、トルク値、負荷率を計測する計測器２６が接続されている。昇降シリンダー２３の電力値、トルク値は負荷に応じて変化するため、例えば静電チャック機構２によって基板５に残留吸着力が作用すると、昇降シリンダー２３に反力が発生し、一時的に電力値、トルク値、負荷率が増大する。そこで、この実施形態ではこの電力値、トルク値、負荷率の変化を計測器２６で測定する。計測器２６で測定した電力値、トルク値、負荷率の変化を変化信号処理回路装置２７に供給され、この処理回路装置２７は、計測器２６で測定した電力値、トルク値、負荷率の変化に基づき電力値、トルク値、負荷率の増加量を処理することにより残留吸着力を測定することができる。こうして測定された静電チャック機構２における残留吸着力のレベル信号は上記の実施形態の場合と同様に表示又は警報装置へ供給され、残留吸着力のレベルを表示できるようにされる。また残留吸着力のレベルが予定のレベルより高い場合には警報即ちアラーム信号を発生するようにもできる。

図９には、本発明の別の実施形態によるデチャックモニター装置を備えた静電チャック装置を示し、図１に対応した部分は同じ符号で示している。即ち１は処理室を構成している真空チャンバーであり、この真空チャンバー１の内部には図示したように静電チャック機構２が配置されている。静電チャック機構２は、ホットプレート３及び静電チャック部４を備えている。ホットプレート３は図示していないが内部にヒーターが組込まれ、かかるヒーターは例えば適当な電源に接続された電熱線又は適当な熱媒体源に連結された熱媒体循環路で構成され得る。そしてヒーターは温度制御装置によって予定の温度に調整できるようにされている。静電チャック部４は例えば板状導電体に絶縁体を被覆して構成され、上面に基板５を受けるようにされている。静電チャック部４の板状導電体は図示していない直流電源に接続され、この直流電源から直流電圧を静電チャック部４の板状導電体に印加することにより静電チャック部４と基板５との間に静電気を発生させて静電吸着力が作用するように構成されている。

また、図９において、６は基板５の昇降機構であり、電動式の昇降シリンダー２３と、この昇降シリンダー２３によって往復運動させられるアクチュエーターロッド２４と、ロッド２４の先端に固着され、基板５を昇降する複数のリフトピン２５とを備えている。昇降シリンダー２３は例えばステッピングモーターを備え、図示していない制御電源装置に接続される。ロッド２４の先端は真空チャンバー１の底部壁に設けた開口１ａを通って真空チャンバー１内へのび、そしてロッド２４の先端に固着された複数のリフトピン２５はホットプレート３及び静電チャック部４にそれぞれ設けた対応した貫通孔３ａ、４ａ内にのびている。真空チャンバー１の外側において真空チャンバー１の底部壁に設けた開口１ａを囲んでロッド２４の一部を包囲する伸縮自在のベローズ１１が設けられ、このベローズ１１の下端のフランジはロッド２４の周囲に密封固着され、それにより真空チャンバー１の内部を真空密封するように構成されている。

図９に示す実施形態においては、昇降シリンダー２３とベローズ１１との間にはロードセル２８が設けられている。ロードセル２８は例えばひずみ計から成り、ロードセル２８にかかる圧縮又は引張り強さを測定するように構成されている。昇降シリンダー２３の上昇行程においてリフトピン２５が基板５に接触すると、ロードセル２８に対して基板５と昇降シリンダー２３とで圧縮される力が発生し、この力のピーク値から残留吸着力を測定することができる。こうして測定された静電チャック機構２における残留吸着力のレベル信号は上記の実施形態の場合と同様に表示又は警報装置へ供給され、残留吸着力のレベルを表示できるようにされる。また残留吸着力のレベルが予定のレベルより高い場合には警報即ちアラーム信号を発生するようにもできる。

本発明の一実施形態を示す概略断面図。図１の装置の動作を説明するグラフ。図１の装置の動作結果を示すグラフ。本発明の別の実施形態を示す概略断面図。図４の装置の動作を説明するグラフ。図４の装置の動作結果を示すグラフ。本発明の別の実施形態を示す概略断面図。本発明の別の実施形態を示す概略断面図。本発明の別の実施形態を示す概略断面図。

符号の説明

１：処理室を構成している真空チャンバー
２：静電チャック機構
３：ホットプレート
４：静電チャック部
５：基板
６：基板５の昇降機構
７：昇降シリンダー
８：ピストン
９：ロッド
１０：リフトピン
１１：ベローズ
１２：検出板
１３：変位センサー
１４：変位量信号処理回路装置
１５：表示又は警報装置

Claims

処理室内で処理すべき被処理物を処理物ホルダーに装着する装着機構と、処理室内で処理された被処理物を処理物ホルダーから取外すデチャック機構とを有する被処理物の装着及び取外し装置と共に用いられるデチャックモニター装置であって、デチャック機構と連動し、被処理物を処理物ホルダーから取外す際の残留吸着力の変化を測定する吸着力変化の測定装置を設けたことを特徴とするデチャックモニター装置。
デチャック機構が昇降機構及び圧縮空気シリンダーを備え、吸着力変化の測定装置が、デチャック機構における圧縮空気シリンダーと連動し、処理物ホルダーからの被処理物の変位量を測定する変位センサーから成ることを特徴とする請求項１に記載のデチャックモニター装置。
デチャック機構が昇降機構及び圧縮空気シリンダーを備え、吸着力変化の測定装置が、デチャック機構における圧縮空気シリンダーへの圧縮空気の圧力を測定する圧力センサーから成ることを特徴とする請求項１に記載のデチャックモニター装置。
デチャック機構が昇降機構及び圧縮空気シリンダーを備え、吸着力変化の測定装置が、デチャック機構における圧縮空気シリンダーと組合わされ、圧縮空気シリンダーの動作量を測定するエンコーダーから成ることを特徴とする請求項１に記載のデチャックモニター装置。
デチャック機構がベローズを備え、吸着力変化の測定装置が、デチャック機構における圧縮空気シリンダーとベローズとの間に設けられ、圧縮又は引張り強さを測定するロードセルから成ることを特徴とする請求項１に記載のデチャックモニター装置。
デチャック機構が電動シリンダーを備え、吸着力変化の測定装置が、電動シリンダーのトルク値、電力値或いは負荷率を計測する計測器から成ることを特徴とする請求項１に記載のデチャックモニター装置。
吸着力変化の測定装置で測定された吸着力の変化に基づき残留吸着力が予定のレベルを超えた時にアラーム信号を発生するアラーム信号発生装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のデチャックモニター装置。
処理室内で処理すべき被処理物を処理物ホルダーに装着する装着機構と、処理室内で処理された被処理物を処理物ホルダーから取外すデチャック機構とを有する被処理物の装着及び取外し装置を用いたデチャックモニター方法であって、
デチャック機構と連動するように設けた変位センサーで処理物ホルダーからの被処理物の変位量を測定し、測定した被処理物の変位量を微分してその傾きの最大値を求めることを特徴とするデチャックモニター方法。
処理室内で処理すべき被処理物を処理物ホルダーに装着する装着機構と、処理室内で処理された被処理物を処理物ホルダーから取外すデチャック機構とを有する被処理物の装着及び取外し装置を用いたデチャックモニター方法であって、
デチャック機構における圧縮空気シリンダーへの圧縮空気の圧力を測定し、測定した圧縮空気の圧力を微分してその傾きの最大値を求めることを特徴とするデチャックモニター方法。
処理室内で処理すべき被処理物を処理物ホルダーに装着する装着機構と、処理室内で処理された被処理物を処理物ホルダーから取外すデチャック機構とを有する被処理物の装着及び取外し装置を用いたデチャックモニター方法であって、
デチャック機構における圧縮空気シリンダーと連動してパルス出力を発生するエンコーダーを用いて圧縮空気シリンダーの動作量を測定し、測定した動作量を微分してその傾きの最大値を求めることを特徴とするデチャックモニター方法。
処理室内で処理すべき被処理物を処理物ホルダーに装着する装着機構と、処理室内で処理された被処理物を処理物ホルダーから取外すデチャック機構とを有する被処理物の装着及び取外し装置を用いたデチャックモニター方法であって、
デチャック機構における電動シリンダーとベローズとの間に挿置したロードセルにより圧縮又は引張り強さを測定し、測定した圧縮又は引張り強さのピーク値から吸着力を測定することを特徴とするデチャックモニター方法。
処理室内で処理すべき被処理物を処理物ホルダーに装着する装着機構と、処理室内で処理された被処理物を処理物ホルダーから取外すデチャック機構とを有する被処理物の装着及び取外し装置を用いたデチャックモニター方法であって、
デチャック機構における電動シリンダーの電力値、トルク値或いは負荷率を測定し、測定した電力値、トルク値或いは負荷率の増加量から吸着力を測定することを特徴とするデチャックモニター方法。