(57)【要約】    【課題】吸着対象基板を均一に吸着する。    【解決手段】吸着板１２に複数配置された各吸着電極１１それぞれに、仮吸着電圧を印加し、吸着対象基板１７を吸着しながら、一枚の吸着電極１１に交流電圧を印加し、他の吸着電極１１に流れる交流電流を測定する。吸着電極１１を替え、少なくとも二回交流電圧を印加して交流電流を測定し、測定結果から各吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の静電容量を求め、吸着対象基板１７が均一に吸着される電圧を本吸着電圧として設定する。【選択図】図２
2019125603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元に分布するように配置された複数の吸着電極を有する吸着板の、前記吸着電極上の表面である吸着面に吸着対象基板を配置し、
各前記吸着電極に、直流で同極性の本吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着する吸着方法であって、
前記吸着電極の中から所望の複数の前記吸着電極を選択し、
各前記吸着電極それぞれに同極性で互いに同じ大きさの直流の仮吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着しながら、選択した複数の前記吸着電極のうち一枚を交流信号発生器に接続して交流電圧である測定電圧を印加し、前記交流信号発生器に接続した前記吸着電極以外の前記吸着電極のうちの所望の前記吸着電極に流れる交流電流の値を測定値として測定することを選択した前記吸着電極毎に繰り返す吸着方法であり、
各前記吸着電極と前記吸着対象基板との間の前記吸着電極毎の静電容量の逆数を未知数とし、前記測定電圧と前記測定値とを定数項として、選択した前記吸着電極毎に成立する一次方程式によって連立一次方程式が形成されたときに、前記未知数に解が存在するように前記吸着電極を選択する測定工程と、
前記連立一次方程式を解いて前記逆数を求め、各前記吸着電極と前記吸着電極で吸着された前記吸着対象基板との間に形成された静電容量に対応する計算値を前記吸着電極毎に算出する算出工程と、
前記計算値が小さい前記吸着電極に印加する前記本吸着電圧の絶対値は、前記計算値が大きい前記吸着電極に印加する前記本吸着電圧の絶対値よりも大きくして吸着対象基板を吸着する吸着工程と、を有する吸着方法。
【請求項２】
二次元に分布するように配置された複数の吸着電極を有する吸着板の、前記吸着電極上の表面である吸着面に吸着対象基板を配置し、
前記吸着電極のうち、所定の吸着電極には直流の正電圧である本吸着電圧を印加し、他の吸着電極には直流の負電圧である本吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着する吸着方法であって、
前記吸着電極の中から所望の複数の前記吸着電極を選択し、
正電圧である前記本吸着電圧が印加される前記吸着電極には、正電圧と負電圧のいずれか一方の極性で絶対値が同じ大きさの仮吸着電圧を印加し、負電圧である本吸着電圧が印加される前記吸着電極には、他方の極性で絶対値が同じ大きさの仮吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着しながら、選択した複数の前記吸着電極のうち一枚を交流信号発生器に接続して交流電圧である測定電圧を印加し、前記交流信号発生器に接続した前記吸着電極以外の前記吸着電極のうちの所望の前記吸着電極に流れる交流電流の値を測定値として測定することを選択した前記吸着電極毎に繰り返す吸着方法であり、
各前記吸着電極と前記吸着対象基板との間の前記吸着電極毎の静電容量の逆数を未知数とし、前記測定電圧と前記測定値とを定数項として、選択した前記吸着電極毎に成立する一次方程式によって連立一次方程式が形成されたときに、前記未知数に解が存在するように前記吸着電極を選択する測定工程と、
前記連立一次方程式を解いて前記逆数を求め、各前記吸着電極と、前記吸着電極で吸着された前記吸着対象基板との間に形成された静電容量に対応する計算値を前記吸着電極毎に算出する算出工程と、
前記計算値が小さい前記吸着電極に印加する前記本吸着電圧の絶対値は、前記計算値が大きい前記吸着電極に印加する前記本吸着電圧の絶対値よりも大きくして吸着対象基板を吸着する吸着工程と、を有する吸着方法。
【請求項３】
正電圧である前記仮吸着電圧と、負電圧である前記仮吸着電圧とは、絶対値を等しくさせる請求項２記載の吸着方法。
【請求項４】
前記吸着電極に前記本吸着電圧を印加したときの前記吸着対象基板と各前記吸着電極との間に発生する静電吸着力の差が、前記仮吸着電圧を各前記吸着電極に印加したときよりも小さくなるように、前記吸着電極毎に前記本吸着電圧を設定する請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の吸着方法。
【請求項５】
前記吸着電極に前記本吸着電圧を印加したときの前記吸着対象基板と各前記吸着電極との間の距離の差が、前記仮吸着電圧を各前記吸着電極に印加したときよりも小さくなるように、前記吸着電極毎に前記本吸着電圧を設定する請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の吸着方法。
【請求項６】
二次元に分布するように配置された複数の吸着電極を有する吸着板の、前記吸着電極上の表面である吸着面に吸着対象基板を配置し、
各前記吸着電極に、直流で同極性の本吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着する吸着方法であって、
前記吸着電極の中から所望の複数の前記吸着電極を選択し、
各前記吸着電極それぞれに同極性で互いに同じ大きさの直流の仮吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着しながら、選択した複数の前記吸着電極のうち一枚を交流信号発生器に接続して交流電圧である測定電圧を印加し、前記交流信号発生器に接続した前記吸着電極以外の前記吸着電極のうちの所望の前記吸着電極に流れる交流電流の値を測定値として測定することを選択した前記吸着電極毎に繰り返す吸着方法であり、
各前記吸着電極と前記吸着対象基板との間の前記吸着電極毎の静電容量の逆数を未知数とし、前記測定電圧と前記測定値とを定数項として、選択した前記吸着電極毎に成立する一次方程式によって連立一次方程式が形成されたときに、前記未知数に解が存在するように前記吸着電極を選択する測定工程と、
前記連立一次方程式を解いて前記逆数を求め、各前記吸着電極と、前記吸着電極で吸着された前記吸着対象基板との間に形成された静電容量に対応する計算値を前記吸着電極毎に算出し、
算出された前記計算値の前記吸着板上の分布である測定分布を求める面内分布作成工程と、を有する吸着方法。
【請求項７】
前記測定分布から前記測定値が小さい順番で前記吸着電極に前記本吸着電圧を印加する請求項６記載の吸着方法。
【請求項８】
二次元に分布するように配置された複数の吸着電極を有する吸着板の、前記吸着電極上の表面である吸着面に吸着対象基板を配置し、
前記吸着電極のうち、所定の吸着電極には直流の正電圧である本吸着電圧を印加し、他の吸着電極には直流の負電圧である本吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着する吸着方法であって、
前記吸着電極の中から所望の複数の前記吸着電極を選択し、
正電圧である前記本吸着電圧が印加される前記吸着電極には、正電圧と負電圧のいずれか一方の極性で絶対値が同じ大きさの仮吸着電圧を印加し、負電圧である本吸着電圧が印加される前記吸着電極には、他方の極性で絶対値が同じ大きさの仮吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着し、
各前記吸着電極に前記仮吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着しながら、選択した複数の前記吸着電極のうち一枚を交流信号発生器に接続して交流電圧である測定電圧を印加し、前記交流信号発生器に接続した前記吸着電極以外の前記吸着電極のうちの所望の前記吸着電極に流れる交流電流の値を測定値として測定することを選択した前記吸着電極毎に繰り返す吸着方法であり、
各前記吸着電極と前記吸着対象基板との間の前記吸着電極毎の静電容量の逆数を未知数とし、前記測定電圧と前記測定値とを定数項として、選択した前記吸着電極毎に成立する一次方程式によって連立一次方程式が形成されたときに、前記未知数に解が存在するように前記吸着電極が選択され、
前記連立一次方程式を解いて前記逆数を求め、各前記吸着電極と、前記吸着電極で吸着された前記吸着対象基板との間に形成された静電容量に対応する計算値を前記吸着電極毎に算出し、
算出された前記計算値の前記吸着板上の分布である測定分布を求める面内分布作成工程を有する吸着方法。
【請求項９】
前記測定分布から前記測定値が小さい順番で前記吸着電極に前記本吸着電圧を印加する請求項８記載の吸着方法。
【請求項１０】
二次元に分布するように配置された複数の吸着電極を有する吸着板の、前記吸着電極上の表面である吸着面に吸着対象基板を配置し、
各前記吸着電極に、直流で同極性の本吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着する吸着方法であって、
前記各吸着電極に交流の測定電圧を印加し、前記吸着面上に配置された前記吸着対象基板と前記吸着電極との間に形成される静電容量の大きさに対応した交流電流の値を測定値として測定し、
前記測定値が小さい順番で前記本吸着電圧を前記吸着電極に印加する吸着方法。
【請求項１１】
二次元に分布するように配置された複数の吸着電極を有する吸着板の、前記吸着電極上の表面である吸着面に吸着対象基板を配置し、
前記吸着電極のうち、所定の吸着電極には直流の正電圧である本吸着電圧を印加し、他の吸着電極には直流の負電圧である本吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着する吸着方法であって、
互いに逆極性の本吸着電圧が印加され隣接する二個の吸着電極を一組の電極組とし、各前記電極組に交流の測定電圧を印加し、各前記電極組毎に流れる交流電流の値を測定値として測定し、
前記測定値が小さい順番で前記電極組を選択し、選択した電極組の二個の吸着電極に前記本吸着電圧を印加する吸着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシリコンウエハやガラス基板などの薄膜処理および搬送するための基板の吸着技術に関し、特に、吸着対象基板の面内の吸着状態・撓み・反りなどの変形状態を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在では、基板の大型化・薄型化が進んでいるが、大型基板には、高温に加熱する工程や、多層膜を形成する工程によって、変形しやすいという欠点がある。
真空処理を行う大型基板が、直前の真空処理工程の影響によって反っていると、基板を吸着して吸着装置に密着させようとしても、密着性は基板面内の位置で異なる不均一性が発生して、真空処理中に基板面内に大きな温度勾配が形成されてしまう場合がある。
また、吸着装置による吸着が反りによって不均一であると、基板面内の冷却が不均一になり、エッチングや成膜等の真空処理が均一に行えない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２３８１０号公報
【特許文献２】特開平８−９０４７４号公報
【特許文献３】特開平６−２０４３２５号公報
【特許文献４】特表２０１１−５１５８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、基板面内の吸着状況を検出する技術を提供することにあり、また、検出した吸着状況に基づいて、反りを解消して吸着する技術に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、二次元に分布するように配置された複数の吸着電極を有する吸着板の、前記吸着電極上の表面である吸着面に吸着対象基板を配置し、各前記吸着電極に、直流で同極性の本吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着する吸着方法であって、前記吸着電極の中から所望の複数の前記吸着電極を選択し、各前記吸着電極それぞれに同極性で互いに同じ大きさの直流の仮吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着しながら、選択した複数の前記吸着電極のうち一枚を交流信号発生器に接続して交流電圧である測定電圧を印加し、前記交流信号発生器に接続した前記吸着電極以外の前記吸着電極のうちの所望の前記吸着電極に流れる交流電流の値を測定値として測定することを選択した前記吸着電極毎に繰り返す吸着方法であり、各前記吸着電極と前記吸着対象基板との間の前記吸着電極毎の静電容量の逆数を未知数とし、前記測定電圧と前記測定値とを定数項として、選択した前記吸着電極毎に成立する一次方程式によって連立一次方程式が形成されたときに、前記未知数に解が存在するように前記吸着電極を選択する測定工程と、前記連立一次方程式を解いて前記逆数を求め、各前記吸着電極と前記吸着電極で吸着された前記吸着対象基板との間に形成された静電容量に対応する計算値を前記吸着電極毎に算出する算出工程と、前記計算値が小さい前記吸着電極に印加する前記本吸着電圧の絶対値は、前記計算値が大きい前記吸着電極に印加する前記本吸着電圧の絶対値よりも大きくして吸着対象基板を吸着する吸着工程と、を有する吸着方法である。
本発明は、二次元に分布するように配置された複数の吸着電極を有する吸着板の、前記吸着電極上の表面である吸着面に吸着対象基板を配置し、前記吸着電極のうち、所定の吸着電極には直流の正電圧である本吸着電圧を印加し、他の吸着電極には直流の負電圧である本吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着する吸着方法であって、前記吸着電極の中から所望の複数の前記吸着電極を選択し、正電圧である前記本吸着電圧が印加される前記吸着電極には、正電圧と負電圧のいずれか一方の極性で絶対値が同じ大きさの仮吸着電圧を印加し、負電圧である本吸着電圧が印加される前記吸着電極には、他方の極性で絶対値が同じ大きさの仮吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着しながら、選択した複数の前記吸着電極のうち一枚を交流信号発生器に接続して交流電圧である測定電圧を印加し、前記交流信号発生器に接続した前記吸着電極以外の前記吸着電極のうちの所望の前記吸着電極に流れる交流電流の値を測定値として測定することを選択した前記吸着電極毎に繰り返す吸着方法であり、各前記吸着電極と前記吸着対象基板との間の前記吸着電極毎の静電容量の逆数を未知数とし、前記測定電圧と前記測定値とを定数項として、選択した前記吸着電極毎に成立する一次方程式によって連立一次方程式が形成されたときに、前記未知数に解が存在するように前記吸着電極を選択する測定工程と、前記連立一次方程式を解いて前記逆数を求め、各前記吸着電極と、前記吸着電極で吸着された前記吸着対象基板との間に形成された静電容量に対応する計算値を前記吸着電極毎に算出する算出工程と、前記計算値が小さい前記吸着電極に印加する前記本吸着電圧の絶対値は、前記計算値が大きい前記吸着電極に印加する前記本吸着電圧の絶対値よりも大きくして吸着対象基板を吸着する吸着工程と、を有する吸着方法である。
本発明は、正電圧である前記仮吸着電圧と、負電圧である前記仮吸着電圧とは、絶対値を等しくさせる吸着方法である。
本発明は、前記吸着電極に前記本吸着電圧を印加したときの前記吸着対象基板と各前記吸着電極との間に発生する静電吸着力の差が、前記仮吸着電圧を各前記吸着電極に印加したときよりも小さくなるように、前記吸着電極毎に前記本吸着電圧を設定する吸着方法である。
本発明は、前記吸着電極に前記本吸着電圧を印加したときの前記吸着対象基板と各前記吸着電極との間の距離の差が、前記仮吸着電圧を各前記吸着電極に印加したときよりも小さくなるように、前記吸着電極毎に前記本吸着電圧を設定する吸着方法である。
本発明は、二次元に分布するように配置された複数の吸着電極を有する吸着板の、前記吸着電極上の表面である吸着面に吸着対象基板を配置し、各前記吸着電極に、直流で同極性の本吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着する吸着方法であって、前記吸着電極の中から所望の複数の前記吸着電極を選択し、各前記吸着電極それぞれに同極性で互いに同じ大きさの直流の仮吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着しながら、選択した複数の前記吸着電極のうち一枚を交流信号発生器に接続して交流電圧である測定電圧を印加し、前記交流信号発生器に接続した前記吸着電極以外の前記吸着電極のうちの所望の前記吸着電極に流れる交流電流の値を測定値として測定することを選択した前記吸着電極毎に繰り返す吸着方法であり、各前記吸着電極と前記吸着対象基板との間の前記吸着電極毎の静電容量の逆数を未知数とし、前記測定電圧と前記測定値とを定数項として、選択した前記吸着電極毎に成立する一次方程式によって連立一次方程式が形成されたときに、前記未知数に解が存在するように前記吸着電極を選択する測定工程と、前記連立一次方程式を解いて前記逆数を求め、各前記吸着電極と、前記吸着電極で吸着された前記吸着対象基板との間に形成された静電容量に対応する計算値を前記吸着電極毎に算出し、算出された前記計算値の前記吸着板上の分布である測定分布を求める面内分布作成工程と、を有する吸着方法である。
本発明は、前記測定分布から前記測定値が小さい順番で前記吸着電極に前記本吸着電圧を印加する吸着方法である。
本発明は、二次元に分布するように配置された複数の吸着電極を有する吸着板の、前記吸着電極上の表面である吸着面に吸着対象基板を配置し、前記吸着電極のうち、所定の吸着電極には直流の正電圧である本吸着電圧を印加し、他の吸着電極には直流の負電圧である本吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着する吸着方法であって、前記吸着電極の中から所望の複数の前記吸着電極を選択し、正電圧である前記本吸着電圧が印加される前記吸着電極には、正電圧と負電圧のいずれか一方の極性で絶対値が同じ大きさの仮吸着電圧を印加し、負電圧である本吸着電圧が印加される前記吸着電極には、他方の極性で絶対値が同じ大きさの仮吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着し、各前記吸着電極に前記仮吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着しながら、選択した複数の前記吸着電極のうち一枚を交流信号発生器に接続して交流電圧である測定電圧を印加し、前記交流信号発生器に接続した前記吸着電極以外の前記吸着電極のうちの所望の前記吸着電極に流れる交流電流の値を測定値として測定することを選択した前記吸着電極毎に繰り返す吸着方法であり、各前記吸着電極と前記吸着対象基板との間の前記吸着電極毎の静電容量の逆数を未知数とし、前記測定電圧と前記測定値とを定数項として、選択した前記吸着電極毎に成立する一次方程式によって連立一次方程式が形成されたときに、前記未知数に解が存在するように前記吸着電極が選択され、前記連立一次方程式を解いて前記逆数を求め、各前記吸着電極と、前記吸着電極で吸着された前記吸着対象基板との間に形成された静電容量に対応する計算値を前記吸着電極毎に算出し、算出された前記計算値の前記吸着板上の分布である測定分布を求める面内分布作成工程を有する吸着方法である。
本発明は、前記測定分布から前記測定値が小さい順番で前記吸着電極に前記本吸着電圧を印加する吸着方法である。
本発明は、二次元に分布するように配置された複数の吸着電極を有する吸着板の、前記吸着電極上の表面である吸着面に吸着対象基板を配置し、各前記吸着電極に、直流で同極性の本吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着する吸着方法であって、前記各吸着電極に交流の測定電圧を印加し、前記吸着面上に配置された前記吸着対象基板と前記吸着電極との間に形成される静電容量の大きさに対応した交流電流の値を測定値として測定し、前記測定値が小さい順番で前記本吸着電圧を前記吸着電極に印加する吸着方法である。
本発明は、二次元に分布するように配置された複数の吸着電極を有する吸着板の、前記吸着電極上の表面である吸着面に吸着対象基板を配置し、前記吸着電極のうち、所定の吸着電極には直流の正電圧である本吸着電圧を印加し、他の吸着電極には直流の負電圧である本吸着電圧を印加して前記吸着対象基板を前記吸着面に吸着する吸着方法であって、互いに逆極性の本吸着電圧が印加され隣接する二個の吸着電極を一組の電極組とし、各前記電極組に交流の測定電圧を印加し、各前記電極組毎に流れる交流電流の値を測定値として測定し、前記測定値が小さい順番で前記電極組を選択し、選択した電極組の二個の吸着電極に前記本吸着電圧を印加する吸着方法である。
【０００６】
電極間の誘電率に応じた係数をｋとすると、面積Ｓの二枚の電極が距離ｄ離間して対向する静電容量Ｃは、
Ｃ＝ｋ・Ｓ／ｄ  ……(１)
で表すことができ、この静電容量Ｃのインピーダンス絶対値｜Ｚ｜は、角周波数ωの交流電圧Ｖを印加して交流電流Ｉを流した場合、下記(２)式で表すことができる。
｜Ｚ｜ ＝ Ｖ／Ｉ ＝ １／（ωＣ）  ……(２)
【０００７】
図１(ａ)の符号１１０は、複数の吸着電極１１１が吸着板１１２の内部に配置された吸着装置であり、複数の吸着電極１１１のうち、一個の吸着電極１１１には、交流信号発生器１１５が接続され、他の吸着電極１１１には電流計１１６が接続されている。
【０００８】
吸着板１１２上に電気導電性を有する吸着対象基板１１７が配置された場合、各吸着電極１１１と吸着対象基板１１７との間には静電容量が発生する。
吸着電極１１１の個数をｎとすると、交流信号発生器１１５と、交流信号発生器１１５が接続された吸着電極１１１と吸着対象基板１１７との間の静電容量Ｃ0と、他のｎ−１個の吸着電極１１１と吸着対象基板１１７との間の静電容量Ｃ1〜Ｃn-1の並列接続回路とがそれぞれ直列接続されている。
【０００９】
同図(ｂ)は、静電容量Ｃ0、Ｃ1〜Ｃn-1をコンデンサの記号で表したときの等価回路図であり、各吸着電極１１１に交流電圧が印加されたときには、各吸着電極１１１に接続された電流計１１６によって、静電容量Ｃ1〜Ｃn-1に流れる電流を測定することができる。交流電圧Ｖの値は既知である。
【００１０】
電流計１１６が接続された吸着電極１１１と吸着対象基板１１７との間の静電容量Ｃ1〜Ｃn-1の大きさの大小関係は、静電容量Ｃ1〜Ｃn-1に流れた交流電流の大きさの大小関係に等しいが、静電容量を構成する吸着電極１１１の形状と面積とが等しい場合、静電容量が大きい吸着電極１１１と吸着対象基板１１７との間の距離は、静電容量が小さい吸着電極１１１と吸着対象基板１１７との間の距離よりも短い。
従って、静電容量Ｃ1〜Ｃn-1に流れた交流電流の大きさの大小関係と、吸着電極１１１と吸着対象基板１１７との間の距離の大きさの大小関係とは逆になる。
【００１１】
各吸着電極１１１に、異なる大きさの本吸着電圧を印加して吸着対象基板１１７を吸着できるようにされている場合は、静電容量Ｃ1〜Ｃn-1の測定値が大きな吸着電極１１１には、静電容量Ｃ1〜Ｃn-1の測定値が小さな吸着電極１１１よりも印加する本吸着電圧の絶対値を小さく設定すると、設定された本吸着電圧で吸着する際には吸着対象基板１１７を均一に吸着することができる。
【００１２】
しかしながら、交流電圧Ｖを印加する静電容量Ｃ0は、他の静電容量Ｃ1〜Ｃn-1とは大きさを比較することができず、その静電容量Ｃ0を形成する吸着電極１１１の本吸着電圧の値を設定することは困難である。
【発明の効果】
【００１３】
測定用の電極を吸着電極とは別に設ける必要は無く、吸着対象基板を均一に吸着することができる。
吸着電極と吸着対象基板の間の静電容量に応じた計算値を算出し、計算値が小さな吸着電極には、計算値が大きな吸着電極よりも絶対値が大きな本吸着電圧を設定すると、吸着対象基板を均一に吸着することができる。
【００１４】
吸着電極に印加する本吸着電圧の値を吸着電極毎に変えることが出来るから、計算値と計算値の吸着板内の場所とから、吸着対象基板の反り状態に応じた吸着を行うことができる。
また、計算値を表示装置に表示すると、測定した処理対象基板の反りの状態が分かる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】(ａ)、(ｂ)：測定原理を説明するための図
【図２】本発明を用いる真空処理装置の第一例を説明するための図
【図３】本発明を用いる真空処理装置の第二例を説明するための図
【図４】吸着電極の吸着板上の位置を説明するための図
【図５】(ａ)：各吸着電極に正負電圧を印加する場合の電圧の分布図  (ｂ)：各吸着電極に正電圧を印加する場合の電圧の分布図
【図６】計算値の吸着板上の分布図
【図７】(ａ)：吸着電極に正負電圧を印加する場合の吸着電極の最小枚数を示す図  (ｂ)：吸着電極に正電圧を印加する場合の吸着電極の最小枚数を示す図
【図８】本発明を用いる真空処理装置の第一例を説明するための図
【図９】本発明を用いる真空処理装置の第二例を説明するための図
【図１０】本発明を用いる真空処理装置の第三例を説明するための図(１)
【図１１】本発明を用いる真空処理装置の第三例を説明するための図(２)
【図１２】本発明を用いる真空処理装置の第四例を説明するための図(１)
【図１３】本発明を用いる真空処理装置の第四例を説明するための図(２)
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図２、図８の符号５ａと図３、図９の符号５ｂとは、本発明の吸着方法を用いる第一例、第二例の真空処理装置である。また、図１０、図１１の符号５ｃは、本発明の吸着方法を用いる第三例の真空処理装置であり、図１２、図１３は、本発明の吸着方法を用いる第四例の真空処理装置５ｄである。これら第一例〜第四例の真空処理装置５ａ〜５ｄは、真空槽２１と、測定装置１８、１８ｃ、１８ｄと、吸着装置１０ａ、１０ｂと、電源装置１４ａ〜１４ｄと、制御装置２８とをそれぞれ有している。
【００１７】
第一例〜第四例の真空処理装置５ａ〜５ｄはそれぞれスパッタリング装置であり、各真空処理装置５ａ〜５ｄの真空槽２１の内部には、バッキングプレート２２と、バッキングプレート２２に設けられたスパッタリングターゲット１９とが配置されている。
【００１８】
吸着装置１０ａ、１０ｂは、スパッタリングターゲット１９と対面する真空槽２１の内部の場所に配置されている。吸着装置１０ａ、１０ｂは、絶縁性材料が板状にされた絶縁性材料板を有する吸着板１２を有しており、吸着板１２は絶縁性材料板に配置された複数の吸着電極１１を有している。ここでは吸着電極１１は吸着板１２の内部に配置されており、吸着電極１１は、吸着板１２を構成する絶縁性材料板で覆われている。
【００１９】
吸着板１２は、吸着板１２の表面のうち、吸着電極１１上の表面である吸着面２９を有しており、吸着対象基板１７は、吸着面２９と接触して吸着板１２の上に配置される。従って吸着対象基板１７と吸着電極１１とは、吸着電極１１上の吸着板１２の表面部分を挟んで一定の距離離間するようになっている。
【００２０】
先ず、第一例と第二例の真空処理装置５ａ、５ｂを説明する。
第一例と第二例の真空処理装置５ａ、５ｂに設けられた測定装置１８は、少なくとも一台の交流信号発生器１５と、それぞれ複数個の第一スイッチ２５と、電流計１６と、第二スイッチ２６とを有している。
ここでは、第一スイッチ２５と、電流計１６と、第二スイッチ２６とは、吸着電極１１の枚数と同数の個数が設けられている。
【００２１】
第一スイッチ２５は、第一切替接点８１と、第一信号側接点８２と、第一接続側接点８３とを有しており、第一信号側接点８２と第一接続側接点８３とを接続先とすると、第一切替接点８１はいずれかの一接点の接続先に電気的に接続でき、且つ、接続先を変更できるようにされている。（図２，３，８，９ではこの第一切替接点８１と下記の第二切替接点８５は接点に接続されていない状態が示されている。）
【００２２】
各第一スイッチ２５の第一切替接点８１は、それぞれ異なる吸着電極１１に電気的に接続され、第一信号側接点８２は、同じ交流信号発生器１５の同じ一端子に電気的に接続され、第一接続側接点８３は、異なる電流計１６の一端子に接続されている。
【００２３】
第二スイッチ２６は、第二切替接点８５と、第二接続側接点８６と、電流計側接点８７と、第二信号側接点８８とを有しており、第二接続側接点８６と、電流計側接点８７と、第二信号側接点８８とを接続先とすると、第二切替接点８５は、いずれかの一接点の接続先に電気的に接続でき、且つ、接続先を変更できるようにされている。
【００２４】
第二切替接点８５は電源装置１４ａ、１４ｂに電気的に接続され、第二接続側接点８６は、異なる第一スイッチ２５の第一接続側接点８３に電気的に接続されている。従って、第二接続側接点８６は、その第二接続側接点８６が電気的に接続された第一接続側接点８３が電気的に接続された電流計１６の一端子に接続されている。電流計側接点８７は、第二接続側接点８６が一端子に接続された電流計１６の他端子に接続され、第二信号側接点８８は、各第一信号側接点８２が一端子に接続された交流信号発生器１５の他端子に接続されている。
【００２５】
測定装置１８は制御装置２８に接続されており、第一、第二スイッチ２５，２６は制御装置２８によって制御され、第一切替接点８１は、第一信号側接点８２と第一接続側接点８３のいずれか一方に接続先が切り替えられ、第二切替接点８５は、第二接続側接点８６と、電流計側接点８７と、第二信号側接点８８との、いずれか一個に接続先が切り替えられるようになっている。
【００２６】
切替により、第一切替接点８１を第一接続側接点８３に電気的に接続させ、第二切替接点８５を第二接続側接点８６に電気的に接続させると、各吸着電極１１は、第二切替接点８５を介して、電源装置１４ａ、１４ｂに電気的に接続される。
【００２７】
ここで、図２の電源装置１４ａと図３の電源装置１４ｂには、正電圧又は負電圧を出力電圧とし、出力電圧の大きさが可変の単位電源２７を、少なくとも吸着電極１１の枚数と同数個設けられている。
【００２８】
図３の真空処理装置５ｂは、吸着装置１０ｂが単極型であり、各第二切替接点８５は、異なる単位電源２７の同極性の電圧が出力される端子にそれぞれ接続されている。具体的には、各第二切替接点８５は、異なる単位電源２７の正電圧が出力される端子にそれぞれ接続されており、又は、異なる単位電源２７の負電圧が出力される端子にそれぞれ接続されている。図３では、第二切替接点８５が単位電源２７の正電圧が出力される端子に接続されている。
【００２９】
各単位電源２７が第二切替接点８５に出力する正電圧又は負電圧の大きさは変更することができるようにされている。
従って、各吸着電極１１は、第二切替接点８５を介して、異なる単位電源２７から同極性で大きさが可変の電圧が印加される。
【００３０】
図２の真空処理装置５ａでは、吸着装置１０ａは双極型であり、近接して配置された二枚の吸着電極１１には、逆極性の電圧が印加されるようにされている。
第一、第二切替接点８１，８５が、第一、第二接続側接点８３、８６にそれぞれ接続された場合には、近接して配置された二枚の吸着電極１１のうち、一方の吸着電極１１が接続される第二切替接点８５は、単位電源２７の正電圧の出力端子に接続され、他方の吸着電極１１が接続される第二切替接点８５は、別の単位電源２７の負電圧の出力端子に接続されている。電圧の大きさだけではなく、出力電圧の極性も設定することができれば、同じ出力端子から、正電圧と負電圧のいずれの電圧も出力可能な単位電源２７を用いても良い。
【００３１】
その結果、制御装置２８によって第一、第二スイッチ２５、２６が制御され、吸着電極１１が第二切替接点８５に接続されると、近接して配置された二枚の吸着電極１１のうち、一方の吸着電極１１には正電圧が印加され、他方の吸着電極１１には負電圧が印加される。
【００３２】
図２と図３に示された各単位電源２７は、第二切替接点８５に電気的に接続された端子に出力電圧が出力され、出力電圧とは逆極性の電圧が出力される端子は接地電位に接続されている。出力電圧は、正電圧でも負電圧でも大きさは変更が可能にされている。
【００３３】
吸着電極１１の配置を説明する。
図２と図３に示された吸着装置１０ａ、１０ｂの吸着面２９は四角形であり、その四角形の四辺のうち、平行な二辺を一組選択して、その二辺が伸びる方向をＸ軸にとり、その二辺と直角な二辺が伸びる方向をＹ軸にとると、図２、図３の吸着装置５ａ、５ｂの吸着電極１１は、図４に示すように、Ｘ軸方向とＹ軸方向の両方の方向に複数個が並び、二次元に配置されている。
【００３４】
図４では、吸着電極１１は行列状に配置されており、吸着電極１１が配置された領域の縁に位置する吸着電極１１を除き、一個の吸着電極１１を中心とすると中心の吸着電極１１の周囲には、中心の吸着電極１１と一辺同士が対向する四個の吸着電極１１と、頂点同士が対向する四個の吸着電極１１とが、中心となる吸着電極１１に近接する位置にある。
【００３５】
この格子状の配置では、中心の吸着電極１１に最も近接するのは、辺同士が対向した四個の吸着電極１１にされており、吸着対象基板１７を吸着し、その状態で真空処理を行う際に、各吸着電極１１に印加する電圧を本吸着電圧と呼ぶものとすると、図２の真空処理装置５ａでは、各単位電源２７は、中心の吸着電極１１に印加される本吸着電圧と、辺同士が対向する四個の吸着電極１１に印加される本吸着電圧とは、電圧極性が反対になるように設定されており、各吸着電極１１に設定された本吸着電圧が印加されると、図５(ａ)に示すような電圧極性分布となる。
【００３６】
図３の真空処理装置５ｂでは、各吸着電極１１には同極性の本吸着電圧が印加されるように設定されており、例えば正電圧の場合は、図５(ｂ)に示すような電圧極性分布となる。
【００３７】
真空槽２１には、ガス導入装置５１と、真空排気装置５２とが接続されており、真空処理装置５ａ、５ｂによって、吸着対象基板１７を真空処理する際には、真空排気装置５２を動作させ、真空槽２１の内部を真空排気し、真空槽２１の内部に真空雰囲気を形成しておき、その真空雰囲気を維持しながら、吸着対象基板１７を真空槽２１の内部に搬入し、図２，図３に示すように、吸着装置１０ａ、１０ｂの吸着面２９上に配置する。
【００３８】
一台の吸着装置１０ａ、１０ｂに設けられた複数の吸着電極１１のうち、一個の吸着電極１１を選択し、選択した吸着電極１１を単位電源２７に接続させることができる第一、第二スイッチ２５，２６内の第一、第二切替接点８１，８５を、第一、第二信号側接点８２，８８にそれぞれ電気的に接続させ、選択された吸着電極１１以外の吸着電極１１では、それらを単位電源２７に接続させるために用いる第一、第二スイッチ２５、２６の内部で、第一切替接点８１は第一接続側接点８３に電気的に接続し、第二切替接点８５は電流計側接点８７に接続する。
【００３９】
選択された吸着電極１１は、交流信号発生器１５と単位電源２７とが直列接続された回路に接続され、他方、選択された吸着電極１１以外の吸着電極１１は、電流計１６と単位電源２７との直列接続回路が接続され、選択された吸着電極１１は交流信号発生器１５を介して単位電源２７に電気的に接続され、他の吸着電極１１は、電流計１６を介して単位電源２７に電気的に接続されている。交流信号発生器１５は、静電容量を介さずに、直流電圧的に選択された吸着電極１１に接続され、電流計１６は、静電容量を介さずに、直流電圧的に他の吸着電極１１に接続される。
【００４０】
各単位電源２７は、予め設定された極性と大きさの仮吸着電圧を出力するように、制御装置２８によって設定されており、図２の真空処理装置５ａでは、真空槽２１の内部が真空排気装置５２によって真空排気されながら、上述したように、近接して配置された二枚の吸着電極１１に、正電圧である仮吸着電圧と、負電圧である仮吸着電圧とをそれぞれ印加する。
【００４１】
一部の吸着電極１１に、正電圧の仮吸着電圧を出力し、他の吸着電極１１に負電圧の仮吸着電圧を出力すると、吸着電極１１と吸着対象基板１７とにそれぞれ生じた正負の電荷によって、吸着対象基板１７が吸着装置１０ａの吸着面２９上に吸着されるが、同極性の仮吸着電圧が吸着電極１１に出力して吸着対象基板１７を静電吸着するためには、吸着対象基板１７を接地電位に接続する必要がある。
【００４２】
図２、図３の真空処理装置５ａ、５ｂでは、真空排気装置５２によって真空槽２１の内部を真空排気して真空雰囲気を形成しており、図２、図３の真空処理装置５ａ、５ｂでは、制御装置２８がガス導入装置５１を動作させ、真空槽２１の内部を真空排気しながらスパッタリングガスを導入する。
【００４３】
図３の真空処理装置５ｂでは、真空槽２１の内部にスパッタガスを含有する真空雰囲気が形成された後、制御装置２８がスパッタ用電源５３を動作させ、バッキングプレート２２及びスパッタリングターゲット１９に放電電圧を印加し、真空槽２１の内部にプラズマを形成させる。
【００４４】
形成されたプラズマは、吸着装置１０ｂ上の吸着対象基板１７と真空槽２１の壁面とに接触し、吸着対象基板１７が真空槽２１の壁面に電気的に接続される。真空槽２１は、接地電位に接続されており、吸着対象基板１７は、真空槽２１の壁面の電位と同電位(接地電位）にされる。
【００４５】
その状態で、単位電源２７によって、各吸着電極１１に同極性の仮吸着電圧を印加すると、吸着電極１１と吸着対象基板１７との一方に正の電荷が発生し、他方に負の電荷が発生し、吸着対象基板１７が吸着面２９上に静電吸着される。
【００４６】
吸着対象基板１７が吸着面２９上に静電吸着された状態では、吸着電極１１と吸着対象基板１７との間に静電容量が形成される。
各吸着電極１１の形状と面積は等しくされており、また、各吸着電極１１上に位置する吸着板１２を構成する絶縁性材料の厚みは等しくされている。
【００４７】
各吸着電極１１に仮吸着電圧が印加され、吸着対象基板１７が吸着面２９に吸着された状態での、選択された吸着電極１１と吸着対象基板１７との間に形成された静電容量を選択容量とし、選択された吸着電極１１以外の吸着電極１１と吸着対象基板１７との間に形成された静電容量を測定容量とすると、吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の距離が等しければ、各測定容量は同じ値になり、選択容量の値と測定容量の値も等しくなる。
【００４８】
それとは別に、正電圧の仮吸着電圧と負電圧の仮吸着電圧とを印加する図２の真空処理装置５ａでは、正電圧の仮吸着電圧と負電圧の仮吸着電圧とは、絶対値は互いに等しく、印加される吸着電極１１の個数も同じにされている。
同一の極性の仮吸着電圧を印加する図３の真空処理装置５ｂでは、仮吸着電圧の値は等しくされている。
【００４９】
制御装置２８が交流信号発生器１５を動作させ、仮吸着電圧によって吸着対象基板１７を吸着面２９上に静電吸着しながら交流の測定電圧を選択容量に出力させると、交流電圧は、選択容量を介して各測定容量に印加され、測定容量に交流電流が流れる。
この交流電流は、測定容量を構成する吸着電極１１と、その吸着電極１１に接続された電流計１６に流れるから、電流計１６によって、交流電流の値を測定する。
【００５０】
各吸着電極１１の測定容量と選択された吸着電極１１の選択容量とは、直列接続されて交流信号発生器１５に接続されており、ここで、選択された吸着電極１１以外の吸着電極１１にこのとき流れた交流電流を第一測定電流とすると、第一測定電流の値は、選択容量と測定容量とが直列接続された静電容量の大きさを表しており、また、選択された吸着電極１１以外の吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の距離の大きさが反映された値となる。
【００５１】
吸着対象基板１７が接着面２９に密着し、各吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の距離が等しい場合には、各吸着電極１１に形成される測定容量の大きさは等しくなり、第一測定電流の値も等しくなるが、吸着対象基板１７が均一に吸着されず、吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の距離が吸着電極１１毎に異なる場合には、測定容量の大きさは吸着電極１１毎に異なることになる。
【００５２】
各吸着電極１１に仮吸着電圧を印加して吸着対象基板１７を静電吸着する際に、制御装置２８により、各吸着電極１１に流れた第一測定電流の大きさを電流計１６によって測定する。
【００５３】
電流計１６によって測定された第一測定電流の大きさは電流計１６から制御装置２８に送信され、第一測定電流は、第一測定電流が流れた吸着電極１１の吸着板１２中の位置と対応して制御装置２８に記憶される。
【００５４】
第一測定電流を測定し、記憶した後、各単位電源２７の仮吸着電圧の出力と交流信号発生器１５の出力とを停止させる。ここでは、各単位電源２７の内部回路の動作により、各吸着電極１１を接地電位に接続させる。
【００５５】
次に、選択された吸着電極１１に接続された第一切替接点８１の接続先を、第一信号側接点８２から第一接続側接点８３に切り替え、第二切替接点８５の接続先を、第二信号側接点８８から電流計側接点８７に切り替え、選択されていた吸着電極１１を、単位電源２７と電流計１６との直列接続回路に接続させる。
【００５６】
また、仮吸着電圧によって吸着対象基板１７を吸着する際には選択されておらず、第一測定電流が測定された吸着電極１１の中から、一個の吸着電極１１を新たに選択し、新たに選択された吸着電極１１に接続された第一切替接点８１の接続先を第一接続側接点８３から第一信号側接点８２に切り替え、第二切替接点８５の接続先を、電流計側接点８７から第二信号側接点８８に切り替え、新たに選択された吸着電極１１を、単位電源２７と交流信号発生器１５との直列接続回路に接続させる。
【００５７】
そして各単位電源２７を動作させ、第一測定電流を測定したときと同じ極性で同じ大きさの仮吸着電圧を各単位電源２７から出力させて各吸着電極１１に印加させ、各吸着電極１１が前回仮吸着電圧で吸着したときと同じ静電気力で吸着対象基板１７を吸着面２９に吸着する。
【００５８】
その状態で交流信号発生器１５を動作させ、交流の測定電圧を出力させ、新たに選択された吸着電極１１の選択容量を介して、他の吸着電極１１の測定容量に測定電圧を印加し、交流電流を流す。
このとき、前回は選択されず、今回も選択されなかった少なくとも一個の吸着電極１１に流れた交流電流を第二測定電流として電流計１６によって測定する。
【００５９】
各吸着電極１１に印加される仮吸着電圧の大きさは、第一測定電流を測定したときと同じであり、各吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の距離は、第一測定電流を測定したときと同じになるが、各吸着電極１１の測定容量は、第一測定電流を測定したときの吸着電極１１の選択容量とは異なる吸着電極１１の選択容量と直列接続されて第二測定電流が測定されることになる。
その結果、第一測定電流の値と第二測定電流の値とによって、各測定容量(測定電流を測定した全部の吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の静電容量)を算出することができる。
【００６０】
交流信号発生器１５に接続する吸着電極１１を複数回変更して直列接続された選択容量と測定容量との間に流れる交流電流を測定する際にも、吸着に用いられる全ての吸着電極１１は単位電源２７に接続されるので、測定しない直列接続容量にも交流電流が流れた状態で、測定対象の選択容量と直列接続された各測定容量との間に流れた交流電流が測定される。
【００６１】
また、交流電流を測定するときには、交流電流を測定する毎に同じ仮吸着電圧を各吸着電極１１に印加し、選択容量や測定容量が、測定毎に同じ値になっている必要がある。
なお、上記例では、吸着電極１１に流れる交流電流は、最初に選択した吸着電極１１以外の吸着電極１１の全てについて流れた交流電流を第一測定電流として測定したが、選択した吸着電極１１以外の全部の吸着電極１１の交流電流を第一測定電流として測定する必要は無い。
【００６２】
その理由を説明すると、まず、交流電流を測定する際には、交流信号発生器１５に接続された吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の接続容量と、電流計１６に接続された吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の測定容量とが直列接続されて形成された直列接続容量に、交流の既知の測定電圧を印加して、測定容量に流れる交流電流を電流計１６によって測定電流として測定しており、接続容量と測定容量の逆数Ｓａ、Ｓｂを未知数とし、測定電圧Ｖａと測定電流Ｉｍとを既知としたときに、測定容量の逆数Ｓａ、Ｓｂと測定電圧Ｖａと測定電流Ｉｍとの間には、
Ｓａ＋Ｓｂ ＝ Ｖａ／Ｉｍ
の線形関係がある。
【００６３】
どの吸着電極１１でも交流信号発生器１５に接続できるため、直列接続容量は、複数の吸着電極１１のうち、いずれの二個でも組みあわせて構成させることができる。従って、直列接続容量の種類の数は、吸着電極１１の個数から異なる二個の吸着電極１１を選択したときの組みあわせの個数に等しくなる。
それら組みあわせ個数の直列接続容量のうち、所望の個数の直列接続容量の測定容量に流れる交流電流を電流計１６によって測定し、複数の線形関係を連立させる。
【００６４】
交流電圧Ｖａは交流電圧を測定する際に一定であり、定数であるから、
Ｓａ＋Ｓｂ ＝ Ｖａ／Ｉｍ
の線形関係を連立させて連立方程式を作成してもよい。
【００６５】
そして連立方程式を解き、各吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の静電容量に対応する計算値(各吸着電極１１と仮吸着された吸着対象基板１７との間の静電容量の定数倍の値)を算出する。算出に交流信号発生器１５が出力する交流電圧の値も用い、各吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の静電容量に一対一に対応する計算値を算出してもよい。
【００６６】
その算出のためには、線形関係の式は、少なくとも吸着電極１１の個数以上の数が必要であるが、一枚の吸着電極１１を選択して交流信号発生器１５に接続しただけでは、最大で、吸着電極１１の個数よりも“１”少ない個数の直列接続容量に流れた交流電流しか測定することができない。そのため、選択した吸着電極１１とは別の吸着電極１１を新たに選択し、未測定の直列接続容量の測定容量に流れる交流電流を電流計１６で測定する必要がある。
【００６７】
連立方程式の解を求めることができるように、直列接続容量を選択して測定容量に流れる交流電流を測定する必要がある。
一例として、同じ吸着電極１１を交流信号発生器１５に接続し、他の吸着電極１１を電流計１６に接続し、選択した吸着電極１１に交流電圧を印加して全部の他の吸着電極１１に流れる交流電流を第一測定電流として測定した場合、選択された吸着電極１１とは異なる吸着電極１１を新たに選択して交流信号発生器１５に接続し、前回は選択されず、今回も新たに選択されず、交流信号発生器１５に接続されたことのない吸着電極１１を含む少なくとも一個の直列接続容量に流れた交流電流を第二測定電流として電流計１６によって測定すれば、第一、第二測定電流の値を用いた連立方程式によって解を求めることができる。
【００６８】
一般には、連立方程式の解が一組存在するためには、連立方程式の係数行列と定数項の列ベクトルとが、ルーシェ＝カペリの定理を満たす必要があるため、測定電流Ｉｍと交流電圧Ｖａを既知とし、静電容量の逆数Ｓａ、Ｓｂを未知数とした連立方程式も同定理を満たす必要がある（ここでは各吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の静電容量の逆数Ｓの係数行列のランクと、各線形関係の式の定数項であり、交流電圧を測定電流で除した値の列ベクトルで係数行列を拡大させた拡大行列とのランクとが等しいこと）。
【００６９】
他方、線形関係の式が吸着電極１１の個数より多く、未知数に対して複数組の解が得られた場合には、一個の吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の接続容量に複数の値が算出されるから、それら複数の値を平均して接続容量にすることができる。
【００７０】
次に、本吸着電圧の設定について説明すると、連立方程式の解として未知数の値を求め、各吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の静電容量に応じた計算値を吸着電極１１毎に算出する。
【００７１】
計算値が大きい吸着電極１１については、この計算値も大きくなる。計算値は、各吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の距離が反映された値であり、距離が短いほど、計算値は大きくなる。
【００７２】
各吸着電極１１の静電容量に寄与する面積と、測定電圧の周波数や大きさ、各吸着電極１１上の吸着板１２の厚さと誘電率とが分かっており、制御装置２８に入力されている場合は、第一、第二測定電流の測定値から、各吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の静電容量や、各吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の距離を求めることができる。
【００７３】
吸着電極１１のうち、大きな計算値が算出された吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の距離は、小さな計算値が算出された吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の距離よりも短いから、各吸着電極１１に絶対値が同じ大きさの電圧を印加した場合には、小さな計算値が算出された吸着電極１１よりも、大きな測定容量が算出された吸着電極１１に大きな静電気力が発生する。
【００７４】
そのため、計算値が小さな吸着電極１１に印加する本吸着電圧を、計算値が大きい吸着電極１１に印加する本吸着電圧よりも大きな値に設定し、各吸着電極１１に設定した本吸着電圧を印加すれば、吸着対象基板１７を静電吸着しながら真空処理を行う際に、同じ大きさの本吸着電圧を印加する場合に比べて、各吸着電極１１間の吸着力の差が小さくなり、吸着対象基板１７が均一に吸着されるようになる。
【００７５】
また、計算値が小さな吸着電極１１には、計算値が大きい吸着電極１１よりも大きな静電気力を発生させる本吸着電圧を算出して設定すれば、吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の距離の差を、同じ大きさの本吸着電圧を印加する場合に比べて、距離の差を小さくし、均一に吸着することができる。
このような本吸着電圧が算出されると、制御装置２８によって各単位電源２７からの仮吸着電圧の出力が停止され、算出された本吸着電圧が各単位電源２７に設定される。
【００７６】
特に、第二測定電流の測定が終了していた場合についての真空処理について説明すると、新たに選択されていた吸着電極１１では、第一切替接点８１の接続先を第一信号側接点８２から第一接続側接点８３に切り替え、第二切替接点８５の接続先は、第二信号側接点８８から第二接続側接点８６に切り替える。
【００７７】
他の吸着電極１１では、第一切替接点８１の接続先を第一接続側接点８３のままにしながら、第二切替接点８５の接続先は、電流計側接点８７から第二接続側接点８６に切り替える。
この状態では、各単位電極１１は、単位電源２７に直接電気的に接続されており、各単位電源２７から設定された本吸着電圧を出力させると、吸着対象基板１７は、吸着面２９に均一に接触する。
【００７８】
なお、求めた本吸着電圧は単位電源２７に記憶する場合に限定されるものではなく、例えば、制御装置２８に記憶し、制御装置２８に記憶された本吸着電圧を出力するように、制御装置２８が単位電源２７を動作させるようにしてもよい。
【００７９】
真空処理装置５ａ、５ｂでは、真空処理を開始する前に、ガス導入装置５１から真空槽２１内にスパッタリングガスが導入され、真空槽２１の内部がスパッタリング雰囲気にされており、算出された本吸着電圧が各単位電源２７から出力され、吸着対象基板１７が均一に吸着面２９に押圧された状態で、スパッタ用電源５３によって、バッキングプレート２２及びスパッタリングターゲット１９にスパッタ電圧が印加され、真空槽２１の内部にスパッタリング用のプラズマが形成され、スパッタリングターゲット１９がスパッタされ、吸着対象基板１７の表面に薄膜が形成される。所定膜厚に形成されると、各単位電源２７とスパッタ用電源５３の電圧出力は停止され、薄膜が形成された吸着対象基板１７は真空槽２１の外部に搬出され、未処理の吸着対象基板が吸着装置１０ａ、１０ｂ上に配置され、上記と同じ手順で本吸着電圧が算出され、本吸着電圧によって吸着されながら真空処理が行われる。
【００８０】
以上説明した吸着電極１１の形状・面積は、同じ吸着装置１０ａ、１０ｂ内では同じにされていたが、静電容量に寄与する電極面積が既知であれば、各吸着電極１１の形状や面積が異なる場合であっても、吸着力を均一にする本吸着電圧や、距離を一定にする本吸着電圧を算出することができる。
【００８１】
制御装置２８には、表示装置３０が接続されており、表示装置３０に測定した第一又は第二測定電流の値や、算出した計算値や距離等を、吸着電極１１の吸着板１２中の位置に対応させた測定分布を表示することができる。
また、複数の数値範囲を設定し、測定電流や計算値又は距離等が属する数値範囲を吸着電極１１の吸着板１２中の位置に対応させた測定分布を表示装置３０に表示することができる。
【００８２】
図６は、計算値が含まれる数値範囲を、数値が重複しないように複数個(ここでは四個)設定し、計算値を、その計算値が算出された吸着電極１１が位置する吸着板１２中の場所対応させた測定分布を表示した。
【００８３】
ここでは、最小の数値範囲を１番にし、１番の数値範囲よりも含まれる数値が大きい数値範囲を、小さい順に２番、３番、４番にして、計算値が含まれる数値範囲の番号を表示装置３０に表示させた。この表示は、測定した吸着対象基板１７の反り状態を反映しており、反りの異常な吸着対象基板１７を発見して製造工程から除外させることもできる。
【００８４】
なお、正電圧と負電圧を印加する双極型静電吸着装置では吸着電極１１の個数は偶数が望ましい。その吸着電極１１を二次元的に配置する場合は、図７(ａ)に示すように、縦方向と横方向とにそれぞれ二個ずつ配置された４個が吸着装置１０ａの吸着電極１１の最小個数になる。この場合、正電圧が印加される吸着電極１１と負電圧が印加される吸着電極は、二個ずつである。
【００８５】
単極型静電吸着装置では、吸着電極１１に同極性の本吸着電圧を印加するが、二次元的に配置するためには、図７(ｂ)に示すように縦方向と横方向とにそれぞれ二個ずつ配置された４個が吸着装置１０ｂの吸着電極１１の最小個数になる。
【００８６】
以上は、スパッタリング装置に設けられた吸着装置１０ａ、１０ｂを用いて吸着対象基板１７を吸着する場合について説明したが、吸着対象基板１７を吸着して処理する工程であれば、本発明を用いることができ、例えば、エッチング装置や表面処理装置によって吸着対象基板１７を処理する場合も本発明を用いることができる。
【００８７】
以上は、二個の異なる吸着電極１１を交流信号発生器１５に接続して第一、第二測定値として交流信号を測定したが、各吸着電極１１の静電容量に応じた値の計算値を算出することができれば、異なる三個以上の吸着電極１１を交流信号発生器１５に接続し、各吸着電極１１に流れる交流電流を測定してもよい。
【００８８】
吸着電極１１と吸着対象基板１７との間の距離が大きくなると静電容量は小さくなり、距離が小さくなると静電容量は大きくなる。測定値は静電容量の値に対応しており、上述した各吸着電極１１の測定分布から反った吸着対象基板１７の形状を推測することができる。
【００８９】
中央位置に近いほど吸着電極１１の静電容量が小さくなっている場合は吸着対象基板１７は凸型に反っていることになり、逆に、周辺位置に近いほど吸着電極１１の静電容量が小さくなっている場合は吸着対象基板１７は凹型に反っていることになる。
【００９０】
図２、図３では、吸着対象基板１７は周辺が上方に反っており、中央が吸着面２９に接触しながら周辺が吸着面２９とは離間する凹型の反りであったが、図８、図９はそれとは反対に吸着対象基板１７は周辺が下向きに反っており、周辺が吸着面２９に接触しながら中央が吸着面２９とは離間する凸型の反りである。
【００９１】
静電容量が小さい順序は測定値が小さい順序であり、単極型の吸着装置１０ｂの場合は、各吸着電極１１の中から静電容量が小さい順序で吸着電極１１を選択し、選択した吸着電極１１に順番に本吸着電圧を印加する。吸着電極１１毎に所定の時間間隔で印加する。
【００９２】
双極型の吸着装置１０ａの場合は、正電圧の本吸着電圧が印加される吸着電極１１の中と、負電圧の本吸着電圧が印加される吸着電極１１の中とから、それぞれ測定値が最小の吸着電極１１を選択し、本吸着電圧を印加する。
次に、正電圧の本吸着電圧が印加される残りの吸着電極１１の中と、負電圧の本吸着電圧が印加される残りの吸着電極１１の中とから、二番目に測定値が小さい吸着電極１１を選択し、本吸着電圧を印加する。
このように、測定値がそれぞれ小さい順に、正電圧の本吸着電圧が印加される吸着電極１１の中と、負電圧の本吸着電圧が印加される吸着電極１１の中とから吸着電極１１を選択し、順番に本吸着電圧を印加する。
【００９３】
このような印加方法によると、吸着対象基板１７が凸型に反っている場合は、本吸着電圧は、中央位置に近い一個の吸着電極１１又は中央位置に近い一組の吸着電極１１から印加が開始され、測定値が小さい順に周辺位置に向けて一個の吸着電極１１又は一組の吸着電極１１毎に印加される。
凹型に反っている吸着対象基板１７の場合は、本吸着電圧は、周辺位置に近い一個の吸着電極１１又は周辺位置に近い一組の吸着電極１１から印加が開始され、測定値が小さい順に中央位置に向けて一個の吸着電極１１又は一組の吸着電極１１毎に印加される。
その結果、凸型でも凹型でも、吸着対象基板１７と吸着面２９との間に隙間が残存することなく吸着対象基板１７を吸着面２９に接触させることができる。
【００９４】
次に、第三例、第四例の真空処理装置５ｃ、５ｄを説明する。
第三例の真空処理装置５ｃは双極型の吸着装置１０ａを有している。図１０には、第三例の真空処理装置５ｃの吸着面２９上に凹型に反った吸着対象基板１７が配置された状態が示されており、図１１には、第三例の真空処理装置５ｃの吸着面２９上に凸型に反った吸着対象基板１７が配置された状態が示されている。
【００９５】
第三例の真空処理装置５ｃの測定装置１８ｃは、少なくとも一台の交流信号発生器１５と、それぞれ複数個の第一スイッチ２５と、電流計３２と、第二スイッチ２６とを有している。
正の本吸着電圧が印加される吸着電極１１と負の本吸着電圧が印加される吸着電極１１のうち、いずれか一方の極性の本吸着電圧が印加される吸着電極１１は、第一例と同様に接続されており、第一、第二のスイッチ２５、２６の内部の切り替えによって、電源装置１４ｃに直接接続され、又は、交流信号発生器１５が電気的に挿入された状態で、電源装置１４ｃに接続されるようになっている。
いずれか一個の吸着電極１１と電源装置１４ｃとの間に交流信号発生器１５を電気的に挿入して交流信号発生器１５を動作させると、一個の吸着電極１１に交流の測定電圧を印加することができる。
【００９６】
他方の極性の本吸着電圧が印加される吸着電極１１は、電流計３２とオンオフスイッチ３３とが直列接続された回路を介して電源装置１４ｃにそれぞれ接続されている。
第三例の真空処理装置５ｃの吸着電極１１は、図５(ａ)に示したように、正の本吸着電圧が印加される吸着電極１１と負の吸着電圧が印加される吸着電極１１とが交互に配置されている。ここでは、異なる極性の本吸着電圧が印加される二個の吸着電極１１であって、互いに隣接した吸着電極１１が一組の電極組とされており、各電極組は、他の電極組には含まれていない吸着電極１１によって構成されているものとする。
【００９７】
各電極組の中から一組の電極組を選択し、第一、第二のスイッチ２５，２６とオンオフスイッチ３３との内部接続の切り替えにより、各吸着電極１１を電源装置１４ｃから遮断させておく。
次に、その状態から一組の電極組を選択し、第一、第二のスイッチ２５、２６とオンオフスイッチ３３との内部接続を切り替え、選択した電極組の中の二個の吸着電極１１のうち、一方の吸着電極１１を交流信号発生器１５を介して電源装置１４ｃに接続し、他方の吸着電極１１を電流計３２を介して電源装置１４ｃに接続する。
この状態では、選択した電極組の中の二個の吸着電極１１のうち、一方の吸着電極１１と吸着対象基板１７との間に形成される静電容量と、他方の吸着電極１１と吸着対象基板１７との間に形成される静電容量とは直列接続されている。
【００９８】
電源装置１４ｃから接地電位と同電位の直流電圧を出力し、選択した電極組の二個の吸着電極１１に印加しながら、交流信号発生器１５を動作させ、交流の測定電圧を出力し、交流信号発生器１５に接続された吸着電極１１に印加すると、選択された電極組の直列接続された静電容量に交流電流が流れ、電流計３２によって流れた交流電流の値を測定値として測定する。
各電極組毎に測定値を測定し、吸着面２９上の静電容量の分布である測定分布を求める。
【００９９】
そして測定分布の中から測定値が最小の電極組を選択し、選択した電極組の中の二個の吸着電極１１の間に本吸着電圧を印加した後、次に測定値が小さい電極組の中の二個の吸着電極１１に本吸着電圧を印加する。
このように、測定値が小さい順序で電極組を選択し、本吸着電圧を印加すると、凸型に反った吸着対象基板１７の場合は、中央位置に近い電極組中の吸着電極１１間から周辺位置の電極組中の吸着電極１１間に向けて測定値が小さい順に本吸着電圧が印加され、凹型に反った吸着対象基板１７の場合には、周辺位置の電極組の中の吸着電極１１間から中央位置の電極組の吸着電極１１間に向けて測定値が小さい順に本吸着電圧が印加される。
その結果、凸型でも凹型でも、吸着対象基板１７と吸着面２９との間に隙間が残存することなく本吸着を行うことができる。
【０１００】
一枚の吸着対象基板１７の中に凹部や凸部が複数形成されている場合も、静電容量が小さい順に一組の吸着電極１１間に本吸着電圧を印加すると吸着対象基板１７と吸着面２９との間に隙間が形成されずに吸着対象基板１７を吸着面２９に接触させることができる。
【０１０１】
次に、図１２，図１３に示された第四例の真空処理装置５ｄは、単極型の吸着装置１０ｂと測定装置１８ｄと、電源装置１４ｄとを有している。測定装置１８ｄは、オンオフスイッチ３５と、電流計３６とを有している。
測定装置１８ｄとオンオフスイッチ３５とは、少なくとも吸着電極１１と同数設けられており、測定装置１８ｄとオンオフスイッチ３５とは一個ずつ直列接続され、直列接続された回路の一端がそれぞれ異なる吸着電極１１に接続され、他端は同一の交流信号発生器１５の一端に接続されている。交流信号発生器１５の他端は、電源装置１４ｄに接続されている。
【０１０２】
電源装置１４ｄには単位電源３７が配置されており、単位電源３７が動作して電源装置１４ｄから直流電圧が出力されるとその直流電圧は、接続されたオンオフスイッチ３５が導通状態にされた吸着電極１１に印加されるようになっている。
また、交流信号発生器１５から交流の測定電圧が出力されると、その交流信号発生器１５に接続され、接続されたオンオフスイッチ３５が導通状態にされた吸着電極１１に印加されるようになっている。
【０１０３】
電源装置１４ｄから接地電位の電圧を出力させ、制御装置２８が特定したオンオフスイッチ３５と交流信号発生器１５とを動作させることで、所望の吸着電極１１に交流の測定電圧を印加し、電流計３６によって各吸着電極１１に流れる交流電流を測定値として測定し、測定値の測定分布を求める。
各吸着電極１１の測定値の分布が求められると、吸着対象基板１７を吸着する際には、測定値の小さい順番で各吸着電極１１に本吸着電圧を印加すると、隙間が形成されずに吸着対象基板１７を吸着面２９に接触させることができる。
【０１０４】
なお、第一〜第四例の真空処理装置５ａ〜５ｄや本発明の他の真空処理装置において、吸着電極１１は吸着板１２の内部に配置してもよいし、吸着板１２の上に配置してもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
５ａ〜５ｄ……真空処理装置
１１……吸着電極
１２……吸着板
１７……吸着対象基板
２１……真空槽
２９……吸着面 
【図１】
2019125603.tif 000003
【図２】
2019125603.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019125603.tif 000006
【図５】
2019125603.tif 000007
【図６】
2019125603.tif 000008
【図７】
2019125603.tif 000009
【図８】
2019125603.tif 000010
【図９】
2019125603.tif 000011
【図１０】
2019125603.tif 000012
【図１１】
2019125603.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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