基板除去方法及び記憶媒体
【課題】基板を静電チャックから容易に除去することができる基板除去方法を提供する。
【解決手段】直流電圧が印加される静電電極板２２を内包する静電チャック２３及び該静電チャック２３を内蔵する接地電位のチャンバ１１を備える基板処理装置１０において、ウエハＷ及びチャンバ１１の間においてＤＣ放電４０が生じた後にウエハＷに生じる電位の絶対値が０．５ｋＶである場合、プラズマエッチング処理後、静電チャック２３のウエハＷの載置面２３ａの電位の絶対値が０．５ｋＶとなり、変化後の載置面２３ａの電位の極性とウエハＷの電位の極性とが同じになり、且つウエハＷ及びチャンバ１１の間の電位差の絶対値が０．５ｋＶ以上となるように、静電電極板２２の電位を２．５ｋＶから１．５ｋＶへ変化させてＤＣ放電４０を生じさせ、その後、ウエハＷを静電チャック２３から除去する。
【解決手段】直流電圧が印加される静電電極板２２を内包する静電チャック２３及び該静電チャック２３を内蔵する接地電位のチャンバ１１を備える基板処理装置１０において、ウエハＷ及びチャンバ１１の間においてＤＣ放電４０が生じた後にウエハＷに生じる電位の絶対値が０．５ｋＶである場合、プラズマエッチング処理後、静電チャック２３のウエハＷの載置面２３ａの電位の絶対値が０．５ｋＶとなり、変化後の載置面２３ａの電位の極性とウエハＷの電位の極性とが同じになり、且つウエハＷ及びチャンバ１１の間の電位差の絶対値が０．５ｋＶ以上となるように、静電電極板２２の電位を２．５ｋＶから１．５ｋＶへ変化させてＤＣ放電４０を生じさせ、その後、ウエハＷを静電チャック２３から除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電吸着された基板を静電チャックから除去する基板除去方法及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板としての半導体デバイス用ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）は、基板処理装置の減圧された処理室内において所定の処理、例えば、プラズマ処理が施される。ウエハは所定の処理の間、所望の位置からずれることがないように、処理室内に配置された静電チャックによって静電吸着される。
【０００３】
静電チャックは、静電電極板を内部に有する高抵抗の誘電体、例えば、セラミックスからなる板状部材であり、ウエハを上面に載置する。静電電極板には直流電源が接続されており、該静電電極板へ正の直流電圧が印加されると、載置されたウエハにおける静電チャック側の面（以下、「裏面」という。）には負電位が発生して静電電極板及びウエハの裏面の間に電位差が生じる。しかしながら、静電電極板及びウエハの間には静電チャックの誘電体が存在するため、静電電極板及びウエハの間では電荷が移動せず、静電電極板及びウエハの裏面の間の電位差が維持される。その結果、該電位差に起因する静電気力によってウエハが静電チャックに静電吸着される。
【０００４】
この基板処理装置では、処理室内において静電チャックに対向するように接地電位の上部電極板が配置されている。基板処理装置においてプラズマ処理がウエハに施される場合、図５（Ａ）に示すように、ウエハＷ及び上部電極板５０の間には常時プラズマ５１が存在するため、該プラズマ中の電子や陽イオンによってウエハＷ及び上部電極板５０の間における電荷の移動は自在であり、その結果、静電チャック５３の内部に存在する静電電極板５２の電位（以下、図中において「ＨＶ」で示す。）を、例えば、２．５ｋＶに設定していても、ウエハＷの電位（以下、図中において「Ｗａｆｅｒ」で示す。）は、上部電極板５０の電位（以下、図中において「ＵＥＬ」で示す。）と同じ接地電位、すなわち、０Ｖとなる。
【０００５】
一方、静電チャック５３の誘電体は高抵抗であるため、理想的には静電チャック５３の表面であるウエハ載置面５３ａ及び静電電極板５２の間における電荷の移動は発生しないが、高温での連続使用や処理条件等により、僅かな電荷の移動が発生してしまうことがある。しかしながら、静電チャック５３の誘電体は高抵抗であることには変わりないため、静電チャック５３の表面であるウエハ載置面５３ａ及び静電電極板５２の間における電荷の移動が抑制され、僅かな電荷しか移動せず、しかも電荷の移動速度は極めて緩慢であり、僅かな電荷が移動した後は殆ど電荷が移動せず、結果として静電電極板５２及びウエハ載置面５３ａの間の電位差が維持されると見なすことができる。したがって、例えば、ウエハＷを静電チャック５３に載置したときの静電電極板５２の電位及びウエハ載置面５３ａの電位（以下、図中において「Ｓｕｒｆａｃｅ」で示す。）が接地電位（０Ｖ）である場合、例えば、静電電極板５２へ２．５ｋＶの電位の直流電圧を印加して静電電極板５２の電位を２．５ｋＶへ変化させると、ウエハ載置面５３ａの電位も０Ｖから、例えば、０．５ｋＶへ変化するが、それ以上は変化せず、静電電極板５２及びウエハ載置面５３ａの間の電位差の絶対値が２．０ｋＶで維持される。
【０００６】
ところで、近年、プラズマ処理後にウエハＷを静電チャック５３から除去しやすくするために、例えば、静電電極板５２へプラズマ処理中の印加電圧とは逆の極性の電圧を印加したり（例えば、特許文献１参照。）、若しくは、静電電極板５２の電位を０Ｖへ変化させたりすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０４−２３００５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、プラズマ５１を維持したまま、静電電極板５２の電位を２．５ｋＶから０Ｖへ変化させる場合、ウエハＷの電位は０Ｖのままであり、静電電極板５２の電位も０Ｖとなるので、ウエハＷ及び静電電極板５２の間の電位差は解消されるが、静電電極板５２及びウエハ載置面５３ａの間の電位差の絶対値（２．０ｋＶ）が維持されるため、ウエハ載置面５３ａの電位は０．５ｋＶから−２．０ｋＶへと変化する。したがって、ウエハＷ及びウエハ載置面５３ａの間の電位差は解消せず、該電位差に起因する静電気力によってウエハＷが静電チャック５３へ静電吸着されるため、ウエハＷを静電チャック５３から容易に除去することができないという問題がある。
【０００９】
また、プラズマ５１をオフした後に静電電極板５２の電位を２．５ｋＶから０Ｖへ変化させる場合も、ウエハＷの電位は０Ｖのままであり、静電電極板５２の電位は０Ｖとなるが、静電電極板５２及びウエハ載置面５３ａの間の電位差の絶対値（２．０ｋＶ）が維持されてしまうことになる。
【００１０】
本発明の目的は、基板を静電チャックから容易に除去することができる基板除去方法及び記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１記載の基板除去方法は、直流電圧が印加される静電電極板を内包する誘電体からなる静電チャック及び該静電チャックを内蔵する接地電位のチャンバを備え、前記静電チャックは基板を載置して静電吸着し、前記静電吸着された基板にプラズマ処理が施される基板処理装置における基板除去方法であって、前記プラズマ処理後の前記静電電極板の電位を、前記プラズマ処理中の前記静電電極板の電位と同じ所定の電位に維持する電位維持ステップと、前記基板及び前記チャンバの間において直流的な放電が生じた後に前記基板に生じる電位の絶対値を｜Ａ｜とした場合、前記静電チャックにおいて前記基板が載置される載置面の電位の絶対値が｜Ａ｜となり、変化後の前記載置面の電位の極性と前記基板の電位の極性とが同じになり、且つ前記基板及び前記チャンバの間の電位差の絶対値が｜Ａ｜以上となるように、前記静電電極板の電位を前記所定の電位から変化させて前記直流的な放電を生じさせる電位変化ステップと、前記基板を前記静電チャックから除去する除去ステップとを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の基板除去方法は、請求項１記載の基板除去方法において、前記基板が前記静電チャックから除去された後、前記静電電極板の電位を接地電位へ変化させるとともに、前記チャンバ及び前記静電チャックの間においてプラズマを生成するプラズマ生成ステップをさらに有することを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項３記載の記憶媒体は、直流電圧が印加される静電電極板を内包する誘電体からなる静電チャック及び該静電チャックを内蔵する接地電位のチャンバを備え、前記静電チャックは基板を載置して静電吸着し、前記静電吸着された基板にプラズマ処理が施される基板処理装置における基板除去方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータで読み取り可能な記憶媒体であって、前記基板除去方法は、前記プラズマ処理後の前記静電電極板の電位を、前記プラズマ処理中の前記静電電極板の電位と同じ所定の電位に維持する電位維持ステップと、前記基板及び前記チャンバの間において直流的な放電が生じた後に前記基板に生じる電位の絶対値を｜Ａ｜とした場合、前記静電チャックにおいて前記基板が載置される載置面の電位の絶対値が｜Ａ｜となり、変化後の前記載置面の電位の極性と前記基板の電位の極性とが同じになり、且つ前記基板及び前記チャンバの間の電位差の絶対値が｜Ａ｜以上となるように、前記静電電極板の電位を前記所定の電位から変化させて前記直流的な放電を生じさせる電位変化ステップと、前記基板を前記静電チャックから除去する除去ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、基板及びチャンバの間の電位差の絶対値が、基板及びチャンバの間において直流的な放電が生じた後に基板に生じる電位の絶対値であって、当該直流的な放電が発生可能な電位差の最小値である｜Ａ｜以上となるので、基板及びチャンバの間において直流的な放電が生じて基板に生じる電位の絶対値が｜Ａ｜となる。また、静電チャックの載置面の電位の極性と基板の電位の極性とが同じであり、該載置面の電位の絶対値が｜Ａ｜である。したがって、基板の電位及び静電チャックの載置面の電位を同じ電位とすることができる。その結果、基板が静電チャックに静電吸着されず、基板を静電チャックから容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板除去方法が実行される基板処理装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の基板処理装置におけるプラズマエッチング処理前及びプラズマエッチング処理中におけるウエハの静電吸着処理を説明するための工程図である。
【図３】ウエハ及び上部電極板の間においてＤＣ放電が発生する過程を説明するための工程図である。
【図４】本実施の形態に係る基板除去方法としてのウエハ除去処理を説明するための工程図である。
【図５】従来の基板除去方法を説明するための工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係る基板除去方法が実行される基板処理装置の構成を概略的に示す図である。本基板処理装置は、基板としての半導体デバイス用のウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）にプラズマエッチング処理を施す。
【００１８】
図１において、基板処理装置１０は、例えば、直径が３００ｍｍのウエハＷを収容し且つ接地電位であるチャンバ１１を有し、該チャンバ１１内にはウエハＷを上面に載置する円柱状のサセプタ１２が配置されている。基板処理装置１０では、チャンバ１１の内側壁とサセプタ１２の側面とによって側方排気路１３が形成される。この側方排気路１３の途中には排気プレート１４が配置される。
【００１９】
排気プレート１４は多数の貫通孔を有する板状部材であり、チャンバ１１内部を上部と下部に仕切る仕切り板として機能する。排気プレート１４によって仕切られたチャンバ１１内部の上部（以下、「処理室」という。）１５の内部空間には後述するようにプラズマが発生する。また、チャンバ１１内部の下部（以下、「排気室（マニホールド）」という。）１６にはチャンバ１１内のガスを排出する排気管１７が接続される。排気プレート１４は処理室１５に発生するプラズマを捕捉又は反射してマニホールド１６への漏洩を防止する。
【００２０】
排気管１７にはＴＭＰ（Turbo Molecular Pump）及びＤＰ（Dry Pump）（ともに図示しない）が接続され、これらのポンプはチャンバ１１内を真空引きして減圧する。具体的には、ＤＰはチャンバ１１内を大気圧から中真空状態まで減圧し、ＴＭＰはＤＰと協働してチャンバ１１内を中真空状態より低い圧力である高真空状態まで減圧する。なお、チャンバ１１内の圧力はＡＰＣバルブ（図示しない）によって制御される。
【００２１】
チャンバ１１内のサセプタ１２には第１の高周波電源１８が第１の整合器１９を介して接続され、第１の高周波電源１８は比較的低い周波数、例えば、２ＭＨｚのイオン引き込み用の高周波電力をサセプタ１２に供給する。また、サセプタ１２には第２の高周波電源２０が第２の整合器２１を介して接続され、第２の高周波電源２０は比較的高い周波数、例えば、４０ＭＨｚのプラズマ生成用の高周波電力をサセプタ１２に供給する。２種類の高周波電力が供給されたサセプタ１２は下部電極として機能する。
【００２２】
サセプタ１２の上部周縁部には、該サセプタ１２の中央部分が図中上方へ向けて突出するように段差が形成される。該サセプタ１２の中央部分の先端には静電電極板２２を内部に有する誘電体、例えば、セラミックスからなる円板状の静電チャック２３が配置されている。静電電極板２２には直流電源２４が接続されており、静電電極板２２に正の直流電圧が印加されると、ウエハＷにおける静電チャック２３側の面（以下、「裏面」という。）には負電位が発生して静電電極板２２及びウエハＷの裏面の間に電位差が生じる。このとき、後述するように、ウエハＷ及び静電チャック２３の載置面２３ａの間にも電位差が生じる。ウエハＷ及び載置面２３ａの間の電位差は静電気力であるクーロン力を生じさせ、該クーロン力によってウエハＷは静電チャック２３に吸着保持される。
【００２３】
また、サセプタ１２は内部に冷媒流路からなる冷却機構（図示しない）を有し、該冷却機構はプラズマと接触して温度が上昇するウエハＷの熱を吸収することによってウエハＷの温度が所望の温度以上になるのを防止する。
【００２４】
サセプタ１２は伝熱効率や電極機能を考慮して導電体、例えば、アルミニウムから構成されるが、導電体をプラズマが発生する処理室１５へ晒すのを防止するために、該サセプタ１２は側面を誘電体、例えば、石英（ＳｉＯ２）からなる側面保護部材２５によって覆われる。
【００２５】
さらに、サセプタ１２の上部には、静電チャック２３に吸着保持されたウエハＷを囲むように環状のフォーカスリング２６がサセプタ１２の段差や側面保護部材２５へ載置され、さらに、フォーカスリング２６を囲むようにシールドリング２７が側面保護部材２５へ載置されている。フォーカスリング２６はシリコン（Ｓｉ）又は炭化珪素（ＳｉＣ）からなり、プラズマの分布域をウエハＷ上だけでなく該フォーカスリング２６上まで拡大する。
【００２６】
チャンバ１１の天井部には、サセプタ１２と対向するようにシャワーヘッド２８が配置される。シャワーヘッド２８は、表面が絶縁膜で覆われた導電体、又は単体の半導体、例えば、シリコンからなる円板状の上部電極板２９と、該上部電極板２９を着脱可能に釣支するクーリングプレート３０と、該クーリングプレート３０を覆う蓋体３１とを有する。上部電極板２９は厚み方向に貫通する多数のガス孔３２を有する円板状部材からなり、電気的に接地されているため、上部電極板２９の電位は接地電位である。クーリングプレート３０の内部にはバッファ室３３が設けられ、このバッファ室３３には処理ガス導入管３４が接続されている。
【００２７】
基板処理装置１０はさらに制御部３５を備え、該制御部３５は内蔵するメモリ等に記憶されたプログラムに従って各構成要素の動作を制御し、プラズマエッチング処理を実行する。具体的に、制御部３５は、各構成要素の動作を制御して処理ガス導入管３４からバッファ室３３へ供給された処理ガスを処理室１５の内部空間へ導入し、該導入した処理ガスを、第２の高周波電源２０からサセプタ１２を介して処理室１５の内部空間へ印加されたプラズマ生成用の高周波電力により、励起してプラズマを生成し、プラズマ中の陽イオンを第１の高周波電源１８がサセプタ１２に印加するイオン引き込み用の高周波電力によってウエハＷに向けて引き込み、又はプラズマ中のラジカルをウエハＷに到達させて該ウエハＷにプラズマエッチング処理を施す。
【００２８】
図２は、図１の基板処理装置におけるプラズマエッチング処理前及びプラズマエッチング処理中におけるウエハの静電吸着処理を説明するための工程図である。なお、本実施の形態ではチャンバ１１と上部電極板２９が共に接地電位であり、上部電極板２９がチャンバ１１の一部を構成すると見なすことができ、さらに、上部電極板２９はウエハＷに近接するため、以下、ウエハＷ及びチャンバ１１の間の電位差はウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差によって代表されるものとして説明する。
【００２９】
まず、サセプタ１２の静電チャック２３における静電電極板２２へ直流電源２４から直流電圧を印加せず、静電電極板２２の電位（以下、図中において「ＨＶ」で示す。）を接地電位、すなわち、０Ｖに維持したまま、静電チャック２３上にウエハＷを載置する。ここで、載置されたウエハＷの電位（以下、図中において「Ｗａｆｅｒ」で示す。）は接地電位、すなわち、０Ｖである。また、静電電極板２２へ直流電圧が印加されず、ウエハＷの電位も接地電位であるため、静電チャック２３の載置面２３ａの電位（以下、図中において「Ｓｕｒｆａｃｅ」で示す。）も接地電位、すなわち、０Ｖである（図２（Ａ））。
【００３０】
次いで、チャンバ１１内を圧力が数百ｍＴｏｒｒのガス雰囲気とし、静電電極板２２へ直流電源２４から正の直流電圧、例えば、２．５ｋＶの直流電圧を印加する（図２（Ｂ））。
【００３１】
次いで、処理ガスを処理室１５の内部空間へ導入し、該導入した処理ガスをプラズマ生成用の高周波電力により、励起させてプラズマ３６を生成し、該プラズマ３６によってウエハＷにプラズマエッチング処理を施す。このとき、プラズマ３６中の電子や陽イオンによってウエハＷ及び上部電極板２９の間における電荷の移動は自在であり、その結果、ウエハＷの電位は、上部電極板２９の電位（以下、図中において「ＵＥＬ」で示す。）と同じ接地電位（０Ｖ）を維持する。また、プラズマエッチング処理中、静電電極板２２へは２．５ｋＶの直流電圧が印加されているため、静電電極板２２の電位として２．５ｋＶが維持される。
【００３２】
ここで、静電チャック２３の誘電体は高抵抗であるため、理想的には静電チャック２３の載置面２３ａ及び静電電極板２２の間における電荷の移動は発生しないが、高温での連続使用や処理条件等により、僅かな電荷の移動が発生してしまうことがある。その結果、静電電極板２２及び載置面２３ａの間には、例えば、２．０ｋＶの電位差が発生し、載置面２３ａの電位は０．５ｋＶとなる。また、当該電位差の発生に伴って載置面２３ａ及びウエハＷの間には、例えば、０．５ｋＶの電位差が発生する。（図２（Ｃ））。
【００３３】
その後、ウエハＷ及び載置面２３ａの接触状態や静電チャック２３における高抵抗の誘電体の存在により、載置面２３ａ及びウエハＷの間、並びに静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電荷の移動は発生しないため、静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電位差、並びに、載置面２３ａ及びウエハＷの間の電位差が維持される。
【００３４】
さらに、プラズマエッチング処理が終了してプラズマ３６が消滅した後も、静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電位差、並びに、載置面２３ａ及びウエハＷの間の電位差が維持されるため、ウエハＷの電位は０Ｖのままであり、静電電極板２２の電位は２．５ｋＶのままであり、且つ載置面２３ａの電位は０．５ｋＶのままである。その結果、ウエハＷ及び載置面２３ａの間の電位差は０．５ｋＶとなり、該電位差に起因するクーロン力によってウエハＷが載置面２３ａに静電吸着するため、プラズマエッチング処理後、ウエハＷを静電チャック２３から容易に除去することができない。
【００３５】
本実施の形態では、プラズマエッチング処理後においてウエハＷ及び載置面２３ａの電位差を解消すべく、以下に述べるウエハＷ及び上部電極板２９を含むチャンバ１１の間で発生する直流的な放電（以下、「ＤＣ放電」という。）を利用する。
【００３６】
図３は、ウエハ及び上部電極板の間においてＤＣ放電が発生する過程を説明するための工程図である。
【００３７】
まず、静電電極板２２へ直流電圧を印加せずに静電電極板２２の電位を０Ｖに維持したまま、静電チャック２３上に電位が０のウエハＷを載置する。このとき、図２（Ａ）の工程と同じように、静電電極板２２の電位、載置面２３ａの電位及びウエハＷの電位は０Ｖである（図３（Ａ））。
【００３８】
次いで、チャンバ１１内を減圧し、チャンバ１１の処理室１５内へ処理ガスを導入し、静電電極板２２へ直流電源２４から正の直流電圧、例えば、３．０ｋＶの直流電圧を印加する。ここで、上述したように、静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電位差の絶対値は２．０ｋＶで維持されるため、静電電極板２２の電位が０Ｖから３．０ｋＶへ変化すると、載置面２３ａの電位も０Ｖから１．０ｋＶに変化する。また、載置面２３ａ及びウエハＷの間の電位差が維持されるため、ウエハＷの電位も接地電位から１．０ｋＶに変化する（図３（Ｂ））。その結果、ウエハＷ及び接地電位の上部電極板２９の間の電位差の絶対値が大きくなって１．０ｋＶとなる。
【００３９】
ここで、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差の絶対値が大きくなると、ウエハＷ及び上部電極板２９の間でＤＣ放電３８が発生する（図３（Ｃ））。ＤＣ放電３８が発生すると、ウエハＷ及び上部電極板２９が互いに導通し、ウエハＷ及び上部電極板２９の間で電荷の移動が発生するため、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差は小さくなる。このとき、ＤＣ放電３８が発生するとウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差は直ちに小さくなるため、当該電位差は放電を維持できない電位差にまで低下して電荷の移動が直ちに停止する。その結果、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差は完全に解消せず、ウエハＷには所定の電位、例えば、０．５ｋＶの電位（以下、「ＤＣ放電後の残存電位」という。）が残存する。
【００４０】
また、ＤＣ放電後の残存電位に関し、ウエハＷの電位が１．０ｋＶからＤＣ放電後の残存電位（０．５ｋＶ）に至るまでの間、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差はＤＣ放電が発生可能な電位差よりも大きいため、ＤＣ放電が維持できると考えられる。一方、この間の上部電極板２９の電位は接地電位であることから、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差がＤＣ放電後の残存電位の絶対値よりも大きければＤＣ放電が発生可能と考えられる。すなわち、ＤＣ放電後の残存電位の絶対値（｜Ａ｜）はＤＣ放電が発生可能な電位差の最小値となる。なお、本実施の形態ではＤＣ放電後の残存電位の絶対値を０．５ｋＶとして以下の説明を行う。
【００４１】
図４は、本実施の形態に係る基板除去方法としてのウエハ除去処理を説明するための工程図である。
【００４２】
まず、図２のウエハの静電吸着処理に続いて、図１の基板処理装置１０において、サセプタ１２へのプラズマ生成用の高周波電力の供給等を停止してプラズマエッチング処理を終了する。このとき、静電電極板２２への２．５ｋＶ（所定の電位）の電圧の印加が維持されているため、静電電極板２２の電位として２．５ｋＶが維持され（電位維持ステップ）、載置面２３ａの電位として０．５ｋＶが維持される。一方、ウエハＷの電位は、プラズマエッチング処理中に生成されていたプラズマ３９によって上部電極板２９の電位と同じ接地電位（０Ｖ）が維持される（図４（Ａ））。
【００４３】
次いで、チャンバ１１の処理室１５内に処理ガスが存在した状態で、静電電極板２２へ印加される直流電圧の電位を変化させて、載置面２３ａの電位の絶対値がＤＣ放電後の残存電位の絶対値である０．５ｋＶとなり、変化後の載置面２３ａの電位の極性とウエハＷの電位の極性とが同じ、例えば、負となり、且つウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差の絶対値がＤＣ放電後の残存電位の絶対値である０．５ｋＶ以上となるように、静電電極板２２の電位を２．５ｋＶから変化させる。具体的には静電電極板２２の電位を２．５ｋＶから１．５ｋＶへ変化させる（電位変化ステップ）。
【００４４】
このときも、上述したように、静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電位差の絶対値は２．０ｋＶで維持されるため、静電電極板２２の電位が２．５Ｖから１．５ｋＶへ変化すると、載置面２３ａの電位も０．５Ｖから−０．５ｋＶに変化する。また、載置面２３ａ及びウエハＷの間の電位差が維持されるため、ウエハＷの電位も０Ｖから−１．０ｋＶに変化する（図４（Ｂ））。その結果、ウエハＷ及び接地電位の上部電極板２９の間の電位差の絶対値が大きくなって１．０ｋＶとなり、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差の絶対値は、ＤＣ放電が発生可能な電位差の最小値であるＤＣ放電後の残存電位の絶対値（０．５ｋＶ）を超えるため、ウエハＷ及び上部電極板２９の間においてＤＣ放電４０が発生する（図４（Ｃ））。
【００４５】
ＤＣ放電４０が発生すると、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差の絶対値はＤＣ放電が発生可能な電位差の最小値である０．５ｋＶとなるが、上部電極板２９の電位は０Ｖであり且つＤＣ放電４０の発生前のウエハＷの電位は−１．０ｋＶであるため、ＤＣ放電４０の発生後のウエハＷの電位は−０．５ｋＶとなる。その結果、ウエハＷの電位及び載置面２３ａの電位が同じ電位（−０．５ｋＶ）となる。
【００４６】
次いで、静電電極板２２への印加される直流電圧の電位を変化させて、静電電極板２２の電位を１．５ｋＶから２．０ｋＶへ変化させる。このときも、静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電位差の絶対値は２．０ｋＶで維持されるため、載置面２３ａの電位は−０．５ｋＶから０Ｖに変化する。また、載置面２３ａ及びウエハＷの間の電位差が維持されるため、ウエハＷの電位も−０．５ｋＶから０Ｖに変化する。その後、ウエハＷを静電チャック２３から突出するピン（図示しない）等によって持ち上げ、処理室１５内へ進入するアーム（図示しない）等によって処理室１５から搬出することによってウエハＷを除去する（図４（Ｄ））（除去ステップ）。ウエハＷのピンによる持ち上げの際、載置面２３ａの電位及びウエハＷの電位はいずれも０Ｖであり、載置面２３ａ及びウエハＷの間の電位差は０Ｖであるため、ウエハＷ及び載置面２３ａの間にクーロン力が生じることがなく、ウエハＷをピンによって容易に載置面２３ａから持ち上げることができる。
【００４７】
次いで、静電電極板２２へ印加される直流電圧の電位を変化させて、静電電極板２２の電位を２．０ｋＶから０Ｖへ変化させるとともに、処理ガスを処理室１５の内部空間へ導入し、該導入した処理ガスをプラズマ生成用の高周波電力により、励起させてプラズマ４１を生成させる。このときも、静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電位差の絶対値は２．０ｋＶで維持されるため、載置面２３ａの電位は０Ｖから−２．０ｋＶに変化するが、載置面２３ａからウエハＷが除去されているため、該載置面２３ａは処理室１５内へ暴露されてプラズマ４１と直接接触する。その結果、プラズマ４１中の電子や陽イオンによって載置面２３ａ及び接地電位の上部電極板２９の間における電荷の移動は自在となり、載置面２３ａから電荷が除去されて該載置面２３ａの電位は上部電極板２９の電位と同じ接地電位となる（図４（Ｅ））。その後、本処理を終了する。
【００４８】
図４のウエハ除去処理によれば、プラズマエッチング処理後、静電電極板２２の電位が２．５ｋＶから１．５ｋＶへ変化されてウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差の絶対値が、ＤＣ放電後の残存電位であってＤＣ放電が発生可能な電位差の最小値である０．５ｋＶを上回る１．０ｋＶとなるので、ウエハＷ及び上部電極板２９の間においてＤＣ放電４０が発生してウエハＷの電位の絶対値が０．５ｋＶとなる。また、変化後の載置面２３ａの電位の極性とウエハＷの電位の極性とが同じ負であり、該載置面２３ａの電位の絶対値もＤＣ放電後の残存電位である０．５ｋＶに設定されている。したがって、ウエハＷの電位及び載置面２３ａの電位を同じ電位（−０．５ｋＶ）とすることができる。その結果、ウエハＷが静電チャック２３に静電吸着されず、ウエハＷを静電チャック２３から容易に除去することができる。
【００４９】
また、上述した図４のウエハ除去処理では、ウエハＷが静電チャック２３の載置面２３ａから除去された後、上部電極板２９及び載置面２３ａの間においてプラズマ４１が生成されるので、該プラズマ４１中の電子や陽イオンによって上部電極板２９及び載置面２３ａの間の電位差を解消することができ、もって、載置面２３ａの電位を接地電位とすることができる。その結果、載置面２３ａからの異常放電の発生を防止することができる。
【００５０】
上述した図４のウエハ除去処理では、ＤＣ放電後の残存電位の絶対値が０．５ｋＶであったが、ＤＣ放電後の残存電位の絶対値は０．５ｋＶに限られず、チャンバ１１内の圧力又は処理ガスに含まれるガスの種類に応じて変化する。また、静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電位差の絶対値が２．０ｋＶで維持されるとしたが、静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電位差の絶対値は２．０ｋＶに限られず、静電チャック２３を構成する誘電体の材料や厚さによって変化する。
【００５１】
以上、本発明について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００５２】
本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記録した記憶媒体を、コンピュータ等に供給し、コンピュータのＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムを読み出して実行することによっても達成される。
【００５３】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラム自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、プログラム及びそのプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００５４】
また、プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることによりコンピュータに供給されてもよい。
【００５５】
また、コンピュータのＣＰＵが読み出したプログラムを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００５６】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００５７】
上記プログラムの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。
【符号の説明】
【００５８】
Ｗ ウエハ
１０ 基板処理装置
１１ チャンバ
２２ 静電電極板
２３ 静電チャック
２３ａ 載置面
２４ 直流電源
２９ 上部電極板
４０ ＤＣ放電
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電吸着された基板を静電チャックから除去する基板除去方法及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板としての半導体デバイス用ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）は、基板処理装置の減圧された処理室内において所定の処理、例えば、プラズマ処理が施される。ウエハは所定の処理の間、所望の位置からずれることがないように、処理室内に配置された静電チャックによって静電吸着される。
【０００３】
静電チャックは、静電電極板を内部に有する高抵抗の誘電体、例えば、セラミックスからなる板状部材であり、ウエハを上面に載置する。静電電極板には直流電源が接続されており、該静電電極板へ正の直流電圧が印加されると、載置されたウエハにおける静電チャック側の面（以下、「裏面」という。）には負電位が発生して静電電極板及びウエハの裏面の間に電位差が生じる。しかしながら、静電電極板及びウエハの間には静電チャックの誘電体が存在するため、静電電極板及びウエハの間では電荷が移動せず、静電電極板及びウエハの裏面の間の電位差が維持される。その結果、該電位差に起因する静電気力によってウエハが静電チャックに静電吸着される。
【０００４】
この基板処理装置では、処理室内において静電チャックに対向するように接地電位の上部電極板が配置されている。基板処理装置においてプラズマ処理がウエハに施される場合、図５（Ａ）に示すように、ウエハＷ及び上部電極板５０の間には常時プラズマ５１が存在するため、該プラズマ中の電子や陽イオンによってウエハＷ及び上部電極板５０の間における電荷の移動は自在であり、その結果、静電チャック５３の内部に存在する静電電極板５２の電位（以下、図中において「ＨＶ」で示す。）を、例えば、２．５ｋＶに設定していても、ウエハＷの電位（以下、図中において「Ｗａｆｅｒ」で示す。）は、上部電極板５０の電位（以下、図中において「ＵＥＬ」で示す。）と同じ接地電位、すなわち、０Ｖとなる。
【０００５】
一方、静電チャック５３の誘電体は高抵抗であるため、理想的には静電チャック５３の表面であるウエハ載置面５３ａ及び静電電極板５２の間における電荷の移動は発生しないが、高温での連続使用や処理条件等により、僅かな電荷の移動が発生してしまうことがある。しかしながら、静電チャック５３の誘電体は高抵抗であることには変わりないため、静電チャック５３の表面であるウエハ載置面５３ａ及び静電電極板５２の間における電荷の移動が抑制され、僅かな電荷しか移動せず、しかも電荷の移動速度は極めて緩慢であり、僅かな電荷が移動した後は殆ど電荷が移動せず、結果として静電電極板５２及びウエハ載置面５３ａの間の電位差が維持されると見なすことができる。したがって、例えば、ウエハＷを静電チャック５３に載置したときの静電電極板５２の電位及びウエハ載置面５３ａの電位（以下、図中において「Ｓｕｒｆａｃｅ」で示す。）が接地電位（０Ｖ）である場合、例えば、静電電極板５２へ２．５ｋＶの電位の直流電圧を印加して静電電極板５２の電位を２．５ｋＶへ変化させると、ウエハ載置面５３ａの電位も０Ｖから、例えば、０．５ｋＶへ変化するが、それ以上は変化せず、静電電極板５２及びウエハ載置面５３ａの間の電位差の絶対値が２．０ｋＶで維持される。
【０００６】
ところで、近年、プラズマ処理後にウエハＷを静電チャック５３から除去しやすくするために、例えば、静電電極板５２へプラズマ処理中の印加電圧とは逆の極性の電圧を印加したり（例えば、特許文献１参照。）、若しくは、静電電極板５２の電位を０Ｖへ変化させたりすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０４−２３００５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、プラズマ５１を維持したまま、静電電極板５２の電位を２．５ｋＶから０Ｖへ変化させる場合、ウエハＷの電位は０Ｖのままであり、静電電極板５２の電位も０Ｖとなるので、ウエハＷ及び静電電極板５２の間の電位差は解消されるが、静電電極板５２及びウエハ載置面５３ａの間の電位差の絶対値（２．０ｋＶ）が維持されるため、ウエハ載置面５３ａの電位は０．５ｋＶから−２．０ｋＶへと変化する。したがって、ウエハＷ及びウエハ載置面５３ａの間の電位差は解消せず、該電位差に起因する静電気力によってウエハＷが静電チャック５３へ静電吸着されるため、ウエハＷを静電チャック５３から容易に除去することができないという問題がある。
【０００９】
また、プラズマ５１をオフした後に静電電極板５２の電位を２．５ｋＶから０Ｖへ変化させる場合も、ウエハＷの電位は０Ｖのままであり、静電電極板５２の電位は０Ｖとなるが、静電電極板５２及びウエハ載置面５３ａの間の電位差の絶対値（２．０ｋＶ）が維持されてしまうことになる。
【００１０】
本発明の目的は、基板を静電チャックから容易に除去することができる基板除去方法及び記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１記載の基板除去方法は、直流電圧が印加される静電電極板を内包する誘電体からなる静電チャック及び該静電チャックを内蔵する接地電位のチャンバを備え、前記静電チャックは基板を載置して静電吸着し、前記静電吸着された基板にプラズマ処理が施される基板処理装置における基板除去方法であって、前記プラズマ処理後の前記静電電極板の電位を、前記プラズマ処理中の前記静電電極板の電位と同じ所定の電位に維持する電位維持ステップと、前記基板及び前記チャンバの間において直流的な放電が生じた後に前記基板に生じる電位の絶対値を｜Ａ｜とした場合、前記静電チャックにおいて前記基板が載置される載置面の電位の絶対値が｜Ａ｜となり、変化後の前記載置面の電位の極性と前記基板の電位の極性とが同じになり、且つ前記基板及び前記チャンバの間の電位差の絶対値が｜Ａ｜以上となるように、前記静電電極板の電位を前記所定の電位から変化させて前記直流的な放電を生じさせる電位変化ステップと、前記基板を前記静電チャックから除去する除去ステップとを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の基板除去方法は、請求項１記載の基板除去方法において、前記基板が前記静電チャックから除去された後、前記静電電極板の電位を接地電位へ変化させるとともに、前記チャンバ及び前記静電チャックの間においてプラズマを生成するプラズマ生成ステップをさらに有することを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項３記載の記憶媒体は、直流電圧が印加される静電電極板を内包する誘電体からなる静電チャック及び該静電チャックを内蔵する接地電位のチャンバを備え、前記静電チャックは基板を載置して静電吸着し、前記静電吸着された基板にプラズマ処理が施される基板処理装置における基板除去方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータで読み取り可能な記憶媒体であって、前記基板除去方法は、前記プラズマ処理後の前記静電電極板の電位を、前記プラズマ処理中の前記静電電極板の電位と同じ所定の電位に維持する電位維持ステップと、前記基板及び前記チャンバの間において直流的な放電が生じた後に前記基板に生じる電位の絶対値を｜Ａ｜とした場合、前記静電チャックにおいて前記基板が載置される載置面の電位の絶対値が｜Ａ｜となり、変化後の前記載置面の電位の極性と前記基板の電位の極性とが同じになり、且つ前記基板及び前記チャンバの間の電位差の絶対値が｜Ａ｜以上となるように、前記静電電極板の電位を前記所定の電位から変化させて前記直流的な放電を生じさせる電位変化ステップと、前記基板を前記静電チャックから除去する除去ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、基板及びチャンバの間の電位差の絶対値が、基板及びチャンバの間において直流的な放電が生じた後に基板に生じる電位の絶対値であって、当該直流的な放電が発生可能な電位差の最小値である｜Ａ｜以上となるので、基板及びチャンバの間において直流的な放電が生じて基板に生じる電位の絶対値が｜Ａ｜となる。また、静電チャックの載置面の電位の極性と基板の電位の極性とが同じであり、該載置面の電位の絶対値が｜Ａ｜である。したがって、基板の電位及び静電チャックの載置面の電位を同じ電位とすることができる。その結果、基板が静電チャックに静電吸着されず、基板を静電チャックから容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板除去方法が実行される基板処理装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の基板処理装置におけるプラズマエッチング処理前及びプラズマエッチング処理中におけるウエハの静電吸着処理を説明するための工程図である。
【図３】ウエハ及び上部電極板の間においてＤＣ放電が発生する過程を説明するための工程図である。
【図４】本実施の形態に係る基板除去方法としてのウエハ除去処理を説明するための工程図である。
【図５】従来の基板除去方法を説明するための工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係る基板除去方法が実行される基板処理装置の構成を概略的に示す図である。本基板処理装置は、基板としての半導体デバイス用のウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）にプラズマエッチング処理を施す。
【００１８】
図１において、基板処理装置１０は、例えば、直径が３００ｍｍのウエハＷを収容し且つ接地電位であるチャンバ１１を有し、該チャンバ１１内にはウエハＷを上面に載置する円柱状のサセプタ１２が配置されている。基板処理装置１０では、チャンバ１１の内側壁とサセプタ１２の側面とによって側方排気路１３が形成される。この側方排気路１３の途中には排気プレート１４が配置される。
【００１９】
排気プレート１４は多数の貫通孔を有する板状部材であり、チャンバ１１内部を上部と下部に仕切る仕切り板として機能する。排気プレート１４によって仕切られたチャンバ１１内部の上部（以下、「処理室」という。）１５の内部空間には後述するようにプラズマが発生する。また、チャンバ１１内部の下部（以下、「排気室（マニホールド）」という。）１６にはチャンバ１１内のガスを排出する排気管１７が接続される。排気プレート１４は処理室１５に発生するプラズマを捕捉又は反射してマニホールド１６への漏洩を防止する。
【００２０】
排気管１７にはＴＭＰ（Turbo Molecular Pump）及びＤＰ（Dry Pump）（ともに図示しない）が接続され、これらのポンプはチャンバ１１内を真空引きして減圧する。具体的には、ＤＰはチャンバ１１内を大気圧から中真空状態まで減圧し、ＴＭＰはＤＰと協働してチャンバ１１内を中真空状態より低い圧力である高真空状態まで減圧する。なお、チャンバ１１内の圧力はＡＰＣバルブ（図示しない）によって制御される。
【００２１】
チャンバ１１内のサセプタ１２には第１の高周波電源１８が第１の整合器１９を介して接続され、第１の高周波電源１８は比較的低い周波数、例えば、２ＭＨｚのイオン引き込み用の高周波電力をサセプタ１２に供給する。また、サセプタ１２には第２の高周波電源２０が第２の整合器２１を介して接続され、第２の高周波電源２０は比較的高い周波数、例えば、４０ＭＨｚのプラズマ生成用の高周波電力をサセプタ１２に供給する。２種類の高周波電力が供給されたサセプタ１２は下部電極として機能する。
【００２２】
サセプタ１２の上部周縁部には、該サセプタ１２の中央部分が図中上方へ向けて突出するように段差が形成される。該サセプタ１２の中央部分の先端には静電電極板２２を内部に有する誘電体、例えば、セラミックスからなる円板状の静電チャック２３が配置されている。静電電極板２２には直流電源２４が接続されており、静電電極板２２に正の直流電圧が印加されると、ウエハＷにおける静電チャック２３側の面（以下、「裏面」という。）には負電位が発生して静電電極板２２及びウエハＷの裏面の間に電位差が生じる。このとき、後述するように、ウエハＷ及び静電チャック２３の載置面２３ａの間にも電位差が生じる。ウエハＷ及び載置面２３ａの間の電位差は静電気力であるクーロン力を生じさせ、該クーロン力によってウエハＷは静電チャック２３に吸着保持される。
【００２３】
また、サセプタ１２は内部に冷媒流路からなる冷却機構（図示しない）を有し、該冷却機構はプラズマと接触して温度が上昇するウエハＷの熱を吸収することによってウエハＷの温度が所望の温度以上になるのを防止する。
【００２４】
サセプタ１２は伝熱効率や電極機能を考慮して導電体、例えば、アルミニウムから構成されるが、導電体をプラズマが発生する処理室１５へ晒すのを防止するために、該サセプタ１２は側面を誘電体、例えば、石英（ＳｉＯ２）からなる側面保護部材２５によって覆われる。
【００２５】
さらに、サセプタ１２の上部には、静電チャック２３に吸着保持されたウエハＷを囲むように環状のフォーカスリング２６がサセプタ１２の段差や側面保護部材２５へ載置され、さらに、フォーカスリング２６を囲むようにシールドリング２７が側面保護部材２５へ載置されている。フォーカスリング２６はシリコン（Ｓｉ）又は炭化珪素（ＳｉＣ）からなり、プラズマの分布域をウエハＷ上だけでなく該フォーカスリング２６上まで拡大する。
【００２６】
チャンバ１１の天井部には、サセプタ１２と対向するようにシャワーヘッド２８が配置される。シャワーヘッド２８は、表面が絶縁膜で覆われた導電体、又は単体の半導体、例えば、シリコンからなる円板状の上部電極板２９と、該上部電極板２９を着脱可能に釣支するクーリングプレート３０と、該クーリングプレート３０を覆う蓋体３１とを有する。上部電極板２９は厚み方向に貫通する多数のガス孔３２を有する円板状部材からなり、電気的に接地されているため、上部電極板２９の電位は接地電位である。クーリングプレート３０の内部にはバッファ室３３が設けられ、このバッファ室３３には処理ガス導入管３４が接続されている。
【００２７】
基板処理装置１０はさらに制御部３５を備え、該制御部３５は内蔵するメモリ等に記憶されたプログラムに従って各構成要素の動作を制御し、プラズマエッチング処理を実行する。具体的に、制御部３５は、各構成要素の動作を制御して処理ガス導入管３４からバッファ室３３へ供給された処理ガスを処理室１５の内部空間へ導入し、該導入した処理ガスを、第２の高周波電源２０からサセプタ１２を介して処理室１５の内部空間へ印加されたプラズマ生成用の高周波電力により、励起してプラズマを生成し、プラズマ中の陽イオンを第１の高周波電源１８がサセプタ１２に印加するイオン引き込み用の高周波電力によってウエハＷに向けて引き込み、又はプラズマ中のラジカルをウエハＷに到達させて該ウエハＷにプラズマエッチング処理を施す。
【００２８】
図２は、図１の基板処理装置におけるプラズマエッチング処理前及びプラズマエッチング処理中におけるウエハの静電吸着処理を説明するための工程図である。なお、本実施の形態ではチャンバ１１と上部電極板２９が共に接地電位であり、上部電極板２９がチャンバ１１の一部を構成すると見なすことができ、さらに、上部電極板２９はウエハＷに近接するため、以下、ウエハＷ及びチャンバ１１の間の電位差はウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差によって代表されるものとして説明する。
【００２９】
まず、サセプタ１２の静電チャック２３における静電電極板２２へ直流電源２４から直流電圧を印加せず、静電電極板２２の電位（以下、図中において「ＨＶ」で示す。）を接地電位、すなわち、０Ｖに維持したまま、静電チャック２３上にウエハＷを載置する。ここで、載置されたウエハＷの電位（以下、図中において「Ｗａｆｅｒ」で示す。）は接地電位、すなわち、０Ｖである。また、静電電極板２２へ直流電圧が印加されず、ウエハＷの電位も接地電位であるため、静電チャック２３の載置面２３ａの電位（以下、図中において「Ｓｕｒｆａｃｅ」で示す。）も接地電位、すなわち、０Ｖである（図２（Ａ））。
【００３０】
次いで、チャンバ１１内を圧力が数百ｍＴｏｒｒのガス雰囲気とし、静電電極板２２へ直流電源２４から正の直流電圧、例えば、２．５ｋＶの直流電圧を印加する（図２（Ｂ））。
【００３１】
次いで、処理ガスを処理室１５の内部空間へ導入し、該導入した処理ガスをプラズマ生成用の高周波電力により、励起させてプラズマ３６を生成し、該プラズマ３６によってウエハＷにプラズマエッチング処理を施す。このとき、プラズマ３６中の電子や陽イオンによってウエハＷ及び上部電極板２９の間における電荷の移動は自在であり、その結果、ウエハＷの電位は、上部電極板２９の電位（以下、図中において「ＵＥＬ」で示す。）と同じ接地電位（０Ｖ）を維持する。また、プラズマエッチング処理中、静電電極板２２へは２．５ｋＶの直流電圧が印加されているため、静電電極板２２の電位として２．５ｋＶが維持される。
【００３２】
ここで、静電チャック２３の誘電体は高抵抗であるため、理想的には静電チャック２３の載置面２３ａ及び静電電極板２２の間における電荷の移動は発生しないが、高温での連続使用や処理条件等により、僅かな電荷の移動が発生してしまうことがある。その結果、静電電極板２２及び載置面２３ａの間には、例えば、２．０ｋＶの電位差が発生し、載置面２３ａの電位は０．５ｋＶとなる。また、当該電位差の発生に伴って載置面２３ａ及びウエハＷの間には、例えば、０．５ｋＶの電位差が発生する。（図２（Ｃ））。
【００３３】
その後、ウエハＷ及び載置面２３ａの接触状態や静電チャック２３における高抵抗の誘電体の存在により、載置面２３ａ及びウエハＷの間、並びに静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電荷の移動は発生しないため、静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電位差、並びに、載置面２３ａ及びウエハＷの間の電位差が維持される。
【００３４】
さらに、プラズマエッチング処理が終了してプラズマ３６が消滅した後も、静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電位差、並びに、載置面２３ａ及びウエハＷの間の電位差が維持されるため、ウエハＷの電位は０Ｖのままであり、静電電極板２２の電位は２．５ｋＶのままであり、且つ載置面２３ａの電位は０．５ｋＶのままである。その結果、ウエハＷ及び載置面２３ａの間の電位差は０．５ｋＶとなり、該電位差に起因するクーロン力によってウエハＷが載置面２３ａに静電吸着するため、プラズマエッチング処理後、ウエハＷを静電チャック２３から容易に除去することができない。
【００３５】
本実施の形態では、プラズマエッチング処理後においてウエハＷ及び載置面２３ａの電位差を解消すべく、以下に述べるウエハＷ及び上部電極板２９を含むチャンバ１１の間で発生する直流的な放電（以下、「ＤＣ放電」という。）を利用する。
【００３６】
図３は、ウエハ及び上部電極板の間においてＤＣ放電が発生する過程を説明するための工程図である。
【００３７】
まず、静電電極板２２へ直流電圧を印加せずに静電電極板２２の電位を０Ｖに維持したまま、静電チャック２３上に電位が０のウエハＷを載置する。このとき、図２（Ａ）の工程と同じように、静電電極板２２の電位、載置面２３ａの電位及びウエハＷの電位は０Ｖである（図３（Ａ））。
【００３８】
次いで、チャンバ１１内を減圧し、チャンバ１１の処理室１５内へ処理ガスを導入し、静電電極板２２へ直流電源２４から正の直流電圧、例えば、３．０ｋＶの直流電圧を印加する。ここで、上述したように、静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電位差の絶対値は２．０ｋＶで維持されるため、静電電極板２２の電位が０Ｖから３．０ｋＶへ変化すると、載置面２３ａの電位も０Ｖから１．０ｋＶに変化する。また、載置面２３ａ及びウエハＷの間の電位差が維持されるため、ウエハＷの電位も接地電位から１．０ｋＶに変化する（図３（Ｂ））。その結果、ウエハＷ及び接地電位の上部電極板２９の間の電位差の絶対値が大きくなって１．０ｋＶとなる。
【００３９】
ここで、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差の絶対値が大きくなると、ウエハＷ及び上部電極板２９の間でＤＣ放電３８が発生する（図３（Ｃ））。ＤＣ放電３８が発生すると、ウエハＷ及び上部電極板２９が互いに導通し、ウエハＷ及び上部電極板２９の間で電荷の移動が発生するため、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差は小さくなる。このとき、ＤＣ放電３８が発生するとウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差は直ちに小さくなるため、当該電位差は放電を維持できない電位差にまで低下して電荷の移動が直ちに停止する。その結果、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差は完全に解消せず、ウエハＷには所定の電位、例えば、０．５ｋＶの電位（以下、「ＤＣ放電後の残存電位」という。）が残存する。
【００４０】
また、ＤＣ放電後の残存電位に関し、ウエハＷの電位が１．０ｋＶからＤＣ放電後の残存電位（０．５ｋＶ）に至るまでの間、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差はＤＣ放電が発生可能な電位差よりも大きいため、ＤＣ放電が維持できると考えられる。一方、この間の上部電極板２９の電位は接地電位であることから、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差がＤＣ放電後の残存電位の絶対値よりも大きければＤＣ放電が発生可能と考えられる。すなわち、ＤＣ放電後の残存電位の絶対値（｜Ａ｜）はＤＣ放電が発生可能な電位差の最小値となる。なお、本実施の形態ではＤＣ放電後の残存電位の絶対値を０．５ｋＶとして以下の説明を行う。
【００４１】
図４は、本実施の形態に係る基板除去方法としてのウエハ除去処理を説明するための工程図である。
【００４２】
まず、図２のウエハの静電吸着処理に続いて、図１の基板処理装置１０において、サセプタ１２へのプラズマ生成用の高周波電力の供給等を停止してプラズマエッチング処理を終了する。このとき、静電電極板２２への２．５ｋＶ（所定の電位）の電圧の印加が維持されているため、静電電極板２２の電位として２．５ｋＶが維持され（電位維持ステップ）、載置面２３ａの電位として０．５ｋＶが維持される。一方、ウエハＷの電位は、プラズマエッチング処理中に生成されていたプラズマ３９によって上部電極板２９の電位と同じ接地電位（０Ｖ）が維持される（図４（Ａ））。
【００４３】
次いで、チャンバ１１の処理室１５内に処理ガスが存在した状態で、静電電極板２２へ印加される直流電圧の電位を変化させて、載置面２３ａの電位の絶対値がＤＣ放電後の残存電位の絶対値である０．５ｋＶとなり、変化後の載置面２３ａの電位の極性とウエハＷの電位の極性とが同じ、例えば、負となり、且つウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差の絶対値がＤＣ放電後の残存電位の絶対値である０．５ｋＶ以上となるように、静電電極板２２の電位を２．５ｋＶから変化させる。具体的には静電電極板２２の電位を２．５ｋＶから１．５ｋＶへ変化させる（電位変化ステップ）。
【００４４】
このときも、上述したように、静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電位差の絶対値は２．０ｋＶで維持されるため、静電電極板２２の電位が２．５Ｖから１．５ｋＶへ変化すると、載置面２３ａの電位も０．５Ｖから−０．５ｋＶに変化する。また、載置面２３ａ及びウエハＷの間の電位差が維持されるため、ウエハＷの電位も０Ｖから−１．０ｋＶに変化する（図４（Ｂ））。その結果、ウエハＷ及び接地電位の上部電極板２９の間の電位差の絶対値が大きくなって１．０ｋＶとなり、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差の絶対値は、ＤＣ放電が発生可能な電位差の最小値であるＤＣ放電後の残存電位の絶対値（０．５ｋＶ）を超えるため、ウエハＷ及び上部電極板２９の間においてＤＣ放電４０が発生する（図４（Ｃ））。
【００４５】
ＤＣ放電４０が発生すると、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差の絶対値はＤＣ放電が発生可能な電位差の最小値である０．５ｋＶとなるが、上部電極板２９の電位は０Ｖであり且つＤＣ放電４０の発生前のウエハＷの電位は−１．０ｋＶであるため、ＤＣ放電４０の発生後のウエハＷの電位は−０．５ｋＶとなる。その結果、ウエハＷの電位及び載置面２３ａの電位が同じ電位（−０．５ｋＶ）となる。
【００４６】
次いで、静電電極板２２への印加される直流電圧の電位を変化させて、静電電極板２２の電位を１．５ｋＶから２．０ｋＶへ変化させる。このときも、静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電位差の絶対値は２．０ｋＶで維持されるため、載置面２３ａの電位は−０．５ｋＶから０Ｖに変化する。また、載置面２３ａ及びウエハＷの間の電位差が維持されるため、ウエハＷの電位も−０．５ｋＶから０Ｖに変化する。その後、ウエハＷを静電チャック２３から突出するピン（図示しない）等によって持ち上げ、処理室１５内へ進入するアーム（図示しない）等によって処理室１５から搬出することによってウエハＷを除去する（図４（Ｄ））（除去ステップ）。ウエハＷのピンによる持ち上げの際、載置面２３ａの電位及びウエハＷの電位はいずれも０Ｖであり、載置面２３ａ及びウエハＷの間の電位差は０Ｖであるため、ウエハＷ及び載置面２３ａの間にクーロン力が生じることがなく、ウエハＷをピンによって容易に載置面２３ａから持ち上げることができる。
【００４７】
次いで、静電電極板２２へ印加される直流電圧の電位を変化させて、静電電極板２２の電位を２．０ｋＶから０Ｖへ変化させるとともに、処理ガスを処理室１５の内部空間へ導入し、該導入した処理ガスをプラズマ生成用の高周波電力により、励起させてプラズマ４１を生成させる。このときも、静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電位差の絶対値は２．０ｋＶで維持されるため、載置面２３ａの電位は０Ｖから−２．０ｋＶに変化するが、載置面２３ａからウエハＷが除去されているため、該載置面２３ａは処理室１５内へ暴露されてプラズマ４１と直接接触する。その結果、プラズマ４１中の電子や陽イオンによって載置面２３ａ及び接地電位の上部電極板２９の間における電荷の移動は自在となり、載置面２３ａから電荷が除去されて該載置面２３ａの電位は上部電極板２９の電位と同じ接地電位となる（図４（Ｅ））。その後、本処理を終了する。
【００４８】
図４のウエハ除去処理によれば、プラズマエッチング処理後、静電電極板２２の電位が２．５ｋＶから１．５ｋＶへ変化されてウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差の絶対値が、ＤＣ放電後の残存電位であってＤＣ放電が発生可能な電位差の最小値である０．５ｋＶを上回る１．０ｋＶとなるので、ウエハＷ及び上部電極板２９の間においてＤＣ放電４０が発生してウエハＷの電位の絶対値が０．５ｋＶとなる。また、変化後の載置面２３ａの電位の極性とウエハＷの電位の極性とが同じ負であり、該載置面２３ａの電位の絶対値もＤＣ放電後の残存電位である０．５ｋＶに設定されている。したがって、ウエハＷの電位及び載置面２３ａの電位を同じ電位（−０．５ｋＶ）とすることができる。その結果、ウエハＷが静電チャック２３に静電吸着されず、ウエハＷを静電チャック２３から容易に除去することができる。
【００４９】
また、上述した図４のウエハ除去処理では、ウエハＷが静電チャック２３の載置面２３ａから除去された後、上部電極板２９及び載置面２３ａの間においてプラズマ４１が生成されるので、該プラズマ４１中の電子や陽イオンによって上部電極板２９及び載置面２３ａの間の電位差を解消することができ、もって、載置面２３ａの電位を接地電位とすることができる。その結果、載置面２３ａからの異常放電の発生を防止することができる。
【００５０】
上述した図４のウエハ除去処理では、ＤＣ放電後の残存電位の絶対値が０．５ｋＶであったが、ＤＣ放電後の残存電位の絶対値は０．５ｋＶに限られず、チャンバ１１内の圧力又は処理ガスに含まれるガスの種類に応じて変化する。また、静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電位差の絶対値が２．０ｋＶで維持されるとしたが、静電電極板２２及び載置面２３ａの間の電位差の絶対値は２．０ｋＶに限られず、静電チャック２３を構成する誘電体の材料や厚さによって変化する。
【００５１】
以上、本発明について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００５２】
本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記録した記憶媒体を、コンピュータ等に供給し、コンピュータのＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムを読み出して実行することによっても達成される。
【００５３】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラム自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、プログラム及びそのプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００５４】
また、プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることによりコンピュータに供給されてもよい。
【００５５】
また、コンピュータのＣＰＵが読み出したプログラムを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００５６】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００５７】
上記プログラムの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。
【符号の説明】
【００５８】
Ｗ ウエハ
１０ 基板処理装置
１１ チャンバ
２２ 静電電極板
２３ 静電チャック
２３ａ 載置面
２４ 直流電源
２９ 上部電極板
４０ ＤＣ放電
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧が印加される静電電極板を内包する誘電体からなる静電チャック及び該静電チャックを内蔵する接地電位のチャンバを備え、前記静電チャックは基板を載置して静電吸着し、前記静電吸着された基板にプラズマ処理が施される基板処理装置における基板除去方法であって、
前記プラズマ処理後の前記静電電極板の電位を、前記プラズマ処理中の前記静電電極板の電位と同じ所定の電位に維持する電位維持ステップと、
前記基板及び前記チャンバの間において直流的な放電が生じた後に前記基板に生じる電位の絶対値を｜Ａ｜とした場合、前記静電チャックにおいて前記基板が載置される載置面の電位の絶対値が｜Ａ｜となり、変化後の前記載置面の電位の極性と前記基板の電位の極性とが同じになり、且つ前記基板及び前記チャンバの間の電位差の絶対値が｜Ａ｜以上となるように、前記静電電極板の電位を前記所定の電位から変化させて前記直流的な放電を生じさせる電位変化ステップと、
前記基板を前記静電チャックから除去する除去ステップとを有することを特徴とする基板除去方法。
【請求項２】
前記基板が前記静電チャックから除去された後、前記静電電極板の電位を接地電位へ変化させるとともに、前記チャンバ及び前記静電チャックの間においてプラズマを生成するプラズマ生成ステップをさらに有することを特徴とする請求項１記載の基板除去方法。
【請求項３】
直流電圧が印加される静電電極板を内包する誘電体からなる静電チャック及び該静電チャックを内蔵する接地電位のチャンバを備え、前記静電チャックは基板を載置して静電吸着し、前記静電吸着された基板にプラズマ処理が施される基板処理装置における基板除去方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータで読み取り可能な記憶媒体であって、前記基板除去方法は、
前記プラズマ処理後の前記静電電極板の電位を、前記プラズマ処理中の前記静電電極板の電位と同じ所定の電位に維持する電位維持ステップと、
前記基板及び前記チャンバの間において直流的な放電が生じた後に前記基板に生じる電位の絶対値を｜Ａ｜とした場合、前記静電チャックにおいて前記基板が載置される載置面の電位の絶対値が｜Ａ｜となり、変化後の前記載置面の電位の極性と前記基板の電位の極性とが同じになり、且つ前記基板及び前記チャンバの間の電位差の絶対値が｜Ａ｜以上となるように、前記静電電極板の電位を前記所定の電位から変化させて前記直流的な放電を生じさせる電位変化ステップと、
前記基板を前記静電チャックから除去する除去ステップとを有することを特徴とする記憶媒体。
【請求項１】
直流電圧が印加される静電電極板を内包する誘電体からなる静電チャック及び該静電チャックを内蔵する接地電位のチャンバを備え、前記静電チャックは基板を載置して静電吸着し、前記静電吸着された基板にプラズマ処理が施される基板処理装置における基板除去方法であって、
前記プラズマ処理後の前記静電電極板の電位を、前記プラズマ処理中の前記静電電極板の電位と同じ所定の電位に維持する電位維持ステップと、
前記基板及び前記チャンバの間において直流的な放電が生じた後に前記基板に生じる電位の絶対値を｜Ａ｜とした場合、前記静電チャックにおいて前記基板が載置される載置面の電位の絶対値が｜Ａ｜となり、変化後の前記載置面の電位の極性と前記基板の電位の極性とが同じになり、且つ前記基板及び前記チャンバの間の電位差の絶対値が｜Ａ｜以上となるように、前記静電電極板の電位を前記所定の電位から変化させて前記直流的な放電を生じさせる電位変化ステップと、
前記基板を前記静電チャックから除去する除去ステップとを有することを特徴とする基板除去方法。
【請求項２】
前記基板が前記静電チャックから除去された後、前記静電電極板の電位を接地電位へ変化させるとともに、前記チャンバ及び前記静電チャックの間においてプラズマを生成するプラズマ生成ステップをさらに有することを特徴とする請求項１記載の基板除去方法。
【請求項３】
直流電圧が印加される静電電極板を内包する誘電体からなる静電チャック及び該静電チャックを内蔵する接地電位のチャンバを備え、前記静電チャックは基板を載置して静電吸着し、前記静電吸着された基板にプラズマ処理が施される基板処理装置における基板除去方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータで読み取り可能な記憶媒体であって、前記基板除去方法は、
前記プラズマ処理後の前記静電電極板の電位を、前記プラズマ処理中の前記静電電極板の電位と同じ所定の電位に維持する電位維持ステップと、
前記基板及び前記チャンバの間において直流的な放電が生じた後に前記基板に生じる電位の絶対値を｜Ａ｜とした場合、前記静電チャックにおいて前記基板が載置される載置面の電位の絶対値が｜Ａ｜となり、変化後の前記載置面の電位の極性と前記基板の電位の極性とが同じになり、且つ前記基板及び前記チャンバの間の電位差の絶対値が｜Ａ｜以上となるように、前記静電電極板の電位を前記所定の電位から変化させて前記直流的な放電を生じさせる電位変化ステップと、
前記基板を前記静電チャックから除去する除去ステップとを有することを特徴とする記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２１２７０９（Ｐ２０１２−２１２７０９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７６３１９（Ｐ２０１１−７６３１９）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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