(57)【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、前記静電チャックに静電吸着された基板にプラズマ処理を施す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である第１の所定の電位に維持する電位維持ステップと、
前記静電電極板の電位を接地電位に設定して前記基板及び前記チャンバの間の電位差の絶対値を増大させ、前記基板及び前記チャンバの間において直流的な放電を生じさせる第１の放電ステップと、
前記第１の放電ステップにおいて前記直流的な放電が生じた後に前記基板に生じる第２の所定の電位と同じ電位の直流電圧を前記静電電極板へ印加することによって前記基板及び前記チャンバの間の電位差の絶対値を増大させ、前記基板及び前記チャンバの間において前記直流的な放電を再度生じさせる第２の放電ステップと、
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備えることを特徴とする基板除去方法。
【請求項２】
前記除去ステップに先立って、前記第２の放電ステップにおいて前記直流的な放電が生じた後の前記静電電極板の電位を接地電位へ変化させる電位変化ステップをさらに備え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】
前記チャンバは内部にプラズマが発生する処理室を有し、
少なくとも前記第２の放電ステップにおける前記処理室内の圧力は１３．３Ｐａ（１００ｍＴｏｒｒ）以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の基板除去方法。
【請求項４】
前記プラズマ処理前において前記静電電極板へ印加される前記直流電圧の電位は１０００Ｖ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板除去方法。
【請求項５】
前記プラズマ処理前において前記静電電極板へ印加される前記直流電圧の電位は２０００Ｖ以上であることを特徴とする請求項４記載の基板除去方法。
【請求項６】
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、前記静電チャックに静電吸着された基板にプラズマ処理を施す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である第１の所定の電位に維持する電位維持ステップと、
前記静電電極板の電位を接地電位に設定して前記基板及び前記チャンバの間の電位差の絶対値を増大させ、前記基板及び前記チャンバの間において直流的な放電を生じさせる第１の放電ステップと、
前記第１の放電ステップにおいて前記直流的な放電が生じた後に前記基板に生じる第２の所定の電位と同じ電位の直流電圧を前記静電電極板へ印加することによって前記基板及び前記チャンバの間の電位差の絶対値を増大させ、前記基板及び前記チャンバの間において前記直流的な放電を再度生じさせる第２の放電ステップと、
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備えることを特徴とする記憶媒体。
【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】
ところで、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６（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０Ｖとなる。
【０００５】
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が、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及び静電電極板５２の間では電荷が移動せず、ウエハＷ及び静電電極板５２の間の電位差が維持されるため、ウエハＷの電位も静電電極板５２の電位と同じ量だけ変化する。すなわち、図６（Ｂ）に示すように、ウエハＷの電位は０Ｖから−２．５ｋＶへ変化する。
【０００６】
このとき、ウエハＷ及び上部電極板５０の間の電位差が大きくなるため、ウエハＷ及び上部電極板５０の間で直流的な放電（以下、「ＤＣ放電」という。）５４が発生する（図６（Ｃ））。ＤＣ放電５４が発生すると、ウエハＷ及び上部電極板５０の間で電荷の移動が発生するため、上部電極板５０及びウエハＷの間の電位差は小さくなる。そして、上部電極板５０及びウエハＷの間において発生するＤＣ放電５４は、上部電極板５０及びウエハＷの間の電位差が放電を維持できない電位差まで低下すると停止する。
【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、ＤＣ放電５４が発生すると上部電極板５０及びウエハＷ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ＤＣ放電５４は直ちに消滅する。その結果、以降の電荷の移動が停止するため、上部電極板５０及びウエハＷ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（以下、「残存電位」という。）（例えば、−０．５ｋＶ）が残存する。
【０００９】
一方、静電電極板５２の電位は０ｋＶに設定されているため、ウエハＷ及び静電電極板５２の間に電位差（絶対値で０．５ｋＶ）が残存し、ウエハＷが静電チャック５３によって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。
【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、前記静電チャックに静電吸着された基板にプラズマ処理を施す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である第１の所定の電位に維持する電位維持ステップと、前記静電電極板の電位を接地電位に設定して前記基板及び前記チャンバの間の電位差の絶対値を増大させ、前記基板及び前記チャンバの間において直流的な放電を生じさせる第１の放電ステップと、前記第１の放電ステップにおいて前記直流的な放電が生じた後に前記基板に生じる第２の所定の電位と同じ電位の直流電圧を前記静電電極板へ印加することによって前記基板及び前記チャンバの間の電位差の絶対値を増大させ、前記基板及び前記チャンバの間において前記直流的な放電を再度生じさせる第２の放電ステップと、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備え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、前記除去ステップに先立って、前記第２の放電ステップにおいて前記直流的な放電が生じた後の前記静電電極板の電位を接地電位へ変化させる電位変化ステップをさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の基板除去方法は、請求項１又は２記載の基板除去方法において、前記チャンバは内部にプラズマが発生する処理室を有し、少なくとも前記第２の放電ステップにおける前記処理室内の圧力は１３．３Ｐａ（１００ｍＴｏｒｒ）以上であることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の基板除去方法は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板除去方法において、前記プラズマ処理前において前記静電電極板へ印加される前記直流電圧の電位は１０００Ｖ以上であることを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の基板除去方法は、請求項４記載の基板除去方法において、前記プラズマ処理前において前記静電電極板へ印加される前記直流電圧の電位は２０００Ｖ以上であることを特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項６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、前記静電チャックに静電吸着された基板にプラズマ処理を施す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である第１の所定の電位に維持する電位維持ステップと、前記静電電極板の電位を接地電位に設定して前記基板及び前記チャンバの間の電位差の絶対値を増大させ、前記基板及び前記チャンバの間において直流的な放電を生じさせる第１の放電ステップと、前記第１の放電ステップにおいて前記直流的な放電が生じた後に前記基板に生じる第２の所定の電位と同じ電位の直流電圧を前記静電電極板へ印加することによって前記基板及び前記チャンバの間の電位差の絶対値を増大させ、前記基板及び前記チャンバの間において前記直流的な放電を再度生じさせる第２の放電ステップと、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備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、第１の放電ステップにおいて直流的な放電が生じた後に基板に生じる第２の所定の電位と同じ電位の直流電圧を静電電極板へ印加することによって基板及びチャンバ（上部電極板を含む）の間の電位差の絶対値を増大させ、基板及びチャンバの間において直流的な放電を再度生じさせる。該直流的な放電が再度生じると基板の電位は第２の所定の電位となる。このとき、静電電極板の電位は第２の所定の電位であるため、基板の電位及び静電電極板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】
【００１８】
【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】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４】プラズマエッチング処理前におけるＤＣ放電後の残存電位と、チャンバ内圧力との関係を示すグラフである。
【図５】静電電極板へ印加される直流電圧と、ＤＣ放電発生後のウエハの電位との関係を示すグラフである。
【図６】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】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。当該電位差は静電電極板２２及びウエハＷの間において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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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（図２（Ａ））。
【００３３】
次いで、チャンバ１１内が減圧され、チャンバ１１の処理室１５内へ処理ガスが導入される。また、直流電源２４は正の直流電圧、例えば、２．５ｋＶの直流電圧を静電電極板２２へ印加する（図２（Ｂ））。ところで、静電電極板２２及びウエハＷの間には静電チャック２３のセラミックスが存在するため、静電電極板２２及びウエハＷの間では電荷が移動せず、静電電極板２２及びウエハＷの間の電位差が維持される。ここでは、静電電極板２２の電位が接地電位から２．５ｋＶへ変化するため、ウエハＷの電位も絶対値で２．５ｋＶだけ変化して接地電位から２．５ｋＶとなる（図２（Ｂ））。
【００３４】
次いで、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の間で直流的な放電（以下、「ＤＣ放電」という。）３７が発生する（図２（Ｃ））。ここで、ＤＣ放電３７が発生すると、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。ＤＣ放電３７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ＤＣ放電３７は直ちに消滅する。その結果、電荷の移動が直ちに停止するので、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。
【００３５】
一方、２．５ｋＶの直流電圧が静電電極板２２へ印加されているため、静電電極板２２の電位は２．５ｋＶのままであり、ＤＣ放電後の残存電位とは異なるため、ＤＣ放電後においてウエハＷ及び静電電極板２２の間には電位差、例えば、絶対値で２．０ｋＶが生じ、該電位差に基づいて静電気力が生じる。その結果、ウエハＷは静電チャック２３へ吸着される。
【００３６】
また、ＤＣ放電後の残存電位に関し、ウエハＷの電位が２．５ｋＶからＤＣ放電後の残存電位に至るまでの間、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。
【００３７】
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３８を生成し、該プラズマ３８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３８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、ＤＣ放電後の残存電位であったウエハＷの電位は、上部電極板２９の電位と同じ接地電位（０Ｖ）となる（図２（Ｄ））。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。
【００３８】
図３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。
【００３９】
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（第１の所定の電位）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が維持される（電位維持ステップ）。一方、ウエハＷの電位は上部電極板２９の電位と同じ接地電位（０Ｖ）である（図３（Ａ））。
【００４０】
次いで、静電電極板２２への直流電圧の印加を停止して静電電極板２２の電位を２．５ｋＶから変更して接地電位に設定する。ここで上述したように、静電電極板２２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２．５ｋＶ（第１の所定の電位の絶対値）だけ変化して接地電位から−２．５ｋＶへ変化する（図３（Ｂ））。このとき、上部電極板２９の電位は接地電位のままなので、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差の絶対値が増大して２．５ｋＶとなる。この電位差の絶対値である２．５ｋＶはＤＣ放電後の残存電位の絶対値、すなわち、ＤＣ放電が発生可能な電位差の最小値である０．５ｋＶよりも大きいため、ウエハＷ及び上部電極板２９の間でＤＣ放電４０が発生する（図３（Ｃ））（第１の放電ステップ）。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０．５ｋＶまで小さくなる。但し、ＤＣ放電４０が発生する前のウエハＷの電位は−２．５ｋＶであり、上部電極板２９の電位は接地電位が維持されるので、ＤＣ放電４０が発生した後のウエハＷの電位（以下、「ＤＣ放電後の他の残存電位」という。）は−０．５ｋＶ（第２の所定の電位）となる。このとき、静電電極板２２の電位は接地電位なので、静電電極板２２及びウエハＷの間の電位差は０．５ｋＶとなる。
【００４１】
次いで、直流電源２４からＤＣ放電後の他の残存電位と同じ電位である−０．５ｋＶの直流電圧を静電電極板２２へ印加し、該静電電極板２２の電位を接地電位から−０．５ｋＶとする。ここで、ＤＣ放電４０の発生後の静電電極板２２及びウエハＷの間の電位差が維持されるので、ウエハＷの電位も絶対値で０．５ｋＶだけ変化して−０．５ｋＶから−１．０ｋＶへ変化する（図３（Ｄ））。このときも、上部電極板２９の電位は接地電位のままなので、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差の絶対値が増大して１．０ｋＶとなる。この電位差の絶対値である１．０ｋＶはＤＣ放電が発生可能な電位差の最小値である０．５ｋＶよりも大きいため、ウエハＷ及び上部電極板２９の間でＤＣ放電４２が発生する（図３（Ｅ））（第２の放電ステップ）。ＤＣ放電４２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４０の発生時と同様に、０．５ｋＶまで小さくなる。但し、ＤＣ放電４２が発生する前のウエハＷの電位は−１．０ｋＶであり、上部電極板２９の電位は接地電位が維持されるので、ＤＣ放電４２が発生した後のウエハＷの電位はＤＣ放電後の他の残存電位（−０．５ｋＶ）と同じ電位となる。このとき、−０．５ｋＶの直流電圧が静電電極板２２へ印加されているので、静電電極板２２の電位は−０．５ｋＶとなり、ウエハＷの電位及び静電電極板２２の電位が同じ電位（−０．５ｋＶ）となる。
【００４２】
次いで、静電電極板２２への直流電圧の印加を停止して静電電極板２２の電位を−０．５ｋＶから接地電位へ変化させる（電位変化ステップ）。ここでも、静電電極板２２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だけ変化して−０．５ｋＶから接地電位へ変化する。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（図３（Ｆ））、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を除去し（除去ステップ）、本処理を終了する。
【００４３】
基板処理装置１０では直流電源２４及び静電電極板２２の間には抵抗が介在しないので、直流電源２４及び静電電極板２２の電荷の移動は速やかに行われる。したがって、本処理における静電電極板２２の電位の変化に要する時間は１秒未満である。すなわち、静電電極板２２を所望の値へ設定、変更するためには、静電電極板２２への所望の値の直流電圧の印加を少なくとも１秒以上維持すればよい。
【００４４】
図３のウエハ除去処理によれば、ＤＣ放電４０が生じた後にウエハＷに生じるＤＣ放電後の他の残存電位と同じ電位である−０．５ｋＶの直流電圧を静電電極板２２へ印加することによってウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差の絶対値を１．０ｋＶまで増大させ、ウエハＷ及び上部電極板２９の間においてＤＣ放電４２を再度生じさせる。該ＤＣ放電４２が再度生じるとウエハＷの電位は再びＤＣ放電後の他の残存電位（−０．５ｋＶ）となる。このとき、静電電極板２２の電位は−０．５ｋＶであるため、ウエハＷの電位及び静電電極板２２の電位を同じ電位とすることができる。すなわち、ウエハＷ及び静電電極板２２の間の電位差を無くすことができるので、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。
【００４５】
また、図３のウエハ除去処理では、ＤＣ放電４２が再度生じた後であって、ウエハＷの静電チャック２３からの除去前に静電電極板２２の電位を接地電位へ変化させる。このとき、静電電極板２２及びウエハＷの間の電位差が維持されるため、ウエハＷの電位も接地電位へ変化する。その結果、ウエハＷが電荷を帯びていない状態、すなわち、ウエハＷにおいて異常放電が生じる可能性がない状態でウエハＷを静電チャック２３から除去することができる。
【００４６】
上述した図３のウエハ除去処理では、ＤＣ放電後の残存電位やＤＣ放電後の他の残存電位の絶対値が０．５ｋＶであったが、ＤＣ放電後の残存電位やＤＣ放電後の他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。
【００４７】
図４は、プラズマエッチング処理前におけるＤＣ放電後の残存電位と、チャンバ内圧力との関係を示すグラフである。図４のグラフにおいて、縦軸はＤＣ放電後の残存電位であるウエハＷの電位を示し、横軸はチャンバ１１内の圧力を示す。また、静電電極板２２へは２．５ｋＶの直流電圧が直流電源２４から印加されている。
【００４８】
上述したように、ウエハＷの電位及び静電電極板２２の電位が接地電位であるときに、２．５ｋＶの直流電圧を静電電極板２２へ印加すると、静電電極板２２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２．５ｋＶとなってウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差の絶対値が大きくなり、ウエハＷ及び上部電極板２９の間でＤＣ放電３７が発生し、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差は小さくなり、ウエハＷの電位は接地電位である上部電極板２９の電位に近づくが、図４のグラフに示すように、チャンバ１１内の圧力が低くなるほど、ウエハＷにおけるＤＣ放電後の残存電位が高くなる。すなわち、ウエハＷの電位は接地電位である上部電極板２９の電位に近づいていないことが分かった。これはチャンバ１１内の圧力が低いと、ＤＣ放電３７が発生し難くなり、ウエハＷ及び上部電極板２９の間で電荷が移動し難いためと考えられた。
【００４９】
一方、チャンバ１１内の圧力が大きくなるほど、ウエハＷにおけるＤＣ放電後の残存電位が低くなり、チャンバ１１内の圧力が１００ｍＴｏｒｒ（１３．３Ｐａ）以上となると、約５００Ｖ（０．５ｋＶ）で一定となることが分かった。これはチャンバ１１内の圧力が高いと、処理室１５内においてウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差に起因するＤＣ放電３７が発生し易くなり、ウエハＷ及び上部電極板２９の間で電荷が移動し易くなり、ウエハＷの電位が上部電極板２９の電位へ近づくためと考えられた。
【００５０】
したがって、チャンバ１１内の圧力を１００ｍＴｏｒｒ以上とすればＤＣ放電３７を確実に発生させることができ、また、ＤＣ放電後の残存電位の絶対値を小さくできることが分かった。
【００５１】
また、本発明者は、プラズマエッチング処理前において、チャンバ１１内の圧力を２００ｍＴｏｒｒとし、静電電極板２２へ２．５ｋＶの直流電圧が直流電源２４から印加されている場合において、アルゴンガス（Ａｒ）をメインとする処理ガスを用いてＤＣ放電３７を発生させたとき、ＤＣ放電後の残存電位が０．４２ｋＶとなるのに対して、酸素ガス（Ｏ２）をメインとする処理ガスを用いてＤＣ放電３７を発生させたとき、ＤＣ放電後の残存電位が０．４６ｋＶとなることを確認した。すなわち、ＤＣ放電後の残存電位は処理ガスに含まれるガスの種類に応じて変化することを確認した。
【００５２】
図５は、静電電極板へ印加される直流電圧と、ＤＣ放電発生後のウエハの電位との関係を示すグラフである。図５のグラフにおいて、縦軸はウエハＷの電位を示し、横軸はプラズマエッチング処理前やプラズマエッチング処理後において静電電極板２２へ印加される直流電圧の電位を示す。また「◆」はプラズマエッチング処理前において静電電極板２２へ直流電圧が印加されたとき（図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）の状態に相当する。）におけるＤＣ放電３７の発生後のウエハＷの電位（ＤＣ放電後の残存電位）を示し、「■」はプラズマエッチング処理後において静電電極板２２の電位を第１の所定の電位から接地電位へ設定したとき（図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）の状態に相当する。）におけるＤＣ放電４０の発生後のウエハＷの電位（ＤＣ放電後の他の残存電位）を示す。
【００５３】
まず、図５のグラフにおける「◆」の分布から、プラズマエッチング処理前において静電電極板２２へ印加される直流電圧の電位が１０００Ｖ未満の場合、静電電極板２２の電位とウエハＷの電位に余り差が生じていないことが分かった。これは、静電電極板２２の電位が低いと、ウエハＷの電位も低くなり、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差が小さくなるので、ウエハＷ及び上部電極板２９の間でＤＣ放電３７が殆ど発生せず、ウエハＷの電位があまり変化しないためだと考えられた。
【００５４】
一方、プラズマエッチング処理前において静電電極板２２へ印加される直流電圧の電位が１０００Ｖ以上の場合、静電電極板２２の電位にかかわらず、ウエハＷの電位が約４００〜５００Ｖの間に収まることが分かった。これは、静電電極板２２の電位が高いと、ウエハＷの電位も高くなり、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差が大きくなるので、ウエハＷ及び上部電極板２９の間でＤＣ放電３７が確実に発生し、ＤＣ放電３７の維持が可能な電位（ＤＣ放電後の残存電位）でウエハＷの電位の変化が止まるためだと考えられた。
【００５５】
したがって、プラズマエッチング処理前にウエハＷ及び上部電極板２９の間においてＤＣ放電３７を確実に発生させるためには、プラズマエッチング処理前において静電電極板２２へ印加される直流電圧の電位を１０００Ｖとすればよいことが分かった。
【００５６】
次に、図５のグラフにおける「■」の分布から、プラズマエッチング処理後において静電電極板２２へ印加される直流電圧の電位が１０００Ｖ未満だった場合、ウエハＷの電位が接地電位である静電電極板２２の電位とほぼ同じであることが分かった。これは、上述したように、プラズマエッチング処理前において静電電極板２２の電位が低いと、ウエハＷ及び上部電極板２９の間でＤＣ放電３７が殆ど発生せず、ウエハＷの電位が余り変化することがなく、静電電極板２２の電位とウエハＷの電位とがほぼ同じ電位である状態が、プラズマエッチング処理後も維持されるためだと考えられた。
【００５７】
一方、プラズマエッチング処理後において静電電極板２２へ印加される直流電圧の電位が１０００Ｖ以上の場合、ウエハＷの電位と接地電位である静電電極板２２の電位と差が大きくなり、特に、２０００Ｖ以上の場合、ウエハＷの電位は一定値に収束することが分かった。これは、上述したように、プラズマエッチング処理前において静電電極板２２の電位が高いと、ウエハＷ及び上部電極板２９の間でＤＣ放電３７が確実に発生し、ウエハＷの電位が接地電位である上部電極板２９の電位へ近づくように大きく変化して、ウエハＷの電位と静電電極板２２の電位との差が大きくなり、当該差がプラズマエッチング処理後のＤＣ放電４０の発生後も維持されるためだと考えられた。
【００５８】
また、プラズマエッチング処理後において静電電極板２２へ印加される直流電圧の電位が２０００Ｖ以上の場合、ウエハＷの電位が一定値に収束することに関しては、ウエハＷ及び上部電極板２９の間の電位差が大きくなるため、ＤＣ放電３７がより確実に発生してＤＣ放電３７の維持が可能な電位（ＤＣ放電後の残存電位）にウエハＷの電位が収束し、
ウエハＷの電位がＤＣ放電後の残存電位に収束した状態が、プラズマエッチング処理後のＤＣ放電４０の発生後のウエハＷの電位にも反映されるためだと考えられた。
【００５９】
したがって、プラズマエッチング処理前にウエハＷ及び上部電極板２９の間においてＤＣ放電３７をより確実に発生させるためには、プラズマエッチング処理前において静電電極板２２へ印加される直流電圧の電位を２０００Ｖとすればよいことが分かった。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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】
【００６７】
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
２４  直流電源
２９  上部電極板 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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