(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容して該基板へプラズマによって処理を施す処理室と、該処理室の内部に設置されて前記基板を載置する載置台と、該載置台に内蔵されて前記基板を前記載置台へ静電吸着する静電吸着電極と、該静電吸着電極へ直流電圧を印加する直流電源と、前記プラズマを生成するための高周波電力を供給する高周波電源とを備える基板処理装置における基板処理方法であって、
前記基板処理装置は、前記静電吸着電極へ印加される直流電圧を監視する電圧監視装置と、前記基板処理装置の動作を制御する制御装置と、該制御装置を介さずに前記電圧監視装置及び前記高周波電源を接続する信号線とをさらに備え、
前記監視された直流電圧が所定の閾値を超えたとき、前記電圧監視装置は前記信号線を経由して前記高周波電源へ前記高周波電力の供給を停止するための停止信号を送信し、前記停止信号を受信した前記高周波電源は前記高周波電力の供給を停止することを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記監視された直流電圧が所定の閾値を超えたとき、前記電圧監視装置は前記監視された直流電圧が所定の閾値を超えた旨の信号を前記制御装置へ送信することを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記基板処理装置は、前記基板に直流バイアス電位を生じさせる他の高周波電源をさらに備え、
該他の高周波電源は前記載置台に接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記基板処理装置は、誘導結合アンテナをさらに備え、
前記高周波電源は前記誘導結合アンテナに接続され、
前記高周波電力が供給された前記誘導結合アンテナは、誘導結合によって前記プラズマを生成することを特徴とする請求項３記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記基板処理装置は、前記載置台を下部電極とするとともに前記下部電極と対向する上部電極をさらに備え、
前記高周波電源は前記上部電極に接続され、
前記高周波電力が供給されることにより、前記上部電極及び前記下部電極は容量結合によって前記プラズマを生成することを特徴とする請求項３記載の基板処理方法。
【請求項６】
基板を収容して該基板へプラズマによって処理を施す処理室と、該処理室の内部に設置されて前記基板を載置する載置台と、該載置台に内蔵されて前記基板を前記載置台へ静電吸着する静電吸着電極と、該静電吸着電極へ直流電圧を印加する直流電源と、前記プラズマを生成するための高周波電力を供給する高周波電源とを備える基板処理装置において、
前記静電吸着電極へ印加される直流電圧を監視する電圧監視装置と、
前記基板処理装置の動作を制御する制御装置と、
該制御装置を介さずに前記電圧監視装置及び前記高周波電源を接続する信号線とをさらに備え、
前記電圧監視装置によって監視された直流電圧が所定の閾値を超えたとき、前記電圧監視装置は前記信号線を経由して前記高周波電源へ前記高周波電力の供給を停止するための停止信号を送信し、前記停止信号を受信した前記高周波電源は前記高周波電力の供給を停止することを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用基板等の大型基板にプラズマ処理を施す基板処理方法及び基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤ用のパネル製造では、ガラス等の絶縁体からなる基板上に画素のデバイス又は電極や配線等が形成される。このようなパネル製造の様々な工程のうち、エッチング、ＣＶＤ、アッシング、スパッタリング等の微細加工工程は、多くの場合、プラズマを用いる基板処理装置によって行われる。基板処理装置は、例えば、減圧可能な処理室の内部において基板を下部電極としてのサセプタを有する載置台の上に載置し、サセプタに高周波電力を供給することによって基板上に処理ガスからプラズマを生成し、該プラズマを用いて基板に、例えば、エッチングを施す。
【０００３】
一般に、プラズマを用いるエッチング（以下、「プラズマエッチング」という。）は基板の温度によって進展速度が変化するため、エッチング中は基板の温度を制御する必要がある。これに対応して、温調された冷媒を載置台内の冷媒流路に循環供給するとともに、Ｈｅガス等の伝熱性の良いガス（以下、「伝熱ガス」という。）を載置台の基板載置面に開口するガス穴から基板の裏面に供給し、伝熱ガスの伝熱によって基板を載置台によって間接的に冷却する。このとき、伝熱ガスの圧力によって基板が載置台から浮き上がるのを防止するために、基板は載置台へ静電吸着力等によって吸着保持される。
【０００４】
ところで、プラズマエッチング中、基板が載置台から剥離すると、載置台の基板載置面が露出し、耐圧の低いガス穴の縁とプラズマの間において異常放電が生じるおそれがある。異常放電はしばしば、その発生部位及びその近傍を破壊し、この破壊に伴ってパーティクルを発生させるだけでなく基板上のデバイス等を損傷させるため、基板の載置台からの剥離を検知し、剥離を検知すると高周波電力の供給を直ちに停止してプラズマを消滅させる必要がある。
【０００５】
基板の載置台から剥離を検知する方法としては、基板の載置台から剥離すると伝熱ガスの流量が乱れることから、伝熱ガスの流量を監視し、伝熱ガスの流量が乱れて閾値を複数回超えたときに基板が載置台から剥離したと判定する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−９９６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年、ＦＰＤ用のパネルの大型化に伴って基板処理装置も大型化し、伝熱ガスの供給経路が長くなっているため、当該供給経路のコンダクタンスが低下している。したがって、基板が載置台から剥離しても伝熱ガスの流量が直ちには変化せず、伝熱ガスの流量が閾値を超えたときには、基板が載置台から剥離してから数秒も経過していることがある。
【０００８】
また、プラズマエッチングではプラズマが生成されると静電吸着力が増すことから基板の冷却能力を向上させるために伝熱ガスの流量や圧力を途中で増加させること、すなわち、エッチングを行うためのプログラムであるレシピにおいて伝熱ガスの流量を意図的に増加させることがある。このときも、伝熱ガスの流量は供給経路のコンダクタンスの低下に起因して時間をかけて変化するため、レシピに起因する伝熱ガスの流量の変化と基板の載置台からの剥離に起因する伝熱ガスの流量の変化とが重なることがある。したがって、伝熱ガスの流量の変化を検知しても、該変化の要因がレシピに起因するのか基板の載置台からの剥離に起因するのかが不明となることがある。
【０００９】
以上より、伝熱ガスの流量を監視しても基板の載置台からの剥離を正確に検知することは困難である。
【００１０】
本発明の目的は、基板の載置台からの剥離を正確に検知することができる基板処理方法及び基板処理装置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、本発明の基板処理方法は、基板を収容して該基板へプラズマによって処理を施す処理室と、該処理室の内部に設置されて前記基板を載置する載置台と、該載置台に内蔵されて前記基板を前記載置台へ静電吸着する静電吸着電極と、該静電吸着電極へ直流電圧を印加する直流電源と、前記プラズマを生成するための高周波電力を供給する高周波電源とを備える基板処理装置における基板処理方法であって、前記基板処理装置は、前記静電吸着電極へ印加される直流電圧を監視する電圧監視装置と、前記基板処理装置の動作を制御する制御装置と、該制御装置を介さずに前記電圧監視装置及び前記高周波電源を接続する信号線とをさらに備え、  前記監視された直流電圧が所定の閾値を超えたとき、前記電圧監視装置は前記信号線を経由して前記高周波電源へ前記高周波電力の供給を停止するための停止信号を送信し、前記停止信号を受信した前記高周波電源は前記高周波電力の供給を停止することを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の基板処理装置は、基板を収容して該基板へプラズマによって処理を施す処理室と、該処理室の内部に設置されて前記基板を載置する載置台と、該載置台に内蔵されて前記基板を前記載置台へ静電吸着する静電吸着電極と、該静電吸着電極へ直流電圧を印加する直流電源と、前記プラズマを生成するための高周波電力を供給する高周波電源とを備える基板処理装置において、前記静電吸着電極へ印加される直流電圧を監視する電圧監視装置と、前記基板処理装置の動作を制御する制御装置と、該制御装置を介さずに前記電圧監視装置及び前記高周波電源を接続する信号線とをさらに備え、前記電圧監視装置によって監視された直流電圧が所定の閾値を超えたとき、前記電圧監視装置は前記信号線を経由して前記高周波電源へ前記高周波電力の供給を停止するための停止信号を送信し、前記停止信号を受信した前記高周波電源は前記高周波電力の供給を停止することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、載置台へ静電吸着する静電吸着電極へ印加される直流電圧が監視され、該監視された直流電圧が所定の閾値を超えたとき、高周波電源は高周波電力の供給を停止する。載置台に載置された基板と静電吸着電極はコンデンサを形成するが、基板が載置台から剥離すると、該コンデンサの静電容量が変化するために基板及び静電吸着電極の電位差が変化して静電吸着電極へ印加される直流電圧が変動する。したがって、静電吸着電極へ印加される直流電圧を監視することにより、基板の載置台からの剥離を検知することができる。また、基板と静電吸着電極が形成するコンデンサの電荷量は一定であり、基板が載置台から剥離してコンデンサの静電容量が変化すると、直ちに基板及び静電吸着電極の電位差も変化するため、静電吸着電極へ印加される直流電圧を監視することにより、基板の載置台からの剥離を迅速に検知することができる。さらに、通常、レシピに従って静電吸着電極へ印加される直流電圧を変化させる場合、該直流電圧は短時間で変化する一方、基板が載置台から剥離したときも静電吸着電極へ印加される直流電圧は短時間で変化する。したがって、レシピに起因する静電吸着電極へ印加される直流電圧の変化と基板の載置台からの剥離に起因する静電吸着電極へ印加される直流電圧の変化とが重なることがなく、静電吸着電極へ印加される直流電圧の変化を検知したとき、該変化の要因がレシピに起因するのか基板の載置台からの剥離に起因するのかが不明となることがない。以上により、基板の載置台からの剥離を正確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板処理装置を複数備える基板処理システムの構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１における基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図３】プラズマエッチング中に異常放電が発生しなかった場合のＤＣ、ソース及びバイアスのログを示すグラフである。
【図４】プラズマエッチング中に異常放電が発生した場合のＤＣ、ソース及びバイアスのログを示すグラフである。
【図５】静電吸着電極における電位の変化を説明するための図であり、図５（Ａ）は基板が載置台から剥離していない場合を示し、図５（Ｂ）は基板が載置台から剥離した場合を示す。
【図６】従来の基板処理装置の基板剥離判定システムのブロック図である。
【図７】本実施の形態に係る基板処理装置の基板剥離判定システムのブロック図である。
【図８】本実施の形態に係る基板処理方法としてのプラズマエッチング停止処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る基板処理装置を複数備える基板処理システムの構成を概略的に示す斜視図である。
【００１７】
図１において、基板処理システム１０は、ガラス基板等のＦＰＤ用の基板Ｇへプラズマ処理、例えば、プラズマエッチングを施す３つの基板処理装置１１を備える。
【００１８】
各基板処理装置１１はそれぞれ、水平断面が多角形状（例えば、水平断面が矩形状）の搬送室１２の側面へゲートバルブ１３を介して連結される。搬送室１２には、さらに、ロードロック室１４がゲートバルブ１５を介して連結される。ロードロック室１４には、基板搬出入機構１６がゲートバルブ１７を介して隣設される。基板搬出入機構１６には２つのインデックサ１８が隣設される。インデックサ１８には基板Ｇを収納するカセット１９が載置される。カセット１９は複数枚（例えば、２５枚）の基板Ｇを収納する。
【００１９】
基板処理システム１０において、基板Ｇへプラズマエッチングを施す際、まず、基板搬出入機構１６によってカセット１９に収納された基板Ｇをロードロック室１４の内部へ搬入する。このとき、ロードロック室１４の内部にプラズマエッチング済みの基板Ｇが存在すれば、当該プラズマエッチング済みの基板Ｇをロードロック室１４内から搬出し、未エッチングの基板Ｇと置き換える。ロードロック室１４の内部へ基板Ｇが搬入されると、ゲートバルブ１７を閉じる。
【００２０】
次いで、ロードロック室１４の内部を所定の真空度まで減圧した後、搬送室１２とロードロック室１４の間のゲートバルブ１５を開き、ロードロック室１４の内部の基板Ｇを搬送室１２の内部の搬送機構（図示しない）によって搬送室１２の内部へ搬入し、その後、ゲートバルブ１５を閉じる。
【００２１】
次いで、搬送室１２と基板処理装置１１の間のゲートバルブ１３を開き、上記搬送機構によって基板処理装置１１の内部に未エッチングの基板Ｇを搬入する。このとき、基板処理装置１１の内部にプラズマエッチング済みの基板Ｇがあれば、当該プラズマエッチング済みの基板Ｇを搬出し、未エッチングの基板Ｇと置き換える。その後、基板処理装置１１は搬入された基板Ｇにプラズマエッチングを施す。
【００２２】
図２は、図１における基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。
【００２３】
図２において、基板処理装置１１は誘導結合型のプラズマ処理装置からなり、略矩形状のチャンバ２０（処理室）と、該チャンバ２０内の下方に配置されて基板Ｇを頂部に載置する台状の載置台２１と、載置台２１と対向するようにチャンバ２０内の上方に誘電体、若しくは金属からなる窓部材（図示しない）を介して配置される渦巻き状の導体からなる誘導結合アンテナ５０と、窓部材の下方においてチャンバ２０内に処理ガスを供給するガス供給部２２を備え、載置台２１及びガス供給部２２の間には処理空間Ｓが形成される。
【００２４】
載置台２１は、導体からなるサセプタ２３を内蔵し、該サセプタ２３にはバイアス用高周波電源２４（他の高周波電源）が整合器２５を介して接続される。また、載置台２１の上部には層状の誘電体から形成される静電吸着部（ＥＳＣ）２６が配置され、該静電吸着部２６は、上層の誘電体層と下層の誘電体層によって挟み込むようにして静電吸着電極２７を内蔵する。静電吸着電極２７には直流電源２８が接続され、直流電源２８が静電吸着電極２７へ直流電圧を印加すると、静電吸着部２６は静電気力によって載置台２１に載置された基板Ｇを静電吸着する。載置台２１において、バイアス用高周波電源２４は比較的低い周波数の高周波電力をサセプタ２３へ供給して静電吸着部２６に静電吸着された基板Ｇに直流バイアス電位を生じさせる。なお、静電吸着部２６は、板部材として形成されてもよく、また、載置台２１上に溶射膜として形成されてもよい。
【００２５】
さらに、載置台２１は載置された基板Ｇを冷却する冷媒流路２９を内蔵し、伝熱ガス、例えば、ヘリウムガスを供給する伝熱ガス供給機構３０に接続される。伝熱ガス供給機構３０は伝熱ガス供給源３１とガス流量制御器３２とを有し、伝熱ガスを載置台２１へ供給する。載置台２１は、上部において開口する複数の伝熱ガス穴３３と、各伝熱ガス穴３３及び伝熱ガス供給機構３０を連通させる伝熱ガス供給経路３４とを有する。載置台２１では、静電吸着部２６に静電吸着された基板Ｇの裏面と載置台２１の上部との間に微少な隙間が生じるが、各伝熱ガス穴３３から供給される伝熱ガスは当該隙間を充填し、基板Ｇと載置台２１の熱伝達効率を向上させる。これにより、載置台２１による基板Ｇの冷却効率を向上することができる。
【００２６】
ガス供給部２２は処理ガス供給機構３５に接続される。処理ガス供給機構３５は処理ガス供給源３６、ガス流量制御器３７及び圧力制御バルブ３８を有する。ガス供給部２２は処理ガス供給機構３５と連通するバッファ３９を内蔵し、載置台２１に載置される基板Ｇの全面に亘って配置される。バッファ３９は処理ガス供給機構３５と連通し、バッファ３９には処理ガス供給機構３５から処理ガスが供給される。また、ガス供給部２２はバッファ３９及び処理空間Ｓを連通させる多数のガス供給穴４０を有し、バッファ３９へ供給された処理ガスを処理空間Ｓへ導入する。ガス供給部２２において多数のガス供給穴４０は載置台２１に載置される基板Ｇの全面に亘って分散して配置されるため、処理ガスは処理空間Ｓにおいて基板Ｇの全面に行きわたる。
【００２７】
誘導結合アンテナ５０にはプラズマ生成用高周波電源４１が整合器４２を介して接続され、プラズマ生成用高周波電源４１は比較的高い周波数のプラズマ生成用の高周波電力を誘導結合アンテナ５０へ供給する。プラズマ生成用の高周波電力を供給される誘導結合アンテナ５０は処理空間Ｓに電界を生じさせる。
【００２８】
また、基板処理装置１１はチャンバ２０の内部と連通する排気管４３を備え、該排気管４３はチャンバ２０の内部を減圧し、若しくはチャンバ２０の内部に残留するガスを排気する。
【００２９】
この基板処理装置１１では、基板Ｇへプラズマエッチングを施す際、処理空間Ｓを減圧し、処理ガスを処理空間Ｓへ導入するとともに誘導結合アンテナ５０へプラズマ生成用の高周波電力を印加して処理空間Ｓに電界を生じさせる。処理空間Ｓへ導入された処理ガスは電界によって励起されてプラズマを生成するが、該プラズマ中の陽イオンは載置台２１を介して基板Ｇに生じる直流バイアス電位によって基板Ｇへ引きこまれて基板Ｇにプラズマエッチングを施す。また、プラズマ中のラジカルは基板Ｇへ到達して基板Ｇにプラズマエッチングを施す。
【００３０】
基板処理装置１１では、誘導結合アンテナ５０が基板Ｇの全面を覆うように配置されるため、基板Ｇの全面を覆うようにプラズマが生成され、該プラズマによって基板Ｇの全面へ均一にプラズマエッチングが施される。
【００３１】
基板処理装置１１が基板Ｇへプラズマエッチングを施す際、基板処理装置１１の各構成要素の動作は装置コントローラ４４（制御装置）により、所定のプログラムに従って制御される。
【００３２】
ところで、本発明者は、本発明に先立ち、基板処理装置１１において基板Ｇにプラズマエッチングを施す際の静電吸着電極２７に印加される直流電圧、バイアス用高周波電源２４が供給する高周波電力、及びプラズマ生成用高周波電源４１が供給する高周波電力の変遷記録（以下、「ログ」という）を、基板Ｇが載置台２１から剥離せずに異常放電が発生しなかった場合、及び基板Ｇが載置台２１から剥離して異常放電が発生した場合のそれぞれについて確認した。なお、以下、静電吸着電極２７に印加される直流電圧は「ＤＣ」として示され、バイアス用高周波電源２４が供給する高周波電力は「バイアス」として示され、プラズマ生成用高周波電源４１が供給する高周波電力は「ソース」として示される。
【００３３】
図３は、プラズマエッチング中に異常放電が発生しなかった場合のＤＣ、ソース及びバイアスのログを示すグラフである。
【００３４】
図３において、まず、ソースが先に立ち上がり、ソースが一定値に安定した後、バイアスが立ち上がり、その後、バイアスも一定値に安定したが、プラズマエッチング中、ＤＣは一定値のまま安定していた。すなわち、異常放電が発生しない場合、ＤＣは一定値に安定し、ソース及びバイアスも一定値に達した後は安定することが確認された。
【００３５】
図４は、プラズマエッチング中に異常放電が発生した場合のＤＣ、ソース及びバイアスのログを示すグラフである。
【００３６】
図４において、まず、ソースが先に立ち上がり、ソースが一定値に安定した後、バイアスが立ち上がり、その後、バイアスも一定値に安定したが、時間ｔ２において異常放電が発生すると、ソース及びバイアスのいずれも変動し、ソースはやや上昇し、バイアスは急激に低下した。また、一定値で安定していたＤＣも急激に低下した。
【００３７】
ここで、異常放電に先立ち、時間ｔ１において基板Ｇが載置台２１から剥離したことが確認されたが、本発明者は時間ｔ１においてＤＣが一度上昇していることに注目し、基板Ｇが載置台２１から剥離するとＤＣが上昇する理由について以下のように推察した。
【００３８】
基板処理装置１１において、基板Ｇ及び静電吸着電極２７は、静電吸着部２６の上層の誘電体層を介することによって互いに離間しているため、コンデンサ４５を構成する（図５（Ａ））。このとき、基板Ｇはプラズマを介して接地し、静電吸着電極２７には直流電源２８から直流電圧が印加されるため、基板Ｇには負の電荷が帯電し、静電吸着電極２７には正の電荷が帯電する。なお、この場合における基板Ｇ及び静電吸着電極２７の間隔（ギャップ）ｇ１は静電吸着電極２７の上方に存在する静電吸着部２６の上層の誘電体層の厚さと同じである。
【００３９】
基板Ｇが載置台２１から剥離すると、基板Ｇ及び静電吸着電極２７の間隔がｇ１からｇ２へ拡大する（図５（Ｂ））。このとき、基板Ｇ及び静電吸着電極２７の間隔の拡大に従ってコンデンサ４５の静電容量Ｃが減少するが、コンデンサ４５の電荷量Ｑは基板Ｇが載置台２１から剥離する前後で変わらないため、基板Ｇ及び静電吸着電極２７の電位差が拡大する。そして、基板Ｇはプラズマを介して接地したままなので、静電吸着電極２７の電位のみが変化する。すなわち、静電吸着電極２７の電位（ＤＣ）が上昇する。
【００４０】
本発明は上述した知見に基くものであり、本実施の形態では、静電吸着電極２７の電位が上昇すると基板Ｇが載置台２１から剥離したと判定して異常放電の発生を予想する。
【００４１】
図６は、従来の基板処理装置の基板剥離判定システムのブロック図である。
【００４２】
図６に示すように、従来の基板処理装置では、伝熱ガスの供給経路に設けられた圧力制御バルブ（ＰＣＶ）と、装置コントローラと、プラズマ生成用高周波電源とによって基板剥離判定システムが構成され、該基板剥離判定システムでは、圧力制御バルブと装置コントローラが接続されるとともに、装置コントローラとプラズマ生成用高周波電源が接続されるため、圧力制御バルブとプラズマ生成用高周波電源は装置コントローラを介して接続される。すなわち、圧力制御バルブとプラズマ生成用高周波電源は間接的に接続される。
【００４３】
この基板剥離判定システムでは、装置コントローラが圧力制御バルブの伝熱ガスの流量モニタから流量検知結果の信号を受け取り、装置コントローラが流量検知結果の信号に基づき、基板が載置台から剥離して伝熱ガス流量が乱れたと判定したとき、装置コントローラはプラズマ生成用高周波電源へ高周波電力の供給を停止するための停止信号を送信する。停止信号を受信したプラズマ生成用高周波電源は、その後、高周波電力の供給を停止する。
【００４４】
ここで、装置コントローラは流量モニタから流量検知結果の信号を所定の間隔、例えば、１００ｍｓｅｃ毎で受信するため、最悪、基板が載置台から剥離してから１００ｍｓｅｃ経過した後に伝熱ガス流量が乱れたと判定することがある。一方、異常放電は基板が載置台から剥離してから数１０ｍｓｅｃ後に発生することがある。したがって、装置コントローラが、基板が載置台から剥離して伝熱ガス流量が乱れたと判定したときには既に異常放電が発生しているおそれがある。特に、基板剥離判定システムが、流量検知結果の信号におけるノイズの影響を避けるために複数回ほど伝熱ガス流量が乱れた後、始めて基板が載置台から剥離したと判定する場合、基板が載置台から実際に剥離してから約１ｓｅｃ経過した後に伝熱ガス流量が乱れたと判定することになるため、異常放電の発生を防止することができない。
【００４５】
これに対応して、本実施の形態では、静電吸着電極２７の電位を監視する直流電圧モニタ４６を設け、該直流電圧モニタ４６はプラズマ生成用高周波電源４１へ装置コントローラ４４を介さずに接続される。直流電圧モニタ４６は、直流電源２８から静電吸着電極２７に直流電圧を供給する供給ライン５１上の特定の部位と接地電位との電位差を監視してもよく、また、供給ライン５１上の特定の抵抗要素、例えば、抵抗５２における電圧降下を監視してもよく、その他、静電吸着電極２７における電位の変化を直接的あるいは間接的に監視できる手法が直流電圧モニタ４６において用いられ得る。図２において、便宜上、供給ライン５１と直流電圧モニタ４６が一本の配線で接続されているが、供給ライン５１と直流電圧モニタ４６の接続方法は、これに限定されるものではなく、監視手法に応じて適切な接続方法が選択される。
【００４６】
図７は、本実施の形態に係る基板処理装置の基板剥離判定システムのブロック図である。
【００４７】
図７に示すように、基板処理装置１１では、直流電源２８が静電吸着電極２７へ印加する直流電圧（以下、「静電吸着用直流電圧」という。）を監視する直流電圧モニタ４６（電圧監視装置）を設け、直流電圧モニタ４６と、装置コントローラ４４と、プラズマ生成用高周波電源４１とによって基板剥離判定システム４７が構成される。該基板剥離判定システム４７では、直流電圧モニタ４６とプラズマ生成用高周波電源４１が装置コントローラ４４を介さずに信号線４８によって直接接続されるとともに、プラズマ生成用高周波電源４１と装置コントローラ４４が接続される。また、直流電圧モニタ４６と装置コントローラ４４も信号線４９によって直接接続される。直流電圧モニタ４６は静電吸着用直流電圧が増加し、所定の閾値を超えたとき、基板Ｇが載置台２１から剥離したと判定してプラズマ生成用高周波電源４１へ高周波電力の供給を停止するための停止信号（以下、単に「停止信号」という。）を送信する。停止信号を受信したプラズマ生成用高周波電源４１は、直ちに高周波電力の供給を停止する。
【００４８】
図８は、本実施の形態に係る基板処理方法としてのプラズマエッチング停止処理を示すフローチャートである。
【００４９】
まず、基板処理装置１１において基板Ｇにプラズマエッチングを施すために、直流電源２８から静電吸着電極２７へ静電吸着用直流電圧が印加され（ステップＳ８１）、基板Ｇが静電吸着部２６へ静電吸着される。
【００５０】
次いで、プラズマ生成用高周波電源４１が誘導結合アンテナ５０へプラズマ生成用の高周波電力の供給を開始し（ステップＳ８２）、バイアス用高周波電源２４がサセプタ２３へ直流バイアス電位生成用の高周波電力の供給を開始する（ステップＳ８３）。このとき、処理空間Ｓにおいて処理ガスからプラズマが生じ、プラズマ中の陽イオンが基板Ｇに引きこまれて該基板Ｇへプラズマエッチングが施される。     
【００５１】
次いで、ステップＳ８４では、直流電圧モニタ４６は、静電吸着用直流電圧が所定の閾値、例えば、プラズマエッチング中に維持されるべき一定値の２％乃至５％増しの値のうち、直流電圧モニタ４６の検出精度に応じて設定される閾値を超えたか否かを判定し、静電吸着用直流電圧が所定の閾値以下であると判定した場合、ステップＳ８４に戻り、静電吸着用直流電圧が所定の閾値を超えたと判定した場合、プラズマ生成用高周波電源４１へ停止信号を信号線４８を経由して直ちに送信する（ステップＳ８５）。直流電圧モニタ４６の検出精度はノイズによっても左右され、除去しきれないノイズが大きい場合には閾値も大きくせざるを得ないが、その場合でも閾値は上限を一定値の５％増しの値とする。直流電圧モニタ４６は数１０μｓｅｃ間隔、例えば、８０μｓｅｃ間隔で静電吸着用直流電圧を監視するため、基板Ｇが載置台２１から剥離したとしても数１０μｓｅｃ後には、その旨を検知することができ、基板Ｇの剥離が発生してから短時間で停止信号を送信することができる。なお、直流電圧モニタ４６は、プラズマ生成用高周波電源４１へ停止信号を送信する場合、静電吸着用直流電圧が所定の閾値を超えた旨の信号を信号線４９を経由して装置コントローラ４４へ送信する。
【００５２】
次いで、停止信号を受信したプラズマ生成用高周波電源４１は直ちにプラズマ生成用の高周波電力の供給を停止し（ステップＳ８６）、処理空間Ｓからプラズマを消滅させる。その後、本処理を終了する。なお、処理空間Ｓからプラズマが消滅した後、基板Ｇに除電処理を施すことが好ましい。
【００５３】
図８の処理によれば、静電吸着用直流電圧が直流電圧モニタ４６によって監視され、該静電吸着用直流電圧が所定の閾値を超えたとき、プラズマ生成用高周波電源４１はプラズマ生成用の高周波電力の供給を停止する。載置台２１に載置された基板Ｇと静電吸着部２６の静電吸着電極２７はコンデンサ４５を形成するが、基板Ｇが載置台２１から剥離すると、該コンデンサ４５の静電容量Ｃが変化するために基板Ｇ及び静電吸着電極２７の電位差が拡大して静電吸着用直流電圧が上昇する。
【００５４】
また、基板Ｇと静電吸着電極２７が形成するコンデンサ４５の電荷量Ｑは一定であり、基板Ｇが載置台２１から剥離してコンデンサ４５の静電容量Ｃが変化すると、直ちに基板Ｇ及び静電吸着電極２７の電位差も変化する。さらに、直流電圧モニタ４６は数１０μｓｅｃ間隔で静電吸着用直流電圧を監視する。
【００５５】
その結果、静電吸着用直流電圧を直流電圧モニタ４６で監視することにより、基板Ｇの載置台２１からの剥離を迅速に検知することができる。
【００５６】
図８の処理では、基板Ｇの載置台２１からの剥離を検知したときにプラズマ生成用の高周波電力の供給を停止する。すなわち、基板Ｇの載置台２１からの剥離を異常放電の発生の予兆ととらえ、該予兆が検知されたときにプラズマを消滅させるため、異常放電を検知した後にプラズマを消滅させる場合に比べ、基板Ｇ上のデバイス等が損傷するリスクを低減することができる。
【００５７】
また、図８の処理では、静電吸着用直流電圧が所定の閾値を超えたとき、直流電圧モニタ４６は、装置コントローラ４４を介さずにプラズマ生成用高周波電源４１へ停止信号を信号線４８を経由して直接送信する。これにより、所定の間隔、例えば、１００ｍｓｅｃ毎にしか行われない装置コントローラ４４における基板Ｇの剥離判断を待つこと無くプラズマ生成用の高周波電力の供給が停止されるため、当該高周波電力の供給の停止が遅れたために異常放電が生じるのを防止することができる。特に、停止信号を含む電気信号の伝達時間は、基板処理装置１１が多少大型化しても変化しないため、プラズマ生成用高周波電源４１による停止信号の受信が遅れることが無く、基板処理装置１１が大型化しても迅速にプラズマ生成用の高周波電力の供給を停止することができる。
【００５８】
さらに、図８の処理では、静電吸着用直流電圧が所定の閾値を超えたとき、直流電圧モニタ４６は静電吸着用直流電圧が所定の閾値を超えた旨の信号を装置コントローラ４４へ送信するので、直流電圧モニタ４６だけでなく、装置コントローラ４４も基板Ｇの剥離判断を行うことができ、よって、停止信号に起因する高周波電力の供給の停止が妥当であるか否かを検証することができる。
【００５９】
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。
【００６０】
例えば、上述した図８の処理では、静電吸着用直流電圧が一度でも所定の閾値を超えると、基板Ｇが載置台２１から剥離したと判定するが、静電吸着用直流電圧におけるノイズの影響を避けるために複数回ほど静電吸着用直流電圧が所定の閾値を超えたときに、始めて基板Ｇが載置台２１から剥離したと判定してもよい。但し、この場合、ステップＳ８４を繰り返すことになるが、ステップＳ８４の繰り返し回数は、真に基板Ｇが載置台２１から剥離して異常放電が開始するまでの時間内にステップＳ８４の繰り返しが収まるように設定されなければならない。
【００６１】
また、基板処理装置１１は、載置台２１と対向する誘導結合アンテナ５０を備え、誘導結合によって処理空間Ｓにおいてプラズマを生成したが、基板処理装置が、誘導結合アンテナ５０の代わりに、下部電極としての載置台２１と対向し、且つプラズマ生成用高周波電源４１に接続された上部電極を備え、プラズマ生成用高周波電力が供給された上部電極と下部電極の容量結合によって処理空間Ｓにおいてプラズマを生成してもよく、また、下部電極としての載置台２１に、バイアス用高周波電源とともにプラズマ生成用高周波電源を接続するとともに、上部電極を接地させて上部電極と下部電極の容量結合により、処理空間Ｓにおいてプラズマを生成してもよい。これらの容量結合の場合、上部電極はガス供給部２２を兼ね、基板Ｇの全面を覆って処理ガスを供給するシャワーヘッドを構成してもよい。
【００６２】
さらに、基板処理装置１１の基板剥離判定システム４７では、直流電圧モニタ４６と装置コントローラ４４が別個に設けられたが、直流電圧モニタ４６と装置コントローラ４４を一体化、具体的には、装置コントローラ４４が直流電圧モニタの機能を有していてもよい。この場合、装置コントローラ４４の信号受信間隔と独立して静電吸着電極２７の電位を監視することにより、プラズマ生成用高周波電源への迅速な停止信号の発信を行うことができ、異常放電の発生を確実に防止することができる。
【００６３】
また、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コードを記録した記憶媒体を、装置コントローラ４４に供給し、装置コントローラ４４のＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００６４】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード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、プログラムコード及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００６５】
また、プログラムコード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コードを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムコードは、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装置コントローラ４４に供給されてもよい。
【００６６】
また、装置コントローラ４４が読み出したプログラムコード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、そのプログラムコードの指示に基づき、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。
【００６７】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、装置コントローラ４４に挿入された機能拡張ボードや装置コントローラ４４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、そのプログラムコードの指示に基づき、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。
【００６８】
上記プログラムコードの形態は、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コード、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】
【００６９】
Ｇ  基板
１１  基板処理装置
２０  チャンバ
２２  ガス供給部
２３  サセプタ
２４  バイアス用高周波電源
２６  静電吸着部
２７  静電吸着電極
２８  直流電源
４１  プラズマ生成用高周波電源
４４  装置コントローラ
４５  コンデンサ
【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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【図７】
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【図８】
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