(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板を収容し、内部でプラズマを発生させて前記被処理基板のプラズマ処理を行うための処理チャンバーと、
前記処理チャンバー内に設けられ、前記被処理基板を載置するための載置台と、
前記載置台上に設けられ、絶縁層内に配置された電極を有し、当該電極に直流電源から直流電圧を印加して被処理基板を静電的に吸着する静電チャックと、
前記載置台内から突出可能とされ、前記載置台上に前記被処理基板を支持する基板支持機構とを具備したプラズマ処理装置であって、
前記直流電源からの直流電圧の印加を停止して、前記基板支持機構により前記静電チャックから前記被処理基板を持ち上げる際に、前記被処理基板を吸着する残留電荷の状態を検出し、前記静電チャックの交換時期を検出する交換時期検出手段であって、前記基板支持機構を前記載置台から突出させるための駆動モータのトルク又は回転数から前記静電チャックの残留電荷の状態を検出する交換時期検出手段
を具備したことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
請求項１記載のプラズマ処理装置であって、
前記交換時期検出手段は、残留電荷による前記被処理基板の吸着力と、予め設定された所定値とを比較し、残留電荷による前記被処理基板の吸着力が、前記所定値以上となった場合に前記静電チャックの交換時期と判断することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のプラズマ処理装置であって、
前記交換時期検出手段は、残留電荷による前記被処理基板の吸着力と、予め設定された第２の所定値とを比較し、残留電荷による前記被処理基板の吸着力が、前記第２の所定値以上となった場合に、前記基板支持機構の前記被処理基板を持ち上げる工程を通常工程から異常工程に切り替えることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項４】
被処理基板を収容し、内部でプラズマを発生させて前記被処理基板のプラズマ処理を行うための処理チャンバーと、
前記処理チャンバー内に設けられ、前記被処理基板を載置するための載置台と、
前記載置台上に設けられ、絶縁層内に配置された電極を有し、当該電極に直流電源から直流電圧を印加して被処理基板を静電的に吸着する静電チャックと、
前記載置台内から突出可能とされ、前記載置台上に前記被処理基板を支持する基板支持機構とを具備したプラズマ処理装置であって、
前記直流電源からの直流電圧の印加を停止して、前記基板支持機構により前記静電チャックから前記被処理基板を持ち上げる際に、前記被処理基板を吸着する残留電荷の状態を検出し、前記静電チャックの除電プロセスを変更する除電プロセス制御手段であって、前記基板支持機構を前記載置台から突出させるための駆動モータのトルクから前記静電チャックの残留電荷の状態を検出する除電プロセス制御手段
を具備したことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項５】
請求項４記載のプラズマ処理装置であって、
前記除電プロセス制御手段は、前記静電チャックの残留電荷の増加に応じて前記処理チャンバー内の圧力を上昇させることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載のプラズマ処理装置であって、
前記除電プロセス制御手段は、残留電荷による前記被処理基板の吸着力と、予め設定された第２の所定値とを比較し、残留電荷による前記被処理基板の吸着力が、前記第２の所定値以上となった場合に、前記基板支持機構の前記被処理基板を持ち上げる工程を通常工程から異常工程に切り替えることを特徴とするプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス基板等の被処理基板に、プラズマエッチング、プラズマＣＶＤ等のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体装置や液晶表示装置（ＬＣＤ）等の製造分野においては、プラズマを発生させてプラズマエッチングやプラズマＣＶＤを行うプラズマ処理装置が使用されている。このようなプラズマ処理装置では、処理チャンバー内を減圧雰囲気としてプラズマを発生させる。このため、真空チャンバー内で被処理基板を保持する機構として静電チャックが多用されている。
【０００３】
上記のように静電チャックを使用したプラズマ処理装置では、静電チャックへの直流電圧の印加を停止して、静電チャックから被処理基板を剥がす際に、静電チャックに残留電荷があるために被処理基板が強固に静電チャックに吸着された状態のままとなり、無理に被処理基板を剥がすようになって、被処理基板を破損させる場合がある。このため、残留電荷による吸着力が一定以上の場合に、被処理基板を突き上げる速度を低下する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、残留電荷による吸着力が一定以上の場合に、被処理基板の裏面側に供給する伝熱ガスの圧力によって被処理基板を持ち上げる方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２５７２５２号公報
【特許文献２】特開２０００−２００８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の技術は、残留電荷が多くなって被処理基板を静電チャックから剥がすことが困難になった場合に被処理基板を損傷させずに静電チャックから剥がすことを目的としたものである。しかしながら、一旦このような事態になると、被処理基板を静電チャックから剥がし、処理チャンバー外に搬出するまでに時間がかかり、生産性の低下を招く一因となる。また、物理的に被処理基板を剥がすものであって、静電チャックの残留電荷を減少させるものではないため、根本的な解決には至らない。
【０００５】
本発明は、上記従来の事情に対処してなされたもので、残留電荷により被処理基板が静電チャックから剥がせなくなるような事態が生じることを未然に防止することができ、従来に比べて生産性の向上を図ることのできるプラズマ処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１のプラズマ処理装置は、被処理基板を収容し、内部でプラズマを発生させて前記被処理基板のプラズマ処理を行うための処理チャンバーと、前記処理チャンバー内に設けられ、前記被処理基板を載置するための載置台と、前記載置台上に設けられ、絶縁層内に配置された電極を有し、当該電極に直流電源から直流電圧を印加して被処理基板を静電的に吸着する静電チャックと、前記載置台内から突出可能とされ、前記載置台上に前記被処理基板を支持する基板支持機構とを具備したプラズマ処理装置であって、前記直流電源からの直流電圧の印加を停止して、前記基板支持機構により前記静電チャックから前記被処理基板を持ち上げる際に、前記被処理基板を吸着する残留電荷の状態を検出し、前記静電チャックの交換時期を検出する交換時期検出手段であって、前記基板支持機構を前記載置台から突出させるための駆動モータのトルク又は回転数から前記静電チャックの残留電荷の状態を検出する交換時期検出手段を具備したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２のプラズマ処理装置は、請求項１記載のプラズマ処理装置であって、前記交換時期検出手段は、残留電荷による前記被処理基板の吸着力と、予め設定された所定値とを比較し、残留電荷による前記被処理基板の吸着力が、前記所定値以上となった場合に前記静電チャックの交換時期と判断することを特徴とする。
【０００９】
請求項３のプラズマ処理装置は、請求項１又は２記載のプラズマ処理装置であって、前記交換時期検出手段は、残留電荷による前記被処理基板の吸着力と、予め設定された第２の所定値とを比較し、残留電荷による前記被処理基板の吸着力が、前記第２の所定値以上となった場合に、前記基板支持機構の前記被処理基板を持ち上げる工程を通常工程から異常工程に切り替えることを特徴とする。
【００１０】
請求項４のプラズマ処理装置は、被処理基板を収容し、内部でプラズマを発生させて前記被処理基板のプラズマ処理を行うための処理チャンバーと、前記処理チャンバー内に設けられ、前記被処理基板を載置するための載置台と、前記載置台上に設けられ、絶縁層内に配置された電極を有し、当該電極に直流電源から直流電圧を印加して被処理基板を静電的に吸着する静電チャックと、前記載置台内から突出可能とされ、前記載置台上に前記被処理基板を支持する基板支持機構とを具備したプラズマ処理装置であって、前記直流電源からの直流電圧の印加を停止して、前記基板支持機構により前記静電チャックから前記被処理基板を持ち上げる際に、前記被処理基板を吸着する残留電荷の状態を検出し、前記静電チャックの除電プロセスを変更する除電プロセス制御手段であって、前記基板支持機構を前記載置台から突出させるための駆動モータのトルクから前記静電チャックの残留電荷の状態を検出する除電プロセス制御手段を具備したことを特徴とする。
【００１１】
請求項５のプラズマ処理装置は、請求項４記載のプラズマ処理装置であって、前記除電プロセス制御手段は、前記静電チャックの残留電荷の増加に応じて前記処理チャンバー内の圧力を上昇させることを特徴とする。
【００１３】
請求項６のプラズマ処理装置は、請求項４又は５記載のプラズマ処理装置であって、前記除電プロセス制御手段は、残留電荷による前記被処理基板の吸着力と、予め設定された第２の所定値とを比較し、残留電荷による前記被処理基板の吸着力が、前記第２の所定値以上となった場合に、前記基板支持機構の前記被処理基板を持ち上げる工程を通常工程から異常工程に切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、残留電荷により被処理基板が静電チャックから剥がせなくなるような事態が生じることを未然に防止することができ、従来に比べて生産性の向上を図ることのできるプラズマ処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るプラズマ処理装置としてのプラズマエッチング装置１の断面概略構成を模式的に示すものである。
【００１６】
プラズマエッチング装置１は、電極板が上下平行に対向し、プラズマ形成用電源が接続された容量結合型平行平板エッチング装置として構成されている。
【００１７】
プラズマエッチング装置１は、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウム等からなり円筒形状に成形された処理チャンバー（処理容器）２を有しており、この処理チャンバー２は接地されている。処理チャンバー２内の底部にはセラミックなどの絶縁板３を介して、被処理基板、例えば半導体ウエハＷを載置するための略円柱状のサセプタ支持台４が設けられている。さらに、このサセプタ支持台４の上には、下部電極を構成するサセプタ５が設けられている。このサセプタ５には、ハイパスフィルター（ＨＰＦ）６が接続されている。
【００１８】
サセプタ支持台４の内部には、冷媒室７が設けられており、この冷媒室７には、冷媒が冷媒導入管８、冷媒排出管９によって循環し、その冷熱がサセプタ５を介して半導体ウエハＷに対して伝熱され、これにより半導体ウエハＷが所望の温度に制御される。
【００１９】
サセプタ５は、その上側中央部が凸状の円板状に成形され、その上に半導体ウエハＷと略同形の静電チャック１０が設けられている。静電チャック１０は、絶縁層１１の間に電極１２を配置して構成されている。そして、電極１２に接続された直流電源１３から例えば１．５ｋＶの直流電圧が印加されることにより、例えばクーロン力によって半導体ウエハＷを静電吸着する。
【００２０】
絶縁板３、サセプタ支持台４、サセプタ５、静電チャック１１には、半導体ウエハＷの裏面に、伝熱媒体（例えばＨｅガス等）を供給するためのガス通路１４が形成されており、この伝熱媒体を介してサセプタ５の冷熱が半導体ウエハＷに伝達され半導体ウエハＷが所定の温度に維持されるようになっている。
【００２１】
サセプタ５の上端周縁部には、静電チャック１１上に載置された半導体ウエハＷを囲むように、環状のフォーカスリング１５が配置されている。このフォーカスリング１５は、例えば、シリコンなどの導電性材料から構成されており、エッチングの均一性を向上させる作用を有する。
【００２２】
上記絶縁板３、サセプタ支持台４、サセプタ５、静電チャック１１を貫通して、複数（例えば、３本）のリフターピン１６が設けられており、これらのリフターピン１６は、駆動モータ１７によって上下動可能とされている。これらのリフターピン１６が下降した際には、その頂部がサセプタ５の内部に埋没した状態となる。一方リフターピン１６が上昇した際には、図中点線で示すように、その頂部がサセプタ５の上方に突出した状態となり、半導体ウエハＷをサセプタ５の上方に支持する。これによって、図示しない半導体ウエハＷの搬送アームとの間で半導体ウエハＷの授受が可能となっている。
【００２３】
サセプタ５の上方には、このサセプタ５と平行に対向して上部電極２１が設けられている。この上部電極２１は、絶縁材２２を介して、処理チャンバー２の上部に支持されている。上部電極２１は、電極板２４と、この電極板２４を支持する導電性材料からなる電極支持体２５とによって構成されている。電極板２４は、サセプタ５との対向面を構成し、多数の吐出孔２３を有する。この電極板２４は、例えば、シリコンによって構成されるか、又は、表面に陽極酸化処理（アルマイト処理）されたアルミニウムに石英カバーを設けて構成されている。サセプタ５と上部電極２１とは、その間隔を変更可能とされている。
【００２４】
上部電極２１における電極支持体２５の中央にはガス導入口２６が設けられ、このガス導入口２６には、ガス供給管２７が接続されている。さらにこのガス供給管２７には、バルブ２８、並びにマスフローコントローラ２９を介して、処理ガスとしてのエッチングガスを供給するための処理ガス供給源３０が接続されている。
【００２５】
処理チャンバー２の底部には排気管３１が接続されており、この排気管３１には排気装置３５が接続されている。排気装置３５はターボ分子ポンプなどの真空ポンプを備えており、処理チャンバー２内を所定の減圧雰囲気、例えば１Ｐａ以下の所定の圧力まで真空引き可能なように構成されている。また、処理チャンバー２の側壁にはゲートバルブ３２が設けられており、このゲートバルブ３２を開にした状態で半導体ウエハＷが隣接するロードロック室（図示せず）との間で搬送されるようになっている。
【００２６】
上部電極２１には、第１の高周波電源４０が接続されており、その給電線には整合器４１が介挿されている。また、上部電極２１にはローパスフィルター（ＬＰＦ）４２が接続されている。この第１の高周波電源４０は、５０〜１５０ＭＨｚの範囲の周波数を有している。このように高い周波数を印加することにより処理チャンバー２内に好ましい解離状態でかつ高密度のプラズマを形成することができる。
【００２７】
下部電極としてのサセプタ５には、第２の高周波電源５０が接続されており、その給電線には整合器５１が介挿されている。この第２の高周波電源５０は、第１の高周波電源４０より低い周波数の範囲を有しており、このような範囲の周波数を印加することにより、被処理体である半導体ウエハＷに対してダメージを与えることなく適切なイオン作用を与えることができる。第２の高周波電源５０の周波数は１〜２０ＭＨｚの範囲が好ましい。
【００２８】
上記構成のプラズマエッチング装置１は、制御部６０によって、その動作が統括的に制御される。この制御部６０には、ＣＰＵを備えプラズマエッチング装置１の各部を制御するプロセスコントローラ６１と、ユーザインタフェース部６２と、記憶部６３とが設けられている。
【００２９】
ユーザインタフェース部６２は、工程管理者がプラズマエッチング装置１を管理するためにコマンドの入力操作を行うキーボードや、プラズマエッチング装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等から構成されている。
【００３０】
記憶部６３には、プラズマエッチング装置１で実行される各種処理をプロセスコントローラ６１の制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウエア）や処理条件データ等が記憶されたレシピが格納されている。そして、必要に応じて、ユーザインタフェース部６２からの指示等にて任意のレシピを記憶部６３から呼び出してプロセスコントローラ６１に実行させることで、プロセスコントローラ６１の制御下で、プラズマエッチング装置１での所望の処理が行われる。また、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータで読取り可能なコンピュータ記憶媒体（例えば、ハードディスク、ＣＤ、フレキシブルディスク、半導体メモリ等）などに格納された状態のものを利用したり、或いは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。
【００３１】
上記のプロセスコントローラ６１は、交換時期検出手段６４を具備している。この交換時期検出手段６４は、直流電源１３からの直流電圧の印加を停止して静電チャック１０から半導体ウエハＷを持ち上げる際に、半導体ウエハＷを吸着する残留電荷の状態を検出し、静電チャック１０の交換時期を検出する。すなわち、静電チャック１０は、前述したとおり、絶縁層１１を有しているが、この絶縁層１１は、プラズマエッチング処理を繰り返して行うと、プラズマの作用等によって次第に消耗する。そして、絶縁層１１が消耗すると静電チャック１０における残留電荷が増大して半導体ウエハＷが剥がれ難くなる。
【００３２】
つまり、静電チャック１０への直流電源１３からの直流電圧の印加を停止する際には、所定の除電プロセス（例えば、静電チャック１０に逆電圧を印加する除電プロセス、プラズマを作用させてプラズマにより除電する除電プロセス等）によって静電チャック１０の除電を行う。この除電プロセスによって、絶縁層１１が消耗していない時は、静電チャック１０の必要な除電を行うことができ、残留電荷が、リフターピン１６によって支障なく半導体ウエハＷを持ち上げることのできる程度となる。
【００３３】
しかしながら、次第に絶縁層１１が消耗して来ると、これに応じて残留電荷が増大する。本実施形態では、このような経時変化によって、残留電荷が増大し、リフターピン１６によって半導体ウエハＷを持ち上げることはできるが、絶縁層１１がある程度消耗していて、間も無く半導体ウエハＷを持ち上げることができなくなる状態になると予測される時点で、静電チャック１０の交換時期が来たと判断する。そして、ユーザインタフェース部６２に静電チャック１０の交換時期となった旨の表示を行う。この表示に基づいて静電チャック１０の交換を行えば、残留電荷により半導体ウエハＷが静電チャック１０から剥がせなくなるような事態が生じることを未然に防止することができ、従来に比べて生産性の向上を図ることができる。
【００３４】
図２は、上記のプロセスコントローラ６１における交換時期検出手段６４の動作を示すフローチャートである。同図に示すように、交換時期検出手段６４は、プラズマエッチング装置１によるプラズマ処理が行われている際に、リフターピン１６の上昇動作が行われるタイミングを監視している（１０１）。
【００３５】
そして、リフターピン１６が上昇される際に、駆動モータ１７のトルクを検出する（１０２）。そして、この検出されたトルクと予め設定された所定値とを比較し（１０３）、所定値より検出されたトルクが少ない場合は動作を終了する。
【００３６】
一方、検出されたトルクが所定値以上の場合は（１０３）、次に検出されたトルクが予め設定された限界値以上であるかを判断し（１０４）、限界値より少ない場合は、ユーザインタフェース部６２に静電チャック１０の交換時期となった旨の表示を行う（１０５）。
【００３７】
上記の限界値とは、半導体ウエハＷをそのまま上昇させると、半導体ウエハＷに破損が生じる可能性の高くなる値であり、上記した所定値より大きな値である。そして、検出トルクがこの限界値以上の場合は異常処理を行う（１０６）。この異常処理は、駆動モータ１７を停止させてリフターピン１６の上昇を一旦停止させる工程を少なくとも含む。そして、この後、アラームの発生又はリフターピン１６の微速度の上昇等を行う。この工程は、静電チャック１０の経時的な変化によるものでなく、突発的に生じた残留電荷の増大による半導体ウエハＷの強固な吸着状態に対する危険回避、或いは、静電チャック１０の交換時期の表示が無視されたために絶縁層１１の消耗が進み、残留電荷の増大による半導体ウエハＷの強固な吸着状態が生じた場合に対する危険回避のために行われるものである。
【００３８】
なお、上記のように、本実施形態では、プロセスコントローラ６１の交換時期検出手段６４は、静電チャック１０の残留電荷の状態を、半導体ウエハＷをリフターピン１６で持ち上げる際の駆動モータ１７のトルクによって検出しているが、他の方法によって残留電荷を検出しても良い。例えば、駆動モータ１７の回転数から静電チャック１０の残留電荷の状態を検出しても良い。また、チャック電極１０と直流電源１３とを結ぶ配線の途中に、残留電荷モニタを設け、静電チャック１０の除電を行う際に、その進行具合を制御部６０にて把握できる構成としてもよい。この残留電荷モニタは、例えばスイッチ部ＳＷ１を直列に接続したときに流れる電荷量を記憶しておき、スイッチＳＷ１をアース側にきり換えた時に流れる電荷量を差し引くことにより、静電チャック１０に残留している電荷を求めるものである。また、サセプタ５上の半導体ウエハＷをＣＣＤセンサ等で監視し、半導体ウエハＷの撓みや跳ねなどをモニタすることにより、静電チャック１０の残留電荷の状態を判断してもよい。
【００３９】
次に、上記構成のプラズマエッチング装置１によって、半導体ウエハＷのプラズマエッチングを行う工程について説明する。まず、半導体ウエハＷは、ゲートバルブ３２が開放された後、図示しないロードロック室から処理チャンバー２内へと搬入され、リフターピン１６上に載置される。次に、リフターピン１６か下降することによって、半導体ウエハＷが静電チャック１０上に載置される。次いで、ゲートバルブ３２が閉じられ、排気装置３５によって、処理チャンバー２内が所定の真空度まで真空引きされる。この後、直流電源１３から静電チャック１０に直流電圧が印加されることによって、半導体ウエハＷが静電チャック１０上に静電吸着される。
【００４０】
その後、バルブ２８が開放されて、処理ガス供給源３０から所定の処理ガス（エッチングガス）が、マスフローコントローラ２９によってその流量を調整されつつ、ガス供給管２７、ガス導入口２６を通って上部電極２１の中空部へと導入され、さらに電極板２４の吐出孔２３を通って、図１の矢印に示すように、半導体ウエハＷに対して均一に吐出される。
【００４１】
そして、処理チャンバー２内の圧力が、所定の圧力に維持される。その後、第１の高周波電源４０から所定の周波数の高周波電力が上部電極２１に印加される。これにより、上部電極２１と下部電極としてのサセプタ５との間に高周波電界が生じ、処理ガスが解離してプラズマ化する。
【００４２】
他方、第２の高周波電源５０から、上記の第１の高周波電源４０より低い周波数の高周波電力が下部電極であるサセプタ５に印加される。これにより、プラズマ中のイオンがサセプタ５側へ引き込まれ、イオンアシストによりエッチングの異方性が高められる。
【００４３】
そして、プラズマエッチングが終了すると、高周波電力の供給及び処理ガスの供給が停止され、上記した手順とは逆の手順で、半導体ウエハＷが処理チャンバー２内から搬出される。この時、静電チャック１０上の半導体ウエハＷをリフターピン１６で持ち上げる際に、駆動モータ１７のトルクを検出することによって静電チャック１０の残留電荷の状態が検出され、前述した図２に示した工程がプロセスコントローラ６１における交換時期検出手段６４によって実行される。
【００４４】
図３は、他の実施形態に係るプラズマエッチング１ａの構成を示すものである。この実施形態のプラズマエッチング１ａは、プロセスコントローラ６１が、除電プロセス制御手段６５を具備している。なお、他の部分については、前述した実施形態のプラズマエッチング装置１と同様に構成されているので、対応する部分に対応する符号を付して重複した説明は省略する。
【００４５】
図４は、本実施形態における除電プロセス制御手段６５の動作を示すフローチャートである。同図に示すように、除電プロセス制御手段６５は、プラズマエッチング装置１ａによるプラズマ処理が行われている際に、リフターピン１６の上昇動作が行われるタイミングを監視している（２０１）。
【００４６】
そして、リフターピン１６が上昇される際に、駆動モータ１７のトルクを検出する（２０２）。そして、この検出されたトルクと予め設定された所定値とを比較し（２０３）、所定値より検出されたトルクが少ない場合は動作を終了する。
【００４７】
一方、検出されたトルクが所定値以上の場合は（２０３）、次に検出されたトルクが限界値以上であるかを判断し（２０４）、限界値より少ない場合は、静電チャック１０の除電プロセスの変更を行う（２０５）。この除電プロセスの変更とは、例えば、除電プロセスにおける逆印加電圧の上昇、処理チャンバー１内の圧力の上昇等、より除電が強力に行われるようにする除電プロセスの変更を意味する。このように、静電チャック１０の絶縁層１１の消耗状態に応じて逐次除電プロセスを変更することによって、常時最適な除電プロセスを行うことができる。つまり、リフターピン１６が半導体ウエハＷ裏面に接触してから、低速度で半導体ウエハＷを所定高さに持ち上げるまでの期間の処理チャンバー２内の圧力を例えば２０〜５０Ｐａに設定し、半導体ウエハＷに残留する電荷を積極的に逃がすようにすることで、半導体ウエハＷの跳ねや割れを生じさせることなく、静電チャック１０から半導体ウエＷを離脱させることができる。
【００４８】
なお、このような除電プロセスは、予め実際に各種の除電プロセスを実行し、その後にリフターピン１６によって半導体ウエハＷを持ち上げる際のトルクを検出し、静電チャック１０の残留電荷の状態を検出する実験を行うことによって、最適な除電プロセスを選択することができる。
【００４９】
また、上記の限界値とは、前述した実施形態と同様に、半導体ウエハＷをそのまま上昇させると、半導体ウエハＷに破損が生じる可能性の高くなる値であり、上記した所定値より大きな値である。そして、検出トルクがこの限界値以上の場合は異常処理を行う（２０６）。この異常処理は、駆動モータ１７を停止させてリフターピン１６の上昇を一旦停止させる工程を含む。そしてこの後、アラームの発生又はリフターピン１６の微速度の上昇等を行う。この工程は、静電チャック１０の経時的な変化によるものでなく、突発的に生じた残留電荷の増大による半導体ウエハＷの強固な吸着状態に対する危険回避のために行われるものである。
【００５０】
なお、上記のように、本実施形態では、プロセスコントローラ６１の除電プロセス制御手段６５は、静電チャック１０の残留電荷の状態を、半導体ウエハＷをリフターピン１６で持ち上げる際の駆動モータ１７のトルクによって検出しているが、他の方法、例えば駆動モータ１７の回転数等によって残留電荷を検出しても良い。
【００５１】
以上説明したとおり、本実施形態によれば、残留電荷により半導体ウエハＷが静電チャック１０から剥がせなくなるような事態が生じることを未然に防止することができ、従来に比べて生産性の向上を図ることができる。なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能である。例えば、プラズマエッチング装置は、図２に示した平行平板型の上下部高周波印加型に限らず、下部電極に２周波の高周波を印加するタイプやその他の各種のプラズマ処理装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態に係るプラズマエッチング装置の断面概略構成を示す図。
【図２】図１のプラズマエッチング装置の動作を示すフローチャート。
【図３】本発明の他の実施形態に係るプラズマエッチング装置の断面概略構成を示す図。
【図４】図３の実施形態に係るプラズマエッチング装置の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５３】
１……プラズマエッチング装置、２……処理チャンバー、３…サセプタ、１０……静電チャック、１３……直流電源、１６……リフターピン、１７……駆動モータ、６４……交換時期検出手段、Ｗ……半導体ウエハ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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