JPH07263531A - 静電吸着された被処理基板の離脱機構を持つプラズマ処理装置および静電吸着された被処理基板の離脱方法 - Google Patents
静電吸着された被処理基板の離脱機構を持つプラズマ処理装置および静電吸着された被処理基板の離脱方法Info
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- JPH07263531A JPH07263531A JP424095A JP424095A JPH07263531A JP H07263531 A JPH07263531 A JP H07263531A JP 424095 A JP424095 A JP 424095A JP 424095 A JP424095 A JP 424095A JP H07263531 A JPH07263531 A JP H07263531A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 静電吸着電極から被処理基板を迅速、確実且
つ安全に離脱出来る機構を備えたプラズマ処理装置およ
び被処理基板の離脱方法を提供することを目的としてい
る。 【構成】 静電吸着クランプ機構を備えたプラズマ処理
装置において、真空槽１０に静電吸着電極面から突出可
能なリフトピン９と、空気、希ガス、無機ガス、もしく
は窒素、酸素、水素、イオウ、塩素またはフッ素原子の
うち少なくとも１種を含むガスの１つ又は複数の混合ガ
スの導入機構１を備え、混合ガスの圧力を所定の圧力に
保持するための圧力制御系７、７ａ、７ｂを有する装置
である。被処理基板５を離脱する際、リフトピン９で離
脱力を与えると共に、前記混合ガスの圧力を所定の圧力
（０．１〜５００Ｐａ）に維持する。
つ安全に離脱出来る機構を備えたプラズマ処理装置およ
び被処理基板の離脱方法を提供することを目的としてい
る。 【構成】 静電吸着クランプ機構を備えたプラズマ処理
装置において、真空槽１０に静電吸着電極面から突出可
能なリフトピン９と、空気、希ガス、無機ガス、もしく
は窒素、酸素、水素、イオウ、塩素またはフッ素原子の
うち少なくとも１種を含むガスの１つ又は複数の混合ガ
スの導入機構１を備え、混合ガスの圧力を所定の圧力に
保持するための圧力制御系７、７ａ、７ｂを有する装置
である。被処理基板５を離脱する際、リフトピン９で離
脱力を与えると共に、前記混合ガスの圧力を所定の圧力
（０．１〜５００Ｐａ）に維持する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置等に応
用されるプラズマ処理装置に関する。より詳細には静電
吸着電極から被処理基板を迅速、確実且つ安全に離脱出
来る機構を備えたプラズマ処理装置および被処理基板の
離脱方法に関する。
用されるプラズマ処理装置に関する。より詳細には静電
吸着電極から被処理基板を迅速、確実且つ安全に離脱出
来る機構を備えたプラズマ処理装置および被処理基板の
離脱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】減圧下で半導体ウエハ等の被処理基板の
表面加工処理を行なうプラズマ処理装置においては、プ
ラズマから被処理基板が受ける熱を効率良く奪い、被処
理基板が温度上昇により不可逆的なダメージを受けるこ
とを防止するため、被処理基板を支持する電極の温度の
上昇を防止する温調機構と、被処理基板と電極との熱伝
導の効率を上げる手段を備える必要がある。被処理基板
と電極との熱伝導の効率を上げる手段としては、被処理
基板の上から機械的に力を電極に向けて加えて固定す
る、所謂メカニカルクランプ機構や、電極上に誘電体を
介して被処理基板を置き、前記電極と被処理基板との間
に直流電圧を印加したり、プラズマにより被処理基板に
誘起される自己バイアス電圧により、静電吸着による固
定を行なう静電吸着クランプ機構により被処理基板と電
極との間隔を狭め、接触面積を増加させる方法や、これ
らの機構に加えて、被処理基板と電極との間隙をＨｅ等
のガスで満たし、対流を発生させる方法が知られてい
る。
表面加工処理を行なうプラズマ処理装置においては、プ
ラズマから被処理基板が受ける熱を効率良く奪い、被処
理基板が温度上昇により不可逆的なダメージを受けるこ
とを防止するため、被処理基板を支持する電極の温度の
上昇を防止する温調機構と、被処理基板と電極との熱伝
導の効率を上げる手段を備える必要がある。被処理基板
と電極との熱伝導の効率を上げる手段としては、被処理
基板の上から機械的に力を電極に向けて加えて固定す
る、所謂メカニカルクランプ機構や、電極上に誘電体を
介して被処理基板を置き、前記電極と被処理基板との間
に直流電圧を印加したり、プラズマにより被処理基板に
誘起される自己バイアス電圧により、静電吸着による固
定を行なう静電吸着クランプ機構により被処理基板と電
極との間隔を狭め、接触面積を増加させる方法や、これ
らの機構に加えて、被処理基板と電極との間隙をＨｅ等
のガスで満たし、対流を発生させる方法が知られてい
る。
【０００３】しかしながら、最近は被処理基板が大型化
する傾向にある上、基板の有効利用面積の拡大の要請が
高まっているため、メカニカルクランプではより小さく
かつ少数のクランプ用爪を基板の縁部に近いところで使
って基板を電極に押し付けなくてはならず、基板のひず
みが発生し、また被処理基板と電極との熱伝導の向上に
ガスを併用する場合にはガス圧を所望の値に保持出来な
いなどの不都合があった。また、クランプのための爪と
被処理基板との機械的接触や、クランプのための爪に付
着した反応生成物の剥離などによりパーティクルが発生
しやすくなるという問題がある。
する傾向にある上、基板の有効利用面積の拡大の要請が
高まっているため、メカニカルクランプではより小さく
かつ少数のクランプ用爪を基板の縁部に近いところで使
って基板を電極に押し付けなくてはならず、基板のひず
みが発生し、また被処理基板と電極との熱伝導の向上に
ガスを併用する場合にはガス圧を所望の値に保持出来な
いなどの不都合があった。また、クランプのための爪と
被処理基板との機械的接触や、クランプのための爪に付
着した反応生成物の剥離などによりパーティクルが発生
しやすくなるという問題がある。
【０００４】これに対し静電吸着による被処理基板の固
定方法はプラズマを乱すことなく被処理基板の全面に亘
って均等な力で固定することが出来、本質的に大型の被
処理基板に適した固定方法である。
定方法はプラズマを乱すことなく被処理基板の全面に亘
って均等な力で固定することが出来、本質的に大型の被
処理基板に適した固定方法である。
【０００５】しかしながら、静電吸着クランプ機構を用
いる場合、被処理基板と静電吸着電極との間に介在する
誘電体内の残留電荷により生ずる電位差のために、プラ
ズマ処理終了後も吸着力が減少せず、被処理基板を迅
速、確実且つ安全に離脱することが困難である。
いる場合、被処理基板と静電吸着電極との間に介在する
誘電体内の残留電荷により生ずる電位差のために、プラ
ズマ処理終了後も吸着力が減少せず、被処理基板を迅
速、確実且つ安全に離脱することが困難である。
【０００６】従来、静電吸着された被処理基板を離脱す
る方法としては、大別して次の２種がある。
る方法としては、大別して次の２種がある。
【０００７】（１） 機械的手段による離脱機構 （１−１） 静電吸着電極表面からピンもしくはピスト
ン等の機械的離脱力付与手段を突出させる方法。 （１−２） 高圧力のガスを静電吸着電極内部に設けた
導入管より、被処理基板と静電吸着電極との間隙に導入
し、ガス圧の膨張力をもって離脱力を付与する方法。 （２） 電気的手段による離脱機構 （２−１） 静電吸着電極と被処理基板に印加する電圧
の極性を反転することにより、両者に介在する絶縁物の
残留電荷を消去させて吸着力の消滅を図る方法。 （２−２） 静電吸着電極と被処理基板の電位を接地電
位にし、吸着力の消滅を図る方法。 （２−３） 被処理基板が半導体ウエハの場合には、プ
ラズマが存在する状態で直流電圧をゼロにしてプラズマ
を介して残留電荷を消失させる方法。
ン等の機械的離脱力付与手段を突出させる方法。 （１−２） 高圧力のガスを静電吸着電極内部に設けた
導入管より、被処理基板と静電吸着電極との間隙に導入
し、ガス圧の膨張力をもって離脱力を付与する方法。 （２） 電気的手段による離脱機構 （２−１） 静電吸着電極と被処理基板に印加する電圧
の極性を反転することにより、両者に介在する絶縁物の
残留電荷を消去させて吸着力の消滅を図る方法。 （２−２） 静電吸着電極と被処理基板の電位を接地電
位にし、吸着力の消滅を図る方法。 （２−３） 被処理基板が半導体ウエハの場合には、プ
ラズマが存在する状態で直流電圧をゼロにしてプラズマ
を介して残留電荷を消失させる方法。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の各種従
来技術には、いずれも原理的もしくは実用上次のような
問題があった。
来技術には、いずれも原理的もしくは実用上次のような
問題があった。
【０００９】（１） 機械的手段による強制的離脱によ
る問題点 （１−１） 静電吸着電極表面から突出可能なピンもし
くはピストン等の機械的離脱力付与手段を突出させる方
法は、残留電荷による吸着力が被処理基板全面に均等に
作用している状態で被処理基板の一部に離脱する力を無
理に加える。この為、その力が加えられた部分で、被処
理基板の変形や破壊を招く可能性が大きい。 （１−２） また、機械的離脱機構と被処理基板とが接
触摩擦されることによるパーティクルの発生という問題
もある。 （１−３） ガス圧の膨張力により被処理基板を離脱さ
せる場合、被処理基板が、例えばシリコンウエハのよう
に軽い被処理基板においては、離脱の瞬間、ウエハが吹
き上げられ、著しくはウエハの破損に至る難点があっ
た。
る問題点 （１−１） 静電吸着電極表面から突出可能なピンもし
くはピストン等の機械的離脱力付与手段を突出させる方
法は、残留電荷による吸着力が被処理基板全面に均等に
作用している状態で被処理基板の一部に離脱する力を無
理に加える。この為、その力が加えられた部分で、被処
理基板の変形や破壊を招く可能性が大きい。 （１−２） また、機械的離脱機構と被処理基板とが接
触摩擦されることによるパーティクルの発生という問題
もある。 （１−３） ガス圧の膨張力により被処理基板を離脱さ
せる場合、被処理基板が、例えばシリコンウエハのよう
に軽い被処理基板においては、離脱の瞬間、ウエハが吹
き上げられ、著しくはウエハの破損に至る難点があっ
た。
【００１０】（２） 電気的手段による残留電荷消去の
問題点 （２−１） 印加電圧の極性反転により絶縁体中の残留
電荷を消去させようとする場合、ただ１回の極性反転に
よって残留電荷を過不足なしの完全消去状態とすること
は実際上困難である。これを克服するため、印加電圧の
極性を繰返し反転させつつ、徐々にその値を小さくして
ゆき、最終的にゼロにするというプロセスが不可避であ
った。このためこの極性反転法のみによるならば、離脱
を行うために必ず数十秒以上の長時間を要する。 （２−２） 静電吸着電極と被処理基板をともに接地す
る方法は、被処理基板の裏面に誘電体の薄膜、例えば、
ＳｉＯ2 膜が存在する場合、その誘電体膜の残留電荷を
完全になくすまでの時定数が非常に大きく、実用的でな
い。 （２−３） プラズマが存在する状態で直流電圧をゼロ
にしてプラズマを介して残留電荷を消失させる方法は、
吸着力の減少により被処理基板と静電吸着電極との熱伝
導が悪化し、被処理基板の温度上昇を招くおそれがあ
る。また、直流電圧をゼロにしてプラズマの存在する時
間の設定が不適切であると、残留電荷が多く残っていた
り、被処理基板に生ずる自己バイアスにより再度帯電し
たりして、吸着力を充分に下げることができない。
問題点 （２−１） 印加電圧の極性反転により絶縁体中の残留
電荷を消去させようとする場合、ただ１回の極性反転に
よって残留電荷を過不足なしの完全消去状態とすること
は実際上困難である。これを克服するため、印加電圧の
極性を繰返し反転させつつ、徐々にその値を小さくして
ゆき、最終的にゼロにするというプロセスが不可避であ
った。このためこの極性反転法のみによるならば、離脱
を行うために必ず数十秒以上の長時間を要する。 （２−２） 静電吸着電極と被処理基板をともに接地す
る方法は、被処理基板の裏面に誘電体の薄膜、例えば、
ＳｉＯ2 膜が存在する場合、その誘電体膜の残留電荷を
完全になくすまでの時定数が非常に大きく、実用的でな
い。 （２−３） プラズマが存在する状態で直流電圧をゼロ
にしてプラズマを介して残留電荷を消失させる方法は、
吸着力の減少により被処理基板と静電吸着電極との熱伝
導が悪化し、被処理基板の温度上昇を招くおそれがあ
る。また、直流電圧をゼロにしてプラズマの存在する時
間の設定が不適切であると、残留電荷が多く残っていた
り、被処理基板に生ずる自己バイアスにより再度帯電し
たりして、吸着力を充分に下げることができない。
【００１１】以上の如くの問題点に鑑みてなされた本発
明は、静電吸着電極から被処理基板を迅速、確実且つ安
全に離脱出来る機構を備えたプラズマ処理装置および被
処理基板の離脱方法を提供することを目的としている。
明は、静電吸着電極から被処理基板を迅速、確実且つ安
全に離脱出来る機構を備えたプラズマ処理装置および被
処理基板の離脱方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、電極上に誘電体を介して被処理基板を
置き、前記電極と被処理基板との間の直流電位差による
静電吸着によって被処理基板の固定を行なう静電吸着ク
ランプ機構を備え、減圧下で被処理基板の加工処理を行
なうプラズマ処理装置において、被処理基板の離脱動作
が行なわれるチャンバーに、静電吸着電極面から突出可
能なピンもしくはピストン等の機械的離脱力付与手段
と、空気、希ガス、無機ガスもしくは窒素、酸素、水
素、イオウ、塩素またはフッ素原子のうち少なくとも１
種を含む混合ガスを被処理基板周辺に供給する為のガス
導入機構とを備えると共に、被処理基板の離脱動作が行
なわれるチャンバー内の圧力を所定の圧力に保持するた
めの圧力制御系を備えたことを特徴とする。
解決するために、電極上に誘電体を介して被処理基板を
置き、前記電極と被処理基板との間の直流電位差による
静電吸着によって被処理基板の固定を行なう静電吸着ク
ランプ機構を備え、減圧下で被処理基板の加工処理を行
なうプラズマ処理装置において、被処理基板の離脱動作
が行なわれるチャンバーに、静電吸着電極面から突出可
能なピンもしくはピストン等の機械的離脱力付与手段
と、空気、希ガス、無機ガスもしくは窒素、酸素、水
素、イオウ、塩素またはフッ素原子のうち少なくとも１
種を含む混合ガスを被処理基板周辺に供給する為のガス
導入機構とを備えると共に、被処理基板の離脱動作が行
なわれるチャンバー内の圧力を所定の圧力に保持するた
めの圧力制御系を備えたことを特徴とする。
【００１３】機械的離脱力付与手段、ガス導入機構およ
び圧力制御系に対するシーケンサを更に備えるのが、動
作の自動化の点で望ましい。
び圧力制御系に対するシーケンサを更に備えるのが、動
作の自動化の点で望ましい。
【００１４】機械的離脱力付与手段は、静電吸着電極の
吸着面内の、被処理基板の縁部以外と対向する位置に設
けるのが好ましい。この機械的離脱力付与手段は、たと
えば、前記吸着面内の、円周に沿って、等間隔で、突没
自在に設けた複数のピンで構成する。また、別な例とし
て、吸着面内に、吸着面と面一で、突没自在に設けた円
形台で構成する。
吸着面内の、被処理基板の縁部以外と対向する位置に設
けるのが好ましい。この機械的離脱力付与手段は、たと
えば、前記吸着面内の、円周に沿って、等間隔で、突没
自在に設けた複数のピンで構成する。また、別な例とし
て、吸着面内に、吸着面と面一で、突没自在に設けた円
形台で構成する。
【００１５】さらに、好ましくは、機械的離脱力付与手
段に、ピンまたは円形台の吸着面から突出する高さを調
節する駆動機構を設ける。
段に、ピンまたは円形台の吸着面から突出する高さを調
節する駆動機構を設ける。
【００１６】また、本発明の静電吸着された被処理基板
の離脱方法は、前記の如くのプラズマ処理装置におい
て、静電吸着電極に静電吸着により固定された被処理基
板を離脱する方法であって、前記被処理基板に静電吸着
電極の吸着面から突出可能なピンもしくはピストン等の
機械的離脱力付与手段を用いて離脱力を与えると共に、
被処理基板の近傍において空気、希ガス、無機ガスもし
くは窒素、酸素、水素、イオウ、塩素またはフッ素原子
のうち少なくとも１種を含む混合ガスの所定圧力雰囲気
を維持することを特徴としている。
の離脱方法は、前記の如くのプラズマ処理装置におい
て、静電吸着電極に静電吸着により固定された被処理基
板を離脱する方法であって、前記被処理基板に静電吸着
電極の吸着面から突出可能なピンもしくはピストン等の
機械的離脱力付与手段を用いて離脱力を与えると共に、
被処理基板の近傍において空気、希ガス、無機ガスもし
くは窒素、酸素、水素、イオウ、塩素またはフッ素原子
のうち少なくとも１種を含む混合ガスの所定圧力雰囲気
を維持することを特徴としている。
【００１７】また、静電吸着により電極に固定された被
処理基板と静電吸着電極の吸着面との間に微間隙を形成
することで、その微間隙の形成により被処理基板と静電
吸着電極との間の電位差を増大させ、被処理基板周辺の
雰囲気中に存在するガス（以下「雰囲気ガス」と呼ぶ）
を放電用ガスとして、被処理基板近傍で放電を発生させ
る。その放電により帯電したガス粒子が、帯電した被処
理基板を除電する。そして、この除電後に被処理基板を
静電吸着電極から引き離すことを特徴としている。
処理基板と静電吸着電極の吸着面との間に微間隙を形成
することで、その微間隙の形成により被処理基板と静電
吸着電極との間の電位差を増大させ、被処理基板周辺の
雰囲気中に存在するガス（以下「雰囲気ガス」と呼ぶ）
を放電用ガスとして、被処理基板近傍で放電を発生させ
る。その放電により帯電したガス粒子が、帯電した被処
理基板を除電する。そして、この除電後に被処理基板を
静電吸着電極から引き離すことを特徴としている。
【００１８】被処理基板の近傍で放電を発生させるため
に、被処理基板と静電吸着電極間の電位差が放電開始電
圧以上となるように、その微間隙を設定し、さらにパッ
センの法則に従って、その雰囲気ガスの圧力を設定す
る。微間隙を設定した後圧力を設定する場合と、圧力を
設定した後、微間隙を設定する場合がある。
に、被処理基板と静電吸着電極間の電位差が放電開始電
圧以上となるように、その微間隙を設定し、さらにパッ
センの法則に従って、その雰囲気ガスの圧力を設定す
る。微間隙を設定した後圧力を設定する場合と、圧力を
設定した後、微間隙を設定する場合がある。
【００１９】前記微間隙の間隔は、約０．１ｍｍ以上か
ら約１ｍｍ以下に設定することが好ましい。
ら約１ｍｍ以下に設定することが好ましい。
【００２０】この微間隙の間隔の範囲内で、雰囲気ガス
の圧力は、０．１Ｐａから５００Ｐａに設定することが
好ましい。
の圧力は、０．１Ｐａから５００Ｐａに設定することが
好ましい。
【００２１】被処理基板と静電吸着電極間に生じる電位
差は、その微間隙の間隔に比例する。被処理基板近傍に
発生する放電は、ＤＣ放電である。
差は、その微間隙の間隔に比例する。被処理基板近傍に
発生する放電は、ＤＣ放電である。
【００２２】放電後、被処理基板と静電吸着電極との電
位差が放電維持電位以下になったときに、被処理基板を
静電吸着電極から引き離す。たとえば、８インチの被処
理基板でその表面電位が２２０Ｖ以下となったときに被
処理基板を静電吸着電極から引き離す。
位差が放電維持電位以下になったときに、被処理基板を
静電吸着電極から引き離す。たとえば、８インチの被処
理基板でその表面電位が２２０Ｖ以下となったときに被
処理基板を静電吸着電極から引き離す。
【００２３】雰囲気ガスとして好ましくは、流量２００
ｓｃｃｍ、圧力２０Ｐａで窒素ガスを導入する。
ｓｃｃｍ、圧力２０Ｐａで窒素ガスを導入する。
【００２４】または、雰囲気ガスは、被処理基板を処理
するガスとする。たとえば、被処理基板を処理するガス
をＣＦ4 ＋Ｏ2 、または、ＣＦ4 ＋ＣＨＦ3 とする。
するガスとする。たとえば、被処理基板を処理するガス
をＣＦ4 ＋Ｏ2 、または、ＣＦ4 ＋ＣＨＦ3 とする。
【００２５】被処理基板と静電吸着電極との間に微間隙
を形成するために、静電吸着電極面からピンが突出す
る。
を形成するために、静電吸着電極面からピンが突出す
る。
【００２６】このピンの高さは、被処理基板が破損しな
い程度の高さに調整する。好ましくは、ピンの高さを、
約０．１ｍｍ以上から約１ｍｍ以下に設定する。
い程度の高さに調整する。好ましくは、ピンの高さを、
約０．１ｍｍ以上から約１ｍｍ以下に設定する。
【００２７】
【作用】本発明にとって、被処理基板の近傍でＤＣ放電
を発生させることがもっとも重要な役割をはたす。この
ＤＣ放電によって帯電した気体分子が、帯電した被処理
基板を除電する。
を発生させることがもっとも重要な役割をはたす。この
ＤＣ放電によって帯電した気体分子が、帯電した被処理
基板を除電する。
【００２８】このＤＣ放電を発生させる条件は、アー
スに対する被処理基板の電位差Φs、被処理基板近傍
のアースされた部品、たとえば対向電極または真空容器
の壁面と被処理基板との距離Ｄおよび被処理基板周辺
に存在するガスの圧力Ｐとによって定められる。より詳
細には、アースに対する被処理基板の電位差Φs が、パ
ッセンの法則（またはパッセンの曲線（Ｐａｓｃｈｅｎ
´ｓ ｌａｗ））に従って、圧力と距離との積（Ｐ＊
Ｄ）で定められる放電開始電圧（Ｖｓ＝ｆ（Ｐ＊Ｄ））
と同じかまたはそれ以上のとき（Φs ≧Ｖｓ）に、被処
理基板と基板近傍のアースされた部品との間にＤＣ放電
が発生する。
スに対する被処理基板の電位差Φs、被処理基板近傍
のアースされた部品、たとえば対向電極または真空容器
の壁面と被処理基板との距離Ｄおよび被処理基板周辺
に存在するガスの圧力Ｐとによって定められる。より詳
細には、アースに対する被処理基板の電位差Φs が、パ
ッセンの法則（またはパッセンの曲線（Ｐａｓｃｈｅｎ
´ｓ ｌａｗ））に従って、圧力と距離との積（Ｐ＊
Ｄ）で定められる放電開始電圧（Ｖｓ＝ｆ（Ｐ＊Ｄ））
と同じかまたはそれ以上のとき（Φs ≧Ｖｓ）に、被処
理基板と基板近傍のアースされた部品との間にＤＣ放電
が発生する。
【００２９】さらに、本発明にとって、帯電した被処理
基板と静電吸着用電極との間隔（微間隙）によって、被
処理基板と静電吸着電極間の電位差を増加させること
も、ＤＣ放電を発生させるうえで重要な役割をはたす。
このような電位差が増加する現象は、理論的に、以下の
ように説明できる。アースに対する被処理基板の電位差
Φs と静電吸着用電極の電位差Φd 間の電位差Ｖ＝Φs
−Φdは被処理基板の残留電荷の電気量Ｑと、 Ｖ＝Ｑ／Ｃ （ａ） の関係がある。ここで、Ｃは静電容量を示す。一方、静
電容量Ｃは、 Ｃ＝εＳ／ｄ （ｂ） で示される。ここで、εは被処理基板と静電吸着電極間
の誘電率、Ｓは被処理基板の面積、ｄは被処理基板と静
電吸着電極との間隔（微間隙）を示す。（ｂ）式を
（ａ）式に代入すると、 Ｖ＝Ｑｄ／εＳ＝ｋｄ （ｃ）（ｋは定数） となる。ここで、被処理基板の残留電荷の電気量は、被
処理基板が接地でもされなければ減ることはないので、
Ｑは一定とみなすことができる。εは定数、Ｓも一定と
みなすことができるので、結局、被処理基板と静電吸着
電極間の電位差Ｖは、被処理基板と静電吸着電極との間
隔ｄ（図３参照）に比例するといえる。したがって、被
処理基板と静電吸着電極との間隔ｄがひろがると、被処
理基板と静電吸着電極間の電位差Ｖが大きくなる。
基板と静電吸着用電極との間隔（微間隙）によって、被
処理基板と静電吸着電極間の電位差を増加させること
も、ＤＣ放電を発生させるうえで重要な役割をはたす。
このような電位差が増加する現象は、理論的に、以下の
ように説明できる。アースに対する被処理基板の電位差
Φs と静電吸着用電極の電位差Φd 間の電位差Ｖ＝Φs
−Φdは被処理基板の残留電荷の電気量Ｑと、 Ｖ＝Ｑ／Ｃ （ａ） の関係がある。ここで、Ｃは静電容量を示す。一方、静
電容量Ｃは、 Ｃ＝εＳ／ｄ （ｂ） で示される。ここで、εは被処理基板と静電吸着電極間
の誘電率、Ｓは被処理基板の面積、ｄは被処理基板と静
電吸着電極との間隔（微間隙）を示す。（ｂ）式を
（ａ）式に代入すると、 Ｖ＝Ｑｄ／εＳ＝ｋｄ （ｃ）（ｋは定数） となる。ここで、被処理基板の残留電荷の電気量は、被
処理基板が接地でもされなければ減ることはないので、
Ｑは一定とみなすことができる。εは定数、Ｓも一定と
みなすことができるので、結局、被処理基板と静電吸着
電極間の電位差Ｖは、被処理基板と静電吸着電極との間
隔ｄ（図３参照）に比例するといえる。したがって、被
処理基板と静電吸着電極との間隔ｄがひろがると、被処
理基板と静電吸着電極間の電位差Ｖが大きくなる。
【００３０】さらに、被処理基板と静電吸着電極との間
隔ｄがひろがることは、アースに対する被処理基板の電
位差Φs が大きくなることを意味する。静電吸着電極の
残留電荷Ｑから発生する電場Ｅ（＝Ｖ／ｄ＝Ｑ／εＳ＝
一定）は、被処理基板と静電吸着電極間の間隔ｄがひろ
がると、大きくなるといえる。 Ｅ＝Ｖ／（Ｄ−ｄ） （ｄ） （Ｄは真空容器の壁面と静電吸着電極の吸着面の間の距
離と考える。）であり、前記（ｃ）式を代入すると Ｅ＝ｋｄ／（Ｄ−ｄ） （ｅ） となるからである。また、アースに対する被処理基板の
電位差Φs は、電位差Ｖが大きくなれば、大きくなると
も言える。
隔ｄがひろがることは、アースに対する被処理基板の電
位差Φs が大きくなることを意味する。静電吸着電極の
残留電荷Ｑから発生する電場Ｅ（＝Ｖ／ｄ＝Ｑ／εＳ＝
一定）は、被処理基板と静電吸着電極間の間隔ｄがひろ
がると、大きくなるといえる。 Ｅ＝Ｖ／（Ｄ−ｄ） （ｄ） （Ｄは真空容器の壁面と静電吸着電極の吸着面の間の距
離と考える。）であり、前記（ｃ）式を代入すると Ｅ＝ｋｄ／（Ｄ−ｄ） （ｅ） となるからである。また、アースに対する被処理基板の
電位差Φs は、電位差Ｖが大きくなれば、大きくなると
も言える。
【００３１】以上の観点から、たとえばピンを静電吸着
電極の吸着面から突き上げて被処理基板を持ち上げる場
合、被処理基板が持ち上がっていく過程で、アースに対
する被処理基板の電位差Φs が、被処理基板と被処理基
板近傍のどこかのアースされた部品との距離Ｄ（たとえ
ば、被処理基板と対向電極との距離）と、被処理基板周
辺の雰囲気ガスの圧力Ｐで定まる放電開始電圧Ｖｓに達
する。そのときに被処理基板と被処理基板近傍の部品と
の間にＤＣ放電が発生するといえる。被処理基板近傍の
どこで放電が発生するかは、被処理基板が持ち上がって
いく過程（電位差Ｖ、すなわち基板の電位Φs が増加す
る過程）で、被処理基板と被処理基板近傍のアースされ
た部品の間の空間のうちで、最初にパッセンの法則に従
った雰囲気にある空間で発生する。
電極の吸着面から突き上げて被処理基板を持ち上げる場
合、被処理基板が持ち上がっていく過程で、アースに対
する被処理基板の電位差Φs が、被処理基板と被処理基
板近傍のどこかのアースされた部品との距離Ｄ（たとえ
ば、被処理基板と対向電極との距離）と、被処理基板周
辺の雰囲気ガスの圧力Ｐで定まる放電開始電圧Ｖｓに達
する。そのときに被処理基板と被処理基板近傍の部品と
の間にＤＣ放電が発生するといえる。被処理基板近傍の
どこで放電が発生するかは、被処理基板が持ち上がって
いく過程（電位差Ｖ、すなわち基板の電位Φs が増加す
る過程）で、被処理基板と被処理基板近傍のアースされ
た部品の間の空間のうちで、最初にパッセンの法則に従
った雰囲気にある空間で発生する。
【００３２】しかし、被処理基板と静電吸着用電極との
間隔を無制限にひろげることはできない。被処理基板と
静電吸着電極との間隔をひろげようとすると、被処理基
板が変形または破壊するからである。間隔をひろげるた
めには、離脱するための力をより大きく加える必要があ
る。残留電荷による吸着力が被処理基板全面に均等に作
用している状態で、大きな力が部分的に加えられると、
その力が加えられた部分で容易に被処理基板がしなるか
または折れる。したがって、被処理基板が変形または破
壊しない程度に被処理基板と静電吸着電極との間隔を設
定しなければならない。被処理基板と静電吸着電極とに
微間隙を形成する程度で、被処理基板と静電吸着電極を
離すのがもっともよい。この基板離脱方法を実施する離
脱機構には、被処理基板を破損しないで被処理基板と静
電吸着電極との間に微間隙を形成する程度にピンの突き
出しの高さを調整する駆動機構を備えるのが望ましい。
さらに、ピンが被処理基板の縁部以外の部分で持ち上げ
るように配置されていなければならない。発明者らは、
被処理基板の縁部をもちげようとすると被処理基板の縁
部が欠けたり、被処理基板が傾いて上がることが基板離
脱の実験で知りえたからである。
間隔を無制限にひろげることはできない。被処理基板と
静電吸着電極との間隔をひろげようとすると、被処理基
板が変形または破壊するからである。間隔をひろげるた
めには、離脱するための力をより大きく加える必要があ
る。残留電荷による吸着力が被処理基板全面に均等に作
用している状態で、大きな力が部分的に加えられると、
その力が加えられた部分で容易に被処理基板がしなるか
または折れる。したがって、被処理基板が変形または破
壊しない程度に被処理基板と静電吸着電極との間隔を設
定しなければならない。被処理基板と静電吸着電極とに
微間隙を形成する程度で、被処理基板と静電吸着電極を
離すのがもっともよい。この基板離脱方法を実施する離
脱機構には、被処理基板を破損しないで被処理基板と静
電吸着電極との間に微間隙を形成する程度にピンの突き
出しの高さを調整する駆動機構を備えるのが望ましい。
さらに、ピンが被処理基板の縁部以外の部分で持ち上げ
るように配置されていなければならない。発明者らは、
被処理基板の縁部をもちげようとすると被処理基板の縁
部が欠けたり、被処理基板が傾いて上がることが基板離
脱の実験で知りえたからである。
【００３３】被処理基板と静電吸着電極との間が、微間
隙を形成する程度の距離しか設定できないので、被処理
基板の電位差の増大には上限があるといえる。被処理基
板と静電吸着電極の距離、すなわち被処理基板の電位の
みを調節することでＤＣ放電の発生を操作するのが、実
用上、困難な場合がある。このような場合に、ＤＣ放電
の発生を操作するには、パッセンの法則にしたがって、
被処理基板周辺に存在するガスの圧力を制御することが
もっとも簡単といえる。被処理基板周辺に存在するガス
とは、被処理基板近傍でＤＣ放電を発生させる雰囲気を
形成できるガスであればなんでもよい。たとえば、窒
素、酸素、水素、イオウ、塩素またはフッ素原子のうち
少なくとも１種を含む混合ガス等、処理用ガス、基板処
理後に残った残留ガス、または、残留ガスを追い出すた
めのパ−ジガスでもよい。ガスの圧力を制御する観点か
ら、真空容器に導入されるガス、すなわち処理用ガスま
たはパージガスを使用するのがもっともよい。
隙を形成する程度の距離しか設定できないので、被処理
基板の電位差の増大には上限があるといえる。被処理基
板と静電吸着電極の距離、すなわち被処理基板の電位の
みを調節することでＤＣ放電の発生を操作するのが、実
用上、困難な場合がある。このような場合に、ＤＣ放電
の発生を操作するには、パッセンの法則にしたがって、
被処理基板周辺に存在するガスの圧力を制御することが
もっとも簡単といえる。被処理基板周辺に存在するガス
とは、被処理基板近傍でＤＣ放電を発生させる雰囲気を
形成できるガスであればなんでもよい。たとえば、窒
素、酸素、水素、イオウ、塩素またはフッ素原子のうち
少なくとも１種を含む混合ガス等、処理用ガス、基板処
理後に残った残留ガス、または、残留ガスを追い出すた
めのパ−ジガスでもよい。ガスの圧力を制御する観点か
ら、真空容器に導入されるガス、すなわち処理用ガスま
たはパージガスを使用するのがもっともよい。
【００３４】発明者らは、静電吸着のために静電吸着電
極に印加する電圧と無関係に、８インチ半導体ウエハと
静電吸着電極間が約０．１ｍｍでは、アースに対するウ
エハの電位差は約４，０００Ｖ、約１ｍｍでは約４０，
０００Ｖであることを発見した。また、この電位差の範
囲で、Ｎ2 ガスの圧力を０．１Ｐａから５００Ｐａに設
定するとＤＣ放電が発生することを発見した。後述する
ように、発明者らは、この圧力範囲で１０秒以内に被処
理基板を離脱することができた。しかも、被処理基板の
残留電荷が完全には消失されない段階でも、被処理基板
の表面電位が放電維持電位以下であれば、ピンで引続き
徐々に被処理基板を持ち上げることにより、静電吸着電
極の吸着面から被処理基板を引き離すことができた。発
明者らは、８インチの半導体ウエハの表面電位が２２０
Ｖに達したときに静電吸着電極から引き離すという条件
で２，５００枚の半導体ウエハを連続して離脱しても、
半導体ウエハに損傷なく、正確に離脱ができたことを確
認した。表１は、リアクティブイオンエッチング装置中
で静電吸着電極に−１０００Ｖの直流電圧を印加して静
電吸着電極の吸着面に固定した半導体ウエハにエッチン
グ処理をしたあとに３通りの方法で基板を離脱したとき
の基板の表面電位をしめす。直流電圧印可停止後、
（１）静電吸着電極の吸着面からピンを突き出して半導
体ウエハを持ち上げる瞬間に、窒素ガスをウエハの置か
れた真空容器内に導入し、圧力２０Ｐａに保持したま
ま、半導体ウエハを静電吸着電極から離脱させた方法、
（２）真空容器内の圧力が０．０５Ｐａの状態で、ピン
による半導体ウエハの持ち上げのみで強制的に静電吸着
電極から離脱させた方法、（３）ピンで半導体ウエハを
持ち上げる前に、半導体ウエハの置かれた真空容器内に
窒素ガスを導入して圧力を２０Ｐａに設定し１分間放置
後、窒素ガスを排気してから（０．０５Ｐａ）ピンで半
導体ウエハを持ち上げて電極から離脱させた方法につい
て半導体ウエハの表面電位を比較したものである。各場
合とも、表面電位測定時の半導体ウエハの位置は、静電
吸着電極の吸着面から１０ｍｍである。ここで、半導体
ウエハの表面電位は、トレック社の静電気測定表面電位
計モデル３４４(TREK Inc. Electrostaticvoltmeter mo
del 344)を用いて測定した。ちなみに、直流電圧印加
停止後、半導体ウエハが静電吸着電極に載置されたまま
での半導体ウエハの表面電位は、３７０Ｖであった。
極に印加する電圧と無関係に、８インチ半導体ウエハと
静電吸着電極間が約０．１ｍｍでは、アースに対するウ
エハの電位差は約４，０００Ｖ、約１ｍｍでは約４０，
０００Ｖであることを発見した。また、この電位差の範
囲で、Ｎ2 ガスの圧力を０．１Ｐａから５００Ｐａに設
定するとＤＣ放電が発生することを発見した。後述する
ように、発明者らは、この圧力範囲で１０秒以内に被処
理基板を離脱することができた。しかも、被処理基板の
残留電荷が完全には消失されない段階でも、被処理基板
の表面電位が放電維持電位以下であれば、ピンで引続き
徐々に被処理基板を持ち上げることにより、静電吸着電
極の吸着面から被処理基板を引き離すことができた。発
明者らは、８インチの半導体ウエハの表面電位が２２０
Ｖに達したときに静電吸着電極から引き離すという条件
で２，５００枚の半導体ウエハを連続して離脱しても、
半導体ウエハに損傷なく、正確に離脱ができたことを確
認した。表１は、リアクティブイオンエッチング装置中
で静電吸着電極に−１０００Ｖの直流電圧を印加して静
電吸着電極の吸着面に固定した半導体ウエハにエッチン
グ処理をしたあとに３通りの方法で基板を離脱したとき
の基板の表面電位をしめす。直流電圧印可停止後、
（１）静電吸着電極の吸着面からピンを突き出して半導
体ウエハを持ち上げる瞬間に、窒素ガスをウエハの置か
れた真空容器内に導入し、圧力２０Ｐａに保持したま
ま、半導体ウエハを静電吸着電極から離脱させた方法、
（２）真空容器内の圧力が０．０５Ｐａの状態で、ピン
による半導体ウエハの持ち上げのみで強制的に静電吸着
電極から離脱させた方法、（３）ピンで半導体ウエハを
持ち上げる前に、半導体ウエハの置かれた真空容器内に
窒素ガスを導入して圧力を２０Ｐａに設定し１分間放置
後、窒素ガスを排気してから（０．０５Ｐａ）ピンで半
導体ウエハを持ち上げて電極から離脱させた方法につい
て半導体ウエハの表面電位を比較したものである。各場
合とも、表面電位測定時の半導体ウエハの位置は、静電
吸着電極の吸着面から１０ｍｍである。ここで、半導体
ウエハの表面電位は、トレック社の静電気測定表面電位
計モデル３４４(TREK Inc. Electrostaticvoltmeter mo
del 344)を用いて測定した。ちなみに、直流電圧印加
停止後、半導体ウエハが静電吸着電極に載置されたまま
での半導体ウエハの表面電位は、３７０Ｖであった。
【００３５】
【表１】
【００３６】（１）の方法で離脱させた半導体ウエハの
表面電位は、（２）および（３）の方法で離脱させた半
導体ウエハの表面電位に比べて非常に小さい。このこと
は、半導体ウエハ近傍でＤＣ放電が発生したことで、半
導体ウエハに帯電した静電気量がかなり失っているとい
える。たぶん、半導体ウエハと静電吸着電極の距離と窒
素ガスの圧力から、半導体ウエハとアースされた部品、
たとえば、対向電極または真空容器の壁面との間で放電
が発生していると推測できる。そして放電により帯電し
たガス分子が、帯電していた半導体ウエハを除電したこ
とを示している。（２）の方法で離脱された半導体ウエ
ハの表面電位から半導体ウエハにかなりの静電気量が残
っているといえる。（３）の方法で離脱された半導体ウ
エハの表面電位は（２）の方法での表面電位とほとんど
同じである。単に真空容器にガスを導入して排出しただ
けでは、帯電した半導体ウエハの電荷を十分に除電でき
ないことを示している。なお、（２）および（３）の方
法で離脱された半導体ウエハの表面電位は、半導体ウエ
ハが静電吸着電極に載置されたままでの表面電位（３７
０Ｖ）および（ｃ）式から予想される電位よりも低くな
っている。これは、浮遊電気容量の影響だといえる。
表面電位は、（２）および（３）の方法で離脱させた半
導体ウエハの表面電位に比べて非常に小さい。このこと
は、半導体ウエハ近傍でＤＣ放電が発生したことで、半
導体ウエハに帯電した静電気量がかなり失っているとい
える。たぶん、半導体ウエハと静電吸着電極の距離と窒
素ガスの圧力から、半導体ウエハとアースされた部品、
たとえば、対向電極または真空容器の壁面との間で放電
が発生していると推測できる。そして放電により帯電し
たガス分子が、帯電していた半導体ウエハを除電したこ
とを示している。（２）の方法で離脱された半導体ウエ
ハの表面電位から半導体ウエハにかなりの静電気量が残
っているといえる。（３）の方法で離脱された半導体ウ
エハの表面電位は（２）の方法での表面電位とほとんど
同じである。単に真空容器にガスを導入して排出しただ
けでは、帯電した半導体ウエハの電荷を十分に除電でき
ないことを示している。なお、（２）および（３）の方
法で離脱された半導体ウエハの表面電位は、半導体ウエ
ハが静電吸着電極に載置されたままでの表面電位（３７
０Ｖ）および（ｃ）式から予想される電位よりも低くな
っている。これは、浮遊電気容量の影響だといえる。
【００３７】これらの結果から、静電吸着電極から半導
体ウエハを引き離す際に、被処理基板近傍を放電発生の
雰囲気とするために真空容器にガス（雰囲気ガス）を充
てんしておくこと或いは充てんすることが重要であると
いえる。したがって、本発明の離脱方法を実施する基板
離脱機構には、雰囲気ガスの導入、ピンの突出、圧力調
整を順次稼働させるためのシーケンサを備えておくこと
が望ましい。
体ウエハを引き離す際に、被処理基板近傍を放電発生の
雰囲気とするために真空容器にガス（雰囲気ガス）を充
てんしておくこと或いは充てんすることが重要であると
いえる。したがって、本発明の離脱方法を実施する基板
離脱機構には、雰囲気ガスの導入、ピンの突出、圧力調
整を順次稼働させるためのシーケンサを備えておくこと
が望ましい。
【００３８】表２は、リアクティブイオンエッチング装
置中で静電吸着電極に−１０００Ｖの直流電圧を印加す
ることにより固定した半導体ウエハにエッチング処理を
した後に、ピンで半導体ウエハを持ち上げる瞬間に窒素
ガスを半導体ウエハの置かれたチャンバー内に導入し、
（１）０．０５Ｐａ、（２）０．１Ｐａ、（３）１０Ｐ
ａ、（４）５０Ｐａ、（５）５００Ｐａ、（６）６００
Ｐａの圧力で真空容器内を充てんした場合に、表面電位
が１００Ｖ以下になるのに要する時間を示したものであ
る。静電吸着電極の吸着面から突き出したピンの高さ
は、約０．１ｍｍから約１ｍｍであった。
置中で静電吸着電極に−１０００Ｖの直流電圧を印加す
ることにより固定した半導体ウエハにエッチング処理を
した後に、ピンで半導体ウエハを持ち上げる瞬間に窒素
ガスを半導体ウエハの置かれたチャンバー内に導入し、
（１）０．０５Ｐａ、（２）０．１Ｐａ、（３）１０Ｐ
ａ、（４）５０Ｐａ、（５）５００Ｐａ、（６）６００
Ｐａの圧力で真空容器内を充てんした場合に、表面電位
が１００Ｖ以下になるのに要する時間を示したものであ
る。静電吸着電極の吸着面から突き出したピンの高さ
は、約０．１ｍｍから約１ｍｍであった。
【００３９】
【表２】
【００４０】圧力が０．１〜５００Ｐａで、いずれも１
０秒以内で１００Ｖ以下に達している。つまり、被処理
基板と静電吸着電極との間隔が約０．１ｍｍから約１ｍ
ｍのもと０．１〜５００Ｐａの圧力範囲で、半導体ウエ
ハと静電吸着電極との間で雰囲気ガス（Ｎ2 ガス）が放
電が発生したことをしめしている。
０秒以内で１００Ｖ以下に達している。つまり、被処理
基板と静電吸着電極との間隔が約０．１ｍｍから約１ｍ
ｍのもと０．１〜５００Ｐａの圧力範囲で、半導体ウエ
ハと静電吸着電極との間で雰囲気ガス（Ｎ2 ガス）が放
電が発生したことをしめしている。
【００４１】
【実施例】図１は本発明の第１実施例の構成図を示す。
図中、１は真空槽１０内にガスを導入する系のガスパイ
プ、２は静電吸着電極、３は静電吸着電極２の表面を覆
った誘電体シート、４は静電吸着電極２に直流電圧を印
加するための直流電源、５はイオンエッチングなどを行
うための被処理基板、６は電極保持体、７は自動圧力制
御機構（Auto Pressure Controller）、７ａは流量制御
弁、７ｂは排気系（図はターボモレキュラーポンプとロ
ータリーポンプで構成した例を示す。）、８はプラズマ
源、９は静電吸着電極２内に埋設されたリフトピンを示
す。リフトピン９は軸受１１ａ、１１ｂで支持された駆
動軸１３を介して、駆動部材１３ａの昇降により誘電体
シート３の表面から突出、没入するようになっている。
１２はフレームで、駆動部材１３ａを昇降させる駆動機
構（図示していない）が設置してある。
図中、１は真空槽１０内にガスを導入する系のガスパイ
プ、２は静電吸着電極、３は静電吸着電極２の表面を覆
った誘電体シート、４は静電吸着電極２に直流電圧を印
加するための直流電源、５はイオンエッチングなどを行
うための被処理基板、６は電極保持体、７は自動圧力制
御機構（Auto Pressure Controller）、７ａは流量制御
弁、７ｂは排気系（図はターボモレキュラーポンプとロ
ータリーポンプで構成した例を示す。）、８はプラズマ
源、９は静電吸着電極２内に埋設されたリフトピンを示
す。リフトピン９は軸受１１ａ、１１ｂで支持された駆
動軸１３を介して、駆動部材１３ａの昇降により誘電体
シート３の表面から突出、没入するようになっている。
１２はフレームで、駆動部材１３ａを昇降させる駆動機
構（図示していない）が設置してある。
【００４２】図１において、被処理基板５をエッチング
加工する場合、被処理基板５を図示されない搬送手段を
用いて誘電体シート３を介して静電吸着電極２上に設置
し、次に直流電源４より静電吸着電極２に直流電圧を印
加する。同時に真空槽１０にガス導入系のガスパイプ１
より塩素ガスを導入し、自動圧力制御機構７により所定
の圧力（約０．５Ｐａ）にする。次いで、プラズマ源８
によりプラズマを発生させる。プラズマにより静電吸着
電極２、直流電源４を含む直流回路が形成され、被処理
基板５は静電吸着電極２に固定されると共に、被処理基
板５の表面がエッチング加工される。処理終了後、ガス
パイプ１より窒素ガスを導入し、自動圧力制御機構７で
圧力制御（約２Ｐａ）を行ないつつ、プラズマ源８およ
び直流電源４をＯＦＦとし、静電吸着電極２内に埋設さ
れたリフトピン９を誘電体シート３の表面から０．５ｍ
ｍ程度突出させる。被処理基板５が静電吸着電極２より
離脱しはじめたら、リフトピン９を更に突出させ、被処
理基板５を完全に離脱させる。リフトピン９の突出開始
から離脱完了までに要する時間は、約３秒であった。
加工する場合、被処理基板５を図示されない搬送手段を
用いて誘電体シート３を介して静電吸着電極２上に設置
し、次に直流電源４より静電吸着電極２に直流電圧を印
加する。同時に真空槽１０にガス導入系のガスパイプ１
より塩素ガスを導入し、自動圧力制御機構７により所定
の圧力（約０．５Ｐａ）にする。次いで、プラズマ源８
によりプラズマを発生させる。プラズマにより静電吸着
電極２、直流電源４を含む直流回路が形成され、被処理
基板５は静電吸着電極２に固定されると共に、被処理基
板５の表面がエッチング加工される。処理終了後、ガス
パイプ１より窒素ガスを導入し、自動圧力制御機構７で
圧力制御（約２Ｐａ）を行ないつつ、プラズマ源８およ
び直流電源４をＯＦＦとし、静電吸着電極２内に埋設さ
れたリフトピン９を誘電体シート３の表面から０．５ｍ
ｍ程度突出させる。被処理基板５が静電吸着電極２より
離脱しはじめたら、リフトピン９を更に突出させ、被処
理基板５を完全に離脱させる。リフトピン９の突出開始
から離脱完了までに要する時間は、約３秒であった。
【００４３】図２は本発明の第２実施例の構成図、詳し
くは平行平板型反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）装置
に本発明を応用した場合の構成図である。１４が高周波
電源、１５が接地電極であり、他の部分は図１の実施例
と同様の構成である。
くは平行平板型反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）装置
に本発明を応用した場合の構成図である。１４が高周波
電源、１５が接地電極であり、他の部分は図１の実施例
と同様の構成である。
【００４４】図２において、被処理基板５を加工する場
合、被処理基板５を図示されない搬送手段を用いて誘電
体膜３を介して静電吸着電極２上に設置し、次に直流電
源４より静電吸着電極２に直流電圧を印加する。同時に
真空槽１０にガス導入系を構成したガスパイプ１よりプ
ロセスガス（ＣＦ4 ＋Ｏ2 ）を導入し、自動圧力制御機
構７により所定の圧力（約１０Ｐａ）にする。次いで、
高周波電源１４より静電吸着電極２に高周波電力を供給
し、静電吸着電極２と接地電極１５との間に反応性ガス
プラズマを発生させる。プラズマにより静電吸着電極
２、直流電源４を含む直流回路が形成され、被処理基板
５は静電吸着電極２に固定されると共に、被処理基板５
の表面がエッチング加工される。処理終了後も引続きガ
スパイプ１より前記プロセスガスを導入し、自動圧力制
御機構で圧力制御（約１０Ｐａ）を行ないつつ、高周波
電源１４および直流電源４をＯＦＦし、静電吸着電極２
内に埋設されたリフトピン９を誘電体シート３の表面か
ら０．５ｍｍ程度突出させる。被処理基板５が静電吸着
電極２より離脱しはじめたら、リフトピン９を更に突出
させ、被処理基板５を完全に離脱させる。この場合のリ
フトピン９の突出開始から離脱完了までに要する時間は
約２秒であった。
合、被処理基板５を図示されない搬送手段を用いて誘電
体膜３を介して静電吸着電極２上に設置し、次に直流電
源４より静電吸着電極２に直流電圧を印加する。同時に
真空槽１０にガス導入系を構成したガスパイプ１よりプ
ロセスガス（ＣＦ4 ＋Ｏ2 ）を導入し、自動圧力制御機
構７により所定の圧力（約１０Ｐａ）にする。次いで、
高周波電源１４より静電吸着電極２に高周波電力を供給
し、静電吸着電極２と接地電極１５との間に反応性ガス
プラズマを発生させる。プラズマにより静電吸着電極
２、直流電源４を含む直流回路が形成され、被処理基板
５は静電吸着電極２に固定されると共に、被処理基板５
の表面がエッチング加工される。処理終了後も引続きガ
スパイプ１より前記プロセスガスを導入し、自動圧力制
御機構で圧力制御（約１０Ｐａ）を行ないつつ、高周波
電源１４および直流電源４をＯＦＦし、静電吸着電極２
内に埋設されたリフトピン９を誘電体シート３の表面か
ら０．５ｍｍ程度突出させる。被処理基板５が静電吸着
電極２より離脱しはじめたら、リフトピン９を更に突出
させ、被処理基板５を完全に離脱させる。この場合のリ
フトピン９の突出開始から離脱完了までに要する時間は
約２秒であった。
【００４５】前記エッチング処理の終了後、導入するガ
スをアルゴンに切換えて、真空槽１０内の圧力を１０Ｐ
ａに維持した状態で、前記と同様の離脱動作を行ったと
ころ、リフトピン９の突出開始から離脱完了までの時間
を約１秒とすることができた。
スをアルゴンに切換えて、真空槽１０内の圧力を１０Ｐ
ａに維持した状態で、前記と同様の離脱動作を行ったと
ころ、リフトピン９の突出開始から離脱完了までの時間
を約１秒とすることができた。
【００４６】尚、上記の各実施例では、真空槽１０を被
処理基板５の加工処理部を構成するチャンバーと、被処
理基板の離脱動作が行なわれるチャンバーに共用してい
るが、これらを別個として、被処理基板５を電極２と共
に、離脱動作が行なわれる別のチャンバーに移送し、該
部で離脱操作を行う構成とすることもできる。
処理基板５の加工処理部を構成するチャンバーと、被処
理基板の離脱動作が行なわれるチャンバーに共用してい
るが、これらを別個として、被処理基板５を電極２と共
に、離脱動作が行なわれる別のチャンバーに移送し、該
部で離脱操作を行う構成とすることもできる。
【００４７】また、ガスパイプ１はプロセスガスの導入
系と被処理基板５の離脱の際に導入するガスの導入系を
共通としたが、別個とすることもできる。更には、離脱
の際に導入するガスの導入系を、チャンバーのベント用
として設けられる空気又は窒素ガスの導入系と共通にす
ることもできる。第１実施例のように、プロセスガスと
離脱時のガスが異なる場合、別個の導入系とした方が操
作性は良くなるであろう。
系と被処理基板５の離脱の際に導入するガスの導入系を
共通としたが、別個とすることもできる。更には、離脱
の際に導入するガスの導入系を、チャンバーのベント用
として設けられる空気又は窒素ガスの導入系と共通にす
ることもできる。第１実施例のように、プロセスガスと
離脱時のガスが異なる場合、別個の導入系とした方が操
作性は良くなるであろう。
【００４８】図３は第３実施例の構成図を示す。詳しく
はマルチチャンバエッチングシステム（ＡＮＥＬＶＡ−
４１００）の平行平板形反応性エッチング処理用にモジ
ュ−ル化されたチャンバ（真空容器）に組み込まれた基
板離脱機構の図である。前記の実施例と同様に、１は真
空槽１０内にガスを導入するパイプ、１ａ、１ｂはバル
ブ、２０はエッチングガス供給源、２１は雰囲気ガス供
給用源を示す。２は静電吸着電極、３は静電吸着電極２
の表面を覆った誘電体シ−トで基板の吸着面を構成して
いる。４は静電吸着電極２に直流電圧を印加するための
直流電源、５は８インチの半導体ウエハ（被処理基
板）、６は保持体、１４が高周波電源、１５が接地電極
を示す。７は自動圧力制御機構（Auto Pressure Contro
ller）、７ａは排気用バルブ、７ｂはターボモレキュラ
ーポンプとロータリーポンプで構成した排気系を示す。
自動圧力制御機構７は、バルブ７ａの開口の度合いを調
整して真空容器内の圧力を調整する。９は静電吸着電極
２内に設置されたリフトピンを示す。４つのリフトピン
で半導体ウエハ５を持ち上げるもので、被処理基板に機
械的離脱力を付与する手段を構成している。４つのリフ
トピンは、図４に示されるように半導体ウエハ５の直径
よりも短い円の円周上に等間隔で設けられている（第
１、第２実施例も同様である。）。リフトピン９は軸受
１１ａ、１１ｂで支持された駆動軸１３に連結されてお
り、駆動部材１３ａの昇降により誘電体シ−ト３の表面
から突出、没入するようになっている。１２は真空槽１
０の底部に設置したフレームで、駆動部材１３ａを昇降
させる駆動機構２２が設置される。駆動機構２２は、半
導体ウエハ５と静電吸着電極２間に微間隙を形成する際
に、リフトピン９の吸着面から突き出す高さを、半導体
ウエハ５を破損しない程度の高さに調整できる構成とし
てある。具体的には、リフトピン９の突き出す高さを
０．１ｍｍから１ｍｍ程度に調整可能としてある。２３
は、シ−ケンサを示す。シ−ケンサ２３は、バルブ１
ａ、１ｂの開閉、自動圧力制御機構７の起動および駆動
機構２３の起動を制御する。
はマルチチャンバエッチングシステム（ＡＮＥＬＶＡ−
４１００）の平行平板形反応性エッチング処理用にモジ
ュ−ル化されたチャンバ（真空容器）に組み込まれた基
板離脱機構の図である。前記の実施例と同様に、１は真
空槽１０内にガスを導入するパイプ、１ａ、１ｂはバル
ブ、２０はエッチングガス供給源、２１は雰囲気ガス供
給用源を示す。２は静電吸着電極、３は静電吸着電極２
の表面を覆った誘電体シ−トで基板の吸着面を構成して
いる。４は静電吸着電極２に直流電圧を印加するための
直流電源、５は８インチの半導体ウエハ（被処理基
板）、６は保持体、１４が高周波電源、１５が接地電極
を示す。７は自動圧力制御機構（Auto Pressure Contro
ller）、７ａは排気用バルブ、７ｂはターボモレキュラ
ーポンプとロータリーポンプで構成した排気系を示す。
自動圧力制御機構７は、バルブ７ａの開口の度合いを調
整して真空容器内の圧力を調整する。９は静電吸着電極
２内に設置されたリフトピンを示す。４つのリフトピン
で半導体ウエハ５を持ち上げるもので、被処理基板に機
械的離脱力を付与する手段を構成している。４つのリフ
トピンは、図４に示されるように半導体ウエハ５の直径
よりも短い円の円周上に等間隔で設けられている（第
１、第２実施例も同様である。）。リフトピン９は軸受
１１ａ、１１ｂで支持された駆動軸１３に連結されてお
り、駆動部材１３ａの昇降により誘電体シ−ト３の表面
から突出、没入するようになっている。１２は真空槽１
０の底部に設置したフレームで、駆動部材１３ａを昇降
させる駆動機構２２が設置される。駆動機構２２は、半
導体ウエハ５と静電吸着電極２間に微間隙を形成する際
に、リフトピン９の吸着面から突き出す高さを、半導体
ウエハ５を破損しない程度の高さに調整できる構成とし
てある。具体的には、リフトピン９の突き出す高さを
０．１ｍｍから１ｍｍ程度に調整可能としてある。２３
は、シ−ケンサを示す。シ−ケンサ２３は、バルブ１
ａ、１ｂの開閉、自動圧力制御機構７の起動および駆動
機構２３の起動を制御する。
【００４９】前記の平行平板形反応性エッチング処理用
にモジュ−ル化されたチャンバに組み込まれた基板離脱
機構を用いた基板離脱動作を説明する。
にモジュ−ル化されたチャンバに組み込まれた基板離脱
機構を用いた基板離脱動作を説明する。
【００５０】半導体ウエハ５を図示されない搬送ロボッ
トを用いて、静電吸着電極２を覆った誘電体シ−ト３で
なる吸着面上に載置する。次に直流電源４より静電吸着
電極２に直流電圧（例えば−１０００Ｖ）を印加する。
バルブ１ａを開いて真空槽１０にパイプ１よりエッチン
グガス（ＣＦ4 ＋Ｏ2 ）を導入する。エッチングガスの
圧力を自動圧力制御機構７により約１０Ｐａに設定す
る。次いで、高周波電源１４より静電吸着電極２に高周
波電力を供給し、静電吸着電極２と接地電極１５との間
に反応性プラズマを発生させる。プラズマにより静電吸
着電極２、直流電源４を含む直流回路が形成され、半導
体ウエハ５は静電吸着電極２に固定されると共に、半導
体ウエハ５の表面がエッチングされる。所定時間の経過
後、高周波電源１４および直流電源４をＯＦＦにしてエ
ッチング処理を終了する。処理終了後も引続きバルブ１
ａを開いたまま、ガスパイプ１よりエッチングガスＣＦ
4 ＋Ｏ2 （９０／１０ｓｃｃｍ）を導入しながら、シ−
ケンサ２３が駆動機構を起動させて、静電吸着電極２内
に埋設されたリフトピン９を誘電体シ−ト３の表面から
０．５ｍｍ程度突出させる。その一方で、シ−ケンサ２
３が自動圧力制御機構７を起動させてエッチングガスの
圧力を約１０Ｐａに設定させる。放電による除電作用の
結果、半導体ウエハ５が静電吸着電極２より離脱しはじ
めたら、リフトピン９を更に突出させ、半導体ウエハ５
を完全に離脱させる。この場合のリフトピン９の突出開
始から離脱完了まで約２秒を要した。この実施例でも、
離脱の際に半導体ウエハ５と静電吸着電極２で放電を発
生させるための雰囲気ガスとしては第２実施例と同様
に、エッチングガスを使用したものである。
トを用いて、静電吸着電極２を覆った誘電体シ−ト３で
なる吸着面上に載置する。次に直流電源４より静電吸着
電極２に直流電圧（例えば−１０００Ｖ）を印加する。
バルブ１ａを開いて真空槽１０にパイプ１よりエッチン
グガス（ＣＦ4 ＋Ｏ2 ）を導入する。エッチングガスの
圧力を自動圧力制御機構７により約１０Ｐａに設定す
る。次いで、高周波電源１４より静電吸着電極２に高周
波電力を供給し、静電吸着電極２と接地電極１５との間
に反応性プラズマを発生させる。プラズマにより静電吸
着電極２、直流電源４を含む直流回路が形成され、半導
体ウエハ５は静電吸着電極２に固定されると共に、半導
体ウエハ５の表面がエッチングされる。所定時間の経過
後、高周波電源１４および直流電源４をＯＦＦにしてエ
ッチング処理を終了する。処理終了後も引続きバルブ１
ａを開いたまま、ガスパイプ１よりエッチングガスＣＦ
4 ＋Ｏ2 （９０／１０ｓｃｃｍ）を導入しながら、シ−
ケンサ２３が駆動機構を起動させて、静電吸着電極２内
に埋設されたリフトピン９を誘電体シ−ト３の表面から
０．５ｍｍ程度突出させる。その一方で、シ−ケンサ２
３が自動圧力制御機構７を起動させてエッチングガスの
圧力を約１０Ｐａに設定させる。放電による除電作用の
結果、半導体ウエハ５が静電吸着電極２より離脱しはじ
めたら、リフトピン９を更に突出させ、半導体ウエハ５
を完全に離脱させる。この場合のリフトピン９の突出開
始から離脱完了まで約２秒を要した。この実施例でも、
離脱の際に半導体ウエハ５と静電吸着電極２で放電を発
生させるための雰囲気ガスとしては第２実施例と同様
に、エッチングガスを使用したものである。
【００５１】第４実施例として、図３の機構において、
エッチングガスおよび雰囲気ガスともにＣＦ4 ＋ＣＨＦ
3 （１５０／５０ｓｃｃｍ）を用いた。雰囲気ガスの圧
力を２０Ｐａに設定して、第３実施例と同じ離脱動作を
行ったところ、リフトピン９の突出開始から離脱完了ま
でに約１秒を要した。
エッチングガスおよび雰囲気ガスともにＣＦ4 ＋ＣＨＦ
3 （１５０／５０ｓｃｃｍ）を用いた。雰囲気ガスの圧
力を２０Ｐａに設定して、第３実施例と同じ離脱動作を
行ったところ、リフトピン９の突出開始から離脱完了ま
でに約１秒を要した。
【００５２】第５実施例として、第３実施例でのエッチ
ング処理の終了後、シ−ケンサ２３によりバルブ１ａを
閉めてから、バルブ１ｂを開けてアルゴンガス（雰囲気
ガス）（２００ｓｃｃｍ）を真空容器１０内に導入し
た。その導入と同時にシ−ケンサ２３が駆動機構を起動
させて、リフトピン９を０．５ｍｍ程度突出させる。そ
の一方で、シ−ケンサ２３が自動圧力制御機構７を起動
させてアルゴンガスの圧力を約１０Ｐａに設定した。リ
フトピン９の突出開始から離脱完了までが約１秒を要し
た。
ング処理の終了後、シ−ケンサ２３によりバルブ１ａを
閉めてから、バルブ１ｂを開けてアルゴンガス（雰囲気
ガス）（２００ｓｃｃｍ）を真空容器１０内に導入し
た。その導入と同時にシ−ケンサ２３が駆動機構を起動
させて、リフトピン９を０．５ｍｍ程度突出させる。そ
の一方で、シ−ケンサ２３が自動圧力制御機構７を起動
させてアルゴンガスの圧力を約１０Ｐａに設定した。リ
フトピン９の突出開始から離脱完了までが約１秒を要し
た。
【００５３】第６実施例として、第３実施例でのエッチ
ング処理の終了後、雰囲気ガスとしてＮ2 （２００ｓｃ
ｃｍ）を用いた。雰囲気ガスの圧力を２０Ｐａに設定し
て、第３実施例と同じ離脱動作を行ったところ、リフト
ピン９の突出開始から離脱完了までが約１秒を要した。
ング処理の終了後、雰囲気ガスとしてＮ2 （２００ｓｃ
ｃｍ）を用いた。雰囲気ガスの圧力を２０Ｐａに設定し
て、第３実施例と同じ離脱動作を行ったところ、リフト
ピン９の突出開始から離脱完了までが約１秒を要した。
【００５４】第７実施例としてＡＮＥＬＶＡ−４１００
のヘリコン波エッチング処理用にモジュ−ル化されたチ
ャンバ（ヘリコン波プラズマ発生装置が搭載されてい
る）に組み込まれた基板離脱機構での基板離脱動作を説
明する。ここで、基板離脱機構は、図３における平行平
板形反応性エッチング処理用にモジュ−ル化されたチャ
ンバに組み込まれた基板離脱機構と全く同じである。ヘ
リコン波プラズマ発生装置は、米国特許４，９９０，２
２９および５，１２２，２５１に記載されている。エッ
チングガスとして塩素ガスをチャンバに導入し、ヘリコ
ン波プラズマを発生させてエッチング処理を行う。ヘリ
コン波プラズマ発生装置および直流電源４をＯＦＦにし
て処理を終了する。その後、雰囲気ガスとして窒素ガス
（２００ｓｃｃｍ）をチャンバ内に導入し、自動圧力制
御機構７で約２Ｐａに設定する。それと同時に、静電吸
着電極２内に埋設されたリフトピン９を誘電体シ−ト３
の表面から０．５ｍｍ程度突出させる。半導体ウエハ５
が電極２より離脱しはじめたら、リフトピン９を更に突
出させ、半導体ウエハ５を完全に離脱させる。リフトピ
ン９の突出開始から離脱完了までに要する時間は、約３
秒であった。
のヘリコン波エッチング処理用にモジュ−ル化されたチ
ャンバ（ヘリコン波プラズマ発生装置が搭載されてい
る）に組み込まれた基板離脱機構での基板離脱動作を説
明する。ここで、基板離脱機構は、図３における平行平
板形反応性エッチング処理用にモジュ−ル化されたチャ
ンバに組み込まれた基板離脱機構と全く同じである。ヘ
リコン波プラズマ発生装置は、米国特許４，９９０，２
２９および５，１２２，２５１に記載されている。エッ
チングガスとして塩素ガスをチャンバに導入し、ヘリコ
ン波プラズマを発生させてエッチング処理を行う。ヘリ
コン波プラズマ発生装置および直流電源４をＯＦＦにし
て処理を終了する。その後、雰囲気ガスとして窒素ガス
（２００ｓｃｃｍ）をチャンバ内に導入し、自動圧力制
御機構７で約２Ｐａに設定する。それと同時に、静電吸
着電極２内に埋設されたリフトピン９を誘電体シ−ト３
の表面から０．５ｍｍ程度突出させる。半導体ウエハ５
が電極２より離脱しはじめたら、リフトピン９を更に突
出させ、半導体ウエハ５を完全に離脱させる。リフトピ
ン９の突出開始から離脱完了までに要する時間は、約３
秒であった。
【００５５】離脱の際に充てんするガスを空気としても
よい。この場合、真空容器（チャンバー）１０に別途設
けたベント用バルブ（図示していない）を開けて空気を
チャンバ内に導入する。
よい。この場合、真空容器（チャンバー）１０に別途設
けたベント用バルブ（図示していない）を開けて空気を
チャンバ内に導入する。
【００５６】上記各実施例ではプラズマエッチング処理
の場合を説明したが、被処理基板を静電吸着するように
した、プラズマＣＶＤ装置、スパッタリング装置、プラ
ズマアッシング装置においても本発明の基板離脱機構を
組み込んだプラズマ処理装置を構成できるとともに本発
明の離脱方法が実施可能である。また、各実施例では、
被処理基板（半導体ウエハ）の周辺の雰囲気中に存在す
るガスの圧力を設定した後に、微間隙、即ち被処理基板
と静電吸着電極間の間隔を形成したが、微間隙を形成し
た後に、雰囲気ガスの圧力を、放電開始圧力に調整する
ようにすることも可能である。
の場合を説明したが、被処理基板を静電吸着するように
した、プラズマＣＶＤ装置、スパッタリング装置、プラ
ズマアッシング装置においても本発明の基板離脱機構を
組み込んだプラズマ処理装置を構成できるとともに本発
明の離脱方法が実施可能である。また、各実施例では、
被処理基板（半導体ウエハ）の周辺の雰囲気中に存在す
るガスの圧力を設定した後に、微間隙、即ち被処理基板
と静電吸着電極間の間隔を形成したが、微間隙を形成し
た後に、雰囲気ガスの圧力を、放電開始圧力に調整する
ようにすることも可能である。
【００５７】図５は、機械的離脱力付与手段の別の実施
例で、吸着面を構成した誘電体シート３の中央部に、円
形台２４を設けたものである。円形台２４は、駆動軸１
３と連結されて突没自在としてあり、没入時には、上面
が吸着面と面一となるようにしてある。この円形台２４
による機械的離脱力付与手段によっても、被処理基板と
吸着面の間に微間隙を形成することが可能であり、前記
実施例と同様にして、被処理基板の離脱を行うことがで
きる。
例で、吸着面を構成した誘電体シート３の中央部に、円
形台２４を設けたものである。円形台２４は、駆動軸１
３と連結されて突没自在としてあり、没入時には、上面
が吸着面と面一となるようにしてある。この円形台２４
による機械的離脱力付与手段によっても、被処理基板と
吸着面の間に微間隙を形成することが可能であり、前記
実施例と同様にして、被処理基板の離脱を行うことがで
きる。
【００５８】被処理基板５の離脱の際、導入したガスの
圧力は２Ｐａ、１０Ｐａ、および２０Ｐａの場合につい
て説明したが、およそ０．１Ｐａ〜５００Ｐａの範囲で
実用上十分な残留電荷の消失効果を得ることができる。
圧力を高くするに従って消失速度が速まり、離脱時間の
短縮効果があるが、圧力が高くなりすぎると残留電荷の
消失効果は再び減じる。
圧力は２Ｐａ、１０Ｐａ、および２０Ｐａの場合につい
て説明したが、およそ０．１Ｐａ〜５００Ｐａの範囲で
実用上十分な残留電荷の消失効果を得ることができる。
圧力を高くするに従って消失速度が速まり、離脱時間の
短縮効果があるが、圧力が高くなりすぎると残留電荷の
消失効果は再び減じる。
【００５９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、減圧下で被処理基板を静電吸着により電極に固定し
て被処理基板の加工を行うような装置において、静電吸
着電極からの被処理基板の離脱を迅速かつ容易に行わし
める効果がある。また、残留する静電吸着力が原因とし
て起こる基板の損傷を避けることができる。
ば、減圧下で被処理基板を静電吸着により電極に固定し
て被処理基板の加工を行うような装置において、静電吸
着電極からの被処理基板の離脱を迅速かつ容易に行わし
める効果がある。また、残留する静電吸着力が原因とし
て起こる基板の損傷を避けることができる。
【図１】本発明の第１実施例の構成図である。
【図２】本発明の第２実施例の構成図である。
【図３】本発明の第３実施例の構成図である。
【図４】機械的離脱力付与手段を構成したピンの配置関
係を示す上面図である。
係を示す上面図である。
【図５】機械的離脱力付与手段の別の実施例の一部断面
図である。
図である。
１ ガスパイプ ２ 静電吸着電極 ３ 誘電体シート ４ 直流電源 ５ 被処理基板 ６ 電極保持体 ７ 自動圧力制御機構 ７ａ 流量制御弁 ７ｂ 排気系 ８ プラズマ源 ９ リフトピン １０ 真空槽 １１ａ、１１ｂ 軸受 １２ フレーム １３ 駆動軸 １３ａ 駆動部材 １４ 高周波電源 １５ 接地電極 ２０ エッチングガス供給源 ２１ 雰囲気ガス供給源 ２２ 駆動機構 ２３ シーケンサ ２４ 円形台
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/3065 // Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｍ 9014−2Ｇ
Claims (24)
- 【請求項１】 電極上に誘電体を介して被処理基板を置
き、前記電極と被処理基板との間の直流電位差による静
電吸着によって被処理基板の固定を行なう静電吸着クラ
ンプ機構を備え、減圧下で被処理基板の加工処理を行な
うプラズマ処理装置において、被処理基板の離脱動作が
行なわれるチャンバーに、静電吸着電極面から突出可能
なピンもしくはピストン等の機械的離脱力付与手段と、
空気、希ガス、無機ガスもしくは窒素、酸素、水素、イ
オウ、塩素またはフッ素原子のうち少なくとも１種を含
む混合ガスを被処理基板周辺に供給する為のガス導入機
構とを備えると共に、被処理基板の離脱動作が行なわれ
るチャンバー内の圧力を所定の圧力に保持するための圧
力制御系を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】 機械的離脱力付与手段、ガス導入機構お
よび圧力制御系に対するシーケンサを更に備えている請
求項１記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項３】 静電吸着による固定は、電極と被処理基
板との間に印加した直流電圧又は、電極と、被処理基板
の置かれた真空槽内に発生させたプラズマによる被処理
基板の自己バイアスにより生じる電位差で静電吸着させ
て固定を行なうことを特徴とする請求項１または２記載
のプラズマ処理装置。 - 【請求項４】 ガスの導入機構は、被処理基板の加工処
理を行なうプラズマ処理のプロセスガスの導入機構と共
通又は別個とした請求項１または２記載のプラズマ処理
装置。 - 【請求項５】 機械的離脱力付与手段は、静電吸着電極
の吸着面内の、被処理基板の縁部以外の位置に設けてあ
る請求項１または２記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項６】 機械的離脱力付与手段は、静電吸着電極
の吸着面内の円周に沿って、等間隔で突没自在に設けた
複数のピンで構成した請求項１または２記載のプラズマ
処理装置。 - 【請求項７】 機械的離脱力付与手段は、静電吸着電極
の吸着面内に、吸着面と面一で、突没自在に設けた円形
台で構成した請求項１または２記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項８】 機械的離脱力付与手段は、ピンまたは円
形台の吸着面から突出する高さを調節する駆動機構を有
する請求項６または７記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項９】 静電吸着電極に静電吸着により固定され
た被処理基板を離脱する方法であって、前記被処理基板
に静電吸着電極の吸着面から突出可能なピンもしくはピ
ストン等の機械的離脱力付与手段を用いて離脱力を与え
ると共に、被処理基板の近傍において、空気、希ガス、
無機ガスもしくは窒素、酸素、水素、イオウ、塩素また
はフッ素原子のうち少なくとも１種を含むガスの所定圧
力雰囲気を維持することを特徴とする被処理基板の離脱
方法。 - 【請求項１０】 静電吸着電極に静電吸着された被処理
基板を離脱する方法であって、前記被処理基板と静電吸
着電極の吸着面の間に微間隙を形成することによって、
被処理基板の近傍で放電を発生させた後、被処理基板を
静電吸着電極から引き離すことを特徴とする被処理基板
の離脱方法。 - 【請求項１１】 微間隙の形成は、基板周辺の雰囲気中
に存在するガスの圧力を所定圧力に設定した後に行う請
求項１０記載の被処理基板の離脱方法。 - 【請求項１２】 微間隙を形成した後、被処理基板周辺
の雰囲気中に存在するガスの圧力を所定圧力に設定する
請求項１０記載の被処理基板の離脱方法。 - 【請求項１３】 被処理基板と吸着面の間に形成する微
間隙は、約０．１mmから約１mmの微間隙とする請求項１
０乃至１２のいずれか１項記載の被処理基板の離脱方
法。 - 【請求項１４】 被処理基板周辺の雰囲気中に存在する
ガスの圧力は、０．１Ｐａから５００Ｐａの圧力にする
請求項９乃至１３のいずれか１項記載の被処理基板の離
脱方法。 - 【請求項１５】 被処理基板と静電吸着電極間で発生さ
せる放電は、ＤＣ放電とした請求項９乃至１４のいずれ
か１項記載の被処理基板の離脱方法。 - 【請求項１６】 被処理基板の静電吸着電極からの引き
離しは、被処理基板と静電吸着電極との電位差が、放電
を維持するのに必要とする電位以下になったときに行う
請求項９乃至１５のいずれか１項記載の被処理基板の離
脱方法。 - 【請求項１７】 直径８インチの被処理基板の表面電位
が２２０Ｖ以下となったときに、被処理基板の静電吸着
電極からの引き離しを行う請求項１６記載の被処理基板
の離脱方法。 - 【請求項１８】 被処理基板周辺の雰囲気中に、窒素ガ
スを流量２００ｓｃｃｍで導入し、圧力を２０Ｐａに設
定する請求項９乃至１７のいずれか１項記載の被処理基
板の離脱方法。 - 【請求項１９】 被処理基板周辺の雰囲気中に存在する
ガスは、被処理基板離脱前に被処理基板を処理するガス
とする請求項９乃至１７のいずれか１項記載の被処理基
板の離脱方法。 - 【請求項２０】 被処理基板を処理するガスは、ＣＦ4
ガスとＯ2 ガスの混合ガスとする請求項１９記載の被処
理基板の離脱方法。 - 【請求項２１】 被処理基板を処理するガスは、ＣＦ4
ガスとＣＨＦ3 ガスの混合ガスとする請求項１９記載の
被処理基板の離脱方法。 - 【請求項２２】 微間隙の形成は、吸着面から基板へ向
けてピン又は円形台を突出させて行う請求項１０乃至１
２のいずれか１項記載の被処理基板の離脱方法。 - 【請求項２３】 ピン又は円形台の突出高さは、被処理
基板が破損しない程度の高さとする請求項２２記載の被
処理基板の離脱方法。 - 【請求項２４】 ピン又は円形台の突出高さは、約０．
１mmから約１mmの高さとする請求項２３記載の被処理基
板の離脱方法。
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