JPH11260897A - 基板の取り扱い方法と装置、それに用いる吸着検査方法、装置 - Google Patents

基板の取り扱い方法と装置、それに用いる吸着検査方法、装置

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JPH11260897A
JPH11260897A JP10061318A JP6131898A JPH11260897A JP H11260897 A JPH11260897 A JP H11260897A JP 10061318 A JP10061318 A JP 10061318A JP 6131898 A JP6131898 A JP 6131898A JP H11260897 A JPH11260897 A JP H11260897A
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holding table
thrust
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force
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Izuru Matsuda
出 松田
Hideo Haraguchi
秀夫 原口
Shigeyuki Yamamoto
重之 山本
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板保持台への吸着を伴って支持ないしは処
理された基板を、吸着力の残留状態に応じて基板保持台
から適時に無理なく突き上げて分離でき、信頼性高くス
ループット効率の低下もないようにする。 【解決手段】 基板２を基板保持台３に保持して各種の
処理に供した後、基板２を基板保持台３から突き上げて
分離し次の処理に備える基板２の取り扱いにおいて、処
理後の基板２を基板保持台３から突き上げて分離する際
に、基板２と基板保持台３との吸着力に関する情報を検
出し、吸着力が所定値以上である間突き上げを制御手段
１８などで規制するようにして、上記のような目的を達
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、処理対象の基板を
基板保持台に保持して各種の処理を行うのに、基板と基
板保持台とに吸着力が発生するような場合の、基板の取
り扱い方法と装置、それに用いる吸着検査方法、装置に
関するものであり、詳しくは、半導体素子、液晶ディス
プレイパネル、太陽電池などの製造における薄膜形成、
あるいは微細加工などに用いられるプラズマ処理といっ
たことに利用される。
【０００２】
【従来の技術】近年、プラズマ処理装置は、デバイスの
高機能化とその処理コストの低減のために、高精度化、
高速化、大面積化、低ダメージ化を実現する取り組みが
盛んに行われている。中でも、成膜においては基板内の
膜質の均一性を得るために、また、微細加工に用いられ
るドライエッチングにおいては寸法精度の確保のため
に、それぞれ、基板温度を面内で均一に、かつ精密に制
御することが特に要求されている。この基板温度を制御
する手段として、メカクランプもしくは静電吸着電極を
利用したプラズマ処理装置が使用され始めている。
【０００３】従来のプラズマ処理装置の例としては、特
開昭６３−７２８７７号公報、特開平０２−７５２０号
公報、特開平０３−１０２８２０号公報、特開平０８−
３４７３４１号公報、特開平０４−１００２５７号公報
などに開示されているプラズマ処理装置がある。
【０００４】図２に特開平０４−１００２５７号公報に
開示されたプラズマ処理装置の反応室の断面図を示して
いる。このプラズマ処理装置では、ガス供給手段１４０
およびガス導入口１４０ａと真空排気装置１４１を有し
た真空容器１３１がプラズマ処理の反応室として用いら
れる。真空容器１３１内に設けられた静電吸着電極１３
３の上に被処理基板１３２を載置し、これを静電吸着電
極１３３により静電吸着する。この静電吸着は静電吸着
電極１３３内の一対の電極に直流電源１３４からそれぞ
れプラス電圧およびマイナス電圧を印加して行われる。
この状態で真空容器１３１内を真空排気して所定の真空
状態にし、反応ガスを導入して電圧を印加することによ
り、通常のプラズマ処理が被処理基板１３２に施され
る。プラズマ処理は高周波電源１３６からの高周波電力
の印加などによって真空容器１３１内にプラズマガスを
発生させて、プラズマガスの成分に応じた薄膜を形成す
るスパッタリング、半導体ウエハ上の導体層をフォトレ
ジストに従いプラズマガスによって選択的に除去して導
体パターンを形成するドライエッチング、ドライエッチ
ング後不要になったフォトレジストを除去するアッシン
グなどである。
【０００５】プラズマ処理の後、直流電源１３４を遮断
したとしても静電吸着電極１３３の表面の絶縁層に電荷
が残留するし、場合によっては絶縁性の被処理基板１３
２では帯電電荷も残留する。このため被処理基板１３２
が静電吸着電極１３３に静電的に吸着した状態が続き、
突き上げ機構１３９によって被処理基板１３２を静電吸
着電極１３３から突き上げても分離することができなか
ったり、被処理基板１３２が破損したりする。そこで、
プラズマ処理が終了したとき、直流電源１３４から静電
吸着電極１３３への印加電圧の極性を切換機構１３５に
て反転させることにより、静電吸着電極１３３の残留電
荷を打ち消した後、突き上げ機構１３９により被処理基
板１３２を静電吸着電極１３３から突き上げて分離し、
次工程へ搬送できるようにする。その後、紫外線光源１
３７である例えば水銀ランプからの紫外光線を石英ガラ
ス１３８を介して静電吸着電極１３３の表面の絶縁層に
照射することにより、この絶縁層の表面の残留電荷を最
終的に除去して、次の被処理基板１３２のプラズマ処理
にそなえる。
【０００６】一方、上記のような除電に代えて、除電プ
ラズマ処理が行われることもある。
【０００７】例えば徐々に印加している電力を下げて残
留電荷を減らす方法がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、プラズマ処理
後に静電吸着電極１３３に印加する直流電圧の極性を反
転させて除電する方式では、残留電荷を過不足なく完全
に除去することが困難で、残留電荷が残ったり、逆極性
に帯電させてしまったりして、被処理基板１３２を静電
的に吸着したままになることがある。このような状態で
突き上げ機構１３９により被処理基板１３２を突き上げ
てしまうと、被処理基板１３２を損傷させたり、被処理
基板１３２を次の工程へ搬送するのに、搬送不能、搬送
の姿勢不良、脱落、次工程との受け渡しの不良と言った
搬送トラブルを起こすことがあり、信頼性に欠けるとこ
ろがある。
【０００９】また、除電プラズマ方式では静電的な吸着
力に関する情報を直接監視していないので、時間的リス
クを負っても、プラズマ放電時間を長めに設定すること
になり、スループットの時間効率を低下させてしまう。
しかも、真空容器内で行われるプラズマ処理では、除電
プラズマ操作によって真空容器からのマイクロスパッタ
による発塵、電極材料からの不純物汚染や発塵が生じ、
これも品質、信頼性の低下につながる。
【００１０】なお、上記のような被処理基板１３２と静
電吸着電極１３３との静電的な吸着とそれによる問題
は、被処理基板１３２をプラズマ処理するために、真空
容器１３１内にプラズマ発生装置によって発生させるプ
ラズマガスに起因しても生じる。
【００１１】本発明の目的は、基板保持台への吸着を伴
って支持ないしは処理された基板を、吸着力の残留状態
に応じて基板保持台から適時に無理なく突き上げて分離
でき、信頼性高くスループット効率の低下もない、基板
の取り扱い方法と装置、それに用いる吸着検査方法、装
置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するため、本発明の基板の取り扱い方法は、基板を基板
保持台に保持して各種の処理に供した後、基板を基板保
持台から突き上げて分離し次の処理に備える基板の取り
扱い方法において、処理後の基板を基板保持台から突き
上げて分離する際に、基板の基板保持台への吸着力に関
する情報を検出し、吸着力が所定値以上であるとき突き
上げを規制することを１つの特徴としている。
【００１３】吸着力は、例えば、プラズマ処理による基
板保持台や基板の帯電に起因して、あるいは、基板保持
台に直流電圧を印加して基板を静電吸着して保持した際
の、基板保持台や基板の帯電に起因して生じる。プラズ
マ処理は主として真空容器内で行われる。
【００１４】基板処理後の前記吸着力は、基板保持台に
保持され処理された後の基板を、突き上げて基板保持台
から分離する際の、例えば突き上げ時の負荷によって、
基板の基板保持台への吸着力を検出することができ、突
き上げの負荷は、例えば基板保持台に組合せ用いられる
突き上げ機構の突き上げ力伝達部に、突き上げ機構によ
る突き上げの負荷に対し、電気的、物理的、化学的に反
応する各種の検出手段を設けて、その反応状態を、電気
的に、あるいは機械的に、あるいは光学的に見ることに
より検出することができ、このようにして検出される情
報から人為的に、あるいは情報の種類に応じた電気的、
機械的な判定手段によって自動的に、基板突き上げ時点
の吸着力が所定位置以上かどうかを判定することができ
る。電気的な検出手段にロードセルがあり、吸着力に関
する情報を電気信号として直接出力し、これを電気的な
判定手段にて簡易に判定することができる。しかし、吸
着力は上記検出方式に限られることはなく、例えば、突
き上げ動作と無関係に検出するようにしてもよい。
【００１５】ここで、上記のように、処理後の基板を基
板保持台から突き上げて分離する際に、基板の基板保持
台への吸着力に関する情報を前記のようにして検出し、
検出した吸着力が所定値以上であるとき突き上げを規制
するので、基板保持台への吸着を伴って支持ないしは処
理された基板を、吸着力の残留状態に応じて基板保持台
から適時に突き上げて分離でき、基板が破損したり、次
工程への搬送の際に、搬送不能、搬送の姿勢不良、脱
落、次工程との受け渡しの不良と言った搬送トラブルを
回避されて、信頼性の高いものとなる。しかも、分離タ
イミングは必要最小限の時間となるのでロスタイムがな
くスループットの効率を高めることができる。
【００１６】特に、処理後の基板を基板保持台から突き
上げ、この突き上げ時の基板の基板保持台への吸着力に
関する情報を突き上げ負荷によって検出し、吸着力が所
定値以上であるとき突き上げを停止させ、以降突き上げ
と停止とを繰り返し、吸着力が所定値を下回ったときに
分離を行うようにすることにより、基板の突き上げを基
板保持台への吸着状態に応じて規制しながら、基板を突
き上げて停止する都度それとの接触部を基板保持台から
先ず少し剥離させた後、この剥離部をまわりに拡げてい
き、基板保持台との吸着力も減少させていくので、基板
を無理なくより早期に分離することができ、スループッ
トの時間効率がさらに向上する。
【００１７】このような基板の取り扱い方法を実現する
基板の取り扱い装置としては、基板を保持して各種の処
理に供する基板保持台と、基板保持台が保持している基
板をそれの処理後に突き上げ分離する突き上げ機構と、
突き上げ機構が基板を突き上げるときの基板の基板保持
台への吸着力に関する情報を突き上げ負荷によって検出
する検出手段と、突き上げ機構を働かせて、そのとき検
出された情報からその時の吸着力が所定値以上であると
き突き上げ機構の突き上げ動作を停止させ、以降突き上
げと分離を繰り返し、吸着力が所定値を下回ったとき分
離を行う制御手段と、を備えれば足り、制御手段は前記
のような判定機能を内部機能ないしは外部機能として備
えればよい。
【００１８】検出手段は、突き上げ機構による突き上げ
負荷を吸着力に関する情報として検出するのに、突き上
げ機構の突き上げ力伝達系の途中に設けられ、駆動手段
の駆動力伝達軸線上で接続されていると、駆動手段によ
って突き上げ機構を突き上げる動作が検出手段に正確に
働くので、そのときの突き上げの負荷を精度よく検出す
ることができる。
【００１９】基板保持台が処理作業域を真空状態におく
真空容器内に設けられるのに対し、検出手段が真空容器
外の大気側に設けられ、基板保持台と一定以上の距離が
あり、かつ基板保持台と電気的に接続されていない条件
設定にすると、検出手段に真空状態、真空容器内外の圧
力差の影響、基板保持台側からの電気的な影響などなし
に、さらに高精度な検出ができるし、真空容器外である
ことにより特性の調整や補修、交換などのメンテナンス
が容易になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の代表的な１つの実
施の形態について、図を参照しながら説明する。
【００２１】本実施の形態の基板の取り扱い方法およ
び、その装置は、シリコンウエハを被処理基板として、
これに反応性イオンエッチング型のプラズマドライエッ
チングを行う場合の一例である。もっとも、本発明は被
処理基板を基板保持台に保持して各種処理に供した後、
被処理基板を突き上げて基板保持台から分離するのに、
前記保持または／および処理によって基板保持台に吸着
されて、前記突き上げが問題になるあらゆる基板の取り
扱いに共通して適用される。
【００２２】ウエハ２の取り扱い方法について、図１に
示す装置を参照しながら説明すると、ウエハ２を静電吸
着型の、従って静電吸着電極としての基板保持台３に保
持して前記したプラズマエッチングの他、アッシング、
あるいはスパッタリングなどの各種の処理に供した後、
ウエハ２を突き上げ機構１５により基板保持台３から突
き上げて分離し、次工程へ搬送するなどの次の処理にそ
なえるようにウエハ２を取り扱う。ウエハ２を突き上げ
機構１５により突き上げる際に、ウエハ２の基板保持台
３への吸着力に関する情報を検出手段１６などで検出
し、吸着力が所定値以上であるとき突き上げを規制す
る。
【００２３】これにより、基板保持台３への例えば静電
的な吸着を伴って支持ないしは処理されたウエハ２を、
吸着力の残留状態に応じて基板保持台３から適時に無理
なく突き上げて分離でき、基板が破損したり、次工程へ
の搬送の際に、搬送不能、搬送の姿勢不良、脱落、次工
程との受け渡しの不良と言った搬送トラブルを回避され
て、信頼性の高いものとなる。しかも、分離タイミング
は必要最小限の時間となるのでロスタイムがなくスルー
プットの効率を高めることができる。しかも、前記処理
が、反応ガス供給手段２０、真空排気手段２１が接続さ
れた真空容器１内で従来通りに行うのに、除電プラズマ
方式で静電吸着に対応する場合のような真空容器１から
のマイクロスパッタによる発塵、真空容器１内の基板保
持台３やこれに対向する上部電極１２などの電極材料か
らの不純物汚染や発塵なども生じることはない。
【００２４】吸着力は、例えば、プラズマ処理による基
板保持台３やウエハ２の帯電に起因して、あるいは、基
板保持台３に直流電圧を印加してウエハ２を静電吸着し
て保持した際の、基板保持台３やウエハ２の帯電に起因
して生じる。本実施の形態では基板保持台３が静電吸着
型のもので主として後者の理由により生じる静電吸着に
対処している。しかし、プラズマ処理の影響による静電
吸着力が同時に発生することがある場合や、その他の吸
着を伴う場合を含め、上記の特徴は有効である。
【００２５】上記のようなウエハ２の取り扱い方法を実
現するウエハ２の取り扱い装置としては、ウエハ２を保
持して各種の処理に供する基板保持台３と、基板保持台
３が保持しているウエハ２をそれの処理後に突き上げ分
離する突き上げ機構１５と、突き上げ機構１５がウエハ
２を突き上げる際のウエハ２の基板保持台３への吸着力
に関する情報を検出する検出手段１６と、この検出され
た情報からその時の吸着力が所定値以上である間突き上
げ機構１５の突き上げ動作を規制する制御手段１８とを
備えれば足り、これによって、上記のようなウエハ２の
取り扱い方法を自動的に達成して必要な処理を連続的に
遂行することができる。制御手段１８は前記突き上げの
規制のために前記のような判定を行う判定手段１８ａを
内部機能ないしは外部機能として備えればよい。
【００２６】どのとうな態様の吸着力も、ウエハ２を突
き上げて基板保持台３から分離する際の、例えば突き上
げの負荷によって検出することができる。突き上げの負
荷は、例えば基板保持台３に組合せ用いられる突き上げ
機構１５の突き上げ力伝達系の一部に、突き上げ機構１
５による突き上げ時の負荷に対し、電気的、物理的、科
学的に反応する各種の検出手段１６を設けて、その反応
状態を、電気的に、あるいは機械的に、あるいは光学的
に見ることにより検出することができ、このようにして
検出される情報から、情報の種類に応じた電気的、機械
的な判定手段１８ａによって自動的に、現時点の静電吸
着力が所定位置以上かどうかの上記判定が行える。本実
施の形態では電気的な検出手段１６としてロードセルを
使用しており、吸着力に関する情報を電気信号として直
接出力し、これを専用の電気回路やマイクロコンピュー
タなどである制御手段１８の内部機能を利用した電気的
な判定手段１８ａにて簡易に判定することができる。
【００２７】検出手段１６は、突き上げ機構１５による
突き上げ負荷を吸着力に関する情報として検出するの
に、突き上げ機構１５の突き上げ力伝達系の途中に設け
られ、突き上げ機構１５を例えば垂直線上で突き上げ動
作させる各種の駆動手段１７の駆動力伝達軸線Ｘ上で接
続されている。これにより、駆動手段１７により突き上
げ機構１５を突き上げる動作が検出手段１６に正確に働
くので、そのときの突き上げの負荷を精度よく検出する
ことができる。駆動手段１７は直動電動モータ、油圧シ
リンダやエアシリンダ、ソレノイドなどの直進動作する
アクチュエータそのものでもよいし、アクチュエータの
回転動作を直進運動に変換するようにしたものなどでも
よい。また、吸着力が所定値以上であるとき、駆動力の
伝達に滑りが生じて突き上げが規制されるようなトルク
リミッタ機構を用いれば、これそのものが検出手段およ
び判定手段の機能を持った制御手段となり構成が簡略化
する上、前記滑りが生じるときの抵抗力がウエハ２を基
板保持台３から無理なく徐々に突き上げて分離部分をま
わりに拡げながら、吸着力も減少させていく働きをす
る。また、駆動力が伝達できる最大トルク値が可変なも
のにすると汎用性を発揮することができるし、実情に合
わせた調節ができる。
【００２８】検出手段１６が前記のように突き上げ機構
１５によるウエハ２の突き上げ負荷を検出するものであ
るとき、検出される負荷により判定される吸着力が所定
位置以上であるとき突き上げを停止させ、以降突き上げ
および停止を繰り返し、吸着力が所定値を下回ったとき
分離を行うようにすると、一端突き上げて停止する都
度、ウエハ２の突き上げ機構との接触部に突き上げ力を
及ぼし、この接触部を基板保持台３からまず少し剥離し
た後、この剥離部をまわりに徐々に拡げていくととも
に、基板保持台３との接触部が少なくなる分だけ吸着力
も減少させていくので、ウエハ２をより早期に無理なく
基板保持台３から分離することができ、スループットの
時間効率をさらに向上することができる。基板取り扱い
装置としては制御手段１８によってそのような制御を、
前記突き上げの規制制御に代わって行えばよい。
【００２９】また、図１に示すように基板保持台３が処
理作業域を真空状態におく真空容器１内に設けられるの
に対し、検出手段１６が真空容器１外の大気側に設けら
れ、基板保持台３と一定以上の距離があり、かつ基板保
持台３と電気的に接続されていない条件設定にしてある
ので、検出手段１６に真空状態、真空容器１内外の圧力
差の影響、基板保持台３側からの電気的な影響などなし
に、さらに高精度な検出ができるし、真空容器１外であ
ることにより調整や、補修、交換と言ったメンテナンス
が容易になる。
【００３０】ウエハ２の取り扱い装置の１つの実施例を
示すと、静電吸着型の基板保持台３は、厚さ５ｍｍ程度
のアルミナ誘電体部４と、内部に図示しない水冷路を有
したアルミニウム製ベース部５とで構成され、アルミナ
誘電体部４の表面から５００μｍの内部にタングステン
からなる一対の静電吸着用の内部電極６Ａ、６Ｂが内蔵
されている。正極の直流電源８、および負極の直流電源
９から、それぞれ個別の高周波フィルタ７を介して対応
する内部電極６Ａ、６Ｂに正、負電圧を印加できるよう
にする。正極および負極の直流電圧印加回路の高周波フ
ィルタ７よりも内部電極６Ａ、６Ｂ側の各部分に、１
３．５６ＭＨｚの高周波電源１１からそれぞれ個別のコ
ンデンサ１０を介して接続し、前記一対の内部電極６
Ａ、６Ｂにコンデンサ１０を介し高周波電力を印加でき
るようにしている。真空容器１内の上部には基板保持台
３の内部電極６Ａ、６Ｂと対向する前記上部電極１２が
設けられて接地され、双方間での上記高周波電圧の印加
により真空容器１内に供給される反応ガスをプラズマ化
する。
【００３１】基板保持台３の表面と裏面との間へ伝熱ガ
スである例えばＨｅガスの供給機構１３が設けられ、バ
ルブ１３ｂおよび流量コントローラ１３ｃなどで構成さ
れている。これに対応して伝熱ガスのウエハ２の裏面で
の圧力を監視し制御する圧力監視・制御機構１４も設け
られ、圧力計１４ｂおよび絞り弁１４ｃなどで構成され
ている。突き上げ機構１５は基板保持台３の内部を下方
から上方へ貫通できるように設けられ、通常は図１に示
すように基板保持台３内に没しているが、基板保持台３
の上面に静電吸着して保持されたウエハ２の処理が終了
したとき、基板保持台３の上面に突出させられてウエハ
２をその裏面から上方へ突き上げ、基板保持台３から分
離する。突き上げ機構１５が基板保持台３を貫通する部
分は、その外気側にてベローズ３１単独で、あるいはケ
ーシング３２と共同でシールしている。
【００３２】このような実施例装置によるウエハ２の取
り扱い操作およびそれによる処理の１つの実施例を示す
と、真空容器１を真空排気手段２１により真空排気し、
基板保持台３の上にウエハ２を載置する。次いで、一対
の内部電極６Ａ、６Ｂに高周波フィルタ７を介して直流
電源８、９から正負の直流電圧１．０ｋＶを印加するこ
とによりウエハ２を基板保持台３の上面に静電吸着して
保持する。
【００３３】続いて、Ｈｅ供給機構１３によりウエハ２
の裏面にＨｅガスを１０ｃｃ／ｍｉｎ導入し、圧力制御
機構１４により１０Ｔｏｒｒに調圧する。さらにガス供
給手段２０により反応ガスであるＣＦ4 を３０１０ｃｃ
／ｍｉｎと、Ｏ2 ガスを５ｃｃ／ｍｉｎ同時に導入し、
２００ｍＴｏｒｒに調圧し、高周波電源１１から高周波
電力を２分岐させた後に直流電圧をカットするコンデン
サ１０を通して、一対の内部電極６Ａ、６Ｂに供給する
ことにより、上部電極１２との間でプラズマを発生さ
せ、ウエハ２をその裏面でＨｅにより効率よく冷却しな
がら、所望のドライエッチングを達成する。
【００３４】エッチングが終了した後、高周波電力、反
応ガス、および裏面冷却用のＨｅガスの供給を止め、一
旦、真空排気を行いながら、直流電源８、９の出力を止
める。このとき、ウエハ２は所望のエッチングを終えた
ところで、ウエハ２のプラズマからの帯電や、基板保持
台３の絶縁層表面とウエハ２の裏面との間に存在する残
留電荷のために、ウエハ２がまだ静電的に基板保持台３
に吸着されている。このまま、ウエハ２を搬送するため
に突き上げ機構１５で突き上げて基板保持台３からウエ
ハ２を分離しようとすると、搬送トラブル、ウエハ２の
破損を起こしてしまう。被処理基板が絶縁材の場合はこ
れらの傾向が大きい。
【００３５】そこで、この残留電荷による吸着を解消す
る工程を次のように行う。まず、初期設定として残留電
荷がない場合に突き上げ機構１５によりウエハ２を突き
上げる。このときロードセルである検出手段１６には真
空容器１側が真空であるため大気側から押される力と、
真空容器１と大気とをシールしているベローズ３１のば
ね力と、ウエハ２の重量により再現性のある力がかか
る。このデータをモニタしデータとして制御手段１８の
内部機能などの記憶手段１８ｂにて記憶しておく。
【００３６】この記憶した初期設定値は、再現性が高い
ため、突き上げ機構１５を解体、再組立てするまで変更
する必要はない。ウエハ２を基板保持台３に吸着させた
後、突き上げ機構１５の駆動手段１７を駆動させウエハ
２を突き上げる。突き上げ機構１５がウエハ２と接触し
たとき、残留電荷のために吸着していると、ロードセル
である検出手段１６は初期設定値以上の力を検出する。
【００３７】ここで、検出手段１６は突き上げ機構１５
の駆動力伝達軸線Ｘと一軸上に固定されているため、吸
着力以外の外力を確実に測定できるため、外力分をオフ
セットしてやることにより、吸着力のみを極めて良好に
測定できる。実験では外力として、ベローズ３１に掛か
る大気圧を７ｋｇｆ、ウエハ２と突き上げ機構１５が接
触しているときのベローズ３１のばね力を１．６ｋｇｆ
であったため、外力のオフセット量を８．８ｋｇｆとし
た。また、ロードセルである検出手段１６が大気側に位
置しているために、ロードセルの寿命、精度信頼性、配
線引回し、交換作業の簡便性が高く、調整が容易であ
り、さらに高周波電力印加部である基板保持台３との距
離を十分に確保できるため電気的ノイズによるロードセ
ルの誤動作がない。また、高周波電力の効率を落とすこ
ともない。実験では基板保持台３と検出手段１６との間
は２８０ｍｍの距離とした。
【００３８】ウエハ２の破損防止のため基板材質の剪断
応力限界以下、実験では２０ｋｇｆを検知した時点で制
御手段１８により突き上げ機構１５による突き上げを停
止し、突き上げ機構１５を降下させる。そして直ぐに、
あるいは所定時間後に、突き上げ機構１５を上昇させ同
じ動作を繰り返す。これにより、基板保持台３に残留電
荷で保持されているウエハ２は、突き上げ機構１５が接
触する部分を基板保持台３から先ず少し剥離された後、
この剥離が徐々にまわりに拡げられていく。従って、ウ
エハ２は無理な突き上げ力を受けることなく基板保持台
３との接触部が徐々に減少していき、基板保持台３のア
ルミナ誘電体層表面とウエハ２との間の残留電荷も、ウ
エハ２の裏面の残留Ｈｅガスを媒体として電気的に中和
され、残留電荷による吸着力が減少する。
【００３９】検出手段１６による検出値が、ウエハ２の
破損や搬送トラブルを起こさない程度まで、残留電荷に
よる吸着力が減少したら、実験では１ｋｇｆ以下になっ
たら、ウエハ２が位置ずれしない最速の速度、例えば２
０ｍｍ／ｓｅｃにて突き上げる。
【００４０】この結果、ウエハ２は早期にかつ確実に分
離されるために、トラブルなく安定して搬送することが
でき、スループットの時間効率が格段に向上する。しか
も、除電プラズマプロセスを用いず、また、真空容器１
の内部にコロナ放電用の高電圧電極などを有しないた
め、真空容器１からのマイクロスパッタによる発塵、電
極材料からの不純物汚染や発塵がない上、ＭＯＳトラン
ジスタの閾値電圧のシフトと言ったデバイスダメージを
誘発するようなこともない。また、万が一、吸着力が残
った場合も、確実に検知して対処されるため、無理やり
剥離することによるウエハ２の破損がない。
【００４１】真空容器１には基板保持台３などの残留電
荷を除去して次のウエハ２の処理にそなえるための紫外
線照射手段として、紫外線ランプ１１６および石英ガラ
ス１１７などが設けられる。
【００４２】なお、検出手段１６はロードセルの他、荷
重や力を検知できるもの、および方式であれば種々のも
のおよび方式を採用することができる。また、ウエハ２
の裏面に流すＨｅガスは、他の不活性ガスで代替するこ
とができる。また、これらガスの供給配管は図に示す配
管構造に限られることはなく、ウエハ２の裏面にガスを
適当な状態で供給できる配管構造であればよい。
【００４３】ウエハ２を静電吸着する基板保持台３の静
電吸着電極は、正極、負極２通りのものを用いる双極型
のものとしたが、これに代わって単極型のものとするこ
とができる。また、静電吸着電極タイプの基板保持台３
に代わって、表面が絶縁物で覆われ、接地あるいは高周
波電力が印加される基板保持台であっても、被処理基板
が絶縁物である場合は特に、残留電荷による吸着の問題
が起こることがあり、このような場合にも本発明は有効
である。
【００４４】また、実施例の装置は、反応性イオンエッ
チング型のドライエッチング装置であるが、プラズマの
発生方法はこれに限られることはなく、誘導結合型、Ｅ
ＣＲ型、ヘリコン波型、表面波型などのプラズマ発生方
法としてもよい。また、ドライエッチング装置に代わっ
て、プラズマＣＶＤ装置やスパッタリング装置、アッシ
ング装置にも本発明を適用して有効である。
【００４５】
【発明の効果】本発明の基板の取り扱い方法および、そ
の装置によれば、処理後の基板を基板保持台から突き上
げて分離する際に、基板の基板保持台への吸着力に関す
る情報をそのようにして検出し、検出した吸着力が所定
値以上であるとき突き上げを規制するので、基板保持台
への吸着を伴って支持ないしは処理された基板を、吸着
力の残留状態に応じて基板保持台から適時に無理なく突
き上げて分離でき、基板が破損したり、次工程への搬送
の際に、搬送不能、搬送の姿勢不良、脱落、次工程との
受け渡しの不良と言った搬送トラブルを回避されて、信
頼性の高いものとなる。しかも、分離タイミングは必要
最小限の時間となるのでロスタイムがなくスループット
の効率を高めることができる。
【００４６】特に、突き上げ時の基板の基板保持台への
吸着力に関する情報を突き上げ負荷によって検出し、吸
着力が所定値以上であるとき突き上げを停止させ、以降
突き上げと停止を繰り返し吸着力が所定値を下回ると分
離を行うようにすることにより、基板の突き上げを基板
保持台への吸着状態に応じて規制しながら、基板を突き
上げて停止する都度それとの接触部を基板保持台から先
ず少し剥離させた後、この剥離部をまわりに拡げてい
き、基板保持台との吸着力も減少させていくので、基板
を無理なくより早期に分離することができ、スループッ
トの時間効率がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板の取り扱い方法および装置に係る
実施の形態としてのドライエッチング装置を示す断面図
である。
【図２】従来のドライエッチング装置の断面図である。
【符号の説明】
１ 真空容器 ２ ウエハ ３ 基板保持台 ６Ａ、６Ｂ 内部電極 ８、９ 直流電源 １１ 高周波電源 １２ 上部電極 １５ 突き上げ機構 １６ 検出手段 １７ 駆動手段 １８ 制御手段 １８ａ 判定手段 １８ｂ 記憶手段 ２０ ガス供給手段 ２１ 真空排気手段 Ｘ 駆動力伝達軸線

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板を基板保持台に保持して各種の処理
    に供した後、基板を基板保持台から突き上げて分離し次
    の処理に備える基板の取り扱い方法において、 処理後の基板を基板保持台から突き上げて分離する際
    に、基板の基板保持台への吸着力に関する情報を検出
    し、吸着力が所定値以上であるとき突き上げを規制する
    ことを特徴とする基板の取り扱い方法。
  2. 【請求項２】 基板を基板保持台に保持して各種の処理
    に供した後、基板を基板保持台から突き上げて分離し次
    の処理に備える基板の取り扱い方法において、 処理後の基板を基板保持台から突き上げ、この突き上げ
    時の基板の基板保持台への吸着力に関する情報を突き上
    げ負荷によって検出し、吸着力が所定値以上であるとき
    突き上げを停止させ、以降突き上げと、吸着力が所定値
    以上であるときの停止とを繰り返し、吸着力が所定値を
    下回った状態で分離を行うことを特徴とする基板の取り
    扱い方法。
  3. 【請求項３】 吸着力は、プラズマ処理による基板の帯
    電に起因するものである請求項１、２のいずれか一項に
    記載の基板の取り扱い方法。
  4. 【請求項４】 吸着力は、基板保持台に直流電圧を印加
    して基板を静電吸着して保持した際の、基板または／お
    よび基板保持台の帯電に起因する請求項１、２のいずれ
    か一項に記載の基板の取り扱い方法。
  5. 【請求項５】 処理は真空容器内でのプラズマ処理であ
    る請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板の取り扱い
    方法。
  6. 【請求項６】 基板を保持して各種の処理に供する基板
    保持台と、基板保持台が保持している基板をそれの処理
    後に突き上げ分離する突き上げ機構と、突き上げ機構が
    基板を突き上げるときの基板の基板保持台への吸着力に
    関する情報を突き上げ負荷によって検出する検出手段
    と、突き上げ機構を働かせて、そのとき検出された情報
    からその時の吸着力が所定値以上であるとき突き上げ機
    構の突き上げ動作を停止させ、以降突き上げと停止を繰
    り返し、吸着力が所定値を下回ったとき分離を行う制御
    手段と、を備えたことを特徴とする基板の取り扱い装
    置。
  7. 【請求項７】 検出手段は、突き上げ機構の突き上げ力
    伝達系の途中に設けられ、駆動手段の駆動力伝達軸線上
    で接続されている請求項６に記載の基板の取り扱い装
    置。
  8. 【請求項８】 検出手段はロードセルである請求項６、
    ７のいずれか一項に記載の基板の取り扱い装置。
  9. 【請求項９】 基板保持台は処理作業域を真空状態にお
    く真空容器内に設けられ、検出手段は真空容器外の大気
    側に設けられ、基板保持台と一定以上の距離があり、か
    つ基板保持台と電気的に接続されていない請求項６〜８
    のいずれか一項に記載の基板の取り扱い装置。
  10. 【請求項１０】 吸着力は、プラズマ処理による基板の
    帯電に起因するものである請求項６〜９のいずれか一項
    に記載の基板の取り扱い装置。
  11. 【請求項１１】 吸着力は、基板保持台に直流電圧を印
    加して基板を静電吸着して保持した際の、基板または／
    および基板保持台の帯電に起因する請求項６〜９のいず
    れか一項に記載の基板の取り扱い装置。
  12. 【請求項１２】 基板保持台に保持され処理された後の
    基板を、突き上げて基板保持台から分離する際の、突き
    上げの負荷によって、基板の基板保持台への吸着力を検
    出し、所定値以上かどうかを判定することを特徴とする
    吸着検査方法。
  13. 【請求項１３】 基板保持台が保持して各種の処理に供
    された後の基板を適宜突き上げて分離できるように、基
    板保持台に組み合わされた突き上げ機構を有し、この突
    き上げ機構の突き上げ力伝達部に、突き上げ機構による
    突き上げの負荷を、基板の基板保持台への吸着力に関す
    る情報として検出する検出手段と、検出手段が検出する
    情報から吸着力が所定値以上かどうか判定する判定手段
    とを備えたことを特徴とする吸着検査装置。
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