WO2010110044A1 - 被処理体の離脱方法および被処理体処理装置 - Google Patents

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processed
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gas supply
processing chamber
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隆 佐久間
哲也 宮下
延樹 木村
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東京エレクトロン株式会社
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    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching

Definitions

  • the present invention relates to a method for detaching an object to be processed and an object processing apparatus using the detachment method.
  • plasma processing such as dry etching, sputtering, or CVD is performed on a semiconductor wafer that is an object to be processed.
  • a pair of parallel plate electrodes upper and lower electrodes
  • a wafer is placed on a susceptor (substrate mounting table) that functions as a lower electrode, and then a processing gas is introduced into the processing chamber and the electrodes
  • a high-frequency electric power is applied to at least one of the electrodes to form a high-frequency electric field between the electrodes, and a plasma of a processing gas is formed by the high-frequency electric field to perform plasma processing on the wafer.
  • the wafer can be attracted and fixed by an electrostatic attracting electrode provided on the susceptor, for example, using Coulomb force.
  • a heat transfer gas such as helium (He) is supplied to the back side of the wafer (for example, JP 2005-136350 A).
  • He helium
  • the heat transfer gas is introduced between the front surface of the electrostatic chuck and the back surface of the wafer through a heat transfer gas supply channel formed through the electrostatic chuck including the susceptor and the electrostatic adsorption electrode.
  • the pressure between the surface of the electrostatic chuck and the back surface of the wafer becomes higher than the pressure in the processing chamber during processing.
  • the pressure between the surface of the electrostatic chuck and the back surface of the wafer is approximately 10 Torr. If the electrostatic attraction of the wafer is released in such a state, the wafer is lifted and displaced.
  • the space between the surface of the electrostatic chuck and the back surface of the object to be processed is communicated with the processing chamber and the heat transfer gas is exhausted so that the surface of the electrostatic chuck and the object to be processed are exhausted.
  • a method has been attempted in which the pressure between the back surface and the back surface of the substrate is the same as the pressure in the processing chamber, and electrostatic adsorption is released after the pressure difference disappears.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of detaching the object to be processed from the electrostatic chuck and suppressing the object to be processed in a short time while suppressing the deviation of the object to be processed.
  • a method and an object processing apparatus capable of executing the separation method are provided.
  • a method for detaching an object to be processed according to the first aspect of the present invention is a method for detaching an object to be processed from an electrostatic chuck provided in a processing chamber for processing the object to be processed. Then, placing the object to be processed on the electrostatic chuck and starting electrostatic attraction of the object to be processed, between the surface of the electrostatic chuck and the back surface of the object to be processed.
  • the heat transfer gas is exhausted through the heat transfer gas supply flow path and the heat transfer gas exhaust flow path from between the surface of the electrostatic chuck and the back surface of the object to be processed.
  • a step of supplying an inert gas into the processing chamber; a surface of the electrostatic chuck; Releasing the electrostatic attraction of the object to be processed in a state where the pressure between the back surface of the object to be processed is equal to or lower than the pressure in the processing chamber and detaching the object to be processed from the electrostatic chuck; Are provided.
  • a processing object processing apparatus includes a processing chamber that performs processing on a processing object, an electrostatic chuck that is provided in the processing chamber and on which the processing object is placed, A heat transfer gas supply channel provided in the electrostatic chuck for supplying a heat transfer gas between a surface of the electrostatic chuck and a back surface of the object to be processed; An active gas supply channel, an exhaust mechanism for exhausting the processing chamber, a heat transfer gas exhaust channel for connecting the heat transfer gas supply channel and the exhaust mechanism, and exhausting the heat transfer gas supply channel; The heat transfer gas is exhausted from the heat transfer gas supply flow path, the inert gas is supplied to the inert gas supply flow path, and between the surface of the electrostatic chuck and the back surface of the object to be processed. In a state where the pressure is equal to or lower than the pressure in the processing chamber, the electrostatic adsorption of the object to be processed is solved.
  • Sectional drawing which showed roughly an example of the to-be-processed object processing apparatus which can perform the removal method of the to-be-processed object which concerns on one Embodiment of this invention
  • Timing chart showing an example of a method for detaching an object to be processed according to an embodiment of the present invention
  • the figure which shows the state of the to-be-processed object processing apparatus which is performing the removal method of the to-be-processed object which concerns on one Embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of an object processing apparatus capable of executing an object removal method according to an embodiment of the present invention.
  • This example is used for manufacturing a semiconductor device as an object processing apparatus, and illustrates an object processing apparatus that performs processing on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer), for example.
  • a wafer semiconductor wafer
  • the present invention is not limited to an object processing apparatus for processing a semiconductor wafer.
  • a shower head and a high frequency power source for generating plasma in the processing chamber 1 for introducing the processing gas into the processing chamber 1 are omitted.
  • a target object processing apparatus 100 includes a processing chamber 1 that performs processing on a target object, in this example, a wafer W, and an electrostatic device that is provided in the processing chamber 1 and on which the wafer W is placed. And a chuck 2.
  • the electrostatic chuck 2 is formed of a ceramic such as AlN, for example, and includes an electrostatic chucking electrode 10 for chucking the wafer W therein.
  • the electrostatic chuck 2 is formed with a heat transfer gas supply channel 3 for supplying a heat transfer gas between the front surface of the electrostatic chuck 2 and the back surface of the wafer W, and a gas storage space 11 for storing the heat transfer gas. ing.
  • an exhaust mechanism 4 is connected to the bottom wall of the processing chamber 1 via a main valve MV.
  • the exhaust mechanism 4 of the present example captures moisture generated in the processing chamber 1, for example, a water pump (WP) 41 that is cooled like a cryopump, and a turbo molecular pump (TMP) that is a main exhaust pump. 42).
  • WP water pump
  • TMP turbo molecular pump
  • a heat transfer gas is supplied to a heat transfer gas supply pipe 3 a provided outside the processing chamber 1 from a heat transfer gas supply source through a pressure adjustment valve (PCV) 5.
  • An example of the heat transfer gas is an inert gas, and examples thereof include noble gases such as Ar gas and He gas, and nitrogen gas.
  • the heat transfer gas supply pipe 3 a is connected to the heat transfer gas supply flow path 3 through the gas valves GV 1 and GV 2 and the plasma arrester 6 that suppresses the discharge caused by the plasma generated in the processing chamber 1.
  • the inert gas supply pipe 7 that supplies the inert gas into the processing chamber 1 connected to the bottom wall of the processing chamber 1, for example, and the heat transfer gas supply flow path 3 are, for example, A heat transfer gas exhaust passage 8 connected to the exhaust mechanism 4 through the heat transfer gas supply pipe 3a is provided.
  • a gas valve GV3 is disposed in the middle of the heat transfer gas exhaust flow path 8, and the heat transfer gas exhaust flow path 8 is opened and closed by opening and closing the gas valve GV3.
  • the heat transfer gas exhaust passage 8 of this example is disposed between a connection point between the gas valves GV1 and GV2, and a connection point between the water pump 41 and the turbomolecular pump 42.
  • the control unit 9 includes a process controller 91 including a microprocessor (computer), a keyboard on which an operator inputs a command to manage the workpiece processing apparatus 100, and an operation status of the workpiece processing apparatus 100.
  • a storage unit 93 in which a program for causing the film forming apparatus to execute processing, that is, a recipe is stored.
  • the recipe is stored in a storage medium in the storage unit 93.
  • the storage medium may be a hard disk or a portable medium such as a CD-ROM, DVD, or flash memory. Moreover, you may make it transmit a recipe suitably from another apparatus via a dedicated line, for example. If necessary, an arbitrary recipe is called from the storage unit 93 by an instruction from the user interface 92 or the like, and is executed by the process controller 91, so that the object processing apparatus 100 performs processing under the control of the process controller 91. Processing is performed.
  • FIG. 2 is a timing chart showing an example of a method for detaching a workpiece according to an embodiment.
  • the wafer W is loaded into the processing chamber 1, and the wafer W is placed on the electrostatic chuck 2 (time t0).
  • a voltage is applied to the electrostatic chucking electrode 10 (ON), and the wafer W is electrostatically chucked to the electrostatic chuck 2 (time t1).
  • the gas valves GV1 and GV2 are opened, the GV3 is closed, and the heat transfer gas is supplied from the heat transfer gas supply pipe 3a through the heat transfer gas supply flow path 3 between the surface of the electrostatic chuck 2 and the back surface of the wafer W. Is supplied (time t2).
  • the pressure between the surface of the electrostatic chuck 2 and the back surface of the wafer W is set to 10 Torr, for example, as indicated by the solid line in FIG.
  • the pressure in the processing chamber 1 during processing is set to, for example, 0.1 Torr (time t3) as shown by the broken line in FIG.
  • the main valve MV and the gas valve GV1 are closed, and the gas valve GV3 is opened.
  • the heat transfer gas supply flow path 3 is connected to the exhaust mechanism 4 via the heat transfer gas supply pipe 3a and the heat transfer gas exhaust flow path 8 in this example.
  • heat transfer gas is supplied from between the surface of the electrostatic chuck 2 and the back surface of the wafer W, in this example, the heat transfer gas supply pipe 3a.
  • the heat transfer gas is exhausted through the heat transfer gas exhaust passage 8.
  • an inert gas is supplied into the processing chamber 1 through an inert gas supply pipe 7.
  • An example of the inert gas is Ar gas (time t4).
  • the pressure in the processing chamber 1 rapidly increases due to the main valve MV being closed.
  • the pressure between the surface of the electrostatic chuck 2 and the back surface of the wafer W decreases because the heat transfer gas supply channel 3 is connected to the exhaust mechanism 4. This state is shown in FIG.
  • the pressures of both become equal and reverse, and the pressure between the surface of the electrostatic chuck 2 and the back surface of the wafer W is lower than the pressure in the processing chamber 1.
  • electrostatic chucking of the wafer W is released (OFF) while the pressure between the surface of the electrostatic chuck 2 and the back surface of the wafer W is equal to or lower than the pressure in the processing chamber 1. Then, the wafer W is detached from the electrostatic chuck 2 (time t5).
  • the supply of the inert gas in the processing chamber 1 is stopped, the main valve MV is opened, the processing chamber 1 is evacuated (time t6), and the pressure in the processing chamber 1 is increased.
  • the gas valves GV2 and GV3 are closed when the pressure between the surface of the electrostatic chuck 2 and the back surface of the wafer W becomes approximately 0 Torr, in this example, 0.01 Torr (time t7). Thereafter, the wafer W is unloaded from the processing chamber 1 (time t8).
  • electrostatic chucking is performed in a state where the wafer W is not lifted from the electrostatic chuck 2 or in a state where the wafer W is pressed by the pressure in the processing chamber 1. By canceling, the wafer W can be detached from the electrostatic chuck 2 while suppressing the deviation of the wafer W.
  • the inert gas is supplied into the processing chamber 1 with the main valve MV closed, the pressure in the processing chamber 1 rapidly increases. Thereby, the state where the pressure between the front surface of the electrostatic chuck 2 and the back surface of the wafer W is equal to or lower than the pressure in the processing chamber 1 is compared with the case where the inert gas is not supplied into the processing chamber 1. It can be obtained in a shorter time. Therefore, it is possible to obtain a method for detaching the object to be processed that can detach the wafer W from the electrostatic chuck 2 in a short time while suppressing the deviation of the wafer W.
  • the plasma arrester 6 is interposed in the heat transfer gas supply pipe 3a.
  • the plasma arrester 6 is made of ceramic beads packed in a pipe and has a small conductance.
  • the general object processing apparatus connects the heat transfer gas supply pipe 3 a to the process chamber 1 and exhausts the gas through the process chamber 1. Exhaust by mechanism 4.
  • the gas storage space 11 and the heat transfer gas supply channel 3 do not drop below the pressure in the processing chamber 1. Further, since the processing chamber 1 has a large space, it takes time for the pressure to drop.
  • the conductance in the exhaust path is small, so that the pressure of the heat transfer gas supply flow path 3 becomes the same as the pressure in the processing chamber 1. Furthermore, it will take a long time.
  • the heat transfer gas supply pipe 3 a is directly connected to the exhaust mechanism 4, the heat transfer gas supply pipe 3 a is connected via the processing chamber 1. Therefore, the heat transfer gas supply flow path 3 can be lowered to a pressure lower than the pressure in the processing chamber 1 as compared with the configuration connected to the exhaust mechanism. Moreover, since the heat transfer gas supply pipe 3a is directly connected to the exhaust mechanism 4, the exhaust capacity of the heat transfer gas supply flow path 3 can be increased. Therefore, even if the plasma arrester 6 is provided, the heat transfer gas supply channel 3 can be exhausted in a shorter time.
  • control unit 9 is caused to execute the above sequence. That is, the control unit 9 exhausts the heat transfer gas from the heat transfer gas supply flow path 3, supplies the inert gas to the inert gas supply pipe 7, and between the surface of the electrostatic chuck 2 and the back surface of the wafer W.
  • One embodiment of the present invention is configured to control the object processing apparatus 100 so as to release the electrostatic adsorption of the wafer W in a state where the pressure of the wafer W is equal to or lower than the pressure in the processing chamber 1.
  • the to-be-processed object processing apparatus which can perform the removal method of the to-be-processed object which concerns on can be obtained.
  • the main valve MV is closed when supplying the inert gas to the processing chamber 1.
  • the inert gas is supplied to the processing chamber 1, the pressure in the processing chamber 1 increases. May be open.
  • the inert gas supply pipe 7 that supplies the inert gas into the processing chamber 1 is connected to the bottom wall of the processing chamber 1. May be supplied from an existing inert gas supply path, for example, via a shower head for supplying the processing gas uniformly into the processing chamber 1. May be.
  • a method for detaching an object to be processed capable of detaching the object to be processed from the electrostatic chuck while suppressing the deviation of the object to be processed, and a method for detaching the object to be processed in a short time.
  • the to-be-processed object processing apparatus which can do can be provided.

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Abstract

　静電チャック上から被処理体を離脱させる被処理体の離脱方法を開示する。この離脱方法は、処理室を排気する排気機構に伝熱ガス供給流路を、伝熱ガス排気流路を介して接続し、静電チャックの表面と被処理体の裏面との間から、伝熱ガス供給流路および伝熱ガス排気流路を介して伝熱ガスを排気する工程と、処理室内に不活性ガスを供給する工程とを含む。そして、静電チャックの表面と被処理体の裏面との間の圧力が、処理室内の圧力以下とされた状態で被処理体の静電吸着を解除し、被処理体を静電チャック上から離脱させる。

Description

被処理体の離脱方法および被処理体処理装置
　この発明は、被処理体の離脱方法およびこの離脱方法を利用した被処理体処理装置に関する。
　半導体装置等の製造過程では、被処理体である半導体ウエハに対して、ドライエッチング、スパッタリング、ＣＶＤ等のプラズマ処理が行われる。例えば、処理室内に一対の平行平板電極（上部および下部電極）を配置し、下部電極として機能するサセプタ（基板載置台）にウエハを載置した後、処理ガスを処理室内に導入するとともに、電極の少なくとも一方に高周波電力を印加して電極間に高周波電界を形成し、この高周波電界により処理ガスのプラズマを形成してウエハに対してプラズマ処理を施す。この際、ウエハは、サセプタ上に設けられた静電吸着電極によって、例えば、クーロン力を利用して吸着固定できるようになっている。
　ところで、ウエハに対する伝熱を促進するため、ヘリウム（Ｈｅ）等の伝熱ガスをウエハの裏面側に供給することが行なわれている（例えば、特開２００５－１３６３５０号公報）。伝熱ガスは、サセプタと静電吸着電極からなる静電チャックを貫通して形成された伝熱ガス供給流路を介して、静電チャックの表面とウエハの裏面との間に導入される。
　伝熱ガスを静電チャックの表面とウエハの裏面との間に導入する構成では、処理の間、静電チャックの表面とウエハの裏面との間の圧力が、処理室内の圧力よりも高くなる。一例を挙げるならば、処理室内の圧力は、おおよそ０．１Ｔｏｒｒのところ、静電チャックの表面とウエハの裏面との間の圧力は、おおよそ１０Ｔｏｒｒとなる。このような状態で、ウエハの静電吸着を解除してしまうと、ウエハが浮き上がり、ずれてしまう。
　このようなずれを抑制するために、静電チャックの表面と被処理体の裏面との空間を、処理室に連通して伝熱ガスを排気することで、静電チャックの表面と被処理体の裏面との間の圧力を処理室内の圧力と同じとし、圧力差が無くなってから静電吸着を解除する、という方法が試みられている。
　しかしながら、静電チャックの表面と被処理体の裏面との間の圧力が、処理室内の圧力と同じになるまでに、長い時間がかかってしまう、という事情がある。
　この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、被処理体のずれを抑制しつつ、静電チャック上から被処理体を離脱、しかも短時間で離脱することが可能な被処理体の離脱方法、及びこの離脱方法を実行することが可能な被処理体処理装置を提供する。
この発明の第１の態様に係る被処理体の離脱方法は、被処理体に処理を施す処理室内に設けられた静電チャック上から前記被処理体を離脱させる被処理体の離脱方法であって、前記被処理体を静電チャック上に載置して、前記被処理体の静電吸着を開始する工程と、前記静電チャックの表面と前記被処理体の裏面との間に、伝熱ガス供給流路を介して伝熱ガスを供給する工程と、前記被処理体に処理を施す工程と、前記処理室を排気する排気機構に前記伝熱ガス供給流路を、伝熱ガス排気流路を介して接続し、前記静電チャックの表面と前記被処理体の裏面との間から、前記伝熱ガス供給流路および前記伝熱ガス排気流路を介して前記伝熱ガスを排気する工程と、前記処理室内に不活性ガスを供給する工程と、前記静電チャックの表面と前記被処理体の裏面との間の圧力が、前記処理室内の圧力以下とされた状態で前記被処理体の静電吸着を解除して、前記被処理体を前記静電チャック上から離脱させる工程と、を具備する。
　また、この発明の第２の態様に係る被処理体処理装置は、被処理体に処理を施す処理室と、前記処理室内に設けられ、前記被処理体が載置される静電チャックと、前記静電チャックに設けられ、前記静電チャックの表面と前記被処理体の裏面との間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給流路と、前記処理室内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給流路と、前記処理室内を排気する排気機構と、前記伝熱ガス供給流路と前記排気機構とを接続し、前記伝熱ガス供給流路を排気する伝熱ガス排気流路と、前記伝熱ガス供給流路から前記伝熱ガスを排気し、前記不活性ガス供給流路に前記不活性ガスを供給し、前記静電チャックの表面と前記被処理体の裏面との間の圧力が、前記処理室内の圧力以下とされた状態で、前記被処理体の静電吸着を解除する制御機構と、を具備する。
この発明の一実施形態に係る被処理体の離脱方法を実行することが可能な被処理体処理装置の一例を概略的に示した断面図 この発明の一実施形態に係る被処理体の離脱方法の一例を示すタイミングチャート 一実施形態に係る被処理体の離脱方法を実行中の被処理体処理装置の状態を示す図
　以下、添付図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。この説明において、参照する図面全てにわたり、同一の部分については同一の参照符号を付す。
　図１は、この発明の一実施形態に係る被処理体の離脱方法を実行することが可能な被処理体処理装置の一例を概略的に示した断面図である。本例は、被処理体処理装置として、半導体装置の製造に用いられ、例えば、半導体ウエハ（以下ウエハという）に処理を施す被処理体処理装置を例示する。ただし、この発明は半導体ウエハに処理を施す被処理体処理装置に限って適用されるものではない。また、図１においては、処理ガスを処理室１内に導入する、例えば、シャワーヘッドや、処理室１内にプラズマを生成するための、例えば、高周波電源等の図示は省略している。
　図１に示すように、被処理体処理装置１００は、被処理体、本例ではウエハＷに処理を施す処理室１と、処理室１内に設けられ、ウエハＷが載置される静電チャック２と、を備えている。この静電チャック２は、例えばＡｌＮ等のセラミックから形成され、その内部にウエハＷを吸着するための静電吸着電極１０を備えている。
　静電チャック２には、静電チャック２の表面とウエハＷの裏面との間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給流路３と、伝熱ガスを貯留するガス貯留空間１１が形成されている。
　処理室１の、例えば、底壁には、排気機構４がメインバルブＭＶを介して接続されている。本例の排気機構４は、処理室１内に発生した水分を捕獲する、例えば、クライオポンプのように低温とされるウォーターポンプ（ＷＰ）４１と、メインの排気ポンプであるターボモレキュラーポンプ（ＴＭＰ）４２とを有している。
　処理室１の外に設けられた伝熱ガス供給管３ａには、伝熱ガスの供給源から、圧力調整バルブ（ＰＣＶ）５を介して伝熱ガスが供給される。伝熱ガスの例は、不活性ガスであり、ＡｒガスやＨｅガス等の希ガスや窒素ガスを挙げることができる。伝熱ガス供給管３ａは、ガスバルブＧＶ１、ＧＶ２、処理室１内に生成されたプラズマによる放電を抑止するプラズマアレスタ６を介して伝熱ガス供給流路３に接続される。
　さらに、本例では、処理室１の、例えば、底壁に接続された、処理室１内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給管７と、伝熱ガス供給流路３を、例えば、伝熱ガス供給管３ａを介して排気機構４に接続する伝熱ガス排気流路８を有している。
　伝熱ガス排気流路８の途中には、ガスバルブＧＶ３が配設されており、伝熱ガス排気流路８は、ガスバルブＧＶ３を開閉することにより開閉される。本例の伝熱ガス排気流路８は、ガスバルブＧＶ１とＧＶ２との接続点と、ウォーターポンプ４１と、ターボモレキュラーポンプ４２との接続点との間に配設される。
　制御部９は、マイクロプロセッサ（コンピュータ）からなるプロセスコントローラ９１と、オペレータが被処理体処理装置１００を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、被処理体処理装置１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等を含むユーザーインターフェース９２と、被処理体処理装置１００で実行される各種処理をプロセスコントローラ９１の制御にて実現するための制御プログラムや、各種データ、および処理条件に応じて成膜装置に処理を実行させるためのプログラム、すなわちレシピが格納された記憶部９３と、を備えている。
　レシピは記憶部９３の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクであってもよいし、ＣＤ-ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。必要に応じて、任意のレシピを、ユーザーインターフェース９２からの指示等にて記憶部９３から呼び出し、プロセスコントローラ９１に実行させることで、プロセスコントローラ９１の制御下で、被処理体処理装置１００での処理が行われる。
　次に、この発明の一実施形態に係る被処理体の離脱方法の一例を説明する。
　図２は、一実施形態に係る被処理体の離脱方法の一例を示すタイミングチャートである。
　図２に示すように、まず、ウエハＷを処理室１内に搬入し、ウエハＷを静電チャック２上に載置する（時刻ｔ０）。次いで、静電吸着電極１０に電圧を印加し（ＯＮ）、ウエハＷを静電チャック２に静電吸着させる（時刻ｔ１）。
　次に、ガスバルブＧＶ１、ＧＶ２を開け、ＧＶ３を閉じ、静電チャック２の表面とウエハＷの裏面との間に、伝熱ガス供給管３ａから伝熱ガス供給流路３を介して伝熱ガスを供給する（時刻ｔ２）。静電チャック２の表面とウエハＷの裏面との間の圧力は、本例では、図２中の実線に示されるように、例えば、１０Ｔｏｒｒとされる。
　次に、処理室１内に、プラズマを生成するとともに処理ガスを供給し、ウエハＷに対して、エッチングや成膜等の処理を施す。処理中の処理室１内の圧力は、本例では、図２中の破線に示されるように、例えば、０．１Ｔｏｒｒとされる（時刻ｔ３）。
　ウエハＷに対する処理が終了したら、処理ガスの供給を停止し、ウエハＷを静電チャック２から離脱させるシーケンスに入る。
　本例では、まず、メインバルブＭＶ、及びガスバルブＧＶ１を閉じ、ガスバルブＧＶ３を開ける。これにより、伝熱ガス供給流路３を、本例では伝熱ガス供給管３ａ、及び伝熱ガス排気流路８を介して排気機構４に接続する。伝熱ガス供給流路３を、排気機構４に接続したことで、静電チャック２の表面とウエハＷの裏面との間から、伝熱ガスを、本例では、伝熱ガス供給管３ａ、伝熱ガス排気流路８を介して伝熱ガスを排気する。これとともに、処理室１内に不活性ガス供給管７を介して不活性ガスを供給する。不活性ガスの例としては、Ａｒガスを挙げることができる（時刻ｔ４）。本例では、例えば、メインバルブＭＶが閉じられていることにより、処理室１内の圧力は急速に上がる。反対に、静電チャック２の表面とウエハＷの裏面との間の圧力は、伝熱ガス供給流路３が排気機構４に接続されているので、下がる。この状態を図３に示す。やがて、時刻ｔ５に示されるように、両者の圧力は等しくなり、そして、逆転し、静電チャック２の表面とウエハＷの裏面との間の圧力が、処理室１の圧力よりも低い状態となる。
　一実施形態においては、静電チャック２の表面とウエハＷの裏面との間の圧力が、処理室１内の圧力以下とされた状態で、ウエハＷの静電吸着を解除（ＯＦＦ）して、ウエハＷを静電チャック２上から離脱させる（時刻ｔ５）。
　ウエハＷの静電吸着を解除した後は、処理室１内の不活性ガスの供給を止めるとともに、メインバルブＭＶを開け、処理室１内を排気し（時刻ｔ６）、処理室１内の圧力及び、静電チャック２の表面とウエハＷの裏面との間の圧力がともに、ほぼ０Ｔｏｒｒ、本例では０．０１Ｔｏｒｒとなった時点（時刻ｔ７）で、ガスバルブＧＶ２、ＧＶ３を閉じる。この後、ウエハＷを処理室１から搬出する（時刻ｔ８）。
　このような一実施形態に係る被処理体の離脱方法であると、ウエハＷが静電チャック２から浮き上がらない状態、またはウエハＷが処理室１内の圧力によって押さえつけられた状態で、静電吸着を解除することで、ウエハＷのずれを抑制しつつ、静電チャック２上からウエハＷを離脱させることができる。
　しかも、メインバルブＭＶを閉じた状態で、処理室１内に不活性ガスを供給するので、処理室１内の圧力は急速に高まっていく。これにより、静電チャック２の表面とウエハＷの裏面との間の圧力が、処理室１内の圧力以下となる状態を、処理室１内に不活性ガスを供給しない場合に比較して、より短時間で得ることができる。従って、ウエハＷのずれを抑制しつつ、静電チャック２上からウエハＷを短時間で離脱することが可能な被処理体の離脱方法を得ることができる。
　また、図１に示した被処理体処理装置１００では、伝熱ガス供給管３ａにプラズマアレスタ６が介在されている。プラズマアレスタ６はセラミックのビーズを配管内に詰めたもので、コンダクタンスが小さい。一般的な被処理体処理装置は、ガス貯留空間１１と伝熱ガス供給流路３を排気する際には、伝熱ガス供給管３ａを処理室１に接続し、処理室１を介して排気機構４により排気する。このような構成では、ガス貯留空間１１と伝熱ガス供給流路３は処理室１内の圧力未満に下がることはない。また、処理室１は空間が広いため、圧力が下がるのに時間がかかる。また、伝熱ガス供給管３ａにプラズマアレスタ６が介在されていると、排気経路中のコンダクタンスが小さいために、伝熱ガス供給流路３の圧力が、処理室１の圧力と同じになるまで、さらに、長い時間がかかることになる。
　この点、図１に示した被処理体処理装置１００によれば、伝熱ガス供給管３ａを直接に排気機構４に接続する構成のため、伝熱ガス供給管３ａを、処理室１を介して排気機構に接続する構成に比較して、伝熱ガス供給流路３を処理室１内の圧力未満に下げることもできる。しかも、排気機構４に伝熱ガス供給管３ａを直接に接続するから、伝熱ガス供給流路３の排気能力を高めることができる。よって、プラズマアレスタ６を備えていたとしても、より短時間で伝熱ガス供給流路３を排気することができる。
　このように、一実施形態に係る被処理体の離脱方法によれば、伝熱ガス供給管３ａにプラズマアレスタ６が介在された被処理体処理装置１００にも、好適に適用できる、という利点も得ることができる。
　また、制御部９に上記シーケンスを実行させる。即ち、制御部９が、伝熱ガス供給流路３から伝熱ガスを排気し、不活性ガス供給管７に不活性ガスを供給し、静電チャック２の表面とウエハＷの裏面との間の圧力が、処理室１内の圧力以下とされた状態で、ウエハＷの静電吸着を解除するように被処理体処理装置１００を制御するように構成することで、この発明の一実施形態に係る被処理体の離脱方法を実行できる被処理体処理装置を得ることができる。
　以上、この発明を一実施形態に従って説明したが、この発明は上記一実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形することが可能である。また、この発明の実施形態は上記一実施形態が唯一の実施形態でもない。
　例えば、上記実施形態では、不活性ガスを処理室１に供給する際にメインバルブＭＶを閉じたが、不活性ガスを処理室１に供給すれば処理室１中の圧力は上昇するため、これは開いていてもよい。
　また、上記実施形態では、処理室１内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給管７を、処理室１の底壁に接続するようにしたが、不活性ガスは、処理室１の側壁から供給されるようにしても良いし、既存の不活性ガスの供給経路を利用して、例えば、処理ガスを処理室１内に均一に供給するためのシャワーヘッドを介して供給されるようにしても良い。
　この発明によれば、被処理体のずれを抑制しつつ、静電チャック上から被処理体を離脱、しかも短時間で離脱することが可能な被処理体の離脱方法、及びこの離脱方法を実行することが可能な被処理体処理装置を提供できる。

Claims (15)

  1. 　被処理体に処理を施す処理室内に設けられた静電チャック上から前記被処理体を離脱させる被処理体の離脱方法であって、
    　前記被処理体を静電チャック上に載置して、前記被処理体の静電吸着を開始する工程と、
    　前記静電チャックの表面と前記被処理体の裏面との間に、伝熱ガス供給流路を介して伝熱ガスを供給する工程と、
    　前記被処理体に処理を施す工程と、
    　前記処理室を排気する排気機構に前記伝熱ガス供給流路を、伝熱ガス排気流路を介して接続し、前記静電チャックの表面と前記被処理体の裏面との間から、前記伝熱ガス供給流路および前記伝熱ガス排気流路を介して前記伝熱ガスを排気する工程と、
    　前記処理室内に不活性ガスを供給する工程と、
    　前記静電チャックの表面と前記被処理体の裏面との間の圧力が、前記処理室内の圧力以下とされた状態で前記被処理体の静電吸着を解除して、前記被処理体を前記静電チャック上から離脱させる工程と、
    　を含む被処理体の離脱方法。
  2. 　前記処理室内に不活性ガスを供給する工程が、前記処理室内の圧力を、前記被処理体に処理を施す工程時の圧力よりも上げる工程である請求項１に記載の被処理体の離脱方法。
  3. 　前記処理室内に不活性ガスを供給する工程が、前記処理室内を排気する排気経路を遮断した状態で行われる請求項１に記載の被処理体の離脱方法。
  4. 　前記処理室内に不活性ガスを供給する工程が、前記処理室内を排気する排気経路を遮断した状態で行われる請求項２に記載の被処理体の離脱方法。
  5. 　前記伝熱ガスを排気する工程の際、前記伝熱ガス供給流路の圧力を、前記処理室内の圧力未満に下げる請求項１に記載の被処理体の離脱方法。
  6. 　被処理体に処理を施す処理室と、
    　前記処理室内に設けられ、前記被処理体が載置される静電チャックと、
    　前記静電チャックに設けられ、前記静電チャックの表面と前記被処理体の裏面との間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給流路と、
    　前記処理室内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給流路と、
    　前記処理室内を排気する排気機構と、
    　前記伝熱ガス供給流路と前記排気機構とを接続し、前記伝熱ガス供給流路を排気する伝熱ガス排気流路と、
    　前記伝熱ガス供給流路から前記伝熱ガスを排気し、前記不活性ガス供給流路に前記不活性ガスを供給し、前記静電チャックの表面と前記被処理体の裏面との間の圧力が、前記処理室内の圧力以下とされた状態で、前記被処理体の静電吸着を解除する制御機構と、
    　を含む被処理体処理装置。
  7. 　前記制御機構が、前記不活性ガス供給流路に前記不活性ガスを供給するように制御している間、前記処理室内の圧力が、前記被処理体に処理を施す工程時の圧力よりも上げられる請求項６に記載の被処理体処理装置。
  8. 　前記制御機構が、前記不活性ガス供給流路に前記不活性ガスを供給するように制御している間、前記処理室を排気する排気経路が遮断される請求項６に記載の被処理体処理装置。
  9. 　前記制御機構が、前記不活性ガス供給流路に前記不活性ガスを供給するように制御している間、前記処理室を排気する排気経路が遮断される請求項７に記載の被処理体処理装置。
  10. 　前記制御機構が、前記伝熱ガス供給流路から前記伝熱ガスを排気するように制御している間、前記伝熱ガス供給流路の圧力が、前記処理室内の圧力未満に下げられる請求項６に記載の被処理体処理装置。
  11. 　前記伝熱ガス供給流路に接続される伝熱ガス供給管に、プラズマアレスタが介在されている請求項６に記載の被処理体処理装置。
  12. 　前記伝熱ガス供給流路に接続される伝熱ガス供給管に、プラズマアレスタが介在されている請求項７に記載の被処理体処理装置。
  13. 　前記伝熱ガス供給流路に接続される伝熱ガス供給管に、プラズマアレスタが介在されている請求項８に記載の被処理体処理装置。
  14. 　前記伝熱ガス供給流路に接続される伝熱ガス供給管に、プラズマアレスタが介在されている請求項９に記載の被処理体処理装置。
  15. 　前記伝熱ガス供給流路に接続される伝熱ガス供給管に、プラズマアレスタが介在されている請求項１０に記載の被処理体処理装置。
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