JP6558567B2 - プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関し、さらに詳しくは、搬送キャリアに保持された基板を処理するプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関する。

基板をダイシングする方法として、レジストマスクを形成した基板にプラズマエッチングを施して個々のチップに分割するプラズマダイシングが知られている。特許文献１は、搬送等における基板のハンドリング性向上のために、フレームとその開口部を覆う保持シートとを備える搬送キャリアに基板を貼り付けた状態で、ステージ（以下、単にステージと称する場合がある）に搭載し、プラズマ処理を行うことを教示している。

特開２００９−９４４３６号公報

搬送キャリアに基板を保持させた状態でステージに搭載し、プラズマ処理を行う場合、通常、静電チャックといわれる静電吸着機構により、搬送キャリアをステージに吸着させる。静電吸着機構は、ステージの内部に配置された静電吸着（Electrostatic Chuck）用電極（以下、ＥＳＣ電極と称する）に電圧を印加し、ＥＳＣ電極と搬送キャリアとの間に働くクーロン力やジョンソン・ラーベック力によって、ステージに搬送キャリアを吸着させる。ステージは冷却されている。冷却されたステージに搬送キャリアを吸着させた状態でプラズマ処理を行うことにより、プラズマ処理中の搬送キャリアを効果的に冷却することができる。

近年、電子機器が小型化および薄型化しており、電子機器に搭載されるＩＣチップなどの厚みは小さくなっている。これにともない、ダイシングの対象となるＩＣチップなどを形成するための基板の厚みも小さくなっており、基板が撓みやすくなっている。

また、基板を保持する保持シートも厚みが小さく、撓みやすい。したがって、基板を保持した搬送キャリアは、保持シートにシワが入った状態でステージに載置される場合がある。静電吸着機構により搬送キャリアをステージに吸着させても、シワは解消されない。保持シートにシワが残った状態でプラズマ処理を行うと、シワの部分で異常放電が発生したり、シワの部分の温度が上昇したりして、プラズマ処理を正常に行うことが困難となる。

本発明の一局面は、搬送キャリアに保持された基板にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置に関する。搬送キャリアは、保持シートと保持シートの外周部に配置されるフレームとを備え、基板は、保持シートに保持されている。プラズマ処理装置は、反応室と、反応室にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、反応室の内部に配置され、搬送キャリアを搭載するための冷却可能なステージと、ステージ内部に設けられた電極部を備える静電吸着機構と、搬送キャリアを、ステージ上の搭載位置とステージから上方に離れた受け渡し位置との間で支持する支持部と、支持部をステージに対して昇降させる昇降機構と、プラズマ発生部および静電吸着機構を制御する制御装置と、を具備する。電極部は第１電極および第２電極を備え、静電吸着機構は、第１電極および第２電極にそれぞれ極性の異なる電圧を印加する双極モードと、第１電極と第２電極に同じ極性の電圧を印加する単極モードとの、２つの動作モードを備える。制御装置は、保持シートの外周部がステージに接触した後、静電吸着機構を、双極モードで電極部に電圧を印加するよう制御する。このとき、電圧の印加は、電圧の絶対値を増減させる操作を含む。また、制御装置は、上記の操作が終了した後、ステージが冷却された状態で、プラズマ発生部を、プラズマを発生させるように制御し、その後、静電吸着機構を、動作モードを双極モードから単極モードに切り替えるように制御する。

本発明の他の一局面は、基板が保持された搬送キャリアを、プラズマ処理装置に備えられたステージに搭載して、基板にプラズマ処理を行うプラズマ処理方法に関する。搬送キャリアは、保持シートと保持シートの外周部に配置されるフレームとを備え、基板は、保持シートに保持されている。プラズマ処理方法は、ステージ上の搭載位置に搬送キャリアを搭載する工程と、ステージの内部に設けられる静電吸着機構の電極部に電圧を印加する工程と、プラズマにより、基板をエッチングする工程と、を具備する。電極部に電圧を印加する工程は、ステージに保持シートの外周部が接触した後、電極部の第１電極および第２電極にそれぞれ極性の異なる電圧を印加する双極モードで、電圧の絶対値を増減させる操作を含む。基板をエッチングする工程は、上記の操作が終了した後、ステージが冷却されており、かつ、プラズマが発生している状態で、双極モードを、第１電極および第２電極に同じ極性の電圧を印加する単極モードに切り替える操作を含む。

本発明によれば、搬送キャリアに保持された基板をプラズマ処理する際に、製品の歩留まりが向上する。

本発明の一実施形態に係る基板を保持した搬送キャリアを概略的に示す上面図（ａ）およびそのＢ−Ｂ線での断面図（ｂ）である。 本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置の概念図である。 本発明の一実施形態に係るＥＳＣ電極と直流電源との関係を示す概念図である。 本発明の一実施形態に係る支持部が降下を開始してからの時間を横軸、ＥＳＣ電極にかけられる電圧を縦軸にとった概念的なグラフである。 本発明の一実施形態に係る保持シートの撓みを示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る支持部が降下し始めてから、搬送キャリアがステージに搭載されるまでの様子を示す概念図である（（ａ）〜（ｄ））。 本発明の一実施形態に係る支持部が降下し始めてから、搬送キャリアがステージに搭載されるまでに行われる昇降動作の様子を示す概念図である（（ａ）〜（ｄ））。 本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置の動作の一部を示す概念図である（（ａ）〜（ｅ））。 本発明の一実施形態に係る第１高周波電源からアンテナに電力が投入されてからの時間を横軸、ＥＳＣ電極にかけられる電圧を縦軸にとった概念的なグラフ（（ａ）および（ｂ））と、同様に横軸をとり、アンテナに投入される電力を縦軸にとった概念的なグラフ（ｃ）である。 本発明の他の一実施形態に係る支持部が降下を開始してからの時間を横軸、ＥＳＣ電極にかけられる電圧を縦軸にとった概念的なグラフである。 本発明のさらに他の一実施形態に係る支持部が降下を開始してからの時間を横軸、ＥＳＣ電極にかけられる電圧を縦軸にとった概念的なグラフである。

以下、本発明の一実施形態を示す図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る搬送キャリア１０を概略的に示す上面図であり、図１（ｂ）は、無負荷状態における搬送キャリア１０の（ａ）に示すＢ−Ｂ線での断面図である。なお、図１では、フレーム２および基板１が共に円形である場合について図示するが、これに限定されるものではない。

図１（ａ）に示すように、搬送キャリア１０は、基板１、フレーム２および保持シート３を備えている。保持シート３は、その外周部３ｃがフレーム２に固定されている。基板１は、保持シート３に貼着されて、搬送キャリアに保持される。外周部３ｃは、保持シート３のフレーム２との重なり部分である。図１（ａ）および（ｂ）では、便宜上、外周部３ｃにハッチングを入れて示している。

基板１は、プラズマダイシングなどのプラズマ処理の処理対象物である。基板１は、基板本体部（例えば、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＳｉＣ）の一方の表面に、半導体回路、電子部品素子、ＭＥＭＳ等の回路層を形成した後、この回路層とは反対側の、基板本体部の裏面を研削し、厚みを薄くすることにより作製される。基板１の厚みは、通常、２５〜１５０μｍ程度と、非常に薄い。そのため、基板１自体は、自己支持性（剛性）をほとんど有さない。基板１の厚みが薄くなると、回路層の部分と基板本体部の内部応力の差により、反りや撓みが生じる場合がある。反りや撓みが生じると、プラズマ処理を行う場合に、基板１の搬送や冷却などが難しくなる。

そこで、ほぼ平坦なフレーム２に、保持シート３の外周部３ｃを張力の加わった状態で固定し、この保持シート３に基板１を貼り付ける。保持シート３は、厚み５０〜１５０μｍ程度の樹脂製であって、基板１を保持できる程度の剛性を備える。また、保持シート３の一方の表面には粘着層が形成されており、この粘着層に基板１は貼着される。これにより、搬送キャリア１０は、基板１、保持シート３およびフレーム２をほぼ同一平面内に保持することが可能となる。そのため、基板１にプラズマ処理を行う場合、基板１の搬送やプラズマ処理中の冷却などの取り扱いが容易となる。

しかし、基板１を、その外周部３ｃがフレーム２に固定された保持シート３に貼着させると、保持シート３が撓む場合がある（図１（ｂ）参照）。なお、図１（ｂ）では、説明を分かりやすくするため、撓みを強調して図示している。

保持シート３が撓む原因としては、以下の４つのケースが考えられる。
第一のケースは、フレーム２の歪みに起因して、保持シート３に撓みが発生する場合である。フレーム２は、本来平坦になるよう設計されるが、フレーム２を製造する際のばらつきや公差、あるいは、生産工程における繰り返し使用などにより、平坦度が低い場合がある。平坦度の低いフレーム２を用いると、フレーム２に固定されている保持シート３に撓みが発生する。

第二のケースは、基板１の形状に起因して、保持シート３に撓みが発生する場合である。搬送キャリア１０は、保持シート３の張力により基板１をほぼ平面に保持するが、例えば、基板１にオリエンテーションフラット（オリフラ）などの切欠き部がある場合、保持シート３の張力が基板１に均一に加わらない。この場合、オリフラ付近の保持シート３にシワが生じ、これが保持シート３の撓みとなる。

第三のケースは、重力に起因して、保持シート３に撓みが発生する場合である。搬送キャリア１０は、保持シート３の張力により基板１をほぼ平坦に保持するが、基板１や保持シート３の自重により、保持シート３に伸びが発生したり、フレーム２が歪んだりして、保持シート３に撓みが発生する。

第四のケースは、基板１の応力に起因して、保持シート３に撓みが発生する場合である。基板１には基板１を反らせる応力が加わる。一方、保持シート３は、基板１を貼り付けている粘着力や保持シート３の張力により、この応力に抗し、基板１の反りを抑えて基板１を平坦に保っている。このとき、基板１の応力がより大きいと、保持シート３が基板１の反りを抑えきれず、保持シート３に伸びが発生し、保持シート３に撓みが発生する。

静電吸着用電極（ＥＳＣ電極）は、単極型と双極型の２つの型式に大別される。ＥＳＣ電極に電圧が印加されることにより、ＥＳＣ電極と保持シート３との間に吸着力が生じ、搬送キャリア１０をステージ１１１に吸着させることができる。

単極型のＥＳＣ電極は、少なくとも１つの電極からなり、すべての電極に同じ極性の電圧が印加される。単極型のＥＳＣ電極を備える静電吸着機構は、吸着メカニズムとしてクーロン力を利用する。すべての電極に電極に電圧を印加することにより、誘電体からなるステージ１１１の表面に誘電分極による電荷を誘起させるとともに、ステージ１１１の上に載置された搬送キャリア１０を帯電させる。その結果、ステージ１１１の表面に誘起された電荷と帯電した搬送キャリア１０との間でクーロン力が働き、搬送キャリア１０がステージ１１１に吸着される。なお、搬送キャリア１０を帯電させるためには、反応室１０３内でプラズマを発生させ、搬送キャリア１０を発生したプラズマに曝せばよい。

一方、双極型のＥＳＣ電極は、第１電極および第２電極を備え、第１電極（以下、正極と称す。）および第２電極（以下、負極と称す。）にそれぞれ極性の異なる電圧が印加される。双極型のＥＳＣ電極としては、例えば、図３に示すような櫛形電極２０が用いられている。図３に示すように、正極にＶ１の電圧が印加され、負極に−Ｖ１の電圧が印加される。

双極型のＥＳＣ電極を備える静電吸着機構の吸着メカニズムとしては、クーロン力を利用する場合と、ジョンソン・ラーベック力を利用する場合とがある。吸着メカニズムに応じて、電極の構造や電極を構成する材料（例えば、セラミックス）が適宜選択される。いずれの吸着メカニズムの場合も、正極および負極にそれぞれ極性の異なる電圧を印加することにより、ＥＳＣ電極と搬送キャリア１０との間に吸着力が生じ、搬送キャリア１０をステージ１１１に吸着させることができる。なお、双極型の場合は、単極型の場合と異なり、吸着させるために搬送キャリア１０を帯電させる必要はない。

双極型の電極は、正極と負極への電圧の印加の方法によって、単極型として機能させることができる。具体的には、正極と負極に同一極性の電圧を印加することにより、単極型のＥＳＣ電極として利用できる。以下、双極型の電極の正極および負極に、それぞれ極性の異なる電圧を印加する場合を双極モードと呼び、正極および負極に同一極性の電圧を印加する場合を単極モードと呼ぶ。

単極モードの場合、正極および負極に同一極性の電圧を印加し、吸着メカニズムとしてクーロン力を利用する。双極モードの場合と異なり、正極および負極に電圧を印加しただけでは搬送キャリアを吸着することはできない。単極モードにおいて、搬送キャリア１０を吸着させるためには、搬送キャリア１０を帯電させる必要がある。そのため、単極モードで吸着させる場合には、反応室１０３内にプラズマを発生させ、このプラズマに搬送キャリア１０を曝すことにより、搬送キャリア１０を帯電させる。これにより搬送キャリア１０がステージ１１１に吸着される。以上、単極型と双極型のＥＳＣ電極について説明したが、いずれの型式を用いても、搬送キャリア１０をステージに吸着させることが可能である。

上記のとおり、保持シート３が撓んだ状態にある搬送キャリア１０をステージに搭載すると、保持シート３や基板１自体にシワが生じる場合がある。このようなシワは、保持シート３の基板１と非接触の領域に生じる場合もあるし、保持シート３の基板１と接触している領域に生じる場合もある。後者の場合、保持シート３に貼着された基板１自体にシワが生じる場合もある。

また、通常、搬送キャリア１０がプラズマ照射により加熱され、熱的ダメージを受けることを抑制するため、ステージは、例えば１５℃以下に冷却されている。ステージを冷却することにより、ステージに搭載された搬送キャリア１０もまた冷却され、搬送キャリアの熱的なダメージが抑制される。しかし、冷却されたステージに保持シート３が接触すると、保持シート３が縮む場合がある。保持シート３の外周部３ｃは、フレーム２に固定されているため、保持シート３の縮みは、保持シート３にシワが生じる原因の一つになり得る。

シワの生じた搬送キャリアを静電吸着機構によりステージに吸着させると、保持シート３に生じたシワの少なくとも一部は、ステージと接触することができず、保持シートは一部がステージから浮き上がった状態で吸着される。このような浮き上がり部が、保持シート３の基板１と接触している領域に生じた場合、そのままプラズマ処理を行うと、浮き上がり部とその他の部分とでエッチングが不均一になって、加工形状のばらつきや未処理部が発生する。さらに、保持シート３の浮き上がり部の生じる領域にかかわらず、浮き上がり部において局所的な温度上昇が発生したり、異常放電が発生する場合がある。この温度上昇や異常放電によって、基板１や保持シート３、さらには、ＥＳＣ電極が破損することも懸念される。また、プラズマ処理後のピックアップ工程において、保持シート３にシワがあることにより、チップを正確に認識することが困難となり、ピックアップミスが生じる場合がある。さらにその後の外観検査工程において、良品と不良品との判別が正確に行われない場合も生じる。

本発明は、保持シート３をステージに吸着する際に、ＥＳＣ電極に印加される電圧を変動させることで、保持シート３をシワのない状態でステージに吸着させる。

（プラズマ処理装置）
まず、図２を参照しながら、本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置１００を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置１００の断面を概略的に示している。

プラズマ処理装置１００は、ステージ（ステージ）１１１を備えている。搬送キャリア１０は、保持シート３の基板１を保持している面（粘着面３ａ）が上方を向くように、ステージ１１１に搭載される。ステージ１１１の上方には、フレーム２および保持シート３の少なくとも一部を覆うとともに、基板１の少なくとも一部を露出させるための窓部１２４Ｗを有するカバー１２４が配置されている。

ステージ１１１およびカバー１２４は、反応室（真空チャンバ）１０３内に配置されている。真空チャンバ１０３の頂部は、誘電体部材１０８により閉鎖されており、誘電体部材１０８の上方には、上部電極としてのアンテナ１０９が配置されている。アンテナ１０９は、第１高周波電源１１０Ａと電気的に接続されている。ステージ１１１は、真空チャンバ１０３内の底部側に配置される。

真空チャンバ１０３には、ガス導入口１０３ａが接続されている。ガス導入口１０３ａには、プラズマ発生用ガスの供給原であるプロセスガス源１１２およびアッシングガス源１１３が、それぞれ配管によって接続されている。また、真空チャンバ１０３には、排気口１０３ｂが設けられており、排気口１０３ｂには、真空チャンバ１０３内のガスを排気して減圧するための真空ポンプを含む減圧機構１１４が接続されている。プラズマ発生部は、アンテナ１０９、プロセスガス源１１２および第１高周波電源１１０Ａにより構成される。

ステージ１１１は、それぞれ略円形の電極層１１５と、金属層１１６と、電極層１１５および金属層１１６を支持する基台１１７と、電極層１１５、金属層１１６および基台１１７を取り囲む外周部１１８とを備える。電極層１１５の内部には、静電吸着機構を構成する電極部（以下、ＥＳＣ電極と称する）１１９と、第２高周波電源１１０Ｂに電気的に接続された高周波電極部１２０とが配置されている。ＥＳＣ電極１１９には、直流電源１２６が電気的に接続されている。静電吸着機構は、ＥＳＣ電極１１９および直流電源１２６により構成されている。

金属層１１６は、例えば、表面にアルマイト被覆を形成したアルミニウム等により構成される。金属層１１６内には、冷媒流路１２７が形成されている。冷媒流路１２７は、ステージ１１１を冷却する。ステージ１１１が冷却されることにより、ステージ１１１に搭載された搬送キャリア１０が冷却されるとともに、ステージ１１１にその一部が接触するカバー１２４も冷却される。冷媒流路１２７内の冷媒は、冷媒循環装置１２５により循環される。

ステージ１１１の外周付近には、ステージ１１１を貫通する複数の支持部１２２が配置されている。支持部１２２は、昇降機構１２３Ａにより昇降駆動される。支持部１２２がステージ１１１上方の受け渡し位置にあるとき、図示しない搬送機構により、搬送キャリア１０が真空チャンバ１０３内に搬送され、支持部１２２に受け渡される。このとき、支持部１２２は、搬送キャリア１０のフレーム２を支持する。さらに望ましくは、支持部１２２は、搬送キャリア１０の、フレーム２と保持シート３との重なり部分（保持シート３の外周部３ｃ）を支持する。支持部１２２の上端面１２２ａがステージ１１１と同じレベル以下にまで降下することにより、搬送キャリア１０は、ステージ１１１の所定の位置に搭載される。

カバー１２４の一方の端部には、複数の昇降ロッド１２１が連結しており、カバー１２４を昇降可能にしている。昇降ロッド１２１は、昇降機構１２３Ｂにより昇降駆動される。昇降機構１２３Ｂの昇降の動作は、昇降機構１２３Ａとは独立して行うことができる。

制御装置１２８は、第１高周波電源１１０Ａ、第２高周波電源１１０Ｂ、プロセスガス源１１２、アッシングガス源１１３、減圧機構１１４、冷媒循環装置１２５、昇降機構１２３Ａ、昇降機構１２３Ｂおよび静電吸着機構を含むプラズマ処理装置１００を構成する要素の動作を制御する。

（フレーム）
フレーム２は、基板１の全体と同じかそれ以上の面積の開口を有した枠体であり、所定の幅および略一定の薄い厚みを有している。フレーム２は、保持シート３および基板１を保持し、搬送できる程度の剛性を有している。

フレーム２の開口の形状は特に限定されないが、例えば、円形や、矩形、六角形など多角形であってもよい。フレーム２には、位置決めのためのノッチ２ａやコーナーカット２ｂ等が設けられていてもよい。フレーム２の材質としては、例えば、アルミニウムおよびステンレス鋼などの金属や、樹脂などが挙げられる。フレーム２の一方の面には、保持シート３の外周部３ｃの一方の面３ａが貼着される。

（保持シート）
保持シート３は、例えば、粘着剤を有する面（粘着面３ａ）と粘着剤を有しない面（非粘着面３ｂ）とを備えている。外周部３ｃの粘着面３ａ側は、フレーム２の一方の面に貼着している。また、粘着面３ａのフレーム２の開口から露出した部分には、基板１が貼着される。粘着面３ａは、紫外線の照射によって粘着力が減少する粘着成分からなることが好ましい。ダイシング後に紫外線照射を行うことにより、個片化された基板（チップ）が、粘着面３ａから容易に剥離され、ピックアップしやすいためである。例えば、保持シート３は、ＵＶ硬化型アクリル粘着剤（粘着面３ａ）とポリオレフィン製の基材（非粘着面３ｂ）とから構成されていてもよい。この場合、ＵＶ硬化型アクリル粘着剤の厚さは５〜２０μｍ、ポリオレフィン製の基材の厚さは５０〜１５０μｍであることが好ましい。

保持シート３は、導電性を備えていても良い。単極型のＥＳＣ電極あるいは単極モードで動作するＥＳＣ電極の場合、保持シート３の導電性の有無に関わらず、ステージ１１１に対して高い吸着力を得ることができる。一方、双極モードで動作するＥＳＣ電極の場合、保持シート３の導電性が乏しいと、ステージ１１１に対する吸着力が弱くなる。そのため、導電性を備える保持シート３は、双極型のＥＳＣ電極を双極モードで動作する場合に特に有用である。これにより、双極型ＥＳＣ電極を双極モードで動作する場合、ステージ１１１に対する吸着力を高めることが可能となる。

（基板）
基板１は、プラズマ処理の対象物であり、特に限定されるものではない。基板１の材質は、特に限定されない。例えば、半導体でもよいし、誘電体でもよいし、金属でもよいし、あるいはこれらの積層体でもよい。半導体としては、シリコン（Ｓｉ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）などが例示できる。また、誘電体としては、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、ポリイミド、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ₃）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）などが例示できる。その大きさも特に限定されるものではなく、例えば、最大径５０ｍｍ〜３００ｍｍ程度、厚み２５〜１５０μｍ程度である。また、基板１の形状も特に限定されるものではなく、例えば、円形、角型である。基板１には、オリエンテーションフラット（オリフラ）、ノッチ等の切欠き（いずれも図示せず）が設けられていてもよい。

また、基板１の保持シート３に貼着していない面には、所望の形状にレジストマスクが形成されている（図示せず）。レジストマスクが形成されている部分は、プラズマによるエッチングから保護される。レジストマスクが形成されていない部分は、その表面から裏面までがプラズマによりエッチングされ得る。

（静電吸着機構）
静電吸着機構は、ステージ１１１（電極層１１５）の内部に配置されたＥＳＣ型電極１１９に直流電源１２６から電圧を印加し、ステージ１１１と搬送キャリア１０との間に働くクーロン力やジョンソン・ラーベック力によって、ステージ１１１に搬送キャリア１０を吸着させる。ＥＳＣ電極１１９は、その中心とステージ１１１の中心とがほぼ一致するように配置されている。なお、ＥＳＣ電極１１９の中心は、ＥＳＣ電極１１９の全体が収まる最小の正円を描いたとき、当該正円の中心であるとみなすことができる。

ＥＳＣ電極１１９は、双極型であっても良いし、単極型であっても良い。また、双極型のＥＳＣ電極１１９を、双極モードあるいは単極モードで動作させても良い。ＥＳＣ電極１１９が単極型あるいは単極モードで動作する場合、直流電源１２６および第１高周波電源１１０Ａが作動することにより、搬送キャリア１０がステージ１１１に吸着される。具体的には、第１高周波電源１１０Ａを作動させて反応室１０３内にプラズマを発生させ、搬送キャリア１０の表面を帯電させるとともに、直流電源１２６を作動させて、単極型あるいは単極モードのＥＳＣ型電極１１９に電圧を印加することにより、搬送キャリア１０とステージ１１１との間に吸着力が生じる。

ＥＳＣ電極１１９が双極型であって、双極モードで動作する場合、直流電源１２６を作動させることにより、搬送キャリア１０はステージ１１１に吸着される。具体的には、直流電源１２６を作動させてＥＳＣ型電極１１９の正極と負極にそれぞれ極性の異なる電圧を印加することにより、搬送キャリア１０とステージ１１１との間に吸着力が生じる。以降、ＥＳＣ電極１１９が双極型である場合を例に挙げ、本実施形態を説明するが、これに限定されるものではない。

図３に、双極型のＥＳＣ電極１１９と直流電源１２６との関係を概念的に示す。ＥＳＣ電極１１９は、例えば、図３に示すような櫛形電極である。図３では、正極にＶ１の電圧が印加され、負極に−Ｖ１の電圧が印加されている。ＥＳＣ電極１１９の形状はこれに限定されず、適宜選択すれば良い。

ＥＳＣ電極１１９に電圧を印加する際、印加される電圧の絶対値を増減させる操作が含まれる。つまり、ＥＳＣ電極に印加される電圧を一時的に増減させる。電圧の増減は、例えば、電圧Ｖ_n、電圧Ｗ_n、電圧Ｖ_n+1に順次、ｎ回（ｎ≧１）切り替えられるパターンを含む。電圧Ｗ_nの絶対値は、電圧Ｖ_nの絶対値および電圧Ｖ_n+1の絶対値よりも小さく（｜Ｖ_n｜＞｜Ｗ_n｜、｜Ｖ_n+1｜＞｜Ｗ_n｜）、ゼロであっても良い（｜Ｗ_n｜≧０）。電圧Ｖ_n+1の絶対値は、電圧Ｖ_nの絶対値と同じであっても良いし、大きくても良い（｜Ｖ_n｜≦｜Ｖ_n+1｜）。

ＥＳＣ電極に印加される電圧を増減させる場合、保持シート３は、ステージ１１１に対して吸着された後、弱く吸着（さらには脱着）され、再び強く吸着される。この過程において、保持シート３のシワが解消されていく。つまり、シワが生じた状態でステージ１１１に吸着されていた保持シート３を、一旦、吸着から解放させることで、シワが緩む。再びより高い電圧を印加すると、保持シート３は、シワが解消された状態で吸着される。この吸着と解放、すなわち、高電圧（Ｖ）の印加と、低電圧（Ｗ）の印加（あるいは印加しない）とを行うことで、シワはより解消され易くなる。

シワの解消（緩和）について、以下に、詳細に説明する。
ＥＳＣ電極１１９に高電圧（Ｖ）を印加すると、保持シート３のステージ１１１との接触部分で吸着力が生じる。この時、保持シート３のステージ１１１との接触部分に作用する吸着力によって、保持シート３のステージ１１１との接触部分の近傍にあるシワが伸ばされ、保持シート３のステージ１１１との接触部分が拡大する。次いで、ＥＳＣ電極１１９に低電圧（Ｗ）を印加する（あるいは印加しない）。これにより、保持シート３のステージ１１１に対する吸着力が緩和される。このとき、上記吸着力は緩和されるが、保持シート３は、ステージ１１１との接触部分が拡大した形状を維持している。次に、再び、ＥＳＣ電極１１９に高電圧（Ｖ）を印加すると、拡大した接触部分に吸着力が作用し、拡大した接触部分の近傍にあるシワが伸ばされ、保持シート３のステージ１１１との接触部分がさらに拡大する。上記を繰り返すことで、保持シート３のシワが緩和されていく。

なお、ＥＳＣ電極１１９に最初に印加する高電圧（Ｖ）としては、次に印加する高電圧（Ｖ）よりも絶対値が小さいか、同じ電圧であることが好ましい。最初にＥＳＣ電極１１９に印加する高電圧（Ｖ）の絶対値が大きいと、シワを伸ばす効果が現れにくい場合があるためである。すなわち、最初にＥＳＣ電極１１９に印加する高電圧（Ｖ）として、絶対値の小さい電圧を印加し、弱い吸着と緩和を繰り返すことにより、保持シート３のステージ１１１との接触部分を徐々に拡大し、シワを解消することが好ましい。高電圧（Ｖ）は、徐々に大きくしても良い。

電圧増減は、複数回行っても良い。増減させる回数は特に限定されず、例えば、２〜５回であり得る。なお、電圧増減を１回行うとは、例えば、Ｖ_n→Ｗ_n→Ｖ_n+1のパターンを含むということである。電圧増減を２回行うとは、例えば、Ｖ_n→Ｗ_n→Ｖ_n+1→Ｗ_n+1→Ｖ_n+2のパターンを含むということである。ＥＳＣ電極１１９に電圧が印加されてからプラズマ処理が行われるまでの間に、少なくとも１回、電圧を増減させる操作が含まれていれば良い。例えば、ＥＳＣ電極１１９に電圧が印加されてからプラズマ処理が行われるまでの間に、少なくともＶ_n→Ｗ_n→Ｖ_n+1のパターンが含まれるように、ＥＳＣ電極１１９に電圧を印加すれば良い。

所定回数、電圧の増減操作が行われた後、ＥＳＣ電極１１９が所定の電圧となるよう印加電圧を調整し、プラズマ処理が行われる。所定の電圧、すなわち、プラズマ処理が行われる時のＥＳＣ電極１１９の電圧は特に限定されず、例えば、Ｖ_nより高くても良い。以下、少なくとも１回の電圧増減の操作を含むように（言い換えれば、１回少なくともＶ_n→Ｗ_n→Ｖ_n+1のパターンを含むように）、ＥＳＣ電極１１９に電圧を印加することを、変動印加Ｉと称する。

以下、本実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は、本実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。

（第１実施形態）
本実施形態では、図４に示すパターンで変動印加Ｉを行う。すなわち、ＥＳＣ電極の電圧を、Ｖ１（Ｖ₁）→０Ｖ（Ｗ₁）→Ｖ１（Ｖ₂）→０Ｖ（Ｗ₂）→Ｖ１（Ｖ₃）→０Ｖ（Ｗ₃）→Ｖ１（Ｖ₄）（ｎ＝４）、と増減させる。このパターンは、例えば、直流電源１２６のオン（ON）オフ（OFF）を繰り返すことにより行われる（図６Ｂ参照）。図４は、支持部１２２が降下を開始してからの時間を横軸、ＥＳＣ電極１１９にかけられる電圧を縦軸にとった概念的なグラフである。

図４において、降下開始は、搬送キャリア１０を支持した支持部１２２が降下し始めた時点である。着地開始は、搬送キャリア１０に保持された保持シートの最も撓んだ部分（撓み部）が、ステージ１１１に接触した時点である。着地完了は、支持部１２２の上端面がステージ１１１と同じレベル以下にまで降下し、保持シート３の外周部３ｃ（の少なくとも一部）がステージ１１１に接触した時点である。

保持シート３の撓み部が、ステージ１１１に接触したかどうかは、例えば、支持部１２２の上端面１２２ａが降下した距離Ｄによって判断する。予め、搬送キャリア１０に保持された保持シート３の撓みＴｃ（後述参照）を測定しておき、支持部１２２の上端面１２２ａとステージ１１１との間の距離ＴがＴｃになる時の支持部１２２の降下距離Ｄを把握しておく。そして、支持部１２２の降下距離がＤになった時点を、搬送キャリア１０に保持された保持シート３の撓み部が、最初にステージ１１１に接触した時点とみなす。

撓みＴｃは、例えば、以下のようにして求められる。図６に示すように、搬送キャリア１０を、保持シート３がステージ１１１に接触しない程度以上に上昇している支持部１２２の上端面１２２ａに載置する。このとき、搬送キャリア１０の中心を通る断面において、外周部３ｃの面３ｂを通る直線Ｌ１と、保持シート３が最も撓んでいる部分における面３ｂの接線Ｌ２との最短距離を、撓みＴｃとする。

撓みＴｃは、必ずしも反応室１０３内やプラズマ処理装置１００内で測定する必要はない。例えば、プラズマ処理装置１００での処理を行う前に、あらかじめ、非接触型の光学式測定装置などにより測定してもよい。なお、図５では、説明を分かりやすくするため、撓みＴｃを強調して図示している。フレーム２の直径が約３００ｍｍ、基板１の直径が約１５０ｍｍ、基板１の厚みが約１００μｍ、保持シートの厚みが約１１０μｍの場合、撓みＴｃは、例えば、５０μｍから８００μｍ程度である。

図４では、ＥＳＣ電極に印加される電圧を、一旦、０（Ｖ）にしている（Ｗ_n＝０）。電圧Ｗ_nは、その絶対値が電圧Ｖ_nの絶対値および電圧Ｖ_n+1の絶対値よりも小さい限り、特に限定されない。例えば、電圧Ｗ_nは、電圧Ｖ_nおよび／または電圧Ｖ_n+1の極性と反対の極性であっても良い。なかでも、残留吸着を抑制することができる点で、電圧Ｗ_nは０（Ｖ）であることが好ましい。

図６Ａおよび６Ｂを参照しながら、変動印加Ｉについて説明する。図６Ａおよび６Ｂは、搬送キャリア１０を支持した支持部１２２が降下し始めてから、搬送キャリア１０がステージ１１１に搭載されるまでの様子を概念的に示している。わかり易くするために、図６Ａおよび６Ｂでは、電圧が印加されたＥＳＣ電極１１９にハッチングを入れて示している。なお、図６Ａおよび６Ｂにおいても、説明のため、撓みを強調して図示している。

図６Ａ（ａ）に示すように、まず、搬送キャリア１０を支持した支持部１２２が降下し始める。このとき、支持部１２２の上端面１２２ａとステージとの距離Ｔは、撓みＴｃよりも大きい（Ｔ＞Ｔｃ）。支持部１２２が降下し続け、保持シート３の撓み部がステージ１１１に接触する（図６Ａ（ｂ）、Ｔ＝Ｔｃ）。以降も支持部１２２は降下し続け（図６Ａ（ｃ））、保持シート３の着地が完了する（図６Ａ（ｄ））。

保持シート３の着地完了（図６Ａ（ｄ））の後、変動印加Ｉが行われる（図６Ｂ（ａ）〜（ｄ））。変動印加Ｉは、保持シート３の外周部３ｃの少なくとも一部をステージ１１１に接触させた状態で行われる。このとき、外周部３ｃの全部が、ステージ１１１に接触していても良い。保持シート３の着地完了前（Ｔ＞０）、つまり、図６Ａ（ａ）〜（ｃ）の間に、ＥＳＣ電極１１９に一定の電圧（例えば、Ｖ１）を印加しておいてもよい。

保持シート３がシワを有した状態でステージ１１１に接触している場合、電圧Ｖ１を印加すると、保持シート３はそのままの状態でステージ１１１に吸着される。次に、ＥＳＣ電極にＶ１よりも低い電圧Ｗ１を印加すると、接触部とステージ１１１との吸着力が小さくなる。よって、保持シート３のステージ１１１との接触部に生じていたシワが、一旦、緩む。その後、再び電圧Ｖ１を印加すると、保持シート３は、シワが解消された状態で吸着される。変動印加Ｉを繰り返すことにより、シワはより解消され易くなる。その後、ＥＳＣ電極に所定の電圧を印加した状態でプラズマ処理を行うことにより、基板１は、均一にエッチングされる。

以下、プラズマ処理装置の動作を、図７を参照しながら、具体的に説明する。なお、図７においても、説明のため、撓みを強調して図示している。

真空チャンバ１０３内では、搬送キャリア１０を支持するために、複数の支持部１２２が上昇した状態で待機している。カバー１２４も上昇した位置で待機している（図７（ａ））。図示しない搬送機構により、搬送キャリア１０が、真空チャンバ１０３内に搬送され、複数の支持部１２２に受け渡される（図７（ｂ））。

搬送キャリア１０は、保持シート３の基板１を保持している面（粘着面３ａ）が上方を向くように、支持部１２２の上端面１２２ａに載置される。支持部１２２の上端面１２２ａには、保持シート３の外周部３ｃを介してフレーム２が載置されてもよいし、フレーム２が直接に支持部１２２の上端面１２２ａに載置されても良い。支持部１２２の昇降動作の際の、フレーム２と保持シート３との間の剥離を抑制する観点から、搬送キャリア１０は、保持シート３の外周部３ｃを介して支持部１２２の上端面１２２ａに載置されることが好ましい。

次に、支持部１２２が降下する（図７（ｃ））。さらに、支持部１２２が降下を続けると、保持シート３の外周部３ｃはステージ１１１に接触し、搬送キャリア１０はステージ１１１の所定の位置に搭載される（図７（ｄ））。支持部１２２の上端面１２２ａが、ステージ１１１と同じレベル以下にまで降下している場合、保持シート３の外周部３ｃがステージ１１１に接触していると判断することができる。

図７（ｄ）の後、変動印加Ｉが行われる（図６Ｂ参照）。変動印加Ｉが終了した後、昇降機構１２３Ｂにより昇降ロッド１２１が駆動し、カバー１２４を所定の位置にまで降下させる（図７（ｅ））。

なお、ＥＳＣ電極１１９が単極である場合、搬送機構により搬送キャリア１０が支持部１２２の上端面１２２ａに載置され、搬送機構が真空チャンバ１０３から退出した後、ＥＳＣ電極１１９に電圧が印加されるまでの間に、第１高周波電源１１０Ａから低い電力（例えば、５００Ｗ以下）をアンテナ１０９に投入し、反応室１０３内にプラズマを発生させる。これにより、搬送キャリア１０の表面が帯電し、ＥＳＣ電極１１９に電圧が印加されるのと同時に、搬送キャリア１０をステージ１１１に吸着させることが可能となる。

カバー１２４が所定の降下位置に配置されると、フレーム２および保持シート３の基板１を保持していない部分は、カバー１２４と接触することなくカバー１２４によって覆われ、基板１はカバー１２４の窓部１２４Ｗから露出する。

カバー１２４は、例えば、略円形の外形輪郭を有したドーナツ形であり、一定の幅および薄い厚みを備えている。カバー１２４の内径（窓部１２４Ｗの直径）はフレーム２の内径よりも小さく、カバー１２４の外径はフレーム２の外径よりも大きい。したがって、搬送キャリア１０をステージの所定の位置に搭載し、カバー１２４を降下させると、カバー１２４は、フレーム２と保持シート３の少なくとも一部を覆うことができる。窓部１２４Ｗからは、基板１の少なくとも一部が露出する。このとき、カバー１２４は、フレーム２、保持シート３および基板１のいずれとも接触しない。カバー１２４は、例えば、セラミックス（例えば、アルミナ、窒化アルミニウムなど）や石英などの誘電体や、アルミニウムあるいは表面がアルマイト処理されたアルミニウムなどの金属で構成される。

支持部１２２およびカバー１２４が所定の位置に配置されると、プロセスガス源１１２からガス導入口１０３ａを通って、プロセスガスが真空チャンバ１０３内部に導入される。一方、減圧機構１１４は、真空チャンバ１０３内のガスを排気口１０３ｂから排気し、真空チャンバ１０３内を所定の圧力に維持する。

続いて、アンテナ１０９に第１の高周波電源１１０Ａから高周波電力を投入し、真空チャンバ１０３内にプラズマＰを発生させる。発生したプラズマＰは、イオン、電子、ラジカルなどから構成される。次いで、第２高周波電源１１０Ｂから高周波電極１２０に高周波電力を投入し、基板１に対するプラズマ処理を開始する。イオンの基板１への入射エネルギーは、第２高周波電源１１０Ｂから高周波電極１２０に印加されたバイアス電圧によって制御することができる。基板１に形成されたレジストマスクから露出した部分の表面から裏面までが、発生したプラズマＰとの物理化学的反応によって除去され、基板１は個片化される。

プラズマ処理の条件は、基板１の材質などに応じて設定される。例えば、基板１がＳｉの場合、真空チャンバ１０３内に、六フッ化硫黄（ＳＦ₆）などのフッ素含有ガスのプラズマＰを発生させることにより、基板１はエッチングされる。この場合、例えば、プロセスガス源１１２から、ＳＦ₆ガスを１００〜８００ｓｃｃｍで供給しながら、減圧機構１１４により反応室１０３の圧力を１０〜５０Ｐａに制御する。アンテナ１０９に１０００〜５０００Ｗの周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力を供給するとともに、高周波電極１２０に５０〜１０００Ｗの周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力を供給する。その際、プラズマ処理による搬送キャリア１０の温度上昇を抑えるため、冷媒循環装置１２５により、ステージ１１１内に循環させる冷媒の温度を−２０から２０℃に設定する。これにより、プラズマ処理中の搬送キャリア１０の温度を、１００℃以下に抑えることができる。

エッチング処理の際、レジストマスクから露出した基板１の表面は、垂直にエッチングされることが望ましい。この場合、例えば、ＳＦ₆などのフッ素系ガスのプラズマによるエッチングステップと、パーフルオロシクロブタン（Ｃ₄Ｆ₈）などのフッ化炭素ガスのプラズマによる保護膜堆積ステップとを、交互に繰り返してもよい。

プラズマＰを発生させた後、ＥＳＣ型電極１１９の動作モードを、双極モードから単極モードに切り替えてもよい。ＥＳＣ型電極１１９の動作モードが双極モードの場合、ＥＳＣ型電極１１９の正極の上部の基板１の表面（正極側表面）と、ＥＳＣ型電極１１９の負極の上部の基板１の表面（負極側表面）とでは、わずかに電位が異なる。また、負極側と比べて、正極側はクーロン力が強く生じるため、わずかであるが吸着力に違いが生じる。

そのため、双極モードの状態でプラズマ処理が開始されると、ＥＳＣ型電極１１９の正極側表面と、負極側表面とで、ステージ１１１への吸着力に差による基板１の温度の違いが生じる。また、正極側表面と負極側表面とで、基板１に加わる実効的なバイアス電圧に差が生じる場合がある。さらには、正極側表面と負極側表面とでエッチングの程度に差が生じる場合がある。これらの理由により、基板１への均一なプラズマ処理が困難となる場合がある。

双極モードから単極モードへの切り替えは、例えば、正極または負極の一方に印加する電圧の極性を反転するか、あるいは、正極または負極の一方に印加する電圧を変化させて、他方の電圧と同じにすることなどにより行う。

双極モードから単極モードへの切り替え時に、搬送キャリア１０のステージ１１１への吸着力が瞬間的に弱まって、搬送キャリア１０の冷却が不十分になる場合がある。そのため、双極モードから単極モードへの切り替えは、第１高周波電源１１０Ａから低い電力（例えば、５００Ｗ以下）をアンテナ１０９に投入している間に行われることが好ましい。

言い換えれば、まず、第１高周波電源１１０Ａから低い電力をアンテナ１０９に投入して低パワーのプラズマを生成させながら、ＥＳＣ型電極１１９の動作モードを双極モードから単極モードに切り替える。この切り替えが完了した後に、第１高周波電源１１０Ａから高い電力をアンテナ１０９に投入して、プラズマ処理を行うことが好ましい（図８（ｃ）参照）。アンテナ１０９への投入電力が低い場合、発生するプラズマのエネルギーが弱いため、プラズマから搬送キャリア１０に伝わる熱が少ない。よって、搬送キャリア１０をステージ１１１に強く吸着させて、冷却する必要性が小さい。そのため、双極モードから単極モードへの切り替え時に、搬送キャリア１０の冷却不足に起因する不具合が発生しにくくなる。

単極モードに切り替えた後、プラズマ処理を開始するまでの間に、各ＥＳＣ型電極１１９への印加電圧を増加させてもよい。図８（ａ）および（ｂ）に、第１高周波電源１１０Ａからアンテナ１０９に電力が投入されてからの時間を横軸、各ＥＳＣ型電極１１９に印加される電圧を縦軸にとった概念的なグラフを示す。図８（ａ）および（ｂ）に示すように、単極モードに切り替えた後、各ＥＳＣ型電極１１９への印加電圧を＋Ｖ２まで段階的に増加させて、搬送キャリア１０のステージ１１１への吸着を十分に高める。その後、第１高周波電源１１０Ａから高い電力をアンテナ１０９に投入して、プラズマ処理を開始する。

具体的には、例えば、双極モード時の正極電圧（＋Ｖ１）は１５００Ｖであり、負極電圧（−Ｖ１）は−１５００Ｖであり、アンテナ１０９の投入電力（低電力）は５００Ｗである。次いで、負極電圧（−Ｖ１）を−１５００Ｖから１５００Ｖへと変化させることで、双極モードから単極モードへ切り替える。その後、正極電圧（＋Ｖ１）および負極電圧（−Ｖ１）を、段階的にともに３０００Ｖ（＋Ｖ２）まで増加させる。最後に、アンテナ１０９への投入電力（高電力）を２０００Ｗ〜５０００Ｗに増加させて、プラズマ処理を行う。これにより、双極モードから単極モードへの切り替えに伴う不具合の発生を抑制しつつ、プラズマ処理時においても、搬送キャリア１０をステージ１１１に強く吸着させて、搬送キャリア１０の冷却を確実に行うことができる。

個片化後、アッシングが実行される。アッシング用のプロセスガス（例えば、酸素ガスや、酸素ガスとフッ素を含むガスとの混合ガスなど）を、アッシングガス源１１３から真空チャンバ１０３内に導入する。一方、減圧機構１１４による排気を行い、真空チャンバ１０３内を所定の圧力に維持する。第１高周波電源１１０Ａからの高周波電力の投入により、真空チャンバ１０３内には酸素プラズマが発生し、カバー１２４の窓部１２４Ｗから露出している基板１（チップ）の表面のレジストマスクが完全に除去される。

最後に、個片化された基板１を保持する搬送キャリア１０をプラズマ処理装置１００から搬出する。基板１の搬出は、図７に示された基板１をステージ１１１に搭載する手順とは逆の手順で行われても良い。すなわち、カバー１２４を所定の位置にまで上昇させた後、ＥＳＣ型電極１１９への印加電圧をゼロにして、搬送キャリア１０のステージ１１１への吸着を解除し、支持部１２２を上昇させる。搬送キャリア１０にプラズマ処理時の電荷が残留し、搬送キャリア１０がステージ１１１に残留吸着する場合、必要に応じて、支持部１２２の上昇前あるいは上昇中に、第１高周波電源１１０Ａから、例えば、２００Ｗ程度の弱い高周波電力を投入して、弱いプラズマを発生させ、搬送キャリア１０を除電してもよい。

（第２実施形態）
本実施形態では、電圧Ｖ_n+1を電圧Ｖ_nより大きくするパターンを含むこと以外、第１実施形態と同様である。言い換えれば、本実施形態では、増減操作の繰り返しに伴って、低い電圧（Ｗ_n）の後に印加される高い電圧（Ｖ_n+1）の絶対値を、その前に印加された高い電圧（Ｖ_n）よりも大きくする。図９に変動印加Ｉのパターンを示す。図９では、ＥＳＣ電極の電圧を、Ｖ１（Ｖ₁）→０Ｖ（Ｗ₁）→Ｖ２（Ｖ₂、Ｖ２＞Ｖ１）の→０Ｖ（Ｗ₂）→Ｖ３（Ｖ₃、Ｖ３＞Ｖ２）→０Ｖ（Ｗ₃）→Ｖ３（Ｖ₄）（ｎ＝４）、と変動させる。このパターンは、例えば、直流電源１２６をオフ（OFF）した後、オフ前の電圧よりも高い電圧を印加するように直流電源１２６を調整した後、直流電源１２６をオン（ON）することを２回繰り返すことにより行われる。

図９は、支持部１２２が降下を開始してからの時間を横軸、ＥＳＣ電極１１９にかけられる電圧を縦軸にとった概念的なグラフである。図９に示すように、印加電圧を徐々に高くするパターンを含むことにより、シワがさらに解消された状態で吸着される。ＥＳＣ電極１１９に印加する電圧が高いと、保持シート３のステージ１１１に対する吸着力は大きくなる。弱い電圧で吸着した場合に解消できなかったシワは、一旦吸着を解除した後（あるいは弱めた後）、ＥＳＣ電極１１９により大きな電圧を印加することにより、保持シート３により大きな吸着力が働くため、解消される。

（第３実施形態）
本実施形態では、電圧Ｖ_nおよび電圧Ｖ_n+1の極性を反転させるパターンを含むこと以外、第１実施形態と同様である。言い換えれば、本実施形態では、増減操作を繰り返す際に、低い電圧（Ｗ_n）の後に印加される高い電圧（Ｖ_n+1）の極性を、その前に印加された高い電圧（Ｖ_n）の極性と逆にする。図１０に変動印加Ｉのパターンを示す。図１０では、ＥＳＣ電極の電圧を、Ｖ１（Ｖ₁）→０Ｖ（Ｗ₁）→−Ｖ１（Ｖ₂）→０Ｖ（Ｗ₂）→Ｖ１（Ｖ₃）→０Ｖ（Ｗ₃）→Ｖ１（Ｖ₄）（ｎ＝４）、と増減させる。このパターンは、例えば、極性反転スイッチを用いて、直流電源１２６のオン（ON）オフ（OFF）を２回繰り返すことにより行われる。図１０は、支持部１２２が降下を開始してからの時間を横軸、ＥＳＣ電極１１９にかけられる電圧を縦軸にとった概念的なグラフである。

印加電圧の極性を反転させることにより、基板１のＥＳＣ電極の正極に対応する部分と負極に対応する部分とが入れ替わる。そのため、残留吸着が低減され、直流電源１２６をオフ（OFF）にしたときの保持シート３のシワの緩みがより大きくなる。よって、保持シート３のシワがより解消され易くなる。

本発明のプラズマ処理装置は、搬送キャリアに保持された基板をプラズマ処理する装置として有用である。

１：基板、２：フレーム、２ａ：ノッチ、２ｂ：コーナーカット、３：保持シート、３ａ：粘着面、３ｂ：非粘着面、３ｃ：外周部、１０：搬送キャリア、１００：プラズマ処理装置、１０３：真空チャンバ、１０３ａ：ガス導入口、１０３ｂ：排気口、１０８：誘電体部材、１０９：アンテナ（プラズマ源）、１１０Ａ：第１の高周波電源、１１０Ｂ：第２の高周波電源、１１１：ステージ、１１２：プロセスガス源（ガス供給手段）、１１３：アッシングガス源、１１４：減圧機構、１１５：電極層、１１６：金属層、１１７：支持層、１１８：外周部、１１９：ＥＳＣ電極、１２０：高周波電極、１２１：昇降ロッド、１２２：支持部、１２２ａ：上端面、１２３Ａ、１２３Ｂ：昇降機構、１２４：カバー、１２４Ｗ：窓部、１２５：冷媒循環装置、１２６：直流電源、１２７：冷媒流路、１２８：制御装置

Claims (8)

1. 搬送キャリアに保持された基板にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、
   前記搬送キャリアは、保持シートと前記保持シートの外周部に配置されるフレームとを備え、
   前記基板は、前記保持シートに保持されており、
   前記プラズマ処理装置は、
   反応室と、
   前記反応室にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、
   前記反応室の内部に配置され、前記搬送キャリアを搭載するための冷却可能なステージと、
   前記ステージ内部に設けられた電極部を備える静電吸着機構と、
   前記搬送キャリアを、前記ステージ上の搭載位置と前記ステージから上方に離れた受け渡し位置との間で支持する支持部と、
   前記支持部を前記ステージに対して昇降させる昇降機構と、
   前記プラズマ発生部および前記静電吸着機構を制御する制御装置と、を具備し、
   前記電極部は第１電極および第２電極を備え、
   前記静電吸着機構は、前記第１電極および前記第２電極にそれぞれ極性の異なる電圧を印加する双極モードと、前記第１電極および前記第２電極に同じ極性の電圧を印加する単極モードとの、２つの動作モードを備え、
   前記制御装置は、
   前記保持シートの前記外周部が前記ステージに接触した後、前記静電吸着機構を、前記双極モードで電圧の絶対値を増減する操作を行うように制御し、かつ、
   前記操作が終了した後、前記ステージが冷却された状態で、前記プラズマ発生部を、プラズマを発生させるように制御し、その後、前記静電吸着機構を、前記動作モードを前記双極モードから前記単極モードに切り替えるように制御する、プラズマ処理装置。
2. 前記増減は、電圧を、順次、電圧Ｖ_n、電圧Ｗ_n、電圧Ｖ_n+1（ｎ≧１）（ただし、｜Ｖ_n｜＞｜Ｗ_n｜、｜Ｗ_n｜≧０、および、｜Ｖ_n｜≦｜Ｖ_n+1｜）を切り替えることにより行われる、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
3. 前記電圧Ｖ_nおよび前記電圧Ｖ_n+1が、｜Ｖ_n｜＜｜Ｖ_n+1｜の関係を満たす、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
4. 前記電圧Ｖ_nおよび前記電圧Ｖ_n+1の極性が反転している、請求項２または３に記載のプラズマ処理装置。
5. 基板が保持された搬送キャリアを、プラズマ処理装置に備えられた冷却可能なステージに搭載して、前記基板にプラズマ処理を行うプラズマ処理方法であって、
   前記搬送キャリアは、保持シートと前記保持シートの外周部に配置されるフレームとを備え、
   前記基板は、前記保持シートに保持されており、
   前記ステージ上の搭載位置に前記搬送キャリアを搭載する工程と、
   前記ステージの内部に設けられる静電吸着機構の電極部に電圧を印加する工程と、
   プラズマにより、前記基板をエッチングする工程と、を具備し、
   前記電極部に電圧を印加する工程は、
   前記ステージに前記保持シートの前記外周部が接触した後、前記電極部の第１電極および第２電極にそれぞれ極性の異なる電圧を印加する双極モードで、前記電圧の絶対値を増減させる操作を含み、
   前記基板をエッチングする工程は、
   前記操作が終了した後、前記ステージが冷却されており、かつ、前記プラズマが発生している状態で、前記双極モードを、前記第１電極および前記第２電極に同じ極性の電圧を印加する単極モードに切り替える操作を含む、プラズマ処理方法。
6. 前記増減は、電圧を、順次、電圧Ｖ_n、電圧Ｗ_n、電圧Ｖ_n+1（ｎ≧１）（ただし、｜Ｖ_n｜＞｜Ｗ_n｜、｜Ｗ_n｜≧０、および、｜Ｖ_n｜≦｜Ｖ_n+1｜）に切り替えることにより行われる、請求項５に記載のプラズマ処理方法。
7. 前記電圧Ｖ_nおよび前記電圧Ｖ_n+1が、｜Ｖ_n｜＜｜Ｖ_n+1｜の関係を満たす、請求項６に記載のプラズマ処理方法。
8. 前記電圧Ｖ_nおよび前記電圧Ｖ_n+1の極性が反転している、請求項６または７に記載のプラズマ処理方法。

Images