特許 6180909 距離を求める方法、静電チャックを除電する方法、及び、処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6180909

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】距離を求める方法、静電チャックを除電する方法、及び、処理装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/00 20060101AFI20170807BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20170807BHJP

   G01B 11/14 20060101ALI20170807BHJP

【ＦＩ】

   G01B11/00 B

   H01L21/68 R

   G01B11/14 G

【請求項の数】3

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-253271(P2013-253271)

(22)【出願日】2013年12月6日

(65)【公開番号】特開2015-111074(P2015-111074A)

(43)【公開日】2015年6月18日

【審査請求日】2016年9月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122507

【弁理士】

【氏名又は名称】柏岡 潤二

(72)【発明者】

【氏名】永井 健治

(72)【発明者】

【氏名】大矢 欣伸

【審査官】 小野寺 麻美子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−９１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２５１４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２２９１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−９３８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２３０００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−９６８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１６８０７９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ １１／００ − Ｇ０１Ｂ １１／３０

Ｇ０１Ｂ ９／００ − Ｇ０１Ｂ ９／１０

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理体の裏面と静電チャックの底面との間の距離を求める方法であって、前記静電チャックは、前記底面と該底面から突出する複数の凸部とを含む表面を有しており、前記被処理体は、前記静電チャックの前記複数の凸部の頂部に前記裏面が接するように載置され、
該方法は、
光源から出射されて前記被処理体の裏面及び前記静電チャックの前記底面に照射される光の反射光の第１の波長スペクトルを、分光器を用いて取得する工程と、
前記光源から出射される光の波長スペクトルを用いて前記第１の波長スペクトルを反射率の波長スペクトルに変換して、第２の波長スペクトルを取得する工程と、
前記第２の波長スペクトルの波長を波数に変換して、第１の波数スペクトルを取得する工程と、
前記第１の波数スペクトルを波数方向において等間隔に補間して、第２の波数スペクトルを取得する工程と、
前記第２の波数スペクトルの波数方向の両端の反射率を揃える第１の補正処理を該第２の波数スペクトルに適用して、第３の波数スペクトルを取得する工程と、
前記第３の波数スペクトルに高速フーリエ変換を適用して、第１の光路長スペクトルを取得する工程と、
前記第１の光路長スペクトルから前記被処理体の厚みに対応する光路長の成分を除去するフィルタを該第１の光路長スペクトルに適用して、第２の光路長スペクトルを取得する工程と、
前記第２の光路長スペクトルに逆高速フーリエ変換を適用して、第４の波数スペクトルを取得する工程と、
前記第１の補正処理の逆処理である第２の補正処理を前記第４の波数スペクトルに適用して、第５の波数スペクトルを取得する工程と、
前記第５の波数スペクトルの波数を波長に変換して、第３の波長スペクトルを取得する工程と、
前記光源から出力される光に基づく前記分光器の特性を示す規格化用波長スペクトルを用いて前記第３の波長スペクトルを規格化して、第４の波長スペクトルを取得する工程と、
前記第４の波長スペクトルにおけるピーク波長又はバレー波長に基づいて前記距離を算出する工程と、
を含む方法。

【請求項2】

被処理体を吸着した静電チャックを除電する方法であって、
前記静電チャックは、底面と該底面から突出する複数の凸部を有する表面とを含み、前記被処理体は、裏面を有し、該裏面が前記複数の凸部の頂部に接するように該静電チャック上に載置され、
該方法は、
請求項１に記載の方法を実施して前記静電チャックの前記底面と前記被処理体の前記裏面との間の距離を取得する工程と、
取得された前記距離に基づき、前記静電チャックに電圧を印加する工程と、
を含む方法。

【請求項3】

処理容器と、
前記処理容器内に設けられた静電チャックであり、底面と該底面から突出する複数の凸部を有する表面を有し、該複数の凸部の頂部において被処理体を支持する該静電チャックと、
前記静電チャックに電圧を印加する電源と、
前記被処理体の裏面及び静電チャックの底面に照射される光を出射する光源と、
前記光源からの光に基づく反射光を受光して、第１の波長スペクトルを出力する分光器と、
前記第１の波長スペクトルに基づき前記静電チャックに印加する電圧を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記光源から出射される光の波長スペクトルを用いて前記第１の波長スペクトルを反射率の波長スペクトルに変換して、第２の波長スペクトルを取得し、
前記第２の波長スペクトルの波長を波数に変換して、第１の波数スペクトルを取得し、
前記第１の波数スペクトルを波数方向において等間隔に補間して、第２の波数スペクトルを取得し、
前記第２の波数スペクトルの波数方向の両端の反射率を揃える第１の補正処理を該第２の波数スペクトルに適用して、第３の波数スペクトルを取得し、
前記第３の波数スペクトルに高速フーリエ変換を適用して、第１の光路長スペクトルを取得し、
前記第１の光路長スペクトルから前記被処理体の厚みに対応する光路長の成分を除去するフィルタを該第１の光路長スペクトルに適用して、第２の光路長スペクトルを取得し、
前記第２の光路長スペクトルに逆高速フーリエ変換を適用して、第４の波数スペクトルを取得し、
前記第１の補正処理の逆処理である第２の補正処理を前記第４の波数スペクトルに適用して、第５の波数スペクトルを取得し、
前記第５の波数スペクトルの波数を波長に変換して、第３の波長スペクトルを取得し、
前記光源から出力される光に基づく前記分光器の特性を示す規格化用波長スペクトルを用いて前記第３の波長スペクトルを規格化して、第４の波長スペクトルを取得し、
前記第４の波長スペクトルにおけるピーク波長又はバレー波長に基づいて前記被処理体の裏面と前記静電チャックの底面との間の距離を算出し、
算出した前記距離に基づき、前記静電チャックに電圧を印加するよう前記電源を制御する、
処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、距離を求める方法、静電チャックを除電する方法、及び、処理装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

電子デバイスの製造においては、被処理体に対するエッチング、成膜といった処理にプラズマ処理装置が用いられる。プラズマ処理装置は、被処理体を載置するための載置台を処理容器内に備えている。載置台は、一般的に、静電チャックを含む。静電チャックには、電圧が印加される。この電圧によって生じるクーロン力によって、被処理体は静電チャックに吸着される。

【0003】

プラズマ処理装置においては静電チャックの表面状態が経時的に変化する。例えば、静電チャックの表面には、プラズマ処理によって生じた反応生成物が堆積し、変質層が形成されることがある。静電チャックの表面に変質層が形成されると、電圧の印加停止後にも静電チャックの表面の帯電が解消されないことがある。静電チャックの表面が帯電した状態で、被処理体を静電チャックから取り外すと、被処理体に負荷が加わり、被処理体の位置ずれが生じたり、或いは、被処理体に割れが生じることがある。したがって、被処理体の取り外し前に、静電チャックを除電する処理が、従来から行われている。

【0004】

静電チャックの除電のためには、通常、吸着時の電圧とは逆の極性の電圧が静電チャックに印加される。このような技術は、例えば、特開２００４−４００４６号公報に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−４００４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載された技術では、静電チャックの帯電量を正確に検出することができないので、静電チャックを除電することが困難である。静電チャックが除電されないと、被処理体を静電チャックから取り外すときに、当該被処理体に割れ等が発生することがある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

ところで、静電チャックには、底面と当該底面から突出する複数の凸部を有する表面を有するものがある。このような静電チャックでは、複数の凸部の頂部に裏面が接するように被処理体が静電チャック上に載置される。

【0008】

本願発明者は、静電チャックに対して被処理体が吸着されている状態では、被処理体の裏面が弾性変形し、静電チャックの吸着力に応じて被処理体の裏面と静電チャックの底面との間の距離が変動することを見出している。したがって、本願発明者は、被処理体の裏面と静電チャックの底面との間の距離を求めることにより、静電チャックの吸着力、即ち、帯電量を間接的に検出することが可能であるという知見に至った。

【0009】

かかる知見に基づき、一側面においては、静電チャックの底面と被処理体の裏面との間の距離を求める方法が提供される。この静電チャックは、底面と該底面から突出する複数の凸部を含む表面を有している。被処理体は、裏面を有しており、当該裏面が静電チャックの複数の凸部の頂部に接するように静電チャック上に載置される。この方法は、
（ａ）光源から出射されて前記複数の凸部の間において前記被処理体の裏面及び前記静電チャックの前記底面に照射される光の反射光の第１の波長スペクトルを、分光器を用いて取得する工程と、
（ｂ）前記光源から出射される光の波長スペクトルを用いて前記第１の波長スペクトルを反射率の波長スペクトルに変換して、第２の波長スペクトルを取得する工程と、
（ｃ）前記第２の波長スペクトルの波長を波数に変換して、第１の波数スペクトルを取得する工程、
（ｄ）前記第１の波数スペクトルを波数方向において等間隔に補間して、第２の波数スペクトルを取得する工程と、
（ｅ）前記第２の波数スペクトルの波数方向の両端の反射率を揃える第１の補正処理を該第２の波数スペクトルに適用して、第３の波数スペクトルを取得する工程と、
（ｆ）前記第３の波数スペクトルに高速フーリエ変換を適用して、第１の光路長スペクトルを取得する工程と、
（ｇ）前記第１の光路長スペクトルから前記被処理体の厚みに対応する光路長の成分を除去するフィルタを該第１の光路長スペクトルに適用して、第２の光路長スペクトルを取得する工程と、
（ｈ）前記第２の光路長スペクトルに逆高速フーリエ変換を適用して、第４の波数スペクトルを取得する工程と、
（ｉ）前記第１の補正処理の逆処理である第２の補正処理を前記第４の波数スペクトルに適用して、第５の波数スペクトルを取得する工程と、
（ｊ）前記第５の波数スペクトルの波数を波長に変換して、第３の波長スペクトルを取得する工程と、
（ｋ）前記光源から出力される光に基づく前記分光器の特性を示す規格化用波長スペクトルを用いて前記第３の波長スペクトルを規格化して、第４の波長スペクトルを取得する工程と、
（ｌ）前記第４の波長スペクトルにおけるピーク波長又はバレー波長に基づいて前記距離を算出する工程と、
を含む。

【0010】

この方法では、光源から出射された光は、被処理体の表面、被処理体の裏面、及び、静電チャックの底面、即ち複数の境界面において反射される。複数の境界面において反射された反射光線は、互いに干渉する。即ち、複数の境界面からの反射光線は、波長に応じて互いに強め合うか、或いは、互いに弱め合う。したがって、分光器の出力である第１の波長スペクトルは、波長に応じて変動する強度を有する。本方法では、工程（ｂ）において、第１の波長スペクトルを第２の波長スペクトル、即ち、反射率のスペクトルに変換することにより、第１の波長スペクトルにおける光源の波長スペクトルの影響が除去される。次いで、本方法では、工程（ｃ）において第２の波長スペクトルが第１の波数スペクトルに変換される。次いで、本方法では、工程（ｄ）において第１の波数スペクトルを波長方向に等間隔に補間することにより、第２の波数スペクトルが生成される。次いで、方法方では、高速フーリエ変換（以下、「ＦＦＴ」という）の前処理として、工程（ｅ）において、第２の波数スペクトルの波数方向の両端の反射率を揃える第１の補正処理が第２の波数スペクトルに適用される。これにより、第３の波数スペクトルが生成される。工程（ｆ）では、この第３の波数スペクトルにＦＦＴが適用される。これにより、第１の光路長スペクトルが生成される。

【0011】

第１の光路長スペクトルには、静電チャックの底面と被処理体の裏面との間の光路長よりも大きな光路長に基づく成分、即ち、被処理体の表面と裏面との間の光路長に基づく成分が含まれる。そこで、本方法では、工程（ｇ）において、被処理体の厚みに対応する光路長の成分を除去するフィルタが第１の光路長スペクトルに適用される。これにより、第２の光路長スペクトルが生成される。次いで、本方法では、工程（ｈ）において、第２の光路長スペクトルに、逆高速フーリエ変換（以下、「ＩＦＦＴ」という）が適用されることにより、第４の波数スペクトルが生成される。次いで、本方法では、工程（ｉ）において、第１の補正処理の影響を取り除くために、当該第１の補正処理の逆処理である第２の補正処理が第４の波数スペクトルに適用される。これにより、第５の波数スペクトルが生成される。次いで、本方法では、工程（ｊ）において、第５の波数スペクトルの波数が波長に変換される。これにより、第３の波長スペクトルが生成される。次いで、本方法では、工程（ｋ）において、分光器の特性である規格化用波長スペクトルを用いて第３の波長スペクトルが処理されることにより、第４の波長スペクトルが生成される。そして、本方法では、第４の波長スペクトルにおけるピーク波長又はバレー波長に基づいて、被処理体の裏面と静電チャックの底面との間の距離が算出される。

【0012】

別の一側面においては、上述した距離を求める方法を用いた静電チャックの除電方法が提供される。この方法は、上述の距離を求める方法を実施することにより、静電チャックの底面と被処理体の裏面との間の距離を取得する工程と、取得された前記距離に基づき、前記静電チャックに電圧を印加する工程と、を含む。この方法によれば、静電チャックの底面と被処理体の裏面との間の距離を求めることにより、静電チャックを除電すべきか否かを判定し、静電チャックに電圧を印加することができる。換言すれば、この方法では、上記の距離を求めることにより、間接的に静電チャックの帯電量を求め、静電チャックを除電することが可能である。

【0013】

更に別の一側面においては、被処理体の処理に用いられる処理装置が提供される。この装置は、処理容器、静電チャック、光源、電源、分光器、及び制御部を備える。静電チャックは、処理容器内に設けられている。静電チャックは、表面を有しており、この表面は、底面と該底面から突出する複数の凸部を有している。静電チャックは、複数の凸部の頂部において被処理体を支持する。電源は、静電チャックに電圧を印加する。光源は、複数の凸部の間において被処理体の裏面及び静電チャックの底面に照射される光を出射する。分光器は、光源からの光に基づく反射光を受光して、第１の波長スペクトルを出力する。制御部は、第１の波長スペクトルに基づき静電チャックに印加する電圧を制御する。

【0014】

制御部は、
（ｂ）前記光源から出射される光の波長スペクトルを用いて前記第１の波長スペクトルを反射率の波長スペクトルに変換して、第２の波長スペクトルを取得し、
（ｃ）前記第２の波長スペクトルの波長を波数に変換して、第１の波数スペクトルを取得し、
（ｄ）前記第１の波数スペクトルを波数方向において等間隔に補間して、第２の波数スペクトルを取得し、
（ｅ）前記第２の波数スペクトルの波数方向の両端の反射率を揃える第１の補正処理を該第２の波数スペクトルに適用して、第３の波数スペクトルを取得し、
（ｆ）前記第３の波数スペクトルに高速フーリエ変換を適用して、第１の光路長スペクトルを取得し、
（ｇ）前記第１の光路長スペクトルから前記被処理体の厚みに対応する光路長の成分を除去するフィルタを該第１の光路長スペクトルに適用して、第２の光路長スペクトルを取得し、
（ｈ）前記第２の光路長スペクトルに逆高速フーリエ変換を適用して、第４の波数スペクトルを取得し、
（ｉ）前記第１の補正処理の逆処理である第２の補正処理を前記第４の波数スペクトルに適用して、第５の波数スペクトルを取得し、
（ｊ）前記第５の波数スペクトルの波数を波長に変換して、第３の波長スペクトルを取得し、
（ｋ）前記光源から出力される光に基づく前記分光器の特性を示す規格化用波長スペクトルを用いて前記第３の波長スペクトルを規格化して、第４の波長スペクトルを取得し、
（ｌ）前記第４の波長スペクトルにおけるピーク波長又はバレー波長に基づいて被処理体の裏面と静電チャックの底面との間の距離を算出し、
（ｍ）算出した前記距離に基づき、前記静電チャックに電圧を印加するよう前記電源を制御する。

【0015】

この処理装置によれば、静電チャックの除電を行うことが可能となる。よって、静電チャックからの被処理体の取り外し時に、被処理体の位置ずれが発生すること、或いは、被処理体の割れが発生することを防止することが可能となる。

【発明の効果】

【0016】

以上説明したように、被処理体の裏面と静電チャックの底面との間の距離を算出することが可能となり、この距離に基づき静電チャックを除電することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】一実施形態に係る処理装置を概略的に示す図である。

【図2】一実施形態に係る処理装置の載置台を拡大して示す断面図である。

【図3】静電チャックを除電する方法の一実施形態を示す流れ図である。

【図4】図３に示す工程ＳＴ１の詳細を示す流れ図である。

【図5】第４の波長スペクトルを取得する工程の詳細を示す流れ図である。

【図6】図５に示す工程において取得されるスペクトルを示す図である。

【図7】図５に示す工程において取得されるスペクトルを示す図である。

【図8】図５に示す工程において取得されるスペクトルを示す図である。

【図9】図４に示す工程を説明するための図である。

【図10】図４に示す工程ＳＴ１８の詳細を示す流れ図である。

【図11】工程ＳＴ２の詳細を示す流れ図である。

【図12】処理装置１０を用いて行った有効性確認実験の結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

【0019】

まず、一実施形態に係る処理装置について説明する。図１は、一実施形態に係る処理装置の構成を概略的に示す図である。図１においては、一実施形態に係る処理装置１０の縦断面の構造が描かれている。図１に示す処理装置１０は、容量結合型のプラズマ処理装置である。

【0020】

処理装置１０は、処理容器１２を備えている。処理容器１２は、略円筒形状を有している。処理容器１２は、例えば、その内面において陽極酸化処理されたアルミニウムから構成されている。この処理容器１２は保安接地されている。

【0021】

処理容器１２の底部上には、絶縁材料から構成された略円筒上の支持部１４が配置されている。支持部１４は、処理容器１２内において、処理容器１２の底部から鉛直方向に延在している。支持部１４は、処理容器１２内に設けられた載置台１８を支持している。

【0022】

載置台１８は、下部電極ＬＥ及び静電チャックＥＳＣを備えている。下部電極ＬＥは、例えばアルミニウムといった金属から構成されており、略円盤形状を有している。静電チャックＥＳＣは、下部電極ＬＥ上に設けられている。静電チャックＥＳＣは、より詳細には後述するが、導電膜である電極を一対の絶縁層又は絶縁シート間に配置した構造を有している。静電チャックＥＳＣの電極には、直流電源２２が電気的に接続されている。この静電チャックＥＳＣは、直流電源２２からの直流電圧により生じたクーロン力等の静電力により被処理体（以下、「ウエハ」という）を吸着保持することができる。

【0023】

載置台１８の下部電極ＬＥの周縁部上には、絶縁体からなるスペーサ部１６が設けられている。スペーサ部１６の上には、ウエハＷの周縁及び静電チャックＥＳＣを囲むようにフォーカスリングＦＲが配置されている。フォーカスリングＦＲは、エッチングの均一性を向上させるために設けられている。フォーカスリングＦＲは、エッチング対象の膜の材料によって適宜選択される材料から構成されており、例えば、石英から構成され得る。

【0024】

下部電極ＬＥの内部には、冷媒用の流路２４が形成されている。流路２４には、外部に設けられたチラーユニットから配管２６ａ及び配管２６ｂを介して外部に設けられたチラーユニットに接続されている。チラーユニットからの冷媒は、配管２６ａ、流路２４、及び配管２６ｂを通って循環される。このように循環される冷媒の温度を制御することにより、載置台１８上に支持されたウエハＷの温度が制御される。

【0025】

また、処理装置１０には、ガス供給ライン２８が設けられている。ガス供給ライン２８は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス、例えばＨｅガスを、静電チャックＥＳＣの表面とウエハＷの裏面との間に供給する。

【0026】

また、載置台１８には、複数、例えば三つのリフターピン用孔２００が設けられている。これらのリフターピン用孔２００の内部には、リフターピン６１がそれぞれ配設されている。リフターピン６１は、駆動機構６２に接続されており、駆動機構６２により上下動される。

【0027】

また、処理装置１０は、上部電極３０を備えている。上部電極３０は、載置台１８の上方において、当該載置台１８と対向配置されている。上部電極３０と下部電極ＬＥとは、互いに略平行に設けられている。これら上部電極３０と下部電極ＬＥとの間には、ウエハＷにプラズマ処理を行うための処理空間Ｓが画成されている。

【0028】

上部電極３０は、絶縁性遮蔽部材３２を介して、処理容器１２の上部に支持されている。この上部電極３０は、電極板３４及び電極支持体３６を含み得る。電極板３４は、処理空間Ｓに面しており、複数のガス吐出孔３４ａを画成している。この電極板３４は、ジュール熱の少ない低抵抗の導電体又は半導体から構成され得る。

【0029】

電極支持体３６は、電極板３４を着脱自在に支持するものであり、例えばアルミニウムといった導電性材料から構成され得る。この電極支持体３６は、水冷構造を有し得る。電極支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。このガス拡散室３６ａからは、ガス吐出孔３４ａに連通する複数のガス通流孔３６ｂが下方に延びている。また、電極支持体３６には、ガス拡散室３６ａに処理ガスを導くガス導入口３６ｃが形成されており、このガス導入口３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。ガス供給管３８には、バルブ群４２及び流量制御器群４４を介して、ガスソース群４０が接続されている。

【0030】

処理装置１０は、接地導体１２ａを更に備え得る。接地導体１２ａは、略円筒状をなしており、処理容器１２の側壁から上部電極３０の高さ位置よりも上方に延びるように設けられている。

【0031】

また、処理装置１０では、処理容器１２の内壁に沿ってデポシールド４６が着脱自在に設けられている。デポシールド４６は、支持部１４の外周にも設けられている。デポシールド４６は、処理容器１２にエッチング副生物（デポ）が付着することを防止するものであり、アルミニウム材にＹ_２Ｏ_３等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。

【0032】

処理容器１２の底部側においては、支持部１４と処理容器１２の内壁との間に排気プレート４８が設けられている。排気プレート４８は、例えば、アルミニウム材にＹ_２Ｏ_３等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。この排気プレート４８の下方において処理容器１２には、排気口１２ｅが設けられている。排気口１２ｅには、排気管５２を介して排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、処理容器１２内を所望の真空度まで減圧することができる。また、処理容器１２の側壁にはウエハＷの搬入出口１２ｇが設けられており、この搬入出口１２ｇはゲートバルブ５４により開閉可能となっている。

【0033】

処理容器１２の内壁には、導電性部材（ＧＮＤブロック）５６が設けられている。導電性部材５６は、高さ方向においてウエハＷと略同じ高さに位置するように、処理容器１２の内壁に取り付けられている。この導電性部材５６は、グランドにＤＣ的に接続されており、異常放電防止効果を発揮する。なお、導電性部材５６はプラズマ生成領域に設けられていればよく、その設置位置は図１に示す位置に限られるものではない。

【0034】

また、処理装置１０は、高周波電源ＨＦＧ、高周波電源ＬＦＧ、整合器ＭＵ１、及び、整合器ＭＵ２を更に備えている。高周波電源ＨＦＧは、プラズマ生成用の高周波電力を発生するものであり、２７ＭＨｚ以上の周波数、例えば、４０ＭＨｚの高周波電力を整合器ＭＵ１を介して、下部電極ＬＥに供給する。整合器ＭＵ１は、高周波電源ＨＦＧの内部（又は出力）インピーダンスを負荷インピーダンスに整合させる回路を有している。また、高周波電源ＬＦＧは、イオン引き込み用の高周波バイアス電力を発生するものであり、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数、例えば、３ＭＨｚの高周波バイアス電力を、整合器ＭＵ２を介して下部電極ＬＥに供給する。整合器ＭＵ２は、高周波電源ＬＦＧの内部（又は出力）インピーダンスを負荷インピーダンスに整合させる回路を有している。

【0035】

また、処理装置１０は、制御部Ｃｎｔを更に備え得る。この制御部Ｃｎｔは、プロセッサ、記憶部、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータであり、処理装置１０の各部、例えば電源系やガス供給系、及び駆動系等を制御する。この制御部Ｃｎｔでは、入力装置を用いて、オペレータが処理装置１０を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができ、また、表示装置により、処理装置１０の稼働状況を可視化して表示することができる。さらに、制御部Ｃｎｔの記憶部には、処理装置１０で実行される各種処理をプロセッサにより制御するための制御プログラムや、処理条件に応じて処理装置１０の各構成部に処理を実行させるためのプログラム、即ち、処理レシピが格納される。また、この制御部Ｃｎｔは、後述するように、静電チャックＥＳＣの除電のための制御も実行し得る。

【0036】

以下、図２を参照して、載置台１８の詳細について説明する。図２は、一実施形態に係る処理装置の載置台を拡大して示す断面図である。上述したように、載置台１８は、下部電極ＬＥ及び静電チャックＥＳＣを有している。静電チャックＥＳＣは、下部電極ＬＥ上に設けられている。

【0037】

静電チャックＥＳＣは、絶縁層２１ａ及び絶縁層２１ｂの間に、電極２０を有している。電極２０には、直流電源２２がスイッチＳＷを介して接続されている。静電チャックＥＳＣは、表面２１ｓを有している。この表面２１ｓは、下部電極ＬＥに接する下面２１ｕとは反対側の面である。

【0038】

表面２１ｓは、底面２１ｔ及び複数の凸部２１ｐを有している。複数の凸部２１ｐは、略円柱形状を有しており、底面２１ｔから上方に突出するように構成されている。また、複数の凸部２１ｐは、静電チャックＥＳＣの表面２１ｓにおいて分散配置されている。ウエハＷは、静電チャックＥＳＣの複数の凸部２１ｐの頂部に裏面Ｗｂが接するように載置される。

【0039】

下部電極ＬＥには、貫通孔２４ｈが形成されている。この貫通孔２４ｈは、例えば、鉛直方向において下部電極ＬＥを貫通している。貫通孔２４ｈの上端は、底面２１ｔの下方に位置している。この貫通孔２４ｈ内には、光学素子８８が設けられている。光学素子８８は、ウエハＷの裏面Ｗｂ、即ち、ウエハＷの静電チャックＥＳＣ側の面と静電チャックＥＳＣの底面２１ｔとの間の距離を計測するための計測装置８０の一部である。

【0040】

計測装置８０は、光源８２、サーキュレータ８４、光ファイバ８６、光学素子８８、及び、分光器９０を有している。また、一実施形態においては、制御部Ｃｎｔが、計測装置８０の演算器を兼ねている。なお、計測装置８０の演算器は、制御部Ｃｎｔとは、別の演算器であってもよく、当該演算器は、ウエハＷの裏面Ｗｂと静電チャックＥＳＣの底面２１ｔとの間の距離を算出するための後述の演算を実行し、算出した距離を制御部Ｃｎｔに出力してもよい。

【0041】

光源８２は、距離計測用の光を発生する。光源８２が出射する光は、静電チャックＥＳＣの底面２１ｔ及びウエハＷの裏面Ｗｂに照射される光であり、静電チャックＥＳＣの絶縁層及びウエハＷを透過する光である。光源８２が出射する光は、例えば、赤外光であり、１５１０ｎｍ〜１５９０ｎｍの波長帯域の光である。光源８２によって出射された光は、サーキュレータ８４及び光ファイバ８６を介して光学素子８８に導かれる。

【0042】

光学素子８８は、コリメータ又は集光光学素子である。光学素子８８は、光源８２からの光を平行光に変換し、或いは、集光する。光学素子８８は、光源８２から受けた光を、静電チャックＥＳＣの下面２１ｕに向けて出力する。光学素子８８から出力された光は、静電チャックＥＳＣの内部を透過して、凸部２１ｐの間、即ち、底面２１ｔを介してウエハＷの裏面Ｗｂに照射される。なお、光学素子８８から出力される光の光路上に電極２０が存在すると、ウエハＷに光が到達しなくなるので、当該光路上では電極２０に孔が設けられていてもよい。

【0043】

光学素子８８から出力された光は、静電チャックＥＳＣの下面２１ｕ、静電チャックの底面２１ｔ、ウエハＷの裏面Ｗｂ、及びウエハＷの上面Ｗｔといった境界面において反射される。なお、静電チャックＥＳＣの底面２１ｔには、光学素子８８からの光が散乱することを防止するために、少なくとも当該光が通過する部分において鏡面処理が施されていてもよい。

【0044】

上述した複数の境界面での反射により発生する複数の反射光線は、光学素子８８、光ファイバ８６、及びサーキュレータ８４を介して分光器９０に導かれる。分光器９０は、受光した光の波長スペクトル、即ち、第１の波長スペクトルを出力する。複数の反射光線は、互いに干渉り、波長に応じて互いに強め合うか、或いは、互いに弱め合う。したがって、分光器９０からの出力である第１の波長スペクトルは、波長に応じて変動する信号強度を有する。この第１の波長スペクトルは、制御部Ｃｎｔに出力される。

【0045】

制御部Ｃｎｔは、第１の波長スペクトルを処理して得られる波長スペクトル、即ち第４の波長スペクトルのピーク波長又はバレー波長に基づいて、ウエハＷの裏面Ｗｂと静電チャックＥＳＣの底面２１ｔとの間の距離を算出する。そして、制御部Ｃｎｔは、算出した距離に基づいて、静電チャックＥＳＣの電極２０に電圧を印加するよう、直流電源２２を制御する。

【0046】

静電チャックＥＳＣの吸着力がウエハＷに働いているときには、ウエハＷの裏面Ｗｂは弾性変形する。したがって、静電チャックＥＳＣの底面２１ｔとウエハＷの裏面Ｗｂと間の距離は、静電チャックＥＳＣの吸着力を反映する。したがって、静電チャックＥＳＣの底面２１ｔとウエハＷの裏面Ｗｂとの間の距離から、静電チャックＥＳＣが吸着力を発生していると判定される場合には、静電チャックＥＳＣを除電して、ウエハＷに対する静電チャックＥＳＣの吸着力を低下させることができる。これにより、静電チャックＥＳＣからのウエハＷの取り外しの際のウエハＷの位置ずれ、或いは、ウエハＷの割れを防止することが可能となる。

【0047】

以下、処理装置１０における静電チャックＥＳＣのための処理の詳細と共に、静電チャックを除電する方法の一実施形態、及び、ウエハの裏面と静電チャックの底面との間の距離を求める方法の一実施形態について、説明する。

【0048】

図３は、静電チャックを除電する方法の一実施形態を示す流れ図である。図３に示す方法ＭＴは、被処理体の裏面と静電チャックの底面との間の距離を求める方法の一実施形態である工程ＳＴ２を含む。この工程ＳＴ２では、ウエハＷの裏面Ｗｂと静電チャックＥＳＣの底面２１ｔとの間の距離が、下記の（１）式又は（２）式に基づいて求められる。（１）式においてλは、ピーク波長又はバレー波長であり、ｎはウエハＷの裏面Ｗｂと静電チャックＥＳＣの底面２１ｔとの間の媒質の屈折率、即ち、約１．０であり、ｄは、ウエハＷの裏面Ｗｂと静電チャックＥＳＣの底面２１ｔとの間の距離であり、ｍは整数である。

【数1】

【数2】

【0049】

（１）式又は（２）式に示すように、距離ｄを求めるためには、ｍを決定する必要がある。そのため、方法ＭＴでは、まず、ｍの初期値を算出する工程ＳＴ１が実行される。図４は、工程ＳＴ１の詳細を示す流れ図である。図４に示すように、工程ＳＴ１は、工程ＳＴ１０〜ＳＴ１８を含んでいる。工程ＳＴ１においてｍの初期値を算出するために、まず、工程ＳＴ１０において第４の波長スペクトルが取得される。

【0050】

図５は、第４の波長スペクトルを取得する工程の詳細を示す流れ図である。図５に示すように、工程ＳＴ１０は、工程ＳＴａ〜ＳＴｋを含んでいる。以下、工程ＳＴａ〜工程ＳＴｋについて、図５と共に、図６、図７、及び図８を参照しつつ説明する。図６、図７、及び図８は、図５に示す工程において取得されるスペクトルを示す図である。

【0051】

図５に示すように、工程ＳＴａでは、第１の波長スペクトルが取得される。第１の波長スペクトルは、計測装置８０の分光器９０によって出力される波長スペクトルである。工程ＳＴａでは、分光器９０によって出力される第１の波長スペクトルが、制御部Ｃｎｔによって受け取られる。

【0052】

制御部Ｃｎｔは、第１の波長スペクトルを受け取ると、工程ＳＴｂ〜工程ＳＴｍを実行する。具体的には、続く工程ＳＴｂにおいて、第１の波長スペクトルに含まれる光源８２の光の波長スペクトルの影響を除去するために、第１の波長スペクトルが、第２の波長スペクトルに変換される。第２の波長スペクトルは、反射率の波長スペクトルである。例えば、制御部Ｃｎｔは、第１の波長スペクトルを光源８２の光の波長スペクトルで除すことにより、第２の波長スペクトルを取得する。この工程ＳＴｂにより、図６の（ａ）に示すように第２の波長スペクトルが取得される。なお、光源８２の光の波長スペクトルは、記憶装置に予め記憶させておくことが可能である。

【0053】

続く工程ＳＴｃでは、第２の波長スペクトルの波長が波数に変換される。即ち、図６の（ａ）に示す第２の波長スペクトルの横軸が、波数に変換される。この工程ＳＴｃにより、反射率の波数スペクトルである第１の波数スペクトルが取得される。この工程ＳＴｃにより取得される第１の波数スペクトルは、波数方向に等間隔なサンプリングがなされたデータとはなっていない。このため、続く工程ＳＴｄでは、第１の波数スペクトルが波数方向において等間隔に補間される。この工程ＳＴｄにより、図６の（ｂ）に示すように、第２の波数スペクトルが生成される。この補間には、例えば、Ａｉｔｋｅｎ４次補間を用いることが可能である。なお、当該補間は、Ａｉｔｋｅｎ４次補間に限定されるものではなく、任意の次数の任意の多項式が用いられ得る。

【0054】

工程ＳＴ１０では、後の工程ＳＴｆにおいて波数スペクトルに高速フーリエ変換（ＦＦＴ）が適用される。このＦＦＴのための前処理として、第２の波数スペクトルの波数方向の両端の反射率を揃えるために、続く工程ＳＴｅでは、第２の波数スペクトルに第１の補正処理が適用される。第１の補正処理には、例えば、線形補正が用いられる。この工程ＳＴｅにより、図６の（ｃ）に示すように、波数方向の両端の連続性が確保された第３の波数スペクトルが取得される。

【0055】

続く工程ＳＴｆでは、第３の波数スペクトルにＦＦＴが適用される。この工程ＳＴｆにより、図７の（ａ）に示すように、第１の光路長スペクトルが取得される。第１の光路長スペクトルには、ウエハＷの裏面Ｗｂと静電チャックＥＳＣの底面２１ｔとの間の距離に対応する光路長の信号強度、即ち、ウエハＷの裏面Ｗｂと静電チャックＥＳＣの底面２１ｔからの反射光線の干渉に基づく信号強度が含まれる。加えて、第１の光路長スペクトルには、静電チャックＥＳＣの下面２１ｕと静電チャックの底面２１ｔからの反射光線の干渉に基づく信号強度、ウエハＷの上面Ｗｔと裏面Ｗｂからの反射光線の干渉に基づく信号強度といった成分が含まれる。ここで、静電チャックＥＳＣの下面２１ｕと静電チャックの底面２１ｔとの間の距離、及び、ウエハＷの上面Ｗｔと裏面Ｗｂとの間の距離は、ウエハＷの裏面Ｗｂと静電チャックＥＳＣの底面２１ｔの間の距離よりも大きい。よって、続く工程ＳＴｇでは、ウエハＷの裏面Ｗｂと静電チャックＥＳＣの底面２１ｔの間の光路長よりも大きい光路長をもつ一以上の対の境界面からの反射光の干渉に基づく信号強度を除去するために、第１の光路長スペクトルにフィルタ処理が適用される。このフィルタ処理は、ローパスフィルタ処理である。即ち、ウエハＷの裏面Ｗｂと静電チャックＥＳＣの底面２１ｔの間の距離に対応する光路長の信号強度を残し、ウエハＷの厚みに対応する光路長の信号強度を除去するフィルタである。この工程ＳＴｇにより、図７の（ｂ）に示すように、第２の光路長スペクトルが取得される。

【0056】

続く工程ＳＴｈでは、第２の光路長スペクトルに逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）が適用される。この工程ＳＴｈにより、図７の（ｃ）に示すように、反射率の第４の波数スペクトルが取得される。続く工程ＳＴｉでは、工程ＳＴｅの第１の補正処理の影響を取り除くために、第４の波数スペクトルに第２の補正処理が適用される。第２の補正処理は、第１の補正処理の逆処理である。一例においては、第２の補正処理には、第１の補正処理の線形補正とは対称な線形補正が用いられる。この工程ＳＴｉにより、図８の（ａ）に示すように、第５の波数スペクトルが取得される。

【0057】

続く工程ＳＴｊでは、第５の波数スペクトルの波数が波長に変換される。この工程ＳＴｊにより、図８の（ｂ）に示すように、第３の波長スペクトルが取得される。この第３の波数スペクトルには、分光器９０の特性が反映されている。即ち、第３の波数スペクトルには、光の波長に応じた分光器９０の出力の特性が反映されている。このため、続く、工程ＳＴｋでは、第３の波数スペクトルに規格化処理が適用される。この規格化処理のために、制御部Ｃｎｔは、規格化用波長スペクトルを記憶している。この規格化用波長スペクトルは、内層として金属膜を有するウエハを載置台１８上に載置して、工程Ｓｔａから工程ＳＴｊまでの処理を行うことで生成される。制御部Ｃｎｔは、この規格化用波長スペクトルにより第３の波数スペクトルを除すことにより、図８の（ｃ）に示すように、規格化反射率の第４の波長スペクトルを取得することができる。

【0058】

再び図４を参照する。工程ＳＴ１０において第４の波長スペクトルが取得されると、制御部Ｃｎｔは、工程ＳＴ１１〜工程ＳＴ１８を実行することにより、ｍの初期値を算出する。以下の説明では、図４と共に、図９を参照する。

【0059】

工程ＳＴ１１では、図９の（ａ）に示すように、第４の波長スペクトルから所定波長範囲λ_Ｗのスペクトルが取得される。所定波長範囲λ_Ｗは、光源８２の光のスペクトルの波長範囲内の波長範囲であり、例えば、１５２０ｎｍ〜１５７５ｎｍの波長範囲である。以下、第４の波長スペクトル内の所定波長範囲λ_ＷのスペクトルをＰ［λ_ｉ］と表わす。ここで、λ_ｉは、標本化された波長であり、ｉは０〜Ｎ−１の整数であり、Ｐ［λ_ｉ］は、波長λ_ｉでの規格化反射率を表わしている。

【0060】

続く工程ＳＴ１２では、Ｐ［λ_ｉ］の微分が求められる。具体的には、下記の（３）式により、Ｐ［λ_ｉ］の微分、即ち、Ｐ’［λ_ｉ］が求められる（図９の（ｂ）参照）。

【数3】

【0061】

続く工程ＳＴ１３では、Ｐ’［λ_ｉ］にフィルタ処理が適用され、図９の（ｃ）に示すように、Ｐ_ｆ［λ_ｉ］が取得される。このフィルタ処理では、図４の工程ＳＴｃ〜工程ＳＴｊまでの処理が、Ｐ’［λ_ｉ］に適用される。

【0062】

続く工程ＳＴ１４では、中心波長λ_{ｃｅｎｔｅｒ}が決定される。具体的には、波長範囲λ_ｗの中央値以上且つ当該中央値に最も近い波長λ_ｉが中心波長λ_{ｃｅｎｔｅｒ}として選択される（図９の（ｃ）参照）。

【0063】

続く工程ＳＴ１５では、中心波長λ_{ｃｅｎｔｅｒ}に対して長波長帯側と短波長帯側の双方において、Ｐ_ｆ［λ_ｉ］の変極点の波長が決定される。具体的には、Ｐ_ｆ［λ_ｉ］×Ｐ_ｆ［λ_ｉ−１］が負、且つ、Ｐ_ｆ［λ_ｉ−１］×Ｐ_ｆ［λ_ｉ−２］が正となるλ_ｉが検索され、変極点の波長とされる。なお、Ｐ_ｆ［λ_ｉ］が負の場合には、検索された波長λ_ｉはピーク波長であり、Ｐ_ｆ［λ_ｉ］が正の場合には、検索された波長λ_ｉはバレー波長である。以下、長波長帯側で検索された波長をλ_Ａとし、短波長帯側で検索された波長をλ_Ｂとする（図９の（ｃ）参照）。

【0064】

続く工程ＳＴ１６では、重心計算波長範囲が決定される。即ち、長波長帯側の重心計算波長範囲Ｂ_ｌｏｎｇ及び短波長帯側の重心計算波長範囲Ｂ_{ｓｈｏｒｔ}が決定される。具体的には、Ｂ_ｌｏｎｇは、λ_Ａ−λ_{ＷＩＤＴＨ}／２からλ_Ａ＋λ_{ＷＩＤＴＨ}／２の範囲に設定され、Ｂ_{ｓｈｏｒｔ}は、λ_Ｂ−λ_{ＷＩＤＴＨ}／２からλ_Ｂ＋λ_{ＷＩＤＴＨ}／２の範囲に設定される。なお、λ_{ＷＩＤＴＨ}は、λ_Ａとλ_Ｂの差の絶対値又は当該絶対値よりも若干大きな値である。

【0065】

続く工程ＳＴ１７では、重心波長が計算される。具体的には、長波長帯側の重心計算波長範囲Ｂ_ｌｏｎｇ及び短波長帯側の重心計算波長範囲Ｂ_{ｓｈｏｒｔ}の各々において、下記の（４）式を用いて、重心波長が計算される。より具体的には、重心計算波長範囲がピーク波長を有する場合には、Ｐの値が（４）式においてそのまま用いられることにより重心波長が計算される。一方、重心計算波長範囲がバレー波長を有する場合には、下記の（５）式によって求められるＰ_{ｒｅｖｅｒｓｅ}が（４）式のＰに代入されることにより、重心波長が計算される。なお、（４）式において、Ｍは、各重心計算波長範囲内のサンプル数を表わす整数であり、Ｓは各重心計算波長範囲内の最小の波長に対するインデックスである。

【数4】

【数5】

【0066】

以下、長波長帯側の重心計算波長範囲Ｂ_ｌｏｎｇにおいて求められた重心波長λ_{ｃｅｎｔｒｏｉｄ}をλ_ｌｏｎｇとし、短波長帯側の重心計算波長範囲Ｂ_{ｓｈｏｒｔ}において求められた重心波長λ_{ｃｅｎｔｒｏｉｄ}をλ_{ｓｈｏｒｔ}とする。なお、波長λ_ｌｏｎｇ及び波長λ_{ｓｈｏｒｔ}がピーク波長であるかバレー波長であるか否かは、工程ＳＴ１５において、長波長帯側がピーク波長及びバレー波長のうち何れの波長を有するかの判定結果が得られているので、当該判定結果と同じく波長λ_ｌｏｎｇがピーク波長かバレー波長であるかを判定することができる。また、波長λ_ｌｏｎｇがピーク波長であれば、波長λ_{ｓｈｏｒｔ}はバレー波長となり、波長λ_ｌｏｎｇがバレー波長であれば、波長λ_{ｓｈｏｒｔ}はピーク波長となる。

【0067】

続く、工程ＳＴ１８では、ｍが決定される。図１０は、図４に示す工程ＳＴ１８の詳細を示す流れ図である。工程ＳＴ１８は、工程ＳＴ１８ａ〜工程ＳＴ１８ｇを含む。工程ＳＴ１８ａでは、ｍの値が１に設定される。

【0068】

続く工程ＳＴ１８ｂでは、波長λ_ｌｏｎｇを用いて、距離ｄが算出される。具体的には、λ_ｌｏｎｇがピーク波長である場合には（１）式において、或いは、λ_ｌｏｎｇがバレー波長である場合には（２）式において、λに波長λ_ｌｏｎｇが設定されることにより、距離ｄが算出される。

【0069】

続く工程ＳＴ１８ｃでは、距離ｄ及びｍに基づき、短波長帯側の波長λ_ｃａｌが算出される。具体的には、工程ＳＴ１８ｂにおいて（１）式が用いられている場合には（２）式において、工程ＳＴ１８ｂにおいて（２）式が用いられている場合には（１）式において、距離ｄ及びｍが設定されることにより、波長λ_ｃａｌが算出される。

【0070】

続く工程ＳＴ１８ｄにおいて、波長λ_{ｓｈｏｒｔ}と波長λ_ｃａｌの差分の絶対値Δλ［ｍ］が算出される。次いで、工程ＳＴ１８ｅにおいて、Δλ［ｍ］がΔλ［ｍ−１］以上であるか否かが判定される。なお、Δλ［０］としては、所定の値が設定される。

【0071】

工程ＳＴ１８ｅにおいて、Δλ［ｍ］がΔλ［ｍ−１］より小さいと判定されると、工程ＳＴ１８ｆにおいて、ｍが１だけ増加され、工程ＳＴ１８ｂからの処理が繰り返される。一方、工程ＳＴ１８ｅにおいて、Δλ［ｍ］がΔλ［ｍ−１］以上であると判定される場合には、工程ＳＴ１８ｇにおいてｍが１だけ減少されて、ｍの初期値が決定される。

【0072】

再び図３を参照する。方法ＭＴでは、工程ＳＴ１においてｍの初期値が算出されると、工程ＳＴ２において、静電チャックＥＳＣの底面２１ｔとウエハＷの裏面Ｗｂとの間の距離ｄが算出される。

【0073】

図１１は、工程ＳＴ２の詳細を示す流れ図である。図１１に示すように、工程ＳＴ２では、最初に工程ＳＴ１０により、第４の波長スペクトルが取得される。第４の波長スペクトルの取得の詳細については、図５及び対応の説明を参照されたい。

【0074】

第４の波長スペクトルを取得すると制御部Ｃｎｔは、工程ＳＴ２０〜ＳＴ２４の処理を実行する。まず、工程ＳＴ２０では、第４の波長スペクトルを用いて、長波長帯側の重心計算波長範囲Ｂ_ｌｏｎｇの重心波長λ_ｌｏｎｇが算出される。工程ＳＴ２０の処理は、図４の工程ＳＴ１７の処理と同様である。なお、方法ＭＴの初回の工程ＳＴ２においては、工程ＳＴ１において求められたＢ_ｌｏｎｇが重心波長λ_ｌｏｎｇを計算するための波長範囲として用いられ、２回目以降の工程ＳＴ２においては、前回の工程ＳＴ２において決定されたＢ_ｌｏｎｇが用いられる。

【0075】

続く工程ＳＴ２１では、ｍ、及び工程ＳＴ２０において算出されたλ_ｌｏｎｇに基づき、距離ｄが算出される。初回の工程ＳＴ２１では、工程ＳＴ１において求められたｍが、工程ＳＴ２１において用いられる。また、２回目以後の工程ＳＴ２１では、前回の工程ＳＴ２において決定されたｍが用いられる。なお、工程ＳＴ２１では、距離ｄの算出のため、λ_ｌｏｎｇがピーク波長である場合には（１）式が用いられ、λ_ｌｏｎｇがバレー波長である場合には（２）式が用いられる。

【0076】

続く工程ＳＴ２２では、Ｂ_ｌｏｎｇが更新される。具体的には、以下の式により、Δλ_ｌｏｎｇが算出される。

Δλ_ｌｏｎｇ＝（前回の工程ＳＴ２で算出したλ_ｌｏｎｇ）−（現在の工程ＳＴ２で算出したλ_ｌｏｎｇ）

そして、工程ＳＴ２２では、Ｂ_ｌｏｎｇが、（前回の工程ＳＴ２で算出したλ_ｌｏｎｇ）−λ_{ＷＩＤＴＨ}／２−Δλ_ｌｏｎｇから、（前回のＳＴ２で算出したλ_ｌｏｎｇ）＋λ_{ＷＩＤＴＨ}／２−Δλ_ｌｏｎｇまでの範囲に更新される。

【0077】

続く工程ＳＴ２３では、Ｂ_ｌｏｎｇが所定波長範囲λ_Ｗ内にあるか否かが判定される。Ｂ_ｌｏｎｇが所定波長範囲λ_Ｗにない場合には、工程ＳＴ２４においてＢ_ｌｏｎｇ及びｍが更新される。具体的には、以下のケース１〜ケース４に応じて、Ｂ_ｌｏｎｇ及びｍが更新される。

【0078】

（ケース１）
Ｂ_ｌｏｎｇが短波長側にずれて所定波長範囲λ_Ｗにない場合であり、且つ、λ_ｌｏｎｇがピーク波長である場合には、下記の（６）式に基づき、λ_{Ｓｈｉｆｔ}が求められ、λ_{Ｓｈｉｆｔ}だけ長波長側にＢ_ｌｏｎｇがシフトされる。このとき、ｍの変更は行われない。なお、更新後のＢ_ｌｏｎｇ内において計算される重心波長はバレー波長となる。

【数6】

【0079】

（ケース２）
Ｂ_ｌｏｎｇが短波長側にずれて所定波長範囲λ_Ｗにない場合であり、且つ、λ_ｌｏｎｇがバレー波長である場合には、下記の（７）式に基づき、λ_{Ｓｈｉｆｔ}が求められ、λ_{Ｓｈｉｆｔ}だけ長波長側にＢ_ｌｏｎｇがシフトされる。このとき、ｍは１だけ減少される。なお、更新後のＢ_ｌｏｎｇ内において計算される重心波長はピーク波長となる。

【数7】

【0080】

（ケース３）
Ｂ_ｌｏｎｇが長波長側にずれて所定波長範囲λ_Ｗにない場合であり、且つ、λ_ｌｏｎｇがピーク波長である場合には、下記の（８）式に基づき、λ_{Ｓｈｉｆｔ}が求められ、λ_{Ｓｈｉｆｔ}だけ短波長側にＢ_ｌｏｎｇがシフトされる。このとき、ｍは１だけ増加される。なお、更新後のＢ_ｌｏｎｇ内において計算される重心波長はバレー波長となる。

【数8】

【0081】

（ケース４）
Ｂ_ｌｏｎｇが長波長側にずれて所定波長範囲λ_Ｗにない場合であり、且つ、λ_ｌｏｎｇがバレー波長である場合には、下記の（９）式に基づき、λ_{Ｓｈｉｆｔ}が求められ、λ_{Ｓｈｉｆｔ}だけ短波長側にＢ_ｌｏｎｇがシフトされる。このとき、ｍは変更されない。なお、更新後のＢ_ｌｏｎｇ内において計算される重心波長はピーク波長となる。

【数9】

【0082】

一方、工程ＳＴ２３における判定の結果、Ｂ_ｌｏｎｇが所定波長範囲λ_Ｗ内にある場合には、Ｂ_ｌｏｎｇ及びｍの更新は行われない。

【0083】

図３に戻り、距離ｄが算出されると、制御部Ｃｎｔは、工程ＳＴ３及び工程ＳＴ４の処理を実行する。具体的に、工程ＳＴ３では、工程ＳＴ２により求められた距離ｄに基づき、静電チャックＥＳＣの除電が完了しているか否かが判定される。例えば、所定値と距離ｄとが比較されることにより、除電が完了しているか否かが判定される。除電が完了していると判定される場合には、方法ＭＴによる除電は完了する。

【0084】

一方、工程ＳＴ３において、除電が完了していないと判定されると、即ち、距離ｄが所定値よりも小さいと判定されると、工程ＳＴ４において静電チャックＥＳＣの電極２０に電圧が印加される。この電圧は、除電用の所定の電圧であってもよい。或いは、当該電圧は、距離に応じて予め設定された電圧であってもよい。この工程ＳＴ４の後、工程ＳＴ２からの処理が除電が完了するまで繰り返される。

【0085】

以上説明した方法ＭＴ及び方法ＭＴに従って動作する処理装置１０によれば、分光器９０の出力である第１の波長スペクトルに基づいて、ウエハＷの裏面Ｗｂと静電チャックＥＳＣの底面２１ｔとの間の距離を求めることが可能となる。求められた距離は、静電チャックＥＳＣの吸着力を反映する。換言すると、当該距離は、静電チャックＥＳＣの帯電量を反映している。したがって、当該距離に基づいて、静電チャックＥＳＣを除電することが可能となる。その結果、静電チャックＥＳＣからウエハＷを取り外す際のウエハＷの位置ずれ、或いは、ウエハＷの割れ等を防止することが可能となる。

【0086】

以下、図１２を参照する。図１２は、処理装置１０を用いて行った有効性確認実験の結果を示すグラフである。この実験では、処理装置１０の静電チャックＥＳＣ上にウエハを載置し、処理容器１２内を所定の真空度まで減圧した。次いで、処理容器１２内の圧力を序々に大気圧まで増加させ、ウエハの裏面と静電チャックＥＳＣの底面２１ｔとの間の距離ｄを、上述した方法により求めた。なお、処理容器１２内の圧力を増加させても、ウエハと静電チャックＥＳＣとの間の真空度は維持される。したがって、処理容器１２内の圧力を増加させると、ウエハの上面側と裏面側の圧力差に応じた大きさの力が静電チャックＥＳＣに向かう方向においてウエハに加わる。即ち、この実験では、当該圧力差を、静電チャックＥＳＣの吸着力に代えて用いて、距離ｄを求めた。図１２はその結果を示している。

【0087】

図１２において、横軸は、処理容器１２内の圧力を大気圧まで上昇させた期間の時間を表わしており、縦軸は距離ｄを表わしている。図１２に示すように、上記実験の結果、時間と共に圧力が増加するに従い、距離ｄが序々に小さくなることが確認された。このことから、静電チャックＥＳＣが発生する吸着力の大きさを、距離ｄから間接的に求めることが可能であることが確認された。換言すると、静電チャックＥＳＣの帯電量を、距離ｄから間接的に求めることが可能であることが確認された。

【0088】

以上、種々の実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、図２に示す実施形態では、貫通孔２４ｈ内且つ静電チャックＥＳＣの下面２１ｕの近傍に光学素子８８が設けられているが、光学素子８８は、光路が確保されていれば、図２に示した位置よりも更に下方に設けられていてもよく、また、貫通孔２４ｈの外に設けられていてもよい。

【0089】

また、上述の実施形態では、静電チャックＥＳＣの下方に光学素子８８を設け、静電チャックＥＳＣの下方から上方に向けて光源８２からの光を照射しているが、光源８２からの光は、ウエハＷの上方から下方に向けて照射されてもよい。例えば、処理装置１０の上部電極３０に設けた孔内に光学素子８８が設けられていてもよい。

【0090】

また、上述した処理装置１０は、下部電極に二つの高周波電力が供給されるプラズマ処理装置であったが、高周波電源ＨＦＧからの高周波電力は上部電極３０に与えられてもよい。

【0091】

また、処理装置１０は、容量結合型のプラズマ処理装置であったが、処理装置は任意のタイプのプラズマ源を有することができる。例えば、処理装置１０は、誘導結合型のプラズマ処理装置であってもよく、マイクロ波といった表面波を利用するプラズマ処理装置であってもよい。

【符号の説明】

【0092】

１０…処理装置、１２…処理容器、１８…載置台、ＥＳＣ…静電チャック、２０…電極、２１ｓ…表面、２１ｐ…凸部、２１ｔ…底面、２２…直流電源、５０…排気装置、６１…リフターピン、８０…計測装置、８２…光源、８４…サーキュレータ、８６…光ファイバ、８８…光学素子、９０…分光器、Ｃｎｔ…制御部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】