CN116072499A - 清洁方法、基板的处理方法以及等离子体处理装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供能够降低静电吸盘表面的带电量的技术。本申请提供基板的等离子体处理装置中的清洁方法、基板的处理方法以及等离子体处理装置。清洁方法具有(a)在等离子体处理装置的腔室内的静电吸盘上没有保持基板的状态下在腔室内生成等离子体的工序和(b)在生成(a)的等离子体的状态下向静电吸盘施加电压而降低静电吸盘表面的带电量的工序。

Description

清洁方法、基板的处理方法以及等离子体处理装置
技术领域
本公开的示例性实施方式涉及清洁方法、基板的处理方法以及等离子体处理装置。
背景技术
作为抑制静电吸盘表层因残留电荷导致吸附的技术，存在专利文献1中记载的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-56928号公报
发明内容
在清洁等离子体处理装置时，静电吸盘表面带电。本公开提供能够降低静电吸盘表面的带电量的技术。
在本公开的一个示例性实施方式中，提供一种清洁方法，具有：(a)在等离子体处理装置的腔室内的静电吸盘上没有保持基板的状态下，在腔室内生成等离子体的工序；以及(b)在(a)的生成等离子体的状态下，向静电吸盘施加电压而降低静电吸盘表面的带电量的工序。
发明效果
根据本公开的一个示例性实施方式，能够提供可降低静电吸盘表面的带电量的技术。
附图说明
图1是概略性地示出等离子体处理装置的一例的图。
图2是示意性地示出具有升降销的主体部的一例的图。
图3是概略性地示出基板处理系统的一例的图。
图4是用于说明基板的处理方法的顺序的一例的图。
图5是表示第二清洁处理的一例的流程图。
图6是表示第二清洁处理的处理气体供给、高频电力供给、向静电吸盘施加电压的顺序的一例的图。
图7是用于说明静电吸盘表面的带电状态的一例的图。
图8A是示意性地示出没有应用本清洁方法的情况下的、清洁处理后的静电吸盘表面的带电状态的一例的图。
图8B是示意性地示出没有应用本清洁方法的情况下的、接下来的等离子体处理时的静电吸盘表面的带电状态的一例的图。
图8C是示意性地示出没有应用本清洁方法的情况下的、接下来的等离子体处理后的静电吸盘表面的带电状态的一例的图。
图9A是示意性地示出应用了本清洁方法的情况下的、清洁处理后的静电吸盘表面的带电状态的一例的图。
图9B是示意性地示出应用了本清洁方法的情况下的、接下来的等离子体处理时的静电吸盘表面的带电状态的一例的图。
图9C是示意性地示出应用了本清洁方法的情况下的、接下来的等离子体处理后的静电吸盘表面的带电状态的一例的图。
图10是表示升降销的扭矩差与施加电压之间的关系的图。
图11是表示残留电荷差与施加电压的关系的图。
图12是表示基于本清洁方法的粒子数量的降低效果的图。
图13是概略性地示出具有测量装置的等离子体处理装置的一例的图。
图14是表示带电状态(电位V1)与施加电压的相关数据的一例的图。
附图标记的说明
1 等离子体处理装置
2 控制部
10 腔室
31 射频电源
61 静电吸盘
61c 表面
70p 直流电源
W 基板
具体实施方式
以下，关于本公开的各实施方式进行说明。
在一个示例性实施方式中，提供一种清洁方法，具有：(a)在等离子体处理装置的腔室内的静电吸盘上没有保持基板的状态下，在腔室内生成等离子体的工序；以及(b)在(a)的生成等离子体的状态下，以静电吸盘表面的带电量变少的方式向静电吸盘施加电压的工序。
在一个示例性实施方式中，(a)包含供给等离子体生成用的电力的工序，在(a)中开始供给等离子体生成用的电力后，开始(b)中的向静电吸盘施加电压，在停止(a)中的供给等离子体生成用的电力前，停止向(b)中的静电吸盘施加电压。
在一个示例性实施方式中，(a)包含供给等离子体生成用的气体的工序，在(a)中开始供给等离子体生成用的气体后，开始在(b)中的向静电吸盘施加电压，在(a)中停止供给等离子体生成用的气体前，停止(b)中的向静电吸盘施加电压。
在一个示例性实施方式中，还具有(c)在(a)的生成等离子体的状态下，测量静电吸盘表面的带电状态的工序，基于在(c)中测量的静电吸盘表面的带电状态确定在(b)中施加于静电吸盘的电压。
在一个示例性实施方式中，基于静电吸盘表面的带电状态与在该静电吸盘表面的带电状态中应当施加于静电吸盘的电压的关系，根据(c)中的静电吸盘表面的带电状态的测量结果确定(b)中的施加于静电吸盘的电压。
在一个示例性实施方式中，在(a)中，在腔室内生成等离子体而清洁腔室内的静电吸盘的表面。
在一个示例性实施方式中，在(a)中，在腔室内生成等离子体而清洁腔室的内部。
在一个示例性实施方式中，具有：(a1)在等离子体处理装置的腔室内的静电吸盘上没有保持基板的状态下，在腔室内生成等离子体而清洁腔室的内部的工序；(b1)在(a1)的生成等离子体的状态下，向静电吸盘施加电压而降低静电吸盘表面的带电量的工序；(a2)在等离子体处理装置的腔室内的静电吸盘上没有保持基板的状态下，在腔室内生成等离子体而清洁腔室内的静电吸盘的表面的工序；以及(b2)在所述(a2)的生成等离子体的状态下，向静电吸盘施加电压而降低静电吸盘表面的带电量的工序。所述(b1)和所述(b2)施加于静电吸盘的电压不同、在一个示例性实施方式中，(b1)和(b2)施加于静电吸盘的电压不同。
在一个示例性实施方式中，提供一种基板的处理方法，具有：上述清洁方法；以及(c)在所述(a)以及所述(b)之前或者之后的至少一个，在静电吸盘上保持基板而对基板进行等离子体处理的工序。
在一个示例性实施方式中，提供一种基板的处理方法，具有：(a)在等离子体处理装置的腔室内的静电吸盘上没有保持基板的状态下，在腔室内生成等离子体的工序；(b)在(a)的生成等离子体的状态下，向静电吸盘施加电压的工序；以及(c)在等离子体处理装置的腔室内的静电吸盘上保持基板而对基板进行等离子体处理的工序，(c)在(a)以及(b)之前或者之后的至少一个进行，在(b)中施加于静电吸盘的电压的极性与在(c)中施加于静电吸盘的电压的极性为相同的极性。
在一个示例性实施方式中，提供一种等离子体处理装置，具备：腔室；在腔室内保持基板的静电吸盘；向腔室内供给等离子体生成用的电力的第一电源；向静电吸盘施加电压的第二电源以及控制部，控制部执行具有如下工序的控制：(a)在腔室内的静电吸盘上没有保持基板的状态下，通过第一电源向腔室内供给等离子体生成用的电力而在腔室内生成等离子体的工序；以及(b)在(a)的生成等离子体的状态下，通过第二电源向静电吸盘施加电压而降低静电吸盘表面的带电量的工序。
以下，参照附图关于本公开的各实施方式详细地说明。此外，在各附图中对相同或者同样的要素标注相同的附图标记，省略重复的说明。除非另有说明，基于附图中所示的位置关系说明上下左右等的位置关系。附图的尺寸比例并不表示实际比例，此外，实际比例也不限于图示的比例。
＜等离子体处理装置1的构成＞
以下，关于等离子体处理系统的构成例进行说明。图1是用于说明电容耦合型等离子体处理装置的构成例的图。一个示例性实施方式涉及的基板的处理方法(以下，称为“本处理方法”)使用等离子体处理装置1执行。
等离子体处理系统包含电容耦合型等离子体处理装置1以及控制部2。电容耦合型的等离子体处理装置1包含等离子体处理腔室(也仅称为“腔室”)10、气体供给部20、电源30以及排气系统40。此外，等离子体处理装置1包含基板支承部11以及气体导入部。气体导入部构成为向等离子体处理腔室10内导入至少一种处理气体。气体导入部包含喷头13。基板支承部11配置于等离子体处理腔室10内。喷头13配置于基板支承部11的上方。在一实施方式中，喷头13构成等离子体处理腔室10的顶部(ceiling)的至少一部分。等离子体处理腔室10具有由喷头13、等离子体处理腔室10的侧壁10a以及基板支承部11规定的等离子体处理空间10s。等离子体处理腔室10具有用于向离子体处理空间10s供给至少一种处理气体的至少一个气体供给口和用于从等离子体处理空间排出气体的至少一个气体排出口。等离子体处理腔室10接地。喷头13以及基板支承部11与等离子体处理腔室10电绝缘。
基板支承部11包含主体部50以及环组件51。主体部50具有用于支承基板W的中央区域50a和用于支承环组件51的环状区域50b。晶圆是基板W的一例。主体部50的环状区域50b在俯视下包围主体部50的中央区域50a。基板W配置在主体部50的中央区域50a上，环组件51以包围主体部50的中央区域50a上的基板W的方式配置在主体部50的环状区域50b上。因此，中央区域50a也称为用于支承基板W的基板支承面，环状区域50b也称为用于支承环组件51的环支承面。
在一实施方式中，主体部50包含基台60以及静电吸盘61。基台60包含导电性部件。基台60的导电性部件能够作为下部电极发挥作用。静电吸盘61配置在基台60上。静电吸盘61包含陶瓷部件61a和配置在陶瓷部件61a内的静电电极61b。陶瓷部件61a具有中央区域50a。在一实施方式中，陶瓷部件61a也具有环状区域50b。此外，也可以是包围如环状静电吸盘或环状绝缘部件那样的静电吸盘61的其他部件具有环状区域50b。在这种情况下，环组件51既可以配置在环状静电吸盘或者环状绝缘部件上，也可以配置在静电吸盘61和环状绝缘部件这两方上。此外，射频或者直流电极也可以配置在陶瓷部件61a内，在这种情况下，射频或者直流电极作为下部电极发挥作用。在后述的偏置射频信号或者直流信号与射频或者直流电极连接的情况下，射频或者直流电极也称为偏置电极。此外，基台60的导电性部件与射频或者直流电极这两方也可以作为两个下部电极发挥作用。
静电吸盘61的静电电极61b经由开关70s与作为第二电源的直流电源70p连接。当向静电电极61b施加来自直流电源70p的直流电压时，在静电吸盘61与基板W之间产生静电引力(库仑力)。基板W通过该静电引力被静电吸盘61吸引，并吸附保持于静电吸盘61的表面61c。静电吸盘61的表面61c既可以是平坦的，也可以成为凹凸形状。静电吸盘61不限于使用了库仑力的库仑型，也可以是使用了约翰逊·拉贝克力的约翰逊·拉贝克型。
环组件51包含一个或者多个环状部件。在一实施方式中，一个或者多个环状部件包含一个或者多个边缘环和至少一个覆盖环。边缘环由导电性材料或者绝缘材料形成，覆盖环由绝缘材料形成。
此外，基板支承部11也可以包含构成为将静电吸盘61、环组件51以及基板之中的至少一个调节至目标温度的调温模块。调温模块也可以包含加热器、传热介质、流路60a或者它们的组合。在流路60a中，流过盐水或气体那样的传热流体。在一实施方式中，流路60a形成于基台60内，一个或者多个加热器配置在静电吸盘61的陶瓷部件61a内。此外，基板支承部11也可以包含构成为向基板W的背面与中央区域50a之间供给传热气体的传热气体供给部。
如图2所示，在主体部50上形成有沿上下方向贯通的多个贯通孔50c。在主体部50上，能够在贯通孔50c内沿上下方向移动的升降销80设置于各贯通孔50c。升降销80支承基板W。升降销80为支承基板的升降机的一例。升降销80由未图示的驱动装置驱动。通过该升降销80，能够使基板W在静电吸盘61上或者静电吸盘61的上方升降。能够通过升降销80下降从而将基板W载置于静电吸盘61的表面61c，通过升降销80上升从而使基板W从静电吸盘61的表面61c脱离。
如图1所示的喷头13构成为向等离子体处理空间10s内导入来自气体供给部20的至少一种处理气体。喷头13具有至少一个气体供给口13a、至少一个气体扩散室13b以及多个气体导入口13c。向气体供给口13a供给的处理气体通过气体扩散室13b从多个气体导入口13c导入等离子体处理空间10s内。此外，喷头13包含上部电极。此外，气体导入部除了喷头13以外，也可以包含安装于在侧壁10a上形成的一个或者多个开口部的一个或者多个侧面气体注入部(SGI：Side Gas Injector)。
气体供给部20也可以包含至少一个气体源21以及至少一个流量控制器22。在一实施方式中，气体供给部20构成为从分别对应的气体源21经由分别对应的流量控制器22向喷头13供给至少一种处理气体。各流量控制器22例如也可以包含质量流量控制器或者压力控制式的流量控制器。而且，气体供给部20也可以包含对至少一种处理气体的流量进行调制或者脉冲化的一个或多个流量调制设备。
电源30包含作为经由至少一个阻抗匹配电路与等离子体处理腔室10耦合的第一电源的射频电源31。射频电源31构成为向至少一个下部电极和/或至少一个上部电极供给如源射频信号以及偏置射频信号那样的的至少一种射频信号(射频功率)。由此，由供给至等离子体处理空间10s的至少一种处理气体形成等离子体。由此，射频电源31能够作为构成为在等离子体处理腔室10由一种或多种处理气体生成等离子体的等离子体生成部的至少一部分发挥作用。此外，通过向至少一个下部电极供给偏置射频信号，能够在基板W上产生偏置电位，将形成的等离子体中的离子成分引入基板W。
在一实施方式中，射频电源31包含第一射频生成部31a以及第二射频生成部31b。第一射频生成部31a构成为经由至少一个阻抗匹配电路与至少一个下部电极和/或至少一个上部电极耦合，生成等离子体生成用的源射频信号(源射频功率)。在一实施方式中，源射频信号具有10MHz～150MHz的范围内的频率。在一实施方式中，第一射频生成部31a也可以构成为生成具有不同频率的多种源射频信号。生成的一种或者多种源射频信号供给至至少一个下部电极和/或至少一个上部电极。
第二射频生成部31b构成为经由至少一个阻抗匹配电路与至少一个下部电极耦合，生成偏置射频信号(偏置射频功率)。偏置射频信号的频率既可以与源射频信号的频率相同也可以不同。在一实施方式中，偏置射频信号具有比源射频信号的频率低的频率。在一实施方式中，偏置射频信号具有100kHz～60MHz的范围内的频率。在一实施方式中，第二射频生成部31b也可以构成为生成具有不同频率的多种偏置射频信号。生成的一种或者多种偏置射频信号供给至至少一个下部电极。此外，在各种实施方式中，源射频信号以及偏置射频信号之中的至少一种可以被脉冲化。
此外，电源30也可以包含与等离子体处理腔室10耦合的直流电源32。直流电源32包含第一直流生成部32a以及第二直流生成部32b。在一实施方式中，第一直流生成部32a构成为与至少一个下部电极连接，生成第一直流信号。生成的第一偏置直流信号施加于至少一个下部电极。在一实施方式中，第二直流生成部32b构成为与至少一个上部电极连接，生成第二直流信号。生成的第二直流信号施加于至少一个上部电极。
在各种实施方式中，第一以及第二直流信号之中的至少一种可以被脉冲化。在这种情况下，基于直流的电压脉冲的序列施加于至少一个下部电极和/或至少一个上部电极。电压脉冲也可以具有矩形、梯形、三角形或者它们的组合的脉冲波形。在一实施方式中，用于从直流信号生成电压脉冲的序列的波形生成部连接于第一直流生成部32a与至少一个下部电极之间。因此，第一直流生成部32a以及波形生成部构成电压脉冲生成部。在第二直流生成部32b以及波形生成部构成电压脉冲生成部的情况下，电压脉冲生成部与至少一个上部电极连接。电压脉冲既可以具有正极性，也可以具有负极性。此外，电压脉冲的序列也可以在一个周期内包含一个或者多个正极性电压脉冲和一个或者多个负极性电压脉冲。此外，第一以及第二直流生成部32a、32b既可以是除了射频电源31以外设置，也可以是第一直流生成部32a代替第二射频生成部31b设置。
排气系统40能够与例如设置于等离子体处理腔室10的底部的气体排出口10e连接。排气系统40也可以包含压力调节阀以及真空泵。通过压力调节阀调节等离子体处理空间10s内的压力。真空泵也可以包含涡轮分子泵、干燥泵或者它们的组合。
控制部2处理使等离子体处理装置1执行本公开中描述的各种工序的计算机可执行指令。控制部2能够构成为以执行在此描述的各种工序的方式控制等离子体处理装置1的各要素。在一实施方式中，也可以是控制部2的一部分或者全部包含于等离子体处理装置1。控制部2例如也可以包含计算机2a。计算机2a例如也可以包含处理部(CPU：CentralProcessing Unit)2a1、存储部2a2以及通信接口2a3。处理部2a1能够构成为通过从存储部2a2读出程序，执行读出的程序进行各种控制动作。该程序可以预先存储于存储部2a2，在需要时，也可以经由介质获取。获取的程序存储于存储部2a2，通过处理部2a1从存储部2a2读出而执行。介质既可以是能够在计算机2a中读取的各种存储介质，也可以是与通信接口2a3连接的通信线路。存储部2a2也可以包含RAM(Random Access Memory)、ROM(Read OnlyMemory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)或者它们的组合。通信接口2a3也可以经由LAN(Local Area Network)等的通信线路在与等离子体处理装置1之间通信。
＜基板处理系统PS的构成＞
图3是概略性地示出一个示例性实施方式涉及的基板处理系统PS的图。一个示例性实施方式涉及的基板处理系统PS具备等离子体处理装置1。
基板处理系统PS具有基板处理室PM1～PM6(以下，也总称为“基板处理模块PM”)、搬运模块TM、负载锁定模块LLM1以及LLM2(以下，也总称为“负载锁定模块LLM”)、负载机模块LM、负载端口LP1到LP3(以下，也总称为“负载端口LP”)。控制部CT控制基板处理系统PS的各构成，对基板W执行给定的处理。
基板处理模块PM在其内部对基板W执行蚀刻处理、修整处理、成膜处理、退火处理、掺杂处理、光刻处理、清洁处理、灰化处理等的处理。基板处理模块PM的一部分可以为测量模块，也可以使用例如光学手法测量形成在基板W上的膜的膜厚或形成在基板W上的图案的尺寸等。如图1所示的等离子体处理装置1是基板处理模块PM的一例。
搬运模块TM具有搬运基板W的搬运装置，在基板处理模块PM之间或者基板处理模块PM与负载锁定模块LLM之间搬运基板W。基板处理模块PM以及负载锁定模块LLM与搬运模块TM相邻而配置。搬运模块TM与基板处理模块PM以及负载锁定模块LLM通过能够开闭的闸阀在空间上隔离或者连结。
负载锁定模块LLM1以及LLM2设置于搬运模块TM与负载机模块LM之间。负载锁定模块LLM能够使其内部的压力切换为大气压或者真空。负载锁定模块LLM从为大气压的负载机模块LM向为真空的搬运模块TM搬运基板W，此外，从为真空的搬运模块TM向为大气压的负载机模块LM搬运。
负载机模块LM具有搬运基板W的搬运装置，在负载锁定模块LLM与负载端口LP之间搬运基板W。在负载端口LP的内部能够载置能够收纳例如25张基板W的FOUP(Front OpeningUnified Pod：前开式统一吊舱)或者空的FOUP。负载机模块LM从负载端口LP内的FOUP取出基板W而向负载锁定模块LLM搬运。此外，负载机模块LM从负载锁定模块LLM取出基板W，向负载端口LP内的FOUP搬运。
控制部CT控制基板处理系统PS的各构成，对基板W执行给定的处理。控制部CT存储设定了工艺顺序、工艺条件、搬运条件等的配方，按照该配方，控制基板处理系统PS的各构成以便对基板W执行给定的处理。控制部CT也可以兼具如图1所示的等离子体处理装置1的控制部2的一部分或者全部的功能。
＜本处理方法的一例＞
图4是表示用等离子体处理装置1进行的本处理方法的顺序的一例的说明图。在本处理方法中，在等离子体处理装置1中，依次进行包含基板W的等离子体处理P1、第一清洁处理P2以及第二清洁处理P3的处理A。以下，也将第一清洁处理P2称为无晶圆干燥清洁(WLDC)，将第二清洁处理P3称为无晶圆处理(WLT)。例如，在等离子体处理装置1中，每处理一批次的多张基板W，重复进行处理A。在一批次的最初的等离子体处理P1中处理的基板W也可以不是制品基板，而使用仿真基板进行。在一例中，仿真基板可以是不具有形成图案的抗蚀膜的基板。
＜基板W的等离子体处理P1＞
等离子体处理P1例如包含使用等离子体对基板W上的膜进行蚀刻的处理。
首先，基板W通过未图示的搬运臂搬入等离子体处理腔室10内，在图2中如通过虚线所示那样移交给升降销80。接着，基板W通过升降销80下降并载置在静电吸盘61的表面61c上。接着，通过如图1所示的直流电源70p对静电吸盘61的静电电极61b施加直流电压。然后，通过在静电吸盘61与基板W之间产生的静电引力，基板W吸附保持于静电吸盘61的表面61c。
接着，从喷头13向等离子体处理空间10s供给处理气体。此时供给的处理气体包含生成为了基板W的蚀刻处理需要的活性种的气体。高频电力通过射频电源31供给至下部电极。也可以是等离子体处理空间10s内的氛围气体从气体排出口10e排出，等离子体处理空间10s内降压至规定的压力。由此，在等离子体处理空间10s生成等离子体，蚀刻处理基板W。
进行规定时间蚀刻处理，之后停止向等离子体处理空间10s供给处理气体和向下部电极供给高频电力，蚀刻处理结束。
之后，停止向静电电极61b施加直流电压。然后，基板W通过升降销80抬升，从静电吸盘61的表面61c脱离。基板W通过未图示的搬运臂从等离子体处理腔室10搬运出。
＜第一清洁处理P2＞
第一清洁处理P2包含在基板W没有存在于静电吸盘61的表面61c的状态下，使用等离子体除去在等离子体处理腔室10的内部，例如侧壁10a或顶壁等附着或者堆积的副产物的处理。此外，在第一清洁处理P2中，也可以除去在静电吸盘61上附着或者堆积的副产物。
首先，在上述等离子体处理P1中，基板W从等离子体处理腔室10搬运出后，基板W没有保持于静电吸盘61的表面61c的状态下，从喷头13向等离子体处理空间10s供给处理气体。该处理气体包含能够除去在等离子体处理P1中生成的副产物的活性种的气体。例如，在副生成物为CF类聚合物的情况下，该处理气体可以是O2气体。此外，该处理气体不限于O2气体，可以是CO气体、CO2气体、O3气体等的其他含氧气体。此外，作为副生成物，除了CF类聚合物以外，在包含硅或金属的情况下，该处理气体除了含氧气体以外，例如可以包含含卤气体。含卤气体例如为CF4气体、NF3气体等的氟类气体。此外，含卤气体也可以是Cl2气体等的氯类气体、HBr气体等的溴类气体。
接着，通过射频电源31向下部电极供给高频电力。也可以从气体排出口10e排出等离子体处理空间10s内的氛围气体，等离子体处理空间10s内减压至规定的压力。由此，在等离子体处理空间10s内生成等离子体，除去等离子体处理腔室10的内部的副产物。此外，射频电源31产生的高频电力的频率例如既可以是10MHz以上100MHz以下，也可以是40MHz以上100MHz以下。此外，该高频电力例如可以为50W以上10000W以下，也可以为100W以上7000W以下，也可以为200W以上2000W以下。
在进行规定时间等离子体的生成后，停止高频电力的供给和处理气体的供给，第一清洁处理P2结束。
＜第二清洁处理P3＞
第二清洁处理P3包含在基板W不在静电吸盘61的表面61c的状态下，使用等离子体对等离子体处理腔室10内的静电吸盘61的表面61c进行改性的处理。本实施方式涉及的清洁方法(也称为“本清洁方法”)包含于第二清洁处理P3。图5是表示第二清洁处理P3的一例的流程图，图6为表示供给等离子体生成用的处理气体(Gas)、供给等离子体生成用的高频电力(RF)以及向静电吸盘61施加电压(ESC DC)的时刻的顺序。
当开始第二清洁处理P3时，首先，在基板W没有保持于静电吸盘61的表面61c的状态下，开始从喷头13向等离子体处理空间10s供给处理气体(图5的工序S1)。此时供给的处理气体包含生成对在等离子体处理P1或第一清洁处理P2中暴露于等离子体的静电吸盘61的表面61c进行改性所需要的等离子体的处理气体。该处理气体也可以是N2气体等的惰性气体。接着，开始通过射频电源31向下部电极供给高频电力(等离子体的生成)(图5的工序S2)。由此，在等离子体处理空间10s内例如由N2气体生成等离子体，静电吸盘61的表面61c氮化，除去表面61c的氟。在第二清洁处理P3中供给的高频电力也可以比在第一清洁处理P2中供给的高频电力高。此外，处理气体的供给的开始时刻(工序S1)和高频电力的供给的开始时刻(工序S2)可以是同时。
在等离子体处理空间10s内生成有等离子体的状态(在图5中的等离子体的生成工序SA)下，向静电吸盘61的静电电极61b施加直流电压，降低静电吸盘61的表面61c的带电量(图5的工序S3)。例如，通过如图7所示那样生成等离子体，在静电吸盘61的表面61c生成正电荷的情况下，通过直流电源70p向静电吸盘61的静电电极61b例如施加正的直流电压。由此，静电吸盘61的表面61c带负电，电荷抵消而表面61c的带电量减少。相反，在静电吸盘61的表面61c生成负电荷的情况下，在静电吸盘61的静电电极61b上例如施加负的直流电压。由此，静电吸盘61的表面61c带正电，电荷抵消而表面61c的带电量减少。此外，图7为静电吸盘61的表面61c具有凹凸形状的情况的例子。在一个示例性实施方式中，在清洁处理P3中施加于静电吸盘61的电压的极性为与在基板W的等离子体处理P1中施加于静电吸盘61的电压的极性相同的极性。
之后，供给规定时间处理气体，供给高频电力而生成等离子体并且向静电吸盘61继续施加直流电压(在图5中的电压施加工序SB)。
之后，停止向静电吸盘61施加电压(图5的工序S4)。接着停止供给高频电力(图5的工序S5)，接着停止供给处理气体(图5的工序S6)。如此，第二清洁处理P3结束。此外，在本示例性实施方式中，等离子体的生成工序SP为进行处理气体的供给和高频电力的供给双方的工序(工序S2至工序S5)，电压施加工序SB为从工序S4至工序S5之间。
根据本示例性实施方式，本清洁方法具有：在等离子体处理装置1的腔室10内的静电吸盘61上没有保持基板W的状态下，在腔室10内生成等离子体的工序SA；以及在该等离子体的生成工序SA中没有生成等离子体的状态下，向静电吸盘61施加电压而降低静电吸盘61的表面61c的带电量的工序SB。由此，能够降低在第二清洁处理P3时残留在静电吸盘61的表面61c的电荷的带电量。其结果是，在第二清洁处理P3的下一个进行的等离子体处理P1中，能够降低附着于基板W的背面的颗粒。此外，能够降低使基板W从静电吸盘61脱离时的升降销80的扭矩。关于这一点使用图8以及图9详细说明。
在没有应用本清洁方法的情况下，即，在清洁处理P3时没有向静电吸盘61施加电压的情况下，如图8A所示那样，在清洁处理P3后的静电吸盘61的表面61c残留正电荷。
因此，在接下来进行等离子体处理P1时，在使基板W吸附于静电吸盘61的情况下，如图8B所示那样，过多的负电荷从基板W向静电吸盘61移动，静电吸盘61的吸附力増大。在这样的状态下，以基板W与静电吸盘61的热膨胀系数差为起因，由基板W的背面与静电吸盘61的表面的摩擦产生的颗粒増加。
此外，如图8C所示那样，由于等离子体处理P1后的残留电荷量増大，所以通过升降销使基板W从静电吸盘61脱离时的销扭矩(Pin torque)増加。
另一方面，在应用本清洁方法的情况下，即，在清洁处理P3时向静电吸盘61施加电压的情况下，如图9A所示那样，能够降低在清洁处理P3后的静电吸盘61的表面61c残留的正电荷。
因此，在接下来进行等离子体处理P1时，在使基板W吸附于静电吸盘61的情况下，如图9B所示那样，抑制负电荷从基板W向静电吸盘61的移动，并且抑制静电吸盘61的吸附力増加。其结果是，能够降低由于基板W的背面与静电吸盘61的表面的摩擦产生的颗粒。
此外，如图9C所示那样，由于抑制等离子体处理P1后的残留电荷増加，所以能够抑制通过升降销使基板W从静电吸盘61脱离时的销扭矩(Pin torque)的増加。
根据本示例性实施方式，在等离子体的生成工序SA中开始供给等离子体生成用的高频电力后(工序S2之后)，开始向静电吸盘61施加电压，在等离子体的生成工序SA中停止供给等离子体生成用的高频电力前(工序S5之前)，停止向静电吸盘61施加电压。由此，仅在生成等离子体期间向静电吸盘61施加电压。其结果是，能够防止在没有生成等离子体的状态下，通过向静电吸盘61施加电压而可能产生的放电。
根据本示例性实施方式，在等离子体的生成工序SA中开始供给等离子体生成用的处理气体后(工序S1之后)，开始向静电吸盘61施加电压，在等离子体的生成工序SA中停止供给等离子体生成用的处理气体前(工序S6之前)，停止向静电吸盘61施加电压。由此，仅在生成等离子体期间向静电吸盘61施加电压。其结果是，能够防止在没有生成等离子体的状态下，通过向静电吸盘61施加电压而可能产生的放电。
在本示例性实施方式中的本清洁方法的等离子体的生成工序SA中，在腔室10内生成等离子体，清洁腔室10内的静电吸盘61的表面61c。在该第二清洁处理P3中，作为等离子体的状态，容易在静电吸盘61的表面61c残留较多电荷。因此，通过在第二清洁处理P3中向静电吸盘61施加电压，能够有效地降低残留电荷的带电量。
根据本示例性实施方式，本处理方法具有：在等离子体处理装置1的腔室10内的静电吸盘61没有保持基板W的状态下，在腔室10内生成等离子体的工序SA；在该等离子体的生成工序SA中生成等离子体的状态下，向静电吸盘61施加电压而降低静电吸盘61的表面61c的带电量的工序；在等离子体处理装置1的腔室10内的静电吸盘61上保持基板W并对基板W进行等离子体处理的工序(等离子体处理P1)。由此，在静电吸盘61上没有保持基板W的例如第二清洁处理P3时，能够降低在静电吸盘61的表面61c残留的电荷的带电量。然后，在静电吸盘61上保持基板W的等离子体处理P1在第二清洁处理P3的例如接下来进行的该等离子体处理P1中，能够降低附着于基板W的背面的颗粒。此外，能够降低使基板W从静电吸盘61脱离时的升降销80的扭矩。此外，即使在通过在第二清洁处理P3之前进行的等离子体处理P1产生的电荷残留于静电吸盘61的情况下，在第二清洁处理P3中，也能够一起降低之前的等离子体处理P1的残留电荷和在第二清洁处理P3时产生的残留电荷。
根据本示例性实施方式，等离子体处理装置1具备：腔室10、在腔室10内保持基板W的静电吸盘61、作为向腔室10内供给等离子体生成用的电力的第一电源的射频电源31、作为向静电吸盘61施加电压的第二电源的直流电源70p和控制部2。然后，控制部2执行在腔室10内的静电吸盘61上没有保持基板W的状态下，通过射频电源31向腔室10内供给等离子体生成用的电力；在腔室10内生成等离子体的工序SA；和在该等离子体的生成工序SA中生成有等离子体的状态下，通过直流电源70p向静电吸盘61施加电压而降低静电吸盘61的表面61c的带电量的工序。由此，在使用了等离子体处理装置1的基板处理中，在静电吸盘61上没有保持基板W的例如第二清洁处理P3时，能够降低在静电吸盘61的表面61c残留的电荷的带电量。然后，在静电吸盘61保持基板W的等离子体处理P1在第二清洁处理P3的例如接下来进行的该等离子体处理P1中，能够降低附着于基板W的背面的颗粒。此外，能够降低使基板W从静电吸盘61脱离时的升降销80的扭矩。
＜实施例＞
在进行了应用本清洁方法的清洁处理后的等离子体处理P1中，测量使基板W从静电吸盘61脱离时需要的升降销的扭矩。此外，在进行没有应用本清洁方法的现有的清洁处理后的等离子体处理P1中，测量使基板W从静电吸盘61脱离时需要的升降销的扭矩。图10的图表示在进行了应用本清洁方法的清洁处理后的等离子体处理P1中的升降销的扭矩与在进行了现有的清洁处理后的等离子体处理P1中的升降销的扭矩之差。图10的图的横轴为向静电吸盘61的施加电压。根据涉及的测量结果，能够确认通过向静电吸盘61正确地施加施加电压，等离子体处理P1时的升降销的扭矩减少。
在进行了应用本清洁方法的清洁处理后的等离子体处理P1中，测量静电吸盘61的表面的残留电荷。此外，在进行了未应用本清洁方法的现有的清洁处理后的等离子体处理P1中，测量静电吸盘61的表面的残留电荷。图11的图表示进行了应用本清洁方法的清洁处理后的等离子体处理P1中的残留电荷与进行现有的清洁处理后的等离子体处理P1中的残留电荷之差。图11的图的横轴为向静电吸盘61的施加电压。根据涉及的测量结果，能够确认通过向静电吸盘61正确地施加施加电压，等离子体处理P1时的残留电荷减少。
测量基于单独进行的等离子体处理P1的基板(三张基板W1、W2、W3)的背面颗粒的量(情况C1)、基于进行了应用本清洁方法的第二清洁处理P3后的等离子体处理P1的基板(三张基板W1、W2、W3)的背面颗粒的量(情况C2)和基于进行了没有应用本清洁方法的第二清洁处理P3后的等离子体处理P1的基板(三张基板W1、W2、W3)的背面颗粒的量(情况C3)。然后比较它们。将其结果在图12的图中示出。此外，图12中的“Pt”意味着背面颗粒。根据涉及的测量结果，能够确认在进行了应用本清洁方法的第二清洁处理P3之后进行的等离子体处理P1(情况C2)中，基板W的背面颗粒减少。
＜本清洁方法的其他示例性实施方式＞
在本清洁方法中施加于静电吸盘61的电压也可以由理论值、经验法则等预先确定。此外，在本清洁方法中施加于静电吸盘61的电压也可以测量静电吸盘61的表面61c的带电状态，基于该带电状态决定。例如，本清洁方法也可以具有在等离子体的生成工序SA中生成等离子体的状态下测量静电吸盘61的表面的带电状态的工序，基于在该带电状态的测量工序中测量的静电吸盘61的表面61c的带电状态，确定施加于静电吸盘61的电压。而且，也可以基于静电吸盘61的表面61c的带电状态与在该带电状态中应当施加于静电吸盘61的电压之间的关系，根据静电吸盘61的表面61c的带电状态的测量结果确定施加于静电吸盘61的电压。关于涉及的一个示例性实施方式进行说明。
＜测量装置100的构成＞
在一个示例性实施方式中，静电吸盘61的表面61c的带电状态与静电吸盘61的静电电极61b的电位V1对应。例如，当静电吸盘61的表面61c带正电时，静电电极61b的电位V1下降而成为负。当静电吸盘61的表面61c带负电时，静电电极61b的电位V1上升而成为正。在此，如图13所示那样，一个示例性实施方式的等离子体处理装置1具备测量与静电吸盘61的表面61c的带电状态对应的静电电极61b的电位V1的测量装置100。
测量装置100例如具有过滤器101、铜圆板102、铜板103、亚克力板104、探针105以及表面电位计106。探针105以及表面电位计106构成电位测量系统107。
便于说明，静电吸盘61的开关70s与测量装置100分开图示，但测量装置100也可以具有开关70s。开关70s在直流电源70p与测量装置10的具有静电电容的部件之间切换静电电极61b的连接。开关70s在测量静电吸盘61的表面61c的带电状态的时刻，将静电电极61b与测量装置100连接。在铜圆板102与铜板103之间夹着亚克力板104的构成的部件为具有静电电容的部件的一例。具有静电电容的部件不限于铜圆板102、铜板103以及亚克力板104的构成，能够由被绝缘的导体构成。
在电位测量系统107中，使用与铜圆板102的表面非接触地设置的探针105通过表面电位计106测量在铜圆板102与铜板103之间的亚克力板104产生的电位。电位测量系统107是测量与蓄积于具有静电电容的部件的电荷量相当的值的测量部的一例。探针105如果能够测量铜圆板102与铜板103之间的电位差，则既可以与铜圆板102接触，也可以非接触。
在开关70s与具有静电电容的部件之间设计除去高频电力的过滤器101。由此，防止高频电力向测量装置100传播。开关70s从与直流电源70p连接的一侧向与测量装置100的具有静电电容的部件连接的一侧切换时，能够测量具有静电电容的部件所产生的电位V1，即，测量浮动状态的静电电极61b的电位V1。
具体来说，铜板103接地，使用在铜圆板102的表面非接触地设置的探针105通过表面电位计106测量的电位成为浮动状态的静电电极61b的电位V1。
由表面电位计106测量的电位V1的信息作为表示静电吸盘61的带电状态的信息向控制部2输出，控制部2基于该信息控制直流电源70p，向静电吸盘61施加使静电吸盘61的表面61c的带电量减少的电压。
控制部2具有作为如图14所示那样的带电状态(例如电位V1)与在该带电状态下应当施加于静电吸盘61的电压的关系的相关数据D。相关数据D既可以通过例如在处理基板W前使等离子体处理装置1工作得到的数据来生成，也可以由理论值、计算值等生成。控制部2根据基于测量装置100的静电吸盘61的表面61c的带电状态的测量结果，基于相关数据D，与在测量的清洁处理中通过等离子体产生的带电量相应地确定施加于静电吸盘61的电压。
＜使用测量装置100的第二清洁处理P3＞
在第二清洁处理P3中，通过测量装置100测量静电电极61b的电位V1。该电位V1与静电吸盘61的表面61c的带电状态对应。该测量既可以在第二清洁处理P3中连续进行，也可以间断地进行多次，也可以在特定的时间进行一次。
具体来说，通过测量装置100，使用探针105通过表面电位计106测量静电吸盘61的静电电极61b的电位V1。测量的电位V1向控制部2输出，控制部2根据该电位V1(带电状态)，基于相关数据D，确定施加于静电吸盘61的电压(电压的正负、值等)。
控制部2控制直流电源70p，向静电吸盘61的静电电极61b施加静电吸盘61的表面61c的带电量减少的电压。例如，在静电吸盘61的静电电极61b的电位V1为正方向的电位变化，即在静电吸盘61的表面61c带正电荷的情况下，为了向静电吸盘61的表面61c供给负电荷，对静电吸盘61的静电电极61b施加正电压。此外，静电电极61b的正电位变化量越大，向静电吸盘61的静电电极61b施加越高的正电压。
相反，在静电吸盘61的静电电极61b的电位V1为负方向的电位变化、即在静电吸盘61的表面61c带负电荷的情况下，为了向静电吸盘61的表面61c供给正电荷，相对于静电吸盘61的静电电极61b施加负电压。此外，静电电极61b的负电位变化量越小，向静电吸盘61的静电电极61b施加越低的负电压。
根据本示例性实施方式，能够使静电吸盘61的表面61c的带电量正确且可靠地减少。
此外，测量静电吸盘61的表面61c的带电状态的测量装置不限于上述测量装置100的构成。该测量装置如果直接测量静电吸盘61的表面61c的带电状态，或者测量与带电状态对应的值，也可以不测量静电电极61b的电位V1。
＜向第一清洁处理P2的应用本清洁方法＞
本清洁方法也可以应用于第一清洁处理P2。
在这种情况下，当开始第一清洁处理P2时，首先，在基板W没有保持于静电吸盘61的表面61c的状态下，开始从喷头13向等离子体处理空间10s供给处理气体。此时，供给的处理气体包含生成为了除去在等离子体处理P1中生成的副产物所需的等离子体的气体。接着，开始通过射频电源31向下部电极供给高频电力。由此，在等离子体处理空间10s内生成等离子体，除去等离子体处理腔室10的内部的副产物。由此，在等离子体处理空间10s内生成等离子体，除去等离子体处理腔室10的副产物。在生成该等离子体的状态下，向静电吸盘61施加电压，静电吸盘61的表面61c的带电量下降。例如，在如图7所示那样，通过生成等离子体，在静电吸盘61的表面61c生成正电荷的情况下，向静电吸盘61的静电电极61b例如施加正直流电压。由此，静电吸盘61的表面61c带负电，电荷抵消而表面61c的带电量减少。相反，在静电吸盘61的表面61c生成负电荷的情况下，向静电吸盘61的静电电极61b例如施加负的直流电压。由此，静电吸盘61的表面61c带正电，电荷抵消而表面61c的带电量减少。
之后供给规定时间的处理气体，供给高频电力而生成等离子体，并且向静电吸盘61继续施加直流电压。
之后，停止向静电吸盘61施加电压。接着停止供给高频电力，接着停止供给处理气体。如此，第一清洁处理P2结束。
根据本示例性实施方式，能够降低在第一清洁处理P2时残留在静电吸盘61的表面61c的电荷的带电量。
本清洁方法可不应用于第二清洁处理P3而仅应用于第一清洁处理P2，也可以应用于第一清洁处理P2和第二清洁处理P3双方。即，本清洁方法也可以具有：在第一清洁处理P2中，(a1)在等离子体处理装置的腔室内的静电吸盘上没有保持基板的状态下，在腔室内生成等离子体并清洁腔室的内部的工序；(b1)在所述(a1)的生成等离子体的状态下，向静电吸盘施加电压而降低静电吸盘表面的带电量的工序；在第二清洁处理P3中，(a2)在等离子体处理装置的腔室内的静电吸盘上没有保持基板的状态下，在腔室内生成等离子体并清洁腔室内的静电吸盘的表面的工序；以及(b2)在(a2)的生成等离子体的状态下，向静电吸盘施加电压并降低静电吸盘表面的带电量的工序。在这种情况下，能够降低在第一清洁处理P2以及第二清洁处理P3时在静电吸盘61的表面61c残留的电荷的带电量。
在将本清洁方法应用于第一清洁处理P2和第二清洁处理P3这两方的情况下，在第一清洁处理P2和第二清洁处理P3中静电吸盘61的施加电压也可以不同。此外，静电吸盘61的施加电压也可以与第一清洁处理P2相比第二清洁处理P3较高。在这种情况下，由于在静电吸盘61的带电量相对多的第二清洁处理P3中施加电压变高，所以例如能够提高能量效率。
本清洁方法以及本处理方法不从本公开的范围以及主旨脱离而能够进行各种变形。例如，在本领域技术人员的通常创造能力的范围内，能够将某实施方式中的一部分构成要素添加到其他实施方式中。此外，能够将某实施方式中的一部分构成要素置换为与其他实施方式对应的构成要素。
例如，本清洁方法中向静电吸盘61施加电压也可以在生成等离子体期间的一部分或者全部进行。此外，向静电吸盘61施加电压也可以在没有生成等离子体期间进行。
本清洁方法也能够应用于除了第二清洁处理P3、第一清洁处理P2以外的清洁处理。
本处理方法也能够应用于除了重复等离子体处理P1、第一清洁处理P2、第二清洁处理P3的顺序以外的其他顺序。
本清洁方法以及本处理方法除了电容耦合型的等离子体处理装置1以外，也可以使用使用了任意等离子体源(电感耦合型等离子体或微波等离子体等)的等离子体处理装置执行。

Claims (12)

1.一种清洁方法，所述清洁方法是在对基板进行等离子体处理的等离子体处理装置中的清洁方法，具有：
(a)在等离子体处理装置的腔室内的静电吸盘上没有保持基板的状态下，在腔室内生成等离子体的工序；以及
(b)在所述(a)的生成等离子体的状态下，向静电吸盘施加电压而降低静电吸盘表面的带电量的工序。
2.根据权利要求1所述的清洁方法，其中，
所述(a)包含供给等离子体生成用的电力的工序，
在所述(a)中开始供给等离子体生成用的电力后，开始所述(b)中的向所述静电吸盘施加电压，
在所述(a)中停止供给等离子体生成用的电力前，停止所述(b)中的向所述静电吸盘施加电压。
3.根据权利要求1或2所述的清洁方法，其中，
在所述(a)之前，具有供给等离子体生成用的气体的工序，
在所述(a)中开始供给等离子体生成用的气体后，开始所述(b)中的向所述静电吸盘施加电压，
在所述(a)中停止供给等离子体生成用的气体前，停止所述(b)中的向所述静电吸盘施加电压。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的清洁方法，还具有：
(c)在所述(a)的生成等离子体的状态下，测量静电吸盘表面的带电状态的工序，
基于在所述(c)中测量的静电吸盘表面的带电状态确定在所述(b)中施加于所述静电吸盘的电压。
5.根据权利要求4所述的清洁方法，其中，
基于静电吸盘表面的带电状态与在该静电吸盘表面的带电状态中应当施加于静电吸盘的电压的关系，根据所述(c)中的静电吸盘表面的带电状态的测量结果确定所述(b)中的施加于所述静电吸盘的电压。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的清洁方法，其中，
在所述(a)中，在腔室内生成等离子体而清洁腔室内的静电吸盘的表面。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的清洁方法，其中，
在所述(a)中，在腔室内生成等离子体而清洁腔室的内部。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的清洁方法，具有：
(a1)在等离子体处理装置的腔室内的静电吸盘上没有保持基板的状态下，在腔室内生成等离子体而清洁腔室的内部的工序；
(b1)在所述(a1)的生成等离子体的状态下，向静电吸盘施加电压而降低静电吸盘表面的带电量的工序；
(a2)在等离子体处理装置的腔室内的静电吸盘上没有保持基板的状态下，在腔室内生成等离子体而清洁腔室内的静电吸盘的表面的工序；以及
(b2)在所述(a2)的生成等离子体的状态下，向静电吸盘施加电压而降低静电吸盘表面的带电量的工序。
9.根据权利要求8所述的清洁方法，其中，
对于所述(b1)和所述(b2)，施加于静电吸盘的电压不同。
10.一种基板的处理方法，具有：
根据权利要求1～9中任一项所述的清洁方法；以及
(c)在所述(a)以及所述(b)之前或者之后的至少一个，在所述静电吸盘上保持基板而对所述基板进行等离子体处理的工序。
11.一种等离子体处理装置中的基板的处理方法，具有：
(a)在等离子体处理装置的腔室内的静电吸盘上没有保持基板的状态下，在腔室内生成等离子体的工序；
(b)在所述(a)的生成等离子体的状态下，向静电吸盘施加电压的工序；以及
(c)在等离子体处理装置的腔室内的静电吸盘上保持基板而对基板进行等离子体处理的工序，
所述(c)在所述(a)以及所述(b)之前或者之后的至少一个进行，
在所述(b)中施加于所述静电吸盘的电压的极性与在所述(c)中施加于所述静电吸盘的电压的极性为相同的极性。
12.一种等离子体处理装置，具备：
腔室；
在所述腔室内保持基板的静电吸盘；
向所述腔室内供给等离子体生成用的电力的第一电源；
向所述静电吸盘施加电压的第二电源；以及
控制部，
所述控制部执行具有如下工序的控制：
(a)在腔室内的静电吸盘上没有保持基板的状态下，通过所述第一电源向所述腔室内供给等离子体生成用的电力而在腔室内生成等离子体的工序；以及
(b)在所述(a)的生成等离子体的状态下，通过所述第二电源向静电吸盘施加电压而降低静电吸盘表面的带电量的工序。
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