JP2006005287A - 基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 処理室内に設けられたサセプタにウェハを載置しないで、処理室に少なくとも窒素ガス(N2)を含むガスを供給しつつ排気してプラズマダミー放電する。このプラズマダミー放電に際して、金属汚染量を低下するために、プラズマダミー放電は繰り返し行うとよい。また、プラズマ放電する際の圧力を、ウェハを載置してプラズマ酸化またはプラズマ窒化する際の圧力よりも低くしたり、プラズマ放電する際の高周波電力を、プラズマ酸化またはプラズマ窒化する際の高周波電力よりも高くすると良い。プラズマダミー放電を繰り返した後、生産処理に移行させ、サセプタにウェハを載置して、ウェハにプラズマ酸化またはプラズマ窒化してウェハを処理する。
【選択図】 図1
Description
したがって、装置立上げ時やメンテナンス後の再稼働時の初期汚染は、クリーンルームの環境及び洗浄された構成部品からの汚染ではなく、別なルートからの汚染であると考えられていた。このため、従来は、装置の立上げ時やメンテナンス後の再稼働時は、真空チャンバ内でダミー基板などを数枚処理しただけで、基板の生産処理に移行していた。
基板を処理せずに、少なくとも窒素ガスを含むガスを供給しつつ排気してプラズマ放電させると、処理室内の汚染量を低減することができる。したがって、装置立上げ時やメンテナンス後に、基板を処理しないでプラズマ放電させてから、基板を処理するようにすると、基板の汚染量を低減することができる。
圧力が低い状態でプラズマ放電すると、基板の汚染量をより低減することができる。
高周波電力が高い状態でプラズマ放電すると、基板の汚染量をより低減することができる。
圧力が低く、かつ高周波電力が高い状態でプラズマ放電すると、基板の汚染量をより低減することができる。
なお、プラズマ処理炉には、上述した反応ガス230を供給するガス供給管232の他に、酸素ガス(O2)や窒素(N2)ガスを供給するガス供給管(ガスライン)が設けられている。
ウェハをチャンバ内のサセプタ217に設置することなく、APC242によるガス調圧を行なった後、高周波電力(RF)を筒状電極215に印加して、チャンバ内にプラズマを生成させる。本実験では高周波電力をオンして60秒放電させた後、高周波電力をオフさせる。このオン/オフシーケンスを任意の回数実施することで金属汚染量の低減効果を確認した。以下、詳述する。
その内容は、N2ダミー放電(ウェハなしのダミー処理においてN2ガスを流してプラズマ放電させること)を所定バッチ回数繰り返して、チャンバ内の金属汚染を低減させる。その後、評価用のウェハを処理室内に入れて、処理したいプロセス(プラズマ酸化、またはプラズマ窒化)を行ない、そのウェハの金属汚染量を測定している。図1〜図4において、酸化Data(酸化データ)ないし窒化Data(窒化データ)という表記中の「酸化」又は「窒化」の意味は、ダミー放電処理後に行なったプロセス内容を意味する。横軸はバッチ回数(ダミー放電回数)、縦軸はダミー放電処理後に行ったプロセスにより汚染されたウェハの金属汚染量のデータである。
測定方法は次の通りである。まず、一晩以上チャンバをオープンにしてから、N2ダミー放電又はO2ダミー放電を1回ないし2回行った後、測定用ウェハをチャンバ内に入れてプラズマ窒化又はプラズマ酸化処理し、処理後のウェハの金属汚染量を測定した(バッチ回数1ないし2)。このときの測定値を初期金属汚染量とした。つぎに、N2又はO2ダミー放電を38回ないし39回繰り返し行なった後、測定用ウェハをチャンバ内に入れてプラズマ窒化処理又はプラズマ酸化処理し、処理後のウェハの金属汚染量を測定した(バッチ回数38)。つぎに、N2又はO2ダミー放電を75回ないし76回繰り返し行なった後、測定用ウェハをチャンバ内に入れてプラズマ窒化処理又はプラズマ酸化処理し、処理後のウェハの金属汚染量を測定した(バッチ回数75)。そして、N2又はO2ダミー放電を112回ないし113回繰り返し行なった後、測定用ウェハをチャンバ内に入れてプラズマ窒化処理又はプラズマ酸化処理し、処理後のウェハの金属汚染量を測定した(バッチ回数112)。
この間、チャンバ内には、プロセスがプラズマ窒化処理の場合には窒素ガスを、またプロセスがプラズマ酸化処理の場合には酸素ガスを流し続けている。
図からわかるように、Alの金属汚染量には目立った変化は見られないが、矢印で示すようにNa,Kの金属汚染量は漸減しているのがわかる。また、Feは激減しており、バッチ回数が38回、75回、112回では測定不能である。
図からわかるように、Al,Fe金属汚染量には目立った変化は見られないが、矢印で示すようにNa,K金属汚染量は漸減しているのがわかる。
図からわかるように、図1のN2ダミー放電の場合と異なり、Feを除いた他の金属は、バッチ回数によっては金属汚染量は変らないことがわかる。なお、唯一例外的に、Feだけは金属汚染量が漸減している。
図からわかるように、図2のN2ダミー放電の場合と異なり、いずれの金属種も、バッチ回数によっては金属汚染量は変らないことがわかる。
図からわかるように、Na,Al,及びFeの金属汚染量はいずれも矢印で示すように漸減しているのがわかる。特に、Al及びFeについては、バッチ回数が1013回目で測定不能となるほど低下している。なお、K金属汚染量は、1013回目で上昇に転じているが、初期汚染量を超えてはいない。
図からわかるように、Na,Al,及びFe金属汚染量はいずれも矢印で示すように漸減しているのがわかる。特に、Alについては、バッチ回数が1013回目で測定不能となるほど低下している。なお、K金属汚染量は、バッチ回数が1015回目で上昇に転じているが、その上昇値は、バッチ回数が3回目の値を大きく下回っている。
図からわかるように、Na,K、Feの裏面金属汚染量はいずれも矢印で示すように漸減しているのがわかる。特に、Feについては、バッチ回数が1013回目で測定不能となるほど低下している。なお、Al金属汚染量には特に変化はなかった。
図からわかるように、Na,Al,K,Feのいずれの裏面金属汚染量も、矢印で示すように漸減しているのがわかる。
したがって、図5〜ず8より、ダミー放電時に、生産条件より低い圧力、又は高いパワーを使用することで、ダミー処理時に金属汚染をより低減させ、生産時にはより低い金属汚染量になることが確認できた。
また、本実施の形態によれば、N2ガス供給系として、装置に装備されている既存のN2ガスラインを使用できるので、装置が簡潔となり、装置の製作費を低減できる。また、ダミーウェハを使う必要がなく、ダミー放電回数を増やすだけで良いので、資源の有効利用が図れる。
201 処理室(基板処理室)
217 サセプタ(基板載置台)
224 プラズマ生成領域
232 ガス供給管
Claims (1)
- 基板処理室内に設けられた基板載置台に基板を載置しないで、前記基板処理室に少なくとも窒素ガスを含むガスを供給しつつ排気してプラズマ放電し、
その後、前記基板載置台に基板を載置して、該基板を処理することを特徴とする基板処理方法。
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