JP2023070200A - プラズマ処理装置における載置台のクリーニング方法およびプラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、一実施形態に係るプラズマ処理装置10の構成を示す概略断面図である。プラズマ処理装置10は、気密に構成され、電気的に接地電位とされた処理容器1を有している。この処理容器1は、円筒状とされ、例えばアルミニウム等から構成されている。処理容器1は、プラズマが生成される処理空間を画成する。処理容器1内には、基板(work-piece)である半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)Wを水平に支持する載置台2が設けられている。載置台2は、基材(ベース)2a及び静電チャック(ESC:Electrostatic chuck)6を含んで構成されている。基材2aは、導電性の金属、例えばアルミニウム等で構成されており、下部電極としての機能を有する。静電チャック6は、ウエハWを静電吸着するための機能を有する。静電チャック6は、基材2aの上面に配置される。載置台2は、支持台4に支持されている。支持台4は、例えば石英等からなる支持部材3に支持されている。
次に、実施形態に係るプラズマ処理装置10が実行するクリーニング処理の内容について図2を参照して説明する。図2は、クリーニング処理の一例を示すフローチャートである。図2に例示されるクリーニング処理は、主に制御部100の制御に従ってプラズマ処理装置10が動作することにより実現される。
図3は、ウエハWを載置台2に載置した状態で高周波電力を供給した場合に生成されるプラズマの分布の一例を示す図である。また、図4は、ウエハWを載置台2から離隔させた状態で高周波電力を供給した場合に生成されるプラズマの分布の一例を示す図である。
処理容器1内の圧力:100~800mT
高周波電力:~1000W
ガス種および流量:O2ガス
ウエハWの直径:300mm
処理時間:30sec
上述したクリーニング処理において、プラズマ処理装置10は、処理容器1の内壁を含む載置台2以外の構造物のクリーニングを行ってもよい。
プラズマ処理装置におけるクリーニング方法であって、
前記プラズマ処理装置は、
処理容器と、
前記処理容器内に設けられる基板載置台と、
基板を支持するリフタピンを備える基板昇降機構と、を備え、
前記クリーニング方法は、
(a)前記処理容器内で基板に対してプラズマ処理した後、前記処理容器内に前記基板およびダミー基板が収容されていない状態で前記処理容器内にプラズマを生成して前記処理容器に堆積した堆積物を除去する工程と、
(b)前記基板昇降機構を制御して、前記リフタピンの先端を第1の位置に位置させ、前記処理容器内に搬入されたダミー基板を前記第1の位置で受け取る工程と、
(c)前記基板昇降機構を制御して、前記リフタピンの先端を前記基板載置台の上方であって前記第1の位置よりも低い第2の位置に位置させる工程と、
(d)前記工程(c)の後、前記処理容器内にプラズマを生成して、前記基板載置台の外周部に堆積した堆積物を除去する工程と、
を有する、クリーニング方法。
(付記2)
前記工程(a)の後に前記工程(b)を行う、付記1に記載のクリーニング方法。
(付記3)
前記工程(b)、前記工程(c)および前記工程(d)の後に前記工程(a)を行う、付記1または2に記載のクリーニング方法。
(付記4)
(e)前記工程(b)の後、前記リフタピンを下降させて前記ダミー基板を前記基板載置台に載置する工程、を有し、
前記工程(c)は、前記工程(e)の後、前記リフタピンを上昇させて前記ダミー基板を前記第2の位置に位置させる、付記1~3のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
(付記5)
(f)前記工程(e)の後であって前記工程(c)の前に、前記基板載置台の載置面に前記ダミー基板を載置した状態で、前記処理容器内にプラズマを生成して前記処理容器をクリーニングする工程、を有する、付記4に記載のクリーニング方法。
(付記6)
(g)前記工程(d)の後、前記基板載置台の載置面に前記ダミー基板を載置した状態で、前記処理容器内にプラズマを生成して前記処理容器をクリーニングする工程、を有する、付記1~5のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
(付記7)
前記工程(d)において、前記基板載置台の外周部周辺にリング状プラズマが生成される、付記1~6のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
(付記8)
前記基板載置台の載置面と前記ダミー基板の前記載置面に対向する面との離隔距離は、前記工程(d)において生成されるプラズマのシースの厚さよりも小さい、付記1~7のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
(付記9)
前記基板載置台の載置面と前記ダミー基板の前記載置面に対向する面との離隔距離は、2.3mm以上5mm以下である、付記1~8のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
(付記10)
前記基板載置台の載置面と前記ダミー基板の前記載置面に対向する面との離隔距離は、2.3mm以上3.5mm以下である、付記9に記載のクリーニング方法。
(付記11)
前記基板載置台の載置面と前記ダミー基板の前記載置面に対向する面との離隔距離は、2.3mm以上3mm以下である、付記9に記載のクリーニング方法。
(付記12)
前記工程(d)において生成されるプラズマの密度は、前記ダミー基板の中心部よりも前記基板の外周部周辺の方が高い、付記1~11のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
(付記13)
前記プラズマ処理装置は、前記基板載置台の載置面の外周を囲むリング部材を備え、
前記工程(d)において生成されるプラズマの密度は、前記リング部材の外周部よりも前記リング部材の内周部の方が高い、付記12に記載のクリーニング方法。
(付記14)
前記工程(d)において、酸素含有ガスのプラズマを生成する、付記1~13のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
(付記15)
前記工程(d)において、プラズマを生成するための高周波電力を前記基板載置台に供給する、付記1~14のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
(付記16)
前記工程(d)において、前記基板載置台にバイアス電力を供給する、付記1~15のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
(付記17)
プラズマ処理装置におけるクリーニング方法であって、
前記プラズマ処理装置は、
処理容器と、
前記処理容器内に設けられる基板載置台と、
基板昇降機構と、を備え、
前記クリーニング方法は、
基板に対するプラズマ処理の後、前記処理容器内に前記基板およびダミー基板が収容されていない状態で、前記処理容器内にプラズマを生成して、前記処理容器内をクリーニングする第1工程と、
前記基板載置台に前記ダミー基板を載置した状態で、前記処理容器内にプラズマを生成して、前記処理容器内をクリーニングする第2工程と、
前記基板昇降機構により前記ダミー基板を前記基板載置台の上方に位置させ、前記処理容器内にプラズマを生成して、前記処理容器内をクリーニングする第3工程と、
を有する、クリーニング方法。
(付記18)
前記第1工程、前記第2工程、および前記第3工程をこの順に行う、付記17に記載のクリーニング方法。
(付記19)
前記第2工程および前記第3工程の後に、前記第1工程を行う、付記17または18に記載のクリーニング方法。
(付記20)
前記第1工程、前記第2工程、および前記第3工程において、プラズマを生成するための高周波電力を前記基板載置台に供給する、付記17~19のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
(付記21)
前記第3工程において、前記基板載置台にバイアス電力を供給する、付記17~20のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
(付記22)
処理容器と、
前記処理容器内に設けられる基板載置台と、
基板を支持するリフタピンを備える基板昇降機構と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
(a)前記処理容器内で基板に対してプラズマ処理した後、前記処理容器内に前記基板およびダミー基板が収容されていない状態で前記処理容器内にプラズマを生成して前記処理容器に堆積した堆積物を除去する処理と、
(b)前記基板昇降機構を制御して、前記リフタピンの先端を第1の位置に位置させ、前記処理容器内に搬入された前記ダミー基板を前記第1の位置で受け取る処理と、
(c)前記基板昇降機構を制御して、前記リフタピンの先端を前記基板載置台の上方であって前記第1の位置よりも低い第2の位置に位置させる処理と、
(d)前記処理(c)の後、前記処理容器内にプラズマを生成して、前記基板載置台の外周部に堆積した堆積物を除去する処理と、
を実行するよう構成される、プラズマ処理装置。
(付記23)
前記制御部は、
前記処理(a)の後に前記処理(b)を実行するよう構成される、付記22に記載のプラズマ処理装置。
(付記24)
前記制御部は、
前記処理(b)、前記処理(c)および前記処理(d)の後に前記処理(a)を実行するよう構成される、付記22または23に記載のプラズマ処理装置。
(付記25)
前記制御部は、
(e)前記処理(b)の後、前記リフタピンを下降させて前記ダミー基板を前記基板載置台に載置する処理、を実行するよう構成されるとともに、前記処理(e)の後、前記処理(c)において、前記リフタピンを上昇させて前記ダミー基板を前記第2の位置に位置させるよう構成される、付記22~24のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
(付記26)
前記制御部は、
(f)前記処理(e)の後であって前記処理(c)の前に、前記基板載置台の載置面に前記ダミー基板を載置した状態で、前記処理容器内にプラズマを生成して前記処理容器をクリーニングする処理、を実行するよう構成される、付記25に記載のプラズマ処理装置。
(付記27)
前記制御部は、
(g)前記処理(d)の後、前記基板載置台の載置面に前記ダミー基板を載置した状態で、前記処理容器内にプラズマを生成して前記処理容器をクリーニングする処理、を実行するよう構成される、付記22~26のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
(付記28)
前記処理(d)において、前記基板載置台の外周部周辺にリング状プラズマが生成される、付記22~27のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
(付記29)
前記基板載置台の載置面と前記ダミー基板の前記載置面に対向する面との離隔距離は、2.3mm以上5mm以下である、付記22~28のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
(付記30)
前記処理(d)において生成されるプラズマの密度は、前記ダミー基板の中心部よりも前記基板の外周部周辺の方が高い、付記22~29のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
(付記31)
前記基板載置台の載置面の外周を囲むリング部材を備え、
前記処理(d)において生成されるプラズマの密度は、前記リング部材の外周部よりも前記リング部材の内周部の方が高い、付記30に記載のプラズマ処理装置。
(付記32)
前記制御部は、
前記処理(d)において、酸素含有ガスのプラズマを生成するよう構成される、付記22~31のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
(付記33)
前記制御部は、
前記処理(d)において、前記基板載置台にバイアス電力を供給するよう構成される、付記22~32のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
(付記34)
処理容器と、
前記処理容器内に設けられる基板載置台と、
基板昇降機構と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
基板に対するプラズマ処理の後、前記処理容器内に前記基板およびダミー基板が収容されていない状態で、前記処理容器内にプラズマを生成して、前記処理容器内をクリーニングする第1処理と、
前記基板載置台に前記ダミー基板を載置した状態で、前記処理容器内にプラズマを生成して、前記処理容器内をクリーニングする第2処理と、
前記基板昇降機構によりダミー基板を前記基板載置台の上方に位置させ、前記処理容器内にプラズマを生成して、前記処理容器内をクリーニングする第3処理と、
を実行するよう構成される、プラズマ処理装置。
(付記35)
前記制御部は、
前記第1処理、前記第2処理、および前記第3処理をこの順で実行するよう構成される、付記34に記載のプラズマ処理装置。
(付記36)
前記制御部は、
前記第2処理および前記第3処理の後に、前記第1処理を実行するよう構成される、付記34または35に記載のプラズマ処理装置。
(付記37)
前記制御部は、
前記第1処理、前記第2処理、および前記第3処理において、プラズマを生成するための高周波電力を前記基板載置台に供給するよう構成される、付記34~36のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
(付記38)
前記制御部は、
前記第3処理において、前記基板載置台にバイアス電力を供給するよう構成される、付記34~37のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
W ウエハ
1 処理容器
2 載置台
6 静電チャック
6a 電極
10 プラズマ処理装置
10a 第1のRF電源
16 シャワーヘッド
61 リフターピン
62 昇降機構
100 制御部
Claims (38)
- プラズマ処理装置におけるクリーニング方法であって、
前記プラズマ処理装置は、
処理容器と、
前記処理容器内に設けられる基板載置台と、
基板を支持するリフタピンを備える基板昇降機構と、を備え、
前記クリーニング方法は、
(a)前記処理容器内で基板に対してプラズマ処理した後、前記処理容器内に前記基板およびダミー基板が収容されていない状態で前記処理容器内にプラズマを生成して前記処理容器に堆積した堆積物を除去する工程と、
(b)前記基板昇降機構を制御して、前記リフタピンの先端を第1の位置に位置させ、前記処理容器内に搬入されたダミー基板を前記第1の位置で受け取る工程と、
(c)前記基板昇降機構を制御して、前記リフタピンの先端を前記基板載置台の上方であって前記第1の位置よりも低い第2の位置に位置させる工程と、
(d)前記工程(c)の後、前記処理容器内にプラズマを生成して、前記基板載置台の外周部に堆積した堆積物を除去する工程と、
を有する、クリーニング方法。 - 前記工程(a)の後に前記工程(b)を行う、請求項1に記載のクリーニング方法。
- 前記工程(b)、前記工程(c)および前記工程(d)の後に前記工程(a)を行う、請求項1または2に記載のクリーニング方法。
- (e)前記工程(b)の後、前記リフタピンを下降させて前記ダミー基板を前記基板載置台に載置する工程、を有し、
前記工程(c)は、前記工程(e)の後、前記リフタピンを上昇させて前記ダミー基板を前記第2の位置に位置させる、請求項1~3のいずれか一つに記載のクリーニング方法。 - (f)前記工程(e)の後であって前記工程(c)の前に、前記基板載置台の載置面に前記ダミー基板を載置した状態で、前記処理容器内にプラズマを生成して前記処理容器をクリーニングする工程、を有する、請求項4に記載のクリーニング方法。
- (g)前記工程(d)の後、前記基板載置台の載置面に前記ダミー基板を載置した状態で、前記処理容器内にプラズマを生成して前記処理容器をクリーニングする工程、を有する、請求項1~5のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
- 前記工程(d)において、前記基板載置台の外周部周辺にリング状プラズマが生成される、請求項1~6のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
- 前記基板載置台の載置面と前記ダミー基板の前記載置面に対向する面との離隔距離は、前記工程(d)において生成されるプラズマのシースの厚さよりも小さい、請求項1~7のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
- 前記基板載置台の載置面と前記ダミー基板の前記載置面に対向する面との離隔距離は、2.3mm以上5mm以下である、請求項1~8のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
- 前記基板載置台の載置面と前記ダミー基板の前記載置面に対向する面との離隔距離は、2.3mm以上3.5mm以下である、請求項9に記載のクリーニング方法。
- 前記基板載置台の載置面と前記ダミー基板の前記載置面に対向する面との離隔距離は、2.3mm以上3mm以下である、請求項9に記載のクリーニング方法。
- 前記工程(d)において生成されるプラズマの密度は、前記ダミー基板の中心部よりも前記基板の外周部周辺の方が高い、請求項1~11のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
- 前記プラズマ処理装置は、前記基板載置台の載置面の外周を囲むリング部材を備え、
前記工程(d)において生成されるプラズマの密度は、前記リング部材の外周部よりも前記リング部材の内周部の方が高い、請求項12に記載のクリーニング方法。 - 前記工程(d)において、酸素含有ガスのプラズマを生成する、請求項1~13のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
- 前記工程(d)において、プラズマを生成するための高周波電力を前記基板載置台に供給する、請求項1~14のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
- 前記工程(d)において、前記基板載置台にバイアス電力を供給する、請求項1~15のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
- プラズマ処理装置におけるクリーニング方法であって、
前記プラズマ処理装置は、
処理容器と、
前記処理容器内に設けられる基板載置台と、
基板昇降機構と、を備え、
前記クリーニング方法は、
基板に対するプラズマ処理の後、前記処理容器内に前記基板およびダミー基板が収容されていない状態で、前記処理容器内にプラズマを生成して、前記処理容器内をクリーニングする第1工程と、
前記基板載置台に前記ダミー基板を載置した状態で、前記処理容器内にプラズマを生成して、前記処理容器内をクリーニングする第2工程と、
前記基板昇降機構により前記ダミー基板を前記基板載置台の上方に位置させ、前記処理容器内にプラズマを生成して、前記処理容器内をクリーニングする第3工程と、
を有する、クリーニング方法。 - 前記第1工程、前記第2工程、および前記第3工程をこの順に行う、請求項17に記載のクリーニング方法。
- 前記第2工程および前記第3工程の後に、前記第1工程を行う、請求項17または18に記載のクリーニング方法。
- 前記第1工程、前記第2工程、および前記第3工程において、プラズマを生成するための高周波電力を前記基板載置台に供給する、請求項17~19のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
- 前記第3工程において、前記基板載置台にバイアス電力を供給する、請求項17~20のいずれか一つに記載のクリーニング方法。
- 処理容器と、
前記処理容器内に設けられる基板載置台と、
基板を支持するリフタピンを備える基板昇降機構と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
(a)前記処理容器内で基板に対してプラズマ処理した後、前記処理容器内に前記基板およびダミー基板が収容されていない状態で前記処理容器内にプラズマを生成して前記処理容器に堆積した堆積物を除去する処理と、
(b)前記基板昇降機構を制御して、前記リフタピンの先端を第1の位置に位置させ、前記処理容器内に搬入された前記ダミー基板を前記第1の位置で受け取る処理と、
(c)前記基板昇降機構を制御して、前記リフタピンの先端を前記基板載置台の上方であって前記第1の位置よりも低い第2の位置に位置させる処理と、
(d)前記処理(c)の後、前記処理容器内にプラズマを生成して、前記基板載置台の外周部に堆積した堆積物を除去する処理と、
を実行するよう構成される、プラズマ処理装置。 - 前記制御部は、
前記処理(a)の後に前記処理(b)を実行するよう構成される、請求項22に記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、
前記処理(b)、前記処理(c)および前記処理(d)の後に前記処理(a)を実行するよう構成される、請求項22または23に記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、
(e)前記処理(b)の後、前記リフタピンを下降させて前記ダミー基板を前記基板載置台に載置する処理、を実行するよう構成されるとともに、前記処理(e)の後、前記処理(c)において、前記リフタピンを上昇させて前記ダミー基板を前記第2の位置に位置させるよう構成される、請求項22~24のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、
(f)前記処理(e)の後であって前記処理(c)の前に、前記基板載置台の載置面に前記ダミー基板を載置した状態で、前記処理容器内にプラズマを生成して前記処理容器をクリーニングする処理、を実行するよう構成される、請求項25に記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、
(g)前記処理(d)の後、前記基板載置台の載置面に前記ダミー基板を載置した状態で、前記処理容器内にプラズマを生成して前記処理容器をクリーニングする処理、を実行するよう構成される、請求項22~26のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。 - 前記処理(d)において、前記基板載置台の外周部周辺にリング状プラズマが生成される、請求項22~27のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
- 前記基板載置台の載置面と前記ダミー基板の前記載置面に対向する面との離隔距離は、2.3mm以上5mm以下である、請求項22~28のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
- 前記処理(d)において生成されるプラズマの密度は、前記ダミー基板の中心部よりも前記基板の外周部周辺の方が高い、請求項22~29のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
- 前記基板載置台の載置面の外周を囲むリング部材を備え、
前記処理(d)において生成されるプラズマの密度は、前記リング部材の外周部よりも前記リング部材の内周部の方が高い、請求項30に記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、
前記処理(d)において、酸素含有ガスのプラズマを生成するよう構成される、請求項22~31のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、
前記処理(d)において、前記基板載置台にバイアス電力を供給するよう構成される、請求項22~32のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。 - 処理容器と、
前記処理容器内に設けられる基板載置台と、
基板昇降機構と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
基板に対するプラズマ処理の後、前記処理容器内に前記基板およびダミー基板が収容されていない状態で、前記処理容器内にプラズマを生成して、前記処理容器内をクリーニングする第1処理と、
前記基板載置台に前記ダミー基板を載置した状態で、前記処理容器内にプラズマを生成して、前記処理容器内をクリーニングする第2処理と、
前記基板昇降機構によりダミー基板を前記基板載置台の上方に位置させ、前記処理容器内にプラズマを生成して、前記処理容器内をクリーニングする第3処理と、
を実行するよう構成される、プラズマ処理装置。 - 前記制御部は、
前記第1処理、前記第2処理、および前記第3処理をこの順で実行するよう構成される、請求項34に記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、
前記第2処理および前記第3処理の後に、前記第1処理を実行するよう構成される、請求項34または35に記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、
前記第1処理、前記第2処理、および前記第3処理において、プラズマを生成するための高周波電力を前記基板載置台に供給するよう構成される、請求項34~36のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、
前記第3処理において、前記基板載置台にバイアス電力を供給するよう構成される、請求項34~37のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
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