JP6832757B2 - プラズマ処理装置及びシーズニング方法 - Google Patents
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Description
図1は、一実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。図1においては、プラズマ処理装置の縦断面が概略的に示されている。図1に示すプラズマ処理装置10は、被処理体にプラズマ処理を行うための装置である。一実施形態において、被処理体は、例えば、ウエハWとする。
次に、シールド部材60及びシャッター70の詳細な構成について説明する。図2は、一実施形態に係るプラズマ処理装置のシャッター付近の構成を示す拡大図である。図2の例は、シャッター70が第1領域に位置してシールド部材60の開口OPを閉鎖している状態を示している。また、図3は、一実施形態に係るシールド部材の斜視図である。図4は、図3に示すシールド部材の一部を拡大して示す破断斜視図である。また、図5は、一実施形態に係るシャッターの分解斜視図である。
次に、シーズニングによる金属膜の変化を説明する。図6は、シーズニングによる金属膜の化学的な変化を模式的に示した図である。金属膜は、溶射されたハステロイの金属膜であるものとする。図6の(A)は、シーズニング前の状態を示している。図6の(B)は、シーズニング後の状態を示している。図6の(A)に示すように、ハステロイの金属膜は、表面が酸化されている。例えば、Crは、酸化されたCr2O3の状態で存在する。この状態で、例えば、腐食性ガスを用いたプラズマ処理が行われた場合、Cr2O3がCrOFとなって飛散して、ウエハWに金属汚染が発生する。
次に、フッ化被膜による金属汚染の低減効果の一例を説明する。図8は、フッ化被膜による金属汚染の低減効果の一例を示した図である。図8に示す「シーズニング前」は、フッ化被膜を生成するシーズニングを行っていないプラズマ処理装置10でウエハWに、腐食性ガスを用いたプラズマ処理を行った場合のCrの汚染量を示している。N数は、プラズマ処理装置10のシールド部材60及びシャッター70を新しいものに4回交換してそれぞれプラズマ処理を行った場合のそれぞれでのウエハWのCrの汚染量を示している。
次に、フッ化被膜生成の加速の効果の一例を説明する。プラズマ処理装置10は、フッ素含有ガスに対して電圧を印加してプラズマを生成するシーズニングでも金属膜にフッ化被膜を生成できる。しかし、プラズマ処理装置10は、フッ素含有ガスのみでフッ化被膜を生成するシーズニングでは、汚染量を抑制できる十分なフッ化被膜の生成に時間がかかる。そこで、プラズマ処理装置10は、臭素含有ガスを用いてプラズマを生成した後、フッ素含有ガスを用いてプラズマを生成するシーズニングを行うことで、フッ化被膜の生成を加速させている。
次に、一実施形態に係るプラズマ処理装置10を用いたシーズニング方法について説明する。図10は、一実施形態に係るシーズニング方法の流れの一例を示すフローチャートである。
10 プラズマ処理装置
12 処理容器
62a,62b 金属膜
70g,70h 金属膜
100 制御部
Claims (16)
- プラズマが生成される空間側の表面に導電性の金属膜が形成された処理容器と、
前記処理容器内に、フッ素含有ガスと臭素含有ガスを交互に射出し、前記フッ素含有ガスと前記臭素含有ガスに対して電圧を印加してプラズマの生成を複数回繰り返すシーズニングを行う制御部と、
を有することを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記金属膜は、クロムが含まれることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。
- 前記金属膜は、前記処理容器に設けられたシャッターとの接触面に設けられている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、前記処理容器内を大気に開放した場合に前記シーズニングを実施する
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1つに記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、前記処理容器内にウエハがない状態で前記シーズニングを実施する
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1つに記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、前記処理容器内にウエハを配置した状態で前記シーズニングを実施する
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1つに記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、前記処理容器内にウエハを配置した状態で前記臭素含有ガスを射出し、前記臭素含有ガスに対して電圧を印加してプラズマの生成し、配置した前記ウエハを前記処理容器から搬出した状態で前記フッ素含有ガスを射出し、前記フッ素含有ガスに対して電圧を印加してプラズマの生成することを複数回繰り返すシーズニングを行う
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1つに記載のプラズマ処理装置。 - 前記フッ素含有ガスは、CF 4 ガス、C 4 F 8 ガス、SF 6 ガスの何れかであり、
前記臭素含有ガスは、HBrガスである
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1つに記載のプラズマ処理装置。 - プラズマが生成される空間側の表面に導電性の金属膜が形成された処理容器内に、フッ素含有ガスと臭素含有ガスを交互に射出し、
前記フッ素含有ガスと前記臭素含有ガスに対して電圧を印加してプラズマの生成を複数回繰り返すシーズニングを行う
ことを特徴とするシーズニング方法。 - 前記金属膜は、クロムが含まれることを特徴とする請求項9に記載のシーズニング方法。
- 前記金属膜は、前記処理容器に設けられたシャッターとの接触面に設けられている
ことを特徴とする請求項9又は10に記載のシーズニング方法。 - 前記シーズニングは、前記処理容器内を大気に開放した場合に実施する
ことを特徴とする請求項9〜11の何れか1つに記載のシーズニング方法。 - 前記シーズニングは、前記処理容器内にウエハがない状態で実施する
ことを特徴とする請求項9〜11の何れか1つに記載のシーズニング方法。 - 前記シーズニングは、前記処理容器内にウエハを配置した状態で実施する
ことを特徴とする請求項9〜11の何れか1つに記載のシーズニング方法。 - 前記シーズニングは、前記処理容器内にウエハを配置した状態で前記臭素含有ガスを射出し、前記臭素含有ガスに対して電圧を印加してプラズマの生成し、配置した前記ウエハを前記処理容器から搬出した状態で前記フッ素含有ガスを射出し、前記フッ素含有ガスに対して電圧を印加してプラズマの生成することを複数回繰り返し行う
ことを特徴とする請求項9〜11の何れか1つに記載のシーズニング方法。 - 前記フッ素含有ガスは、CF 4 ガス、C 4 F 8 ガス、SF 6 ガスの何れかであり、
前記臭素含有ガスは、HBrガスである
ことを特徴とする請求項9〜15の何れか1つに記載のシーズニング方法。
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