JP7728865B2 - クリーニング方法およびプラズマ処理方法 - Google Patents

クリーニング方法およびプラズマ処理方法

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Description

本開示の例示的実施形態は、クリーニング方法およびプラズマ処理方法に関する。
基板処理装置のチャンバ内に設けられ基板を載置する静電チャックの外周部に付着した堆積物を除去する技術として、特許文献1に記載されたクリーニング方法がある。
特開2011-054825号公報
本開示は、プラズマ処理装置における載置台をクリーニングする技術を提供する。
本開示の一つの例示的実施形態よれば、プラズマ処理装置におけるクリーニング方法が提供される。前記プラズマ処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内に設けられており、基板が載置される載置領域を有する載置台と、前記載置領域に対向して設けられた電極とを備え、前記クリーニング方法は、第1のクリーニング工程及び第2のクリーニング工程を含み、前記第1のクリーニング工程は、第1の処理ガスを前記チャンバ内に供給する工程と、前記載置領域と前記電極とで規定される空間において、前記第1の処理ガスから第1のプラズマを生成して前記載置台における前記載置領域を含む領域をクリーニングする工程とを含み、前記第2のクリーニング工程は、前記載置領域から所定の距離にある所定の位置において、前記載置領域に対向するように前記ダミー基板を保持する工程と、第2の処理ガスを前記チャンバ内に供給する工程と、前記所定の位置に保持された前記ダミー基板と前記電極とで規定される空間において、前記第2の処理ガスから第2のプラズマを生成して、前記載置台における前記載置領域の周囲を含む領域をクリーニングする工程とを含む。
本開示の一つの例示的実施形態よれば、プラズマ処理装置におけるクリーニング方法が提供される。前記プラズマ処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内に設けられており、基板が載置される載置領域を有する載置台と、前記載置領域に対向して設けられた電極とを備え、前記クリーニング方法は、前記チャンバ内にダミー基板を搬入する工程と、前記載置領域から所定の距離にある位置において、前記載置領域に対向するように前記ダミー基板を保持する工程と、処理ガスを前記チャンバ内に供給する工程と、前記所定の位置に保持された前記ダミー基板と前記電極とで規定される空間において、前記処理ガスからプラズマを生成して前記載置台における前記載置領域を含む領域をクリーニングする工程とを含む。
本開示の一つの例示的実施形態によれば、プラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法が提供される。前記プラズマ処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内に設けられており、基板が載置される載置領域を有する載置台と、前記載置領域に対向して設けられた電極とを備え、前記処理方法は、エッチング工程及びクリーニング工程を含み、前記エッチング工程は、被エッチング層及び前記被エッチング層上に形成された、所定のパターンを有するマスク層を有するパターン基板を準備する工程と、前記載置台の前記載置領域に前記パターン基板を載置する工程と、エッチングガスを前記チャンバ内に供給する工程と、前記載置台又は前記電極に高周波電力を供給して、前記パターン基板と前記電極とで規定される空間において、前記エッチングガスからプラズマを生成して前記パターン基板をエッチングする工程と、前記パターン基板を前記チャンバから搬出する工程とを含み、前記クリーニング工程は、前記パターン基板と異なるダミー基板を前記チャンバに搬入する工程と、前記載置領域から所定の距離にある位置において、前記載置領域に対向するように前記ダミー基板を保持する工程と、処理ガスを前記チャンバ内に供給する工程と、前記所定の位置に保持された前記ダミー基板と前記電極とで規定される空間において、前記処理ガスからプラズマを生成して、前記載置台における前記載置領域の周囲を含む領域をクリーニングする工程とを含む。
本開示の一つの例示的実施形態によれば、プラズマ処理装置における載置台をクリーニングする技術を提供することができる。
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。 1つの例示的実施形態に係る基板処理システムPSを概略的に示す図である。 一実施形態に係るプラズマ処理方法を示すフローチャートである。 工程ST1においてエッチングされるパターン基板PWの一例を示す断面図である。 工程ST2における、チャンバ1の内部を模式的に示した図である。 工程ST5における、チャンバ1の内部を模式的に示した図である。 工程ST6における、チャンバ1の内部を模式的に示した図である。 各実施例において、ダミー基板DWの面内位置とフォトレジスト層のエッチングレートとの関係をプロットしたグラフである。
以下、本開示の各実施形態について説明する。
一つの例示的実施形態において、クリーニング方法が提供される。
クリーニング方法は、プラズマ処理装置におけるクリーニング方法であって、プラズマ処理装置は、チャンバと、チャンバ内に設けられており、基板が載置される載置領域を有する載置台と、載置領域に対向して設けられた電極とを備え、クリーニング方法は、第1のクリーニング工程及び第2のクリーニング工程を含み、第1のクリーニング工程は、第1の処理ガスをチャンバ内に供給する工程と、載置領域と電極とで規定される空間において、第1の処理ガスから第1のプラズマを生成して載置台における載置領域を含む領域をクリーニングする工程とを含み、第2のクリーニング工程は、載置領域から所定の距離にある所定の位置において、載置領域に対向するようにダミー基板を保持する工程と、第2の処理ガスをチャンバ内に供給する工程と、所定の位置に保持されたダミー基板と電極とで規定される空間において、第2の処理ガスから第2のプラズマを生成して、載置台における載置領域の周囲を含む領域をクリーニングする工程とを含む。
一つの例示的実施形態において、第1の処理ガスは、酸素含有ガスを含む。
一つの例示的実施形態において、酸素含有ガスは、Oガスである。
一つの例示的実施形態において、第2の処理ガスは、フッ素含有ガスを含む。
一つの例示的実施形態において、フッ素含有ガスは、NFガスを含む。
一つの例示的実施形態において、フッ素含有ガスは、C(x及びyは正の整数)ガスを含む。
一つの例示的実施形態において、第2の処理ガスは、Oガスを含む。
一つの例示的実施形態において、第1のクリーニング工程と第2のクリーニング工程との間に実行される改質工程をさらに含み、改質工程は、チャンバ内に第3の処理ガスを供給する工程と、載置領域と電極とで規定される空間において、第3の処理ガスから第3のプラズマを生成して、載置台における載置領域を含む領域を改質する工程とを含む。
一つの例示的実施形態において、第3の処理ガスは、窒素ガスであり、載置台における載置領域を含む領域は、窒素ガスから生成された第3のプラズマによって窒化される。
一つの例示的実施形態において、ダミー基板をクリーニングするダミー基板処理工程をさらに含み、ダミー基板処理工程は、チャンバ内にダミー基板を搬入する工程と、ダミー基板を載置領域に載置する工程と、載置領域に載置されたダミー基板と電極とで規定される空間において、第4の処理ガスから第4のプラズマを生成して、少なくともダミー基板をクリーニングする工程とを含み、第2のクリーニング工程は、ダミー基板処理工程の後に実行される。
一つの例示的実施形態において、第3の処理ガスは、フッ素含有ガスを含む。
一つの例示的実施形態において、フッ素含有ガスは、NFガスを含む。
一つの例示的実施形態において、フッ素含有ガスは、C(x及びyは正の整数)ガスを含む。
一つの例示的実施形態において、第3の処理ガスは、Oガスを含む。
一つの例示的実施形態においてダミー基板処理工程は、載置台又は電極に、第1の周波数を有する高周波及び第2の周波数を有する高周波を供給して第4のプラズマを生成する工程を含む。
一つの例示的実施形態において、ダミー基板を保持する工程は、載置領域に載置されたダミー基板を所定の位置に移動する工程を含む。
一つの例示的実施形態において、ダミー基板を搬入する工程において、ダミー基板は基板ストレージからチャンバ内に搬入され、ダミー基板を保持する工程において、基板ストレージからチャンバ内に搬入されたダミー基板が所定の位置に保持され、第2のクリーニング工程は、載置台における載置領域の周囲を含む領域をクリーニングする工程の後に、ダミー基板をチャンバ内から基板ストレージに搬出する工程をさらに含む。
一つの例示的実施形態において、所定の距離は、所定の位置に保持されたダミー基板と載置領域とで規定される空間においてプラズマが生成されない距離である。
一つの例示的実施形態において、所定の距離は、載置領域から0.01mm以上1mm以下である。
一つの例示的実施形態において、第2のクリーニング工程において、第2のプラズマが生成される時間は、10秒以上100秒以下である。
一つの例示的実施形態において、電極は複数のガス通流孔を有し、第2の処理ガスをチャンバ内に供給する工程において、第2の処理ガスは、ガス通流孔からチャンバ内に供給される。
一つの例示的実施形態において、第2のプラズマは、0.1W/cm以上10W/cm以下のエネルギー密度を有する。
一つの例示的実施形態において、第2のプラズマは、第1のプラズマよりもエネルギー密度が高い。
一つの例示的実施形態において、第1のクリーニング工程は、載置台又は電極に第1の電力を有する高周波を供給して第1のプラズマを生成する工程を含み、第2のクリーニング工程は、載置台又は電極に第1の電力よりも高い第2の電力を有する高周波を供給して第2のプラズマを生成する工程を含む。
一つの例示的実施形態において、第2の電力は、50W以上10,000W以下である。
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置におけるクリーニング方法であって、プラズマ処理装置は、チャンバと、チャンバ内に設けられており、基板が載置される載置領域を有する載置台と、載置領域に対向して設けられた電極とを備え、クリーニング方法は、チャンバ内にダミー基板を搬入する工程と、載置領域から所定の距離にある位置において、載置領域に対向するようにダミー基板を保持する工程と、処理ガスをチャンバ内に供給する工程と、所定の位置に保持されたダミー基板と電極とで規定される空間において、処理ガスからプラズマを生成して載置台における載置領域を含む領域をクリーニングする工程とを含む。
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法であって、プラズマ処理装置は、チャンバと、チャンバ内に設けられており、基板が載置される載置領域を有する載置台と、載置領域に対向して設けられた電極とを備え、処理方法は、エッチング工程及びクリーニング工程を含み、エッチング工程は、被エッチング層及び被エッチング層上に形成された、所定のパターンを有するマスク層を有するパターン基板を準備する工程と、載置台の載置領域にパターン基板を載置する工程と、エッチングガスをチャンバ内に供給する工程と、載置台又は電極に高周波電力を供給して、パターン基板と電極とで規定される空間において、エッチングガスからプラズマを生成してパターン基板をエッチングする工程と、パターン基板をチャンバから搬出する工程とを含み、クリーニング工程は、パターン基板と異なるダミー基板をチャンバに搬入する工程と、載置領域から所定の距離にある位置において、載置領域に対向するようにダミー基板を保持する工程と、処理ガスをチャンバ内に供給する工程と、所定の位置に保持されたダミー基板と電極とで規定される空間において、処理ガスからプラズマを生成して、載置台における載置領域の周囲を含む領域をクリーニングする工程とを含む。
以下、図面を参照して、本開示の各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または同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づいて上下左右等の位置関係を説明する。図面の寸法比率は実際の比率を示すものではなく、また、実際の比率は図示の比率に限られるものではない。
<プラズマ処理装置の構成>
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チャンバ1を有している。チャンバ1は、プラズマが生成される処理空間を規定する。チャンバ1内には、基板Wを支持する載置台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、基板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。
載置台2の上方の外周には、例えば単結晶シリコンで形成されたフォーカスリング5が設けられている。具体的には、フォーカスリング5は、環状の形状を有しており、載置台2における基板Wの載置面(静電チャック6の上面)の外周を囲むように基材2aの上面に配置される。さらに、チャンバ1内には、載置台2及び支持台4の周囲を囲むように、例えば石英等からなる円筒状の内壁部材3aが設けられている。
基材2aには、第1の整合器11aを介して第1のRF電源10aが接続される。また、第2の整合器11bを介して第2のRF電源10bが接続されている。第1のRF電源10aは、プラズマ発生用の電源である。この第1のRF電源10aは、所定の周波数の高周波電力を載置台2の基材2aに供給するように構成されている。また、第2のRF電源10bは、イオン引き込み用(バイアス用)の電源である。この第2のRF電源10bは、第1のRF電源10aが供給する高周波電力より低い所定周波数の高周波電力を載置台2の基材2aに供給するように構成されている。このように、載置台2は電圧印加可能に構成されている。一方、載置台2の上方には、載置台2と平行に対向するように、シャワーヘッド16が設けられている。シャワーヘッド16は、上部電極としての機能を有する。シャワーヘッド16と載置台2は、一対の電極(上部電極と下部電極)として機能する。
静電チャック6は、その上面が基板を載置する載置面6eとして構成されている。載置面6eは、平坦な円盤形状を有する。静電チャック6は、絶縁体6bと絶縁体6bの内部に設けられた電極6aとを有して構成される。電極6aには直流電源12が接続されている。そして、電極6aに直流電源12から直流電圧が印加されることにより、クーロン力によって基板Wが載置面6eに吸着されるよう構成されている。
なお、本実施形態では、一例として、載置面6e及び基板Wは円形状を有しており、載置面6eの径は、基板Wの径よりも小さい。
載置台2の内部には、温調媒体流路2dが設けられている。温調媒体流路2dには、入口配管2b、出口配管2cが接続されている。そして、温調媒体流路2dの中に適宜の温調媒体、例えば冷却水等を循環させることによって、載置台2の温度が制御され得る。また、載置台2には、基板Wの裏面にヘリウムガス等の冷熱伝達用ガス(バックサイドガス)を供給するためのガス供給管30が設けられている。ガス供給管30は、図示しないガス供給源に接続されている。これらの構成によって、静電チャック6により載置面6eに吸着保持された基板Wが、所定の温度に制御され得る。
載置台2には、複数、例えば3つのピン用貫通孔200が設けられている(図1には1つのみ示す。)。これらのピン用貫通孔200の内部には、夫々リフター61が設けられている。リフター61は、アクチュエータ62に接続されている。アクチュエータ62は、リフター61を上昇又は下降させて、リフター61を載置面6eから突出させることができる。基板Wを載置面6eに載置した状態でリフター61を上昇させると、リフター61の先端が静電チャック6の載置面6eから突出し、静電チャック6の載置面6eから所定の距離において基板Wが保持された状態となる。一方、リフター61を下降させると、リフター61の先端がピン用貫通孔200内に収容され、基板Wが静電チャック6の載置面6eに載置される。このように、アクチュエータ62は、リフター61により、静電チャック6の載置面6eに対する基板Wの位置(載置面6eに対して垂直方向における位置)を制御することができる。
シャワーヘッド16は、チャンバ1設けられている。シャワーヘッド16は、本体部16aと電極板として機能する上部天板16bとを備える。シャワーヘッド16は、絶縁性部材95を介してチャンバ1の上部に支持される。本体部16aは、導電性材料、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムからなる。本体部16aは、その下部に上部天板16bを着脱自在に支持できるように構成されている。ガス導入口16gには、ガス供給配管15aの一端が接続されている。このガス供給配管15aの他端には、処理ガスを供給するガス供給源(ガス供給部)15が接続される。ガス供給配管15aには、上流側から順にマスフローコントローラ(MFC)15b、及び開閉弁V2が設けられている。ガス拡散室16cには、ガス供給配管15aを介して、ガス供給源15からプラズマエッチングのための処理ガスが供給される。チャンバ1内には、ガス拡散室16cからガス通流孔16d及びガス導入孔16eを介して、シャワー状に分散されて処理ガスが供給される。
シャワーヘッド16には、ローパスフィルタ(LPF)71を介して可変直流電源72が電気的に接続されている。この可変直流電源72は、オン・オフスイッチ73により給電のオン・オフが可能に構成されている。可変直流電源72の電流・電圧ならびにオン・オフスイッチ73のオン・オフは、後述する制御部100によって制御される。なお、後述のように、第1のRF電源10a、第2のRF電源10bから高周波が載置台2に印加されて処理空間にプラズマが発生する際には、必要に応じて制御部100によりオン・オフスイッチ73がオンされる。これにより、上部電極としてのシャワーヘッド16に所定の直流電圧が印加される。
チャンバ1の側壁からシャワーヘッド16の高さ位置よりも上方に延びるように円筒状の接地導体1aが設けられている。この円筒状の接地導体1aは、その上部に天壁を有している。
チャンバ1の底部には、排気口81が設けられている。排気口81には、排気管82を介して第1排気装置83が接続されている。第1排気装置83は、真空ポンプを有しており、この真空ポンプを作動させることによりチャンバ1内を減圧して所定の圧力にすることができる。一方、チャンバ1内の側壁には、基板Wの搬入出口84が設けられており、この搬入出口84には、当該搬入出口84を開閉するゲートバルブ85が設けられている。
チャンバ1の側部内側には、内壁面に沿ってデポシールド86が設けられている。デポシールド86は、チャンバ1にエッチング副生成物(デポ)が付着することを防止する。このデポシールド86の基板Wと略同じ高さ位置には、グランドに対する電位が制御可能に接続された導電性部材(GNDブロック)89が設けられており、これにより異常放電が防止される。また、デポシールド86の下端部に対向するように、デポシールド87が内壁部材3aの周囲に設けられている。デポシールド86及び87は、着脱自在である。
上記構成のプラズマ処理装置10は、制御部100によって、その動作が統括的に制御される。制御部100には、CPUを備えプラズマ処理装置10の各部を制御するプロセスコントローラ101と、ユーザインターフェース102と、記憶部103とが設けられている。
ユーザインターフェース102は、工程管理者がプラズマ処理装置10を管理するためにコマンドの入力操作を行うキーボードや、プラズマ処理装置10の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等から構成されている。
記憶部103には、プラズマ処理装置10で実行される各種処理をプロセスコントローラ101の制御にて実現するための制御プログラム(ソフトウェア)や処理条件データ等が記憶されたレシピが格納されている。そして、必要に応じて、ユーザインターフェース102からの指示等にて任意のレシピを記憶部103から呼び出してプロセスコントローラ101に実行させることで、プロセスコントローラ101の制御下で、プラズマ処理装置10での所望の処理が行われる。また、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータで読取り可能なコンピュータ記憶媒体(例えば、ハードディスク、CD、フレキシブルディスク、半導体メモリ等)などに格納された状態のものを利用することも可能である。また、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで使用することも可能である。
<基板処理システムPSの構成>
図2は、1つの例示的実施形態に係る基板処理システムPSを概略的に示す図である。基板処理システムPSは、基板処理室PM1~PM6(以下、総称して「基板処理モジュールPM」ともいう。)と、搬送モジュールTMと、ロードロックモジュールLLM1及びLLM2(以下、総称して「ロードロックモジュールLLM」ともいう。)と、ローダーモジュールLM、ロードポートLP1からLP3(以下、総称して「ロードポートLP」ともいう。)とを有する。制御部CTは、基板処理システムPSの各構成を制御して、基板Wに所定の処理を実行する。
基板処理モジュールPMは、その内部において、基板Wに対して、エッチング処理、トリミング処理、成膜処理、アニール処理、ドーピング処理、リソグラフィ処理、クリーニング処理、アッシング処理等の処理を実行する。基板処理モジュールPMの一部は、測定モジュールであってよく、基板W上に形成された層の厚さや、基板W上に形成されたパターンの寸法等を測定してもよい。図1に示すプラズマ処理装置10は、基板処理モジュールPMの一例である。
搬送モジュールTMは、基板Wを搬送する搬送装置を有し、基板処理モジュールPM間又は基板処理モジュールPMとロードロックモジュールLLMとの間で、基板Wを搬送する。基板処理モジュールPM及びロードロックモジュールLLMは、搬送モジュールTMに隣接して配置されている。搬送モジュールTMと基板処理モジュールPM及びロードロックモジュールLLMは、開閉可能なゲートバルブによって空間的に隔離又は連結される。
ロードロックモジュールLLM1及びLLM2は、搬送モジュールTMとローダーモジュールLMとの間に設けられている。ロードロックモジュールLLMは、その内部の圧力を、大気圧又は真空に切り替えることができる。ロードロックモジュールLLMは、大気圧であるローダーモジュールLMから真空である搬送モジュールTMへ基板Wを搬送し、また、真空である搬送モジュールTMから大気圧であるローダーモジュールLMへ搬送する。
ローダーモジュールLMは、基板Wを搬送する搬送装置を有し、ロードロックモジュールLLMとロードポートLPとの間で基板Wを搬送する。ロードポートLP内の内部には、例えば25枚の基板Wが収納可能なFOUP(Front Opening Unified Pod)または空のFOUPが載置できる。ローダーモジュールLMは、ロードポートLP内のFOUPから基板Wを取り出して、ロードロックモジュールLLMに搬送する。また、ローダーモジュールLMは、ロードロックモジュールLLMから基板Wを取り出して、ロードポートLP内のFOUPに搬送する。複数のロードポートLPのうち少なくとも1つは、ダミー基板を収納するFOUPを有してもよい。
制御部CTは、基板処理システムPSの各構成を制御して、基板Wに所定の処理を実行する。制御部CTは、プロセスの手順、プロセスの条件、搬送条件等が設定されたレシピを格納しており、当該レシピに従って、基板Wに所定の処理を実行するように、基板処理システムPSの各構成を制御する。制御部CTは、図1に示すプラズマ処理装置10の制御部100の一部又は全部の機能を兼ねてもよい。
<プラズマ処理>
図3は、一実施形態に係るプラズマ処理方法を示すフローチャートである。図3の各工程に示す処理は、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に示すプラズマ処理方法は、パターン基板PWをエッチングする工程(ST1)、載置台2をクリーニングする第1のクリーニング工程(ST2)、静電チャック6の載置面6eを改質する工程(ST3)、ダミー基板DWを搬入する工程(ST4)、ダミー基板DWをクリーニングする工程(ST5)及び載置台2をクリーニングする第2のクリーニング工程(ST6)を有する。
なお、本実施形態に係るプラズマ処理方法において、図3に示す全ての工程が必須ではない。すなわち、図3に示す工程の一部が省略されてよい。また、図3に示す工程を実行する順番を入れ替えてよい。以下、各図を参照しつつ、図3に示す各工程における処理の一例について説明する。
図4は、工程ST1においてエッチングされるパターン基板PWの一例を示す断面図である。パターン基板PWは、下地層UF、被エッチング膜EF及びマスク膜MKが積層された構造を有する。下地膜UFは、例えば、シリコンウェハやシリコンウェハ上(シリコンウェハの表面に形成される場合及びシリコンウェハ上に形成された他の膜の表面に形成される場合の双方を含む。)に形成された有機層、誘電体層、金属層、半導体層等でよい。下地層UFは、複数の層が積層されて構成されてよい。被エッチング層EFは、例えば、有機層や誘電体層である。有機層は、例えば、スピンオンカーボン層(SOC)、フォトレジスト層、アモルファスカーボンである。誘電体層は、例えば、シリコン酸化層、シリコン窒化層、Si-ARC、SiONである。
マスク層MKは、例えばフォトレジスト等、被エッチング層EFのエッチングにおいてマスクとして機能する層である。マスク層MKは、少なくとも1つの側壁を有するように形成される。当該側壁は、被エッチング層EF上において少なくとも1つの凹部OPを規定する。凹部OPは、被エッチング層EF上の空間であって、側壁に囲まれている。すなわち、図4において、被エッチング層EFは、マスク層MKによって覆われた領域と、凹部OPの底部において露出した領域とを有する。
工程ST1において、まず、パターン基板PWがプラズマ処理装置10のチャンバ1内に搬送される。また、パターン基板PWは、リフター61によって、載置台2載置面6eに載置される。そして、チャンバ1内に所定の処理ガスが供給された後に、下部電極である載置台2に高周波電力が供給される。これにより、パターン基板PWと上部電極として機能するシャワーヘッド16との間の空間において、当該処理ガスから生成されたプラズマが生成される。そして、当該プラズマ中の活性種がパターン基板PWに引き込まれることにより、被エッチング層EFのうち、マスク層MKの凹部OPにおいて露出した部分がエッチングされる。パターン基板PWのエッチングが終了すると、当該パターン基板PWは、チャンバ1の外に搬出される。なお、被エッチング層EFをエッチングする過程において、エッチングの副生成物が生成されてよい。当該副生成物は、例えば、静電チャック6における載置面6eの周囲に付着又は堆積する。
図5は、工程ST2における、チャンバ1の内部を模式的に示した図である。図5に示すように、工程ST2において、静電チャック6の少なくとも一部がクリーニングされる。
すなわち、まず、基板が載置台2に載置されていない状態(すなわち、載置面6eがシャワーヘッド16に対して露出した状態)で、チャンバ1内に所定の処理ガスが供給される。このとき、チャンバ1内の圧力は、所定の圧力に減圧される。当該処理ガスは、パターン基板PWをエッチングする工程(ST1)において生成された副生成物に応じて、適宜選択されてよい。例えば、当該副生成物がCF系のポリマーである場合、当該処理ガスはOガスであってよい。また、当該処理ガスは、Oガスに限らず、COガス、COガス、Oガス等の他の酸素含有ガスであってよい。また、副生成物として、CF系のポリマーに加えて、シリコンや金属が含まれている場合、当該処理ガスとして、酸素含有ガスに、例えばハロゲン含有ガスが添加されてよい。ハロゲン含有ガスは、例えば、CFガス、NFガス等のフッ素系のガスである。また、ハロゲン含有ガスは、Clガス等の塩素系ガス、HBrガス等の臭素系ガスであってもよい。
次に、下部電極として機能する載置台2に高周波電力が供給される。制御部100が、第1のRF電源10aを制御して高周波電力を発生させることにより、高周波電力を載置台2の基材2aに供給する。これにより、静電チャック6の載置面6eと上部電極として機能するシャワーヘッド16とで規定される空間において、チャンバ1内に供給された処理ガスからプラズマが生成される。なお、第1のRF電源10aが発生させる高周波電力の周波数は、例えば、10MHz以上100MHz以下であってもよく、40MHz以上100MHz以下であってもよい。また、当該高周波電力は、例えば、50W以上10,000W以下であってよく、100W以上7,000W以下であってもよく、200W以上2,000W以下であってもよい。
載置面6eとシャワーヘッド16とで規定される空間においてプラズマが生成されると、当該プラズマによって、静電チャック6の少なくとも一部がクリーニングされる。当該クリーニングは、例えば、パターン基板PWをエッチングする工程(ST1)において、静電チャック6の肩部6cに付着又は堆積した副生成物を除去することであってよい。また、当該クリーニングは、当該副生成物の一部を除去するクリーニングであってよく、また、当該副生成物の全部を除去するクリーニングであってもよい。また、載置面6eとシャワーヘッド16とで規定される空間において生成されたプラズマによって、チャンバ1の内壁に付着又は堆積した副生成物が除去されてもよい。
次に、工程ST3において、静電チャック6の載置面6eが改質される。工程ST3において、まず、載置台2に基板が載置されていない状態で、チャンバ1内に所定の処理ガスが供給される。このとき、チャンバ1内の圧力は、所定の圧力に減圧される。当該処理ガスは、例えば不活性ガスであってよい。本実施形態において、当該処理ガスは、Nガスである。
下部電極として機能する載置台2に高周波電力が供給される。制御部100が、第1のRF電源10aを制御して高周波電力を発生させることにより、高周波電力を載置台2の基材2aに供給する。これにより、静電チャック6の載置面6eと上部電極として機能するシャワーヘッド16とで規定される空間において、チャンバ1内に供給された処理ガスからプラズマが生成される。なお、第1のRF電源10aが発生させる高周波電力の周波数は、例えば、10MHz以上100MHz以下であってもよく、40MHz以上100MHz以下であってもよい。また、当該高周波電力は、例えば、50W以上10,000W以下であってもよく、100W以上7,000W以下であってもよく、200W以上2,000W以下であってもよい。
載置面6eとシャワーヘッド16とで規定される空間においてプラズマが生成されると、当該プラズマによって、静電チャック6の表面の少なくとも一部が改質される。本実施形態において、当該プラズマはNガスから生成されたプラズマであり、当該プラズマによって、静電チャック6の載置面6eが窒化される。これにより、載置面6eに付着したフッ素が除去される。
次に、工程ST4において、ダミー基板DWがチャンバ1内に搬入される。ダミー基板DWは、例えばシリコン基板等、その表面にパターンが形成された層を有しない基板である。ダミー基板DWは、例えば、ロードポートLP(図2参照)のFOUP(ストレージの一例である)から搬出されて、チャンバ1内に搬入されてよい。また、ロードポートLPから搬出されるダミー基板DWは、後述する工程ST6において用いられたダミー基板DWであってよい。すなわち、工程ST4においてチャンバ1内に搬入されるダミー基板DWは、前回のサイクルの工程ST6において用いられた後にロードポートLPに搬出されたダミー基板DWであってよい。
図6は、工程ST5における、チャンバ1の内部を模式的に示した図である。図6に示すように、工程ST5において、ダミー基板DWがクリーニングされる。工程ST5は、載置面6eにダミー基板DWを載置する工程(ST51)及びダミー基板DWをクリーニングする工程(ST52)を含む。
まず、工程4においてチャンバ1内に搬入されたダミー基板DWが、工程ST51において、載置面6eに載置される。具体的には、ダミー基板DWは、リフター61が載置面6eから突出した状態において、リフター61の先端に載置される。そして、リフター61が下降することにより、ダミー基板DWが載置面6eに載置される。そして、静電チャック6の電極6aに所定の電圧が印加されると、ダミー基板DWが載置面6eに静電吸着される。
次に、工程ST52において、ダミー基板DWがクリーニングされる。まず、ダミー基板DWが載置面6eに載置された状態で、チャンバ1内に所定の処理ガスが供給される。このとき、チャンバ1内の圧力は、所定の圧力に減圧される。当該所定の圧力は、工程ST2における圧力及び/又は工程ST3における圧力よりも低くてよい。当該処理ガスは、パターン基板PWをエッチングする工程(ST1)において生成され、静電チャック6の肩部6cに付着又は堆積した副生成物に応じて、適宜選択されてよい。例えば、当該副生成物がCF系のポリマーである場合、例えばNFやCF等のフッ素含有ガスであってよい。また、当該処理ガスは、Oガスを含んでよい。また、当該処理ガスは、Oガスに限らず、COガス、COガス、Oガス等の他の酸素含有ガスであってよい。また、副生成物として、CF系のポリマーに加えて、シリコンや金属が含まれている場合、当該処理ガスとして、例えばハロゲン含有ガスが添加されてよい。また、ハロゲン含有ガスは、Clガス等の塩素系ガス、HBrガス等の臭素系ガスであってよい。また、当該処理ガスは、例えばArガス等の不活性ガスをさらに含んでよい。
次に、下部電極である載置台2に高周波電力が供給される。制御部100が、第1のRF電源10aおよび第2のRF電源10bを制御して高周波電力を発生させることにより、第1の高周波電力および第2の高周波電力を載置台2の基材2aに供給する。これにより、載置面6eに載置されたダミー基板DWと上部電極として機能するシャワーヘッド16とで規定される空間において、チャンバ1内に供給された処理ガスからプラズマが生成される。なお、第1のRF電源10aが発生させる高周波電力の周波数は、例えば、10MHz以上100MHz以下であってもよく、40MHz以上100MHz以下であってもよい。また、当該高周波電力は、例えば、50W以上10,000W以下であってもよく、100W以上7,000W以下であってもよく、500W以上7,000W以下であってもよい。また、第2のRF電源10bが発生される高周波電力の周波数は、例えば、100kHz以上50MHz以下であってもよく、400kHz以上13.56MHz以下であってもよい。また、当該高周波電力は、例えば、0W以上25,000W以下であってよく、100W以上25,000W以下であってよく、500W以上5,000W以下であってもよい。
載置面6eに載置されたダミー基板DWとシャワーヘッド16とで規定される空間においてプラズマが生成されると、当該プラズマによって、少なくともダミー基板DWがクリーニングされる。当該クリーニングは、前回のサイクルの工程ST6において、静電チャック6の肩部6cからダミー基板DWに付着した副生成物を除去することであってよい。
図7は、工程ST6における、チャンバ1の内部を模式的に示した図である。図7に示すように、工程ST6において、載置面6eから所定の距離dにある位置において、ダミー基板DWを保持しつつ、載置台2の少なくとも一部がクリーニングされる。工程ST6は、ダミー基板DWをリフトする工程(ST61)、載置台2をクリーニングする工程(ST62)及びダミー基板DWを搬出する工程(ST63)を含む。
まず、工程ST61において、ダミー基板DWをリフター61によって上昇させる。具体的には、図7に示すように、リフター61の先端が載置面6eから突出するように、リフター61をシャワーヘッド16に向かう方向に移動させる。これにより、リフター61によってダミー基板DWが載置面6eから持ち上げられて、ダミー基板DWが載置面6eから所定の距離dにある位置で保持される。ダミー基板DWは、載置面6eに対して平行に保持されてよい。
ダミー基板DWと載置面6eとの距離dは、例えば、後述する載置台2をクリーニングする工程(ST62)において、ダミー基板DWと載置面6eとの間においてプラズマが生成されない距離であってよい。この場合において、図7に示すように、ダミー基板DWとシャワーヘッド16とで規定される空間において生成されたプラズマPが、ダミー基板DWと静電チャック6(載置面6e及び/又は肩部6cを含む)との間に拡散してもよい。また、距離dは、例えば、0.01mm以上1mm以下であってよい。また、距離dは、0.2mm以上0.7mm以下であってよい。ダミー基板DWと静電チャック6との距離dを、これらの距離に保つことにより、図7に示すように、載置面6eがプラズマによってダメージを受けることを抑制しつつ、ダミー基板DWと静電チャック6との間に拡散したプラズマPによって、肩部6cに付着又は堆積した副生成物を除去することができる。
次に、工程ST62において、載置台2の少なくとも一部がクリーニングされる。まず、載置面6eから所定の距離dにある位置でダミー基板DWが保持された状態で、チャンバ1内に所定の処理ガスが供給される。このとき、チャンバ1内の圧力は、所定の圧力に減圧される。当該所定の圧力は、工程ST2における圧力及び/又は工程ST3における圧力よりも高くてよい。当該処理ガスは、パターン基板PWをエッチングする工程(ST1)において生成され、静電チャック6の肩部6cに付着又は堆積した副生成物に応じて、適宜選択されてよい。例えば、当該副生成物がCF系のポリマーである場合、例えばNFやCF等のフッ素含有ガスであってよい。また、当該処理ガスは、Oガスを含んでよい。また、当該処理ガスは、Oガスに限らず、COガス、COガス、Oガス等の他の酸素含有ガスであってよい。また、副生成物として、CF系のポリマーに加えて、シリコンや金属が含まれている場合、当該処理ガスとして、例えばハロゲン含有ガスが添加されてよい。また、ハロゲン含有ガスは、Clガス等の塩素系ガス、HBrガス等の臭素系ガスであってよい。
次に、下部電極である載置台2に高周波電力が供給される。制御部100が、第1のRF電源10aを制御して高周波電力を発生させることにより、高周波電力を載置台2の基材2aに供給する。これにより、載置面6eに載置されたダミー基板DWと上部電極として機能するシャワーヘッド16とで規定される空間において、チャンバ1内に供給された処理ガスからプラズマが生成される。なお、第1のRF電源10aが発生させる高周波電力の周波数は、例えば、10MHz以上100MHz以下であってもよく、40MHz以上100MHz以下であってもよい。工程ST62における高周波電力は、例えば、50W以上10,000W以下であってもよく、100W以上7,000W以下であってもよく、200W以上5,000W以下であってもよい。また、工程ST62におけるプラズマPのエネルギー密度は、工程ST2におけるプラズマPのエネルギー密度よりも高くてよい。工程ST62におけるプラズマPのエネルギー密度は、例えば、0.10W/cm以上10W/cm以下であってもよく、0.11W/cm以上9W/cm以下であってもよく、0.14W/cm以上8W/cm以下であってもよい。また、工程ST62において、プラズマPが生成される時間は、例えば、10秒以上100秒以下である。
ダミー基板DWとシャワーヘッド16とで規定される空間においてプラズマPが生成されると、当該空間に拡散したプラズマPによって、静電チャック6における載置面6eの周囲を含む領域がクリーニングされる。当該領域は、例えば、肩部6cを含んでよい。また、当該クリーニングよって静電チャック6から除去された副生成物は、ダミー基板DWに付着又は堆積してよい。
次に、工程ST63において、ダミー基板DWがチャンバ1から搬出される。ダミー基板DWは、チャンバ1から搬出され、ロードポートLPのFOUPに格納されてよい。ロードポートLPに格納されたダミー基板DWは、パターン基板PWをエッチングする工程(ST1)が新たに実行された後、ダミー基板DWを搬入する工程(ST4)において、再びチャンバ1内に搬入されてよい。また、当該ダミー基板DWは、工程ST5において、再びクリーニングされてよい。これにより、第2のクリーニング工程(ST6)において使用するダミー基板DWを効率よくクリーニングできる。
<実施例>
工程ST62において、静電チャック6の載置面6eからのダミー基板DWの距離dを0.0mmから1.0mmまで0.1mm単位で変化させて、ダミー基板DWの裏面(載置面6eと対向する面)に形成されたフォトレジスト層をエッチングした(以下、距離dを変化させた各例を総称して「各実施例」ともいう。)。ダミー基板DWに対するエッチングの実施条件は以下の通りである。
高周波電力HFの周波数:40.68MHz
高周波電力HFの出力:2700W
高周波電力LFの出力:0W
圧力:500mTorr
処理ガス:Oガス(900sccm)、CFガス(50sccm)
距離d:グラフ中に記載
図8は、各実施例において、ダミー基板DWの面内位置とフォトレジスト層のエッチングレートとの関係をプロットしたグラフである。ダミー基板DWは、直径300mmのシリコンウェハであり、表面にフォトレジスト層が形成されている。図8において、横軸はダミー基板DWの面内位置、すなわち、ダミー基板DWの中心からの位置を示す。また、縦軸はフォトレジスト層のエッチングレート比を示す。当該エッチングレート比は、工程ST2におけるエッチングレートに対する、各実施例におけるエッチングレートの比率である(図8では、工程ST2のエッチングレートを1として、各実施例におけるエッチングレートを規格化した。)。また、工程ST2におけるエッチングレートは、ダミー基板DWを載置面6eに載置した状態で、工程ST2において載置台2をクリーニングする条件でダミー基板DWの表面(シャワーヘッド16と対向する面)に形成されたフォトレジスト層をエッチングしたエッチングレートである。
本実施形態によれば、図8に示すように、ダミー基板DWの外周部分(例えば、ダミー基板DWにおける148mmより外側部分)、すなわち、静電チャック6の載置面6eの周囲(例えば、肩部6c)において高いエッチングレートを得る一方で、静電チャック6の載置面6eの縁(例えば、ダミー基板DWの145mm近傍に対応する部分)においてはエッチングレートを抑えることができた。例えば、距離dが0.0mm(すなわち、ダミー基板DWが載置面6eに接触している状態)である場合、ダミー基板DWの外周部分、例えば、148mmの位置におけるフォトレジスト層のエッチングレートは低い。すなわち、当該外周部分において、フォトレジスト層又は副生成物は、効率よく除去されないと考えられる。他方で、距離dを0.1mmにした場合、ダミー基板DWの外周部分、例えば、148mmの位置におけるフォトレジスト層のエッチングレートは、距離dが0.0mmのエッチングレートの約8倍となった。同様に、距離dを0.2mmにした場合、148mmの位置におけるフォトレジスト層のエッチングレートは、距離dが0.1mmのエッチングレートの約3倍となった。また、ダミー基板DWの外周部分(例えば、145mmの位置より外側の部分)におけるフォトレジスト層のエッチングレートは、距離dの増加に伴い増加することが確認された。距離dが0.2mmから0.7mmの間において、エッチングレートの増加が顕著であった。また、図3に示すとおり、各実施例は、工程ST2との比較においても、特にダミー基板DWの外周部分におけるフォトレジスト層又は副生成物の除去について有効であることが確認された。
以上のとおり、本実施形態では、ダミー基板DWと載置面6eとの距離dを適切な距離にすることにより、載置面6eをダミー基板DWで保護しつつ、拡散したプラズマPによって載置面6eの周囲(例えば、肩部6c)をクリーニングすることができる。また、本実施形態では、載置面6eをダミー基板DWで保護できるので、工程ST62において高周波電力を高くすることができ、また、例えばフッ素含有ガス等の処理ガスを使用できるので、拡散したプラズマPによって載置面6eの周囲(例えば、肩部6c)を、さらに効率よくクリーニングすることができる。従って、工程ST2において載置面6eへのダメージを抑制しつつ載置面6eを効率的にクリーニングする一方で、工程ST6において、載置面6eへのダメージを抑制しつつ、載置面6eの周囲を効率的にクリーニングすることができるので、載置台2のメンテナンスの効率を上げることができる。ひいては、載置台2のメンテナンス時間を大幅に短縮できるので、エッチング処理のスループットを向上させることができる。
なお、図3に示す例において、工程ST1から工程ST6までの処理をこの順番で説明したが、各工程を実行する順番はこれに限られない。一例として、工程ST5及び/又は工程ST6を実行した後に、工程ST2及び/又は工程ST3を実行してもよい。例えば、図3に示す各工程が、工程ST1、工程ST4、工程ST5、工程ST6、工程ST2、工程ST3の順番で実行されてよい。これにより、工程ST1で発生した副生成物が、工程ST5及び/又は工程ST6で除去又は低減された後に、静電チャック6の載置面6eをクリーニングすることができる。
また、工程ST4及び工程ST6を実行した後に、工程ST5が実行されてもよい。これにより、工程ST6において、ダミー基板DWに副生成物が堆積又は付着した場合であっても、工程ST5において、ダミー基板DWの当該副生成物を除去又は低減することができる。
以上の各実施形態は、説明の目的で説明されており、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく種々の変形をなし得る。例えば、容量結合型のプラズマ処理装置10以外にも、誘導結合型プラズマやマイクロ波プラズマ等、任意のプラズマ源を用いた基板処理装置を用いてもよい。
また、本開示における実施形態は、以下の(1)から(27)の態様を含んでよい。
(1)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、
チャンバと、
前記チャンバ内に設けられており、基板が載置される載置領域を有する載置台と、
前記載置領域に対向して設けられた電極と
を備え、
前記クリーニング方法は、第1のクリーニング工程及び第2のクリーニング工程を含み、
前記第1のクリーニング工程は、
第1の処理ガスを前記チャンバ内に供給する工程と、
前記載置領域と前記電極とで規定される空間において、前記第1の処理ガスから第1のプラズマを生成して前記載置台における前記載置領域を含む領域をクリーニングする工程と
を含み、
前記第2のクリーニング工程は、
前記載置領域から所定の距離にある所定の位置において、前記載置領域に対向するように前記ダミー基板を保持する工程と、
第2の処理ガスを前記チャンバ内に供給する工程と、
前記所定の位置に保持された前記ダミー基板と前記電極とで規定される空間において、前記第2の処理ガスから第2のプラズマを生成して、前記載置台における前記載置領域の周囲を含む領域をクリーニングする工程と
を含む、クリーニング方法。
(2)前記第1の処理ガスは、酸素含有ガスを含む、(1)記載のクリーニング方法。
(3)
前記酸素含有ガスは、Oガスである、(2)記載のクリーニング方法。
(4)
前記第2の処理ガスは、フッ素含有ガスを含む、(1)から(3)のいずれか1項記載のクリーニング方法。
(5)
前記フッ素含有ガスは、NFガスを含む、(4)記載のクリーニング方法。
(6)
前記フッ素含有ガスは、C(x及びyは正の整数)ガスを含む、(4)又は(5)記載のクリーニング方法。
(7)
前記第2の処理ガスは、Oガスを含む、(4)から(6)のいずれか1項記載のクリーニング方法。
(8)
前記第1のクリーニング工程と前記第2のクリーニング工程との間に実行される改質工程をさらに含み、
前記改質工程は、
前記チャンバ内に不活性ガスを供給する工程と、
前記載置領域と前記電極とで規定される空間において、前記不活性ガスからプラズマを生成して、前記載置台における前記載置領域を含む領域を改質する工程と
を含む、(1)から(7)のいずれか1項記載のクリーニング方法。
(9)
前記不活性ガスは、窒素ガスであり、
前記載置台における前記載置領域を含む領域は、前記窒素ガスから生成されたプラズマによって窒化される、(8)記載のクリーニング方法。
(10)
前記ダミー基板をクリーニングするダミー基板処理工程をさらに含み、
前記ダミー基板処理工程は、
前記チャンバ内に前記ダミー基板を搬入する工程と、
前記ダミー基板を前記載置領域に載置する工程と、
前記載置領域に載置された前記ダミー基板と前記電極とで規定される空間において、前記第3の処理ガスから第3のプラズマを生成して、少なくとも前記ダミー基板をクリーニングする工程と
を含み、
前記第2のクリーニング工程は、前記ダミー基板処理工程の後に実行される、(1)から(9)のいずれか1項記載のクリーニング方法。
(11)
前記第3の処理ガスは、フッ素含有ガスを含む、(10)記載のクリーニング方法。
(12)
前記フッ素含有ガスは、NFガスを含む、(11)記載のクリーニング方法。
(13)
前記フッ素含有ガスは、C(x及びyは正の整数)ガスを含む、(11)又は(12)記載のクリーニング方法。
(14)
前記第3の処理ガスは、Oガスを含む、(11)から(13)のいずれか1項記載のクリーニング方法。
(15)
前記ダミー基板処理工程は、前記載置台又は前記電極に、第1の周波数を有する高周波及び第2の周波数を有する高周波を供給して前記第4のプラズマを生成する工程を含む、(10)から(14)のいずれか1項記載のクリーニング方法。
(16)
前記ダミー基板を保持する工程は、前記載置領域に載置された前記ダミー基板を前記所定の位置に移動する工程を含む、(10)から(15)のいずれか1項記載のクリーニング方法。
(17)
前記ダミー基板を搬入する工程において、前記ダミー基板は基板ストレージから前記チャンバ内に搬入され、
前記ダミー基板を保持する工程において、前記基板ストレージから前記チャンバ内に搬入された前記ダミー基板が前記所定の位置に保持され、
前記第2のクリーニング工程は、前記載置台における前記載置領域の周囲を含む領域をクリーニングする工程の後に、前記ダミー基板を前記チャンバ内から前記基板ストレージに搬出する工程をさらに含む、(10)から(15)のいずれか1項記載のクリーニング方法。
(18)
前記所定の距離は、前記所定の位置に保持された前記ダミー基板と前記載置領域とで規定される空間においてプラズマが生成されない距離である、(1)から(17)のいずれか1項記載のクリーニング方法。
(19)
前記所定の距離は、前記載置領域から0.01mm以上1mm以下である、(1)から(17)のいずれか1項記載のクリーニング方法。
(20)
前記第2のクリーニング工程において、前記第2のプラズマが生成される時間は、10秒以上100秒以下である、(1)から(19)のいずれか1項記載のクリーニング方法。
(21)
前記電極は前記複数のガス通流孔を有し、
前記第2の処理ガスを前記チャンバ内に供給する工程において、前記第2の処理ガスは、前記ガス通流孔から前記チャンバ内に供給される、(1)から(20)のいずれか1項記載のクリーニング方法。
(22)
前記第2のプラズマは、0.1W/cm以上10W/cm以下のエネルギー密度を有する、(1)から(21)のいずれか1項記載のクリーニング方法。
(23)
前記第2のプラズマは、前記第1のプラズマよりもエネルギー密度が高い、(1)から(22)のいずれか1項記載のクリーニング方法。
(24)
前記第1のクリーニング工程は、前記載置台又は前記電極に第1の電力を有する高周波を供給して前記第1のプラズマを生成する工程を含み、
前記第2のクリーニング工程は、前記載置台又は前記電極に前記第1の電力よりも高い第2の電力を有する高周波を供給して前記第2のプラズマを生成する工程を含む、(23)記載のクリーニング方法。
(25)
前記第2の電力は、50W以上10,000W以下である、(24)記載のクリーニング方法。
(26)
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、
チャンバと、
前記チャンバ内に設けられており、基板が載置される載置領域を有する載置台と、
前記載置領域に対向して設けられた電極と
を備え、
前記クリーニング方法は、
前記チャンバ内にダミー基板を搬入する工程と、
前記載置領域から所定の距離にある位置において、前記載置領域に対向するように前記ダミー基板を保持する工程と、
処理ガスを前記チャンバ内に供給する工程と、
前記所定の位置に保持された前記ダミー基板と前記電極とで規定される空間において、前記処理ガスからプラズマを生成して前記載置台における前記載置領域を含む領域をクリーニングする工程と
を含む、クリーニング方法。
(27)
プラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法であって、
前記プラズマ処理装置は、
チャンバと、
前記チャンバ内に設けられており、基板が載置される載置領域を有する載置台と、
前記載置領域に対向して設けられた電極と
を備え、
前記処理方法は、エッチング工程及びクリーニング工程を含み、
前記エッチング工程は、
被エッチング膜及び前記被エッチング膜上に形成された、所定のパターンを有するマスク膜を有するパターン基板を準備する工程と、
前記載置台の前記載置領域に前記パターン基板を載置する工程と、
エッチングガスを前記チャンバ内に供給する工程と、
前記載置台又は前記電極に高周波電力を供給して、前記パターン基板と前記電極とで規定される空間において、前記エッチングガスからプラズマを生成して前記パターン基板をエッチングする工程と、
前記パターン基板を前記チャンバから搬出する工程と
を含み、
前記クリーニング工程は、
前記パターン基板と異なるダミー基板を前記チャンバに搬入する工程と、
前記載置領域から所定の距離にある位置において、前記載置領域に対向するように前記ダミー基板を保持する工程と、
処理ガスを前記チャンバ内に供給する工程と、
前記所定の位置に保持された前記ダミー基板と前記電極とで規定される空間において、前記処理ガスからプラズマを生成して、前記載置台における前記載置領域の周囲を含む領域をクリーニングする工程と
を含む、プラズマ処理方法。
1…チャンバ、2…載置台、3…支持部材、4…支持台、5…フォーカスリング、6…静電チャック、6a…電極、6b…絶縁体、6c…肩部、6e…載置面、10…プラズマ処理装置、10a…第1のRF電源、10b…第2のRF電源、11a…第1の整合器、11b…第2の整合器、12…直流電源、15…ガス供給源(ガス供給部)、15…ガス供給源、15a…ガス供給配管、16…シャワーヘッド、30…ガス供給管、61…リフター、62…アクチュエータ、72…可変直流電源、73…オン・オフスイッチ、81…排気口、82…排気管、83…第1排気装置、84…搬入出口、85…ゲートバルブ、86…デポシールド、87…デポシールド、89…導電性部材(GNDブロック)、95…絶縁性部材、100…制御部、101…プロセスコントローラ、102…ユーザインターフェース、103…記憶部、200…ピン用貫通孔

Claims (12)

  1. 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、
    チャンバと、
    前記チャンバ内に設けられており、基板が載置される載置領域を有する載置台と、
    前記載置領域に対向して設けられた電極と
    を備え、
    前記クリーニング方法は、第1のクリーニング工程及び第2のクリーニング工程を含み、
    前記第1のクリーニング工程は、
    第1の処理ガスを前記チャンバ内に供給する工程と、
    前記載置領域と前記電極とで規定される空間において、前記第1の処理ガスから第1のプラズマを生成して前記載置台における前記載置領域を含む領域をクリーニングする工程と
    を含み、
    前記第2のクリーニング工程は、
    前記載置領域から所定の距離にある所定の位置において、前記載置領域に対向するようにダミー基板を保持する工程と、
    第2の処理ガスを前記チャンバ内に供給する工程と、
    前記所定の位置に保持された前記ダミー基板と前記電極とで規定される空間において、前記第2の処理ガスから第2のプラズマを生成して、前記載置台における前記載置領域の周囲を含む領域をクリーニングする工程と
    を含
    前記クリーニング方法は、前記第1のクリーニング工程と前記第2のクリーニング工程との間に実行される改質工程をさらに含み、
    前記改質工程は、
    前記チャンバ内にN 2 ガスを供給する工程と、
    前記載置領域と前記電極とで規定される空間において、前記N 2 ガスから第3のプラズマを生成して、前記載置台における前記載置領域を含む領域を窒化させる工程と
    を含む、
    クリーニング方法。
  2. 前記第1の処理ガスは、酸素含有ガスを含む、請求項1記載のクリーニング方法。
  3. 前記第2の処理ガスは、フッ素含有ガスを含む、請求項1又は2記載のクリーニング方法。
  4. 前記ダミー基板をクリーニングするダミー基板処理工程をさらに含み、
    前記ダミー基板処理工程は、
    前記チャンバ内に前記ダミー基板を搬入する工程と、
    前記ダミー基板を前記載置領域に載置する工程と、
    前記載置領域に載置された前記ダミー基板と前記電極とで規定される空間において、第4の処理ガスから第4のプラズマを生成して、少なくとも前記ダミー基板をクリーニングする工程と
    を含み、
    前記第2のクリーニング工程は、前記ダミー基板処理工程の後に実行される、請求項1からのいずれか1項記載のクリーニング方法。
  5. 前記第4の処理ガスは、フッ素含有ガスを含む、請求項記載のクリーニング方法。
  6. 前記第4の処理ガスは、O2ガスを含む、請求項記載のクリーニング方法。
  7. 前記ダミー基板を保持する工程は、前記載置領域に載置された前記ダミー基板を前記所定の位置に移動する工程を含む、請求項からのいずれか1項記載のクリーニング方法。
  8. 前記ダミー基板を搬入する工程において、前記ダミー基板は基板ストレージから前記チャンバ内に搬入され、
    前記ダミー基板を保持する工程において、前記基板ストレージから前記チャンバ内に搬入された前記ダミー基板が前記所定の位置に保持され、
    前記第2のクリーニング工程は、前記載置台における前記載置領域の周囲を含む領域をクリーニングする工程の後に、前記ダミー基板を前記チャンバ内から前記基板ストレージに搬出する工程をさらに含む、請求項からのいずれか1項記載のクリーニング方法。
  9. 前記所定の距離は、前記所定の位置に保持された前記ダミー基板と前記載置領域とで規定される空間においてプラズマが生成されない距離である、請求項1からのいずれか1項記載のクリーニング方法。
  10. 前記所定の距離は、前記載置領域から0.01mm以上1mm以下である、請求項1からのいずれか1項記載のクリーニング方法。
  11. 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、
    チャンバと、
    前記チャンバ内に設けられており、基板が載置される載置領域を有する載置台と、
    前記載置領域に対向して設けられた電極と
    を備え、
    前記クリーニング方法は、
    改質工程であって、前記改質工程は、
    前記チャンバ内にN 2 ガスを供給する工程と、
    前記載置領域と前記電極とで規定される空間において、前記N 2 ガスから第1のプラズマを生成して、前記載置台における前記載置領域を含む領域を窒化させる工程と
    を含む、改質工程と、
    前記チャンバ内にダミー基板を搬入する工程と、
    前記載置領域から所定の距離にある位置において、前記載置領域に対向するように前記ダミー基板を保持する工程と、
    処理ガスを前記チャンバ内に供給する工程と、
    前記所定の位置に保持された前記ダミー基板と前記電極とで規定される空間において、
    前記処理ガスから第2のプラズマを生成して前記載置台における前記載置領域を含む領域をクリーニングする工程と
    を含む、
    クリーニング方法。
  12. プラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法であって、
    前記プラズマ処理装置は、
    チャンバと、
    前記チャンバ内に設けられており、基板が載置される載置領域を有する載置台と、
    前記載置領域に対向して設けられた電極と
    を備え、
    前記プラズマ処理方法は、エッチング工程及びクリーニング工程を含み、
    前記エッチング工程は、
    被エッチング層及び前記被エッチング層上に形成された、所定のパターンを有するマスク層を有するパターン基板を準備する工程と、
    前記載置台の前記載置領域に前記パターン基板を載置する工程と、
    エッチングガスを前記チャンバ内に供給する工程と、
    前記載置台又は前記電極に高周波電力を供給して、前記パターン基板と前記電極とで規定される空間において、前記エッチングガスからプラズマを生成して前記パターン基板をエッチングする工程と、
    前記パターン基板を前記チャンバから搬出する工程と
    を含み、
    前記クリーニング工程は、
    改質工程であって、前記改質工程は、
    前記チャンバ内にN 2 ガスを供給する工程と、
    前記載置領域と前記電極とで規定される空間において、前記N 2 ガスから第1のプラズマを生成して、前記載置台における前記載置領域を含む領域を窒化させる工程と
    を含む、改質工程と、
    前記パターン基板と異なるダミー基板を前記チャンバに搬入する工程と、
    前記載置領域から所定の距離にある位置において、前記載置領域に対向するように前記ダミー基板を保持する工程と、
    処理ガスを前記チャンバ内に供給する工程と、
    前記所定の位置に保持された前記ダミー基板と前記電極とで規定される空間において、前記処理ガスから第2のプラズマを生成して、前記載置台における前記載置領域の周囲を含む領域をクリーニングする工程と
    を含む、プラズマ処理方法。
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