KR100891754B1 - Method for cleaning substrate processing chamber, storage medium and substrate processing chamber - Google Patents

Method for cleaning substrate processing chamber, storage medium and substrate processing chamber Download PDF

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KR100891754B1 KR1020070010312A KR20070010312A KR100891754B1 KR 100891754 B1 KR100891754 B1 KR 100891754B1 KR 1020070010312 A KR1020070010312 A KR 1020070010312A KR 20070010312 A KR20070010312 A KR 20070010312A KR 100891754 B1 KR100891754 B1 KR 100891754B1
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마사노부 혼다
유타카 마츠이
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 처리실 내 부품의 표면에 있어서의 산화막의 형성을 방지할 수 있는 기판 처리실의 세정 방법을 제공한다.The present invention provides a method for cleaning a substrate processing chamber that can prevent formation of an oxide film on the surface of a component in the processing chamber.

본 발명에서는, 상부 전극판(38)의 표면에 반응 생성물이 부착된 플라즈마 처리 장치(10)에 있어서, 웨이퍼 W를 기판 처리실(11)로부터 반출한 후, 처리 공간 S에 산소 가스를 도입하고, 처리 공간 S의 압력을 26.7㎩~80.0㎩로 설정하며, 전극판 표면-공간 전위차를 0eV로 설정하고, 40㎒의 고주파 전력의 크기를 500W 이하로 설정하며, 40㎒ 고주파 전력에 의해 플라즈마를 생성하여 드라이 클리닝 처리를 실행하고, 또한, 처리 공간 S에 4불화탄소 가스를 도입하고, 40㎒ 및 2㎒의 고주파 전력에 의해 플라즈마를 생성하여 산화물 제거 처리를 실행한다.In the present invention, in the plasma processing apparatus 10 having the reaction product attached to the surface of the upper electrode plate 38, after the wafer W is carried out from the substrate processing chamber 11, oxygen gas is introduced into the processing space S, The pressure of the processing space S is set to 26.7 kPa to 80.0 kPa, the electrode plate surface-space potential difference is set to 0 eV, the size of the high frequency power of 40 MHz is set to 500 W or less, and the plasma is generated by the 40 MHz high frequency power. Dry cleaning processing is carried out, and tetrafluorocarbon gas is introduced into the processing space S, and plasma is generated by high frequency power of 40 MHz and 2 MHz to perform an oxide removal process.

Description

기판 처리실의 세정 방법, 기억 매체 및 기판 처리실{METHOD FOR CLEANING SUBSTRATE PROCESSING CHAMBER, STORAGE MEDIUM AND SUBSTRATE PROCESSING CHAMBER}METHODE FOR CLEANING SUBSTRATE PROCESSING CHAMBER, STORAGE MEDIUM AND SUBSTRATE PROCESSING CHAMBER}

도 1은 본 발명의 각 실시예에 따른 기판 처리실의 세정 방법이 적용되는 플라즈마 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 단면도,1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a plasma processing apparatus to which a cleaning method of a substrate processing chamber according to each embodiment of the present invention is applied;

도 2는 처리 공간의 압력을 변화시킨 때의 플라즈마 중의 아르곤 라디칼에 대한 산소 라디칼의 비의 변화를 나타내는 그래프,2 is a graph showing a change in the ratio of oxygen radicals to argon radicals in the plasma when the pressure in the processing space is changed;

도 3은 처리 공간의 압력을 변화시킨 때의 측벽 부재에 도달하는 단위 시간당 산소 이온의 수를 나타내는 그래프,3 is a graph showing the number of oxygen ions per unit time reaching the side wall member when the pressure in the processing space is changed;

도 4는 전위차를 변화시킨 때의 아르곤 라디칼에 의한 스퍼터율의 변화를 나타내는 도면,4 is a diagram showing a change in sputtering rate by argon radicals when the potential difference is changed;

도 5는 산소 이온과 상부 전극판의 충돌을 나타내는 도면으로서,5 is a view showing a collision between oxygen ions and the upper electrode plate,

도 5(a)는 전극판 표면-공간 전위차가 0인 경우를 나타내는 도면,5 (a) is a diagram showing a case where an electrode plate surface-space potential difference is zero;

도 5(b)는 전극판 표면-공간 전위차가 약 100eV인 경우를 나타내는 도면,5B is a view showing a case where the electrode plate surface-space potential difference is about 100 eV;

도 5(c)는 전극판 표면-공간 전위차가 150eV 이상인 경우를 나타내는 도면,5 (c) is a diagram showing a case where the electrode plate surface-space potential difference is 150 eV or more,

도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 기판 처리실의 세정 방법의 흐름도,6 is a flowchart of the cleaning method of the substrate processing chamber according to the first embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 기판 처리실의 세정 방법의 흐름도이다.7 is a flowchart of the cleaning method of the substrate processing chamber according to the second embodiment of the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

S : 처리 공간 W : 웨이퍼S: processing space W: wafer

10 : 플라즈마 처리 장치 11 : 기판 처리실10 plasma processing apparatus 11 substrate processing chamber

12 : 서셉터 20 : 고주파 전원12: susceptor 20: high frequency power

34 : 가스 도입 샤워 헤드 38 : 상부 전극판34 gas introduction shower head 38 upper electrode plate

46 : 다른 고주파 전원 49 : 직류 전원46: other high frequency power 49: DC power

본 발명은 기판 처리실의 세정 방법, 기억 매체 및 기판 처리실에 관한 것으로, 특히, 실리콘으로 이루어지는 전극을 구비하는 기판 처리실의 세정 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for cleaning a substrate processing chamber, a storage medium and a substrate processing chamber, and more particularly, to a method for cleaning a substrate processing chamber including an electrode made of silicon.

기판으로서의 반도체 웨이퍼가 반입되는 처리 공간을 갖는 기판 처리실과, 처리 공간에 배치되고 또한 고주파 전원에 접속된 하부 전극을 구비하는 플라즈마 처리 장치가 알려져 있다. 이 플라즈마 처리 장치에서는, 처리 공간에 처리 가스가 도입되고, 하부 전극이 처리 공간에 고주파 전력을 인가한다. 또한, 반도체 웨이퍼가 처리 공간에 반입되어 하부 전극에 탑재된 때에, 도입된 처리 가스를 고주파 전력에 의해 플라즈마로 하여 이온 등을 발생시키고, 그 이온 등에 의해 반도체 웨이퍼에 플라즈마 처리, 예컨대, 에칭 처리를 실시한다.BACKGROUND OF THE INVENTION A plasma processing apparatus is known that includes a substrate processing chamber having a processing space into which a semiconductor wafer as a substrate is loaded, and a lower electrode disposed in the processing space and connected to a high frequency power source. In this plasma processing apparatus, a processing gas is introduced into the processing space, and the lower electrode applies high frequency power to the processing space. In addition, when the semiconductor wafer is loaded into the processing space and mounted on the lower electrode, ions and the like are generated using the introduced processing gas as plasma by high frequency power, and plasma processing, for example, etching processing is performed on the semiconductor wafer. Conduct.

상술한 플라즈마 처리 장치에 있어서, 처리 가스로서 저장성의 반응 가스, 예컨대, C4F8 가스와 아르곤(Ar) 가스 등의 혼합 가스를 이용한 경우, 그 반응 가스로부터 발생한 반응 생성물이 기판 처리실의 내부 표면, 예컨대, 측부 내벽(이하, 간단히 「측벽」이라고 함)에 부착한다. 부착된 반응 생성물은 측벽으로부터 박리되어 파티클로 된다. 파티클은 반도체 웨이퍼에 부착되어 그 반도체 웨이퍼로 제조되는 반도체 디바이스의 결함의 원인으로 된다. 따라서, 기판 처리실의 내부 표면에 부착된 반응 생성물을 제거할 필요가 있다.In the above-described plasma processing apparatus, a storage gas is used as a processing gas, for example, C 4 F 8. When a mixed gas such as gas and argon (Ar) gas is used, the reaction product generated from the reaction gas adheres to the inner surface of the substrate processing chamber, for example, the side inner wall (hereinafter simply referred to as "side wall"). The attached reaction product is peeled off from the sidewalls into particles. Particles adhere to semiconductor wafers and cause defects in semiconductor devices manufactured from the semiconductor wafers. Therefore, it is necessary to remove the reaction product adhering to the inner surface of the substrate processing chamber.

종래부터, 상기 내부 표면에 부착된 반응 생성물의 제거 방법으로서, 처리 공간에 산소(O2) 가스를 도입하고, 고주파 전력에 의해 산소 가스로부터 산소 이온이나 산소 라디칼을 발생시켜, 반응 생성물을 산소 이온이나 산소 라디칼과 반응시켜 제거하는 방법이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).Conventionally, as a method for removing a reaction product adhered to the inner surface, oxygen (O 2 ) gas is introduced into a processing space, and oxygen ions or oxygen radicals are generated from oxygen gas by high frequency electric power, and the reaction product is oxygen ions. And a method of reacting and removing with an oxygen radical are known (see Patent Document 1, for example).

(특허문헌 1) 일본 공개 특허 공보 소62-40728호(Patent Document 1) Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-40728

그런데, 최근, 플라즈마 처리 성능 향상을 목적으로 하여, 처리 공간에 있어서 하부 전극에 대향하여 배치되는, 처리실 내 부품으로서의 상부 전극을 실리콘에 의해 구성하고, 그 상부 전극에는 직류 전원이 접속되어 있는 플라즈마 처리 장치가 개발되어 있다. 이 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상술한 반응 생성물의 제거 방법을 실행하면, 확실히 기판 처리실의 내부 표면에 부착된 반응 생성물은 제거되지만, 산소 이온이나 산소 라디칼과 상부 전극의 실리콘이 반응하여 산화규소(SiO2) 등의 산화물이 발생된다. 그 산화물은 상기 전극의 표면에 부착되어 산화막을 형성하는 경우가 있다. 이 산화막도 박리되어 파티클로 된다. 또한, 직류 전류는 산화막을 투과할 수 없기 때문에, 처리 공간에 직류 전압을 인가하는 것이 곤란하게 된다. 또한, 직류 전류에 의해 산화막이 절연 파괴되는 경우가 있기 때문에, 처리 공간에 있어서 플라즈마의 상태를 안정시키는 것이 곤란하다.By the way, in recent years, for the purpose of improving plasma processing performance, an upper electrode serving as a component in a processing chamber, which is disposed to face the lower electrode in a processing space, is made of silicon, and a plasma processing in which a direct current power source is connected to the upper electrode. The device is developed. In this plasma processing apparatus, when the above-described reaction product removal method is executed, the reaction product adhered to the inner surface of the substrate processing chamber is certainly removed, but oxygen ions, oxygen radicals, and silicon of the upper electrode react to form silicon oxide (SiO). Oxides such as 2 ) are generated. The oxide may adhere to the surface of the electrode to form an oxide film. The oxide film is also peeled off to form particles. In addition, since the direct current cannot penetrate the oxide film, it becomes difficult to apply the direct current voltage to the processing space. In addition, since the oxide film may be dielectrically broken by the direct current, it is difficult to stabilize the state of the plasma in the processing space.

본 발명의 목적은 처리실 내 부품의 표면에 있어서의 산화막의 형성을 방지할 수 있는 기판 처리실의 세정 방법, 기억 매체 및 기판 처리실을 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide a method for cleaning a substrate processing chamber, a storage medium and a substrate processing chamber which can prevent the formation of an oxide film on the surface of a component in the processing chamber.

상기 목적을 달성하기 위해, 제 1 측면에 따른 기판 처리실의 세정 방법은 기판이 반입되는 공간을 갖고, 또한 그 공간에서 상기 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 기판 처리실로서, 상기 공간에 적어도 일부가 노출되고, 또한 적어도 실리콘을 포함하는 처리실 내 부품을 구비하는 기판 처리실의 세정 방법으로서, 상기 공간에 도입된 산소 가스로부터 생성된 제 1 플라즈마에 의해 상기 처리실 내 부품에 부착물 제거 처리를 실시하는 제 1 플라즈마 처리 단계와, 상기 공간에 도입된 4불화탄소 가스로부터 생성된 제 2 플라즈마에 의해 상기 처리실 내 부품에 산화물 제거 처리를 실시하는 제 2 플라즈마 처리 단계를 갖는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the cleaning method of the substrate processing chamber according to the first aspect is a substrate processing chamber having a space into which a substrate is loaded, and performing plasma processing on the substrate in the space, wherein at least a portion of the substrate processing chamber is exposed to the space. And a method of cleaning a substrate processing chamber including at least a component in a processing chamber containing silicon, the method comprising: a first plasma treatment for performing a deposit removal treatment on a component in the processing chamber by a first plasma generated from oxygen gas introduced into the space; And a second plasma treatment step of performing an oxide removal treatment on the components in the processing chamber by a second plasma generated from the tetrafluorocarbon gas introduced into the space.

제 2 측면에 따른 기판 처리실의 세정 방법은 제 1 측면에 따른 기판 처리실 의 세정 방법에 있어서, 상기 처리실 내 부품은 상기 공간에 반입된 기판에 대향하여 배치되고, 또한 직류 전원에 접속된 전극인 것을 특징으로 한다.The cleaning method of the substrate processing chamber according to the second aspect is the cleaning method of the substrate processing chamber according to the first aspect, wherein the component in the processing chamber is an electrode disposed opposite to the substrate loaded into the space and connected to a DC power source. It features.

제 3 측면에 따른 기판 처리실의 세정 방법은 제 1 측면에 따른 기판 처리실의 세정 방법에 있어서, 상기 제 1 플라즈마 처리 단계에 있어서의 상기 공간의 압력은 26.7㎩~80.0㎩로 설정되는 것을 특징으로 한다.The cleaning method of the substrate processing chamber according to the third aspect is the cleaning method of the substrate processing chamber according to the first aspect, wherein the pressure in the space in the first plasma processing step is set to 26.7 kPa to 80.0 kPa. .

제 4 측면에 따른 기판 처리실의 세정 방법은 제 1 측면에 따른 기판 처리실의 세정 방법에 있어서, 상기 제 1 플라즈마 처리 단계에 있어서 상기 공간에 인가되는, 상기 제 1 플라즈마에 있어서의 이온이 추종 가능한 주파수의 고주파 전력에 기인하여 상기 처리실 내 부품의 표면에 발생하는 전위와, 상기 공간의 전위의 차가 150eV 이상으로 설정되는 것을 특징으로 한다.The cleaning method of the substrate processing chamber according to the fourth aspect is the cleaning method of the substrate processing chamber according to the first aspect, wherein the frequency in which the ions in the first plasma are applied to the space in the first plasma processing step can be followed. The difference between the potential generated on the surface of the component in the processing chamber and the potential in the space due to the high frequency power of is set to 150 eV or more.

제 5 측면에 따른 기판 처리실의 세정 방법은 제 1 측면에 따른 기판 처리실의 세정 방법에 있어서, 상기 제 1 플라즈마 처리 단계에 있어서 상기 공간에 인가되는, 상기 제 1 플라즈마에 있어서의 이온이 추종 가능한 주파수의 고주파 전력의 크기가 0W로 설정되는 것을 특징으로 한다.The cleaning method of the substrate processing chamber according to the fifth aspect is the cleaning method of the substrate processing chamber according to the first aspect, wherein the frequency in which the ions in the first plasma are applied to the space in the first plasma processing step can be followed. The high frequency power of is characterized in that it is set to 0W.

제 6 측면에 따른 기판 처리실의 세정 방법은 제 1 측면에 따른 기판 처리실의 세정 방법에 있어서, 상기 제 1 플라즈마 처리 단계에 있어서 상기 공간에 인가되는, 상기 제 1 플라즈마에 있어서의 이온이 추종 불가능한 주파수의 고주파 전력의 크기가 500W 이하로 설정되는 것을 특징으로 한다.In the cleaning method of the substrate processing chamber according to the sixth aspect, in the cleaning method of the substrate processing chamber according to the first aspect, the frequency in which the ions in the first plasma are applied to the space in the first plasma processing step cannot be followed. The high frequency power of is characterized in that it is set to 500W or less.

상기 목적을 달성하기 위해, 제 7 측면에 따른 기재된 기억 매체는 기판이 반입되는 공간을 갖고, 또한 그 공간에서 상기 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 기판 처리실로서, 상기 공간에 적어도 일부가 노출되고, 또한 적어도 실리콘을 포함하는 처리실 내 부품을 구비하는 기판 처리실의 세정 방법을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로서, 상기 프로그램은, 상기 공간에 도입된 산소 가스로부터 생성된 제 1 플라즈마에 의해 상기 처리실 내 부품에 부착물 제거 처리를 실시하는 제 1 플라즈마 처리 모듈과, 상기 공간에 도입된 4불화탄소 가스로부터 생성된 제 2 플라즈마에 의해 상기 처리실 내 부품에 산화물 제거 처리를 실시하는 제 2 플라즈마 처리 모듈을 갖는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the storage medium according to the seventh aspect has a space into which a substrate is loaded, and is a substrate processing chamber in which a plasma processing is performed on the substrate in the space, at least part of which is exposed to the space, A computer-readable storage medium for storing a program for causing a computer to execute a method for cleaning a substrate processing chamber having components in a processing chamber including at least silicon, the program being stored in a first plasma generated from oxygen gas introduced into the space. By means of a first plasma processing module for performing deposit removal treatment on the components in the processing chamber and a second plasma for performing oxide removal treatment on the components in the processing chamber by a second plasma generated from the tetrafluorocarbon gas introduced into the space. It is characterized by having a processing module.

상기 목적을 달성하기 위해, 제 8 측면에 따른 기판 처리실은 기판이 반입되는 공간을 갖고, 또한 그 공간에서 상기 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 기판 처리실로서, 상기 공간에 적어도 일부가 노출되고, 또한 적어도 실리콘을 포함하는 처리실 내 부품을 구비하는 기판 처리실에 있어서, 상기 공간에 소정의 가스를 도입하는 가스 도입 장치와, 상기 가스가 도입된 공간에 고주파 전력을 인가하여 플라즈마를 생성하는 전극을 구비하고, 상기 공간에 산소 가스가 도입된 때에, 상기 전극은 상기 공간에 고주파 전력을 인가하여 제 1 플라즈마를 생성하고, 상기 공간으로부터 상기 제 1 플라즈마가 제거되고 상기 공간에 4불화탄소 가스가 도입된 때에, 상기 전극은 상기 공간에 고주파 전력을 인가하여 제 2 플라즈마를 생성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the substrate processing chamber according to the eighth aspect has a space into which a substrate is loaded, and is a substrate processing chamber which performs plasma processing on the substrate in the space, at least part of which is exposed to the space, and at least A substrate processing chamber having components in a processing chamber containing silicon, comprising: a gas introduction device for introducing a predetermined gas into the space; an electrode for applying a high frequency power to the space into which the gas is introduced to generate plasma; When oxygen gas is introduced into the space, the electrode applies a high frequency power to the space to generate a first plasma, when the first plasma is removed from the space and tetrafluorocarbon gas is introduced into the space, The electrode is characterized by generating a second plasma by applying a high frequency power to the space.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.Best Mode for Carrying Out the Invention Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

우선, 후술하는 본 발명의 각 실시예에 따른 기판 처리실의 세정 방법이 적용되는 플라즈마 처리 장치에 대하여 설명한다.First, the plasma processing apparatus to which the cleaning method of the substrate processing chamber which concerns on each Example of this invention mentioned later is applied is demonstrated.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리실의 세정 방법이 적용되는 플라즈마 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 단면도이다. 이 플라즈마 처리 장치는 기판으로서의 반도체 웨이퍼 W에 RIE(Reactive Ion Etching) 처리나 애싱 처리를 실시하도록 구성되어 있다.1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a plasma processing apparatus to which a cleaning method of a substrate processing chamber according to an embodiment of the present invention is applied. This plasma processing apparatus is configured to perform a reactive ion etching (RIE) process or an ashing process on a semiconductor wafer W serving as a substrate.

도 1에 있어서, 플라즈마 처리 장치(10)는 원통 형상의 기판 처리실(11)을 갖고, 그 기판 처리실(11)은 내부에 처리 공간 S를 갖는다. 또한, 기판 처리실(11) 내에는, 예컨대, 직경이 300㎜인 반도체 웨이퍼 W(이하, 간단히 「웨이퍼 W」라고 함)를 탑재하는 탑재대로서의 원기둥 형상의 서셉터(12)가 배치되어 있다. 기판 처리실(11)의 내벽면은 측벽 부재(45)로 덮여진다. 그 측벽 부재(45)는 알루미늄으로 이루어지고, 그 처리 공간 S에 향하는 면은 이트리아(yttria)(Y2O3)로 코팅되어 있다. 또한, 기판 처리실(11)의 벽부는 전기적으로 접지하고, 서셉터(12)는 기판 처리실(11)의 바닥부에 절연성 부재(29)를 거쳐 설치된다. 서셉터(12)의 측면은 서셉터 측면 피복 부재(60)로 덮여진다.In FIG. 1, the plasma processing apparatus 10 has a cylindrical substrate processing chamber 11, and the substrate processing chamber 11 has a processing space S therein. In the substrate processing chamber 11, for example, a cylindrical susceptor 12 serving as a mounting table on which a semiconductor wafer W having a diameter of 300 mm (hereinafter referred to simply as "wafer W") is placed is disposed. The inner wall surface of the substrate processing chamber 11 is covered with the side wall member 45. The side wall member 45 is made of aluminum, and the surface facing the processing space S is coated with yttria (Y 2 O 3 ). The wall of the substrate processing chamber 11 is electrically grounded, and the susceptor 12 is provided at the bottom of the substrate processing chamber 11 via the insulating member 29. The side of the susceptor 12 is covered with a susceptor side covering member 60.

플라즈마 처리 장치(10)에서는, 기판 처리실(11)의 내측벽과 서셉터(12)의 측면에 의해, 서셉터(12) 위쪽의 기체 분자를 기판 처리실(11)의 밖으로 배출하는 유로로서 기능하는 배기로(13)가 형성된다. 이 배기로(13)의 도중에는 플라즈마의 누설을 방지하는 고리 모양의 배플판(14)이 배치된다. 또한, 배기로(13)에 있어서의 배플판(14)보다 하류의 공간은 서셉터(12)의 아래쪽으로 돌아 들어가고, 가변식 버터플라이 밸브인 자동 압력 제어 밸브(Adaptive Pressure Control Valve)(이하, 「APC 밸브」라고 함)(15)에 연통한다. APC 밸브(15)는 아이솔레이터(Isolator)(16)를 거쳐 진공 흡입용 배기 펌프인 터보 분자 펌프(Turbo Molecular Pump)(이하, 「TMP」라고 함)(17)에 접속되고, TMP(17)는 밸브(V1)를 거쳐 배기 펌프인 드라이 펌프(이하, 「DP」라고 함)(18)에 접속되어 있다. APC 밸브(15), 아이솔레이터(16), TMP(17), 밸브(V1) 및 DP(18)에 의해 구성되는 배기 유로는 APC 밸브(15)에 의해 기판 처리실(11) 내, 보다 구체적으로는 처리 공간(S)의 압력 제어를 행하고, 또한 TMP(17) 및 DP(18)에 의해 기판 처리실(11) 내를 거의 진공 상태가 될 때까지 감압한다.In the plasma processing apparatus 10, the inner wall of the substrate processing chamber 11 and the side surface of the susceptor 12 function as a flow path for discharging gas molecules above the susceptor 12 out of the substrate processing chamber 11. An exhaust path 13 is formed. An annular baffle plate 14 is disposed in the middle of the exhaust passage 13 to prevent plasma leakage. In addition, the space downstream from the baffle plate 14 in the exhaust path 13 returns to the lower side of the susceptor 12, and is an automatic pressure control valve (hereinafter, referred to as a variable butterfly valve). Communication with the " APC valve " The APC valve 15 is connected to a turbo molecular pump (hereinafter referred to as "TMP") 17 which is an exhaust pump for vacuum suction through an isolator 16, and the TMP 17 is It is connected to the dry pump (henceforth "DP") 18 which is an exhaust pump via valve V1. The exhaust flow path constituted by the APC valve 15, the isolator 16, the TMP 17, the valve V1, and the DP 18 is more specifically provided in the substrate processing chamber 11 by the APC valve 15. The pressure control of the processing space S is performed, and the pressure is reduced until the inside of the substrate processing chamber 11 is almost vacuumed by the TMP 17 and the DP 18.

또한, 배관(19)이 아이솔레이터(16) 및 APC 밸브(15)의 사이로부터 밸브(V2)를 거쳐 DP(18)에 접속되어 있다. 배관(19) 및 밸브(V2)는 TMP(17)를 바이패스하여, DP(18)에 의해 기판 처리실(11) 내를 대략 배기(rough pumping)한다.In addition, a pipe 19 is connected to the DP 18 via the valve V2 between the isolator 16 and the APC valve 15. The piping 19 and the valve V2 bypass the TMP 17 and roughly pump the inside of the substrate processing chamber 11 by the DP 18.

서셉터(12)에는 고주파 전원(20)이 급전봉(21) 및 정합기(Matcher)(22)를 거쳐 접속되어 있고, 그 고주파 전원(20)은 비교적 높은 주파수, 예컨대, 40㎒의 고주파 전력을 서셉터(12)에 공급한다. 이에 따라, 서셉터(12)는 하부 전극으로서 기능한다. 또한, 정합기(22)는 서셉터(12)로부터의 고주파 전력의 반사를 저감하여 고주파 전력의 서셉터(12)로의 공급 효율을 최대로 한다. 서셉터(12)는 고주파 전원(20)으로부터 공급된 40㎒의 고주파 전력을 처리 공간 S에 인가한다.A high frequency power source 20 is connected to the susceptor 12 via a feed rod 21 and a matcher 22, and the high frequency power source 20 is a high frequency power of a relatively high frequency, for example, 40 MHz. To the susceptor 12. Accordingly, the susceptor 12 functions as a lower electrode. In addition, the matcher 22 reduces the reflection of the high frequency power from the susceptor 12 to maximize the supply efficiency of the high frequency power to the susceptor 12. The susceptor 12 applies 40 MHz high frequency power supplied from the high frequency power supply 20 to the processing space S. FIG.

또한, 서셉터(12)에는, 다른 고주파 전원(46)이 급전봉(35) 및 정합기(36)를 거쳐 접속되어 있고, 그 다른 고주파 전원(46)은 비교적 낮은 주파수, 예컨대, 2㎒의 고주파 전력을 서셉터(12)에 공급한다. 정합기(36)는 정합기(22)와 마찬가지의 기능을 갖는다. 서셉터(12)는 다른 고주파 전원(46)으로부터 공급된 2㎒의 고주파 전력을 처리 공간 S에 인가한다. 이 때, 처리 공간 S에 면하는 측벽 부재(45), 서셉터 측면 피복 부재(60) 및 후술하는 상부 전극판(38)의 표면에는, 처리 공간 S에 인가된 2㎒의 고주파 전력에 기인하여 포텐셜 전위가 발생한다. 그 포텐셜 전위의 주파수는 2㎒이다. 따라서, 상부 전극판(38) 등의 표면에 발생하는 포텐셜 전위와 처리 공간 S의 전위와의 차(이하, 간단히 「전극판 표면-공간 전위차」라고 함)도 2㎒로 변동한다. 양이온, 예컨대, 전자 밀도(Ne)가 1010-3인 아르곤 이온(Ar+)은 약 3.3㎒까지의 전위차의 변동에 추종할 수 있음이 알려져 있다. 즉, 양이온은 전극판 표면-공간 전위차의 변동에 추종 가능하기 때문에, 전극판 표면-공간 전위차에 따른 수의 양이온이 상부 전극판(38) 등의 표면에 충돌한다. 구체적으로는, 전극판 표면-공간 전위차가 클 때, 많은 양이온이 상부 전극판(38) 등의 표면에 충돌하고, 전극판 표면-공간 전위차가 0eV일 때, 양이온은 상부 전극판(38) 등의 표면에 거의 충돌하지 않는다. 또, 고주파 전원(20)으로부터 서셉터(12)에 공급되는 고주파 전력은 40㎒이기 때문에, 그 고주파 전력에 기인하여 상부 전극판(38)의 표면에 포텐셜 전위가 발생하면, 이 포텐셜 전위와 처리 공간 S의 전위와의 차는 40 ㎒에서 변동한다. 그러나, 양이온은 40㎒에서 변동하는 전위차에 추종 불가능하기 때문에, 실질적으로 양이온은 40㎒에서 변동하는 고주파 전력의 직류 성분에 추종하게 되고, 40㎒에서 변동하는 고주파 전력에 기인하여 양이온에 작용하는 전극판 표면-공간 전위차는 2㎒에서 변동하는 고주파 전력에 기인하여 양이온에 작용하는 전극판 표면-공간 전위차의 약 절반 정도로 된다. 따라서, 40㎒에서 변동하는 고주파 전력에 의해 상부 전극판(38) 등의 표면에 충돌하는 양이온의 수를 제어하는 것은 효과적이지 않다.In addition, another high frequency power source 46 is connected to the susceptor 12 via a feed rod 35 and a matching unit 36, and the other high frequency power source 46 has a relatively low frequency, for example, 2 MHz. High frequency power is supplied to the susceptor 12. The matcher 36 has the same function as the matcher 22. The susceptor 12 applies the high frequency power of 2 MHz supplied from the other high frequency power supply 46 to the processing space S. FIG. At this time, the surface of the side wall member 45 facing the processing space S, the susceptor side covering member 60 and the upper electrode plate 38 described later is caused by the high frequency power of 2 MHz applied to the processing space S. Potential potential occurs. The frequency of the potential potential is 2 MHz. Accordingly, the difference between the potential potential generated on the surface of the upper electrode plate 38 and the like and the potential of the processing space S (hereinafter, simply referred to as the "electrode plate surface-space potential difference") also fluctuates to 2 MHz. It is known that cations such as argon ions (Ar +) having an electron density (Ne) of 10 10 cm -3 can follow variations in potential differences up to about 3.3 MHz. That is, since the cations can follow the variation of the electrode plate surface-space potential difference, a number of cations in accordance with the electrode plate surface-space potential difference collide with the surface of the upper electrode plate 38 or the like. Specifically, when the electrode plate surface-space potential difference is large, many cations collide with the surface of the upper electrode plate 38 or the like, and when the electrode plate surface-space potential difference is 0eV, the cation is the upper electrode plate 38 or the like. Hardly hits its surface. Moreover, since the high frequency electric power supplied from the high frequency power supply 20 to the susceptor 12 is 40 MHz, when a potential electric potential generate | occur | produces on the surface of the upper electrode plate 38 due to the high frequency electric power, this potential electric potential and a process will be processed. The difference with the potential of the space S varies at 40 MHz. However, since the cations cannot follow the potential difference which fluctuates at 40 MHz, the cations substantially follow the direct current component of the high frequency power which fluctuates at 40 MHz, and the electrodes act on the cations due to the high frequency power fluctuating at 40 MHz. The plate surface-space potential difference is about half of the electrode plate surface-space potential difference acting on the cation due to the high frequency power fluctuating at 2 MHz. Therefore, it is not effective to control the number of cations that collide with the surface of the upper electrode plate 38 or the like by the high frequency power fluctuating at 40 MHz.

서셉터(12)의 내부 위쪽에는, 도전막으로 이루어지는 원판 형상의 ESC 전극판(23)이 배치되어 있다. ESC 전극판(23)에는 ESC 직류 전원(24)이 전기적으로 접속되어 있다. 웨이퍼 W는 ESC 직류 전원(24)으로부터 ESC 전극판(23)에 인가된 직류 전압에 의해 발생하는 쿨롱력 또는 존센·라벡(Johnsen-Rahbek)력에 의해 서셉터(12)의 상면에 흡착 유지된다. 또한, 서셉터(12)의 위쪽에는, 서셉터(12)의 상면에 흡착 유지된 웨이퍼 W의 주위를 둘러싸도록 둥근 고리(圓環) 형상의 포커스 링(25)이 배치된다. 이 포커스 링(25)은 처리 공간 S에 노출되고, 그 처리 공간 S에 있어서 플라즈마를 웨이퍼 W의 표면으로 향하여 수속하여 RIE 처리나 애싱 처리의 효율을 향상시킨다.Above the inside of the susceptor 12, a disk shaped ESC electrode plate 23 made of a conductive film is disposed. The ESC DC power supply 24 is electrically connected to the ESC electrode plate 23. The wafer W is adsorbed and held on the upper surface of the susceptor 12 by the Coulomb force or Johnsen-Rahbek force generated by the DC voltage applied from the ESC DC power supply 24 to the ESC electrode plate 23. . In addition, above the susceptor 12, a round ring-shaped focus ring 25 is disposed to surround the wafer W adsorbed and held on the upper surface of the susceptor 12. The focus ring 25 is exposed to the processing space S, and the plasma is converged toward the surface of the wafer W in the processing space S to improve the efficiency of the RIE process or the ashing process.

또한, 서셉터(12)의 내부에는, 예컨대, 원주 방향으로 연장하는 고리 형상의 냉매실(26)이 마련된다. 이 냉매실(26)에는, 칠러 유닛(chiller unit)(도시하지 않음)으로부터 냉매용 배관(27)을 거쳐 소정 온도의 냉매, 예컨대, 냉각수나 갈덴(Galden)(등록 상표)액이 순환 공급되고, 이 냉매의 온도에 의해 서셉터(12) 상 면에 흡착 유지된 웨이퍼 W의 처리 온도가 제어된다.In the susceptor 12, an annular refrigerant chamber 26 extending in the circumferential direction is provided, for example. The refrigerant chamber 26 is circulated and supplied from a chiller unit (not shown) to the refrigerant at a predetermined temperature such as cooling water or Galden (registered trademark) liquid through a refrigerant pipe 27. The processing temperature of the wafer W adsorbed and held on the susceptor 12 upper surface is controlled by the temperature of the refrigerant.

또한, 서셉터(12)의 상면의 웨이퍼 W가 흡착 유지되는 부분(이하, 「흡착면」이라고 함)에는, 복수의 전열 가스 공급 구멍(28)이 개구되어 있다. 이들 복수의 주변 전열 가스 공급 구멍(28)은 서셉터(12) 내부에 배치된 전열 가스 공급 라인(30)을 거쳐 전열 가스 공급부(32)에 접속되고, 그 전열 가스 공급부(32)는 전열 가스로서의 헬륨 가스를 전열 가스 공급 구멍(28)을 거쳐 흡착면 및 웨이퍼 W 표면의 간극에 공급한다.In addition, a plurality of heat transfer gas supply holes 28 are opened in a portion where the wafer W on the upper surface of the susceptor 12 is adsorbed and held (hereinafter, referred to as a "adsorption surface"). These peripheral heat transfer gas supply holes 28 are connected to the heat transfer gas supply part 32 via the heat transfer gas supply line 30 arrange | positioned inside the susceptor 12, The heat transfer gas supply part 32 is a heat transfer gas. Helium gas is supplied to the gap between the suction surface and the wafer W surface via the electrothermal gas supply hole 28.

또한, 서셉터(12)의 흡착면에는, 서셉터(12)의 상면으로부터 돌출 자유로운 리프트 핀으로서의 복수의 푸셔 핀(pusher pin)(33)이 배치되어 있다. 이들 푸셔 핀(33)은 모터(도시하지 않음)와 볼 나사(도시하지 않음)를 통해 접속되고, 볼 나사에 의해 직선 운동으로 변환된 모터의 회전 운동에 기인하여 흡착면으로부터 자유로이 돌출한다. 웨이퍼 W에 RIE 처리나 애싱 처리를 실시하기 위해 웨이퍼 W를 흡착면에 흡착 유지할 때에는, 푸셔 핀(33)은 서셉터(12)에 수용되고, RIE 처리나 애싱 처리가 실시된 웨이퍼 W를 기판 처리실(11)로부터 반출할 때에는, 푸셔 핀(33)은 서셉터(12)의 상면으로부터 돌출하여 웨이퍼 W를 서셉터(12)로부터 이간시켜 위쪽으로 들어 올린다.In addition, on the suction surface of the susceptor 12, a plurality of pusher pins 33 are provided as lift pins protruding from the upper surface of the susceptor 12. These pusher pins 33 are connected via a motor (not shown) and a ball screw (not shown), and freely protrude from the suction surface due to the rotational motion of the motor converted into linear motion by the ball screw. When the wafer W is adsorbed and held on the adsorption surface in order to perform the RIE process or the ashing process on the wafer W, the pusher pin 33 is accommodated in the susceptor 12 and the wafer W subjected to the RIE process or the ashing process is subjected to the substrate processing chamber. When carrying out from (11), the pusher pin 33 protrudes from the upper surface of the susceptor 12, separates the wafer W from the susceptor 12, and lifts it upwards.

기판 처리실(11)의 천정부에는, 서셉터(12)와 대향하도록 가스 도입 샤워 헤드(34)(가스 도입 장치)가 배치되어 있다. 가스 도입 샤워 헤드(34)는 버퍼실(40)이 내부에 형성된, 절연성 재료로 이루어지는 전극판 지지체(39)와, 그 전극판 지지체(39)에 지지되는 상부 전극판(38)(처리실 내 부품)을 구비한다. 상부 전극 판(38)은 처리 공간 S로 그 하면(표면)이 노출된다. 또한, 상부 전극판(38)은 도전성 재료, 예컨대. 실리콘으로 이루어지는 원판 형상의 부재이다. 상부 전극판(38)의 주변부는 절연성 재료로 이루어지는 고리 형상의 절연성 부재(47)에 의해 덮여진다. 즉, 상부 전극판(38)은 접지 전위인 기판 처리실(11)의 벽부로부터 전극판 지지체(39) 및 절연성 부재(47)에 의해 전기적으로 절연되어 있다.In the ceiling of the substrate processing chamber 11, a gas introduction shower head 34 (gas introduction device) is disposed to face the susceptor 12. The gas introduction shower head 34 includes an electrode plate support 39 made of an insulating material having a buffer chamber 40 formed therein, and an upper electrode plate 38 (part in the processing chamber) supported by the electrode plate support 39. ). The upper electrode plate 38 is exposed to the processing space S at its lower surface (surface). In addition, the upper electrode plate 38 is a conductive material, for example. It is a disk-shaped member made of silicon. The periphery of the upper electrode plate 38 is covered by an annular insulating member 47 made of an insulating material. That is, the upper electrode plate 38 is electrically insulated from the wall portion of the substrate processing chamber 11 at the ground potential by the electrode plate support 39 and the insulating member 47.

전극판 지지체(39)의 버퍼실(40)에는 처리 가스 공급부(도시하지 않음)로부터의 처리 가스 도입관(41)이 접속되어 있다. 이 처리 가스 도입관(41)의 도중에는 배관 인슐레이터(42)가 배치되어 있다. 또한, 가스 도입 샤워 헤드(34)는 버퍼실(40)을 처리 공간 S에 도통시키는 복수의 가스 구멍(37)을 갖는다. 가스 도입 샤워 헤드(34)는 처리 가스 도입관(41)으로부터 버퍼실(40)로 공급된 처리 가스를 가스 구멍(37)을 경유하여 처리 공간 S로 공급한다.The process gas introduction pipe 41 from a process gas supply part (not shown) is connected to the buffer chamber 40 of the electrode plate support body 39. A pipe insulator 42 is disposed in the middle of the process gas introduction pipe 41. In addition, the gas introduction shower head 34 has a plurality of gas holes 37 for conducting the buffer chamber 40 to the processing space S. FIG. The gas introduction shower head 34 supplies the processing gas supplied from the processing gas introduction pipe 41 to the buffer chamber 40 to the processing space S via the gas hole 37.

상부 전극판(38)은 직류 전원(49)과 전기적으로 접속되어 있고, 상부 전극판(38)에는 부(負)의 직류 전압이 인가되어 있다. 이 경우, 상부 전극판(38) 및 직류 전원(49)의 사이에는 정합기를 배치할 필요가 없기 때문에, 상부 전극판에 정합기를 거쳐 고주파 전원을 접속하는 경우에 비해, 플라즈마 처리 장치(10)의 구조를 간소화할 수 있다. 또한, 상부 전극판(38)은 부의 전위 그대로 변동하는 일이 없기 때문에, 양이온만을 인입하는 상태로 유지할 수 있어, 처리 공간 S로부터 전자가 소실되지 않는다. 따라서, 처리 공간 S에 있어서 전자가 감소하는 일이 없고, 그 결과, RIE 처리나 애싱 처리 등의 플라즈마 처리의 효율을 향상시킬 수 있다.The upper electrode plate 38 is electrically connected to the DC power supply 49, and a negative DC voltage is applied to the upper electrode plate 38. In this case, since there is no need to arrange a matching device between the upper electrode plate 38 and the DC power supply 49, the plasma processing apparatus 10 of the plasma processing apparatus 10 can be compared with the case where a high frequency power supply is connected to the upper electrode plate through the matching device. The structure can be simplified. In addition, since the upper electrode plate 38 does not fluctuate as it is in the negative potential, it can be maintained in the state where only cation is drawn in, and electrons are not lost from the processing space S. Therefore, electrons do not decrease in the processing space S, and as a result, the efficiency of plasma processing such as RIE processing and ashing processing can be improved.

또한, 기판 처리실(11)의 측벽에는, 푸셔 핀(33)에 의해 서셉터(12)로부터 위쪽으로 들어 올려진 웨이퍼 W의 높이에 대응하는 위치에 웨이퍼 W의 반출입구(43)가 마련되고, 반출입구(43)에는, 그 반출입구(43)를 개폐하는 게이트 밸브(44)가 부착되어 있다.In addition, the sidewalls of the substrate processing chamber 11 are provided with a wafer W carrying in / out 43 at a position corresponding to the height of the wafer W lifted upward from the susceptor 12 by the pusher pins 33. A gate valve 44 that opens and closes the carrying in and out 43 is attached to the carrying in and out 43.

이 플라즈마 처리 장치(10)의 기판처리실(11)에서는, 상술한 바와 같이, 서셉터(12)가 서셉터(12)와 상부 전극판(38) 사이의 공간인 처리 공간 S에 고주파 전력을 인가하는 것에 의해, 그 처리 공간 S에 있어서 가스 도입 샤워 헤드(34)로부터 공급된 처리 가스를 고밀도의 플라즈마로 하여 양이온이나 라디칼을 발생시켜, 그 양이온이나 라디칼에 의해 웨이퍼 W에 RIE 처리나 애싱 처리를 실시한다.In the substrate processing chamber 11 of the plasma processing apparatus 10, as described above, the susceptor 12 applies high frequency power to the processing space S which is a space between the susceptor 12 and the upper electrode plate 38. In this process space, the processing gas supplied from the gas introduction shower head 34 is a high density plasma to generate cations and radicals in the processing space S, and the RIE treatment and ashing treatment are performed on the wafer W by the cations and radicals. Conduct.

또, 상술한 플라즈마 처리 장치(10)의 각 구성 부품의 동작은 플라즈마 처리 장치(10)가 구비하는 제어부(도시하지 않음)의 CPU가 RIE 처리나 애싱 처리에 대응하는 프로그램에 따라 제어한다.In addition, the operation of each component of the plasma processing apparatus 10 described above is controlled by a CPU of a controller (not shown) included in the plasma processing apparatus 10 in accordance with a program corresponding to an RIE process or an ashing process.

상술한 플라즈마 처리 장치(10)에서는, 웨이퍼 W에 RIE 처리를 실시하지만, 이 때, 저장성의 반응 가스, 예컨대, C4F8 가스와 아르곤 가스의 혼합 가스를 이용하면, 그 반응 가스로부터 발생한 반응 생성물이 상부 전극판(38)의 표면, 측벽 부재(45)의 표면 및 서셉터 측면 피복 부재(60)의 표면에 부착된다. 각 부품의 표면에 부착된 반응 생성물을 제거하기 위해, 이하에 상세히 설명하는 드라이 클리닝 처리가 실행된다.In the plasma processing apparatus 10 described above, the RIE process is performed on the wafer W. At this time, when a storage gas, for example, a mixed gas of C 4 F 8 gas and argon gas is used, the reaction generated from the reaction gas is performed. The product is attached to the surface of the upper electrode plate 38, the surface of the side wall member 45, and the surface of the susceptor side covering member 60. In order to remove the reaction product adhering to the surface of each part, a dry cleaning process described in detail below is performed.

드라이 클리닝 처리에서는, 처리 공간 S에 가스 도입 샤워 헤드(34)로부터 산소 가스가 도입되고, 그 산소 가스가 도입된 처리 공간 S에 서셉터(12)에 의해 40㎒ 및 2㎒의 고주파 전력이 인가된다. 처리 공간 S에서는 주로 40㎒의 고주파 전력에 의해 산소 가스로부터 산소 이온이나 산소 라디칼이 생성된다. 이 산소 이온이나 산소 라디칼은 반응 생성물과 반응하는 것에 의해 그 반응 생성물을 제거한다.In the dry cleaning process, oxygen gas is introduced into the processing space S from the gas introduction shower head 34, and high frequency powers of 40 MHz and 2 MHz are applied to the processing space S into which the oxygen gas is introduced by the susceptor 12. do. In the processing space S, oxygen ions and oxygen radicals are mainly generated from oxygen gas by high frequency power of 40 MHz. This oxygen ion or oxygen radical reacts with the reaction product to remove the reaction product.

그런데, 플라즈마 처리 장치(10)에서 드라이 클리닝 처리를 실행하면, 실리콘으로 이루어지는 상부 전극판(38)의 표면에는, 상술한 바와 같이 산화규소로 이루어지는 산화막이 형성된다. 이 산화막이 형성된 상부 전극판(38)의 표면은 희뿌옇게 흐려진다. 본 발명자는 본 발명에 앞서, 드라이 클리닝 처리에 있어서의 산화막의 형성을 억제 가능한 조건을 검토하기 위해, 드라이 클리닝 처리의 실행 조건, 예컨대, 처리 공간 S의 압력, 처리 공간 S에 인가되는 40㎒의 고주파 전력의 크기(파워) 및 전극판 표면-공간 전위차(표 3에서는 「처리 공간-상부 전극판간 전위차」로 나타냄)를 변경한 때의 상부 전극판(38)의 표면에 있어서의 산화막의 형성 상황을 관찰했는데, 이하의 표 1 내지 표 3에 나타내는 관찰 결과를 얻었다.By the way, when the dry cleaning process is performed in the plasma processing apparatus 10, an oxide film made of silicon oxide is formed on the surface of the upper electrode plate 38 made of silicon as described above. The surface of the upper electrode plate 38 on which the oxide film is formed is whitishly blurred. Prior to the present invention, the inventors have carried out the conditions for performing dry cleaning processing, for example, the pressure in the processing space S, the 40 MHz applied to the processing space S, in order to examine the conditions capable of suppressing the formation of the oxide film in the dry cleaning processing. Formation state of the oxide film on the surface of the upper electrode plate 38 when the magnitude (power) of the high frequency electric power and the electrode plate surface-space potential difference (indicated by "potential difference between the processing space and the upper electrode plate" in Table 3) are changed. Was observed, and the observation results shown in the following Tables 1 to 3 were obtained.

Figure 112007009710963-pat00001
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Figure 112007009710963-pat00002
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Figure 112007009710963-pat00003
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즉, 처리 공간 S의 압력이 높으면 산화막은 형성되기 어려워지고, 처리 공간 S에 인가되는 40㎒의 고주파 전력의 크기가 작을수록 산화막은 형성되기 어려워지며, 전극판 표면-공간 전위차가 작아지면 산화막은 형성되기 어려워진다고 하는 지견을 얻었다. 구체적으로는, 처리 공간 S의 압력이 26.7㎩(200mTorr) 이상이면 상부 전극판(38)의 표면에 있어서 산화막은 형성되지 않고, 처리 공간 S에 인가되는 40㎒의 고주파 전력의 크기가 500W 이하이면 동 표면에 있어서 산화막은 형성되지 않으며, 전극판 표면-공간 전위차가 0eV이면 동 표면에 있어서 산화막은 형성되지 않는다고 하는 지견을 얻었다.That is, when the pressure in the processing space S is high, the oxide film is less likely to be formed, and the smaller the size of the high frequency power of 40 MHz applied to the processing space S, the more difficult the oxide film is to be formed. Knowledge was found to be difficult to form. Specifically, if the pressure in the processing space S is 26.7 Pa (200 mTorr) or more, no oxide film is formed on the surface of the upper electrode plate 38, and if the size of the 40 MHz high frequency power applied to the processing space S is 500 W or less, It was found that no oxide film was formed on the copper surface, and that no oxide film was formed on the copper surface when the electrode plate surface-space potential difference was 0 eV.

다음에, 본 발명자는 상부 전극판(38)의 표면에 형성되는 산화막의 발생 메커니즘에 대하여 검토를 행했다. 구체적으로는, 산화막 형성의 주요인이 산소 라디칼인지, 산소 이온인지를 검토했다.Next, the inventors examined the generation mechanism of the oxide film formed on the surface of the upper electrode plate 38. Specifically, it was examined whether the main factors for oxide film formation were oxygen radicals or oxygen ions.

우선, 플라즈마 처리 장치(10)에 있어서 처리 공간 S에 소정량의 산소 가스와 미량의 아르곤 가스를 도입하고, 처리 공간 S에 40㎒ 및 2㎒의 고주파 전력을 인가하여 플라즈마를 생성했다. 이 때, 처리 공간 S의 압력을 변경하면서, 플라즈마 중의 아르곤 라디칼에 대한 산소 라디칼의 비를 측정했다. 그 결과, 도 2의 그래프에 나타내는 바와 같이, 아르곤 라디칼에 대한 산소 라디칼의 비는 처리 공간 S의 압력이 높아짐에 따라 커지는 것을 알 수 있었다. 즉, 처리 공간 S의 압력이 높으면 산소 라디칼이 많아지는 것을 알 수 있었다.First, in the plasma processing apparatus 10, a predetermined amount of oxygen gas and a small amount of argon gas were introduced into the processing space S, and high frequency power of 40 MHz and 2 MHz was applied to the processing space S to generate plasma. At this time, the ratio of the oxygen radical to the argon radical in the plasma was measured while changing the pressure in the processing space S. As a result, as shown in the graph of FIG. 2, it was found that the ratio of oxygen radicals to argon radicals increases as the pressure of the processing space S increases. That is, it turned out that oxygen radicals increase when the pressure of process space S is high.

한편, 플라즈마 처리 장치(10)에 있어서 처리 공간 S에 소정량의 산소 가스와 미량의 아르곤 가스를 도입하고, 처리 공간 S에 40㎒ 및 2㎒의 고주파 전력을 인가하여 플라즈마를 생성했다. 이 때, 처리 공간 S의 압력을 변경하면서(6.7㎩(50mTorr), 13.3㎩(100mTorr), 26.7㎩(200mTorr)의 세 가지 압력), 측벽 부재(45)에 도달하는 단위 시간당 산소 이온의 수를 계측했다. 이 때, 산소 이온의 에너지 분포도 함께 계측했다. 그 결과, 도 3의 그래프에 나타내는 바와 같이, 측벽 부재(45)에 도달하는 단위 시간당 산소 이온의 수는 처리 공간 S의 압력이 높아짐에 따라 적어지는 것을 알았다. 즉, 처리 공간 S의 압력이 높으면 산소 이온의 수가 적게 되는 것을 알 수 있었다.On the other hand, in the plasma processing apparatus 10, a predetermined amount of oxygen gas and a small amount of argon gas were introduced into the processing space S, and high frequency power of 40 MHz and 2 MHz was applied to the processing space S to generate plasma. At this time, while changing the pressure in the processing space S (three pressures of 6.7 Pa (50 mTorr), 13.3 Pa (100 mTorr) and 26.7 Pa (200 mTorr)), the number of oxygen ions per unit time reaching the side wall member 45 is determined. Measured. At this time, the energy distribution of oxygen ion was also measured. As a result, as shown in the graph of FIG. 3, it was found that the number of oxygen ions per unit time reaching the side wall member 45 decreases as the pressure in the processing space S increases. In other words, it was found that when the pressure in the processing space S is high, the number of oxygen ions decreases.

처리 공간 S의 압력이 높아짐에 따라 측벽 부재(45)에 도달하는 산소 이온의 수가 적어지는 것을 설명하는 메커니즘에 대해서는, 명료하게 설명하는 것이 곤란하지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 기술 상식에 근거하여, 본 발명자는 이하에 설명하는 2개의 가설을 유추하기에 이르렀다.The mechanism for explaining that the number of oxygen ions reaching the sidewall member 45 decreases as the pressure of the processing space S increases is difficult to explain clearly, but it is difficult to explain clearly in the technical common sense in the technical field to which the present invention belongs. Based on this, the inventors have inferred the two hypotheses described below.

(1) 플라즈마가 생성된 처리 공간의 압력을 높이면, 플라즈마는 고주파 전력을 처리 공간에 인가하는 전극의 근방에 편재하는 것이 알려져 있다. 처리 공간 S에 있어서도, 산소 가스로부터 생성된 플라즈마가 서셉터(12)의 근방에 편재하고, 그 결과, 측벽 부재(45)의 근방에 있어서의 플라즈마가 줄어들어, 측벽 부재(45)의 근방에 있어서의 산소 이온의 수가 적어진다. 이에 따라, 측벽 부재(45)에 도달하는 산소 이온의 수가 적어진다.(1) It is known that when the pressure in the processing space in which the plasma is generated is increased, the plasma is localized in the vicinity of the electrode applying high frequency power to the processing space. Also in the processing space S, the plasma generated from the oxygen gas is ubiquitous in the vicinity of the susceptor 12, and as a result, the plasma in the vicinity of the side wall member 45 is reduced, so that the vicinity of the side wall member 45 is reduced. The number of oxygen ions decreases. As a result, the number of oxygen ions reaching the side wall member 45 is reduced.

(2) 처리실의 측면에 유입되는 이온의 유량(이온 플럭스(ion flux)) γi는 하기 수학식 1에 의해 나타낼 수 있다.(2) The flow rate (ion flux) γ i of the ions flowing into the side of the processing chamber can be expressed by the following equation (1).

Figure 112007009710963-pat00004
Figure 112007009710963-pat00004

Ni는 측벽 부재(45)의 근방에 발생하는 쉬스(sheath)에 있어서의 이온 밀도, Te는 전자 온도, M은 이온 질량을 나타낸다.N i represents an ion density in a sheath occurring near the side wall member 45, Te represents an electron temperature, and M represents an ion mass.

여기서, 처리 공간의 압력이 높아지면 전자 온도가 낮아지는 것이 알려져 있다. 따라서, 상기 수학식 1로부터 처리 공간의 압력이 높아지면 처리실의 측면에 유입되는 이온의 유량은 작아진다. 즉, 처리 공간 S의 압력이 높아지면 측벽 부재(45)에 도달하는 산소 이온의 수가 적어진다.Here, it is known that an electron temperature will become low when the pressure of a process space becomes high. Therefore, when the pressure of the processing space is increased from the above equation (1), the flow rate of ions flowing into the side of the processing chamber is reduced. That is, as the pressure in the processing space S increases, the number of oxygen ions reaching the side wall member 45 decreases.

이상 설명한 바와 같이, 처리 공간 S의 압력을 낮추면 산화막이 형성되기 쉬워짐(표 1 참조)과 아울러 산소 이온의 수가 많아지기 때문에 산화막의 형성과 산 소 이온의 수는 밀접한 관계에 있는 것, 즉, 산소 이온이 산화막 형성의 주요인이라는 지견을 얻었다.As described above, when the pressure in the processing space S is lowered, the oxide film is more easily formed (see Table 1), and the number of oxygen ions increases, so that the formation of the oxide film and the number of oxygen ions have a close relationship, that is, It has been found that oxygen ions are the main cause of oxide film formation.

또한, 상기 지견으로부터, 상부 전극판(38)의 표면에 있어서 산화막의 형성을 억제하기 위해서는, 상부 전극판(38)의 표면에 도달하는 산소 이온의 수를 줄이는 것, 나아가서는, 처리 공간 S에 있어서의 산소 이온의 밀도를 줄이면 좋은 것을 알 수 있었다.In addition, from the above knowledge, in order to suppress the formation of an oxide film on the surface of the upper electrode plate 38, reducing the number of oxygen ions reaching the surface of the upper electrode plate 38, and furthermore, in the processing space S It turned out that it is good to reduce the density of oxygen ions.

상부 전극판(38)의 표면에 도달하는 산소 이온의 수를 줄이는 방법으로는, 상술한 처리 공간 S의 압력을 높이는 방법 외에, 전극판 표면-공간 전위차를 0으로 하는 방법 및 40㎒의 고주파 전력의 크기를 작게 하는 방법이 생각될 수 있다. 이들 방법에 대해서 이하에 설명한다.As a method of reducing the number of oxygen ions reaching the surface of the upper electrode plate 38, in addition to the method of increasing the pressure in the processing space S described above, a method of making the electrode plate surface-space potential difference to zero and a high frequency power of 40 MHz A method of reducing the size of may be considered. These methods are described below.

(1) 전극판 표면-공간 전위차를 0eV로 하는 방법(1) Method of making electrode surface-space potential difference at 0 eV

전극판 표면-공간 전위차가 0eV인 경우, 처리 공간 S에 존재하는 산소 이온은 상부 전극판(38)에 인입되지 않기 때문에, 상부 전극판(38)의 표면에 거의 도달하지 않고, 그 결과, 상부 전극판(38)의 표면에 도달하는 산소 이온의 수를 줄일 수 있다. 더구나, 상기 표 3에 나타내는 바와 같이, 전극판 표면-공간 전위차가 0eV인 경우, 상부 전극판(38)의 표면에 있어서 산화막이 형성되지 않기 때문에, 본 방법은 상부 전극판(38)의 표면에 있어서의 산화막의 형성 방지에 유효한 것이 확인되었다.When the electrode plate surface-space potential difference is 0 eV, since oxygen ions present in the processing space S do not enter the upper electrode plate 38, hardly reach the surface of the upper electrode plate 38, and as a result, the upper portion The number of oxygen ions reaching the surface of the electrode plate 38 can be reduced. Furthermore, as shown in Table 3 above, when the electrode plate surface-space potential difference is 0 eV, since no oxide film is formed on the surface of the upper electrode plate 38, the present method is applied to the surface of the upper electrode plate 38. It was confirmed that it is effective for the prevention of the formation of an oxide film.

(2) 40㎒의 고주파 전력의 크기를 작게 하는 방법(2) A method of reducing the size of 40 MHz high frequency power

40㎒의 고주파 전력의 크기를 작게 하면, 처리 공간 S에서 생성되는 플라즈마의 양, 나아가서는 산소 이온의 양이 감소한다. 그 결과, 처리 공간 S로부터 상부 전극판(38)의 표면에 도달하는 산소 이온의 수를 줄일 수 있다. 더구나, 상기 표 2에 나타내는 바와 같이, 40㎒의 고주파 전력의 크기를 500W 이하로 한 경우, 상부 전극판(38)의 표면에 있어서 산화막이 형성되지 않기 때문에, 본 방법도 상부 전극판(38)의 표면에 있어서의 산화막의 형성 방지에 유효한 것이 확인되었다.When the magnitude of the high frequency power of 40 MHz is reduced, the amount of plasma generated in the processing space S, and further, the amount of oxygen ions is reduced. As a result, the number of oxygen ions reaching the surface of the upper electrode plate 38 from the processing space S can be reduced. Furthermore, as shown in Table 2 above, when the size of the high frequency power of 40 MHz is 500 W or less, since no oxide film is formed on the surface of the upper electrode plate 38, the present method also uses the upper electrode plate 38. It was confirmed that it is effective for preventing the formation of an oxide film on the surface of.

한편, 상기 표 3에 나타내는 바와 같이, 전극판 표면-공간 전위차가 150eV 이상이어도 상부 전극판(38)의 표면에 있어서 산화막이 형성되지 않는다고 하는 지견을 얻었다. 본 지견은 상술한 전극 표면판-공간 전위차를 0eV로 하는 방법과는 모순이기 때문에, 본 발명자는 산소 이온에 의한 상부 전극판(38) 표면의 스퍼터링에 주목하여, 산소 분자와 분자량이 비슷한 아르곤 분자로부터 생성된 아르곤 라디칼의 계산 모델을 이용하여 전위차를 변화시킨 때의 스퍼터율(Sputtering yield)의 변화를 시뮬레이션했다. 그 결과, 도 4의 그래프에 나타내는 바와 같이, 0eV로부터 소정의 전위차까지는 스퍼터링은 발생하지 않고, 소정의 전위차를 초과하면 전위차가 커짐에 따라 스퍼터율이 커지는 것을 알았다.On the other hand, as shown in the said Table 3, even if the electrode plate surface-space potential difference is 150 eV or more, the knowledge that an oxide film was not formed in the surface of the upper electrode plate 38 was acquired. Since this finding is inconsistent with the above-described method of setting the electrode surface plate-space potential difference to 0 eV, the present inventors pay attention to the sputtering of the upper electrode plate 38 surface by oxygen ions, and argon molecules similar in molecular weight to oxygen molecules. The change in the sputtering yield when the potential difference was changed was calculated using a calculation model of argon radicals generated from. As a result, as shown in the graph of FIG. 4, sputtering did not generate | occur | produce from 0eV to a predetermined electric potential difference, and when it exceeds the predetermined electric potential difference, it turned out that sputtering rate becomes large as electric potential difference becomes large.

이상으로부터, 본 발명자는 이하의 가설을 유추하기에 이르렀다. 즉, 전극판 표면-공간 전위차가 0eV인 경우는, 상술한 바와 같이, 산소 이온이 상부 전극판(38)의 표면에 거의 도달하지 않기 때문에, 산화막이 형성되지 않는다(도 5(a)).As mentioned above, this inventor came to infer the following hypotheses. That is, in the case where the electrode plate surface-space potential difference is 0 eV, since the oxygen ions hardly reach the surface of the upper electrode plate 38 as described above, no oxide film is formed (Fig. 5 (a)).

전극판 표면-공간 전위차가 약 100eV인 경우는, 저에너지의 산소 이온만이 상부 전극판(38)의 표면에 인입된다. 이 때 산소 이온과 상부 전극판(38) 표면의 충돌 에너지는 작기 때문에, 산소 이온은 상부 전극판(38) 표면에 부착되어 상부 전극판(38)의 실리콘과 반응해서 산화물로 된다. 그 결과, 상부 전극판(38)의 표면에는 산화막이 형성된다(도 5(b)).When the electrode plate surface-space potential difference is about 100 eV, only low energy oxygen ions are introduced to the surface of the upper electrode plate 38. At this time, since the collision energy between the oxygen ions and the upper electrode plate 38 surface is small, the oxygen ions adhere to the upper electrode plate 38 surface and react with silicon of the upper electrode plate 38 to form an oxide. As a result, an oxide film is formed on the surface of the upper electrode plate 38 (Fig. 5 (b)).

전극판 표면-공간 전위차가 150eV 이상인 경우는, 저에너지의 산소 이온뿐만 아니라 고에너지의 산소 이온도 상부 전극판(38)의 표면에 인입된다. 상부 전극판(38)의 표면에 도달한 저에너지의 산소 이온은 상부 전극판(38)의 표면에 부착되어 상부 전극판(38)의 실리콘과 반응하여 산화물로 되지만, 고에너지의 산소 이온과 상부 전극판(38) 표면의 충돌 에너지는 크기 때문에, 산화물이 고에너지의 산소 이온에 의한 스퍼터링에 의해 제거된다. 그 결과, 상부 전극판(38)의 표면에는 산화막이 형성되지 않는다(도 5(c)).When the electrode plate surface-space potential difference is 150 eV or more, not only oxygen ions of low energy but also oxygen ions of high energy are introduced into the surface of the upper electrode plate 38. The low energy oxygen ions that reach the surface of the upper electrode plate 38 are attached to the surface of the upper electrode plate 38 to react with the silicon of the upper electrode plate 38 to form an oxide, but the high energy oxygen ions and the upper electrode Since the collision energy of the surface of the plate 38 is large, the oxide is removed by sputtering with high energy oxygen ions. As a result, no oxide film is formed on the surface of the upper electrode plate 38 (Fig. 5 (c)).

본 발명은 이상으로부터 얻어진 복수의 지견에 근거한 것이다.This invention is based on the some knowledge obtained from the above.

이하, 본 발명의 실시예 1에 따른 기판 처리실의 세정 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, the cleaning method of the substrate processing chamber which concerns on Example 1 of this invention is demonstrated.

도 6은 본 실시예에 따른 기판 처리실의 세정 방법의 흐름도이다.6 is a flowchart of the cleaning method of the substrate processing chamber according to the present embodiment.

도 6에 있어서, 우선, 상부 전극판(38)의 표면에 반응 생성물이 부착된 플라즈마 처리 장치(10)에 있어서, RIE 처리가 실시된 웨이퍼 W를 기판 처리실(11)로부터 반출한다(단계 S61). 이어서, 가스 도입 샤워 헤드(34)로부터 처리 공간 S에 산소 가스를 도입하고(단계 S62), 또한, 처리 공간 S에 40㎒의 고주파 전력을 인가 하여 플라즈마를 생성하는 것에 의해 드라이 클리닝 처리(부착물 제거 처리)를 실행한다(단계 S63)(제 1 플라즈마 처리 단계).In FIG. 6, first, in the plasma processing apparatus 10 in which the reaction product adheres to the surface of the upper electrode plate 38, the wafer W subjected to the RIE treatment is carried out from the substrate processing chamber 11 (step S61). . Subsequently, oxygen gas is introduced from the gas introduction shower head 34 into the processing space S (step S62), and a high frequency power of 40 MHz is applied to the processing space S to generate a plasma, thereby removing the dry cleaning process. Processing) (step S63) (first plasma processing step).

단계 S63에서는, APC 밸브(15)에 의해 처리 공간 S의 압력을 26.7㎩~80.0㎩로 설정한다. 압력의 상한을 80.0㎩로 설정하는 것은, 80.0㎩를 초과하면 산소 가스로부터 발생하는 산소 라디칼의 밀도가 너무 높아지고, 기판 처리실(11)의 덮개(챔버 리드(chamber lid))나 배관의 밀폐에 이용되는 O링 등의 밀봉 부재가 받는 손상이 너무 커지기 때문이다. 또한, 다른 고주파 전원(46)으로부터 서셉터(12)에 공급되는 2㎒의 고주파 전력의 크기를 0W로 설정한다. 즉, 서셉터(12)에 2㎒의 고주파 전력을 공급하지 않는다. 이 때, 상부 전극판(38)의 표면에는 2㎒의 고주파 전력에 기인하여 발생하는 포텐셜 전위가 발생하지 않기 때문에, 전극판 표면-공간 전위차는 0eV로 된다. 또한, 고주파 전원(20)으로부터 서셉터(12)에 공급되는 40㎒의 고주파 전력의 크기를 500W 이하로 설정한다.In step S63, the pressure of the processing space S is set to 26.7 kPa to 80.0 kPa by the APC valve 15. When the upper limit of the pressure is set to 80.0 kPa, the density of oxygen radicals generated from the oxygen gas becomes too high when it exceeds 80.0 kPa, which is used for sealing the chamber (chamber lid) of the substrate processing chamber 11 and piping. This is because damage caused by sealing members such as O-rings becomes too large. In addition, the magnitude of the high frequency power of 2 MHz supplied from the other high frequency power supply 46 to the susceptor 12 is set to 0W. In other words, the high frequency power of 2 MHz is not supplied to the susceptor 12. At this time, since no potential potential occurs due to the high frequency power of 2 MHz on the surface of the upper electrode plate 38, the electrode plate surface-space potential difference becomes 0 eV. In addition, the size of the 40 MHz high frequency power supplied from the high frequency power supply 20 to the susceptor 12 is set to 500 W or less.

또한, 단계 S63에서는, 처리 공간 S에 있어서 40㎒의 고주파 전력에 의해 산소 가스로부터 산소 이온이나 산소 라디칼이 생성된다. 이 중 산소 라디칼(제 1 플라즈마)은 상부 전극판(38)의 표면에 부착된 반응 생성물과 반응하는 것에 의해 그 반응 생성물을 분해하여 제거한다. 한편, 처리 공간 S의 압력이 26.7㎩~80.0㎩로 설정되고, 전극판 표면-공간 전위차가 0eV이며, 40㎒의 고주파 전력의 크기가 500W 이하로 설정되기 때문에, 상부 전극판(38)의 표면에 도달하는 산소 이온의 수가 적어지고, 상부 전극판(38)의 표면에 있어서 산화막의 형성이 억제된다. 단, 단계 S63에서는, 약간량의 고에너지의 산소 이온이 상부 전극판(38)의 표면에 도달 하고, 그 결과, 미량의 산화물이 산소 이온 및 상부 전극판(38)의 실리콘의 반응에 의해 생성되고, 또한 상부 전극판(38)의 표면에 부착될 가능성이 있다.In step S63, oxygen ions and oxygen radicals are generated from the oxygen gas by the high frequency power of 40 MHz in the processing space S. FIG. Among these, oxygen radicals (first plasma) react with the reaction products attached to the surface of the upper electrode plate 38 to decompose and remove the reaction products. On the other hand, since the pressure in the processing space S is set to 26.7 kPa to 80.0 kPa, the electrode plate surface-space potential difference is 0 eV, and the size of the 40-MHz high-frequency power is set to 500 W or less, the surface of the upper electrode plate 38 The number of oxygen ions which reach | attains to becomes small, and formation of an oxide film on the surface of the upper electrode plate 38 is suppressed. However, in step S63, a small amount of high energy oxygen ions reach the surface of the upper electrode plate 38, and as a result, a small amount of oxide is generated by the reaction of oxygen ions and silicon in the upper electrode plate 38. It is also possible to adhere to the surface of the upper electrode plate 38.

다음에, 처리 공간 S의 산소 이온, 산소 라디칼 및 반응 생성물의 분해에 의해 발생한 가스 등을 플라즈마 처리 장치(10)의 배기 유로에 의해 배출하고(단계 S64), 가스 도입 샤워 헤드(34)로부터 처리 공간 S에 4불화탄소(CF4) 가스를 도입하며(단계 S65), 또한, 처리 공간 S에 40㎒ 및 2㎒의 고주파 전력을 인가하여 플라즈마를 생성하는 것에 의해 후술하는 산화물 제거 처리를 실행한다(단계 S66)(제 2 플라즈마 처리 단계).Next, oxygen ions, oxygen radicals and gases generated by decomposition of the reaction product in the processing space S are discharged through the exhaust flow path of the plasma processing apparatus 10 (step S64), and the process is performed from the gas introduction shower head 34. The tetrafluorocarbon (CF 4 ) gas is introduced into the space S (step S65), and the oxide removal process described later is executed by applying a high frequency power of 40 MHz and 2 MHz to the processing space S to generate a plasma. (Step S66) (second plasma processing step).

단계 S66에서는, 처리 공간 S에 있어서 40㎒ 및 2㎒의 고주파 전력에 의해 4불화탄소 가스로부터 불소 이온이나 불소 라디칼이 발생된다. 불소 이온이나 불소 라디칼(제 2 플라즈마)은 상부 전극판(38)의 표면에 부착된 산화물과 반응하는 것에 의해 그 산화물을 분해하여 제거한다.In step S66, fluorine ions or fluorine radicals are generated from the tetrafluorocarbon gas by the high frequency power of 40 MHz and 2 MHz in the processing space S. Fluorine ions and fluorine radicals (second plasma) react with oxides attached to the surface of the upper electrode plate 38 to decompose and remove the oxides.

다음으로, 처리 공간 S의 불소 이온, 불소 라디칼 및 산화물의 분해에 의해 발생한 가스 등을 플라즈마 처리 장치(10)의 배기 유로에 의해 배출하고(단계 S67), 본 처리를 종료한다.Next, gas generated by decomposition of fluorine ions, fluorine radicals and oxides in the processing space S is discharged through the exhaust flow path of the plasma processing apparatus 10 (step S67), and the present process is finished.

상술한 도 6의 처리에 따르면, 실리콘으로 이루어지는 상부 전극판(38)의 표면이 노출되는 처리 공간 S에 도입된 산소 가스로부터 생성된 산소 라디칼에 의해 상부 전극판(38)에 드라이 클리닝 처리가 실시되고, 다음으로, 처리 공간 S에 도입된 4불화탄소 가스로부터 생성된 불소 이온이나 불소 라디칼에 의해 상부 전극 판(38)에 산화물 제거 처리가 실시된다. 드라이 클리닝 처리에 있어서 산소 라디칼 및 실리콘으로 생성되고, 또한 상부 전극판(38)의 표면에 부착된 산화물은 불소 이온이나 불소 라디칼에 의해 분해되어 제거된다. 이에 따라, 상부 전극판(38)의 표면에 있어서의 산화막의 형성을 방지할 수 있다. 그 결과, 파티클의 발생을 방지할 수 있고, 또한 산화막의 절연 파괴의 발생을 방지하여 처리 공간 S에 있어서 RIE 처리 등에 있어서의 플라즈마의 상태를 안정시킬 수 있다.According to the above-described process of FIG. 6, the dry cleaning process is performed on the upper electrode plate 38 by oxygen radicals generated from oxygen gas introduced into the processing space S where the surface of the upper electrode plate 38 made of silicon is exposed. Next, an oxide removal treatment is performed on the upper electrode plate 38 by fluorine ions or fluorine radicals generated from the tetrafluorocarbon gas introduced into the processing space S. In the dry cleaning process, oxides generated from oxygen radicals and silicon and adhered to the surface of the upper electrode plate 38 are decomposed and removed by fluorine ions or fluorine radicals. Thereby, formation of the oxide film on the surface of the upper electrode plate 38 can be prevented. As a result, generation | occurrence | production of a particle can be prevented, and also generation | occurrence | production of the dielectric breakdown of an oxide film can be prevented, and the state of the plasma in RIE process etc. in process space S can be stabilized.

상술한 도 6의 처리에서는, 드라이 클리닝 처리(단계 S63)에 있어서, 처리 공간 S의 압력은 26.7㎩~80.0㎩로 설정되고, 2㎒의 고주파 전력의 크기가 0W로 설정되어 전극판 표면-공간 전위차는 0eV로 되고, 또한 40㎒의 고주파 전력의 크기가 500W 이하로 설정되기 때문에, 상부 전극판(38)의 표면에 도달하는 산소 이온의 수가 감소한다. 따라서, 실리콘 및 산소 이온의 반응을 억제할 수 있고, 또한, 상부 전극판(38)의 표면에 있어서의 산화막의 형성을 확실히 방지할 수 있다.In the above-described process of FIG. 6, in the dry cleaning process (step S63), the pressure in the processing space S is set to 26.7 kPa to 80.0 kPa, and the magnitude of the high-frequency power of 2 MHz is set to 0 W so that the electrode plate surface-space Since the potential difference is 0 eV and the magnitude of the high frequency power of 40 MHz is set to 500 W or less, the number of oxygen ions reaching the surface of the upper electrode plate 38 decreases. Therefore, reaction of silicon and oxygen ions can be suppressed, and formation of the oxide film on the surface of the upper electrode plate 38 can be prevented reliably.

상술한 도 6의 처리에서는, 산화물 제거 처리(단계 S65)에 있어서, 가스 도입 샤워 헤드(34)로부터 처리 공간 S에 4불화탄소 가스를 도입했지만, 도입되는 가스는 이것에 한정되지 않고, CXF2X +2로 나타낼 수 있는 플루오르카본 직쇄 포화형의 가스, 예컨대, C2F6이나 C3F8이면 좋다.In the above-described process of Figure 6, in the oxide removal process (step S65), but the introduction of the 4 carbon fluoride gas in the processing space S from a gas introducing showerhead 34, the gas to be introduced is not limited to, C X Fluorocarbon straight-chain saturated gas represented by F2X + 2 , for example, C 2 F 6 or C 3 F 8 may be used.

다음에, 본 발명의 실시예 2에 따른 기판 처리실의 세정 방법에 대하여 설명한다.Next, the cleaning method of the substrate processing chamber according to the second embodiment of the present invention will be described.

본 실시예는 그 구성이나 작용이 상술한 실시예 1과 기본적으로 동일하고, 드라이 클리닝 처리에 있어서의 처리 공간 S의 압력, 전극판 표면-공간 전위차의 값, 및 40㎒ 및 2㎒의 고주파 전력의 크기가 상술한 실시예 1과 다를뿐이다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하고, 이하에 실시예 1과 다른 작용에 대해서만 설명을 행한다.This embodiment is basically the same in structure and operation as in the above-described first embodiment, the pressure of the processing space S in the dry cleaning process, the value of the electrode plate surface-space potential difference, and the high frequency power of 40 MHz and 2 MHz. The size of is only different from the first embodiment described above. Therefore, description of the same structure is abbreviate | omitted and only the operation different from Example 1 is demonstrated below.

도 7은 본 실시예에 따른 기판 처리실의 세정 방법의 흐름도이다.7 is a flowchart of the cleaning method of the substrate processing chamber according to the present embodiment.

도 7에 있어서, 우선, 상술한 단계 S61, S62를 실행하고, 이어서, 처리 공간 S에 40㎒ 및 2㎒의 고주파 전력을 인가하여 플라즈마를 생성하는 것에 의해 드라이 클리닝 처리(부착물 제거 처리)를 실행한다(단계 S71)(제 1 플라즈마 처리 단계).In Fig. 7, first, steps S61 and S62 described above are executed, and then dry cleaning processing (attachment removal processing) is performed by applying high frequency power of 40 MHz and 2 MHz to the processing space S to generate plasma. (Step S71) (First plasma processing step).

단계 S71에서는, APC 밸브(15)에 의해 처리 공간 S의 압력을 26.7㎩보다 작게 설정한다. 또한, 다른 고주파 전원(46)으로부터 서셉터(12)에 공급되는 2㎒의 고주파 전력의 크기를 조정하여, 전극판 표면-공간 전위차를 150eV 이상으로 설정한다. 또한, 고주파 전원(20)으로부터 서셉터(12)에 공급되는 40㎒의 고주파 전력의 크기를 500W보다 크게 설정한다.In step S71, the pressure in the processing space S is set to less than 26.7 kPa by the APC valve 15. Further, the magnitude of the 2 MHz high frequency power supplied from the other high frequency power supply 46 to the susceptor 12 is adjusted to set the electrode plate surface-space potential difference to 150 eV or more. Further, the size of the 40 MHz high frequency power supplied from the high frequency power supply 20 to the susceptor 12 is set larger than 500W.

단계 S71에서는, 처리 공간 S에 있어서 40㎒ 및 2㎒의 고주파 전력에 의해 산소 가스로부터 산소 이온이나 산소 라디칼이 생성된다. 이 때, 처리 공간 S의 압력이 26.7㎩보다 작게 설정되고, 전극판 표면-공간 전위차가 150eV 이상으로 설정되며, 40㎒의 고주파 전력의 크기가 500W보다 크게 설정되기 때문에, 상부 전극판(38)의 표면에 도달하는 산소 이온의 수가 감소하지 않고, 저에너지의 산소 이온뿐만이 아니라 고에너지의 산소 이온도 상부 전극판(38)의 표면에 인입된다. 상부 전극판(38)의 표면에 인입되는 산소 이온 중 저에너지의 산소 이온은 상부 전극 판(38)의 실리콘과 반응하여 산화물로 되지만, 고에너지의 산소 이온은 상부 전극판(38)의 표면과 충돌하여 저에너지의 산소 이온으로부터 생성된 산화물을 스퍼터링에 의해 제거한다. 단, 단계 S71에서는, 산화물이 완전하게는 제거되지 않고, 약간량의 산화물이 상부 전극판(38)의 표면에 잔존할 가능성이 있다.In step S71, oxygen ions and oxygen radicals are generated from the oxygen gas by high frequency power of 40 MHz and 2 MHz in the processing space S. FIG. At this time, since the pressure of the processing space S is set smaller than 26.7 kPa, the electrode plate surface-space potential difference is set to 150 eV or more, and the magnitude of the high frequency power of 40 MHz is set larger than 500 W, the upper electrode plate 38 The number of oxygen ions that reach the surface of the silicon oxide does not decrease, and not only the low energy oxygen ions but also the high energy oxygen ions are introduced to the surface of the upper electrode plate 38. Among the oxygen ions introduced into the surface of the upper electrode plate 38, the low energy oxygen ions react with the silicon of the upper electrode plate 38 to form an oxide, but the high energy oxygen ions collide with the surface of the upper electrode plate 38. To remove oxides produced from low-energy oxygen ions by sputtering. However, in step S71, the oxide is not completely removed, and there is a possibility that some amount of oxide remains on the surface of the upper electrode plate 38.

다음으로, 상술한 단계 S64 내지 단계 S67을 실행한다. 단계 S66에서는 상부 전극판(38)의 표면에 잔존하는 약간량의 산화물이 불소 이온이나 불소 라디칼에 의해 분해되어 제거된다. 그리고, 본 처리를 종료한다.Next, the above-described steps S64 to S67 are executed. In step S66, some oxide remaining on the surface of the upper electrode plate 38 is decomposed by fluorine ions or fluorine radicals and removed. And this process is complete | finished.

상술한 도 7의 처리에 따르면, 드라이 클리닝 처리(단계 S71)에 있어서, 전극판 표면-공간 전위차가 150eV 이상으로 설정되기 때문에, 상부 전극판(38)의 표면에 인입되는 산소 이온 중 고에너지의 산소 이온은 상부 전극판(38)의 표면과 충돌하여 상부 전극판(38)의 표면에 부착된 산화물을 스퍼터링에 의해 제거할 수 있다. 따라서, 상부 전극판(38)의 표면에 있어서의 산화막의 형성을 확실히 방지할 수 있다.According to the above-described process of FIG. 7, in the dry cleaning process (step S71), since the electrode plate surface-space potential difference is set to 150 eV or more, the high energy of oxygen ions introduced into the surface of the upper electrode plate 38 is increased. Oxygen ions collide with the surface of the upper electrode plate 38 to remove oxides attached to the surface of the upper electrode plate 38 by sputtering. Therefore, formation of the oxide film on the surface of the upper electrode plate 38 can be prevented reliably.

상술한 각 실시예에 따른 기판 처리실의 세정 방법에서는, 기판 처리실(11) 내에 웨이퍼 W를 수용하지 않고 실행되었지만, 기판 처리실(11) 내에 웨이퍼 W를 수용하면서 실행하여도 좋다.In the cleaning method of the substrate processing chamber according to each of the above-described embodiments, the wafer W is not contained in the substrate processing chamber 11, but may be executed while the wafer W is accommodated in the substrate processing chamber 11.

예컨대, 플라즈마 처리 장치(10)에서는, 반사 방지막(BARC막) 및 절연층이 표면에 형성된 웨이퍼 W를 기판 처리실(11)에 수용하고, 처리 공간 S에 4불화탄소 가스를 도입하여, 그 4불화탄소 가스로부터 불소 이온이나 불소 라디칼을 생성하고, 그 불소 이온이나 불소 라디칼에 의해 반사 방지막을 제거하며, 또한, 반사 방 지막이 제거되어 노출된 절연층에 RIE 처리를 실시한다. 이 때, 상부 전극판(38)의 표면에는 반응 생성물이 부착되기 때문에, 처리 공간 S에 산소 가스를 도입하고, 그 산소 가스로부터 산소 이온이나 산소 라디칼을 생성하여, 산소 이온이나 산소 라디칼에 의해 반응 생성물을 제거한다. 그 반응 생성물의 제거시, 상부 전극판(38)의 표면에 산소 이온에 기인하여 산화막이 생성된다. 이 산화막은 반사 방지막 및 절연층이 표면에 형성된 새로운 웨이퍼 W가 기판 처리실(11)에 수용된 후에 실행되는, 반사 방지막의 제거시에 생성된 불소 이온이나 불소 라디칼에 의해 제거된다. 이에 따라, 웨이퍼 W로부터의 반도체 디바이스의 제조와 기판 처리실(11)의 세정을 동시에 행할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.For example, in the plasma processing apparatus 10, a wafer W having an antireflection film (BARC film) and an insulating layer formed on a surface thereof is accommodated in the substrate processing chamber 11, a tetrafluorocarbon gas is introduced into the processing space S, and the tetrafluoride. Fluorine ions or fluorine radicals are generated from the carbon gas, the antireflection film is removed by the fluorine ions or fluorine radicals, and the antireflection film is removed to perform RIE treatment on the exposed insulating layer. At this time, since a reaction product adheres to the surface of the upper electrode plate 38, oxygen gas is introduced into the processing space S, oxygen ions and oxygen radicals are generated from the oxygen gas, and reacted with oxygen ions or oxygen radicals. Remove the product. Upon removal of the reaction product, an oxide film is formed on the surface of the upper electrode plate 38 due to oxygen ions. This oxide film is removed by fluorine ions or fluorine radicals generated at the time of removal of the antireflection film, which is executed after the new wafer W having the antireflection film and the insulating layer formed on the surface is accommodated in the substrate processing chamber 11. Thereby, manufacture of the semiconductor device from the wafer W and washing of the substrate processing chamber 11 can be performed simultaneously, and productivity can be improved.

또, 상술한 플라즈마 처리 장치(10)에서는, 상부 전극판(38)이 순수하게 실리콘만으로 구성되었지만, 상부 전극판(38)이 실리콘을 포함하는 재료로 구성되어 있어도 좋다.In the plasma processing apparatus 10 described above, the upper electrode plate 38 is purely made of silicon, but the upper electrode plate 38 may be made of a material containing silicon.

또한, 상술한 각 실시예에 따른 기판 처리실의 세정 방법에서는, 상부 전극판(38)의 표면에 있어서의 산화막의 형성이 방지되지만, 상술한 각 실시예에 따른 기판 처리실의 세정 방법에 의해 산화막의 형성이 방지되는 부품은 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 측벽 부재(45)나 서셉터 측면 피복 부재(60)이어도 좋다.In addition, in the method of cleaning the substrate processing chamber according to the above-described embodiments, the formation of the oxide film on the surface of the upper electrode plate 38 is prevented, but the method of cleaning the substrate processing chamber according to the embodiments described above The component to which formation is prevented is not limited to this, For example, the side wall member 45 and the susceptor side covering member 60 may be sufficient.

또한, 상술한 각 실시예에 따른 기판 처리실의 세정 방법에서는, 제거되는 막이 산화막이었지만, 제거되는 막은 이것에 한정되지 않고, 질화막이어도 좋다.In addition, in the cleaning method of the substrate processing chamber which concerns on each Example mentioned above, although the film | membrane removed was an oxide film, the film | membrane removed is not limited to this, A nitride film may be sufficient.

또, 상술한 플라즈마 처리 장치(10)에 있어서 RIE 처리 등이 실시되는 기판은 반도체 디바이스용의 반도체 웨이퍼에 한정되지 않고, LCD(Liquid Crystal Display)나 FPD(Flat Panel Display) 등에 이용하는 각종 기판이나, 포토마스크, CD 기판, 프린트 기판 등이어도 좋다.In the above-described plasma processing apparatus 10, the substrate subjected to RIE processing or the like is not limited to a semiconductor wafer for semiconductor devices, and various substrates used for liquid crystal display (LCD) or flat panel display (FPD), A photomask, CD board | substrate, a printed board, etc. may be sufficient.

또한, 본 발명의 목적은, 상술한 각 실시예의 기능을 실현하는 소프트웨어의 프로그램 코드를 기억한 기억 매체를, 시스템 또는 장치에 공급하고, 그 시스템 또는 장치의 컴퓨터(또는 CPU나 MPU 등)가 기억 매체에 저장된 프로그램 코드를 판독하여 실행하는 것에 의해서도 달성된다.In addition, an object of the present invention is to supply a storage medium storing program codes of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or an apparatus, and the computer (or CPU or MPU, etc.) of the system or apparatus is stored. It is also achieved by reading and executing the program code stored in the medium.

이 경우, 기억 매체로부터 판독된 프로그램 코드 자체가 상술한 각 실시예의 기능을 실현하게 되고, 그 프로그램 코드 및 그 프로그램 코드를 기억한 기억 매체는 본 발명을 구성하게 된다.In this case, the program code itself read out from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code and the storage medium storing the program code constitute the present invention.

또한, 프로그램 코드를 공급하기 위한 기억 매체로는, 예컨대, 플로피(등록 상표) 디스크, 하드 디스크, 광 자기 디스크, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW 등의 광 디스크, 자기 테이프, 비휘발성 메모리 카드, ROM 등을 이용할 수 있다. 또는, 프로그램 코드를 네트워크를 통해 다운로드하여도 좋다.As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy (registered trademark) disk, hard disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD Optical discs, such as -RW and DVD + RW, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, ROM, etc. can be used. Alternatively, the program code may be downloaded via a network.

또한, 컴퓨터가 판독한 프로그램 코드를 실행함으로써, 상술한 각 실시예의 기능이 실현될뿐 아니라, 그 프로그램 코드의 지시에 근거하여, 컴퓨터상에서 가동하고 있는 OS(Operating System) 등이 실제 처리의 일부 또는 전부를 행하고, 그 처리에 의해 상술한 각 실시예의 기능이 실현되는 경우도 포함된다.In addition, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also the operating system (OS) or the like operating on the computer is part of the actual processing based on the instruction of the program code. It also includes a case where all of them are performed, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.

또한, 기억 매체로부터 판독된 프로그램 코드가, 컴퓨터에 삽입된 기능 확장 포트나 컴퓨터에 접속된 기능 확장 유닛에 구비되는 메모리에 기입된 후, 그 프로 그램 코드의 지시에 근거하여, 그 확장 기능을 확장 보드나 확장 유닛에 구비되는 CPU 등이 실제 처리의 일부 또는 전부를 행하고, 그 처리에 의해 상술한 각 실시예의 기능이 실현되는 경우도 포함된다.Furthermore, after the program code read out from the storage medium is written into the memory provided in the function expansion port inserted into the computer or the function expansion unit connected to the computer, the expansion function is extended based on the instruction of the program code. A CPU or the like provided in the board or the expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing includes the case where the functions of the above-described embodiments are realized.

제 1 측면에 따른 기판 처리실의 세정 방법 및 제 7 측면에 따른 기억 매체에 따르면, 적어도 실리콘을 포함하는 처리실 내 부품의 적어도 일부가 노출되는 공간에 도입된 산소 가스로부터 생성된 제 1 플라즈마에 의해 처리실 내 부품에 부착물 제거 처리가 실시되고, 이어서, 상기 공간에 도입된 4불화탄소 가스로부터 생성된 제 2 플라즈마에 의해 처리실 내 부품에 산화물 제거 처리가 실시된다. 부착물 제거 처리에 있어서 제 1 플라즈마 및 실리콘으로부터 생성되고, 또한 처리실 내 부품의 표면에 부착된 산화물은 제 2 플라즈마에 의해 제거된다. 이에 따라, 처리실 내 부품의 표면에 있어서의 산화막의 형성을 방지할 수 있다. 그 결과, 파티클의 발생을 방지할 수 있다.According to the cleaning method of the substrate processing chamber according to the first aspect and the storage medium according to the seventh aspect, the processing chamber is formed by a first plasma generated from an oxygen gas introduced into a space where at least a part of a component in the processing chamber containing at least silicon is exposed. The deposit removal treatment is performed on the internal parts, and then the oxide removal processing is performed on the parts in the processing chamber by the second plasma generated from the tetrafluorocarbon gas introduced into the space. In the deposit removal treatment, oxides generated from the first plasma and silicon and adhered to the surface of the component in the processing chamber are removed by the second plasma. Thereby, formation of the oxide film in the surface of the component in a process chamber can be prevented. As a result, the generation of particles can be prevented.

제 2 측면에 따른 기판 처리실의 세정 방법에 따르면, 처리실 내 부품은 공간에 반입된 기판에 대향하여 배치되고, 또한 직류 전원에 접속된 전극이기 때문에, 전극의 표면에 있어서의 산화막의 형성을 방지함으로써 그 산화막의 절연 파괴의 발생을 방지하여 상기 공간에 있어서 플라즈마의 상태를 안정시킬 수 있다.According to the cleaning method of the substrate processing chamber according to the second aspect, since the components in the processing chamber are disposed opposite to the substrate loaded into the space and are connected to a DC power source, the formation of an oxide film on the surface of the electrode is prevented. The occurrence of dielectric breakdown of the oxide film can be prevented and the state of the plasma can be stabilized in the space.

제 3 측면에 따른 기판 처리실의 세정 방법에 따르면, 제 1 플라즈마 처리 단계에 있어서의 공간의 압력은 26.7㎩~80.0㎩로 설정된다. 처리실 내 부품의 표 면에 부착되는 산화물 발생의 주요인은 실리콘 및 산소 이온의 반응이지만, 공간의 압력을 높이면, 처리실 내 부품의 표면에 도달하는 산소 이온의 수가 감소한다. 따라서, 실리콘 및 산소 이온의 반응을 억제할 수 있고, 또한 처리실 내 부품의 표면에 있어서의 산화막의 형성을 확실히 방지할 수 있다.According to the cleaning method of the substrate processing chamber according to the third aspect, the pressure in the space in the first plasma processing step is set to 26.7 kPa to 80.0 kPa. The main cause of oxide generation attached to the surface of the components in the process chamber is the reaction of silicon and oxygen ions, but increasing the pressure in the space reduces the number of oxygen ions reaching the surface of the components in the process chamber. Therefore, reaction of silicon and oxygen ions can be suppressed, and formation of the oxide film on the surface of the component in a process chamber can be prevented reliably.

제 4 측면에 따른 기판 처리실의 세정 방법에 따르면, 제 1 플라즈마 처리 단계에 있어서 공간에 인가되는, 제 1 플라즈마에 있어서의 이온이 추종 가능한 주파수의 고주파 전력에 기인하여 처리실 내 부품의 표면에 발생하는 전위와, 공간의 전위와의 차가 150eV 이상으로 설정된다. 처리실 내 부품의 표면에 발생하는 전위와 공간의 전위와의 차가 커지면, 산소 이온에 의한 처리실 내 부품의 표면에 있어서의 스퍼터율이 상승한다. 따라서, 산소 이온에 의한 스퍼터링에 의해 처리실 내 부품의 표면에 부착된 산화물을 제거할 수 있고, 또한 처리실 내 부품의 표면에 있어서의 산화막의 형성을 보다 확실히 방지할 수 있다.According to the cleaning method of the substrate processing chamber according to the fourth aspect, the ions in the first plasma, which are applied to the space in the first plasma processing step, are generated on the surface of the component in the processing chamber due to the high frequency power of the trackable frequency. The difference between the potential and the space potential is set to 150 eV or more. As the difference between the potential generated on the surface of the component in the processing chamber and the potential in the space increases, the sputtering rate on the surface of the component in the processing chamber due to oxygen ions increases. Therefore, the oxide adhering to the surface of the component in a process chamber can be removed by sputtering by oxygen ion, and formation of the oxide film in the surface of the component in a process chamber can be prevented more reliably.

제 5 측면에 따른 기판 처리실의 세정 방법에 따르면, 제 1 플라즈마 처리 단계에 있어서 공간에 인가되는, 제 1 플라즈마에 있어서의 이온이 추종 가능한 주파수의 고주파 전력의 크기가 0W로 설정되기 때문에, 처리실 내 부품의 표면에 발생하는 전위와 공간의 전위와의 차를 작게 할 수 있고, 처리실 내 부품의 표면에 도달하는 산소 이온의 수를 보다 감소시킬 수 있다. 따라서, 처리실 내 부품의 표면에 있어서의 산화막의 형성을 보다 확실히 방지할 수 있다.According to the cleaning method of the substrate processing chamber according to the fifth aspect, since the magnitude of the high frequency power of the frequency that can be followed by the ions in the first plasma applied to the space in the first plasma processing step is set to 0W, The difference between the potential generated on the surface of the component and the potential of the space can be reduced, and the number of oxygen ions reaching the surface of the component in the processing chamber can be further reduced. Therefore, formation of the oxide film on the surface of the component in a process chamber can be prevented more reliably.

제 6 측면에 따른 기판 처리실의 세정 방법에 따르면, 제 1 플라즈마 처리 단계에 있어서, 공간에 인가되는, 제 1 플라즈마에 있어서의 이온이 추종 불가능한 주파수의 고주파 전력의 크기가 500W 이하로 설정되기 때문에, 공간에서 발생하는 산소 이온의 밀도를 낮출 수 있고, 처리실 내 부품의 표면에 도달하는 산소 이온의 수를 더욱 감소시킬 수 있고, 또한 처리실 내 부품의 표면에 있어서의 산화막의 형성을 보다 확실히 방지할 수 있다.According to the cleaning method of the substrate processing chamber according to the sixth aspect, in the first plasma processing step, since the magnitude of the high frequency power of the frequency at which the ions in the first plasma cannot be applied to the space is not set to 500 W or less, The density of oxygen ions generated in the space can be lowered, the number of oxygen ions reaching the surface of the component in the processing chamber can be further reduced, and the formation of an oxide film on the surface of the component in the processing chamber can be more reliably prevented. have.

제 8 측면에 따른 기판 처리실에 따르면, 적어도 실리콘을 포함하는 처리실 내 부품의 적어도 일부가 노출되는 공간에 산소 가스가 도입되고, 도입된 산소 가스로부터 제 1 플라즈마가 생성되고, 제 1 플라즈마가 제거된 공간에 4불화탄소 가스가 도입되고, 공간에 4불화탄소 가스가 도입된 때에 그 공간에 고주파 전력이 인가되어 제 2 플라즈마가 생성된다. 제 1 플라즈마는 처리실 내 부품의 표면에 부착된 부착물을 제거하고, 제 2 플라즈마는 제 1 플라즈마 및 실리콘으로부터 생성되어 처리실 내 부품의 표면에 부착된 산화물을 제거한다. 이에 따라, 처리실 내 부품의 표면에 있어서의 산화막의 형성을 방지할 수 있다. 그 결과, 파티클의 발생을 방지할 수 있다.According to the substrate processing chamber according to the eighth aspect, oxygen gas is introduced into a space where at least a part of a component in a processing chamber including silicon is exposed, a first plasma is generated from the introduced oxygen gas, and the first plasma is removed. When the tetrafluorocarbon gas is introduced into the space and the tetrafluorocarbon gas is introduced into the space, high frequency power is applied to the space to generate a second plasma. The first plasma removes deposits attached to the surface of the component in the process chamber, and the second plasma is generated from the first plasma and silicon to remove oxides attached to the surface of the component in the process chamber. Thereby, formation of the oxide film in the surface of the component in a process chamber can be prevented. As a result, the generation of particles can be prevented.

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 기판이 반입되는 공간을 갖고, 또한 상기 공간에 있어서 상기 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 기판 처리실로서, 상기 공간에 적어도 일부가 노출되고, 또한 적어도 실리콘을 포함하는 처리실 내 부품을 구비하는 기판 처리실의 세정 방법으로서,A substrate processing chamber having a space into which a substrate is loaded and performing plasma processing on the substrate in the space, wherein at least a portion of the substrate is exposed, and the substrate processing chamber is provided with components in the processing chamber containing at least silicon. As a method, 상기 공간에 도입된 산소 가스로부터 생성된 제 1 플라즈마에 의해 상기 처리실 내 부품에 부착물 제거 처리를 실시하는 제 1 플라즈마 처리 단계와,A first plasma treatment step of performing a deposit removal treatment on the components in the processing chamber by the first plasma generated from the oxygen gas introduced into the space; 상기 공간에 도입된 4불화탄소 가스로부터 생성된 제 2 플라즈마에 의해, 상기 처리실 내 부품의 표면에 있어서 상기 제 1 플라즈마 처리 단계 중에 형성된 산화막을 제거하는 제 2 플라즈마 처리 단계A second plasma treatment step of removing the oxide film formed during the first plasma treatment step on the surface of the component in the processing chamber by the second plasma generated from the tetrafluorocarbon gas introduced into the space; 를 포함하되,Including but not limited to: 상기 제 1 플라즈마 처리 단계에 있어서 상기 공간에 인가되는, 상기 제 1 플라즈마에 있어서의 이온이 추종 가능한 주파수의 고주파 전력에 기인하여 상기 처리실 내 부품의 표면에 발생하는 전위와, 상기 공간의 전위의 차가 150eV 이상으로 설정되는 것The difference between the potential generated on the surface of the component in the processing chamber and the potential in the space due to the high frequency power of the frequency that the ions in the first plasma applied to the space in the first plasma processing step can follow. Set to 150 eV or higher 을 특징으로 하는 기판 처리실의 세정 방법.The cleaning method of the substrate processing chamber characterized by the above-mentioned. 기판이 반입되는 공간을 갖고, 또한 상기 공간에 있어서 상기 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 기판 처리실로서, 상기 공간에 적어도 일부가 노출되고, 또한 적어도 실리콘을 포함하는 처리실 내 부품을 구비하는 기판 처리실의 세정 방법으로서,A substrate processing chamber having a space into which a substrate is loaded and performing plasma processing on the substrate in the space, wherein at least a portion of the substrate is exposed, and the substrate processing chamber is provided with components in the processing chamber containing at least silicon. As a method, 상기 공간에 도입된 산소 가스로부터 생성된 제 1 플라즈마에 의해 상기 처리실 내 부품에 부착물 제거 처리를 실시하는 제 1 플라즈마 처리 단계와,A first plasma treatment step of performing a deposit removal treatment on the components in the processing chamber by the first plasma generated from the oxygen gas introduced into the space; 상기 공간에 도입된 4불화탄소 가스로부터 생성된 제 2 플라즈마에 의해, 상기 처리실 내 부품의 표면에 있어서 상기 제 1 플라즈마 처리 단계 중에 형성된 산화막을 제거하는 제 2 플라즈마 처리 단계A second plasma treatment step of removing the oxide film formed during the first plasma treatment step on the surface of the component in the processing chamber by the second plasma generated from the tetrafluorocarbon gas introduced into the space; 를 포함하되,Including but not limited to: 상기 제 1 플라즈마 처리 단계에 있어서 상기 공간에 인가되는, 상기 제 1 플라즈마에 있어서의 이온이 추종 가능한 주파수의 고주파 전력의 크기가 0W로 설정되는 것The magnitude of the high frequency power at a frequency to which the ions in the first plasma can be applied to the space in the first plasma processing step is set to 0W 을 특징으로 하는 기판 처리실의 세정 방법.The cleaning method of the substrate processing chamber characterized by the above-mentioned. 기판이 반입되는 공간을 갖고, 또한 상기 공간에 있어서 상기 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 기판 처리실로서, 상기 공간에 적어도 일부가 노출되고, 또한 적어도 실리콘을 포함하는 처리실 내 부품을 구비하는 기판 처리실의 세정 방법으로서,A substrate processing chamber having a space into which a substrate is loaded and performing plasma processing on the substrate in the space, wherein at least a portion of the substrate is exposed, and the substrate processing chamber is provided with components in the processing chamber containing at least silicon. As a method, 상기 공간에 도입된 산소 가스로부터 생성된 제 1 플라즈마에 의해 상기 처리실 내 부품에 부착물 제거 처리를 실시하는 제 1 플라즈마 처리 단계와,A first plasma treatment step of performing a deposit removal treatment on the components in the processing chamber by the first plasma generated from the oxygen gas introduced into the space; 상기 공간에 도입된 4불화탄소 가스로부터 생성된 제 2 플라즈마에 의해, 상기 처리실 내 부품의 표면에 있어서 상기 제 1 플라즈마 처리 단계 중에 형성된 산화막을 제거하는 제 2 플라즈마 처리 단계A second plasma treatment step of removing the oxide film formed during the first plasma treatment step on the surface of the component in the processing chamber by the second plasma generated from the tetrafluorocarbon gas introduced into the space; 를 포함하되,Including but not limited to: 상기 제 1 플라즈마 처리 단계에 있어서 상기 공간에 인가되는, 상기 제 1 플라즈마에 있어서의 이온이 추종 불가능한 주파수의 고주파 전력의 크기가 500W 이하로 설정되는 것The magnitude | size of the high frequency electric power of the frequency which the ion in the said 1st plasma cannot apply to in the said space in the said 1st plasma processing step is set to 500 W or less. 을 특징으로 하는 기판 처리실의 세정 방법.The cleaning method of the substrate processing chamber characterized by the above-mentioned. 삭제delete 삭제delete
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