KR100989974B1 - 클리닝 방법 및 플라즈마 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
소정의 패턴으로 다수의 슬롯이 형성된 평면 안테나(Radial Line Slot Antenna)를 이용하여 마이크로파 발생원으로부터 도입된 마이크로파를 챔버 내에 방사하여 플라즈마를 형성하는 RLSA 마이크로파 플라즈마 처리 장치에 있어서, Na 등으로 오염된 챔버를 H2가스와 O2 가스를 포함하는 클리닝 가스의 플라즈마를 사용하여 클리닝 한다.
Description
본 발명은 클리닝 방법 및 플라즈마 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 처리 장치에서 Na 등의 금속으로 오염된 처리실에 대하여 클리닝을 행하는 클리닝 방법 및 플라즈마 처리 방법에 관한 것이다.
각종 반도체 디바이스의 제조 과정에서, 반도체 웨이퍼 등의 피처리 기판을 처리하기 위해서 사용되는 플라즈마 처리 장치에서는 반도체 디바이스에 대하여 악영향을 주는 금속 오염을 저감하는 것이 중요한 과제이다. 특히 인체에 유래하는 Na 등의 알칼리 금속은 챔버 내 부재 등을 통하여 용이하게 오염을 일으키는데다, 일단 반도체 디바이스에 혼입되면 디바이스 속을 확산 이동하는 성질을 가지므로, 디바이스 특성에 큰 영향을 주는 오염 물질이다.
지금까지, 플라즈마 처리 장치의 시동 시나 메인터넌스 시 등에 발생하는 인체로부터의 Na 오염 대책은 챔버를 대기 개방하고, 물이나 아이소프로필알코올 등의 세정액을 사용하여, 챔버 내의 부품을 습식 세정하고, 거기에 부가하여 진공 챔 버 내벽을 물이나 용제를 스며들게 한 와이퍼로 닦아냄으로써 행하고 있었다. 또한, 클리닝 후는 장시간에 걸쳐 플라즈마에 의한 컨디셔닝을 실시하고 있었다.
그렇지만, 이와 같이 습식 클리닝과 장시간의 플라즈마 컨디셔닝을 행함으로써 클리닝 하는 경우에는, 처리 챔버를 대기 개방하는 시간, 습식 클리닝하는 시간, 재배기하는 시간, 및 배기 후의 처리 챔버를 컨디셔닝하는 시간 등, 수 시간 단위의 시간을 요하여, 반도체 디바이스 제조의 효율을 저하시키는 원인이 되고 있었다. 또, 챔버 내의 클리닝 방법으로서, 플라즈마를 이용하는 방법도 제안되어 있지만(예컨대 특허문헌 1), Na 오염에 대하여 유효한 방법은 아직 제안되어 있지 않다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 제1994-97075호 공보
발명의 개시
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, Na 등으로 오염된 플라즈마 처리 장치에서의 처리실을 플라즈마를 사용함으로써 단시간에, 또한 확실하게 청정화하는 클리닝 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제 1 관점에 의하면, 피처리 기판에 대하여 감압조건에서 처리를 하는 기판 처리 장치에서의 처리실의 클리닝 방법으로서, 상기 처리실 내에 클리닝 가스를 도입하고 클리닝 가스의 플라즈마를 형성하고, 이 플라즈마 중에 포함되는 H와 O로 이루어지는 활성종에 의해 상기 처리실 내의 오염 물질을 제거하는 클리닝 방법이 제공된다.
또, 본 발명의 제 2 관점에 의하면, 피처리 기판에 대하여 감압조건에서 처리를 하는 기판 처리 장치에서의 처리실의 클리닝 방법으로서, 상기 처리실 내에 적어도 H2O를 포함하는 클리닝 가스를 도입하고 클리닝 가스의 플라즈마를 형성하여 상기 처리실 내의 오염 물질을 제거하는 클리닝 방법이 제공된다.
또, 본 발명의 제 3 관점에 의하면, 피처리 기판에 대하여 감압조건에서 처리를 하는 기판 처리 장치에서의 처리실의 클리닝 방법으로서, 상기 처리실 내에 적어도 H2 가스와 O2 가스를 포함하는 클리닝 가스를 도입하고 클리닝 가스의 플라즈마를 형성하여 상기 처리실 내의 오염 물질을 제거하는 클리닝 방법이 제공된다.
상기 제 3 관점에서, 상기 클리닝 가스 중에 포함되는 H2 가스와 O2 가스의 유량비가 대략 1:1 내지 5:1인 것이 바람직하다.
또, 상기 제 1부터 제 3 중 어느 하나의 관점에서, 상기 피처리 기판을 처리한 후, 대기 개방하지 않고 클리닝을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 오염 물질은 상기 처리실 내에 존재하는 Na, Ca 등의 알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속인 것이 바람직하다. 또, 상기 클리닝은 유도 결합 방식에 의한 플라즈마, 평행 평판 방식에 의한 플라즈마 또는 평면 안테나 방식에 의한 플라즈마에 의해 실시되거나, 또는 복수의 슬롯을 갖는 평면 안테나로 상기 처리실 내에 마이크로파를 도입하여 형성되는 플라즈마에 의해 실시되는 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 제 4 관점에 의하면, 컴퓨터상에서 동작하는 제어 프로그램으로서, 실행 시에 피처리 기판에 대하여 감압조건에서 처리를 하는 기판 처리 장치 에서의 처리실 내에 적어도 H2 가스와 O2 가스를 포함하는 클리닝 가스를 도입하고 클리닝 가스의 플라즈마를 형성하여 상기 처리실 내의 오염 물질을 제거하는 클리닝 방법이 행해지도록 상기 기판 처리 장치를 제어하는 제어 프로그램이 제공된다.
또, 본 발명의 제 5 관점에 의하면, 컴퓨터상에서 동작하는 제어 프로그램이 기억된 컴퓨터 판독가능한 기억매체로서, 상기 제어 프로그램은 실행 시에 피처리 기판에 대하여 감압조건에서 처리를 하는 기판 처리 장치에서의 처리실 내에, 적어도 H2 가스와 O2 가스를 포함하는 클리닝 가스를 도입하고 클리닝 가스의 플라즈마를 형성하여 상기 처리실 내의 오염 물질을 제거하는 클리닝 방법이 행해지도록 상기 기판 처리 장치를 제어하는 컴퓨터 판독가능한 기억매체가 제공된다.
또, 본 발명의 제 6 관점에 의하면, 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 공급원과, 상기 플라즈마에 의해 피처리 기판의 처리를 행하기 위한 처리실을 구획하는 처리 용기와, 상기 처리 용기 내에서 상기 피처리 기판을 재치하는 기판 지지대와, 상기 처리 용기 내를 감압하기 위한 배기 수단과, 상기 처리 용기 내에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 수단과, 상기 처리실 내에 적어도 H2 가스와 O2 가스를 포함하는 클리닝 가스를 도입하고 클리닝 가스의 플라즈마를 형성하여 상기 처리실 내의 오염 물질을 제거하는 클리닝 방법이 행해지도록 제어하는 제어부를 구비한 플라즈마 처리 장치가 제공된다.
또, 본 발명의 제 7 관점에 의하면, 피처리 기판에 대하여 감압조건에서 플라즈마를 작용시켜 처리를 하는 플라즈마 처리 방법으로서, 기판 처리 장치의 처리 실 내에 적어도 H2 가스와 O2 가스를 포함하는 클리닝 가스를 도입하고 클리닝 가스의 플라즈마를 형성하여 상기 처리실 내의 오염 물질을 제거하는 클리닝 공정과, 상기 클리닝 공정 후에, 피처리 기판에 대하여 산화 처리, 질화 처리 또는 산질화 처리를 행하는 플라즈마 처리 공정을 포함하는 플라즈마 처리 방법이 제공된다.
상기 제 7 관점에서, 상기 클리닝 가스 중에 포함되는 H2 가스와 O2 가스의 유량비가 대략 1:1 내지 5:1인 것이 바람직하다.
또, 상기 오염 물질은 상기 처리실 내에 존재하는 알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속인 것이 바람직하다.
또, 상기 클리닝 공정 및 플라즈마 처리 공정은 유도 결합 방식에 의한 플라즈마, 평행 평판 방식에 의한 플라즈마 또는 평면 안테나 방식에 의한 플라즈마에 의해 실시되거나, 또는 복수의 슬롯을 갖는 평면 안테나로 상기 처리실 내에 마이크로파를 도입하여 형성되는 플라즈마에 의해 실시되는 것이 바람직하다.
Na 등으로 오염된 챔버 내를 플라즈마에 의해 클리닝 함에 있어서, 챔버 내에서, H와 O로 이루어지는 활성종, 예컨대 H2O가 생성되는 조건에서 클리닝을 실시함으로써, 대기 개방하지 않고 효율적으로 Na를 제거할 수 있다. 특히, 클리닝 가스로서 H2 가스와 O2 가스를 1:1 내지 5:1, 바람직하게는 2:1의 유량비로 사용함으로써, 우수한 Na 저감 효과가 얻어진다. 따라서, 습식 클리닝에서 필요했던 챔버를 대기 개방하는 시간, 챔버 내 부품을 습식 세정하는 시간, 진공 챔버의 조립 시간, 챔버 내를 재배기하는 시간, 및 배기 후의 챔버를 재컨디셔닝하는 시간 등을 단축하고, 확실하게 챔버 내를 플라즈마에 의해 클리닝 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 1실시형태에 따른 처리실의 클리닝 방법이 실시되는 플라즈마 처리 장치의 1 예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 마이크로파 플라즈마 장치에 사용되는 평면 안테나 부재의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3a는 클리닝에 사용하는 더미 웨이퍼를 서셉터 상에 재치한 상태를 도시하는 도면이다.
도 3b는 클리닝 가스를 챔버 내에 도입하고 있는 상태를 도시하는 도면이다.
도 3c는 클리닝 가스를 플라즈마화하고 있는 상태를 도시하는 도면이다.
도 3d는 클리닝 가스의 플라즈마에 의해 오염 물질을 클리닝 하고 있는 상태를 도시하는 도면이다.
도 4는 제 1 실시형태의 클리닝 방법의 수순을 나타내는 타이밍 차트이다.
도 5는 제 2 실시형태의 클리닝 방법의 수순을 나타내는 타이밍 차트이다.
도 6은 제 3 실시형태의 클리닝 방법의 수순을 나타내는 타이밍 차트이다.
도 7은 비교예에서의 누적 플라즈마 클리닝 시간과 Na 오염량과의 관계를 나타내는 그래프도이다.
도 8 실시예에서의 누적 플라즈마 클리닝 시간과 Na 오염량과의 관계를 나타내는 그래프도이다.
도 9는 H2/O2의 유량비와 H2O 밀도와의 관계를 나타내는 그래프도이다.
발명을 실시하기
위한 최선의 형태
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 1실시형태에 따른 처리실의 클리닝 방법이 실시되는 플라즈마 처리 장치의 1 예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
이 플라즈마 처리 장치는 복수의 슬롯을 갖는 평면 안테나, 특히 RLSA(Radial Line Slot Antenna; 레이디얼 라인 슬롯 안테나)로 처리실 내에 마이크로파를 도입하여 플라즈마를 발생시킴으로써, 고밀도이고 또한 저전자온도의 마이크로파 플라즈마를 발생시킬 수 있는 RLSA 마이크로파 플라즈마 처리 장치로서 구성되어 있고, 예컨대 반도체 장치의 제조 과정에서의 산화막 형성 등의 성막 처리 등에 사용된다. 이 플라즈마 처리 장치(100)는 기밀로 구성되고, 접지된 대략 원통 모양의 챔버(1)를 갖고 있다. 또한, 챔버(1)는 각통 모양일 수도 있다. 챔버(1)의 바닥벽(1a)의 대략 중앙부에는 원형의 개구부(10)가 형성되어 있고, 바닥벽(1a)에는 이 개구부(10)와 연통하고, 하방을 향하여 돌출하는 배기실(11)이 설치되어 있다.
챔버(1) 내에는 피처리 기판인 웨이퍼(W)나 더미 웨이퍼(Wd)를 수평으로 지지하기 위한 AlN 등의 세라믹스로 이루어지는 서셉터(2)가 설치되어 있다. 이 서셉터(2)는 배기실(11)의 바닥부 중앙에서 상방으로 뻗어 있는 원통 모양의 AlN 등의 세라믹스로 이루어지는 지지부재(3)에 의해 지지되어 있다. 서셉터(2)의 외측 가장자리부에는 웨이퍼(W)를 가이드 하기 위한 가이드 링(4)이 설치되어 있다. 또, 서셉터(2)에는 저항가열형의 히터(5)가 메워 넣어져 있고, 이 히터(5)는 히터 전원(6)으로부터 급전됨으로써 서셉터(2)를 가열하고, 그 열로 피처리체인 웨이퍼(W)를 가열한다. 이때, 예컨대 실온에서 800℃까지의 범위에서 도시하지 않은 온도센서(TC)에 의해 온도제어 가능하게 되어 있다. 또한, 챔버(1)의 내주에는 석영으로 이루어지는 원통 모양의 라이너(7)가 설치되어 있다. 또, 서셉터(2)의 외주측에는 챔버(1) 내를 균일하게 배기하기 위하여, 다수의 배기 구멍(8a)을 갖는 배플 플레이트(8)가 환상으로 설치되고, 이 배플 플레이트(8)는 복수의 지주(9)에 의해 지지되어 있다.
서셉터(2)에는 웨이퍼(W)를 지지하고 승강시키기 위한 웨이퍼 지지 핀(도시 생략)이 서셉터(2)의 표면에 대하여 튀어나오고 들어갈 수 있게 설치되어 있다.
챔버(1)의 측벽에는 환상을 이루는 가스 도입 부재(15)가 설치되어 있고, 이 가스 도입 부재(15)에는 가스 공급계(16)가 접속되어 있다. 또한, 가스 도입 부재는 샤워 모양으로 배치할 수도 있다. 이 가스 공급계(16)는 Ar 가스 공급원(17a), H2 가스 공급원(17b), O2 가스 공급원(17c), N2 가스 공급원(17d)을 갖고 있고, 이들 가스가 각각 가스 라인(220)을 통하여 가스 도입 부재(15)에 도달하고, 가스 도입 부재(15)로부터 챔버(1) 내에 도입된다. 또한, 가스 라인(20)의 각각에는 매스 플로 컨트롤러(21) 및 그 전후의 개폐 밸브(22)가 설치되어 있다.
상기 배기실(11)의 측면에는 배기관(23)이 접속되어 있고, 이 배기관(23)에는 고속 진공 펌프를 포함하는 배기 장치(24)가 접속되어 있다. 그리고 이 배기 장치(24)를 작동시킴으로써 챔버(1) 내의 가스가 배기실(11)의 공간(11a) 내로 균일하게 배출되고, 배기관(23)을 통하여 배기된다. 이것에 의해 챔버(1) 내부는 소정의 진공도, 예컨대 0.133Pa까지 고속으로 감압할 수 있게 되어 있다.
챔버(1)의 측벽에는 플라즈마 처리 장치(100)에 인접하는 반송실(도시 생략)과의 사이에서 웨이퍼(W)나, 더미 웨이퍼(Wd)의 반입출을 행하기 위한 반입출구(25)와, 이 반입출구(25)를 개폐하는 게이트 밸브(26)가 설치되어 있다.
챔버(1)의 상부는 개구부로 되어 있고, 이 개구부의 외측 가장지리부를 따라 환상의 지지부(27)가 설치되어 있고, 이 지지부(27)에 유전체, 예컨대 석영이나 Al2O3 등의 세라믹스로 이루어지고, 마이크로파를 투과하는 마이크로파 투과판(28)이 O링 등의 실링 부재(29)를 통하여 기밀로 설치되어 있다. 따라서, 챔버(1) 내부는 기밀로 유지된다.
마이크로파 투과판(28)의 상방에는, 서셉터(2)와 대향하도록, 원판 모양의 평면 안테나 부재(31)가 설치되어 있다. 이 평면 안테나 부재(31)는 챔버(1)의 측벽 상단에 걸어 고정되어 있다. 평면 안테나 부재(31)는, 예컨대 표면이 금 또는 은 도금된 동판 또는 알루미늄판으로 이루어지고, 다수의 마이크로파 방사 구멍(32)이 소정의 패턴으로 관통하여 형성된 구성으로 되어 있다. 이 마이크로파 방사 구멍(32)은, 예컨대 도 2에 도시하는 바와 같이 긴 홈 모양을 이루고, 전형적으로는 인접하는 마이크로파 방사 구멍(32)끼리가 「T」자 모양으로 배치되고, 이들 복수의 마이크로파 방사 구멍(32)이 동심원 모양으로 배치되어 있다. 마이크로파 방사 구멍(32)의 길이나 배열 간격은 마이크로파의 파장(λg)에 따라 결정되고, 예컨대 마이크로파 방사 구멍(32)의 간격은 λg/2 또는 λg로 되도록 배치된다. 또한, 도 2에서는, 동심원 모양으로 형성된 인접하는 마이크로파 방사 구멍(32)끼리의 간격을 △r로 나타내고 있다. 또, 마이크로파 방사 구멍(32)은 원형 모양, 원호 모양 등의 다른 형상일 수도 있다. 또한, 마이크로파 방사 구멍(32)의 배치 형태는 특별히 한정되지 않고, 동심원 모양 이외에, 예컨대 나선 모양, 방사 모양으로 배치할 수도 있다.
이 평면 안테나 부재(31)의 상면에는, 진공보다도 큰 유전율을 갖는 지파재(遲波材)(33)가 설치되어 있다. 이 지파재(33)는 진공 중에서는 마이크로파의 파장이 길어지므로, 마이크로파의 파장을 짧게 하여 플라즈마를 조정하는 기능을 갖고 있다. 또한, 평면 안테나 부재(31)와 마이크로파 투과판(28) 사이는 밀착된 상태로 되어 있고, 또 지파재(33)와 평면 안테나(31) 사이도 밀착되어 있다.
챔버(1)의 상면에는, 이들 평면 안테나 부재(31) 및 지파재(33)를 덮도록, 예컨대 알루미늄이나 스테인리스 강 등의 금속재로 이루어지는 쉴드 덮개(34)가 설치되어 있다. 챔버(1)의 상면과 쉴드 덮개(34)는 실링 부재(35)에 의해 실링되어 있다. 쉴드 덮개(34)에는, 냉각수 유로(34a)가 형성되어 있고, 그곳에 냉각수를 통류시킴으로써, 쉴드 덮개(34), 지파재(33), 평면 안테나(31), 마이크로파 투과판(28)을 냉각하게 되어 있다. 또한, 쉴드 덮개(34)는 접지되어 있다.
쉴드 덮개(34)의 상벽의 중앙에는 개구부(36)가 형성되어 있고, 이 개구부에는 도파관(37)이 접속되어 있다. 이 도파관(37)의 단부에는, 매칭 회로(38)를 통하여 마이크로파 발생 장치(39)가 접속되어 있다. 이것에 의해, 마이크로파 발생 장치(39)에서 발생한 예컨대 주파수 2.45GHz의 마이크로파가 도파관(37)을 통하여 상기 평면 안테나 부재(31)에 전파되게 되어 있다. 또한, 마이크로파의 주파수로서는 8.35GHz, 1.98GHz 등을 사용할 수도 있다.
도파관(37)은 상기 쉴드 덮개(34)의 개구부(36)로부터 상방으로 뻗어 있는 단면 원형상의 동축 도파관(37a)과, 이 동축 도파관(37a)의 상단부에 모드 변환기(40)를 통하여 접속된 수평방향으로 뻗어 있는 직사각형 도파관(37b)을 갖고 있다. 직사각형 도파관(37b)과 동축 도파관(37a) 사이의 모드 변환기(40)는 직사각형 도파관(37b) 내를 TE 모드로 전파하는 마이크로파를 TEM 모드로 변환하는 기능을 갖고 있다. 동축 도파관(37a)의 중심에는 내부 도체(41)가 뻗어 있고, 이 내부 도체(41)의 하단부는 평면 안테나 부재(31)의 중심과 접속 고정되어 있다. 이것에 의해, 마이크로파는 동축 도파관(37a)의 내부 도체(41)를 통하여 평면 안테나 부재(31)로 효율적으로 균일하게 전파된다. 또한, 마이크로파는 마이크로파 방사 구멍(32)을 통하여 챔버(1) 내에 균일하게 도입된다.
플라즈마 처리 장치(100)의 각 구성부는 CPU를 구비한 프로세스 컨트롤러(50)에 접속되어 제어되는 구성으로 되어 있다. 프로세스 컨트롤러(50)에는, 공정 관리자가 플라즈마 처리 장치(100)를 관리하기 위해서 명령의 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 플라즈마 처리 장치(100)의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스(51)가 접속되어 있다.
또, 프로세스 컨트롤러(50)에는, 플라즈마 처리 장치(100)에서 실행되는 각종 처리를 프로세스 컨트롤러(50)의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램이나 처리 조건 데이터 등이 기록된 레시피가 저장된 기억부(52)가 접속되어 있다. 그리고, 필요에 따라, 유저 인터페이스(51)로부터의 지시 등으로 임의의 레시피를 기억부(52)로부터 호출하여 프로세스 컨트롤러(50)에 실행시킴으로써 프로세스 컨트롤러(50)의 제어하에서, 플라즈마 처리 장치(100)에서의 원하는 처리, 예컨대 산화막 형성이나 클리닝 처리가 행해진다. 또, 상기 레시피는 예컨대 CD-R0M, 하드 디스크, 플렉시블 디스크, 플래쉬 메모리 등의 컴퓨터 판독가능한 기억매체에 저장된 상태의 것을 이용하거나, 또는, 다른 장치로부터, 예컨대 전용 회선을 통하여 수시로 전송시켜서 이용하거나 하는 것도 가능하다.
본 실시형태에서는, 피처리 기판인 웨이퍼(W)에 임의의 처리를 행한 후, 또는, 부품의 교환 등의 메인터넌스를 행한 후, 플라즈마 처리 장치(100)의 챔버(1) 내를 플라즈마에 의해 클리닝한다. 특히, 감압조건에서 웨이퍼(W)의 처리를 행한 후는 챔버(1)를 대기 개방하지 않고 클리닝을 행할 수 있다. 이것에 의해, 습식 클리닝에 비해, 챔버를 대기 개방하는 시간, 습식 세정하는 시간, 재배기하는 시간, 및 배기 후의 처리 챔버를 재컨디셔닝 하는 시간 등이 절약되어, 클리닝 시간을 현저하게 단축할 수 있다. 일 예를 들면, 종래 적어도 10 내지 20시간 필요했던 클리닝 시간을 1 내지 5시간으로 단축할 수 있다.
이하, 이 클리닝 처리에 대하여 도 3a 내지 도 3d를 참조하면서 설명한다.
우선, 도 3a에 도시하는 바와 같이, 대기 개방하지 않고 게이트 밸브(26)를 열어서 감압상태로 유지된 반송실(70)로부터 반입출구(25)을 통하여 반송 장치(71)에 의해, 청정한 더미 웨이퍼(Wd)를 챔버(1) 내에 반입하고, 서셉터(2) 상에 재치한다. 이것은 더미 웨이퍼(Wd)로 서셉터(2)를 플라즈마로부터 보호하기 위해서, 및 챔버(1)의 클리닝 후에 더미 웨이퍼(Wd)의 표면을 관찰하여 오염 상태의 개선 정도를 평가하기 위해서 행해진다. 또한, 이 공정은 필수적인 것은 아니고, 서셉터(2)의 데미지를 고려할 필요가 없는 경우에는 더미 웨이퍼(Wd)는 재치하지 않을 수도 있다.
다음에, 도 3b에 도시하는 바와 같이, 챔버(1) 내를 배기하면서 가스 공급계(16)로부터, 예컨대 H2/O2로 이루어지는 클리닝 가스를 챔버(1) 내에 도입한다. 그리고, 도 3c에 도시하는 바와 같이, 마이크로파 발생 장치(39)로부터의 마이크로파를 챔버(1) 내로 인도하여, 클리닝 가스를 플라즈마화한다. 즉, 마이크로파 발생 장치(39)로부터의 마이크로파는 매칭 회로(38)를 거쳐 도파관(37)으로 인도되고, 직사각형 도파관(37b), 모드 변환기(40), 및 동축 도파관(37a)을 차례로 통과하여 평면 안테나 부재(31)에 공급되고, 평면 안테나 부재(31)로부터 마이크로파 투과판(28)을 거쳐 챔버(1) 내에 방사되고, 이 마이크로파에 의해 챔버(1) 내에 도입된 클리닝 가스가 플라즈마화된다. 이 플라즈마 중에는 H2O가 존재하기 때문에, 도 3d에 도시하는 바와 같이, 다수의 경우 챔버(1)에 부착된 상태로 존재하는 오염 물질의 Na에 H2O가 작용하여 배출되기 쉬워지고, 이것들은 배기 가스와 함께 배기관(23)을 통하여 용이하게 배기되어, 챔버(1) 내부가 청정화된다고 생각된다. 이러한 클리닝 처리는 웨이퍼(W)에 대한 임의의 처리(성막 등)가 종료할 때마다 행할 수도 있고, 웨이퍼(W)를 복수매 처리한 후에 클리닝하도록 할 수도 있다. 또, 챔버(1) 내의 부품의 메인터넌스 후의 시동 시에도 실시하는 것이 특히 바람직하다.
이러한 클리닝 처리에서, 챔버(1) 내의 압력은 예컨대 266.7 내지 6665Pa, 보다 바람직하게는 400 내지 1333Pa로 설정할 수 있다. 또, 챔버(1) 내의 온도(예컨대 서셉터(2)의 온도)는 실온 내지 800℃가 바람직하다. 또한 마이크로파 발생 장치(39)의 파워는 1 내지 4.5kW가 바람직하다.
도입하는 클리닝 가스는 챔버(1)에서 생성하는 플라즈마 중에 H2O가 포함되는 것과 같은 가스 종류이면 되고, 적합하게는 H2와 O2의 혼합 가스, 또는 H2O(수증기로서)를 포함하는 가스를 사용할 수 있다. 클리닝 가스로서, H2 가스＋O2 가스의 혼합 가스를 사용하는 경우의 유량은 H2 가스: 1 내지 2000mL/min, 바람직하게는 500 내지 1000mL/min, O2 가스: 1 내지 2000mL/min, 바람직하게는, 25 내지 500mL/min으로 할 수 있다. 이 경우, H2 가스와 O2 가스와의 유량비는 0.5:1 내지 20:1, 바람직하게는 1:1 내지 5:1로 하는 것이 가능하고, 특히 2:1 정도로 설정함으로써, 클리닝 효과를 가장 향상시킬 수 있다. 또한, 클리닝 가스 중에는, 예컨대 Ar 등의 희가스나 불활성 가스를 포함할 수 있고, 예컨대 상기 H2/O2 가스 유량비에서, Ar 가스: 100 내지 3000mL/min, 바람직하게는 100 내지 1000mL/min을 더 부가할 수 있다.
1회의 클리닝 시간은 예컨대 100 내지 300초간, 바람직하게는 150 내지 200초간으로 하고, 1회의 클리닝마다 그 후 5 내지 180초간, 바람직하게는 20 내지 40초간, 클리닝 온도를 유지한 상태에서 Na의 배기를 촉진하기 위한 진공 처리 또는 퍼지 처리를 행하는 것이 바람직하다. 진공 처리는 클리닝 가스의 도입을 정지하고, 완전히 배기된 상태로 될 때까지 감압함으로써 행할 수 있다. 퍼지 처리는 클리닝 압력을 변화시키지 않고, 퍼지 가스를 도입함으로써 행할 수 있다. 퍼지 가스로서는, 예컨대 N2 가스, Ar 가스 등의 불활성 가스, 이것들에 H2를 더 첨가한 가스 등을 사용할 수 있다. 또한, 진공 처리 시에 이들 퍼지 가스를 도입할 수도 있다.
이상과 같이, 클리닝과 진공 처리 또는 퍼지 처리와의 조합을 1스텝으로 하여 계속적으로 수 시간에 걸쳐 다수의 스텝을 반복함으로써, 효율적인 클리닝을 실시할 수 있다.
다음에, 도 4 내지 도 6의 타이밍 차트를 참조하면서, 본 발명의 클리닝 방법에서의 처리 수순에 대해 설명한다.
도 4는 클리닝 가스로서 H2 가스와 O2 가스를 포함하는 가스를 사용한 본 발명의 클리닝 방법의 수순의 제 1 태양을 나타내는 것이다. 이 예에서는, 플라즈마 처리 장치(100)의 챔버(1) 내를 플라즈마에 의해 복수회 반복하여 클리닝을 행함과 아울러 클리닝과 클리닝 사이에, 퍼지 가스로서 Ar 가스를 도입하여 퍼지를 행한다.
우선, 플라즈마 처리 장치(100)의 챔버(1) 내를 배기하면서 가스 공급계(16)로부터 Ar 가스를 도입하고, 소정 시간, 예컨대 5 내지 180초간에 걸쳐서 챔버(1) 내를 퍼지한다.
다음에, 퍼지 가스의 도입을 정지하고, 퍼지 가스와 교대로 가스 공급계(16)로부터 클리닝 가스인 O2 가스와 H2 가스를 챔버(1) 내에 도입함과 아울러, 챔버(1) 내에 클리닝 가스가 충만한 타이밍에서, 마이크로파 파워를 ON으로 하고, 평면 안테나 부재(31)를 통하여 마이크로파를 챔버(1) 내에 도입한다. 이렇게 하여 챔버(1) 내에서 클리닝 가스의 플라즈마를 여기시켜 클리닝을 행한다. 소정 시간의 클리닝 후, O2 가스, H2 가스 및 마이크로파 파워의 공급을 정지하고, 제1회째의 클리닝 공정을 종료한다. 그리고, 제1회째의 클리닝 공정의 종료 후에, 클리닝 가스와 교대로 다시 퍼지 가스를 챔버(1) 내에 도입하고, 제2회째의 퍼지 공정을 실시한다. 이후는, 제1회째의 클리닝 공정과 동일한 수순으로, 제2회째의 클리닝 공정을 실시하고, 그 후에 제3회째의 퍼지 공정, 제3회째의 클리닝 공정 … 제 n 회째의 퍼지 공정, 제 n 회째의 클리닝 공정으로 소정 회수의 클리닝을 반복하여 실시한다. 본 실시형태에서는, 클리닝 공정 사이에, 퍼지 가스를 도입함으로써 Na의 배출이 촉진되므로, 높은 클리닝 효과를 얻을 수 있다.
도 5는 클리닝 가스로서 H2 가스와 O2 가스를 포함하는 가스를 사용한 본 발명의 클리닝 방법의 수순의 제 2 태양을 나타내는 것이다. 이 예에서는, 플라즈마 처리 장치(100)의 챔버(1) 내를 플라즈마에 의해 복수회 반복하여 클리닝을 행하는 과정에서, 퍼지 가스로서 Ar 가스를 계속해서 도입하여 연속 퍼지를 행하는 점이 상기 제 1 태양과 상이하다.
우선, 플라즈마 처리 장치(100)의 챔버(1) 내를 배기하면서 가스 공급계(16)로부터 Ar 가스를 도입하고, 챔버(1) 내를 퍼지한다.
다음에, 퍼지 가스의 도입을 계속한 상태에서, 가스 공급계(16)로부터 클리닝 가스인 O2 가스와 H2 가스를 챔버(1) 내에 도입함과 아울러, 챔버(1) 내에 클리닝 가스가 충만한 타이밍에서, 마이크로파 파워를 ON으로 하고, 평면 안테나 부재(31)를 통하여 마이크로파를 챔버(1) 내에 도입한다. 이렇게 하여 챔버(1) 내에서 클리닝 가스의 플라즈마를 여기시켜 클리닝을 행한다. 소정 시간의 클리닝 후, O2 가스, H2 가스 및 마이크로파 파워의 공급을 정지하고, 제1회째의 클리닝 공정을 종료한다. 제1회째의 클리닝 공정의 종료 후는, 퍼지 가스만을 챔버(1) 내에 계속해서 도입하고, 제2회째의 퍼지 공정을 실시한다. 이후는, 제1회째의 클리닝 공정과 동일한 수순으로, 제2회째의 클리닝 공정을 실시하고, 그 후에 제3회째의 퍼지 공정, 제3회째의 클리닝 공정 … 제n회째의 퍼지 공정, 제n회째의 클리닝 공정으로 퍼지 가스를 도입한 채 소정 회수의 클리닝을 반복하여 실시한다. 본 실시형태에서는, 클리닝 공정의 사이뿐만 아니라, 클리닝 공정 중에도 퍼지 가스를 계속해서 도입함으로써, Na의 배출이 한층 더 촉진되므로, 보다 높은 클리닝 효과가 얻어진다.
도 6은 클리닝 가스로서 H2 가스와 O2 가스를 포함하는 가스를 사용한 본 발명의 클리닝 방법의 수순의 제 3 태양을 나타내는 것이다. 이 예에서는, 퍼지 가스를 사용한 플라즈마 처리 장치(100)의 챔버(1) 내의 퍼지는 행하지 않고, 희가스를 포함하는 클리닝 가스의 플라즈마에 의해 복수회 반복하여 클리닝을 행하는 점이 상기 제 1 태양과 상이하다.
우선, 플라즈마 처리 장치(100)의 챔버(1) 내를 배기하면서 가스 공급계(16)로부터 클리닝 가스인 Ar 가스와 O2 가스와 H2 가스를 챔버(1) 내에 도입함과 아울러, 챔버(1) 내에 가스가 충만한 타이밍에서, 마이크로파 파워를 ON으로 하여, 평면 안테나 부재(31)를 통하여 마이크로파를 챔버(1) 내에 도입한다. 이렇게 하여 챔버(1) 내에서 희가스를 포함하는 클리닝 가스의 플라즈마를 여기시켜, 클리닝을 행한다. 소정 시간의 클리닝 후, Ar 가스, O2 가스, H2 가스 및 마이크로파 파워의 공급을 정지하고, 제1회째의 클리닝 공정을 종료한다. 제1회째의 클리닝 공정의 종료 후는 퍼지 가스를 도입하지 않고 챔버(1) 내를 계속해서 배기한다. 이후는 제1회째의 클리닝 공정과 동일한 수순으로, 제2회째의 클리닝 공정을 실시하고, 제3회째의 클리닝 공정 … 제n회째의 클리닝 공정과 같이 소정 회수의 클리닝을 반복하여 실시한다. 본 실시형태에서는 클리닝 공정 사이에 진공 처리함으로써, Na의 배출이 촉진된다.
다음에, 본 발명의 효과를 확인한 시험에 대하여 설명한다.
우선, 예비실험으로서, 도 1과 동일한 플라즈마 처리 장치(100)를 사용하고, 챔버 내에 더미 웨이퍼(Wd)를 넣고 RLSA 플라즈마에 의한 플라즈마 처리(공운전)를 실시하고, 도중에 더미 웨이퍼(Wd)를 샘플링 웨이퍼로 바꾸고, 샘플링 웨이퍼에 부착된 Na량을 측정했다. 이러한 공운전에 의해, 챔버 내 부품 등에 부착되어 있던 Na가 플라즈마 처리 중에 웨이퍼(W)에 부착되어 오염을 일으키는 상황을 재현할 수 있다. 이 시험에서는 더미 처리 가스로서 Ar/O2의 혼합 가스를 사용했다. 그 결과, 샘플링 웨이퍼 상의 Na의 오염량은 1×1011(atoms/cm2) 이상에 달하는 것이 확인되었다.
다음에, 이하의 비교예(종래 방법)와 실시예의 방법으로 클리닝을 실시했다.
<비교예>
챔버 내에 더미 웨이퍼(Wd)를 넣고, Ar/O2=375/125mL/min(sccm), 챔버 내 압력은 667Pa, 마이크로파 발생 장치의 파워 3.5kW, 서셉터(2)의 온도 600℃에서 플라즈마 클리닝을 실시했다.
클리닝의 개시로부터 소정 시간 후에, 더미 웨이퍼(Wd)를 샘플링 웨이퍼로 바꾸고, Ar/O2=375/125mL/min(sccm) , 챔버 내 압력은 667Pa, 마이크로파 발생 장치의 파워 3.5kW, 서셉터(2)의 온도 600℃에서 플라즈마 처리를 실시하고, TXRF(전반 사 형광 X선 분석; 테크노스사 제 TREX610T를 사용)에 의해, 샘플링 웨이퍼 상의 Na 오염량을 측정했다. 그 결과를 도 7에 나타냈다.
다음에 약 12시간 경과 시점에서 챔버를 대기 개방하여 습식 클리닝을 실시했다. 그 후, 마찬가지로 누적 20시간을 초과할 때까지 플라즈마 클리닝을 실시하고, 샘플링 웨이퍼를 사용하여 측정을 행했지만, 최종적인 Na량 저감의 목표인 1×1010atoms/cm2를 밑돌기까지는 이르지 못했다.
<실시예>
챔버 내에 더미 웨이퍼(Wd)를 넣고, 처리 가스로서 H2와 O2를 도입하고 압력 1267Pa하에서 서셉터(2)의 온도 400℃까지 예비 가열한 후, H2/O2=50/50mL/min(sccm), 챔버 내 압력은 1267Pa, 마이크로파 발생 장치의 파워 4.0kW, 서셉터(2)의 온도 400℃에서 클리닝을 실시했다. 1회의 클리닝 시간은 180초로 하고, 1회의 클리닝마다 그 후 30초간, 온도를 유지한 채 가스의 도입을 정지하고, 배기의 목적으로 진공 처리를 행했다. 이것을 1스텝으로 하여 계속적으로 수 시간에 걸쳐 복수의 스텝을 반복했다. 클리닝의 개시부터 1, 2, 4 시간 후에, 더미 웨이퍼(Wd)를 샘플링 웨이퍼로 바꾸고, 처리 가스로서 O2를 500mL/min으로 사용한 이외는 상기 클리닝과 동일한 조건에서 플라즈마 처리하고, 비교예와 마찬가지로 Na 오염량을 측정했다. 그 결과를 도 8에 나타냈다.
도 8로부터, H2/O2 유량비=1:1의 클리닝 가스를 사용한 본 실시예에서는 누적 클리닝 시간이 5시간 정도로 Na량 저감의 목표인 1×1010atoms/cm2를 거의 밑도는 결과가 얻어졌다. 이것은 클리닝 가스 중에 포함되는 H2와 O2로부터, 플라즈마 중에서 활성인 물분자(H2O)가 생성되고, 이 물분자가 챔버(1) 내에 부착되어 있는 Na에 작용하여, Na를 동반하여 챔버 내에서 배출시켰기 때문이라고 생각된다. 이것을 뒷받침하는 실험결과를 도 9에 나타낸다. 도 9는 예컨대 전체 유량이 100mL/min으로 되도록 H2 가스와 O2 가스의 유량비(H2/O2비)를 변화시키고, 압력 1133Pa, 마이크로파 파워 3.5kW, 온도 400℃에서 플라즈마 처리를 행한 경우의 H2O 분자의 밀도의 변화를 나타내고 있다. 이 도 9로부터 H2/O2비가 2일 때에 가장 효율적으로 H2O가 생성되었다. 이상의 결과로부터, H2:O2의 유량비가 0.5:1 내지 20:1, 바람직하게는 1:1 내지 5:1, 더욱 바람직하게는 2:1의 클리닝 가스를 사용하는 것이 Na 오염의 저감에 가장 유효한 것이 확인되었다.
또, 상기 실시예와 같이, 플라즈마 클리닝과 번갈아 진공 처리(바람직하게는 동시에 퍼지 가스 도입)를 행함으로써, Na의 제거 효율을 보다 한층 더 높일 수 있다. 또한, 퍼지 가스로서는, 예컨대 Ar, He, Xe 등의 불활성 가스 이외에, H2, O2, N2 등을 사용하는 것이 가능하지만, 그것들 중에서도 Ar, He, N2가 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 클리닝 방법을 실시함으로써, 효율적 으로 Na를 제거할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W) 등의 기판에의 플라즈마 처리 프로세스, 예컨대 산화 처리나 질화 처리 등의 프로세스에서, Na 등에 의한 오염이 발생한 경우에, 챔버(1)를 대기 개방하지 않고 in-situ로 클리닝할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 클리닝 방법은, 예컨대 도 1의 플라즈마 처리 장치(100)를 사용하는 처리나 질화 처리 등의 플라즈마 처리 프로세스에 그 일부로서 포함시킬 수도 있다.
즉, 본 발명의 플라즈마 처리 방법은 플라즈마 처리 장치(100)의 챔버(1) 내에 적어도 H2 가스와 O2 가스를 포함하는 클리닝 가스를 도입하고 클리닝 가스의 플라즈마를 형성하여 챔버(1) 내의 Na 등의 오염 물질을 제거하는 클리닝 공정과, 이 클리닝 공정 후에, 웨이퍼(W) 등의 기판에 대하여 산화 처리, 질화 처리 또는 산질화 처리를 행하는 플라즈마 처리 공정을 포함할 수 있다.
여기에서, 도 1의 플라즈마 처리 장치(100)를 사용하는 산화 처리로서는, 예컨대 H2와 O2를 포함하는 처리 가스에 의해 웨이퍼(W) 등의 기판 상의 실리콘을 산화하는 플라즈마 산화 처리 등을 들 수 있다. 이 경우, 예컨대 처리 압력 1.3 내지 1333Pa, 처리 온도 200 내지 600℃에서, 처리 가스 중의 수소 가스 유량이 10 내지 500ml/min, 산소 가스 유량이 10 내지 500ml/min 및 Ar 등의 희가스 유량이 0 내지 2000ml/min이 되는 조건에서 플라즈마 산화 처리를 행할 수 있다.
또, 도 1의 플라즈마 처리 장치(100)를 사용하는 질화 처리로서는, 예컨대, N2, NH3, 또는 N2와 H2를 포함하는 처리 가스에 의해, 웨이퍼(W) 등의 기판 상의 실 리콘을 질화하는 플라즈마 질화 처리 등을 들 수 있다. 이 경우, 예컨대 처리 압력 1.3 내지 1333Pa, 처리 온도 200 내지 600℃에서, 처리 가스 중의 N2 가스 유량이 10 내지 500ml/min, 수소 가스 유량이 10 내지 500ml/min, 및 희가스 유량이 0 내지 2000ml/min이 되는 조건에서 플라즈마 산화 처리를 행할 수 있다. 또한, 산질화 처리의 경우에는, NO, N2O, NO2, N2+O2의 적어도 하나와 희가스를 사용하여, 상기 산화 처리 및 질화 처리에 준한 조건으로 처리할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태를 기술했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 제약되는 것이 아니라, 즉, 상기 실시형태는, 어디까지나 본 발명의 기술적 내용을 명확하게 하는 것을 의도하는 것이며, 본 발명은 이러한 구체예에만 한정하여 해석되는 것이 아니라, 본 발명의 정신과 청구항에 기술하는 범위에서, 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 것이다.
예컨대, 상기 실시형태에서는 마이크로파를 복수의 슬롯을 갖는 평면 안테나로 챔버 내에 전파하여 저전자온도에서 고밀도의 플라즈마를 형성하는 플라즈마 처리 장치에서의 클리닝을 예로 들었지만, 이에 한정되지 않고, 처리 용기(챔버) 내에 Na 등에 의한 오염이 생기는 처리 장치이면 본 발명을 적용할 수 있고, 예컨대 용량 결합 방식이나 유도 결합 방식, 평행 평판 방식, 표면 반사파 방식, 마그네트론 방식 등의 플라즈마 처리 장치일 수도 있다.
또, 상기 실시형태에서는, 챔버 내의 오염 물질로서 Na 오염을 예로 들었지만, 다른 오염 물질, 예컨대 K, Mg, Ca 등의 알칼리 금속이나 알칼리 토류 금속, Fe, Cr 등의 금속이나 중금속에 의한 오염에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
또한, 클리닝 가스로서, H2 가스＋O2 가스＋Ar 가스를 예시했지만, 상기 조합에 있어서, Ar 가스를 다른 희가스(He, Ne, Kr, Xe)로 치환하는 것도 가능하다.
본 발명은 각종 반도체 장치 등의 제조 과정에서 사용되는 플라즈마 처리 장치의 처리실 내를 클리닝 할 때에 적합하게 이용할 수 있다.
Claims (18)
- 피처리 기판에 대하여 감압조건에서 산화처리 또는 질화처리를 하는 플라즈마 처리 장치에서의 챔버 내의 클리닝 방법으로서,상기 챔버 내를 배기하고 퍼지 가스를 도입하여 퍼지를 행하는 퍼지 공정과,상기 챔버 내에 O2 가스와 H2 가스의 클리닝 가스를 도입하여 클리닝 가스의 플라즈마를 형성하고, 상기 플라즈마 중의 활성종에 의해 상기 챔버 내의 오염 물질을 제거하는 클리닝 공정을 포함하고,상기 퍼지 공정과 상기 클리닝 공정을 복수회 행하며,상기 H2 가스와 O2 가스의 유량비가 1:1 내지 5:1, 상기 챔버 내의 압력을 400 내지 1333Pa로 하고, 상기 클리닝의 시간을 100 내지 300초, 상기 퍼지 공정의 시간을 5 내지 180초로 행하고,플라즈마 처리 장치의 시동 시나 메인터넌스 시에 발생하여 상기 챔버 내에 존재하는 알칼리 금속인 상기 오염 물질을 제거하는 클리닝 방법.
- 삭제
- 피처리 기판에 대하여 감압조건에서 산화처리 또는 질화처리를 하는 플라즈마 처리 장치에서의 챔버 내의 클리닝 방법으로서,상기 챔버 내를 배기하고 퍼지 가스를 도입하여 퍼지를 행하고,상기 챔버 내에 적어도 H2 가스와 O2 가스를 포함하는 클리닝 가스를 도입하고 클리닝 가스의 플라즈마를 형성하여, 상기 챔버 내의 오염 물질을 제거하고,상기 피처리 기판을 처리한 후, 대기 개방하지 않고 클리닝을 행하고,상기 퍼지 공정과 상기 클리닝 공정을 복수회 행하며,상기 H2 가스와 O2 가스의 유량비가 1:1 내지 5:1, 상기 챔버 내의 압력을 400 내지 1333Pa로 하고, 상기 클리닝의 시간을 100 내지 300초, 상기 퍼지 공정의 시간을 5 내지 180초로 행하고,플라즈마 처리 장치의 시동 시나 메인터넌스 시에 발생하여 상기 챔버 내에 존재하는 알칼리 금속인 상기 오염 물질을 제거하는 클리닝 방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 클리닝은 유도 결합 방식에 의한 플라즈마, 평행 평판 방식에 의한 플라즈마 또는 평면 안테나 방식에 의한 플라즈마에 의해 실시되는 클리닝 방법.
- 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 클리닝은 복수의 슬롯을 갖는 평면 안테나로 상기 챔버 내에 마이크로파를 도입하여 형성되는 플라즈마에 의해 실시되는 클리닝 방법.
- 삭제
- 삭제
- 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 공급원,상기 플라즈마에 의해 피처리 기판의 처리를 행하기 위한 챔버,상기 챔버 내에서 상기 피처리 기판을 재치하는 기판 지지대,상기 챔버 내를 감압하기 위한 배기 수단,상기 챔버 내에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 수단, 및상기 챔버 내에 상기 가스 공급 수단을 통하여 O2 가스와 H2 가스의 클리닝 가스를 도입하여 상기 플라즈마 공급원에 의해 클리닝 가스의 플라즈마를 형성하고, 상기 플라즈마 중의 활성종에 의해 상기 챔버 내의 오염 물질을 제거하여 상기 배기 수단에 의해 배기하는 클리닝 공정이 행해지도록 제어하는 제어부를 구비한 산화처리 또는 질화처리를 하는 플라즈마 처리 장치로서,상기 제어부는, 상기 피처리 기판을 처리한 후 대기 개방하지 않고 클리닝을 행하고,상기 클리닝 공정은 상기 오염 물질을 제거한 후에, 상기 챔버 내를 진공 처리 또는 퍼지하면서 진공 처리를 행하는 퍼지 공정을 갖고,상기 클리닝 공정과 퍼지 공정을 복수회 행하며,상기 H2 가스와 O2 가스의 유량비가 1:1 내지 5:1, 상기 챔버 내의 압력을 400 내지 1333Pa로 하고, 상기 클리닝의 시간을 100 내지 300초, 상기 퍼지 공정의 시간을 5 내지 180초로 행하고,플라즈마 처리 장치의 시동 시나 메인터넌스 시에 발생하여 상기 챔버 내에 존재하는 알칼리 금속인 상기 오염 물질을 제거하는 클리닝을 행하도록 제어하는 플라즈마 처리 장치.
- 챔버 내의 피처리 기판에 대하여 감압조건에서 플라즈마를 작용시켜 산화처리 또는 질화처리를 하는 플라즈마 처리 방법으로서,상기 챔버 내에 상기 피처리 기판을 반입하지 않거나 또는 더미 웨이퍼를 반입하는 공정과,상기 챔버 내를 배기하고 퍼지 가스를 도입하여 퍼지를 행하는 퍼지 공정과,챔버 내에 적어도 H2 가스와 O2 가스를 포함하는 클리닝 가스를 도입하고 클리닝 가스의 플라즈마를 형성하여, 상기 챔버 내의 오염 물질을 제거하는 클리닝 공정과,상기 클리닝 공정 후에, 상기 피처리 기판을 반입하는 공정과,상기 피처리 기판에 대하여 산화 처리, 질화 처리 또는 산질화 처리를 행하는 플라즈마 처리 공정을 포함하고,상기 퍼지 공정과 상기 클리닝 공정을 복수회 행하며,상기 H2 가스와 O2 가스의 유량비가 1:1 내지 5:1, 상기 챔버 내의 압력을 400 내지 1333Pa로 하고, 상기 클리닝의 시간을 100 내지 300초, 상기 퍼지 공정의 시간을 5 내지 180초로 행하고,플라즈마 처리 장치의 시동 시나 메인터넌스 시에 발생하여 상기 챔버 내에 존재하는 알칼리 금속인 상기 오염 물질을 제거하는 플라즈마 처리 방법.
- 삭제
- 삭제
- 제 12 항에 있어서,상기 클리닝 공정 및 플라즈마 처리 공정은 유도 결합 방식에 의한 플라즈마, 평행 평판 방식에 의한 플라즈마 또는 평면 안테나 방식에 의한 플라즈마에 의해 실시되는 플라즈마 처리 방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 클리닝 공정 및 플라즈마 처리 공정은 복수의 슬롯을 갖는 평면 안테나로 상기 챔버 내에 마이크로파를 도입하여 형성되는 플라즈마에 의해 실시되는 플라즈마 처리 방법.
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