KR102541747B1 - 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법 - Google Patents

기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법 Download PDF

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Abstract

챔버(1)와, 챔버(1) 내에서 피처리 기판(W)을 유지하는 스테이지(4)와, 피처리 기판(W)에 가스 클러스터를 조사하는 노즐부(13)를 갖고, 가스 클러스터에 의해 피처리 기판(W)을 처리하는 기능을 갖는 기판 처리 장치에 있어서, 챔버(1) 내부를 클리닝할 때에, 챔버(1) 내에 미리 정해진 반사 부재(dW, 60)를 설치하고, 반사 부재(dW, 60)에 가스 클러스터(C)를 조사하며, 반사 부재(dW, 60)에서 반사된 기류를 챔버(1)의 벽부에 접촉시켜, 챔버(1)의 벽부에 부착된 파티클(P)을 제거한다.

Description

기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법
본 발명은 가스 클러스터를 조사(照射)하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에 있어서는, 기판에의 파티클의 부착이 제품의 수율을 좌우하는 큰 요인 중 하나가 되고 있다. 이 때문에 기판에 대해 파티클을 제거하기 위한 세정 처리가 행해지고 있다.
반도체 제조 공정에 있어서, 기판에 부착된 파티클을 제거하는 기술로서는, 종래, 2유체 세정이나, Ar이나 N2 등을 이용한 에어로졸 세정이 채용되고 있었으나, 이들 기술은, 최근의 반도체 장치의 미세화에 대응하는 것이 곤란하다.
그래서, 미세한 패턴 내에서도 세정 가능한 장치로서, 가스 클러스터 샤워(Gas Cluster Shower; GCS)를 이용한 기판 세정 기술이 주목받고 있다(예컨대 특허문헌 1∼3 등).
일본 특허 공개 제2013-026327호 공보 일본 특허 공개 제2015-026745호 공보 일본 특허 공개 제2015-041646호 공보
그러나, 이러한 GCS를 이용한 기판 세정 기술에서는, 기판으로부터 제거된 파티클이 챔버의 벽부에 부착되고, 이 부착된 파티클이 다음의 기판 처리 시에 기판에 재부착되어 기판을 오염시켜 버리는 것이 판명되었다.
따라서, 본 발명은 가스 클러스터 샤워를 이용한 기판 세정 처리를 행하는 기판 처리 장치에 있어서, 챔버의 내벽에 부착된 파티클을 유효하게 제거할 수 있는, 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 관점에 의하면, 챔버와, 상기 챔버 내에서 피처리 기판을 유지하는 스테이지와, 상기 피처리 기판에 가스 클러스터를 조사(照射)하는 노즐부를 갖고, 상기 가스 클러스터에 의해 상기 피처리 기판을 처리하는 기능을 갖는 기판 처리 장치로서, 상기 챔버 내부를 클리닝하는 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법에 있어서, 상기 챔버 내에 미리 정해진 반사 부재를 설치하는 것과, 기류를 생성하기 위해 상기 반사 부재에 가스 클러스터를 조사하고, 상기 반사 부재에서 반사된 기류를 상기 챔버의 벽부에 접촉시켜, 상기 챔버의 벽부에 부착된 파티클을 제거하는 것을 포함하는 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법이 제공된다.
본 발명의 제2 관점에 의하면, 챔버와, 상기 챔버 내에서 피처리 기판을 유지하는 스테이지와, 상기 피처리 기판에 가스 클러스터를 조사하는 노즐부를 갖고, 상기 가스 클러스터에 의해 상기 피처리 기판을 처리하는 기능을 갖는 기판 처리 장치로서, 상기 챔버 내부를 클리닝하는 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법에 있어서, 상기 챔버 내에 미리 정해진 반사 부재를 설치하는 것과, 기류를 생성하기 위해 상기 반사 부재에 가스 클러스터를 조사하고, 상기 반사 부재에서 반사된 기류를 상기 챔버의 벽부에 접촉시켜, 상기 챔버의 벽부에 부착된 파티클을 제거하는 것을 포함하는 제1 스테이지와, 상기 제거된 파티클을 상기 챔버로부터 배출하는 제2 스테이지를 포함하는 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법이 제공된다.
상기 제1 관점, 또는 제2 관점의 제1 공정은, 이하의 (a)∼(c)의 구성으로 할 수 있다.
(a) 상기 반사 부재로서, 상기 스테이지에 더미 기판을 설치하고, 상기 스테이지를 상하 이동시키면서, 상기 더미 기판에 상기 가스 클러스터를 조사하며, 상기 더미 기판에서 반사된 기류를, 상기 챔버의 측벽에 접촉시켜, 그 부분에 부착된 파티클을 제거한다.
(b) 상기 반사 부재로서, 상기 챔버 내에 회전 가능하게 이형(異形)의 반사판을 설치하고, 상기 반사판을 회전시키며, 또한 상기 노즐부를 이동시키면서, 상기 노즐부로부터 상기 반사판에 가스 클러스터를 조사하고, 상기 반사판에서 여러 방향으로 반사된 기류를 상기 챔버의 내벽 전체에 접촉시켜, 상기 챔버 내의 내벽의 파티클을 제거한다.
(c) 상기 반사 부재로서, 상기 스테이지에 더미 기판을 설치하고, 상기 챔버 내에 회전 가능하게 이형의 반사판을 설치하며, 상기 스테이지를 상하 이동시키면서, 상기 더미 기판에 상기 가스 클러스터를 조사하고, 상기 더미 기판에서 반사된 기류를, 상기 챔버의 측벽에 접촉시켜, 그 부분에 부착된 파티클을 제거하는 것, 및 상기 반사판을 회전시키고, 또한 상기 노즐부를 이동시키면서, 상기 노즐부로부터 상기 반사판에 가스 클러스터를 조사하고, 상기 반사판에서 여러 방향으로 반사된 기류를 상기 챔버의 내벽 전체에 접촉시켜, 상기 챔버 내의 내벽의 파티클을 제거하는 것 둘 다를 행한다.
상기 제2 관점에 있어서, 상기 제2 공정은, 상기 챔버 내의 퍼지 및 배기에 의해 행할 수 있고, 상기 챔버 내에 퍼지 가스를 도입하여 승압하는 공정과, 챔버 내부를 진공 배기하는 공정을 복수 회 반복하는 사이클 퍼지, 또는, 대유량 퍼지의 퍼지 가스를 챔버에 도입하여, 상기 챔버 내부를 미리 정해진 압력 이상으로 제어하고, 그 후 상기 챔버 내부를 배기하는 대유량 퍼지에 의해 행하는 것이 적합하다.
상기 제2 공정은, 상기 챔버 내에 더미 기판을 접지하지 않는 상태, 또는 마이너스 혹은 플러스로 대전시킨 상태로 배치하고, 상기 노즐부로부터 가스 클러스터 또는 기류를 상기 챔버의 벽부에 조사하며, 상기 챔버 내의 파티클을 상기 더미 기판에 흡착시키고, 그 더미 기판을 상기 챔버로부터 회수함으로써 행할 수 있다. 또한, 배기 및 퍼지와, 파티클의 더미 기판에의 흡착을 둘 다 행해도 좋다. 또한, 제1 공정과 제2 공정을 복수 회 반복해도 좋다.
본 발명은 챔버 내에 미리 정해진 반사 부재를 설치하고, 이 반사 부재에 가스 클러스터를 조사하며, 그 부재에서 반사된 기류를 챔버의 벽부에 접촉시켜, 챔버 벽부에 부착된 파티클을 제거한다. 이 때문에, 적당한 에너지로 챔버 벽부에 기류를 접촉시킬 수 있어, 벽부 표면을 손상시키지 않고 유효하게 챔버의 벽부에 부착된 파티클을 제거할 수 있다.
또한, 이러한 제1 스테이지와, 제거된 파티클을 챔버로부터 배출하는 제2 스테이지를 실시함으로써, 챔버 내부를 청정하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 클리닝 방법이 행해지는 기판 처리 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법에 있어서의 제1 제거 처리를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법에 있어서의 제2 제거 처리를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 가스 클러스터를 조사할 때에 웨이퍼를 접지하는 상태를 도시한 도면이다.
도 5a는 파티클을 더미 웨이퍼에 흡착하기 위해서, 더미 웨이퍼를 접지하지 않고 전기적으로 플로팅 상태로 한 것을 도시한 도면이다.
도 5b는 파티클을 더미 웨이퍼에 흡착하기 위해서, 더미 웨이퍼를 적극적으로 대전시킨 상태로 한 것을 도시한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.
<기판 처리 장치>
도 1은 본 발명의 클리닝 방법이 행해지는 기판 처리 장치를 도시한 단면도이다.
이 기판 처리 장치(100)는, 피처리 기판인 반도체 웨이퍼(이하 간단히 웨이퍼라고 기재함)에 세정 처리를 실시하는 것이다. 기판 처리 장치(100)는, 세정 처리를 행하기 위한 처리실을 구획하는 원통 형상의 챔버(1)를 구비한다. 챔버(1)의 측면에는, 웨이퍼(W)의 반입 및 반출을 행하기 위한 반송구(2)가 형성되고, 반송구(2)에는, 반송구(2)의 개폐를 행하기 위한 게이트 밸브(3)가 설치되어 있다.
챔버(1) 내의 바닥부 중앙에는, 피처리 기판인 웨이퍼(W)가 수평의 자세로 배치되는 회전 스테이지(4)가 설치되어 있다. 회전 스테이지(4)에는 회전축(5)을 통해 모터(6)가 접속되어 있고, 모터(6)는 승강 기구(7)에 의해 승강되도록 되어 있다. 이에 의해 회전 스테이지(4)는, 회전 및 승강되도록 되어 있다. 챔버(1)의 바닥부와 승강 기구(7) 사이는 시일 부재(8)로 시일되어 있다. 회전 스테이지(4)는, 중심으로부터 연장되는 3개(도면에서는 2개)의 아암(4a)을 갖고 있고, 아암의 외단부에 웨이퍼 지지부(4b)를 갖고 있다.
회전 스테이지(4)의 상방에는, 웨이퍼(W)에 가스 클러스터를 조사하기 위한 노즐부(13)가 설치되어 있다. 노즐부(13)는, 노즐 이동 부재(도시하지 않음)에 의해 회전 스테이지(4)에 배치된 웨이퍼(W) 상을 이동하도록 되어 있다. 노즐 이동 부재는, 노즐부(13)를 웨이퍼(W) 상에서 회동시키도록 되어 있다.
노즐부(13)에는, 노즐 이동 부재의 내부에 설치된 배관(도시하지 않음)을 통해 세정용 가스(클러스터 생성용 가스)가 공급되도록 되어 있다.
노즐부(13)는, 챔버(1) 내의 처리 분위기보다 압력이 높은 영역으로부터 세정용 가스를 챔버(1) 내의 웨이퍼(W)를 향해 토출하여, 단열 팽창에 의해 세정용 가스의 원자 또는 분자의 집합체인 가스 클러스터를 생성시키기 위한 것이다. 생성된 가스 클러스터는 웨이퍼(W)를 향해 거의 수직으로 조사된다.
챔버(1)의 측벽 상부에는, 퍼지 가스 노즐(27)이 설치되어 있고, 퍼지 가스 노즐(27)에는, 배관(도시하지 않음)을 통해 퍼지 가스로서 예컨대 N2 가스가 공급되며, 퍼지 가스 노즐(27)로부터 챔버(1) 내에 퍼지 가스로서 N2 가스가 도입된다. 배관에는 개폐 밸브(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
챔버(1)의 바닥부에는 배기구(32)가 형성되어 있고, 배기구(32)에는 배기 배관(33)이 접속되어 있다. 배기 배관(33)에는, 진공 펌프(34)가 설치되어 있고, 이 진공 펌프(34)에 의해 챔버(1) 내부가 진공 배기되도록 되어 있다. 이때의 진공도는 배기 배관(33)에 설치된 압력 제어 밸브(35)에 의해 제어 가능하게 되어 있다. 이들에 의해 배기 기구가 구성되고, 이에 의해 챔버(1) 내부가 미리 정해진 진공도로 유지된다.
기판 처리 장치(100)는, 기판 처리 장치(100)의 각 구성부를 제어하는 제어부(50)를 갖고 있다. 제어부(50)는, 기판 처리 장치(100)의 가스의 공급, 가스의 배기, 회전 스테이지(4)의 구동 제어 등을 제어하는, 마이크로프로세서(컴퓨터)를 구비한 컨트롤러를 갖는다. 컨트롤러에는, 오퍼레이터가 기판 처리 장치(100)를 관리하기 위해서 커맨드의 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 기판 처리 장치(100)의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등이 접속되어 있다. 또한, 컨트롤러에는, 기판 처리 장치(100)에 있어서의 처리를 컨트롤러의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램이나 처리 조건에 따라 기판 처리 장치(100)의 각 구성부에 미리 정해진 처리를 실행시키기 위한 제어 프로그램인 처리 레시피나, 각종 데이터베이스 등이 저장된 기억부가 접속되어 있다. 그리고, 필요에 따라, 임의의 레시피를 기억부로부터 불러내어 컨트롤러에 실행시킴으로써, 컨트롤러의 제어하에서, 기판 처리 장치(100)에서의 원하는 세정 처리가 행해진다.
이와 같이 구성된 기판 처리 장치(100)에 있어서는, 먼저, 게이트 밸브(3)를 개방하여 반입 반출구(2)를 통해 피처리 기판인 웨이퍼(W)를 챔버(1) 내에 반입하고, 회전 스테이지(4)의 승강에 의해, 회전 스테이지(4)에 웨이퍼(W)를 배치한다. 계속해서 노즐부(13)를, 예컨대 웨이퍼(W)의 중심부의 상방에 위치시키고, 상기 중심부를 가스 클러스터의 조사 개시 위치로 하여, 가스 클러스터를 조사하면서 조사 위치를 웨이퍼(W)의 주연(周緣)측으로 이동시킨다. 이때 회전 스테이지(4)에 의해, 웨이퍼(W)를 예컨대 20 rpm∼200 rpm의 회전 속도로 회전시킨다. 가스 클러스터의 조사 위치는, 연속적으로 웨이퍼(W)의 중심부로부터 주연부로 이동시켜도 좋고, 혹은 중심부로부터 순차 간헐적으로 웨이퍼(W)의 주연을 향해 이동시켜도 좋다. 노즐부(13)의 이동 속도와 웨이퍼(W)의 회전 속도를 조정함으로써, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 가스 클러스터가 조사된다.
한편, 노즐부(13)에 공급되는 세정용 가스는, 부스터와 같은 승압 기구에 의해 공급 압력을 상승시켜도 좋다. 또한, 가스 중의 불순물을 제거하기 위한 필터를 설치해도 좋다.
<기판 처리 장치의 클리닝 방법>
다음으로, 이상과 같은 기판 처리 장치(100)의 챔버 클리닝 방법에 대해 설명한다.
이상과 같은 기판 처리 장치(100)에 있어서, 가스 클러스터에 의해, 웨이퍼(W)의 회로 패턴의 파티클을 제거했을 때에, 웨이퍼(W)로부터 제거된 파티클이 챔버(1)의 벽부에 부착되고, 이 부착된 파티클이 다음의 기판 세정 처리 시에 웨이퍼(W)에 재부착되어 기판을 오염시켜 버리는 것이 판명되었다.
이러한 챔버(1)에 부착된 파티클을 유효하게 제거하는 방법에 대해 검토한 결과, 기판 처리 장치(100)의 세정 처리에 이용하고 있는 가스 클러스터를 이용함으로써, 챔버(1)의 파티클을 간이하고 또한 유효하게 제거할 수 있는 것이 발견되었다.
그러나, 전술한 바와 같이, 본 실시형태의 기판 처리 장치(100)에서는, 가스 클러스터를 피처리 기판인 웨이퍼(W)에 조사하도록 되어 있어, 챔버(1)의 벽부의 임의의 위치에 가스 클러스터를 직접 조사하여 부착된 파티클을 제거하는 것은 곤란하다. 또한, 가령 챔버(1)의 벽부에 가스 클러스터를 조사할 수 있다고 해도, 가스 클러스터 자체의 에너지에 따라서는, 챔버(1)의 벽부 표면을 손상시킬 우려가 있다.
(제거 처리)
이 때문에, 본 실시형태에서는, 챔버 벽부의 파티클의 제거 처리로서, 챔버(1) 내에 미리 정해진 반사 부재를 설치하고, 이 반사 부재에 가스 클러스터를 조사하며, 그 부재에서 반사된 기류를 챔버(1)의 벽부에 접촉시키는 수법을 취한다. 이에 의해, 적당한 에너지로 챔버 벽부에 기류를 접촉시킬 수 있어, 벽부 표면을 손상시키지 않고 유효하게 챔버의 벽부에 부착된 파티클을 제거할 수 있다.
구체적으로는, 제거하고자 하는 챔버의 부위나 필요해지는 제거력에 따라, 이하의 제1 제거 처리 또는 제2 제거 처리를 행한다.
1. 제1 제거 처리
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 제거 처리는, 회전 스테이지(4)에 반사 부재로서 더미 웨이퍼(dW)를 설치하고, 회전 스테이지(4)를 상하 이동시키면서, 노즐부(13)로부터 더미 웨이퍼(dW)에 가스 클러스터(C)를 조사한다. 이에 의해, 조사된 가스 클러스터가 더미 웨이퍼(dW) 상에 충돌하여 파괴되고, 더미 웨이퍼(dW) 상에서 반사되어 수평 방향의 고속의 기류가 된다. 이 수평 방향의 고속의 기류를 챔버(1)의 측벽에 접촉시켜, 그 부분을 클리닝한다.
통상, 챔버(1)의 벽부에 있어서, 파티클의 부착량이 많은 것은, 측벽의 웨이퍼에 대응하는 부분이기 때문에, 이와 같이, 더미 웨이퍼(dW)에서 수평 방향으로 반사된 고속의 기류를 접촉시킴으로써, 이 측벽의 파티클(P)을 유효하게 제거할 수 있다.
2. 제2 제거 처리
도 3에 도시된 바와 같이, 제2 방법은, 반사 부재로서, 반사 방향을 여러 방향으로 변경할 수 있는 이형(異形)의 반사판(60)을 회전축(5)에 부착하고, 이 반사판(60)을 회전시키며, 또한 노즐부(13)를 스캔시키면서, 노즐부(13)로부터 반사판(60)에 가스 클러스터를 조사한다. 이에 의해, 조사된 가스 클러스터가 반사판(60) 상에 충돌하여 파괴되고, 반사판(60)에 의해 여러 방향으로 반사된 기류가 된다. 이 여러 방향으로 반사된 기류를 챔버(1)의 내벽 전체에 접촉시킴으로써, 챔버(1) 내의 내벽의 클리닝을 행한다.
이 제2 제거 처리에 있어서는, 제1 제거 처리에서는 기류를 접촉시킬 수 없는 부분에도 기류를 접촉시킬 수 있기 때문에, 챔버(1)의 내벽 전체에 걸쳐 남김없이 파티클(P)을 제거하는 경우에 적합하다. 단, 제2 제거 처리에서는 제1 제거 처리보다 기류의 속도가 느려지기 때문에, 챔버(1)의 측벽에 있어서의 웨이퍼에 대응하는 부분의 파티클이 많이 부착되어 있는 부분에서는, 파티클의 제거율은 제1 제거 처리보다 낮아질 수밖에 없다.
이 때문에, 상기 제1 제거 처리와 제2 제거 처리를 조합하는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 제거 처리를 행하고 나서 제2 제거 처리를 행해도 좋고, 제2 제거 처리를 행하고 나서 제1 제거 처리를 행해도 좋다.
(파티클의 배출)
1. 배기·퍼지
전술한 바와 같이 챔버(1)의 내벽의 파티클을 제거한 후, 그 파티클을 챔버 밖으로 배출할 필요가 있다. 파티클은, 단순히 챔버 내부를 배기하는 것만으로도 어느 정도 배출된다. 그러나, 파티클을 충분히 배출하기 위해서는, 퍼지와 배기 둘 다를 행하는 것이 바람직하다. 퍼지는, 배관(도시하지 않음)에 의해 공급된 퍼지 가스로서의 N2 가스를, 가스 노즐(27)로부터 챔버(1) 내에 도입함으로써 행할 수 있다.
배기·퍼지의 수법으로서는, 사이클 퍼지나 대유량 퍼지가 적합하다. 사이클 퍼지는, 챔버 내에 퍼지 가스로서 예컨대 N2 가스를 도입하여 승압하는 공정과, 챔버 내부를 진공 배기하는 공정을 복수 회 반복하는 처리이다. 또한, 대유량 퍼지는, 퍼지 가스로서, 예컨대 N2 가스를 챔버에 대유량으로 도입하여, 챔버 내부를 미리 정해진 압력 이상으로 제어하고, 그 후 배기하는 수법이다. 모두 종래부터 챔버의 파티클 제거에 이용되고 있던 기술이며, 퍼지 가스를 도입했을 때의 충격력을 이용하는 것이지만, 이들만으로는 챔버의 벽부로부터 파티클을 탈리(脫離)시키는 능력이 충분하지 않다.
이에 대해, 본 실시형태에서는, 사이클 퍼지 또는 대유량 퍼지를, 주로, 상기 제1 제거 처리 혹은 제2 제거 처리, 또는 제1 제거 처리 및 제2 제거 처리에 의해 제거된 파티클을 챔버 밖으로 배출하기 위해서 이용한다. 즉, 퍼지 가스를 도입할 때의 충격력에 의해, 상기 제1 제거 처리 혹은 제2 제거 처리, 또는 제1 제거 처리 및 제2 제거 처리에 의해 챔버(1)로부터 이탈한 파티클을 부유시키고, 그 후, 챔버(1) 내부를 배기함으로써, 챔버(1) 밖으로의 파티클의 배출을 촉진시킨다. 물론, 사이클 퍼지 또는 대유량 퍼지의 퍼지 가스의 충격력에 의해, 챔버 벽부로부터 다소의 파티클의 탈리는 발생한다.
한편, 사이클 퍼지의 구체적인 조건으로서는, 승압 시의 압력: 대략 0.3 ㎫, 배기 시의 압력: 30 ㎩, 반복 횟수: 10회가 예시된다. 또한, 대유량 퍼지의 구체적인 조건으로서는, 퍼지 소요 시간: 0.1초∼10초가 예시된다.
사이클 퍼지 또는 대유량 퍼지는, 제1 제거 처리 및/또는 제2 제거 처리를 행한 후, 1회만 행해도 좋으나, 제1 제거 처리 및/또는 제2 제거 처리와, 사이클 퍼지 또는 대유량 퍼지를 복수 회 반복하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 파티클을 보다 적게 하여, 보다 높은 청정도를 얻을 수 있다.
2. 흡착
전술한 바와 같이 챔버(1)의 내벽의 파티클을 제거한 후의 파티클의 배출 수법으로서, 더미 웨이퍼를 챔버 내에 투입하고, 그 더미 웨이퍼에 파티클을 흡착시켜 반출하는 수법을 이용해도 좋다.
가스 클러스터를 웨이퍼에 조사하면, 웨이퍼가 대전되는 것이 확인되는데, 웨이퍼에 대해 가스 클러스터를 조사할 때에는, 실제로는, 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)에 접지선(71)을 접속하고, 웨이퍼(W)를 회전 스테이지(4)를 통해 그라운드에 접속하도록 하여, 웨이퍼(W)에 파티클이 전기적으로 끌어 당겨지는 것을 방지하고 있다. 본 예에서는, 이 원리를 이용하여, 챔버 클리닝 시에 더미 웨이퍼(dW)를 회전 스테이지(4) 상에 배치하고, 도 5a에 도시된 바와 같이 더미 웨이퍼(dW)를 접지하지 않고 전기적으로 플로팅 상태, 또는 도 5b에 도시된 바와 같이 적극적으로 대전시킨 상태(도 5b에서는 마이너스로 대전시킨 상태를 도시하지만 플러스로 대전시킨 경우도 마찬가지임)로 하며, 노즐부(13)로부터 챔버(1)의 벽부(내면)에 챔버를 손상시키지 않을 정도의 에너지의 가스 클러스터 또는 기류를 조사하여 챔버(1) 내의 파티클을 날아오르게 하고, 그 중의 더미 웨이퍼와는 역극성으로 대전된 파티클(P)을 더미 웨이퍼(dW)에 흡착시킨다. 그리고, 이 더미 웨이퍼(dW)를 챔버(1)로부터 회수함으로써, 챔버(1) 내의 파티클을 효과적으로 배출할 수 있다.
이러한 흡착 처리는, 제1 제거 처리 및/또는 제2 제거 처리를 행한 후, 1회만 행해도 좋으나, 제1 제거 처리 및/또는 제2 제거 처리와 흡착 처리를 복수 회 반복하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 파티클을 보다 적게 하여, 보다 높은 청정도를 얻을 수 있다.
또한, 제1 제거 처리 및/또는 제2 제거 처리를 행한 후, 사이클 퍼지 또는 대유량 퍼지와, 흡착 처리를 둘 다 행해도 좋다.
<다른 적용>
이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고 본 발명의 사상의 범위 내에서 여러 가지로 변형 가능하다. 예컨대, 상기 실시형태에서는, 기판 세정 처리를 행하는 처리 장치에 본 발명을 적용하였으나, 가스 클러스터로 기판을 세정하는 기능을 갖는 드라이 에칭 장치나, 가스 클러스터로 세정 이외의 처리를 행하는 기판 처리 장치 등의 다른 기판 처리 장치에도 적용할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 기판 처리 장치에 있어서 노즐부를 회동에 의해 이동시킨 경우를 예시하였으나, 노즐부는 리니어 이동하는 것이어도 좋다.
또한, 피처리 기판은 반도체 웨이퍼에 한정되는 것은 아니며, 액정 표시 장치 등의 FPD(플랫 패널 디스플레이)에 이용하는 유리 기판이나, 세라믹 기판 등의 다른 기판에도 본 발명을 적용할 수 있는 것은 물론이다.
1; 챔버 4; 회전 스테이지
5; 회전축 6; 모터
7; 승강 기구 13; 노즐부
27; 퍼지 가스 노즐 32; 배기구
33; 배기 배관 34; 진공 펌프
50; 제어부 60; 반사판
71; 접지선 100; 기판 처리 장치
W; 반도체 웨이퍼 dW; 더미 웨이퍼

Claims (12)

  1. 챔버와, 상기 챔버 내에서 피처리 기판을 유지하는 스테이지와, 상기 피처리 기판에 가스 클러스터를 조사(照射)하는 노즐부를 갖고, 상기 가스 클러스터에 의해 상기 피처리 기판을 처리하는 기능을 갖는 기판 처리 장치로서, 상기 챔버 내부를 클리닝하는 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법에 있어서,
    상기 챔버 내에 미리 정해진 반사 부재를 설치하는 것과,
    기류를 생성하기 위해 상기 반사 부재에 가스 클러스터를 조사하고, 상기 반사 부재에서 반사된 기류를 상기 챔버의 벽부에 접촉시켜, 상기 챔버의 벽부에 부착된 파티클을 제거하는 것
    을 포함하는 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사 부재로서, 상기 스테이지에 더미 기판을 설치하고, 상기 스테이지를 상하 이동시키면서, 상기 더미 기판에 상기 가스 클러스터를 조사하며, 상기 더미 기판에서 반사된 기류를, 상기 챔버의 측벽에 접촉시켜, 그 부분에 부착된 파티클을 제거하는 것인 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 반사 부재로서, 상기 챔버 내에 회전 가능하게 이형(異形)의 반사판을 설치하고, 상기 반사판을 회전시키며, 또한 상기 노즐부를 이동시키면서, 상기 노즐부로부터 상기 반사판에 가스 클러스터를 조사하고, 상기 반사판에서 여러 방향으로 반사된 기류를 상기 챔버의 내벽 전체에 접촉시켜, 상기 챔버 내의 내벽의 파티클을 제거하는 것인 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 반사 부재로서, 상기 스테이지에 더미 기판을 설치하고, 상기 챔버 내에 회전 가능하게 이형의 반사판을 설치하며,
    상기 스테이지를 상하 이동시키면서, 상기 더미 기판에 상기 가스 클러스터를 조사하고, 상기 더미 기판에서 반사된 기류를, 상기 챔버의 측벽에 접촉시켜, 그 부분에 부착된 파티클을 제거하는 것, 및
    상기 반사판을 회전시키고, 또한 상기 노즐부를 이동시키면서, 상기 노즐부로부터 상기 반사판에 가스 클러스터를 조사하며, 상기 반사판에서 여러 방향으로 반사된 기류를 상기 챔버의 내벽 전체에 접촉시켜, 상기 챔버 내의 내벽의 파티클을 제거하는 것 둘 다를 행하는 것인 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법.
  5. 챔버와, 상기 챔버 내에서 피처리 기판을 유지하는 스테이지와, 상기 피처리 기판에 가스 클러스터를 조사하는 노즐부를 갖고, 상기 가스 클러스터에 의해 상기 피처리 기판을 처리하는 기능을 갖는 기판 처리 장치로서, 상기 챔버 내부를 클리닝하는 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법에 있어서,
    상기 챔버 내에 미리 정해진 반사 부재를 설치하는 것과, 기류를 생성하기 위해 상기 반사 부재에 가스 클러스터를 조사하고, 상기 반사 부재에서 반사된 기류를 상기 챔버의 벽부에 접촉시켜, 상기 챔버의 벽부에 부착된 파티클을 제거하는 것을 포함하는 제1 스테이지와,
    상기 제거된 파티클을 상기 챔버로부터 배출하는 제2 스테이지
    를 포함하는 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 스테이지는, 상기 반사 부재로서, 상기 스테이지에 더미 기판을 설치하고, 상기 스테이지를 상하 이동시키면서, 상기 더미 기판에 상기 가스 클러스터를 조사하며, 상기 더미 기판에서 반사된 기류를, 상기 챔버의 측벽에 접촉시켜, 그 부분에 부착된 파티클을 제거하는 것인 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1 스테이지는, 상기 반사 부재로서, 상기 챔버 내에 회전 가능하게 이형의 반사판을 배치하고, 상기 반사판을 회전시키며, 또한 상기 노즐부를 이동시키면서, 상기 노즐부로부터 상기 반사판에 가스 클러스터를 조사하고, 상기 반사판에서 여러 방향으로 반사된 기류를 상기 챔버의 내벽 전체에 접촉시켜, 상기 챔버 내의 내벽의 파티클을 제거하는 것인 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제1 스테이지는,
    상기 반사 부재로서, 상기 스테이지에 더미 기판을 설치하고, 상기 챔버 내에 회전 가능하게 이형의 반사판을 설치하며,
    상기 스테이지를 상하 이동시키면서, 상기 더미 기판에 상기 가스 클러스터를 조사하고, 상기 더미 기판에서 반사된 기류를, 상기 챔버의 측벽에 접촉시켜, 그 부분에 부착된 파티클을 제거하는 것, 및
    상기 반사판을 회전시키고, 또한 상기 노즐부를 이동시키면서, 상기 노즐부로부터 상기 반사판에 가스 클러스터를 조사하고, 상기 반사판에서 여러 방향으로 반사된 기류를 상기 챔버의 내벽 전체에 접촉시켜, 상기 챔버 내의 내벽의 파티클을 제거하는 것 둘 다를 행하는 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 제2 스테이지는, 상기 챔버 내의 퍼지 및 배기에 의해 행해지는 것인 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 스테이지는, 상기 챔버 내에 퍼지 가스를 도입하여 승압하는 공정과, 챔버 내부를 진공 배기하는 공정을 복수 회 반복하는 사이클 퍼지, 또는 대유량 퍼지의 퍼지 가스를 챔버에 도입하여, 상기 챔버 내부를 미리 정해진 압력 이상으로 제어하고, 그 후 상기 챔버 내부를 배기하는 대유량 퍼지에 의해 행해지는 것인 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법.
  11. 제5항에 있어서, 상기 제2 스테이지는, 상기 챔버 내에 더미 기판을 접지하지 않는 상태, 또는 마이너스 혹은 플러스로 대전시킨 상태로 배치하고, 상기 노즐부로부터 가스 클러스터 또는 기류를 상기 챔버의 벽부에 조사하며, 상기 챔버 내의 파티클을 상기 더미 기판에 흡착시키고, 그 더미 기판을 상기 챔버로부터 회수함으로써 행해지는 것인 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법.
  12. 제5항에 있어서, 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지를 복수 회 반복하는 기판 처리 장치의 챔버 클리닝 방법.
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