KR102551958B1 - 플라즈마 처리 시스템 및 플라즈마 처리 방법 - Google Patents

플라즈마 처리 시스템 및 플라즈마 처리 방법 Download PDF

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Abstract

(과제) 보다 간단하고 쉬운 방법으로, 배기 가스로부터 희가스를 분리 회수한다.
(해결 수단) 플라즈마 처리 시스템(10)은, 챔버(30)와, 제 1 가스 공급부(20)와, 배기부(40)와, 가스 정제 유닛(104)과, 승압 펌프(108)와, 축적부(12)를 구비한다. 제 1 가스 공급부(20)는, 챔버(30) 내에 제 1 희가스와 프로세스 가스를 공급한다. 챔버(30)는, 제 1 희가스와 프로세스 가스가 혼합된 가스의 플라즈마에 의해 반도체 웨이퍼 W를 처리한다. 가스 정제 유닛(104)은, 배기부(40)에 의해 챔버(30) 내로부터 배기된 가스로부터 제 1 희가스를 분리한다. 축적부(12)는, 가스 정제 유닛(104)에 의해 분리되어, 승압 펌프(108)에 의해 승압된 제 1 희가스를 축적한다. 또한, 축적부(12)는, 축적된 제 1 희가스를 제 1 가스 공급부(20)에 공급한다.

Description

플라즈마 처리 시스템 및 플라즈마 처리 방법{PLASMA PROCESSING SYSTEM AND PLASMA PROCESSING METHOD}
본 개시의 다양한 측면 및 실시 형태는, 플라즈마 처리 시스템 및 플라즈마 처리 방법에 관한 것이다.
예컨대, 반도체의 제조 프로세스에서는, 피처리 기판인 반도체 웨이퍼의 에칭 등의 처리에 있어서, 프로세스 가스가 이용된다. 챔버 내에 반도체 웨이퍼가 반입되고, 챔버 내에 프로세스 가스가 공급되어, 반도체 웨이퍼에 소정의 처리가 실행된다. 반도체 웨이퍼의 처리에 이용된 프로세스 가스는, CO2 가스, NOx 가스, 및 미립자 등이 제거된 후, 배기된다.
또한, 최근, 프로세스 가스에 첨가되는 희가스로서, 크립톤 가스나 크세논 가스 등의 희가스를 이용하는 것이 검토되고 있다. 이와 같은 희가스는, 존재 비율이 적고, 정제가 어렵기 때문에, 고가이다. 그래서, 처리 용기로부터 배출되는 배기 가스로부터 희가스를 회수하여 재이용하는 것이 검토되고 있다. 배기 가스로부터 크립톤 가스나 크세논 가스 등의 희가스를 분리 회수하는 방법으로서는, 압력 변동 흡착 분리(PSA : Pressure Swing Adsorption)법이 알려져 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2005-103400호 공보
그러나, PSA법에서는, 처리가 복잡하고, 장치가 대형화한다고 하는 문제가 있다. 그 때문에, 보다 간단하고 쉬운 방법으로, 배기 가스로부터 희가스를 분리 회수하는 기술이 요구되고 있다.
본 개시의 일 측면은, 플라즈마 처리 시스템으로서, 챔버와, 가스 공급부와, 배기부와, 분리부와, 승압부와, 축적부를 구비한다. 챔버는, 제 1 희가스와 프로세스 가스가 혼합된 가스의 플라즈마에 의해 피처리 기판을 처리한다. 가스 공급부는, 챔버 내에 제 1 희가스와 프로세스 가스를 공급한다. 배기부는, 제 1 희가스를 포함하는 가스를 챔버 내로부터 배기한다. 분리부는, 배기부에 의해 배기된 가스로부터 제 1 희가스를 분리한다. 승압부는, 분리부에 의해 분리된 제 1 희가스를 승압한다. 축적부는, 승압부에 의해 승압된 제 1 희가스를 축적한다. 또한, 축적부는, 축적된 제 1 희가스를 가스 공급부에 공급한다.
본 개시의 다양한 측면 및 실시 형태에 의하면, 보다 간단하고 쉬운 방법으로, 배기 가스로부터 희가스를 분리 회수할 수 있다.
도 1은 제 1 실시 형태에 있어서의 플라즈마 처리 시스템의 일례를 나타내는 시스템 구성도이다.
도 2는 플라즈마 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 3은 챔버 내부의 진공 흡인이 행해질 때의 각 밸브의 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 희가스의 충전이 행해질 때의 각 밸브의 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 아이들링이 행해질 때의 각 밸브의 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 희가스가 공급될 때의 각 밸브의 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 정전 척의 상면과 반도체 웨이퍼의 하면의 사이에 희가스가 공급될 때의 각 밸브의 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 프로세스가 실행될 때의 각 밸브의 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 정전 척으로부터 반도체 웨이퍼가 떼어내질 때의 각 밸브의 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 제 2 실시 형태에 있어서의 플라즈마 처리 시스템의 일례를 나타내는 시스템 구성도이다.
도 11은 제 2 실시 형태에 있어서의 플라즈마 처리 시스템의 일례를 나타내는 시스템 구성도이다.
도 12는 제 3 실시 형태에 있어서의 플라즈마 처리 시스템의 일례를 나타내는 시스템 구성도이다.
도 13은 제 4 실시 형태에 있어서의 플라즈마 처리 시스템의 일례를 나타내는 시스템 구성도이다.
도 14는 플라즈마 처리 시스템의 다른 예를 나타내는 시스템 구성도이다.
이하에, 개시하는 플라즈마 처리 시스템 및 플라즈마 처리 방법의 실시 형태에 대하여, 도면에 근거하여 상세하게 설명한다. 또, 이하의 실시 형태에 의해, 개시되는 플라즈마 처리 시스템 및 플라즈마 처리 방법이 한정되는 것이 아니다.
(제 1 실시 형태)
[플라즈마 처리 시스템(10)의 구성]
도 1은 제 1 실시 형태에 있어서의 플라즈마 처리 시스템(10)의 일례를 나타내는 시스템 구성도이다. 본 실시 형태에 있어서의 플라즈마 처리 시스템(10)은, 예컨대 도 1에 나타내는 바와 같이, 복수의 프로세스 가스 공급원(11-1~11-n)(n은 1 이상의 정수), 축적부(12), 제 1 가스 공급부(20), 챔버(30), 배기부(40), 제 2 가스 공급부(50), 가스 정제 유닛(104), 및 승압 펌프(108)를 구비한다. 또, 이하에서는, 복수의 프로세스 가스 공급원(11-1~11-n)의 각각을 구별하는 일 없이 총칭하는 경우에 간단히 프로세스 가스 공급원(11)으로 기재한다.
각각의 프로세스 가스 공급원(11)은, 불화탄소 가스나 염소 가스 등의 프로세스 가스를, 제 1 가스 공급부(20)를 거쳐서 챔버(30) 내에 공급한다. 축적부(12)는, 희가스를 축적하고, 축적된 희가스를, 밸브(101)를 거쳐서 제 1 가스 공급부(20) 및 배기부(40)에 공급한다. 또한, 축적부(12)는, 축적된 희가스를, 밸브(101) 및 밸브(102)를 거쳐서 제 2 가스 공급부(50)에 공급한다. 본 실시 형태에 있어서, 축적부(12)에 축적되는 희가스는, 일례에서는, 크세논(Xe) 가스이다. 축적부(12)에 축적되는 희가스는, 제 1 희가스의 일례이다.
제 1 가스 공급부(20)는, 각각의 프로세스 가스 공급원(11)으로부터 공급된 프로세스 가스 및 축적부(12)로부터 공급된 희가스의 챔버(30) 내로의 공급 및 공급 정지를 제어한다. 또한, 제 1 가스 공급부(20)는, 각각의 프로세스 가스 공급원(11)으로부터 공급된 프로세스 가스의 유량 및 축적부(12)로부터 공급된 희가스의 유량을 각각 제어한다. 그리고, 제 1 가스 공급부(20)는, 유량이 제어된 희가스와 프로세스 가스를 혼합하는 것에 의해 혼합 가스를 생성하고, 생성된 혼합 가스를, 밸브(100)를 거쳐서 챔버(30) 내에 공급한다.
구체적으로는, 제 1 가스 공급부(20)는, 복수의 밸브(21-1~21-n), 복수의 유량 제어기, 복수의 밸브(23-1~23-n), 밸브(24), 및 밸브(26)를 갖는다. 도 1에 나타내어진 MFC(Mass Flow Controller)(22-1~22-n) 및 MFC(25)는, 유량 제어기의 일례이다. 또, 이하에서는, 복수의 밸브(21-1~21-n)의 각각을 구별하는 일 없이 총칭하는 경우에 간단히 밸브(21)로 기재하고, 복수의 MFC(22-1~22-n)의 각각을 구별하는 일 없이 총칭하는 경우에 간단히 MFC(22)로 기재하고, 복수의 밸브(23-1~23-n)의 각각을 구별하는 일 없이 총칭하는 경우에 간단히 밸브(23)로 기재한다.
밸브(21-1)의 제 1 단은, 배관을 거쳐서 프로세스 가스 공급원(11-1)에 접속되어 있다. 밸브(21-1)의 제 2 단은, 제 1 가스 공급부(20) 내의 배관을 거쳐서 MFC(22-1)의 제 1 단에 접속되어 있다. MFC(22-1)의 제 2 단은, 제 1 가스 공급부(20) 내의 배관을 거쳐서 밸브(23-1)의 제 1 단에 접속되어 있다. 밸브(23-1)의 제 2 단은, 배관(200)을 거쳐서 밸브(100)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 밸브(21-n)의 제 1 단은, 배관을 거쳐서 프로세스 가스 공급원(11-n)에 접속되어 있다. 밸브(21-n)의 제 2 단은, 제 1 가스 공급부(20) 내의 배관을 거쳐서 MFC(22-n)의 제 1 단에 접속되어 있다. MFC(22-n)의 제 2 단은, 제 1 가스 공급부(20) 내의 배관을 거쳐서 밸브(23-n)의 제 1 단에 접속되어 있다. 밸브(23-n)의 제 2 단은, 배관(200)을 거쳐서 밸브(100)의 제 1 단에 접속되어 있다. 밸브(100)의 제 2 단은, 배관(201)을 거쳐서 챔버(30)의 가스 도입구에 접속되어 있다. 각각의 MFC(22)는, 도시하지 않는 제어 장치로부터의 지시에 따라, 대응하는 프로세스 가스 공급원(11)으로부터 밸브(100)를 거쳐서 챔버(30)에 공급되는 프로세스 가스의 유량을 제어한다.
밸브(24)의 제 1 단은, 배관(202) 및 밸브(101)를 거쳐서 축적부(12)에 접속되어 있다. 밸브(24)의 제 2 단은, 제 1 가스 공급부(20) 내의 배관을 거쳐서 MFC(25)의 제 1 단에 접속되어 있다. MFC(25)의 제 2 단은, 제 1 가스 공급부(20) 내의 배관을 거쳐서 밸브(26)의 제 1 단에 접속되어 있다. 밸브(26)의 제 2 단은, 배관(200)을 거쳐서 밸브(100)의 제 1 단에 접속되어 있다. MFC(25)는, 도시하지 않는 제어 장치로부터의 지시에 따라, 프로세스 가스에 첨가되는 희가스의 유량을 제어한다. 또, 다른 형태에서는, 제 1 가스 공급부(20)는, 희가스와 프로세스 가스를 혼합하는 일 없이, 각각 독립하여 챔버(30) 내에 공급하더라도 좋다. 각각 독립하여 챔버(30) 내에 공급된 희가스와 프로세스 가스는, 챔버(30) 내에 있어서 혼합된다.
챔버(30)는, 진공 처리 챔버이다. 구체적으로는, 챔버(30)는, 내부에, 샤워 헤드(31) 및 탑재대(32)를 갖는다. 챔버(30)는, 배관(201)을 거쳐서 제 1 가스 공급부(20)로부터 공급된 혼합 가스의 플라즈마를 생성한다. 그리고, 챔버(30)는, 생성한 플라즈마에 의해 피처리 기판(예컨대, 반도체 웨이퍼 W)에 대하여, 에칭 등의 소정의 처리를 실시한다. 본 실시 형태에 있어서, 챔버(30)는, 평행 평판형의 플라즈마 처리 용기이다.
샤워 헤드(31)는, 배관(201)을 거쳐서 제 1 가스 공급부(20)로부터 혼합 가스를, 챔버(30) 내의 공간에 공급한다. 탑재대(32)는, 상부에 정전 척을 갖고 있고, 정전 척 상에 탑재된 반도체 웨이퍼 W를 정전기력에 의해 흡착 유지한다. 또한, 탑재대(32)는, 내부에 온도 조절 기구를 갖고 있다. 탑재대(32)는, 해당 온도 조절 기구에 의해, 정전 척 상에 탑재된 반도체 웨이퍼 W의 온도를 조절한다. 또한, 정전 척의 상면과 반도체 웨이퍼 W의 하면의 사이에는, 배관(205)을 거쳐서 제 2 가스 공급부(50)로부터 희가스가 공급된다. 정전 척의 상면과 반도체 웨이퍼 W의 하면의 사이에 공급된 희가스에 의해, 반도체 웨이퍼 W의 온도가 조정된다.
본 실시 형태에 있어서, 샤워 헤드(31) 및 탑재대(32)에는, 도시하지 않는 고주파 발생기로부터의 고주파 전력이 인가된다. 그리고, 챔버(30) 내의 공간에, 샤워 헤드(31)를 거쳐서 공급된 혼합 가스의 플라즈마가 생성된다. 이것에 의해, 탑재대(32) 상에 탑재된 반도체 웨이퍼 W에, 에칭 등의 소정의 처리가 실시된다.
제 2 가스 공급부(50)는, 압력 제어기, 밸브(52), 밸브(53), 밸브(54), 및 오리피스(55)를 갖는다. 도 1에 나타내어진 PCV(Pressure Control Valve)(51)는, 압력 제어기의 일례이다. 제 2 가스 공급부(50)는, 배관(204), 밸브(102), 배관(203), 배관(202), 및 밸브(101)를 거쳐서 축적부(12)에 접속되어 있다. 제 2 가스 공급부(50)는, 축적부(12)에 축적된 희가스를, 소정의 압력으로, 챔버(30) 내의 정전 척의 상면과 반도체 웨이퍼 W의 하면의 사이에 공급한다. 구체적으로는, 반도체 웨이퍼 W가 탑재대(32)의 정전 척에 흡착 유지된 후에, 밸브(101) 및 밸브(102)가 열린 상태로 제어된다. PCV(51)는, 축적부(12)로부터 밸브(52) 및 배관(205)을 거쳐서, 정전 척의 상면과 반도체 웨이퍼 W의 하면의 사이에 공급되는 희가스의 압력을 소정의 압력으로 제어한다. 또한, 밸브(52)로부터 출력된 희가스의 일부는, 밸브(54) 및 오리피스(55)를 거쳐서, 배기부(40)에 접속된 배관(206)으로 흐른다. 그리고, 배관(206)으로 흐른 희가스는, 배기부(40)로부터 배기된다. 또한, 밸브(53)가 밸브(54) 및 오리피스(55)와 병렬로 마련되어 있다. 처리 후의 반도체 웨이퍼 W가 챔버(30)로부터 반출되는 경우, 정전 척과 반도체 웨이퍼 W의 사이에 공급된 희가스가, 밸브(53) 및 배관(206)을 거쳐서 배기부(40)로부터 배기된다.
배기부(40)는, APC(Auto Pressure Controller)(41), TMP(Turbo Molecular Pump)(42), DP(Dry Pump)(43), 압력 제어 밸브(44), 밸브(45), 압력 제어 밸브(46), 및 밸브(47)를 갖는다. 배기부(40)는, 챔버(30) 내로부터 희가스를 포함하는 가스를 배기한다. APC(41)는, 배관(207)을 거쳐서 챔버(30)의 배기구에 접속되어 있다. APC(41)는, 밸브의 개방도를 조정하는 것에 의해, 챔버(30) 내의 압력을 조정한다. 압력 제어 밸브(44), 밸브(45), 압력 제어 밸브(46), 및 밸브(47)는, 제 3 가스 공급부의 일례이다.
TMP(42) 및 DP(43)는, 자기 축받이에 의해 비접촉으로 지지되어 있는 날개바퀴의 회전에 의해, 배관(207) 및 APC(41)를 거쳐서 챔버(30) 내의 가스를 흡인한다. 흡인된 가스는, 배관(208) 및 밸브(103)를 거쳐서 가스 정제 유닛(104)에 흐른다. 밸브(45) 및 밸브(47)는, 배관(203) 및 밸브(101)를 거쳐서 축적부(12)에 접속되어 있다. TMP(42) 내의 날개바퀴에는, 압력 제어 밸브(44) 및 밸브(45)를 거쳐서, 축적부(12)로부터의 희가스가 공급된다. 또한, TMP(42) 내의 자기 축받이와 날개바퀴로 형성되는 극간에는, 압력 제어 밸브(44) 및 밸브(45)를 거쳐서, 축적부(12)로부터의 희가스가 공급된다. DP(43) 내의 날개바퀴에도, 압력 제어 밸브(46) 및 밸브(47)를 거쳐서, 축적부(12)로부터의 희가스가 공급된다. 또한, DP(43) 내의 자기 축받이와 날개바퀴로 형성되는 극간에도, 압력 제어 밸브(46) 및 밸브(47)를 거쳐서, 축적부(12)로부터의 희가스가 공급된다. 이것에 의해, 날개바퀴에 부착된 파티클이 퍼지됨과 아울러, 날개바퀴에 축적된 열이, 자기 축받이와 날개바퀴로 형성되는 극간에 공급된 희가스에 의해, 자기 축받이 등에 방산된다. 날개바퀴, 및, 자기 축받이와 날개바퀴로 형성되는 극간에 공급된 희가스도, 배관(208) 및 밸브(103)를 거쳐서 가스 정제 유닛(104)에 흐른다.
가스 정제 유닛(104)은, 배기부(40)에 의해 배기된 가스로부터 희가스를 분리한다. 예컨대, 가스 정제 유닛(104)은, 수산화칼슘 등에 의해 배기 가스 중의 불소 화합물을 제거하고, 제올라이트 등에 의해 배기 가스 중의 H2O를 제거하고, Cu 촉매 등에 의해 배기 가스 중의 산소를 제거하고, 금속 촉매 등에 의해 배기 가스 중의 NOx, CO, CO2, 및 미립자 등을 제거한다. 또한, 가스 정제 유닛(104)에 의해 배기 가스로부터 분리된 희가스는, 배관(210), 밸브(107), 및 배관(211)을 거쳐서 승압 펌프(108)에 흐른다. 본 실시 형태에서는, 예컨대 Xe 가스 등의 1종류의 희가스가 이용되기 때문에, 다른 가스로부터 희가스를 용이하게 분리할 수 있다. 가스 정제 유닛(104)은, 분리부의 일례이다. 또한, 여기서 말하는 제거에는, 흡착에 의한 제거가 포함되더라도 좋다.
승압 펌프(108)는, 가스 정제 유닛(104)에 의해 혼합 가스로부터 분리된 희가스를 소정의 압력까지 승압시킨다. 승압된 희가스는, 배관(212), 밸브(109), 배관(213), 밸브(110), 및 배관(214)을 거쳐서 축적부(12)에 축적된다. 또한, 가스 정제 유닛(104)에는, 배관(209) 및 밸브(105)를 거쳐서 DP(106)가 접속되어 있다. 또한, 밸브(109)와 밸브(110)의 사이의 배관(213)에는, 배관(215), 밸브(111), 및 밸브(112)를 거쳐서, 희가스를 축적한 봄베(113)가 접속되어 있다. 승압 펌프(108)는, 승압부의 일례이다. 또, 밸브(112)는, 압력 제어하는 레귤레이터이더라도 좋다. 이것에 의해, 봄베(113)로부터 공급된 희가스를 일정한 압력으로 축적부(12)에 보낼 수 있다.
[플라즈마 처리]
도 2는 플라즈마 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다. 이하에서는, 도 1 및 도 3~도 9를 참조하여, 플라즈마 처리 시스템(10)의 동작을 설명한다. 또, 도 1 및 도 3~도 9에 있어서, 흰색으로 그려져 있는 밸브는, 열린 상태로 제어된 밸브를 나타내고 있고, 검은색으로 그려져 있는 밸브는, 닫힌 상태로 제어되어 있는 밸브를 나타낸다. 초기 상태에 있어서, 플라즈마 처리 시스템(10)에서는, 예컨대 도 1에 나타내는 바와 같이, 모든 밸브가 닫힌 상태로 제어되어 있다.
우선, 챔버(30) 내에 반도체 웨이퍼 W가 반입된다(S10). 반도체 웨이퍼 W는, 탑재대(32)의 정전 척 상에 탑재된다. 그리고, 챔버(30) 내의 가스가 배기된다(S11). 도 3은 챔버(30) 내부의 진공 흡인이 행해질 때의 각 밸브의 상태를 나타내는 도면이다. 스텝 S11에서는, 봄베(113)에 접속되어 있는 밸브(112)가 열린 상태로 제어되고, 압력 제어 밸브(44), 압력 제어 밸브(46), 밸브(103), 및 밸브(105)가 열린 상태로 제어된다. 그리고, 개방도가 최대가 되도록 APC(41)가 제어되고, DP(106)가 가동된다. 이것에 의해, DP(106)에 의해, 챔버(30) 내의 가스가, 배관(207), 배기부(40), 배관(208), 밸브(103), 가스 정제 유닛(104), 배관(209), 및 밸브(105)를 거쳐서 배기된다.
다음으로, 배관 내에 희가스가 충전된다(S12). 도 4는 희가스의 충전이 행해질 때의 각 밸브의 상태를 나타내는 도면이다. 스텝 S12에서는, 밸브(110) 및 밸브(111)가 열린 상태로 제어되고, 밸브(109)와 축적부(12)의 사이의 배관(213) 및 배관(214) 내에 희가스가 충전된다.
다음으로, 밸브(105)가 닫힌 상태로 제어되고, DP(106)가 정지된다. 그리고, 밸브(111)가 닫힌 상태로 제어되고, 희가스를 순환시키는 아이들링이 행해진다(S13). 도 5는 아이들링이 행해질 때의 각 밸브의 상태를 나타내는 도면이다. 스텝 S13의 아이들링에서는, 밸브(101), 밸브(45), 밸브(47), 밸브(107), 및 밸브(109)가 열린 상태로 제어되고, TMP(42) 및 DP(43)가 가동된다. 그리고, 축적부(12)로부터 공급된 희가스가, 배관(203)을 거쳐서 TMP(42) 및 DP(43)에 공급된다. 그리고, DP(43)로부터 배기된 가스로부터 가스 정제 유닛(104)에 의해 희가스가 추출된다. 가스 정제 유닛(104)에 의해 추출된 희가스는, 승압 펌프(108)에 의해 승압되고, 다시 축적부(12)에 축적된다.
다음으로, 챔버(30) 내에 희가스가 공급된다(S14). 도 6은 희가스가 공급될 때의 각 밸브의 상태를 나타내는 도면이다. 스텝 S14에서는, 밸브(24), 밸브(26), 및 밸브(100)가 열린 상태로 제어되고, 축적부(12)로부터의 희가스가 챔버(30) 내에 공급된다. 챔버(30) 내에 공급되는 희가스의 유량은, MFC(25)에 의해 제어된다. 챔버 내에 고주파 전력이 공급되고, 탑재대(32)의 정전 척에 도시하지 않는 전원으로부터 직류 전압이 인가된다. 이것에 의해, 정전 척 상에 탑재된 반도체 웨이퍼 W가, 정전 척에 흡착 유지된다.
다음으로, 탑재대(32)의 정전 척의 상면과 반도체 웨이퍼 W의 하면의 사이에 축적부(12)로부터 희가스가 공급된다(S15). 도 7은 정전 척의 상면과 반도체 웨이퍼 W의 하면의 사이에 희가스가 공급될 때의 각 밸브의 상태를 나타내는 도면이다. 스텝 S15에서는, 밸브(102), 밸브(52), 및 밸브(54)가 열린 상태로 제어되고, 탑재대(32)의 정전 척의 상면과 반도체 웨이퍼 W의 하면의 사이에 축적부(12)로부터의 희가스가 배관(205)을 거쳐서 공급된다. 공급되는 희가스의 압력은, PCV(51)에 의해 제어된다. 밸브(52)로부터 출력된 희가스의 일부는, 밸브(54), 오리피스(55), 및 배관(206)을 거쳐서, 배기부(40)로부터 배기된다. 공급되는 희가스의 압력은, 예컨대, 1Torr~100Torr이다.
다음으로, 반도체 웨이퍼 W에 대하여 플라즈마에 의한 프로세스가 실행된다. 도 8은 프로세스가 실행될 때의 각 밸브의 상태를 나타내는 도면이다. 반도체 웨이퍼 W에 대한 프로세스에서는, 각각의 밸브(21) 및 밸브(23)가 열린 상태로 제어되고, 챔버(30) 내에 프로세스 가스가 공급된다(S16). 각각의 프로세스 가스의 유량은, 대응하는 MFC(22)에 의해 제어된다. 그리고, APC(41)에 의해 챔버(30) 내의 압력이 소정의 압력이 되도록 조정된다(S17). 그리고, 샤워 헤드(31)에, 도시하지 않는 고주파 발생기로부터의 고주파 전력이 인가되고, 챔버(30) 내에 희가스와 프로세스 가스의 혼합 가스의 플라즈마가 생성된다. 그리고, 생성된 플라즈마에 의해, 반도체 웨이퍼 W에 대하여 에칭 등의 소정의 프로세스가 실행된다(S18).
챔버(30) 내로부터 배기된 가스는, 배관(207), 배기부(40), 배관(208), 및 밸브(103)를 거쳐서, 가스 정제 유닛(104)에 흐른다. 가스 정제 유닛(104)은, 배기부(40)에 의해 배기된 가스로부터 희가스를 분리한다. 가스 정제 유닛(104)에 의해 분리된 희가스는, 배관(210), 밸브(107), 및 배관(211)을 거쳐서, 승압 펌프(108)에 흐른다. 승압 펌프(108)는, 가스 정제 유닛(104)에 의해 분리된 희가스를 소정의 압력까지 승압한다. 승압된 희가스는, 배관(212), 밸브(109), 배관(213), 밸브(110), 및 배관(214)을 거쳐서, 축적부(12)에 축적된다.
플라즈마에 의한 프로세스가 종료된 경우, 챔버(30) 내로부터 반도체 웨이퍼 W가 반출된다(S19). 도 9는 정전 척으로부터 반도체 웨이퍼 W가 떼어내질 때의 각 밸브의 상태를 나타내는 도면이다. 스텝 S19에서는, 각각의 밸브(21) 및 밸브(23)가 닫힌 상태로 제어되고, 밸브(24), 밸브(26), 밸브(100), 밸브(102), 밸브(52), 및 밸브(54)가 닫힌 상태로 제어된다. 그리고, 밸브(53)가 열린 상태로 제어되고, 탑재대(32)의 정전 척의 상면과 반도체 웨이퍼 W의 하면의 사이에 공급된 희가스가, 배관(206)을 거쳐서 배기된다. 또한, 탑재대(32)의 정전 척으로의 직류 전압의 인가가 해제되고, 정전 척에 의한 반도체 웨이퍼 W의 흡착 유지가 해제된다. 그리고, 챔버(30) 내로부터 반도체 웨이퍼 W가 반출된다.
이상, 제 1 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10)에 대하여 설명했다. 상기 설명으로부터 분명한 바와 같이, 본 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10)에 의하면, 챔버(30) 내로부터 배기된 배기 가스로부터 간단하고 쉬운 방법으로 희가스를 분리 회수할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10)에서는, 프로세스 가스에 첨가되는 가스로서 희가스가 이용된다. 또한, 본 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10)에서는, 탑재대(32)의 정전 척과 반도체 웨이퍼 W의 사이에 공급되는 전열 가스로서 희가스가 이용된다. 또한, 본 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10)에서는, TMP(42) 및 DP(43)의 냉각용 및 퍼지용의 가스로서, 희가스가 이용된다. 여기서, 전열 가스, 냉각용 가스, 및 퍼지용 가스로서는, 희가스 이외에, 예컨대 질소 가스 등의 불활성 가스가 이용되는 경우가 있다. 그러나, 질소 가스가 이용된 경우, 배기 가스로부터 질소 가스를 분리하는 것이 어렵다. 그 때문에, 배기 가스에 포함되는 질소 가스는, 그대로 플라즈마 처리 시스템(10)의 외부에 배기되게 된다.
이것에 비하여, 본 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10)에서는, 전열 가스, 배기부(40)의 냉각용 가스, 또는 퍼지용 가스로서 Xe 가스 등의 1종류의 희가스가 이용되고 있다. Xe 가스 등의 희가스는, 다른 가스로부터 용이하게 분리할 수 있다. 배기 가스로부터 분리된 희가스는, 승압 펌프(108)에 의해 승압되고, 축적부(12)에 되돌려져 재이용된다. 이것에 의해, 새로운 희가스의 소비를 억제하고, 희가스를 유효하게 활용할 수 있다.
(제 2 실시 형태)
상기한 제 1 실시 형태에서는, 1종류의 희가스를 이용한 프로세스만을 실행하는 플라즈마 처리 시스템(10)에 대하여 설명했다. 이것에 비하여, 제 2 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10)에서는, 상이한 종류의 희가스를 이용하는 상이한 프로세스가 실행된다. 구체적으로는, 제 2 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10)에서는, Xe 가스 등의 희가스를 이용하는 제 1 프로세스와, He 가스나 Ar 가스 등의 희가스나 N2 가스 등의 불활성 가스 등의 입수가 비교적 용이한 가스를 이용하는 제 2 프로세스가 실행된다.
[플라즈마 처리 시스템(10)의 구성]
도 10 및 도 11은 제 2 실시 형태에 있어서의 플라즈마 처리 시스템(10)의 일례를 나타내는 시스템 구성도이다. 도 10에는, 제 1 프로세스가 실행될 때의 각 밸브의 상태가 나타내어지고 있고, 도 11에는, 제 2 프로세스가 실행될 때의 각 밸브의 상태가 나타내어지고 있다. 또, 이하에 설명하는 점을 제외하고, 도 10 및 도 11에 있어서, 도 1과 동일한 부호를 붙인 구성은, 도 1에 있어서의 구성과 동일 또는 마찬가지의 기능을 갖기 때문에 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 있어서의 플라즈마 처리 시스템(10)은, 축적부(12)에 축적되는 희가스와는 상이한 종류의 희가스를 공급하는 희가스 공급원(13)을 더 갖는다. 희가스 공급원(13)은, 예컨대 He 가스나 Ar 가스 등의 희가스를 공급한다. 제 1 가스 공급부(20)는, 밸브(27), MFC(28), 및 밸브(29)를 더 갖는다. 밸브(27)의 제 1 단은, 배관을 거쳐서 희가스 공급원(13)에 접속되어 있다. 밸브(27)의 제 2 단은, 제 1 가스 공급부(20) 내의 배관을 거쳐서 MFC(28)의 제 1 단에 접속되어 있다. MFC(28)의 제 2 단은, 제 1 가스 공급부(20) 내의 배관을 거쳐서 밸브(29)의 제 1 단에 접속되어 있다. 밸브(29)의 제 2 단은, 배관(200)을 거쳐서 밸브(100)에 접속되어 있다. MFC(28)는, 도시하지 않는 제어 장치로부터의 지시에 따라, 희가스의 유량을 제어한다.
제 2 가스 공급부(50)는, 밸브(56)를 더 갖는다. 밸브(56)의 제 1 단은, 배관(220)을 거쳐서 희가스 공급원(13)에 접속되어 있다. 또한, 밸브(56)의 제 2 단은, 배관(221) 및 배관(204)을 거쳐서 PCV(51)에 접속되어 있다. 제 1 프로세스 실행 시에는, 예컨대 도 10에 나타내어지는 바와 같이, 밸브(102)가 열린 상태로 제어되고, 밸브(56)가 닫힌 상태로 제어된다. 이것에 의해, 축적부(12)로부터의 희가스가, 밸브(101), 배관(203), 밸브(102), 배관(204), PCV(51), 밸브(52), 및 배관(205)을 거쳐서 챔버(30)에 공급된다. 한편, 제 2 프로세스 실행 시에는, 예컨대 도 11에 나타내어지는 바와 같이, 밸브(102)가 닫힌 상태로 제어되고, 밸브(56)가 열린 상태로 제어된다. 이것에 의해, 희가스 공급원(13)으로부터의 희가스가, 배관(220), 밸브(56), 배관(221), 배관(204), PCV(51), 밸브(52), 및 배관(205)을 거쳐서 챔버(30)에 공급된다. 밸브(102) 및 밸브(56)는, 제 2 전환 밸브의 일례이다.
배기부(40)는, 불활성 가스 공급원(400), 밸브(401), 오리피스(402), 밸브(403), 및 오리피스(404)를 더 갖는다. 불활성 가스 공급원(400)은, N2 가스 등의 불활성 가스를 공급한다. 제 1 프로세스 실행 시에는, 예컨대 도 10에 나타내어지는 바와 같이, 밸브(45) 및 밸브(47)가 열린 상태로 제어되고, 밸브(401) 및 밸브(403)가 닫힌 상태로 제어된다. 이것에 의해, 축적부(12)로부터의 희가스가, 밸브(101), 배관(203), 밸브(45), 및 압력 제어 밸브(44)를 거쳐서 TMP(42)에 공급되고, 축적부(12)로부터의 희가스가, 밸브(101), 배관(203), 밸브(47), 및 압력 제어 밸브(46)를 거쳐서 DP(43)에 공급된다. 한편, 제 2 프로세스 실행 시에는, 예컨대 도 11에 나타내어지는 바와 같이, 밸브(45) 및 밸브(47)가 닫힌 상태로 제어되고, 밸브(401) 및 밸브(403)가 열린 상태로 제어된다. 이것에 의해, 불활성 가스 공급원(400)으로부터의 불활성 가스가, 오리피스(402), 밸브(401), 및 압력 제어 밸브(44)를 거쳐서 TMP(42)에 공급되고, 불활성 가스 공급원(400)으로부터의 불활성 가스가, 오리피스(404), 밸브(403), 및 압력 제어 밸브(46)를 거쳐서 DP(43)에 공급된다. 밸브(45), 밸브(47), 밸브(401), 및 밸브(403)는, 제 3 전환 밸브의 일례이다.
또한, 본 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10)은, 밸브(114)를 더 갖는다. 밸브(114)는, 배관(208)에 접속된 배관(222)에 접속되어 있다. 제 1 프로세스 실행 시에는, 예컨대 도 10에 나타내어지는 바와 같이, 밸브(103), 밸브(107), 및 밸브(109)가 열린 상태로 제어되고, 밸브(114)가 닫힌 상태로 제어된다. 이것에 의해, DP(43)로부터 배기된 배기 가스는, 배관(208)을 거쳐서 가스 정제 유닛(104)에 보내지고, 가스 정제 유닛(104)에 의해 배기 가스로부터 희가스가 분리된다. 가스 정제 유닛(104)에 의해 분리된 희가스는, 배관(210), 밸브(107), 및 배관(211)을 거쳐서, 승압 펌프(108)에 흐른다. 승압 펌프(108)는, 가스 정제 유닛(104)에 의해 분리된 희가스를 소정의 압력까지 승압한다. 승압된 희가스는, 배관(212), 밸브(109), 배관(213), 밸브(110), 및 배관(214)을 거쳐서, 축적부(12)에 되돌려진다. 한편, 제 2 프로세스 실행 시에는, 예컨대 도 11에 나타내어지는 바와 같이, 밸브(103), 밸브(107), 및 밸브(109)가 닫힌 상태로 제어되고, 밸브(114)가 열린 상태로 제어된다. 이것에 의해, DP(43)로부터 배기된 배기 가스는, 가스 정제 유닛(104)에 보내지는 일 없이, 배관(208), 배관(222), 및 밸브(114)를 거쳐서, 플라즈마 처리 시스템(10)의 외부로 제외된 후, 배기된다. 밸브(103) 및 밸브(114)는, 제 1 전환 밸브의 일례이다.
이상, 제 2 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10)에 대하여 설명했다. 상기 설명으로부터 분명한 바와 같이, 본 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10)에 의하면, 챔버(30) 내로부터 배기된 배기 가스로부터 간단하고 쉬운 방법으로 희가스를 분리 회수할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10)에 의하면, Xe 가스 등의 희가스를 이용하는 제 1 프로세스와, Ar 가스 등의 희가스나 N2 가스 등의 불활성 가스 등의 입수가 비교적 용이한 가스를 이용하는 제 2 프로세스를, 1개의 챔버(30)를 이용하여 실행할 수 있다.
(제 3 실시 형태)
상기한 제 1 실시 형태에서는, 1개의 챔버(30)에 대하여, 가스 정제 유닛(104)이나 제 1 가스 공급부(20) 등이 1개 마련되었다. 이것에 비하여, 제 3 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10a)에서는, 복수의 챔버(30)에 대하여, 가스 정제 유닛(104)이나 제 1 가스 공급부(20) 등이 공통으로 1개 마련된다. 이것에 의해, 설비의 증가량을 낮게 억제할 수 있다.
도 12는 제 3 실시 형태에 있어서의 플라즈마 처리 시스템(10a)의 일례를 나타내는 시스템 구성도이다. 본 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10a)은, 복수의 PM(Process Module)(60-1~60-6), EFEM(Equipment Front End Module)(61), 복수의 LLM(Load Lock Module)(62-1~62-2), VTM(Vacuum Transfer Module)(63), 및 순환 제어부(64)를 구비한다.
또, 이하에서는, 복수의 PM(60-1~60-n)의 각각을 구별하는 일 없이 총칭하는 경우에 간단히 PM(60)으로 기재하고, 복수의 LLM(62-1~62-2)의 각각을 구별하는 일 없이 총칭하는 경우에 간단히 LLM(62)으로 기재한다. 또한, 도 12에 예시된 플라즈마 처리 시스템(10a)에서는, 6세트의 PM(60)이 도시되어 있지만, 플라즈마 처리 시스템(10a)이 갖는 복수의 PM(60)의 수는, 5세트 이하이더라도 좋고, 7세트 이상이더라도 좋다.
각각의 PM(60)은, 밸브(100), 챔버(30), 배기부(40), 및 제 2 가스 공급부(50)를 갖는다. 순환 제어부(64)는, 복수의 프로세스 가스 공급원(11-1~11-n), 축적부(12), 제 1 가스 공급부(20), 밸브(101), 밸브(102), 밸브(103), 가스 정제 유닛(104), 밸브(105), DP(106), 밸브(107), 승압 펌프(108), 밸브(109), 밸브(110), 밸브(111), 밸브(112), 및 봄베(113)를 갖는다.
제 1 가스 공급부(20)로부터 출력된 가스는, 각 PM(60)의 밸브(100)를 거쳐서, 각 PM(60)의 챔버(30)에 공급된다. 또한, 축적부(12)로부터 공급된 희가스는, 밸브(101)를 거쳐서, 제 1 가스 공급부(20) 및 각 PM(60)의 배기부(40)에 공급된다. 또한, 축적부(12)로부터 공급된 희가스는, 밸브(101) 및 밸브(102)를 거쳐서, 각 PM(60)의 제 2 가스 공급부(50)에 공급된다. 또한, 각 PM(60)의 배기부(40)로부터 배기된 배기 가스는, 밸브(103)를 거쳐서 가스 정제 유닛(104)에 흐르고, 가스 정제 유닛(104)에 의해 배기 가스로부터 희가스가 분리 회수된다.
이상, 제 3 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10a)에 대하여 설명했다. 상기 설명으로부터 분명한 바와 같이, 본 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10a)에 의하면, 각 챔버(30) 내로부터 배기된 배기 가스로부터 간단하고 쉬운 방법으로 희가스를 분리 회수할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10a)에 의하면, 설비의 증가량을 낮게 억제할 수 있다.
(제 4 실시 형태)
상기한 제 3 실시 형태에서는, 1개의 VTM(63)에 접속된 복수의 PM(60)에 대하여, 순환 제어부(64)가 1개 마련되었다. 이것에 비하여, 제 4 실시 형태의 플라즈마 처리 시스템(10c)에서는, 예컨대 도 13에 나타내어지는 바와 같이, 복수의 서브시스템(10b-1~10b-m)(m은 1 이상의 정수)에 대하여, 순환 제어부(64)가 공통으로 1개 마련된다. 도 13은 제 4 실시 형태에 있어서의 플라즈마 처리 시스템(10c)의 일례를 나타내는 시스템 구성도이다. 복수의 서브시스템(10b-1~10b-m)의 각각에는, VTM(63) 및 해당 VTM(63)에 접속된 복수의 PM(60)이 포함된다. 이것에 의해, 설비의 증가량을 낮게 억제할 수 있다.
[그 외]
또, 본 개시는, 상기한 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 그 요지의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.
예컨대, 상기한 각 실시 형태에 있어서, 축적부(12)에 축적되는 희가스는, Xe 가스이지만, 개시의 기술은 이것으로 한정되지 않고, 축적부(12)에 축적되는 희가스는, 크립톤(Kr) 가스 등의 다른 희가스이더라도 좋다.
또한, 상기한 각 실시 형태에 있어서, 챔버(30)는, 예컨대 평행 평판형의 플라즈마 처리 용기이지만, 개시의 기술은 이것으로 한정되지 않는다. 챔버(30)는, 제 1 가스 공급부(20)로부터 공급된 혼합 가스의 플라즈마를 이용하여 반도체 웨이퍼 W를 처리하는 장치이면, ICP(Inductively Coupled Plasma) 방식이나 마이크로파 방식 등의 플라즈마 처리 용기이더라도 좋다.
또한, 상기한 제 1 실시 형태에서는, 예컨대 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 가스 정제 유닛(104)에, 배관(209) 및 밸브(105)를 거쳐서 DP(106)가 접속된다. 그리고, 챔버(30) 내부의 진공 흡인이 행해질 때에는, 예컨대 도 3에 나타내어지는 바와 같이, 밸브(103) 및 밸브(105)가 열린 상태로 제어되고, DP(106)에 의해 챔버(30) 내부의 가스가 배기된다. 그러나, 개시의 기술은 이것으로 한정되지 않는다. 예컨대 도 14에 나타내어지는 바와 같이, 배기부(40)와 밸브(103)의 사이의 배관(208)에 접속된 배관(223)에 접속된 밸브(115)가 마련되더라도 좋다. 그리고, 챔버(30) 내부의 진공 흡인이 행해질 때에는, 예컨대 도 14에 나타내어지는 바와 같이, 밸브(115)가 열린 상태로 제어되고, 밸브(103)가 닫힌 상태로 제어된다. 그리고, 도시하지 않는 배기 펌프에 의해, 챔버(30) 내부의 가스가, 배관(223) 및 밸브(115)를 거쳐서, 플라즈마 처리 시스템(10)의 외부에 배기된다. 이것에 의해, 챔버(30) 내부의 진공 흡인이 행해질 때에, 가스 정제 유닛(104) 내를 가스가 통과하지 않으므로, 가스 정제 유닛(104)의 소모를 억제할 수 있다. 또, 도 14에 기재된 구성에도, 도 1 등에 기재되어 있는 바와 같이, 배관(209), 밸브(105), 및 DP(106)가 마련되더라도 좋다.
또한, 상기한 각 실시 형태에서는, 제 1 가스 공급부(20)가 희가스 및 프로세스 가스를 혼합하고, 혼합된 가스를 챔버(30) 내에 공급하지만, 개시의 기술은 이것으로 한정되지 않는다. 예컨대, 희가스 및 프로세스 가스는, 제 1 가스 공급부(20)에 의해 유량 제어된 후, 챔버(30) 내에 각각 독립하여 공급되고, 챔버(30) 내에 있어서 혼합되더라도 좋다.
W : 반도체 웨이퍼
10 : 플라즈마 처리 시스템
10b : 서브시스템
11 : 프로세스 가스 공급원
12 : 축적부
13 : 희가스 공급원
20 : 제 1 가스 공급부
30 : 챔버
31 : 샤워 헤드
32 : 탑재대
40 : 배기부
50 : 제 2 가스 공급부
60 : PM
61 : EFEM
62 : LLM
63 : VTM
64 : 순환 제어부
104 : 가스 정제 유닛
108 : 승압 펌프

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  13. 제 1 희가스와 프로세스 가스가 혼합된 가스의 플라즈마에 의해 피처리 기판을 처리하는 챔버와,
    상기 챔버 내에 상기 제 1 희가스와 상기 프로세스 가스를 공급하는 제 1 가스 공급부와,
    상기 제 1 희가스를 포함하는 가스를 챔버 내로부터 배기하는 배기부와,
    상기 배기부에 의해 배기된 배기 가스로부터 상기 제 1 희가스 이외의 가스를 제거하는 것에 의해, 상기 배기 가스로부터 상기 제 1 희가스를 분리하는 분리부와,
    상기 분리부에 의해 분리된 상기 제 1 희가스를 승압하는 승압부와,
    상기 승압부에 의해 승압된 상기 제 1 희가스를 축적하고, 축적된 상기 제 1 희가스를 상기 제 1 가스 공급부에 공급하는 축적부와,
    상기 배기부의 냉각 또는 퍼지용의 가스로서, 상기 제 1 희가스를 상기 배기부에 공급하는 제 3 가스 공급부
    를 구비하고,
    상기 분리부를 통과한 상기 제 1 희가스는, 밸브를 거쳐서 상기 승압부에 직접 보내지고,
    상기 축적부는, 축적된 상기 제 1 희가스를 상기 제 3 가스 공급부에 더 공급하는
    플라즈마 처리 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 챔버 내에 마련되고 상기 피처리 기판을 탑재하는 탑재대와 상기 피처리 기판의 사이에, 상기 제 1 희가스를 공급하는 제 2 가스 공급부를 더 구비하고,
    상기 축적부는, 축적된 상기 제 1 희가스를 상기 제 2 가스 공급부에 더 공급하는
    플라즈마 처리 시스템.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 배기부에 의해 상기 챔버 내로부터 배기된 가스를, 상기 분리부에 보낼지, 상기 분리부에 보내는 일 없이 상기 플라즈마 처리 시스템의 외부에 배출할지를 전환하는 제 1 전환 밸브를 더 구비하는 플라즈마 처리 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 전환 밸브는,
    제 1 프로세스 실행 시에, 상기 배기부에 의해 상기 챔버 내로부터 배기된 가스를 상기 분리부에 보내고, 제 2 프로세스 실행 시에, 상기 배기부에 의해 상기 챔버 내로부터 배기된 가스를 상기 분리부에 보내는 일 없이 상기 플라즈마 처리 시스템의 외부에 배출하고,
    상기 제 1 가스 공급부는,
    상기 제 1 프로세스 실행 시에, 상기 축적부로부터 공급된 상기 제 1 희가스를 상기 챔버 내에 공급하고,
    상기 제 2 프로세스 실행 시에, 상기 제 1 희가스와는 상이한 제 2 희가스를 상기 챔버 내에 공급하는
    플라즈마 처리 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 챔버 내에 마련되고 상기 피처리 기판을 탑재하는 탑재대와 상기 피처리 기판의 사이에, 상기 축적부로부터 공급된 상기 제 1 희가스를 공급할지, 상기 제 1 희가스와는 상이한 제 2 희가스를 공급할지를 전환하는 제 2 전환 밸브를 더 구비하는 플라즈마 처리 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 전환 밸브는,
    제 1 프로세스 실행 시에, 상기 챔버 내에 마련되고 상기 피처리 기판을 탑재하는 탑재대와 상기 피처리 기판의 사이에 상기 축적부로부터 공급된 상기 제 1 희가스를 공급하고, 제 2 프로세스 실행 시에, 상기 챔버 내에 마련되고 상기 피처리 기판을 탑재하는 탑재대와 상기 피처리 기판의 사이에 상기 제 2 희가스를 공급하는 플라즈마 처리 시스템.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 배기부의 냉각 또는 퍼지용의 가스로서, 상기 축적부로부터 공급된 상기 제 1 희가스를 상기 배기부에 공급할지, 불활성 가스를 상기 배기부에 공급할지를 전환하는 제 3 전환 밸브를 더 구비하는 플라즈마 처리 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 3 전환 밸브는,
    제 1 프로세스 실행 시에, 상기 배기부의 냉각 또는 퍼지용의 가스로서 상기 축적부로부터 공급된 상기 제 1 희가스를 상기 배기부에 공급하고, 제 2 프로세스 실행 시에, 상기 배기부의 냉각 또는 퍼지용의 가스로서 불활성 가스를 상기 배기부에 공급하는 플라즈마 처리 시스템.
  21. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 희가스는, 크세논 가스 또는 크립톤 가스인 플라즈마 처리 시스템.
  22. 플라즈마 처리 시스템으로서,
    제 1 희가스와 프로세스 가스가 혼합된 가스의 플라즈마에 의해 피처리 기판을 처리하는 챔버와,
    상기 챔버 내에 상기 제 1 희가스와 상기 프로세스 가스를 공급하는 제 1 가스 공급부와,
    상기 제 1 희가스를 포함하는 가스를 챔버 내로부터 배기하는 배기부와,
    상기 배기부에 의해 배기된 배기 가스로부터 상기 제 1 희가스 이외의 가스를 제거하는 것에 의해, 상기 배기 가스로부터 상기 제 1 희가스를 분리하는 분리부와,
    상기 분리부에 의해 분리된 상기 제 1 희가스를 승압하는 승압부와,
    상기 승압부에 의해 승압된 상기 제 1 희가스를 축적하고, 축적된 상기 제 1 희가스를 상기 제 1 가스 공급부에 공급하는 축적부와,
    상기 배기부에 의해 상기 챔버 내로부터 배기된 가스를, 상기 분리부에 보낼지, 상기 분리부에 보내는 일 없이 상기 플라즈마 처리 시스템의 외부에 배출할지를 전환하는 제 1 전환 밸브
    를 구비하고,
    상기 분리부를 통과한 상기 제 1 희가스는, 밸브를 거쳐서 상기 승압부에 직접 보내지고,
    상기 제 1 전환 밸브는,
    제 1 프로세스 실행 시에, 상기 배기부에 의해 상기 챔버 내로부터 배기된 가스를 상기 분리부에 보내고, 제 2 프로세스 실행 시에, 상기 배기부에 의해 상기 챔버 내로부터 배기된 가스를 상기 분리부에 보내는 일 없이 상기 플라즈마 처리 시스템의 외부에 배출하고,
    상기 제 1 가스 공급부는,
    상기 제 1 프로세스 실행 시에, 상기 축적부로부터 공급된 상기 제 1 희가스를 상기 챔버 내에 공급하고,
    상기 제 2 프로세스 실행 시에, 상기 제 1 희가스와는 상이한 제 2 희가스를 상기 챔버 내에 공급하는
    플라즈마 처리 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 챔버 내에 마련되고 상기 피처리 기판을 탑재하는 탑재대와 상기 피처리 기판의 사이에, 상기 제 1 희가스를 공급하는 제 2 가스 공급부를 더 구비하고,
    상기 축적부는, 축적된 상기 제 1 희가스를 상기 제 2 가스 공급부에 더 공급하는
    플라즈마 처리 시스템.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 챔버 내에 마련되고 상기 피처리 기판을 탑재하는 탑재대와 상기 피처리 기판의 사이에, 상기 축적부로부터 공급된 상기 제 1 희가스를 공급할지, 상기 제 1 희가스와는 상이한 제 2 희가스를 공급할지를 전환하는 제 2 전환 밸브를 더 구비하는 플라즈마 처리 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 2 전환 밸브는,
    상기 제 1 프로세스 실행 시에, 상기 챔버 내에 마련되고 상기 피처리 기판을 탑재하는 탑재대와 상기 피처리 기판의 사이에 상기 축적부로부터 공급된 상기 제 1 희가스를 공급하고, 상기 제 2 프로세스 실행 시에, 상기 챔버 내에 마련되고 상기 피처리 기판을 탑재하는 탑재대와 상기 피처리 기판의 사이에 상기 제 2 희가스를 공급하는 플라즈마 처리 시스템.
  26. 제 22 항에 있어서,
    상기 배기부의 냉각 또는 퍼지용의 가스로서, 상기 축적부로부터 공급된 상기 제 1 희가스를 상기 배기부에 공급할지, 불활성 가스를 상기 배기부에 공급할지를 전환하는 제 3 전환 밸브를 더 구비하는 플라즈마 처리 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 3 전환 밸브는,
    상기 제 1 프로세스 실행 시에, 상기 배기부의 냉각 또는 퍼지용의 가스로서 상기 축적부로부터 공급된 상기 제 1 희가스를 상기 배기부에 공급하고, 상기 제 2 프로세스 실행 시에, 상기 배기부의 냉각 또는 퍼지용의 가스로서 불활성 가스를 상기 배기부에 공급하는 플라즈마 처리 시스템.
  28. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 희가스는, 크세논 가스 또는 크립톤 가스인 플라즈마 처리 시스템.
  29. 플라즈마 처리 시스템으로서,
    제 1 희가스와 프로세스 가스가 혼합된 가스의 플라즈마에 의해 피처리 기판을 처리하는 챔버와,
    상기 챔버 내에 상기 제 1 희가스와 상기 프로세스 가스를 공급하는 제 1 가스 공급부와,
    상기 제 1 희가스를 포함하는 가스를 챔버 내로부터 배기하는 배기부와,
    상기 배기부에 의해 배기된 배기 가스로부터 상기 제 1 희가스 이외의 가스를 제거하는 것에 의해, 상기 배기 가스로부터 상기 제 1 희가스를 분리하는 분리부와,
    상기 분리부에 의해 분리된 상기 제 1 희가스를 승압하는 승압부와,
    상기 승압부에 의해 승압된 상기 제 1 희가스를 축적하고, 축적된 상기 제 1 희가스를 상기 제 1 가스 공급부에 공급하는 축적부와,
    상기 배기부에 의해 상기 챔버 내로부터 배기된 가스를, 상기 분리부에 보낼지, 상기 분리부에 보내는 일 없이 상기 플라즈마 처리 시스템의 외부에 배출할지를 전환하는 제 1 전환 밸브와,
    상기 챔버 내에 마련되고 상기 피처리 기판을 탑재하는 탑재대와 상기 피처리 기판의 사이에, 상기 축적부로부터 공급된 상기 제 1 희가스를 공급할지, 상기 제 1 희가스와는 상이한 제 2 희가스를 공급할지를 전환하는 제 2 전환 밸브
    를 구비하고,
    상기 분리부를 통과한 상기 제 1 희가스는, 밸브를 거쳐서 상기 승압부에 직접 보내지는 플라즈마 처리 시스템.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 챔버 내에 마련되고 상기 피처리 기판을 탑재하는 탑재대와 상기 피처리 기판의 사이에, 상기 제 1 희가스를 공급하는 제 2 가스 공급부를 더 구비하고,
    상기 축적부는, 축적된 상기 제 1 희가스를 상기 제 2 가스 공급부에 더 공급하는
    플라즈마 처리 시스템.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 2 전환 밸브는,
    제 1 프로세스 실행 시에, 상기 챔버 내에 마련되고 상기 피처리 기판을 탑재하는 탑재대와 상기 피처리 기판의 사이에 상기 축적부로부터 공급된 상기 제 1 희가스를 공급하고, 제 2 프로세스 실행 시에, 상기 챔버 내에 마련되고 상기 피처리 기판을 탑재하는 탑재대와 상기 피처리 기판의 사이에 상기 제 2 희가스를 공급하는 플라즈마 처리 시스템.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 배기부의 냉각 또는 퍼지용의 가스로서, 상기 축적부로부터 공급된 상기 제 1 희가스를 상기 배기부에 공급할지, 불활성 가스를 상기 배기부에 공급할지를 전환하는 제 3 전환 밸브를 더 구비하는 플라즈마 처리 시스템.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 제 3 전환 밸브는,
    제 1 프로세스 실행 시에, 상기 배기부의 냉각 또는 퍼지용의 가스로서 상기 축적부로부터 공급된 상기 제 1 희가스를 상기 배기부에 공급하고, 제 2 프로세스 실행 시에, 상기 배기부의 냉각 또는 퍼지용의 가스로서 불활성 가스를 상기 배기부에 공급하는 플라즈마 처리 시스템.
  34. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    상기 제 1 희가스는, 크세논 가스 또는 크립톤 가스인 플라즈마 처리 시스템.
  35. 플라즈마 처리 시스템으로서,
    제 1 희가스와 프로세스 가스가 혼합된 가스의 플라즈마에 의해 피처리 기판을 처리하는 챔버와,
    상기 챔버 내에 상기 제 1 희가스와 상기 프로세스 가스를 공급하는 제 1 가스 공급부와,
    상기 제 1 희가스를 포함하는 가스를 챔버 내로부터 배기하는 배기부와,
    상기 배기부에 의해 배기된 배기 가스로부터 상기 제 1 희가스 이외의 가스를 제거하는 것에 의해, 상기 배기 가스로부터 상기 제 1 희가스를 분리하는 분리부와,
    상기 분리부에 의해 분리된 상기 제 1 희가스를 승압하는 승압부와,
    상기 승압부에 의해 승압된 상기 제 1 희가스를 축적하고, 축적된 상기 제 1 희가스를 상기 제 1 가스 공급부에 공급하는 축적부와,
    상기 배기부에 의해 상기 챔버 내로부터 배기된 가스를, 상기 분리부에 보낼지, 상기 분리부에 보내는 일 없이 상기 플라즈마 처리 시스템의 외부에 배출할지를 전환하는 제 1 전환 밸브와,
    상기 배기부의 냉각 또는 퍼지용의 가스로서, 상기 축적부로부터 공급된 상기 제 1 희가스를 상기 배기부에 공급할지, 불활성 가스를 상기 배기부에 공급할지를 전환하는 제 3 전환 밸브
    를 구비하고,
    상기 분리부를 통과한 상기 제 1 희가스는, 밸브를 거쳐서 상기 승압부에 직접 보내지는 플라즈마 처리 시스템.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 챔버 내에 마련되고 상기 피처리 기판을 탑재하는 탑재대와 상기 피처리 기판의 사이에, 상기 제 1 희가스를 공급하는 제 2 가스 공급부를 더 구비하고,
    상기 축적부는, 축적된 상기 제 1 희가스를 상기 제 2 가스 공급부에 더 공급하는
    플라즈마 처리 시스템.
  37. 제 35 항에 있어서,
    상기 제 3 전환 밸브는,
    제 1 프로세스 실행 시에, 상기 배기부의 냉각 또는 퍼지용의 가스로서 상기 축적부로부터 공급된 상기 제 1 희가스를 상기 배기부에 공급하고, 제 2 프로세스 실행 시에, 상기 배기부의 냉각 또는 퍼지용의 가스로서 불활성 가스를 상기 배기부에 공급하는 플라즈마 처리 시스템.
  38. 제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,
    상기 제 1 희가스는, 크세논 가스 또는 크립톤 가스인 플라즈마 처리 시스템.
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