KR20200121732A - 클리닝 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

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부디만 모하마드 파이루즈 빈
신야 모리키타
도시후미 나가이와
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 파티클을 효율적으로 제거하는 것을 목적으로 한다.
(해결 수단) 처리 용기 내에 클리닝 가스를 공급하는 공정과, 처리 용기 내에서 기판을 탑재하는 제 1 전극과, 상기 제 1 전극에 대향하는 제 2 전극 중 어느 한쪽에 플라즈마 생성용의 고주파를 인가하는 공정과, 기판의 주위에 마련된 에지 링에 음의 전압을 인가하는 공정과, 상기 클리닝 가스로부터 플라즈마를 생성하고, 상기 플라즈마에 의해 클리닝 처리를 행하는 공정을 갖는 클리닝 처리 방법이 제공된다.

Description

클리닝 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치{CLEANING METHOD AND PLASMA PROCESING APPARATUS}
본 개시는, 클리닝 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
종래로부터, 큰 유량의 가스를 처리 용기 내에 공급하고, 압력 상승에 의한 충격파를 발생시키고, 그 충격파에 의해 처리 용기 내에 부착된 파티클을 박리시키고, 박리된 파티클을 가스의 점성력에 의해 배기하는 것이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1을 참조).
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2005-243915호 공보
그렇지만, 상기의 수법에서는, 처리 용기 내의 파티클을 완전히 제거할 수 없는 경우가 있다. 예컨대, 탑재대 상의 반도체 웨이퍼(이하, "웨이퍼"라고 한다)의 주위에 배치되는 에지 링 및 그 주변에 파티클이 잔존하는 경우가 있다. 그렇다면, 파티클이 탑재대에 탑재된 웨이퍼의 최외주 등에 흡착되고, 웨이퍼의 처리에 영향을 줌으로써 수율을 저하시켜, 생산성을 나쁘게 한다. 또한, 탑재대 주변 이외이더라도 처리 용기 내에 배치된 부품으로부터 파티클이 발생하면 웨이퍼의 처리에 영향을 준다.
본 개시는, 파티클을 효율적으로 제거할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 태양에 따르면, 처리 용기 내에 클리닝 가스를 공급하는 공정과, 처리 용기 내에서 기판을 탑재하는 제 1 전극과, 상기 제 1 전극에 대향하는 제 2 전극 중 어느 한쪽에 플라즈마 생성용의 고주파(RF : Radio Frequency)를 인가하는 공정과, 기판의 주위에 마련된 에지 링에 음의 전압을 인가하는 공정과, 상기 클리닝 가스로부터 플라즈마를 생성하고, 상기 플라즈마에 의해 클리닝 처리를 행하는 공정을 갖는 클리닝 처리 방법이 제공된다.
일 측면에 따르면, 파티클을 효율적으로 제거할 수 있다.
도 1은 일 실시 형태와 관련되는 플라즈마 처리 장치의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 2는 일 실시 형태와 관련되는 클리닝 처리 방법의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 3은 일 실시 형태와 관련되는 클리닝 처리 방법의 일례를 나타내는 타임 차트이다.
도 4는 일 실시 형태와 관련되는 클리닝의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시 형태와 관련되는 클리닝의 효과를 의사적으로 실험한 결과를 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시를 실시하기 위한 형태에 대하여 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일 구성 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복된 설명을 생략하는 경우가 있다.
[플라즈마 처리 장치]
일 실시 형태와 관련되는 플라즈마 처리 장치(1)에 대하여, 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1은 일 실시 형태와 관련되는 플라즈마 처리 장치(1)의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
본 실시 형태와 관련되는 플라즈마 처리 장치(1)는, 용량 결합형의 평행 평판의 플라즈마 처리 장치이고, 예컨대 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어지는 원통 형상의 처리 용기(10)를 갖고 있다. 처리 용기(10)는 접지되어 있다.
처리 용기(10)의 저부에는, 세라믹스 등으로 이루어지는 절연판(12)을 사이에 두고 지지대(14)가 배치되고, 지지대(14)의 위에는, 탑재대(16)가 마련되어 있다. 지지대(14) 및 탑재대(16)는, 예컨대 알루미늄으로 형성된다.
탑재대(16)의 상면에는, 기판의 일례인 웨이퍼 W를 정전기력으로 흡착 유지하는 정전 척(20)이 마련되어 있다. 정전 척(20)은, 도전막으로 이루어지는 전극(20a)을 한 쌍의 절연층(20b) 또는 절연 시트의 사이에 둔 구조를 갖는다. 정전 척(20)의 위에는, 웨이퍼 W가 탑재된다. 전극(20a)에는 전원(22)이 접속되어 있다. 웨이퍼 W는, 전원(22)으로부터 공급되는 직류 전압에 의해 생긴 쿨롱력 등의 정전기력에 의해 정전 척(20)에 흡착 유지된다.
웨이퍼 W의 주위에는, 플라즈마 처리의 균일성 향상을 위해, 예컨대 실리콘으로 이루어지는 도전성의 에지 링(24)이 배치된다. 에지 링(24)의 주위에는, 탑재대(16) 및 지지대(14)의 측면까지 연장되는, 예컨대 석영으로 이루어지는 원통 형상의 커버 링(26)이 배치된다.
지지대(14)의 내부에는, 예컨대 고리 형상으로 냉매실(28)이 마련되어 있다. 냉매실(28)에는, 배관(30a, 30b)을 통해서, 외부에 마련된 칠러 유닛으로부터 소정 온도의 열교환 매체, 예컨대 냉각수가 공급되어, 순환한다. 이것에 의해, 열교환 매체의 온도에 의해 탑재대(16) 상의 웨이퍼 W의 온도가 제어된다. 또한, 전열 가스 공급 기구로부터의 전열 가스, 예컨대 He 가스가 가스 공급 라인(32)을 통해서 정전 척(20)의 상면과 웨이퍼 W의 이면의 사이에 공급되고, 이것에 의해 탑재대(16)와 웨이퍼 W의 열전달을 좋게 하고, 웨이퍼 W의 온도 제어성을 높일 수 있다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 제 1 고주파 전원(48) 및 제 2 고주파 전원(90)을 구비하고 있다. 제 1 고주파 전원(48)은, 제 1 고주파 전력(이하, "HF 파워"라고도 한다)을 발생시키는 전원이다. 제 1 고주파 전력은, 플라즈마의 생성에 적합한 주파수를 갖는다. 제 1 고주파 전력의 주파수는, 예컨대 27㎒~100㎒의 범위 내의 주파수이다. 제 1 고주파 전원(48)은, 정합기(46) 및 급전봉(47)을 거쳐서 탑재대(16)(하부 전극)에 접속되어 있다. 정합기(46)는, 제 1 고주파 전원(48)의 출력 임피던스와 부하 쪽(하부 전극 쪽)의 임피던스를 정합시키기 위한 회로를 갖는다. 또, 제 1 고주파 전원(48)은, 정합기(46)를 거쳐서, 샤워 헤드(상부 전극)(34)에 접속되어 있더라도 좋다. 제 1 고주파 전원(48)은, 일례의 플라즈마 생성부를 구성하고 있다.
제 2 고주파 전원(90)은, 제 2 고주파 전력(이하, "LF 파워"라고도 한다)을 발생시키는 전원이다. 제 2 고주파 전력은, 제 1 고주파 전력의 주파수보다 낮은 주파수를 갖는다. 제 1 고주파 전력과 함께 제 2 고주파 전력이 이용되는 경우에는, 제 2 고주파 전력은 기판 W에 이온을 끌어들이기 위한 바이어스 전압용의 고주파 전력으로서 이용된다. 제 2 고주파 전력의 주파수는, 예컨대 400㎑~13.56㎒의 범위 내의 주파수이다. 제 2 고주파 전원(90)은, 정합기(88) 및 급전봉(89)을 거쳐서 탑재대(16)(하부 전극)에 접속되어 있다. 정합기(88)는, 제 2 고주파 전원(90)의 출력 임피던스와 부하 쪽(하부 전극 쪽)의 임피던스를 정합시키기 위한 회로를 갖는다.
또, 제 1 고주파 전력을 이용하지 않고, 제 2 고주파 전력을 이용하여, 즉, 단일 고주파 전력만을 이용하여 플라즈마를 생성하더라도 좋다. 이 경우에는, 제 2 고주파 전력의 주파수는, 13.56㎒보다 큰 주파수, 예컨대 40㎒이더라도 좋다. 플라즈마 처리 장치(1)는, 제 1 고주파 전원(48) 및 정합기(46)를 구비하지 않더라도 좋다. 제 2 고주파 전원(90)은 일례의 플라즈마 생성부를 구성한다. 또, 탑재대(16)는, 정전 척(20)을 갖지 않더라도 좋다.
탑재대(16)의 위쪽에는, 탑재대(16)와 대향하는 위치에 샤워 헤드(34)가 마련되어 있다. 샤워 헤드(34)와 탑재대(16)의 사이는 플라즈마가 생성되는 플라즈마 생성 공간(10S)으로 되어 있다. 샤워 헤드(34)는, 하부 전극으로서 기능하는 탑재대(16)에 대하여 상부 전극으로서 기능한다.
샤워 헤드(34)는, 절연성 차폐 부재(42)를 통해서, 처리 용기(10)의 상부에 지지되어 있다. 샤워 헤드(34)는, 다수의 가스 구멍(37)을 갖는 전극판(36)과, 전극판(36)을 탈착이 자유롭게 지지하고, 도전성 재료, 예컨대 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어지는 전극 지지체(38)를 갖는다. 전극판(36)은, 실리콘이나 SiC로 형성된다. 전극 지지체(38)의 내부에는, 가스 확산실(40)이 마련되고, 가스 확산실(40)로부터는 다수의 가스관(41)이 아래쪽으로 연장되고, 가스관(41)의 선단이 가스 구멍(37)으로 되어 있다.
전극 지지체(38)에는 가스 확산실(40)로 가스를 인도하는 가스 도입구(62)가 장착되어 있고, 이 가스 도입구(62)에는 가스 공급관(64)이 접속되어 있다. 가스 공급관(64)에는, 상류 쪽으로부터 차례로 가스 공급부(66), 매스 플로 컨트롤러(MFC)(68) 및 개폐 밸브(70)가 접속되어 있다. 가스는, 가스 공급부(66)로부터 공급되고, 매스 플로 컨트롤러(68) 및 개폐 밸브(70)에 의해 유량 및 공급 타이밍이 제어된다. 가스는, 가스 공급관(64)으로부터 가스 도입구(62)를 지나서 가스 확산실(40)에 도달하고, 가스관(41)을 거쳐서 가스 구멍(37)으로부터 샤워 형상으로 플라즈마 생성 공간(10S)에 도입된다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 전원(50) 및 전원(94)을 구비하고 있다. 전원(50)은, 샤워 헤드(34)에 접속되어 있다. 전원(50)은 플라즈마 생성 공간(10S)에서 생성된 플라즈마 중의 양이온을 전극판(36)으로 끌어들이기 위한 전압을, 샤워 헤드(34)에 인가한다. 전원(94)은, 탑재대(16)에 접속되어 있다. 전원(94)은 플라즈마 생성 공간(10S)에서 생성된 플라즈마 중의 양이온을 탑재대(16)로 끌어들이기 위한 전압을, 탑재대(16)에 인가한다. 전원(50, 94)은 바이폴라 전원이더라도 좋다.
처리 용기(10)의 저부에는 배기구(78)가 형성되고, 배기관(81)을 거쳐서 배기부(80)에 접속되어 있다. 배기구(78)에 연결되는 배기로에는, 플라즈마 생성 공간(10S)에 생성되는 플라즈마를 포착 또는 반사하여 배기부(80)로의 누설을 방지하는 배기 플레이트(77)가 마련되어 있다. 배기 플레이트(77)로서는, 알루미늄재에 이트리아(Y2O3) 등의 세라믹스를 피복한 것을 이용할 수 있다.
배기부(80)는, Adaptive Pressure Control(APC : 압력 제어) 밸브(82), Turbo Molecular Pump(TMP : 터보 분자 펌프)(83) 및 드라이 펌프(84)를 갖는다.
배기관(81)에는, 자동 압력 제어 밸브(82)를 거쳐서 터보 분자 펌프(83) 및 드라이 펌프(84)가 접속되어 있다. 드라이 펌프(84)에서 처리 용기(10) 내를 개략적으로 흡인한 후, 터보 분자 펌프(83)에서 처리 용기(10) 내를 진공 흡인한다. 그때, 자동 압력 제어 밸브(82)의 개방도를 조정하는 것에 의해 압력을 제어한다.
처리 용기(10)의 측벽에는 웨이퍼 W의 반입출구(85)가 마련되어 있고, 반입출구(85)는 게이트 밸브(86)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다. 이러한 구성의 처리 장치에 있어서, 에칭 등의 플라즈마 처리를 행할 때, 우선, 게이트 밸브(86)를 열린 상태로 한다. 그리고, 반입출구(85)를 통해서 반송 암에 유지된 웨이퍼 W를 처리 용기(10) 내에 반입하고, 리프터 핀을 이용하여 반송 암으로부터 웨이퍼 W를 받아서, 웨이퍼 W를 탑재대(16) 상에 탑재한다.
가스 공급부(66)로부터 처리 가스를 공급하고, 가스관(41)을 통해서 가스 구멍(37)으로부터 처리 용기(10) 내에 샤워 형상으로 공급한다. 또한, 배기부(80)에 의해 처리 용기(10) 내를 배기한다.
플라즈마 처리 장치(1)에는, 장치 전체의 동작을 제어하는 제어부(200)가 마련되어 있다. 제어부(200)는, 프로세서, 메모리 등의 기억부, 입력 장치, 표시 장치, 신호의 입출력 인터페이스 등을 구비하는 컴퓨터일 수 있다. 제어부(200)는, 플라즈마 처리 장치(1)의 각 부를 제어한다. 제어부(200)에서는, 입력 장치를 이용하여, 오퍼레이터가 플라즈마 처리 장치(1)를 관리하기 위해 커맨드의 입력 조작 등을 행할 수 있다. 또한, 제어부(200)에서는, 표시 장치에 의해, 플라즈마 처리 장치(1)의 가동 상황을 가시화하여 표시할 수 있다. 또한, 기억부에는, 프로세스용 제어 프로그램, 클리닝용 제어 프로그램 및 레시피 데이터가 저장되어 있다.
프로세서는, 프로세스용 제어 프로그램을 실행하고, 웨이퍼 W에 소정의 플라즈마 처리를 행한다. 또한, 제어부(200)는, 클리닝용 제어 프로그램을 실행하고, 에지 링(24)과, 그 주변인 웨이퍼 W의 외주 및 커버 링(26)의 클리닝을 행한다.
[클리닝 처리]
다음으로, 본 실시 형태와 관련되는 플라즈마 처리 장치(1)가 실행하는 클리닝 처리의 일례에 대하여, 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 2는 본 실시 형태와 관련되는 클리닝 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다. 도 3은 본 실시 형태와 관련되는 클리닝 처리의 일례를 나타내는 타임 차트이다. 본 실시 형태와 관련되는 클리닝 처리 방법은, 제어부(200)에 의해 제어된다.
클리닝 처리는, 플라즈마 처리 장치(1)에 의한 웨이퍼 W의 처리 동안에 실행된다. 클리닝 처리가 행하여지는 타이밍은, 어느 것으로 한정되는 것이 아니지만, 예컨대 1매의 웨이퍼 W 처리마다 클리닝 처리를 행하더라도 좋고, 소정 매수의 웨이퍼 W 처리 후에 한 번의 비율로 클리닝 처리를 행하더라도 좋다. 클리닝 처리는, 정기적으로 또는 부정기적으로 행하더라도 좋다. 또한, 25매의 웨이퍼 W가 수납된 로트의 개시 직전에 행하더라도 좋고, 로트의 종료 직후에 행하더라도 좋고, 로트 사이의 아이들 중에 행하더라도 좋다. 또한, 본 처리가 개시되기 전에 웨이퍼 W의 반출이 행하여지고, 정전 척(20)에 웨이퍼 W가 탑재되어 있지 않은 상태에서 이하의 클리닝 처리가 개시된다.
본 처리가 개시되면, 제어부(200)는, 배기부(80)에 의해 처리 용기(10) 내를 소정의 압력까지 진공 흡인한다(스텝 S10). 다음으로, 제어부(200)는, 가스 공급부(66)로부터 O2 가스를 공급하고, 처리 용기(10) 내를 조압한다(스텝 S12). O2 가스는, 클리닝 가스의 일례이고, 클리닝 가스는, O를 포함하는 가스이면, O2 가스로 한정되지 않고, 오존 가스이더라도 좋다.
다음으로, 제어부(200)는, 제 1 고주파 전원(48)으로부터 출력한 HF 파워를 탑재대(16)에 인가한다(스텝 S14). 다음으로, 제어부(200)는, 전원(94)이 -500V 이상이고 0보다 작은 직류 전압을 에지 링(24)에 인가하도록 제어한다(스텝 S16).
다음으로, 제어부(200)는, 소정 시간이 경과했는지를 판정하고(스텝 S18), 소정 시간이 경과할 때까지 스텝 S16의 처리를 실행하고, 소정 시간이 경과하면 스텝 S20으로 진행한다.
다음으로, 제어부(200)는, 스텝 S20에 있어서, 전원(94)으로부터의 직류 전압의 인가를 정지한다. 다음으로, 제어부(200)는, HF 파워의 인가를 정지하고(스텝 S22), 배기부(80)에 의한 배기 및 조압을 정지하고, O2 가스의 공급을 정지하고(스텝 S24), 본 처리를 종료한다.
이상에 설명한 본 실시 형태와 관련되는 클리닝 처리에 의하면, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, O2 가스의 공급(Gas ON), HF 파워의 인가(RF ON), 직류 전압의 인가(DC ON)는 거의 동시에 행하여진다. 단, HF 파워의 인가는, 직류 전압의 인가보다 전에 행하여지더라도 좋다. O2 가스의 공급의 정지(Gas OFF), HF 파워의 인가의 정지(RF OFF), 직류 전압의 인가의 정지(DC OFF)에 대해서도 거의 동시에 행하여진다. 단, HF 파워의 인가는, 직류 전압의 인가보다 전에 행하여지더라도 좋고, HF 파워의 인가의 정지는, 직류 전압의 인가의 정지보다 후에 행하여지더라도 좋다.
본 실시 형태와 관련되는 클리닝 처리에서는, O2 가스가 HF 파워에 의해 플라즈마화하고, 플라즈마 생성 공간(10S)에 O2 플라즈마가 생성된 상태에서, 에지 링(24)에 음의 직류 전압이 인가된다. 이것에 의해, 도 4에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 중의 양의 이온이 음의 직류 전압이 인가된 에지 링(24)과, 웨이퍼 W의 외주 및 커버 링(26)에 끌어들여진다.
이것에 의해, 이온의 물리적 충돌에 의해 에지 링(24), 웨이퍼 W의 외주 및 커버 링(26)에 부착된 반응 생성물이 벗겨진다. 벗겨진 반응 생성물은, 배기부(80)로부터 배기되어, 처리 용기(10)의 외부로 제거된다.
이상에 의해, 플라즈마가 생성된 상태에서 에지 링(24)에 음의 직류 전압을 인가함으로써, 도 4의 영역 Ar에 나타내는 웨이퍼 W의 외주, 에지 링(24) 및 커버 링(26)의 클리닝 대상에 부착된 파티클을 효과적으로 제거할 수 있다.
또, O2 가스의 공급, HF 파워의 인가를 행한 후, 직류 전압을 인가하지 않는 상태(DC OFF)에서 O2 플라즈마에 의해 클리닝 처리를 행하고, 도중에 직류 전압을 인가하고 계속하여 클리닝 처리를 행하더라도 좋다. 이것에 의하면, 직류 전압이 인가되고 있지 않은 동안, O2 플라즈마 중의 라디칼에 의해 주로 화학적으로 클리닝이 행하여지고, 직류 전압이 인가된 후, O2 플라즈마 중의 이온에 의한 물리적인 클리닝이 실행된다. 이것에 의해서도, 클리닝 대상에 부착된 파티클을 효율적으로 제거할 수 있고, 클리닝 효과를 높일 수 있다. 또한, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 직류 전압의 온의 타이밍과 오프의 타이밍을 반대로 하더라도 좋다. 이것에 의해서도, 직류 전압이 인가되고 있는 동안, O2 플라즈마 중의 이온에 의해 주로 물리적인 클리닝이 행하여지고, 직류 전압이 인가되고 있지 않은 동안, O2 플라즈마 중의 라디칼에 의해 주로 화학적인 클리닝이 행하여진다. 이것에 의해서도, 클리닝 효과를 높일 수 있다.
또, 본 실시 형태에 있어서의 클리닝 처리에서는, 탑재대(16)에 웨이퍼 W를 탑재하지 않은 상태에서 실행되는 웨이퍼리스 드라이 클리닝(WLDC)이 실행되었다. 이 경우, 탑재대(16)에 웨이퍼 W가 탑재되어 있지 않기 때문에, 정전 척(20)의 표면이 플라즈마에 노출된다. 이 때문에, 플라즈마에 의해 정전 척(20)에 데미지를 주지 않도록, 전원(94)으로부터 인가되는 음의 전압은, -500V 이상의 전압이고 0V보다 작은 전압인 것이 바람직하다.
단, 본 실시 형태에 있어서의 클리닝 처리는, 탑재대(16)에 더미 웨이퍼 등을 탑재한 상태에서 실행하더라도 좋다. 이 경우, 정전 척(20)의 표면은 플라즈마에 노출되지 않기 때문에, 클리닝 처리 때에 정전 척(20)에 데미지는 발생하기 어렵다. 이 때문에, 이 경우에는 전원(94)으로부터 -500V 이하의 음의 전압을 인가하더라도 좋다.
[효과]
마지막으로, 본 실시 형태와 관련되는 클리닝 처리의 효과의 일례에 대하여, 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 5는 일 실시 형태와 관련되는 클리닝의 효과를 의사적으로 얻기 위한 실험을 행한 결과를 나타내는 도면이다. 이 실험에서는, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이 에지 링(24) 상에 유기막 T를 형성한 상태에서 에칭을 행하였다. 그리고, 유기막 T의 에칭 레이트를 측정함으로써, 에지 링(24) 상의 반응 생성물의 클리닝의 효과를 의사적으로 검증했다. 이때의 프로세스 조건은 이하이다.
<프로세스 조건>
가스 종류 : O2 가스
HF 파워 : ON
LF 파워 : OFF
상기 프로세스 조건에 있어서 유기막 T를 에칭했을 때의 에칭 레이트를 도 5(b)에 나타낸다. 도 5(b)의 오른쪽에 나타내는 에지 링(24)에 직류 전압을 인가한 경우(DC=-100V)의 에칭 레이트는, 도 5(b)의 왼쪽에 나타내는 에지 링(24)에 직류 전압을 인가하지 않은 경우(DC=0V)의 에칭 레이트보다 2할 이상 올라갔다.
이상으로부터, 플라즈마가 생성된 상태에서 에지 링(24)에 음의 직류 전압을 인가함으로써, 에지 링(24)에 이온을 끌어들여, 에지 링(24) 및 그 주변의 클리닝 효과를 효과적으로 높일 수 있는 것을 알 수 있다.
또, 본 실시 형태와 관련되는 클리닝 처리 방법에서는, HF 파워를 인가하여 가스를 플라즈마화한 상태에서 에지 링(24)에 음의 직류 전압을 인가하여 이온을 끌어들여, 에지 링(24) 및 그 주변의 클리닝을 행한다.
그렇지만, 이것으로 한정되지 않고, HF 파워를 인가하여 가스를 플라즈마화한 상태에서 에지 링(24)에 LF 파워 또는 LF 파워와 동일한 정도의 주파수의 RF 파워를 에지 링(24)에 인가하여, 에지 링(24) 및 그 주변의 클리닝을 행하더라도 좋다. 또한, HF 파워를 인가하여 가스를 플라즈마화한 상태에서 에지 링(24)에 LF 파워 또는 LF 파워와 동일한 정도의 주파수의 RF 파워를 인가하고, 또한, 에지 링(24)에 직류 전압을 인가하여, 에지 링(24) 및 그 주변의 클리닝을 행하더라도 좋다.
또한, 음으로 대전한 입자에 대해서는 양의 직류 전압을 인가함으로써 클리닝을 행할 수도 있다.
또한, 본 실시 형태와 관련되는 클리닝 처리 방법에서는, 플라즈마 생성용의 고주파로서 HF 파워를 이용했지만, LF 파워 또는 마이크로파 파워를 이용하더라도 좋다.
이번 개시된 일 실시 형태와 관련되는 클리닝 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치는, 모든 점에 있어서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시 형태는, 첨부된 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하는 일 없이, 다양한 형태로 변형 및 개량이 가능하다. 상기 복수의 실시 형태에 기재된 사항은, 모순되지 않는 범위에서 다른 구성도 취할 수 있고, 또한, 모순되지 않는 범위에서 조합할 수 있다.
본 개시의 플라즈마 처리 장치는, ALD(Atomic Layer Deposition) 장치, Capacitively Coupled Plasma(CCP), Inductively Coupled Plasma(ICP), Radial Line Slot Antenna, Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR), Helicon Wave Plasma(HWP)의 어느 타입의 장치에서도 적용 가능하다.
1 : 플라즈마 처리 장치
10 : 처리 용기
16 : 탑재대(하부 전극)
20 : 정전 척
24 : 에지 링
26 : 커버 링
34 : 샤워 헤드(상부 전극)
48 : 제 1 고주파 전원
50 : 전원
66 : 가스 공급부
80 : 배기부
82 : APC 밸브
83 : TMP
84 : 드라이 펌프
90 : 제 2 고주파 전원
94 : 전원
200 : 제어부

Claims (15)

  1. ⒜ 처리 용기 내에 클리닝 가스를 공급하는 것과,
    ⒝ 처리 용기 내에서 기판을 탑재하는 제 1 전극과, 상기 제 1 전극에 대향하는 제 2 전극 중 어느 한쪽에 플라즈마 생성용의 고주파를 인가하는 것과,
    ⒞ 기판의 주위에 마련된 에지 링에 음의 전압을 인가하는 것과,
    ⒟ 상기 클리닝 가스로부터 플라즈마를 생성하고, 상기 플라즈마에 의해 클리닝 처리를 행하는 것
    을 갖는 클리닝 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    ⒟는, 상기 제 1 전극에 기판을 탑재하지 않는 클리닝 처리 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    ⒞는, -500V 이상의 전압이자 0V보다 작은 전압을 인가하는 클리닝 처리 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    ⒟는, 상기 에지 링과, 상기 에지 링의 주변인 상기 기판의 외주 및 상기 에지 링의 주위의 커버 링을 클리닝하는 클리닝 처리 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클리닝 가스는, 산소 함유 가스인 클리닝 처리 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    ⒠ ⒟의 개시 후, 소정 시간이 경과했는지 여부를 판정하는 것과,
    ⒡ ⒠에 있어서, 소정 시간이 경과했다고 판정한 경우에, 상기 클리닝 가스의 공급, 상기 고주파의 인가 및 상기 음의 전압의 인가를 정지하는 것
    을 더 구비하는 클리닝 처리 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    ⒝, ⒞ 및 ⒟를 동시에 행하는 클리닝 처리 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    ⒝ 후에 ⒞를 행하는 클리닝 처리 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    ⒡에 있어서, 상기 클리닝 가스의 공급의 정지, 상기 고주파의 인가의 정지 및 상기 음의 전압의 인가의 정지를 동시에 행하는 클리닝 처리 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    ⒡에 있어서, 상기 음의 전압의 인가를 정지한 후에, 상기 고주파의 인가를 정지하는 클리닝 처리 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    ⒟는, 상기 제 1 전극에 더미 웨이퍼를 탑재한 상태에서 실행하는 클리닝 처리 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    ⒞는, -500V 이하의 전압을 인가하는 클리닝 처리 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    ⒞는, 음의 직류 전압을 인가하는 클리닝 처리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    ⒞는, 상기 음의 직류 전압과 함께, 상기 RF 파워보다 낮은 주파수를 갖는 다른 RF 파워 또는 상기 다른 RF 파워의 주파수와 동일한 주파수를 갖는 RF 파워를 상기 에지 링에 인가하는 클리닝 처리 방법.
  15. 처리 용기와, 상기 처리 용기 내에서 기판을 탑재하는 제 1 전극과, 상기 제 1 전극에 대향하는 제 2 전극과, 기판의 주위에 마련된 에지 링과, 제어부를 갖는 플라즈마 처리 장치로서,
    상기 제어부는,
    ⒜ 상기 처리 용기 내에 클리닝 가스를 공급하는 것과,
    ⒝ 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 중 어느 한쪽에 플라즈마 생성용의 고주파를 인가하는 것과,
    ⒞ 상기 에지 링에 음의 전압을 인가하는 것과,
    ⒟ 상기 클리닝 가스로부터 플라즈마를 생성하고, 상기 플라즈마에 의해 클리닝 처리를 행하는 것
    을 행하게 하는
    플라즈마 처리 장치.
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