KR20220090420A - 제전 방법 및 플라스마 처리 시스템 - Google Patents

제전 방법 및 플라스마 처리 시스템 Download PDF

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야스후미 우츠기
가즈야 도미야마
다카시 마에다
다쿠마 기타노
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

이상 방전의 발생을 억제하면서 전압 강하 시간을 조정할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 양태에 따른 제전 방법은, 정전 척에 내장된 흡착 전극에 흡착 전압을 인가함으로써 상기 정전 척에 흡착된 기판을 처리 플라스마로 처리한 후에 상기 정전 척 및 상기 기판을 제전하는 방법이며, (a) 상기 처리 후, 제전 플라스마를 생성하는 공정과, (b) 상기 공정 (a) 후, 상기 흡착 전극에 인가된 상기 흡착 전압을 정지하는 공정과, (c) 상기 공정 (b) 후, 상기 흡착 전극을, 저항부를 통하여 접지된 접지 라인에 접속하는 공정이고, 상기 저항부는 적어도 제1 저항값과 해당 제1 저항값보다 작은 제2 저항값 중 어느 저항값을 설정 가능한 공정과, (d) 상기 공정 (c) 전에, 상기 저항부의 저항값을 선택하는 공정과, (e) 상기 공정 (d)와 상기 공정 (c) 사이에 있어서, 상기 저항부의 저항값을, 상기 공정 (d)에 있어서 선택된 상기 저항값으로 설정하는 공정을 갖는다.

Description

제전 방법 및 플라스마 처리 시스템 {DE-ENERGIZING METHOD AND PLASMA PROCESSING SYSTEM}
본 개시는 제전 방법 및 플라스마 처리 시스템에 관한 것이다.
정전 척에 흡착된 기판을 탈리시킬 때, 흡착 전극을 접지함과 함께 제전 플라스마를 발생시키는 기술이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2004-14868호 공보
본 개시는, 이상 방전의 발생을 억제하면서 전압 강하 시간을 조정할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 양태에 따른 제전 방법은, 정전 척에 내장된 흡착 전극에 흡착 전압을 인가함으로써 상기 정전 척에 흡착된 기판을 처리 플라스마로 처리한 후에 상기 정전 척 및 상기 기판을 제전하는 방법이며, (a) 상기 처리 후, 제전 플라스마를 생성하는 공정과, (b) 상기 공정 (a) 후, 상기 흡착 전극에 인가된 상기 흡착 전압을 정지하는 공정과, (c) 상기 공정 (b) 후, 상기 흡착 전극을, 저항부를 통하여 접지된 접지 라인에 접속하는 공정이고, 상기 저항부는 적어도 제1 저항값과 해당 제1 저항값보다 작은 제2 저항값 중 어느 저항값을 설정 가능한 공정과, (d) 상기 공정 (c) 전에, 상기 저항부의 저항값을 선택하는 공정과, (e) 상기 공정 (d)와 상기 공정 (c) 사이에 있어서, 상기 저항부의 저항값을, 상기 공정 (d)에 있어서 선택된 상기 저항값으로 설정하는 공정을 갖는다.
본 개시에 따르면, 이상 방전의 발생을 억제하면서 전압 강하 시간을 조정할 수 있다.
도 1은 실시 형태의 플라스마 처리 시스템의 일례를 도시하는 개략도.
도 2는 실시 형태의 제전 방법의 일례를 도시하는 도면.
도 3은 실시 형태의 제전 방법의 다른 일례를 도시하는 도면.
도 4는 시뮬레이션 조건을 설명하기 위한 도면.
도 5는 방전 저항과 전압 강하 시간의 관계의 시뮬레이션 결과를 도시하는 도면.
도 6은 실시예에 있어서의 흡착 전극의 전압의 시간 변화를 도시하는 도면.
도 7은 비교예에 있어서의 흡착 전극의 전압의 시간 변화를 도시하는 도면.
도 8은 실시 형태의 플라스마 처리 시스템의 다른 일례를 도시하는 개략도.
이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 개시의 한정적이지 않은 예시된 실시 형태에 대하여 설명한다. 첨부의 전체 도면 중, 동일 또는 대응하는 부재 또는 부품에 대해서는, 동일 또는 대응하는 참조 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
[플라스마 처리 시스템]
도 1을 참조하여, 실시 형태의 플라스마 처리 시스템의 일례에 대하여 설명한다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 플라스마 처리 시스템(1)은, 접지 전위에 접속된, 예를 들어 알루미늄 또는 스테인리스제의 처리 용기(10)를 구비한다.
처리 용기(10)는, 내부가 감압 가능한 진공 용기이다. 처리 용기(10)의 측면에는, 플라스마 처리되는 기판을 전달을 위한 반입출구(11)가 마련되어 있다. 기판은, 예를 들어 직사각형의 유리 기판(G)이어도 된다. 반입출구(11)에는, 반입출구를 개폐하는 게이트 밸브(12)가 마련되어 있다. 처리 용기(10)의 하방의 저면에는, 배기구(13)가 개구되어 있다. 배기구(13)에는, 배기 배관(14)을 통하여 진공 배기부(15)가 마련되어 있다. 진공 배기부(15)는, 예를 들어 진공 펌프, 압력 조정 밸브를 포함한다. 배기구(13)는 복수 개소에 마련되어도 된다.
처리 용기(10)의 내부에는, 평면 형상이 직사각형인 원기둥상의 적재대(3)가 마련되어 있다. 적재대(3)에는 유리 기판(G)이 적재된다. 적재대(3)의 상세에 대해서는 후술한다.
처리 용기(10)의 상방에는, 적재대(3)와 대향하도록, 금속 창(2)을 통하여 플라스마 생성부인 와권상 혹은 환상의 유도 결합 안테나(70)가 마련되어 있다. 금속 창(2)의 상방에는, 유도 결합 안테나(70)를 수납하는 도시하지 않은 안테나실이 마련되어 있다. 유도 결합 안테나(70)에는, 플라스마를 생성하기 위한 소스 전원(72)이 정합기(71)를 통하여 접속되어 있다. 소스 전원(72)으로부터 유도 결합 안테나(70)에 소스 전력(플라스마를 발생시키기 위한 고주파 전력)을 공급함으로써, 처리 용기(10) 내에 플라스마 발생용 전계를 발생시킬 수 있다.
금속 창(2)은, 도 1의 예에서는, 단일의 부재에 의해 형성되어 있지만, 예를 들어 복수의 분할편에 의해 형성되어 있어도 된다. 금속 창(2)은, 처리 용기(10) 내에 처리 가스를 공급하기 위한 샤워 헤드로서 기능한다. 금속 창(2)은, 절연부(16)를 통하여 처리 용기(10)의 상부를 밀폐하고, 안테나실의 천장부로부터 현수되어 지지되어 있다. 금속 창(2)의 하면에는, 적재대(3)의 적재면과 대향하도록 다수의 가스 공급 구멍(21)이 형성되어 있다. 금속 창(2)은, 내부에 가스 공급 구멍(21)이 접속된 가스 분산실(20)을 갖는다. 금속 창(2)의 상면에는, 가스 분산실(20)을 향하여 처리 가스를 공급하기 위한 처리 가스 공급관(22)이 접속되어 있다. 처리 가스 공급관(22)에는, 처리 가스 공급원(23), 유량 조정부(M22) 및 밸브(V22)가, 상류측으로부터 이 순으로 마련되어 있다. 처리 가스 공급원(23)은, 예를 들어 CF4, Cl2 등의 에칭 가스, Ar, N2, O2 등의 제전 플라스마를 생성하기 위한 가스를 포함하는 처리 가스를, 처리 가스 공급관(22)을 통하여 가스 분산실(20)에 공급한다.
플라스마 처리 시스템(1)에는, 제어부(9)가 마련되어 있다. 제어부(9)는, 플라스마 처리 시스템(1)의 각 부를 제어한다. 제어부(9)는, 예를 들어 컴퓨터(90)를 포함한다. 컴퓨터(90)는, 예를 들어 CPU(91), 기억부(92), 통신 인터페이스(93)를 포함한다. CPU(91)는, 기억부(92)에 저장된 프로그램에 기초하여 여러 가지 제어 동작을 행하도록 구성될 수 있다. 기억부(92)는, RAM, ROM, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive) 등과 같은 보조 기억 장치로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 메모리 타입을 포함한다. 통신 인터페이스(93)는, LAN(Local Area Network) 등의 통신 회선을 통하여 플라스마 처리 시스템(1)과의 사이에서 통신해도 된다.
또한, 도 1의 예에서는, 금속 창(2)을 통하여 유도 결합 안테나(70)가 마련되는 경우를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않으며, 예를 들어 유전체 창을 통하여 유도 결합 안테나(70)가 마련되어 있어도 된다. 이 경우, 예를 들어 유전체 창의 하방에, 해당 유전체 창과는 별도로 샤워 헤드를 마련하도록 해도 된다.
계속해서, 적재대(3)에 대하여 설명한다. 적재대(3)는, 스페이서(35) 및 서셉터(33)를 하방으로부터 이 순으로 적층하고, 스페이서(35) 및 서셉터(33)의 측면을 예를 들어 세라믹제의 커버(38)에 의해 덮은 구성으로 되어 있다. 적재대(3)는, 절연층(39)을 개재시켜 처리 용기(10)의 저면에 있어서의 중앙부에 설치되어 있다. 서셉터(33)에는, 배선(73)을 통하여 바이어스 전원(75)이 접속되어 있다. 배선(73)에는, 바이어스 전력의 정합을 취하기 위한 정합기(74)가 개재 설치되어 있다. 바이어스 전원(75)에 의해 서셉터(33)에 고주파 전력인 바이어스 전력을 공급하면, 소스 전력에 의해 처리 용기(10) 내에 발생한 처리 가스의 플라스마 중의 이온 등을 적재대(3)에 적재한 유리 기판(G)으로 끌어 당길 수 있다.
적재대(3)의 내부에는, 전열 가스 공급로(34)가 마련되고, 그 하류측의 단부는, 복수로 분기되고, 적재대(3)의 상면에 분산되어 개구됨으로써, 복수의 전열 가스 공급구(34a)를 구성하고 있다. 전열 가스 공급로(34)의 상류측은, 처리 용기(10)의 외부에 마련된 전열 가스 공급관(62)에 접속되고, 또한 전열 가스 공급관(62)의 상류측은, 유량 조정부(63)를 통하여 전열 가스 공급원(64)에 접속되어 있다.
스페이서(35)의 내부에는, 예를 들어 둘레 방향으로 연장되는 환상의 냉매 유로(36)가 마련되어 있다. 냉매 유로(36)에는, 칠러 유닛(도시하지 않음)에 의해 소정 온도로 조정된 열전도 매체가 순환 공급되고, 열전도 매체의 온도에 따라 유리 기판(G)의 처리 온도를 제어할 수 있도록 구성되어 있다.
적재대(3)에는, 외부의 반송 암과의 사이에서 유리 기판(G)을 전달을 위한 승강 핀(도시하지 않음)이, 적재대(3) 및 처리 용기(10)의 저판을 수직 방향으로 관통하고, 적재대(3)의 표면으로부터 돌출 함몰되도록 마련되어 있다.
서셉터(33)의 상면에는, 유전체층(31)이 마련되어 있다. 유전체층(31)에는, 수평 방향으로 넓어지는 금속으로 이루어지는 흡착 전극(32)이 매설되어 있다. 유전체층(31) 및 흡착 전극(32)은 정전 척을 구성한다. 흡착 전극(32)은, 전압 조정용의 저항(42)이 개재 설치된 배선(41)을 통하여 전원 유닛(100)에 접속되어 있다.
전원 유닛(100)은, 전원 라인(110) 및 접지 라인(120)을 포함한다. 전원 라인(110) 및 접지 라인(120)은, 전압 조정용의 저항(42)을 통하여 배선(41)에 접속되어 있다.
전원 라인(110)에는, 직류 전원(111), 스위치(112) 및 저항(113)이 직렬로 접속되어 있다. 직류 전원(111)은, 제어부(9)로부터 입력되는 전압 설정값에 기초하여, 흡착 전극(32)에, 예를 들어 0V 내지 6000V의 범위 내의 미리 설정된 직류 전압을 인가한다. 스위치(112)는, 직류 전원(111)으로부터 흡착 전극(32)에 인가되는 직류 전압의 온(공급)ㆍ오프(정지)를 전환한다.
접지 라인(120)은, 전원 라인(110)에 대하여 병렬로 접속되어 있다. 접지 라인(120)은, 전압 조정용의 저항(42)과 저항(113) 사이에 있어서 전원 라인(110)으로부터 분기되어, 스위치(121), 로터리 스위치(122) 및 저항부(123)를 통하여 접지되어 있다. 로터리 스위치(122)는, 접점을 전환함으로써, 접지 라인(120)의 저항값을 변경한다. 저항부(123)는, 4개의 저항기(123a 내지 123d)를 포함한다. 4개의 저항기(123a 내지 123d)는 다른 저항값을 갖는다. 예를 들어, 저항기(123a)는 1MΩ의 저항값을 갖고, 저항기(123b)는 500kΩ의 저항값을 갖고, 저항기(123c)는 250kΩ의 저항값을 갖고, 저항기(123d)는 100kΩ의 저항값을 갖는다.
또한, 도 1에 도시되는 예에서는, 저항부(123)가 4개의 저항기(123a 내지 123d)를 포함하는 경우를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 저항부(123)는, 2개 또는 3개의 저항기를 포함하는 형태여도 되고, 5개 이상의 저항기를 포함하는 형태여도 된다.
또한, 도 1에 도시되는 예에서는, 전원 유닛(100) 내에 접지 라인(120)이 마련되는 경우를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 접지 라인(120)은, 전원 유닛(100) 밖에 마련되어 있어도 된다.
[제전 방법]
도 2를 참조하여, 실시 형태의 제전 방법의 일례에 대하여 설명한다. 이하에서는, 플라스마 처리 시스템(1)에 있어서, 정전 척에 내장된 흡착 전극(32)에 흡착 전압을 인가함으로써 정전 척에 흡착된 유리 기판(G)을 처리 플라스마로 처리한 후에 정전 척 및 유리 기판(G)을 제전하는 방법을 예로 들어 설명한다. 또한, 도 2에 도시되는 처리의 개시 시점에 있어서, 스위치(112)는 온되어 있고, 스위치(121)는 오프되어 있는 것으로 한다.
공정 S11에서는, 제어부(9)는, 저항부(123)의 저항값을 선택한다. 예를 들어, 제어부(9)는, 미리 기억부(92)에 기억된, 저항부(123)의 저항값과, 흡착 전극(32)이 소정의 전압까지 강하하는 시간(이하 「전압 강하 시간」이라고 함)이 대응지어진 대응 정보에 기초하여, 저항부(123)의 저항값을 선택한다. 예를 들어, 전압 강하 시간을 상대적으로 짧게 하고 싶은 경우, 제어부(9)는 현재 설정되어 있는 저항부(123)의 저항값보다 작은 저항값을 선택한다.
공정 S12에서는, 제어부(9)는, 공정 S11에서 선택한 저항값을, 저항부(123)의 저항값으로서 설정한다. 예를 들어, 제어부(9)는, 로터리 스위치(122)를 제어하여, 공정 S11에서 선택한 저항값으로 되도록 접점을 전환한다.
공정 S13에서는, 제어부(9)는, 제전 플라스마를 온으로 한다. 예를 들어, 제어부(9)는, 처리 가스 공급원(23)으로부터 처리 용기(10) 내에 Ar, N2, O2 등의 제전 플라스마를 생성하기 위한 가스를 공급하고, 소스 전원(72)으로부터 유도 결합 안테나(70)에 소스 전력을 공급함으로써, 처리 용기(10) 내에 제전 플라스마를 생성한다.
공정 S14에서는, 제어부(9)는, 흡착 전압을 오프로 한다. 예를 들어, 제어부(9)는, 처리 용기(10) 내에 제전 플라스마를 생성하고 나서 소정 시간이 경과한 후, 스위치(112)를 오프로 제어함으로써, 직류 전원(111)으로부터 흡착 전극(32)에 인가되는 직류 전압(흡착 전압)을 오프로 한다.
공정 S15에서는, 제어부(9)는, 흡착 전극(32)을 접지 라인에 접속한다. 예를 들어, 제어부(9)는, 스위치(121)를 온으로 제어함으로써, 흡착 전극(32)을, 저항부(123)를 통하여 접지한다. 이때, 저항부(123)의 저항값은, 공정 S11에서 선택된 저항값으로 설정되어 있으므로, 선택된 저항값에 따른 시간에 흡착 전극(32)의 전압이 강하한다. 예를 들어, 공정 S11에서 작은 저항값이 선택되어 있을수록, 정전 척에 잔류하는 전하가 접지 라인(120)을 통하여 방전되기 쉬우므로, 전압 강하 시간이 짧아진다. 공정 S15 후, 제어부(9)는 처리를 종료한다.
도 3을 참조하여, 실시 형태의 제전 방법의 다른 일례에 대하여 설명한다. 도 3에 도시되는 실시 형태의 제전 방법은, 흡착 전압을 오프로 한 후에 저항부(123)의 저항값을 선택하고, 설정한다는 점에서, 도 2에 도시되는 제전 방법과 다르다. 또한, 도 3에 도시되는 처리의 개시 시점에 있어서, 스위치(112)는 온되어 있고, 스위치(121)는 오프되어 있는 것으로 한다.
공정 S21에서는, 제어부(9)는, 제전 플라스마를 온으로 한다. 예를 들어, 제어부(9)는, 처리 가스 공급원(23)으로부터 처리 용기(10) 내에 Ar, N2, O2 등의 제전 플라스마를 생성하기 위한 가스를 공급하고, 소스 전원(72)으로부터 유도 결합 안테나(70)에 소스 전력을 공급함으로써, 처리 용기(10) 내에 제전 플라스마를 생성한다.
공정 S22에서는, 제어부(9)는, 흡착 전압을 오프로 한다. 예를 들어, 제어부(9)는, 처리 용기(10) 내에 제전 플라스마를 생성하고 나서 소정 시간이 경과한 후, 스위치(112)를 오프로 제어함으로써, 직류 전원(111)으로부터 흡착 전극(32)에 인가되는 직류 전압(흡착 전압)을 오프로 한다.
공정 S23에서는, 제어부(9)는, 저항부(123)의 저항값을 선택한다. 예를 들어, 제어부(9)는, 미리 기억부(92)에 기억된, 저항부(123)의 저항값과 전압 강하 시간이 대응지어진 대응 정보에 기초하여, 저항부(123)의 저항값을 선택한다. 예를 들어, 전압 강하 시간을 상대적으로 짧게 하고 싶은 경우, 제어부(9)는 현재 설정되어 있는 저항부(123)의 저항값보다 작은 저항값을 선택한다.
공정 S24에서는, 제어부(9)는, 공정 S23에서 선택한 저항값을, 저항부(123)의 저항값으로서 설정한다. 예를 들어, 제어부(9)는, 로터리 스위치(122)를 제어하여, 공정 S23에서 선택한 저항값으로 되도록 접점을 전환한다.
공정 S25에서는, 제어부(9)는, 흡착 전극(32)을 접지 라인에 접속한다. 예를 들어, 제어부(9)는, 스위치(121)를 온으로 제어함으로써, 흡착 전극(32)을, 저항부(123)를 통하여 접지한다. 이때, 저항부(123)의 저항값은, 공정 S23에서 선택된 저항값으로 설정되어 있으므로, 선택된 저항값에 따른 시간에 흡착 전극(32)의 전압이 강하한다. 예를 들어, 공정 S23에서 작은 저항값이 선택되어 있을수록, 정전 척에 잔류하는 전하가 접지 라인(120)을 통하여 방전되기 쉬우므로, 전압 강하 시간이 짧아진다. 공정 S25 후, 제어부(9)는 처리를 종료한다.
이상에 설명한 바와 같이, 실시 형태의 제전 방법에 따르면, 제전 플라스마를 온으로 한 후에 흡착 전압을 오프로 한다. 이에 의해, 제전 플라스마 시에 이상 방전이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 실시 형태의 제전 방법에 따르면, 흡착 전극(32)을 접지 라인(120)에 접속하기 전에, 접지 라인(120)의 도중에 마련되어 있는 저항부(123)의 저항값을 변경한다. 이에 의해, 전압 강하 시간을 조정할 수 있다. 예를 들어, 저항부(123)의 저항값을 작게 함으로써, 전압 강하 시간을 상대적으로 짧게 할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시되는 실시 형태의 제전 방법에서는, 정전 척에 흡착된 유리 기판(G)을 처리 플라스마로 처리한 후에, 저항부(123)의 저항값을 선택하고, 선택한 저항값을 설정하는 경우를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 정전 척에 흡착된 유리 기판(G)을 처리 플라스마로 처리하기 전에, 미리 저항부(123)의 저항값을 선택하고, 선택한 저항값을 설정해도 된다. 또한, 도 2 및 도 3에 도시되는 실시 형태의 제전 방법에서는, 공정 S12 및 공정 S24에 있어서 제어부(9)에 의해 저항부(123)의 저항값을 설정하였지만, 수동에 의해, 예를 들어 로터리 스위치(122)의 접점을 전환하거나 하여, 저항값을 설정해도 된다.
[시뮬레이션 결과]
저항부(123)의 저항값을 변경하였을 때의 전압 강하 시간을 시뮬레이션에 의해 해석하였다. 시뮬레이션에서는, 도 4에 도시되는 바와 같이, 전원 유닛(100)에 포함되는 저항부(123)의 저항값을 1MΩ, 500kΩ, 250kΩ, 100kΩ으로 변경하였을 때, 흡착 전극(32)의 전압이 100V로 강하할 때까지의 시간이 어떻게 변화하는지를 해석하였다.
도 5는, 저항부(123)의 저항값(방전 저항)과 전압 강하 시간의 관계의 시뮬레이션 결과를 도시하는 도면이다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 방전 저항을 1MΩ, 500kΩ, 250kΩ, 100kΩ으로 설정하였을 때의, 흡착 전극(32)의 전압이 100V로 강하할 때까지의 시간은, 각각 8.97초, 5.03초, 1.93초, 0.34초였다. 이 결과로부터, 방전 저항을 작게 함으로써, 전압 강하 시간을 짧게 할 수 있는다는 것을 보여 준다.
도 5에 도시되는 방전 저항과 전압 강하 시간이 대응지어진 대응 정보는, 예를 들어 기억부(92)에 기억되며, 전술한 실시 형태의 제전 방법에 있어서 저항부(123)의 저항값을 선택할 때 이용된다.
[실시예]
실시 형태의 플라스마 처리 시스템(1)에 있어서, 제전 플라스마를 온으로 한 후에 흡착 전압을 오프로 하고, 흡착 전극(32)을, 저항부(123)를 통하여 접지된 접지 라인(120)에 접속하였을 때의 전압 강하 시간을 측정하였다(실시예). 실시예에서는, 저항부(123)의 저항값(방전 저항)을 1MΩ, 500kΩ, 250kΩ, 100kΩ으로 변경하여 실험을 행하였다.
도 6은, 실시예에 있어서의 흡착 전극(32)의 전압의 시간 변화를 도시하는 도면이다. 도 6 중, 횡축은 시간[초]을 나타내고, 좌측의 종축은 흡착 전극(32)의 전압[V]을 나타내고, 우측의 종축은 소스 전원(72)으로부터 유도 결합 안테나(70)에 공급되는 소스 전력[W]을 나타낸다. 도 6에 있어서, 실선, 파선, 점선 및 일점쇄선은 각각 방전 저항이 1MΩ, 500kΩ, 250kΩ 및 100kΩ일 때의 전압을 나타내고, 굵은 실선은 소스 전력을 나타낸다.
도 6에 도시되는 바와 같이, 방전 저항을 작게 할수록, 흡착 전압을 오프로 한 후의 흡착 전극(32)의 전압이 단시간에 저하되어 있음을 알 수 있다. 구체적으로는, 방전 저항을 1MΩ, 500kΩ, 250kΩ, 100kΩ으로 설정하였을 때의, 흡착 전극(32)의 전압이 100V로 강하할 때까지의 시간은, 각각 22.2초, 14.4초, 7.5초, 0.5초였다. 이 결과로부터, 실시 형태의 플라스마 처리 시스템(1)을 사용한 실험에 있어서도, 시뮬레이션 결과와 마찬가지의 경향을 나타내는 것을 확인하였다. 즉, 방전 저항을 작게 함으로써, 전압 강하 시간을 짧게 할 수 있다는 것을 보여 준다.
또한, 도 6에 도시되는 방전 저항과 전압 강하 시간이 대응지어진 대응 정보는, 예를 들어 기억부(92)에 기억되며, 전술한 실시 형태의 제전 방법에 있어서 저항부(123)의 저항값을 선택할 때 이용된다.
비교를 위해, 실시 형태의 플라스마 처리 시스템(1)에 있어서, 흡착 전압을 오프로 하고, 흡착 전극(32)을, 저항부(123)를 통하여 접지된 접지 라인(120)에 접속한 후에, 제전 플라스마를 온으로 하였을 때의 전압 강하 시간을 측정하였다(비교예). 비교예에서는, 저항부(123)의 저항값(방전 저항)을 1MΩ으로 설정함과 함께, 흡착 전압을 오프로 함과 함께 서셉터(33)를 접지하여 실험을 행하였다. 비교예는, 종래 종종 사용되는 제전 방법과 동등한 조건이며, 흡착 전압을 오프로 함과 동시에 서셉터(33)를 접지함으로써 제전을 빠르게 할 수 있지만, 본 발명의 실시 형태에 있어서는, 흡착 전압을 오프로 한 시점에서는 이미 제전 플라스마가 형성되어 있고, 다른 이상 방전을 일으킬 우려가 있기 때문에 서셉터(33)를 접지하지 못한다.
도 7은, 비교예에 있어서의 흡착 전극(32)의 전압의 시간 변화를 도시하는 도면이다. 도 7 중, 횡축은 시간[초]을 나타내고, 좌측의 종축은 흡착 전극(32)의 전압[V]을 나타내고, 우측의 종축은 소스 전원(72)으로부터 유도 결합 안테나(70)에 공급되는 소스 전력[W]을 나타낸다. 도 7에 있어서, 실선은 방전 저항이 1MΩ일 때의 전압을 나타내고, 굵은 실선은 소스 전력을 나타낸다.
도 7에 도시되는 바와 같이, 흡착 전극(32)의 전압이 100V로 강하할 때까지의 시간은 6.8초였다.
이상의 실시예 및 비교예의 결과로부터, 방전 저항이 1MΩ인 경우에는 비교예 쪽이 100V로 강하할 때까지의 시간이 짧지만, 제전 플라스마를 온으로 한 후에 흡착 전압을 오프로 한 실시예의 경우에도, 방전 저항을 작게(예를 들어 250kΩ) 함으로써, 흡착 전압을 오프로 한 후에 제전 플라스마를 온으로 한 비교예의 경우와 동등한 전압 강하 시간을 실현할 수 있다는 것을 보여 준다. 또한, 제전 플라스마를 온으로 한 후에 흡착 전압을 오프로 한 실시예의 경우에도, 방전 저항을 더 작게(예를 들어 100kΩ) 함으로써, 흡착 전압을 오프로 한 후에 제전 플라스마를 온으로 한 비교예의 경우보다 전압 강하 시간을 단축할 수 있다는 것을 보여 준다. 또한, 비교예의 경우에 있어서는, 방전 저항을 작게 하면 흡착 전압을 오프로 하였을 때 급격한 전압 변화가 발생하여, 예를 들어 기판 상에 형성되어 있는 반도체 소자를 파괴하는 등의 이상 방전이 발생할 우려가 있기 때문에, 방전 저항을 작게 하지 못한다.
[플라스마 처리 시스템의 변형예]
도 8을 참조하여, 실시 형태의 플라스마 처리 시스템의 변형예에 대하여 설명한다. 변형예의 플라스마 처리 시스템(1M)은, 저항부가 가변 저항기인 점에서, 도 1에 도시되는 실시 형태의 플라스마 처리 시스템(1)과 다르다. 이하, 다른 점을 중심으로 설명한다.
전원 유닛(100M)은, 전원 라인(110) 및 접지 라인(120)을 포함한다. 전원 라인(110) 및 접지 라인(120)은, 전압 조정용의 저항(42)을 통하여 배선(41)에 접속되어 있다.
전원 라인(110)에는, 직류 전원(111), 스위치(112) 및 저항(113)이 직렬로 접속되어 있다. 직류 전원(111)은, 제어부(9)로부터 입력되는 전압 설정값에 기초하여, 흡착 전극(32)에, 예를 들어 0V 내지 6000V의 범위 내의 미리 설정된 직류 전압을 인가하도록 구성되어 있다. 스위치(112)는, 직류 전원(111)으로부터 흡착 전극(32)에 인가되는 직류 전압의 온ㆍ오프를 전환한다.
접지 라인(120)은, 전원 라인(110)에 대하여 병렬로 접속되어 있다. 접지 라인(120)은, 전압 조정용의 저항(42)과 저항(113) 사이에 있어서 전원 라인(110)으로부터 분기하여, 스위치(121) 및 저항부(123M)를 통하여 접지되어 있다. 저항부(123M)는, 복수의 다른 저항값을 설정 가능한 가변 저항기이다.
또한, 도 8에 도시되는 예에서는, 저항부(123M)가 가변 저항기인 경우를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 저항부(123M)는, 가변 저항기 및 다른 저항값을 갖는 복수의 저항기를 포함하고 있어도 된다.
또한, 도 8에 도시되는 예에서는, 전원 유닛(100M) 내에 접지 라인(120)이 마련되는 경우를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 접지 라인(120)은, 전원 유닛(100M) 밖에 마련되어 있어도 된다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기 실시 형태는, 첨부된 청구범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.

Claims (7)

  1. 정전 척에 내장된 흡착 전극에 흡착 전압을 인가함으로써 상기 정전 척에 흡착된 기판을 처리 플라스마로 처리한 후에 상기 정전 척 및 상기 기판을 제전하는 방법이며,
    (a) 상기 처리 후, 제전 플라스마를 생성하는 공정과,
    (b) 상기 공정 (a) 후, 상기 흡착 전극에 인가된 상기 흡착 전압을 정지하는 공정과,
    (c) 상기 공정 (b) 후, 상기 흡착 전극을, 저항부를 통하여 접지된 접지 라인에 접속하는 공정이고, 상기 저항부는 적어도 제1 저항값과 해당 제1 저항값보다 작은 제2 저항값 중 어느 저항값을 설정 가능한 공정과,
    (d) 상기 공정 (c) 전에, 상기 저항부의 저항값을 선택하는 공정과,
    (e) 상기 공정 (d)와 상기 공정 (c) 사이에 있어서, 상기 저항부의 저항값을, 상기 공정 (d)에 있어서 선택된 상기 저항값으로 설정하는 공정
    을 갖는, 제전 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공정 (d)에 있어서, 상기 흡착 전극의 전압 강하 시간을 상대적으로 짧게 하고 싶은 경우에는 상기 제2 저항값을 선택하는, 제전 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공정 (d)에 있어서, 상기 저항부의 저항값과 상기 흡착 전극의 전압 강하 시간이 대응지어진 대응 정보에 기초하여, 상기 저항부의 저항값을 선택하는, 제전 방법.
  4. 기판에 처리 플라스마에 의해 처리를 실시하는 처리 용기와,
    상기 처리 플라스마를 생성하는 플라스마 생성부와,
    상기 처리 용기 내에 마련되고, 상기 기판을 흡착하는 정전 척을 포함하는 적재대와,
    상기 정전 척에 내장된 흡착 전극과,
    상기 흡착 전극에 접속되고, 상기 기판을 흡착하는 흡착 전압을 인가하는 직류 전원과,
    상기 직류 전원과 병렬로 상기 흡착 전극에 접속되고, 저항부를 통하여 접지되는 접지 라인
    을 구비하고,
    상기 저항부는, 적어도 제1 저항값과, 해당 제1 저항값보다 작은 제2 저항값 중 어느 저항값을 설정 가능한,
    플라스마 처리 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 저항부는, 상기 제1 저항값을 갖는 제1 저항기와, 상기 제2 저항값을 갖는 제2 저항기를 포함하고,
    상기 제1 저항기와 상기 제2 저항기는 병렬로 마련되고, 전환 가능한, 플라스마 처리 시스템.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 저항부는 가변 저항기를 포함하는, 플라스마 처리 시스템.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스마 생성부는 제전 플라스마를 생성하는, 플라스마 처리 시스템.
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