KR20220107949A - 기판 처리 방법, 부품 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20220107949A
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사토시 오우치다
고키 무카이야마
유스케 와코
마주 토무라
요시히데 기하라
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 기판 또는 부품의 표면에 존재하는 물질을 제거할 수 있는 기판 처리 방법, 부품 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공한다.
[해결수단] 하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치의 챔버 내에 배치된 기판 지지부 상의 기판을 처리하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, (a) 상기 챔버 내에, 불화수소 가스를 포함하는 처리 가스를 공급하는 공정과, (b) 기판 지지부의 온도를 제1 온도로, 챔버 내의 불화수소 가스의 압력을 제1 압력으로, 각각 제어하는 공정과, (c) 기판 지지부의 온도를 제2 온도로, 챔버 내의 불화수소 가스의 압력을 제2 압력으로, 각각 제어하는 공정을 포함한다. 횡축이 온도이며, 종축이 압력인 그래프에 있어서, 불화수소의 흡착 평형압 곡선보다 위의 제1 영역에 제1 온도 및 제1 압력이 위치하고, 흡착 평형압 곡선보다 아래의 제2 영역에 제2 온도 및 제2 압력이 위치한다.

Description

기판 처리 방법, 부품 처리 방법 및 기판 처리 장치 {SUBSTRATE PROCESSING METHOD, COMPONENT PROCESSING METHOD, AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 개시의 예시적 실시형태는, 기판 처리 방법, 부품 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1은 불소를 함유한 박리액을 이용하여 반도체 기판 상에 부착되어 있는 에칭 잔사물을 제거하는 방법을 개시한다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2003-188139호 공보
본 개시는 기판 또는 부품의 표면에 존재하는 물질을 제거할 수 있는 기판 처리 방법, 부품 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공한다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치의 챔버 내에 배치된 기판 지지부 상의 기판을 처리하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, (a) 상기 챔버 내에, 불화수소 가스를 포함하는 처리 가스를 공급하는 공정과, (b) 상기 기판 지지부의 온도를 제1 온도로, 상기 챔버 내의 상기 불화수소 가스의 압력을 제1 압력으로, 각각 제어하는 공정과, (c) 상기 기판 지지부의 온도를 제2 온도로, 상기 챔버 내의 상기 불화수소 가스의 압력을 제2 압력으로, 각각 제어하는 공정을 포함한다. 횡축이 온도이며, 종축이 압력인 그래프에 있어서, 불화수소의 흡착 평형압 곡선보다 위의 제1 영역에 상기 제1 온도 및 상기 제1 압력이 위치하고, 상기 흡착 평형압 곡선보다 아래의 제2 영역에 상기 제2 온도 및 상기 제2 압력이 위치한다.
하나의 예시적 실시형태에 따르면, 기판 또는 부품의 표면에 존재하는 물질을 제거할 수 있는 기판 처리 방법, 부품 처리 방법 및 기판 처리 장치가 제공된다.
도 1은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 부분 확대도이다.
도 4는 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 방법의 흐름도이다.
도 5는 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 방법이 적용될 수 있는 일례의 기판의 부분 확대 단면도이다.
도 6은 불화수소의 흡착 평형압 곡선 및 포화 증기압 곡선의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 7은 기판의 표면에 있어서 불화수소가 흡착하는 경우에 있어서의 일례의 기판의 부분 확대 단면도이다.
도 8은 흡착한 불화수소가 탈리(脫離)하는 경우에 있어서의 일례의 기판의 부분 확대 단면도이다.
도 9는 기판 처리 장치로부터 생성된 물질이 부착된 표면을 갖는 일례의 기판의 평면도이다.
도 10은 하나의 예시적 실시형태에 따른 부품 처리 방법의 흐름도이다.
도 11은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 방법이 적용될 수 있는 일례의 기판의 부분 확대 단면도이다.
도 12는 기판의 표면에 있어서 불화수소가 흡착하는 경우에 있어서의 일례의 기판의 부분 확대 단면도이다.
도 13은 흡착한 불화수소가 탈리하는 경우에 있어서의 일례의 기판의 부분 확대 단면도이다.
도 14의 (a) 및 (b)는 일례의 기판의 표면의 부분 확대 평면도이다.
도 15는 불화수소 가스의 압력과 에칭량의 관계의 예를 나타내는 그래프이다.
도 16은 기판 지지부의 온도와 에칭량의 관계의 예를 나타내는 그래프이다.
도 17은 흡착 시간과 마스크의 두께 또는 마스크의 개구의 치수의 관계의 예를 나타내는 그래프이다.
도 18은 온도와 마스크의 두께의 감소 속도 또는 마스크의 개구의 치수의 증가 속도의 관계의 예를 나타내는 그래프이다.
도 19는 압력과 마스크의 두께의 감소 속도 또는 마스크의 개구의 치수의 증가 속도의 관계의 예를 나타내는 그래프이다.
도 20은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 방법의 흐름도이다.
도 21은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 22는 오목부의 깊이와 오목부의 치수의 관계의 예를 나타내는 그래프이다.
도 23은 마스크의 개구의 위치의 예를 나타내는 그래프이다.
도 24는 일례의 기판의 부분 확대 단면도이다.
이하, 여러 가지의 예시적 실시형태에 대해서 설명한다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치의 챔버 내에 배치된 기판 지지부 상의 기판을 처리하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, (a) 상기 챔버 내에, 불화수소 가스를 포함하는 처리 가스를 공급하는 공정과, (b) 상기 기판 지지부의 온도를 제1 온도로, 상기 챔버 내의 상기 불화수소 가스의 압력을 제1 압력으로, 각각 제어하는 공정과, (c) 상기 기판 지지부의 온도를 제2 온도로, 상기 챔버 내의 상기 불화수소 가스의 압력을 제2 압력으로, 각각 제어하는 공정을 포함한다. 횡축이 온도이며, 종축이 압력인 그래프에 있어서, 불화수소의 흡착 평형압 곡선보다 위의 제1 영역에 상기 제1 온도 및 상기 제1 압력이 위치하고, 상기 흡착 평형압 곡선보다 아래의 제2 영역에 상기 제2 온도 및 상기 제2 압력이 위치한다.
상기 실시형태의 방법에 따르면, 예컨대 에칭 잔사 또는 파티클 등의 물질이 기판의 표면에 존재하는 경우에, 불화수소의 탈리와 함께 상기 물질을 제거할 수 있다.
상기 그래프에 있어서, 상기 제1 영역은 불화수소의 포화 증기압 곡선보다 아래에 위치하여도 좋다. 상기 제1 온도 및 상기 제2 온도가 -140℃ 이상 0℃ 이하의 범위 내에 있고, 상기 제1 압력 및 상기 제2 압력이 1 ㎩ 이상 1×105 ㎩ 이하의 범위 내에 있어도 좋다.
상기 기판이, 실리콘 함유막을 구비하여도 좋다. 이 경우, 불화수소의 탈리와 함께, 실리콘 함유막으로부터 생성된 물질을 제거할 수 있다.
상기 기판이, 금속 함유막을 구비하여도 좋다. 이 경우, 불화수소의 탈리와 함께, 금속 함유막으로부터 생성된 물질을 제거할 수 있다.
상기 (b)에 있어서, 상기 기판의 표면 상에, 상기 기판 처리 장치로부터 생성된 물질이 부착되어 있어도 좋다. 이 경우, 불화수소의 탈리와 함께, 기판 처리 장치로부터 생성된 물질을 제거할 수 있다.
상기 처리 가스가 불활성 가스를 포함하여도 좋다. 이 경우, 불활성 가스의 유량비를 조정함으로써, 제거되는 물질의 양을 조정할 수 있다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치의 챔버 내에 배치된 부품을 처리하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, (a) 상기 챔버 내에, 불화수소 가스를 포함하는 처리 가스를 공급하는 공정과, (b) 상기 부품의 온도를 제1 온도로, 상기 챔버 내의 상기 불화수소 가스의 압력을 제1 압력으로, 각각 제어하는 공정과, (c) 상기 부품의 온도를 제2 온도로, 상기 챔버 내의 상기 불화수소 가스의 압력을 제2 압력으로, 각각 제어하는 공정을 포함한다. 횡축이 온도이며, 종축이 압력인 그래프에 있어서, 불화수소의 흡착 평형압 곡선보다 위의 제1 영역에 상기 제1 온도 및 상기 제1 압력이 위치하고, 상기 흡착 평형압 곡선보다 아래의 제2 영역에 상기 제2 온도 및 상기 제2 압력이 위치한다.
상기 실시형태의 방법에 따르면, 예컨대 에칭 잔사 또는 파티클 등의 물질이 부품의 표면에 존재하는 경우에, 불화수소의 탈리와 함께 상기 물질을 제거할 수 있다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치가 제공된다. 상기 기판 처리 장치는, 챔버와, 상기 챔버 내에 있어서 기판을 지지하기 위한 기판 지지부와, 불화수소 가스를 포함하는 처리 가스를 상기 챔버 내에 공급하도록 구성된 가스 공급부와, 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 기판 지지부의 온도를 제1 온도로, 상기 챔버 내의 상기 불화수소 가스의 압력을 제1 압력으로, 각각 제어하여, 상기 기판 지지부의 온도를 제2 온도로, 상기 챔버 내의 상기 불화수소 가스의 압력을 제2 압력으로, 각각 제어하도록 구성된다. 횡축이 온도이며, 종축이 압력인 그래프에 있어서, 불화수소의 흡착 평형압 곡선보다 위의 제1 영역에 상기 제1 온도 및 상기 제1 압력이 위치하고, 상기 흡착 평형압 곡선보다 아래의 제2 영역에 상기 제2 온도 및 상기 제2 압력이 위치한다.
상기 실시형태의 기판 처리 장치에 따르면, 예컨대 에칭 잔사 또는 파티클 등의 물질이 기판의 표면에 존재하는 경우에, 불화수소의 탈리와 함께 상기 물질을 제거할 수 있다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판을 처리하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, (a) 하지막과 상기 하지막 상에 마련되며 개구를 갖는 마스크를 구비하는 상기 기판을 제공하는 공정과, (b) 플라즈마를 이용하여 상기 하지막을 에칭하는 공정과, (c) 상기 (b)에 의해 상기 마스크의 상기 개구에 부착된 퇴적물을 제거하도록, 상기 마스크에 불화수소를 공급하는 공정을 포함한다.
상기 실시형태의 방법에 따르면, (c)에 있어서 불화수소에 의해 퇴적물을 제거할 수 있다.
상기 (c)에 있어서, 플라즈마를 생성하는 일없이 불화수소 가스가 공급되어도 좋다. 이 경우, 플라즈마에 의한 마스크의 에칭이 억제된다.
상기 (c)에 있어서, 불화수소산이 공급되어도 좋다. 이 경우, 불화수소산에 의해 퇴적물을 제거할 수 있다.
상기 방법은, (d) 상기 (c)의 후, 플라즈마를 이용하여 상기 하지막을 에칭하는 공정을 더 포함하여도 좋다. 이 경우, (c)에 있어서 퇴적물이 제거된다. 그 때문에, 그 후의 에칭에 의해, 원하는 형상을 갖는 오목부를 하지막에 형성할 수 있다.
상기 방법은, (e) 상기 (d)의 후, 상기 (d)에 의해 상기 마스크의 상기 개구에 부착된 퇴적물을 제거하도록, 상기 마스크에 불화수소를 공급하는 공정을 더 포함하여도 좋다. 이 경우, (e)에 있어서 불화수소에 의해 퇴적물을 제거할 수 있다.
상기 마스크는 실리콘을 함유하여도 좋다.
상기 하지막은 탄소를 함유하여도 좋다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치가 제공된다. 상기 기판 처리 장치는, 챔버와, 상기 챔버 내에 있어서 기판을 지지하기 위한 기판 지지부이며, 상기 기판이, 하지막과 상기 하지막 상에 마려되며 개구를 갖는 마스크를 구비하는, 기판 지지부와, 제1 처리 가스와, 불화수소 가스를 포함하는 제2 처리 가스를 각각 상기 챔버 내에 공급하도록 구성된 가스 공급부와, 상기 챔버 내에 있어서 상기 제1 처리 가스로부터 플라즈마를 생성하도록 구성된 플라즈마 생성부와, 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 플라즈마를 이용하여 상기 하지막을 에칭하도록 상기 가스 공급부 및 상기 플라즈마 생성부를 제어하도록 구성되고, 상기 제어부는, 상기 하지막을 에칭함으로써 상기 마스크의 상기 개구에 부착된 퇴적물을 제거하도록, 상기 마스크에 상기 제2 처리 가스를 공급하도록 상기 가스 공급부를 제어하도록 구성된다.
상기 실시형태의 기판 처리 장치에 따르면, 불화수소 가스를 포함하는 제2 처리 가스에 의해 퇴적물을 제거할 수 있다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치가 제공된다. 상기 기판 처리 장치는, 챔버와, 상기 챔버 내에 있어서 기판을 지지하기 위한 기판 지지부이며, 상기 기판이, 하지막과 상기 하지막 상에 마련되며 개구를 갖는 마스크를 구비하는, 기판 지지부와, 제1 처리 가스를 상기 챔버 내에 공급하도록 구성된 가스 공급부와, 상기 챔버 내에 있어서 상기 제1 처리 가스로부터 플라즈마를 생성하도록 구성된 플라즈마 생성부와, 불화수소산을 수용하기 위한 용기를 구비하는 웨트 처리 장치와, 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 플라즈마를 이용하여 상기 하지막을 에칭하도록 상기 가스 공급부 및 상기 플라즈마 생성부를 제어하도록 구성되고, 상기 제어부는, 상기 하지막을 에칭함으로써 상기 마스크의 상기 개구에 부착된 퇴적물을 제거하도록, 상기 마스크에 상기 불화수소산을 공급하도록 상기웨트 처리 장치를 제어하도록 구성된다.
상기 실시형태의 기판 처리 장치에 따르면, 불화수소산에 의해 퇴적물을 제거할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 여러 가지의 예시적 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당하는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.
도 1 및 도 2는 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 본 실시형태의 기판 처리 장치는, 예컨대 플라즈마 처리 시스템이다.
일실시형태에 있어서, 플라즈마 처리 시스템은, 플라즈마 처리 장치(1) 및 제어부(2)를 포함한다. 플라즈마 처리 장치(1)는, 플라즈마 처리 챔버(10), 기판 지지부(11) 및 플라즈마 생성부(12)를 포함한다. 플라즈마 처리 챔버(10)는, 플라즈마 처리 공간을 갖는다. 또한, 플라즈마 처리 챔버(10)는, 적어도 하나의 처리 가스를 플라즈마 처리 공간에 공급하기 위한 적어도 하나의 가스 공급구와, 플라즈마 처리 공간으로부터 가스를 배출하기 위한 적어도 하나의 가스 배출구를 갖는다. 가스 공급구는, 후술하는 가스 공급부(20)에 접속되고, 가스 배출구는, 후술하는 배기 시스템(40)에 접속된다. 기판 지지부(11)는, 플라즈마 처리 공간 내에 배치되어, 기판을 지지하기 위한 기판 지지면을 갖는다.
플라즈마 생성부(12)는, 플라즈마 처리 공간 내에 공급된 적어도 하나의 처리 가스로부터 플라즈마를 생성하도록 구성된다. 플라즈마 처리 공간에 있어서 형성되는 플라즈마는, 용량 결합 플라즈마(CCP; Capacitively Coupled Plasma), 유도 결합 플라즈마(ICP; Inductively Coupled Plasma), ECR 플라즈마(Electron-Cyclotron-resonance plasma), 헬리콘파 여기 플라즈마(HWP: Helicon Wave Plasma), 또는, 표면파 플라즈마(SWP: Surface Wave Plasma) 등이어도 좋다. 또한, AC(Alternating Current) 플라즈마 생성부 및 DC(Direct Current) 플라즈마 생성부를 포함하는, 여러 가지의 타입의 플라즈마 생성부가 이용되어도 좋다. 일실시형태에 있어서, AC 플라즈마 생성부에서 이용되는 AC 신호(AC 전력)는, 100 ㎑∼10 ㎓의 범위 내의 주파수를 갖는다. 따라서, AC 신호는, RF(Radio Frequency) 신호 및 마이크로파 신호를 포함한다. 일실시형태에 있어서, RF 신호는, 200 ㎑∼150 ㎒의 범위 내의 주파수를 갖는다.
제어부(2)는, 본 개시에 있어서 서술되는 여러 가지의 공정을 플라즈마 처리 장치(1)에 실행시키는 컴퓨터 실행 가능한 명령을 처리한다. 제어부(2)는, 여기서 서술되는 여러 가지의 공정을 실행하도록 플라즈마 처리 장치(1)의 각 요소를 제어하도록 구성될 수 있다. 일실시형태에 있어서, 제어부(2)의 일부 또는 전부가 플라즈마 처리 장치(1)에 포함되어도 좋다. 제어부(2)는, 예컨대 컴퓨터(2a)를 포함하여도 좋다. 컴퓨터(2a)는, 예컨대, 처리부(CPU: Central Processing Unit)(2a1), 기억부(2a2) 및 통신 인터페이스(2a3)를 포함하여도 좋다. 처리부(2a1)는, 기억부(2a2)에 저장된 프로그램에 기초하여 여러 가지의 제어 동작을 행하도록 구성될 수 있다. 기억부(2a2)는, RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), 또는 이들의 조합을 포함하여도 좋다. 통신 인터페이스(2a3)는, LAN(Local Area Network) 등의 통신 회선을 통해 플라즈마 처리 장치(1)와의 사이에서 통신하여도 좋다.
이하에, 플라즈마 처리 시스템의 구성예에 대해서 설명한다.
플라즈마 처리 시스템은, 용량 결합 플라즈마 처리 장치(1) 및 제어부(2)를 포함한다. 용량 결합 플라즈마 처리 장치(1)는, 플라즈마 처리 챔버(10), 가스 공급부(20), 전원(30) 및 배기 시스템(40)을 포함한다. 또한, 플라즈마 처리 장치(1)는, 기판 지지부(11) 및 가스 도입부를 포함한다. 가스 도입부는, 적어도 하나의 처리 가스를 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 도입하도록 구성된다. 가스 도입부는, 샤워 헤드(13)를 포함한다. 기판 지지부(11)는, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 배치된다. 샤워 헤드(13)는, 기판 지지부(11)의 상방에 배치된다. 일실시형태에 있어서, 샤워 헤드(13)는, 플라즈마 처리 챔버(10)의 천장부(ceiling)의 적어도 일부를 구성한다. 플라즈마 처리 챔버(10)는, 샤워 헤드(13), 플라즈마 처리 챔버(10)의 측벽(10a) 및 기판 지지부(11)에 의해 규정된 플라즈마 처리 공간(10s)을 갖는다. 플라즈마 처리 챔버(10)는, 적어도 하나의 처리 가스를 플라즈마 처리 공간(10s)에 공급하기 위한 적어도 하나의 가스 공급구와, 플라즈마 처리 공간으로부터 가스를 배출하기 위한 적어도 하나의 가스 배출구를 갖는다. 측벽(10a)은 접지된다. 샤워 헤드(13) 및 기판 지지부(11)는, 플라즈마 처리 챔버(10) 케이스와는 전기적으로 절연된다.
기판 지지부(11)는, 본체부(111) 및 링 어셈블리(112)를 포함한다. 본체부(111)는, 기판(웨이퍼)(W)을 지지하기 위한 중앙 영역(기판 지지면)(111a)과, 링 어셈블리(112)를 지지하기 위한 환형 영역(링 지지면)(111b)을 갖는다. 본체부(111)의 환형 영역(111b)은, 평면에서 보아 본체부(111)의 중앙 영역(111a)을 둘러싸고 있다. 기판(W)은, 본체부(111)의 중앙 영역(111a) 상에 배치되고, 링 어셈블리(112)는, 본체부(111)의 중앙 영역(111a) 상의 기판(W)을 둘러싸도록 본체부(111)의 환형 영역(111b) 상에 배치된다. 일실시형태에 있어서, 본체부(111)는, 베이스 및 정전 척을 포함한다. 베이스는, 도전성 부재를 포함한다. 베이스의 도전성 부재는 하부 전극으로서 기능한다. 정전 척은, 베이스 상에 배치된다. 정전 척의 상면은, 기판 지지면(111a)을 갖는다. 링 어셈블리(112)는, 1 또는 복수의 환형 부재를 포함한다. 1 또는 복수의 환형 부재 중 적어도 하나는 엣지링이다. 또한, 도시는 생략하지만, 기판 지지부(11)는, 정전 척, 링 어셈블리(112) 및 기판 중 적어도 하나를 타겟 온도로 조절하도록 구성되는 온도 조절 모듈을 포함하여도 좋다. 온도 조절 모듈은, 히터, 전열 매체, 유로, 또는 이들의 조합을 포함하여도 좋다. 유로에는, 브라인이나 가스와 같은 전열 유체가 흐른다. 또한, 기판 지지부(11)는, 기판(W)의 이면과 기판 지지면(111a) 사이에 전열 가스를 공급하도록 구성된 전열 가스 공급부를 포함하여도 좋다.
샤워 헤드(13)는, 가스 공급부(20)로부터의 적어도 하나의 처리 가스를 플라즈마 처리 공간(10s) 내에 도입하도록 구성된다. 샤워 헤드(13)는, 적어도 하나의 가스 공급구(13a), 적어도 하나의 가스 확산실(13b) 및 복수의 가스 도입구(13c)를 갖는다. 가스 공급구(13a)에 공급된 처리 가스는, 가스 확산실(13b)을 통과하여 복수의 가스 도입구(13c)로부터 플라즈마 처리 공간(10s) 내에 도입된다. 또한, 샤워 헤드(13)는, 도전성 부재를 포함한다. 샤워 헤드(13)의 도전성 부재는 상부 전극으로서 기능한다. 또한, 가스 도입부는, 샤워 헤드(13)에 더하여, 측벽(10a)에 형성된 1 또는 복수의 개구부에 부착되는 1 또는 복수의 사이드 가스 주입부(SGI: Side Gas Injector)를 포함하여도 좋다.
가스 공급부(20)는, 적어도 하나의 가스 소스(21) 및 적어도 하나의 유량 제어기(22)를 포함하여도 좋다. 일실시형태에 있어서, 가스 공급부(20)는, 적어도 하나의 처리 가스를, 각각에 대응하는 가스 소스(21)로부터 각각에 대응하는 유량 제어기(22)를 통해 샤워 헤드(13)에 공급하도록 구성된다. 각 유량 제어기(22)는, 예컨대 매스 플로우 컨트롤러 또는 압력 제어식의 유량 제어기를 포함하여도 좋다. 또한, 가스 공급부(20)는, 적어도 하나의 처리 가스의 유량을 변조 또는 펄스화하는 1 또는 그 이상의 유량 변조 디바이스를 포함하여도 좋다.
전원(30)은, 적어도 하나의 임피던스 정합 회로를 통해 플라즈마 처리 챔버(10)에 결합되는 RF 전원(31)을 포함한다. RF 전원(31)은, 소스 RF 신호 및 바이어스 RF 신호와 같은 적어도 하나의 RF 신호(RF 전력)를, 기판 지지부(11)의 도전성 부재 및/또는 샤워 헤드(13)의 도전성 부재에 공급하도록 구성된다. 이에 의해, 플라즈마 처리 공간(10s)에 공급된 적어도 하나의 처리 가스로부터 플라즈마가 형성된다. 따라서, RF 전원(31)은, 플라즈마 처리 챔버(10)에 있어서 1 또는 그 이상의 처리 가스로부터 플라즈마를 생성하도록 구성되는 플라즈마 생성부의 적어도 일부로서 기능할 수 있다. 또한, 바이어스 RF 신호를 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 공급함으로써, 기판(W)에 바이어스 전위가 발생하여, 형성된 플라즈마 중의 이온 성분을 기판(W)에 인입할 수 있다.
일실시형태에 있어서, RF 전원(31)은, 제1 RF 생성부(31a) 및 제2 RF 생성부(31b)를 포함한다. 제1 RF 생성부(31a)는, 적어도 하나의 임피던스 정합 회로를 통해 기판 지지부(11)의 도전성 부재 및/또는 샤워 헤드(13)의 도전성 부재에 결합되어, 플라즈마 생성용의 소스 RF 신호(소스 RF 전력)를 생성하도록 구성된다. 일실시형태에 있어서, 소스 RF 신호는, 13 ㎒∼150 ㎒의 범위 내의 주파수를 갖는다. 일실시형태에 있어서, 제1 RF 생성부(31a)는, 다른 주파수를 갖는 복수의 소스 RF 신호를 생성하도록 구성되어도 좋다. 생성된 1 또는 복수의 소스 RF 신호는, 기판 지지부(11)의 도전성 부재 및/또는 샤워 헤드(13)의 도전성 부재에 공급된다. 제2 RF 생성부(31b)는, 적어도 하나의 임피던스 정합 회로를 통해 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 결합되어, 바이어스 RF 신호(바이어스 RF 전력)를 생성하도록 구성된다. 일실시형태에 있어서, 바이어스 RF 신호는, 소스 RF 신호보다 낮은 주파수를 갖는다. 일실시형태에 있어서, 바이어스 RF 신호는, 400 ㎑∼13.56 ㎒의 범위 내의 주파수를 갖는다. 일실시형태에 있어서, 제2 RF 생성부(31b)는, 다른 주파수를 갖는 복수의 바이어스 RF 신호를 생성하도록 구성되어도 좋다. 생성된 1 또는 복수의 바이어스 RF 신호는, 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 공급된다. 또한, 여러 가지의 실시형태에 있어서, 소스 RF 신호 및 바이어스 RF 신호 중 적어도 하나가 펄스화되어도 좋다.
또한, 전원(30)은, 플라즈마 처리 챔버(10)에 결합되는 DC 전원(32)을 포함하여도 좋다. DC 전원(32)은, 제1 DC 생성부(32a) 및 제2 DC 생성부(32b)를 포함한다. 일실시형태에 있어서, 제1 DC 생성부(32a)는, 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 접속되어, 제1 DC 신호를 생성하도록 구성된다. 생성된 제1 DC 신호는, 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 인가된다. 일실시형태에 있어서, 제1 DC 신호가, 정전 척 내의 전극과 같은 다른 전극에 인가되어도 좋다. 일실시형태에 있어서, 제2 DC 생성부(32b)는, 샤워 헤드(13)의 도전성 부재에 접속되어, 제2 DC 신호를 생성하도록 구성된다. 생성된 제2 DC 신호는, 샤워 헤드(13)의 도전성 부재에 인가된다. 여러 가지의 실시형태에 있어서, 제1 및 제2 DC 신호 중 적어도 하나가 펄스화되어도 좋다. 또한, 제1 및 제2 DC 생성부(32a, 32b)는, RF 전원(31)에 더하여 마련되어도 좋고, 제1 DC 생성부(32a)가 제2 RF 생성부(31b) 대신에 마련되어도 좋다.
배기 시스템(40)은, 예컨대 플라즈마 처리 챔버(10)의 바닥부에 마련된 가스 배출구(10e)에 접속될 수 있다. 배기 시스템(40)은, 압력 조정 밸브 및 진공 펌프를 포함하여도 좋다. 압력 조정 밸브에 의해서, 플라즈마 처리 공간(10s) 내의 압력이 조정된다. 진공 펌프는, 터보 분자 펌프, 드라이 펌프 또는 이들의 조합을 포함하여도 좋다.
도 3은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 부분 확대도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 기판 지지부(11)는, 본체부(111), 링 어셈블리(112) 및 기판(W) 중 적어도 하나를 타겟 온도로 조절하도록 구성되는 온도 조절 모듈(113)을 포함하여도 좋다. 온도 조절 모듈(113)은, 히터, 전열 매체, 유로, 또는 이들의 조합을 포함하여도 좋다. 유로에는, 브라인이나 가스와 같은 전열 유체가 흐른다. 일실시형태에 있어서, 온도 조절 모듈(113)은, 본체부(111)의 내부에 형성된 냉매 유로(113a)를 구비한다. 칠러 유닛으로부터 출력된 예컨대 냉각수 및 브라인 등의 냉각 매체는, 냉매 입구 배관(113b), 냉매 유로(113a), 냉매 출구 배관(113c)으로 흐르고, 칠러 유닛으로 되돌아가서, 소정의 온도로 제어되어 전술한 경로를 순환한다. 이에 의해, 본체부(111)는 열 제거되어, 냉각된다.
도 4는 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 방법의 흐름도이다. 도 4에 나타내는 기판 처리 방법(이하, 「방법 MT1」이라고 함)은, 상기 실시형태의 기판 처리 장치에 의해 실행될 수 있다. 방법 MT1은, 기판(W)에 적용된다. 방법 MT1은, 공정 ST1, 공정 ST2 및 공정 ST3을 포함한다. 공정 ST1, 공정 ST2 및 공정 ST3은, 순서대로 실행된다. 공정 ST2는, 공정 ST1과 동시에 실행되어도 좋다.
이하, 방법 MT1에 대해서, 방법 MT1이 상기 실시형태의 기판 처리 장치를 이용하여 기판(W)에 적용되는 경우를 예로 들어, 설명한다. 플라즈마 처리 장치(1)가 이용되는 경우에는, 제어부(2)에 의한 플라즈마 처리 장치(1)의 각 부의 제어에 의해, 플라즈마 처리 장치(1)에 있어서 방법 MT1이 실행될 수 있다.
방법 MT1에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 배치된 기판 지지부(11) 상의 기판(W)을 처리한다. 방법 MT1에 따라, 기판(W)은 클리닝(또는 에칭)될 수 있다.
도 5는 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 방법이 적용될 수 있는 일례의 기판의 부분 확대 단면도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 일실시형태에 있어서, 기판(W)은, 하지 영역(UR)과, 금속 함유막(MF)과, 실리콘 함유막(SF)을 구비한다. 실리콘 함유막(SF) 및 금속 함유막(MF)은, 하지 영역(UR) 상에 마련되며, 기판(W)의 표면(Wa)에 위치하고 있다.
실리콘 함유막(SF)은, 산소 및 질소 중 적어도 하나를 함유하여도 좋다. 실리콘 함유막(SF)은, 단층막이어도 좋고, 다층막이어도 좋다. 실리콘 함유막(SF)은, 실리콘막이어도 좋고, 실리콘 산화막이어도 좋고, 실리콘 질화막이어도 좋다.
실리콘 함유막(SF)은, 하나 이상의 오목부(RS)를 가져도 좋다. 오목부(RS)는, 개구여도 좋다. 오목부(RS)는 예컨대 홀 또는 트렌치이다. 오목부(RS)는, 플라즈마 처리 장치(1)를 이용한 에칭에 의해 형성될 수 있다. 오목부(RS)의 바닥에는 금속 함유막(MF)이 노출될 수 있다. 금속 함유막(MF)은, 실리콘 함유막(SF) 중 인접하는 오목부(RS) 사이의 부분의 하방에 배치되어 있지 않다.
실리콘 함유막(SF) 상에는, 오목부(RS)를 에칭에 의해 형성하기 위한 마스크가 형성되어도 좋다. 마스크는 예컨대 탄소를 포함한다. 기판(W)의 표면(Wa)에는, 예컨대 오목부(RS)를 에칭에 의해 형성할 때에 생성된 에칭 잔사(RD1 또는 RD2)가 부착되어 있는 경우가 있다. 에칭 잔사(RD1)는, 실리콘 함유막(SF)으로부터 생성된 잔사(반응 부생성물)이다. 에칭 잔사(RD2)는, 금속 함유막(MF)으로부터 생성된 잔사(반응 부생성물)이다.
공정 ST1에서는, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에, 불화수소 가스를 포함하는 처리 가스를 공급한다. 처리 가스는, 실질적으로 불화수소 가스만을 포함하여도 좋고, 불화수소 가스 이외의 가스를 포함하여도 좋다. 일실시형태에 있어서, 처리 가스는, 불화수소 가스와 불활성 가스를 포함한다. 불활성 가스의 예는 아르곤 가스 등의 희가스를 포함한다.
공정 ST2에서는, 기판 지지부(11)의 온도(T)를 제1 온도(T1)로, 플라즈마 처리 챔버(10) 내의 불화수소 가스의 압력(P)을 제1 압력(P1)으로, 각각 제어한다. 제어부(2)는, 그와 같은 제어를 행하도록 구성된다.
도 6은 불화수소의 흡착 평형압 곡선 및 포화 증기압 곡선의 일례를 나타내는 그래프이다. 횡축은 온도(℃)이다. 종축은 압력(mTorr)이다. 도 6의 그래프의 흡착 평형압 곡선(C1) 상의 온도 및 압력에 있어서, 불화수소의 흡착 및 탈리는 평형이 된다. 흡착 평형압 곡선(C1)은, BET의 흡착 이론에 기초하여, 측정 데이터를 이용하여 근사된 지수 함수에 의해 그려져도 좋다.
제1 온도(T1) 및 제1 압력(P1)은, 불화수소의 흡착 평형압 곡선(C1)보다 위의 제1 영역(R1)에 위치한다. 이에 의해, 공정 ST2에서는, 기판(W)의 표면(Wa)에 있어서 불화수소가 흡착한다. 제1 영역(R1)은 불화수소의 포화 증기압 곡선(C2)보다 아래에 위치하여도 좋다. 이 경우, 불화수소는 기판(W)의 표면(Wa)에 기상 흡착한다. 제1 온도(T1) 및 제1 압력(P1)이 포화 증기압 곡선(C2)보다 위에 위치하는 경우, 불화수소는 기판(W)의 표면(Wa)에 액상 흡착한다. 제1 온도(T1)는, -140℃ 이상 0℃ 이하의 범위 내에 있어도 좋고, -70℃ 이상 -30℃ 이하의 범위 내에 있어도 좋다. 제1 압력(P1)은 1 ㎩ 이상 1×105 ㎩ 이하의 범위 내에 있어도 좋고, 30 ㎩ 이상 100 ㎩ 이하의 범위 내에 있어도 좋다. 공정 ST2의 시간은, 불화수소 흡착에 따른 반응 생성물이 생성되는 범위이면 시간적인 제약은 불문하고, 공정 ST2의 시간에 따라 클리닝량이 결정된다. 기판 지지부(11)의 온도(T)는, 온도 조절 모듈(113)을 이용하여 조정될 수 있다. 기판(W)의 온도는 기판 지지부(11)의 온도(T)와 동일하여도 좋다. 플라즈마 처리 챔버(10) 내의 불화수소 가스의 압력(P)은, 유량 제어기(22)에 의해 불화수소 가스의 유량을 제어함으로써 조정될 수 있다. 처리 가스가 불화수소 가스 이외의 가스를 포함하는 경우, 플라즈마 처리 챔버(10) 내의 불화수소 가스의 압력(P)은 불화수소 가스의 분압이다. 공정 ST2에 있어서 플라즈마는 생성되지 않는다.
도 7은 기판의 표면에 있어서 불화수소가 흡착하는 경우에 있어서의 일례의 기판의 부분 확대 단면도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 표면(Wa)에 있어서 불화수소는 흡착한다. 불화수소 가스 중의 불화수소 분자(HF1)는, 기판(W)의 표면(Wa)에 흡착할 수 있다. 이에 의해, 기판(W)의 표면(Wa) 상에는 불화수소를 포함하는 층(HF2)이 형성될 수 있다. 층(HF2)은, 예컨대 불화수소 분자층이다. 층(HF2)은, 에칭 잔사(RD1 또는 RD2)를 덮도록 형성된다. 층(HF2) 중 불화수소는, 에칭 잔사(RD1 또는 RD2)와 반응하여, 예컨대 불화규소 등의 반응 생성물(HF3)(도 8 참조)이 되어도 좋다.
공정 ST1 전에, 불화수소 가스를 포함하지 않고, 불활성 가스를 포함하는 처리 가스를 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 공급하여도 좋다. 이 경우, 기판 지지부(11)의 온도(T)를 제1 온도(T1)로, 플라즈마 처리 챔버(10) 내의 불활성 가스의 압력을 제1 압력(P1)으로, 각각 제어하여도 좋다. 그 후, 불활성 가스를 포함하는 처리 가스를, 불화수소 가스를 포함하는 처리 가스로 치환함으로써, 공정 ST1 및 공정 ST2를 동시에 개시하여도 좋다.
공정 ST3에서는, 기판 지지부(11)의 온도(T)를 제2 온도(T2)로, 플라즈마 처리 챔버(10) 내의 불화수소 가스의 압력(P)을 제2 압력(P2)으로, 각각 제어한다. 제어부(2)는, 그와 같은 제어를 행하도록 구성된다. 도 6의 그래프에 있어서, 흡착 평형압 곡선(C1)보다 아래의 제2 영역(R2)에 제2 온도(T2) 및 제2 압력(P2)이 위치한다. 이에 의해, 공정 ST3에서는, 기판(W)의 표면(Wa)에 흡착한 불화수소가 탈리한다. 제2 온도(T2)는, -140℃ 이상 0℃ 이하의 범위 내에 있어도 좋고, -70℃ 이상 -30℃ 이하의 범위 내에 있어도 좋다. 제2 압력(P2)은 1 ㎩ 이상 1×105 ㎩ 이하의 범위 내에 있어도 좋고, 30 ㎩ 이상 100 ㎩ 이하의 범위 내에 있어도 좋다. 공정 ST3의 시간은, 불화수소 흡착에 따른 반응 생성물이 탈리할 수 있는 범위이면 시간적 제약은 불문한다. 제2 온도(T2)는 제1 온도(T1)보다 높아도 좋다. 제2 압력(P2)은 제1 압력(P1)보다 낮아도 좋다. 공정 ST3은, 불화수소의 탈리를 촉진하기 위해, 불화수소 가스를 포함하는 처리 가스의 공급을 정지한 후에 행해질 수 있다. 공정 ST3에 있어서 플라즈마는 생성되지 않는다.
도 8은 흡착한 불화수소가 탈리하는 경우에 있어서의 일례의 기판의 부분 확대 단면도이다. 공정 ST3에 있어서, 기판(W)의 표면(Wa)에 있어서 흡착한 불화수소는, 탈리한다. 기판(W)의 표면(Wa)에 흡착한 불화수소 분자는, 탈리하여 불화수소 가스가 된다. 불화수소의 탈리와 함께, 에칭 잔사(RD1 또는 RD2)는 기판(W)의 표면(Wa)으로부터 떨어질 수 있다. 또는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 공정 ST2에 있어서 생성된 반응 생성물(HF3)은, 기판(W)의 표면(Wa)으로부터 탈리한다. 이와 같이, 공정 ST3에 있어서, 에칭 잔사(RD1 또는 RD2)는 기판(W)의 표면(Wa)으로부터 제거될 수 있다.
상기 방법 MT1에 따르면, 예컨대 에칭 잔사(RD1, RD2) 등의 물질이 기판(W)의 표면(Wa)에 존재하는 경우에, 불화수소의 탈리와 함께 상기 물질을 제거할 수 있다.
기판(W)이 실리콘 함유막(SF)을 구비하는 경우, 불화수소의 탈리와 함께, 실리콘 함유막(SF)으로부터 생성된 물질을 제거할 수 있다. 기판(W)이 금속 함유막(MF)을 구비하는 경우, 불화수소의 탈리와 함께, 금속 함유막(MF)으로부터 생성된 물질을 제거할 수 있다.
처리 가스가 불활성 가스를 포함하는 경우, 불활성 가스의 유량비를 조정함으로써, 제거되는 물질의 양을 조정할 수 있다. 예컨대, 불활성 가스의 유량비를 크게 하면, 불화수소 가스의 유량비가 작아지기 때문에, 제거되는 물질의 양은 적어진다.
공정 ST1 전에, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 있어서 생성된 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 에칭하여도 좋다. 예컨대, 에칭에 의해 오목부(RS)를 형성한 후, 공정 ST1, 공정 ST2 및 공정 ST3을 행하여도 좋다. 이에 의해, 플라즈마 처리 챔버(10)로부터 기판(W)을 밖으로 내보내는 일없이 in-situ에서 연속적으로 에칭 및 클리닝을 행할 수 있다.
도 9는 기판 처리 장치로부터 생성된 물질이 부착된 표면을 갖는 일례의 기판의 평면도이다. 공정 ST2에 있어서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 표면(Wa) 상에, 상기 실시형태의 기판 처리 장치로부터 생성된 물질이 부착되어 있어도 좋다. 상기 물질은, 플라즈마 처리 장치(1)로부터 생성된 실리콘 함유 파티클(PT1)이어도 좋고, 플라즈마 처리 장치(1)로부터 생성된 금속 함유 파티클(PT2)이어도 좋다. 실리콘 함유 파티클(PT1)은, 예컨대 실리콘 산화물을 함유한다. 금속 함유 파티클(PT2)은, 예컨대 이트륨 또는 알루미늄을 함유한다. 금속 함유 파티클(PT2)은, 예컨대 이트륨 산화물 또는 알루미늄 산화물을 함유한다.
도 9의 기판(W)에 대하여 방법 MT1을 적용하면, 실리콘 함유 파티클(PT1) 또는 금속 함유 파티클(PT2) 등의 물질을 제거할 수 있다.
도 10은 하나의 예시적 실시형태에 따른 부품 처리 방법의 흐름도이다. 도 10에 나타내는 부품 처리 방법(이하, 「방법 MT2」라고 함)은, 상기 실시형태의 기판 처리 장치에 의해 실행될 수 있다. 방법 MT2는, 플라즈마 처리 장치(1)에 적용된다. 방법 MT2가 실행될 때에, 기판(W)은 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 존재하고 있지 않아도 좋다. 방법 MT2는, 공정 ST11, 공정 ST12 및 공정 ST13을 포함한다. 공정 ST11, 공정 ST12 및 공정 ST13은, 순서대로 실행된다. 공정 ST12는, 공정 ST11과 동시에 실행되어도 좋다.
이하, 방법 MT2에 대해서, 방법 MT2가 상기 실시형태의 기판 처리 장치를 이용하여 링 어셈블리(112)(도 3 참조)에 적용되는 경우를 예로 들어, 설명한다. 플라즈마 처리 장치(1)가 이용되는 경우에는, 제어부(2)에 의한 플라즈마 처리 장치(1)의 각 부의 제어에 의해, 플라즈마 처리 장치(1)에 있어서 방법 MT2가 실행될 수 있다.
방법 MT2에서는, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 배치된 부품으로서의 링 어셈블리(112)를 처리한다. 링 어셈블리(112)의 표면(112a)에는, 예컨대 도 9에 나타내는 실리콘 함유 파티클(PT1) 또는 금속 함유 파티클(PT2) 등의 물질이 부착되어 있는 경우가 있다. 방법 MT2에 따라, 링 어셈블리(112)는 클리닝(또는 에칭)될 수 있다.
공정 ST11에서는, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에, 불화수소 가스를 포함하는 처리 가스를 공급한다. 공정 ST11은, 기판(W)이 기판 지지부(11) 상에 배치되어 있지 않은 것 이외에는 공정 ST1과 동일하게 실행될 수 있다.
공정 ST12에서는, 링 어셈블리(112)의 온도(TR)를 제1 온도(T1)로, 플라즈마 처리 챔버(10) 내의 불화수소 가스의 압력(P)을 제1 압력(P1)으로, 각각 제어한다. 이에 의해, 링 어셈블리(112)의 표면(112a)에 있어서 불화수소가 흡착한다. 공정 ST12는, 기판(W)이 기판 지지부(11) 상에 배치되어 있지 않은 것 이외에는 공정 ST2와 동일하게 실행될 수 있다. 링 어셈블리(112)의 온도(TR)는, 기판 지지부(11)의 온도(T)와 동일하여도 좋고, 온도 조절 모듈(113)을 이용하여 조정될 수 있다. 링 어셈블리(112)의 온도(TR)는, 온도 조절 모듈(113)과는 다른 온도 조절 모듈을 이용하여 조정되어도 좋다.
공정 ST13에서는, 링 어셈블리(112)의 온도(TR)를 제2 온도(T2)로, 플라즈마 처리 챔버(10) 내의 불화수소 가스의 압력(P)을 제2 압력(P2)으로, 각각 제어한다. 이에 의해, 링 어셈블리(112)의 표면(112a)에 흡착한 불화수소가 탈리한다. 공정 ST13은, 기판(W)이 기판 지지부(11) 상에 배치되어 있지 않은 것 이외에는 공정 ST3과 동일하게 실행될 수 있다.
상기 방법 MT2에 따르면, 예컨대 실리콘 함유 파티클(PT1) 또는 금속 함유 파티클(PT2) 등의 물질이 링 어셈블리(112)의 표면(112a)에 존재하는 경우에, 불화수소의 탈리와 함께 상기 물질을 제거할 수 있다.
이하, 방법 MT1이 상기 실시형태의 기판 처리 장치를 이용하여 기판(W1)에 적용되는 경우를 예로 들어, 설명한다. 이 경우, 방법 MT1을 실행할 때에, 전술한 기판(W) 대신에 기판(W1)이 이용된다. 방법 MT1에 따라, 기판(W1)은 클리닝(또는 에칭)될 수 있다.
도 11은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 방법이 적용될 수 있는 일례의 기판의 부분 확대 단면도이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 일실시형태에 있어서, 기판(W1)은, 탄소 함유막(AC)과, 탄소 함유막(AC) 상에 마련된 마스크(MS)를 구비한다. 탄소 함유막(AC)은, 하나 이상의 오목부(RS)를 가져도 좋다. 탄소 함유막(AC)은 비정질 카본막이어도 좋다. 마스크(MS)는, 오목부(RS)를 에칭에 의해 형성하기 위한 마스크여도 좋다. 마스크(MS)는, 오목부(RS) 상에 위치하는 개구(MSa)를 가져도 좋다. 마스크(MS)는, 실리콘, 산소 및 질소를 함유하는 막이어도 좋다. 마스크(MS)의 개구(MSa)에는, 예컨대 오목부(RS)를 에칭에 의해 형성할 때에 생성된 퇴적물(DP)이 부착되어 있는 경우가 있다. 퇴적물(DP)은, 실리콘 및 산소를 함유하여도 좋다. 퇴적물(DP)에 의해, 마스크(MS)의 개구(MSa)의 치수(CD)가 감소할 수 있다.
도 12는 기판의 표면에서 불화수소가 흡착하는 경우에 있어서의 일례의 기판의 부분 확대 단면도이다. 공정 ST2에 있어서, 도 12에 나타내는 바와 같이, 기판(W1)의 표면(W1a)에 있어서 불화수소가 흡착한다. 불화수소 가스 중의 불화수소 분자(HF1)는, 마스크(MS)의 개구(MSa)에 흡착할 수 있다. 이에 의해, 기판(W1)의 표면(W1a) 상에는 불화수소를 포함하는 흡착층이 형성될 수 있다. 흡착층은, 퇴적물(DP)을 덮도록 형성된다. 흡착층 중의 불화수소는, 퇴적물(DP)과 반응하여, 예컨대 불화규소 등의 반응 생성물(HF3)(도 13 참조)이 되어도 좋다.
도 13은 흡착한 불화수소가 탈리하는 경우에 있어서의 일례의 기판의 부분 확대 단면도이다. 공정 ST3에 있어서, 기판(W1)의 표면(W1a)에 흡착한 불화수소는, 탈리한다. 기판(W1)의 표면(W1a)에 흡착한 불화수소 분자는, 탈리하여 불화수소 가스가 된다. 불화수소의 탈리와 함께, 퇴적물(DP)은 기판(W)의 표면(Wa)으로부터 떨어질 수 있다. 또는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 공정 ST2에 있어서 생성된 반응 생성물(HF3)은, 마스크(MS)의 개구(MSa)로부터 탈리한다. 이와 같이, 공정 ST3에 있어서, 퇴적물(DP)은 기판(W1)의 표면(W1a)으로부터 제거될 수 있다.
상기 방법 MT1에 따르면, 예컨대 퇴적물(DP) 등의 물질이 마스크(MS)의 개구(MSa)에 존재하는 경우에, 불화수소의 탈리와 함께 상기 물질을 제거할 수 있다. 방법 MT1에 따르면, 플라즈마 에칭에 의해 물질을 제거하는 경우에 비해서, 마스크(MS)의 두께(TH)의 감소를 억제하면서 마스크(MS)의 개구(MSa)의 치수(CD)를 증대시킬 수 있다.
이하, 방법 MT1의 평가를 위해 행한 여러 가지의 실험에 대해서 설명한다. 이하에 설명하는 실험은, 본 개시를 한정하는 것이 아니다.
(제1 실험)
제1 실험에서는, 실리콘 산화막과 실리콘 산화막 상의 마스크를 구비하는 기판(W)을 준비하였다. 마스크를 이용하여 실리콘 산화막의 에칭을 행하여 오목부(RS)를 형성하였다. 그 후, 상기 플라즈마 처리 시스템을 이용하여 기판(W)에 대하여 상기 방법 MT1을 실행하였다. 공정 ST2에 있어서, 제1 온도(T1)는, -70℃이고, 제1 압력(P1)은 50 ㎩이다. 공정 ST3에 있어서, 제2 온도(T2)는, -70℃이고, 제2 압력(P2)은 2 ㎩이다.
도 14의 (a) 및 (b)는 일례의 기판의 표면의 부분 확대 평면도이다. 도 14의 (a)는 상기 방법 MT1을 실행하기 전의 기판(W)의 표면(Wa)을 나타낸다. 도 14의 (b)는 상기 방법 MT1을 실행한 후의 기판(W)의 표면(Wa)을 나타낸다. 도 14의 (a)에서는, 기판(W)의 표면(Wa)에 에칭 잔사(RD1)가 부착되어 있었다. 한편, 도 14의 (b)에서는, 기판(W)의 표면(Wa)으로부터 에칭 잔사(RD1)가 제거되어 있었다. 이와 같이, 불화수소 용액을 이용한 경우와 동등한 효과가 얻어졌다.
(제2 실험)
제2 실험에서는, 실리콘 산화막을 구비하는 기판(W)을 준비하였다. 기판 지지부(11)의 온도(T)를 -70℃로 고정하고, 플라즈마 처리 챔버(10) 내의 불화수소 가스의 압력(P)을 변화시켜, 기판(W)에 대하여 상기 방법 MT1을 실행하였다. 그 후, 실리콘 산화막의 에칭량(막 두께 감소량)을 측정하였다. 에칭량이 커질수록 클리닝 효과가 높아진다. 결과를 도 15에 나타낸다. 또한, 플라즈마 처리 챔버(10) 내의 불화수소 가스의 압력(P)을 350 mTorr(1 mTorr=0.133322 ㎩)로 고정하고, 기판 지지부(11)의 온도(T)를 변화시켜, 기판(W)에 대하여 상기 방법 MT1을 실행하였다. 그 후, 실리콘 산화막의 에칭량을 측정하였다. 결과를 도 16에 나타낸다.
도 15는 불화수소 가스의 압력과 에칭량의 관계의 예를 나타내는 그래프이다. 종축은, 에칭량(㎚)을 나타낸다. 횡축은, 불화수소 가스의 압력(P)(mTorr)을 나타낸다. 각 압력(P)에 대해서 2회의 실험을 행하였다. E1, E2는 2회의 실험 결과를 나타낸다. 도 15로부터, 압력(P)이 상승함에 따라 에칭량이 증가하는 것을 알았다. 따라서, 압력(P)을 조정함으로써, 에칭량을 제어할 수 있다. 또한, 200 mTorr 이하의 저압 영역에 있어서 에칭량의 제어성이 높아지는 것도 알았다. 또한, 압력(P)의 상승 프로파일은, 랭뮤어 흡착선에 근사하고 있는 것도 알았다. 이것은, 불화수소 가스 분자의 흡착 및 탈리가 지배적일 가능성을 나타낸다.
도 16은 기판 지지부의 온도와 에칭량의 관계의 예를 나타내는 그래프이다. 종축은, 에칭량(㎚)을 나타낸다. 횡축은, 기판 지지부(11)의 온도(T)(℃)를 나타낸다. 각 온도(T)에 대해서 2회의 실험을 행하였다. E3, E4는 2회의 실험 결과를 나타낸다. 도 16으로부터, 온도(T)가 상승함에 따라 에칭량이 감소하는 것을 알았다. 온도(T)가 -35℃의 경우, -70℃에 비해서 에칭량이 감소한다.
(제3 실험)
제3 실험에서는, 어모퍼스 카본막과 어모퍼스 카본막 상의 마스크를 구비하는 기판(W1)(도 11 참조)을 준비하였다. 마스크는 SiON막이다. 마스크를 이용하여 어모퍼스 카본막의 에칭을 행하여 오목부(RS)를 형성하였다. 그 후, 상기 플라즈마 처리 시스템을 이용하여, 공정 ST2에 있어서의 시간(흡착 시간)을 변화시켜, 기판(W1)에 대하여 상기 방법 MT1을 실행하였다. 공정 ST2에 있어서의 제1 온도(T1) 및 제1 압력(P1)은, 불화수소의 흡착 평형압 곡선(C1)보다 위의 제1 영역(R1)에 위치한다. 그 후, 마스크의 두께 및 마스크의 개구의 치수를 측정하였다. 결과를 도 17에 나타낸다.
도 17은 흡착 시간과 마스크의 두께 또는 마스크의 개구의 치수의 관계의 예를 나타내는 그래프이다. 종축은, 마스크의 두께 또는 마스크의 개구의 치수(㎚)를 나타낸다. 횡축은, 흡착 시간(초)을 나타낸다. 흡착 시간이 제로인 결과는, 방법 MT1이 실행되기 전의 기판(W1)에 있어서의 두께 또는 치수를 나타낸다. 도 17로부터, 흡착 시간이 60초 정도인 경우에, 마스크의 두께의 감소를 억제하면서 마스크의 개구의 치수를 증대할 수 있는 것을 알았다.
(제4 실험)
제4 실험에서는, 제3 실험과 동일한 기판(W1)을 준비하고, 마스크를 이용하여 어모퍼스 카본막의 에칭을 행하여 오목부(RS)를 형성하였다. 그 후, 상기 플라즈마 처리 시스템을 이용하여, 공정 ST2에 있어서의 제1 온도(T1)를 변화시켜, 기판(W1)에 대하여 상기 방법 MT1을 실행하였다. 공정 ST2에 있어서의 제1 온도(T1) 및 제1 압력(P1)은, 불화수소의 흡착 평형압 곡선(C1)보다 위의 제1 영역(R1)에 위치한다. 그 후, 마스크의 두께 및 마스크의 개구의 치수를 측정하여, 마스크의 두께의 감소 속도 및 마스크의 개구의 치수의 증가 속도를 산출하였다. 결과를 도 18에 나타낸다.
도 18은 온도와 마스크의 두께의 감소 속도 또는 마스크의 개구의 치수의 증가 속도의 관계의 예를 나타내는 그래프이다. 종축은, 마스크의 두께의 감소 속도 또는 마스크의 개구의 치수의 증가 속도(㎚/분)를 나타낸다. 횡축은, 온도(℃)를 나타낸다. 도 18로부터, 온도가 낮을수록, 마스크의 두께의 감소를 억제하면서 마스크의 개구의 치수를 증대할 수 있는 것을 알았다.
(제5 실험)
제5 실험에서는, 제3 실험과 동일한 기판(W1)를 준비하고, 마스크를 이용하여 어모퍼스 카본막의 에칭을 행하여 오목부(RS)를 형성하였다. 그 후, 상기 플라즈마 처리 시스템을 이용하여, 공정 ST2에 있어서의 제1 압력(P1)을 변화시켜, 기판(W1)에 대하여 상기 방법 MT1을 실행하였다. 공정 ST2에 있어서의 제1 온도(T1) 및 제1 압력(P1)은, 불화수소의 흡착 평형압 곡선(C1)보다 위의 제1 영역(R1)에 위치한다. 그 후, 마스크의 두께 및 마스크의 개구의 치수를 측정하여, 마스크의 두께의 감소 속도 및 마스크의 개구의 치수의 증가 속도를 산출하였다. 결과를 도 19에 나타낸다.
도 19는 압력과 마스크의 두께의 감소 속도 또는 마스크의 개구의 치수의 증가 속도의 관계의 예를 나타내는 그래프이다. 종축은, 마스크의 두께의 감소 속도 또는 마스크의 개구의 치수의 증가 속도(㎚/분)를 나타낸다. 횡축은, 압력(mTorr)을 나타낸다. 도 19로부터, 압력이 높을수록, 마스크의 두께의 감소를 억제하면서 마스크의 개구의 치수를 증대할 수 있는 것을 알았다.
도 20은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 방법의 흐름도이다. 도 20에 나타내는 기판 처리 방법(이하, 「방법 MT3」이라고 함)은, 상기 실시형태의 기판 처리 장치에 의해 실행될 수 있다. 플라즈마 처리 장치(1)가 이용되는 경우에는, 제어부(2)에 의한 플라즈마 처리 장치(1)의 각 부의 제어에 의해, 플라즈마 처리 장치(1)에 있어서 방법 MT3이 실행될 수 있다. 방법 MT3은, 공정 ST21, 공정 ST22, 공정 ST23, 공정 ST24 및 공정 ST25를 포함한다. 공정 ST21∼공정 ST25는, 순서대로 실행될 수 있다. 공정 ST21∼공정 ST25는, in-situ에서 행해져도 좋고, 다른 챔버 내에서 행해져도 좋다. 예컨대, 공정 ST21, 공정 ST22 및 공정 ST24가 플라즈마 처리 챔버(10) 내에서 행해지는 한편, 공정 ST23 및 공정 ST25가 플라즈마 처리 챔버(10)와는 다른 챔버 내에서 행해져도 좋다. 공정 ST23 및 공정 ST25는 배치 처리 또는 매엽 처리될 수 있다. 공정 ST24 및 공정 ST25 중 적어도 하나는 생략되어도 좋다.
이하, 도 11∼도 13 및 도 20을 참조하면서, 방법 MT3이 상기 실시형태의 기판 처리 장치를 이용하여 기판(W1)에 적용되는 경우를 예로 들어, 설명한다. 방법 MT3에 따라, 기판(W1)은 클리닝(또는 에칭)될 수 있다.
공정 ST21에서는, 기판(W1)을 제공한다. 기판(W1)은, 하지막으로서의 탄소 함유막(AC)과, 탄소 함유막(AC) 상에 마련되며 개구(MSa)를 갖는 마스크(MS)를 구비한다. 기판(W1)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 배치된 기판 지지부(11) 상에 배치될 수 있다.
마스크(MS)는 실리콘을 함유할 수 있다. 마스크(MS)는, 실리콘 함유막이어도 좋다. 실리콘 함유막은, 실리콘막, 실리콘 질화막, 실리콘 탄화막 및 실리콘 산질화막 중 적어도 하나를 포함하여도 좋다. 실리콘 함유막은 실리콘 산화막을 포함하지 않아도 좋다.
탄소 함유막(AC)은, 카본을 포함하는 막이면 좋고, 예컨대, 스핀 온 카본(SOC)막, 어모퍼스 카본막 및 레지스트막 중 적어도 하나를 포함하여도 좋다. 레지스트막은, ArF 레지스트막 또는 KrF 레지스트막 등이어도 좋다. 하지막으로서 탄소 함유막(AC)과는 다른 막이 이용되어도 좋다. 탄소 함유막(AC)과는 다른 하지막으로서는, 예컨대, 다결정 실리콘막, 어모퍼스 실리콘막 및 SiGe막 중 적어도 하나가 이용되어도 좋다.
공정 ST22에서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 플라즈마를 이용하여 탄소 함유막(AC)을 에칭한다. 플라즈마는, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 공급되는 제1 처리 가스로부터 생성될 수 있다. 에칭에 의해, 탄소 함유막(AC)에 오목부(RS)가 형성되며, 마스크(MS)의 개구(MSa)에 퇴적물(DP)이 부착된다.
공정 ST23에서는, 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이 퇴적물(DP)을 제거하도록 마스크(MS)에 불화수소를 공급한다. 하나의 예시적 실시형태에 있어서, 불화수소 가스를 포함하는 제2 처리 가스가 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 공급된다. 공정 ST23에서는, 전술한 방법 MT1의 공정 ST1∼공정 ST3이 실행될 수 있다. 불화수소 가스 중의 불화수소 분자(HF1)가 퇴적물(DP)과 반응함으로써, 불화규소 등의 반응 생성물(HF3)이 생성될 수 있다. 반응 생성물(HF3)이 휘발함으로써, 퇴적물(DP)이 제거될 수 있다. 하나의 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마를 생성하는 일없이 불화수소 가스를 포함하는 제2 처리 가스가 공급된다. 이 경우, 플라즈마에 의한 마스크(MS)의 에칭을 억제할 수 있다. 그 결과, 마스크(MS)의 변형을 억제할 수 있다.
공정 ST24에서는, 공정 ST22와 동일하게, 플라즈마를 이용하여 탄소 함유막(AC)을 에칭한다.
공정 ST25에서는, 공정 ST23과 동일하게, 공정 ST24에 의해 형성된 퇴적물(DP)을 제거하도록 마스크(MS)에 불화수소를 공급한다.
공정 ST25 후, 공정 ST22 및 공정 ST23을 더욱 반복하여도 좋다. 이에 의해, 오목부(RS)를 깊게 할 수 있다.
상기 방법 MT3에 따르면, 공정 ST23에 있어서 마스크(MS)의 변형을 억제하면서 불화수소에 의해 퇴적물(DP)을 제거할 수 있다. 따라서, 공정 ST24에 있어서, 원하는 형상을 갖는 오목부(RS)를 탄소 함유막(AC)에 형성할 수 있다. 예컨대, 불화수소가 아닌 불소 함유 가스로부터 생성되는 플라즈마를 이용하여 퇴적물(DP)을 제거하는 경우에 비해서, 오목부(RS)의 형상 불량(보잉)을 억제할 수 있다. 이것은, 마스크(MS)의 숄더부의 기울기가 작은 상태에서 공정 ST24를 실행할 수 있기 때문이라고 생각된다.
원하는 형상을 갖는 오목부(RS)는, 일례에 있어서, 탄소 함유막(AC)의 두께 방향과 평행한 측벽을 갖는다. 원하는 형상을 갖는 오목부(RS)는, 다른 예에 있어서, 탄소 함유막(AC)의 두께 방향에 대하여 경사한 측벽을 갖는다. 예컨대, 오목부(RS)의 측벽은 테이퍼 형상을 갖는다.
도 21은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 21에 나타내는 기판 처리 장치를 이용하여 방법 MT3을 기판(W1)에 적용하여도 좋다.
도 21의 기판 처리 장치는, 플라즈마 처리 장치(1)와, 제어부(2)와, 웨트 처리 장치(200)를 구비한다. 기판 처리 장치는, 플라즈마 처리 장치(1)와 웨트 처리 장치(200) 사이에서 기판(W1)을 반송하는 반송 로봇을 구비하여도 좋다. 제어부(2)는, 플라즈마 처리 장치(1) 및 웨트 처리 장치(200)의 각 부를 제어하도록 구성된다. 제어부(2)의 제어에 의해, 도 21의 기판 처리 장치에 있어서 방법 MT3이 실행될 수 있다.
웨트 처리 장치(200)는, 불화수소산을 수용하기 위한 용기(210)와, 린스액을 수용하기 위한 용기(212)와, 순수를 수용하기 위한 용기(214)를 구비할 수 있다. 웨트 처리 장치(200)는, 기판(W1)를 건조시키기 위한 건조기를 구비하여도 좋다.
웨트 처리 장치(200)는, 플라즈마 처리 장치(1)로부터 반출된 기판(W1)을 수용하기 위한 반입구(216)와, 기판(W1)을 플라즈마 처리 장치(1)에 반출하기 위한 반출구(218)와, 기판(W1)를 반송하기 위한 반송 로봇(220)을 구비할 수 있다. 반송 로봇(220)은, 기판(W1)을 반입구(216)로부터 용기(210)에 반송한다. 반송 로봇(220)은, 기판(W1)을 용기(210)로부터 용기(212)에 반송한다. 반송 로봇(220)은, 기판(W1)을 용기(212)로부터 용기(214)에 반송한다. 반송 로봇(220)은, 기판(W1)을 용기(214)로부터 반출구(218)에 반송한다.
도 21의 기판 처리 장치에 있어서 방법 MT3이 실행되는 경우, 공정 ST21, 공정 ST22 및 공정 ST24는 플라즈마 처리 장치(1)에 있어서 행해질 수 있다. 공정 ST23 및 공정 ST25는 웨트 처리 장치(200)에 있어서 행해질 수 있다. 공정 ST23 및 공정 ST25에 있어서, 기판(W1)에 불화수소산이 공급된다. 그 결과, 퇴적물(DP)은 불화수소산에 의해 제거된다. 기판(W1)은, 용기(210) 내에 있어서 불화수소산 중에 침지될 수 있다. 그 후, 기판(W1)은, 용기(212) 내에 있어서 린스액 중에 침지될 수 있다. 그 후, 기판(W1)은, 용기(214) 내에 있어서 순수 중에 침지될 수 있다. 그 후, 기판(W1)은, 웨트 처리 장치(200)의 건조기에 있어서 건조될 수 있다. 또는, 기판(W1)은, 플라즈마 처리 장치(1)의 플라즈마 처리 챔버(10) 내의 감압에 의해 건조될 수 있다.
이하, 방법 MT3의 평가를 위해 행한 여러 가지의 실험에 대해서 설명한다. 이하에 설명하는 실험은, 본 개시를 한정하는 것이 아니다.
(제6 실험)
제6 실험에서는, 어모퍼스 카본막과 어모퍼스 카본막 상에 마련된 마스크를 구비하는 기판을 준비하였다. 마스크는, 실리콘 산질화막이다. 그 후, 기판에 대하여 상기 방법 MT3의 공정 ST21∼공정 ST23을 실행하였다. 공정 ST22에서는, 플라즈마를 이용하여 어모퍼스 카본막을 에칭하였다. 공정 ST23에서는, 불화수소산 중에 기판을 침지하였다. 이에 의해, 에칭에 의해 마스크의 개구에 부착된 퇴적물을 제거하였다.
(제7 실험)
제7 실험에서는, 공정 ST22 후, 공정 ST23을 행하지 않고, 불화수소가 아닌 불소 함유 가스로부터 생성된 플라즈마를 이용하여 마스크의 개구에 부착된 퇴적물을 제거하였다.
(결과)
제6 실험 및 제7 실험에 있어서 얻어진 기판의 단면 화상으로부터, 어모퍼스 카본막에 형성된 오목부의 깊이 및 치수를 측정하였다. 결과를 도 22에 나타낸다.
도 22는 오목부의 깊이와 오목부의 치수의 관계의 예를 나타내는 그래프이다. 종축은, 어모퍼스 카본막에 형성된 오목부의 깊이(㎛)를 나타낸다. 종축의 값이 0 ㎛가 되는 위치는, 어모퍼스 카본막과 마스크의 경계 위치이다. 횡축은, 어모퍼스 카본막에 형성된 오목부의 치수(㎚)를 나타낸다. 그래프 중, E6은 제6 실험의 결과를 나타내고, E7은 제7 실험의 결과를 나타낸다. 도 22에 나타내는 바와 같이, -0.5∼0 ㎛의 깊이 범위 및 -3∼-1 ㎛의 깊이 범위에 있어서, 제6 실험에 있어서의 오목부의 치수가 제7 실험에 있어서의 오목부의 치수보다 작게 되어 있었다. 이것은, 제6 실험에서는 제7 실험에 비교해서 오목부의 형상 불량(보잉)이 억제되는 것을 나타낸다.
또한, 제6 실험 및 제7 실험에 있어서 얻어진 기판의 단면 화상으로부터, 마스크의 개구의 위치를 측정하였다. 결과를 도 23에 나타낸다.
도 23은 마스크의 개구의 위치의 예를 나타내는 그래프이다. 종축은, 마스크의 두께 방향의 위치(㎛)를 나타낸다. 종축의 값이 0 ㎛가 되는 위치는, 어모퍼스 카본막과 마스크의 경계 위치이다. 횡축은, 기판의 면 방향(마스크의 두께 방향과 직교하는 방향)의 위치(㎚)를 나타낸다. 횡축의 값이 0 ㎛가 되는 위치는, 마스크의 개구의 중심 위치이다. 그래프 중, E8은 제6 실험의 결과를 나타내고, E9는 제7 실험의 결과를 나타낸다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 제6 실험에 있어서의 마스크의 두께가 제7 실험에 있어서의 마스크의 두께보다 크게 되어 있었다. 이것은, 제6 실험에서는 제7 실험에 비해서 마스크의 에칭이 억제되는 것을 나타낸다. 또한, 도 23에 나타내는 바와 같이, 제6 실험에 있어서의 마스크의 숄더부의 기판(W1)의 면 방향에 대한 기울기(E8a)가 제7 실험에 있어서의 마스크의 숄더부의 기판(W1)의 면 방향에 대한 기울기(E9a)보다 작게 되어 있었다. 이것은, 제6 실험에서는 제7 실험에 비해서 마스크의 숄더부가 변형하기 어려운 것을 나타낸다.
도 24는 일례의 기판의 부분 확대 단면도이다. 도 24에 나타내는 바와 같이, 기판(W1)의 단면에 있어서, 마스크(MS)의 숄더부는, 기판(W1)의 면 방향에 대하여 각도(θ)만큼 경사하고 있다. 각도(θ)가 작으면, 플라즈마 중의 이온(I1)은 마스크의 숄더부에 충돌하여, 마스크를 스퍼터한다. 한편, 각도(θ)가 크면, 플라즈마 중의 이온(I2)은 마스크의 숄더부에 의해 오목부(RS) 내에 반사될 수 있다. 그 결과, 이온(I2)에 의해 오목부(RS)의 측벽이 에칭되기 때문에, 오목부의 형상 불량(보잉)이 생기기 쉽다.
이상, 여러 가지의 예시적 실시형태에 대해서 설명해 왔지만, 전술한 예시적 실시형태에 한정되는 일없이, 여러 가지 추가, 생략, 치환 및 변경이 이루어져도 좋다. 또한, 다른 실시형태에 있어서의 요소를 조합하여 다른 실시형태를 형성하는 것이 가능하다.
예컨대, 기판 처리 장치는, 플라즈마 생성부(12)를 구비하지 않아도 좋다. 이 경우, 기판 처리 장치의 챔버 내에 있어서 플라즈마 처리는 행해지지 않는다. 그와 같은 기판 처리 장치를 이용하여 방법 MT1, MT2를 행할 수도 있다.
이상의 설명으로부터, 본 개시의 여러 가지의 실시형태는, 설명의 목적으로 본 명세서에서 설명되어 있고, 본 개시의 범위 및 주지로부터 일탈하는 일없이 여러 가지의 변경을 이룰 수 있는 것이, 이해될 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시한 여러 가지의 실시형태는 한정하는 것을 의도하고 있지 않으며, 실제 범위와 주지는, 첨부된 청구범위에 의해 나타난다.

Claims (15)

  1. 기판 처리 장치의 챔버 내에 배치된 기판 지지부 상의 기판을 처리하는 방법으로서,
    (a) 상기 챔버 내에, 불화수소 가스를 포함하는 처리 가스를 공급하는 공정과,
    (b) 상기 기판 지지부의 온도를 제1 온도로, 상기 챔버 내의 상기 불화수소 가스의 압력을 제1 압력으로, 각각 제어하는 공정과,
    (c) 상기 기판 지지부의 온도를 제2 온도로, 상기 챔버 내의 상기 불화수소 가스의 압력을 제2 압력으로, 각각 제어하는 공정
    을 포함하고,
    횡축이 온도이며, 종축이 압력인 그래프에 있어서, 불화수소의 흡착 평형압 곡선보다 위의 제1 영역에 상기 제1 온도 및 상기 제1 압력이 위치하고, 상기 흡착 평형압 곡선보다 아래의 제2 영역에 상기 제2 온도 및 상기 제2 압력이 위치하는, 기판 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 그래프에 있어서, 상기 제1 영역은 불화수소의 포화 증기압 곡선보다 아래에 위치하는, 기판 처리 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 온도 및 상기 제2 온도가 -140℃ 이상 0℃ 이하의 범위 내에 있고, 상기 제1 압력 및 상기 제2 압력이 1 ㎩ 이상 1×105 ㎩ 이하의 범위 내에 있는, 기판 처리 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판이, 실리콘 함유막을 구비하는, 기판 처리 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판이, 금속 함유막을 구비하는, 기판 처리 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (b)에 있어서, 상기 기판의 표면 상에, 상기 기판 처리 장치로부터 생성된 물질이 부착되어 있는, 기판 처리 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 가스가 불활성 가스를 포함하는, 기판 처리 방법.
  8. 기판 처리 장치로서,
    챔버와,
    상기 챔버 내에 있어서 기판을 지지하기 위한 기판 지지부와,
    불화수소 가스를 포함하는 처리 가스를 상기 챔버 내에 공급하도록 구성된 가스 공급부와,
    상기 기판 처리 장치를 제어하도록 구성된 제어부
    를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 기판 지지부의 온도를 제1 온도로, 상기 챔버 내의 상기 불화수소 가스의 압력을 제1 압력으로, 각각 제어하고,
    상기 기판 지지부의 온도를 제2 온도로, 상기 챔버 내의 상기 불화수소 가스의 압력을 제2 압력으로, 각각 제어하도록 구성되고,
    횡축이 온도이며, 종축이 압력인 그래프에 있어서, 불화수소의 흡착 평형압 곡선보다 위의 제1 영역에 상기 제1 온도 및 상기 제1 압력이 위치하고, 상기 흡착 평형압 곡선보다 아래의 제2 영역에 상기 제2 온도 및 상기 제2 압력이 위치하는, 기판 처리 장치.
  9. 기판을 처리하는 방법으로서,
    (a) 하지막과 상기 하지막 상에 마련되며 개구를 갖는 마스크를 구비하는 상기 기판을 제공하는 공정과,
    (b) 플라즈마를 이용하여 상기 하지막을 에칭하는 공정과,
    (c) 상기 (b)에 의해 상기 마스크의 상기 개구에 부착된 퇴적물을 제거하도록, 상기 마스크에 불화수소를 공급하는 공정
    을 포함하는, 기판 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 (c)에 있어서, 플라즈마를 생성하는 일없이 불화수소 가스가 공급되는, 기판 처리 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 (c)에 있어서, 불화수소산이 공급되는, 기판 처리 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, (d) 상기 (c)의 후, 플라즈마를 이용하여 상기 하지막을 에칭하는 공정을 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서, (e) 상기 (d)의 후, 상기 (d)에 의해 상기 마스크의 상기 개구에 부착된 퇴적물을 제거하도록, 상기 마스크에 불화수소를 공급하는 공정을 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마스크는 실리콘을 함유하는, 기판 처리 방법.
  15. 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하지막은 탄소를 함유하는, 기판 처리 방법.
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