TW202333225A - 基板處理裝置之維護方法及基板處理裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係一種基板處理裝置之維護方法，上述基板處理裝置具備腔室、及向上述腔室之內部供給處理氣體之氣體供給部，上述維護方法包含以下工序：(a)從上述氣體供給部向上述腔室之內部供給第1處理氣體，於上述腔室之內部之構件表面形成保護膜；及(b)於上述(a)工序之後，將上述腔室之內部向大氣環境開放，對上述基板處理裝置進行維護。
Description
本發明係關於一種基板處理裝置之維護方法及基板處理裝置。
於專利文獻1中揭示有如下構成及維護方法，上述構成係於蝕刻裝置中設置將處理空間與排氣空間隔開之真空罩，在維護中僅將處理室向大氣開放，排氣室能夠維持真空狀態。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：美國專利申請公開第2011/114114號
[發明所欲解決之問題]
本發明之技術係縮短因基板處理裝置之維護而導致產生之停工時間。
[解決問題之技術手段]
本發明之一態樣係基板處理裝置之維護方法，上述基板處理裝置具備：腔室、及向上述腔室之內部供給處理氣體之氣體供給部，上述維護方法包含以下工序：(a)從上述氣體供給部向上述腔室之內部供給第1處理氣體，於上述腔室之內部之構件表面形成保護膜；及(b)於上述(a)工序之後，將上述腔室之內部向大氣環境開放，對上述基板處理裝置進行維護。
[發明之效果]
根據本發明，能夠縮短因基板處理裝置之維護而導致產生之停工時間。
於半導體元件之製造製程中，對於基板處理裝置，使存放有半導體基板(以下，有時稱為「基板」)之腔室之內部為減壓環境，對該基板進行所需處理。作為一例，所需處理為蝕刻或成膜處理等電漿處理。
當於基板處理裝置之腔室之內部，在減壓環境下對基板進行所需處理時，腔室內部之構件(以下，有時稱為「腔室內構件」)會因該處理而產生損耗。因此，需要對腔室內構件進行檢查、更換、清潔等維護。由於部分維護係於腔室向大氣環境開放之狀態下進行，故於維護結束後，大氣環境中之成分會殘留於腔室內。大氣環境中之大部分成分係藉由如下方法去除：對腔室進行抽真空，使其再次成為減壓環境。然而，尤其是大氣環境中之水分有時會吸附於腔室內構件之表面，即便於減壓環境下亦會殘留。
例如，於作為腔室內構件之靜電吸盤之表面，即便於減壓環境下，有時亦會殘留水分。根據本發明人等之見解，當於如此殘留有水分之狀態下執行製造製程時，可能會引起靜電吸盤上之基板之吸附不良、或因靜電吸盤之電流擾亂所致之製造製程之不穩定化。
因此，為了避免上述吸附不良或不穩定化，例如於上述專利文獻1中所揭示之方法中，設置將蝕刻裝置(基板處理裝置)之處理空間與排氣空間隔開之真空罩，在維護中僅將處理室向大氣開放，排氣室維持真空狀態。
然而，藉由專利文獻1中揭示之方法仍然無法避免處理空間內之構件暴露於大氣環境中，先前，為了去除吸附於構件表面之水分，有時會對腔室內進行加熱處理(烘烤)。並且，該加熱處理需要較長之時間。
此處，於進行蝕刻作為電漿處理之情形時，已知若將基板之溫度設為低溫，則蝕刻速率(E/R)會提高，因而有時會執行低溫製程，即，將基板之溫度設為例如0℃以下之溫度進行處理。然而，於此種低溫製程之情形時，若水分殘存於靜電吸盤(ESC)之表面，則該水分有可能冷卻而凍結。進而於該情形時，存在靜電吸盤上之基板之夾持不良、或靜電吸盤電流之擾亂、蝕刻速率變化等製程變得不穩定之問題。針對此種問題，考慮如上所述充分地進行加熱處理而去除所吸附之水分，但充分之加熱處理需要更長之時間，會導致裝置之停工時間增加。
因此，本發明之技術能夠抑制水分附著於腔室內構件之表面，削減先前之加熱處理所需之時間，縮短因基板處理裝置之維護而導致產生之停工時間。
以下，參照圖式對本實施方式之基板處理裝置之構成進行說明。再者，於本說明書中，藉由對實質上具有相同之功能構成之要素標註相同之符號，而省略重複之說明。
＜電漿處理系統＞
首先，對具有作為一實施方式之基板處理裝置之電漿處理裝置的電漿處理系統進行說明。圖1係用於說明電漿處理系統之構成例之圖。
於一實施方式中，電漿處理系統包含電漿處理裝置1及控制部2。電漿處理系統係基板處理系統之一例，電漿處理裝置1係基板處理裝置之一例。電漿處理裝置1包含電漿處理腔室10、基板支持部11及電漿產生部12。電漿處理腔室10具有電漿處理空間。又，電漿處理腔室10具有用於將至少1種處理氣體供給至電漿處理空間之至少1個氣體供給口、及用於將氣體從電漿處理空間排出之至少1個氣體排出口。氣體供給口連接於後述氣體供給部20，氣體排出口連接於後述排氣系統40。基板支持部11配置於電漿處理空間內，具有用於支持基板之基板支持面。
電漿產生部12構成為由供給至電漿處理空間內之至少1種處理氣體產生電漿。於電漿處理空間中形成之電漿可為電容耦合電漿(CCP：Capacitively Coupled Plasma)、感應耦合電漿(ICP：Inductively Coupled Plasma)、ECR電漿(Electron-Cyclotron-resonance plasma)、螺旋波激發電漿(HWP：Helicon Wave Plasma)、或表面波電漿(SWP：Surface Wave Plasma)等。又，亦可使用包含AC(Alternating Current，交流)電漿產生部及DC(Direct Current，直流)電漿產生部在內之各種類型之電漿產生部。於一實施方式中，AC電漿產生部所使用之AC信號(AC電力)具有100 kHz～10 GHz之範圍內之頻率。因此，AC信號包含RF(Radio Frequency，射頻)信號及微波信號。於一實施方式中，RF信號具有100 kHz～150 MHz之範圍內之頻率。
控制部2對使電漿處理裝置1執行本發明中所述之各種工序之電腦可執行命令進行處理。控制部2可構成為控制電漿處理裝置1之各要素，以執行文中所述之各種工序。於一實施方式中，控制部2之一部分或全部可包含於電漿處理裝置1中。控制部2亦可包含處理部2a1、記憶部2a2及通信介面2a3。控制部2例如藉由電腦2a實現。處理部2a1可構成為，藉由從記憶部2a2讀出程式並執行所讀出之程式而執行各種控制動作。該程式可預先儲存於記憶部2a2中，亦可於需要時經由媒體獲取。所獲取之程式儲存於記憶部2a2中，並由處理部2a1從記憶部2a2中讀出並加以執行。媒體可為能夠讀取至電腦2a之各種記憶媒體，亦可為連接於通信介面2a3之通信線路。處理部2a1亦可為CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)。記憶部2a2亦可包含RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)、ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、HDD(Hard Disk Drive，硬式磁碟機)、SSD(Solid State Drive，固態硬碟)、或該等之組合。通信介面2a3亦可經由LAN(Local Area Network，區域網路)等通信線路與電漿處理裝置1進行通信。
＜電漿處理裝置＞
以下，對作為電漿處理裝置1之一例之電容耦合型電漿處理裝置之構成例進行說明。圖2係用於說明電容耦合型電漿處理裝置之構成例之圖。
電容耦合型電漿處理裝置1包含電漿處理腔室10、氣體供給部20、電源30及排氣系統40。又，電漿處理裝置1包含基板支持部11及氣體導入部。氣體導入部構成為將至少1種處理氣體導入電漿處理腔室10內。氣體導入部包含簇射頭13。基板支持部11配置於電漿處理腔室10內。簇射頭13配置於基板支持部11之上方。於一實施方式中，簇射頭13構成電漿處理腔室10之頂部(ceiling)之至少一部分。電漿處理腔室10具有由簇射頭13、電漿處理腔室10之側壁10a及基板支持部11所界定之電漿處理空間10s。電漿處理腔室10接地。簇射頭13及基板支持部11與電漿處理腔室10之殼體電性絕緣。
基板支持部11包含本體部111及環組件112。本體部111具有用於支持基板W之中央區域111a、及用於支持環組件112之環狀區域111b。晶圓為基板W之一例。本體部111之環狀區域111b於俯視下包圍本體部111之中央區域111a。基板W配置於本體部111之中央區域111a上，環組件112以包圍本體部111之中央區域111a上之基板W之方式配置於本體部111之環狀區域111b上。因此，中央區域111a亦被稱作用於支持基板W之基板支持面，環狀區域111b亦被稱作用於支持環組件112之環支持面。
於一實施方式中，本體部111包含基台1110及靜電吸盤1111。基台1110包含導電性構件。基台1110之導電性構件可作為下部電極發揮功能。靜電吸盤1111配置於基台1110上。靜電吸盤1111包含陶瓷構件1111a及配置於陶瓷構件1111a內之靜電電極1111b。陶瓷構件1111a具有中央區域111a。於一實施方式中，陶瓷構件1111a亦具有環狀區域111b。再者，如環狀靜電吸盤或環狀絕緣構件等包圍靜電吸盤1111之其他構件亦可具有環狀區域111b。於該情形時，環組件112可配置於環狀靜電吸盤或環狀絕緣構件上，亦可配置於靜電吸盤1111及環狀絕緣構件這兩者之上。又，與後述RF電源31及/或DC電源32耦合之至少1個RF/DC電極亦可配置於陶瓷構件1111a內。於該情形時，至少1個RF/DC電極作為下部電極發揮功能。於將後述偏壓RF信號及/或DC信號供給至至少1個RF/DC電極之情形時，RF/DC電極亦被稱作偏壓電極。再者，基台1110之導電性構件及至少1個RF/DC電極亦可作為複數個下部電極發揮功能。又，靜電電極1111b亦可作為下部電極發揮功能。因此。基板支持部11至少包含一個下部電極。
環組件112包含1個或複數個環狀構件。於一實施方式中，1個或複數個環狀構件包含1個或複數個邊緣環及至少1個蓋環。邊緣環由導電性材料或絕緣材料形成，蓋環由絕緣材料形成。
又，基板支持部11亦可包含溫度調節模組，該溫度調節模組構成為將靜電吸盤1111、環組件112及基板W中之至少一者調節至目標溫度。溫度調節模組可包含加熱器、傳熱介質、流路1110a、或該等之組合。流路1110a中流通如鹽水或氣體等傳熱流體。於一實施方式中，流路1110a形成於基台1110內，1個或複數個加熱器配置於靜電吸盤1111之陶瓷構件1111a內。又，基板支持部11亦可包含傳熱氣體供給部，該傳熱氣體供給部構成為向基板W之背面與中央區域111a之間之間隙供給傳熱氣體。
簇射頭13構成為將來自氣體供給部20之至少1種處理氣體導入電漿處理空間10s內。簇射頭13具有至少1個氣體供給口13a、至少1個氣體擴散室13b、及複數個氣體導入口13c。將供給至氣體供給口13a之處理氣體通過氣體擴散室13b從複數個氣體導入口13c導入電漿處理空間10s內。又，簇射頭13包含至少1個上部電極。再者，氣體導入部除包含簇射頭13以外，亦可包含1個或複數個側氣體注入部(SGI：Side Gas Injector)，該側氣體注入部安裝於形成在側壁10a之1個或複數個開口部。
氣體供給部20亦可包含至少1個氣體源21及至少1個流量控制器22。於一實施方式中，氣體供給部20構成為，將至少1種處理氣體從分別對應之氣體源21經由分別對應之流量控制器22供給至簇射頭13。各流量控制器22例如可包含質量流量控制器或壓力控制式流量控制器。進而，氣體供給部20亦可包含將至少1種處理氣體之流量調變或脈衝化之至少1個流量調變裝置。
電源30包含經由至少1個阻抗匹配電路而與電漿處理腔室10耦合之RF電源31。RF電源31構成為，將至少1個RF信號(RF電力)供給至至少1個下部電極及/或至少1個上部電極。藉此，由供給至電漿處理空間10s之至少1種處理氣體形成電漿。因此，RF電源31可作為電漿產生部12之至少一部分發揮功能。又，藉由將偏壓RF信號供給至至少1個下部電極，可於基板W產生偏壓電位，從而將所形成之電漿中之離子成分饋入至基板W。
於一實施方式中，RF電源31包含第1RF產生部31a及第2RF產生部31b。第1RF產生部31a構成為，經由至少1個阻抗匹配電路而與至少1個下部電極及/或至少1個上部電極耦合，產生電漿產生用源RF信號(源RF電力)。於一實施方式中，源RF信號具有10 MHz～150 MHz之範圍內之頻率。於一實施方式中，第1RF產生部31a亦可構成為產生具有不同頻率之複數個源RF信號。產生之1個或複數個源RF信號被供給至至少1個下部電極及/或至少1個上部電極。
第2RF產生部31b構成為，經由至少1個阻抗匹配電路而與至少1個下部電極耦合，產生偏壓RF信號(偏壓RF電力)。偏壓RF信號之頻率可與源RF信號之頻率相同，亦可不同。於一實施方式中，偏壓RF信號具有低於源RF信號之頻率。於一實施方式中，偏壓RF信號具有100 kHz～60 MHz之範圍內之頻率。於一實施方式中，第2RF產生部31b亦可構成為產生具有不同頻率之複數個偏壓RF信號。所產生之1個或複數個偏壓RF信號被供給至至少1個下部電極。又，於各種實施方式中，源RF信號及偏壓RF信號中之至少一者亦可脈衝化。
又，電源30亦可包含與電漿處理腔室10耦合之DC電源32。DC電源32包含第1DC產生部32a及第2DC產生部32b。於一實施方式中，第1DC產生部32a構成為與至少1個下部電極連接，產生第1DC信號。所產生之第1DC信號被施加至至少1個下部電極。於一實施方式中，第2DC產生部32b構成為與至少1個上部電極連接，產生第2DC信號。所產生之第2DC信號被施加至至少1個上部電極。
於各種實施方式中，第1及第2DC信號亦可脈衝化。於該情形時，電壓脈衝序列被施加至至少1個下部電極及/或至少1個上部電極。電壓脈衝亦可具有矩形、梯形、三角形或該等之組合之脈衝波形。於一實施方式中，用於從DC信號產生電壓脈衝序列之波形產生部連接於第1DC產生部32a與至少1個下部電極之間。因此，第1DC產生部32a及波形產生部構成電壓脈衝產生部。於第2DC產生部32b及波形產生部構成電壓脈衝產生部之情形時，電壓脈衝產生部與至少1個上部電極連接。電壓脈衝可具有正極性，亦可具有負極性。又，電壓脈衝之序列亦可於1週期內包含1個或複數個正極性電壓脈衝及1個或複數個負極性電壓脈衝。再者，可同時設置第1及第2DC產生部32a、32b與RF電源31，亦可設置第1DC產生部32a代替第2RF產生部31b。
排氣系統40例如可與設置於電漿處理腔室10之底部之氣體排出口10e連接。排氣系統40亦可包含壓力調整閥及真空泵。利用壓力調整閥來調整電漿處理空間10s內之壓力。真空泵亦可包含渦輪分子泵、乾式真空泵或該等之組合。
＜維護方法之第1實施方式＞
其次，對第1實施方式之電漿處理裝置1之維護方法MT1進行說明。圖3係表示維護方法MT1中之主要工序之流程圖。圖4係表示維護方法MT1中之電漿處理腔室10之內部情況之說明圖。
維護方法MT1例如可於自使用電漿處理裝置1之電漿處理結束時至下一次電漿處理開始時之期間執行。但是，該等時期係可執行維護方法MT1之時期之例示，並不限定於此。例如，於長期未使用電漿處理裝置1之狀態(長期之怠速狀態)後，重新進行電漿處理之情形時，亦可執行維護方法MT1。
[步驟S1]
首先，如圖4(a)所示，利用第1處理氣體之電漿於電漿處理腔室10之內部構件(以下，有時稱為「腔室內構件」)之表面形成保護膜P(圖3之步驟S1)。保護膜P較佳為以無間隙地連續被覆於腔室內構件之表面上之方式形成。腔室內構件至少包含露出至電漿處理空間10s之構件，例如除包含基板支持部11以外，亦包含電漿處理腔室10之側壁10a及簇射頭13。即，例如於基板支持部11之表面、側壁10a之內側面、及簇射頭13之下表面形成保護膜P。
保護膜P具有撥水性，即，保護膜P中露出至電漿處理空間10s之面具有撥水性。又，不會從保護膜P分離出有害氣體。作為此種膜，例如可例舉含氟膜。於該情形時，第1處理氣體包含含氟氣體。含氟氣體例如為氟碳氣體，例如為CF
4、C
4F
6、C
4F
8等。於該情形時，可形成氟化碳膜作為保護膜P。由於氟化碳膜於最表層具有氟終結，故由氟化碳膜形成之保護膜P具有撥水性。再者，第1處理氣體亦可進而包含稀有氣體。稀有氣體例如為Ar、He等。
於步驟S1中，首先，將電漿處理腔室10之內部密閉，形成電漿處理空間10s。其後，從氣體供給部20經由簇射頭13將第1處理氣體供給至電漿處理空間10s。又，利用排氣系統40將電漿處理空間10s減壓至所需真空度。
繼而，從RF電源31之第1RF產生部31a將電漿產生用源RF電力供給至基板支持部11之導電性構件及/或簇射頭13之導電性構件。使該第1處理氣體激發，而產生電漿。此時，不供給來自第2RF產生部31b之離子饋入用偏壓RF信號。然後，藉由所產生之電漿之作用，於腔室內構件之表面形成保護膜P。
再者，該步驟S1中之腔室內構件之表面溫度、即保護膜P之成膜溫度例如與下一步驟S2中之維護時之溫度相同，例如為常溫。藉此，從步驟S1移行至步驟S2時，無需更改溫度設定。然而，腔室內構件之表面溫度並不限定於此。根據要成膜之保護膜P之膜質或成膜速度，該腔室內構件之表面溫度可低於常溫，亦可高於常溫。
[步驟S2]
其次，如圖4(b)所示，將電漿處理腔室10之內部向大氣環境開放，對電漿處理裝置1進行維護(圖3之步驟S2)。
於步驟S2中，首先，卸除簇射頭13，將電漿處理腔室10之內部向大氣環境開放。繼而，進行腔室內構件之檢查、更換、清潔等維護。即，維護係於包含水分H之大氣環境中進行。
關於該點，由於在步驟S1中於腔室內構件之表面形成保護膜P，故於步驟S2中水分H可能會接觸到保護膜P，但不會接觸到腔室內構件之表面。又，保護膜P具有撥水性，因此接觸到保護膜P之水分H不會殘留於保護膜P之表面。
再者，步驟S2中之維護溫度、即腔室內構件之溫度理想的是常溫。或者，理想的是高於大氣環境之露點溫度。藉由高於大氣環境之露點溫度，能夠抑制大氣環境中所包含之水分H冷凝或凍結。又，腔室內構件之溫度更理想的是設為50℃以下。藉由設為50℃以下，能夠抑制進行維護之作業人員被燒傷等風險。若於步驟S1之保護膜之形成中，腔室內構件之溫度為大氣環境之露點溫度以下、或高於50℃，則於從步驟S1移行至步驟S2之前，調整至高於大氣環境之露點溫度且為50℃以下之範圍。
[步驟S3]
其次，將電漿處理空間10s抽真空，以進行減壓(圖3之步驟S3)。於步驟S3中，將電漿處理腔室10之內部密閉，形成電漿處理空間10s。其後，利用排氣系統40將電漿處理空間10s減壓至所需真空度。藉此，去除包含上述大氣環境中之至少一部分水分H之氣體。
[步驟S4]
其次，如圖4(c)所示，利用第2處理氣體之電漿從腔室內構件之表面去除保護膜P(圖3之步驟S4)。第2處理氣體只要為能夠去除保護膜P之氣體則可為任意氣體。於保護膜P為氟化碳膜之情形時，第2處理氣體可使用氧化氣體或還原氣體。氧化氣體例如為O
2、CO或CO
2，還原氣體例如為H
2或NH
3。再者，第2處理氣體亦可進而包含稀有氣體。稀有氣體例如為Ar、He等。
於S4中，從氣體供給部20經由簇射頭13向電漿處理空間10s供給第2處理氣體。又，於將電漿處理空間10s減壓至所需真空度之狀態下，利用RF電源31之第1RF產生部31a將電漿產生用源RF電力供給至基板支持部11之導電性構件及/或簇射頭13之導電性構件。使該第2處理氣體激發，產生電漿。此時，亦可利用第2RF產生部31b供給離子饋入用偏壓RF信號。並且，藉由所產生之電漿之作用，從腔室內構件之表面去除保護膜P。
於維護方法MT1中進行上述步驟S1～S4，繼而進行電漿處理。其次，將先前之維護方法作為比較例對維護方法MT1之效果進行說明。
於作為比較例之先前之維護方法中，省略了第1實施方式之維護方法MT1之步驟S1、S4。即，維護前未在腔室內構件之表面形成保護膜P地將電漿處理腔室10之內部向大氣環境開放，進行電漿處理裝置1之維護。
於該情形時，在維護時，大氣環境中之水分H例如附著於靜電吸盤1111之中央區域111a。如此一來，於該中央區域111a會形成藉由與水分H之反應而形成之吸附層。尤其是於維護之前後進行之電漿處理為低溫製程之情形時，電漿處理中，吸附層中之水分H可能會冷卻而凍結，上述低溫製程係於將靜電吸盤1111(基板W)之表面溫度設為例如0℃以下之溫度之狀態下進行處理。即，於維護後之電漿處理中，將電漿處理空間10s減壓至所需真空度時，亦會維持該吸附層。然後，當於如上所述之水分H殘留之狀態下執行電漿處理時，可能會引起靜電吸盤1111上之基板W之吸附不良、或由靜電吸盤1111內之電流擾亂所致之製程之不穩定化。
因此，先前有為了去除水分H而對電漿處理腔室10之內部進行加熱處理(烘烤)之情形。然而，該加熱處理需要較長之時間。尤其是於如上所述電漿處理為低溫製程之情形時，由於水分H凍結，故加熱處理需要更長之時間，而導致裝置之停工時間增加。
與此相對，根據第1實施方式之維護方法MT1，於步驟S1中，於在步驟S2將電漿處理腔室10之內部向大氣環境開放之前，在腔室內構件之表面形成保護膜P。雖然於隨後之步驟S2中將腔室內構件向大氣環境開放，但由於步驟S1中已在腔室內構件之表面形成了保護膜P，故水分H雖可接觸到保護膜P，但無法接觸到腔室內構件之表面。
又，由於保護膜P為撥水性，故接觸到保護膜P之水分H不會殘留於保護膜P之表面。其後，於步驟S3中將電漿處理空間10s減壓至所需真空度，去除包含至少一部分上述水分H之氣體。於步驟S4中，在維持於所需真空度之電漿處理空間10s中去除保護膜P。因此，於去除保護膜P後，包含水分H之氣體不會與腔室內構件之表面相接。如此，於去除保護膜P後，無需如先前般對腔室內構件進行長時間之加熱處理，可縮短裝置之停工時間。尤其是，即便維護之前後所進行之電漿處理為低溫製程，亦可享有該效果。並且，結果能夠提高基板處理之產能。
再者，於步驟S1中形成之具有撥水性之保護膜P並不限定於含氟膜。例如亦可使用HMDS(Hexamethyldisilazane，六甲基二矽氮烷)或TMSDMA(Trimethysilyldimethylamine，三甲基矽烷基二甲胺)等胺基矽烷系氣體來形成含矽膜。使用HMDS氣體所形成之含矽膜於最表層具有胺基終結，因此使用HMDS氣體所形成之含矽膜之保護膜P具有撥水性。於該情形時，去除保護膜P之第2處理氣體可使用含氟氣體。含氟氣體例如為氟碳氣體，例如為CF
4、C
4F
6、C
4F
8等。又，保護膜P只要具有撥水性即可，並不限定於含氟膜及含矽膜。
又，於S1中保護膜P亦可由複數層形成。於該情形時，例如向電漿處理空間10s內依序導入複數種處理氣體，利用該複數種處理氣體之電漿於腔室內構件之表面依序積層保護層，形成由複數層所構成之保護膜P。進而於該情形時，若要使保護膜P為撥水性，則較佳為以使最上層、即露出至電漿處理空間之面成為撥水性之保護層之方式積層複數層保護層。於該情形時，能夠形成成為最上層之保護層之第1處理氣體可為如上所述之含氟氣體，亦可為HMDS(Hexamethyldisilazane)或TMSDMA(Trimethysilyldimethylamine)等胺基矽烷系氣體。
又，於腔室內構件包含由Si或石英形成之構件之情形時，腔室內構件可能會因氟成分而受到損傷。因此，於保護膜P由複數層形成之情形時，最下層之膜(基底膜)理想的是不包含氟等鹵素之膜。於該情形時，能夠於保護膜P與腔室內構件之界面，抑制該腔室內構件之表面之損傷。
再者，基底膜亦可不具有撥水性。如上所述，可為任意膜，只要為不包含氟等鹵素之膜即可。例如，亦可為碳膜或氧化矽膜等含矽膜。作為於基底層形成碳膜之氣體，例如可例舉烴(CxHy：x、y為整數)氣體。烴氣體例如為CH
4、C
2H
6、C
2H
4、C
3H
8、C
3H
6等。又，作為於基底層形成氧化矽膜之氣體，例如為SiCl
4氣體、胺基矽烷系氣體等含矽氣體與氧氣之組合。
再者，於保護膜P由複數層形成之情形時，步驟S4中保護膜P之去除係使用根據層而定之氣體進行去除。例如，於藉由在步驟S1中使用烴氣體形成基底層，繼而使用HMDS形成最上層來形成保護膜P之情形時，利用含氟氣體去除最上層之Si含有膜，繼而利用能夠去除碳膜之氣體來去除基底層之碳膜。作為能夠去除碳膜之氣體，可使用氧化氣體或還原氣體。氧化氣體例如為O
2、CO或CO
2，還原氣體例如為H
2或NH
3。再者，該等氣體亦可進而包含稀有氣體。稀有氣體例如為Ar、He等。但是，若存在能夠同時去除基底層及最上層之氣體，亦可同時去除。例如，於使用烴氣體形成基底層，繼而使用氟碳氣體形成最上層之情形時，亦可使用氧化氣體(例如O
2)或還原氣體(例如H
2)同時去除。
又，雖然於步驟S1中係利用第1處理氣體之電漿形成保護膜P，但保護膜P之形成方法並不限定於此。又，雖然於步驟S4中係利用第2處理氣體之電漿去除保護膜P，但保護膜P之去除方法並不限定於此。換言之，保護膜P之形成、去除並非必須使用電漿。
＜維護方法之第2實施方式＞
其次，對第2實施方式之電漿處理裝置1之維護方法MT2進行說明。圖5係表示維護方法MT2中之主要工序之流程圖。圖6係表示維護方法MT2中之電漿處理腔室10之內部情況之說明圖。
與上述維護方法MT2同樣，維護方法MT2例如可於自使用電漿處理裝置1之電漿處理結束時至下一次電漿處理開始時之期間執行。但是，該等時期係能夠執行維護方法MT2之時期之例示，並不限定於此。
[步驟T1]
首先，如圖6(a)所示，利用第1處理氣體之電漿於腔室內構件之表面形成保護膜P(圖5之步驟T1)。該步驟T1與上述維護方法MT1之步驟S1相同，因此省略其說明。
[步驟T2]
其次，利用第2處理氣體之電漿去除靜電吸盤1111之中央區域111a以外之腔室內構件之表面的保護膜P(圖3之步驟T2)。
於步驟T2中，首先，如圖6(b)所示，將與作為處理對象體之基板W不同之基板Dw(以下，稱為「虛設基板Dw」)搬入電漿處理腔室10之內部，於靜電吸盤1111上載置虛設基板Dw。又，搬入虛設基板Dw後，利用排氣系統40將電漿處理空間10s減壓至所需真空度。
其次，從氣體供給部20經由簇射頭13向電漿處理空間10s供給第2處理氣體。又，於將電漿處理空間10s減壓至所需真空度之狀態下，由RF電源31之第1RF產生部31a將電漿產生用源RF電力供給至基板支持部11之導電性構件及/或簇射頭13之導電性構件。使該第2處理氣體激發，產生電漿。此時，亦可由第2RF產生部31b供給離子饋入用偏壓RF信號。並且，藉由所產生之電漿之作用，去除靜電吸盤1111之中央區域111a以外之腔室內構件之表面的保護膜P。
其後，如圖6(c)所示，將虛設基板Dw從電漿處理腔室10搬出。如此一來，僅於靜電吸盤1111之中央區域111a形成保護膜P。
[步驟T3]
其次，如圖6(d)所示，將電漿處理腔室10之內部向大氣環境開放，進行電漿處理裝置1之維護(圖3之步驟T3)。該步驟T3與上述維護方法MT1之步驟S2相同，因此省略其說明。並且，於步驟T3中，在靜電吸盤1111之中央區域111a之保護膜P之表面不會殘留水分H。
[步驟T4]
其次，將電漿處理空間10s抽真空，以進行減壓(圖3之步驟T4)。該步驟T3與上述維護方法MT1之步驟S3相同，因此省略其說明。並且，於步驟T4中，去除包含大氣環境中之至少一部分水分H之氣體。
[步驟T5]
其次，如圖6(e)所示，利用第2處理氣體之電漿從靜電吸盤1111之中央區域111a去除保護膜P(圖3之步驟T5)。該步驟T5與上述維護方法MT1之步驟S4相同，因此省略其說明。並且，於步驟T5中，從所有腔室內構件之表面去除保護膜P。
於第2實施方式之維護方法MT2中，亦可享有與第1實施方式之維護方法MT1相同之效果。即，能夠縮短裝置之停工時間，提高基板處理之產能。
並且，於維護方法MT2中，在步驟T2中去除靜電吸盤1111之中央區域111a以外之腔室內構件之表面的保護膜P，僅於該中央區域111a形成保護膜P。如上所述，於先前之維護方法中，附著於靜電吸盤1111之中央區域111a之水分H可能會導致基板W之吸附不良或製程不穩定之問題。針對該點，於維護方法MT2中，能夠確實地抑制中央區域111a中之水分H，解決基板W之吸附不良或製程不穩定之問題。
＜其他實施方式＞
應用以上維護方法MT1、MT2之製程處理並不限定於上述實施方式。例如，藉由將上述維護方法MT1、MT2應用於所有要求電漿處理腔室10內之環境中之水分充分少之製程，能夠縮短或省略先前之加熱處理(烘烤)所需之時間。因此，能夠應用上述維護方法MT1、MT2之裝置亦不限定於電漿處理裝置1，例如亦可應用於不使用電漿之裝置。於上述製程處理中，尤其是於將靜電吸盤1111設為例如0℃以下之低溫製程處理中，能夠抑制水分吸附於因冷凝而容易吸附水分之靜電吸盤1111表面，因此能夠發揮更佳之效果。
應當認為，本次揭示之實施方式於所有方面均為例示，而非限制性者。上述實施方式亦可不脫離隨附之申請專利範圍及其主旨地以各種形態進行省略、替換、變更。
1:電漿處理裝置
2:控制部
2a:電腦
2a1:處理部
2a2:記憶部
2a3:通信介面
10:電漿處理腔室
10a:側壁
10e:氣體排出口
10s:電漿處理空間
11:基板支持部
13:簇射頭
13a:氣體供給口
13b:氣體擴散室
13c:氣體導入口
20:氣體供給部
21:氣體源
22:流量控制器
31:RF電源
31a:第1RF產生部
31b:第2RF產生部
32:DC電源
32a:第1DC產生部
32b:第2DC產生部
40:排氣系統
111:本體部
111a:中央區域
111b:環狀區域
112:環組件
1110:基台
1110a:流路
1111:靜電吸盤
1111a:陶瓷構件
1111b:靜電電極
Dw:虛設基板
H:水分
P:保護膜
W:基板
圖1係用於說明電漿處理系統之構成例之圖。
圖2係用於說明電容耦合型電漿處理裝置之構成例之圖。
圖3係表示第1實施方式之維護方法之主要工序之流程圖。
圖4(a)～(c)係表示第1實施方式之維護方法中之電漿處理腔室之內部情況的說明圖。
圖5係表示第2實施方式之維護方法之主要工序之流程圖。
圖6(a)～(e)係表示第2實施方式之維護方法中之電漿處理腔室之內部情況的說明圖。
10:電漿處理腔室
10a:側壁
10s:電漿處理空間
11:基板支持部
13:簇射頭
H:水分
P:保護膜
Claims (13)
- 一種基板處理裝置之維護方法， 上述基板處理裝置具備： 腔室、及 向上述腔室之內部供給處理氣體之氣體供給部， 上述維護方法包含以下工序： (a)從上述氣體供給部向上述腔室之內部供給第1處理氣體，於上述腔室之內部之構件表面形成保護膜；及 (b)於上述(a)工序之後，將上述腔室之內部向大氣環境開放，對上述基板處理裝置進行維護。
- 如請求項1之基板處理裝置之維護方法，其中於上述(a)工序中，由上述第1處理氣體產生電漿，形成上述保護膜。
- 如請求項1或2之基板處理裝置之維護方法，其進而包含以下工序：(c)於上述(b)工序之後，去除上述保護膜。
- 如請求項3之基板處理裝置之維護方法，其中於上述(c)工序中，向上述腔室之內部供給第2處理氣體，由該第2處理氣體產生電漿，而去除上述保護膜。
- 如請求項4之基板處理裝置之維護方法，其中上述第1處理氣體為氟碳氣體，上述第2處理氣體為氧化氣體或還原氣體。
- 如請求項4之基板處理裝置之維護方法，其中上述保護膜包含第1層及第2層， 上述(a)工序包含以下工序：藉由烴氣體形成第1層；及於形成上述第1層之工序後，藉由氟碳氣體形成第2層。
- 如請求項6之基板處理裝置之維護方法，其中上述第2處理氣體為氧化氣體或還原氣體， 於上述(c)工序中，去除上述第1膜及上述第2膜。
- 如請求項1至7中任一項之基板處理裝置之維護方法，其中上述保護膜具有撥水性。
- 如請求項8之基板處理裝置之維護方法，其中上述第1處理氣體包含含氟氣體。
- 如請求項1至9中任一項之基板處理裝置之維護方法，其中於上述(a)工序中，上述保護膜由複數層形成。
- 如請求項1至10中任一項之基板處理裝置之維護方法，其中 上述基板處理裝置進而具備設置於上述腔室之內部之基板支持部， 於形成上述保護膜之工序中，於上述基板支持部之基板支持面形成上述保護膜。
- 如請求項11之基板處理裝置之維護方法，其中於上述(a)工序之後且上述工序(b)工序之前，在基板由上述基板支持部支持之狀態下，去除上述基板支持面以外之上述構件表面之上述保護膜。
- 一種基板處理裝置，其具備： 腔室、 向上述腔室之內部供給處理氣體之氣體供給部、及 控制部， 上述控制部以如下方式控制上述氣體供給部，即，將上述腔室之內部向大氣環境開放，於對上述基板處理裝置進行維護之前，從上述氣體供給部向上述腔室之內部供給第1處理氣體，於上述腔室之內部之構件表面形成保護膜。
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