WO2023120412A1 - 基板処理装置のメンテナンス方法及び基板処理装置 - Google Patents

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WO2023120412A1
WO2023120412A1 PCT/JP2022/046384 JP2022046384W WO2023120412A1 WO 2023120412 A1 WO2023120412 A1 WO 2023120412A1 JP 2022046384 W JP2022046384 W JP 2022046384W WO 2023120412 A1 WO2023120412 A1 WO 2023120412A1
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gas
chamber
processing apparatus
protective film
substrate
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PCT/JP2022/046384
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French (fr)
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佑也 箕浦
貴幸 鈴木
貴宏 村上
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東京エレクトロン株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers

Definitions

  • the present disclosure relates to a substrate processing apparatus maintenance method and substrate processing apparatus.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which a vacuum cover is provided to separate a processing space and an exhaust space in an etching apparatus, only the processing chamber is open to the atmosphere during maintenance, and the exhaust chamber can maintain a vacuum state; A maintenance method is disclosed.
  • the technology according to the present disclosure reduces downtime due to maintenance of substrate processing apparatuses.
  • One aspect of the present disclosure is a maintenance method for a substrate processing apparatus, wherein the substrate processing apparatus includes a chamber and a gas supply unit that supplies a processing gas to the interior of the chamber, and the maintenance method includes ( a) supplying a first processing gas from the gas supply unit into the chamber to form a protective film on the surface of a member inside the chamber; and (b) after the step (a), the and a step of opening the inside of the chamber to the atmosphere and performing maintenance of the substrate processing apparatus.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of a plasma processing system
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of a capacitively coupled plasma processing apparatus
  • FIG. FIG. 2 is a flowchart showing main steps of a maintenance method according to the first embodiment
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the state inside the plasma processing chamber in the maintenance method according to the first embodiment
  • FIG. 9 is a flowchart showing main steps of a maintenance method according to the second embodiment
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the state inside the plasma processing chamber in the maintenance method according to the second embodiment
  • the inside of a chamber containing a semiconductor substrate (hereinafter sometimes referred to as "substrate") is made into a reduced pressure atmosphere, and the substrate is subjected to desired processing.
  • the desired processing is, for example, plasma processing such as etching or film formation processing.
  • chamber internal members When a desired process is performed on a substrate in a reduced-pressure atmosphere inside a chamber of a substrate processing apparatus, members inside the chamber (hereinafter sometimes referred to as “chamber internal members") are worn out by the process. Therefore, it is necessary to perform maintenance such as inspection, replacement, and cleaning of the members inside the chamber. Since part of the maintenance is performed while the chamber is open to the atmosphere, components in the atmosphere remain in the chamber after the maintenance is finished. Most of the components in the atmospheric atmosphere are removed by evacuating the chamber and creating a reduced pressure atmosphere again. However, especially moisture in the air atmosphere may be adsorbed on the surface of the chamber inner member and remain even in the reduced pressure atmosphere.
  • moisture may remain on the surface of the electrostatic chuck, which is a member inside the chamber, even in a reduced pressure atmosphere.
  • the substrate may be poorly adsorbed on the electrostatic chuck, or the manufacturing process may be disrupted due to disturbances in the electric current of the electrostatic chuck. Stabilization may be induced.
  • a vacuum cover is provided to separate the processing space and the exhaust space of the etching apparatus (substrate processing apparatus), and the vacuum cover is provided during maintenance. Only the processing chamber is open to the atmosphere, and the exhaust chamber maintains a vacuum state.
  • the technology according to the present disclosure suppresses the adhesion of moisture to the surfaces of the members inside the chamber, reduces the time required for conventional heat treatment, and makes it possible to shorten the downtime due to maintenance of the substrate processing apparatus.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of a plasma processing system.
  • the plasma processing system includes a plasma processing apparatus 1 and a controller 2.
  • the plasma processing system is an example of a substrate processing system
  • the plasma processing apparatus 1 is an example of a substrate processing apparatus.
  • the plasma processing apparatus 1 includes a plasma processing chamber 10 , a substrate support section 11 and a plasma generation section 12 .
  • Plasma processing chamber 10 has a plasma processing space.
  • the plasma processing chamber 10 also has at least one gas inlet for supplying at least one process gas to the plasma processing space and at least one gas outlet for exhausting gas from the plasma processing space.
  • the gas supply port is connected to a gas supply section 20, which will be described later, and the gas discharge port is connected to an exhaust system 40, which will be described later.
  • the substrate support 11 is arranged in the plasma processing space and has a substrate support surface for supporting the substrate.
  • the plasma generation unit 12 is configured to generate plasma from at least one processing gas supplied into the plasma processing space.
  • Plasma formed in the plasma processing space includes capacitively coupled plasma (CCP: Capacitively Coupled Plasma), inductively coupled plasma (ICP: Inductively Coupled Plasma), ECR plasma (Electron-Cyclotron-resonance plasma), helicon wave excited plasma (HWP: Helicon Wave Plasma), surface wave plasma (SWP: Surface Wave Plasma), or the like.
  • Various types of plasma generators may also be used, including alternating current (AC) plasma generators and direct current (DC) plasma generators.
  • the AC signal (AC power) used in the AC plasma generator has a frequency within the range of 100 kHz to 10 GHz. Therefore, AC signals include RF (Radio Frequency) signals and microwave signals.
  • the RF signal has a frequency within the range of 100 kHz-150 MHz.
  • the controller 2 processes computer-executable instructions that cause the plasma processing apparatus 1 to perform the various steps described in this disclosure. Controller 2 may be configured to control elements of plasma processing apparatus 1 to perform the various processes described herein. In one embodiment, part or all of the controller 2 may be included in the plasma processing apparatus 1 .
  • the control unit 2 may include a processing unit 2a1, a storage unit 2a2, and a communication interface 2a3.
  • the control unit 2 is implemented by, for example, a computer 2a.
  • Processing unit 2a1 can be configured to perform various control operations by reading a program from storage unit 2a2 and executing the read program. This program may be stored in the storage unit 2a2 in advance, or may be acquired via a medium when necessary.
  • the acquired program is stored in the storage unit 2a2, read from the storage unit 2a2 and executed by the processing unit 2a1.
  • the medium may be various storage media readable by the computer 2a, or may be a communication line connected to the communication interface 2a3.
  • the processing unit 2a1 may be a CPU (Central Processing Unit).
  • the storage unit 2a2 may include RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), or a combination thereof.
  • the communication interface 2a3 may communicate with the plasma processing apparatus 1 via a communication line such as a LAN (Local Area Network).
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a configuration example of a capacitively coupled plasma processing apparatus.
  • the capacitively coupled plasma processing apparatus 1 includes a plasma processing chamber 10, a gas supply section 20, a power supply 30 and an exhaust system 40. Further, the plasma processing apparatus 1 includes a substrate support section 11 and a gas introduction section. The gas introduction is configured to introduce at least one process gas into the plasma processing chamber 10 .
  • the gas introduction section includes a showerhead 13 .
  • a substrate support 11 is positioned within the plasma processing chamber 10 .
  • the showerhead 13 is arranged above the substrate support 11 . In one embodiment, showerhead 13 forms at least a portion of the ceiling of plasma processing chamber 10 .
  • the plasma processing chamber 10 has a plasma processing space 10 s defined by a showerhead 13 , side walls 10 a of the plasma processing chamber 10 and a substrate support 11 . Plasma processing chamber 10 is grounded.
  • the showerhead 13 and substrate support 11 are electrically insulated from the housing of the plasma processing chamber 10 .
  • the substrate support section 11 includes a body section 111 and a ring assembly 112 .
  • the body portion 111 has a central region 111 a for supporting the substrate W and an annular region 111 b for supporting the ring assembly 112 .
  • a wafer is an example of a substrate W;
  • the annular region 111b of the body portion 111 surrounds the central region 111a of the body portion 111 in plan view.
  • the substrate W is arranged on the central region 111 a of the main body 111
  • the ring assembly 112 is arranged on the annular region 111 b of the main body 111 so as to surround the substrate W on the central region 111 a of the main body 111 .
  • the central region 111a is also referred to as a substrate support surface for supporting the substrate W
  • the annular region 111b is also referred to as a ring support surface for supporting the ring assembly 112.
  • the body portion 111 includes a base 1110 and an electrostatic chuck 1111 .
  • Base 1110 includes a conductive member.
  • a conductive member of the base 1110 can function as a bottom electrode.
  • An electrostatic chuck 1111 is arranged on the base 1110 .
  • the electrostatic chuck 1111 includes a ceramic member 1111a and an electrostatic electrode 1111b disposed within the ceramic member 1111a.
  • Ceramic member 1111a has a central region 111a. In one embodiment, the ceramic member 1111a also has an annular region 111b. Note that another member surrounding the electrostatic chuck 1111, such as an annular electrostatic chuck or an annular insulating member, may have the annular region 111b.
  • the ring assembly 112 may be placed on the annular electrostatic chuck or the annular insulating member, or may be placed on both the electrostatic chuck 1111 and the annular insulating member.
  • at least one RF/DC electrode coupled to an RF power source 31 and/or a DC power source 32, described below, may be disposed within the ceramic member 1111a.
  • at least one RF/DC electrode functions as the bottom electrode. If a bias RF signal and/or a DC signal, described below, is applied to at least one RF/DC electrode, the RF/DC electrode is also called a bias electrode.
  • the conductive member of the base 1110 and at least one RF/DC electrode may function as a plurality of lower electrodes.
  • the electrostatic electrode 1111b may function as a lower electrode. Accordingly, the substrate support 11 includes at least one bottom electrode.
  • Ring assembly 112 includes one or more annular members.
  • the one or more annular members include one or more edge rings and at least one cover ring.
  • the edge ring is made of a conductive material or an insulating material
  • the cover ring is made of an insulating material.
  • the substrate supporter 11 may include a temperature control module configured to control at least one of the electrostatic chuck 1111, the ring assembly 112, and the substrate W to a target temperature.
  • the temperature control module may include heaters, heat transfer media, channels 1110a, or combinations thereof.
  • channels 1110 a are formed in base 1110 and one or more heaters are positioned in ceramic member 1111 a of electrostatic chuck 1111 .
  • the substrate support 11 may also include a heat transfer gas supply configured to supply a heat transfer gas to the gap between the back surface of the substrate W and the central region 111a.
  • the showerhead 13 is configured to introduce at least one processing gas from the gas supply unit 20 into the plasma processing space 10s.
  • the showerhead 13 has at least one gas supply port 13a, at least one gas diffusion chamber 13b, and multiple gas introduction ports 13c.
  • the processing gas supplied to the gas supply port 13a passes through the gas diffusion chamber 13b and is introduced into the plasma processing space 10s through a plurality of gas introduction ports 13c.
  • showerhead 13 also includes at least one upper electrode.
  • the gas introduction part may include one or more side gas injectors (SGI: Side Gas Injector) attached to one or more openings formed in the side wall 10a.
  • SGI Side Gas Injector
  • the gas supply unit 20 may include at least one gas source 21 and at least one flow controller 22 .
  • gas supply 20 is configured to supply at least one process gas from respective gas sources 21 through respective flow controllers 22 to showerhead 13 .
  • Each flow controller 22 may include, for example, a mass flow controller or a pressure controlled flow controller.
  • gas supply 20 may include at least one flow modulation device for modulating or pulsing the flow rate of at least one process gas.
  • Power supply 30 includes an RF power supply 31 coupled to plasma processing chamber 10 via at least one impedance matching circuit.
  • RF power supply 31 is configured to supply at least one RF signal (RF power) to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode.
  • RF power supply 31 can function as at least part of the plasma generator 12 .
  • a bias RF signal to at least one lower electrode, a bias potential is generated in the substrate W, and ion components in the formed plasma can be drawn into the substrate W.
  • the RF power supply 31 includes a first RF generator 31a and a second RF generator 31b.
  • the first RF generator 31a is coupled to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode via at least one impedance matching circuit to generate a source RF signal (source RF power) for plasma generation.
  • the source RF signal has a frequency within the range of 10 MHz to 150 MHz.
  • the first RF generator 31a may be configured to generate multiple source RF signals having different frequencies.
  • One or more source RF signals generated are provided to at least one bottom electrode and/or at least one top electrode.
  • the second RF generator 31b is coupled to at least one lower electrode via at least one impedance matching circuit and configured to generate a bias RF signal (bias RF power).
  • the frequency of the bias RF signal may be the same as or different from the frequency of the source RF signal.
  • the bias RF signal has a frequency lower than the frequency of the source RF signal.
  • the bias RF signal has a frequency within the range of 100 kHz to 60 MHz.
  • the second RF generator 31b may be configured to generate multiple bias RF signals having different frequencies.
  • One or more bias RF signals generated are provided to at least one bottom electrode. Also, in various embodiments, at least one of the source RF signal and the bias RF signal may be pulsed.
  • Power supply 30 may also include a DC power supply 32 coupled to plasma processing chamber 10 .
  • the DC power supply 32 includes a first DC generator 32a and a second DC generator 32b.
  • the first DC generator 32a is connected to the at least one bottom electrode and configured to generate a first DC signal.
  • the generated first DC signal is applied to at least one bottom electrode.
  • the second DC generator 32b is connected to the at least one top electrode and configured to generate a second DC signal.
  • the generated second DC signal is applied to at least one top electrode.
  • the first and second DC signals may be pulsed.
  • a sequence of voltage pulses is applied to at least one bottom electrode and/or at least one top electrode.
  • the voltage pulses may have rectangular, trapezoidal, triangular, or combinations thereof pulse waveforms.
  • a waveform generator for generating a sequence of voltage pulses from a DC signal is connected between the first DC generator 32a and the at least one bottom electrode. Therefore, the first DC generator 32a and the waveform generator constitute a voltage pulse generator.
  • the second DC generator 32b and the waveform generator constitute a voltage pulse generator, the voltage pulse generator is connected to at least one upper electrode.
  • the voltage pulse may have a positive polarity or a negative polarity.
  • the sequence of voltage pulses may include one or more positive voltage pulses and one or more negative voltage pulses in one cycle.
  • the first and second DC generators 32a and 32b may be provided in addition to the RF power supply 31, and the first DC generator 32a may be provided instead of the second RF generator 31b. good.
  • the exhaust system 40 may be connected to a gas exhaust port 10e provided at the bottom of the plasma processing chamber 10, for example.
  • Exhaust system 40 may include a pressure regulating valve and a vacuum pump.
  • the pressure regulating valve regulates the pressure in the plasma processing space 10s.
  • Vacuum pumps may include turbomolecular pumps, dry pumps, or combinations thereof.
  • FIG. 3 is a flowchart showing main steps in the maintenance method MT1.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the state inside the plasma processing chamber 10 in the maintenance method MT1.
  • the maintenance method MT1 can be executed, for example, between the end of plasma processing using the plasma processing apparatus 1 and the start of the next plasma processing. However, these times are examples of times when maintenance method MT1 can be executed, and are not limited to these times. For example, the maintenance method MT1 may be executed when restarting the plasma processing after the plasma processing apparatus 1 is not used for a long time (long-term idling state).
  • a protective film P is formed on the surface of a member inside the plasma processing chamber 10 (hereinafter sometimes referred to as "chamber inner member") by plasma of the first processing gas. (step S1 in FIG. 3).
  • the protective film P is preferably formed so as to continuously cover the surface of the chamber inner member without gaps.
  • the chamber inner members include at least members exposed to the plasma processing space 10s, and include, for example, the sidewall 10a of the plasma processing chamber 10 and the shower head 13 in addition to the substrate support 11 . That is, the protective film P is formed on the surface of the substrate supporting portion 11, the inner side surface of the side wall 10a, and the lower surface of the shower head 13, for example.
  • the protective film P has water repellency, that is, the surface of the protective film P exposed to the plasma processing space 10s has water repellency. Further, no harmful gas is separated from the protective film P.
  • a film includes, for example, a fluorine-containing film.
  • the first process gas comprises a fluorine-containing gas.
  • the fluorine-containing gas is, for example, a fluorocarbon gas such as CF 4 , C 4 F 6 , C 4 F 8 or the like.
  • a carbon fluoride film can be formed as the protective film P. Since the carbon fluoride film has a fluorine termination on the outermost layer, the protective film P formed of the carbon fluoride film has water repellency.
  • the first processing gas may further contain a rare gas.
  • the rare gas is Ar, He, or the like, for example.
  • step S1 first, the inside of the plasma processing chamber 10 is sealed to form a plasma processing space 10s. After that, the first processing gas is supplied from the gas supply unit 20 to the plasma processing space 10 s through the shower head 13 . Also, the evacuation system 40 decompresses the plasma processing space 10 s to a desired degree of vacuum.
  • source RF power for plasma generation is supplied to the conductive member of the substrate support 11 and/or the conductive member of the shower head 13 by the first RF generator 31 a of the RF power supply 31 .
  • the first process gas is excited to generate plasma.
  • the bias RF signal for attracting ions from the second RF generator 31b is not supplied.
  • a protective film P is formed on the surface of the chamber inner member by the action of the generated plasma.
  • the surface temperature of the chamber inner members that is, the deposition temperature of the protective film P in this step S1 is the same as the temperature during maintenance in the next step S2, for example, normal temperature. This eliminates the need to change the temperature setting when moving from step S1 to step S2.
  • the surface temperature of the chamber inner member is not limited to this. It may be lower or higher than room temperature depending on the film quality and film formation speed of the protective film P to be formed.
  • Step S2 Next, as shown in FIG. 4B, the inside of the plasma processing chamber 10 is opened to the atmosphere, and maintenance of the plasma processing apparatus 1 is performed (step S2 in FIG. 3).
  • step S2 first, the shower head 13 is removed, and the inside of the plasma processing chamber 10 is exposed to the atmosphere. Subsequently, maintenance such as inspection, replacement, and cleaning of the members inside the chamber is performed. That is, maintenance is performed in an atmospheric atmosphere containing moisture H.
  • the protective film P since the protective film P is formed on the surface of the chamber internal member in step S1, the moisture H may contact the protective film P in step S2, but does not contact the surface of the chamber internal member. In addition, since the protective film P has water repellency, the moisture H in contact with the protective film P does not remain on the surface of the protective film P.
  • the maintenance temperature in step S2 that is, the temperature of the members inside the chamber is desirably normal temperature.
  • the temperature of the chamber inner member is 50° C. or lower. By setting the temperature to 50° C. or less, it is possible to reduce the risk of burn injuries to workers performing maintenance. If the temperature of the chamber inner member is lower than the dew point temperature of the atmospheric atmosphere or higher than 50° C. in the formation of the protective film in step S1, the dew point temperature of the atmospheric atmosphere It is adjusted to a higher range of 50°C or less.
  • Step S3 Next, the plasma processing space 10s is evacuated to reduce the pressure (step S3 in FIG. 3). In step S3, the inside of the plasma processing chamber 10 is sealed to form a plasma processing space 10s. Thereafter, the evacuation system 40 decompresses the plasma processing space 10s to a desired degree of vacuum. As a result, the gas containing at least part of the moisture H in the atmosphere is removed.
  • Step S4 plasma of the second processing gas is used to remove the protective film P from the surface of the chamber inner member (step S4 in FIG. 3).
  • Any gas that can remove the protective film P may be used as the second processing gas.
  • the second processing gas can be an oxidizing gas or a reducing gas. Oxidizing gases are for example O 2 , CO or CO 2 and reducing gases are for example H 2 or NH 3 .
  • the second processing gas may further contain a rare gas.
  • the rare gas is Ar, He, or the like, for example.
  • step S4 the second processing gas is supplied from the gas supply unit 20 to the plasma processing space 10s through the shower head 13.
  • the source RF power for plasma generation is applied by the first RF generator 31a of the RF power supply 31 to the conductive member of the substrate support 11 and/or the shower head. 13 conductive members are supplied.
  • the second process gas is excited to generate plasma.
  • a bias RF signal for attracting ions may be supplied from the second RF generator 31b.
  • the protective film P is removed from the surface of the chamber inner member by the action of the generated plasma.
  • steps S1 to S4 are performed, followed by plasma processing.
  • the effect of the maintenance method MT1 will be described using a conventional maintenance method as a comparative example.
  • steps S1 and S4 of the maintenance method MT1 of the first embodiment are omitted. That is, maintenance of the plasma processing apparatus 1 is performed without forming the protective film P on the surface of the chamber inner member before maintenance, and the inside of the plasma processing chamber 10 is opened to the atmosphere.
  • the moisture H in the atmosphere adheres to the central region 111a of the electrostatic chuck 1111, for example, during maintenance. Then, an adsorption layer formed by reaction with the moisture H is formed in the central region 111a.
  • the plasma processing performed before and after maintenance is a low-temperature process in which the surface temperature of the electrostatic chuck 1111 (substrate W) is set to, for example, 0° C. or lower
  • the moisture H in the adsorption layer is reduced during the plasma processing. may cool and freeze. That is, this adsorption layer is maintained even when the pressure in the plasma processing space 10s is reduced to a desired degree of vacuum in the plasma processing after maintenance. If the plasma processing is executed in such a state that the moisture H remains, the adsorption failure of the substrate W on the electrostatic chuck 1111 and the instability of the process due to the disturbance of the electric current in the electrostatic chuck 1111 are caused. may be
  • the inside of the plasma processing chamber 10 is sometimes heat-treated (baked).
  • this heat treatment takes a long time.
  • the plasma treatment is a low-temperature process as described above, the moisture H freezes, so the heat treatment takes a longer time, resulting in an increase in the downtime of the apparatus.
  • step S1 before the inside of the plasma processing chamber 10 is opened to the atmosphere in step S2, the protective film P is formed on the surface of the chamber inner member.
  • step S2 the chamber inner members are exposed to the atmosphere. Since the protective film P is formed on the surfaces of the chamber inner members in step S1, the moisture H may come into contact with the protective film P. Do not touch the surface of the material.
  • the protective film P is water-repellent, the moisture H in contact with the protective film P does not remain on the surface of the protective film P.
  • step S3 the pressure in the plasma processing space 10s is reduced to a desired degree of vacuum, and the gas containing at least part of the moisture H is removed.
  • step S4 the protective film P is removed in the plasma processing space 10s where the desired degree of vacuum is maintained. Therefore, the gas containing the moisture H does not contact the surface of the chamber inner member after the protective film P is removed. Then, after removing the protective film P, it is not necessary to heat the chamber inner members for a long time as in the conventional case, and the downtime of the apparatus can be shortened. In particular, even if the plasma treatment performed before and after maintenance is a low-temperature process, the effect can be obtained. As a result, substrate processing throughput can be improved.
  • the water-repellent protective film P formed in step S1 is not limited to a fluorine-containing film.
  • a silicon-containing film may be formed using an aminosilane-based gas such as HMDS (Hexamethyldisilazane) or TMSDMA (Trimethylsilyldimethylamine). Since the silicon-containing film formed using HMDS gas has an amino group termination on the outermost layer, the protective film P of the silicon-containing film formed using HMDS gas has water repellency. In such a case, fluorine-containing gas can be used as the second processing gas for removing the protective film P.
  • HMDS Hexamethyldisilazane
  • TMSDMA Trimethylsilyldimethylamine
  • the fluorine-containing gas is, for example, a fluorocarbon gas such as CF 4 , C 4 F 6 , C 4 F 8 or the like.
  • the protective film P is not limited to a fluorine-containing film or a silicon-containing film as long as it has water repellency.
  • the protective film P may be formed of a plurality of layers.
  • a plurality of types of processing gases are sequentially introduced into the plasma processing space 10s, and protective layers are sequentially laminated on the surfaces of the members in the chamber by the plasma of the plurality of types of processing gases, thereby forming a protective film P composed of a plurality of layers.
  • the protective film P is made water-repellent, it is preferable to laminate a plurality of protective layers so that the uppermost layer, ie, the surface exposed to the plasma processing space, becomes the water-repellent protective layer.
  • the first processing gas capable of forming the protective layer that is the uppermost layer may be a fluorine-containing gas as described above, or an aminosilane-based gas such as HMDS (Hexamethyldisilazane) or TMSDMA (Trimethylsilyldimethylamine).
  • HMDS Hexamethyldisilazane
  • TMSDMA Trimethylsilyldimethylamine
  • the fluorine component may damage the chamber inner member. Therefore, when the protective film P is formed from a plurality of layers, it is desirable that the lowermost film (base film) is a film that does not contain halogen such as fluorine. In such a case, damage to the surface of the chamber inner member can be suppressed at the interface between the protective film P and the chamber inner member.
  • the base film does not have to be water-repellent.
  • any film may be used as long as it does not contain halogen such as fluorine.
  • it may be a silicon-containing film such as a carbon film or a silicon oxide film.
  • Gases for forming a carbon film on the underlying layer include, for example, hydrocarbon (CxHy: x, y are integers) gas. Hydrocarbon gases are, for example, CH 4 , C 2 H 6 , C 2 H 4 , C 3 H 8 , C 3 H 6 and the like.
  • the gas for forming the silicon oxide film on the underlayer is, for example, a combination of silicon-containing gas such as SiCl 4 gas and aminosilane-based gas and oxygen gas.
  • the protective film P is formed from a plurality of layers
  • removal of the protective film P is performed using a gas corresponding to the layer in step S4.
  • a gas corresponding to the layer in step S4 For example, when the protective film P is formed by forming the underlying layer using a hydrocarbon gas in step S1 and then forming the uppermost layer using HMDS, the uppermost Si-containing film is removed with a fluorine-containing gas. Then, the underlying carbon film is removed with a gas capable of removing the carbon film.
  • An oxidizing gas or a reducing gas can be used as the gas capable of removing the carbon film. Oxidizing gases are for example O 2 , CO or CO 2 and reducing gases are for example H 2 or NH 3 . Note that these gases may further contain a rare gas.
  • the rare gas is Ar, He, or the like, for example.
  • a gas that can remove the underlayer and the top layer at the same time they may be removed at the same time.
  • an oxidizing gas such as O 2
  • a reducing gas such as H 2
  • step S1 the protective film P is formed by plasma of the first processing gas, but the method of forming the protective film P is not limited to this. Moreover, although the protective film P is removed by the plasma of the second processing gas in step S4, the method for removing the protective film P is not limited to this. In other words, the formation and removal of the protective film P does not require plasma.
  • FIG. 5 is a flowchart showing main steps in maintenance method MT2.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing the state inside the plasma processing chamber 10 in the maintenance method MT2.
  • the maintenance method MT2 can be executed, for example, between the end of the plasma processing using the plasma processing apparatus 1 and the start of the next plasma processing.
  • these times are examples of times when maintenance method MT2 can be executed, and are not limited to these times.
  • Step T1 First, as shown in FIG. 6A, a protective film P is formed on the surface of the chamber inner member by plasma of the first processing gas (step T1 in FIG. 5). Since this step T1 is the same as step S1 of the maintenance method MT1, the description thereof is omitted.
  • Step T2 Next, the protective film P on the surface of the chamber inner member other than the central region 111a of the electrostatic chuck 1111 is removed by plasma of the second processing gas (step T2 in FIG. 3).
  • step T2 first, as shown in FIG. 6B, a substrate Dw different from the substrate W to be processed (hereinafter referred to as a "dummy substrate Dw") is loaded into the plasma processing chamber 10 and statically A dummy substrate Dw is placed on the electric chuck 1111 . After loading the dummy substrate Dw, the exhaust system 40 decompresses the plasma processing space 10s to a desired degree of vacuum.
  • a substrate Dw different from the substrate W to be processed hereinafter referred to as a "dummy substrate Dw”
  • the exhaust system 40 decompresses the plasma processing space 10s to a desired degree of vacuum.
  • the second processing gas is supplied from the gas supply unit 20 to the plasma processing space 10s through the shower head 13.
  • the source RF power for plasma generation is applied by the first RF generator 31a of the RF power supply 31 to the conductive member of the substrate support 11 and/or the shower head. 13 conductive members are supplied.
  • the second process gas is excited to generate plasma.
  • a bias RF signal for attracting ions may be supplied from the second RF generator 31b.
  • the action of the generated plasma removes the protective film P on the surfaces of the members in the chamber other than the central region 111a of the electrostatic chuck 1111 .
  • the dummy substrate Dw is unloaded from the plasma processing chamber 10, as shown in FIG. 6(c). Then, the protective film P is formed only on the central region 111 a of the electrostatic chuck 1111 .
  • Step T3 Next, as shown in FIG. 6(d), the inside of the plasma processing chamber 10 is opened to the atmosphere, and maintenance of the plasma processing apparatus 1 is performed (step T3 in FIG. 3). Since this step T3 is the same as step S2 of the maintenance method MT1, the description thereof will be omitted. In step T3, no moisture H remains on the surface of the protective film P in the central region 111a of the electrostatic chuck 1111. FIG.
  • Step T4 Next, the plasma processing space 10s is evacuated to reduce the pressure (step T4 in FIG. 3). Since this step T3 is the same as step S3 of the maintenance method MT1, its explanation is omitted. Then, in step T4, the gas containing at least part of the moisture H in the atmosphere is removed.
  • Step T5 Next, as shown in FIG. 6E, plasma of the second processing gas is used to remove the protective film P from the central region 111a of the electrostatic chuck 1111 (step T5 in FIG. 3). Since this step T5 is the same as step S4 of the maintenance method MT1, its explanation is omitted. Then, in step T5, the protective film P is removed from the surfaces of all chamber inner members.
  • the maintenance method MT2 of the second embodiment can also enjoy the same effects as the maintenance method MT1 of the first embodiment. That is, it is possible to shorten the downtime of the apparatus and improve the throughput of substrate processing.
  • the protective film P on the surfaces of the chamber inner members other than the central region 111a of the electrostatic chuck 1111 is removed in step T2, and the protective film P is formed only on the central region 111a.
  • the moisture H adhering to the central region 111a of the electrostatic chuck 1111 may cause problems such as poor adsorption of the substrate W and unstable processes.
  • the moisture H entering the central region 111a can be reliably suppressed, and the problem of poor adsorption of the substrate W and process instability can be resolved.
  • Process treatments to which the above maintenance methods MT1 and MT2 are applied are not limited to the above embodiments.
  • the time required for conventional heat treatment (baking) can be reduced or reduced. It is possible to omit it. Therefore, the apparatus to which the maintenance methods MT1 and MT2 can be applied is not limited to the plasma processing apparatus 1, and can be applied to, for example, an apparatus that does not use plasma.
  • the above process treatments particularly in the low-temperature process treatment where the electrostatic chuck 1111 is set to 0° C. or lower, for example, it is possible to suppress the adsorption of moisture to the surface of the electrostatic chuck 1111, which tends to adsorb moisture due to dew condensation. A desirable effect is produced.

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Abstract

基板処理装置のメンテナンス方法であって、前記基板処理装置は、チャンバと、前記チャンバの内部に処理ガスを供給するガス供給部と、を備え、前記メンテナンス方法は、（ａ）前記ガス供給部から前記チャンバの内部に第１の処理ガスを供給し、前記チャンバの内部の部材の表面に保護膜を形成する工程と、（ｂ）前記（ａ）工程の後、前記チャンバの内部を大気雰囲気に開放し、前記基板処理装置のメンテナンスを行う工程と、を含む。

Description

基板処理装置のメンテナンス方法及び基板処理装置
　本開示は、基板処理装置のメンテナンス方法及び基板処理装置に関する。
　特許文献１には、エッチング装置において処理空間と排気空間とを隔てる真空カバーを設け、メンテナンス中に処理室のみが大気に開放され、排気室は真空状態を維持することを可能とする構成及び、メンテナンス方法が開示されている。
米国特許出願公開第２０１１／１１４１１４号
　本開示にかかる技術は、基板処理装置のメンテナンスによるダウンタイムを短縮する。
　本開示の一態様は、基板処理装置のメンテナンス方法であって、前記基板処理装置は、チャンバと、前記チャンバの内部に処理ガスを供給するガス供給部と、を備え、前記メンテナンス方法は、（ａ）前記ガス供給部から前記チャンバの内部に第１の処理ガスを供給し、前記チャンバの内部の部材の表面に保護膜を形成する工程と、（ｂ）前記（ａ）工程の後、前記チャンバの内部を大気雰囲気に開放し、前記基板処理装置のメンテナンスを行う工程と、を含む。
　本開示によれば、基板処理装置のメンテナンスによるダウンタイムを短縮することができる。
プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。 容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。 第１の実施形態にかかるメンテナンス方法の主な工程を示すフロー図である。 第１の実施形態にかかるメンテナンス方法におけるプラズマ処理チャンバの内部の様子を示す説明図である。 第２の実施形態にかかるメンテナンス方法の主な工程を示すフロー図である。 第２の実施形態にかかるメンテナンス方法におけるプラズマ処理チャンバの内部の様子を示す説明図である。
　半導体デバイスの製造プロセスでは、基板処理装置において、半導体基板（以下、「基板」という場合がある。）を収納したチャンバの内部を減圧雰囲気にし、当該基板に所望の処理を行う。所望の処理は、一例として、エッチングや成膜処理等のプラズマ処理である。
　基板処理装置のチャンバの内部において、減圧雰囲気下で基板に所望の処理を行うと、チャンバの内部の部材（以下、「チャンバ内部材」という場合がある。）は当該処理により損耗が生じる。このため、チャンバ内部材の点検、交換、クリーニング等のメンテナンスを行う必要がある。メンテナンスの一部はチャンバを大気雰囲気に開放した状態で行うため、メンテナンス終了後には大気雰囲気中の成分がチャンバ内に残留する。大気雰囲気中の成分の大部分は、チャンバを真空引きし再び減圧雰囲気とすることで除去される。しかしながら、特に大気雰囲気中の水分は、チャンバ内部材の表面に吸着し、減圧雰囲気下においても残留する場合がある。
　例えば、チャンバ内部材である静電チャックの表面には、減圧雰囲気下においても水分が残留する場合がある。本発明者らの知見によれば、このように水分が残留した状態で製造プロセスを実行すると、静電チャック上における基板の吸着不良や、静電チャックの電流の乱れに起因する製造プロセスの不安定化が引き起こされることがある。
　そこで、上記吸着不良や不安定化を回避するため、例えば上述した特許文献１に開示の方法では、エッチング装置（基板処理装置）の処理空間と排気空間とを隔てる真空カバーを設け、メンテナンス中に処理室のみが大気に開放され、排気室は真空状態を維持している。
　しかしながら、特許文献１に開示の方法でも依然として処理空間内の部材が大気雰囲気に曝されることは避けられず、従来、部材表面に吸着した水分を除去するため、チャンバ内の加熱処理（ベーキング）を行う場合がある。そして、この加熱処理は長時間を要する。
　ここで、プラズマ処理としてエッチングを行う場合、基板の温度を低温にすると、エッチングレート（Ｅ／Ｒ）が向上することが分かっており、基板の温度を例えば０℃以下の温度で処理する低温プロセスが行われる場合がある。しかしながら、このような低温プロセスの場合、静電チャック（ＥＳＣ）の表面に水分が残存していると、当該水分が冷却され凍結する場合がある。さらにこの場合、静電チャックにおける基板のチャック不良や、静電チャック電流の乱れ、エッチングレート変化等、プロセスが不安定になるという問題がある。このような問題に対し、上述したように加熱処理を十分に行い吸着した水分を除去することが考えられるが、十分な加熱処理にはさらに長時間を要し、装置のダウンタイムの増加を招く。
　そこで、本開示にかかる技術は、チャンバ内部材の表面への水分の付着を抑制して、従来の加熱処理に要する時間を削減し、基板処理装置のメンテナンスによるダウンタイムの短縮を可能とする。
　以下、本実施形態にかかる基板処理装置の構成について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
＜プラズマ処理システム＞
　先ず、一実施形態にかかる基板処理装置としてのプラズマ処理装置を有する、プラズマ処理システムについて説明する。図１は、プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。
　一実施形態において、プラズマ処理システムは、プラズマ処理装置１及び制御部２を含む。プラズマ処理システムは、基板処理システムの一例であり、プラズマ処理装置１は、基板処理装置の一例である。プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、基板支持部１１及びプラズマ生成部１２を含む。プラズマ処理チャンバ１０は、プラズマ処理空間を有する。また、プラズマ処理チャンバ１０は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間に供給するための少なくとも１つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも１つのガス排出口とを有する。ガス供給口は、後述するガス供給部２０に接続され、ガス排出口は、後述する排気システム４０に接続される。基板支持部１１は、プラズマ処理空間内に配置され、基板を支持するための基板支持面を有する。
　プラズマ生成部１２は、プラズマ処理空間内に供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマを生成するように構成される。プラズマ処理空間において形成されるプラズマは、容量結合プラズマ（ＣＣＰ：Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｐｌａｓｍａ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｐｌａｓｍａ）、ＥＣＲプラズマ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ－Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ－ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｐｌａｓｍａ）、ヘリコン波励起プラズマ（ＨＷＰ：Ｈｅｌｉｃｏｎ　Ｗａｖｅ　Ｐｌａｓｍａ）、又は、表面波プラズマ（ＳＷＰ：Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｗａｖｅ　Ｐｌａｓｍａ）等であってもよい。また、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ　Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部及びＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部を含む、種々のタイプのプラズマ生成部が用いられてもよい。一実施形態において、ＡＣプラズマ生成部で用いられるＡＣ信号（ＡＣ電力）は、１００ｋＨｚ～１０ＧＨｚの範囲内の周波数を有する。従って、ＡＣ信号は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号及びマイクロ波信号を含む。一実施形態において、ＲＦ信号は、１００ｋＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。
　制御部２は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部２は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置１の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部２の一部又は全てがプラズマ処理装置１に含まれてもよい。制御部２は、処理部２ａ１、記憶部２ａ２及び通信インターフェース２ａ３を含んでもよい。制御部２は、例えばコンピュータ２ａにより実現される。処理部２ａ１は、記憶部２ａ２からプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部２ａ２に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部２ａ２に格納され、処理部２ａ１によって記憶部２ａ２から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータ２ａに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェース２ａ３に接続されている通信回線であってもよい。処理部２ａ１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）であってもよい。記憶部２ａ２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース２ａ３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線を介してプラズマ処理装置１との間で通信してもよい。
＜プラズマ処理装置＞
　以下に、プラズマ処理装置１の一例としての容量結合型のプラズマ処理装置の構成例について説明する。図２は、容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。
　容量結合型のプラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、ガス供給部２０、電源３０及び排気システム４０を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド１３を含む。基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０内に配置される。シャワーヘッド１３は、基板支持部１１の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド１３は、プラズマ処理チャンバ１０の天部（ｃｅｉｌｉｎｇ）の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ１０は、シャワーヘッド１３、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａ及び基板支持部１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。プラズマ処理チャンバ１０は接地される。シャワーヘッド１３及び基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０の筐体とは電気的に絶縁される。
　基板支持部１１は、本体部１１１及びリングアセンブリ１１２を含む。本体部１１１は、基板Ｗを支持するための中央領域１１１ａと、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域１１１ｂとを有する。ウェハは基板Ｗの一例である。本体部１１１の環状領域１１１ｂは、平面視で本体部１１１の中央領域１１１ａを囲んでいる。基板Ｗは、本体部１１１の中央領域１１１ａ上に配置され、リングアセンブリ１１２は、本体部１１１の中央領域１１１ａ上の基板Ｗを囲むように本体部１１１の環状領域１１１ｂ上に配置される。従って、中央領域１１１ａは、基板Ｗを支持するための基板支持面とも呼ばれ、環状領域１１１ｂは、リングアセンブリ１１２を支持するためのリング支持面とも呼ばれる。
　一実施形態において、本体部１１１は、基台１１１０及び静電チャック１１１１を含む。基台１１１０は、導電性部材を含む。基台１１１０の導電性部材は下部電極として機能し得る。静電チャック１１１１は、基台１１１０の上に配置される。静電チャック１１１１は、セラミック部材１１１１ａとセラミック部材１１１１ａ内に配置される静電電極１１１１ｂとを含む。セラミック部材１１１１ａは、中央領域１１１ａを有する。一実施形態において、セラミック部材１１１１ａは、環状領域１１１ｂも有する。なお、環状静電チャックや環状絶縁部材のような、静電チャック１１１１を囲む他の部材が環状領域１１１ｂを有してもよい。この場合、リングアセンブリ１１２は、環状静電チャック又は環状絶縁部材の上に配置されてもよく、静電チャック１１１１と環状絶縁部材の両方の上に配置されてもよい。また、後述するＲＦ電源３１及び／又はＤＣ電源３２に結合される少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極がセラミック部材１１１１ａ内に配置されてもよい。この場合、少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極が下部電極として機能する。後述するバイアスＲＦ信号及び／又はＤＣ信号が少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極に供給される場合、ＲＦ／ＤＣ電極はバイアス電極とも呼ばれる。なお、基台１１１０の導電性部材と少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極とが複数の下部電極として機能してもよい。また、静電電極１１１１ｂが下部電極として機能してもよい。従って、基板支持部１１は、少なくとも１つの下部電極を含む。
　リングアセンブリ１１２は、１又は複数の環状部材を含む。一実施形態において、１又は複数の環状部材は、１又は複数のエッジリングと少なくとも１つのカバーリングとを含む。エッジリングは、導電性材料又は絶縁材料で形成され、カバーリングは、絶縁材料で形成される。
　また、基板支持部１１は、静電チャック１１１１、リングアセンブリ１１２及び基板Ｗのうち少なくとも１つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路１１１０ａ、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路１１１０ａには、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。一実施形態において、流路１１１０ａが基台１１１０内に形成され、１又は複数のヒータが静電チャック１１１１のセラミック部材１１１１ａ内に配置される。また、基板支持部１１は、基板Ｗの裏面と中央領域１１１ａとの間の間隙に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。
　シャワーヘッド１３は、ガス供給部２０からの少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓ内に導入するように構成される。シャワーヘッド１３は、少なくとも１つのガス供給口１３ａ、少なくとも１つのガス拡散室１３ｂ、及び複数のガス導入口１３ｃを有する。ガス供給口１３ａに供給された処理ガスは、ガス拡散室１３ｂを通過して複数のガス導入口１３ｃからプラズマ処理空間１０ｓ内に導入される。また、シャワーヘッド１３は、少なくとも１つの上部電極を含む。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド１３に加えて、側壁１０ａに形成された１又は複数の開口部に取り付けられる１又は複数のサイドガス注入部（ＳＧＩ：Ｓｉｄｅ　Ｇａｓ　Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）を含んでもよい。
　ガス供給部２０は、少なくとも１つのガスソース２１及び少なくとも１つの流量制御器２２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース２１からそれぞれに対応の流量制御器２２を介してシャワーヘッド１３に供給するように構成される。各流量制御器２２は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する少なくとも１つの流量変調デバイスを含んでもよい。
　電源３０は、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ１０に結合されるＲＦ電源３１を含む。ＲＦ電源３１は、少なくとも１つのＲＦ信号（ＲＦ電力）を少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間１０ｓに供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、ＲＦ電源３１は、プラズマ生成部１２の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスＲＦ信号を少なくとも１つの下部電極に供給することにより、基板Ｗにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Ｗに引き込むことができる。
　一実施形態において、ＲＦ電源３１は、第１のＲＦ生成部３１ａ及び第２のＲＦ生成部３１ｂを含む。第１のＲＦ生成部３１ａは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に結合され、プラズマ生成用のソースＲＦ信号（ソースＲＦ電力）を生成するように構成される。一実施形態において、ソースＲＦ信号は、１０ＭＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第１のＲＦ生成部３１ａは、異なる周波数を有する複数のソースＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のソースＲＦ信号は、少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に供給される。
　第２のＲＦ生成部３１ｂは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも１つの下部電極に結合され、バイアスＲＦ信号（バイアスＲＦ電力）を生成するように構成される。バイアスＲＦ信号の周波数は、ソースＲＦ信号の周波数と同じであっても異なっていてもよい。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、ソースＲＦ信号の周波数よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、１００ｋＨｚ～６０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第２のＲＦ生成部３１ｂは、異なる周波数を有する複数のバイアスＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のバイアスＲＦ信号は、少なくとも１つの下部電極に供給される。また、種々の実施形態において、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号のうち少なくとも１つがパルス化されてもよい。
　また、電源３０は、プラズマ処理チャンバ１０に結合されるＤＣ電源３２を含んでもよい。ＤＣ電源３２は、第１のＤＣ生成部３２ａ及び第２のＤＣ生成部３２ｂを含む。一実施形態において、第１のＤＣ生成部３２ａは、少なくとも１つの下部電極に接続され、第１のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第１のＤＣ信号は、少なくとも１つの下部電極に印加される。一実施形態において、第２のＤＣ生成部３２ｂは、少なくとも１つの上部電極に接続され、第２のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第２のＤＣ信号は、少なくとも１つの上部電極に印加される。
　種々の実施形態において、第１及び第２のＤＣ信号がパルス化されてもよい。この場合、電圧パルスのシーケンスが少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に印加される。電圧パルスは、矩形、台形、三角形又はこれらの組み合わせのパルス波形を有してもよい。一実施形態において、ＤＣ信号から電圧パルスのシーケンスを生成するための波形生成部が第１のＤＣ生成部３２ａと少なくとも１つの下部電極との間に接続される。従って、第１のＤＣ生成部３２ａ及び波形生成部は、電圧パルス生成部を構成する。第２のＤＣ生成部３２ｂ及び波形生成部が電圧パルス生成部を構成する場合、電圧パルス生成部は、少なくとも１つの上部電極に接続される。電圧パルスは、正の極性を有してもよく、負の極性を有してもよい。また、電圧パルスのシーケンスは、１周期内に１又は複数の正極性電圧パルスと１又は複数の負極性電圧パルスとを含んでもよい。なお、第１及び第２のＤＣ生成部３２ａ，３２ｂは、ＲＦ電源３１に加えて設けられてもよく、第１のＤＣ生成部３２ａが第２のＲＦ生成部３１ｂに代えて設けられてもよい。
　排気システム４０は、例えばプラズマ処理チャンバ１０の底部に設けられたガス排出口１０ｅに接続され得る。排気システム４０は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間１０ｓ内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
＜メンテナンス方法の第１の実施形態＞
　次に、第１の実施形態にかかるプラズマ処理装置１のメンテナンス方法ＭＴ１について説明する。図３は、メンテナンス方法ＭＴ１における主な工程を示すフロー図である。図４は、メンテナンス方法ＭＴ１におけるプラズマ処理チャンバ１０の内部の様子を示す説明図である。
　メンテナンス方法ＭＴ１は、例えば、プラズマ処理装置１を用いたプラズマ処理の終了時から次回プラズマ処理の開始時の間に実行することができる。ただし、これらの時期ははメンテナンス方法ＭＴ１を実行可能な時期の例示であって、これに限定されない。例えば、長期にプラズマ処理装置１を使用しない状態（長期のアイドリング状態）の後、プラズマ処理を再開する場合にメンテナンス方法ＭＴ１を実行してもよい。
［ステップＳ１］
　先ず、図４（ａ）に示すように第１の処理ガスのプラズマにより、プラズマ処理チャンバ１０の内部の部材（以下、「チャンバ内部材」という場合がある。）の表面に保護膜Ｐを形成する（図３のステップＳ１）。保護膜Ｐは、チャンバ内部材の表面上を隙間なく連続的に被覆するように形成されていることが好ましい。チャンバ内部材は、少なくともプラズマ処理空間１０ｓに露出する部材を含み、例えば基板支持部１１に加え、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａ及びシャワーヘッド１３も含む。すなわち、例えば基板支持部１１の表面、側壁１０ａの内側面、及びシャワーヘッド１３の下面に保護膜Ｐを形成する。
　保護膜Ｐは撥水性を有し、すなわち、保護膜Ｐにおいてプラズマ処理空間１０ｓに露出する面が撥水性を有する。また、保護膜Ｐからは、有害なガスの乖離がない。このような膜として、例えばフッ素含有膜が挙げられる。かかる場合、第１の処理ガスは、フッ素含有ガスを含む。フッ素含有ガスは、例えばフルオロカーボンガスであり、例えばＣＦ４、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８等である。かかる場合、保護膜Ｐとしてフッ化カーボン膜を形成することができる。フッ化カーボン膜は、最表層にフッ素終端を有するため、フッ化カーボン膜で形成された保護膜Ｐは撥水性を有する。なお、第１の処理ガスは、さらに希ガスを含んでいてもよい。希ガスは、例えばＡｒ、Ｈｅ等である。
　ステップＳ１では、先ず、プラズマ処理チャンバ１０の内部を密閉してプラズマ処理空間１０ｓを形成する。その後、ガス供給部２０からシャワーヘッド１３を介してプラズマ処理空間１０ｓに第１の処理ガスを供給する。また、排気システム４０によってプラズマ処理空間１０ｓを所望の真空度まで減圧する。
　続いて、ＲＦ電源３１の第１のＲＦ生成部３１ａによりプラズマ生成用のソースＲＦ電力を基板支持部１１の導電性部材及び／又はシャワーヘッド１３の導電性部材に供給する。この第１の処理ガスを励起させて、プラズマを生成する。この際、第２のＲＦ生成部３１ｂからのイオン引き込み用のバイアスＲＦ信号は供給しない。そして、生成されたプラズマの作用によって、チャンバ内部材の表面に保護膜Ｐが形成される。
　なお、このステップＳ１におけるチャンバ内部材の表面温度、すなわち保護膜Ｐの成膜温度は、例えば次のステップＳ２におけるメンテナンス時の温度と同じであり、例えば常温である。これにより、ステップＳ１からステップＳ２へ移行する際、温度設定を変更する必要がない。しかしながら、チャンバ内部材の表面温度はこれに限定されない。成膜される保護膜Ｐの膜質や成膜速度によっては、常温より低くてもよく、高くてもよい。
［ステップＳ２］
　次に、図４（ｂ）に示すようにプラズマ処理チャンバ１０の内部を大気雰囲気に開放し、プラズマ処理装置１のメンテナンスを行う（図３のステップＳ２）。
　ステップＳ２では、先ず、シャワーヘッド１３を取り外して、プラズマ処理チャンバ１０の内部が大気雰囲気に開放される。続いて、チャンバ内部材の点検、交換、クリーニング等のメンテナンスが行われる。すなわち、メンテナンスは、水分Ｈを含む大気雰囲気中で行われる。
　この点、ステップＳ１においてチャンバ内部材の表面に保護膜Ｐが形成されるので、ステップＳ２において水分Ｈは保護膜Ｐに接触し得るものの、チャンバ内部材の表面には接触しない。また、保護膜Ｐは撥水性を有するため、保護膜Ｐに接触した水分Ｈは保護膜Ｐの表面に残留しない。
　なお、ステップＳ２におけるメンテナンス温度、すなわち、チャンバ内部材の温度は、常温が望ましい。もしくは、大気雰囲気の露点温度より高くすることが望ましい。大気雰囲気の露点温度より高くすることによって、大気雰囲気に含まれる水分Ｈが結露する、もしくは凍結するのを抑制することができる。また、更にチャンバ内部材の温度は、５０℃以下にすることが望ましい。５０℃以下にすることによって、メンテナンスを行う作業者が火傷などの恐れが抑えられる。もし、ステップＳ１の保護膜の形成において、チャンバ内部材の温度が、大気雰囲気の露点温度以下、もしくは、５０℃より高い場合は、ステップＳ１からステップＳ２に移行する前に、大気雰囲気の露点温度より高く、５０℃以下の範囲に調整される。
［ステップＳ３］
　次に、プラズマ処理空間１０ｓを真空引きして減圧する（図３のステップＳ３）。ステップＳ３では、プラズマ処理チャンバ１０の内部を密閉してプラズマ処理空間１０ｓを形成する。その後、排気システム４０によってプラズマ処理空間１０ｓを所望の真空度まで減圧する。これにより、上記大気雰囲気における水分Ｈの少なくとも一部を含む気体が除去される。
［ステップＳ４］
　次に、図４（ｃ）に示すように第２の処理ガスのプラズマにより、チャンバ内部材の表面から保護膜Ｐを除去する（図３のステップＳ４）。第２の処理ガスは、保護膜Ｐを除去可能であるガスであればどのようなガスであってもよい。保護膜Ｐがフッ化カーボン膜である場合、第２の処理ガスは、酸化ガスまたは還元ガスを用いることができる。酸化ガスは、例えばＯ２、ＣＯまたはＣＯ２であり、還元ガスは、例えばＨ２またはＮＨ３である。なお、第２の処理ガスは、さらに希ガスを含んでいてもよい。希ガスは、例えばＡｒ、Ｈｅ等である。
　ステップＳ４では、ガス供給部２０からシャワーヘッド１３を介してプラズマ処理空間１０ｓに第２の処理ガスを供給する。また、プラズマ処理空間１０ｓを所望の真空度まで減圧した状態で、ＲＦ電源３１の第１のＲＦ生成部３１ａによりプラズマ生成用のソースＲＦ電力を基板支持部１１の導電性部材及び／又はシャワーヘッド１３の導電性部材に供給する。この第２の処理ガスを励起させて、プラズマを生成する。この際、第２のＲＦ生成部３１ｂによりイオン引き込み用のバイアスＲＦ信号を供給してもよい。そして、生成されたプラズマの作用によって、チャンバ内部材の表面から保護膜Ｐが除去される。
　メンテナンス方法ＭＴ１では上記ステップＳ１～Ｓ４が行われ、続いてプラズマ処理が行われる。次に、メンテナンス方法ＭＴ１の効果について、従来のメンテナンス方法を比較例として説明する。
　比較例である従来のメンテナンス方法では、第１の実施形態のメンテナンス方法ＭＴ１のステップＳ１、Ｓ４が省略される。すなわち、メンテナンス前にチャンバ内部材の表面に保護膜Ｐを形成せず、プラズマ処理チャンバ１０の内部を大気雰囲気に開放し、プラズマ処理装置１のメンテナンスを行う。
　かかる場合、メンテナンス時、大気雰囲気中の水分Ｈは、例えば静電チャック１１１１の中央領域１１１ａに付着する。そうすると、当該中央領域１１１ａに水分Ｈとの反応で形成された吸着層が形成される。特にメンテナンスの前後で行われるプラズマ処理が、静電チャック１１１１（基板Ｗ）の表面温度を例えば０℃以下の温度とした状態で処理する低温プロセスの場合、プラズマ処理中、吸着層中の水分Ｈが冷却され凍結する場合がある。すなわち、この吸着層は、メンテナンス後のプラズマ処理においてプラズマ処理空間１０ｓを所望の真空度まで減圧した際も維持される。そして、このように水分Ｈが残留した状態でプラズマ処理を実行すると、静電チャック１１１１上における基板Ｗの吸着不良や、静電チャック１１１１内の電流の乱れに起因するプロセスの不安定化が引き起こされることがある。
　そこで従来、水分Ｈを除去するため、プラズマ処理チャンバ１０の内部を加熱処理（ベーキング）する場合があった。しかしながら、この加熱処理は長時間を要する。特に、上述したようにプラズマ処理が低温プロセスの場合、水分Ｈは凍結するため、加熱処理にさらに長時間を要し、装置のダウンタイムの増加を招く。
　これに対して、第１の実施形態のメンテナンス方法ＭＴ１によれば、ステップＳ１において、ステップＳ２でプラズマ処理チャンバ１０の内部を大気雰囲気に開放する前に、チャンバ内部材の表面に保護膜Ｐを形成する。続くステップＳ２ではチャンバ内部材が大気雰囲気に開放されるが、チャンバ内部材の表面にはステップＳ１において保護膜Ｐが形成されているため、水分Ｈは保護膜Ｐに接触し得るものの、チャンバ内部材の表面には接触しない。また、保護膜Ｐは撥水性であるため、保護膜Ｐに接触した水分Ｈは保護膜Ｐの表面に残留しない。その後、ステップＳ３ではプラズマ処理空間１０ｓを所望の真空度まで減圧し、上記水分Ｈの少なくとも一部を含む気体が除去される。ステップＳ４では、所望の真空度が維持されたプラズマ処理空間１０ｓで、保護膜Ｐを除去する。このため、保護膜Ｐを除去した後にチャンバ内部材の表面には水分Ｈを含む気体が接することがない。そうすると、保護膜Ｐを除去した後、従来のようにチャンバ内部材の長時間の加熱処理を行う必要がなく、装置のダウンタイムを短縮することができる。特に、メンテナンスの前後で行われるプラズマ処理が低温プロセスであっても、当該効果を享受することができる。そしてその結果、基板処理のスループットを向上させることができる。
　なお、ステップＳ１において形成する撥水性を有する保護膜Ｐは、フッ素含有膜に限定されない。例えば、ＨＭＤＳ（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌａｚａｎｅ）やＴＭＳＤＭＡ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｓｉｌｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ）等のアミノシラン系ガスを用いてシリコン含有膜を形成してもよい。ＨＭＤＳガスを用いて形成されたシリコン含有膜は、最表層にアミノ基終端を有するため、ＨＭＤＳガスを用いて形成されたシリコン含有膜の保護膜Ｐは撥水性を有する。かかる場合、保護膜Ｐを除去する第２の処理ガスは、フッ素含有ガスを用いることができる。フッ素含有ガスは、例えばフルオロカーボンガスであり、例えばＣＦ４、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８等である。また、保護膜Ｐは、撥水性を有するのであれば、フッ素含有膜およびシリコン含有膜に限定されない。
　また、ステップＳ１において保護膜Ｐは複数層から形成されていてもよい。かかる場合、例えば、プラズマ処理空間１０ｓ内に複数種類の処理ガスを順次導入し、当該複数種類の処理ガスのプラズマによってチャンバ内部材の表面に順次保護層を積層し、複数層からなる保護膜Ｐを形成する。さらにこの場合において、保護膜Ｐを撥水性とする場合は、最上層、すなわちプラズマ処理空間に露出する面が撥水性の保護層となるように、複数の保護層を積層することが好ましい。かかる場合、最上層となる保護層を形成可能な第１の処理ガスは、上述したようにフッ素含有ガスであってもよいし、ＨＭＤＳ（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌａｚａｎｅ）やＴＭＳＤＭＡ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｓｉｌｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ）等のアミノシラン系ガスであってもよい。
　また、チャンバ内部材がＳｉや石英で形成される部材を含む場合、フッ素成分によりチャンバ内部材が損傷するおそれがある。このため、保護膜Ｐを複数層から形成する場合、最下層の膜（下地膜）はフッ素などのハロゲンを含まない膜であることが望ましい。かかる場合、保護膜Ｐとチャンバ内部材との界面において、当該チャンバ内部材の表面の損傷を抑制することができる。
　なお、下地膜は撥水性を有していなくてもよい。上述の通り、フッ素などのハロゲンを含まない膜であればどのような膜であってもよい。例えば、カーボン膜またはシリコン酸化膜などのシリコン含有膜であってもよい。下地層にカーボン膜を形成するガスとしては、例えば、炭化水素（ＣｘＨｙ：ｘ、ｙは整数）ガスが挙げられる。炭化水素ガスは、例えばＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ４、Ｃ３Ｈ８、Ｃ３Ｈ６等である。また、下地層にシリコン酸化膜を形成するガスとしては、例えば、ＳｉＣｌ４ガス、アミノシラン系ガスなどのシリコン含有ガスと酸素ガスの組合せである。
　なお、保護膜Ｐを複数層から形成する場合、ステップＳ４において保護膜Ｐの除去は、層に応じたガスを用いて除去を行う。例えば、ステップＳ１において炭化水素ガスを用いて下地層を形成し、次いでＨＭＤＳを用いて最上層を形成することにより保護膜Ｐを形成した場合は、フッ素含有ガスにより最上層のＳｉ含有膜を除去し、次いでカーボン膜を除去可能なガスで下地層のカーボン膜を除去する。カーボン膜を除去可能なガスとしては、酸化ガスまたは還元ガスを用いることができる。酸化ガスは、例えばＯ２、ＣＯまたはＣＯ２であり、還元ガスは、例えばＨ２またはＮＨ３である。なお、これらのガスにさらに希ガスを含んでいてもよい。希ガスは、例えばＡｒ、Ｈｅ等である。ただし、下地層と最上層とを同時に除去できるガスがあれば、同時に除去してもよい。例えば、炭化水素ガスを用いて下地層を形成し、次いでフルオロカーボンガスを用いて最上層を形成した場合は、酸化ガス（例えばＯ２）または還元ガス（例えばＨ２）を用いて同時に除去してもよい。
　また、ステップＳ１において第１の処理ガスのプラズマにより保護膜Ｐを形成したが、保護膜Ｐの形成方法はこれに限定されない。また、ステップＳ４において第２の処理ガスのプラズマにより保護膜Ｐを除去したが、保護膜Ｐの除去方法はこれに限定されない。換言すれば、保護膜Ｐの形成、除去には、プラズマは必須ではない。
＜メンテナンス方法の第２の実施形態＞
　次に、第２の実施形態にかかるプラズマ処理装置１のメンテナンス方法ＭＴ２について説明する。図５は、メンテナンス方法ＭＴ２における主な工程を示すフロー図である。図６は、メンテナンス方法ＭＴ２におけるプラズマ処理チャンバ１０の内部の様子を示す説明図である。
　メンテナンス方法ＭＴ２は、上記メンテナンス方法ＭＴ２と同様に、例えば、プラズマ処理装置１を用いたプラズマ処理の終了時から次回プラズマ処理の開始時の間に実行することができる。ただし、これらの時期はメンテナンス方法ＭＴ２を実行可能な時期の例示であって、これに限定されない。
［ステップＴ１］
　先ず、図６（ａ）に示すように第１の処理ガスのプラズマにより、チャンバ内部材の表面に保護膜Ｐを形成する（図５のステップＴ１）。このステップＴ１は、上記メンテナンス方法ＭＴ１のステップＳ１と同様であるので、その説明を省略する。
［ステップＴ２］
　次に、第２の処理ガスのプラズマにより、静電チャック１１１１の中央領域１１１ａ以外のチャンバ内部材の表面の保護膜Ｐを除去する（図３のステップＴ２）。
　ステップＴ２では、先ず、図６（ｂ）に示すようにプラズマ処理チャンバ１０の内部に、処理対象体の基板Ｗとは異なる基板Ｄｗ（以下、「ダミー基板Ｄｗ」という。）を搬入し、静電チャック１１１１上にダミー基板Ｄｗを載置する。また、ダミー基板Ｄｗの搬入後、排気システム４０によってプラズマ処理空間１０ｓを所望の真空度まで減圧する。
　続いて、ガス供給部２０からシャワーヘッド１３を介してプラズマ処理空間１０ｓに第２の処理ガスを供給する。また、プラズマ処理空間１０ｓを所望の真空度まで減圧した状態で、ＲＦ電源３１の第１のＲＦ生成部３１ａによりプラズマ生成用のソースＲＦ電力を基板支持部１１の導電性部材及び／又はシャワーヘッド１３の導電性部材に供給する。この第２の処理ガスを励起させて、プラズマを生成する。この際、第２のＲＦ生成部３１ｂによりイオン引き込み用のバイアスＲＦ信号を供給してもよい。そして、生成されたプラズマの作用によって、静電チャック１１１１の中央領域１１１ａ以外のチャンバ内部材の表面の保護膜Ｐを除去する。
　その後、図６（ｃ）に示すように、ダミー基板Ｄｗはプラズマ処理チャンバ１０から搬出される。そうすると、静電チャック１１１１の中央領域１１１ａのみに保護膜Ｐが形成される。
［ステップＴ３］
　次に、図６（ｄ）に示すようにプラズマ処理チャンバ１０の内部を大気雰囲気に開放し、プラズマ処理装置１のメンテナンスを行う（図３のステップＴ３）。このステップＴ３は、上記メンテナンス方法ＭＴ１のステップＳ２と同様であるので、その説明を省略する。そしてステップＴ３では、静電チャック１１１１の中央領域１１１ａにおける保護膜Ｐの表面には、水分Ｈが残留しない。
［ステップＴ４］
　次に、プラズマ処理空間１０ｓを真空引きして減圧する（図３のステップＴ４）。このステップＴ３は、上記メンテナンス方法ＭＴ１のステップＳ３と同様であるので、その説明を省略する。そしてステップＴ４では、大気雰囲気における水分Ｈの少なくとも一部を含む気体が除去される。
［ステップＴ５］
　次に、図６（ｅ）に示すように第２の処理ガスのプラズマにより、静電チャック１１１１の中央領域１１１ａから保護膜Ｐを除去する（図３のステップＴ５）。このステップＴ５は、上記メンテナンス方法ＭＴ１のステップＳ４と同様であるので、その説明を省略する。そしてステップＴ５では、すべてのチャンバ内部材の表面から保護膜Ｐが除去される。
　第２の実施形態のメンテナンス方法ＭＴ２においても、第１の実施形態のメンテナンス方法ＭＴ１と同様の効果を享受できる。すなわち、装置のダウンタイムを短縮して、基板処理のスループットを向上させることができる。
　しかも、メンテナンス方法ＭＴ２では、ステップＴ２において静電チャック１１１１の中央領域１１１ａ以外のチャンバ内部材の表面の保護膜Ｐを除去して、当該中央領域１１１ａのみに保護膜Ｐを形成する。上述したように、従来のメンテナンス方法では、静電チャック１１１１の中央領域１１１ａに付着した水分Ｈによって、基板Ｗの吸着不良やプロセス不安定の問題が生じ得た。この点、メンテナンス方法ＭＴ２では、中央領域１１１ａへの水分Ｈを確実に抑制して、基板Ｗの吸着不良やプロセス不安定の問題を解消することができる。
＜他の実施形態＞
　以上のメンテナンス方法ＭＴ１、ＭＴ２が適用されるプロセス処理は、上記実施形態に限定されない。例えば、プラズマ処理チャンバ１０内の雰囲気中の水分が十分に少ないことが要求されるすべてのプロセスについて上記メンテナンス方法ＭＴ１、ＭＴ２を適用することで、従来の加熱処理（ベーキング）に要する時間を短縮又は省略することが可能となる。従って、上記メンテナンス方法ＭＴ１、ＭＴ２を適用可能な装置についても、プラズマ処理装置１に限定されず、例えばプラズマを使用しない装置にも適用することができる。上記プロセス処理のうち、特に静電チャック１１１１を例えば０℃以下とする低温プロセス処理においては、結露により水分が吸着しやすい静電チャック１１１１表面への水分の吸着を抑制することができるため、より好ましい効果を奏する。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
　　１　　　プラズマ処理装置
　　２　　　制御部
　　１０　　プラズマ処理チャンバ
　　２０　　ガス供給部
　　Ｐ　　　保護膜
　　Ｗ　　　基板

Claims (13)

  1. 基板処理装置のメンテナンス方法であって、
    前記基板処理装置は、
    チャンバと、
    前記チャンバの内部に処理ガスを供給するガス供給部と、を備え、
    前記メンテナンス方法は、
    （ａ）前記ガス供給部から前記チャンバの内部に第１の処理ガスを供給し、前記チャンバの内部の部材の表面に保護膜を形成する工程と、
    （ｂ）前記（ａ）工程の後、前記チャンバの内部を大気雰囲気に開放し、前記基板処理装置のメンテナンスを行う工程と、を含む、基板処理装置のメンテナンス方法。
  2. 前記（ａ）工程において、前記第１の処理ガスからプラズマを生成して、前記保護膜を形成する、請求項１に記載の基板処理装置のメンテナンス方法。
  3. （ｃ）前記（ｂ）工程の後、前記保護膜を除去する工程をさらに含む、請求項１又は２に記載の基板処理装置のメンテナンス方法。
  4. 前記（ｃ）工程において、前記チャンバの内部に第２の処理ガスを供給し、当該第２の処理ガスからプラズマを生成して、前記保護膜を除去する、請求項３に記載の基板処理装置のメンテナンス方法。
  5. 前記第１の処理ガスはフルオロカーボンガスであり、前記第２の処理ガスは酸化ガスまたは還元ガスである請求項４に記載の基板処理装置のメンテナンス方法。
  6. 前記保護膜は第１の層と第２の層とを含み、
    前記（ａ）工程は、炭化水素ガスにより第１の層を形成する工程と、前記第１の層を形成する工程の後に、フルオロカーボンガスにより第２の層を形成する工程とを含む、請求項４に記載の基板処理装置のメンテナンス方法。
  7. 前記第２の処理ガスは、酸化ガスまたは還元ガスであり、
    前記（ｃ）工程において、前記第１の膜および前記第２の膜を除去する、請求項６に記載の基板処理装置のメンテナンス方法。
  8. 前記保護膜は撥水性を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載の基板処理装置のメンテナンス方法。
  9. 前記第１の処理ガスは、フッ素含有ガスを含む、請求項８に記載の基板処理装置のメンテナンス方法。
  10. 前記（ａ）工程において、前記保護膜は複数層から形成されている、請求項１～９のいずれか一項に記載の基板処理装置のメンテナンス方法。
  11. 前記チャンバの内部に設けられた基板支持部をさらに備え、
    前記保護膜を形成する工程において、前記基板支持部の基板支持面に前記保護膜を形成する、請求項１～１０のいずれか一項に記載の基板処理装置のメンテナンス方法。
  12. 前記（ａ）工程の後であって前記工程（ｂ）工程の前に、前記基板支持部に基板が支持された状態で、前記基板支持面以外の前記部材の表面の前記保護膜を除去する、請求項１１に記載の基板処理装置のメンテナンス方法。
  13. 基板処理装置であって、
    チャンバと、
    前記チャンバの内部に処理ガスを供給するガス供給部と、を備え、
    制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記チャンバの内部を大気雰囲気に開放し、前記基板処理装置のメンテナンスを行う前に、前記ガス供給部から前記チャンバの内部に第１の処理ガスを供給し、前記チャンバの内部の部材の表面に保護膜を形成するように、前記ガス供給部を制御する、基板処理装置。
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