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公開番号2024163161
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2024148493,2023101798
出願日2024-08-30,2017-08-18
発明の名称クリーニング方法及びプラズマ処理装置
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H05H 1/46 20060101AFI20241114BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】チャンバ本体の内壁をクリ-ニングする技術を提供する。
【解決手段】一実施形態のプラズマ処理装置は、ステージの下部電極に印加される負極性の直流電圧を発生する直流電源を備える。このプラズマ処理装置を用いたクリーニングでは、チャンバ内のガスを励起させてプラズマを生成するために高周波が供給される。また、プラズマからのイオンをチャンバ本体の内壁に引き込むために、直流電源からの負極性の直流電圧が下部電極に周期的に印加される。各々の周期内において直流電圧が下部電極に印加される期間が占める割合が40%より大きい値に設定される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
プラズマ処理装置において実行されるクリーニング方法であって、
前記プラズマ処理装置は、
チャンバを提供するチャンバ本体と、
前記チャンバ本体内に設けられたステージであり、下部電極を含み、その上に載置される基板を支持するように構成された、該ステージと、
前記チャンバに供給されるガスを励起させるための高周波を供給する高周波電源と、
前記下部電極に印加される負極性を有する直流電圧を発生する一以上の直流電源と、
を備え、該クリーニング方法は、
前記チャンバに供給されるガスのプラズマを生成するために前記高周波電源から高周波を供給する工程と、
前記プラズマ中のイオンを前記チャンバ本体の内壁に引き込むために、前記一以上の直流電源から前記下部電極に負極性を有する直流電圧を印加する工程と、
を含み、
前記プラズマ中の前記イオンを前記チャンバ本体の内壁に引き込むための工程として、前記一以上の直流電源のみをバイアス用の電源として用いて、直流電圧を印加する前記工程のみが行われ、
直流電圧を印加する前記工程では、前記直流電圧を前記下部電極に印加することと、前記直流電圧を前記下部電極に印加しないことと、を周期的に繰り返し、各々の周期内において前記直流電圧が前記下部電極に印加される期間が占める割合が４０％より大きい値に設定される、
クリーニング方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記プラズマ処理装置は、前記一以上の直流電源として複数の直流電源を備え、
各々の周期内において前記下部電極に印加される前記直流電圧は、前記複数の直流電源から順に出力される複数の直流電圧により形成される、
請求項１に記載のクリーニング方法。
【請求項３】
前記複数の直流電圧は、互いに同一の電圧レベルを有する、請求項２に記載のクリーニング方法。
【請求項４】
前記直流電圧の印加の開始と同時に前記高周波の供給が開始され、前記直流電圧の印加の停止と同時に前記高周波の供給が停止される、請求項１～３の何れか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項５】
前記直流電圧の印加の開始と同時に前記高周波の供給が停止され、前記直流電圧の印加の停止と同時に前記高周波の供給が開始される、請求項１～３の何れか一項に記載のクリーニング方法。
【請求項６】
チャンバを提供するチャンバ本体と、
前記チャンバ本体内に設けられたステージであり、下部電極を含み、その上に載置される基板を支持するように構成された、該ステージと、
前記チャンバに供給されるガスを励起させるための高周波を供給する高周波電源と、
前記下部電極に印加される負極性を有する直流電圧を発生する一以上の直流電源と、
前記下部電極に対する前記直流電圧の印加を停止可能に構成された切替ユニットと、
前記切替ユニットを制御するように構成されたコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記チャンバ内で生成されたガスのプラズマ中のイオンを前記チャンバ本体の内壁に引き込むために前記一以上の直流電源からの負極性の直流電圧を前記下部電極に印加することと、前記一以上の直流電源からの負極性の直流電圧を前記下部電極に印加しないことと、を周期的に繰り返し、且つ、各々の周期内において前記直流電圧が前記下部電極に印加される期間が占める割合を４０％より大きい値に設定するよう、前記切替ユニットを制御し、
前記コントローラは、前記プラズマ中の前記イオンを前記チャンバ本体の内壁に引き込むために用いるバイアス用の電源として、前記一以上の直流電源のみを用いる、
プラズマ処理装置。
【請求項７】
前記一以上の直流電源として複数の直流電源を備え、
前記コントローラは、各々の周期内において前記下部電極に印加される前記直流電圧を前記複数の直流電源から順に出力される複数の直流電圧により形成するよう、前記切替ユニットを制御する、
請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記複数の直流電圧は、互いに同一の電圧レベルを有する、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記コントローラは、前記直流電圧の印加の開始と同時に前記高周波の供給が開始され、前記直流電圧の印加の停止と同時に前記高周波の供給が停止されるよう、前記高周波電源を制御する、請求項６～８の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記直流電圧の印加の開始と同時に前記高周波の供給が停止され、前記直流電圧の印加の停止と同時に前記高周波の供給が開始されるよう、前記高周波電源を制御する、請求項６～８の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、クリーニング方法及びプラズマ処理装置に関するものである。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電子デバイスの製造においては、プラズマ処理装置が用いられている。プラズマ処理装置は、一般的に、チャンバ本体、ステージ、及び、高周波電源を備えている。チャンバ本体は、その内部空間をチャンバとして提供している。チャンバ本体は、接地されている。ステージは、チャンバ内に設けられており、その上に載置される基板を支持するように構成されている。ステージは、下部電極を含んでいる。高周波電源は、チャンバ内のガスを励起させるために、高周波を供給する。このプラズマ処理装置では、下部電極の電位とプラズマの電位との電位差によりイオンが加速され、加速されたイオンが基板に照射される。
【０００３】
プラズマ処理装置では、チャンバ本体とプラズマとの間にも電位差が生じる。チャンバ本体とプラズマとの間の電位差が大きい場合には、チャンバ本体の内壁に照射されるイオンのエネルギーが高くなり、チャンバ本体からパーティクルが放出される。チャンバ本体から放出されたパーティクルは、ステージ上に載置された基板を汚染する。このようなパーティクルの発生を防止するために、特許文献１では、チャンバの接地容量を調整する調整機構を利用する技術が提案されている。特許文献１に記載された調整機構は、チャンバに面するアノードとカソードの面積比率、即ちＡ／Ｃ比を調整するよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１１－２２８６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、チャンバ本体の内壁をクリーニングする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様においては、プラズマ処理装置において実行されるクリーニング方法が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ本体、ステージ、高周波電源、及び、一以上の直流電源を備える。チャンバ本体は、その内部空間をチャンバとして提供する。ステージは、チャンバ本体内に設けられている。ステージは、下部電極を含む。ステージは、その上に載置される基板を支持するように構成されている。高周波電源は、チャンバに供給されるガスを励起させるための高周波を供給するように構成されている。一以上の直流電源は、下部電極に印加される負極性を有する直流電圧を発生するように構成されている。一態様に係るクリーニング方法は、（ｉ）チャンバに供給されるガスのプラズマを生成するために高周波電源から高周波を供給する工程と、（ｉｉ）プラズマ中のイオンをチャンバ本体の内壁に引き込むために、一以上の直流電源から下部電極に負極性を有する直流電圧を印加する工程と、を含む。直流電圧を印加する工程では、直流電圧が下部電極に周期的に印加され、各々の周期内において直流電圧が下部電極に印加される期間が占める割合が４０％より大きい値に設定される。
【発明の効果】
【０００７】
チャンバ本体の内壁をクリーニングする技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。
図１に示すプラズマ処理装置の電源系及び制御系の一実施形態を示す図である。
図２に示す直流電源、切替ユニット、高周波フィルタ、及び、整合器の回路構成を示す図である。
図１に示すプラズマ処理装置を用いて実行される一実施形態のプラズマ処理方法に関連するタイミングチャートである。
プラズマの電位を示すタイミングチャートである。
図６の（ａ）及び図６の（ｂ）は、別の実施形態のプラズマ処理方法に関連するタイミングチャートである。
別の実施形態に係るプラズマ処理装置の電源系及び制御系を示す図である。
更に別の実施形態に係るプラズマ処理装置の電源系及び制御系を示す図である。
図８に示すプラズマ処理装置を用いて実行される一実施形態のプラズマ処理方法に関連するタイミングチャートである。
更に別の実施形態に係るプラズマ処理装置の電源系及び制御系を示す図である。
波形調整器の一例を示す回路図である。
図１２の（ａ）は、第１の評価実験で求めた、デューティー比と、天板３４のチャンバ１２ｃ側の面に貼り付けられたサンプルのシリコン酸化膜のエッチング量との関係を示すグラフであり、図１２の（ｂ）は、第１の評価実験で求めた、デューティー比と、チャンバ本体１２の側壁に貼り付けられたサンプルのシリコン酸化膜のエッチング量との関係を示すグラフである。
第１の評価実験で求めた、デューティー比と、静電チャック２０上に載置されたサンプルのシリコン酸化膜のエッチング量との関係を示すグラフである。
図１４の（ａ）は、第２の評価実験及び比較実験の各々で求めた、天板３４のチャンバ１２ｃ側の面に貼り付けられたサンプルのシリコン酸化膜のエッチング量を示すグラフであり、図１４の（ｂ）は、第２の評価実験及び比較実験の各々で求めた、チャンバ本体１２の側壁に貼り付けられたサンプルのシリコン酸化膜のエッチング量を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１０】
図１は、一実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。図２は、図１に示すプラズマ処理装置の電源系及び制御系の一実施形態を示す図である。図１に示すプラズマ処理装置１０は、容量結合型のプラズマ処理装置である。
（【００１１】以降は省略されています）

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