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JP2023109136A - Plasma processing apparatus and abnormal discharge control method - Google Patents

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JP2023109136A
JP2023109136A JP2022131484A JP2022131484A JP2023109136A JP 2023109136 A JP2023109136 A JP 2023109136A JP 2022131484 A JP2022131484 A JP 2022131484A JP 2022131484 A JP2022131484 A JP 2022131484A JP 2023109136 A JP2023109136 A JP 2023109136A
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JP
Japan
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substrate
plasma processing
heat transfer
transfer gas
ring assembly
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Pending
Application number
JP2022131484A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
雄洋 谷川
Takahiro Tanigawa
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Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Publication date
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Priority to US17/899,087 priority patent/US20230060329A1/en
Priority to KR1020220108926A priority patent/KR20230032975A/en
Priority to CN202211046376.7A priority patent/CN115732306A/en
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Abstract

【課題】異常放電の発生を抑制すること。【解決手段】チャンバは、内部でプラズマ処理が実施される。載置台は、チャンバ内に配置され、基板及び基板の周囲にリングアセンブリが載置される。固定部は、載置台に設けられ、基板及びリングアセンブリの少なくとも一方を載置台に固定する。伝熱ガス供給部は、載置台と基板及びリングアセンブリの少なくとも一方との間に伝熱ガスを供給する。伝熱ガス排気部は、載置台と基板及びリングアセンブリの少なくとも一方との間から伝熱ガスを排気する。RF電源は、記チャンバ内にプラズマ生成用のRF(Radio Frequency)信号を供給する。制御部は、基板及びリングアセンブリの少なくとも一方を載置台に載置した場合、基板に対してプラズマ処理を実施する前に、伝熱ガス供給部から供給する伝熱ガスの圧力を、基板に対するプラズマ処理時よりも下げるよう制御する。【選択図】図1An object of the present invention is to suppress the occurrence of abnormal discharge. A plasma process is performed in the chamber. A mounting table is placed in the chamber, and the substrate and the ring assembly are mounted around the substrate. The fixing part is provided on the mounting table and fixes at least one of the substrate and the ring assembly to the mounting table. The heat transfer gas supply unit supplies heat transfer gas between the mounting table and at least one of the substrate and the ring assembly. The heat transfer gas exhaust section exhausts the heat transfer gas from between the mounting table and at least one of the substrate and the ring assembly. An RF power supply supplies an RF (Radio Frequency) signal for plasma generation into the chamber. When at least one of the substrate and the ring assembly is placed on the mounting table, the control unit adjusts the pressure of the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply unit to plasma to the substrate before performing the plasma processing on the substrate. Control so that it is lower than during processing. [Selection drawing] Fig. 1

Description

本開示は、プラズマ処理装置及び異常放電抑制方法に関する。 The present disclosure relates to a plasma processing apparatus and an abnormal discharge suppression method.

特許文献1には、フォーカスリングの裏面側にガス供給絶縁ボスからHe、Ar、Xe等のガスを供給する構成が開示されている。また、特許文献1には、ガス供給絶縁ボスは、ガスの圧力が相対的に高いために異常放電しやすい部分であることが開示されている。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-100001 discloses a configuration in which a gas such as He, Ar, or Xe is supplied from a gas supply insulating boss to the rear surface of the focus ring. Further, Patent Document 1 discloses that the gas supply insulation boss is a portion that is likely to cause abnormal discharge due to the relatively high gas pressure.

米国特許出願公開第2008/0236751号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2008/0236751

本開示は、異常放電の発生を抑制する技術を提供する。 The present disclosure provides technology for suppressing the occurrence of abnormal discharge.

本開示の一態様によるプラズマ処理装置は、チャンバと、載置台と、固定部と、伝熱ガス供給部と、伝熱ガス排気部と、RF電源と、制御部とを有する。チャンバは、内部でプラズマ処理が実施される。載置台は、チャンバ内に配置され、基板及び基板の周囲にリングアセンブリが載置される。固定部は、載置台に設けられ、基板及びリングアセンブリの少なくとも一方を載置台に固定する。伝熱ガス供給部は、載置台と基板及びリングアセンブリの少なくとも一方との間に伝熱ガスを供給する。伝熱ガス排気部は、載置台と基板及びリングアセンブリの少なくとも一方との間から伝熱ガスを排気する。RF電源は、記チャンバ内にプラズマ生成用のRF(Radio Frequency)信号を供給する。制御部は、基板及びリングアセンブリの少なくとも一方を載置台に載置した場合、基板に対してプラズマ処理を実施する前に、伝熱ガス供給部から供給する伝熱ガスの圧力を、基板に対するプラズマ処理時よりも下げるよう制御する。 A plasma processing apparatus according to one aspect of the present disclosure includes a chamber, a mounting table, a fixing section, a heat transfer gas supply section, a heat transfer gas exhaust section, an RF power supply, and a control section. The chamber is in which plasma processing is performed. A mounting table is placed in the chamber, and the substrate and the ring assembly are mounted around the substrate. The fixing part is provided on the mounting table and fixes at least one of the substrate and the ring assembly to the mounting table. The heat transfer gas supply unit supplies heat transfer gas between the mounting table and at least one of the substrate and the ring assembly. The heat transfer gas exhaust section exhausts the heat transfer gas from between the mounting table and at least one of the substrate and the ring assembly. An RF power supply supplies an RF (Radio Frequency) signal for plasma generation into the chamber. When at least one of the substrate and the ring assembly is placed on the mounting table, the control unit adjusts the pressure of the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply unit to plasma to the substrate before performing the plasma processing on the substrate. Control so that it is lower than during processing.

本開示によれば、異常放電の発生を抑制できる。 According to the present disclosure, it is possible to suppress the occurrence of abnormal discharge.

図1は、実施形態に係るプラズマ処理システムの概略的な構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a plasma processing system according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る異常放電の発生の一例を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of occurrence of abnormal discharge according to the embodiment. 図3は、比較例に係るシーズニングの際の状態の一例を概略的に示した図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of a state during seasoning according to a comparative example. 図4は、実施形態に係るシーズニングの際の状態の一例を概略的に示した図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of a state during seasoning according to the embodiment. 図5は、実施形態に係る不純物を除去する流れの一例を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the flow of removing impurities according to the embodiment. 図6は、実施形態に係る異常放電抑制方法の処理順序の一例を説明する図である。FIG. 6 is a diagram explaining an example of the processing order of the method for suppressing abnormal discharge according to the embodiment. 図7は、実施形態に係る不純物を除去する流れの他の一例を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the flow of removing impurities according to the embodiment. 図8は、実施形態に係る異常放電抑制方法の処理順序の他の一例を説明する図である。FIG. 8 is a diagram explaining another example of the processing order of the method for suppressing abnormal discharge according to the embodiment.

以下、図面を参照して本願の開示するプラズマ処理装置及び異常放電抑制方法の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、開示するプラズマ処理装置及び異常放電抑制方法が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a plasma processing apparatus and an abnormal discharge suppression method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present embodiment does not limit the disclosed plasma processing apparatus and method for suppressing abnormal discharge.

チャンバ内を減圧して基板に、プラズマエッチングなどのプラズマ処理を実施するプラズマ処理装置が知られている。プラズマ処理装置は、チャンバ内に載置台が設けられている。載置台には、基板が配置され、基板を囲むようにフォーカスリング等のリングアセンブリが載置される。基板やリングアセンブリと載置台との間には、伝熱のため、ヘリウムなどの伝熱ガスが供給される。 2. Description of the Related Art A plasma processing apparatus is known that performs plasma processing such as plasma etching on a substrate by reducing the pressure in the chamber. A plasma processing apparatus is provided with a mounting table in a chamber. A substrate is placed on the mounting table, and a ring assembly such as a focus ring is mounted so as to surround the substrate. A heat transfer gas such as helium is supplied between the substrate or ring assembly and the mounting table for heat transfer.

ところで、プラズマ処理装置では、基板やリングアセンブリと載置台との間でアーキングなどの異常放電が発生する場合がある。そこで、異常放電の発生を抑制する技術が期待されている。 By the way, in a plasma processing apparatus, abnormal electrical discharge such as arcing may occur between the substrate or the ring assembly and the mounting table. Therefore, a technique for suppressing the occurrence of abnormal discharge is expected.

[実施形態]
[装置構成]
本開示のプラズマ処理装置の一例について説明する。以下に説明する実施形態では、本開示のプラズマ処理装置をシステム構成のプラズマ処理システムとした場合を例に説明する。図1は、実施形態に係るプラズマ処理システムの概略的な構成の一例を示す図である。
[Embodiment]
[Device configuration]
An example of the plasma processing apparatus of the present disclosure will be described. In the embodiments described below, a case where the plasma processing apparatus of the present disclosure is used as a plasma processing system having a system configuration will be described as an example. FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a plasma processing system according to an embodiment.

以下に、プラズマ処理システムの構成例について説明する。図1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。 A configuration example of the plasma processing system will be described below. FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of a capacitively coupled plasma processing apparatus.

プラズマ処理システムは、容量結合型のプラズマ処理装置1及び制御部2を含む。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、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間10s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。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。 The plasma processing system includes a capacitively coupled plasma processing apparatus 1 and a controller 2 . A 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 . The plasma processing chamber 10 has at least one gas supply port for supplying at least one processing gas to the plasma processing space 10s and at least one gas exhaust port for exhausting gas from the plasma processing space. 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 .

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。 The substrate support portion 11 includes a body portion 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 , and 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 . Accordingly, the central region 111a is also referred to as a substrate support surface for supporting the substrate W, and the annular region 111b is also referred to as a ring support surface for supporting the ring assembly 112. FIG.

基板支持部11は、固定部を有する。固定部は、基板W及びリングアセンブリ112の少なくとも一方を固定する。本実施形態では、固定部は、基板W及びリングアセンブリ112の少なくとも一方を静電吸着によって基板支持部11に固定する。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。本実施形態では、静電チャック1111が本開示の固定部に対応する。静電チャック1111には、基板W及びリングアセンブリ112を静電吸着する場合、不図示の直流電源から電圧が印加される。静電チャック1111は、基板W及びリングアセンブリ112を静電吸着によって固定する。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(Radio Frequency)電源31及び/又はDC(Direct Current)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。 The substrate support portion 11 has a fixing portion. The fixing portion fixes at least one of the substrate W and the ring assembly 112 . In this embodiment, the fixing section fixes at least one of the substrate W and the ring assembly 112 to the substrate supporting section 11 by electrostatic adsorption. In one embodiment, body portion 111 includes base 1110 and 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. In this embodiment, the electrostatic chuck 1111 corresponds to the fixed part of the present disclosure. A voltage is applied to the electrostatic chuck 1111 from a DC power supply (not shown) when the substrate W and the ring assembly 112 are electrostatically attracted. The electrostatic chuck 1111 fixes the substrate W and the ring assembly 112 by electrostatic attraction. 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. In this case, 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. Also, at least one RF/DC electrode coupled to an RF (Radio Frequency) power source 31 and/or a DC (Direct Current) power source 32, which will be described later, may be arranged in the ceramic member 1111a. In this case, 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. Note that the conductive member of the base 1110 and at least one RF/DC electrode may function as a plurality of lower electrodes. Also, the electrostatic electrode 1111b may function as a lower electrode. Accordingly, the substrate support 11 includes at least one bottom electrode.

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。 Ring assembly 112 includes one or more annular members. In one embodiment, 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, and the cover ring is made of an insulating material.

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。また、基板支持部11は、リングアセンブリ112の裏面と環状領域111bとの間の間隙に伝熱ガス供給部から伝熱ガスを供給するように構成してもよい。 Also, 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 to a target temperature. The temperature control module may include heaters, heat transfer media, channels 1110a, or combinations thereof. A heat transfer fluid, such as brine or gas, flows through flow path 1110a. In one embodiment, 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. Further, the substrate support section 11 may be configured such that the heat transfer gas is supplied from the heat transfer gas supply section to the gap between the back surface of the ring assembly 112 and the annular region 111b.

例えば、基板支持部11の中央領域111aには、伝熱ガスを吐出するガス供給口111dが形成されている。また、基板支持部11の環状領域111bには、伝熱ガスを吐出するガス供給口111eが形成されている。基板支持部11には、伝熱ガスを供給する配管などの供給流路115a,115bが設けられている。供給流路115aは、ガス供給口111dと連通している。供給流路115bは、ガス供給口111eと連通している。供給流路115a,115bは、ガス供給部116に接続されている。ガス供給部116は、例えば、ヘリウム(He)ガス又は水素(H)ガス等の伝熱ガスの流量を個別に制御して供給流路115a,115bに供給可能な構成とされている。また、ガス供給部116は、供給流路115a,115bから伝熱ガスの排気が可能に構成とされている。供給流路115aを介して供給された伝熱ガスは、ガス供給口111dから吐出されて基板Wと中央領域111aとの間の空間に供給される。供給流路115bを介して供給された伝熱ガスは、ガス供給口111eから吐出されてリングアセンブリ112と環状領域111bとの間の空間に供給される。また、基板Wと中央領域111aとの間の空間に供給された伝熱ガスは、供給流路115aを介して排気される。リングアセンブリ112と環状領域111bとの間の空間に供給された伝熱ガスは、供給流路115bを介して排気される。ガス供給部116は、本開示の伝熱ガス排気部及び伝熱ガス排気部に対応する。なお、ガス供給部116は、伝熱ガスを供給する部分と、伝熱ガスを排気する部分に分けて構成してもよい。 For example, a central region 111a of the substrate supporting portion 11 is formed with a gas supply port 111d for discharging heat transfer gas. Further, the annular region 111b of the substrate supporting portion 11 is formed with a gas supply port 111e for discharging heat transfer gas. The substrate supporting portion 11 is provided with supply channels 115a and 115b such as piping for supplying heat transfer gas. The supply channel 115a communicates with the gas supply port 111d. The supply channel 115b communicates with the gas supply port 111e. The supply channels 115 a and 115 b are connected to the gas supply section 116 . The gas supply unit 116 is configured to be capable of individually controlling the flow rate of a heat transfer gas such as helium (He) gas or hydrogen (H 2 ) gas and supplying the gas to the supply channels 115a and 115b. Further, the gas supply unit 116 is configured to be able to exhaust the heat transfer gas from the supply passages 115a and 115b. The heat transfer gas supplied through the supply channel 115a is discharged from the gas supply port 111d and supplied to the space between the substrate W and the central region 111a. The heat transfer gas supplied through the supply channel 115b is discharged from the gas supply port 111e and supplied to the space between the ring assembly 112 and the annular region 111b. Also, the heat transfer gas supplied to the space between the substrate W and the central region 111a is exhausted through the supply channel 115a. Heat transfer gas supplied to the space between ring assembly 112 and annular region 111b is exhausted via supply channel 115b. The gas supply 116 corresponds to the heat transfer gas exhaust and heat transfer gas exhaust of the present disclosure. Note that the gas supply unit 116 may be configured by being divided into a portion that supplies the heat transfer gas and a portion that exhausts the heat transfer gas.

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。 The showerhead 13 is configured to introduce at least one process gas from the gas supply 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. In addition to the showerhead 13, the gas introduction part may include one or more side gas injectors (SGI: Side Gas Injectors) attached to one or more openings formed in the side wall 10a.

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1又はそれ以上の流量変調デバイスを含んでもよい。 Gas supply 20 may include at least one gas source 21 and at least one flow controller 22 . In one embodiment, 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. Additionally, gas supply 20 may include one or more flow modulation devices that modulate or pulse the flow of at least one process gas.

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、プラズマ処理チャンバ10において1又はそれ以上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生成部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。 Power supply 30 includes an RF power supply 31 coupled to plasma processing chamber 10 via at least one impedance match 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. Thereby, plasma is formed from at least one processing gas supplied to the plasma processing space 10s. Accordingly, RF power source 31 may function as at least part of a plasma generator configured to generate a plasma from one or more process gases in plasma processing chamber 10 . Also, by supplying 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. FIG.

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。 In one embodiment, 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. configured as In one embodiment, the source RF signal has a frequency within the range of 10 MHz to 150 MHz. In one embodiment, 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.

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。 A second RF generator 31b is coupled to the 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. In one embodiment, the bias RF signal has a frequency lower than the frequency of the source RF signal. In one embodiment, the bias RF signal has a frequency within the range of 100 kHz to 60 MHz. In one embodiment, 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.

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のバイアス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。 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. In one embodiment, the first DC generator 32a is connected to the at least one bottom electrode and configured to generate a first DC signal. A generated first bias DC signal is applied to at least one bottom electrode. In one embodiment, 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.

種々の実施形態において、第1及び第2のDC信号のうち少なくとも1つ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。 In various embodiments, at least one of the first and second DC signals may be pulsed. In this case, 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. In one embodiment, 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. When 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. Also, the sequence of voltage pulses may include one or more positive voltage pulses and one or more negative voltage pulses in one cycle. Note that 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.

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。 The exhaust system 40 may be connected to a gas outlet 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.

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。 Controller 2 processes computer-executable instructions that cause 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).

次に、実施形態に係るプラズマ処理システムにより、基板Wに対してプラズマエッチングなどのプラズマ処理を実施する流れを簡単に説明する。不図示の搬送アーム等の搬送機構により基板Wが基板支持部11に載置される。プラズマ処理装置1は、基板Wに対してプラズマ処理を実施する場合、排気システム40により、プラズマ処理チャンバ10内を減圧する。静電チャック1111は、基板W及びリングアセンブリ112を静電吸着によって固定する。制御部2は、静電チャック1111が静電吸着する際に、電源30から吸着用の高周波電力を基板支持部11に印加するよう制御する。例えば、制御部2は、電源30を制御して、静電チャック1111が基板W及びリングアセンブリ112の静電吸着が可能となる高周波電力を基板支持部11に印加する。プラズマ処理装置1は、ガス供給部20から処理ガスを供給してシャワーヘッド13からプラズマ処理チャンバ10内に処理ガスを導入する。そして、プラズマ処理装置1は、RF電源31から少なくとも1つのRF信号を供給してプラズマ処理空間10sにプラズマを生成し、基板Wに対して、プラズマ処理を実施する。 Next, a flow of performing plasma processing such as plasma etching on the substrate W by the plasma processing system according to the embodiment will be briefly described. The substrate W is placed on the substrate supporting portion 11 by a transport mechanism such as a transport arm (not shown). When performing plasma processing on the substrate W, the plasma processing apparatus 1 reduces the pressure in the plasma processing chamber 10 by the exhaust system 40 . The electrostatic chuck 1111 fixes the substrate W and the ring assembly 112 by electrostatic attraction. When the electrostatic chuck 1111 electrostatically attracts, the control unit 2 controls the power supply 30 to apply high-frequency power for attraction to the substrate supporting part 11 . For example, the control unit 2 controls the power supply 30 to apply high-frequency power to the substrate supporting unit 11 so that the electrostatic chuck 1111 can electrostatically attract the substrate W and the ring assembly 112 . The plasma processing apparatus 1 supplies the processing gas from the gas supply unit 20 and introduces the processing gas into the plasma processing chamber 10 from the shower head 13 . Then, the plasma processing apparatus 1 supplies at least one RF signal from the RF power source 31 to generate plasma in the plasma processing space 10s, and subjects the substrate W to plasma processing.

ところで、プラズマ処理装置1では、基板Wやリングアセンブリ112と基板支持部11との間で不具合が発生する場合がある。例えば、基板Wやリングアセンブリ112と基板支持部11との間でアーキングなどの異常放電が発生する場合がある。 By the way, in the plasma processing apparatus 1 , a problem may occur between the substrate W or the ring assembly 112 and the substrate supporting portion 11 . For example, abnormal discharge such as arcing may occur between the substrate W or the ring assembly 112 and the substrate support portion 11 .

図2は、実施形態に係る異常放電の発生の一例を説明する図である。図2には、プラズマ処理チャンバ10の基板支持部11付近が拡大して概略的に示されている。基板支持部11は、中央領域111aに基板Wが載置され、及び基板Wの周囲を囲むように環状領域111bにリングアセンブリ112が載置される。基板支持部11の中央領域111aには、ガス供給口111dが形成されている。基板支持部11の環状領域111bには、ガス供給口111eが形成されている。ガス供給口111dは、供給流路115aと連通し、供給流路115aを介してガス供給部116から伝熱ガスが供給される。ガス供給口111eは、供給流路115bと連通し、供給流路115bを介してガス供給部116から伝熱ガスが供給される。ガス供給口111d及びガス供給口111eは、ガス供給部116から供給される伝熱ガスを吐出する。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of occurrence of abnormal discharge according to the embodiment. FIG. 2 schematically shows an enlarged view of the vicinity of the substrate support 11 of the plasma processing chamber 10 . The substrate supporting portion 11 has a central region 111a on which the substrate W is mounted, and a ring assembly 112 on the annular region 111b so as to surround the substrate W. As shown in FIG. A gas supply port 111d is formed in the central region 111a of the substrate supporting portion 11 . A gas supply port 111 e is formed in the annular region 111 b of the substrate supporting portion 11 . The gas supply port 111d communicates with the supply channel 115a, and the heat transfer gas is supplied from the gas supply unit 116 through the supply channel 115a. The gas supply port 111e communicates with the supply channel 115b, and the heat transfer gas is supplied from the gas supply unit 116 via the supply channel 115b. The gas supply port 111 d and the gas supply port 111 e discharge the heat transfer gas supplied from the gas supply section 116 .

基板支持面111aには、基板Wの外周側に沿って環状のバンドが設けられ、バンドによって、基板Wの外周を支持する。また、基板支持面111aには、基板Wを支持する不図示のドットが形成されている。基板Wと中央領域111aとの間には、伝熱ガスが流れることが可能な空間が形成されている。 An annular band is provided along the outer periphery of the substrate W on the substrate support surface 111a, and the outer periphery of the substrate W is supported by the band. Further, dots (not shown) for supporting the substrate W are formed on the substrate supporting surface 111a. A space is formed between the substrate W and the central region 111a to allow the heat transfer gas to flow.

環状領域111bには、リングアセンブリ112の内周側及び外周側に沿ってそれぞれ環状のバンドが設けられ、バンドによって、リングアセンブリ112の内周及び外周を支持する。また、環状領域111bには、リングアセンブリ112を支持する不図示のドットが形成されている。リングアセンブリ112と環状領域111bとの間には、伝熱ガスが流れることが可能な空間が形成されている。 The annular region 111b is provided with annular bands along the inner and outer circumferences of the ring assembly 112, respectively, and supports the inner and outer circumferences of the ring assembly 112 with the bands. Also, dots (not shown) that support the ring assembly 112 are formed in the annular region 111b. A space is formed between the ring assembly 112 and the annular region 111b to allow the heat transfer gas to flow.

プラズマ処理装置1では、プラズマ処理により、リングアセンブリ112が徐々に消耗する。リングアセンブリ112は、消耗すると、交換される。交換するリングアセンブリ112には、水分が付着している。プラズマ処理装置1では、リングアセンブリ112を交換した場合、水分の除去など、プラズマ処理チャンバ10内の状態を安定させるため、プラズマの生成を繰り返すシーズニング(立ち上げ処理)を行う。例えば、プラズマ処理装置1は、シーズニングを実施する場合、プラズマ処理の際と同様に、排気システム40により、プラズマ処理チャンバ10内を減圧する。静電チャック1111は、基板W及びリングアセンブリ112を静電吸着によって固定する。プラズマ処理装置1は、静電チャック1111が静電吸着する際に、電源30から吸着用の高周波電力を基板支持部11に印加する。プラズマ処理装置1は、ガス供給部20から処理ガスを供給してシャワーヘッド13からプラズマ処理チャンバ10内に処理ガスを導入する。処理ガスは、プラズマ処理と同様であってもよく、シーズニング用の特定の種類のガスであってもよい。そして、プラズマ処理装置1は、RF電源31から少なくとも1つのRF信号を供給してプラズマ処理空間10sにプラズマを生成してシーズニングを実施する。シーズニングでは、プラズマ処理チャンバ10内が安定した状態になるまでプラズマの生成を繰り返し実施する。シーズニングは、基板Wに半導体デバイスを製造する製造工程のプラズマ処理を実施する前に実施される。シーズニングは、ダミーウエハなどの基板Wを基板支持部11に配置して実施してもよい。 In the plasma processing apparatus 1, the ring assembly 112 is gradually consumed by plasma processing. Ring assembly 112 is replaced when worn. Moisture is attached to the ring assembly 112 to be replaced. In the plasma processing apparatus 1, when the ring assembly 112 is replaced, seasoning (start-up processing) for repeating plasma generation is performed in order to stabilize the state inside the plasma processing chamber 10, such as removing moisture. For example, when performing seasoning, the plasma processing apparatus 1 decompresses the inside of the plasma processing chamber 10 by the exhaust system 40 in the same manner as in plasma processing. The electrostatic chuck 1111 fixes the substrate W and the ring assembly 112 by electrostatic attraction. When the electrostatic chuck 1111 electrostatically attracts the substrate, the plasma processing apparatus 1 applies high-frequency power for attraction from the power supply 30 to the substrate supporting portion 11 . The plasma processing apparatus 1 supplies the processing gas from the gas supply unit 20 and introduces the processing gas into the plasma processing chamber 10 from the shower head 13 . The process gas may be similar to the plasma process or may be a specific type of gas for seasoning. Then, the plasma processing apparatus 1 supplies at least one RF signal from the RF power source 31 to generate plasma in the plasma processing space 10s to perform seasoning. In the seasoning, plasma is repeatedly generated until the inside of the plasma processing chamber 10 reaches a stable state. The seasoning is performed before the substrate W is subjected to plasma processing in the manufacturing process of manufacturing semiconductor devices. The seasoning may be performed by placing the substrate W such as a dummy wafer on the substrate supporting portion 11 .

しかし、シーズニングの際に、残った水分の影響により、リングアセンブリ112と基板支持部11の間などでアーキングなどの異常放電が発生する場合がある。例えば、リングアセンブリ112を交換した場合、ガス供給口111e付近や、供給流路115b内でアーキングなどの異常放電が発生する場合がある。 However, during seasoning, residual moisture may cause abnormal discharge such as arcing between the ring assembly 112 and the substrate support 11 . For example, when the ring assembly 112 is replaced, abnormal electrical discharge such as arcing may occur in the vicinity of the gas supply port 111e or in the supply channel 115b.

また、基板Wやリングアセンブリ112の裏面に付着した不純物などによって、不具体が発生する場合がある。例えば、基板Wやリングアセンブリ112を交換した場合、ガス供給口111d付近や、ガス供給口111e付近、供給流路115a、供給流路115b内でアーキングなどの異常放電が発生する場合がある。 Imperfections may also occur due to impurities adhering to the substrate W and the rear surface of the ring assembly 112 . For example, when the substrate W or ring assembly 112 is replaced, abnormal discharge such as arcing may occur near the gas supply port 111d, near the gas supply port 111e, and within the supply channels 115a and 115b.

そこで、本実施形態では、制御部2が、基板W及びリングアセンブリ112の少なくとも一方を交換した場合、基板Wに対してプラズマ処理を実施する前に、ガス供給部116から供給する伝熱ガスの圧力を、基板Wに対するプラズマ処理時よりも下げるよう制御する。 Therefore, in the present embodiment, when at least one of the substrate W and the ring assembly 112 is replaced, the control unit 2 reduces the heat transfer gas supplied from the gas supply unit 116 before performing plasma processing on the substrate W. The pressure is controlled to be lower than when the substrate W is processed with plasma.

例えば、制御部2は、リングアセンブリ112を交換した場合、シーズニングの際に、ガス供給部116から基板支持部11とリングアセンブリ112の間に供給する伝熱ガスの圧力を、基板Wに対するプラズマ処理時よりも下げ、電源30から供給する高周波電力のパワーを、基板Wに対するプラズマ処理時以下にするよう制御する。 For example, when the ring assembly 112 is replaced, the control unit 2 adjusts the pressure of the heat transfer gas supplied from the gas supply unit 116 to between the substrate support unit 11 and the ring assembly 112 during seasoning. The power of the high-frequency power supplied from the power source 30 is controlled to be less than the time of plasma processing on the substrate W. FIG.

また、基板W又はリングアセンブリ112を交換した場合、制御部2は、基板Wに対してプラズマ処理を実施する前に、当該交換した基板W又はリングアセンブリ112と基板支持部11との間に伝熱ガスの供給と排気を少なくとも1回行うようにガス供給部116を制御する。 Further, when the substrate W or the ring assembly 112 is replaced, the control unit 2 controls the transmission between the replaced substrate W or the ring assembly 112 and the substrate supporting unit 11 before performing the plasma processing on the substrate W. The gas supply 116 is controlled to supply and exhaust hot gas at least once.

シリコンの表面の水分の離脱量は、200℃以上で増加し、300℃から400℃で大きくなる。よって、シーズニングの際、リングアセンブリ112の温度は、200℃以上とすることが好ましく、300℃以上とすることがより好ましい。例えば、シーズニングの際、リングアセンブリ112の温度は、300℃から400℃とすることがより好ましい。 The amount of moisture removed from the silicon surface increases at 200°C or higher, and increases from 300°C to 400°C. Therefore, during seasoning, the temperature of the ring assembly 112 is preferably 200° C. or higher, more preferably 300° C. or higher. For example, during seasoning, the temperature of the ring assembly 112 is more preferably 300°C to 400°C.

ここで、比較例として、プラズマ処理装置1が、シーズニングの際、ガス供給部116から供給する伝熱ガスの圧力、及び、電源30から供給する高周波電力のパワーを、基板Wに対するプラズマ処理時と同様としてシーズニングを実施するものとする。この場合、プラズマからの入熱によりリングアセンブリ112の温度を十分に上昇させることができるため、リングアセンブリ112に付着した水分を短い時間で除去できる。図3は、比較例に係るシーズニングの際の状態の一例を概略的に示した図である。図3には、基板支持部11の環状領域111b付近の状態が概略的に示されている。図3は、シーズニングの際、ガス供給部116から供給する伝熱ガスの圧力、及び、電源30から供給する高周波電力のパワーを、基板Wに対するプラズマ処理時と同様とした場合を示している。図3では、リングアセンブリ112の温度が350℃となっている。これにより、リングアセンブリ112から水分が急速に放出される。しかし、リングアセンブリ112から放出される水分の影響により、ガス供給口111e付近や、供給流路115b内でアーキングなどの異常放電が発生する場合がある。そこで、シーズニング際、電源30から供給する高周波電力のパワーを、基板Wに対するプラズマ処理時よりも下げて異常放電の発生を抑制することが考えられる。しかし、高周波電力のパワーを下げた場合、プラズマからリングアセンブリ112への入熱が低下して、リングアセンブリ112の温度が十分に上昇しなくなる。これにより、異常放電の発生を抑制できるものの、水分の除去にかかる時間が長くなり、シーズニングの時間が長くなる。 Here, as a comparative example, when the plasma processing apparatus 1 performs seasoning, the pressure of the heat transfer gas supplied from the gas supply unit 116 and the power of the high frequency power supplied from the power source 30 are adjusted to the same values as during the plasma processing of the substrate W. Seasoning shall be carried out in the same way. In this case, the temperature of the ring assembly 112 can be sufficiently raised by the heat input from the plasma, so that the water adhering to the ring assembly 112 can be removed in a short time. FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of a state during seasoning according to a comparative example. FIG. 3 schematically shows the state of the substrate supporting portion 11 in the vicinity of the annular region 111b. FIG. 3 shows a case where the pressure of the heat transfer gas supplied from the gas supply unit 116 and the power of the high-frequency power supplied from the power source 30 are the same as those for the plasma processing of the substrate W during seasoning. In FIG. 3, the temperature of the ring assembly 112 is 350 degrees Celsius. This causes a rapid release of moisture from the ring assembly 112 . However, due to the influence of moisture released from the ring assembly 112, abnormal electrical discharge such as arcing may occur near the gas supply port 111e or inside the supply channel 115b. Therefore, during seasoning, the power of the high-frequency power supplied from the power supply 30 may be lower than that during the plasma processing of the substrate W to suppress the occurrence of abnormal discharge. However, when the power of the high frequency power is lowered, the heat input from the plasma to the ring assembly 112 is lowered, and the temperature of the ring assembly 112 does not rise sufficiently. As a result, although the occurrence of abnormal discharge can be suppressed, the time required to remove the moisture is lengthened, and the seasoning time is lengthened.

そこで、本実施形態では、制御部2は、リングアセンブリ112を交換した場合、シーズニングの際に、ガス供給部116から基板支持部11とリングアセンブリ112の間に供給する伝熱ガスの圧力を、基板Wに対するプラズマ処理時よりも下げ、電源30から供給する高周波電力のパワーを、基板Wに対するプラズマ処理時以下にするよう制御する。 Therefore, in the present embodiment, when the ring assembly 112 is replaced, the control unit 2 adjusts the pressure of the heat transfer gas supplied from the gas supply unit 116 between the substrate support unit 11 and the ring assembly 112 during seasoning to The power of the high-frequency power supplied from the power supply 30 is controlled to be lower than that during the plasma processing of the substrate W and below that during the plasma processing of the substrate W. FIG.

例えば、制御部2は、シーズニングの際に、ガス供給部116から基板支持部11とリングアセンブリ112の間に供給する伝熱ガスの圧力を15Torr以下に制御する。例えば、制御部2は、ガス供給部116から伝熱ガスの供給を停止した状態、又は、伝熱ガスの供給を最も絞り、伝熱ガスの供給を最低限の状態に制御する。これにより、基板Wから基板支持部11の環状領域111bへの伝熱が減り、高周波電力のパワーを下げた場合でも、リングアセンブリ112の温度を十分に上昇させることができる。 For example, the control unit 2 controls the pressure of the heat transfer gas supplied from the gas supply unit 116 to between the substrate support unit 11 and the ring assembly 112 to be 15 Torr or less during seasoning. For example, the control unit 2 controls the supply of the heat transfer gas from the gas supply unit 116 to a state in which the supply of the heat transfer gas is stopped, or the supply of the heat transfer gas is minimized to minimize the supply of the heat transfer gas. As a result, heat transfer from the substrate W to the annular region 111b of the substrate supporting portion 11 is reduced, and the temperature of the ring assembly 112 can be sufficiently raised even when the power of the high frequency power is lowered.

上述のように、シリコンの表面の水分の離脱量は、200℃以上で増加する。制御部2は、シーズニングの際に、電源30から、基板Wに対するプラズマ処理時以下かつ、基板Wの温度が200℃以上となるパワーの高周波電力を供給するよう制御する。例えば、伝熱ガスの圧力を下げた場合でも、基板Wの温度が200℃以上となる高周波電力のパワーを事前に実験やシミュレーションにより求める。一例として、基板Wの温度が300℃~400℃となる高周波電力のパワーを求める。制御部2は、事前に求めたパワーの高周波電力を電源30から供給するよう制御する。図4は、実施形態に係るシーズニングの際の状態の一例を概略的に示した図である。図4には、基板支持部11の環状領域111b付近の状態が概略的に示されている。図4は、シーズニングの際、ガス供給部116から供給する伝熱ガスの圧力を基板Wに対するプラズマ処理時よりも下げ、電源30から供給する高周波電力のパワーを基板Wに対するプラズマ処理時以下に下げた場合を示している。図4では、リングアセンブリ112の温度が400℃となっている。これにより、リングアセンブリ112に付着した水分を短い時間で除去できる。また、伝熱ガスの圧力を下げたことにより、ガス供給口111e付近や、供給流路115b内でアーキングなどの異常放電の発生を抑制できる。 As described above, the amount of moisture removed from the surface of silicon increases at 200° C. or higher. During seasoning, the control unit 2 controls the power source 30 to supply high-frequency power with a power that is lower than that for the plasma processing of the substrate W and that raises the temperature of the substrate W to 200° C. or higher. For example, even if the pressure of the heat transfer gas is lowered, the power of the high-frequency power that causes the temperature of the substrate W to be 200° C. or higher is determined in advance by experiments or simulations. As an example, the power of the high-frequency power that makes the temperature of the substrate W 300° C. to 400° C. is obtained. The control unit 2 controls the power supply 30 to supply the high-frequency power obtained in advance. FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of a state during seasoning according to the embodiment. FIG. 4 schematically shows the state of the substrate supporting portion 11 in the vicinity of the annular region 111b. In FIG. 4, during seasoning, the pressure of the heat transfer gas supplied from the gas supply unit 116 is lowered below that during the plasma processing of the substrate W, and the power of the high-frequency power supplied from the power source 30 is lowered below that during the plasma processing of the substrate W. shows the case. In FIG. 4, the temperature of the ring assembly 112 is 400.degree. As a result, water adhering to the ring assembly 112 can be removed in a short period of time. Also, by lowering the pressure of the heat transfer gas, it is possible to suppress the occurrence of abnormal discharge such as arcing near the gas supply port 111e and inside the supply flow path 115b.

また、上述したように、基板Wやリングアセンブリ112の裏面に付着した不純物などによって、不具体が発生する場合がある。例えば、基板Wやリングアセンブリ112を交換した場合、ガス供給口111d付近や、ガス供給口111e付近、供給流路115a、供給流路115b内でアーキングなどの異常放電が発生する場合がある。 In addition, as described above, imperfections may occur due to impurities adhering to the substrate W or the rear surface of the ring assembly 112 . For example, when the substrate W or ring assembly 112 is replaced, abnormal discharge such as arcing may occur near the gas supply port 111d, near the gas supply port 111e, and within the supply channels 115a and 115b.

そこで、本実施形態では、制御部2は、基板W又はリングアセンブリ112を交換した場合、基板Wに対してプラズマ処理を実施する前に、当該交換した基板W又はリングアセンブリ112と基板支持部11との間に伝熱ガスの供給と排気を少なくとも1回行うようにガス供給部116を制御する。例えば、制御部2は、伝熱ガスの供給と排気を交互に複数回行うようにガス供給部116を制御する。図5は、実施形態に係る不純物を除去する流れの一例を説明する図である。図5には、基板支持部11の環状領域111b付近の状態が概略的に示されている。図5の上側は、リングアセンブリ112と基板支持部11との間に伝熱ガスを供給した状態を示している。図5の下側は、リングアセンブリ112と基板支持部11との間の伝熱ガスを排気した状態を示している。図5の上側では、リングアセンブリ112の裏面に不純物120が付着している。伝熱ガスを排気して伝熱ガスの圧力を下げ、伝熱ガスの圧力を、基板Wに対するプラズマ処理時よりも下げることにより、不純物120が、図5の下側に示したように、供給流路115bに流れて除去される。これにより、不純物120によって発生するアーキングなどの異常放電を抑制できる。 Therefore, in the present embodiment, when the substrate W or the ring assembly 112 is replaced, the controller 2 separates the replaced substrate W or the ring assembly 112 and the substrate supporting portion 11 before performing the plasma processing on the substrate W. The gas supply unit 116 is controlled so that the heat transfer gas is supplied and exhausted at least once between . For example, the control unit 2 controls the gas supply unit 116 to alternately supply and exhaust the heat transfer gas a plurality of times. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the flow of removing impurities according to the embodiment. FIG. 5 schematically shows the state of the substrate supporting portion 11 in the vicinity of the annular region 111b. The upper side of FIG. 5 shows a state in which the heat transfer gas is supplied between the ring assembly 112 and the substrate support section 11 . The lower side of FIG. 5 shows the state in which the heat transfer gas between the ring assembly 112 and the substrate support 11 is exhausted. Impurities 120 adhere to the back surface of ring assembly 112 on the upper side of FIG. By evacuating the heat transfer gas to reduce the pressure of the heat transfer gas and lowering the pressure of the heat transfer gas below that during plasma processing of the substrate W, impurities 120 are supplied as shown in the lower portion of FIG. It flows into the channel 115b and is removed. Thereby, abnormal discharge such as arcing caused by the impurities 120 can be suppressed.

次に、実施形態に係るプラズマ処理装置1が実施する異常放電抑制方法の処理の流れについて説明する。図6は、実施形態に係る異常放電抑制方法の処理順序の一例を説明する図である。図6は、リングアセンブリ112での異常放電の抑制に異常放電抑制方法の処理を適用したものである。リングアセンブリ112は、例えば、プラズマ処理装置1の新規の立ち上げ時や、プラズマ処理装置1のメンテナンス、リングアセンブリ112の消耗による交換などにより、基板支持部11に載置される。プラズマ処理装置1は、リングアセンブリ112が基板支持部11に載置されると、リングアセンブリ112のシーズニングを実施する。図6に示す処理は、リングアセンブリ112のシーズニングを実施する際に実行される。 Next, the process flow of the method for suppressing abnormal discharge performed by the plasma processing apparatus 1 according to the embodiment will be described. FIG. 6 is a diagram explaining an example of the processing order of the method for suppressing abnormal discharge according to the embodiment. FIG. 6 shows the processing of the abnormal discharge suppression method applied to the suppression of abnormal discharge in the ring assembly 112 . The ring assembly 112 is mounted on the substrate supporting portion 11, for example, when the plasma processing apparatus 1 is newly started, maintenance of the plasma processing apparatus 1, replacement due to wear of the ring assembly 112, or the like. The plasma processing apparatus 1 performs seasoning of the ring assembly 112 when the ring assembly 112 is placed on the substrate support 11 . The process illustrated in FIG. 6 is performed when seasoning the ring assembly 112 .

制御部2は、排気システム40を制御し、排気システム40により、プラズマ処理チャンバ10内を減圧する(S10)。 The controller 2 controls the exhaust system 40 to reduce the pressure in the plasma processing chamber 10 (S10).

制御部2は、リングアセンブリ112を基板支持部11に固定する(S11)。例えば、制御部2は、不図示の直流電源を制御して静電チャック1111に電圧が印加すると共に、電源30を制御して電源30から吸着用の高周波電力を基板支持部11に印加して、リングアセンブリ112を静電吸着によって基板支持部11に固定する。 The controller 2 fixes the ring assembly 112 to the substrate support 11 (S11). For example, the control unit 2 controls a DC power supply (not shown) to apply a voltage to the electrostatic chuck 1111 , and controls the power supply 30 to apply high-frequency power for attraction from the power supply 30 to the substrate supporting unit 11 . , the ring assembly 112 is fixed to the substrate support 11 by electrostatic adsorption.

制御部2は、ガス供給部116を制御し、ガス供給部116からリングアセンブリ112と基板支持部11との間の伝熱ガスを供給する(S12)。制御部2は、ガス供給部116を制御し、リングアセンブリ112と基板支持部11との間の伝熱ガスをガス供給部116により排気する(S13)。 The control unit 2 controls the gas supply unit 116 to supply heat transfer gas between the ring assembly 112 and the substrate support unit 11 from the gas supply unit 116 (S12). The control unit 2 controls the gas supply unit 116 to exhaust the heat transfer gas between the ring assembly 112 and the substrate support unit 11 through the gas supply unit 116 (S13).

制御部2は、伝熱ガスの供給と排気を所定回繰り返し実施したかを判定する(S14)。所定回とする回数は、不純物120を除去可能な回数として事前に実験やシミュレーションにより定める。所定回実施していない場合(S14:No)、上述したS12の処理へ移行する。 The control unit 2 determines whether the supply and exhaust of the heat transfer gas have been repeated a predetermined number of times (S14). The predetermined number of times is determined in advance by experiments or simulations as the number of times that the impurity 120 can be removed. If it has not been performed a predetermined number of times (S14: No), the process proceeds to S12 described above.

一方、所定回実施した場合(S14:Yes)、制御部2は、水分を除去する処理を実行する(S15)。例えば、制御部2は、ガス供給部20を制御し、ガス供給部20から処理ガスを供給してシャワーヘッド13からプラズマ処理チャンバ10内に処理ガスを導入する。また、制御部2は、ガス供給部116を制御し、ガス供給部116から基板支持部11とリングアセンブリ112の間に供給する伝熱ガスの圧力を、基板Wに対するプラズマ処理時よりも下げる。また、制御部2は、電源30を制御し、電源30から供給する高周波電力のパワーを、基板Wに対するプラズマ処理時以下にする。例えば、制御部2は、電源30から、基板Wに対するプラズマ処理時以下かつ、基板Wの温度が200℃以上となるパワーのRF信号を供給するよう制御する。なお、制御部2は、S15の処理を、S12及びS13の処理と並列に実施してもよい。これにより、プラズマ処理装置1では、プラズマ処理チャンバ10内にプラズマを生成され、リングアセンブリ112から水分が除去される。 On the other hand, if it has been performed a predetermined number of times (S14: Yes), the controller 2 performs the process of removing moisture (S15). For example, the control unit 2 controls the gas supply unit 20 to supply the processing gas from the gas supply unit 20 and introduce the processing gas into the plasma processing chamber 10 from the shower head 13 . The control unit 2 also controls the gas supply unit 116 to lower the pressure of the heat transfer gas supplied from the gas supply unit 116 to between the substrate supporting unit 11 and the ring assembly 112 than when the substrate W is subjected to plasma processing. Further, the control unit 2 controls the power supply 30 so that the power of the high-frequency power supplied from the power supply 30 is set to the level lower than that for the plasma processing of the substrate W. FIG. For example, the control unit 2 controls the power supply 30 to supply an RF signal having power equal to or lower than that for the plasma processing of the substrate W and to raise the temperature of the substrate W to 200° C. or higher. Note that the control unit 2 may perform the processing of S15 in parallel with the processing of S12 and S13. Thereby, in the plasma processing apparatus 1 , plasma is generated in the plasma processing chamber 10 and moisture is removed from the ring assembly 112 .

これにより、リングアセンブリ112と基板支持部11との間でのアーキングなどの異常放電の発生を抑制できる。 As a result, the occurrence of abnormal electrical discharge such as arcing between the ring assembly 112 and the substrate supporting portion 11 can be suppressed.

なお、上記の実施形態では、シーズニングにおいて異常放電抑制方法の処理を実施する場合を例に説明した。しかし、これに限定されるものではない。基板Wを交換した際に異常放電抑制方法の処理を実施してもよい。例えば、基板Wの裏面に付着した不純物120などによって、不具体が発生する場合がある。そこで、制御部2は、基板Wを交換した場合、基板Wに対してプラズマ処理を実施する前に、当該交換した基板Wと基板支持部11との間に伝熱ガスの供給と排気を少なくとも1回行うようにガス供給部116を制御してもよい。図7は、実施形態に係る不純物を除去する流れの他の一例を説明する図である。図7には、基板支持部11の中央領域111a付近の状態が概略的に示されている。図7の上側は、基板Wと基板支持部11との間に伝熱ガスを供給した状態を示している。図7の下側は、基板Wと基板支持部11との間の伝熱ガスを排気した状態を示している。図7の上側では、基板Wの裏面に不純物120が付着している。伝熱ガスを排気して伝熱ガスの圧力を下げ、伝熱ガスの圧力を、基板Wに対するプラズマ処理時よりも下げることにより、不純物120が、図7の下側に示したように、供給流路115aに流れて除去される。これにより、基板Wの裏面に付着した不純物120を除去でき、不純物120によって発生するアーキングなどの異常放電を抑制できる。 In the above-described embodiment, the case where the process of the abnormal discharge suppression method is performed in the seasoning has been described as an example. However, it is not limited to this. The abnormal discharge suppression method may be performed when the substrate W is replaced. For example, impurities 120 adhering to the back surface of the substrate W may cause imperfections. Therefore, when the substrate W is replaced, the control unit 2 at least supplies and exhausts the heat transfer gas between the replaced substrate W and the substrate supporting unit 11 before performing the plasma processing on the substrate W. The gas supply unit 116 may be controlled to perform one time. FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the flow of removing impurities according to the embodiment. FIG. 7 schematically shows the state of the vicinity of the central region 111a of the substrate supporting portion 11. As shown in FIG. The upper side of FIG. 7 shows the state in which the heat transfer gas is supplied between the substrate W and the substrate supporting portion 11 . The lower side of FIG. 7 shows a state in which the heat transfer gas between the substrate W and the substrate supporting portion 11 is exhausted. Impurities 120 are attached to the back surface of the substrate W on the upper side of FIG. By evacuating the heat transfer gas to lower the pressure of the heat transfer gas and lowering the pressure of the heat transfer gas below that during plasma processing of the substrate W, the impurities 120 are supplied as shown in the lower portion of FIG. It flows into the channel 115a and is removed. As a result, the impurities 120 adhering to the back surface of the substrate W can be removed, and abnormal discharge such as arcing caused by the impurities 120 can be suppressed.

図8は、実施形態に係る異常放電抑制方法の処理順序の他の一例を説明する図である。図8は、基板Wでの異常放電の抑制に、実施形態に係る異常放電抑制方法の処理を適用したものである。基板Wは、例えば、プラズマ処理装置1においてプラズマ処理を実施する際に、基板支持部11に載置される。プラズマ処理装置1は、基板Wが基板支持部11に載置されると、基板Wに対してプラズマ処理を実施する前に、図8に示す処理を実行する。 FIG. 8 is a diagram explaining another example of the processing order of the method for suppressing abnormal discharge according to the embodiment. FIG. 8 shows the processing of the method for suppressing abnormal discharge according to the embodiment applied to the suppression of abnormal discharge on the substrate W. FIG. The substrate W is placed on the substrate supporting portion 11 when plasma processing is performed in the plasma processing apparatus 1, for example. When the substrate W is placed on the substrate supporting portion 11, the plasma processing apparatus 1 performs the processing shown in FIG. 8 before performing the plasma processing on the substrate W. As shown in FIG.

制御部2は、排気システム40を制御し、排気システム40により、プラズマ処理チャンバ10内を減圧する(S20)。 The controller 2 controls the exhaust system 40 to reduce the pressure in the plasma processing chamber 10 by the exhaust system 40 (S20).

制御部2は、ガス供給部116を制御し、ガス供給部116からプラズマ処理チャンバ10内に処理ガスを導入する(S21)。例えば、制御部2は、ガス供給部116を制御し、ガス供給部116から処理ガスを供給してArガスをプラズマ処理チャンバ10内に導入する。 The control unit 2 controls the gas supply unit 116 to introduce the processing gas from the gas supply unit 116 into the plasma processing chamber 10 (S21). For example, the control unit 2 controls the gas supply unit 116 to supply the processing gas from the gas supply unit 116 and introduce Ar gas into the plasma processing chamber 10 .

制御部2は、電源30を制御してRF電源31からプラズマ処理チャンバ10内に、基板Wに対するプラズマ処理時よりも小さいパワーのRF信号を供給する(S22)。例えば、制御部2は、RF電源31から基台1110の下部電極として機能する導電性部材に、例えば、300W等の比較的パワーの低いRF信号を供給して、弱いプラズマを発生させ、この弱いプラズマを基板Wに作用させる。 The control unit 2 controls the power supply 30 to supply an RF signal with a power lower than that during plasma processing of the substrate W from the RF power supply 31 into the plasma processing chamber 10 (S22). For example, the control unit 2 supplies a relatively low-power RF signal such as 300 W from the RF power supply 31 to the conductive member functioning as the lower electrode of the base 1110 to generate a weak plasma. Plasma is applied to the substrate W;

なお、S21の処理では、処理ガスをArガスとし、Arガスのプラズマを基板Wに作用させる場合について説明した。しかし、処理ガスのガス種はこれに限るものではない。処理ガスは、例えば、Oガス、CFガス、Nガス等のガスであってもよい。但し、処理ガスは、発生させるガスによるプラズマが、基板Wに対して、及び、プラズマ処理チャンバ10の内壁に対して、エッチング等の不所望な作用の少ないガス種である必要がある。また、処理ガスは、プラズマが着火し易いガス種である必要がある。さらに、処理ガスは、プラズマ処理を行う基板Wが、前工程でどのような処理を施されたものであるかによっても、最適なガス種が変わる場合がある。処理ガスは、これらを考慮して適宜選択することが好ましい。 In the processing of S21, the case where the processing gas is Ar gas and the plasma of Ar gas is applied to the substrate W has been described. However, the gas type of the processing gas is not limited to this. The process gas may be, for example, a gas such as O2 gas, CF4 gas, N2 gas. However, the processing gas is required to be a gas species that causes less undesirable effects such as etching on the substrate W and the inner wall of the plasma processing chamber 10 when the plasma generated by the gas is generated. In addition, the processing gas must be a gas that easily ignites plasma. Further, the optimum type of processing gas may change depending on what kind of processing the substrate W to be plasma-processed has undergone in the previous process. It is preferable to appropriately select the processing gas in consideration of these factors.

ここで、弱いプラズマを基板Wに作用させる理由は、以下のとおりである。プラズマ処理を行う基板Wは、前工程(例えば、CVD等の成膜工程)における処理の状態等によって、その状態が一様でない。例えば、基板Wは、内部に電荷が蓄積されている場合がある。基板Wは、内部に電荷が蓄積された状態で、強いプラズマが作用すると、表面アーキング等が生じる可能性が高い。このため、強いプラズマを作用させる前に、基板Wに弱いプラズマを作用させる。基板Wは、弱いプラズマが作用すると、基板Wの内部に蓄積された電荷の状態等が一様に調整(初期化)される。 Here, the reason why the weak plasma is applied to the substrate W is as follows. The state of the substrate W to be plasma-processed is not uniform due to the state of processing in the previous process (for example, a film formation process such as CVD). For example, the substrate W may have charge stored therein. If a strong plasma acts on the substrate W while electric charges are accumulated inside, there is a high possibility that surface arcing or the like will occur. Therefore, weak plasma is applied to the substrate W before strong plasma is applied. When the weak plasma acts on the substrate W, the state of charges accumulated inside the substrate W is uniformly adjusted (initialized).

基板Wには、静電チャック1111に直流電圧(HV)を印加しない状態で、弱いプラズマを作用させる。これにより、基板Wの内部の電荷を移動し易くすることができる。 A weak plasma is applied to the substrate W while no DC voltage (HV) is applied to the electrostatic chuck 1111 . This makes it easier for the charges inside the substrate W to move.

このような弱いプラズマを発生させるためのRF信号の電力は、0.15W/cm2~1.0W/cm程度、例えば、100~500W程度である。弱いプラズマを基板Wに作用させる時間は、例えば、5~20秒程度である。 The RF signal power for generating such weak plasma is about 0.15 W/cm 2 to 1.0 W/cm 2 , for example, about 100 to 500 W. The time for applying the weak plasma to the substrate W is, for example, about 5 to 20 seconds.

制御部2は、基板Wを静電吸着によって基板支持部11に固定する(S23)。例えば、制御部2は、不図示の直流電源を制御して静電チャック1111に電圧が印加し、基板Wを静電吸着によって基板支持部11に固定する。 The controller 2 fixes the substrate W to the substrate support 11 by electrostatic adsorption (S23). For example, the control unit 2 controls a DC power supply (not shown) to apply a voltage to the electrostatic chuck 1111 and fix the substrate W to the substrate supporting unit 11 by electrostatic adsorption.

制御部2は、ガス供給部116を制御し、ガス供給部116から基板Wと基板支持部11との間の伝熱ガスを供給する(S24)。制御部2は、ガス供給部116を制御し、基板Wと基板支持部11との間の伝熱ガスをガス供給部116により排気する(S25)。 The control unit 2 controls the gas supply unit 116 to supply the heat transfer gas between the substrate W and the substrate support unit 11 from the gas supply unit 116 (S24). The control unit 2 controls the gas supply unit 116 to exhaust the heat transfer gas between the substrate W and the substrate support unit 11 through the gas supply unit 116 (S25).

制御部2は、伝熱ガスの供給と排気を所定回繰り返し実施したかを判定する(S26)。所定回とする回数は、不純物120を除去可能な回数として事前に実験やシミュレーションにより定める。所定回実施していない場合(S26:No)、上述したS24の処理へ移行する。 The controller 2 determines whether the supply and exhaust of the heat transfer gas have been repeated a predetermined number of times (S26). The predetermined number of times is determined in advance by experiments or simulations as the number of times that the impurity 120 can be removed. If it has not been performed the predetermined number of times (S26: No), the process proceeds to S24 described above.

一方、所定回実施した場合(S26:Yes)、制御部2は、水分を除去する処理を実行する(S27)。例えば、制御部2は、ガス供給部20を制御し、ガス供給部20から処理ガスを供給してシャワーヘッド13からプラズマ処理チャンバ10内に処理ガスを導入する。また、制御部2は、ガス供給部116を制御し、ガス供給部116から基板支持部11と基板Wの間に供給する伝熱ガスの圧力を、基板Wに対するプラズマ処理時よりも下げる。また、制御部2は、電源30を制御し、電源30から供給する高周波電力のパワーを、基板Wに対するプラズマ処理時以下にする。例えば、制御部2は、電源30から、基板Wに対するプラズマ処理時以下かつ、基板Wの温度が200℃以上となるパワーのRF信号を供給するよう制御する。なお、制御部2は、S24、S25とS27の工程の間にRF電源31から基板支持部11にバイアスRF信号を供給する。制御部2は、S27の処理を、S24及びS25の処理と並列に実施してもよい。これにより、プラズマ処理装置1では、プラズマ処理チャンバ10内にプラズマを生成され、基板Wから水分が除去される。 On the other hand, if it has been performed a predetermined number of times (S26: Yes), the control unit 2 performs the process of removing moisture (S27). For example, the control unit 2 controls the gas supply unit 20 to supply the processing gas from the gas supply unit 20 and introduce the processing gas into the plasma processing chamber 10 from the shower head 13 . Further, the control unit 2 controls the gas supply unit 116 so that the pressure of the heat transfer gas supplied from the gas supply unit 116 to between the substrate supporting unit 11 and the substrate W is made lower than when the substrate W is subjected to plasma processing. Further, the control unit 2 controls the power supply 30 so that the power of the high-frequency power supplied from the power supply 30 is set to the level lower than that for the plasma processing of the substrate W. FIG. For example, the control unit 2 controls the power supply 30 to supply an RF signal having power equal to or lower than that for the plasma processing of the substrate W and to raise the temperature of the substrate W to 200° C. or higher. Note that the control unit 2 supplies a bias RF signal from the RF power supply 31 to the substrate supporting unit 11 during the steps S24, S25 and S27. The control unit 2 may perform the processing of S27 in parallel with the processing of S24 and S25. Thereby, in the plasma processing apparatus 1, plasma is generated in the plasma processing chamber 10, and moisture is removed from the substrate W. FIG.

これにより、基板Wと基板支持部11との間でのアーキングなどの異常放電の発生を抑制できる。 Thereby, the occurrence of abnormal discharge such as arcing between the substrate W and the substrate supporting portion 11 can be suppressed.

以上のように、実施形態に係るプラズマ処理装置1は、プラズマ処理チャンバ10と、基板支持部11(載置台)と、静電チャック1111(固定部)と、ガス供給部116(伝熱ガス供給部、伝熱ガス排気部)と、電源30(RF電源)と、制御部2とを有する。プラズマ処理チャンバ10は、内部でプラズマ処理が実施される。基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10内に配置され、基板W及び基板Wの周囲にリングアセンブリ112が載置される。静電チャック1111は、基板支持部11に設けられ、基板W及びリングアセンブリ112の少なくとも一方を基板支持部11に固定する。ガス供給部116は、基板W支持部11と基板W及びリングアセンブリ112の少なくとも一方との間に伝熱ガスを供給する。ガス供給部116は、基板W支持部11と基板W及びリングアセンブリ112の少なくとも一方との間から伝熱ガスを排気する。電源30は、プラズマ処理チャンバ10内にプラズマ生成用のRF信号を供給する。制御部2は、基板W及びリングアセンブリ112の少なくとも一方を基板支持部11に載置した場合、基板Wに対してプラズマ処理を実施する前に、ガス供給部116から供給する伝熱ガスの圧力を、基板Wに対するプラズマ処理時よりも下げるよう制御する。これにより、プラズマ処理装置1は、基板Wやリングアセンブリ112と基板支持部11との間でのアーキングなどの異常放電の発生を抑制できる。 As described above, the plasma processing apparatus 1 according to the embodiment includes the plasma processing chamber 10, the substrate support section 11 (mounting table), the electrostatic chuck 1111 (fixing section), and the gas supply section 116 (heat transfer gas supply section). section, heat transfer gas exhaust section), a power supply 30 (RF power supply), and a control section 2 . Plasma processing chamber 10 is used in which plasma processing is performed. The substrate support 11 is positioned within the plasma processing chamber 10 with a substrate W and a ring assembly 112 mounted therearound. The electrostatic chuck 1111 is provided on the substrate support 11 and fixes at least one of the substrate W and the ring assembly 112 to the substrate support 11 . The gas supply section 116 supplies heat transfer gas between the substrate W support section 11 and at least one of the substrate W and the ring assembly 112 . The gas supply section 116 exhausts the heat transfer gas from between the substrate W support section 11 and at least one of the substrate W and the ring assembly 112 . Power supply 30 provides RF signals for plasma generation within plasma processing chamber 10 . When at least one of the substrate W and the ring assembly 112 is placed on the substrate support portion 11, the control portion 2 controls the pressure of the heat transfer gas supplied from the gas supply portion 116 before plasma processing is performed on the substrate W. is controlled to be lower than when the substrate W is subjected to plasma processing. Thereby, the plasma processing apparatus 1 can suppress the occurrence of abnormal electrical discharge such as arcing between the substrate W or the ring assembly 112 and the substrate supporting portion 11 .

制御部2は、(a)基板支持部11とリングアセンブリ112との間に伝熱ガスを供給する工程(S12)と、(b)基板支持部11とリングアセンブリ112との間に供給する伝熱ガスの圧力を、(a)よりも下げる工程(S13)と、を実行する。これにより、プラズマ処理装置1は、リングアセンブリ112と基板支持部11との間でのアーキングなどの異常放電の発生を抑制できる。 The controller 2 performs (a) a step of supplying a heat transfer gas between the substrate support 11 and the ring assembly 112 (S12), and (b) a step of supplying a heat transfer gas between the substrate support 11 and the ring assembly 112. A step (S13) of lowering the pressure of the hot gas below (a) is performed. Thereby, the plasma processing apparatus 1 can suppress the occurrence of abnormal electrical discharge such as arcing between the ring assembly 112 and the substrate support portion 11 .

また、制御部2は、基板Wに対してプラズマ処理を実施する前に、リングアセンブリ112と基板支持部11との間に伝熱ガスの供給と排気を少なくとも1回行うようにガス供給部116を制御する。これにより、プラズマ処理装置1は、リングアセンブリ112の裏面に付着した不純物120を除去でき、不純物120によって発生するアーキングなどの異常放電の発生を抑制できる。 Further, the control unit 2 causes the gas supply unit 116 to supply and exhaust the heat transfer gas between the ring assembly 112 and the substrate support unit 11 at least once before performing plasma processing on the substrate W. to control. Thereby, the plasma processing apparatus 1 can remove the impurities 120 adhering to the rear surface of the ring assembly 112 and suppress the occurrence of abnormal discharge such as arcing caused by the impurities 120 .

制御部2は、(a)と(b)の工程(S12とS13)において、電源30から、基板Wに対するプラズマ処理時以下かつ、基板Wの温度が200℃以上となるパワーのRF信号を供給するよう制御する。これにより、プラズマ処理装置1は、リングアセンブリ112に付着した水分を速やかに除去できる。 In the steps (a) and (b) (S12 and S13), the control unit 2 supplies, from the power source 30, an RF signal with a power that is equal to or less than the time of the plasma processing of the substrate W and that the temperature of the substrate W becomes 200° C. or more. control to Thereby, the plasma processing apparatus 1 can quickly remove moisture attached to the ring assembly 112 .

制御部2は、(b)の工程(S13)において、ガス供給部116から基板支持部11とリングアセンブリ112の間に供給する伝熱ガスの圧力を15Torr以下に制御する。これにより、プラズマ処理装置1は、プラズマ処理チャンバ10内にRF信号を供給した場合でも、リングアセンブリ112と基板支持部11との間でのアーキングなどの異常放電の発生を抑制できる。 In the step (S13) of (b), the control section 2 controls the pressure of the heat transfer gas supplied from the gas supply section 116 to between the substrate supporting section 11 and the ring assembly 112 to 15 Torr or less. Thereby, the plasma processing apparatus 1 can suppress the occurrence of abnormal discharge such as arcing between the ring assembly 112 and the substrate support 11 even when the RF signal is supplied into the plasma processing chamber 10 .

制御部2は、伝熱ガスの供給と排気を交互に複数回行うようにガス供給部116を制御する。これにより、プラズマ処理装置1は、基板W又はリングアセンブリ112の裏面に付着した不純物120を除去できる。 The control unit 2 controls the gas supply unit 116 so as to alternately supply and exhaust the heat transfer gas a plurality of times. Thereby, the plasma processing apparatus 1 can remove the impurities 120 adhering to the substrate W or the rear surface of the ring assembly 112 .

静電チャック1111は、リングアセンブリ112を静電吸着によって基板支持部11に固定する。これにより、プラズマ処理装置1は、リングアセンブリ112を基板支持部11に安定して固定できる。 The electrostatic chuck 1111 fixes the ring assembly 112 to the substrate support 11 by electrostatic adsorption. Thereby, the plasma processing apparatus 1 can stably fix the ring assembly 112 to the substrate supporting portion 11 .

伝熱ガスは、ヘリウムガス又は水素ガスである。これにより、プラズマ処理装置1は、基板W支持部11と基板W及びリングアセンブリ112の間を安定して伝熱できる。 The heat transfer gas is helium gas or hydrogen gas. Thereby, the plasma processing apparatus 1 can stably transfer heat between the substrate W supporting portion 11 and the substrate W and the ring assembly 112 .

制御部2は、基板Wを基板支持部11に載置した場合、基板Wに対してプラズマ処理を実施する前に、基板Wと基板支持部11との間に伝熱ガスの供給と排気を少なくとも1回行うようにガス供給部116を制御する。これにより、プラズマ処理装置1は、基板Wの裏面に付着した不純物120を除去でき、不純物120によって発生するアーキングなどの異常放電の発生を抑制できる。 When the substrate W is placed on the substrate supporting portion 11, the control portion 2 causes the heat transfer gas to be supplied and exhausted between the substrate W and the substrate supporting portion 11 before plasma processing is performed on the substrate W. The gas supply unit 116 is controlled to perform at least once. Thereby, the plasma processing apparatus 1 can remove the impurities 120 adhering to the back surface of the substrate W, and can suppress the occurrence of abnormal discharge such as arcing caused by the impurities 120 .

静電チャック1111は、基板Wを静電吸着によって基板支持部11に固定する。これにより、プラズマ処理装置1は、基板Wを基板支持部11に安定して固定できる。 The electrostatic chuck 1111 fixes the substrate W to the substrate supporter 11 by electrostatic attraction. Thereby, the plasma processing apparatus 1 can stably fix the substrate W to the substrate supporting portion 11 .

制御部2は、(a)プラズマ処理チャンバ10内に処理ガスを導入する工程(S21)と、(b)RF電源からプラズマ処理チャンバ10内に、基板Wに対するプラズマ処理時よりも小さいパワーのRF信号を供給する工程(S22)と、(c)基板支持部11に基板Wを静電吸着する工程(S23)と、(d)基板Wと基板支持部11との間に伝熱ガスの供給と排気を少なくとも1回行う工程(S24、S25)と、(e)プラズマ処理チャンバ10内に処理ガスとプラズマ生成用のRF信号とを供給する工程(S26)とを、実行する。これにより、プラズマ処理装置1は、基板Wと基板支持部11との間でのアーキングなどの異常放電の発生を抑制できる。 The control unit 2 performs (a) a step of introducing a processing gas into the plasma processing chamber 10 (S21), and (b) an RF power having a power lower than that during plasma processing of the substrate W into the plasma processing chamber 10 from the RF power supply. a step of supplying a signal (S22); (c) a step of electrostatically attracting the substrate W to the substrate support 11 (S23); and (d) supplying a heat transfer gas between the substrate W and the substrate support 11. and exhausting at least once (S24, S25), and (e) supplying a processing gas and an RF signal for plasma generation into the plasma processing chamber 10 (S26). Thereby, the plasma processing apparatus 1 can suppress the occurrence of abnormal electrical discharge such as arcing between the substrate W and the substrate supporting portion 11 .

制御部2は、S24、S25とS27の工程の間にRF電源31(バイアス電源)から基板支持部11にバイアスRF信号(バイアス信号)を供給する工程を実行する。これにより、プラズマ処理装置1は、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。 The control unit 2 performs a step of supplying a bias RF signal (bias signal) from the RF power supply 31 (bias power supply) to the substrate supporting unit 11 between steps S24, S25 and S27. As a result, the plasma processing apparatus 1 generates a bias potential on the substrate W, and can attract ion components in the formed plasma to the substrate W. As shown in FIG.

以上、実施形態について説明してきたが、今回開示された実施形態は、全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。実に、上述した実施形態は、多様な形態で具現され得る。また、上述した実施形態は、請求の範囲及びその趣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。 Although the embodiments have been described above, the embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects. Indeed, the above-described embodiments may be embodied in many different forms. Moreover, the embodiments described above may be omitted, substituted, or modified in various ways without departing from the scope and spirit of the claims.

例えば、上記の実施形態では、基板Wとして半導体ウェハにプラズマ処理を行う場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。基板Wは、何れであってもよい。 For example, in the above embodiment, the plasma processing is performed on a semiconductor wafer as the substrate W, but the present invention is not limited to this. The substrate W may be any.

また、上記の実施形態では、供給流路115a,115bにより、伝熱ガスの供給と排気を同じ流路で行う場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。伝熱ガスの供給する流路と排気する流路を分けて設けてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the supply passages 115a and 115b are used to supply and exhaust the heat transfer gas in the same passage, but the present invention is not limited to this. A flow path for supplying the heat transfer gas and a flow path for discharging the heat transfer gas may be separately provided.

また、上記の実施形態では、静電チャック1111による静電吸着により基板W及びリングアセンブリ112を基板支持部11に固定する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。基板W及びリングアセンブリ112は、フックなどの物理的な固定機構により基板支持部11に固定されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the substrate W and the ring assembly 112 are fixed to the substrate support portion 11 by electrostatic attraction by the electrostatic chuck 1111 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The substrate W and ring assembly 112 may be secured to the substrate support 11 by physical securing mechanisms such as hooks.

また、上記の実施形態では、プラズマ処理装置1を、プラズマ処理としてプラズマエッチングを実施する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。プラズマ処理装置1は、基板Wに対してプラズマ処理を実施する装置であれば何れであってもよい。例えば、プラズマ処理装置1は、プラズマを生成して成膜する成膜装置等であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the plasma processing apparatus 1 has been described as an example in which plasma etching is performed as plasma processing, but the present invention is not limited to this. The plasma processing apparatus 1 may be any apparatus that performs plasma processing on the substrate W. FIG. For example, the plasma processing apparatus 1 may be a film forming apparatus that forms a film by generating plasma.

なお、今回開示された実施形態は全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。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣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。 It should be noted that the embodiments disclosed this time should be considered as examples in all respects and not restrictive. Indeed, the above-described embodiments may be embodied in many different forms. Also, the above-described embodiments may be omitted, substituted, or modified in various ways without departing from the scope and spirit of the appended claims.

なお、以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。 In addition, the following additional remarks are disclosed regarding the above embodiment.

(付記1)
内部でプラズマ処理が実施されるチャンバと、
チャンバ内に配置され、基板及び基板の周囲にリングアセンブリが載置される載置台と、
前記載置台に設けられ、前記基板及び前記リングアセンブリの少なくとも一方を前記載置台に固定する固定部と、
前記載置台と前記基板及び前記リングアセンブリの少なくとも一方との間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給部と、
前記載置台と前記基板及び前記リングアセンブリの少なくとも一方との間から前記伝熱ガスを排気する伝熱ガス排気部と、
前記チャンバ内にプラズマ生成用のRF(Radio Frequency)信号を供給するRF電源と、
前記基板及び前記リングアセンブリの少なくとも一方を前記載置台に載置した場合、前記基板に対してプラズマ処理を実施する前に、前記伝熱ガス供給部から供給する伝熱ガスの圧力を、前記基板に対するプラズマ処理時よりも下げるよう制御する制御部と、
を有するプラズマ処理装置。
(Appendix 1)
a chamber in which plasma processing is performed;
a mounting table disposed in the chamber on which the substrate and the ring assembly are mounted around the substrate;
a fixing part provided on the mounting table for fixing at least one of the substrate and the ring assembly to the mounting table;
a heat transfer gas supply unit that supplies a heat transfer gas between the mounting table and at least one of the substrate and the ring assembly;
a heat transfer gas exhaust unit for exhausting the heat transfer gas from between the mounting table and at least one of the substrate and the ring assembly;
an RF power supply that supplies an RF (Radio Frequency) signal for plasma generation into the chamber;
When at least one of the substrate and the ring assembly is mounted on the mounting table, the pressure of the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply unit is set to the pressure of the substrate before plasma processing is performed on the substrate. A control unit that controls to lower than during plasma processing for
A plasma processing apparatus having

(付記2)
前記制御部は、
(a)前記載置台と前記リングアセンブリとの間に伝熱ガスを供給する工程と、
(b)前記載置台と前記リングアセンブリとの間に供給する伝熱ガスの圧力を、(a)よりも下げる工程と、
を実行する付記1に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 2)
The control unit
(a) supplying a heat transfer gas between the mounting table and the ring assembly;
(b) lowering the pressure of the heat transfer gas supplied between the mounting table and the ring assembly below that in (a);
The plasma processing apparatus according to Supplementary Note 1, wherein

(付記3)
前記制御部は、前記基板に対してプラズマ処理を実施する前に、前記リングアセンブリと前記載置台との間に伝熱ガスの供給と排気を少なくとも1回行うように前記伝熱ガス供給部及び前記伝熱ガス排気部を制御する
付記2に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 3)
The control unit controls the heat transfer gas supply unit and the heat transfer gas supply unit so as to supply and exhaust heat transfer gas between the ring assembly and the mounting table at least once before plasma processing is performed on the substrate. The plasma processing apparatus according to appendix 2, wherein the heat transfer gas exhaust section is controlled.

(付記4)
前記制御部は、(a)と(b)の工程において、前記RF電源から、前記基板に対するプラズマ処理時以下かつ、前記基板の温度が200℃以上となるパワーのRF信号を供給するよう制御する
付記2に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 4)
In steps (a) and (b), the control unit controls the RF power source to supply an RF signal having a power that is equal to or lower than that for plasma processing of the substrate and that the temperature of the substrate is 200° C. or higher. The plasma processing apparatus according to appendix 2.

(付記5)
前記制御部は、(b)の工程において、前記伝熱ガス供給部から前記載置台と前記リングアセンブリとの間に供給する伝熱ガスの圧力を15Torr以下に制御する
付記2に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 5)
The plasma processing according to appendix 2, wherein in the step (b), the control unit controls the pressure of the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply unit to between the mounting table and the ring assembly to 15 Torr or less. Device.

(付記6)
前記制御部は、伝熱ガスの供給と排気を交互に複数回行うように前記伝熱ガス供給部を制御する
付記3に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 6)
The plasma processing apparatus according to appendix 3, wherein the control unit controls the heat transfer gas supply unit so as to alternately supply and exhaust the heat transfer gas a plurality of times.

(付記7)
前記固定部は、前記リングアセンブリを静電吸着によって前記載置台に固定する
付記1~付記6の何れか1つに記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 7)
The plasma processing apparatus according to any one of appendices 1 to 6, wherein the fixing section fixes the ring assembly to the mounting table by electrostatic attraction.

(付記8)
前記伝熱ガスは、ヘリウムガス又は水素ガスである
付記1~付記7の何れか1つに記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 8)
The plasma processing apparatus according to any one of appendices 1 to 7, wherein the heat transfer gas is helium gas or hydrogen gas.

(付記9)
前記制御部は、前記基板を前記載置台に載置した場合、前記基板に対してプラズマ処理を実施する前に、前記基板と前記載置台との間に伝熱ガスの供給と排気を少なくとも1回行うように前記伝熱ガス供給部及び前記伝熱ガス排気部を制御する
付記1に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 9)
When the substrate is mounted on the mounting table, the control unit performs at least one supply and exhaust of a heat transfer gas between the substrate and the mounting table before plasma processing is performed on the substrate. The plasma processing apparatus according to appendix 1, wherein the heat transfer gas supply unit and the heat transfer gas exhaust unit are controlled so as to rotate.

(付記10)
前記制御部は、伝熱ガスの供給と排気を交互に複数回行うように前記伝熱ガス供給部及び前記伝熱ガス排気部を制御する
付記9に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 10)
The plasma processing apparatus according to appendix 9, wherein the control unit controls the heat transfer gas supply unit and the heat transfer gas exhaust unit so as to alternately supply and exhaust the heat transfer gas a plurality of times.

(付記11)
前記固定部は、前記基板を静電吸着によって前記載置台に固定する
付記1~付記10の何れか1つに記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 11)
11. The plasma processing apparatus according to any one of appendices 1 to 10, wherein the fixing unit fixes the substrate to the mounting table by electrostatic adsorption.

(付記12)
前記制御部は、
(a)前記チャンバ内に処理ガスを導入する工程と、
(b)前記RF電源から前記チャンバ内に、前記基板に対するプラズマ処理時よりも小さいパワーのRF信号を供給する工程と、
(c)前記載置台に前記基板を静電吸着する工程と、
(d)前記基板と前記載置台との間に伝熱ガスの供給と排気を少なくとも1回行う工程と、
(e)前記チャンバ内に処理ガスと前記プラズマ生成用のRF信号とを供給する工程とを、実行する
付記11に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 12)
The control unit
(a) introducing a process gas into the chamber;
(b) supplying an RF signal from the RF power source into the chamber at a power lower than that during plasma processing of the substrate;
(c) electrostatically attracting the substrate to the mounting table;
(d) supplying and exhausting a heat transfer gas between the substrate and the mounting table at least once;
(e) supplying a processing gas and the RF signal for plasma generation into the chamber.

(付記13)
バイアス電源をさらに有し、
前記制御部は、(d)と(e)の工程の間に前記バイアス電源から前記載置台にバイアス信号を供給する工程を実行する、
付記12に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 13)
further comprising a bias power supply;
The control unit performs a step of supplying a bias signal from the bias power source to the mounting table between steps (d) and (e).
13. The plasma processing apparatus according to appendix 12.

(付記14)
内部でプラズマ処理が実施されるチャンバ内に配置された載置台に、基板、及び基板の周囲に載置されるリングアセンブリの少なくとも一方を載置する工程と、
前記基板に対してプラズマ処理を実施する前に、前記載置台と前記基板及び前記リングアセンブリの少なくとも一方との間に供給する伝熱ガスの圧力を、前記基板に対するプラズマ処理時よりも下げる工程と、
を有する異常放電抑制方法。
(Appendix 14)
placing at least one of the substrate and the ring assembly mounted around the substrate on a mounting table arranged in a chamber in which plasma processing is performed;
a step of lowering the pressure of the heat transfer gas supplied between the mounting table and at least one of the substrate and the ring assembly before performing the plasma processing on the substrate, compared with that during the plasma processing on the substrate; ,
Abnormal discharge suppression method having.

(付記15)
内部でプラズマ処理が実施されるチャンバと、
チャンバ内に配置され、基板及び基板の周囲にリング状のリングアセンブリが載置される載置台と、
前記載置台に設けられ、前記基板及び前記リングアセンブリの少なくとも一方を固定する固定部と、
前記載置台と前記基板及び前記リングアセンブリの少なくとも一方との間に伝熱ガスを供給する供給部と、
前記チャンバ内にプラズマを生成するための高周波電力を供給する電源部と、
前記基板及び前記リングアセンブリの少なくとも一方を交換した場合、前記基板に対してプラズマ処理を実施する前に、前記供給部から供給する伝熱ガスの圧力を、前記基板に対するプラズマ処理時よりも下げるよう制御する制御部と、
を有するプラズマ処理装置。
(Appendix 15)
a chamber in which plasma processing is performed;
a mounting table disposed in the chamber on which the substrate and the ring-shaped ring assembly are mounted around the substrate;
a fixing part that is provided on the mounting table and fixes at least one of the substrate and the ring assembly;
a supply unit that supplies a heat transfer gas between the mounting table and at least one of the substrate and the ring assembly;
a power supply that supplies high-frequency power for generating plasma in the chamber;
When at least one of the substrate and the ring assembly is replaced, before performing plasma processing on the substrate, the pressure of the heat transfer gas supplied from the supply unit is made lower than that during plasma processing on the substrate. a control unit that controls
A plasma processing apparatus having

(付記16)
前記供給部は、前記載置台と前記リングアセンブリの間に伝熱ガスを供給し、
前記制御部は、前記リングアセンブリを交換した場合、前記チャンバ内のシーズニングの際に、前記供給部から前記載置台と前記リングアセンブリの間に供給する伝熱ガスの圧力を、前記基板に対するプラズマ処理時よりも下げ、前記電源部から供給する高周波電力のパワーを、前記基板に対するプラズマ処理時以下にするよう制御する
付記15に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 16)
The supply unit supplies a heat transfer gas between the mounting table and the ring assembly,
When the ring assembly is replaced, the control unit adjusts the pressure of the heat transfer gas supplied from the supply unit between the mounting table and the ring assembly during seasoning in the chamber so as to perform plasma processing on the substrate. 16. The plasma processing apparatus according to appendix 15, wherein the power of the high-frequency power supplied from the power supply unit is controlled to be lower than the time of the plasma processing on the substrate.

(付記17)
前記制御部は、前記基板又は前記リングアセンブリを交換した場合、前記基板に対してプラズマ処理を実施する前に、当該交換した前記基板又は前記リングアセンブリと前記載置台との間に伝熱ガスの供給と排気を少なくとも1回行うように前記供給部を制御する
付記16又は付記17に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 17)
When the substrate or the ring assembly is replaced, the control unit causes a heat transfer gas to flow between the replaced substrate or the ring assembly and the mounting table before plasma processing is performed on the substrate. 18. The plasma processing apparatus according to appendix 16 or 17, wherein the supply unit is controlled to perform supply and exhaust at least once.

(付記18)
前記制御部は、前記シーズニングの際に、前記電源部から、前記基板に対するプラズマ処理時以下かつ、前記基板の温度が200℃以上となるパワーの高周波電力を供給するよう制御する
付記16に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 18)
16. According to appendix 16, during the seasoning, the control unit controls the power supply unit to supply high-frequency power with a power that is equal to or lower than that for plasma processing of the substrate and that causes the temperature of the substrate to be 200° C. or higher. Plasma processing equipment.

(付記19)
前記制御部は、前記シーズニングの際に、前記供給部から前記載置台と前記リングアセンブリの間に供給する伝熱ガスの圧力を15Torr以下に制御する
付記16~付記18の何れか1つに記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 19)
19. The control unit according to any one of appendices 16 to 18, wherein during the seasoning, the pressure of the heat transfer gas supplied from the supply unit to between the mounting table and the ring assembly is controlled to 15 Torr or less. plasma processing equipment.

(付記20)
前記制御部は、伝熱ガスの供給と排気を交互に複数回行うように前記供給部を制御する
付記17に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 20)
18. The plasma processing apparatus according to appendix 17, wherein the control unit controls the supply unit to alternately supply and exhaust the heat transfer gas a plurality of times.

(付記21)
前記固定部は、前記基板及び前記リングアセンブリの少なくとも一方を静電吸着によって前記載置台に固定する
付記15~付記20の何れか1つに記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 21)
21. The plasma processing apparatus according to any one of appendices 15 to 20, wherein the fixing section fixes at least one of the substrate and the ring assembly to the mounting table by electrostatic adsorption.

(付記22)
前記電源部は、前記載置台に高周波電力を供給可能とし、
前記制御部は、前記固定部が静電吸着する際に、前記電源部から吸着用の高周波電力を載置台に印加するよう制御する
付記21に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 22)
The power supply unit can supply high-frequency power to the mounting table,
22. The plasma processing apparatus according to Supplementary note 21, wherein the control unit performs control such that, when the fixing unit electrostatically attracts, high-frequency power for attraction is applied from the power supply unit to the mounting table.

(付記23)
前記伝熱ガスは、ヘリウムガス又は水素ガスである
付記15~付記22の何れか1つに記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 23)
The plasma processing apparatus according to any one of appendices 15 to 22, wherein the heat transfer gas is helium gas or hydrogen gas.

(付記24)
内部でプラズマ処理が実施されるチャンバ内に配置された載置台に載置される基板及び基板の周囲に載置されるリング状のリングアセンブリの少なくとも一方を交換する工程と、
前記基板及び前記リングアセンブリの少なくとも一方を交換した場合、前記基板に対してプラズマ処理を実施する前に、前記載置台と前記基板及び前記リングアセンブリの少なくとも一方との間に供給する伝熱ガスの圧力を、前記基板に対するプラズマ処理時よりも下げる工程と、
を有する異常放電抑制方法。
(Appendix 24)
exchanging at least one of a substrate mounted on a mounting table arranged in a chamber in which plasma processing is performed and a ring-shaped ring assembly mounted around the substrate;
When at least one of the substrate and the ring assembly is replaced, before plasma processing is performed on the substrate, a heat transfer gas supplied between the mounting table and at least one of the substrate and the ring assembly is reduced. lowering the pressure below that during plasma treatment of the substrate;
Abnormal discharge suppression method having.

1 プラズマ処理装置
2 制御部
10 プラズマ処理チャンバ
11 基板支持部
30 電源
112 リングアセンブリ
116 ガス供給部
1111 静電チャック
W 基板
1 plasma processing apparatus 2 control unit 10 plasma processing chamber 11 substrate support unit 30 power source 112 ring assembly 116 gas supply unit 1111 electrostatic chuck W substrate

Claims (14)

内部でプラズマ処理が実施されるチャンバと、
チャンバ内に配置され、基板及び基板の周囲にリングアセンブリが載置される載置台と、
前記載置台に設けられ、前記基板及び前記リングアセンブリの少なくとも一方を前記載置台に固定する固定部と、
前記載置台と前記基板及び前記リングアセンブリの少なくとも一方との間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給部と、
前記載置台と前記基板及び前記リングアセンブリの少なくとも一方との間から前記伝熱ガスを排気する伝熱ガス排気部と、
前記チャンバ内にプラズマ生成用のRF(Radio Frequency)信号を供給するRF電源と、
前記基板及び前記リングアセンブリの少なくとも一方を前記載置台に載置した場合、前記基板に対してプラズマ処理を実施する前に、前記伝熱ガス供給部から供給する伝熱ガスの圧力を、前記基板に対するプラズマ処理時よりも下げるよう制御する制御部と、
を有するプラズマ処理装置。
a chamber in which plasma processing is performed;
a mounting table disposed in the chamber on which the substrate and the ring assembly are mounted around the substrate;
a fixing part provided on the mounting table for fixing at least one of the substrate and the ring assembly to the mounting table;
a heat transfer gas supply unit that supplies a heat transfer gas between the mounting table and at least one of the substrate and the ring assembly;
a heat transfer gas exhaust unit for exhausting the heat transfer gas from between the mounting table and at least one of the substrate and the ring assembly;
an RF power supply that supplies an RF (Radio Frequency) signal for plasma generation into the chamber;
When at least one of the substrate and the ring assembly is mounted on the mounting table, the pressure of the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply unit is set to the pressure of the substrate before plasma processing is performed on the substrate. A control unit that controls to lower than during plasma processing for
A plasma processing apparatus having
前記制御部は、
(a)前記載置台と前記リングアセンブリとの間に伝熱ガスを供給する工程と、
(b)前記載置台と前記リングアセンブリとの間に供給する伝熱ガスの圧力を、(a)よりも下げる工程と、
を実行する請求項1に記載のプラズマ処理装置。
The control unit
(a) supplying a heat transfer gas between the mounting table and the ring assembly;
(b) lowering the pressure of the heat transfer gas supplied between the mounting table and the ring assembly below that in (a);
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein
前記制御部は、前記基板に対してプラズマ処理を実施する前に、前記リングアセンブリと前記載置台との間に伝熱ガスの供給と排気を少なくとも1回行うように前記伝熱ガス供給部及び前記伝熱ガス排気部を制御する
請求項2に記載のプラズマ処理装置。
The control unit controls the heat transfer gas supply unit and the heat transfer gas supply unit so as to supply and exhaust heat transfer gas between the ring assembly and the mounting table at least once before plasma processing is performed on the substrate. The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein said heat transfer gas exhaust section is controlled.
前記制御部は、(a)と(b)の工程において、前記RF電源から、前記基板に対するプラズマ処理時以下かつ、前記基板の温度が200℃以上となるパワーのRF信号を供給するよう制御する
請求項2に記載のプラズマ処理装置。
In steps (a) and (b), the control unit controls the RF power source to supply an RF signal having a power that is equal to or lower than that for plasma processing of the substrate and that the temperature of the substrate is 200° C. or higher. The plasma processing apparatus according to claim 2.
前記制御部は、(b)の工程において、前記伝熱ガス供給部から前記載置台と前記リングアセンブリとの間に供給する伝熱ガスの圧力を15Torr以下に制御する
請求項2に記載のプラズマ処理装置。
3. The plasma according to claim 2, wherein in the step (b), the control section controls the pressure of the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply section to between the mounting table and the ring assembly to 15 Torr or less. processing equipment.
前記制御部は、伝熱ガスの供給と排気を交互に複数回行うように前記伝熱ガス供給部を制御する
請求項3に記載のプラズマ処理装置。
4. The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein the control unit controls the heat transfer gas supply unit so as to alternately supply and exhaust the heat transfer gas a plurality of times.
前記固定部は、前記リングアセンブリを静電吸着によって前記載置台に固定する
請求項2に記載のプラズマ処理装置。
3. The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein the fixing section fixes the ring assembly to the mounting table by electrostatic adsorption.
前記伝熱ガスは、ヘリウムガス又は水素ガスである
請求項1に記載のプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the heat transfer gas is helium gas or hydrogen gas.
前記制御部は、前記基板を前記載置台に載置した場合、前記基板に対してプラズマ処理を実施する前に、前記基板と前記載置台との間に伝熱ガスの供給と排気を少なくとも1回行うように前記伝熱ガス供給部及び前記伝熱ガス排気部を制御する
請求項1に記載のプラズマ処理装置。
When the substrate is mounted on the mounting table, the control unit performs at least one supply and exhaust of a heat transfer gas between the substrate and the mounting table before plasma processing is performed on the substrate. 2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein said heat transfer gas supply unit and said heat transfer gas exhaust unit are controlled so as to rotate.
前記制御部は、伝熱ガスの供給と排気を交互に複数回行うように前記伝熱ガス供給部及び前記伝熱ガス排気部を制御する
請求項9に記載のプラズマ処理装置。
10. The plasma processing apparatus according to claim 9, wherein the control unit controls the heat transfer gas supply unit and the heat transfer gas exhaust unit so as to alternately supply and exhaust the heat transfer gas a plurality of times.
前記固定部は、前記基板を静電吸着によって前記載置台に固定する
請求項9に記載のプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 9, wherein the fixing section fixes the substrate to the mounting table by electrostatic adsorption.
前記制御部は、
(a)前記チャンバ内に処理ガスを導入する工程と、
(b)前記RF電源から前記チャンバ内に、前記基板に対するプラズマ処理時よりも小さいパワーのRF信号を供給する工程と、
(c)前記載置台に前記基板を静電吸着する工程と、
(d)前記基板と前記載置台との間に伝熱ガスの供給と排気を少なくとも1回行う工程と、
(e)前記チャンバ内に処理ガスと前記プラズマ生成用のRF信号とを供給する工程とを、実行する
請求項11に記載のプラズマ処理装置。
The control unit
(a) introducing a process gas into the chamber;
(b) supplying an RF signal from the RF power source into the chamber at a power lower than that during plasma processing of the substrate;
(c) electrostatically attracting the substrate to the mounting table;
(d) supplying and exhausting a heat transfer gas between the substrate and the mounting table at least once;
12. The plasma processing apparatus of claim 11, further comprising: (e) supplying a process gas and an RF signal for generating the plasma into the chamber.
バイアス電源をさらに有し、
前記制御部は、(d)と(e)の工程の間に前記バイアス電源から前記載置台にバイアス信号を供給する工程を実行する、
請求項12に記載のプラズマ処理装置。
further comprising a bias power supply;
The control unit performs a step of supplying a bias signal from the bias power source to the mounting table between steps (d) and (e).
The plasma processing apparatus according to claim 12.
内部でプラズマ処理が実施されるチャンバ内に配置された載置台に、基板、及び基板の周囲に載置されるリングアセンブリの少なくとも一方を載置する工程と、
前記基板に対してプラズマ処理を実施する前に、前記載置台と前記基板及び前記リングアセンブリの少なくとも一方との間に供給する伝熱ガスの圧力を、前記基板に対するプラズマ処理時よりも下げる工程と、
を有する異常放電抑制方法。
placing at least one of the substrate and the ring assembly mounted around the substrate on a mounting table arranged in a chamber in which plasma processing is performed;
a step of lowering the pressure of the heat transfer gas supplied between the mounting table and at least one of the substrate and the ring assembly before performing the plasma processing on the substrate, compared with that during the plasma processing on the substrate; ,
Abnormal discharge suppression method having.
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