JP6799549B2 - プラズマ処理装置の部品をクリーニングする方法 - Google Patents

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Description

本開示の実施形態は、プラズマ処理装置の部品のクリーニング方法に関するものである。
電子デバイスの製造においては、基板処理が行われる。基板処理は、プラズマ処理装置のチャンバ内の内部空間の中で実行される。基板処理が実行されると、プラズマ処理装置の内部空間の中に配置された部品の表面上に堆積物が形成される。部品の表面上に形成された堆積物は除去されるべきである。
特許文献１には、基板処理によって発生する堆積物の一種であるフルオロカーボン膜を、プラズマクリーニングによって除去する技術が記載されている。プラズマクリーニングでは、クリーニングガスのプラズマが生成され、当該プラズマからのイオン及び／又はラジカルといった活性種によって、フルオロカーボン膜が除去される。
特開２０１３−１７５７９７号公報
堆積物は、プラズマクリーニングで除去し難い物質（例えば、金属を含有する物質）から形成されていることがある。また、堆積物は、クリーニングガスのプラズマが到達し難い空間を画成する表面上に形成されることがある。したがって、プラズマクリーニングとは異なるプラズマ処理装置の部品のクリーニング方法が必要とされている。
一態様においては、プラズマ処理装置の部品のクリーニング方法が提供される。部品は、プラズマ処理装置の処理チャンバによって提供される内部空間の中に配置される部品である。クリーニング方法は、（ｉ）部品の表面上に被膜を形成する工程であり、第１のガスに含まれる第１の化合物と第２のガスに含まれる第２の化合物との重合により、被膜を構成する化合物が形成され、第１の化合物がイソシアネートであり、第２の化合物がアミン又は水酸基を有する化合物である、該工程と、（ｉｉ）内部空間の中で基板処理が実行された後に、処理チャンバから加熱チャンバに部品を移動させる工程と、（ｉｉｉ）被膜を構成する化合物の解重合を生じさせるように、加熱チャンバの中で部品を加熱する工程と、を含む。
一態様に係るクリーニング方法では、処理チャンバの中で基板処理が実行される前に、部品の表面上に被膜が形成される。被膜を構成する化合物は、イソシアネートとアミンとの重合又はイソシアネートと水酸基を有する化合物との重合により生成される。このクリーニング方法では、基板処理によって部品の表面上に被膜を介して形成された堆積物を除去するために、被膜を構成する化合物の解重合が生じるように、部品が加熱チャンバの中で加熱される。その結果、基板処理によって被膜上に形成された堆積物が、部品の表面から被膜と共に除去される。したがって、このクリーニング方法によれば、プラズマクリーニングとは異なる処理によって、堆積物を除去することが可能となる。また、被膜の加熱によって堆積物を除去することができるので、クリーニングによる部品のダメージを抑制することが可能である。ひいては、部品の交換頻度を減少させることが可能となる。
一実施形態において、クリーニング方法は、処理チャンバとは別の成膜チャンバの中に部品を配置する工程を更に含む。部品の表面上に被膜を形成する工程では、成膜チャンバの中で被膜が部品の表面上に形成される。クリーニング方法は、部品の表面上に被膜を形成する工程の実行後、基板処理が実行される前に、内部空間の中の所定位置に部品を配置する工程を更に含む。
一実施形態において、処理チャンバと成膜チャンバは、減圧可能な搬送チャンバを介して接続されている。成膜チャンバの中に部品を配置する工程及び内部空間の中の所定位置に部品を配置する工程では、搬送機構により搬送チャンバを介して処理チャンバと成膜チャンバとの間で部品が搬送される。この実施形態によれば、部品は、大気環境に晒されることなく、処理チャンバと成膜チャンバとの間で搬送される。
一実施形態において、加熱チャンバは搬送チャンバに接続されている。部品を移動させる工程では、搬送機構により搬送チャンバを介して処理チャンバと加熱チャンバとの間で部品が搬送される。この実施形態によれば、部品は、大気環境に晒されることなく、処理チャンバと加熱チャンバとの間で搬送される。
一実施形態において、クリーニング方法は、部品を加熱する工程の実行後、成膜チャンバの中に部品を搬送する工程を更に含む。この実施形態によれば、部品の表面上に再び被膜を形成することができる。
一実施形態において、加熱チャンバは成膜チャンバであってもよい。
一実施形態において、基板処理は、成膜処理及びエッチングのうち少なくとも一方を含む。基板処理は、化学気相成長法による成膜処理、プラズマ強化ＣＶＤ法による成膜処理、原子層堆積法による成膜処理、又はプラズマ強化ＡＬＤ法による成膜処理を含んでいてもよい。
一実施形態において、基板処理は、蒸気成膜処理と、該成膜処理の後に実行されるエッチングであるプラズマエッチングを含んでいてもよい。一実施形態において、基板処理において処理される基板は、下地膜及びマスクを有する。マスクは、下地膜上に設けられており、開口を提供している。成膜処理は、原子層堆積法による成膜処理である。成膜処理は、内部空間に前駆体ガスを供給する工程と、内部空間のパージを実行する工程と、内部空間に、前駆体ガスに含まれる前駆体と反応する反応性ガスを供給する工程と、内部空間のパージを実行する工程と、を含む。成膜処理によって基板上に形成される膜は、第１領域及び第２領域を含む。第１領域は開口を画成するマスクの側壁面に沿って延在し、第２領域は下地膜上で延在する。プラズマエッチングは、第１領域を残し第２領域を除去するために実行される。この実施形態によれば、マスクの開口の幅が調整される。反応性ガスを供給する工程の一実施形態では、反応性ガスのプラズマが内部空間の中で生成される。
一実施形態において、内部空間はその中で基板処理が行われる第１空間及び該第１空間とは別の第２空間を含む。プラズマ処理装置は、隔壁、支持台、ガス供給系、及び排気装置を更に備える。隔壁は、第１空間と第２空間との境界上で延在する。隔壁には、第１空間と第２空間とを互いに連通させる複数の貫通孔が形成されている。支持台は、第１空間内でその上に載置された基板を支持するよう構成されている。ガス供給系は、第１空間に接続されている。排気装置は、第２空間に接続されている。
一実施形態において、内部空間を画成する表面は、第１表面及び第２表面を含み、該第１表面は第１空間を画成し、第２表面は第２空間を画成する。部品の表面は、第２表面の一部である領域を含む。第２空間にはクリーニングガスのプラズマが到達し難い。この実施形態によれば、第２空間を画成する第２表面上に被膜を介して形成された堆積物を、プラズマクリーニングによらず除去することが可能である。
以上説明したように、プラズマクリーニングとは異なるプラズマ処理装置の部品のクリーニング方法が提供される。
一実施形態に係るクリーニング方法を示す流れ図である。 図１に示すクリーニング方法を適用可能なプラズマ処理装置の一例を概略的に示す図である。 図１に示すクリーニング方法の工程ＳＴａの実行後のプラズマ処理装置の部品の状態を示す図である。 図１に示すクリーニング方法の工程ＳＴ１の実行後のプラズマ処理装置の部品の状態を示す図である。 図１に示すクリーニング方法の工程ＳＴｂの実行後のプラズマ処理装置の状態を示す図である。 図１に示すクリーニング方法の工程ＳＴｃの実行後のプラズマ処理装置の状態を示す図である。 図１に示すクリーニング方法の工程ＳＴｄの実行後のプラズマ処理装置の状態を示す図である。 図１に示すクリーニング方法の工程ＳＰの実行後のプラズマ処理装置の状態を示す図である。 図１に示すクリーニング方法の工程ＳＴｅの実行後のプラズマ処理装置の状態を示す図である。 図１に示すクリーニング方法の工程ＳＴ２の実行後のプラズマ処理装置の部品の状態を示す図である。 図１に示すクリーニング方法の工程ＳＴ３の実行後のプラズマ処理装置の部品の状態を示す図である。 図１に示すクリーニング方法における工程ＳＰの基板処理の一例を示す流れ図である。 図１２に示す基板処理を適用可能な一例の基板の一部拡大断面図である。 図１４の（ａ）、図１４の（ｂ）、図１４の（ｃ）、及び図１４の（ｄ）は、工程ＳＰの基板処理の一例の実行中に得られる基板の一部拡大断面図であり、図１４の（ｅ）は、工程ＳＰの基板処理の一例の実行後の状態の基板の一部拡大断面図である。 図１２に示す工程ＳＴＲの一実施形態を示す流れ図である。 図１６の（ａ）は、工程ＳＴＲにおける成膜処理後の状態の基板の一部拡大断面図であり、図１６の（ｂ）は、工程ＳＴＲにおけるにおける膜のエッチング後の状態の基板の一部拡大断面図である。 処理システムの一例を示す図である。 図１７に示す処理システムに採用可能なプラズマ処理装置を概略的に示す図である。 図１７に示す処理システムに採用可能なプラズマ処理装置を概略的に示す図である。
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
図１は、一実施形態に係るクリーニング方法を示す流れ図である。図１に示すクリーニング方法（以下、「方法ＭＴ」という）は、プラズマ処理装置の部品のクリーニングのために実行される。図２は、図１に示すクリーニング方法を適用可能なプラズマ処理装置の一例を概略的に示す図である。図２に示すプラズマ処理装置１０は、容量結合型のプラズマ処理装置である。
プラズマ処理装置１０は、処理チャンバ１１を備えている。処理チャンバ１１の中には内部空間Ｓが提供されている。内部空間Ｓは、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２を含んでいる。処理チャンバ１１は、チャンバ本体１２を含んでいる。チャンバ本体１２は、略円筒形状を有している。チャンバ本体１２の中には、内部空間Ｓが提供されている。チャンバ本体１２は、例えばアルミニウムから構成されている。チャンバ本体１２は接地電位に接続されている。チャンバ本体１２の内壁面、即ち、内部空間Ｓを画成するチャンバ本体１２の表面には、耐腐食性を有する膜が形成されている。この膜は、陽極酸化処理によって形成された膜、又は、酸化イットリウムから形成された膜といったセラミック製の膜であり得る。
チャンバ本体１２の側壁には通路１２ｐが形成されている。基板Ｗは、内部空間Ｓと処理チャンバ１１の外部との間で搬送されるときに、通路１２ｐを通過する。通路１２ｐは、ゲートバルブ１２ｇによって開閉可能である。ゲートバルブ１２ｇは、チャンバ本体１２の側壁に沿って設けられている。
内部空間Ｓの中には、隔壁１４が設けられている。隔壁１４は、方法ＭＴにおいてクリーニングされる部品の一例である。方法ＭＴにおいてクリーニングされる部品は、内部空間Ｓの中で所定位置に配置可能であり、且つ、内部空間Ｓの外に取り出すことが可能である。このような部品の一例である隔壁１４は、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２の境界上で延在している。隔壁１４には、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とを互いに連通させるように、複数の貫通孔が形成されている。隔壁１４は、アルミニウムといった材料から形成された母材の表面に耐腐食性を有する膜を形成することにより構成され得る。耐腐食性を有する膜は、極酸化処理によって形成された膜、又は、酸化イットリウムから形成された膜といったセラミック製の膜であり得る。
一実施形態において、隔壁１４は、シールド部１４ａ及びバッフルプレート１４ｂを含んでいる。シールド部１４ａは、略筒形状を有している。シールド部１４ａは、内部空間Ｓの中でチャンバ本体１２の側壁に沿って鉛直方向に延在している。シールド部１４ａは、チャンバ本体１２の側壁から離間している。シールド部１４ａの上端は、処理チャンバ１１の上部まで延びており、当該上部に固定されている。プラズマ処理装置１０では、第１空間Ｓ１内で基板処理が行われる。基板処理では反応生成物といった副生成物が発生する。シールド部１４ａにより、チャンバ本体１２の表面に付着する副生成物の量が低減される。
バッフルプレート１４ｂは、シールド部１４ａに交差する方向に延びている。バッフルプレート１４ｂは、シールド部１４ａと後述する支持台との間で延在している。隔壁１４の上述の複数の貫通孔は、バッフルプレート１４ｂに形成されている。なお、シールド部１４ａ及びバッフルプレート１４ｂは一体に形成されていてもよく、互いから分離可能であってもよい。
内部空間Ｓの中では、支持部１５が、チャンバ本体１２の底部から上方に延在している。支持部１５は、略円筒形状を有しており、石英といった絶縁材料から形成されている。支持部１５上には支持台１６が搭載されている。支持台１６は、支持部１５によって支持されている。支持台１６は、第１空間Ｓ１内において基板Ｗを支持するように構成されている。支持台１６は、下部電極１８及び静電チャック２０を含んでいる。支持台１６は、電極プレート２１を更に含んでいてもよい。電極プレート２１は、アルミニウムといった導電性材料から形成されており、略円盤形状を有している。下部電極１８は、電極プレート２１上に設けられている。下部電極１８は、アルミニウムといった導電性材料から形成されており、略円盤形状を有している。下部電極１８は、電極プレート２１に電気的に接続されている。
下部電極１８内には、流路１８ｆが設けられている。流路１８ｆは、熱交換媒体用の流路である。熱交換媒体としては、例えば、液状の冷媒、又は、その気化によって下部電極１８を冷却する冷媒（例えば、フロン）が用いられる。流路１８ｆには、チャンバ本体１２の外部に設けられたチラーユニットから配管２２ａを介して熱交換媒体が供給される。流路１８ｆに供給された熱交換媒体は、配管２２ｂを介してチラーユニットに戻される。即ち、熱交換媒体は、流路１８ｆとチラーユニットとの間で循環するように供給される。
静電チャック２０は、下部電極１８上に設けられている。静電チャック２０は、本体及び電極を有している。静電チャック２０の本体は、誘電体から形成されており、略円盤形状を有している。静電チャック２０の電極は、膜状の電極であり、静電チャック２０の本体内に設けられている。静電チャック２０の電極には、直流電源２３がスイッチ２４を介して電気的に接続されている。直流電源２３から静電チャック２０の電極に電圧が印加されると、静電チャック２０上に載置された基板Ｗと静電チャック２０との間で静電引力が発生する。発生した静電引力により、基板Ｗは、静電チャック２０に引き付けられ、当該静電チャック２０によって保持される。
プラズマ処理装置１０には、ガス供給ライン２５が設けられている。ガス供給ライン２５は、ガス供給機構からの伝熱ガス、例えばＨｅガスを、静電チャック２０の上面と基板Ｗの裏面（下面）との間に供給する。
静電チャック２０の中には、一つ以上のヒータ（例えば抵抗発熱体）が設けられていてもよい。一つ以上のヒータには、ヒータコントローラＨＣ２０から電力が与えられる。静電チャック２０の中の一つ以上のヒータとヒータコントローラＨＣ２０との間には、ヒータコントローラＨＣ２０に高周波が流入することを防止するために、高周波フィルタＦＴ２０が設けられていてもよい。複数のヒータが静電チャック２０の中に設けられている場合には、ヒータコントローラＨＣ２０から複数のヒータに与えられる電力を調整することにより、静電チャック２０の複数の領域のそれぞれの温度を個別に調整し、静電チャック２０の面内（即ち、基板Ｗの面内）の温度分布を調整することが可能である。
静電チャック２０の外周領域上には、フォーカスリングＦＲが配置される。フォーカスリングＦＲは、略環状板形状を有している。フォーカスリングＦＲは、シリコン、石英、又は炭化シリコンといったシリコン含有材料から形成されている。フォーカスリングＦＲは、基板Ｗのエッジを囲むように配置される。
チャンバ本体１２の底部からは、筒状部２６が上方に延在している。筒状部２６は、支持部１５の外周に沿って延在している。筒状部２６は、導電性材料から形成されており、略円筒形状を有している。筒状部２６は、接地電位に接続されている。筒状部２６の表面は、耐腐食性を有する膜から形成されていてもよい。耐腐食性を有する膜は、極酸化処理によって形成された膜、又は、酸化イットリウムから形成された膜といったセラミック製の膜であり得る。
筒状部２６上には、絶縁部２８が設けられている。絶縁部２８は、絶縁性を有し、石英といったセラミックから形成されている。絶縁部２８は、略円筒形状を有しており、電極プレート２１の外周、下部電極１８の外周、及び静電チャック２０の外周に沿って延在している。なお、上述したバッフルプレート１４ｂの縁部は、筒状部２６と絶縁部２８との間に設けられ、筒状部２６と絶縁部２８によって挟持されていてもよい。
支持部１５、支持台１６、筒状部２６、及び絶縁部２８は、支持アセンブリＳＡを構成している。支持アセンブリＳＡは、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２にわたって延在している。
プラズマ処理装置１０は、上部電極３０を更に備えている。上部電極３０は、支持台１６の上方に設けられている。上部電極３０は、部材３２と共にチャンバ本体１２の上部開口を閉じている。部材３２は、絶縁性を有している。上部電極３０は、この部材３２を介してチャンバ本体１２の上部に支持されている。
上部電極３０は、天板３４及び支持体３６を含んでいる。天板３４の下面は、内部空間Ｓ（又は第１空間Ｓ１）を画成している。天板３４には、複数のガス吐出孔３４ａが設けられている。複数のガス吐出孔３４ａの各々は、天板３４を板厚方向（鉛直方向）に貫通している。この天板３４は、限定されるものではないが、例えばシリコンから形成されている。或いは、天板３４は、アルミニウム製の母材の表面に耐腐食性を有する膜を設けた構造を有し得る。この膜は、陽極酸化処理によって形成された膜、又は、酸化イットリウムから形成された膜といったセラミック製の膜であり得る。
支持体３６は、天板３４を着脱自在に支持する部品である。支持体３６は、例えばアルミニウムといった導電性材料から形成され得る。支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。ガス拡散室３６ａからは、複数のガス孔３６ｂが下方に延びている。複数のガス孔３６ｂは、複数のガス吐出孔３４ａにそれぞれ連通している。支持体３６には、ガス拡散室３６ａにガスを導くガス導入口３６ｃが形成されており、このガス導入口３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。
ガス供給管３８には、ガス供給部４０が接続されている。ガス供給部４０は、ガス供給系を構成している。ガス供給系は、第１空間Ｓ１に接続されている。ガス供給部４０は、ガスソース群４０ｓ、バルブ群４０ａ、流量制御器群４０ｂ、及びバルブ群４０ｃを有している。ガスソース群４０ｓは、複数のガスソースを含んでいる。複数のガスソースは、方法ＭＴで用いられる複数のガスのソースを含んでいる。バルブ群４０ａ及びバルブ群４０ｃの各々は、複数のバルブを含んでいる。流量制御器群４０ｂは、複数の流量制御器を含んでいる。流量制御器群４０ｂの複数の流量制御器の各々は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。ガスソース群４０ｓの複数のガスソースの各々は、バルブ群４０ａの対応のバルブ、流量制御器群４０ｂの対応の流量制御器、及びバルブ群４０ｃの対応のバルブを介して、ガス供給管３８に接続されている。ガス供給部４０からのガスは、ガス供給管３８、ガス拡散室３６ａ、複数のガス孔３６ｂ、及び複数のガス吐出孔３４ａを介して、第１空間Ｓ１に供給される。
後述するように、方法ＭＴの工程ＳＴ１では、処理チャンバ１１の中で部品の表面上に被膜が形成されてもよく、別の成膜チャンバの中で部品の表面上に被膜が形成されてもよい。前者の場合、即ち方法ＭＴの工程ＳＴ１において処理チャンバ１１の中で部品の表面上に被膜が形成される場合には、ガスソース群４０ｓの複数のガスソースは、後述する第１のガス及び第２のガスのうち一方のガスのソースを含む。また、この場合に、プラズマ処理装置１０のガス供給系は、ガス供給部４２を更に有する。ガス供給部４２は、ガスソース４２ｓ、バルブ４２ａ、流量制御器４２ｂ、及びバルブ４２ｃを有している。ガスソース４２ｓは、第１のガス及び第２のガスのうち他方のガスのソースである。流量制御器４２ｂは、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。ガスソース４２ｓは、バルブ４２ａ、流量制御器４２ｂ、及びバルブ４２ｃを介して、第１空間Ｓ１に接続されている。ガス供給部４２からのガスは、第１空間Ｓ１に供給される。
プラズマ処理装置１０のチャンバ本体１２の底部には、排気管５０が接続されている。排気管５０には、排気装置５２が接続されている。排気装置５２は、排気管５０を介して、第２空間Ｓ２に接続されている。また、排気装置５２は、第２空間Ｓ２及び隔壁１４の複数の貫通孔を介して第１空間Ｓ１に接続されている。排気装置５２は、圧力調整弁及び減圧ポンプを含んでいる。減圧ポンプは、圧力調整弁を介して第２空間Ｓ２に接続されている。減圧ポンプは、ターボ分子ポンプ及び／又はドライポンプであり得る。
プラズマ処理装置１０は、第１空間Ｓ１に供給されるガスのプラズマを第１空間Ｓ１内で生成することが可能である。プラズマ処理装置１０は、第１の高周波電源６１を更に備えている。第１の高周波電源６１は、プラズマ生成用の第１の高周波を発生する電源である。第１の高周波は、例えば、２７〜１００ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。第１の高周波電源６１は、整合器６３を介して上部電極３０に接続されている。整合器６３は、第１の高周波電源６１の出力インピーダンスと負荷側（上部電極３０側）のインピーダンスを整合させるためのマッチング回路を有している。なお、第１の高周波電源６１は、整合器６３を介して下部電極１８に接続されていてもよい。この場合には、上部電極３０は電気的に接地される。
プラズマ処理装置１０は、第２の高周波電源６２を更に備え得る。第２の高周波電源６２は、基板Ｗにイオンを引き込むためのバイアス用の第２の高周波を発生する電源である。第２の高周波の周波数は、第１の高周波の周波数よりも低い。第２の高周波の周波数は、例えば、４００ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数である。第２の高周波電源６２は、整合器６４を介して下部電極１８に接続されている。整合器６４は、第２の高周波電源６２の出力インピーダンスと負荷側（下部電極１８側）のインピーダンスを整合させるためのマッチング回路を有している。
プラズマ処理装置１０では、第１空間Ｓ１にガスが供給されている状態で第１の高周波が供給されると、当該ガスが励起されて、第１空間Ｓ１内でプラズマが生成される。また、第２の高周波が下部電極１８に供給されると、プラズマ中のイオンが基板Ｗに向けて加速される。
プラズマ処理装置１０は、直流電源７０を更に備えている。直流電源７０は、上部電極３０に接続されている。直流電源７０は負極性の直流電圧を上部電極３０に印加するように構成されている。上部電極３０に負極性の直流電圧が印加されると、第１空間Ｓ１内で生成されたプラズマ中の正イオンが上部電極３０の天板３４に衝突する。正イオンが天板３４に衝突すると、天板３４から二次電子が放出される。天板３４がシリコンから形成されている場合には、正イオンが天板３４に衝突すると、天板３４からシリコンが放出され得る。
プラズマ処理装置１０では、内部空間Ｓを画成する表面が第１表面Ｆ１及び第２表面Ｆ２を含んでいる。第１表面Ｆ１は、第１空間Ｓ１を画成する表面である。第１表面Ｆ１は、隔壁１４の表面の一部である領域１４ｅ及び支持アセンブリＳＡの表面の一部ＳＡｅを含んでいる。図２に示す例では、支持アセンブリＳＡの表面の一部ＳＡｅは、絶縁部２８によって提供されている。第１表面Ｆ１は、部材３２の表面の一部３２ｅ及び上部電極３０の表面の一部３０ｅも含んでいる。図２に示す例では、上部電極３０の表面の一部３０ｅは、天板３４の下面である。
第２表面Ｆ２は、第２空間Ｓ２を画成する表面である。第２表面Ｆ２は、チャンバ本体１２の表面の一部１２ｆを含んでいる。図２に示す例では、チャンバ本体１２の表面の一部１２ｆは、チャンバ本体１２の側壁及び底部によって提供されている。また、第２表面Ｆ２は、支持アセンブリＳＡの表面の一部ＳＡｆも含んでいる。図２に示す例では、支持アセンブリＳＡの表面の一部ＳＡｆは、筒状部２６によって提供されている。方法ＭＴにおいてクリーニングされる部品は、第２表面Ｆ２の一部である領域を含み得る。このような部品の一例である隔壁１４の表面の領域１４ｆは、第２表面Ｆ２の一部を構成している。
一実施形態において、プラズマ処理装置１０は、ヒータ７２を有している。ヒータ７２は、処理チャンバ１１の外側に配置されている。ヒータ７２には、ヒータコントローラＨＣ７２から電力が与えられる。ヒータコントローラＨＣ７２からヒータ７２に電力が与えられると、ヒータ７２は、チャンバ本体１２及びチャンバ本体１２内に存在する物質を加熱するように熱を発生する。
一実施形態では、プラズマ処理装置１０は、制御部８０を更に備え得る。制御部８０は、プラズマ処理装置１０の各部を制御するよう構成されている。制御部８０は、プロセッサ、メモリといった記憶装置、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータであり得る。制御部８０は、記憶装置に記憶されている制御プログラムを実行し、当該記憶装置に記憶されているレシピデータに基づいてプラズマ処理装置１０の各部を制御する。これにより、プラズマ処理装置１０は、レシピデータによって指定されたプロセスを実行する。例えば、制御部８０は、方法ＭＴの実行においてプラズマ処理装置１０の各部を制御する。
再び図１を参照しつつ、方法ＭＴについて説明する。方法ＭＴは、工程ＳＴ１、工程ＳＴ２、及び工程ＳＴ３を含んでいる。工程ＳＴ１では、プラズマ処理装置１０の部品の表面上に被膜が形成される。工程ＳＴ１は、工程ＳＰの基板処理の前に実行される。工程ＳＴ２は、工程ＳＰの基板処理の後に実行される。工程ＳＴ２では、プラズマ処理装置１０の部品が加熱チャンバの中に配置される。工程ＳＴ３では、加熱チャンバの中で部品が加熱され、基板処理によって形成された堆積物が被膜と共に除去される。方法ＭＴは、工程ＳＴａ、工程ＳＴｂ、工程ＳＴｃ、及び工程ＳＴｅのうち少なくも一つの工程を更に含んでいてもよい。
以下では、プラズマ処理装置１０の部品の一例として隔壁１４をクリーニングするために方法ＭＴが実行される場合を例として、方法ＭＴについて説明する。また、以下の説明では、図１と共に、図３〜図１１を参照する。図３、図４、図１０、及び図１１は、方法ＭＴの工程ＳＴａ、工程ＳＴ１、工程ＳＴ２、及び工程ＳＴ３それぞれの実行後のプラズマ処理装置の部品の状態を示している。図５〜図９は、方法ＭＴの工程ＳＴｂ、工程ＳＴｃ、工程ＳＴｄ、工程ＳＰ、工程ＳＴｅのそれぞれの実行後のプラズマ処理装置の状態を示している。
上述したように、方法ＭＴの工程ＳＴ１では、プラズマ処理装置１０の部品の表面上に被膜が形成される。工程ＳＴ１では、処理チャンバ１１の中で部品の表面上に被膜が形成されてもよく、処理チャンバ１１とは別の成膜チャンバの中で部品の表面上に被膜が形成されてもよい。前者の場合、即ち処理チャンバ１１の中で部品の表面上に被膜が形成される場合には、工程ＳＴａは不要である。後者の場合、即ち別の成膜チャンバの中で部品の表面上に被膜が形成される場合には、工程ＳＴａが実行される。工程ＳＴａでは、プラズマ処理装置１０の部品が成膜モジュール１００の成膜チャンバ１０２によって提供される内部空間１０２ｓの中に配置される。一例では、図３に示すように、隔壁１４が、内部空間１０２ｓの中に配置される。図３に示すように、成膜モジュール１００は、成膜チャンバ１０２、排気装置１０４、ガス供給部１０６、ガス供給部１０８、及びヒータ１１０を備えている。
排気装置１０４は、圧力調整弁及び減圧ポンプを含んでいる。減圧ポンプは、圧力調整弁を介して内部空間１０２ｓに接続されている。減圧ポンプは、ターボ分子ポンプ及び／又はドライポンプであり得る。
ガス供給部１０６は、ガスソース１０６ｓ、バルブ１０６ａ、流量制御器１０６ｂ、及びバルブ１０６ｃを有している。ガスソース１０６ｓは、第１のガス及び第２のガスのうち一方のガスのソースである。流量制御器１０６ｂは、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。ガスソース１０６ｓは、バルブ１０６ａ、流量制御器１０６ｂ、及びバルブ１０６ｃを介して、内部空間１０２ｓに接続されている。ガス供給部１０６からのガスは、内部空間１０２ｓに供給される。
ガス供給部１０８は、ガスソース１０８ｓ、バルブ１０８ａ、流量制御器１０８ｂ、及びバルブ１０８ｃを有している。ガスソース１０８ｓは、第１のガス及び第２のガスのうち他方のガスのソースである。流量制御器１０８ｂは、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。ガスソース１０８ｓは、バルブ１０８ａ、流量制御器１０８ｂ、及びバルブ１０８ｃを介して、内部空間１０２ｓに接続されている。ガス供給部１０８からのガスは、内部空間１０２ｓに供給される。
ヒータ１１０には、ヒータコントローラ１１２から電力が与えられる。ヒータコントローラ１１２から電力が与えられると、ヒータ１１０は、成膜チャンバ１０２及び成膜チャンバ１０２内に存在する物質を加熱するよう、熱を発生する。ヒータ１１０は、成膜チャンバ１０２の外側に配置されている。
方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＴ１が実行される。工程ＳＴ１では、プラズマ処理装置１０の部品の表面上に被膜ＣＦが形成される。一例では、被膜ＣＦは、隔壁１４の表面上に形成される。処理チャンバ１１の内部空間Ｓの中で被膜ＣＦが形成される場合には、ガス供給部４０から第１のガス及び第２のガスのうち一方のガスが内部空間Ｓに供給され、ガス供給部４２から第１のガス及び第２のガスのうち他方のガスが内部空間Ｓに供給される。図４に示すように成膜チャンバ１０２の中で被膜ＣＦが形成される場合には、第１のガス及び第２のガスのうち一方のガスが、ガス供給部１０６から内部空間１０２ｓに供給され、第１のガス及び第２のガスのうち他方のガスがガス供給部１０８から内部空間１０２ｓに供給される。
第１のガスは第１の化合物を含む。第２のガスの第２の化合物を含む。第１の化合物は、原料モノマーであり、イソシアネートである。第２の化合物は、原料モノマーであり、アミン又は水酸基を有する化合物である。工程ＳＴ１では、第１の化合物と第２の化合物の重合を生じさせる。第１の化合物と第２の化合物の重合により、被膜ＣＦを構成する化合物が形成される。第２の化合物がアミンである場合には、被膜ＣＦを構成する化合物は、尿素結合を有する重合体又はオリゴマーであり得る。第２の化合物が水酸基を有する化合物である場合には、被膜ＣＦを構成する化合物は、ウレタン結合を有する重合体又はオリゴマーであり得る。
第１の化合物と第２の化合物の重合は、被膜ＣＦを構成する化合物の解重合が発生する温度よりも低い温度で発生する。第１の化合物と第２の化合物の重合は、例えば０℃以上、１５０℃以下の温度範囲内において発生する。工程ＳＴ２では、その中に部品が配置された空間の温度が、かかる温度範囲内の温度に設定される。成膜チャンバ１０２内において、被膜ＣＦが形成される場合には、工程ＳＴ２において温度を設定するために、ヒータ１１０が用いられ得る。或いは、工程ＳＴ２において温度を設定するために、ヒータ１１０、成膜チャンバ１０２の内部空間１０２ｓ内に設けられたステージ内のヒータ、内部空間１０２ｓ内に設けられた非接触ヒータ（例えばランプヒータ）、及び成膜チャンバ１０２の中に埋め込まれたヒータのうち一つ以上のヒータが用いられ得る。処理チャンバ１１内において被膜ＣＦが形成される場合には、工程ＳＴ２において温度を設定するために、ヒータ７２、静電チャック２０内の一つ以上のヒータ、内部空間Ｓ内に設けられた非接触ヒータ（例えばランプヒータ）、チャンバ本体１２内に埋め込まれたヒータ、及び上部電極３０内に埋め込まれたヒータのうち一つ以上のヒータが用いられ得る。
以下、第１の化合物、第２の化合物、及び被膜ＣＦを構成する化合物を例示する。第１の化合物としては、以下の式（１）に示す一官能性イソシアネート及び式（２）に示す二官能性イソシアネートが例示される。式（１）及び式（２）において、Ｒは、アルキル基（直鎖状アルキル基若しくは環状アルキル基）等の飽和炭化水素基、アリール基等の不飽和炭化水素基、又はＮ、Ｏ、Ｓ、Ｆ、若しくはＳｉ等のヘテロ原子を含む基である。ヘテロ原子を含む基は、その一部の元素がＮ、Ｏ、Ｓ、Ｆ、若しくはＳｉ等で置換された飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基を含む。式（１）及び式（２）においてＲで示す原子団の中に含まれるＣ−Ｈ結合における水素は、他の置換基によって置換されてもよい。第１の化合物であるイソシアネートとしては、例えば脂肪族化合物又は芳香族化合物を用いることができる。脂肪族化合物としては、脂肪族鎖式化合物又は脂肪族環式化合物を用いることができる。脂肪族化合物としては、例えばヘキサメチレンジイソシアネートが挙げられる。また、脂肪族環式化合物としては、例えば１，３−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン（Ｈ６ＸＤＩ）が挙げられる。
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また、第２の化合物としては、以下の式（３）に示す一官能性アミン及び式（４）に示す二官能性アミンが例示される。式（３）及び式（４）において、Ｒは、アルキル基（直鎖状アルキル基若しくは環状アルキル基）等の飽和炭化水素基、アリール基等の不飽和炭化水素基、又はＮ、Ｏ、Ｓ、Ｆ、若しくはＳｉ等のヘテロ原子を含む基である。ヘテロ原子を含む基は、その一部の元素がＮ、Ｏ、Ｓ、Ｆ、若しくはＳｉ等で置換された飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基を含む。式（３）及び式（４）においてＲで示す原子団の中に含まれるＣ−Ｈ結合における水素は、他の置換基によって置換されてもよい。なお、式（１）及び式（２）においてＲで示される原子団であり工程ＳＴ１で重合する第１の化合物の当該原子団は、式（３）及び式（４）においてＲで示される原子団であり工程ＳＴ１で重合する第２の化合物の当該原子団と同一であってもよく、異なっていてもよい。第２の化合物であるアミンとしては、例えば脂肪族化合物又は芳香族化合物を用いることができる。脂肪族化合物としては、脂肪族鎖式化合物又は脂肪族環式化合物を用いることができる。脂肪族化合物としては、例えば１，１２−ジアミノドデカン（ＤＡＤ）が挙げられる。脂肪族環式化合物としては、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン（Ｈ６ＸＤＡ）が挙げられる。なお、第２の化合物であるアミンは、二級アミンであってもよい。
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また、第２の化合物としては、以下の式（５）に示す水酸基を有する一官能性化合物及び式（６）に示す水酸基を有する二官能性化合物が例示される。式（５）及び式（６）において、Ｒは、アルキル基（直鎖状アルキル基若しくは環状アルキル基）等の飽和炭化水素基、アリール基等の不飽和炭化水素基、又はＮ、Ｏ、Ｓ、Ｆ、若しくはＳｉ等のヘテロ原子を含む基である。ヘテロ原子を含む基は、その一部の元素がＮ、Ｏ、Ｓ、Ｆ、若しくはＳｉ等で置換された飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基を含む。式（５）及び式（６）においてＲで示す原子団の中に含まれるＣ−Ｈ結合における水素は、他の置換基によって置換されてもよい。なお、式（１）及び式（２）においてＲで示される原子団であり工程ＳＴ１で重合する第１の化合物の当該原子団は、式（５）及び式（６）においてＲで示される原子団であり工程ＳＴ１で重合する第２の化合物の当該原子団と同一であってもよく、異なっていてもよい。水酸基を有する化合物は、アルコール又はフェノールである。第２の化合物であるアルコールとしては、例えばジエチレングリコール、１，２−シクロヘキサンジオールが挙げられる。また、第２の化合物であるフェノールとしては、例えばヒドロキノン、１，２，４−トリヒドロキシベンゼンが挙げられる。
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被膜ＣＦを構成する化合物としては、以下の式（７）〜式（１０）に示す尿素結合を有する化合物が挙げられる。式（７）に示す化合物は、式（１）に示す化合物と式（３）に示す化合物との重合により、生成される。式（８）に示す化合物は、式（１）に示す化合物と式（４）に示す化合物との重合により、生成される。或いは、式（８）に示す化合物は、式（２）に示す化合物と式（３）に示す化合物との重合により、生成される。式（９）に示す化合物は、式（２）に示す化合物と式（４）に示す化合物との重合により、生成される。また、式（１０）に示す化合物は、式（９）に示すポリマーの両末端をそれぞれ、イソシアネート基を有するモノマー（例えば式（１）に示す化合物）、アミノ基を有するモノマー（例えば式（３）に示す化合物）で終端させた構造を有する。なお、式（９）及び式（１０）において、ｎは２以上の整数である。
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また、被膜ＣＦを構成する別の化合物としては、以下の式（１１）〜式（１５）に示すウレタン結合を有する化合物が挙げられる。式（１１）に示す化合物は、式（１）に示す化合物と式（５）に示す化合物との重合により、生成される。式（１２）に示す化合物は、式（１）に示す化合物と式（６）に示す化合物との重合により、生成される。式（１３）に示す化合物は、式（２）に示す化合物と式（５）に示す化合物との重合により、生成される。式（１４）に示す化合物は、式（２）に示す化合物と式（６）に示す化合物との重合により、生成される。また、式（１５）に示す化合物は、式（１４）に示すポリマーの両末端をそれぞれ、イソシアネート基を有するモノマー（例えば式（１）に示す化合物）、水酸基を有するモノマー（例えば式（５）に示す化合物）で終端させた構造を有する。なお、式（１４）及び式（１５）において、ｎは２以上の整数である。
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以下の式（１６）〜（２６）は、式（２）、式（４）、及び式（６）においてＲで示す原子団の構造を例示している。式（１６）〜（２６）において、Ｒ１は、イソシアネート基、アミノ基、又は水酸基である。式（１６）〜式（２２）に示すように、第１の化合物及び第２の化合物の各々は、Ｒで示す原子団として、ベンゼン環を有していてもよい。式（１６）〜式（１９）に示す化合物の各々は、イソシアネート基、アミノ基、又は水酸基とベンゼン環との間に炭素を有していない。式（２０）〜式（２２）に示す化合物の各々は、イソシアネート基、アミノ基、又は水酸基とベンゼン環との間に炭素を有している。式（２３）及び式（２４）に示すように、第１の化合物及び第２の化合物の各々は、Ｒで示す原子団として、脂環式炭化水素を有していてもよい。また、式（２５）及び式（２６）に示すように、第１の化合物及び第２の化合物の各々では、Ｒで示す原子団が脂肪族によって構成されていてもよい。
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被膜ＣＦの形成が、成膜チャンバ１０２内において行われた場合には、次いで、工程ＳＴｂが実行される。工程ＳＴｂでは、被膜ＣＦがその表面上に形成された部品が、チャンバ本体１２の内部空間Ｓの中の所定位置に配置される。一例では、被膜ＣＦがその表面上に形成された隔壁１４が、図５に示すように、チャンバ本体１２の内部空間Ｓの中の所定位置に配置される。隔壁１４がそこに配置される内部空間Ｓの中の所定位置とは、図２を参照して説明したように、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間の境界上の位置である。
方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＴｃが実行されてもよい。工程ＳＴｃは、工程ＳＰの基板処理によって第１表面Ｆ１上に形成される堆積物が、工程ＳＴｅのプラズマクリーニングによって除去可能である場合に、実行され得る。工程ＳＴｃでは、第１表面Ｆ１上の被膜ＣＦ又は第１表面Ｆ１の一部である部品の領域上の被膜ＣＦが除去される。一例では、隔壁１４の領域１４ｅ上に形成されている被膜ＣＦが除去される。工程ＳＴｃでは、第１空間Ｓ１内で第３のガスのプラズマが生成される。第３のガスは、当該第３のガスのプラズマからの活性種により、被膜ＣＦをエッチングし得るガスである。第３のガスは、酸素ガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガスといった酸素含有ガスを含み得る。或いは、第３のガスは、水素ガスと窒素ガスを含む混合ガスであり得る。工程ＳＴｃでは、第３のガスがガス供給部４０から第１空間Ｓ１に供給され、第１の高周波が上部電極３０に供給される。また、第１空間Ｓ１の圧力が指定された圧力に設定されるよう、排気装置５２が制御される。工程ＳＴｃでは、第１表面Ｆ１上の被膜ＣＦ又は第１表面Ｆ１の一部である部品の領域上の被膜ＣＦが、第３のガスのプラズマからの活性種によってエッチングされる。一例では、隔壁１４の領域１４ｅ上の被膜ＣＦがエッチングされる。その結果、図６に示すように、第１空間Ｓ１を画成する第１表面Ｆ１上の被膜ＣＦが除去される。なお、工程ＳＴｃは、支持台１６（静電チャック２０）上に物体が載置されていない状態で実行されてもよい。或いは、工程ＳＴｃは、支持台１６（静電チャック２０）上に保護部材（例えばダミー基板ＤＷ）が載置されている状態で実行されてもよい。
一実施形態では、次いで、工程ＳＴｄが実行される。工程ＳＴｄでは、後述する工程ＳＰの基板処理と同じ処理が実行される。工程ＳＴｄでは、工程ＳＰの基板処理に含まれる成膜処理と同じ処理のみが実行されてもよい。工程ＳＴｄは、保護部材（例えばダミー基板ＤＷ）が支持台１６（静電チャック２０）上に載置されている状態で、実行される。工程ＳＴｄは、複数回実行されてもよい。工程ＳＴｄの処理については、工程ＳＰの基板処理（又は成膜処理）を参照されたい。工程ＳＴｄが実行されると、図７に示すように、堆積物ＤＳが、被膜ＣＦ上に形成される。堆積物ＤＳは、第１表面Ｆ１が露出されている場合には、露出されている第１表面Ｆ１上にも形成される。堆積物ＤＳは、第２表面Ｆ２が露出されている場合には、露出されている第２表面Ｆ２上にも形成される。堆積物ＤＳは、成膜処理によって形成された膜及び／又はエッチング副生物である。
方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＰが実行される。工程ＳＰでは、基板Ｗが支持台１６（静電チャック２０）上に載置されている状態で、基板処理が実行される。工程ＳＰの基板処理は、成膜処理及びエッチングのうち少なくとも一方を含む。工程ＳＰの基板処理は、成膜処理と、当該成膜処理の後に実行されるエッチングとを含んでいてもよい。成膜処理は、化学気相成長法（ＣＶＤ法）による成膜処理、プラズマ強化ＣＶＤ法（ＰＥＣＶＤ法）による成膜処理、原子層堆積法（ＡＬＤ法）による成膜処理、又は、プラズマ強化ＡＬＤ法（ＰＥＡＬＤ法）による成膜処理であり得る。工程ＳＰの基板処理に含まれるエッチングは、プラズマエッチングを含む。プラズマエッチングによってエッチングされる基板Ｗ内の膜は、任意の膜であり得る。プラズマエッチングによってエッチングされる基板Ｗ内の膜は、シリコン含有膜又は金属含有膜であり得る。
工程ＳＰで実行される基板処理は、被膜ＣＦを構成する化合物の解重合が生じない温度で実行される。なお、被膜ＣＦを構成する化合物は、被膜ＣＦ（又はプラズマ処理装置１０の部品）が加熱されることにより解重合する。解重合は、上述した重合とは逆方向の反応であり、被膜ＣＦを構成する化合物が第１の化合物及び第２の化合物に分解する反応である。被膜ＣＦを構成する化合物の解重合が生じる温度は、例えば２００℃以上、３５０℃以下の範囲内の温度である。
工程ＳＰが実行されることにより、図８に示すように、堆積物ＤＳが、被膜ＣＦ上に形成される。堆積物ＤＳは、第１表面Ｆ１が露出されている場合には、露出されている第１表面Ｆ１上にも形成される。堆積物ＤＳは、第２表面Ｆ２が露出されている場合には、露出されている第２表面Ｆ２上にも形成される。堆積物ＤＳは、成膜処理によって形成された膜及び／又はエッチング副生物である。堆積物ＤＳは、任意の物質から形成され得る。堆積物ＤＳは、例えば酸化シリコン又はタングステンから形成される。なお、工程ＳＰは、複数の基板Ｗに対して順に実行されてもよい。この工程ＳＰの実行後、基板Ｗは内部空間Ｓから搬出される。
方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＴｅが実行されてもよい。工程ＳＴｅでは、第１表面Ｆ１上の堆積物ＤＳが除去される。工程ＳＴｅでは、第１空間Ｓ１内で第４のガスのプラズマが生成される。第４のガスは、当該第４のガスのプラズマからの活性種により堆積物ＤＳをエッチングし得る任意のガスであり得る。堆積物ＤＳが酸化シリコン又はタングステンから形成されている場合には、第４のガスは、例えばフルオロカーボンガスを含む。工程ＳＴｅでは、第４のガスがガス供給部４０から第１空間Ｓ１に供給され、第１の高周波が上部電極３０に供給される。また、第１空間Ｓ１の圧力が指定された圧力に設定されるよう、排気装置５２が制御される。工程ＳＴｅでは、第４のガスのプラズマからの活性種によって、第１表面Ｆ１上に形成された堆積物ＤＳがエッチングされる。その結果、図９に示すように、第１表面Ｆ１上の堆積物ＤＳが除去される。なお、工程ＳＴｅは、支持台１６（静電チャック２０）上に物体が載置されていない状態で実行されてもよい。或いは、工程ＳＴｅは、支持台１６（静電チャック２０）上に保護部材（例えばダミー基板ＤＷ）が載置されている状態で実行されてもよい。
方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＴ２が実行される。工程ＳＴ２では、図１０に示すように、クリーニングされるべきプラズマ処理装置１０の部品が、加熱モジュール２００の加熱チャンバ２０２の内部空間２０２ｓの中に配置される。一例では、隔壁１４が加熱チャンバ２０２の内部空間２０２ｓの中に配置される。図１０に示すように、加熱モジュール２００は、加熱チャンバ２０２、排気装置２０４、及びヒータ２１０を備えている。
排気装置２０４は、圧力調整弁及び減圧ポンプを含んでいる。減圧ポンプは、圧力調整弁を介して内部空間２０２ｓに接続されている。減圧ポンプは、ターボ分子ポンプ及び／又はドライポンプであり得る。
ヒータ２１０には、ヒータコントローラ２１２から電力が与えられる。ヒータコントローラ２１２から電力が与えられると、ヒータ２１０は、加熱チャンバ２０２及び加熱チャンバ２０２内に存在する物質を加熱するよう、熱を発生する。ヒータ２１０は、加熱チャンバ２０２の外側に配置されている。なお、成膜モジュール１００が加熱モジュール２００として用いられてもよい。即ち、加熱チャンバ２０２は、成膜チャンバ１０２であってもよい。この場合には、工程ＳＴ２では、クリーニングされるべきプラズマ処理装置１０の部品が、成膜チャンバ１０２の内部空間１０２ｓの中に配置される。
方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＴ３が実行される。工程ＳＴ３では、部品上に形成されている被膜ＣＦと共に、被膜ＣＦ上の堆積物ＤＳが除去される。工程ＳＴ３では、被膜ＣＦを構成する化合物の解重合を生じさせるように、部品が加熱される。上述したように、被膜ＣＦを構成する化合物の解重合が生じる温度は、例えば２００℃以上、３５０℃以下の温度である。工程ＳＴ３の加熱には、ヒータ２１０、加熱チャンバ２０２の内部空間２０２ｓの中に設けられたステージの中に埋め込まれたヒータ、加熱チャンバ２０２の中に埋め込まれたヒータ、及び加熱チャンバ２０２の内部空間２０２ｓの中に設けられた非接触ヒータ（例えばランプヒータ）のうち一つ以上のヒータが用いられる。なお、加熱モジュール２００として成膜モジュール１００が用いられる場合には、工程ＳＴ３の加熱には、ヒータ１１０、成膜チャンバ１０２の内部空間１０２ｓの中に設けられたステージの中に埋め込まれたヒータ、成膜チャンバ１０２の中に埋め込まれたヒータ、及び成膜チャンバ１０２の内部空間１０２ｓの中に設けられた非接触ヒータ（例えばランプヒータ）のうち一つ以上のヒータが用いられる。
工程ＳＴ３では、被膜ＣＦの解重合により生じた化合物と共に、堆積物ＤＳが部品から除去され、排気される。一例では、図１１に示すように、堆積物ＤＳが隔壁１４から除去され、被膜ＣＦの解重合により生じた化合物と共に、排気される。この工程ＳＴ３の実行後、工程ＳＴａが再び実行されてもよい。即ち、部品は、成膜チャンバ１０２内に再び配置されてもよい。これにより、部品の表面上に再び被膜ＣＦを形成して、工程ＳＰの基板処理において当該部品を用いることができる。
方法ＭＴでは、処理チャンバの中で基板処理が実行される前に、プラズマ処理装置１０の部品（例えば隔壁１４）の表面上に被膜ＣＦが形成される。被膜ＣＦを構成する化合物は、イソシアネートとアミンとの重合又はイソシアネートと水酸基を有する化合物との重合により生成される。方法ＭＴでは、部品の表面上に被膜ＣＦを介して形成された堆積物ＤＳを除去するために、被膜ＣＦを構成する化合物の解重合が生じるように、部品が加熱チャンバの中で加熱される。その結果、被膜ＣＦ上に形成された堆積物ＤＳが、部品の表面から被膜ＣＦと共に除去される。したがって、方法ＭＴによれば、プラズマクリーニングとは異なる処理によって、堆積物を除去することが可能となる。
一実施形態の方法ＭＴの工程ＳＴｃでは、上述したように、第１表面Ｆ１上で延在する被膜ＣＦが除去される。第１空間Ｓ１を画成する第１表面Ｆ１上に形成される堆積物ＤＳがプラズマクリーニングによって除去可能である場合であっても、プラズマからの活性種が到達し難い空間、即ち第２空間Ｓ２を画成する第２表面Ｆ２上に形成された堆積物ＤＳは、プラズマクリーニングでは除去し難い。この実施形態によれば、第２表面Ｆ２上の被膜ＣＦを残すことによって、第２表面Ｆ２上に被膜ＣＦを介して形成された堆積物ＤＳを、プラズマクリーニングによらず除去することが可能である。
なお、堆積物ＤＳは、プラズマクリーニングが適用できなければ、薬品を用いたウェットクリーニングにより除去され得る。ウェットクリーニングでは、除去すべき堆積物ＤＳがその上に形成されたプラズマ処理装置の部品の損傷が生じるので、当該部品の交換頻度が高くなる。一方、方法ＭＴでは、加熱によって堆積物ＤＳを除去することができるので、プラズマ処理装置の部品の損傷が抑制され、当該部品の交換頻度が低減される。
一実施形態では、上述したように、工程ＳＰの基板処理を実行する前に、工程ＳＴｄが実行される。工程ＳＴｄでは、工程ＳＰの基板処理と同じ処理で堆積物ＤＳが形成され、内部空間Ｓは当該堆積物ＤＳによって囲まれる。したがって、工程ＳＰの実行中に内部空間Ｓを囲む表面の材質の変化が抑制される。その結果、複数の基板Ｗに対して順に工程ＳＰの基板処理が実行されても、複数の基板Ｗに対する基板処理の変動が抑制される。
以下、工程ＳＰで実行される基板処理の一例について説明する。図１２は、図１に示すクリーニング方法における工程ＳＰの基板処理の一例を示す流れ図である。図１２に示す基板処理ＳＰは、工程ＳＴ６１〜工程ＳＴ６６及び工程ＳＴＲを含む。工程ＳＴＲは、マスクの開口の幅を調整する工程である。工程ＳＴＲは、工程ＳＴ６２、工程ＳＴ６３、工程ＳＴ６４、及び工程ＳＴ６６のうち少なくとも一つの工程におけるプラズマエッチングのためのマスクの開口の幅を調整するために実行される。
図１３は、図１２に示す基板処理を適用可能な一例の基板の一部拡大断面図である。図１３に示す基板Ｗは、略円盤形状を有し得る。一実施形態において、基板Ｗは、シリコン含有膜ＳＦ、有機膜ＯＦ、反射防止膜ＢＦ、及びレジストマスクＲＭを有する。シリコン含有膜ＳＦは、ベース層ＢＬ上に設けられている。シリコン含有膜ＳＦは、一実施形態では、第１の膜ＳＦａ及び第２の膜ＳＦｂを含んでいる。第１の膜ＳＦａは、ベース層ＢＬ上に設けられており、第２の膜ＳＦｂは、第１の膜ＳＦａ上に設けられている。第１の膜ＳＦａと第２の膜ＳＦｂは、シリコンを含有し、且つ、互いに異なる材料から形成されている。第１の膜ＳＦａは、例えばシリコンから形成されている。第１の膜ＳＦａは、多結晶シリコン膜又はアモルファスシリコン膜であり得る。第２の膜ＳＦｂは、例えば酸化シリコンから形成されている。
有機膜ＯＦは、シリコン含有膜ＳＦ上に設けられている。反射防止膜ＢＦは、有機膜ＯＦ上に設けられている。反射防止膜ＢＦは、シリコンを含有する。レジストマスクＲＭは、反射防止膜ＢＦ上に設けられている。レジストマスクＲＭは、プラズマエッチングによって反射防止膜ＢＦに転写されるべきパターンを有している。即ち、レジストマスクＲＭは、開口ＯＲＭを提供している。開口ＯＲＭは、溝又はホールであり、反射防止膜ＢＦの表面を部分的に露出させている。レジストマスクＲＭは、フォトリソグラフィ技術によるレジスト膜のパターニングにより形成され得る。
以下、図１２と共に、図１４の（ａ）、図１４の（ｂ）、図１４の（ｃ）、図１４の（ｄ）、及び図１４の（ｅ）を参照する。図１４の（ａ）、図１４の（ｂ）、図１４の（ｃ）、及び図１４の（ｄ）は、工程ＳＰの基板処理の一例の実行中に得られる基板の一部拡大断面図であり、図１４の（ｅ）は、工程ＳＰの基板処理の一例の実行後の状態の基板の一部拡大断面図である。
図１２に示すように、工程ＳＰの基板処理の一例では、工程ＳＴ６１が実行される。工程ＳＴ６１では、レジストマスクＲＭが改質される。具体的に工程ＳＴ６１では、図１３に示した基板Ｗが支持台１６上（静電チャック２０上）に載置された状態で、処理ガスが第１空間Ｓ１に供給される。工程ＳＴ６１で用いられる処理ガスは、例えば、水素ガスと希ガスの混合ガスであり得る。また、工程ＳＴ６１では、第１空間Ｓ１の圧力が指定された圧力に設定されるように排気装置５２が制御される。また、工程ＳＴ６１では、第１の高周波電源６１からの第１の高周波が上部電極３０に供給される。さらに、工程ＳＴ６１では、直流電源７０からの電圧が上部電極３０に印加される。なお、工程ＳＴ６１では、第２の高周波電源６２からの第２の高周波は、下部電極１８に供給されてもよく、供給されなくてもよい。工程ＳＴ６１の実行により、第１空間Ｓ１の中で処理ガスのプラズマが生成される。プラズマ中の正イオンは、上部電極３０の天板３４に衝突する。その結果、天板３４から二次電子が放出される。放出された二次電子により、レジストマスクＲＭが改質される。
工程ＳＰの基板処理の一例では、工程ＳＴ６１の実行後に、工程ＳＴ６２が実行される。工程ＳＴ６２では、マスクＭＫ１のパターンを反射防止膜ＢＦに転写するために、プラズマエッチングが実行される。マスクＭＫ１は、レジストマスクＲＭ、又は、レジストマスクＲＭの開口の幅を工程ＳＴＲにおいて調整することにより得られたマスクである。
工程ＳＴ６２では、マスクＭＫ１を有する基板Ｗが支持台１６上（静電チャック２０上）に載置された状態で、処理ガスが第１空間Ｓ１に供給される。工程ＳＴ６２で用いられる処理ガスは、例えばフルオロカーボンガスを含み得る。また、工程ＳＴ６２では、第１空間Ｓ１の圧力が指定された圧力に設定されるように排気装置５２が制御される。また、工程ＳＴ６２では、第１の高周波電源６１からの第１の高周波が上部電極３０に供給される。また、工程ＳＴ６２では、第２の高周波電源６２からの第２の高周波が下部電極１８に供給される。工程ＳＴ６２の実行により、第１空間Ｓ１の中で処理ガスのプラズマが生成される。そして、プラズマ中のイオン及び／又はラジカルといった活性種によって、反射防止膜ＢＦがエッチングされる。その結果、図１４の（ａ）に示すように、マスクＭＫ１のパターンが反射防止膜ＢＦに転写される。工程ＳＴ６２の実行の後、マスクＭＫ１は除去されてもよい。
工程ＳＰの基板処理の一例では、工程ＳＴ６２の実行後に、工程ＳＴ６３が実行される。工程ＳＴ６３では、マスクＭＫ２のパターンを有機膜ＯＦに転写するために、プラズマエッチングが実行される。マスクＭＫ２は、工程ＳＴ６２のプラズマエッチングにより反射防止膜ＢＦから得られたマスク、又は、反射防止膜ＢＦから得られた当該マスクの開口の幅を工程ＳＴＲにおいて調整することにより得られたマスクである。
工程ＳＴ６３では、マスクＭＫ２を有する基板Ｗが支持台１６上（静電チャック２０上）に載置された状態で、処理ガスが第１空間Ｓ１に供給される。工程ＳＴ６３で用いられる処理ガスは、酸素含有ガス（例えば酸素ガス）を含む。或いは、工程ＳＴ６３で用いられる処理ガスは、水素ガス及び窒素ガスを含む。また、工程ＳＴ６３では、第１空間Ｓ１の圧力が指定された圧力に設定されるように排気装置５２が制御される。また、工程ＳＴ６３では、第１の高周波電源６１からの第１の高周波が上部電極３０に供給される。また、工程ＳＴ６３では、第２の高周波電源６２からの第２の高周波が下部電極１８に供給される。工程ＳＴ６３の実行により、第１空間Ｓ１の中で処理ガスのプラズマが生成される。そして、プラズマ中のイオン及び／又はラジカルといった活性種によって、有機膜ＯＦがエッチングされる。その結果、図１４の（ｂ）に示すように、マスクＭＫ２のパターンが有機膜ＯＦに転写されて、有機膜ＯＦから有機マスクＯＦＭが得られる。工程ＳＴ６３の実行の後、マスクＭＫ２は除去されてもよい。
工程ＳＰの基板処理の一例では、工程ＳＴ６３の実行後に、工程ＳＴ６４が実行される。工程ＳＴ６４では、マスクＭＫ３のパターンを第２の膜ＳＦｂに転写するために、プラズマエッチングが実行される。マスクＭＫ３は、有機マスクＯＦＭ、又は、有機マスクＯＦＭの開口の幅を工程ＳＴＲにおいて調整することにより得られたマスクである。
工程ＳＴ６４では、マスクＭＫ３を有する基板Ｗが支持台１６上（静電チャック２０上）に載置された状態で、処理ガスが第１空間Ｓ１に供給される。工程ＳＴ６４で用いられる処理ガスは、フルオロカーボンガスを含み得る。また、工程ＳＴ６４では、第１空間Ｓ１の圧力が指定された圧力に設定されるように排気装置５２が制御される。また、工程ＳＴ６４では、第１の高周波電源６１からの第１の高周波が上部電極３０に供給される。また、工程ＳＴ６４では、第２の高周波電源６２からの第２の高周波が下部電極１８に供給される。工程ＳＴ６４の実行により、第１空間Ｓ１の中で処理ガスのプラズマが生成される。そして、プラズマ中のイオン及び／又はラジカルといった活性種によって、第２の膜ＳＦｂがエッチングされる。その結果、図１４の（ｃ）に示すように、マスクＭＫ３のパターンが第２の膜ＳＦｂに転写される。
工程ＳＰの基板処理の一例では、次いで、工程ＳＴ６５が実行される。工程ＳＴ６５では、マスクＭＫ３が除去される。工程ＳＴ６５では、図１４の（ｃ）に示した基板Ｗが支持台１６上（静電チャック２０上）に載置された状態で、処理ガスが第１空間Ｓ１に供給される。工程ＳＴ６５で用いられる処理ガスは、酸素含有ガス（例えば酸素ガス）を含む。或いは、工程ＳＴ６５で用いられる処理ガスは、水素ガス及び窒素ガスを含む。また、工程ＳＴ６５では、第１空間Ｓ１の圧力が指定された圧力に設定されるように排気装置５２が制御される。また、工程ＳＴ６５では、第１の高周波電源６１からの第１の高周波が上部電極３０に供給される。なお、工程ＳＴ６５では、第２の高周波電源６２からの第２の高周波が下部電極１８に供給されてもよく、供給されなくてもよい。工程ＳＴ６５の実行により、第１空間Ｓ１の中で処理ガスのプラズマが生成される。そして、プラズマ中のイオン及び／又はラジカルといった活性種によって、マスクＭＫ３、即ち、有機マスクＯＦＭ自体又は当該有機マスクＯＦＭを含むマスクが除去される。その結果、図１４の（ｄ）に示す基板Ｗが得られる。
工程ＳＰの基板処理の一例では、工程ＳＴ６５の実行後に、工程ＳＴ６６が実行される。工程ＳＴ６６では、マスクＭＫ４のパターンを第１の膜ＳＦａに転写するために、プラズマエッチングが実行される。マスクＭＫ４は、工程ＳＴ６４のプラズマエッチングにより第２の膜ＳＦｂから得られたマスク、又は、第２の膜ＳＦｂから得られた当該マスクの開口の幅を工程ＳＴＲにおいて調整することにより得られたマスクである。
工程ＳＴ６６では、マスクＭＫ４を有する基板Ｗが支持台１６上（静電チャック２０上）に載置された状態で、処理ガスが第１空間Ｓ１に供給される。工程ＳＴ６６で用いられる処理ガスは、ハロゲン系のガスを含み得る。工程ＳＴ６６で用いられる処理ガスは、例えば、塩素ガス及び臭化水素ガスのうち一つ以上のガスを含み得る。また、工程ＳＴ６６では、第１空間Ｓ１の圧力が指定された圧力に設定されるように排気装置５２が制御される。また、工程ＳＴ６６では、第１の高周波電源６１からの第１の高周波が上部電極３０に供給される。また、工程ＳＴ６６では、第２の高周波電源６２からの第２の高周波が下部電極１８に供給される。工程ＳＴ６６の実行により、第１空間Ｓ１の中で処理ガスのプラズマが生成される。そして、プラズマ中のイオン及び／又はラジカルといった活性種によって、第１の膜ＳＦａがエッチングされる。その結果、図１４の（ｅ）に示すように、マスクＭＫ４のパターンが第１の膜ＳＦａに転写される。なお、工程ＳＴ６６の実行前に、第１の膜ＳＦａの表面上に形成された酸化膜を除去するために、プラズマエッチングが実行されてもよい。酸化膜の除去のためのプラズマエッチングには、フルオロカーボンガスを用いることが可能である。
以下、図１５、図１６の（ａ）、及び図１６の（ｂ）を参照しつつ、工程ＳＴＲについて説明する。図１５は、図１２に示す工程ＳＴＲの一実施形態を示す流れ図である。図１６の（ａ）は、工程ＳＴＲにおける成膜処理後の状態の基板の一部拡大断面図であり、図１６の（ｂ）は、工程ＳＴＲにおけるにおける膜のエッチング後の状態の基板の一部拡大断面図である。
工程ＳＴＲは、成膜処理ＤＰを含む。成膜処理ＤＰは、工程ＳＰの基板処理に含まれる成膜処理の一例であり、ＰＥＡＬＤ法による成膜処理である。成膜処理ＤＰの実行により、図１６の（ａ）に示すように、基板Ｗの表面、即ち、マスクＭＫの表面及び下地膜ＵＦの表面上に膜ＤＦが形成される。マスクＭＫは、レジストマスクＲＭ、工程ＳＴ６２の実行により反射防止膜ＢＦから形成されたマスク、有機マスクＯＦＭ、又は、工程ＳＴ６４の実行の実行により第２の膜ＳＦｂから形成されたマスクである。下地膜ＵＦは、マスクＭＫがレジストマスクＲＭである場合には、反射防止膜ＢＦであり、マスクＭＫが工程ＳＴ６２の実行により反射防止膜ＢＦから形成されたマスクである場合には、有機膜ＯＦであり、マスクＭＫが有機マスクＯＦＭである場合には、第２の膜ＳＦｂであり、マスクＭＫが工程ＳＴ６４の実行により第２の膜ＳＦｂから形成されたマスクである場合には、第１の膜ＳＦａである。
成膜処理ＤＰでは、膜ＤＦを形成するために、サイクルＣＹが一回以上実行される。各サイクルＣＹは、工程ＳＴ１１〜工程ＳＴ１６を含んでいる。工程ＳＴ１１では、基板Ｗ上に前駆体を堆積させるために、基板Ｗがその中に配置されている第１空間Ｓ１にガス供給部４０から前駆体ガスが供給される。即ち、基板Ｗに前駆体ガスが供給される。前駆体ガスは、第１空間Ｓ１を介して第２空間Ｓ２にも供給される。
膜ＤＦがシリコン酸化膜である場合には、前駆体ガスは、例えばアミノシラン系ガスである。アミノシラン系ガスは、有機含有されたアミノシラン系ガスであり得る。アミノシラン系ガスとしては、アミノ基の数が比較的に少ない分子構造を有するガスを用いることができ、例えばモノアミノシラン（Ｈ３−Ｓｉ−Ｒ（Ｒは有機を含んでおり置換されていても良いアミノ基））が用いられ得る。また、アミノシラン系ガスは、１〜３個のケイ素原子を有し得るアミノシランを含むことができ、或いは、１〜３個のアミノ基を有するアミノシランを含むことができる。１〜３個のケイ素原子を有するアミノシランは、１〜３個のアミノ基を有するモノシラン（モノアミノシラン）、１〜３個のアミノ基を有するジシラン、又は１〜３個のアミノ基を有するトリシランであり得る。さらに、上記のアミノシランは、置換されていてもよいアミノ基を有し得る。さらに、上記のアミノ基は、メチル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基の何れかによって置換され得る。さらに、上記のメチル基、エチル基、プロピル基、又はブチル基は、ハロゲンによって置換され得る。
膜ＤＦがタングステン膜である場合には、前駆体ガスは、タングステンを含有する。前駆体ガスは、ハロゲン化タングステンガスであり得る。一例の前駆体ガスは、六フッ化タングステン（ＷＦ６）ガスである。前駆体ガスは、六塩化タングステンガスといった他のハロゲン化タングステンガス、又は、別のタングステン含有ガスであってもよい。
工程ＳＴ１１では、第１空間Ｓ１内でプラズマは生成されない。即ち、工程ＳＴ１１では、第１の高周波及び第２の高周波の供給が停止される。工程ＳＴ１１では、第１空間Ｓ１内の圧力が指定された圧力に設定されるように排気装置５２が制御される。工程ＳＴ１１では、前駆体ガスと共にキャリアガスがガス供給部４０から第１空間Ｓ１に供給されてもよい。キャリアガスは、第１空間Ｓ１を介して第２空間Ｓ２にも供給される。キャリアガスは、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ａｒガス、Ｘｅガス、Ｋｒガスといった希ガスであり得る。一実施形態では、キャリアガスは、成膜処理ＤＰの実行期間にわたって第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２に供給されてもよい。この工程ＳＴ１１が実行されると、基板Ｗに前駆体が吸着する。また、前駆体は、被膜ＣＦに吸着する。前駆体は、第１表面Ｆ１が露出されている場合には、露出されている第１表面Ｆ１にも吸着する。前駆体は、第２表面Ｆ２が露出されている場合には、露出されている第２表面Ｆ２にも吸着する。
続く工程ＳＴ１２では、内部空間Ｓのパージが実行される。具体的に、工程ＳＴ１２では、内部空間Ｓの排気が実行される。工程ＳＴ１２では、パージガスとしてキャリアガスが第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２に供給されてもよい。工程ＳＴ１２の実行により、内部空間Ｓの中の前駆体ガスが排出され、基板Ｗ上に過剰に堆積していた前駆体が除去される。
続く工程ＳＴ１３では、前駆体と反応する反応性ガスが、ガス供給部４０から第１空間Ｓ１に供給される。反応性ガスは、膜ＤＦがシリコン酸化膜である場合には、酸素含有ガスである。酸素含有ガスは、酸素ガス（Ｏ２ガス）、一酸化炭素ガス、又は二酸化炭素ガスである。反応性ガスは、膜ＤＦがタングステン膜である場合には、水素ガス（Ｈ２ガス）である。
工程ＳＴ１３では、反応性ガスのプラズマが第１空間Ｓ１内で生成される。工程ＳＴ１３では、第１空間Ｓ１に反応性ガスが供給されている状態で、第１の高周波が上部電極３０に供給される。これにより、第１空間Ｓ１の中で反応性ガスのプラズマが生成される。工程ＳＴ１３では、第２の高周波が下部電極１８に供給されてもよい。工程ＳＴ１３では、第１空間Ｓ１内の圧力が指定された圧力に設定されるように排気装置５２が制御される。工程ＳＴ１３では、プラズマからの活性種と前駆体とが反応する。膜ＤＦがシリコン酸化膜である場合には、酸素の活性種と前駆体との反応により、前駆体が酸化する。膜ＤＦがタングステン膜である場合には、水素の活性種と前駆体との反応により、前駆体中の不純物が除去される。前駆体ガスがハロゲン化タングステンガスである場合には、前駆体中のハロゲン元素と水素との反応により、前駆体からハロゲン元素が除去される。プラズマからの活性種、主にラジカルは、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２に到達する。したがって、第２表面Ｆ２及び／又は第２表面Ｆ２上で延在する被膜ＣＦ上でも、前駆体と活性種との反応が生じる。
続く工程ＳＴ１４では、内部空間Ｓのパージが実行される。具体的に、工程ＳＴ１４では、内部空間Ｓの排気が実行される。工程ＳＴ１４では、パージガスとして、キャリアガスが第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２に供給されてもよい。工程ＳＴ１４の実行により、内部空間Ｓの中の反応性ガスが排出される。
続く工程ＳＴ１５では、停止条件が満たされるか否かが判定される。停止条件はサイクルＣＹの実行回数が所定回数に達している場合に満たされるものと判定される。所定回数は、１回以上の回数である。工程ＳＴ１５において停止条件が満たされていないと判定されると、再びサイクルＣＹが実行される。一方、工程ＳＴ１５において停止条件が満たされていると判定されると、成膜処理ＤＰの実行が停止する。成膜処理ＤＰの実行により、図１６の（ａ）に示すように、基板Ｗの表面上に膜ＤＦが形成される。基板Ｗの表面上に形成された膜ＤＦは、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を含む。第１領域Ｒ１は、開口ＯＭＫを画成するマスクＭＫの側壁面ＳＷに沿って延在する。第２領域Ｒ２は、下地膜ＵＦ上で延在する。なお、成膜処理ＤＰの実行により、膜ＤＦを構成する物質と同じ物質から形成された堆積物ＤＳが、被膜ＣＦ上にも形成される。堆積物ＤＳは、第１表面Ｆ１及び／又は第２表面Ｆ２上にも形成され得る。
図１５に示すように、工程ＳＴＲでは、次いで、工程ＳＴ１６が実行される。工程ＳＴ１６では、第１領域Ｒ１を残し、第２領域Ｒ２を除去するように膜ＤＦのプラズマエッチングが行われる。工程ＳＴ１６では、図１６の（ａ）に示した状態の基板Ｗが支持台１６上（静電チャック２０上）に載置された状態で、処理ガスが第１空間Ｓ１に供給される。工程ＳＴ１６で用いられる処理ガスは、フルオロカーボンガスを含み得る。また、工程ＳＴ１６では、第１空間Ｓ１の圧力が指定された圧力に設定されるように排気装置５２が制御される。また、工程ＳＴ１６では、第１の高周波電源６１からの第１の高周波が上部電極３０に供給される。工程ＳＴ１６では、第１領域Ｒ１に対して第２領域Ｒ２を選択的に除去するために、異方性のプラズマエッチングが行われる。したがって、工程ＳＴ１６では、第２の高周波電源６２からの第２の高周波が下部電極１８に供給される。工程ＳＴ１６の実行により、第１空間Ｓ１の中で処理ガスのプラズマが生成される。そして、プラズマ中のイオンが基板Ｗに引き込まれて、第２領域Ｒ２がエッチングされる。その結果、図１６の（ｂ）に示すように、膜ＤＦの第１領域Ｒ１が残されて、第２領域Ｒ２がエッチングされる。なお、マスクＭＫの上面の上で延在している膜ＤＦは除去されるか、或いは、その膜厚が小さくなる。
工程ＳＴＲでは、前駆体の堆積（工程ＳＴ１１）と、プラズマからの活性種と前駆体との反応（工程ＳＴ１３）が実行されることにより、基板Ｗの表面上に膜ＤＦが形成される。そして、工程ＳＴ１６において、第１領域Ｒ１が残されるように膜ＤＦがエッチングされる。その結果、マスクＭＫの開口ＯＭＫの幅が調整される。
上述した工程ＳＴａでは、工程ＳＴｂ、工程ＳＴ２では、減圧可能な搬送チャンバを介して搬送機構により部品が搬送されてもよい。以下、搬送チャンバを備える処理システムについて説明する。図１７は、処理システムの一例を示す図である。図１７に示す処理システムは、一以上の容器３０２、ローダモジュール３０４、ロードロックモジュール３０６、処理モジュール３０８ａ〜３０８ｆ、搬送モジュール３１０、及びモジュール３１２を備える。
一以上の容器３０２は、ローダモジュール３０４の一縁に沿って配置されている。一以上の容器３０２の各々は、その中に基板を収容するように構成されている。一以上の容器３０２の各々は、例えばＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ−Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）である。ローダモジュール３０４は、大気圧環境下で基板を搬送するように構成されている。ローダモジュール３０４は、チャンバ及び搬送機構を有する。ロードロックモジュール３０６はローダモジュール３０４にはゲートバルブを介して接続されている。ローダモジュール３０４の搬送機構は、ローダモジュール３０４のチャンバの中の空間を介して、一以上の容器３０２のうち何れかとロードロックモジュール３０６との間で、基板を搬送する。ロードロックモジュール３０６は、予備減圧室を提供している。
搬送モジュール３１０は、搬送チャンバ３１０ｃ及び搬送機構３１０ｔを有している。搬送チャンバ３１０ｃは、減圧可能なチャンバである。搬送チャンバ３１０ｃは、ゲートバルブを介してロードロックモジュール３０６に接続されている。搬送チャンバ３１０ｃは、処理モジュール３０８ａ〜３０８ｆのそれぞれの処理チャンバにゲートバルブを介して接続されている。搬送チャンバ３１０ｃは、モジュール３１２のチャンバにゲートバルブを介して接続されている。搬送機構３１０ｔは、例えばロボットアームを含む。搬送機構３１０ｔは、ロードロックモジュール３０６と処理モジュール３０８ａ〜３０８ｆのうち任意の処理モジュールの処理チャンバとの間、及び、処理モジュール３０８ａ〜３０８ｆのうち任意の二つの処理モジュールの処理チャンバの間で、基板を搬送する。
処理モジュール３０８ａ〜３０８ｆの各々は、専用の基板処理を実行するように構成された基板処理装置である。処理モジュール３０８ａ〜３０８ｆのうち一つ以上の処理モジュールは、上述したプラズマ処理装置１０である。搬送機構３１０ｔは、プラズマ処理装置１０である処理モジュールの処理チャンバとモジュール３１２のチャンバとの間で、プラズマ処理装置１０の部品を搬送する。モジュール３１２は、上述した成膜モジュール１００であり、加熱モジュール２００でもある。即ち、搬送モジュール３１０は、プラズマ処理装置１０の処理チャンバと成膜モジュール１００の成膜チャンバとの間、プラズマ処理装置１０の処理チャンバと加熱モジュール２００加熱チャンバとの間で、プラズマ処理装置１０の部品を、大気環境に晒すことなく、搬送することが可能である。なお、処理システム３００は、成膜モジュールであるモジュール３１２とは別の加熱モジュールを更に備えていてもよい。この場合には、加熱モジュールの加熱チャンバは、搬送チャンバ３１０ｃにゲートバルブを介して接続される。
処理システム３００によれば、工程ＳＴａにおいて、搬送機構３１０ｔにより処理チャンバ１１から成膜チャンバ１０２に、大気環境に晒すことなく搬送チャンバ３１０ｃを介して、プラズマ処理装置１０の部品を搬送することが可能である。また、処理システム３００によれば、工程ＳＴｂにおいて、搬送機構３１０ｔにより成膜チャンバ１０２から処理チャンバ１１に、大気環境に晒すことなく搬送チャンバ３１０ｃを介して、プラズマ処理装置１０の部品を搬送することが可能である。また、処理システム３００によれば、工程ＳＴ２において、搬送機構３１０ｔにより処理チャンバ１１から加熱チャンバ２０２に、大気環境に晒すことなく搬送チャンバ３１０ｃを介して、プラズマ処理装置１０の部品を搬送することが可能である。
隔壁１４がクリーニングされるべき部品である場合には、処理システム３００で採用されるプラズマ処理装置１０は、図１８及び図１９に示す構成を有する。図１８及び図１９は、図１７に示す処理システムに採用可能なプラズマ処理装置を概略的に示す図である。図１９には、支持アセンブリＳＡが下方に移動された状態が示されている。なお、図１８及び図１９に示すプラズマ処理装置１０は、図２に示すプラズマ処理装置１０と同様に、直流電源２３、スイッチ２４、ガス供給部４０、ガス供給部４２、第１の高周波電源６１、整合器６３、第２の高周波電源６２、整合器６４、ヒータ７２、ヒータコントローラＨＣ２０、ヒータコントローラＨＣ７２、制御部８０等を備える。以下、図１８及び図１９に示すプラズマ処理装置１０に関して、図２に示すプラズマ処理装置１０と異なる点についてのみ説明する。
図１８及び図１９に示すプラズマ処理装置１０は、下部チャンバ８２を更に備えている。処理チャンバ１１のチャンバ本体１２の底部には開口が設けられている。下部チャンバ８２は、チャンバ本体１２の底部の下方に設けられており、チャンバ本体１２の底部に接続されている。下部チャンバ８２の中の空間は、排気装置８４によって減圧可能となっている。
図１８及び図１９に示すプラズマ処理装置１０では、支持アセンブリＳＡの支持部１５は、略円盤形状を有している。支持部１５には、昇降機構８６が接続されている。昇降機構８６は、支持アセンブリＳＡを上下動させるように構成されている。昇降機構８６は、例えば、ボールねじを含むスライド機構８６ａ、及び、ボールねじを回転させる駆動装置８６ｂを含む。スライド機構８６ａのボールねじは、下部チャンバ８２の底部を通って下部チャンバ８２の下方まで延びている。駆動装置８６ｂは、下部チャンバ８２の下方に設けられている。支持アセンブリＳＡ（例えば支持部１５）と下部チャンバ８２の底部との間には、スライド機構８６ａを囲むようにベローズ８８が設けられている。支持アセンブリＳＡからは、ベローズ８８を囲むように筒状部９０が下方に延びている。下部チャンバ８２の底部からは、筒状部９２が上方に延びている。筒状部９２は、ベローズ８８と筒状部９０との間に設けられている。
図１８及び図１９に示すプラズマ処理装置１０から隔壁１４を取り外す場合には、図１９に示すように、支持アセンブリＳＡが隔壁１４に対して下方に移動される。支持アセンブリＳＡは、昇降機構８６によって下方に移動される。そして、搬送機構３１０ｔのロボットアームが隔壁１４の下方に移動し、隔壁１４を支持する。そして、処理チャンバ１１に対する隔壁１４の固定が解除される。しかる後に、隔壁１４が内部空間Ｓから搬出される。
隔壁１４を内部空間Ｓの中の所定位置に戻す場合にも同様に、支持アセンブリＳＡが下方に移動される。支持アセンブリＳＡは、昇降機構８６によって下方に移動される。そして、搬送機構３１０ｔのロボットアームによって隔壁１４が内部空間Ｓの中の所定位置に搬送される。そして、処理チャンバ１１に対して隔壁１４が固定される。そして、搬送機構３１０ｔのロボットアームが、内部空間Ｓから退避する。しかる後に、支持アセンブリＳＡが上方に移動される（図１８参照）。支持アセンブリＳＡは、昇降機構８６によって上方に移動される。
以上、種々の実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、方法ＭＴのクリーニングが適用される部品を備えるプラズマ処理装置は、誘導結合型のプラズマ処理装置、又は、マイクロ波といった表面波を用いてガスを励起させるプラズマ処理装置であってもよい。また、方法ＭＴでクリーニングされる部品は、内部空間Ｓの中に配置される部品であれば、隔壁１４に限定されるものではない。かかる部品は、例えば筒状部２６又はフォーカスリングＦＲであってもよい。
１０…プラズマ処理装置、１２…チャンバ本体、１４…隔壁、１６…支持台、４０…ガス供給部、５２…排気装置、６１…第１の高周波電源、６２…第２の高周波電源、Ｓ…内部空間、Ｓ１…第１空間、Ｓ２…第２空間、Ｆ１…第１表面、Ｆ２…第２表面。

Claims (13)

  1. プラズマ処理装置の部品をクリーニングする方法であって、前記部品は、前記プラズマ処理装置の処理チャンバによって画成される内部空間の中に配置される部品であり、該方法は、
    前記部品の表面上に被膜を形成する工程であり、第１のガスに含まれる第１の化合物と第２のガスに含まれる第２の化合物との重合により、該被膜を構成する化合物が形成され、前記第１の化合物がイソシアネートであり、前記第２の化合物がアミン又は水酸基を有する化合物である、該工程と、
    前記内部空間の中で基板処理を実行する工程と、
    前記内部空間の中で基板処理を実行する前記工程の後に、前記処理チャンバから加熱チャンバに前記部品を移動させる工程と、
    前記被膜を構成する前記化合物の解重合が生じるように、前記部品を加熱する工程と、
    を含む方法。
  2. 前記処理チャンバとは別の成膜チャンバの中に前記部品を配置する工程を更に含み、
    前記部品の表面上に被膜を形成する前記工程では、前記成膜チャンバの中で前記被膜が前記部品の表面上に形成され、
    前記部品の表面上に被膜を形成する前記工程の後、前記基板処理の前に、前記部品が、前記内部空間の中の所定位置に配置される、
    請求項１に記載の方法。
  3. 前記処理チャンバと前記成膜チャンバは、減圧可能な搬送チャンバを介して接続されており、
    成膜チャンバの中に前記部品を配置する前記工程及び前記内部空間の中の前記所定位置に前記部品を配置する工程では、搬送機構により前記搬送チャンバを介して前記処理チャンバと前記成膜チャンバとの間で前記部品が搬送される、
    請求項２に記載の方法。
  4. 前記加熱チャンバは前記搬送チャンバに接続されており、
    前記部品を移動させる前記工程では、前記搬送機構により前記搬送チャンバを介して前記処理チャンバと前記加熱チャンバとの間で前記部品が搬送される、
    請求項３に記載の方法。
  5. 前記部品を加熱する前記工程の後、前記成膜チャンバの中に前記部品を搬送する工程を更に含む、請求項２〜４の何れか一項に記載の方法。
  6. 前記加熱チャンバは前記成膜チャンバである、請求項２〜５の何れか一項に記載の方法。
  7. 前記基板処理は、成膜処理及びエッチングのうち少なくとも一方を含む、請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。
  8. 前記基板処理は、化学気相成長（ＣＶＤ）法による成膜処理、プラズマ強化ＣＶＤ法による成膜処理、原子層堆積（ＡＬＤ）法による成膜処理、又はプラズマ強化ＡＬＤ法による成膜処理を含む、請求項７に記載の方法。
  9. 前記基板処理は前記成膜処理と前記エッチングを含み、該エッチングは前記成膜処理の後に実行されるプラズマエッチングである、請求項７又は８に記載の方法。
  10. 前記基板処理によって処理される基板は、下地膜及びマスクを有し、該マスクは、該下地膜上に設けられており、開口を提供しており、
    前記成膜処理は、原子層堆積法によって行われ、
    前記内部空間に前駆体ガスを供給する工程と、
    前記内部空間をパージする工程と、
    前記内部空間に、前記前駆体ガスに含まれる前駆体と反応する反応性ガスを供給する工程と、
    前記内部空間をパージする工程と、
    を含み、
    前記成膜処理によって前記基板上に形成される膜は、前記開口を画成する前記マスクの側壁面に沿って延在する第１領域及び前記下地膜上で延在する第２領域を含み、
    前記プラズマエッチングは、前記第１領域を除去せずに前記第２領域を除去するために実行される、
    請求項９に記載の方法。
  11. 反応性ガスを供給する前記工程において、該反応性ガスのプラズマが前記内部空間の中で生成される、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記内部空間は、そこで基板処理が行われる第１空間及び該第１空間とは別の第２空間を含み、
    前記プラズマ処理装置は、
    前記第１空間と前記第２空間との境界上で延在し、それらを介して前記第１空間と前記第２空間とが互いに連通する複数の貫通孔を有する隔壁と、
    前記第１空間内でその上に載置された基板を支持するように構成された支持台と、
    前記第１空間に接続されたガス供給系と、
    前記第２空間に接続された排気装置と、
    を含む、請求項１〜１１の何れか一項に記載の方法。
  13. 前記内部空間を画成する表面は、第１表面及び第２表面を含み、該第１表面は前記第１空間を画成し、該第２表面は前記第２空間を画成し、
    前記部品の表面は、前記第２表面の一部である領域を含む、
    請求項１２に記載の方法。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11289355B2 (en) 2017-06-02 2022-03-29 Lam Research Corporation Electrostatic chuck for use in semiconductor processing
WO2019152528A1 (en) 2018-01-31 2019-08-08 Lam Research Corporation Electrostatic chuck (esc) pedestal voltage isolation
US11086233B2 (en) * 2018-03-20 2021-08-10 Lam Research Corporation Protective coating for electrostatic chucks
JP6852040B2 (ja) * 2018-11-16 2021-03-31 大陽日酸株式会社 半導体製造装置部品の洗浄装置、半導体製造装置部品の洗浄方法、及び半導体製造装置部品の洗浄システム
JP7399209B2 (ja) * 2022-04-05 2023-12-15 エルジー・ケム・リミテッド 処理装置、分解生成物の製造方法、及び処理方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3400293B2 (ja) * 1996-05-01 2003-04-28 株式会社東芝 Ｃｖｄ装置及びそのクリーニング方法
US7204913B1 (en) * 2002-06-28 2007-04-17 Lam Research Corporation In-situ pre-coating of plasma etch chamber for improved productivity and chamber condition control
JP4385086B2 (ja) * 2003-03-14 2009-12-16 パナソニック株式会社 Ｃｖｄ装置のクリーニング装置およびｃｖｄ装置のクリーニング方法
US20070087579A1 (en) * 2004-03-31 2007-04-19 Hitachi Kokusai Electric Inc. Semiconductor device manufacturing method
JP2009188257A (ja) 2008-02-07 2009-08-20 Tokyo Electron Ltd プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置並びに記憶媒体
US8404135B2 (en) * 2008-08-26 2013-03-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Plasma cleaning for process chamber component refurbishment
JP2011063856A (ja) * 2009-09-17 2011-03-31 Kansai Coke & Chem Co Ltd 成膜装置用部品の付着膜除去方法
JP5310915B2 (ja) * 2012-08-27 2013-10-09 東京エレクトロン株式会社 成膜装置及びそのクリーニング方法
JP5704192B2 (ja) 2013-06-14 2015-04-22 東京エレクトロン株式会社 プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置並びに記憶媒体
JP5740447B2 (ja) * 2013-10-10 2015-06-24 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
JP5853087B2 (ja) * 2014-11-27 2016-02-09 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理方法
JP6557585B2 (ja) 2015-12-02 2019-08-07 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理方法

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