构成部件的清洗方法

专利名称：构成部件的清洗方法
技术领域：
本发明涉及构成部件的清洗方法，特别涉及利用等离子体除去附着在基板处理装
置的构成部件上的颗粒的构成部件的清洗方法。
背景技术：
作为干蚀刻处理后等清洗半导体用晶片的方法，采用例如湿式基板清洗方法将 清洗对象的晶片在溶液或溶剂中浸泡或用溶剂或溶液喷雾，除去例如颗粒的异物后，根据 需要以纯净水冲洗。 湿式基板清洗方法中，清洗后如果基板表面残留溶剂或溶液等，会成为水印、表面 氧化等的发生的原因，因此例如在分批式浸泡工序或喷雾清洗工序之后，设置旋转式干燥 工序，干燥、除去残留的溶液、纯净水等。(例如，参照专利文献1) 但是，旋转式干燥工序中，在使溶液、纯净水等挥发时，气液界面张力作用在形成
于晶片表面的凸状图案上而发生图案崩塌。另外，在晶片具有所谓Low-K膜的情况下，液
体、纯净水等容易浸到Low-K膜的多孔部分，一旦浸入就不能将该液体完全除去。 因此，由本申请人提出了如下的晶片干燥清洗方法(例如，参照专利文献2):在具
有腔室、配置在腔室内用于载置晶片并可以加热的载置台、在腔室内与载置台相对配置的
捕集板的清洗装置中，对腔室内减压、加热晶片利用热应力使颗粒从晶片剥离，进一步使晶
片与捕集板间产生温度梯度利用热泳力使颗粒向捕集板移动。 专利文献1 :日本特开2008-41873号公报 专利文献2 :日本特愿2008-276027号说明书

发明内容
但是，若重复上述晶片的干燥清洗方法，附着在捕集板上的颗粒会增加，因此可能 会产生颗粒从捕集板上落下附着在晶片上的二次污染。因此，有必要定期清洗捕集板除去 附着的颗粒，但在为了清洗而将捕集板从清洗装置中取出的情况下需要很大的功夫。另外， 在腔室内清洗捕集板的情况下，从捕集板除去的颗粒在腔室内自由飞散，可能会附着到腔 室内的其它构成部件产生二次污染。 本发明的目的在于提供能够防止异物附着到其它构成部件上并方便地清洗构成 部件的构成部件清洗方法及存储介质。 为达到上述目的，本发明的第一方面所述的构成部件的清洗方法，是具有处理室 和至少一部分面向上述处理室内的附着异物的构成部件的能够对上述处理室内搬入搬出 异物吸附部件的基板处理装置的构成部件的清洗方法，其特征在于，包括向上述处理室内 搬入上述异物吸附部件的搬入步骤；在比止述异物吸附部件离上述构成部件更近的区域产 生等离子体的生成步骤；消灭上述等离子体的消灭步骤；和从上述处理室内搬出上述异物 吸附部件的搬出步骤，交替重复上述生成步骤及上述消灭步骤，使上述异物吸附部件至少 在上述消灭步骤中为正电位。
如本发明的第二方面所述的构成部件的清洗方法，其特征在于，在本发明的第一 方面所述的构成部件的清洗方法中，上述生成步骤中历经第一规定时间生成上述等离子 体，上述消灭步骤中历经第二规定时间消灭上述等离子体，上述第一规定时间为足够用于 通过等离子体溅射从上述构成部件剥离至少一部分上述异物的时间，上述第二规定时间为 足够用于通过上述异物吸附部件的正电位吸引至少一部分的上述已剥离的异物使其到达 该异物吸附部件的时间。 如本发明的第三方面所述的构成部件的清洗方法，其特征在于，本发明的第一或 第二方面所述的构成部件的清洗方法中，脉冲波式地重复进行上述生成步骤和上述消灭步 骤，上述脉冲波的频率为10Hz 100Hz。 如本发明的第四方面所述的构成部件的清洗方法，其特征在于，本发明的第一或 第二方面所述的构成部件的清洗方法中，正弦波式地重复进行上述生成步骤及上述消灭步 骤。 如本发明的第五方面所述的构成部件的清洗方法，其特征在于，本发明的第一或 第二方面所述的构成部件的清洗方法中，在上述生成步骤中，通过生成表面波等离子体的 等离子体生成装置向上述处理室内填充上述等离子体。 如本发明的第六方面所述的构成部件的清洗方法，其特征在于，本发明的第一或 第二方面所述的构成部件的清洗方法中，在上述消灭步骤中，使上述构成部件为负电位。
如本发明的第七方面所述的构成部件的清洗方法，其特征在于，本发明的第一或 第二方面所述的构成部件的清洗方法中，在上述生成步骤中，向上述构成部件施加偏置电 压。 如本发明的第八方面所述的构成部件的清洗方法，其特征在于，本发明的第一或 第二方面所述的构成部件的清洗方法中，在上述生成步骤中，向上述构成部件给予热、冲击 及振动中的至少一种。 如本发明的第九方面所述的构成部件的清洗方法，其特征在于，本发明的第一或
第二方面所述的构成部件的清洗方法中，上述异物吸附部件具有捕获上述异物的捕捉部。 如本发明的第十方面所述的构成部件的清洗方法，其特征在于，本发明的第一或
第二方面所述的构成部件的清洗方法中，上述基板处理装置为基板干燥清洗装置，上述构
成部件为异物捕集板，上述异物吸附部件为伪晶片，上述基板干燥清洗装置具有配置在上
述处理室内且载置上述伪晶片的载置台，搬入上述处理室内的上述伪晶片覆盖上述载置
台o 如本发明的第十一方面所述的构成部件的清洗方法，其特征在于，本发明的第一 或第二方面所述的构成部件的清洗方法中，上述基板处理装置为等离子体蚀刻装置，上述 构成部件为上部电极，上述异物吸附部件为伪晶片，上述等离子体蚀刻装置还具有配置在 上述处理室内且载置上述伪晶片的载置台，搬入上述处理室内的上述伪晶片覆盖上述载置 台° 为达到上述目的，如本发明的第十二方面所述的可被计算机读取的存储介质贮存 有使计算机执行清洗方法的程序，其特征在于，上述清洗方法是具有处理室与至少一部分 面向上述处理室内的附着有异物的构成部件的能够向上述处理室内搬入搬出异物吸附部 件的基板处理装置中的构成部件的清洗方法，其包括向上述处理室内搬入上述异物吸附部件的搬入步骤；在比止述异物吸附部件离上述构成部件更近的区域产生等离子体的生成 步骤；消灭上述等离子体的消灭步骤；和从上述处理室内搬出上述异物吸附部件的搬出步 骤，上述生成步骤及上述消灭步骤交替重复，上述异物吸附部件至少在上述消灭步骤中为 正电位。 根据本发明的第一方面所述的构成部件的清洗方法及本发明的第十二方面所述
的存储介质，向处理室内搬入异物吸附部件之后，在比异物吸附部件离构成部件更近的区
域交替重复产生等离子体的生成步骤与消灭等离子体的消灭步骤，进一步，从处理室内搬
出异物吸附部件，使异物吸附部件至少在上述消灭步骤中为正电位。当在比异物吸附部件
离构成部件更近的区域产生等离子体时，该等离子体通过溅射从构成部件上剥离异物，该
剥离的异物与等离子体中的电子碰撞带负电位，由于来自于等离子体造成的异物吸附部件
及构成部件表面附近产生的鞘层的静电力，负电位的异物在处理室内漂荡。当等离子体消
灭时鞘层也消灭，负电位的异物受到正电位的异物吸附部件的静电力被吸引向异物吸附部
件并被吸附。即，在处理室内，交替重复利用等离子体溅射的异物从构成部件上的剥离和利
用静电力的异物向异物吸附部件的吸附，因此，能够在不将构成部件从处理室取出且不使
附着在该构成部件上的异物附着到其它构成部件上的情况下，使异物向异物吸附部件上转
移。其结果，防止异物附着到其它构成部件上，并能够方便地清洗构成部件。 根据本发明的第二方面所述构成部件的清洗方法，生成等离子体的第一规定时间
为足够用于通过等离子体溅射从构成部件剥离至少一部分异物的时间，消灭等离子体的第
二规定时间为足够用于通过异物吸附部件的正电位吸引至少一部分已剥离的异物使其到
达该异物吸附部件的时间，因此能够可靠地进行从构成部件上剥离异物和向异物吸附部件
吸附异物，能够可靠地防止异物附着到其它构成部件上，并可靠地清洗构成部件。 根据本发明的第三方面所述的构成部件的清洗方法，脉冲波式地重复进行生成步
骤及消灭步骤，该脉冲波的频率为10Hz 100Hz，因此在生成步骤中能够充分溅射构成部
件，同时在消灭步骤中也能够消灭等离子体来可靠地消灭鞘层，能够顺利地进行向异物吸
附部吸附负电位的异物。 根据本发明的第四方面所述的构成部件的清洗方法，正弦波式地重复进行生成步 骤及消灭步骤，因此能够平稳地改变作用在负电位的异物上的静电力，能够防止由急剧的 静电力变化造成异物向意外的地方飞溅等不便。 根据本发明的第五方面所述的构成部件的清洗方法，通过生成表面波等离子体的 等离子体生成装置在处理室内填充上述等离子体，因此不必要匹配高频电压。因此，即使生 成等离子体的时间很短也能够使等离子体稳定地存在于处理室内，能够可靠地通过等离子 体溅射从构成部件上剥离异物。 根据本发明的第六方面所述的构成部件的清洗方法，在消灭步骤中构成部件为负 电位，因此能够对负电位的异物给予远离构成部件的静电力，因此，能够促进异物向异物吸 附部件吸附，同时也能防止异物再次向构成部件附着。 根据本发明的第七方面所述的构成部件的清洗方法，在生成步骤中向构成部件施 加偏置电压，因此能够可靠地向构成部件吸引等离子体，因此，能够促进异物通过等离子体 溅射从构成部件剥离。 根据本发明的第八方面所述的构成部件的清洗方法，在生成步骤中向构成部件给予热、冲击及振动中的至少一种，因此能够进一步促进异物从构成部件剥离。 根据本发明的第九方面所述的构成部件的清洗方法，异物吸附部件具有捕获异物
的捕捉部，因此能够防止异物吸附部件吸附的异物再次飞溅，因此，能够防止处理室内因异
物造成再次污染。 根据本发明的第十方面所述的构成部件的清洗方法，搬入处理室内的伪晶片覆盖 载置台，因此能够防止从异物捕集板剥离的异物附着到载置台上。另外，因为使异物吸附到 伪晶片上，所以仅通过将伪晶片搬出就能够从处理室内除去异物，因此，能够不必为了除去 异物而增加新的机构。 根据本发明的第十一方面所述的构成部件的清洗方法，搬入处理室内的伪晶片覆 盖载置台，因此能够防止从上部电极剥离的异物附着到载置台上。另外，因为使异物吸附到 伪晶片上，所以仅通过将伪晶片搬出就能够从处理室内除去异物，因此，能够不必为了除去 异物而增加新的机构。


图1是概略表示执行本发明第一实施方式涉及的构成部件的清洗方法的晶片干 洗装置的结构的截面图。 图2是表示作为本实施方式涉及的构成部件的清洗方法的捕集板的清洗处理的 工序图。 图3是表示图2的捕集板清洗处理中重复表面波等离子体生成与表面波等离子体 生成中止的形态的图，图3(A)为表示脉冲波式地进行该重复的情况的图，图3(B)为表示正 弦波式地进行该重复的情况的图。 图4是表示图2的捕集板清洗处理中使用的异物吸附部件的变形例的图，图4(A)
是表示作为异物吸附部件使用平板状罩的情况下的截面图，图4(B)是表示作为异物吸附
部件使用环状部件的情况下的截面图，图4(C)是概略表示图4(B)中环状部件结构的俯视
图，图4(D)是概略表示作为异物吸附部件所使用的棒状部件的结构的俯视图。 图5是表示图2的捕集板清洗处理的变形例的工序图，图5(A)是表示向捕集板施
加偏置电压的形态的截面图，图5(B)是表示向捕集板施加负的直流电压的形态的截面图。 图6是概略表示图1的晶片干洗装置的变形例的结构的截面图。 图7是概略表示执行本发明第二实施方式涉及的构成部件的清洗方法的等离子
体蚀刻装置的结构的截面图。 图8是表示作为本实施方式涉及的构成部件的清洗方法的上部电极清洗处理的 工序图。 符号说明 W:晶片 IO:晶片干洗装置 11 :处理室 12 :载置台 13 :捕集板 14 :等离子体生成装置
7
20:伪晶片30:等离子体蚀刻装置31:腔室32:基座39:静电卡盘42:上部电极
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。 首先，对本发明的第一实施方式涉及的构成部件的清洗方法进行说明。
图1是概略表示执行本实施方式涉及的构成部件的清洗方法的晶片干洗装置的 结构的截面图。该晶片干洗装置不使用溶剂或溶液除去附着在半导体晶片(以下仅称"晶 片")W表面的异物(以下称"颗粒")。 图1中，晶片干洗装置IO(基板处理装置)具有处理室11、设置在该处理室11 内底部的载置台12、与载置台12相隔规定间隔在其上方相对地配置的捕集板13(构成部 件)、和配置在该捕集板13上方的等离子体生成装置14。晶片W载置在载置台12上。
载置台12由绝缘材料构成，并且内部装有静电电极板15 ，该静电电极板15连接在 第一直流电流源16上。向静电电极板15施加来自第一直流电源16的正的直流电压时，电 子被吸引到晶片W的载置台12—侧的面(以下称"背面")上，因为载置台12由绝缘材料 构成，所以电子在该处停留，在晶片W的背面产生负电位。这时由于晶片W上的电子分布的 不均匀的反作用，在晶片W的捕集板13—侧的面(以下称"表面")上产生正电位。在晶片 W的背面产生负电位时，静电电极板15及晶片W的背面间产生电位差，通过因该电位差产生 的库仑力或约翰逊-拉贝克(Johnsen-Rahbeck)力，晶片W被吸附保持在载置台12上。另 外，载置台12内部装有用于加热晶片W的电热器17，电热器17连接在第二电流源18上。
捕集板13例如由￥203、石英、聚四氟乙烯(商品名特氟龙(注册商标))、Si、Al、 Al203、Si02等构成的厚度0. 5 10mm的平板构成，其表面的面粗糙度设定为某个值以上，以 使颗粒能够附着。 等离子体生成装置14为感应耦合式等离子体(ICP :InductiveCoupling Plasma) 生成装置，与高频电源19连接，从导入处理室11内的处理气体产生表面波等离子体，在处 理室11内填充等离子体。另外，等离子体生成装置14只要是生成表面波等离子体的装置 即可，例如能够使用RLSA(Radial Line Slot Antenna)微波等离子体生成装置或遥控等离 子体生成装置。 在晶片干洗装置10内除去附着在晶片W表面的颗粒的情况下，首先将晶片W载置 在载置台12的上表面，利用压力调整装置(图中未标出)将处理室11内的压力调整为规 定值。 接着，利用电热器17将晶片W加热到例如形成在晶片W上的光致抗蚀剂膜的耐热 温度上限，例如15(TC，使热应力及热泳力作用在附着在晶片W表面的颗粒上。由此，颗粒 从晶片W表面剥离并脱离。S卩，晶片W被加热到15(TC时，颗粒因热应力从晶片W剥离。另 外，这时因为与载置台12相对配置的捕集板13未被加热，所以晶片W表面与捕集板13间
8的温度差变大，在包围附着在晶片W上的颗粒的气氛中产生温度梯度。由于该温度梯度，从 高温侧的晶片W表面朝向低温侧的捕集板13的热泳力作用在从晶片W表面剥离的颗粒上， 由此，颗粒向着捕集板13移动，附着在捕集板13上而被捕捉。 在这里，热泳力按如下方法定义。即，当粒子存在的空间中有较大温度梯 度时，碰撞到粒子上的气体分子的动量在粒子的高温侧与低温侧相比高温侧大，由 此，粒子受到从高温侧朝向低温侧的力，这时粒子受到的力就称为热泳力。在压力为 1. 3X10Pa(100mTorr) 1. 3kPa (10Torr)的情况下热泳力较大，因此在从晶片W表面除去 颗粒的时候，优选处理室11内的压力调整为上述压力范围。 在该晶片干洗装置10中反复除去附着在晶片W表面的颗粒时，因捕集板13上附 着的颗粒增加，有必要除去附着在捕集板13上的颗粒。 图2是表示作为本实施方式涉及的构成部件的清洗方法的捕集板清洗处理的工 序图。本处理在例如清洗对象的晶片W从处理室11搬出后执行。 图2中，首先，向处理室11内搬入伪晶片20(异物吸附部件)并载置在载置台12 上，从第一直流电源16向静电电极板15施加正的直流电压将伪晶片20静电吸附在载置台 12上(搬入步骤)。这时，在伪晶片20的表面上产生正电位(图2(A))。另外，因为直到伪 晶片20再次向处理室11外搬出前向静电电极板15持续施加正直流电压，所以伪晶片20 的表面也一直产生正电位。 接着，利用未图示的排气装置将处理室11内减压至高真空状态(例如 1.3X10—3Pa(1.0X10—5Torr)以下)，向处理室ll内导入以例如氩气为主成分的处理气体， 进一步从频电源19向等离子体生成装置14施加高频电压生成表面波等离子体，向处理室 11内填充等离子体。在晶片干洗装置10中，因为相比于静电吸附在载置台12上的伪晶片 20，捕集板13位于等离子体生成装置14的附近，结果，在相比于伪晶片20在捕集板13附 近生成表面波等离子体，捕集板13附近的等离子体密度变得比伪晶片20附近的等离子体 密度高。其结果，由于捕集板13容易被等离子体中的阳离子(图中表示为"〇+")溅射，附 着在捕集板13上的颗粒(图中表示为"參")由于阳离子溅射从捕集板13剥离(图2(A))。
被剥离的颗粒向处理室ll内飞散，与等离子体中的电子(图中表示为"e—")碰撞。 这时，颗粒带负电，该颗粒上产生负电位(图2(B))。 另外，处理室11内存在有等离子体的时候，在伪晶片20的表面附近及捕集板13 的表面附近产生起因于该等离子体的鞘层21a、21b (图2 (C))。鞘层为离子密度高的区域， 使作为引力的静电力作用在正电位的阳离子上使该阳离子向着伪晶片20及捕集板13加 速，使作为排斥力的静电力作用在负电位的电子和颗粒上而远离伪晶片20及捕集板13。其 结果，负电位的颗粒在重力和来自鞘层21a、21b的静电力的平衡下而漂浮在处理室11内 (图2 (C))。另外，因为阳离子也因鞘层21a被拉向伪晶片20，所以该伪晶片20也因阳离子 而被溅射，如上所述，伪晶片20距离等离子体生成装置14较远，因此伪晶片20附近的等离 子体密度较低，鞘层21a较薄。因此，被拉向伪晶片20的阳离子数目较少且能量较小。这 样，如后面所述，吸附在伪晶片20上的颗粒基本不会因阳离子溅射而再飞散。
接着，当中止施加来自高频电源19的高频电压，中止通过等离子体生成装置14生 成表面波等离子体时，鞘层21a、21b被消灭。特别是，当鞘层21a被消灭时，存在于该鞘层 21a附近的颗粒上不再作用来自鞘层21a的作为排斥力的静电力，而且，该颗粒与正电位的伪晶片20对峙。这时，负电位的颗粒与正电位的伪晶片20之间产生作为引力的静电力，颗 粒被拉向伪晶片20并被吸附(图2(D))。 本处理中，重复进行利用等离子体生成装置14的表面波等离子体的生成及表面 波等离子体生成的中止，即，图2(A) 图2(C)所示的从捕集板13剥离颗粒(生成步骤)， 及图2(D)所示的向伪晶片20吸附颗粒(消灭步骤)。由此，可靠地进行从捕集板13剥离 颗粒及向伪晶片20吸附颗粒。 利用等离子体生成装置14生成表面波等离子体的时间(第一规定时间)优选为 足够用于从捕集板13剥离至少一部分颗粒的时间，另外，中止利用等离子体生成装置14生 成表面波等离子体的时间(第二规定时间)优选为足够用于通过伪晶片20产生的正电位 的静电力将从捕集板13剥离的一部分颗粒吸引到达该伪晶片20的时间。
另外，在本处理中，若脉冲波式地施加高频电压，则控制会比较容易，因此如图 3(A)所示地脉冲波式地重复进行利用等离子体生成装置14的表面波等离子体的生成和表 面波等离子体生成的中止。在脉冲波的频率较高，例如为lKHz以上的情况下，即使中止向 等离子体生成装置14施加高频电压，表面波等离子体的生成也不会停止。另外，为了在生 成表面波等离子体时充分溅射捕集板13，且在消灭表面波等离子体时可靠地消灭鞘层而 顺利地进行向伪晶片20吸附颗粒，有必要使表面波等离子体的生成和表面波等离子体生 成的中止分别仅持续某种程度的时间。因此，脉冲的频率优选为较低，例如可以是10Hz 100Hz。 另外，也可以如图3(B)所示正弦波式地重复进行利用等离子体生成装置14的表 面波等离子体的生成和表面波等离子体生成的中止。这种情况下，作用在负电位的颗粒上 的静电力的变化，例如由排斥力向引力的变化或由引力向排斥力的变化能够平稳地进行， 能够防止由于急剧的静电力变化造成颗粒向意外的地方飞溅等不便。 接着，中止从第一直流电源16向静电电极板15施加正的直流电压来中止伪晶片 20的吸附，将晶片20向处理室11外搬出(搬出步骤)(图2(E))，结束本处理。
根据图2的捕集板清洗处理，向处理室11内搬入伪晶片20，在伪晶片20的表面产 生正电位后，在比伪晶片20离捕集板13更近的区域交替重复表面波等离子体的生成和表 面波等离子体生成的中止，之后从处理室11搬出伪晶片20。这时，在处理室11内交替重复 进行利用等离子体溅射从捕集板13剥离颗粒及利用静电力向伪晶片20吸附颗粒，因此，能 够在不从处理室11取出捕集板13，且不使附着在该捕集板13上的颗粒吸附到晶片干洗装 置10的其他构成部件上的情况下，使颗粒向伪晶片20上转移。其结果，能够防止颗粒附着 到其它构成部件上，并方便地清洗捕集板13。 在上述图2的捕集板清洗处理中，向处理室11内搬入的伪晶片20覆盖载置台12， 因此，能够防止从捕集板13剥离的颗粒附着到载置台12上。另外，因为颗粒被吸附到伪晶 片20上，所以仅通过将伪晶片20搬出就能够从处理室11除去颗粒。通常，晶片干洗装置 10具有搬入搬出包括伪晶片20在内的晶片的机构(未图示)，因此能够不必仅为了除去颗 粒而增加新的机构。 通常，若使用平行平板型的等离子体装置，则在生成等离子体时，有必要匹配向该 等离子体装置的电极施加的高频电压，因为该匹配需要某种程度的时间，因此在重复等离 子体的生成和消灭的情况下，若等离子体的生成时间较短，则有可能不能充分生成等离子
10体有。但是，上述图2的捕集板清洗处理中，使用作为生成表面波等离子体的感应耦合式等 离子体装置的等离子体生成装置14在处理室11内填充等离子体，因此不必匹配高频电压。 因此，即使等离子体的生成时间较短也能够稳定地使等离子体在处理室11内存在，能够利 用等离子体溅射可靠地进行从捕集板13剥离颗粒。 上述图2的捕集板清洗处理中将伪晶片20载置在载置台12上并进行静电吸附， 但也可以代替伪晶片20将带电并产生正电位的平板状的罩21作为异物吸附部件插入处理 11内，配置在捕集板13和载置台12之间使其覆盖该载置台12(图4(A))而不载置在载置 台12上。这种情况下，从捕集板13剥离的负电位的颗粒吸附在罩21上，因此，通过将该罩 21向处理室ll外搬出而能够从处理室ll内除去颗粒。另外，因为罩21也覆盖了载置台 12，所以能够防止从捕集板13剥离的颗粒附着在载置台12上。 另外，插入处理室ll内的异物吸附部件并不限于上述的罩21，例如也可如图4(B) 及图4(C)所示，插入带电并产生正电位的环状部件22，或如图4(D)所示，插入带电并产生 正电位的棒状部件23。这种情况下，从捕集板13剥离的负电位的颗粒也被吸附在环状部 件22或棒状部件23上。另外，优选环状部件22及棒状部件23上具有同时吸引颗粒与气 体的吸引口 22a、22b。由此，能够吸引因环状部件22或棒状部件23的正电位被吸引的负电 位颗粒，并向处理室ll外排出。 上述图2的捕集板清洗处理中，在利用等离子体溅射从捕集板13剥离颗粒时，也 可以从其他高频电源24向捕集板13施加偏置电压(图5(A))。这种情况下，利用偏置电压 能够可靠地向捕集板13吸引等离子体，因此，能够促进颗粒的剥离。 另外，利用等离子体溅射从捕集板13剥离颗粒时，也可以向捕集板13给予热、冲 击及振动中的至少一种。由此，能够使热应力或冲击力作用在颗粒上促进颗粒的剥离。
另外，在上述图2的捕集板清洗处理中，向处理室11内填充等离子体时，为防止向 伪晶片20的等离子体溅射，优选不向载置台12施加偏置电压。 上述图2的捕集板清洗处理中，利用静电力向伪晶片20吸附颗粒时，也可以从第 三直流电源25向捕集板13施加负直流电压，使该捕集板13为负电位(图5(B))。这种情 况下，捕集板13上产生负电位，在负电位的颗粒上给予以远离捕集板13的方式发生作用的 静电力，因此，能够既促进颗粒向伪晶片20吸附，并防止负电位的颗粒再次向负电位的捕 集板13吸附。 上述图2的捕集板清洗处理中，在颗粒向伪晶片20的吸附上仅使用了静电力，但 也能够使用静电力加热泳力。这种情况下，如图6所示，捕集板13内部装有电热器26的同 时，载置台12内部装置珀耳帖元件27，在中止表面波等离子体生成时，利用电热器26加热 捕集板13，并利用珀耳帖元件27冷却伪晶片20使捕集板13与伪晶片20间的气氛中产生 温度梯度。基于该温度梯度，在颗粒上作用从高温侧的捕集板13朝向低温侧的晶片20的 热泳力。由此，能够进一步促进颗粒向伪晶片20吸附。 另外，伪晶片20也可以具有捕捉附着在其表面的颗粒的颗粒捕捉部28(图6)。作 为颗粒捕捉部28，能够使用例如具有耐等离子体性的网眼状结构物或无纺布、或者粘着片。 通过使用颗粒捕捉部28能够防止伪晶片20吸附的颗粒再次飞溅，因此，能够防止处理室11 内因再次飞溅的颗粒再次污染。另外，这时为了使热泳力较大作用，优选将处理室ll内的 压力调整为1. 3X 10Pa(100mTorr) 1. 3kPa(10Torr)。
另外，上述图2的捕集板清洗处理中，重复进行颗粒从捕集板13的剥离及颗粒向
伪晶片20的吸附期间，持续进行向静电电极板15施加正的直流电压，但颗粒从捕集板13
剥离时，即使伪晶片20的表面产生正电位，因为鞘层21a利用作为排斥力的静电力使负电
位的颗粒远离伪晶片20，所以由伪晶片20表面的正电位造成的静电力几乎没有作用到颗
粒上。因此，也可以在颗粒从捕集板13上剥离时不向静电电极板15施加正的直流电压，仅
在颗粒向伪晶片20吸附时向静电电极板15施加正的直流电压。 接着，对本发明第二实施方式涉及的构成部件的清洗方法进行说明。 图7是概略表示执行本实施方式涉及的构成部件的清洗方法的等离子体蚀刻装
置的结构的截面图。该等离子体蚀刻装置对晶片W实施例如干蚀刻处理。 图7中，等离子体蚀刻装置30 (基板处理装置)例如具有收容直径为300mm的晶
片W的腔室31 (处理室)，在该腔室31内的下方配置有载置晶片W的圆柱状基座32(载置
台)。另外，等离子体蚀刻装置30中，利用腔室31的内侧壁及基座32的侧面形成侧方排气
通路33。在该侧方排气通路33的中间配置有排气板34。 排气板34是具有多个孔的板状部件，作为将腔室31内部隔为上部与下部的隔板 发挥作用。在由排气板34隔成的腔室31内部的上部(以下称"反应室")35中产生等离子 体。另外，腔室31内部的下部(以下称"排气室(岐管manifold)") 36上连接有排出腔室 31内气体的排气装置(未图示)。排气板34将反应室35内产生的等离子体捕捉或反射， 防止向岐管36泄露。 排气装置将腔室31内减压至高真空状态(例如1.3X10—3Pa(1.0X10—5Torr)以 下)。另外，通过压力调整装置(图中未标示)来控制腔室31内的压力。
腔室31内的基座32上连接有第一高频电源37，第一高频电源37向基座32施加 偏置电压。由此，基座32作为下部电极作用。 基座32的上部配置有静电卡盘39，该静电卡盘39内部具有静电电极板38且由绝 缘材料构成，静电电极38上连接直流电源40。在静电电极板38上施加正的直流电压时， 与载置在晶片干洗装置10的基座32上的晶片W相同地，晶片W的基座32 —侧的面(以下 称"背面")上产生负电位，且晶片W的与背面相对一侧的面(以下称"表面")上产生正电 位，该晶片W通过库仑力或约翰逊-拉贝克(Johnsen-Rahbeck)力吸附保持在静电卡盘39 上。 静电卡盘39上以包围被吸附保持的晶片W的方式载置有作为环状部件的聚焦环 40。聚焦环40使等离子体的分布区域不仅在晶片W上而扩大到该聚焦环40上，使晶片W 周缘部上的等离子体密度与该晶片W中央部上的等离子体密度维持相同水平。
在腔室31的顶部以基座32相对的方式配置有喷淋头41。喷淋头41具有上部电 极42(构成部件)及可拆卸地挂在该上部电极42上的冷却板43。上部电极42由具有多个 气孔47的导电性圆板状部件构成。冷却板43的内部设置有缓冲室44，该缓冲室44与处理 气体导入管45连接。上部电极42连接第二高频电源46，该第二高频电源46向基座32施 加较高频率的等离子体生成用的高频电压。 等离子体蚀刻装置30中，从处理气体导入管45向缓冲室44供给的处理气体通过 气孔47向反应室35内导入，该被导入的处理气体通过从第二高频电源46经由上部电极42 向反应室35内施加的等离子体生成用高频电压被激励而成为等离子体。通过第一高频电源37在基座32上施加的偏置电压，该等离子体被拉向静电吸附在静电卡盘39上的晶片W， 对该晶片W实施干蚀刻处理。 上述等离子体蚀刻装置30的各构成部件的动作，由等离子体蚀刻装置30具有的 控制部(未图示)的CPU依据规定的程序进行控制。 该等离子体蚀刻装置30中进行对晶片W的干蚀刻处理时，可能会产生起因于处理 气体的反应生成物和颗粒，重复该干蚀刻处理时，各构成部件，例如上部电极42上可能会 附着上反应生成物和颗粒。附着的颗粒若向晶片W落下可能会引起半导体器件的缺陷，因 此有必要定期除去附着在上部电极42上的反应生成物和颗粒。 图8是表示作为本实施方式涉及的构成部件的清洗方法的上部电极清洗处理的 工序图。本处理例如在按规定次数重复干蚀刻处理后执行。 图8中，首先，向反应室35内搬入伪晶片20载置在静电卡盘39上，从直流电源40 向静电电极板38施加正的直流电压将伪晶片20静电吸附在静电卡盘39上(搬入步骤)。 这时，伪晶片20的表面产生正电位(图8 (A))。另外，因为在伪晶片20再次向反应室35外 搬出前向静电电极板38持续施加正直流电压，所以伪晶片20的表面也一直产生正电位。
接着，利用排气装置将反应室35内减压至高真空状态(例如 1. 3X 10—3Pa(1. 0X 10—5Torr)以下)，向反应室35内导入例如以氧气或氩气为主成分的处理 气体，进一步通过上部电极42向反应室35内施加来自第二高频电源46的等离子体生成用 高频电压，从处理气体生成含有阳离子和基的等离子体，在反应室35内填充等离子体。等 离子体蚀刻装置30中，因为直接在上部电极42上施加等离子体生成用高频电压，作为其结 果，在比伪晶片20离上部电极42更近的区域生成等离子体，上部电极42附近的等离子体 密度变得比伪晶片20附近的等离子体密度高。其结果，上部电极42通过等离子体中的阳 离子(图中表示为"〇+")容易被溅射，附着在上部电极42上的颗粒(图中表示为"參") 通过阳离子溅射从上部电极42剥离(图8(A))。另外，此时，等离子体中的基(未图示)也 容易到达上部电极42，分解除去附着在上部电极42上的反应生成物(未图示)。
在这里，被剥离的颗粒向反应室35内飞散，与等离子体中的电子(图中表示为 "e—")碰撞。这时，颗粒带负电，该颗粒上产生负电位(图8(B))。 另外，反应室35内存在有等离子体期间，由于该等离子体而在伪晶片20的表面附 近及上部电极42的表面附近产生鞘层48a、48b (图8 (C))，负电位的颗粒在重力和来自鞘层 48a、48b的静电力的平衡下在反应室35内漂浮(图8(C))。另外，因与鞘层21a相同的理 由，鞘层48a较薄，因此，吸附在伪晶片20上的颗粒基本不会因阳离子溅射而再飞散。
接着，当中止施加来自第二高频电源46的高频电压，中止等离子体的生成时，鞘 层48a、48b被消灭，负电位的颗粒与正电位的伪晶片20对峙，颗粒因静电力被拉向伪晶片 20并被吸附(图8(D))。 本处理中，也与上述的图2的捕集板清洗处理一样，重复进行反应室35中等离子 体的生成与等离子体的消灭，S卩，图8 (A) 图8 (C)所示的从上部电极42剥离颗粒(生成步 骤)，及图8 (D)所示的向伪晶片20吸附颗粒(消灭步骤)。由此，可靠地执行从上部电极42 剥离颗粒及向伪晶片20吸附颗粒。另外，本处理也与上述的图2的捕集板清洗处理一样， 脉冲波式地进行等离子体的生成及等离子体的消灭，脉冲波的频率设定在10Hz 100Hz。 另外，本处理也可以正弦波式地重复进行等离子体的生成与表面波等离子体的消灭。
接着，中止从直流电源40向静电电极板38施加正的直流电压，中止对伪晶片20 的静电吸附，将伪晶片20向腔室31外搬出(搬出步骤)(图8(E))，结束本处理。
根据图8的上部电极清洗处理，向反应室35内搬入伪晶片20，在伪晶片20的表 面产生正电位后，交替重复在比伪晶片20离上部电极42更近的区域的等离子体的生成及 等离子体的消灭，之后从反应室35搬出伪晶片20，因此，能够在不从腔室31取出上部电极 42，且不使附着在该上部电极42上的颗粒吸附到等离子体蚀刻装置30的其他构成部件上 的情况下，使颗粒向伪晶片20转移。其结果，能够防止颗粒附着到其它构成部件上，并方便 地清洗上部电极42。 另外，因为向反应室35内搬入的伪晶片20覆盖静电卡盘39，所以能够防止从上部 电极42剥离的颗粒附着到静电卡盘39上。 另外，上述的各实施方式中，晶片干洗装置10及等离子体蚀刻装置30实施处理 的基板为半导体器件用晶片，但实施处理的基板并不限于此，也可以是例如LCD(Liquid Crystal Display)或FPD(Flat PanelDisplay)等玻璃基板。 另外，将记录有实现上述各实施方式功能的软件的程序代码的存储介质供给到计 算机(例如，控制部)，通过计算机的CPU读出贮存于存储介质中的程序代码并执行来达成 本发明的目的。 这种情况下，从存储介质中读出的程序代码自身实现上述各实施方式的功能，该 程序代码及存储该程序代码的存储介质构成本发明。 另外，作为用于供给程序代码的存储介质，只要能够存储上述程序代码即可，例如 可以是RAM、 NV-RAM、软盘(注册商标)、硬盘、磁光盘、CD-ROM、 CD-R、 CD-RW、 DVD (DVD-ROM、 DVD-RAM、 DVD-RW、 DVD+RW)等光盘、磁带、不挥发性存储卡、其它的ROM等。或者，上述程序 代码也可以通过从连接到互联网、商用网络或局域网等的未图示的其它计算机或数据库等 下载而向计算机供给。 另外，不只有通过计算机执行读出的程序代码实现上述各实施方式的功能的情 况，还包括根据该程序代码的指示，CPU上运行的OS(操作系统)等执行实际处理的一部 分或全部，通过该处理实现上述各实施方式功能的情况。 更进一步，还包括下述情况从存储介质中读出的程序代码被写入到插入到计算 机中的功能扩展板或连接到计算机的功能扩展单元具有的存储器上之后，根据该程序代码 的指示，该扩展板或扩展单元具有的CPU等执行实际处理的一部分或全部，通过该处理实 现上述各实施方式的功能。 上述程序代码的形态可以由目标码、通过解释程序执行的程序代码、提供给OS的 脚本数据等形态形成。
权利要求
一种构成部件的清洗方法，是基板处理装置的构成部件的清洗方法，该基板处理装置具有处理室和至少一部分面向所述处理室内的附着有异物的构成部件，能够对所述处理室内搬入搬出异物吸附部件，该构成部件的清洗方法特征在于，包括向所述处理室内搬入所述异物吸附部件的搬入步骤；在比所述异物吸附部件离所述构成部件更近的区域产生等离子体的生成步骤；使所述等离子体消灭的消灭步骤；和从所述处理室内搬出所述异物吸附部件的搬出步骤，交替重复所述生成步骤和所述消灭步骤，使所述异物吸附部件至少在所述消灭步骤中为正电位。
2. 如权利要求1所述的构成部件的清洗方法，其特征在于在所述生成步骤中历经第一规定时间生成所述等离子体，在所述消灭步骤中历经第二 规定时间消灭所述等离子体，所述第一规定时间为足够用于通过等离子体溅射使至少一部分所述异物从所述构成 部件剥离的时间，所述第二规定时间为足够用于通过所述异物吸附部件的正电位吸引至少 一部分的所述已剥离的异物使其到达该异物吸附部件的时间。
3. 如权利要求1或2所述的构成部件的清洗方法，其特征在于脉冲波式地重复进行所述生成步骤和所述消灭步骤，所述脉冲波的频率为10Hz 100Hz。
4. 如权利要求1或2所述的构成部件的清洗方法，其特征在于 正弦波式地重复进行所述生成步骤和所述消灭步骤。
5. 如权利要求1或2所述的构成部件的清洗方法，其特征在于在所述生成步骤中，通过生成表面波等离子体的等离子体生成装置向所述处理室内填 充所述等离子体。
6. 如权利要求1或2所述的构成部件的清洗方法，其特征在于 在所述消灭步骤中，使所述构成部件为负电位。
7. 如权利要求1或2所述的构成部件的清洗方法，其特征在于 在所述生成步骤中，向所述构成部件施加偏置电压。
8. 如权利要求1或2所述的构成部件的清洗方法，其特征在于 在所述生成步骤中，向所述构成部件给予热、冲击和振动中的至少一种。
9. 如权利要求1或2所述的构成部件的清洗方法，其特征在于 所述异物吸附部件具有捕获所述异物的捕捉部。
10. 如权利要求1或2所述的构成部件的清洗方法，其特征在于 所述基板处理装置为基板干燥清洗装置，所述构成部件为异物捕集板，所述异物吸附部件为伪晶片，所述基板干燥清洗装置具有配置在所述处理室内且载置所述伪晶片的载置台， 搬入所述处理室内的所述伪晶片覆盖所述载置台。
11. 如权利要求1或2所述的构成部件的清洗方法，其特征在于 所述基板处理装置为等离子体蚀刻装置，所述构成部件为上部电极，所述异物吸附部件为伪晶片，所述等离子体蚀刻装置还具有配置在所述处理室内且载置所述伪晶片的载置台， 搬入所述处理室内的所述伪晶片覆盖所述载置台。
全文摘要
本发明提供防止异物向其它构成部件附着并且能够方便地清洗构成部件的构成部件的清洗方法。晶片干洗装置(10)包括处理室(11)、设置在该处理室(11)内的下方用于载置晶片(W)的载置台(12)、处理室(11)内与载置台(12)相对配置的附着颗粒的捕集板(13)、作为感应耦合型等离子体生成装置的等离子体生成装置(14)，首先向处理室(11)内搬入伪晶片(20)，使该伪晶片(20)表面产生正电位，在比伪晶片(20)离捕集板(13)更近的区域重复进行表面波等离子体的生成和表面波等离子体生成的中止，之后，将伪晶片(20)从处理室(11)内搬出。
文档编号B08B7/00GK101752224SQ20091026063
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月18日 优先权日2008年12月18日
发明者守屋刚, 清水昭贵 申请人:东京毅力科创株式会社