CN106463389B - 等离子体处理方法和等离子体处理装置 - Google Patents

等离子体处理方法和等离子体处理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106463389B
CN106463389B CN201580023430.8A CN201580023430A CN106463389B CN 106463389 B CN106463389 B CN 106463389B CN 201580023430 A CN201580023430 A CN 201580023430A CN 106463389 B CN106463389 B CN 106463389B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plasma
gas
plasma processing
silicon
containing gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580023430.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106463389A (zh
Inventor
平山祐介
宫川正章
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Floating Corp
Original Assignee
Floating Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Floating Corp filed Critical Floating Corp
Publication of CN106463389A publication Critical patent/CN106463389A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106463389B publication Critical patent/CN106463389B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4404—Coatings or surface treatment on the inside of the reaction chamber or on parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02299—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment
    • H01L21/02312—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour
    • H01L21/02315—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour treatment by exposure to a plasma
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32137—Radio frequency generated discharge controlling of the discharge by modulation of energy
    • H01J37/32155—Frequency modulation
    • H01J37/32165—Plural frequencies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32477—Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32477—Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • H01J37/32495—Means for protecting the vessel against plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3266—Magnetic control means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02115—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material being carbon, e.g. alpha-C, diamond or hydrogen doped carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02164—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon oxide, e.g. SiO2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02205—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition
    • H01L21/02208—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32135—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only
    • H01L21/32136—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

保护腔室的内部的构件免受等离子体的影响，防止变质以及消耗。等离子体处理方法包括成膜工序、等离子体处理工序、以及去除工序。在成膜工序中，利用含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4的含氧气体以及含硅气体这两者的等离子体在腔室的内部的构件的表面形成氧化硅膜。在氧化硅膜形成于构件的表面后，在等离子体处理工序中利用处理气体的等离子体对输入到腔室的内部的被处理体进行等离子体处理。在将被等离子体处理后的被处理体输出到腔室的外部后，在去除工序中利用含氟气体的等离子体将氧化硅膜从构件的表面去除。

Description

等离子体处理方法和等离子体处理装置
技术领域
本发明的各种技术方案和实施方式涉及等离子体处理方法和等离子体处理装置。
背景技术
在半导体的制造工艺中广泛采用执行以薄膜的堆积或蚀刻等为目的的等离子体处理的等离子体处理装置。作为等离子体处理装置，可列举出例如进行薄膜的堆积处理的等离子体CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)装置、进行蚀刻处理的等离子体蚀刻装置等。
不过，在等离子体处理装置中，配置于腔室内的构件(以下适当称为“腔室内构件”)在进行各种等离子体处理之际暴露于处理气体的等离子体，因此，要求耐等离子体性。在这点上，例如专利文献1公开了如下内容：在对被处理体进行等离子体处理前，将氧与SiF4的气体流量比设为1.7以上进而供给含有氧的含硅气体，在腔室内构件的表面形成含有氟的氧化硅膜作为保护膜，从而提高了腔室内构件的耐等离子体性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第6071573号说明书
发明内容
发明要解决的问题
然而，在将氧与SiF4的气体流量比设为1.7以上的现有技术中，处理气体的等离子体对氧化硅膜的蚀刻量变多。
即、在现有技术中，将氧与SiF4的气体流量比设为1.7以上进而供给含有氧的含硅气体。另外，使含有氧的含硅气体的等离子体中的氧自由基与Si自由基在腔室内的空间中反应从而生成硅氧化物，使所生成的硅氧化物作为氧化硅膜堆积于腔室内构件。堆积到腔室内构件上的氧化硅膜存在被处理气体的等离子体蚀刻了氧化硅膜的膜厚以上的厚度的情况。因此，在现有技术中，腔室内构件的表面就变质和消耗，无法充分地保护腔室内构件。
用于解决问题的方案
本发明的一技术方案的等离子体处理方法包括成膜工序、等离子体处理工序、以及去除工序。在成膜工序中，利用含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4的所述含氧气体以及所述含硅气体这两者的等离子体在腔室的内部的构件的表面上形成氧化硅膜。在所述氧化硅膜形成于所述构件的表面后，在等离子体处理工序中利用处理气体的等离子体对输入到所述腔室的内部的被处理体进行等离子体处理。在被等离子体处理后的所述被处理体被输出到所述腔室的外部之后，在去除工序中利用含氟气体的等离子体将所述氧化硅膜从所述构件的表面去除。
发明的效果
根据本发明的各种的技术方案和实施方式，可实现保护腔室的内部的构件免受等离子体的影响、能够防止变质和消耗的等离子体处理方法和等离子体处理装置。
附图说明
图1是表示适用于本实施方式的等离子体处理方法的等离子体处理装置的概略剖视图。
图2是表示由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的一个例子的流程图。
图3是用于说明本实施方式中的腔室内的沉积物量的测定点的一个例子的图。
图4是表示含硅气体的流量与沉积物量的一个例子的图。
图5是表示含硅气体的流量与沉积物量的另一例子的图。
图6是表示含硅气体的流量与沉积物量的另一例子的图。
图7是表示含硅气体的流量与沉积物量的另一例子的图。
图8是表示含硅气体的流量与沉积物量的另一例子的图。
图9是表示含硅气体的流量与沉积物的膜厚比之间的关系的一个例子的图。
图10是表示含氧气体相对于含硅气体的流量比与蚀刻量之间的关系的一个例子的图。
图11是表示由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的另一例子的流程图。
图12是表示由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的另一例子的流程图。
图13是表示由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的另一例子的流程图。
图14是表示氧化硅膜的蚀刻量的一个例子的图。
图15是表示改性后的氧化硅膜的沉积物量的一个例子的图。
图16是表示改性后的氧化硅膜的蚀刻量的一个例子的图。
图17是表示氧化硅膜有无改性的情况下的沉积物量和蚀刻量的一个例子的图。
图18是表示氧化硅膜有无改性的情况下的蚀刻量与沉积物量之间的关系的一个例子的图。
图19的(a)～(d)是表示有无改性的情况下的氧化硅膜的表面的一个例子的图。
图20的(a)、(b)是表示没有改性的情况下的氧化硅膜的沉积后的截面以及表面的一个例子的图。
图21的(a)、(b)是表示没有改性的情况下的氧化硅膜的等离子体处理后的截面以及表面的一个例子的图。
图22是表示由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的另一例子的流程图。
图23是表示由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的另一例子的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明各种的实施方式。此外，在各附图中，对相同或相当的部分标注相同的附图标记。
对于本实施方式的等离子体处理方法，在1个实施方式中包括如下工序：成膜工序，在该成膜工序中，利用含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4的含氧气体和含硅气体这两者的等离子体在腔室的内部的构件的表面形成氧化硅膜；等离子体处理工序，在该等离子体处理工序中，在氧化硅膜形成于构件的表面后，利用处理气体的等离子体对输入到腔室的内部的被处理体进行等离子体处理；去除工序，在该去除工序中，在被等离子体处理后的被处理体被输出到腔室的外部后，利用含氟气体的等离子体将氧化硅膜从构件的表面去除。
另外，对于本实施方式的等离子体处理方法，在1个实施方式中的成膜工序中，含硅气体的流量是150sccm以上。
另外，对于本实施方式的等离子体处理方法，在1个实施方式中，含硅气体含有SiF4以及SiCl4中的至少任一者。
另外，对于本实施方式的等离子体处理方法，在1个实施方式中，在成膜工序后还包括改性工序，在该改性工序中，利用含有H2、CH4以及C3H6中的至少任一者的还原性气体的等离子体对氧化硅膜进行改性。
另外，对于本实施方式的等离子体处理方法，在1个实施方式中，在成膜工序前还包括预成膜工序，在该预成膜工序中，利用含碳气体的等离子体在构件的表面形成含碳膜。
另外，对于本实施方式的等离子体处理方法，在1个实施方式中，含碳气体含有以CxHyFz〔式中，x、y以及z表示整数，(z－y)÷x是2以下〕表示的气体。
另外，对于本实施方式的等离子体处理方法，在1个实施方式中，含碳气体含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F以及C2H4中的至少任一者。
另外，对于本实施方式的等离子体处理方法，在1个实施方式中，去除工序包括：第1去除工序，在第1去除工序中，利用含氟气体的等离子体将氧化硅膜从构件的表面去除；第2去除工序，在该第2去除工序中，利用含氧气体的等离子体将含碳膜从构件的表面去除。
另外，对于本实施方式的等离子体处理方法，在1个实施方式中，包括：成膜工序，在该成膜工序中，利用含碳气体、以及含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4的含氧气体和含硅气体这三者的等离子体在腔室内部的构件的表面形成含碳硅膜；等离子体处理工序，在含碳硅膜形成于构件的表面后，在该等离子体处理工序中利用处理气体的等离子体对输入到腔室的内部的被处理体进行等离子体处理；去除工序，在被等离子体处理后的被处理体被输出到腔室的外部后，在该去除工序中利用含氧氟气体的等离子体将含碳硅膜从构件的表面去除。
另外，对于本实施方式的等离子体处理方法，在1个实施方式中，含碳气体含有以CxHyFz〔式中，x、y以及z表示整数，(z－y)÷x是2以下〕表示的气体，含硅气体含有SiF4以及SiCl4中的至少任一者。
另外，对于本实施方式的等离子体处理方法，在1个实施方式中，含碳气体含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F以及C2H4中的至少任一者。
另外，对于本实施方式的等离子体处理方法，在1个实施方式中，在成膜工序后还包括改性工序，在该改性工序中，利用含有H2、CH4以及C3H6中的至少任一者的还原性气体的等离子体对含碳硅膜进行改性。
对于本实施方式的等离子体处理装置，在1个实施方式中包括：腔室，其用于对被处理体进行等离子体处理；排气部，其用于对腔室的内部进行减压；气体供给部，其用于向腔室的内部供给处理气体；控制部，其执行如下工序：成膜工序，在该成膜工序中，利用含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4的含氧气体和含硅气体这两者的等离子体在腔室的内部的构件的表面形成氧化硅膜；等离子体处理工序，在氧化硅膜形成于构件的表面后，在该等离子体处理工序中利用处理气体的等离子体对输入到腔室的内部的被处理体进行等离子体处理；去除工序，在被等离子体处理后的被处理体被输出到腔室的外部后，在该去除工序中利用含氟气体的等离子体将氧化硅膜从构件的表面去除。
图1是表示适用于本实施方式的等离子体处理方法的等离子体处理装置的概略剖视图。图1所示的等离子体处理装置具有气密地构成且设为电接地电位的处理腔室1。该处理腔室1呈圆筒状，例如由在表面形成有阳极氧化覆膜的铝等形成。在处理腔室1内设有水平地支承作为被处理体的半导体晶圆W的载置台2。
载置台2的基材2a由导电性的金属、例如铝等形成，载置台2具有作为下部电极的功能。该载置台2隔着绝缘板3支承于导体的支承台4。另外，在载置台2的上方的外周设有例如由单晶硅形成的聚焦环5。而且，以包围载置台2以及支承台4的周围的方式设有例如由石英等形成的圆筒状的内壁构件3a。
在载置台2的上方，以与载置台2平行地相对的方式，换言之，以与支承于载置台2的半导体晶圆W相对的方式设有具有作为上部电极的功能的喷头16。喷头16和载置台2作为一对电极(上部电极和下部电极)而发挥功能。载置台2的基材2a经由第1匹配器11a与第1高频电源10a连接。另外，载置台2的基材2a经由第2匹配器11b与第2高频电源10b连接。第1高频电源10a用于产生等离子体，从该第1高频电源10a向载置台2的基材2a供给预定频率(例如100MHz)的高频电力。另外，第2高频电源10b用于离子引入(偏压用)，从该第2高频电源10b向载置台2的基材2a供给比第1高频电源10a的频率低的预定频率(例如，13MHz)的高频电力。
在载置台2的上表面设有用于静电吸附半导体晶圆W的静电卡盘6。该静电卡盘6以使电极6a介于绝缘体6b之间的方式构成，电极6a与直流电源12连接。并且，构成为，通过从直流电源12对电极6a施加直流电压，利用库仑力吸附半导体晶圆W。
在载置台2的内部形成有制冷剂流路2b，制冷剂流路2b与制冷剂入口配管2c、制冷剂出口配管2d连接。并且，通过使热传导液(galden)等制冷剂在制冷剂流路2b中循环，能够将支承台4以及载置台2控制成预定的温度。另外，以贯通载置台2等的方式设有用于向半导体晶圆W的背面侧供给氦气等冷热传递用气体(背侧气体)的背侧气体供给配管30。该背侧气体供给配管30与未图示的背侧气体供给源连接。利用这些构成，能够将被静电卡盘6吸附保持于载置台2的上表面的半导体晶圆W控制成预定的温度。
上述的喷头16设于处理腔室1的顶壁部分。喷头16具有主体部16a和构成电极板的上部顶板16b，隔着绝缘性构件45支承于处理腔室1的上部。主体部16a由导电性材料、例如表面被阳极氧化处理后的铝形成，构成为能够以装卸自由的方式将上部顶板16b支承于其下部。上部顶板16b由含硅物质形成，例如由石英形成。
在主体部16a的内部设有气体扩散室16c、16d，以位于该气体扩散室16c、16d的下部的方式在主体部16a的底部形成有许多气体流通孔16e。气体扩散室被分割成设于中央部的气体扩散室16c和设于周缘部的气体扩散室16d这两个，能够在中央部和周缘部独立地变更处理气体的供给状态。
另外，在上部顶板16b，以沿着厚度方向贯通该上部顶板16b的方式与上述的气体流通孔16e重叠地设有气体导入孔16f。通过这样的结构，供给到气体扩散室16c、16d的处理气体经由气体流通孔16e以及气体导入孔16f向处理腔室1内呈喷淋状分散并供给。此外，在主体部16a等设有未图示的加热器、用于使制冷剂循环的未图示的配管等温度调整器，以便在等离子体蚀刻处理过程中能够将喷头16温度控制成所期望的温度。
在上述的主体部16a形成有用于向气体扩散室16c、16d导入处理气体的两个气体导入口16g、16h。这些气体导入口16g、16h与气体供给配管15a、15b连接，该气体供给配管15a、15b的另一端与供给蚀刻用的处理气体的处理气体供给源15连接。处理气体供给源15是气体供给部的一个例子。在气体供给配管15a上从上游侧起依次设有质量流量控制器(MFC)15c以及开闭阀V1。另外，在气体供给配管15b上从上游侧依次设有质量流量控制器(MFC)15d以及开闭阀V2。
并且，从处理气体供给源15经由气体供给配管15a、15b向气体扩散室16c、16d供给用于等离子体蚀刻的处理气体，从该气体扩散室16c、16d经由气体流通孔16e以及气体导入孔16f向处理腔室1内呈喷淋状分散而供给。例如，从处理气体供给源15供给如后述那样在对于配置于处理腔室1的内部的构件的表面形成氧化硅膜之际使用的、含氧气体以及含硅气体等。另外，例如，从处理气体供给源15供给在对被处理体进行等离子体处理之际使用的含有HBr/NF3的处理气体等。另外，从处理气体供给源15供给在将氧化硅膜从配置于处理腔室1的内部的构件的表面去除之际使用的含氟气体等。随后对于由处理气体供给源15供给的气体的详细内容进行论述。
上述的作为上部电极的喷头16经由低通滤波器(LPF)51与可变直流电源52电连接。该可变直流电源52能够利用通断开关53进行供电的通断。可变直流电源52的电流·电压以及通断开关53的通断由后述的控制部60控制。此外，如后述那样，在从第1高频电源10a、第2高频电源10b对载置台2施加高频从而在处理空间产生等离子体之际，根据需要利用控制部60使通断开关53连通，对作为上部电极的喷头16施加预定的直流电压。
在处理腔室1的底部形成有排气口71，该排气口71经由排气管72与排气装置73连接。排气装置73具有真空泵，通过使该真空泵工作，能够将处理腔室1内减压到预定的真空度。排气装置73是排气部的一个例子。另一方面，在处理腔室1的侧壁设有半导体晶圆W的输入输出口74，在该输入输出口74设有对该输入输出口74进行开闭的闸阀75。
图中的附图标记76、77是装卸自由的沉积物屏蔽件。沉积物屏蔽件76沿着处理腔室1的内壁面设置，具有防止蚀刻副产品(沉积物)附着于处理腔室1的作用。以下，有时将处理腔室1的内壁和沉积物屏蔽件76一并称为“处理腔室1的内壁”。另外，沉积物屏蔽件77以覆盖作为下部电极的载置台2、内壁构件3a以及支承台4这三者的外周面的方式设置。以下，有时将载置台2、内壁构件3a、支承台4以及沉积物屏蔽件77一并称为“下部电极”。在沉积物屏蔽件76的与半导体晶圆W大致相同的高度位置设有直流地接地连接的导电性构件(GND模块)79，由此，防止异常放电。
另外，在处理腔室1的周围，呈同心圆状配置有环形磁体80。环形磁体80对喷头16与载置台2之间的空间施加磁场。环形磁体80构成为利用未图示的旋转机构自由旋转。
上述结构的等离子体蚀刻装置的动作由控制部60综合地控制。在该控制部60设有具有CPU并对等离子体蚀刻装置的各部分进行控制的工艺控制器61、用户接口62以及存储部63。
用户接口62由工序管理者为了管理等离子体蚀刻装置而进行指令的输入操作的键盘、使等离子体蚀刻装置的运转状况可视化而显示的显示器等构成。
在存储部63储存有制程，在该制程中存储用于在工艺控制器61的控制下实现由等离子体蚀刻装置执行的各种处理的控制程序(软件)、处理条件数据等。并且，根据需要以来自用户接口62的指示等将任意的制程从存储部63读出进而使工艺控制器61执行，由此，在工艺控制器61的控制下，等离子体蚀刻装置可进行所期望的处理。另外，对于控制程序、处理条件数据等制程，利用储存于计算机可读取的计算机记录介质(例如、硬盘、CD、软盘、半导体存储器等)等的状态的控制程序、处理条件数据等制程，或者，也能够从其他装置经由例如专用线路随时传输而在线利用。
例如、控制部60对等离子体处理装置的各部分进行控制以便进行后述的等离子体处理方法。列举详细的一个例子，控制部60利用含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4的含氧气体以及含硅气体这两者的等离子体在构件的表面形成氧化硅膜。并且，控制部60在形成氧化硅膜后利用处理气体的等离子体对输入到处理腔室1的内部的被处理体进行等离子体处理。并且，控制部60在被等离子体处理后的被处理体被输出到处理腔室1的外部后利用含氟气体的等离子体将氧化硅膜从构件的表面去除。在此，配置于处理腔室1的内部的构件例如包括处理腔室1的内壁、配置于处理腔室1的内部的下部电极即载置台2、内壁构件3a、支承台4以及沉积物屏蔽件77。以下有时将配置于处理腔室1的内部的构件称为“腔室内构件”。另外，其他构件包括在处理腔室1的内部与下部电极相对的上部电极即喷头16。另外，被处理体例如是半导体晶圆W。
接着，说明由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法。图2是表示由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的一个例子的流程图。
如图2所示，等离子体处理装置进行成膜工序(步骤S101)，在该成膜工序中，利用含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4的含氧气体以及含硅气体这两者的等离子体在腔室内构件的表面形成氧化硅膜。腔室内构件例如包括处理腔室1的内壁、配置于处理腔室1的内部的下部电极即载置台2、内壁构件3a以及沉积物屏蔽件77。另外，其他构件包括在处理腔室1的内部与下部电极相对的上部电极即喷头16。另外，含硅气体的例如流量是150sccm以上。含硅气体含有例如SiF4和SiCl4中的至少任一者。含硅气体优选还包括稀有气体。稀有气体例如是Ar或He。含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4、优选设为0.2～1.0。即、该流量比例如设为O2÷SiF4＝0.2～1.4，优选例如设为O2÷SiF4＝0.2～1.0。
等离子体处理装置利用成膜工序在腔室内构件的表面生成作为氧化硅膜的沉积物。等离子体处理装置的控制部60从处理气体供给源15向处理腔室1的内部供给含氧气体以及含硅气体，从第1高频电源10a向处理腔室1内部施加等离子体生成用的高频电力从而生成含氧气体以及含硅气体这两者的等离子体。此时，控制部60不从第2高频电源10b施加离子引入用的高频电力。其结果，在腔室内构件的表面生成作为氧化硅膜的沉积物。
对于在腔室内构件的表面生成的氧化硅膜(沉积物)，在处理腔室1的各部分成为不同的量。图3是用于说明本实施方式中的腔室内的沉积物量的测定点的一个例子的图。如图3所示，作为沉积物量的测定点，设置例如作为上部顶板16b的中心(UEL Cent)的测定点90、作为上部顶板16b的边缘(UEL Edge)的测定点91、作为与排气口71相对应的处理腔室1的顶壁部分(UEL Exhaust)的测定点92、沉积物屏蔽件(D/S)76的测定点93、以及挡板(Buffle)的测定点94。
图4是表示含硅气体的流量与沉积物量的一个例子的图。图4表示在使用SiF4作为含硅气体、使用O2作为含氧气体、以及使用Ar作为稀有气体、将流量比设为SiF4/O2/Ar＝30sccm/30sccm/100sccm的情况下的测定点90～94的沉积物的膜厚。
图5是表示含硅气体的流量与沉积物量的另一例子的图。图5表示在使用SiF4作为含硅气体、使用O2作为含氧气体、以及使用Ar作为稀有气体、将流量比设为SiF4/O2/Ar＝90sccm/90sccm/100sccm的情况下的测定点90～94的沉积物的膜厚。
图6是表示含硅气体的流量与沉积物量的另一例子的图。图6表示在使用SiF4作为含硅气体、使用O2作为含氧气体、以及使用Ar作为稀有气体、将流量比设为SiF4/O2/Ar＝150sccm/150sccm/100sccm的情况下的测定点90～94的沉积物的膜厚。
图7是表示含硅气体的流量与沉积物量的另一例子的图。图7表示在使用SiF4作为含硅气体、使用O2作为含氧气体、以及使用Ar作为稀有气体、将流量比设为SiF4/O2/Ar＝300sccm/300sccm/100sccm的情况下的测定点90～94的沉积物的膜厚。
图8是表示含硅气体的流量与沉积物量的另一例子的图。图8表示在使用SiF4作为含硅气体、使用O2作为含氧气体、以及使用Ar作为稀有气体、将流量比设为SiF4/O2/Ar＝500sccm/500sccm/100sccm的情况下的测定点90～94的沉积物的膜厚。
图9是表示含硅气体的流量与沉积物的膜厚比之间的关系的一个例子的图。图9是基于图4～图8所示的图表将含硅气体的流量作为横轴、将上部电极中央、即测定点90的沉积物的膜厚以及测定点91～94中的沉积物的膜厚是最小值的测定点的沉积物的膜厚与测定点90的沉积物的膜厚之间的比率(沉积物比率)作为纵轴的图表。如图9所示，在含硅气体的流量是150sccm时，沉积物比率成为35％，在含硅气体的流量是500sccm时，沉积物比率成为68％。即、在处理腔室1内，通过增加含硅气体的流量，从供给控速成为反应控速，含硅气体的流量越增加，在腔室内构件的表面生成的沉积物量的均匀性越提高。其结果，通过将含硅气体的流量设为150sccm～1000sccm、优选设为300sccm～700sccm，能够使在腔室内构件的表面生成的沉积物量的均匀性提高。
图10是表示含氧气体相对于含硅气体的流量比与蚀刻量之间的关系的一个例子的图。在此，蚀刻量表示在腔室内构件的表面生成的氧化硅膜(沉积物)通过等离子体处理而被蚀刻的量。图10表示将含氧气体与含硅气体的比率设为横轴、将蚀刻量与沉积物量(沉积物的膜厚)的比率设为纵轴、含硅气体的流量是15sccm、90sccm以及300sccm的情况下的氧化硅膜(沉积物)的耐等离子体性。
在图10的例子中，在含硅气体的流量是300sccm的情况下，在含氧气体与含硅气体的流量比是20％、即、在含氧气体的流量是60sccm、含硅气体的流量是300sccm时，蚀刻量与沉积物量的比率成为65％。也就是说，在腔室内构件的表面生成的沉积物的65％被蚀刻。另外，在含氧气体与含硅气体的流量比是100％、即、在含氧气体和含硅气体的流量是300sccm时，蚀刻量与沉积物量的比率成为56％。也就是说，在腔室内构件的表面生成的沉积物的56％被蚀刻。另外，在含氧气体与含硅气体的流量比是200％时、即、在含氧气体的流量是600sccm、含硅气体的流量是300sccm时，蚀刻量与沉积物量的比率成为160％。也就是说，在腔室内构件的表面生成的沉积物的100％被蚀刻，而且，腔室内构件的表面被蚀刻。其结果，含氧气体的流量与含硅气体的流量之比设为0.2～1.4、优选设为0.2～1.0，从而能够使在腔室内构件的表面生成的沉积物量的耐等离子体性提高。
返回图2的说明。接下来，等离子体处理装置进行等离子体处理工序(步骤S102)，在该等离子体处理工序中，利用处理气体的等离子体对输入到处理腔室1的内部的被处理体进行等离子体处理。被处理体例如是层叠有氧化硅膜的半导体晶圆W。另外，处理气体例如是HBr/NF3。
列举更详细的一个例子来说明。等离子体处理装置的控制部60从输入输出口74以及闸阀75向处理腔室1的内部输入被处理体，并使所输入的被处理体载置于静电卡盘6上。之后，控制部60从处理气体供给源15向处理腔室1内部供给处理气体，从第1高频电源10a施加等离子体生成用的高频电力，同时从第2高频电源10b施加离子引入用的高频电力。其结果，被处理体被等离子体处理。
并且，等离子体处理装置在被处理体输出到处理腔室1的外部后进行去除工序(步骤S103)，在该去除工序中，利用含氟气体的等离子体将氧化硅膜从腔室内构件的表面去除。含氟气体含有例如NF3、SF6以及CF4中的至少任一者。另外，含氟气体也可以含有O2。
列举更详细的一个例子来说明。等离子体处理装置的控制部60从输入输出口74以及闸阀75向处理腔室1的外部输出被处理体。之后，控制部60从处理气体供给源15向处理腔室1内部供给含氟气体，从第1高频电源10a施加等离子体生成用的高频电力。此时，控制部60不从第2高频电源10b施加离子引入用的高频电力。其结果，硅氧化物被从处理腔室1内的构件的表面去除。
接下来，使用图11说明由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的另一例子。图11是表示由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的另一例子的流程图。图11所示的等离子体处理方法的处理的流程在氧化硅膜的成膜工序前还包括利用含碳气体的等离子体在腔室内构件的表面形成含碳膜的预成膜工序。
如图11所示，等离子体处理装置进行预成膜工序(步骤S111)，在该预成膜工序中，利用含碳气体的等离子体在腔室内构件的表面形成含碳膜。含碳气体含有例如以CxHyFz〔式中，x、y以及z表示整数，(z－y)÷x是2以下〕表示的气体。另外，含碳气体也可以是例如含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F以及C2H4中的至少任一者的含碳气体。含碳气体优选还包括稀有气体。稀有气体例如是Ar或He。等离子体处理装置利用预成膜工序在腔室内构件的表面生成作为含碳膜的沉积物。
等离子体处理装置的控制部60从处理气体供给源15向处理腔室1的内部供给含碳气体，从第1高频电源10a向处理腔室1内部施加等离子体生成用的高频电力从而生成含碳气体的等离子体。此时，控制部60不从第2高频电源10b施加离子引入用的高频电力。其结果，在腔室内构件的表面生成作为含碳膜的沉积物。
接着，等离子体处理装置进行成膜工序(步骤S112)，在该成膜工序中，利用含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4的含氧气体以及含硅气体这两者的等离子体在腔室内构件的表面形成氧化硅膜。此外，步骤S112的详细与上述的步骤S101是同样的，因此省略其说明。
接下来，等离子体处理装置进行等离子体处理工序(步骤S113)，在该等离子体处理工序中，利用处理气体的等离子体对输入到处理腔室1的内部的被处理体进行等离子体处理。此外，步骤S113的详细是与上述的步骤S102是同样的，因此省略其说明。
接下来，等离子体处理装置在被处理体输出到处理腔室1的外部后进行第1去除工序(步骤S114)，在该第1去除工序中，利用含氟气体的等离子体从腔室内构件的表面去除氧化硅膜。此外，步骤S114的详细与上述的步骤S103是同样的，因此省略其说明。
并且，等离子体处理装置进行第2去除工序(步骤S115)，在该第2去除工序中，利用含氧气体的等离子体将含碳膜从腔室内构件的表面去除。含氧气体至少含有O2，优选还包括稀有气体。稀有气体例如是Ar或He。
列举更详细的一个例子来说明。等离子体处理装置的控制部60在去除氧化硅膜的第1去除工序后从处理气体供给源15向处理腔室1内部供给含氧气体，从第1高频电源10a施加等离子体生成用的高频电力。此时，控制部60不从第2高频电源10b施加离子引入用的高频电力。其结果，含碳膜被从处理腔室1内的构件的表面去除。
接下来，使用图12说明由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的另一例子。图12是表示由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的另一例子的流程图。
如图12所示，等离子体处理装置进行成膜工序(步骤S121)，在该成膜工序中，利用含碳气体以及含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4的含氧气体以及含硅气体这三者的等离子体在腔室内构件的表面形成含碳硅膜。含碳气体含有例如以CxHyFz〔式中、x、y以及z表示整数，(z－y)÷x是2以下〕表示的气体。另外，含碳气体例如也可以是含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F以及C2H4中的至少任一者的含碳气体。含硅气体例如含有SiF4以及SiCl4中的至少任一者。含碳气体以及含硅气体优选还包括稀有气体。稀有气体例如是Ar或He。
等离子体处理装置利用成膜工序在腔室内构件的表面生成作为含碳硅膜的沉积物。等离子体处理装置的控制部60从处理气体供给源15向处理腔室1的内部供给含碳气体、含氧气体以及含硅气体，从第1高频电源10a对处理腔室1内部施加等离子体生成用的高频电力从而生成含碳气体、含氧气体以及含硅气体这三者的等离子体。此时，控制部60不从第2高频电源10b施加离子引入用的高频电力。其结果，在腔室内构件的表面生成作为含碳硅膜的沉积物。
接下来，等离子体处理装置进行等离子体处理工序(步骤S122)，在该等离子体处理工序中，利用处理气体的等离子体对输入到处理腔室1的内部的被处理体进行等离子体处理。此外，步骤S122的详细与上述的步骤S102是同样的，因此省略其说明。
接下来，等离子体处理装置在被处理体输出到处理腔室1的外部后进行去除工序(步骤S123)，在该去除工序中，利用含氧氟气体的等离子体将含碳硅膜从腔室内构件的表面去除。含氧氟气体含有例如NF3、SF6以及CF4中的至少任一者、以及O2。
列举更详细的一个例子来说明。等离子体处理装置的控制部60从输入输出口74以及闸阀75向处理腔室1的外部输出被处理体。之后，控制部60从处理气体供给源15向处理腔室1内部供给含氧氟气体，从第1高频电源10a施加等离子体生成用的高频电力。此时，控制部60不从第2高频电源10b施加离子引入用的高频电力。其结果，含碳硅膜被从处理腔室1内的构件的表面去除。
接下来，使用图13说明由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的另一例子。图13是表示由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的另一例子的流程图。图13所示的等离子体处理方法的处理的流程在氧化硅膜的成膜工序后还包括改性工序，在该改性工序中，利用还原性气体的等离子体对氧化硅膜进行改性。
如图13所示，等离子体处理装置针对用于工序的重复的计数用的变量m以及重复次数用的变量n设定初始值。等离子体处理装置例如针对变量m设定为“1”、针对变量n设定为例如“40”作为预定值(步骤S131)。此外，设定于变量n的预定值是任意的值。另外，在该预定值是例如“1”的情况下，各进行一次成膜工序和改性工序，不重复进行工序。
接着，等离子体处理装置进行成膜工序(步骤S132)，在该成膜工序中，利用含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4的含氧气体以及含硅气体这两者的等离子体在腔室内构件的表面形成氧化硅膜。此外，步骤S132的详细与上述的步骤S101是同样的，因此省略其说明。
接着，等离子体处理装置进行改性工序(步骤S133)，在该改性工序中，利用还原性气体的等离子体对所成膜的氧化硅膜进行改性。还原性气体例如含有H2、CH4以及C3H6中的至少任一者。还原性气体优选还包括稀有气体。稀有气体例如是Ar或He。等离子体处理装置利用改性工序使在腔室内构件的表面形成的氧化硅膜(沉积物)改性。
等离子体处理装置的控制部60从处理气体供给源15向处理腔室1的内部供给还原性气体，从第1高频电源10a对处理腔室1内部施加等离子体生成用的高频电力从而生成还原性气体的等离子体。此时，控制部60不从第2高频电源10b施加离子引入用的高频电力。其结果，使在腔室内构件的表面形成的氧化硅膜改性。
接下来，等离子体处理装置对是否将成膜工序和改性工序重复进行了预先设定好的次数进行判定，也就是说，对变量m是否是变量n以上进行判定(步骤S134)。等离子体处理装置在变量m小于变量n的情况下(步骤S134：否定)，使变量m增加1(步骤S135)，返回步骤S132而重复进行成膜工序和改性工序。等离子体处理装置在变量m是变量n以上的情况下(步骤S134：肯定)，进入等离子体处理工序。
图14是表示氧化硅膜的蚀刻量的一个例子的图。图14表示针对图7所示的氧化硅膜的在预定的耐等离子体条件下的测定点90～94的蚀刻量、也就是说，含硅膜(沉积物)的蚀刻量。在此，预定的耐等离子体条件是设为20mT以及800W、CF4气体设为30秒、H2/N2气体设为60秒、CF4气体设为30秒、以及O2/Ar气体设为30秒的情况。此外，对于图7所示的氧化硅膜的成膜条件，使用SiF4作为含硅气体、使用O2作为含氧气体以及使用Ar作为稀有气体，设为20mT、800W、两分钟、以及流量比为SiF4/O2/Ar＝300sccm/300sccm/100sccm而进行成膜。
图15是表示改性后的氧化硅膜的沉积物量的一个例子的图。图15表示重复进行了成膜工序和改性工序直到成膜条件的时间的合计成为两分钟为止的情况下、例如将成膜工序设为3秒、将改性工序设为5秒、变量n＝40而重复进行了成膜工序和改性工序40次的情况下的测定点90～94的沉积物的膜厚。在此，表示成膜工序和改性工序的各条件。对于成膜工序，使用SiF4作为含硅气体、使用O2作为含氧气体、以及使用Ar作为稀有气体。另外，对于改性工序，使用H2作为还原性气体以及使用Ar作为稀有气体。另外，成膜条件如下所述：20mT、800W、3秒、以及将流量比设为SiF4/O2/Ar＝300sccm/300sccm/100sccm，改性条件如下所述：10mT、800W、5秒、以及将流量比设为100sccm/100sccm。在此，优选改性工序的处理时间比成膜工序的处理时间长。
图16是表示改性后的氧化硅膜的蚀刻量的一个例子的图。图16表示针对图15所示的氧化硅膜的在预定的耐等离子体条件下的测定点90～94的蚀刻量、也就是说含硅膜(沉积物)的蚀刻量。在此，预定的耐等离子体条件是如下情况：设为20mT和800W，CF4气体设为30秒，H2/N2气体设为60秒，CF4气体设为30秒，以及O2/Ar气体设为30秒。
图17是表示氧化硅膜有无改性的情况下的沉积物量以及蚀刻量的一个例子的图。图17是表示有无改性的各自的情况下的、测定点90～94的沉积物(Depo)量以及蚀刻(Etch)量的图，若对有无改性进行比较，沉积物量的变化较少，但蚀刻量减少。即、相对于没有改性的氧化硅膜，改性后的氧化硅膜的耐等离子体性变得更高。例如，测定点90处的蚀刻量从45nm减少到28nm。
图18是表示氧化硅膜有无改性的情况下的蚀刻量与沉积物量之间的关系的一个例子的图。图18是表示有无改性的各自的情况下的、测定点90～94的蚀刻(Etch)量相对于沉积物(Depo)量的比率的图。如图18所示，可知：相对于没有改性的氧化硅膜，改性后的氧化硅膜的测定点90～94的蚀刻量相对于沉积物量的比率减少，耐等离子体性变得更高。
图19的(a)～(d)是表示有无改性的情况下的氧化硅膜的表面的一个例子的图。图19的(a)、(b)是进行了40次3秒的基于SiF4/O2/Ar的成膜工序的图。图19的(c)、(d)是进行了24次5秒的基于SiF4/O2/Ar的成膜工序的图。另外，图19的(a)、(c)是每实施一次成膜工序就进行了10秒的基于H2/Ar的改性工序的图。图19的(b)、(d)是没有进行该改性工序的图。若对图19的(a)～(d)的各图像进行比较，则可知：成膜工序的时间越短、也就是说，氧化硅膜越薄，氧化硅膜的改性越有效果。
图20的(a)、(b)表示没有改性的情况下的氧化硅膜的沉积后的截面以及表面的一个例子的图。图20的(a)表示测定点90的沉积物的截面的一个例子，图20的(b)表示测定点90的沉积物的表面的一个例子。图21的(a)、(b)是表示没有改性的情况下的氧化硅膜的等离子体处理后的截面和表面的一个例子的图。图21的(a)表示测定点90的等离子体处理后的沉积物的截面的一个例子，图21的(b)表示测定点90的等离子体处理后的沉积物的表面的一个例子。若对图20和图21进行比较，则可知：通过等离子体处理沉淀物被蚀刻，测定点90的沉积物的表面的状态变得粗糙。
如图14～图21所示，可知：若将改性后的氧化硅膜与没有改性的氧化硅膜相比较，则等离子体处理的蚀刻量减少，成膜出耐等离子体性更高的氧化硅膜。这样，通过在成膜工序后进行改性工序，优选通过重复进行成膜工序和改性工序，能够使在腔室内构件的表面生成的氧化硅膜(沉积物)的耐等离子体性提高。
返回图13的说明。接下来，等离子体处理装置进行等离子体处理工序(步骤S136)，在该等离子体处理工序中，利用处理气体的等离子体对输入到处理腔室1的内部的被处理体进行等离子体处理。此外，步骤S136的详细与上述的步骤S102是同样的，因此省略其说明。
接下来，等离子体处理装置在被处理体输出到处理腔室1的外部后进行利用含氟气体的等离子体将氧化硅膜从腔室内构件的表面去除的去除工序(步骤S137)。此外，步骤S137的详细内容与上述的步骤S103是同样的，因此省略其说明。
接下来，使用图22说明由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的另一例子。图22是表示由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的另一例子的流程图。图22所示的等离子体处理方法的处理的流程在氧化硅膜的成膜工序前还包括利用含碳气体的等离子体在腔室内构件的表面形成含碳膜的预成膜工序，在氧化硅膜的成膜工序后还包括利用还原性气体的等离子体对氧化硅膜进行改性的改性工序。
如图22所示，等离子体处理装置针对用于工序的重复的计数用的变量m、以及重复次数用的变量n设定初始值。等离子体处理装置例如针对变量m设定为“1”，针对变量n设定为例如“40”作为预定值(步骤S141)。
接着，等离子体处理装置进行利用含碳气体的等离子体在腔室内构件的表面形成含碳膜的预成膜工序(步骤S142)。此外，步骤S142的详细内容与上述的步骤S111是同样的，因此省略其说明。
接着，等离子体处理装置进行成膜工序(步骤S143)，在该成膜工序中，利用含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4的含氧气体以及含硅气体这两者的等离子体在腔室内构件的表面形成氧化硅膜。此外，步骤S143的详细内容与上述的步骤S101是同样的，因此省略其说明。
接着，等离子体处理装置进行改性工序(步骤S144)，在该改性工序中，利用还原性气体的等离子体对所成膜的氧化硅膜进行改性。此外，步骤S144的详细内容与上述的步骤S133是同样的，因此省略其说明。
接着，等离子体处理装置对是否将成膜工序和改性工序重复了预先设定好的次数进行判定、也就是说对变量m是否是变量n以上进行判定(步骤S145)。等离子体处理装置在变量m小于变量n的情况下(步骤S145：否定)，使变量m增加1(步骤S146)，返回步骤S143而重复进行成膜工序和改性工序。等离子体处理装置在变量m是变量n以上的情况下(步骤S145：肯定)，进入等离子体处理工序。
接下来，等离子体处理装置进行等离子体处理工序(步骤S147)，在该等离子体处理工序中，利用处理气体的等离子体对输入到处理腔室1的内部的被处理体进行等离子体处理。此外，步骤S147的详细内容与上述的步骤S102是同样的，因此省略其说明。
接下来，等离子体处理装置在被处理体输出到处理腔室1的外部后进行第1去除工序(步骤S148)，在该第1去除工序中，利用含氟气体的等离子体将氧化硅膜从腔室内构件的表面去除。此外，步骤S148的详细内容与上述的步骤S103是同样的，因此省略其说明。
接下来，等离子体处理装置进行第2去除工序(步骤S149)，在该第2去除工序中，利用含氧气体的等离子体将含碳膜从腔室内构件的表面去除。此外，步骤S149的详细内容与上述的步骤S115是同样的，因此省略其说明。
接下来，使用图23说明由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的另一例子。图23是表示由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理的流程的另一例子的流程图。图23所示的等离子体处理方法的处理的流程在含碳硅膜的成膜工序后还包括利用还原性气体的等离子体对含碳硅膜进行改性的改性工序。
如图23所示，等离子体处理装置针对用于工序的重复的计数用的变量m、以及重复次数用的变量n设定初始值。等离子体处理装置例如针对变量m设定为“1”，针对变量n设定为例如“40”作为预定值(步骤S151)。
接着，等离子体处理装置进行成膜工序(步骤S152)，在该成膜工序中，利用含碳气体、以及含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4的含氧气体以及含硅气体这三者的等离子体在腔室内构件的表面形成含碳硅膜。此外，步骤S152的详细内容与上述的步骤S121是同样的，因此省略其说明。
接着，等离子体处理装置进行改性工序(步骤S153)，在该改性工序中，利用还原性气体的等离子体对所成膜的含碳硅膜进行改性。此外，步骤S153的详细内容与上述的步骤S133是同样的，因此省略其说明。
接着，等离子体处理装置对是否将成膜工序和改性工序重复了预先设定好的次数进行判定、也就是说对变量m是否是变量n以上进行判定(步骤S154)。等离子体处理装置在变量m小于变量n的情况下(步骤S154：否定)，使变量m增加1(步骤S155)，返回步骤S152而重复进行成膜工序和改性工序。等离子体处理装置在变量m是变量n以上的情况下(步骤S154：肯定)，进入等离子体处理工序。
接下来，等离子体处理装置进行等离子体处理工序(步骤S156)，在该等离子体处理工序中，利用处理气体的等离子体对输入到处理腔室1的内部的被处理体进行等离子体处理。此外，步骤S156的详细内容与上述的步骤S102是同样的，因此省略其说明。
接下来，等离子体处理装置在被处理体输出到处理腔室1的外部后进行去除工序(步骤S157)，在该区去除工序中，利用含氧氟气体的等离子体将含碳硅膜从腔室内构件的表面去除。此外，步骤S157的详细内容与上述的步骤S123是同样的，因此省略其说明。
如上所述，根据本实施方式，在对被处理体进行等离子体处理前，利用含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4的含氧气体以及含硅气体这两者的等离子体在腔室的内部的构件的表面形成氧化硅膜。因此，根据本实施方式，能够使在腔室内构件的表面生成的氧化硅膜(沉积物)的耐等离子体性提高。其结果，相较于将含氧气体与含硅气体之间的气体流量比设为1.7以上的方法，能够形成致密且高品质的氧化硅膜且能够使耐等离子体性提高。而且，通过在对被处理体进行等离子体处理前进行成膜工序，能够提高腔室内构件的耐等离子体性，能够避免构件的消耗、来自构件的污染物的飞散。
另外，根据本实施方式，在被等离子体处理后的被处理体被输出到处理腔室1的外部后，利用含氟气体的等离子体将氧化硅膜从腔室内构件的表面去除。其结果，能够使腔室内构件的表面清洁化。
另外，根据本实施方式，在形成氧化硅膜的成膜工序中，将含硅气体的流量设为150sccm以上。其结果，对于在腔室内构件的表面生成的沉积物量，能够使其均匀性提高。
另外，根据本实施方式，含硅气体含有SiF4以及SiCl4中的至少任一者。其结果，能够使在腔室内构件的表面生成的氧化硅膜(沉积物)的耐等离子体性提高。
另外，根据本实施方式，在形成氧化硅膜的成膜工序后还包括改性工序，在该改性工序中，利用含有H2、CH4以及C3H6中的至少任一者的还原性气体的等离子体对氧化硅膜进行改性。其结果，氧化硅膜中的残留卤的量变少，因此，能够形成更致密且高品质的氧化硅膜从而使耐等离子体性提高。
另外，根据本实施方式，在形成氧化硅膜的成膜工序前还包括利用含碳气体的等离子体在构件的表面形成含碳膜的预成膜工序。其结果，在利用含氟气体的等离子体将氧化硅膜从腔室内构件的表面去除之际，含氟气体不与腔室内构件的表面接触，因此，能够更加抑制腔室内构件的表面的变质以及消耗。
另外，根据本实施方式，含碳气体含有以CxHyFz〔式中、x、y以及z表示整数，(z－y)÷x是2以下〕表示的气体。其结果，能够更加抑制腔室内构件的表面的变质以及消耗。
另外，根据本实施方式，含碳气体含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F以及C2H4中的至少任一者。其结果，能够更加抑制腔室内构件的表面的变质以及消耗。
另外，根据本实施方式，去除工序包括利用含氟气体的等离子体将氧化硅膜从构件的表面去除的第1去除工序以及利用含氧气体的等离子体将含碳膜从构件的表面去除的第2去除工序。其结果，能够使腔室内构件的表面更加清洁化。
另外，根据本实施方式，在对被处理体进行等离子体处理前，利用含碳气体以及含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4的含氧气体以及含硅气体这三者的等离子体在腔室内部的构件的表面形成含碳硅膜。其结果，能够更加抑制腔室内构件的表面的变质以及消耗。
另外，根据本实施方式，在被等离子体处理后的被处理体被输出到处理腔室1的外部后，利用含氧氟气体的等离子体将含碳硅膜从构件的表面去除。其结果，能够更高效地使腔室内构件的表面清洁化。
另外，根据本实施方式，含碳气体含有以CxHyFz〔式中，x、y以及z表示整数，(z－y)÷x是2以下〕表示的气体，含硅气体含有SiF4以及SiCl4中的至少任一者。其结果，能够使在腔室内构件的表面生成的含碳硅膜(沉积物)的耐等离子体性提高，能够抑制腔室内构件的表面的变质以及消耗。
另外，根据本实施方式，含碳气体含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F以及C2H4中的至少任一者。其结果，能够使在腔室内构件的表面生成的含碳硅膜(沉积物)的耐等离子体性提高，抑制腔室内构件的表面的变质以及消耗。
另外，根据本实施方式，在形成含碳硅膜的成膜工序后还包括改性工序，在该改性工序中，利用含有H2、CH4以及C3H6中的至少任一者的还原性气体的等离子体对含碳硅膜进行改性。其结果，含碳硅膜中的残留卤的量变少，因此，能够形成更致密且高品质的含碳硅膜，抑制腔室内构件的表面的变质以及消耗。
(其他实施方式)
以上，对本实施方式的等离子体处理方法和等离子体处理装置进行了说明，但实施方式并不限定于此。以下，对其他实施方式进行说明。
(偏压)
例如，也可以在成膜工序中施加偏压。即、控制部60在成膜工序中从处理气体供给源15向处理腔室1内部供给含氧气体以及含硅气体，从第1高频电源10a对处理腔室1内部施加等离子体生成用的高频电力从而生成含氧气体以及含硅气体这两者的等离子体。此时，控制部60通过从第2高频电源10b对载置台2施加离子引入用的高频电力，从而对载置台2施加偏压。于是，等离子体中的离子被向载置台2引入。其结果，与没有施加偏压的方法相比较，能够更致密地控制构件上的膜的膜厚。
附图标记的说明
1、处理腔室；2、载置台；2a、基材；2b、制冷剂流路；2c、制冷剂入口配管；2d、制冷剂出口配管；3、绝缘板；3a、内壁构件；4、支承台；5、聚焦环；6、静电卡盘；6a、电极；6b、绝缘体；10a、第1高频电源；10b、第2高频电源；15、处理气体供给源；16、喷头；16a、主体部；16b、上部顶板；52、可变直流电源；60、控制部；61、工艺控制器；62、用户接口；63、存储部；71、排气口；72、排气管；73排气装置。

Claims (20)

1.一种等离子体处理方法，其特征在于，
该等离子体处理方法包括如下工序：
成膜工序，在该成膜工序中，利用含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.0的所述含氧气体以及所述含硅气体这两者的等离子体在腔室的内部的构件的表面形成氧化硅膜；
等离子体处理工序，在所述氧化硅膜形成于所述构件的表面后，在该等离子体处理工序中利用处理气体的等离子体对输入到所述腔室的内部的被处理体进行等离子体处理；
去除工序，在被等离子体处理后的所述被处理体被输出到所述腔室的外部后，在该去除工序中利用含氟气体的等离子体将所述氧化硅膜从所述构件的表面去除。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理方法，其特征在于，
在所述成膜工序中，所述含硅气体的流量是150sccm以上。
3.根据权利要求1或2所述的等离子体处理方法，其特征在于，
所述含硅气体含有SiF4以及SiCl4中的至少任一者。
4.根据权利要求1所述的等离子体处理方法，其特征在于，
该等离子体处理方法在所述成膜工序后还包括改性工序，在该改性工序中，利用含有H2、CH4以及C3H6中的至少任一者的还原性气体的等离子体对所述氧化硅膜进行改性。
5.根据权利要求1所述的等离子体处理方法，其特征在于，
该等离子体处理方法在所述成膜工序前还包括预成膜工序，在该预成膜工序中，利用含碳气体的等离子体在所述构件的表面形成含碳膜。
6.根据权利要求5所述的等离子体处理方法，其特征在于，
所述含碳气体含有以CxHyFz表示的气体，式中，x、y以及z表示整数，(z－y)÷x是2以下。
7.根据权利要求5所述的等离子体处理方法，其特征在于，
所述含碳气体含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F以及C2H4中的至少任一者。
8.根据权利要求5所述的等离子体处理方法，其特征在于，
所述去除工序包括：第1去除工序，在该第1去除工序中，利用所述含氟气体的等离子体将所述氧化硅膜从所述构件的表面去除；以及第2去除工序，在该第2去除工序中，利用含氧气体的等离子体将所述含碳膜从所述构件的表面去除。
9.一种等离子体处理方法，其特征在于，
该等离子体处理方法包括如下工序：
成膜工序，在该成膜工序中，利用含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4的所述含氧气体以及所述含硅气体这两者的等离子体在腔室的内部的构件的表面形成氧化硅膜；
等离子体处理工序，在所述氧化硅膜形成于所述构件的表面后，在该等离子体处理工序中利用处理气体的等离子体对输入到所述腔室的内部的被处理体进行等离子体处理；
去除工序，在被等离子体处理后的所述被处理体被输出到所述腔室的外部后，在该去除工序中利用含氟气体的等离子体将所述氧化硅膜从所述构件的表面去除，
该等离子体处理方法在所述成膜工序前还包括预成膜工序，在该预成膜工序中，利用含碳气体的等离子体在所述构件的表面形成含碳膜。
10.根据权利要求9所述的等离子体处理方法，其特征在于，
在所述成膜工序中，所述含硅气体的流量是150sccm以上。
11.根据权利要求9或10所述的等离子体处理方法，其特征在于，
所述含硅气体含有SiF4以及SiCl4中的至少任一者。
12.根据权利要求9所述的等离子体处理方法，其特征在于，
该等离子体处理方法在所述成膜工序后还包括改性工序，在该改性工序中，利用含有H2、CH4以及C3H6中的至少任一者的还原性气体的等离子体对所述氧化硅膜进行改性。
13.根据权利要求9所述的等离子体处理方法，其特征在于，
所述含碳气体含有以CxHyFz表示的气体，式中，x、y以及z表示整数，(z－y)÷x是2以下。
14.根据权利要求9所述的等离子体处理方法，其特征在于，
所述含碳气体含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F以及C2H4中的至少任一者。
15.根据权利要求9所述的等离子体处理方法，其特征在于，
所述去除工序包括：第1去除工序，在该第1去除工序中，利用所述含氟气体的等离子体将所述氧化硅膜从所述构件的表面去除；以及第2去除工序，在该第2去除工序中，利用含氧气体的等离子体将所述含碳膜从所述构件的表面去除。
16.一种等离子体处理方法，其特征在于，
该等离子体处理方法包括：
成膜工序，在该成膜工序中，利用含碳气体以及含氧气体的流量与含硅气体的流量之比是0.2～1.4的所述含氧气体以及所述含硅气体这三者的等离子体在腔室内部的构件的表面形成含碳硅膜；
等离子体处理工序，在所述含碳硅膜形成于所述构件的表面后，在该等离子体处理工序中利用处理气体的等离子体对输入到所述腔室的内部的被处理体进行等离子体处理；
去除工序，在被等离子体处理后的所述被处理体被输出到所述腔室的外部后，在该去除工序中利用含氧氟气体的等离子体将所述含碳硅膜从所述构件的表面去除。
17.根据权利要求16所述的等离子体处理方法，其特征在于，
所述含碳气体含有以CxHyFz表示的气体，所述含硅气体含有SiF4以及SiCl4中的至少任一者，式中，x、y以及z表示整数，(z－y)÷x是2以下。
18.根据权利要求16所述的等离子体处理方法，其特征在于，
所述含碳气体含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F以及C2H4中的至少任一者。
19.根据权利要求16所述的等离子体处理方法，其特征在于，
该等离子体处理方法在所述成膜工序后还包括改性工序，在该改性工序中，利用含有H2、CH4以及C3H6中的至少任一者的还原性气体的等离子体对所述含碳硅膜进行改性。
20.一种等离子体处理装置，其特征在于，
该等离子体处理装置包括：
腔室，其用于对被处理体进行等离子体处理；
排气部，其用于对所述腔室的内部进行减压；
气体供给部，其用于向所述腔室的内部供给处理气体；
控制部，其执行如权利要求1-19任一项所述的等离子体处理方法。
CN201580023430.8A 2014-06-02 2015-05-20 等离子体处理方法和等离子体处理装置 Active CN106463389B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014114336 2014-06-02
JP2014-114336 2014-06-02
JP2014206666A JP6360770B2 (ja) 2014-06-02 2014-10-07 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP2014-206666 2014-10-07
PCT/JP2015/064495 WO2015186525A1 (ja) 2014-06-02 2015-05-20 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106463389A CN106463389A (zh) 2017-02-22
CN106463389B true CN106463389B (zh) 2019-11-19

Family

ID=54766600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580023430.8A Active CN106463389B (zh) 2014-06-02 2015-05-20 等离子体处理方法和等离子体处理装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10068778B2 (zh)
JP (1) JP6360770B2 (zh)
KR (1) KR102342711B1 (zh)
CN (1) CN106463389B (zh)
SG (1) SG11201609143TA (zh)
TW (1) TWI661461B (zh)
WO (1) WO2015186525A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6456893B2 (ja) * 2016-09-26 2019-01-23 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、記録媒体および基板処理装置
JP6723659B2 (ja) * 2017-01-12 2020-07-15 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP6851217B2 (ja) 2017-02-16 2021-03-31 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP6963900B2 (ja) * 2017-03-10 2021-11-10 東京エレクトロン株式会社 成膜方法
JP6924943B2 (ja) * 2017-05-12 2021-08-25 東京エレクトロン株式会社 成膜方法及び成膜装置
US10923328B2 (en) 2017-06-21 2021-02-16 Tokyo Electron Limited Plasma processing method and plasma processing apparatus
JP6952542B2 (ja) * 2017-06-21 2021-10-20 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置
JP6902941B2 (ja) * 2017-06-29 2021-07-14 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置
JP7130548B2 (ja) * 2018-07-30 2022-09-05 東京エレクトロン株式会社 成膜方法及び成膜装置
JP7190938B2 (ja) * 2019-02-27 2022-12-16 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP7220626B2 (ja) 2019-06-18 2023-02-10 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP7241627B2 (ja) * 2019-07-05 2023-03-17 東京エレクトロン株式会社 クリーニング方法及びプラズマ処理装置
US11348783B2 (en) * 2019-09-05 2022-05-31 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for dynamical control of radial uniformity with two-story microwave cavities
US11430654B2 (en) * 2019-11-27 2022-08-30 Applied Materials, Inc. Initiation modulation for plasma deposition
KR20220033742A (ko) * 2020-09-10 2022-03-17 주식회사 테스 식각 물질로부터 장치를 보호하는 방법 및 산화막 형성 방법
US11674222B2 (en) 2020-09-29 2023-06-13 Applied Materials, Inc. Method of in situ ceramic coating deposition

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11224858A (ja) * 1998-02-06 1999-08-17 Nec Kagoshima Ltd Ｃｖｄ装置のクリーニング方法
US6071573A (en) * 1997-12-30 2000-06-06 Lam Research Corporation Process for precoating plasma CVD reactors
JP2013004777A (ja) * 2011-06-17 2013-01-07 Renesas Electronics Corp 半導体装置の製造方法および成膜装置

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5244730A (en) * 1991-04-30 1993-09-14 International Business Machines Corporation Plasma deposition of fluorocarbon
US5716494A (en) * 1992-06-22 1998-02-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dry etching method, chemical vapor deposition method, and apparatus for processing semiconductor substrate
US5846373A (en) * 1996-06-28 1998-12-08 Lam Research Corporation Method for monitoring process endpoints in a plasma chamber and a process monitoring arrangement in a plasma chamber
JP3323764B2 (ja) * 1996-11-14 2002-09-09 東京エレクトロン株式会社 処理方法
WO1998021749A1 (fr) * 1996-11-14 1998-05-22 Tokyo Electron Limited Procede de nettoyage d'un dispositif de traitement au plasma et procede de traitement au plasma
US6451686B1 (en) * 1997-09-04 2002-09-17 Applied Materials, Inc. Control of semiconductor device isolation properties through incorporation of fluorine in peteos films
JP3601988B2 (ja) * 1999-01-04 2004-12-15 株式会社東芝 絶縁膜の形成方法
US6790374B1 (en) * 1999-11-18 2004-09-14 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Plasma etch method for forming plasma etched silicon layer
JP4782316B2 (ja) * 2001-06-29 2011-09-28 東京エレクトロン株式会社 処理方法及びプラズマ装置
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
US20050221020A1 (en) 2004-03-30 2005-10-06 Tokyo Electron Limited Method of improving the wafer to wafer uniformity and defectivity of a deposited dielectric film
WO2005098922A1 (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Hitachi Kokusai Electric Inc. 半導体装置の製造方法
US7578258B2 (en) * 2006-03-03 2009-08-25 Lam Research Corporation Methods and apparatus for selective pre-coating of a plasma processing chamber
KR100755116B1 (ko) * 2006-08-01 2007-09-04 동부일렉트로닉스 주식회사 Ｐｅｃｖｄ 실리콘 나이트라이드막 형성 방법
US20080118663A1 (en) * 2006-10-12 2008-05-22 Applied Materials, Inc. Contamination reducing liner for inductively coupled chamber
JP4755963B2 (ja) * 2006-10-30 2011-08-24 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
US7659184B2 (en) * 2008-02-25 2010-02-09 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process with chamber seasoning and seasoning layer plasma discharging for wafer dechucking
KR20100033091A (ko) * 2008-09-19 2010-03-29 한국전자통신연구원 화학기상증착법에 의한 비정질 실리콘 박막의 증착방법
JP2010087187A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Tokyo Electron Ltd 酸化珪素膜およびその形成方法、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体並びにプラズマｃｖｄ装置
US8563090B2 (en) * 2008-10-16 2013-10-22 Applied Materials, Inc. Boron film interface engineering
DK2251454T3 (da) * 2009-05-13 2014-10-13 Sio2 Medical Products Inc Coating og inspektion af beholder
US7985188B2 (en) * 2009-05-13 2011-07-26 Cv Holdings Llc Vessel, coating, inspection and processing apparatus
JP2011029598A (ja) * 2009-06-30 2011-02-10 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理方法及び基板処理装置
JP2011146596A (ja) * 2010-01-15 2011-07-28 Renesas Electronics Corp 半導体装置の製造方法、半導体装置、及び半導体製造装置
JP5450187B2 (ja) * 2010-03-16 2014-03-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
CN102903613B (zh) * 2011-07-25 2016-05-18 中国科学院微电子研究所 消除接触孔工艺中桥接的方法
KR20140110080A (ko) * 2012-01-09 2014-09-16 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 열화를 방지하기 위해 ｕｖ 챔버 광학 컴포넌트들을 시즈닝하기 위한 방법
US9364871B2 (en) * 2012-08-23 2016-06-14 Applied Materials, Inc. Method and hardware for cleaning UV chambers
TWI588240B (zh) * 2012-10-30 2017-06-21 液態空氣喬治斯克勞帝方法研究開發股份有限公司 用於高縱橫比氧化物蝕刻之氟碳分子
US20140272184A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 Applied Materials, Inc. Methods for maintaining clean etch rate and reducing particulate contamination with pecvd of amorphous silicon filims
KR101514801B1 (ko) * 2013-06-25 2015-04-24 (주)파인텍 과불화화합물의 분리 및 재활용시스템
US20150107618A1 (en) * 2013-10-21 2015-04-23 Applied Materials, Inc. Oxygen containing plasma cleaning to remove contamination from electronic device components
US9745658B2 (en) * 2013-11-25 2017-08-29 Lam Research Corporation Chamber undercoat preparation method for low temperature ALD films
KR20160119849A (ko) * 2014-02-11 2016-10-14 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 저 rf 바이어스 주파수 애플리케이션들을 사용하여 비정질 탄소 증착 잔여물들을 세정하기 위한 세정 프로세스

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6071573A (en) * 1997-12-30 2000-06-06 Lam Research Corporation Process for precoating plasma CVD reactors
JPH11224858A (ja) * 1998-02-06 1999-08-17 Nec Kagoshima Ltd Ｃｖｄ装置のクリーニング方法
JP2013004777A (ja) * 2011-06-17 2013-01-07 Renesas Electronics Corp 半導体装置の製造方法および成膜装置

Also Published As

Publication number Publication date
TWI661461B (zh) 2019-06-01
KR102342711B1 (ko) 2021-12-22
JP2016012712A (ja) 2016-01-21
KR20170009843A (ko) 2017-01-25
TW201611080A (zh) 2016-03-16
CN106463389A (zh) 2017-02-22
US20170076956A1 (en) 2017-03-16
JP6360770B2 (ja) 2018-07-18
US10068778B2 (en) 2018-09-04
WO2015186525A1 (ja) 2015-12-10
SG11201609143TA (en) 2016-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106463389B (zh) 等离子体处理方法和等离子体处理装置
KR102441116B1 (ko) 플라즈마 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치
US9018098B2 (en) Silicon etch with passivation using chemical vapor deposition
CN106605292B (zh) 等离子体处理方法和等离子体处理装置
TWI576912B (zh) 減少蝕刻腔室內污染的方法
TWI506691B (zh) 利用電漿增強氧化進行鈍化之矽蝕刻
US20220328323A1 (en) Etching method and plasma processing apparatus
CN107045977A (zh) 连续等离子体中的原子层蚀刻
CN103928285B (zh) 等离子体处理方法和等离子体处理装置
CN109219866A (zh) 蚀刻方法
CN107731677A (zh) 处理被处理体的方法
JP6976352B2 (ja) プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置
JP6811202B2 (ja) エッチングする方法及びプラズマ処理装置
JP7296277B2 (ja) エッチングする方法、デバイス製造方法、及びプラズマ処理装置
JP2022077710A (ja) エッチング方法
JP6886940B2 (ja) プラズマ処理方法
US11417535B2 (en) Etching method and plasma processing apparatus
JP7343461B2 (ja) エッチング方法及びプラズマ処理装置
JP7398915B2 (ja) 基板処理方法、半導体デバイスの製造方法、及び、プラズマ処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant