JP2005056925A

JP2005056925A - プラズマ処理装置および処理室内壁面安定化方法

Info

Publication number: JP2005056925A
Application number: JP2003206247A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kitsunai; 浩之橘内; Tetsuo Ono; 哲郎小野; Naoshi Itabashi; 直志板橋; Motohiko Kikkai; 元彦吉開
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Hitachi Ltd; Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2003-08-06
Publication date: 2005-03-03

Abstract

【課題】プラズマエッチング処理装置において、処理室内のデポ膜を除去するとともに壁面材料の腐食を抑えることできる、処理室壁面安定化方法を提供する。
【解決手段】被処理物が設置された処理室内に処理ガスを導入してプラズマを発生させ、被処理物を処理するプラズマ処理装置の処理室内壁面安定化方法であって、エッチング処理（ステップＳ１）に続くクリーニング処理（ステップＳ２）の後に、処理室内壁を保護する内壁保護ガスであるＯ_２ガスまたはＦガスを導入してプラズマ処理する処理室内壁面安定化処理（ステップＳ３）を施して、処理室壁面を安定化させ、エッチング処理時に処理室壁面を構成する材が処理室に放出されないようにする。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマエッチング装置・プラズマＣＶＤ装置などの、プラズマを利用して例えば珪素（Ｓｉ）からなる被処理物にエッチング等の処理を行うプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程において、塵埃が基板に付着すると、目的のデバイスのパターン欠陥を引き起こし、製造工程における歩留まりを低下させる。
【０００３】
これに対して、各種ガスを装置内に導入し、導入したガスのプラズマの反応を利用して基板のエッチングを行うドライエッチングプロセスでは、エッチングにともなって発生する生成物が装置内壁に堆積膜（以下にデポ膜と記す）となって付着して発塵源となる。そこで、これらのデポ膜を定期的に除去する必要が生じる。このようなデポ膜の除去方法として、プラズマクリーニングが知られている（例えば、特許文献１参照）。さらに、エッチング室の状態を一定に保つために、プラズマクリーニングを行なった後に、デポ膜が付着した壁面をプラズマによって浅く削る処理方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３１９５８６号公報
【特許文献２】
特開平７−３３５６２６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プラズマエッチングの処理には塩素（Ｃｌ_２）や臭化水素（ＨＢｒ）などを含む腐食性の高いガスが使用されるようになってきた。エッチング装置の処理室内の構成材料には、これらのガスに対して耐腐食性の高い材料として、アルマイトやアルミナセラミックスの溶射膜などの酸化物被膜（Ａｌ_２Ｏ_３）が施された材料が使われるのが一般的である。逆にプラズマクリーングでデポ膜を完全に除去すると、例え安定な構造の酸化物被膜とはいえ、腐食性の高いガスによって表層が腐食し異物が発生しやすい状態になる。また前記した酸化物被膜はポーラスな構造であるために、被膜母材までガスが到達して腐食されると言う問題が発生するようになった。
【０００６】
前記従来技術では、デポ膜を取り去る、もしくはデポ除去後の壁面表層も取り去ることが特徴であり、壁面材料表層、もしくは母材の腐食、と言う問題に関しては考慮されていなかった。
【０００７】
本発明の目的は、これらの問題を解決することにあり、処理室内のデポ膜を除去とともに壁面材料の腐食を抑えることできる、プラズマ処理装置およびその処理室壁面安定化方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、プラズマクリーニング処理からエッチング処理に移行するまでの間に、好ましくはプラズマクリーニング処理の直後に、酸素（Ｏ_２）、もしくはフッ素系（Ｆ系：例えば、ＳＦ_６，ＣＦ_４，Ｃ_２Ｆ_６（Ｃ_ｘＦ_ｙ））ガスのプラズマを用いて処理室内材料と結合した腐食性ガス分子を置換する、壁面安定化処理ステップを設けることにより達成される。
【０００９】
また、上記目的は、連続処理工程の中において何枚処理毎にプラズマクリーニング処理を実施するか、またどの程度時間の安定化処理を行うかを任意に選択、設定することにより達成される。
【００１０】
さらに、上記目的は、処理室内のモニタ手段によって壁面の腐食を検出し、この検出信号を受けて安定化処理ステップを実行することにより達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図により説明する。図１は、本発明の製造方法を実施するに用いるドライエッチング装置を示す図で、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を利用した装置の例である。図１において、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を利用したドライエッチング装置は、エッチング処理室１０１と、基板を載置する基板ステージ１０３と、処理室内を所定の圧力に真空排気するための真空排気口１０５とを有して構成される。さらに、このドライエッチング装置は、アンテナ１０８に高周波電力を供給するＵＨＦ帯電磁波電源１０６と、整合器１０７と、エッチング処理室１０１の上部に配置されたアンテナ１０８と、エッチング処理室１０１の外部に配置された磁場形成用のコイル１０９とを有しており、処理室の内壁は直接プラズマに接する壁面１０２となっている。基板ステージ１０３上には、Ｓｉ基板１０４が配置されるとともに、高周波電源１１１から高周波電力が供給される。エッチング処理室１０１内には、プラズマ１１０が形成される。
【００１２】
エッチング処理に際しては、まず真空排気によって、所定の圧力に調整する。次に、ＵＨＦ帯電磁波電源１０６から整合器１０７、アンテナ１０８を介してＵＨＦ帯の電磁波がエッチング処理室１０１に導入される。導入された電磁波はソレノイドコイル１０９により形成される磁場との共鳴により、処理室のガスをプラズマ化し、このプラズマ１１０を利用してエッチング処理が行なわれる。基板が載置される基板ステージ１０３には、加工形状を制御する目的で、高周波電源１１１によって、ＲＦバイアスが印加され、プラズマ中のイオンを引き込むことにより異方性エッチングが行なわれる。
【００１３】
次に、このエッチング装置にてＳｉウエハの表面加工を行なう場合の処理の流れを図２を用いて説明する。例えば、半導体素子のゲート電極の加工では、Ｃｌ_２、ＨＢｒなどの腐食性の高いガス、あるいはこれらの混合ガスのプラズマを用いて多結晶Ｓｉのエッチングを行なう（ステップＳ１）。さらに、これに加えて、Ｓｉとの反応性はＦが最も高いのでエッチング速度が大きくなるため、近年ではＦを含むガス、例えばＣＦ_４などが多く使われる傾向にある。このエッチング処理は、任意の枚数Ｎ枚について行う。
【００１４】
このエッチング処理の後に、Ｓｉの反応生成物が処置室１０１の内壁に堆積してデポ膜となり、Ｓｉを含む異物となるのを防止する目的で、ＳＦ_６などＳｉとの反応性が強いガスのプラズマを用いたプラズマクリーニングが行なわれる（ステップＳ２）。この後ステップＳ１に戻って、エッチング処理を実行する。
【００１５】
プラズマクリーニングは、以前はロットとロットの間に行なわれるのが普通であったが、加工精度が厳しくなっていることから処理室内の雰囲気を常に一定に保つ必要が生じ、現今では任意の枚数Ｎ枚毎、例えば５枚毎に行なわれたり、１枚毎に実施されるようなケースが増えている。
【００１６】
以上述べたように、プラズマクリーニングに加えて、エッチング処理中にもＳｉとの反応性が高いＦを多用するようになったために、図２に示した一連の処理フローの中で処理室壁面上にデポ物が存在する場合が少なくなって行く傾向が強くなっている。
【００１７】
一方、エッチング装置の処理室内の構成材料には、これらのガスに対して耐腐食性を持つ材料として、酸化物被膜が施された材料が使われるのが一般的である。ＦｅやＣｒなどのいわゆる重金属は、Ｓｉ基板上に微量付着するとＳｉ半導体中に拡散して半導体の動作に支障をきたすので、アルマイトやアルミナセラミックス溶射膜など、アルミニウム系の酸化膜被膜が使用されることが特に多い。被膜母材としては、作業のしやすさの点で重量の軽いもの、比重が小さいものが望ましい。そのため、アルミニウム合金が用いられるのが一般的である。先に述べた、アルミニウム系の被膜以外であっても母材にはアルミニウム合金が多く用いられる。
【００１８】
前述したように、一連の処理の中で処理室壁面上にデポ物が存在する場合が少ないと、例え安定な構造の酸化物被膜とはいえ、腐食性の高いガスによって表層が腐食し異物が発生しやすい状態になりやすい。また、酸化物被膜はポーラスな構造であり、かつプラズマからの入熱によって温度が上昇するために熱膨張によってクラックが生じやすい環境にある。すなわち、クラックや被膜中の小穴を通して被膜母材までガスが到達して腐食されると言う問題が発生するようになった。
【００１９】
図４のアルマイト被膜の断面の模式図を用いて、アルミニウム母材の表面にアルマイト被膜を設けた場合の処理室内壁面における腐食の発生について説明する。処理室内壁面を構成するアルミニウム母材の表面には、アルマイト層が形成される。このアルマイト層には、前述のように表面から母材方向に延びるクラックが存在しており、熱履歴によってクラックが成長する傾向がある（図４（Ａ））。さらに、アルマイト層は、プラズマクリーニング処理時にＣｌ_２やＨＢｒによって腐食され、クラックがアルミニウム母材に達する。すると、アルミニウム母材がクラックを経由したＣｌ_２やＨＢｒによって腐食されてＡｌＣｌ_３、ＡｌＢｒとなって処理室中に放出される（図４（Ｂ））。このＡｌＣｌ_３、ＡｌＢｒ等の反応成生物の発生は、処理室内壁の寿命と言う意味でも、エッチング処理結果への影響と言う意味でも問題は大きい。
【００２０】
同様に、図５の溶射被膜の断面の模式図を用いて、アルミニウム母材の表面に溶射被膜を設けた場合の処理室内壁面における腐食の発生について説明する。処理室内壁面を構成するアルミニウム母材の表面には、アルミナセラミックス溶射被膜が形成される（図５（Ａ））。このアルミナセラミックス溶射被膜は、アルミニウム母材の表面に、アルミナ粒子を原料として溶射している。したがって、ある程度の時間、腐食性の強いプラズマにさらされたり熱履歴を受けると、粒子間を通して表面から母材方向に延びるパスが顕在化する（図５（Ｂ））。このように、溶射被膜層を有する処理室内壁面は、プラズマクリーニング処理時に、Ｃｌ_２やＨＢｒがパスを経由してアルミニウム母材の表面に達し、アルミニウム母材がＣｌ_２やＨＢｒによって腐食されてＡｌＣｌ_３、ＡｌＢｒとなって処理室中に放出されるケースが生じる（図５（Ｂ））。このＡｌＣｌ_３、ＡｌＢｒ等の反応成生物の発生は、図４の場合と同様に、処理室内壁の寿命と言う意味でも、エッチング処理結果への影響と言う意味でも問題は大きい。
【００２１】
本実施形態では、一連の処理フローの中で、クリーニング工程からエッチング工程に移行する間に、処理室内壁面材料と結合した腐食性ガス分子を置換する、壁面安定化処理ステップを設ける。本実施例での処理フローを図３に示した。安定化処理としては、Ｃｌ_２、ＨＢｒなどに対する腐食性耐性を持つ化合物に成りうるガスのプラズマ放電を行なう。例えば、アルミ系材料に対しては、Ｏ_２もしくはＦ系ガスがあげられる。
【００２２】
例えば、半導体素子のゲート電極の加工では、Ｃｌ_２、ＨＢｒなどの腐食性の高いガス、あるいはこれらの混合ガスのプラズマを用いて多結晶Ｓｉのエッチングを行なう（ステップＳ１）。このエッチング処理は、任意の枚数Ｎ枚について行う。
【００２３】
このエッチング処理の後に、Ｓｉの反応生成物が処置室１０１の内壁に堆積してデポ膜となり、Ｓｉを含む異物となるのを防止する目的で、ＳＦ_６などＳｉとの反応性が強いガスのプラズマを用いたプラズマクリーニングが行なわれる（ステップＳ２）。
【００２４】
この後、Ｏ_２ガスまたはＦ系ガスからなる壁面安定化ガスを用いてプラズマ処理を行なう壁面安定化処理を実行する（ステップＳ３）。この後、ステップＳ１に戻って、エッチング処理を行なう。
【００２５】
図６に、アルミニウム母材に達するクラックの底面のアルミニウム母材の表面に壁面安定化処理を行ない、酸化層を形成した処理室内壁面の概略断面図を示した。図に示すように、クラック底面に耐食性のある酸化層、もしくはフッ化層を形成することによって、アルミニウム母材の耐食性を保つことが可能となる。このような、Ｏ_２またはＦ系ガスなどの壁面安定化処理用ガスのプラズマによって表面に形成された酸化層またはフッ化層は非常に薄く、ｎｍオーダーと考えられるが、クリーニング処理によって酸化層またはフッ化層が抜ける前に、再び安定化処理を実施すれば、アルミ腐食の発生を長期間に渡って防ぐことが可能となる。
【００２６】
〔実験１〕
本願の発明者らの実験によれば、通常の耐食アルミニウムを処理室内壁面に用いた場合でも、効果があることがわかっている。図７に実験結果を示す。実験は、処理室内壁面材料をＡ５０５１耐食アルミニウムとし、ＳｉＯ_２ウエハのエッチングを行なった。ＳｉＯ_２ウエハを使用したのは、Ｓｉの反応生成物のデポ膜の影響を無くすためである。この実験において、条件１は、３０秒のＣｌ_２ガスによるエッチングを繰返し実施した。エッチングは、Ｃｌ_２ガス流量２００ｓｃｃｍ、圧力１Ｐａ、ソースパワー４００Ｗ、ＲＦバイアス４０Ｗで行なった。条件２は、エッチングの前にＯ_２ガスプラズマ放電を２０秒行ない、Ｏ_２放電→エッチングを繰返し実施した。Ｏ_２ガス放電は、Ｏ_２ガス流量３００ｓｃｃｍ、圧力１Ｐａ、ソースパワー８００Ｗ、ＲＦバイアス０Ｗで行なった。
【００２７】
処理室にプラズマ発光分光器を取り付けて、Ａｌの発光波長３９６ｎｍをモニタしながら、上記実験を実施したところ、Ｏ_２放電を行なわない条件１では、図７（Ａ）に示すように、２枚目処理の途中でＡｌの発光が顕著に観測された、すなわち処理室内壁面が腐食されのＡｌを含む反応生成物が発生しているのに対して、条件２では１０枚以上処理をしてもＡｌの発光は認められなかった、すなわちＡｌを含む反応生成物の発生がなかった。このように、アルミニウム母材の表面に常に酸化膜層を形成させることによる、明らかな壁面材料の保護が認められた。
【００２８】
〔実験２〕
図８を用いて、アルマイト処理を施した壁面材料での壁面安定化処理の効果を説明する。この例は、１年以上使用した壁材料であり、とことどころアルマイトが削れて母材が露出したものを実験に用いた。実験は、Ｃｌ_２ガスを用いて、Ｓｉのエッチングを行なった。この実験の条件１では、クリーニングの後、６０秒のＳｉのエッチングを繰返し、条件２では、エッチングの前にＯ_２ガスプラズマを用いて壁面安定化処理を２０秒行なった。やはり、処理室にプラズマ発光分光器を取り付けて、Ａｌの発光波長３９６ｎｍをモニタしながら、上記実験を実施したところ、条件１では、１枚目の処理においてすでにＡｌの発光が観測されたのに対して、条件２では、処理の初期に微量のＡｌ発光が認められたが１２枚目以降は２５枚処理をしてもＡｌの発光は認められなかった。すなわち、本発明の壁面安定化処理によって、アルミニウム母材の露出面が酸化物層によって保護されたことを理解できる。
【００２９】
このように、壁面安定化ステップを、クリーニング処理とエッチング処理の間に設けて、壁面安定化ガスのプラズマによって常に酸化層またはフッ化層をアルミニウム母材の表面に形成する壁面安定化処理を実施すことにより、アルミ腐食の発生、すなわち壁面材料の削れを防止することが可能となる。
【００３０】
上記の実施形態は、プラズマクリーニングステップ毎に壁面安定化ステップを実施する事例を例に説明してきたが、必ずしもプラズマクリーニングステップ毎に安定化ステップを実施する必要は無く、安定化ステップは任意のタイミングで実施してよい。
【００３１】
すなわち、現今のエッチング処理装置においては、同一の処理室において、常に同じデバイス構造の製品だけが処理されるわけではなく、膜厚、膜質、マスク面積などが異なる種々の製品処理が行なわれるのが普通である。つまり、製品ごとにエッチング条件、すなわちガス圧力、ガス流量、投入電力などが異なることから、そのエッチング条件ごとに、装置壁面に対する影響の度合いが異なる。最も安全な装置運用は、全ての製品に対してクリーニングステップ後に安定化処理ステップを実施することである。しかし、装置壁面に対して腐食の影響が小さい条件に対しても、クリーニングステップ後に安定化処理ステップを実施しては、実際の製品処理に使用される時間、実稼働時間を圧迫することになる。そこで、製品ごとに安定化処理の間隔を決めておき、例えば製品Ａは非常に腐食性の強い条件を使用するので、プラズマクリーニング毎に壁面安定化処理ステップを実施し、製品Ｂは製品Ａよりは影響が小さいので４ロット処理に１回の間隔で、製品Ｃはさらに影響が小さいので８ロット処理に１回の間隔で、壁面安定化処理を実施することで、装置実稼働時間の低下を最小限に抑えて、壁面の腐食を長期間に渡って防ぐことが可能となる。
【００３２】
上述した事例は、安定化処理をする間隔について述べたが、製品ごとに安定化処理の時間を変えても、すなわち装置壁面に対して腐食の影響が小さいは短時間で安定化処理を行い、腐食が厳しい条件では長時間の安定化処理ステップを実施しても同様の効果が得られる。さらに、安定化処理の時間と間隔、両方を変えても良い。
【００３３】
次に、本発明の別の実施形態を、図９を用いて説明する。本実施形態では、壁材料のプラズマ中への放出を検知するモニタ手段を設け、モニタ手段で処理室内部材の削れを検知して、壁面安定化処理を実行する点に特徴がある。
【００３４】
モニタ手段としては、まず第一の実施形態で記したように、プラズマからの発光を検出する分光器が挙げられる。発光分光器はモノクロメータのような単一波長の光を取り出す検出器でもよいが、波長分解された発光スペクトルを出力する分光器のように多数の信号を出力する検出器であるのが最適である。また、モニタ手段として、処理室内のガスを質量数の値ごとにモニタできる質量分析器を用いても良い。さらに、モニタ手段として、プラズマ生成手段に電力を加える経路に設置された電流検出器または電圧検出器、あるいはまた、電流電圧位相差検出器または電力の進行波検出器または反射波検出器またはインピーダンスモニタなどを用いても、壁材料のプラズマ中への放出を検知することが可能である。すなわち、壁の状態は非常に敏感にプラズマのインピーダンスに影響を及ぼすので、プラズマ生成のための電力経路にモニタ手段を設置する、これらのモニタ手段は、非常に感度が高く、壁のわずかな削れでも検知することが可能である。
【００３５】
以上に挙げたモニタ手段は、一定間隔の時間あるいは設定されたいくつかのサンプリング時間ごとに信号を出力する。
【００３６】
ここでは第一の実施形態と同様に、プラズマ発光分光器を使用した事例を用いて説明する。
【００３７】
〔実験３〕
図９を用いて、アルマイト処理を施した壁面材料を用いたエッチング装置に本発明にかかる壁面安定化処理を付加した結果を説明する。この実験は、壁面材料１０２を１年以上使用し交換寸前の状態にあったエッチング装置に本発明を適用した。実験はＣｌ_２ガスを用いて、実験１と同様の条件にて、Ｓｉベアウエハのエッチングを行なった。Ｓｉのデポ膜を除去するために、１枚毎にダミーウエハ無しでＳＦ_６プラズマを用いたプラズマクリーニングを１０秒行なっている。処理室にプラズマ発光分光器を取り付けて、Ａｌの発光波長３９６ｎｍをモニタしながら、エッチングを行ないエッチング中の発光波長３９６ｎｍの平均値を出力させた。なお、サンプリング間隔は１秒間に１回とした。
【００３８】
まず、壁面安定化ステップを用いない条件１にて連続処理を行い、あらかじめ設定した上限値を超えたところで壁面安定化ステップを行なう条件２にて処理を実施した。連続処理開始後１０枚目まで波長３９６ｎｍの発光強度は、１０〜２０（スケール任意）の間で安定して推移することが確認できたので、発光強度の上限を３０に設定した（図中２０１）。波長３９６ｎｍの発光強度は、４５枚処理した辺りから徐々に増加し始め５６枚目で上限値を超えたので（図中２０２）、壁面安定化ステップをプラズマクリーニング後に実施する条件２に切り替えたところ、波長３９６ｎｍの発光強度は連続処理開始時のレベルに低下することが確認できた。このように、モニタからのＡｌ放出検知信号を用いて、安定化ステップを自動実行することにより、稼働率の低下を抑えつつ効果的な壁面腐食防止を行なうことが可能となる。本実施形態では、発光強度の平均値をモニタデータとしたが、エッチング中に測定される最大値で判断しても良い。
【００３９】
本実施形態のように、モニタ手段にてＡｌ放出を検知する手法は、装置管理にも有効性である。モニタ値が、あらかじめ設定したしきい値を超えた場合に、直ちにその旨出力すれば、オペレータへ装置状態を知らせる手段にもなる。出力形態は、ブザーなどのアラームでも良いし、操作パネルへの表示、もしくは装置オペレータのパーソナルコンピューターへの表示などでもよい。
【００４０】
如何に壁面安定化ステップを実施していても、エッチング処理を多数回繰り返すことによって、アルマイト膜や溶射膜などの表面被膜が薄くなる、もしくは一部削れてなくなると、母材は腐食を受けやすく、頻繁にアラームが発せられることになる。このような場合、何回連続して閾値を超えたかで、あるいは警告の積算回数で警告のレベルわけをするのも有効である。例えば、一回閾値から外れて次には戻った場合には軽度の警告として着工は続けるが、３回連続して閾値を外れた場合には着工禁止としてメンテナンスを実施する、あるいは閾値が外れた積算回数がある設定値を超えたらメンテナンスを実施するなどの応用ができる。これにより装置内の清掃などメンテナンスを行えば、加工しているウエハへの汚染や異物の付着などの不良原因を未然に防止する事が可能となる
【００４１】
本発明によれば、壁面材料の表面状態を安定化することができるために、壁面の削れを防止することできる。したがって、壁面が削れたために生ずる部品交換頻度を少なくすることができるので、ランニングコストの低減になる。さらに、壁面削れに起因する異物の発生やプラズマの安定性の低下が防止できるので、素子作成の歩留まりを向上させることができる。
【００４２】
以上の実施形態では処理室内壁面材料として表面にアルマイト層またはアルミセラミック膜を形成したアルミニウム母材を用い、壁面保護ガスとしてＯ_２ガスまたはＦ系ガスを用いた例を説明したが、処理室内壁面材料としてはステンレス鋼を用いることが得きる。この場合には、鉄（Ｆｅ）とＦ系ガスは耐蝕性の強いフッ化鉄（ＦｅＦ_２）を作り、結合が強く蒸発しずらいフッ化不導体被膜をステンレス鋼の表面に形成するので、本発明の目的を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するためのプラズマ処理装置を示す全体構成図。
【図２】従来実施されていたウエハ処理フロー。
【図３】本発明の実施形態を説明するためのウエハ処理フロー。
【図４】本発明の実施形態を説明するための装置壁面材料の概略断面図。
【図５】本発明の実施形態を説明するための装置壁面材料の概略断面図。
【図６】本発明の実施形態を説明するための装置壁面材料の概略断面図。
【図７】本発明の効果を説明するための処理結果例。
【図８】本発明の効果を説明するための処理結果例。
【図９】本発明の効果を説明するための処理結果例。
【符号の説明】
１０１：エッチング処理室、１０２：プラズマに接する壁面材料、１０３：基板ステージ、１０４：基板、１０５：真空排気口、１０６：ＵＨＦ帯電磁波電源、１０７：整合器、１０８：アンテナ、１０９：コイル、１１０：プラズマ、１１１：高周波電源、２０１：信号閾値、２０２：安定化ステップ開始点。

Claims

処理室内に処理ガスを導入してプラズマを発生させ、被処理物を真空処理するプラズマ処理装置において、
プラズマ生成手段と、
処理室内壁を構成する材料を含む反応物の存在を検出するモニタ手段と、
前記処理室内壁を構成する材料を含む反応物の存在が所定量以上となったことを報知するアラーム手段を具備した
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
請求項１に記載のプラズマ処理装置において、
前記モニタ手段が、プラズマ処理室内に配置したプラズマ発光分光器、または質量分析器である
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
請求項１に記載のプラズマ処理装置において、
前記モニタ手段が、プラズマ生成手段に電力を加える経路に設置された電流検出器または電圧検出器もしくは電流電圧位相検出器、または電力の進行波検出器または反射波検出器、もしくは、インピーダンスモニタ手段である
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
被処理物が設置された処理室内に処理ガスを導入してプラズマを発生させ、被処理物を真空処理するプラズマ処理装置であって、
エッチング処理のステップと、プラズマクリーニングのステップと、処理室内壁を保護する処理室内壁面安定化処理を施すステップとを有する
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
被処理物が設置された処理室内に処理ガスを導入してプラズマを発生させ、被処理物を真空処理するプラズマ処理装置の処理室内壁面安定化方法であって、
エッチング処理に続くクリーニング処理の後に、処理室内壁を保護する内壁保護ガスを導入してプラズマ処理する処理室内壁面安定化処理を施す
ことを特徴とするプラズマ処理装置の処理室内壁面安定化処理方法。
請求項５に記載のプラズマ処理装置の処理室内壁面安定化処理方法において、
処理室内壁面がアルミニウム母材の表面にアルマイト層またはアルミナセラミックの溶射層が設けられており、
内壁保護ガスが酸素（Ｏ_２）ガスまたはフッ素系（Ｆ系）ガスである
ことを特徴とするプラズマ処理装置の処理室内壁面安定化処理方法。
請求項５に記載のプラズマ処理装置の処理室内壁面安定化処理方法において、
処理室内壁面がステンレス鋼であり、
内壁保護ガスがＦ系ガスである
ことを特徴とするプラズマ処理装置の処理室内壁面安定化処理方法。
請求項６または請求項７に記載のプラズマ処理装置の処理室内壁安定化方法において、
連続エッチング処理工程の中で何枚処理毎にプラズマクリーニング処理を実施するか、またどの程度時間の壁面安定化処理を行うかを任意に選択、設定する
ことを特徴とするプラズマ処理装置の処理室内壁安定化方法。
請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置の処理室内壁安定化方法において、
処理室内のモニタ手段によって壁面の腐食を検出し、この検出信号を受けて安定化処理ステップを実行する
ことを特徴とするプラズマ処理装置の処理室内壁安定化方法。