JPH07335626A - Plasma processing device and method - Google Patents
Plasma processing device and methodInfo
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- JPH07335626A JPH07335626A JP12879194A JP12879194A JPH07335626A JP H07335626 A JPH07335626 A JP H07335626A JP 12879194 A JP12879194 A JP 12879194A JP 12879194 A JP12879194 A JP 12879194A JP H07335626 A JPH07335626 A JP H07335626A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method for processing an object to be processed, such as etching, by using plasma in a plasma etching apparatus, a plasma CVD apparatus and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＬＳＩの微細化、高集積化に伴って、プ
ラズマエッチング装置やプラズマＣＶＤ装置などのプラ
ズマ処理装置の真空処理室は塩素やフッ素などを含む腐
食性の高いガスが使用されるようになってきた。これら
のガスに対して、耐腐食性の高い材料として、従来はス
テンレス鋼や石英ガラス・アルミナセラミックスなどが
用いられていた。なお、この種の装置として例えば、特
開昭６２−１０３３７９号公報が挙げられる。2. Description of the Related Art With the miniaturization and high integration of LSIs, a highly corrosive gas containing chlorine or fluorine is used in a vacuum processing chamber of a plasma processing apparatus such as a plasma etching apparatus or a plasma CVD apparatus. Has become. Conventionally, stainless steel, quartz glass, alumina ceramics, etc. have been used as materials having high corrosion resistance against these gases. An example of this type of device is Japanese Patent Laid-Open No. 62-103379.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】プラズマ処理装置の真
空処理室にステンレス鋼を用いる場合、ステンレス鋼自
体もプラズマ中の荷電粒子の衝撃によりその構成元素で
あるＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏなどを放出するため、半導体デバ
イスの製造においては、重金属汚染を引き起こすという
問題がある。When stainless steel is used in the vacuum processing chamber of the plasma processing apparatus, the stainless steel itself releases Fe, Ni, Co, etc., which are its constituent elements, by the impact of charged particles in the plasma. In the production of semiconductor devices, there is a problem of causing heavy metal contamination.
【０００４】一方、石英ガラスカバーを使用すれば重金
属汚染の問題はないが、プラズマの衝撃や熱輻射によっ
て経時的にその温度が上昇し、処理特性が変動する場合
がある。このような場合、なんらかの手段によって石英
ガラスを加熱もしくは冷却することが有効であるが、プ
ラズマ処理装置の場合、真空に接することやプラズマに
接することなどの事情により、構造的・技術的に困難な
場合が多いという問題がある。On the other hand, if a quartz glass cover is used, there is no problem of heavy metal contamination, but the temperature may rise with time due to plasma impact or heat radiation, and the processing characteristics may change. In such a case, it is effective to heat or cool the quartz glass by some means, but in the case of a plasma processing apparatus, it is structurally and technically difficult due to circumstances such as contact with vacuum and contact with plasma. The problem is that there are many cases.
【０００５】重金属汚染もなく、また加熱もしくは冷却
も含めた加工性に富む材料としてアルミニウム材料があ
げられるが、この場合、プラズマ処理装置で用いられる
塩素原子もしくはフッ素原子を含むガスプラズマに対す
る耐食性がないといる欠点がある。これに対する対策と
しては、例えば、特開昭６２−１０３３７９号公報に記
載のように、なんらかの手段によりアルミニウム材料の
表面にＡ１2Ｏ3，Ａ１Ｃ，ＴｉＮ，ＳｉＣ，Ａ１Ｎなど
の耐食性に優れた皮膜を形成する方法がある。An aluminum material can be cited as a material which is free from heavy metal contamination and is highly workable including heating and cooling. In this case, it has no corrosion resistance to a gas plasma containing chlorine atoms or fluorine atoms used in a plasma processing apparatus. There is a drawback. As a countermeasure against this, for example, as described in JP-A-62-103379, a film having excellent corrosion resistance such as A1 2 O 3 , A1C, TiN, SiC, A1N is formed on the surface of an aluminum material by some means. There is a method of forming.
【０００６】しかしながら、フッ素原子を含むガスを使
用するプラズマ処理装置では、処理室を構成する材料自
体がフッ素化されることにより処理特性の経時的劣化を
もたらすことに対する対策はなされていなかった。However, in a plasma processing apparatus using a gas containing fluorine atoms, no measures have been taken against the deterioration of processing characteristics over time due to the material itself constituting the processing chamber being fluorinated.
【０００７】本発明の目的は、フッ素原子を含むガスプ
ラズマを使用するプラズマ処理において、処理室材料の
フッ化の進行にともなうプロセス特性の変動を小さく
し、プラズマ処理速度の低下を防止したプラズマ処理装
置およびプラズマ処理方法を提供することにある。An object of the present invention is to reduce the variation in process characteristics associated with the progress of fluorination of a processing chamber material in plasma processing using a gas plasma containing fluorine atoms, and to prevent a decrease in plasma processing rate. An object is to provide an apparatus and a plasma processing method.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、プラズマ発生装置によってリフォーミング
ガスをプラズマ化し、該リフォーミングガスを用いてプ
ラズマ処理装置内の処理ガスに接した部分をリフォーミ
ングすることを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention converts a reforming gas into plasma by a plasma generator, and uses the reforming gas to remove a portion in contact with a processing gas in a plasma treatment apparatus. Characterized by reforming.
【０００９】また、本発明の他の特徴によれば、プラズ
マ発生装置と、真空処理室と、該真空処理室に試料の処
理ガスを供給する手段と、該真空処理室内で前記処理ガ
スのプラズマを用いて前記試料を処理する手段とを備え
たプラズマ処理装置において、真空処理室にリフォーミ
ングガスを供給する手段と、プラズマ発生装置により、
リフォーミングガスをプラズマ化し、該リフォーミング
ガスを用いて、プラズマ処理装置内の処理ガスに接した
部分をリフォーミングする手段を含んでいる。According to another feature of the present invention, a plasma generator, a vacuum processing chamber, a means for supplying a processing gas of a sample to the vacuum processing chamber, and a plasma of the processing gas in the vacuum processing chamber. In the plasma processing apparatus including means for processing the sample by using, a means for supplying a reforming gas to the vacuum processing chamber, and the plasma generator,
It includes means for converting the reforming gas into plasma and using the reforming gas to reform a portion in contact with the processing gas in the plasma processing apparatus.
【００１０】[0010]
【作用】本発明のプラズマ処理方法によれば、まず、処
理室すなわち真空容器に、処理用のエッチングガスを導
入し、このエッチングガスに高周波を印加してプラズマ
を発生させる。次に、試料をエッチング処理する。以下
同様にして、試料を一枚毎に処理する。According to the plasma processing method of the present invention, first, an etching gas for processing is introduced into a processing chamber, that is, a vacuum container, and a high frequency is applied to this etching gas to generate plasma. Next, the sample is etched. Similarly, the samples are processed one by one.
【００１１】所定の条件、例えば処理枚数が所定値に達
したら、真空容器内をリフオーミング（再生）処理、す
なわち処理用のガスに触れた部分をリフォーミングすな
わちエッチングにより薄く除去する処理に進む。まず、
試料の代りに、ダミーの基板を真空容器内に搬入し、次
に、リフオーミング用のガスを導入し、このガスをプラ
ズマ化する。このプラズマによって真空容器の壁面をリ
フォーミングする。このリフォーミング処理により、処
理材料の内面を薄く除去し、再び初期状態と同じ状態に
戻す。When a predetermined condition, for example, the number of processed wafers reaches a predetermined value, the process proceeds to a reforming (regeneration) process in the vacuum container, that is, a process of thinning a portion exposed to the processing gas by reforming, that is, etching. First,
Instead of the sample, a dummy substrate is loaded into a vacuum container, then a refuming gas is introduced, and this gas is turned into plasma. The plasma reforms the wall surface of the vacuum container. By this reforming treatment, the inner surface of the treated material is thinly removed, and the initial state is restored.
【００１２】なお、リフオーミング処理の前に、エッチ
ング処理で生じた堆積物のクリーニング処理を行っても
良い。すなわち、真空容器内にクリーニングガスを導入
し、このガスをプラズマ化し、真空容器内のクリーニン
グ及び室の壁等に付着した反応生成物等の堆積物の除去
を行なう。Before the refforming process, a cleaning process of deposits generated by the etching process may be performed. That is, a cleaning gas is introduced into the vacuum container, this gas is turned into plasma, and cleaning of the inside of the vacuum container and removal of deposits such as reaction products attached to the walls of the chamber are performed.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、図に従って、本発明の一実施例を説明
する。図１は、本発明のプラズマ処理方法の原理を説明
するための図である。すなわち、マイクロ波プラズマエ
ッチング装置の真空処理室１０の壁面の変化を示す図で
ある。まず、（Ａ）に示すように、真空処理室１０に最
初に試料が搬入された時は、真空処理室の壁面に堆積物
の付着はなく、また、フッ素ガスの侵入もない。試料を
所定枚数エッチング処理した後の状態は（Ｂ）に示すよ
うになり、壁面にかなりの堆積物層１０Ａとフッ素ガス
侵入層１０Ｂとが形成される。そこで、（Ｃ）に示すよ
うに、クリーニング／デポ除去処理を行なうことによ
り、真空処理室の表面の堆積物が除去される。なお、堆
積物は完全に除去されないで一部が残っていてもよい。
次に、（Ｄ）のように、フッ化厚さに相当する部分につ
いてリフォーミング処理を行なうことによって、壁内の
フッ素ガス侵入層も除去され、最初の（Ａ）と同じ状態
に回復する。なお、クリーニング／デポ除去処理は、そ
れに続くリフォーミング処理を容易にする働きがある。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the plasma processing method of the present invention. That is, it is a diagram showing changes in the wall surface of the vacuum processing chamber 10 of the microwave plasma etching apparatus. First, as shown in (A), when the sample is first loaded into the vacuum processing chamber 10, deposits do not adhere to the wall surface of the vacuum processing chamber, and fluorine gas does not enter. The state after etching a predetermined number of samples is as shown in (B), and a considerable amount of deposit layer 10A and fluorine gas intrusion layer 10B are formed on the wall surface. Then, as shown in (C), the deposit on the surface of the vacuum processing chamber is removed by performing a cleaning / depot removal process. Note that the deposit may not be completely removed and a part may remain.
Next, as shown in (D), the portion corresponding to the fluorinated thickness is reformed, so that the fluorine gas intrusion layer in the wall is also removed, and the same state as in (A) is restored. The cleaning / depot removal process has a function of facilitating the subsequent reforming process.
【００１４】図２は、マイクロ波プラズマエッチング装
置の真空処理室等のの構成材料として一般的な、アルミ
ニウム材を用い、フッ素を含む高周波プラズマにさらし
た時の、材料表面、フッ化厚さの経時変化を示したもの
である。破線は、なんらの処置も取らなかった場合を示
すもので、図から明らかな様に、フッ化厚さは、プラズ
マ処理時間の関数として増加することがわかる。実験に
よれば、アルミニウム材料で構成された真空処理室にお
いて、試料を１，０００枚処理したとき、真空処理室の
壁面のフッ化厚さは１．０μｍ程度に達した。FIG. 2 shows an aluminum material, which is generally used as a constituent material of a vacuum processing chamber of a microwave plasma etching apparatus, of a material surface and a thickness of fluoride when exposed to high frequency plasma containing fluorine. It shows the change over time. The dashed line shows the case where no treatment was taken, and it can be seen from the figure that the fluoride thickness increases as a function of plasma treatment time. According to experiments, when 1,000 samples were processed in a vacuum processing chamber made of an aluminum material, the thickness of fluoride on the wall surface of the vacuum processing chamber reached about 1.0 μm.
【００１５】以下、この明細書において、「アルミニウ
ム材料」という言葉は、純アルミニウムおよびアルミニ
ウム合金をさすものとする。Hereinafter, in this specification, the term "aluminum material" refers to pure aluminum and aluminum alloys.
【００１６】図３は、図１の原理を適用してプラズマ処
理を行なう、本発明のマイクロ波プラズマエッチング装
置の要部縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of a microwave plasma etching apparatus of the present invention, which performs plasma processing by applying the principle of FIG.
【００１７】図３において、真空容器１０の壁は、アル
ミニウムで形成されている。真空容器１０頂部は、平面
視略円形となっている。真空容器１０の側壁底部には、
排気ノズル１１が形成されており、この排気ノズル１１
と真空容器１０外に設置されている真空排気装置２０の
吸気口とは、排気管２１で連結されている。排気管２１
には、開閉弁、排気抵抗可変弁などが設けられている
（図示省略）。In FIG. 3, the wall of the vacuum container 10 is made of aluminum. The top of the vacuum container 10 has a substantially circular shape in plan view. At the bottom of the side wall of the vacuum container 10,
The exhaust nozzle 11 is formed, and the exhaust nozzle 11 is formed.
An exhaust pipe 21 connects the intake port of the vacuum exhaust device 20 installed outside the vacuum container 10 with the exhaust port 21. Exhaust pipe 21
An on-off valve, a variable exhaust resistance valve, and the like are provided in the valve (not shown).
【００１８】３０は、内部にプラズマ生成領域を有する
放電ブロック３０であり、その形状はマイクロ波の進行
方向に対して断面積変化の少ない中空円筒である。放電
ブロック３０は、その内側中空部の軸心を略垂直軸と
し、この内側中空部が真空容器１０の円形開放部を介し
て真空容器１０に連通されており、また真空容器１０の
頂壁に気密に構設されている。放電ブロック３０の頂部
には、内側中空部の上端部を気密に封止してマイクロ波
透過窓４０が設けられている。このマイクロ波透過窓４
０は、石英、アルミナなどのマイクロ波透過材料で形成
されている。このようにして、真空容器１０内、放電ブ
ロック３０の内側中空部およびマイクロ波透過窓４０に
より、外部から遮断された空間５０が形成されている。Reference numeral 30 is a discharge block 30 having a plasma generation region inside, and its shape is a hollow cylinder whose cross-sectional area changes little with respect to the traveling direction of microwaves. The discharge block 30 has an axial center of its inner hollow portion as a substantially vertical axis, and this inner hollow portion is communicated with the vacuum container 10 through a circular opening of the vacuum container 10, and is connected to the top wall of the vacuum container 10. It is airtightly constructed. A microwave transmission window 40 is provided on the top of the discharge block 30 by hermetically sealing the upper end of the inner hollow portion. This microwave transparent window 4
0 is formed of a microwave transmitting material such as quartz or alumina. In this way, the space 50 shielded from the outside is formed by the inside of the vacuum container 10, the inner hollow portion of the discharge block 30 and the microwave transmission window 40.
【００１９】６０は、試料台軸であり、その上部は空間
５０に突出し、また、その下部は真空容器１０外に突出
している。真空容器１０の底壁と試料台軸６０とは、電
気絶縁部材７０により電気的に絶縁されている。試料台
６１は、上面に試料設置面６１Ａを有している。試料台
６１は、その試料設置面を略水平面として試料台軸６０
の上端に設けられている。なお、試料台軸６０と試料台
６１とは、一体に形成されていても勿論良い。空間５０
の外には、バイアス用電源である高周波電源８０が設置
されている。試料台軸６０は、高周波電源８０に接続さ
れている。高周波電源８０の他端は接地され、試料台軸
６０、試料台６１は、共に導電材料で形成されており、
従って試料台６１は、試料台軸６０と導通状態にある。Reference numeral 60 denotes a sample stage shaft, the upper part of which is projected into the space 50, and the lower part thereof is projected out of the vacuum container 10. The bottom wall of the vacuum container 10 and the sample stage shaft 60 are electrically insulated by an electrical insulating member 70. The sample table 61 has a sample mounting surface 61A on the upper surface. The sample table 61 includes a sample table shaft 60 with its sample installation surface as a substantially horizontal surface.
Is provided at the upper end of. The sample table shaft 60 and the sample table 61 may of course be integrally formed. Space 50
A high frequency power supply 80, which is a bias power supply, is installed outside the. The sample stage shaft 60 is connected to a high frequency power supply 80. The other end of the high frequency power source 80 is grounded, and the sample stage shaft 60 and the sample stage 61 are both made of a conductive material,
Therefore, the sample table 61 is in electrical connection with the sample table shaft 60.
【００２０】一方、真空容器１０は接地され、また、放
電ブロック３０も真空容器１０を介して接地されてい
る。なお、バイアス用電源としてはこの他に直流電源な
どの使用も可能である。また、試料台６１の内部には、
冷媒流路が形成され、試料台軸６０の内部には、冷媒流
路に連通して冷媒供給路、冷媒排出路がそれぞれ形成さ
れている（図示省略）。また、冷媒供給装置が空間５０
外に設置されている。On the other hand, the vacuum vessel 10 is grounded, and the discharge block 30 is also grounded via the vacuum vessel 10. In addition to this, a DC power supply or the like can be used as the bias power supply. In addition, inside the sample table 61,
A coolant channel is formed, and inside the sample stage shaft 60, a coolant supply path and a coolant discharge path are formed respectively in communication with the coolant channel (not shown). In addition, the refrigerant supply device has a space 50.
It is installed outside.
【００２１】マイクロ波透過窓４０と試料台６１の試料
設置面６１Ａ（該試料設置面に半導体素子基板などの試
料９０が設置された場合はその被処理面）とは、上下方
向に対向した状態となり、それらの面は略平行状態とな
る。なお、放電ブロック３０の内側中空部の軸心、マイ
クロ透過窓４０の中心および試料台６１の試料設置面６
１Ａ、つまり、試料９０の被処理面の中心がそれぞれ略
一致するように構成されることが望ましい。The microwave transmission window 40 and the sample installation surface 61A of the sample table 61 (the surface to be processed when the sample 90 such as a semiconductor element substrate is installed on the sample installation surface) are vertically opposed to each other. And these planes are in a substantially parallel state. The axis of the hollow inside of the discharge block 30, the center of the micro transmission window 40, and the sample mounting surface 6 of the sample table 61.
1A, that is, it is desirable that the centers of the surfaces of the sample 90 to be processed are substantially aligned with each other.
【００２２】放電ブロック３０の内部には、ガス供給路
１００が形成されている。一方、エッチング処理ガス源
１０１、クリーニング用Ｏ2ガス源１０２、リフオーミ
ング用のＢＣl3ガスとＣｌ2ガス源１０３、シーズニン
グガス源（図示省略）が、空間５０の外に設置されてい
る。各ガス源１０１、１０２、１０３とガス供給路１０
０の一端とは、切り換え弁１０４及びガス供給管１０５
を介して連結されている。ガス供給管１０５には、開閉
弁、ガス流量制御器（図示省略）などが設けられてい
る。ガス供給路１００の他端は、放電ブロック３０の内
側中空部に開口している。A gas supply path 100 is formed inside the discharge block 30. On the other hand, an etching gas source 101, a cleaning O 2 gas source 102, a refrigerating BCl 3 gas and Cl 2 gas source 103, and a seasoning gas source (not shown) are installed outside the space 50. Each gas source 101, 102, 103 and gas supply path 10
The one end of 0 is the switching valve 104 and the gas supply pipe 105.
Are connected via. The gas supply pipe 105 is provided with an opening / closing valve, a gas flow rate controller (not shown), and the like. The other end of the gas supply path 100 is open to the inner hollow portion of the discharge block 30.
【００２３】ブロック３０の外側には、該ブロック３０
を内部に含んだ状態で導波管１１０が配設されている。
導波管１１０は、真空容器１０で終端している。導波管
１１０の形状は、略円筒形である。導波管１１０の閉止
端壁である頂壁と放電ブロック３０の上端部面（マイク
ロ波透過窓４０の上面）との間には、所定の高さ（間
隔）を有する空間１２０が形成されている。導波管１１
０の頂壁のマイクロ波透過窓４０の上面と対向する部分
には、開口が形成されている。Outside the block 30, the block 30 is provided.
The waveguide 110 is arranged so as to include the inside.
The waveguide 110 terminates in the vacuum container 10. The waveguide 110 has a substantially cylindrical shape. A space 120 having a predetermined height (spacing) is formed between the top wall, which is the closed end wall of the waveguide 110, and the upper end surface (the upper surface of the microwave transmission window 40) of the discharge block 30. There is. Waveguide 11
An opening is formed in a portion of the top wall of 0 facing the upper surface of the microwave transmission window 40.
【００２４】空間５０、１２０の外には、マイクロ波を
発振する手段であるマグネトロン１３０が設けられてい
る。マグネトロン１３０と導波管１１０とは、導波管１
１１、１１２で連結されている。導波管１１１、１１２
内は、導波管１１０の頂壁の開口を介して空間１２０と
連通状態にある。ここで、導波管１１１は、矩形・円形
直角変換用の導波管であり、また、導波管１１２は、矩
形の導波管である。なお、マグネトロン１３０と導波管
１１０とは、その他のマイクロ波伝播手段、例えば、同
軸ケーブルなどで連結されていても良い。Outside the spaces 50 and 120, a magnetron 130 which is means for oscillating microwaves is provided. The magnetron 130 and the waveguide 110 are the waveguide 1
11 and 112 are connected. Waveguides 111 and 112
The inside is in communication with the space 120 through the opening in the top wall of the waveguide 110. Here, the waveguide 111 is a rectangular / circular right-angle conversion waveguide, and the waveguide 112 is a rectangular waveguide. The magnetron 130 and the waveguide 110 may be connected by other microwave propagation means, for example, a coaxial cable.
【００２５】導波管１１１０の側壁外周には、磁界を発
生する手段である空心コイル１４０、１４１が、高さ方
向には２段環装されている。更に、空心コイル１４０は
空間１２０に、また、空心コイル１４１は放電ブロック
３０の外周側面に略対応させられている。空心コイル１
４０、１４１は、ＯＮ−ＯＦＦ手段や通電量調節手段な
どをそれぞれ介して電源に接続されている（図示省
略）。Air-core coils 140 and 141, which are means for generating a magnetic field, are mounted on the outer circumference of the side wall of the waveguide 1110 in two stages in the height direction. Further, the air-core coil 140 and the air-core coil 141 substantially correspond to the space 120 and the outer peripheral side surface of the discharge block 30, respectively. Air core coil 1
40 and 141 are connected to a power source via ON-OFF means and energization amount adjusting means (not shown).
【００２６】１５０は制御手段であり、公知の搬送手段
（図示省略）を制御して試料９０を１枚ずつ真空容器１
０内に搬入する制御するコントローラ１５１、試料９０
の搬入枚数を計測するカウンター１５２を有する。ま
た、１５３は切り換え手段であり、、試料９０の処理枚
数が所定値に達したら真空容器内のクリーニングおよび
リフオーミング処理を行なうように、エッチング処理ガ
ス源１０１と、クリーニング用Ｏ2ガス源１０２やリフ
オーミング用のガス源１０３及びシーズニングガス源と
を切り換える。Numeral 150 is a control means, which controls a well-known transfer means (not shown) to sample one by one the vacuum container 1
Controller 151 for controlling loading into 0, sample 90
It has a counter 152 that counts the number of loaded sheets. Further, reference numeral 153 is a switching means, which performs an etching process gas source 101, a cleaning O 2 gas source 102, and a reforming process so that when the number of processed samples 90 reaches a predetermined value, the cleaning and the re-forming process in the vacuum container are performed. The gas source 103 and the seasoning gas source are switched.
【００２７】次に、図４で本発明のエッチング処理方法
のフローを説明する。まず、真空容器１０内に試料９０
を搬入する（ステップ４０２）。すなわち、公知の搬送
手段で試料９０が１枚だけ真空容器１０内に搬入され
る。真空容器１０内に試料９０を搬入した搬送手段は、
試料９０の処理を阻害しない場所に退避させられる。試
料台６１に渡された試料９０は、試料台６１の試料設置
面６１Ａに被処理面上向き姿勢にて設置される。開閉
弁、排気抵抗可変弁を開弁し真空排気装置２０を作動さ
せて、空間５０を減圧排気する（４０４）。さらに、空
間５０には、エッチング用ガスが導入される（４０
６）。すなわち、ガス供給管１０５、切り換え弁１０
４、ガス供給路１００を介して、処理ガス源１０１から
放電ブロック３０の内側中空部に所定流量で所定のエッ
チング用ガスが導入される。空間５０に導入されたエッ
チング用ガスの一部は、排気抵抗可変弁の弁開度調節に
より真空排気装置２０を介して排気され、これにより、
空間５０の圧力は、所定のエッチング処理圧力に調節さ
れる。Next, the flow of the etching processing method of the present invention will be described with reference to FIG. First, the sample 90 is placed in the vacuum container 10.
Are carried in (step 402). That is, only one sample 90 is loaded into the vacuum container 10 by a known transporting means. The transport means that carries the sample 90 into the vacuum container 10 is
The sample 90 is evacuated to a place that does not interfere with the processing. The sample 90 delivered to the sample table 61 is installed on the sample installation surface 61A of the sample table 61 with the surface to be processed facing upward. The on-off valve and the exhaust resistance variable valve are opened to operate the vacuum exhaust device 20 to exhaust the space 50 under reduced pressure (404). Further, an etching gas is introduced into the space 50 (40
6). That is, the gas supply pipe 105 and the switching valve 10
4. A predetermined etching gas is introduced from the processing gas source 101 into the inner hollow portion of the discharge block 30 at a predetermined flow rate through the gas supply passage 100. A part of the etching gas introduced into the space 50 is exhausted through the vacuum evacuation device 20 by adjusting the valve opening degree of the exhaust resistance variable valve.
The pressure of the space 50 is adjusted to a predetermined etching processing pressure.
【００２８】また、空心コイル１４０、１４１が作動
し、放電ブロック３０の内側中空部には、磁界が印加さ
れる。次に、マグネトロン１３０で発生し、導波管１１
０で導かれたマイクロ波を用いて、空間５０内のエッチ
ング用ガスをプラズマ化する（ステップ４０８）。この
プラズマにより、試料のＳｉＯ2をエッチング処理する
（４１０）。さらにエッチング処理の終了に伴って真空
容器１０内を排気し（４１２）、試料９０を真空容器１
０外に搬出する（ステップ４１４）。以下同様にして、
試料９０を真空容器１０内に一枚毎に搬入して処理す
る。Further, the air-core coils 140 and 141 are operated, and a magnetic field is applied to the inner hollow portion of the discharge block 30. Next, it is generated in the magnetron 130 and the waveguide 11
The etching gas in the space 50 is turned into plasma by using the microwave guided by 0 (step 408). The SiO 2 of the sample is etched by this plasma (410). Further, when the etching process is completed, the inside of the vacuum container 10 is evacuated (412), and the sample 90 is placed in the vacuum container 1.
0 (step 414). And so on
Each sample 90 is loaded into the vacuum container 10 and processed.
【００２９】試料９０の処理枚数を計数し、処理枚数が
所定値、例えば２５枚に達したら（４１６）、試料９０
の処理によって生成された真空容器１０表面の付着物や
フッ化層を除去するために、クリーニングおよびリフオ
ーミング処理（ステップ４１８以下）に進む。The number of processed samples 90 is counted, and when the number of processed samples reaches a predetermined value, for example, 25 (416), the sample 90 is processed.
In order to remove the deposits and the fluorinated layer on the surface of the vacuum container 10 generated by the process (1), the process proceeds to the cleaning and refforming process (steps 418 and below).
【００３０】すなわち、フッ素を含有するガスでプラズ
マを発生させ、プラズマ処理する場合、徐々に処理室内
面上に付着物が付いてくる。このため、一枚毎もしくは
複数枚毎にクリーニングを行う必要がある。このクリー
ニングを行うガスとしては、酸素含有ガスを用いること
が好ましい。クリーニング処理では、まず、試料９０の
代りに、ダミーの基板を真空容器内に搬入し（４１
８）、真空容器１０内を高真空に排気（４２０）した
後、ガス供給路１００の切り換え弁１０４を制御して、
ガス供クリーニング用Ｏ2ガスを導入する（４２２）。
次に、このＯ2ガスをプラズマ化し（４２４）、真空容
器内のクリーニング、すなわち室の壁等に付着した反応
生成物等の堆積物の除去を行なう（４２６）。That is, when plasma is generated by a gas containing fluorine and plasma processing is performed, deposits gradually adhere to the inner surface of the processing chamber. Therefore, it is necessary to perform cleaning for each sheet or for every plurality of sheets. An oxygen-containing gas is preferably used as the gas for this cleaning. In the cleaning process, first, instead of the sample 90, a dummy substrate is loaded into the vacuum container (41
8) After evacuating the inside of the vacuum container 10 to a high vacuum (420), the switching valve 104 of the gas supply path 100 is controlled,
O 2 gas for gas cleaning is introduced (422).
Next, this O 2 gas is turned into plasma (424) to clean the inside of the vacuum container, that is, to remove deposits such as reaction products attached to the walls of the chamber (426).
【００３１】次に、真空容器１０内を排気した後、リフ
オーミング用のＢＣl3とＣｌ2ガスを導入し（４３
０）、このガスをプラズマ化する（４３２）。プラズマ
化されたリフオーミングガスによって、真空容器１０の
壁面等がリフォーミング、すなわち薄く除去される（４
３４）。除去される量は、例えば試料１枚当り０．００
４μｍ、２５枚毎に０．１μｍとする。エッチングの望
ましい値は、試料１枚当り、０．００１〜０．０１６μ
ｍ、試料２５枚毎に０．０２５〜０．４μｍ程度であ
る。最後に真空容器内を排気して（４３６）、リフォー
ミングが終了する。Next, after evacuating the inside of the vacuum vessel 10, BCl 3 and Cl 2 gas for refuming are introduced (43
0), this gas is turned into plasma (432). The wall of the vacuum container 10 is reformed, that is, thinly removed by the plasma-forming refforming gas (4).
34). The amount removed is, for example, 0.00 per sample.
4 μm, 0.1 μm for every 25 sheets. Desirable etching value is 0.001 to 0.016 μ per sample
m, about 0.025 to 0.4 μm for every 25 samples. Finally, the vacuum container is evacuated (436), and the reforming is completed.
【００３２】次に、シーズニング処理を行うために、真
空容器１０にシーズニングガスを導入し（４３８）、こ
のガスをプラズマ化し（４４０）、シーズニングを行な
う（４４２）。ここでシーズニングとは、試料の第１枚
目と第ｎ枚目（例えばｎ＝２５）との処理条件（各部の
温度や真空容器１０の表面の状態など）を一致させるた
めの慣らし放電等の総称である。そして、真空容器１０
内を排気し（４４４）、ダミー基板を排出して（４４
６）、一連の処理が終了する。Next, in order to perform a seasoning process, a seasoning gas is introduced into the vacuum container 10 (438), this gas is turned into plasma (440), and seasoning is performed (442). Here, the term "seasoning" refers to a break-in discharge or the like for matching the processing conditions (the temperature of each part, the surface condition of the vacuum container 10 and the like) between the first sample and the n-th sample (for example, n = 25). It is a generic term. And the vacuum container 10
The inside is evacuated (444) and the dummy substrate is evacuated (44
6), a series of processing ends.
【００３３】なお、図４の例に代えて、スタート後、最
初の試料を搬入する前に、シーズニングを行なうのがよ
り望ましい。Instead of the example shown in FIG. 4, it is more desirable to carry out the seasoning after the start and before the first sample is loaded.
【００３４】図５に、各ステップの処理条件、ガスの種
類とガス圧の一例を示す。FIG. 5 shows an example of the processing conditions of each step, the type of gas and the gas pressure.
【００３５】なお、エッチング処理において、ポリシリ
コンの下地の上に成膜された酸化シリコン膜を、パター
ニングされたホトレジストの通りにエッチングする場合
のガスは例えばＣＨＦ3もしくはこのガスにＣＨ2Ｆ2ガ
スを少量まぜて使う。In the etching process, the gas for etching the silicon oxide film formed on the polysilicon underlayer according to the patterned photoresist is, for example, CHF 3 or this gas, which is CH 2 F 2 gas. Mix a small amount and use.
【００３６】窒化シリコンの下地の上に成膜された酸化
シリコン膜を、パターニングされたホトレジストの通り
にエッチングする場合のガスはＣ4Ｆ8ガス、もしくはこ
のガスに、希ガスや一酸化炭素ガスを多量まぜて使う。When the silicon oxide film formed on the base of silicon nitride is etched according to the patterned photoresist, the gas is C 4 F 8 gas, or this gas is a noble gas or a carbon monoxide gas. Use a large amount of.
【００３７】ポリシリコン下地の上に成膜された窒化シ
リコン膜を、パターニングされたホトレジストの通りに
エッチングする場合のガスは、例えばＣＨ2Ｆ2やＣＨＦ
3あるいはこれらの混合ガスを使う。ガス圧はマイクロ
波を用いる場合、上の３ケース共、０．５〜１０ｍＴｏ
ｒｒとする。A gas for etching a silicon nitride film formed on a polysilicon base as patterned photoresist is, for example, CH 2 F 2 or CHF.
3 or use a mixed gas of these. When microwave is used for gas pressure, 0.5 to 10 mTo in the above three cases
rr.
【００３８】なお、これまでは処理室の材質としてアル
ミニウムの場合について述べたが、これに限定されるも
のではない。アルミニウムの表面をアルマイト処理した
もの、アルミナ膜（Ａ１2Ｏ3）あるいはアルミナを主成
分とした膜（ムライトなど）を付着させたもの、あるい
は他の金属や他の絶縁物（膜および単体）でも同様の効
果がある。Although the case where aluminum is used as the material of the processing chamber has been described above, the present invention is not limited to this. Aluminized aluminum surface, alumina film (A1 2 O 3 ) or alumina-based film (mullite, etc.) attached, or other metal or other insulator (film and simple substance) It has the same effect.
【００３９】また、図６に、真空容器等の構成材料とリ
フォーミングに用いるガスの組合せの例を示す。このよ
うに真空容器１０等の処理装置を構成する材料によっ
て、リフォーミングに用いるガスは変ってくる。つま
り、処理装置を構成する材料を均一に除去可能なガスで
なければならない。FIG. 6 shows an example of a combination of constituent materials such as a vacuum container and a gas used for reforming. As described above, the gas used for reforming varies depending on the material forming the processing apparatus such as the vacuum container 10. That is, it must be a gas that can uniformly remove the material that constitutes the processing apparatus.
【００４０】図７は、本発明の効果を示す図である。従
来の方法であれば、試料のエッチング処理枚数の増加に
伴って、フッ化層が成長するため、破線で示すようにエ
ッチング処理速度が低下する。これにたいし、本発明に
よれば、真空処理室の壁面をリフォーミングすることに
よりフッ化層の成長が押さえられるために、実線で示す
ように試料のエッチング処理枚数が増加しても、エッチ
ング処理速度がほぼ一定に維持される。試料を２５枚処
理する毎に両側で０．２μｍずつ真空処理室の壁面を削
るとすると、１５，０００枚処理したとき、壁面のエッ
チング量は１２０μｍとなる。真空処理室のこの程度の
寸法変化では、実用上、試料のエッチング処理になんら
支障をきたすことはない。リフォーミングの周期や壁面
の削り量は試料のエッチング処理条件等に応じて適宜設
定することができる。FIG. 7 is a diagram showing the effect of the present invention. In the case of the conventional method, the fluoride layer grows as the number of etched samples increases, so the etching rate decreases as indicated by the broken line. On the other hand, according to the present invention, since the growth of the fluoride layer is suppressed by reforming the wall surface of the vacuum processing chamber, even if the number of samples to be etched is increased as shown by the solid line, the etching is performed. The processing speed is kept almost constant. When the wall surface of the vacuum processing chamber is cut by 0.2 μm on both sides every time 25 samples are processed, the etching amount of the wall surface becomes 120 μm when 15,000 samples are processed. With such a dimensional change of the vacuum processing chamber, practically, there is no problem in etching the sample. The cycle of reforming and the amount of shaving of the wall surface can be appropriately set according to the etching processing conditions of the sample and the like.
【００４１】図４に示した実施例では、一定の試料のエ
ッチング処理枚数毎に、クリーニング／デポ除去処理及
びリフォーミングを行なう例を示したが、これに代る方
法として、真空処理室の壁面へのガス侵入状況をモニタ
して、所定の条件に達したら、デポ除去やリフォーミン
グを行なってもよい。図８に、そのモニタ装置の一例を
示す。図８において、２本の絶縁されたピン７０、７２
を真空処理室１０の内表面に押し立て、抵抗計７４で壁
面の電気抵抗を測定することによって、フッ化層の成長
をモニタする。壁面の電気抵抗は、図９に示すように、
フッ化層の厚さに応じて増大するので、電気抵抗の測定
によってリフォーミングすべき時期をモニタできる。抵
抗計７４を使用しないときは、ソレノイド７６によって
ピン７０、７２を試料台よりも下もしくは真空処理室外
に下げておくようにするのが望ましい。In the embodiment shown in FIG. 4, the cleaning / deposition removing process and reforming are performed every time a certain number of samples are processed by etching, but as an alternative method, the wall surface of the vacuum processing chamber is used. It is also possible to monitor the state of gas invasion into the gas and, when a predetermined condition is reached, perform depot removal or reforming. FIG. 8 shows an example of the monitor device. In FIG. 8, two insulated pins 70, 72 are provided.
Is pushed against the inner surface of the vacuum processing chamber 10 and the electrical resistance of the wall surface is measured by the resistance meter 74 to monitor the growth of the fluorinated layer. The electric resistance of the wall is, as shown in FIG.
Since it increases with the thickness of the fluorinated layer, it is possible to monitor the time for reforming by measuring the electric resistance. When the ohmmeter 74 is not used, it is desirable that the solenoid 76 be used to lower the pins 70 and 72 below the sample table or outside the vacuum processing chamber.
【００４２】なお、本発明は何ら特定のプラズマの発生
手段に限定されるものではなく、高周波を用いてプラズ
マを発生する場合にも同様に適用できることは勿論であ
る。The present invention is not limited to any specific plasma generating means, and it goes without saying that it can be similarly applied to the case of generating plasma by using a high frequency.
【００４３】図１０は、図１の原理を適用してプラズマ
エッチング処理を行う誘導結合型プラズマ発生装置の要
部縦断面図である。図１０において、筒状の真空容器１
０は、アルミナ製であり、その内側に外部から遮断され
た空間５０が形成されている。試料台６１は、上面に試
料設置面６１Ａを有している。空間５０の外には、マッ
チングボックス１３２を介して、バイアス用電源である
高周波電源８０が接続されている。真空容器１０の外側
には、ヒータで加熱されるアンテナブロック１３４が設
けられている。このアンテナブロック１３４は、マッチ
ングボックス１３２を介して、プラズマ発生用の電源１
３３に接続されている。真空容器１０の上側には、シリ
コン上板１３６、ヒータ１３８が配置されている。真空
容器１０の下側には、絶縁体１６０が配置されている。
空間５０は、ガス供給路１００、ガス供給管１０５、切
り換え弁１０４を介して、エッチング処理ガス源１０
１、クリーニング用Ｏ2ガス源１０２、リフオーミング
用のＣｌ2ガス源１０３、シーズニングガス源（図示省
略）に接続されている。FIG. 10 is a longitudinal sectional view of an essential part of an inductively coupled plasma generator which performs the plasma etching process by applying the principle of FIG. In FIG. 10, a cylindrical vacuum container 1
0 is made of alumina, and a space 50 that is shielded from the outside is formed inside thereof. The sample table 61 has a sample mounting surface 61A on the upper surface. A high frequency power supply 80, which is a bias power supply, is connected to the outside of the space 50 via a matching box 132. An antenna block 134, which is heated by a heater, is provided outside the vacuum container 10. This antenna block 134 is provided with a power supply 1 for plasma generation via a matching box 132.
It is connected to 33. A silicon upper plate 136 and a heater 138 are arranged on the upper side of the vacuum container 10. An insulator 160 is arranged below the vacuum container 10.
The space 50 passes through the gas supply passage 100, the gas supply pipe 105, and the switching valve 104, and then the etching processing gas source 10
1, a cleaning O 2 gas source 102, a refining Cl 2 gas source 103, and a seasoning gas source (not shown).
【００４４】この誘導結合型プラズマ発生装置は、その
真空容器１０が、アルミナ製であり、図３の実施例と同
様の方法で、真空容器１０の壁面等をエッチングするこ
とによりフッ化層の成長が押さえられるために、試料の
エッチング処理枚数が増加しても、エッチング処理速度
がほぼ一定に維持される。In this inductively coupled plasma generator, the vacuum container 10 is made of alumina, and the wall surface of the vacuum container 10 is etched in the same manner as in the embodiment of FIG. 3 to grow a fluoride layer. As a result, the etching rate is kept substantially constant even if the number of samples to be etched increases.
【００４５】なお、アンテナ１３４を、上部絶縁板１３
６の上に設置し、チャンバ壁１０をアルミニウム製とし
た誘導結合型プラズマ発生装置でも同様の効果がある。The antenna 134 is connected to the upper insulating plate 13
The same effect can be obtained by using an inductively coupled plasma generator installed on top of the chamber 6 and having the chamber wall 10 made of aluminum.
【００４６】図１１は、図１の原理を適用してプラズマ
エッチング処理を行う、平行平板形プラズマ発生装置の
要部縦断面図である。図１１において、真空容器１０
は、アルミニウム製であり、その内側に外部から遮断さ
れた空間５０が形成されている。試料台９０は、セラミ
ック１７０で保持された下部電極６３の上に載置され
る。真空容器１０の上側には、セラミック１７０で保持
された上部電極６２、バッフルプレート１７２、ガス拡
散板１０６が配置されている。ガス拡散板１０６は、ガ
ス供給路１００、ガス供給管１０５、切り換え弁１０４
を介して、エッチング処理ガス源１０１、クリーニング
用Ｏ2ガス源１０２、リフオーミング用のＢＣl3ガスと
Ｃｌ2ガス源１０３、シーズニングガス源（図示省略）
に接続されている。上部および下部電極６２、６３に
は、冷却水の通路１８０が設けられている。１９０は、
冷却用のヘリウム供給通路である。下部電極６３と上部
電極６２に接続された上部プレート１７２との間には、
ＲＦ電源１９２が接続されている。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a main part of a parallel plate type plasma generator which performs plasma etching processing by applying the principle of FIG. In FIG. 11, the vacuum container 10
Is made of aluminum, and a space 50 that is shielded from the outside is formed inside thereof. The sample table 90 is placed on the lower electrode 63 held by the ceramic 170. An upper electrode 62 held by a ceramic 170, a baffle plate 172, and a gas diffusion plate 106 are arranged above the vacuum container 10. The gas diffusion plate 106 includes a gas supply path 100, a gas supply pipe 105, and a switching valve 104.
Via an etching gas source 101, a cleaning O 2 gas source 102, a refrigerating BCl 3 gas and Cl 2 gas source 103, and a seasoning gas source (not shown).
It is connected to the. A cooling water passage 180 is provided in the upper and lower electrodes 62, 63. 190 is
It is a helium supply passage for cooling. Between the lower electrode 63 and the upper plate 172 connected to the upper electrode 62,
The RF power source 192 is connected.
【００４７】この平行平板形プラズマ発生装置も、その
真空容器１０は、アルミニウム製であり、図３の実施例
と同様の方法で、真空容器１０の壁面等をリフォーミン
グすることによりフッ化層の成長が押さえられるため
に、試料のエッチング処理枚数が増加しても、エッチン
グ処理速度がほぼ一定に維持される。Also in this parallel plate type plasma generator, the vacuum container 10 is made of aluminum, and the wall surface of the vacuum container 10 is reformed in the same manner as in the embodiment of FIG. Since the growth is suppressed, even if the number of samples subjected to the etching process increases, the etching process rate is maintained substantially constant.
【００４８】[0048]
【発明の効果】真空容器の壁面等をリフォーミングする
ことによりフッ化層の成長が押さえられるために、試料
のエッチング処理枚数が増加しても、エッチング処理速
度がほぼ一定に維持される。EFFECTS OF THE INVENTION Since the growth of the fluorinated layer is suppressed by reforming the wall surface of the vacuum container and the like, even if the number of samples to be etched is increased, the etching rate is kept substantially constant.
【図１】本発明のプラズマ処理方法の原理を説明するた
めの図である。FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of a plasma processing method of the present invention.
【図２】アルミニウム材料表面のフッ化層の厚みとプラ
ズマ処理時間の関係を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the thickness of a fluorinated layer on the surface of an aluminum material and the plasma treatment time.
【図３】本発明のマイクロ波プラズマエッチング装置の
要部縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of the microwave plasma etching apparatus of the present invention.
【図４】本発明のプラズマ処理方法のフローを示す図で
ある。FIG. 4 is a diagram showing a flow of a plasma processing method of the present invention.
【図５】各ステップの処理条件、ガスの種類とガス圧の
一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of processing conditions of each step, gas type and gas pressure.
【図６】真空容器等の構成材料とリフォーミングに用い
るガスの組合せの例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a combination of constituent materials such as a vacuum container and a gas used for reforming.
【図７】本発明の効果を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an effect of the present invention.
【図８】モニタ装置の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a monitor device.
【図９】フッ化層の厚さと壁面の電気抵抗の関係を示す
図である。FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the thickness of the fluorinated layer and the electrical resistance of the wall surface.
【図１０】図１の原理を適用してプラズマエッチング処
理を行う、誘導結合型プラズマ発生装置の要部縦断面図
である。FIG. 10 is a longitudinal sectional view of an essential part of an inductively coupled plasma generator that performs plasma etching processing by applying the principle of FIG.
【図１１】図１の原理を適用してプラズマエッチング処
理を行う、平行平板形プラズマ発生装置の要部縦断面図
である。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a main part of a parallel plate plasma generator that performs a plasma etching process by applying the principle of FIG.
１０…真空容器、２０…真空排気装置、３０…放電ブロ
ック、４０…マイクロ波透過窓、６１…試料台、８０…
高周波電源、９０…試料、…１０１…処理ガス源、１１
０〜１１２…導波管、１２０…空間、１３０…マグネト
ロン、１４０〜１４１…空心コイル。10 ... Vacuum container, 20 ... Vacuum exhaust device, 30 ... Discharge block, 40 ... Microwave transmission window, 61 ... Sample stage, 80 ...
High frequency power source, 90 ... Sample, ... 101 ... Processing gas source, 11
0-112 ... Waveguide, 120 ... Space, 130 ... Magnetron, 140-141 ... Air core coil.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 縄田 誠 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Makoto Nawata 502 Jinritsucho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Prefecture Hiritsu Seisakusho Co., Ltd.
Claims (16)
プラズマ処理装置によるプラズマ処理方法において、 前記プラズマ発生装置により処理ガスをプラズマ化する
ステップと、 前記真空処理室内で、該処理ガスのプラズマを用いて試
料を処理するステップと、 前記プラズマ発生装置により、リフォーミングガスをプ
ラズマ化するステップと、 該リフォーミングガスのプラズマを用いて、前記プラズ
マ処理装置内の前記処理ガスに接した部分をリフォーミ
ングするステップとからなる、 プラズマ処理方法。1. A plasma processing method using a plasma processing apparatus including a plasma generator and a vacuum processing chamber, the method comprising converting the processing gas into plasma by the plasma generating apparatus, and plasma of the processing gas in the vacuum processing chamber. Using the plasma generator to convert the reforming gas into plasma, and using the plasma of the reforming gas to reform a portion of the plasma processing apparatus that is in contact with the processing gas. A plasma processing method comprising a forming step.
プラズマ処理装置によるプラズマ処理方法において、 前記プラズマ発生装置により処理ガスをプラズマ化する
ステップと、 前記真空処理室内で、該処理ガスのプラズマを用いて試
料を処理するステップと、 前記プラズマ発生装置により、クリーニングガスをプラ
ズマ化するステップと、 前記試料の処理によって前記プラズマ処理装置内に付着
した堆積物を、前記クリーニングガスのプラズマを用い
てクリーニングするステップと、 前記プラズマ発生装置により、リフォーミングガスをプ
ラズマ化するステップと、 該リフォーミングガスのプラズマを用いて、プラズマ処
理装置内の前記処理ガスに接した部分をリフォーミング
するステップとからなる、 ことを特徴とするプラズマ処理方法。2. A plasma processing method using a plasma processing apparatus having a plasma generating apparatus and a vacuum processing chamber, the method comprising converting the processing gas into plasma by the plasma generating apparatus, and plasma of the processing gas in the vacuum processing chamber. A step of treating the sample using the plasma generator, a step of converting the cleaning gas into a plasma by the plasma generator, and a deposit adhered in the plasma treatment apparatus by the treatment of the sample using the plasma of the cleaning gas. The step of converting the reforming gas into plasma by the plasma generator, and reforming the portion of the plasma processing apparatus in contact with the processing gas by using the plasma of the reforming gas. , Plasma processing characterized by Method.
プラズマ処理装置により、試料を一枚毎に処理するプラ
ズマ処理方法において、 前記プラズマ発生装置により処理ガスをプラズマ化する
ステップと、 前記真空処理室内で、該処理ガスのプラズマを用いて前
記試料を１枚毎に処理するステップと、 前記プラズマ発生装置により、クリーニングガスをプラ
ズマ化するステップと、 前記試料の処理によって前記プラズマ処理装置内に付着
した堆積物を、前記クリーニングガスのプラズマを用い
てクリーニングするステップと、 前記プラズマ発生装置により、リフォーミングガスをプ
ラズマ化するステップと、 該リフォーミングガスのプラズマを用いて、プラズマ処
理装置内の前記処理ガスに接した部分をリフォーミング
するステップと、 前記真空処理室にシーズニングガスを導入し、該シーズ
ニングガスをプラズマ化し、前記試料の第一枚目と第ｎ
枚目との処理条件を一致させるための慣らし放電処理を
行うステップを含む、 ことを特徴とするプラズマ処理方法。3. A plasma processing method in which a sample is processed one by one by a plasma processing apparatus having a plasma generating apparatus and a vacuum processing chamber, the step of converting the processing gas into plasma by the plasma generating apparatus, and the vacuum processing. A step of treating the samples one by one in a room using plasma of the treatment gas; a step of converting the cleaning gas into a plasma by the plasma generator; and a step of depositing the cleaning gas in the plasma treatment apparatus by the treatment of the sample. Cleaning the deposited deposit by using the plasma of the cleaning gas, converting the reforming gas into plasma by the plasma generator, and using the plasma of the reforming gas in the plasma processing apparatus. A step of reforming the portion in contact with the processing gas, A seasoning gas is introduced into the vacuum processing chamber, the seasoning gas is turned into plasma, and the first and n-th samples of the sample are introduced.
A plasma processing method, comprising a step of performing a break-in discharge processing for matching the processing conditions with the first sheet.
マを用いて前記試料を一枚毎に処理し、 所定の処理条件に達する毎に、前記リフォーミングガス
のプラズマを用いて前記プラズマ処理装置内の前記処理
ガスに接した部分をリフォーミングする、 ことを特徴とする請求項１，２または３記載のプラズマ
処理方法。4. The plasma processing is performed in the vacuum processing chamber by using the plasma of the processing gas to process the samples one by one, and the plasma of the reforming gas is used every time a predetermined processing condition is reached. The plasma processing method according to claim 1, wherein the portion of the apparatus that is in contact with the processing gas is reformed.
定の処理条件に達したものとする、 ことを特徴とする請求項４記載のプラズマ処理方法。5. The plasma processing method according to claim 4, wherein the predetermined processing condition is reached when a predetermined number of the samples are processed.
し、該電気抵抗の値が所定値を超えた場合に、前記所定
の処理条件に達したものとする、 ことを特徴とする請求項４記載のプラズマ処理方法。6. The electric resistance of the wall surface of the vacuum processing chamber is measured, and when the electric resistance value exceeds a predetermined value, it is determined that the predetermined processing condition is reached. Item 4. The plasma processing method according to Item 4.
マを用いて前記試料を一枚毎に処理し、前記試料を所定
枚数処理する毎に、 前記プラズマ発生装置により、クリーニングガスをプラ
ズマ化するステップと、 前記試料の処理によって前記プラズマ処理装置内に付着
した堆積物を、前記クリーニングガスのプラズマを用い
てクリーニングするステップと、 前記プラズマ発生装置により、リフォーミングガスをプ
ラズマ化するステップと、 該リフォーミングガスのプラズマを用いて、プラズマ処
理装置内の前記処理ガスに接した部分をリフォーミング
するステップと、 前記真空処理室にシーズニングガスを導入し、該シーズ
ニングガスをプラズマ化し、前記試料の第１枚目と第ｎ
枚目との処理条件を一致させるための慣らし放電処理を
行うステップを繰り返す、 ことを特徴とする請求項１，２または３記載のプラズマ
処理方法。7. The processing gas is processed one by one in the vacuum processing chamber by using plasma of the processing gas, and the cleaning gas is turned into plasma by the plasma generator every time a predetermined number of the samples are processed. And a step of cleaning deposits deposited in the plasma processing apparatus by the processing of the sample using plasma of the cleaning gas; and a step of converting the reforming gas into plasma by the plasma generation apparatus, Using the plasma of the reforming gas, a step of reforming a portion in contact with the processing gas in a plasma processing apparatus, introducing a seasoning gas into the vacuum processing chamber, plasmaizing the seasoning gas, 1st sheet and nth
4. The plasma processing method according to claim 1, wherein the step of performing a break-in discharge processing for matching the processing conditions with the first sheet is repeated.
からなり、前記リフォーミングガスとして、塩素ガスを
用いる、 ことを特徴とする請求項１，２または３記載のプラズマ
処理方法。8. The plasma processing method according to claim 1, wherein the wall of the vacuum processing chamber is made of an aluminum material, and chlorine gas is used as the reforming gas.
料からなり、前記リフォーミングガスとして、フルオロ
カーボンガスを用いる、 ことを特徴とする請求項１，２または３記載のプラズマ
処理方法。9. The plasma processing method according to claim 1, wherein the wall of the vacuum processing chamber is made of a material containing silicon, and a fluorocarbon gas is used as the reforming gas.
たプラズマ処理装置によるプラズマ処理方法において、 前記プラズマ発生装置により塩素及びフッ素を含む処理
ガスをプラズマ化するステップと、 前記真空処理室内で、該処理ガスのプラズマを用いて酸
化シリコン膜を有する試料をエッチング処理するステッ
プと、 前記プラズマ発生装置により、リフォーミングガスをプ
ラズマ化するステップと、 該リフォーミングガスを用いて、前記プラズマ処理装置
内の前記処理ガスに接した部分をリフォーミングするス
テップとを含む、 ことを特徴とする酸化シリコン膜を有する試料のプラズ
マ処理方法。10. A plasma processing method using a plasma processing apparatus having a plasma generation apparatus and a vacuum processing chamber, the method comprising converting a processing gas containing chlorine and fluorine into plasma by the plasma generation apparatus; A step of etching a sample having a silicon oxide film by using plasma of a processing gas; a step of converting the reforming gas into plasma by the plasma generator; and a step of converting the reforming gas into plasma in the plasma processing apparatus by using the reforming gas. And a step of reforming a portion in contact with the processing gas, the method for plasma processing a sample having a silicon oxide film.
たプラズマ処理装置によるプラズマ処理方法において、 前記プラズマ発生装置により塩素及びフッ素を含む処理
ガスをプラズマ化するステップと、 前記真空処理室内で、該処理ガスのプラズマを用いて窒
化シリコン膜を有する試料をエッチング処理するステッ
プと、 前記プラズマ発生装置により、リフォーミングガスをプ
ラズマ化するステップと、 該リフォーミングガスを用いて、前記プラズマ処理装置
内の前記処理ガスに接した部分をリフォーミングするス
テップとを含む、 ことを特徴とする窒化シリコン膜を有する試料のプラズ
マ処理方法。11. A plasma processing method using a plasma processing apparatus having a plasma generation apparatus and a vacuum processing chamber, the method comprising converting the processing gas containing chlorine and fluorine into plasma by the plasma generation apparatus; A step of etching a sample having a silicon nitride film by using plasma of a processing gas; a step of converting the reforming gas into plasma by the plasma generator; and a step of converting the reforming gas into plasma in the plasma processing apparatus by using the reforming gas. And a step of reforming a portion in contact with the processing gas, the method of plasma processing a sample having a silicon nitride film.
たプラズマ処理装置のリフォーミングに方法において、 前記プラズマ発生装置により、リフォーミングガスをプ
ラズマ化し、 該リフォーミングガスのプラズマを用いて、前記真空処
理室の壁部分を所定量除去する、 ことを特徴とするプラズマ処理装置のリフォーミング方
法。12. A method for reforming a plasma processing apparatus comprising a plasma generator and a vacuum processing chamber, wherein the plasma generating apparatus converts the reforming gas into plasma, and the plasma of the reforming gas is used to generate the vacuum. A reforming method for a plasma processing apparatus, comprising removing a predetermined amount of a wall portion of a processing chamber.
真空処理室に試料の処理ガスを供給する手段と、該真空
処理室内で前記処理ガスのプラズマを用いて前記試料を
処理する手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記真空処理室にリフォーミングガスを供給する手段
と、 前記プラズマ発生装置により、前記リフォーミングガス
をプラズマ化し、該リフォーミングガスを用いて、前記
プラズマ処理装置内の前記処理ガスに接した部分をリフ
ォーミングする手段とを含む、 ことを特徴とするプラズマ処理装置。13. A plasma generator, a vacuum processing chamber, means for supplying a processing gas for a sample to the vacuum processing chamber, and means for processing the sample using plasma of the processing gas in the vacuum processing chamber. In the plasma processing apparatus comprising: a means for supplying a reforming gas to the vacuum processing chamber; and the plasma generating apparatus for converting the reforming gas into a plasma, and using the reforming gas, the inside of the plasma processing apparatus And a means for reforming the portion in contact with the processing gas.
真空処理室に試料の処理ガスを供給する手段と、該真空
処理室内で前記処理ガスのプラズマを用いて前記試料を
処理する手段とを備えたプラズマ処理装置において、 前記真空処理室にクリーニングガスを供給する手段と、 前記プラズマ発生装置により、クリーニングガスをプラ
ズマ化し、前記試料の処理によって前記プラズマ処理装
置内に付着した堆積物を、前記クリーニングガスのプラ
ズマを用いて除去する手段と、 前記真空処理室にリフォーミングガスを供給する手段
と、 前記プラズマ発生装置により、前記リフォーミングガス
をプラズマ化し、該リフォーミングガスを用いて、前記
プラズマ処理装置内の前記処理ガスに接した部分をリフ
ォーミングする手段とを含む、 ことを特徴とするプラズマ処理装置。14. A plasma generator, a vacuum processing chamber, means for supplying a processing gas for a sample to the vacuum processing chamber, and means for processing the sample using plasma of the processing gas in the vacuum processing chamber. In the plasma processing apparatus comprising: a means for supplying a cleaning gas to the vacuum processing chamber; and the plasma generator for converting the cleaning gas into plasma, and deposits deposited in the plasma processing apparatus by the processing of the sample, A means for removing the cleaning gas by using plasma, a means for supplying a reforming gas to the vacuum processing chamber, a plasma generator for converting the reforming gas into plasma, and using the reforming gas, Means for reforming a portion in contact with the processing gas in the plasma processing apparatus. Plasma processing apparatus according to symptoms.
が、所定の処理条件に達する毎に、前記リフォーミング
ガスを供給する手段と、前記リフォーミングガスにより
前記プラズマ処理装置内の前記処理ガスに接した部分を
リフォーミングする手段とを、動作させる制御装置を備
えた、 ことを特徴とする請求項１２または１３記載のプラズマ
処理装置。15. A process for supplying the reforming gas to the process gas in the plasma processing apparatus by the reforming gas every time a predetermined processing condition is reached in the processing of the sample in the vacuum processing chamber. 14. The plasma processing apparatus according to claim 12 or 13, further comprising a control device for operating a means for reforming the contacted portion.
ることを検出するために、前記真空処理室の壁面の電気
抵抗を測定する手段を備えた、 ことを特徴とする請求項１４記載のプラズマ処理装置。16. The apparatus according to claim 14, further comprising means for measuring an electric resistance of a wall surface of the vacuum processing chamber in order to detect that the processing of the sample reaches a predetermined processing condition. Plasma processing equipment.
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| JP12879194A JPH07335626A (en) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | Plasma processing device and method |
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