KR101083148B1 - 플라즈마 에칭 방법 및 플라즈마 에칭 장치 및 기억매체 - Google Patents

플라즈마 에칭 방법 및 플라즈마 에칭 장치 및 기억매체 Download PDF

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Abstract

[과제] 에칭 레이트의 프로파일을 제어할 수 있고, 처리 용기 등이 에칭되는 것에 기인하는 파티클의 발생을 억제할 수 있는 기술을 제공하는 것.
[해결수단] 클리닝 가스를 플라즈마화하여 얻은 플라즈마에 의해 처리 용기내(2)에 부착한 부착물을 제거하는 클리닝 공정(a)과, 탄소와 불소를 포함하는 성막 가스를 플라즈마화하여 얻은 플라즈마에 의해, 상기 처리 용기 내부에 있어서의 상기 플라즈마에 노출되는 부위에 CF막을 성막하는 성막 공정(b)과, 이어서 상기 처리 용기 내의 재치대에 웨이퍼(W)를 재치하여, 에칭 가스를 플라즈마화하여 얻은 플라즈마에 의해 상기 웨이퍼(W)에 대하여 에칭하는 에칭 공정(c)과, 이 에칭 공정(c) 후에 상기 처리 용기로부터 웨이퍼(W)를 반출하는 공정(d)을 실시하는데 있어서, 상기 (d)가 종료한 후, 상기 (a) 내지 (d)를 실시한다.

Description

플라즈마 에칭 방법 및 플라즈마 에칭 장치 및 기억매체{PLASMA ETCHING METHOD, PLASMA ETCHING APPARATUS, AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 기판에 대하여 플라즈마 에칭 처리를 행하는 기술에 관한 것이다.
예컨대 반도체 웨이퍼(W)(이하 「웨이퍼」라 함)나 FPD 기판 등의 반도체 기판의 제조 공정에 있어서는, 감압 분위기 하에서 기판에 에칭 처리를 실시하는 공정이 있다. 이 공정을 행하는 플라즈마 에칭 장치의 일례에 대하여, 도 13에 기초하여 간단히 설명하면, 도면 중 1은 진공 챔버이며, 이 진공 챔버(1)의 내부에는, 기판, 예컨대 웨이퍼(W)를 재치(載置)하기 위한 재치대(11)가 설치되는 동시에, 이 재치대(11)에 대향하도록 플라즈마 발생용의 상부 전극을 이루는 처리 가스 공급부(12)가 설치되어 있다. 그리고 처리 가스 공급부(12)로부터 진공 챔버(1) 내에 처리 가스를 공급하여, 배기로(13)를 통해서 도시하지 않는 진공 펌프에 의해 진공 챔버(1) 내를 진공 흡인하는 한편, 고주파 전원(14)으로부터 상기 처리 가스 공급 부(12)에 고주파 전력을 인가함으로써 웨이퍼(W)의 상방의 공간에 처리 가스의 플라즈마가 형성되고, 이것에 의해 웨이퍼(W)에 대한 에칭 처리가 행하여지게 되어 있다. 이 때 상기 재치대(11)에 내장되는 도시하지 않은 온도조절 수단에 의해 웨이퍼 온도를 조정하는 것이 행하여지고 있다.
그런데 에칭 처리를 하는데 즈음하여, 막종에 따라서는, 예컨대 도 14에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)의 중앙보다도 외연(外緣) 영역의 에칭 레이트가 커지는 경우가 있고, 이 경우 웨이퍼(W)의 외연 영역에서는 사이드 에칭되기 쉬워, 에칭 형상의 수직성이 악화되어 버린다. 이러한 경향이 커지게 되는 예로서는, 게이트 구조의 스페이스에 사용되는 예컨대 폴리실리콘으로 이루어진 게이트 전극이나, 레지스트의 반사방지막의 에칭 등이 알려져 있다. 웨이퍼(W)의 외연 영역의 에칭 레이트가 커지는 이유는 진공 챔버(1)의 내부에서, 중앙부보다도 측벽에 가까운 영역쪽이 에칭 가스의 플라즈마화에 의해 생성되는 활성종이 많아지기 때문이라고 추정된다. 도 14 중 P는, 플라즈마의 상태를 모식적으로 나타낸 것이다.
한편, 상술의 에칭 장치에서는, 웨이퍼(W)의 면내에서의 에칭 레이트를 제어하여, 상기 에칭 레이트의 소망하는 프로파일을 확보하기 위해, 여러 가지 수법이 취해진다. 상기 소망하는 프로파일의 하나로, 웨이퍼(W) 면내에 걸쳐 균일한 에칭 레이트를 얻는 것이 있지만, 이를 위해 예컨대 특허 문헌 1에 기재된 바와 같이, 재치대(11)에 있어서의 웨이퍼(W)의 주변 영역에 포커스 링을 설치하는 구성이나, 상기 재치대(11)에 내장된 온도조절 수단에 의해, 웨이퍼 온도를 중앙 영역과 외연 영역에 있어서 변화시키도록 제어하는 구성, 처리 가스 공급부(12)로부터의 처리 가스의 공급량을, 웨이퍼의 중앙 영역과 외연 영역에 있어서 변화시키도록 제어하는 구성, 또한 특허 문헌 2에 기재된 바와 같이, 처리 가스 공급부의 형상을 궁리하는 구성 등, 다양한 수법이 검토되어 있다.
그러나, 상기 재치대(11)의 온도 제어를 하는 수법은, 제어할 수 있는 온도차에 한계가 있고, 상기 처리 가스의 공급량을 제어하는 수법은, 얻어지는 상기 에칭 레이트의 프로파일의 변화가 작다. 또한 특허문헌 1이나 특허문헌 2의 수법에 관해서는 에칭 대상이 되는 막의 종류에 따라 양호한 결과를 얻을 수는 있지만, 상기 게이트 전극이나 반사 방지막의 에칭과 같이, 그것만으로는 충분하지 않다는 문제가 있다.
또, 상기 진공 챔버(1)는 알루미늄 등에 의해 구성되어 있지만, 상기 에칭 처리 시에는, 진공 챔버(1) 자체나 이것의 내부에 설치된 재치대(11)나 포커스 링 등의 구성 부재도 플라즈마에 노출되어, 에칭 가스의 활성종에 접촉한다. 따라서 에칭 처리를 반복하는 중에, 상기 진공 챔버(1)의 내면이나 상기 구성 부재(파트; part)의 외면의 금속까지 에칭되어 비산하여, 파티클(particle)의 발생 원인이 되는 경우가 있다. 이 때문에 진공 챔버(1)의 내벽면이나, 재치대(11)의 측주(側周) 부분 등, 진공 챔버(1)의 내부에서 플라즈마에 의해 에칭될 우려가 있는 부재에 관해서는, 그 표면을 Y(이트리아)에 의해 코팅함으로써 상기 에칭에 기인하는 파티클 오염을 방지하는 것이 실시되고 있다. 그러나 에칭 조건이 변하면, 이트리아 자체가 에칭되는 경우도 있어, 웨이퍼(W)의 이트리아 오염이 우려되고 있다. 이 때, 진공 챔버(1) 등에 코팅된 이트리아에 대하여 가열하거나, 레이저를 조사하거나 함 으로써 이트리아 표면을 치밀하게 하여 경화시켜, 에칭되기 어렵게 하는 것도 검토되어 있지만, 아직 실용화에는 이르고 있지 않은 것이 현상이다. 더욱이 또한 진공 챔버(1)나 상기 구성 부재가 에칭에 의해 소모되어 버리면, 이들의 수명이 짧게 되기 때문에, 교환 시기가 빨라지게 되어, 시간당 파트대(代)(COC)가 높아져, 장치의 고가격을 초래한다고 하는 문제도 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허공개 2005-033062호 공보
[특허문헌 2] 일본 특허공개 2007-227829호 공보
본 발명은 이러한 사정 아래 이루어진 것으로, 그 목적은, 기판의 중앙보다도 외연에서 에칭 레이트가 작게 되도록 상기 에칭 레이트의 프로파일을 제어할 수 있고, 또한 처리 용기나 처리 용기 내부의 구성 부재가 에칭되는 것에 기인하는 파티클의 발생을 억제할 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다.
이를 위해 본 발명은, 처리 용기 내에 클리닝 가스를 공급하고, 이 클리닝 가스를 플라즈마화하여 얻은 플라즈마에 의해 상기 처리 용기 내에 부착한 부착물을 제거하는 클리닝 공정(a)과,
이어서 상기 처리 용기 내에 탄소와 불소를 포함하는 성막 가스를 공급하고, 이 성막 가스를 플라즈마화하여 얻은 플라즈마에 의해, 상기 처리 용기 내에 탄소와 불소를 포함하는 막을 성막하는 성막 공정(b)과,
이어서 상기 처리 용기 내의 재치대에 기판을 재치하여, 상기 처리 용기 내에 에칭 가스를 공급하고, 이 에칭 가스를 플라즈마화하여 얻은 플라즈마에 의해 상기 기판에 대하여 에칭하는 에칭 공정(c)과,
이 에칭 공정(c) 후에 상기 처리 용기로부터 기판을 반출하는 공정(d)을 포함하고,
상기 기판을 반출하는 공정(d)이 종료한 후, 상기 공정(a) 내지 (d)가 행하여지는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 성막 공정(b)은, 상기 재치대에 더미 기판을 재치하여 행하도록 할 수도 있다. 또한 1장의 기판에 대하여 상기 에칭 공정(c)을 행한 후, 상기 클리닝 공정(a)을 행하도록 할 수도 있다. 이 때 상기 클리닝 가스로서는, 산소 가스 또는, 산소 가스와 SF6 가스의 혼합 가스 또는 산소 가스와 NF3 가스의 혼합 가스를 이용할 수 있다. 또한 상기 성막 가스로서는, CxFyHz(x, y는 1 이상의 정수, z는 0 또는 1 이상의 정수) 가스를 이용할 수 있다. 상기 부착물은, 처리 용기 내에 성막된 탄소와 불소를 포함하는 막을 포함하는 것이다.
또한 본 발명의 플라즈마 에칭 장치는, 상기 처리 용기 내에서, 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 발생 수단과,
상기 처리 용기 내에, 이 처리 용기 내에 부착한 부착물을 제거하기 위한 클 리닝 가스를 공급하는 수단과,
상기 처리 용기 내에 탄소와 불소를 포함하는 막을 형성하기 위해서, 상기 처리 용기 내에 탄소와 불소를 포함하는 성막 가스를 공급하는 수단과,
상기 처리 용기 내에, 이 처리 용기 내의 재치대에 재치된 기판에 대하여 에칭을 하기 위한 에칭 가스를 공급하는 수단과,
처리 용기 내에서 상기 클리닝 가스를 플라즈마화하여, 상기 부착물을 제거하는 스텝, 이어서 상기 처리 용기 내에서 상기 성막 가스를 플라즈마화하여, 상기 처리 용기 내에 탄소와 불소를 포함하는 막을 성막하는 스텝, 이어서 처리 용기 내에서 상기 에칭 가스를 플라즈마화하여, 상기 재치대에 재치된 기판에 대하여 에칭을 하는 스텝, 이어서 상기 처리 용기로부터 기판을 반출하는 스텝을 행하여, 상기 기판을 반출한 후, 상기 일련의 스텝을 행하도록 상기 각 수단을 제어하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 처리 용기의 내벽면 및 재치대의 측면은 이트리아에 의해 코팅되도록 구성할 수도 있다. 또한 상기 클리닝 가스로서는, 산소 가스 또는, 산소 가스와 SF6 가스의 혼합 가스 또는 산소 가스와 NF3 가스의 혼합 가스를 이용할 수 있고, 상기 성막 가스로서는, CxFyHz(x, y는 1 이상의 정수, z는 0 또는 1이상의 정수) 가스를 이용할 수 있다.
또한 본 발명의 기억매체는, 플라즈마 에칭 장치에 사용되는, 컴퓨터 상에서 동작하는 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억매체로서,
상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 플라즈마 에칭 방법 중 어느 하나를 실행하 도록 스텝군이 짜여져 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 처리 용기 내에 탄소와 불소를 포함하는 막을 성막하고서, 기판에 대하여 에칭 처리를 하고 있으므로, 에칭 가스가 플라즈마화되는 것에 의해 생성되는 활성종이, 상기 처리 용기의 측벽의 내면에 형성된 탄소와 불소를 포함하는 막과 반응한다. 이것에 의해 처리 용기 내부의 측벽에 가까운 영역에서는, 상기 탄소와 불소를 포함하는 막과의 반응에 의해 상기 활성종이 소비되기 때문에, 기판의 에칭에 사용되는 양이 저감되어, 기판의 중앙보다도 외연에서 에칭 레이트가 작게 되도록, 상기 에칭 레이트의 프로파일을 제어할 수 있다. 이것에 의해 예컨대 게이트 산화막과 같이, 기판의 중앙보다도 외연 영역의 에칭 레이트가 높아지는 경향이 있는 막의 에칭에 있어서는, 에칭 레이트의 면내 균일성을 높이기 위한 에칭 조건의 제어가 용이하게 된다. 또 처리 용기 내에 탄소와 불소를 포함하는 막을 형성함으로써, 에칭 처리 시에 처리 용기의 내벽면이나 재치대 등의 구성 부재의 외면이 직접 에칭 가스의 활성종에 노출되는 것이 억제되어, 처리 용기 내벽면 등을 에칭 가스에 의한 스퍼터로부터 보호할 수 있다. 이 때문에 처리 용기 등을 형성하는 금속이 에칭되어 비산하여, 기판에 재부착하여, 기판을 오염시켜 버리는 것이 억제되는 동시에, 처리 용기나 상기 구성 부재의 장수명화를 꾀할 수 있다.
우선 본 발명의 에칭 방법의 개요에 대하여 설명한다. 본 발명은, 처리 용기(2)의 내부에서 기판, 예컨대 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 에칭을 행하는데 즈음하여, 우선 처리 용기(2)의 내부에 부착한 부착물을 제거하기 위한 클리닝 공정을 행한다. 이 클리닝 공정은, 상기 처리 용기(2) 내에 클리닝 가스를 공급하고, 상기 클리닝 가스를 플라즈마화하여, 이 플라즈마에 의해 상기 부착물을 분해하여 제거하는 것에 의해 실시된다. 여기서 상기 부착물이란, 후술하는 바와 같이 처리 용기(2)의 내면이나, 처리 용기(2) 내의 구성 부재의 외면에 성막된 탄소와 불소를 포함하는 막이나, 웨이퍼(W)의 에칭 처리 시에 부착한 것을 말한다. 또한 상기 클리닝 가스로서는, O2(산소) 가스나, O2 가스와 SF6 가스의 혼합 가스, 또는 O2 가스와 NF3 가스의 혼합 가스 등을 이용할 수 있다.
이어서 상기 처리 용기(2)의 내부에 있어서의 플라즈마에 노출되는 부위에, 탄소와 불소를 포함하는 막을 성막하는 성막 공정을 행한다. 이 성막 공정은, 처리 용기(2) 내부에 탄소와 불소를 포함하는 성막 가스를 공급하고, 상기 성막 가스를 플라즈마화하는 것에 의해 실시되며, 이것에 의해 상기 처리 용기(2)의 내부에서 상기 성막 가스와 접촉하는 부분, 즉 처리 용기(2)의 내벽면이나, 도시하지 않는 웨이퍼(W)의 재치대나 포커스 링 등의 구성 부재의 외면에, 탄소와 불소를 포함하는 막(21)이 성막된다. 이하 본 발명에서는, 상기 탄소와 불소를 포함하는 막(21)을 CF막(불소 첨가 카본막)이라고 한다. 상기 성막 가스로서는, CxFyHz(x, y 는 1 이상의 정수, z는 0 또는 1 이상의 정수) 가스, 예컨대 CHF3 가스, CH2F2 가스, CH3F 가스를 이용할 수 있고, 이들 가스를 단독으로 사용해도 좋고, 이들 중 2종을 조합시켜 사용해도 좋으며, 이들 모두를 사용해도 좋다. 또한 이들 가스에 C4F8 가스나 He 가스를 조합시켜 사용해도 좋다.
다음으로 상기 처리 용기(2)의 내부에 웨이퍼(W)를 재치하여, 상기 웨이퍼(W)에 대하여 에칭 공정을 행한다. 이 에칭 공정에서는, 상기 처리 용기(2)의 내부에 에칭 가스를 공급하고, 상기 에칭 가스를 플라즈마화하는 것에 의해 행한다. 예컨대 에칭 대상이 되는 막은, 폴리실리콘으로 이루어진 게이트 전극이나, 레지스트의 반사방지막이다. 또한 에칭 가스로서는, 상기 성막 공정에서 처리 용기(2)의 내부에 형성된 CF막(21)과 반응하여, 상기 웨이퍼(W) 표면의 막의 에칭 처리에 악영향을 주지 않는 가스가 사용된다. 예컨대 SiN막을 에칭하는 경우에는, CF4 가스, CH3F 가스, Ar 가스의 조합이 사용되고, 폴리실리콘으로 이루어진 게이트 전극을 에칭하는 경우에는, HBr 가스, O2 가스 등이 사용된다.
계속해서 본 발명의 플라즈마 에칭 방법을 실시하는 플라즈마 에칭 장치의 일례에 대하여, 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1에 나타낸 플라즈마 에칭 장치는, 진공 챔버로 이루어진 처리 용기(2)와, 이 처리 용기(2) 내의 저면 중앙에 설치된 재치대(3)와, 재치대(3)의 상방에 상기 재치대(3)와 대향하도록 설치된 상부 전극(4)을 구비하고 있다.
상기 처리 용기(2)는 접지되어 있고, 또한 처리 용기(2)의 저면의 배기구(22)에는 배기관(23)을 통하여 진공 배기 수단(24)이 접속되어 있다. 이 진공 배기 수단(24)에는 도시하지 않는 압력 조정부가 접속되어 있고, 이것에 의해 처리 용기(2) 내가 원하는 진공도로 유지되도록 구성되어 있다. 처리 용기(2)의 벽면에는 웨이퍼(W)의 반송구(25)가 설치되어 있고, 이 반송구(25)는 게이트 밸브(G)에 의해서 개폐 가능하게 되어 있다.
상기 재치대(3)는, 하부 전극(31)과 이 하부 전극(31)을 아래쪽으로부터 지지하는 지지체(32)로 이루어지고, 처리 용기(2)의 저면에 절연 부재(33)를 통하여 배설되어 있다. 재치대(3)의 상부에는 정전 척(34)이 설치되고 있어, 고압 직류 전원(35)으로부터 전압이 인가됨에 따라, 재치대(3) 상에 웨이퍼(W)가 정전 흡착되게 되어 있다. 또 재치대(3)에는, 전원(36a)에 접속된 히터(36)가 내장되어 있어, 재치대(3) 상의 웨이퍼(W)를 가열할 수 있도록 구성되어 있다. 더욱이 재치대(3) 내에는, 소정의 온도조절 매체가 통하는 온도조절 유로(37)가 형성되어 있어, 에칭시에는 웨이퍼(W)를 설정 온도로 유지하도록 구성되어 있다.
더욱이 또 재치대(3)의 내부에는, He(헬륨) 가스 등의 열전도성 가스를 백사이드 가스로서 공급하는 가스 유로(38)가 형성되어 있고, 이 가스 유로(38)는 재치대(3)의 상면의 복수 개소에서 개구되어 있다. 이들 개구부는, 상기 정전 척(34)에 설치된 관통 구멍(34a)과 연통하고 있다.
상기 하부 전극(31)은 하이패스 필터(HPF)(51)를 통해서 접지되어 있고, 예컨대 주파수가 13.56MHz인 고주파 전원(52)이 정합기(53)를 통해서 접속되어 있다. 이 고주파 전원(52)으로부터 공급되는 고주파는, 웨이퍼(W)에 바이어스 전력을 인가함으로써 플라즈마 중의 이온을 웨이퍼(W)에 끌어들이기 위한 것이다. 또한 하부 전극(31)의 외주 테두리에는, 정전 척(34)을 둘러싸도록 포커스 링(39)이 배치되어, 플라즈마 발생시에 이 포커스 링(39)을 통해서 플라즈마가 재치대(3) 상의 웨이퍼(W)에 집속(集束)하도록 구성되어 있다.
상부 전극(4)은 중공 형상으로 형성되어 있고, 그 하면에는, 처리 용기(2) 내로 처리 가스를 분산 공급하기 위한 다수의 구멍(41)이 예컨대 균등하게 배치되어 가스 샤워 헤드를 구성하고 있다. 또한 상부 전극(4)의 상면 중앙에는, 가스 공급로인 가스 도입관(42)이 설치되고, 이 가스 도입관(42)은 절연 부재(43)를 통해서 처리 용기(2)의 상면 중앙을 관통하고 있다. 그리고 이 가스 도입관(42)은 상류측에서, 예컨대 3개로 분기되어 분기관(42A∼42C)를 형성하고, 각기 밸브(VA∼VC)와 유량 제어부(43A∼43C)를 통해 가스 공급원(44A∼44C)에 접속되어 있다. 이 밸브(VA∼VC), 유량 제어부(43A∼43C)는 가스 공급계(45)를 구성하여 후술하는 제어부(100)로부터의 제어 신호에 의해서 각 가스 공급원(44A∼44C)의 가스 유량 및 급단(給斷)의 제어를 할 수 있도록 구성되어 있다. 또 이 예에서는 가스 공급원(44A), 가스 공급원(44B), 가스 공급원(44C)은, 각기 클리닝 가스 공급원, 성막 가스(CFxHy 가스) 공급원, 에칭 가스 공급원이다. 또한 가스 공급원(44A), 밸브(VA), 유량 제어부(43A)는, 클리닝 가스를 처리 용기(2) 내에 공급하는 수단에 상당하며, 가스 공급원(44B), 밸브(VB), 유량 제어부(43B)는, CFxHy 가스를 포함하 는 성막 가스를 처리 용기(2) 내에 공급하는 수단에 상당하고, 가스 공급원(44C), 밸브(VC), 유량 제어부(43C)는, 에칭 가스를 처리 용기(2) 내에 공급하는 수단에 상당한다.
상부 전극(4)은 로우패스 필터(LPF)(54)를 통해서 접지되어 있고, 고주파 전원(52)보다도 주파수가 높은 주파수 예컨대 60MHz의 고주파 전원(55)이 정합기(56)를 통해서 접속되어 있다. 상부 전극(4)에 접속된 고주파 전원(55)으로부터의 고주파는, 클리닝 가스나 성막 가스, 에칭 가스를 플라즈마화하기 위한 플라즈마 발생 수단을 이루는 것이다.
상기 처리 용기(2)의 내벽면이나, 재치대(3)나 포커스 링(39) 등의 구성 부재의 외면 등의, 처리 용기(2)의 내부에서 플라즈마에 노출되는 부분은, 그 표면이 Y(이트리아)에 의해 코팅되어 있다. 이 이트리아 코팅은, 예컨대 상기 처리 용기(2)의 내벽면이나 상기 구성 부재의 외면 전체에 이트리아를 스프레이상으로 용사하는 것에 의해 실시되고 있다.
또한, 이 플라즈마 에칭 장치에는 예컨대 컴퓨터로 이루어지는 제어부(100)가 설치되어 있다. 이 제어부(100)는 프로그램, 메모리, CPU로 이루어지는 데이타 처리부 등을 갖추고 있고, 상기 프로그램에는 제어부(100)로부터 플라즈마 에칭 장치의 각부에 제어 신호를 보내어, 후술하는 각 스텝을 진행시킴으로써 웨이퍼(W) 에 대하여 플라즈마 처리를 실시하도록 명령이 짜여 들어가 있다. 또한, 예컨대 메모리에는 처리 압력, 처리 시간, 가스 유량, 전력치 등의 처리 파라미터의 값이 써넣여지는 영역을 갖추고 있고, CPU가 프로그램의 각 명령을 실행할 때 이들 처리 파라미터가 읽혀져서, 그 파라미터값에 응한 제어 신호가 이 플라즈마 에칭 장치의 각 부위에 보내어진다. 이 프로그램(처리 파라미터의 입력 조작이나 표시에 관한 프로그램도 포함한다)은, 컴퓨터 기억매체, 예컨대 플렉시블 디스크, 컴팩트 디스크, M0(광자기 디스크) 등의 도시하지 않는 기억부에 저장되어 제어부(100)에 인스톨된다.
다음으로 상기 플라즈마 에칭 장치를 이용한 본 발명의 플라즈마 에칭 방법의 실시형태에 대하여, 웨이퍼(W) 표면에 형성된 SiN막을 에칭하는 경우를 예로 들어, 도 2∼도 4를 이용하여 설명한다. 우선 게이트 밸브(G)를 열어 처리 용기(2) 내로 도시하지 않는 반송 기구에 의해 300mm(12인치) 크기의 더미 웨이퍼(DW)를 반입한다(스텝 S1, 도 3(a)). 그리고 이 웨이퍼(DW)를 재치대(3) 상에 수평으로 재치한 후, 웨이퍼(W)를 재치대(3)에 정전 흡착시킨다. 그 후 반송 기구를 처리 용기(2)로부터 퇴거시켜 게이트 밸브(G)를 닫고, 계속해서 가스 유로(38)로부터 백사이드 가스를 공급한다. 그 후 예컨대 이하의 스텝을 행한다.
(스텝 S2: 처리 용기 내의 클리닝 처리)
도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 진공 배기 수단 24에 의해 배기관(23)을 통해서 처리 용기(2) 내의 배기를 하고, 이렇게 하여 처리 용기(2) 내를 소정의 진공도, 예컨대 13.3Pa(100mTorr)로 유지한 후, 가스 공급계(45)로부터 클리닝 가스, 예컨대 O2 가스와 SF6 가스의 혼합 가스를, O2 가스/SF6 가스=300sccm/300sccm의 유량으로 30초간 공급한다. 한편 주파수가 60MHz, 1000W의 고주파를 상부 전극(4)에 공급하여, 상기 클리닝 가스를 플라즈마화한다.
이 때 처리 용기(2)의 내벽면이나, 재치대(3) 등의 구성 부재의 외면에는, 전회(前回)의 웨이퍼(W)의 에칭 처리 시에 처리 용기(2) 내에 성막한 CF막(21)이나 에칭 처리 시에 발생하여 부착한 물건 등으로 이루어지는 부착물이 부착하고 있다. 한편, 상기 플라즈마 중에는, 산소의 활성종이 포함되어 있어, 상기 부착물이 활성종 분위기에 노출되면, 상기 부착물이 산소의 활성종에 의해 분해되어, 처리 용기(2) 내의 분위기와 함께 배기관(23)을 통해서 처리 용기(2)의 외부로 배기되어 가며, 이렇게 하여 처리 용기(2) 내의 부착물이 제거된다.
(스텝 S3: 처리 용기(2) 내로의 CF막의 성막 처리)
도 3(c)에 나타낸 바와 같이, 진공 배기 수단(24)에 의해 배기관(23)을 통해서 처리 용기(2) 내의 배기를 하고, 이렇게 하여 처리 용기(2) 내를 소정의 진공도, 예컨대 26.7Pa(200mTorr)로 유지한 후, 가스 공급계(45)로부터 성막 가스, 예컨대 CF4 가스, CH3F 가스를 각기 250sccm, 140sccm의 유량으로 예컨대 90초간 공급한다. 한편 주파수가 60MHz, 600W의 고주파를 상부 전극(4)에 공급하여, 상기 성막 가스를 플라즈마화한다.
상기 플라즈마 중에는, 탄소와 불소와 수소의 활성종이 포함되어 있고, 처리 용기(2) 내에서의 플라즈마에 노출되는 영역, 즉 처리 용기(2)의 내벽면이나 재치대(3) 등의 구성 부재의 외면에 CF막(21)이 성막된다. 그 후 처리 용기(2)로부터 더미 웨이퍼(DW)를 반출하고(스텝 S4, 도 4(a)), 이어서 처리 용기(2) 내에 제품 웨이퍼(W)를 반입하여, 이미 기술한 바와 같이 재치대(3) 상에 정전 흡착시킨다(스텝 S5, 도 4(b)).
(스텝 S6: 제품 웨이퍼(W)의 에칭)
도 4(c)에 나타낸 바와 같이, 진공 배기 수단(24)에 의해 배기관(23)을 통해서 처리 용기(2) 내의 배기를 하고, 이렇게 하여 처리 용기(2) 내를 소정의 진공도, 예컨대 2.67Pa(20mTorr)로 유지한 후, 가스 공급계(45)로부터 에칭 가스, 예컨대 CF4 가스, CHF3 가스, Ar 가스를 각기 250sccm, 70sccm, 200sccm의 유량으로 예컨대 30초간 공급한다. 한편 주파수가 60MHz, 700W의 고주파를 상부 전극(4)에 공급하여, 상기 성막 가스를 플라즈마화하는 동시에, 주파수가 13.56MHz, 550W의 고주파를 재치대(하부 전극)(3)에 공급한다.
상기 플라즈마 중에는, 탄소와 불소와 수소의 활성종이 포함되어 있고, 이것에 의해, 웨이퍼(W) 표면의 SiN막이 상기 활성종과 반응하여 에칭 처리가 진행한다. 이 때, 상기 성막 공정에서 처리 용기(2)의 내부에 형성된 CF막(21)은, 에칭 가스와 성분이 같기 때문에, 에칭 가스의 플라즈마에 노출되더라도, 처리 용기(2) 중에 에칭 가스와 다른 성분이 비산하여 상기 에칭 처리에 악영향을 줄 우려는 없다.
이렇게 하여 제품 웨이퍼(W)에 대하여 에칭 처리를 한 후, 처리 용기(2)로부터 제품 웨이퍼(W)를 반출하고(스텝 S7), 상기 제품 웨이퍼(W)에 대하여는 처리를 종료한다. 이어서 다음 웨이퍼(W)에 대하여 처리를 할 때에는, 다시 더미 웨이 퍼(DW)를 처리 용기(2) 내에 반입하여, 스텝 S1 내지 S7의 공정을 실시한다. 이와 같이 1장의 웨이퍼(W)에 대하여 처리를 행하는 회에, 처리 용기(2)의 클리닝 처리→처리 용기(2)에의 CF막의 성막 처리→제품 웨이퍼(W)에 대한 에칭 처리를 반복하여 행한다.
이러한 방법에서는, 처리 용기(2)의 내벽면에 CF막(21)을 성막하고 있기 때문에, 후술의 실시예로부터 분명하듯이, 웨이퍼(W) 면내에서의 에칭 레이트의 프로파일을 제어할 수 있다. 즉 성막 가스의 종류나 성막 시간이나, 성막 가스의 유량비 등의 성막 조건을 바꾸는 것에 의해, 얻어지는 에칭 레이트의 프로파일이 변화되기 때문에, 종래와 같이 처리 용기(2)의 내벽면에 CF막(21)을 성막하지 않는 경우에는, 웨이퍼(W)의 중심보다도 외연 영역에서 에칭 레이트가 높아지는 프로세스이더라도, 본 발명과 같이 처리 용기(2)의 내벽면에 CF막(21)을 성막하여, 그 성막 조건을 최적화함으로써 웨이퍼(W)의 에칭 프로세스 자체는 변경하지 않고서, 웨이퍼(W)의 중심과 외연 영역의 에칭 레이트를 고르게 할 있다.
이 이유에 관해서는 다음과 같이 추측된다. 즉 상기 처리 용기(2)의 측벽에는 CF막(21)이 형성되어 있기 때문에, 이 CF막(21)과 에칭 가스의 플라즈마화에 의해 수득되는 상기 활성종이 반응하여 소비되어 버린다. 또한 성막 가스의 종류나, 성막 가스의 유량비 등의 성막 조건을 바꾸면, 처리 용기(2) 내에서의 상기 활성종의 생성 상태가 달라져, 원래 처리 용기(2)의 중앙보다도 측벽에 가까운 영역에서 활성종의 양이 많아지거나, 상기 활성종의 양이 처리 용기(2)의 중앙과 측벽에 가까운 영역에 걸쳐서 거의 균일하게 되거나, 상기 활성종의 양이 처리 용기(2)의 중 앙쪽이 측벽에 가까운 영역보다도 많아지거나 하는 것으로 추찰된다. 이것에 의해, 성막 조건에 따라서는, 처리 용기(2)의 측벽 근방에 있어서, 웨이퍼(W)의 에칭에 기여하는 활성종의 양이 적어져, 웨이퍼(W)의 중앙보다도 외연에서 에칭 레이트가 작게 되는, 상기 에칭 레이트의 프로파일을 얻을 수 있다.
이 때문에 예컨대 게이트 전극이나 반사방지막과 같이, 웨이퍼(W)의 중앙보다도 외연 영역의 에칭 레이트가 높아지는 경향이 있는 막의 에칭에 있어서는, 에칭 레이트의 면내 균일성을 높이기 위한 에칭 조건의 제어가 용이하게 된다. 즉 원래 제어하기 어려웠던, 웨이퍼(W)의 중앙보다도 외연에서 에칭 레이트가 작아지는 프로파일을 성막 조건을 조정함으로써 용이하게 얻을 수 있기 때문에, 이 제어에 더하여, 추가로 에칭 가스의 공급량을 웨이퍼(W) 면내에서 변화시키거나, 재치대의 온도를 웨이퍼(W) 면내에서 변화시키는 등의 다른 조건을 제어함으로써, 결과로서 용이하게 면내 균일성이 높은 에칭 레이트를 확보할 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)에 대하여 에칭 처리를 하기 전에, 처리 용기(2) 내부에서 플라즈마에 노출되는 부위에 CF막(21)을 형성하고 있기 때문에, 후술하는 실시예로부터 분명하듯이, 이트륨 등의 처리 용기(2)의 내면이나 구성 부재의 외면을 구성하는 금속이, 상기 에칭 처리시의 스퍼터에 의해 깎여, 파티클로 되어 웨이퍼(W)에 부착하는 양을 저감할 수 있다. 즉 상기 에칭 처리시에는, 상기 처리 용기(2) 등의 표면에는 CF막(21)이 형성되어 있기 때문에, 처리 용기(2)의 내벽면 등이 직접 에칭 가스의 활성종에 노출되는 것이 억제된다. 이와 같이, 상기 CF막(21)에 의해서, 처리 용기(2) 내벽면 등을 에칭 가스의 스퍼터로부터 보호할 수 있기 때문에, 상기 처리 용기(2) 등을 형성하는 금속이 에칭되는 양이 저감한다.
더욱이 또 이미 기술한 바와 같이 처리 용기(2)나 상기 구성 부재를 형성하는 금속에 있어서의 플라즈마에 의한 소모도 억제할 수 있기 때문에, 이들의 장수명화를 꾀할 수 있어, 상기 구성 부재 등의 교환 사이클이 길게 되므로, 이들의 시간당 파트대(COC)를 삭감할 수 있다.
여기서 본 발명에서는, 에칭 공정에 있어서, 복수 장의 웨이퍼(W)에 대하여 에칭 처리를 하고 나서, 처리 용기(2)의 클리닝을 행하도록 할 수도 있다. 단, 1장의 웨이퍼(W)에 대하여 에칭을 하는 회에 클리닝 처리와 그 후의 CF막(21)의 성막 처리를 하도록 하면, 에칭 처리의 상태가 매회 같은 상태가 되기 때문에, 복수의 웨이퍼(W)에 대하여 항상 같은 상태로 에칭 처리를 할 수 있어, 처리의 면간 균일성이 향상한다.
또 상술한 예에서는, 더미 웨이퍼(DW)를 재치대(3) 상에 재치한 상태로 클리닝 공정과 성막 공정을 실시했지만, 더미 웨이퍼(DW)를 재치대(3) 상에 재치하지 않는 상태로 이들 클리닝 공정과 성막 공정을 행하도록 할 수도 있다. 이 때 성막 공정에서는 재치대(3)의 표면에도 CF막(21)이 성막되어 버리지만, 이와 같이 CF막(21)이 형성되었다고 해도, 제품 웨이퍼(W)를 재치했을 때의 정전 흡착력에는 아무런 문제가 없음이, 본 발명자들의 실험에 의해 확인되어 있다.
실시예
<실시예 1>
도 1에 나타내는 플라즈마 에칭 장치를 이용하여, 도 2에 나타내는 스텝 S1∼스텝 S7에 따라서 클리닝 처리→CF막의 성막 처리→에칭 처리의 순서로 처리를 하여, 웨이퍼(W) 상에 형성된 SiN막에 대하여 에칭 처리를 했다. 이 때, 클리닝 처리와 에칭 처리에 관해서는 같은 조건으로 했지만, CF막(21)의 성막 처리에 관해서는, 처리 압력은 26.6Pa로 하여, 성막 가스, 고주파 전력, 처리 시간을 후술과 같이 바꾸어 처리를 했다. 이렇게 하여 에칭 처리를 한 웨이퍼(W)에 대하여, 에칭 레이트의 평균치와, 상기 에칭 레이트의 면내 균일성과, 웨이퍼 상의 이트륨의 개수에 대하여 측정했다.
여기서, 상기 에칭 레이트의 평균치에 관해서는 웨이퍼(W)의 직경 방향의 33개소의 측정 포인트에서 측정하여, 이들의 평균치에 의해 산출했다. 또한 에칭 레이트의 면내 균일성에 관해서는, NanoSpec 8300X로 산출하고, 또한 이트륨의 개수에 관해서는, TREX로 이루어진 검출 장치를 이용하여 측정했다. 이 때의 성막 조건, 에칭 레이트 및 에칭 레이트의 면내 균일성, 이트륨의 개수의 측정 결과에 대하여 도 6에 나타낸다. 여기서 도면중 샘플 1은 처리 용기(2)내의 CF막의 성막 처리를 하지 않고, 클리닝 처리→에칭 처리를 하는 경우의 비교예이다. 또 클리닝 조건과 에칭 조건에 관해서는 다음과 같다.
〔클리닝 조건〕
처리 용기(2) 내의 압력: 13.3Pa(100mTorr)
클리닝 가스: O2 가스/SF6 가스=600sccm/600sccm
고주파 전력(상부 전극(4)): 주파수 60MHz, 1000W
처리 시간: 30초
〔에칭 조건〕
처리 용기(2) 내의 압력: 2.67Pa(20mTorr)
에칭 가스: CF4 가스 250sccm, CHF3 가스 70sccm, Ar 가스 200sccm, O2 가스 7sccm
고주파 전력(상부 전극(4)): 주파수 60MHz, 700W
고주파 전력(재치대(3)): 주파수 13.56MHz, 550W
처리 시간: 30초
<에칭 레이트의 성막 가스계 의존>
실시예 1에 있어서의 샘플 1, 샘플 6, 샘플 16을 이용하여, CF막의 성막 공정에서 성막 가스의 종류를 바꿈에 따라, 에칭 레이트의 프로파일에 어떠한 영향을 주는가에 대하여 확인했다. 이들의 에칭 레이트의 프로파일에 대하여 도 7에 나타낸다. 여기서 샘플 6의 성막 가스는, CHF3 가스: 250sccm, CH3F 가스: 140sccm 이며, 샘플 16의 성막 가스는, CH3F 가스: 140sccm, He 가스 250sccm이다.
이 결과, CH3F 가스와 조합하는 가스의 종류를 CHF3 가스로 하는 것에 의해, 웨이퍼(W)의 중앙보다도 외연측에서 에칭 레이트가 작아지도록 에칭 레이트의 프로파일을 제어할 수 있는 것, 또한 CH3F 가스와 조합하는 가스의 종류를 CHF3 가스로 하는가, He 가스로 하는가에 따라서, 에칭 레이트의 프로파일이 다름을 알 수 있고, 이들로부터, 상기 성막 공정에서의 성막 가스의 종류를 조정함으로써 에칭 레이트의 프로파일이 제어될 수 있음이 이해된다.
<에칭 레이트의 성막 시간 의존>
CF막의 성막 공정의 처리 시간을 바꿈에 따라, 에칭 레이트의 프로파일에 어떠한 영향을 주는가에 대하여 확인했다. 이들 에칭 레이트의 프로파일에 대하여, 성막 가스로서 CHF3 가스와 CH3F 가스를 이용한 경우(샘플 6, 샘플 10을 이용한 경우)를 도 8에 나타낸다. 여기서 샘플 6의 처리 시간은 30초, 샘플 10의 처리 시간은 90초이다. 또한 성막 가스로서 CHF3 가스와 CH2F2 가스를 이용한 경우(샘플 12, 샘플 14를 이용한 경우)를 도 9에 나타낸다. 여기서 샘플 12의 처리 시간은 30초, 샘플 14의 처리 시간은 90초이다.
이 결과, 성막 공정에서의 처리 시간을 바꿈으로써, 에칭 레이트의 프로파일이 변화됨을 알 수 있고, 이들로부터, 상기 처리 시간을 조정함으로써 에칭 레이트의 프로파일이 제어될 수 있음이 이해된다.
<에칭 레이트의 성막 가스비 의존>
CF막의 성막 공정에서의 성막 가스의 가스비를 바꿈에 따라, 에칭 레이트의 프로파일에 어떠한 영향을 주는가에 대하여 확인했다. 이들 에칭 레이트의 프로파일에 대하여, 성막 가스로서 CHF3 가스와 CH3F 가스를 이용한 경우(샘플 17, 샘플 10을 이용한 경우)를 도 10에 나타낸다. 여기서 샘플 17의 성막 가스의 가스비는, CHF3 가스:CH3F 가스=250sccm:70sccm이며, 샘플 10의 성막 가스의 가스비는, CHF3 가스:CH3F 가스=250sccm:140sccm이다.
또한 성막 가스로서 CHF3 가스와 CH2F2 가스와 CH3F 가스를 이용한 경우(샘플 6, 샘플 7을 이용한 경우)를 도 11에 나타낸다. 여기서 샘플 6의 성막 가스의 가스비는, CHF3 가스:CH2F2 가스:CH3F 가스=250sccm:0sccm:140sccm이며, 샘플 7의 성막 가스의 가스비는, CHF3 가스:CH2F2 가스:CH3F 가스=210sccm:40sccm:140sccm이다.
이 결과, 성막 공정에서의 성막 가스의 가스비를 바꿈에 의해, 에칭 레이트의 프로파일이 변화됨을 알 수 있어, 이들로부터, 상기 가스비를 조정함으로써 에칭 레이트의 프로파일이 제어될 수 있음이 이해된다.
이상의 결과로부터, 성막 공정을 행하는 경우(샘플 2∼샘플 17)와, 행하지 않는 경우(샘플 1)에서는, 에칭 레이트가 달라져, 성막 공정을 행함으로써, 행하지 않는 경우보다는 에칭 레이트가 낮게 되지만, 성막 가스의 종류나, 유량비, 처리 시간 등의 성막 조건을 바꿈에 따라, 웨이퍼(W)의 중앙보다도 외연측에서 에칭 레이트가 작게 되는 프로파일이나, 에칭 레이트가 웨이퍼(W)의 중앙보다도 외측에서 일단 낮게 되고, 외연측에서 다시 높아지는 프로파일 등, 여러 가지 에칭 레이트 프로파일 형상을 얻을 수 있어, 상기 프로파일을 제어할 수 있음을 알 수 있었다.
<웨이퍼 상의 이트륨 개수>
실시예 1에 의해 측정된 웨이퍼 상의 이트륨 개수에 대하여, 샘플마다 막대 그래프로 한 것을 도 12에 나타낸다. 또 샘플 10, 11, 17에 관해서는, 검출 장치의 검출 한도 이하여서, 측정 불능이었다. 이 결과로부터, 성막 공정을 행한 경우(샘플 2∼샘플 17)에 관해서는 어느 것이나, 성막 공정을 행하지 않는 경우(샘플 1)보다도 이트륨 개수가 적어져, 성막 공정을 행함에 의해, 이트륨 오염을 억제할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 샘플 10, 11, 17에 관해서는 검출 하한인 4×109 원자/cm2 이하인 것으로부터, 성막 공정에서의 성막 조건을 선택함으로써, 보다 이트륨이 에칭되기 어려운 상태를 확보할 수 있음이 이해된다. 이상에서 본 발명에 있어서는, 플라즈마 발생 방식에 관해서는, 상술의 예에 한하지 않는다. 더욱이 또 기판으로서는 반도체 웨이퍼(W) 외에, FPD 기판이나 LCD 기판이더라도 좋다.
도 1은 본 발명의 에칭 처리 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 에칭 처리 방법을 나타내는 공정도이다.
도 3은 본 발명의 에칭 처리 방법을 나타내는 공정도이다.
도 4는 본 발명의 에칭 처리 방법을 나타내는 공정도이다.
도 5는 본 발명의 에칭 처리 방법의 작용을 설명하기 위한 설명도이다.
도 6은 본 발명의 효과를 확인하기 위해서 행한 실시예의 조건을 나타내는 설명도이다.
도 7은 상기 실시예에 있어서 측정한 에칭 레이트의 프로파일을 나타내는 특성도이다.
도 8은 상기 실시예에 있어서 측정한 에칭 레이트의 프로파일을 나타내는 특성도이다.
도 9는 상기 실시예에 있어서 측정한 에칭 레이트의 프로파일을 나타내는 특성도이다.
도 10은 상기 실시예에 있어서 측정한 에칭 레이트의 프로파일을 나타내는 특성도이다.
도 11은 상기 실시예에 있어서 측정한 에칭 레이트의 프로파일을 나타내는 특성도이다.
도 12는 상기 실시예에 있어서 측정한 이트륨 개수를 나타내는 특성도이다.
도 13은 종래의 에칭 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 14는 종래의 에칭 처리 방법의 작용을 설명하기 위한 설명도이다.
부호의 설명
2 처리 용기
24 진공 배기 수단
3 재치대
4 상부 전극
45 가스 공급계
52 진공 배기 수단
55 고주파 전원
66 압력 검출 수단
W 반도체 웨이퍼

Claims (11)

  1. 처리 용기 내에 클리닝 가스를 공급하고, 이 클리닝 가스를 플라즈마화하여 얻은 플라즈마에 의해 상기 처리 용기 내에 부착한 부착물을 제거하는 클리닝 공정(a)과,
    이어서 상기 처리 용기 내에 탄소와 불소를 포함하는 성막 가스를 공급하고, 이 성막 가스를 플라즈마화하여 얻은 플라즈마에 의해, 상기 처리 용기의 내부에서 플라즈마에 의해 노출되는 부위에 탄소와 불소를 포함하는 막을 성막하는 성막 공정(b)과,
    이어서 상기 처리 용기 내의 재치대(載置臺)에 기판을 재치하고, 상기 처리 용기 내에 에칭 가스를 공급하고, 이 에칭 가스를 플라즈마화하여 얻은 플라즈마에 의해 상기 기판에 대하여 에칭하는 에칭 공정(c)과,
    이 에칭 공정(c) 후에 상기 처리 용기로부터 기판을 반출하는 공정(d)
    을 포함하고,
    상기 기판을 반출하는 공정(d)이 종료한 후, 상기 공정(a) 내지 (d)가 행하여지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 성막 공정(b)은, 상기 재치대에 더미 기판을 재치하여 실시되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    1장의 기판에 대하여 상기 에칭 공정(c)을 행한 후, 상기 클리닝 공정(a)을 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 클리닝 가스는, 산소 가스, 또는 산소 가스와 SF6 가스의 혼합 가스, 또는 산소와 NF3 가스의 혼합 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 성막 가스는, CxFyHz(x, y는 1 이상의 정수, z는 0 또는 1 이상의 정수) 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 부착물은, 처리 용기의 내부에서 플라즈마에 의해 노출되는 부위에 성막된 탄소와 불소를 포함하는 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
  7. 처리 용기 내에서, 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 발생 수단과,
    상기 처리 용기 내에, 이 처리 용기 내에 부착한 부착물을 제거하기 위한 클리닝 가스를 공급하는 수단과,
    상기 처리 용기의 내부에서 플라즈마에 의해 노출되는 부위에 탄소와 불소를 포함하는 막을 형성하기 위해서, 상기 처리 용기 내에 탄소와 불소를 포함하는 성막 가스를 공급하는 수단과,
    상기 처리 용기 내에, 이 처리 용기 내의 재치대에 재치된 기판에 대하여 에칭을 하기 위한 에칭 가스를 공급하는 수단과,
    처리 용기 내에서 상기 클리닝 가스를 플라즈마화하여, 상기 부착물을 제거하는 스텝, 이어서 상기 처리 용기 내에서 상기 성막 가스를 플라즈마화하여, 상기 처리 용기의 내부에서 플라즈마에 의해 노출되는 부위에 탄소와 불소를 포함하는 막을 성막하는 스텝, 이어서 처리 용기 내에서 상기 에칭 가스를 플라즈마화하여 상기 재치대에 재치된 기판에 대하여 에칭을 하는 스텝, 이어서 상기 처리 용기로부터 기판을 반출하는 스텝을 행하여, 상기 기판을 반출한 후, 상기 일련의 스텝을 행하도록 상기 각 수단을 제어하는 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 처리 용기의 내벽면 및 재치대의 측면은 이트리아(yttria)에 의해 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 장치.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 클리닝 가스는, 산소 가스, 또는 산소 가스와 SF6 가스의 혼합 가스, 또는 산소 가스와 NF3 가스의 혼합 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 장치.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 성막 가스는, CxFyHz(x, y는 1 이상의 정수, z는 0 또는 1 이상의 정수) 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 장치.
  11. 플라즈마 에칭 장치에 사용되고, 컴퓨터 상에서 동작하는 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 플라즈마 에칭 방법을 실행하도록 스텝군이 짜여져 있는 것을 특징으로 하는 기억매체.
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