TW201916159A - 電漿處理方法 - Google Patents

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Abstract

［課題］抑制在電漿蝕刻方面的程序變動。 　　［解決手段］電漿處理方法，係具有：在處理室內生成第1電漿而將以矽為成分的堆積膜形成於處理室內的程序（S201）、就形成含有金屬的膜之下的樣品在處理室內進行電漿蝕刻的程序（S202）、生成含有具有還原性的元素與鹵素的第2電漿而除去金屬系反應生成物的程序（S203）。進一步具有：透過利用含有氟元素的氣體而生成的第3電漿從而除去上述堆積膜的程序（S204）、將殘留的氣體透過第4電漿而除去的程序（S205）。

Description

電漿處理方法
[0001] 本發明，係有關利用電漿下的清潔等的電漿處理方法。
[0002] 近年來，裝置構造正隨著大型積體電路的微細化而複雜化，對於在蝕刻程序方面的加工精度、穩定性等的要求漸趨嚴格。在蝕刻程序方面的程序變動的因素方面，係舉例腔室內的構材等的溫度變動、在蝕刻處理所發生的反應生成物的累積等。 　　[0003] 此外，在MOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）係隨著其微細化，於閘極電極方面採用金屬材料、於閘極絕緣膜方面採用High-k材料（氧化鉿膜等）下的金屬閘極/High-k構造成為主流。由於此金屬閘極/High-k構造的登場，使得要求多種的金屬蝕刻。並且，在金屬蝕刻所發生的金屬系反應生成物的累積，係成為程序變動及維護週期的降低的原因。 　　[0004] 另外，將腔室環境氣體保持為一定的技術方面，已知專利文獻1（日本專利特開2016-72264號公報）及專利文獻2（美國專利第7767584號說明書）等。在此等技術，係於腔室內壁形成以矽、氧、碳等而構成的膜，在產品晶圓處理後進行消除，從而按產品晶圓處理重置腔室內壁的狀態。並且，於上述專利文獻1，係除此等技術外已記載清潔金屬系反應生成物的技術。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］ 　　[0005] 　　[專利文獻1]日本專利特開2016-72264號公報 　　[專利文獻2]美國專利第7767584號說明書
［發明所欲解決之問題］ 　　[0006] 在上述專利文獻1，係一方面已考量因蝕刻而發生的金屬系反應生成物的清潔，另一方面未考量有關因電漿清潔而產生的殘留氣體。課題在於，由於因如此的電漿清潔而產生的殘留物（殘留氣體）的腔室內的堆積，使得發生在蝕刻方面的程序變動（腔室內環境氣體的變動）。 　　[0007] 本發明之目的，係在於提供一種技術，其可抑制在電漿蝕刻方面的程序變動。 　　[0008] 本發明的前述的目的與新穎的特徵，係將由本說明書的記述及附圖而明朗。 ［解決問題之技術手段］ 　　[0009] 本案中所揭露的實施方式之中，若要簡單說明具代表性者的概要，則如下。 　　[0010] 一實施方式中的電漿處理，係具有：利用在對具有含有金屬的膜之下的樣品進行電漿處理的處理室內所生成的電漿而將以矽為成分的堆積膜形成於前述處理室內的堆積膜形成程序；上述堆積膜形成程序後，就前述樣品進行電漿處理的電漿處理程序。再者，具有：上述電漿處理程序後，利用電漿而除去前述處理室內的含有金屬元素的堆積物的金屬除去程序；上述金屬除去程序後，透過利用含有氟元素的氣體而生成的電漿從而除去前述處理室內的前述堆積膜的堆積膜除去程序；上述堆積膜除去程序後，利用電漿除去殘留於前述處理室內的氟元素的氟元素除去程序。 ［對照先前技術之功效］ 　　[0011] 本案中所揭露的發明之中，若要簡單說明透過具代表性者而得的效果則如下。 　　[0012] 可除去因電漿清潔而產生的殘留物，可使腔室內的環境穩定化而抑制在電漿蝕刻方面的程序變動。
[0014] （實施方式1） 　　圖1係就本發明的實施方式1相關的電漿處理裝置的示意性的構造的一例進行繪示的剖面圖。 　　[0015] 以下，說明有關本實施方式1的電漿處理裝置。示於圖1的電漿處理裝置，係屬其一例的微波ECR（Electron Cyclotron Resonance）電漿蝕刻裝置。此處，示意性示出設置於處理室101的內部的電極、設置於腔室外部的電場、磁場的供應裝置及電源等。 　　[0016] 說明有關示於圖1的本實施方式1的電漿處理裝置的構成時，具備一處理室101，其包含對於半導體基板等的樣品110進行電漿蝕刻處理的腔室，且上部開放。在此處理室101的開放上部，係設置具有供於導入蝕刻氣體用的複數個貫通孔的圓板狀的噴灑板102及介電體窗103。亦即，實施電漿蝕刻之際的蝕刻氣體係被通過噴灑板102的複數個貫通孔而導入。 　　[0017] 此外，於處理室101之上部係設置介電體窗103，腔室內被透過此介電體窗103而氣密地密封。另外，導入至處理室101內的氣體係被透過氣體供應裝置104而控制流量，被經由噴灑板102的複數個貫通孔而導入。 　　[0018] 此外，透過設於處理室101的外周及上部的螺線管線圈105，在處理室101內形成磁場。並且，在電漿處理裝置之上部係設置電磁波產生裝置106，以電磁波產生裝置106而產生的電磁波，係在導波管107傳播而穿透介電體窗103，被供應至處理室101。再者，在處理室101的下部，係經由真空排氣管108而連接真空排氣泵浦（圖示省略）。藉此，可通過真空排氣管108，就導入至處理室101的氣體、因蝕刻處理而產生的反應生成物進行排氣。 　　[0019] 此外，在處理室101之上部係設置噴灑板102，與此噴灑板102相向，在處理室101內設置樣品台109。此樣品台109，係亦為設置於處理室101的下部的基板電極。並且，待產品處理的樣品110被透過機械臂等的搬運裝置（圖示省略）而搬運至樣品台109之上。另外，置於樣品台109的樣品110，係被透過施加直流電源111而由樣品台109靜電吸附。此情況下，高頻電源112係可經由高頻整合器113，對樣品台109施加高頻電壓。於此，在本實施方式所使用的樣品110，係例如形成含有金屬的膜之下的半導體基板。 　　[0020] 此外，處理室101的內壁的一部分，係由石英製的內筒114而覆蓋。再者，在處理室101之側面部，係搭載發光光譜器115，發光資料係被以發光資料處理裝置116進行處理。 　　[0021] 在上述電漿處理裝置（蝕刻裝置），係依以下的順序實施蝕刻。首先，對處理室101內透過氣體供應裝置104供應氣體，處理室101內被控制為期望的壓力。接著，透過從電磁波產生裝置106所產生的電磁波及透過螺線管線圈105而形成的磁場，使得所供應的氣體被因電子迴旋諧振而激發，在處理室101內生成電漿。再者，透過高頻電源112施加高頻電壓，電漿的離子被引至在作為基板電極的樣品台109所載置的形成含有金屬的膜之下的樣品110，實施電漿蝕刻處理。 　　[0022] 接著，說明有關使用本實施方式1的電漿處理裝置下的電漿處理方法。圖2係就使用示於圖1的電漿處理裝置下的電漿處理方法的順序的一例進行繪示的流程圖，圖3係就在示於圖1的電漿處理裝置方面在腔室內壁形成堆積膜的狀態的一例進行繪示的剖面圖。 　　[0023] 本實施方式1相關的電漿處理方法，係以示於以下的（1）～（5）的5個要素（步驟）而構成，依示於圖2的順序進行處理。亦即，（1）利用電漿下的以矽為成分的堆積膜的形成，（2）具有含有金屬的膜之下的樣品的電漿蝕刻，（3）利用含有具有還原性的元素與鹵素的電漿下的清潔。再者，（4）利用以氟為主體的電漿下的清潔，（5）以殘留氣體除去為目的之利用電漿下的清潔。 　　[0024] 以下，以示於圖2的本實施方式1的電漿處理方法為基礎說明有關各構成要素。首先，如示於圖3，利用生成於處理室101內的第1電漿而形成以矽（Si）為成分的堆積膜120（S201，堆積膜形成程序）。此處，透過上述第1電漿於處理室101的內壁（腔室內壁）的一部分及樣品台109的一部分分別形成以矽為成分的堆積膜120。亦即，堆積膜120，係主要形成於處理室101中的內壁的與樣品台109相同的高度附近之處、及比其上方的高度之處。再者，堆積膜120，係亦形成於樣品台109之上表面及側面。藉此，成為處理室101的內壁的一部分與樣品台109的一部分被堆積膜120覆蓋的狀態。 　　[0025] 此以矽為成分的堆積膜120的形成例方面，係透過含有矽的氣體與含有碳（C）的氣體的混合氣體而形成的含有矽與碳之膜。或者，透過含有矽的氣體與含有氮（N）的氣體的混合氣體而形成的含有矽與氮之膜。再者，透過含有矽的氣體與含有氧（O）的氣體的混合氣體而形成的含有矽與氧之膜。在本實施方式，係說明有關透過四氯化矽氣體與氧氣的混合氣體而形成以氧化矽為成分之膜的情況。 　　[0026] 接著，將被電漿蝕刻的樣品110插入至處理室101，配置於作為基板電極的樣品台109之上後，就形成含有金屬的膜之下的樣品110進行電漿蝕刻（S202，電漿處理程序）。並且，電漿蝕刻結束後，將樣品110搬出至處理室101之外。透過就此形成含有金屬的膜之下的樣品110進行電漿蝕刻，從而產生金屬系反應生成物及非金屬系反應生成物。此等金屬系反應生成物及非金屬系反應生成物的個別的一部分係堆積在形成於處理室101內的堆積膜120上。 　　[0027] 蝕刻後，係利用含有具有還原性的元素與鹵素的第2電漿而除去殘留於堆積膜120上的金屬系反應生成物（含有金屬元素的堆積物）（S203，金屬除去程序）。亦即，生成含有具有還原性的元素與鹵素的第2電漿，利用此第2電漿除去在（S202）程序所產生的上述金屬系反應生成物。上述金屬系反應生成物，係在氧化或氟化的狀態下堆積，以透過鹵素單氣體而生成的電漿難以充分除去。 　　[0028] 所以，在本實施方式1，係利用將包含矽、硼、氮、氫或碳等具有還原性的元素的氣體添加於鹵素氣體的混合氣體而生成第2電漿，透過此第2電漿而除去上述金屬系反應生成物。在本實施方式1，係作為一例，說明有關使用利用三氯化硼氣體與氯氣的混合氣體而生成的第2電漿而進行清潔的情況。可透過利用三氯化硼氣體下的電漿處理而除去上述金屬系反應生成物。 　　[0029] 接著，透過利用含有氟元素的氣體而生成的第3電漿而除去以矽為成分的堆積膜120、堆積於該堆積膜120上的上述金屬系反應生成物（S204，堆積膜除去程序）。亦即，透過利用含有氟的氣體而生成的第3電漿，除去在（S202）程序形成於處理室101內的堆積膜120。亦即，上述金屬系反應生成物，係在（S202）程序在就形成含有金屬的膜之下的樣品110進行蝕刻之際所產生的反應生成物。 　　[0030] 並且，於第3電漿的生成，係可採用含有氟元素的氣體（例如，三氟化氮氣體、六氟化硫氣體等）。實施如此的含有氟元素的電漿處理時，在處理室101內殘留含有氟元素的氣體的構成元素。在本實施方式1，係作為含有氟元素的氣體的一例，說明有關使用三氟化氮氣體下的情況。使用三氟化氮氣體的情況下，係在處理室101內殘留氮及氟。 　　[0031] 所以，生成第4電漿而利用此第4電漿，除去殘留於處理室101內的氮及氟等的殘留元素（S205，氟元素除去程序）。在此第4電漿的生成，係可採用稀有氣體（氦氣（He）、氖氣（Ne）、氬氣（Ar）、氪氣（Kr）、氙氣（Xe））、氧氣等。此等氣體，係可期待因電漿生成時發生的離子濺鍍而除去殘留於處理室101的壁面（腔室內壁）的元素的效果。 　　[0032] 於此，圖4係就本發明的實施方式1的電漿處理方法中的氮及氟的除去效果的一例進行繪示的圖形。具體而言，示出於（S205）程序中利用第4電漿下的殘留氮及殘留氟的除去效果，分別示出以下的3個情況下的氬放電中的氮及氟時間平均發光強度。詳細而言，在利用三氟化氮氣體下的清潔後實施氬放電（供於檢測電漿發光用的放電）的情況（無清潔）；在利用三氟化氮氣體下的清潔後實施利用氬氣下的清潔，實施氬放電（供於檢測電漿發光用的放電）（氬清潔）。再者，在利用三氟化氮氣體下的清潔後實施利用氧氣下的清潔，並實施氬放電（供於檢測電漿發光用的放電）的情況（氧清潔）。示出此等3個情況下的氬放電中的氮及氟時間平均發光強度時，如示於圖4，得知透過進行氬或氧清潔使得可減低殘留的氮量及氟量。 　　[0033] 此外，圖5係就本發明的實施方式1相關的電漿處理壓力的依存性的一例進行繪示的圖形。詳細而言，示出與透過與以圖4所示的結果同樣的評價方法而評價的殘留氮及氟的清潔效果相關的氧電漿的壓力依存性的結果。如示於圖5，透過使生成的氧電漿的處理壓力為3Pa以下，使得氬放電中的氮及氟的發光強度變更低。亦即，透過使生成的氧電漿的壓力條件為3Pa以下，使得可使利用電漿清潔下的效果提升。此應為低壓使得電漿擴散至處理室101內之故。亦即，（S205）程序中的利用第4電漿下的清潔的處理壓力，係0.01Pa以上、3Pa以下為優選，比（S204）程序中的利用第3電漿下的清潔的處理壓力小（低）為優選。亦即，供於生成上述氟元素除去程序的第4電漿用的壓力，係比供於生成上述堆積膜除去程序的第3電漿用的壓力小為優選。 　　[0034] 此外，在（S204）程序實施透過利用三氟化氮氣體下的第3電漿而進行的清潔後，在（S205）程序實施透過利用六氟化硫氣體而生成的第4電漿下的清潔。再者，透過實施以第4電漿而實施的利用氧氣下的清潔，使得可縮短殘留氮及殘留氟的除去時間。 　　[0035] 此外，圖6，係就利用本發明的實施方式1相關的電漿處理下的氮及氟的除去效果的一例進行繪示的圖形，示出以下的3個情況下的氬放電中的氮及氟時間平均的發光強度。 　　[0036] 詳細而言，圖6，係分別示出以下之情況下的氬放電中的氮及氟時間平均的發光強度：實施T秒的利用氧下的清潔而實施氬放電（供於檢測電漿發光用的放電）的情況；實施4T秒的利用氧下的清潔而實施氬放電（供於檢測電漿發光用的放電）的情況；實施0.75T秒的利用六氟化硫下的清潔，實施T秒的利用氧下的清潔而實施氬放電（供於檢測電漿發光用的放電）的情況。另外，圖6中的虛線，係示出基底的數值，只要成為上述虛線以下的數值，即可判斷為氬放電中的氮及氟的發光強度充分降低。 　　[0037] 如示於圖6，得知因利用三氟化氮氣體下的電漿處理而殘留的氮及氟的發光強度，係因實施4T秒之利用氧下的清潔而充分降低。另一方面，得知在透過六氟化硫而生成的電漿處理後實施氧清潔，使得在1.75T秒下發光強度充分降低。在實驗方面，透過將利用六氟化硫下的清潔插入至氧清潔之前，使得可縮短56.25%處理時間。此外，優選上，比起利用六氟化硫氣體下的電漿清潔時間，利用氧氣下的電漿清潔時間較長。 　　[0038] 另外，如示於圖2，（S201）至（S205）的一連串的電漿處理，係按樣品110的電漿處理而重複實施。亦即，（S201）至（S205）的一連串的電漿處理，係重覆實施樣品110的連續處理個數份。 　　[0039] 依本實施方式1的電漿處理裝置及電漿處理方法時，可除去因電漿清潔而產生的殘留物，使腔室內壁的狀態穩定化而使處理室101內的環境穩定化，藉此可抑制在電漿蝕刻方面的程序變動。 　　[0040] 亦即，將處理室101內的堆積膜120，以含有氟元素的氣體進行除去後，透過除去處理室101內的含有氟元素的氣體（殘留氣體），使得可將處理室101的內壁（腔室內壁）的狀態穩定化。藉此，可抑制處理室101內（腔室內）的環境的變動（程序變動），結果可提升在半導體製造方面的量產穩定性能。 　　[0041] 更具體而言，可防止在金屬蝕刻程序中在處理室101內的金屬系反應生成物的累積。此外，可在電漿處理中有效除去氟、氮等的殘留物，可將處理室101的內壁（腔室內壁）的狀態穩定化。藉此，可抑制處理室101內（腔室內）的環境的變動，結果可提升在半導體製造方面的量產穩定性能。 　　[0042] 此外，在就樣品110進行電漿蝕刻後，透過利用三氯化硼氣體與氯氣的混合氣體而生成的第2電漿而就處理室101內進行電漿清潔，使得可除去在處理室101內的堆積膜120上所堆積的金屬系反應生成物。 　　[0043] 此外，以透過利用含有氟元素的氣體之下的第3電漿而進行的清潔將處理室101內的堆積膜120除去後，利用第4電漿而除去殘留於處理室101內的殘留氣體（氟元素除去程序）之際，在第4電漿的生成方面，採用氦氣、氖氣、氬氣、氪氣或氙氣等的稀有氣體、氧氣等，使得可除去殘留於處理室101內的至少氟元素（殘留氣體）。藉此，可提高處理室101內的清潔效果。 　　[0044] 此外，利用上述第4電漿下的處理方面，在利用三氟化氮氣體下的清潔後實施利用氬氣下的清潔（氬清潔），或者在利用三氟化氮氣體下的清潔後實施利用氧氣下的清潔（氧清潔），使得可減低殘留的氮量及氟量。 　　[0045] 此外，於利用上述第4電漿下的清潔，使處理室101的處理壓力為0.01Pa以上、3Pa以下，使得可因低壓而使第4電漿擴散至處理室101內，可使利用電漿清潔下的效果提升。 　　[0046] 此外，透過利用三氟化氮氣體下的第3電漿而實施除去處理室101內的堆積膜120的清潔後，實施透過利用六氟化硫氣體而生成的第4電漿下的清潔。此情況下，利用六氟化硫氣體下的電漿清潔後，實施利用氧氣下的電漿清潔，使得可縮短在處理室101內的殘留氮及殘留氟的除去時間。 　　[0047] 另外，在實施利用氧氣下的電漿清潔前實施利用六氟化硫下的電漿清潔，使得可大幅縮短清潔的處理時間。 　　[0048] （實施方式2） 　　圖7係就本發明的實施方式2相關的電漿處理方法的順序的一例進行繪示的流程圖。 　　[0049] 本實施方式2的電漿處理裝置，係與在實施方式1所說明的示於圖1的電漿處理裝置相同，故其構造相關的重複說明係省略。 　　[0050] 接著，利用圖7說明有關本實施方式2的電漿處理方法。 　　[0051] 本實施方式2相關的電漿處理方法，係以示於以下的（1）～（6）的6個要素（步驟）而構成，依示於圖7的順序進行處理。亦即，（1）利用電漿下的以矽為成分的堆積膜的形成，（2）具有含有金屬的膜之下的樣品的電漿蝕刻，（3）利用含有具有還原性的元素與鹵素的電漿下的清潔。再者，（4）以具有還原性的殘留元素除去為目的之利用電漿下的清潔，（5）利用以氟為主體的電漿下的清潔，（6）以殘留氣體除去為目的之利用電漿下的清潔。 　　[0052] 以下，以示於圖7的本實施方式2的電漿處理方法為基礎說明有關各構成要素。首先，如同實施方式1，如示於圖3，利用生成於處理室101內的第1電漿而形成以矽（Si）為成分的堆積膜120（S201，堆積膜形成程序）。此處，透過上述第1電漿於處理室101的內壁（腔室內壁）的一部分及樣品台109的一部分分別形成以矽為成分的堆積膜120。亦即，堆積膜120，係主要形成於處理室101中的內壁的與樣品台109相同的高度附近之處、及比其上方的高度之處。再者，堆積膜120，係亦形成於樣品台109之上表面及側面。藉此，成為處理室101的內壁的一部分與樣品台109的一部分被堆積膜120覆蓋的狀態。 　　[0053] 此以矽為成分的堆積膜120的形成例方面，係透過含有矽的氣體與含有碳（C）的氣體的混合氣體而形成的含有矽與碳之膜。或者，透過含有矽的氣體與含有氮（N）的氣體的混合氣體而形成的含有矽與氮之膜。再者，透過含有矽的氣體與含有氧（O）的氣體的混合氣體而形成的含有矽與氧之膜。在本實施方式，係說明有關透過四氯化矽氣體與氧氣的混合氣體而形成以氧化矽為成分之膜的情況。 　　[0054] 接著，將被電漿蝕刻的樣品110插入至處理室101，配置於作為基板電極的樣品台109之上後，就形成含有金屬的膜之下的樣品110進行電漿蝕刻（S202，電漿處理程序）。並且，電漿蝕刻結束後，將樣品110搬出至處理室101之外。透過就此形成含有金屬的膜之下的樣品110進行電漿蝕刻，從而產生金屬系反應生成物及非金屬系反應生成物。此等金屬系反應生成物及非金屬系反應生成物的個別的一部分係堆積在形成於處理室101內的堆積膜120上。 　　[0055] 蝕刻後，係利用含有具有還原性的元素與鹵素的第2電漿而除去殘留於堆積膜120上的金屬系反應生成物（含有金屬元素的堆積物）（S203，金屬除去程序）。亦即，生成含有具有還原性的元素與鹵素的第2電漿，利用此第2電漿除去在（S202）程序所產生的上述金屬系反應生成物。上述金屬系反應生成物，係在氧化或氟化的狀態下堆積，以透過鹵素單氣體而生成的電漿難以充分除去。 　　[0056] 所以，在本實施方式2中，亦利用將包含矽、硼、氮、氫或碳等具有還原性的元素的氣體添加於鹵素氣體的混合氣體而生成第2電漿，透過此第2電漿而除去上述金屬系反應生成物。在本實施方式2中，亦作為一例，說明有關使用利用三氯化硼氣體與氯氣的混合氣體而生成的第2電漿而進行清潔的情況。可透過利用三氯化硼氣體下的電漿處理而除去上述金屬系反應生成物。另一方面，因實驗確知硼係堆積於處理室101的壁面（內壁）。 　　[0057] 所以，利用以具有還原性的殘留元素的除去為目的之第5電漿，除去殘留硼（S204，還原性元素除去程序）。亦即，將殘留於處理室101內，且具有還原性的元素利用第5電漿而除去。在本實施方式2，係殘留硼的除去方面，說明有關透過利用氯氣而生成的電漿而進行清潔的情況。 　　[0058] 圖8係就本發明的實施方式2的電漿處理方法中的硼的除去效果進行繪示的圖形。具體而言，示出透過利用氯氣而生成的第5電漿將硼除去之際的清潔中的處理室101內的氯化硼的發光強度的歷時變化。殘留於處理室101內的硼係因氯電漿而作為氯化硼被排出至處理室101外。如示於圖8，得知處理室101內的氯化硼的發光強度隨著電漿清潔時間的增加而降低，殘留硼的量減少。 　　[0059] 接著，透過利用含有氟元素的氣體而生成的第3電漿而除去以矽為成分的堆積膜120、堆積於該堆積膜120上的上述金屬系反應生成物（S205，堆積膜除去程序）。亦即，透過利用含有氟的氣體而生成的第3電漿，除去在（S202）程序形成於處理室101內的堆積膜120。亦即，上述金屬系反應生成物，係在（S202）程序在就形成含有金屬的膜之下的樣品110進行蝕刻之際所產生的反應生成物。 　　[0060] 並且，於第3電漿的生成，係可採用含有氟元素的氣體（例如，三氟化氮氣體、六氟化硫氣體等）。實施如此的含有氟元素的電漿處理時，在處理室101內殘留含有氟元素的氣體的構成元素。在本實施方式2中，亦作為含有氟元素的氣體的一例，說明有關使用三氟化氮氣體下的情況。使用三氟化氮氣體的情況下，係在處理室101內殘留氮及氟。 　　[0061] 所以，生成第4電漿而利用此第4電漿，除去殘留於處理室101內的氮及氟等的殘留元素（S206，氟元素除去程序）。在此第4電漿的生成，係可採用稀有氣體（氦氣（He）、氖氣（Ne）、氬氣（Ar）、氪氣（Kr）、氙氣（Xe））、氧氣等。此等氣體，係可期待因電漿生成時發生的離子濺鍍而除去殘留於處理室101的壁面（腔室內壁）的元素的效果。 　　[0062] 具體而言，示出於（S206）程序利用第4電漿下的殘留氮及殘留氟的除去效果，分別示出以下的3個情況下的氬放電中的氮及氟時間平均發光強度。詳細而言，在利用三氟化氮氣體下的清潔後實施氬放電（供於檢測電漿發光用的放電）的情況（無清潔）；在利用三氟化氮氣體下的清潔後實施利用氬氣下的清潔，實施氬放電（供於檢測電漿發光用的放電）的情況（氬清潔）。再者，在利用三氟化氮氣體下的清潔後實施利用氧氣下的清潔，並實施氬放電（供於檢測電漿發光用的放電）的情況（氧清潔）。示出此等3個情況下的氬放電中的氮及氟時間平均發光強度時，如示於圖4，得知透過進行氬或氧清潔使得可減低殘留的氮量及氟量。 　　[0063] 此外，如示於圖5，透過使生成的氧電漿的處理壓力為3Pa以下，使得氬放電中的氮及氟的發光強度變更低。亦即，透過使生成的氧電漿的壓力條件為3Pa以下，使得可使利用電漿清潔下的效果提升。此應為低壓使得電漿擴散至處理室101內之故。亦即，（S206）程序中的利用第4電漿下的清潔的處理壓力，係0.01Pa以上、3Pa以下為優選，比（S205）程序中的利用第3電漿下的清潔的處理壓力小（低）為優選。亦即，供於生成上述氟元素除去程序的第4電漿用的壓力，係比供於生成上述堆積膜除去程序的第3電漿用的壓力小為優選。 　　[0064] 此外，在（S205）程序實施透過利用三氟化氮氣體下的第3電漿而進行的清潔後，在（S206）程序實施透過利用六氟化硫氣體而生成的第4電漿下的清潔。再者，透過實施以第4電漿而實施的利用氧氣下的清潔，使得可縮短殘留氮及殘留氟的除去時間。 　　[0065] 此外，在圖6，係分別示出以下之情況下的氬放電中的氮及氟時間平均的發光強度：實施T秒的利用氧下的清潔而實施氬放電（供於檢測電漿發光用的放電）的情況；實施4T秒的利用氧下的清潔而實施氬放電（供於檢測電漿發光用的放電）的情況；實施0.75T秒的利用六氟化硫下的清潔，實施T秒的利用氧下的清潔而實施氬放電（供於檢測電漿發光用的放電）的情況。另外，圖6中的虛線，係示出基底的數值，只要成為上述虛線以下的數值，即可判斷為氬放電中的氮及氟的發光強度充分降低。 　　[0066] 如示於圖6，得知因利用三氟化氮氣體下的電漿處理而殘留的氮及氟的發光強度，係因實施4T秒之利用氧下的清潔而充分降低。另一方面，得知在透過六氟化硫而生成的電漿處理後實施氧清潔，使得在1.75T秒下發光強度充分降低。在實驗方面，透過將利用六氟化硫下的清潔插入至氧清潔之前，使得可縮短56.25%處理時間。此外，優選上，比起利用六氟化硫氣體下的電漿清潔時間，利用氧氣下的電漿清潔時間較長。 　　[0067] 另外，如示於圖7，（S201）至（S206）的一連串的電漿處理，係按樣品110的電漿處理而重複實施。亦即，（S201）至（S206）的一連串的電漿處理，係重覆實施樣品110的連續處理個數份。 　　[0068] 依本實施方式2的電漿處理方法時，實施透過含有具有還原性的元素與鹵素的電漿而進行的清潔後，實施透過以氟為主體的電漿而進行的清潔前，透過實施以具有還原性的殘留元素除去為目的之利用電漿下的清潔，使得可除去具有還原性的殘留元素。 　　[0069] 具體而言，可除去矽、硼等的附著於處理室101的壁面的還原性元素。 　　[0070] 有關因本實施方式2的電漿處理方法而獲得的其他效果，係如同實施方式1的電漿處理方法故其重複說明係省略。 　　[0071] 以上，雖基於實施方式具體說明由本發明人創作的發明，惟本發明非限定於上述的實施方式者，包含各種的變化例。例如，上述的實施方式係為了以易於理解的方式說明本發明而詳細說明者，並非限定於必定具備所說明之全部的構成者。 　　[0072] 此外，可將某一實施方式的構成的一部分置換為其他實施方式的構成；此外，亦可於某一實施方式的構成追加其他實施方式的構成。此外，可就各實施方式的構成的一部分，進行其他構成的追加、刪除、置換。另外，記載於圖式的各構材、相對的尺寸等，係為了以易於理解的方式說明本發明而精簡化、理想化，安裝上係更複雜的形狀。 　　[0073] 另外，有關在上述實施方式1、2所說明的構造、方法等，係非限定於上述實施方式1、2，包含各種的應用例。例如，在上述實施方式1、2，係作為電漿處理裝置的一例，雖說明有關電子迴旋諧振電漿蝕刻裝置（ECR），惟於感應耦合型電漿（ICP：Inductively Coupled Plasma）、電容耦合型電漿（CCP：Capacitively Coupled Plasma）等的電漿處理裝置方面亦獲得同樣的效果。
[0074]
101‧‧‧處理室
102‧‧‧噴灑板
103‧‧‧介電體窗
104‧‧‧氣體供應裝置
105‧‧‧螺線管線圈
106‧‧‧電磁波產生裝置
107‧‧‧導波管
108‧‧‧真空排氣管
109‧‧‧樣品台
110‧‧‧樣品
111‧‧‧直流電源
112‧‧‧高頻電源
113‧‧‧高頻整合器
114‧‧‧內筒
115‧‧‧發光光譜器
116‧‧‧發光資料處理裝置
120‧‧‧堆積膜
[0013] 　　[圖1]就本發明的實施方式1相關的電漿處理裝置的示意性的構造的一例進行繪示的剖面圖。 　　[圖2]就使用示於圖1的電漿處理裝置下的電漿處理方法的順序的一例進行繪示的流程圖。 　　[圖3]就在示於圖1的電漿處理裝置方面在腔室內壁形成堆積膜的狀態的一例進行繪示的剖面圖。 　　[圖4]就本發明的實施方式1的電漿處理方法中的氮及氟的除去效果的一例進行繪示的圖形。 　　[圖5]就本發明的實施方式1相關的電漿處理壓力的依存性的一例進行繪示的圖形。 　　[圖6]就利用本發明的實施方式1相關的電漿處理下的氮及氟的除去效果的一例進行繪示的圖形。 　　[圖7]就本發明的實施方式2相關的電漿處理方法的順序的一例進行繪示的流程圖。 　　[圖8]就本發明的實施方式2的電漿處理方法中的硼的除去效果進行繪示的圖形。

Claims (8)

  1. 一種電漿處理方法，具有： 　　利用在對具有含有金屬的膜之下的樣品進行電漿處理的處理室內所生成的電漿而將以矽為成分的堆積膜形成於前述處理室內的堆積膜形成程序； 　　前述堆積膜形成程序後，就前述樣品進行電漿處理的電漿處理程序； 　　前述電漿處理程序後，利用電漿而除去前述處理室內的含有金屬元素的堆積物的金屬除去程序； 　　前述金屬除去程序後，透過利用含有氟元素的氣體而生成的電漿從而除去前述處理室內的前述堆積膜的堆積膜除去程序； 　　前述堆積膜除去程序後，利用電漿除去殘留於前述處理室內的氟元素的氟元素除去程序。
  2. 如請求項1之電漿處理方法，其中， 　　前述氟元素除去程序的電漿，係使用氧氣而生成。
  3. 如請求項1或2之電漿處理方法，其中， 　　供於生成前述氟元素除去程序的電漿用的壓力，係比供於生成前述堆積膜除去程序的電漿用的壓力小。
  4. 如請求項1或2之電漿處理方法，其進一步具有： 　　前述金屬除去程序後，利用電漿除去殘留於前述處理室內並具有還原性的元素的還原性元素除去程序。
  5. 如請求項4之電漿處理方法，其中， 　　前述還原性元素除去程序的電漿，係使用氯氣而生成。
  6. 如請求項4之電漿處理方法，其中， 　　前述具有還原性的元素，係矽、硼、氮、氫或碳。
  7. 如請求項1之電漿處理方法，其中， 　　前述氟元素除去程序的電漿，係利用氦氣、氖氣、氬氣、氪氣或氙氣而生成。
  8. 如請求項4之電漿處理方法，其中， 　　前述堆積膜形成程序的電漿，係利用四氯化矽氣體與氧氣的混合氣體而生成， 　　前述金屬除去程序的電漿，係利用三氯化硼氣體與氯氣的混合氣體而生成， 　　前述還原性元素除去程序的電漿，係利用氯氣而生成， 　　前述堆積膜除去程序的電漿，係利用三氟化氮氣體而生成。
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