TWI663649B - Plasma processing method and plasma processing device - Google Patents

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TWI663649B
TWI663649B TW104132670A TW104132670A TWI663649B TW I663649 B TWI663649 B TW I663649B TW 104132670 A TW104132670 A TW 104132670A TW 104132670 A TW104132670 A TW 104132670A TW I663649 B TWI663649 B TW I663649B
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平山祐介
宮川正章
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

從電漿保護腔室內部之構件，並防止變質及耗損。
一種電漿處理方法係含有：成膜工序，電漿處理工序以及去除工序。成膜工序係藉由含矽氣體及還原性氣體之電漿來對腔室內部之構件表面成膜出含矽膜。電漿處理工序係在構件表面成膜出含矽膜後，藉由處理氣體之電漿來將被搬入至腔室內部的被處理體電漿處理。去除工序，係在將經電漿處理之被處理體搬出至腔室外部後，藉由含氟氣體之電漿來從構件表面去除含矽膜。

Description

電漿處理方法及電漿處理裝置
本發明之各種面相及實施形態係關於一種電漿處理方法及電漿處理裝置。
半導體之製造程序中，實行以薄膜之沉積或蝕刻等為目的的電漿處理之電漿處理裝置係被廣為使用。電漿處理裝置係可舉例有例如進行薄膜沉積處理的電漿CVD(Chemical Vapor Deposition)裝置或進行蝕刻處理之電漿蝕刻裝置等。
然而，電漿處理裝置中，由於配置於腔室內之構件(以下適當地稱為「腔室內構件」)會在各式各樣的電漿處理時暴露於處理氣體之電漿，故會被要求有耐電漿性。關於此點，例如專利文獻1係揭露有在將被處理體電漿處理前，藉由將氧與SiF4之氣體流量比為1.7以上，來供給含有氧之含矽氣體，而在腔室內構件表面成膜出含氟之矽氧化膜以作為保護膜，來提高腔室內構件之耐電漿性。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
專利文獻1：美國專利第6071573號說明書
然而，在腔室內構件表面成膜出含氟之矽氧化膜來作為保護膜的先前技術中，會使得利用處理氣體電漿的矽氧化膜蝕刻量變多。
亦即，先前技術會將氧與SiF4之氣體流量比為1.7以上來供給含有氧之含矽氣體。又，含有氧之含矽氣體的電漿中，會讓氧自由基與Si自由基在腔室內的空間中反應生成矽氧化物，而讓所生成之矽氧化物沉積於腔室 內構件來作為矽氧化膜。由於腔室內構件上所沉積之矽氧化膜會含有F等之殘留鹵素，故會有因處理氣體之電漿而蝕刻超過矽氧化膜之膜厚的情況。因此，先前技術便會讓腔室內構件表面變質及耗損，而無法充分地保護腔室內構件。
本發明一面相相關之電漿處理方法係含有：成膜工序，電漿處理工序以及去除工序。成膜工序係藉由含矽氣體及還原性氣體之電漿來對腔室內部之構件表面成膜出含矽膜。電漿處理工序係在該構件表面成膜出該含矽膜後，藉由處理氣體之電漿來將被搬入至該腔室內部的被處理體電漿處理。去除工序，係在將經電漿處理之該被處理體搬出至該腔室外部後，藉由含氟氣體之電漿來從該構件表面去除該含矽膜。
根據本發明之各種面相及實施形態，便可實現能從電漿包護腔室內部之構件，及防止變質及耗損的電漿處理方法及電漿處理裝置。
1‧‧‧處理腔室
2‧‧‧載置台
2a‧‧‧基材
2b‧‧‧冷媒流道
2c‧‧‧冷媒入口配管
2d‧‧‧冷媒出口配管
3‧‧‧絕緣板
3a‧‧‧內壁構件
4‧‧‧支撐台
5‧‧‧聚焦環
6‧‧‧靜電夾具
6a‧‧‧電極
6b‧‧‧絕緣體
10a‧‧‧第1高頻電源
10b‧‧‧第2高頻電源
15‧‧‧處理氣體供給源
16‧‧‧噴淋頭
16a‧‧‧本體部
16b‧‧‧上部頂板
52‧‧‧可變直流電源
60‧‧‧控制部
61‧‧‧程序控制器
62‧‧‧使用者介面
63‧‧‧記憶部
71‧‧‧排氣口
72‧‧‧排氣管
73‧‧‧排氣裝置
圖1係顯示本實施形態相關之電漿處理方法所適用的電漿處理裝置的概略剖面圖。
圖2係顯示利用本實施形態相關之電漿處理裝置的電漿處理方法之處理流程的一範例之流程圖。
圖3係用以說明本實施形態中之腔室內的沉積量之測量點的一範例之圖式。
圖4係顯示還元性氣體及含矽氣體的比率與沉積量之一範例的圖式。
圖5係顯示本實施形態中之含矽膜的沉積量與蝕刻量之一範例之圖式。
圖6係顯示本實施形態中之含矽膜的沉積量與蝕刻量之一範例的圖式。
圖7(a)、(b)係顯示本實施形態中之含矽膜沉積後之剖面及表面的一範例之圖式。
圖8(a)、(b)係顯示本實施形態中之含矽膜電漿處理後之剖面及表面的一範例之圖式。
圖9係顯示比較例之含矽膜的沉積量與蝕刻量之一範例的圖式。
圖10係顯示比較例之含矽膜的沉積量與蝕刻量之一範例的圖式。
圖11(a)、(b)係顯示比較例之含矽膜沉積後之剖面及表面的一範例之圖式。
圖12(a)、(b)係顯示比較例之含矽膜電漿處理後之剖面及表面的一範例之圖式。
圖13係顯示利用本實施形態相關之電漿處理裝置的電漿處理方法之處理流程的其他範例之流程圖。
以下，便參照圖式，就各種實施形態來詳細地說明。另外，各圖式中，針對相同或相當之部分係附加相同之符號。
本實施形態相關之電漿處理方法在1個實施形態中，係含有：成膜工序，係藉由含矽氣體及還元性氣體之電漿來對腔室內部之構件表面成膜出含矽膜；電漿處理工序，係在構件表面成膜出含矽膜後，藉由處理氣體之電漿來將搬入至腔室內部的被處理體電漿處理；以及去除工序，係在將經電漿處理之被處理體搬出至腔室外部後，藉由含氟氣體之電漿來從構件表面去除含矽膜。
又，本實施形態相關之電漿處理方法在1個實施形態中，含矽氣體係含有SiF4、SiCl4及SiBr4中之至少任一者。
又，本實施形態相關之電漿處理方法在1個實施形態中，還元性氣體係含有H2、CH4及C3H6中之至少任一者。
又，本實施形態相關之電漿處理方法在1個實施形態中，係在成膜工序中，還元性氣體相對於含矽氣體之流量比為0.2以上。
又，本實施形態相關之電漿處理方法在1個實施形態中，係在成膜工序前，進一步地含有預成膜工序，係藉由含碳氣體之電漿，來對構件表面成膜出含碳膜。
又，本實施形態相關之電漿處理方法在1個實施形態中，含碳氣體係含有以CxHyFz[式中，x，y及z係以整數表示，且(z-y)÷x為2以下]所表示之氣體。
又，本實施形態相關之電漿處理方法在1個實施形態中，含碳氣體係含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F及C2H4中之至少任一者。
又，本實施形態相關之電漿處理方法在1個實施形態中，去除工序係含有：第1去除工序，係藉由含氟氣體之電漿來從構件表面去除含矽膜；以及第2去除工序，係藉由含氧氣體之電漿來從構件表面去除含碳膜。
又，本實施形態相關之電漿處理方法在1個實施形態中，含矽氣體係進一步地含有稀有氣體。
又，本實施形態相關之電漿處理方法在1個實施形態中，稀有氣體係Ar或He。
本實施形態相關之電漿處理裝置在1個實施形態中，係具備有：腔室，係用以將被處理體電漿處理；排氣部，係用以將腔室內部減壓；氣體供給部，係用以將處理氣體供給至腔室內部；以及控制部，係實行成膜工序、電漿處理工序以及去除工序；成膜工序，係藉由含矽氣體及還元性氣體之電漿來對腔室內部之構件表面成膜出含矽膜；電漿處理工序，係在構件表面成膜出含矽膜後，藉由處理氣體之電漿來將搬入至腔室內部的被處理體電漿處理；以及去除工序，係在將經電漿處理之被處理體搬出至腔室外部後，藉由含氟氣體之電漿來從構件表面去除含矽膜。
圖1係顯示本實施形態相關之電漿處理方法所適用之電漿處理裝置的概略剖面圖。圖1所示之電漿處理裝置係具有被氣密地構成，且成為電性接地電位之處理腔室1。該處理腔室1係成為圓筒狀，並由例如於表面形成陽極氧化披覆膜之鋁等所構成。處理腔室1內係設置有水平地支撐被處理體之半導體晶圓W的載置台2。
載置台2之基材2a會以導電性金屬，例如鋁等所構成，並具有下部電極之機能。該載置台2會透過絕緣板3來被導體之支撐台4所支撐。又，載置台2上方之外周係設置有以例如單晶矽來形成的聚焦環5。進一步地， 由例如石英等所構成之圓筒狀內壁構件3a會以圍繞載置台2及支撐台4周圍的方式來加以設置。
載置台2上方係以平行對向於載置台2的方式，換言之，以對向於載置台2所支撐之半導體晶圓W的方式，來設置有具有上部電極之機能的噴淋頭16。噴淋頭16與載置台2係具有作為一對電極(上部電極與下部電極)之機能。載置台2之基材2a係透過第1匹配器11a來連接有第1高頻電源10a。又，載置台2之基材2a係透過第2匹配器11b來連接有第2高頻電源10b。第1高頻電源10a係用以電漿產生者，且從該第1高頻電源10a將既定頻率(例如100MHz)之高頻電力供給至載置台2之基材2a。又，第2高頻電源10b係用以吸引離子(偏壓用)者，且從該第2高頻電源10b將較第1高頻電源10a要低之既定頻率(例如，13MHz)的高頻電力供給至載置台2之基材2a。
載置台2上面係設置有用以靜電吸附半導體晶圓W之靜電夾具6。該靜電夾具6係構成為讓電極6a介設在絕緣體6b之間，電極6a係連接有直流電源12。然後，構成為藉由從直流電源12施加直流電壓至電極6a，來以庫倫力吸附半導體晶圓W。
載置台2內部係形成有冷媒流道2b，冷媒流道2b係連接有冷媒入口配管2c、冷媒出口配管2d。然後，藉由讓GALDEN(註冊商標)等的冷媒循環在冷媒流道2b中，便可將支撐台4及載置台2控制為既定溫度。又，以貫穿載置台2等的方式，來在半導體晶圓W之內面側設置有用以供給氦氣等的冷熱傳導用氣體(背面氣體)之背面氣體供給配管30。該背面氣體供給配管30會連接於未圖示之背面氣體供給源。藉由該等之構成，便可將以靜電夾具6來吸附保持於載置台2上面的半導體晶圓W控制為既定溫度。
該噴淋頭16會被設置於處理腔室1的頂壁部分。噴淋頭16係具備有本體部16a與為電極板之上部頂板16b，且透過絕緣性構件45來被處理腔室1上部所支撐。本體部16a係由導電性材料，例如表面經陽極氧化處理之鋁所構成，並構成為可在其下部裝卸自如地支撐上部頂板16b。上部頂板16b係以含矽物質所形成，例如以石英所形成。
本體部16a內部係設置有氣體擴散室16c、16d，本體部16a底部係以位於該氣體擴散室16c、16d下部的方式來形成有多數氣體流通孔16e。氣體擴散室係被二分為設置於中央部之氣體擴散室16c以及設置於周緣部之氣體擴散室16d，且可在中央部與周緣部獨立地變更處理氣體之供給狀態。
又，上部頂板16b係以在厚度方向貫穿該上部頂板16b，並重疊於該氣體流通孔16e的方式來設置有氣體導入孔16f。藉由此般構成，供給至氣體擴散室16c、16d之處理氣體會透過氣體流通孔16e及氣體導入孔16f來噴淋狀地分散供給至處理腔室1內。另外，本體部16a等係設置有未圖示之加熱器、用以讓冷媒循環之未圖示的配管等之溫度調整器，並可在電漿蝕刻處理中將噴淋頭16溫控為所欲溫度。
該本體部16a係形成有用以朝氣體擴散室16c、16d導入處理氣體之2個氣體導入口16g、16h。該等氣體導入口16g、16h係連接有氣體供給配管15a、15b，該氣體供給配管15a、15b之另端係連接有供給蝕刻用處理氣體之處理氣體供給源15。處理氣體供給源15係氣體供給部的一範例。氣體供給配管15a係從上游側依序設置有質流控制器(MFC)15c以及開閉閥V1。又，氣體供給配管15b係從上游側依序設置有質流控制器(MFC)15d以及開閉閥V2。
然後，從處理氣體供給源15將用以電漿蝕刻之處理氣體透過氣體供給配管15a、15b來供給至氣體擴散室16c、16d，從該氣體擴散室16c、16d透過氣體流通孔16e及氣體導入孔16f來噴淋狀地分散供給至處理腔室1內。例如，從處理氣體供給源15，如後述般，對配置於處理腔室1內部之構件表面供給成膜出含矽膜時所使用的含矽氣體及還元性氣體等。又，例如，從處理氣體供給源15供給將被處理體電漿處理時所使用之含有HBr/NF3之處理氣體等。又，從處理氣體供給源15供給從配置於處理腔室1內部之構件表面去除含矽膜時所使用的含氟氣體等。關於藉由處理氣體供給源15所供給之氣體的細節便在之後詳述。
作為該上部電極之噴淋頭16係透過低通濾波器(LPF)51來電性連接有可變直流電源52。該可變直流電源52係可藉由開啟‧關閉開關53來進行供電之開啟‧關閉。可變直流電源52之電流‧電壓及開啟‧關閉開關53 之開啟‧關閉係藉由後述之控制部60來加以控制。另外，如後述，在從第1高頻電源10a、第2高頻電源10b施加高頻至載置台2，以在處理空間產生電漿時，係可依需要而藉由控制部60來打開開啟‧關閉開關53，以施加既定直流電壓至作為上部電極之噴淋頭16。
處理腔室1底部係形成有排氣口71，該排氣口71係透過排氣管72來連接有排氣裝置73。排氣裝置73係具有真空泵，藉由讓該真空泵作動，便可將處理腔室1內減壓至既定真空度。排氣裝置73係排氣部之一範例。另一方面，處理腔室1側壁係設置有半導體晶圓W之搬出入口74，該搬出入口74係設置有開閉該搬出入口74之閘閥75。
圖中的76、77係裝卸自如的沉積屏蔽。沉積屏蔽76係沿著處理腔室1之內壁面來加以設置，並具有防止蝕刻副產物(沉積)附著於處理腔室1的功能。以下，會有將處理腔室1內壁與沉積屏蔽76一併稱為「處理腔室1內壁」的情況。又，沉積屏蔽77係以包覆為下部電極之載置台2、內壁構件3a以及支撐台4外周面的方式來加以設置。以下，會有將載置台2、內壁構件3a、支撐台4以及沉積屏蔽77一併稱為「下部電極」的情況。在沉積屏蔽76與半導體晶圓W略相同高度的位置係設置有直流地接地的導電性構件(GND塊體)79，並藉此來防止異常放電。
又，處理腔室1周圍係同心圓狀地配置有環狀磁石80。環狀磁石80會將磁場施加在噴淋頭16與載置台2之間的空間。環狀磁石80會藉由未圖示之旋轉機構來自由旋轉地加以構成。
上述構成之電漿蝕刻裝置會藉由控制部60，來總括地控制其動作。該控制部60係設置有具備CPU而控制電漿蝕刻裝置之各部的程序控制器61、使用者介面62以及記憶部63。
使用者介面62係由為了讓工序管理者管理電漿蝕刻裝置而進行指令之輸入操作的鍵盤，以及將電漿蝕刻裝置之運作狀況可視化而顯示的顯示器等所構成。
記憶部63係儲存有以程序控制器61之控制來實現電漿蝕刻裝置所實行之各種處理用的控制程式(軟體)或記憶有處理條件資料等的配方。然後，依需要，藉由來自使用者介面62之指示等來從記憶部63叫出任意的配方， 而讓程序控制器61實行，便可在程序控制器61的控制下，進行電漿蝕刻裝置中的所欲處理。又，控制程式或處理條件資料等的配方亦可利用在儲存於電腦可讀取之電腦記錄媒體(例如，硬碟、CD、軟碟、半導體記憶體等)等的狀態者，或者從其他裝置，透過例如專用迴路來隨時傳送並在線上利用。
例如，控制部60係以進行後述電漿處理方法的方式來控制電漿處理裝置之各部。舉個詳細的範例，控制部60會藉由含矽氣體及還元性氣體之電漿，來對腔室內部之構件表面成膜出含矽膜。然後，控制部60會在成膜出含矽膜後，藉由處理氣體之電漿來將搬入至處理腔室1內部的被處理體電漿處理。然後，控制部60會在將經電漿處理之被處理體搬出至處理腔室1外部後，藉由含氟氣體之電漿來從構件表面去除含矽膜。在此，處理腔室1內部所配置的構件係含有，例如處理腔室1內壁、配置於處理腔室1內部的為下部電極之載置台2、內壁構件3a、支撐台4以及沉積屏蔽77。以下，會有將處理腔室1內部所配置的構件稱為「腔室內構件」的情況。又，其他構件係含有在處理腔室1內部中，對向於下部電極的為上部電極之噴淋頭16。又，被處理體係例如半導體晶圓W。
接著，便就利用本實施形態相關之電漿處理裝置的電漿處理方法來加以說明。圖2係顯示利用本實施形態相關之電漿處理裝置的電漿處理方法之處理流程的一範例之流程圖。
如圖2所示，電漿處理裝置會進行藉由含矽氣體及還元性氣體之電漿，來對腔室內構件表面成膜出含矽膜的成膜工序(步驟S101)。腔室內構件係含有例如，處理腔室1內壁、配置於處理腔室1內部的為下部電極之載置台2、內壁構件3a以及沉積屏蔽77。又，其他構件係含有在處理腔室1內部中，對向於下部電極的為上部電極之噴淋頭16。又，含矽氣體係含有例如SiF4、SiCl4及SiBr4中之至少任一者。又，還元性氣體係含有例如H2、CH4及C3H6中之至少任一者。又，還元性氣體相對於含矽氣體的流量比為例如，0.2以上。亦即，該流量比為例如，H2÷SiF4=0.2以上。較佳地，含矽氣體係進一步地含有稀有氣體。稀有氣體係例如Ar或He。
電漿處理裝置會藉由成膜工序來在腔室內構件表面生成為含矽膜之沉積。電漿處理裝置之控制部60會從處理氣體供給源15將含矽氣體及還元性氣體供給至處理腔室1內部，並從第1高頻電源10a朝處理腔室1內部施加電漿生成用之高頻電力，以生成含矽氣體及還元性氣體之電漿。此時，控制部60不會從第2高頻電源10b施加離子吸引用之高頻電力。其結果，便會在腔室內構件表面生成為含矽膜之沉積。
生成在腔室內構件表面的含矽膜(沉積)係在處理腔室1之各部中有不同的量。圖3係用以說明本實施形態中之腔室內的沉積量測量點之一範例的圖式。如圖3所示，沉積量測量點係設置有例如為上部頂板16b之中心(UEL Cent)的測量點90、為上部頂板16b之邊緣(UEL Edge)的測量點91、為對應於排氣口71之處理腔室1的頂壁部分(UEL Exhaust)的測量點92、沉積屏蔽(D/S)76之測量點93以及緩衝(Buffle)測量點94。
圖4係顯示還元性氣體及含矽氣體的比率與沉積量之一範例的圖式。圖4係顯示使用SiF4來作為含矽氣體，以及使用CH4來作為還元性氣體，而讓流量比改變的情況之沉積膜厚。如圖4所示，藉由對SiF4添加2成以上，較佳地係2成的CH4，便可讓CVD之效率最大化。
圖5及圖6係顯示本實施形態中含矽膜之沉積量與蝕刻量的一範例之圖式。圖5及圖6係使用SiF4來作為含矽氣體，以及使用CH4來作為還元性氣體。又，圖5及圖6係顯示以20mT、800W、2分鐘及流量比為SiF4/CH4=300/100sccm來作為成膜條件的情況之測量點90~94的沉積量，亦即含矽膜(沉積)之膜厚。又，圖5及圖6係顯示以20mT及800W，並CF4氣體為30秒、H2/N2氣體為60秒、CF4氣體為30秒以及O2/Ar氣體為30秒來作為耐電漿評估條件的情況之測量點90~94的蝕刻量，亦即含矽膜(沉積)之蝕刻量。
圖7(a)、(b)係顯示本實施形態中之含矽膜沉積後的剖面及表面之一範例的圖式。圖7(a)係顯示測量點90之沉積剖面的一範例，圖7(b)係顯示測量點90之沉積表面的一範例。圖8(a)、(b)係顯示本實施形態中之含矽膜電漿處理後的剖面及表面之一範例的圖式。圖8(a)係顯示測量點90之電漿處理後的沉積剖面之一範例，圖8(b)係顯示測量點90之電漿處理後的沉積表 面之一範例。比較圖7與圖8，測量點90之沉積係在電漿處理前後，沉積狀態變化較少，而形成有高耐電漿性之含矽膜。
圖9及圖10係顯示比較例之含矽膜的沉積量與蝕刻量之一範例的圖式。圖9及圖10係使用SiF4來作為含矽氣體，使用O2來作為含氧氣體，以及使用Ar來作為稀有氣體。又，圖9及圖10係顯示以20mT、800W、2分鐘以及流量比為SiF4/O2/Ar=300/300/100sccm來作為成膜條件的情況之測量點90~94的含矽膜(沉積)之膜厚。又，圖9及圖10係顯示以20mT及800W，並CF4氣體為30秒，H2/N2氣體為60秒，CF4氣體為30秒，以及O2/Ar氣體為30秒來作為耐電漿評估條件的情況之測量點90~94的蝕刻量，亦即含矽膜(沉積)之蝕刻量。
圖11(a)、(b)係顯示比較例之含矽膜沉積後之剖面及表面的一範例之圖式。圖11(a)係顯示測量點90之沉積剖面的一範例，圖11(b)係顯示測量點90之沉積表面的一範例。圖12(a)、(b)係顯示比較例之含矽膜電漿處理後之剖面及表面的一範例之圖式。圖12(a)係顯示測量點90電漿處理後之沉積剖面的一範例，圖12(b)係顯示測量點90電漿處理後之沉積表面的一範例。比較圖11與圖12，便會得知測量點90之沉積會因電漿處理而讓沉積被蝕刻，並使得表面狀態變得粗糙。
從圖5至圖8所示之本實施形態中的含矽膜與從圖9至圖12所示之比較例的含矽膜相比較，利用電漿處理之蝕刻量會減少，而沉積剖面及表面亦較緻密。亦即，本實施形態中之含矽膜與比較例之含矽膜相比較，係會成膜出更高耐電漿性的含矽膜。例如，相對於本實施形態中之含矽膜測量點90的蝕刻量為18.0nm，比較例之含矽膜測量點90的蝕刻量為45.0nm，而蝕刻量會減少。如此般，藉由以含矽氣體及還元性氣體之電漿，來對腔室內部之構件表面成膜含矽膜，便可提升生成於腔室內構件表面的含矽膜(沉積)之電漿耐性。
回到圖2之說明。接著，電漿處理裝置會進行藉由處理氣體之電漿來將搬入至處理腔室1內部的被處理體電漿處理之電漿處理工序(步驟S102)。被處理體係例如層積有矽氧化膜之半導體晶圓W。又，處理氣體係例如HBr/NF3。
舉個更加詳細一範例來加以說明。電漿處理裝置之控制部60會從搬出入口74及閘閥75將被處理體搬入至處理腔室1內部，而將所搬入之被處理體載置於靜電夾具6上。之後，控制部60會從處理氣體供給源15將處理氣體供給至處理腔室1內部，而從第1高頻電源10a施加電漿生成用高頻電力，並且從第2高頻電源10b施加離子吸引用高頻電力。其結果，被處理體便會被電漿處理。
然後，電漿處理裝置會進行在將被處理體搬出至處理腔室1外部後，藉由含氟氣體之電漿來從腔室內構件表面去除含矽膜之去除工序(步驟S103)。含氟氣體係含有例如NF3、SF6及CF4中之至少任一者。又，含氟氣體亦可含有O2。
舉個更加詳細的範例來加以說明。電漿處理裝置之控制部60會從搬出入口74及閘閥75朝處理腔室1外部搬出被處理體。之後，控制部60會從處理氣體供給源15將含氟氣體供給至處理腔室1內部，並從第1高頻電源10a施加電漿生成用高頻電力。此時，控制部60不會從第2高頻電源10b施加離子吸引用高頻電力。其結果，便會從處理腔室1內之構件表面去除含矽物。
接著，使用圖13來說明利用本實施形態相關之電漿處理裝置的電漿處理方法之處理流程的其他範例。圖13係顯示利用本實施形態相關之電漿處理裝置的電漿處理方法之處理流程的其他範例之流程圖。圖13所示之電漿處理方法的處理流程係在含矽膜之成膜工序前，進一步地含有藉由含碳氣體之電漿，來對腔室內構件表面成膜出含碳膜之預成膜工序。
如圖13所示，電漿處理裝置會進行藉由含碳氣體之電漿，來對腔室內構件表面成膜出含碳膜之預成膜工序(步驟S111)。含碳氣體係含有例如以CxHyFz[式中，x，y及z係以整數表示，且(z-y)÷x為2以下]所表示之氣體。又，含碳氣體亦可為含有例如CH4、C4F8、CHF3、CH3F及C2H4中之至少任一者的含碳氣體。較佳地，含碳氣體係進一步地含有稀有氣體。稀有氣體係例如Ar或He。電漿處理裝置會藉由預成膜工序來在腔室內構件表面生成為含碳膜的沉積。
電漿處理裝置之控制部60會從處理氣體供給源15將含碳氣體供給至處理腔室1內部，並從第1高頻電源10a朝處理腔室1內部施加電漿生成用高頻電力，以生成含碳氣體之電漿。此時，控制部60不會從第2高頻電源10b施加離子吸引用高頻電力。其結果，便會在腔室內構件表面生成為含碳膜之沉積。
接著，電漿處理裝置會進行藉由含矽氣體及還元性氣體之電漿，來對腔室內構件表面成膜出含矽膜之成膜工序(步驟S112)。另外，由於步驟S112之細節與上述步驟S101相同，故省略其說明。
接著，電漿處理裝置會進行藉由處理氣體之電漿來將搬入至處理腔室1內部的被處理體電漿處理之電漿處理工序(步驟S113)。另外，由於步驟S113之細節與上述步驟S102相同，故省略其說明。
接著，電漿處理裝置會進行在將被處理體搬出至處理腔室1外部後，藉由含氟氣體之電漿來從腔室內構件表面去除含矽膜之第1去除工序(步驟S114)。另外，由於步驟S114之細節與上述步驟S103相同，故省略其說明。
然後，電漿處理裝置會進行藉由含氧氣體之電漿來從腔室內構件表面去除含碳膜之第2去除工序(步驟S115)。含氧氣體至少含有O2，較佳地係進一步地含有稀有氣體。稀有氣體係例如Ar或He。
舉個更加詳細的範例來加以說明。電漿處理裝置之控制部60會在去除含矽膜之第1去除工序後，從處理氣體供給源15將含氧氣體供給至處理腔室1內部，而從第1高頻電源10a施加電漿生成用高頻電力。此時，控制部60不會從第2高頻電源10b施加離子吸引用高頻電力。其結果，便會從處理腔室1內構件表面去除含碳膜。
如上述，根據本實施形態，便會在將被處理體電漿處理前，藉由含矽氣體及還元性氣體之電漿，來對腔室內部之構件表面成膜出含矽膜。因此，根據本實施形態，便可提升生成於腔室內構件表面的含矽膜(沉積)之耐電漿性。其結果，相較於藉由含氧氣體與含矽氣體之電漿來成膜出矽氧化膜的方法，由於含矽膜中的殘留鹵素的量會變少，故可成膜出更緻密且高品質之含矽膜，而提升耐電漿性。進一步地，藉由在將被處理體電漿處理前， 進行成膜工序，便可提高腔室內構件之耐電漿性，而可迴避構件之耗損或來自構件之污染物的飛散。
又，根據本實施形態，便會在將經電漿處理之被處理體搬出至處理腔室1外部後，藉由含氟氣體之電漿來從腔室內構件表面去除含矽膜。其結果，便可將腔室內構件表面清淨化。
又，根據本實施形態，含矽氣體係含有SiF4、SiCl4及SiBr4中之至少任一者。其結果，便可提升生成於腔室內構件表面的含矽膜(沉積)之電漿耐性。
又，根據本實施形態，還元性氣體係含有H2、CH4及C3H6中之至少任一者。其結果，由於含矽膜中之殘留鹵素的量會變少，故可提升生成於腔室內構件表面的含矽膜(沉積)之電漿耐性。
又，根據本實施形態，在成膜出含矽膜的成膜工序中，還元性氣體相對於含矽氣體的流量比為0.2以上。其結果，由於含矽膜中之殘留鹵素的量會變少，故可提升生成於腔室內構件表面的含矽膜(沉積)之電漿耐性。
又，根據本實施形態，會在成膜出含矽膜之成膜工序前，進一步地含有藉由含碳氣體之電漿，來對構件表面成膜出含碳膜之預成膜工序。其結果，由於在藉由含氟氣體之電漿來從腔室內構件表面去除含矽膜時，含氟氣體不會碰觸到腔室內構件表面，故可更加抑制腔室內構件表面之變質及耗損。
又，根據本實施形態，含碳氣體係含有以CxHyFz[式中，x，y及z係以整數表示，(z-y)÷x為2以下]所表示之氣體。其結果，便可更加抑制腔室內構件表面之變質及耗損。
又，根據本實施形態，含碳氣體係含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F及C2H4中之至少任一者。其結果，便可加更抑制腔室內構件表面之變質及耗損。
又，根據本實施形態，去除工序係包含藉由含氟氣體之電漿來從構件表面去除含矽膜之第1去除工序，以及藉由含氧氣體之電漿來從構件表面去除含碳膜之第2去除工序。其結果，便可更將腔室內構件表面清淨化。
又，根據本實施形態，含矽氣體係進一步地含有稀有氣體。其結果，便可在腔室內構件整體來讓含矽膜(沉積)更均勻地沉積。
又，根據本實施形態，稀有氣體係Ar或He。其結果，便可在腔室內構件整體來讓含矽膜(沉積)更均勻地沉積。
(其他實施形態)
以上，雖已就本實施形態相關之電漿處理方法及電漿處理裝置來加以說明，但實施形態並不被限定於此。以下，便就其他實施形態來加以說明。
(偏壓電壓)
例如，亦可在成膜工序中施加偏壓電壓。亦即，控制部60會在成膜工序中，從處理氣體供給源15將含矽氣體及還元性氣體供給至處理腔室1內部，而從第1高頻電源10a朝處理腔室1內部施加電漿生成用高頻電力，以生成含矽氣體及還元性氣體之電漿。此時，控制部60會藉由從第2高頻電源10b朝載置台2施加離子吸引用高頻電力，來對載置台2施加偏壓電壓。如此一來，電漿中之離子便會朝向載置台2被吸引。其結果，相較於未施加偏壓電壓之方法，便可更緻密地控制構件上之膜的膜厚。

Claims (10)

  1. 一種電漿處理方法，係含有：藉由含矽氣體及還原性氣體之電漿，來對電漿處理裝置之腔室內部之該電漿處理裝置的部分構件表面成膜出含矽膜之工序；在該構件表面成膜出該含矽膜後，藉由處理氣體之電漿來將被搬入至該腔室內部的被處理體電漿處理之工序；以及在將完成該電漿處理後之該被處理體搬出至該腔室外部後，藉由含氟氣體之電漿來從該構件表面去除該含矽膜之工序；在成膜出該含矽膜的工序中，該含矽氣體的流量會較該還原性氣體的流量要大，且該還原性氣體相對於該含矽氣體的流量比為0.2以上。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理方法，其中該含矽氣體係包含SiF4，SiCl4或SiBr4中之至少任一者。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理方法，其中該還原性氣體係包含H2，CH4或C3H6中之至少任一者。
  4. 一種電漿處理方法，其係含有：藉由含矽氣體及還原性氣體之電漿，來對電漿處理裝置之腔室內部之該電漿處理裝置的部分構件表面成膜出含矽膜之工序；在該構件表面成膜出該含矽膜後，藉由處理氣體之電漿來將被搬入至該腔室內部的被處理體電漿處理之工序；在將完成該電漿處理後之該被處理體搬出至該腔室外部後，藉由含氟氣體之電漿來從該構件表面去除該含矽膜之工序；以及在成膜出該含矽膜之工序前，藉由含碳氣體之電漿來對該構件表面成膜出含碳膜。
  5. 如申請專利範圍第4項之電漿處理方法，其中該含碳氣體係含有以CxHyFz[式中，x，y及z係以整數表示，且(z-y)÷2為2以下]所表示的氣體。
  6. 如申請專利範圍第4項之電漿處理方法，其中該含碳氣體係含有CH4，C4F8，CHF3，CH3F或C2H4中之至少任一者。
  7. 如申請專利範圍第4項之電漿處理方法，其中去除該含矽膜之工序係含有：藉由該含氟氣體之電漿來從該構件表面去除該含矽膜之工序；以及在去除該含矽膜後，藉由含氧氣體之電漿來從該構件表面去除該含碳膜之工序。
  8. 如申請專利範圍第1項之電漿處理方法，其中該含矽氣體係進一步地含有稀有氣體。
  9. 如申請專利範圍第8項之電漿處理方法，其中該稀有氣體係Ar或He。
  10. 一種電漿處理裝置，係具備有：腔室，係用以將被處理體電漿處理；排氣部，係用以將該腔室內部減壓；氣體供給部，係用以將處理氣體供給至該腔室內部；電漿生成部，係在該腔室內部以該處理氣體來產生電漿；以及控制部，係包含記憶部以及連結於該記憶部之程序控制部；該程序控制部，係實行下述工序：藉由含矽氣體及還原性氣體之電漿，來對電漿處理裝置的該腔室內部之該電漿處理裝置之部分構件表面成膜出含矽膜之工序；在該構件表面成膜出該含矽膜後，藉由處理氣體之電漿來將被搬入至該腔室內部的被處理體電漿處理之工序；在完成該電漿處理後之該被處理體搬出至該腔室外部後，藉由含氟氣體之電漿來從該構件表面去除該含矽膜之工序；以及使該含矽氣體的流量成為會較該還原性氣體的流量要大，且該還原性氣體相對於該含矽氣體的流量比為0.2以上之工序。
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