TWI797134B

TWI797134B - 電漿處理方法及電漿處理裝置

Info

Publication number: TWI797134B
Application number: TW107120692A
Authority: TW
Inventors: 谷川雄洋; 河田進二; 瀨本貴之
Original assignee: 日商東京威力科創股份有限公司
Priority date: 2017-06-21
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2023-04-01
Also published as: JP2019009403A; JP6952542B2; TW201920752A

Abstract

本發明之課題係於腔室內之構件的表面更均一地形成緻密之保護膜。本發明之電漿處理方法包含有供給製程及成膜製程。在供給製程，將混合氣體供至腔室內，該混合氣體具有含有矽元素及鹵素元素之化合物氣體、含氧氣體、含有與化合物氣體所含之鹵素元素相同種類的鹵素元素但不含矽元素之添加氣體。在成膜製程，藉混合氣體之電漿，於腔室內之構件的表面形成保護膜。

Description

電漿處理方法及電漿處理裝置

本發明之各種觀點及實施形態係有關於電漿處理方法及電漿處理裝置。

在半導體之製造程序中，廣泛地使用以電漿進行薄膜之層積或蝕刻等的電漿處理裝置。電漿處理裝置有例如進行薄膜之層積處理的電漿CVD(Chemical Vapor Deposition：化學氣相沉積)裝置、及進行蝕刻處理之電漿蝕刻處理裝置等。

另外，配置於電漿處理裝置之腔室內的構件(在以下有記載為腔室內構件之情形)由於在各種電漿處理之際，暴露在處理氣體之電漿，故以不易受到來自電漿之損害的材料形成。又，為更提高腔室內構件之耐電漿性，已知有下述技術，前述技術係將含有含矽氣體及O₂ 氣體之混合氣體供至腔室內，藉混合氣體之電漿以氧化矽膜保護腔室內構件之表面。含矽氣體使用例如SiCl₄ 或SiF₄ 等。

又，已知有下述技術，前述技術係將晶圓(處理基板)搬入至電漿處理裝置之腔室內，將含有SiCl₄ 氣體及O₂ 氣體之混合氣體供至腔室內，使用混合氣體之電漿來處理晶圓，藉此，於晶圓上形成氧化矽膜(成膜)。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利公開公報2016-12712號 [專利文獻2]國際公開第2010/038887號

[發明欲解決之問題]

由於SiCl₄ 或SiF₄ 等含矽氣體反應性高，故在氣體供給口附近矽因電漿而解離，與氧結合，易生成矽氧化物。藉此，生成之矽氧化物許多沉積於氣體供給口附近的腔室內構件之表面。因此，在腔室內，產生氧化矽膜層積厚之處及層積薄之處。

當在腔室內氧化矽膜之厚度不同時，使用電漿去除氧化矽膜之際，在氧化矽膜層積薄之處，腔室內構件之表面受到電漿之損害。另一方面，在氧化矽膜層積厚之處，無法充分去除氧化矽膜。在氧化矽膜層積厚之處，於未去除殆盡之氧化矽膜上再層積氧化矽膜的期間，氧化矽膜之厚度增加。然後，不久從腔室內構件之表面剝落形成為微粒而混入至處理對象之晶圓。

又，由於SiCl₄ 及SiF₄ 等含矽氣體反應性高，故易因電漿而在腔室內之空氣中生成矽氧化物。在空氣中生成之矽氧化物沉積於腔室內構件之表面，藉此，於腔室內構件之表面形成氧化矽膜。然而，藉在空氣中生成之矽氧化物沉積而形成之矽氧化膜脆弱而易剝離。因此，處理晶圓時，有形成為微粒而飄浮於腔室內之情形。

再者，由於SiCl₄ 及SiF₄ 等含矽氣體反應性高，故因條件不同，甚至是在氣體供給口之內部，亦有進入在空氣中生成之矽氧化物的情形。此時，矽氧化膜層積於氣體供給口之側壁，不久，有氣體供給口被層積的氧化矽膜堵塞之虞。 [解決問題之手段]

本發明之一觀點係電漿處理方法，其包含有供給製程及成膜製程。在供給製程，將混合氣體供至腔室內，該混合氣體具有含有矽元素及鹵素元素之化合物氣體、含氧氣體、含有與化合物氣體所含之鹵素元素相同種類的鹵素元素但不含矽元素之添加氣體。在成膜製程，藉混合氣體之電漿，於腔室內之構件的表面形成保護膜。 [發明之功效]

根據本發明之各種觀點及實施形態，可於腔室內之構件表面更均一地形成緻密之保護膜。

[用以實施發明之形態]

揭示之電漿處理方法在1個實施形態中，包含有供給製程及成膜製程。在供給製程，將混合氣體供至腔室內，該混合氣體具有含有矽元素及鹵素元素之化合物氣體、含氧氣體、含有與化合物氣體所含之鹵素元素相同種類的鹵素元素但不含矽元素之添加氣體。在成膜製程，藉混合氣體之電漿，於腔室內之構件的表面形成保護膜。

又，在揭示之電漿處理方法的1個實施形態中，添加氣體之流量亦可為化合物氣體之流量的5倍以上。

又，在揭示之電漿處理方法的1個實施形態中，添加氣體之流量亦可為化合物氣體之流量的5倍以上25倍以下之範圍內的流量。

又，在揭示之電漿處理方法的1個實施形態中，化合物氣體亦可為SiCl₄ 氣體或SiF₄ 氣體。

又，在揭示之電漿處理方法的1個實施形態中，化合物氣體亦可為SiCl₄ 氣體，添加氣體亦可含有Cl₂ 氣體、HCl氣體、BCl₃ 氣體、CCl₄ 氣體、或CH₂ Cl₂ 氣體至少任一者。

又，在揭示之電漿處理方法的1個實施形態中，化合物氣體亦可為SiF₄ 氣體，添加氣體亦可含有NF₃ 氣體、SF₆ 氣體、HF氣體、CF₄ 氣體或CHF₃ 氣體至少任一者。

又，在揭示之電漿處理方法的1個實施形態中，含氧氣體亦可含有O₂ 氣體、CO氣體、或CO₂ 氣體至少任一者。

又，揭示之電漿處理方法在1個實施形態中，亦可更包含有搬入製程、處理製程、搬出製程、及去除製程。在搬入製程，於成膜製程後，將被處理基板搬入至腔室內。在處理製程，於搬入製程後，將處理氣體供至腔室內，藉處理氣體之電漿處理被處理基板。在搬出製程，於處理製程後，從腔室內搬出被處理基板。在去除製程，於搬出製程後，將含氟氣體供至腔室內，藉含氟氣體之電漿去除腔室內之保護膜。又，於去除製程後，再次執行供給製程及成膜製程。

又，在揭示之電漿處理方法的1個實施形態中，腔室亦可具有大約圓筒狀側壁、及設於側壁之上部的上部頂板。又，在供給製程，從沿著側壁而設之複數側壁供給口將化合物氣體、含氧氣體、及添加氣體供至腔室內，進一步將稀有氣體從在大約圓筒狀側壁之軸線上且設於上部頂板之下面的頂板供給口供至腔室內。

又，揭示之電漿處理裝置在1個實施形態中，包含有腔室、供給部及電漿生成部。供給部將混合氣體供至該腔室內，該混合氣體具有含有矽元素及鹵素元素之化合物氣體、含氧氣體、含有與化合物氣體所含之鹵素元素相同種類的鹵素元素但不含矽元素之添加氣體。電漿生成部在腔室內生成混合氣體之電漿。

以下，就揭示之電漿處理方法及電漿處理裝置之實施形態，依據圖式，詳細地說明。此外，並非以本實施形態限定揭示之電漿處理方法及電漿處理裝置。

[電漿處理裝置10之結構] 圖1係顯示電漿處理裝置10之概略的一例之截面圖。如圖1所示，電漿處理裝置10包含有腔室12。腔室12提供用以收容被處理基板之一例亦即晶圓W的處理空間S。腔室12具有側壁12a、底部12b及頂部12c。側壁12a呈以Z軸為軸線之大約圓筒形。Z軸於鉛直方向通過例如後述之載置台的中心。

底部12b設於側壁12a之下端側。又，側壁12a之上端部有開口。側壁12a之上端部的開口以介電窗18封閉。介電窗18被挾持於側壁12a之上端部與頂部12c之間。密封構件SL亦可設於介電窗18與側壁12a的上端部之間。密封構件SL為例如O型環，有助於腔室12之密閉。

在腔室12內，於介電窗18之下方設有載置台20。載置台20具有下部電極LE及靜電吸盤ESC。下部電極LE具有以例如鋁等形成之大約圓板狀第1板22a及第2板22b。第2板22b以筒狀支撐部SP支撐。支撐部SP從底部12b往垂直上方延伸。第1板22a設於第2板22b上，與第2板22b電性導通。

下部電極LE經由供電棒PFR及匹配單元MU，電性連接於射頻電源RFG。射頻電源RFG將射頻偏壓供至下部電極LE。藉射頻電源RFG產生之射頻偏壓的頻率為適合控制被引入至晶圓W之離子的能量之預定頻率、例如13.56MHz。匹配單元MU收容有用以在射頻電源RFG側之阻抗與主要為電極、電漿、腔室12這樣的負載側之阻抗間取得匹配之匹配器。此匹配器中包含例如自偏壓生成用阻隔電容器等。

靜電吸盤ESC設於第1板22a上。靜電吸盤ESC具有用以將晶圓W載置於處理空間S側之載置區域MR。載置區域MR係與Z軸大約垂直相交之大約圓形的區域，並具有與晶圓W之直徑大約相同的直徑或稍小於晶圓W之直徑的直徑。又，載置區域MR構成載置台20之上面，該載置區域MR之中心、即載置台20之中心位於Z軸上。

靜電吸盤ESC以靜電吸附力保持晶圓W。靜電吸盤ESC具有設於介電體內之吸附用電極。於靜電吸盤ESC之吸附用電極經由開關SW及被覆線CL連接有直流電源DCS。靜電吸盤ESC以藉從直流電源DCS施加之直流電壓而產生的庫侖力將晶圓W吸附保持於靜電吸盤ESC之上面。於靜電吸盤ESC之徑方向外側設有將晶圓W之周圍環狀包圍的對焦環FR。

於第1板22a之內部形成有環狀流路24。從冷卻單元將冷媒經由配管PP1供至流路24。供至流路24之冷媒經由配管PP3回收至冷卻單元。再者，在電漿處理裝置10，將來自傳熱氣體供給部之傳熱氣體、例如He氣體等經由供給管PP2供至靜電吸盤ESC之上面與晶圓W的背面之間。

於載置台20之外周的外側、亦即載置台20與側壁12a之間形成有空間，此空間形成為俯視時呈環狀之排氣路徑VL。於排氣路徑VL與處理空間S之間設有形成有複數貫穿孔的環狀擋板26。排氣路徑VL經由排氣口28h連接於排氣管28。排氣管28安裝於腔室12之底部12b。於排氣管28連接有排氣裝置30。排氣裝置30具有壓力調整器及渦輪分子泵等真空泵。可藉排氣裝置30將腔室12內之處理空間S減壓至所期真空度。又，對晶圓W供給之氣體藉排氣裝置30沿著晶圓W之表面朝該晶圓W邊緣之外側流動，而從載置台20之外周經由排氣路徑VL排放。

又，本實施形態之電漿處理裝置10具有加熱器HT、HS、HC及HE作為溫度控制機構。加熱器HT設於頂部12c內，延伸成環狀而包圍天線14。加熱器HS設於側壁12a內，並延伸成環狀。加熱器HC設於第1板22a內或靜電吸盤ESC內。加熱器HC設於上述載置區域MR之中央部分的下方、亦即與Z軸交叉之區域。加熱器HE延伸成環狀而包圍加熱器HC。加熱器HE設於上述載置區域MR之外緣部分的下方。

又，電漿處理裝置10具有天線14、同軸導波管16、微波產生器32、調諧器34、導波管36及模式轉換器38。天線14、同軸導波管16、微波產生器32、調諧器34、導波管36及模式轉換器38構成用以激發供至腔室12內之氣體的電漿生成部。

微波產生器32產生例如2.45GHz之頻率的微波。微波產生器32經由調諧器34、導波管36、及模式轉換器38連接於同軸導波管16之上部。同軸導波管16沿著其中心軸線亦即Z軸延伸。

同軸導波管16具有外側導體16a及內側導體16b。外側導體16a呈以Z軸為中心延伸之圓筒形狀。外側導體16a之下端電性連接於具有導電性表面之冷卻套40的上部。內側導體16b呈以Z軸為中心延伸之圓筒形狀，在外側導體16a之內側，設成與該外側導體16a同軸。內側導體16b之下端連接於天線14之槽板44。

在本實施形態中，天線14係RLSA(Radial Line Slot Antenna：放射狀線槽孔天線)。天線14於形成在頂部12c之開口內配置成與載置台20相對。天線14具有冷卻套40、介電板42、槽板44及介電窗18。介電窗18為上部頂板之一例。介電板42呈大約圓盤狀，可使微波之波長縮短。介電板42以例如石英或氧化鋁等構成，被挾持在槽板44與冷卻套40的下面之間。

圖2係顯示槽板44之一例的平面圖。槽板44為薄板狀，亦為圓板狀。槽板44之板厚方向的兩面分別平坦。槽板44之中心CS位於Z軸上。於槽板44設有複數槽對44p。複數槽對44p分別具有於板厚方向貫穿之2個槽孔44a及44b。槽孔44a及44b各自之平面形狀為例如長圓形。在各槽對44p，槽孔44a之長軸的延伸方向與槽孔44b之長軸的延伸方向相互交叉或垂直相交。複數槽對44p於中心CS之周圍排列成包圍槽板44之中心CS。在圖2所示之例中，複數槽對44p沿著2個同心圓排列。在各同心圓上，槽對44p以大約等間隔排列。槽板44設於介電窗18上之上面18u(參照圖4)。

圖3係顯示介電窗18之一例的平面圖，圖4係圖3之A-A截面圖。如圖3及圖4所示，介電窗18以石英等介電體形成大約圓盤狀。於介電窗18之中央形成有貫穿孔18h。貫穿孔18h之上側部分係收容後述中央導入部50的噴射器50b之空間18s，下側部分係後述中央導入部50之氣體吐出口18i。此外，在本實施形態中，介電窗18之中心軸線與Z軸一致。

介電窗18之上面18u的反面即下面18b面向處理空間S。下面18b劃分出各種形狀。具體而言，下面18b在包圍氣體吐出口18i之中央區域具有平坦面180。平坦面180係與Z軸垂直相交之平坦的面。下面18b劃分出環狀第1凹部181。第1凹部181在平坦面180之徑方向的外側區域連綿成環狀，且從下往上凹陷成錐狀。

又，下面18b劃分出複數第2凹部182。複數第2凹部182從下往上凹陷。複數第2凹部182的個數在圖3及圖4所示之例中為7個，可為6個以下，亦可為8個以上。複數第2凹部182沿著圓周方向等間隔配置。又，複數第2凹部182在與Z軸垂直相交之面呈圓形之平面形狀。

圖5係顯示於圖3所示之介電窗18上設有圖2所示之槽板44的狀態之平面圖。圖5顯示從下側觀看介電窗18之狀態。如圖5所示，俯視時，即從Z軸方向觀看時，沿著徑方向外側之同心圓設於槽板44之槽對44p與介電窗18之第1凹部181重疊。又，沿著徑方向內側之同心圓設於槽板44之槽對44p的槽孔44b與介電窗18之第1凹部181重疊。再者，沿著徑方向內側之同心圓而設之槽對44p的槽孔44a與複數第2凹部182重疊。

再參照圖1。以微波產生器32產生之微波通過同軸導波管16，傳輸至介電板42，從槽板44之槽孔44a及44b傳送至介電窗18。傳送至介電窗18之微波的能量集中於在介電窗18之正下方，以具有比較薄之厚度的部分劃分出之第1凹部181及第2凹部182。因而，電漿處理裝置10可使電漿產生成於圓周方向及徑方向穩定分佈。

又，電漿處理裝置10包含有中央導入部50及周邊導入部52。中央導入部50具有導管50a、噴射器50b及氣體吐出口18i。導管50a配置於同軸導波管16之內側導體16b的內側。又，導管50a之端部延伸至介電窗18沿著Z軸劃分出之空間18s(參照圖4)內。導管50a之端部的下方、亦是空間18s內收容有噴射器50b。於噴射器50b設有往Z軸方向延伸之複數貫穿孔。又，介電窗18具有上述之氣體吐出口18i。氣體吐出口18i在空間18s之下方沿著Z軸延伸，與空間18s連通。中央導入部50經由導管50a將氣體供至噴射器50b，從噴射器50b經由氣體吐出口18i將氣體吐出至處理空間S內。如此，中央導入部50可沿著Z軸將氣體吐出至介電窗18之正下方的處理空間S內。即，中央導入部50可將氣體導入至在處理空間S內電子溫度高之電漿生成區域。又，從中央導入部50吐出之氣體大致沿著Z軸往晶圓W之中央的區域流動。氣體吐出口18i為頂板供給口之一例。

氣體源群GSG1經由流量控制單元群FCG1連接於中央導入部50。氣體源群GSG1可供給含有複數氣體的混合氣體。流量控制單元群FCG1具有複數流量控制器及複數開關閥。氣體源群GSG1經由流量控制單元群FCG1內之流量控制器及開關閥，連接於中央導入部50之導管50a。

如圖1所示，周邊導入部52在高度方向、亦即Z軸方向，設於介電窗18之氣體吐出口18i與載置台20的上面之間。周邊導入部52可從沿著側壁12a之位置將氣體導入至處理空間S內。周邊導入部52具有複數氣體吐出口52i。複數氣體吐出口52i在高度方向，於介電窗18之氣體吐出口18i與載置台20的上面之間沿著側壁12a之處理空間S側排列。

周邊導入部52具有以例如石英等形成之環狀管52p。於管52p形成有複數氣體吐出口52i。各氣體吐出口52i朝Z軸方向往斜上方吐出氣體。氣體吐出口52i為側壁供給口之一例。如圖1所示，本實施形態之周邊導入部52具有1個管52p，另一形態亦可為周邊導入部52具有沿著腔室12之側壁12a的內側配置於上下方向的2個以上之管52p。氣體源群GSG2經由氣體供給塊56及流量控制單元群FCG2連接於周邊導入部52之管52p。流量控制單元群FCG2具有複數流量控制器及複數開關閥。氣體源群GSG2經由流量控制單元群FCG2內之流量控制器及開關閥連接於周邊導入部52。流量控制單元群FCG1及FCG2以及氣體源群GSG1及GSG2係供給部之一例。

電漿處理裝置10可將從中央導入部50供至處理空間S內之氣體的種類及流量與從周邊導入部52供至處理空間S內之氣體的種類及流量獨立控制。在本實施形態中，電漿處理裝置10從中央導入部50及周邊導入部52將同一種類之氣體供至處理空間S內。又，在本實施形態中，從中央導入部50供至處理空間S內之氣體的流量與從周邊導入部52供至處理空間S內之氣體的流量設定為幾乎相同之流量。

又，如圖1所示，電漿處理裝置10包含有具有處理器及記憶體等之控制部Cnt。控制部Cnt根據儲存於記憶體內之配方等的資料及程式，控制電漿處理裝置10之各部。舉例而言，控制部Cnt控制流量控制單元群FCG1及FCG2內之流量控制器及開關閥，而調整從中央導入部50及周邊導入部52導入之氣體的流量。又，控制部Cnt控制微波產生器32，而控制以微波產生器32生成之微波的頻率及電力。又，控制部Cnt控制射頻電源RFG，而控制以射頻電源RFG生成之射頻偏壓的頻率及電力以及射頻偏壓之供給及遮斷。又，控制部Cnt控制排氣裝置30內之真空泵，而控制腔室12內之壓力。又，控制部Cnt控制加熱器HT、HS、HC及HE，而調整腔室12內之各部的溫度。

[處理流程] 如上述構成之電漿處理裝置10執行如圖6所示之處理。圖6係顯示以電漿處理裝置10執行之處理的一例之流程圖。

首先，控制部Cnt將變數n初始化為0(S10)。接著，控制部Cnt在晶圓W未搬入至腔室12內之狀態下，執行使保護膜層積於腔室12內之構件的表面之保護膜層積處理。

具體而言，控制部Cnt控制排氣裝置30內之真空泵，而將腔室12內減壓至預定真空度。又，控制部Cnt控制加熱器HT、HS、HC、及HE，而將腔室12內之各部調整為預定溫度。再者，控制部Cnt控制流量控制單元群FCG1及FCG2內之流量控制器及開關閥，而將含有複數氣體的混合氣體分別以預定流量從中央導入部50及周邊導入部52供至處理空間S內(S11)。步驟S11係供給製程之一例。

在本實施形態中，混合氣體包含含有矽元素及鹵素元素之化合物氣體(前驅氣體)、含氧氣體、含有與化合物氣體所含之鹵素元素相同種類的鹵素元素且不含矽元素之添加氣體。具體而言，混合氣體含有SiCl₄ 氣體作為化合物氣體，含有O₂ 氣體作為含氧氣體，含有Cl₂ 氣體作為添加氣體。此外，混合氣體含有Ar氣體。

又，控制部Cnt控制微波產生器32，將例如2.45GHz之微波以預定電力供至處理空間S內預定時間。藉此，於處理空間S內生成混合氣體之電漿，而於腔室12內之構件的表面層積預定厚度之保護膜(S12)。在本實施形態中，保護膜係氧化矽膜(SiO₂ 膜)。步驟S12係成膜製程之一例。

接著，將晶圓W搬入至腔室12內，載置於載置台20之靜電吸盤ESC上(S13)。控制部Cnt將開關SW從關狀態切換為開狀態，而對靜電吸盤ESC施加來自直流電源DCS之直流電壓。藉此，晶圓W藉產生於靜電吸盤ESC之庫侖力，被吸附保持於靜電吸盤ESC之上面。步驟S13係搬入製程之一例。

接著，對搬入至腔室12內之晶圓W施行電漿處理(S14)。具體而言，控制部Cnt再次控制排氣裝置30內之真空泵，而將腔室12內減壓至預定真空度，並控制加熱器HT、HS、HC及HE，而將腔室12內之各部調整為預定溫度。接著，控制部Cnt控制流量控制單元群FCG1及FCG2內之流量控制器及開關閥，而將用於晶圓W之處理的處理氣體以預定流量從中央導入部50及周邊導入部52供至處理空間S內。然後，控制部Cnt控制微波產生器32，而使例如2.45GHz之微波以預定電力供至處理空間S內預定時間。又，控制部Cnt控制射頻電源RFG而使例如13.65MHz之射頻偏壓以預定電力供至下部電極LE預定時間。藉此，於處理空間S內生成處理氣體之電漿，以所生成之電漿，對晶圓W之表面施行蝕刻及成膜等預定處理。步驟S14係處理製程之一例。

接著，將開關SW從開狀態切換為關狀態，將晶圓W從腔室12內搬出(S15)。步驟S15係搬出製程之一例。然後，控制部Cnt將變數n加1(S16)，判定變數n之值是否為預定值no以上(S17)。當變數n之值不到預定值no時(S17：否)，再次執行步驟S13所示之處理。

另一方面，當變數n之值為預定值no以上時(S17：是)，執行去除層積於腔室12內之構件的表面之保護膜的去除處理(S18)。具體而言，控制部Cnt控制排氣裝置30內之真空泵，而將腔室12內減壓至預定真空度。又，控制部Cnt控制加熱器HT、HS、HC及HE，而將腔室12內之各部調整為預定溫度。接著，控制部Cnt控制流量控制單元群FCG1及FCG2內之流量控制器及開關閥，而將含氟氣體以預定流量從中央導入部50及周邊導入部52供至處理空間S內。含氟氣體含有例如NF₃ 氣體、SF₆ 氣體及CF₄ 氣體中至少任一者。

接著，控制部Cnt控制微波產生器32，而使例如2.45GHz之微波以預定電力供至處理空間S內預定時間。藉此，於處理空間S內生成含氟氣體之電漿，以所生成之電漿，去除層積於腔室12內之面的保護膜。步驟S18係去除製程之一例。

然後，控制部Cnt判定是否結束對晶圓W之處理(S19)。當未結束處理時(S19：否)，再次執行步驟S10所示之處理。另一方面，當結束處理時(S19：是)，電漿處理裝置10結束本流程所示之處理。

如此，在本實施形態之電漿處理裝置10，每當將預定值no量之晶圓W進行電漿處理，便執行保護膜去除(S18)與保護膜之再次層積(S11、S12)。特別是預定值no為1時，每當將1片晶圓W進行電漿處理，便執行保護膜去除(S18)與保護膜之再次層積(S11、S12)。

[實驗] 在此，就在保護膜層積處理中層積於腔室12內之構件的表面之保護膜膜厚及膜質，進行了實驗。在實驗中，如圖7所示，於腔室12內之[1]~[6]各部配置試樣70，測定了層積於試樣70之保護膜的膜厚及膜質。在以下之實驗中，於矽基板上形成有1μm厚度之SiO₂ 膜的試樣70配置於腔室12內之[1]~[6]各位置。圖7係顯示配置試樣70之腔室12內的位置之圖。如圖7所示，[1]係靠近介電窗18之氣體吐出口18i的位置，[3]及[4]係靠近周邊導入部52之氣體吐出口52i的位置。

[比較例1] 首先，先就比較例1進行了實驗。圖8係顯示在比較例1改變O₂ 氣體之流量時層積於各位置之試樣70的保護膜膜厚之圖。在比較例1，在保護膜形成處理中，將Ar氣體、SiCl₄ 氣體及O₂ 氣體作為混合氣體供至腔室12內，其他之條件如下。微波之電力：1000W 腔室12內之壓力：20mT RDC：50% Ar/SiCl₄ /O₂ =250sccm/10sccm/20~200sccm 此外，RDC(Radical Distribution Control：自由基分布控制)係{(從氣體吐出口18i供給之氣體的流量)/(從氣體吐出口18i及氣體吐出口52i供給之氣體的總流量)}×100。

如圖8所示，靠近氣體吐出口18i之[1]的位置之試樣70及靠近氣體吐出口52i之[3]及[4]的位置之試樣70比起其他位置之試樣70，保護膜較厚。另一方面，遠離氣體吐出口18i及氣體吐出口52i之[2]、[5]及[6]的位置之試樣70比起[1]、[3]、及[4]之位置的試樣70，保護膜較薄。如此，靠近氣體吐出口之位置比起遠離氣體吐出口的位置，有保護膜增厚之傾向。又，在比較例1中，如圖8所示，即使相對於SiCl₄ 氣體之流量，使O₂ 氣體之流量變化，靠近氣體吐出口之位置的保護膜增厚之傾向仍不變。

在此，在保護膜層積處理，在處理空間S內，進行以下所示之(1)~(4)的反應。 SiCl₄ →Si*+4Cl* …(1) SiCl₄ ←Si*+4Cl* …(2) Si*+O₂ →SiO₂ …(3) Si*+2O*→SiO₂ …(4)

藉在空氣中生成之SiO₂ 沉積於腔室12內之構件的表面而形成保護膜時，如圖9(a)所示，在保護膜，於各粒塊60間存在許多間隙。當粒塊60間之間隙多時，因電漿中之離子或自由基衝擊，粒塊60易剝離。圖9係顯示保護膜之成膜狀態的一例之示意圖。

相對於此，當在腔室12內之構件的表面產生上述式(3)及(4)所示之反應時，如圖9(b)所示，各粒塊60間之間隙小，而形成緻密之保護膜。粒塊60間之間隙小的保護膜即使電漿中之離子或自由基撞擊，粒塊60也不易剝離。

在比較例1中，當O₂ 氣體之流量減少時，在處理空間S內，O₂ 及O*會減少。因此，上述式(3)及(4)所示之反應減少。藉此，以上述式(1)所示之反應生成的Si*不致形成SiO₂ 而遍及至腔室12內之各部。藉此，在腔室12內之構件的表面產生上述式(3)及(4)所示之反應，而可期待保護膜之膜質提高。

圖10係顯示在比較例1改變O₂ 氣體之流量時層積於各位置之試樣70的保護膜膜質之圖。在保護膜之膜質的測定中，如圖11所示，使用試樣70之矽基板71上的SiO₂ 膜72之反射光、及因保護膜層積處理而層積於SiO₂ 膜72上之保護膜73的反射光，將SiO₂ 膜72與保護膜73之偏光狀態的差作為膜質來評估。圖11係說明膜質之測定方法的一例之圖。具體而言，依據下述式(5)算出以光譜橢圓偏振測定之SiO₂ 膜72的反射光及保護膜73之反射光各自的強度比Ψ及相位差△的MSE(均方誤差)。 [數1]

在上述式(5)中，「i」表示以各波長及入射角界定之第i個值，「σ」表示標準偏差，「N」表示Ψ及△之個數，「M」表示擬合參數之個數。又，「mod」表示SiO₂ 膜之反射光的理論值，「exp」表示SiO₂ 膜72及保護膜73之反射光的實測值。

由於若保護膜73為理想之SiO₂ 膜，SiO₂ 膜72及保護膜73之折射率接近SiO₂ 膜之折射率，故依據上述式(5)算出之MSE的值為0。亦即，顯示MSE之值越小，保護膜73之膜質越接近理想之SiO₂ 膜的膜質(如圖9(b)所示之狀態)，而顯示保護膜73之膜質良好。另一方面，由於若保護膜73不同於理想之SiO₂ 膜，保護膜73及SiO₂ 膜72之折射率會偏離SiO₂ 膜之折射率，故依據上述式(5)算出之MSE的值大。亦即，顯示MSE之值越大，保護膜73之膜質與理想之SiO₂ 膜的膜質越不同之狀態(如圖9(a)所示之狀態)，而顯示保護膜73之膜質差。特別是當MSE之值為大於10之值時，SiO₂ 膜易剝離，而為作為保護膜並非有效之膜種。

參照圖10，即使相對於SiCl₄ 氣體之流量，僅使O₂ 氣體之流量變化，MSE仍看不出一定之傾向。此係因即便使O₂ 氣體之流量減少，O₂ 氣體所含之氧仍因在空氣中之SiO₂ 的生成而耗費，試樣70上之保護膜所含的SiO₂ 大多為在空氣中生成之SiO₂ 。因此，即使相對於SiCl₄ 氣體之流量，僅使O₂ 氣體流量變化，仍不易使保護膜之膜質提高。

圖12及圖13係顯示在比較例1改變O₂ 氣體之流量時的各元素之發光強度的圖。當使O₂ 氣體之流量減少時，如圖13所示，處理空間S內之O*減少。然而，參照圖12，SiO之發光的峰值強度看不出變化。因此，即便使O₂ 氣體之流量減少，SiO₂ 仍在空氣中生成預定量。因此，層積於腔室12內之面的保護膜膜質不會提高。

[實施例1] 接著，就本發明之實施例1進行了實驗。圖14係顯示在實施例1改變Cl₂ 氣體之流量時層積於各位置之試樣70的保護膜膜厚之圖。在本實施例1中，使用Ar氣體、SiCl₄ 氣體、O₂ 氣體、及Cl₂ 氣體之混合氣體作為供至腔室12內之混合氣體。圖14所示之實驗以下述條件進行。微波之電力：2500W 腔室12內之壓力：20mT RDC：50% Ar/SiCl₄ /O₂ /Cl₂ =250sccm/10sccm/100sccm/0~250sccm

參照圖14，若添加氣體Cl₂ 氣體之流量為50sccm以上、亦即化合物氣體SiCl₄ 氣體之流量的5倍以上時，可看出靠近氣體吐出口18i及氣體吐出口52i之[1]、[3]及[4]的位置之試樣70的保護膜之厚度減少，遠離氣體吐出口18i及氣體吐出口52i之[2]、[5]、及[6]的位置之試樣70的保護膜之厚度增加的傾向。在圖14之實驗中，可知使Cl₂ 氣體之流量變化至250sccm、亦即SiCl₄ 氣體之流量的25倍，若Cl₂ 氣體之流量為50sccm以上250sccm以下的範圍時，則靠近氣體吐出口18i及氣體吐出口52i之位置的保護膜之厚度減少，遠離氣體吐出口18i及氣體吐出口52i之位置的保護膜之厚度增加。即，若Cl₂ 氣體之流量為SiCl₄ 氣體之流量的5倍以上25倍以下之範圍內的流量時，可於腔室12內之構件的表面形成更均一之厚度的保護膜。

此係藉添加Cl₂ 氣體，而抑制前述式(1)所示之反應，SiCl₄ 氣體之分子直接以分子之狀態遍及至腔室12內各處，在靠近腔室12內之構件的表面之場所解離為Si*及Cl*。接著，Si*吸附至腔室12內之構件的表面後，藉前述式(3)或(4)所示之反應，於腔室12內之構件的表面形成SiO₂ 。

在此，當令Cl₂ 氣體之流量為250sccm，使腔室12內之壓力變化時的各部之保護膜膜厚如圖15所示。圖15係顯示在實施例1改變壓力時層積於各位置的試樣70之保護膜膜厚的圖。圖15所示之實驗以下述條件進行。微波之電力：1000W 腔室12內之壓力：20~150mT RDC：50% Ar/SiCl₄ /O₂ /Cl₂ =250sccm/10sccm/100sccm/250sccm

參照圖15，可看出越提高腔室12內之壓力，在靠近電漿源之區域，保護膜越厚之傾向，並可看出越降低腔室12內之壓力，於腔室12內以更均一之厚度層積保護膜之傾向。在對晶圓W之電漿處理中，在腔室12內電漿密度高之區域，對腔室12內之構件電漿引起之損傷大。因此，在對晶圓W之電漿處理中，對面向電漿密度高之區域的構件亦考慮使保護膜層積的更厚。此時，藉調整腔室12內之壓力，可使層積於電漿所引起之損傷大的區域之保護膜增厚。

圖16係顯示在實施例1改變Cl₂ 氣體之流量時層積於各位置之試樣70的保護膜膜質之圖。圖16所示之實驗以下述條件進行。微波之電力：1500W 腔室12內之壓力：80mT RDC：0% Ar/SiCl₄ /O₂ /Cl₂ =250sccm/20sccm/50sccm/0~100sccm

參照圖16，當Cl₂ 氣體之流量為100sccm時，比起Cl₂ 氣體之流量為0sccm之情形，在所有位置之試樣70，保護膜之膜質提高。此係因藉添加Cl₂ 氣體，前述式(1)所示之反應減少，SiCl₄ 氣體之分子直接以分子之狀態遍及至腔室12內各處，而抑制了在空氣中生成之SiO₂ 的量。

圖17及圖18係顯示在實施例1改變Cl₂ 氣體之流量時的各元素之發光強度的圖。當使Cl₂ 氣體之流量增加時，如圖17所示，可知在處理空間S內，Cl之發光強度增加，在處理空間S內Cl*之濃度上升。另一方面，當使Cl₂ 氣體之流量增加時，如圖17所示，可知在處理空間S內，Si之發光強度減少，在處理空間S內，Si之濃度降低。此係因藉添加Cl₂ 氣體，相對於前述式(2)所示之反應，前述式(1)所示之反應減少之故。

又，當使Cl₂ 氣體之流量減少時，如圖17所示，SiO之發光強度的峰值減少。因此，抑制了在空氣中之SiO的生成。藉此，於Si*吸附至腔室12內之構件的表面後，藉前述式(3)或(4)所示之反應，生成SiO₂ ，保護膜之膜質提高。

又，參照圖18，隨著Cl₂ 氣體之流量的增加，O之發光強度降低。由於Cl₂ 氣體之分子反應性高於O₂ 氣體之分子，故比O₂ 氣體之分子吸收更多電漿之能量而易形成為Cl*。因此，O₂ 分子形成為O*之能量減少，而空氣中之O*減少。當空氣中之O*減少時，前述式(4)之反應減少，而可抑制在空氣中之SiO₂ 的生成。藉此，Si*吸附至腔室12內之構件的表面後，藉前述式(3)或(4)所示之反應生成SiO₂ ，形成於腔室12內之構件的表面之保護膜的膜質提高。

[比較例2] 接著，在比較例2，進行了在添加了Cl₂ 氣體之混合氣體中使O₂ 氣體之流量變化的實驗。圖19係顯示在比較例2改變O₂ 氣體之流量時層積於各位置之試樣70的保護膜膜厚之圖。在比較例2，在保護膜形成處理中，從設於沿著腔室12之側壁12a的位置之複數氣體吐出口52i將Ar氣體、SiCl₄ 氣體、O₂ 氣體及Cl₂ 氣體之混合氣體供至腔室12內。其他之條件如下。微波之電力：1000W 腔室12內之壓力：80mT RDC：0% Ar/SiCl₄ /O₂ /Cl₂ =500sccm/20sccm/30~100sccm/250sccm

如圖19所示，即便使O₂ 氣體變化，層積於各位置之試樣70的保護膜膜厚也未如此變化。

圖20係顯示在比較例2改變O₂ 氣體之流量時層積於各位置之試樣70的保護膜膜質之圖。如圖20所示，當使O₂ 氣體變化時，因腔室12內之位置不同，層積於試樣70之保護膜的膜質產生了變化。

在本實施形態之電漿處理裝置10，為了對晶圓W之程序的均一化，而控制從天線14放射之微波的分布及氣體之分布而在載置於靜電吸盤ESC上之晶圓W的正上方使電漿之密度均一。然而，藉晶圓W上方之電漿生成及擴散而使電漿之粒子照射至晶圓W上的電漿處理裝置10中，因腔室12內之空間的大小、天線14之形狀等，有晶圓W正上方之電漿密度偏集在晶圓W之中心部及外周部任一者之情形。為修正該偏集，有在腔室12內之側壁12a或介電窗18之下面18b等特意使電漿密度不均一之情形。

在例如圖20之實驗結果中，當O₂ 氣體之流量為30sccm時，層積於[1]及[6]之位置的試樣70之保護膜的MSE之值低於層積於[2]及[3]之位置的試樣70之保護膜的MSE之值。此係因當O₂ 氣體之流量為30sccm時，[1]及[6]之位置比起[2]及[3]之位置，微波之能量及氣體之濃度等的關係較接近形成密度高之電漿的條件。在高電漿密度之區域，MSE之值低，而可形成良好品質之保護膜。

另一方面，在例如圖20之實驗結果中，當O₂ 氣體之流量為100sccm時，層積於[2]及[6]之位置的試樣70之保護膜的MSE之值低於層積於[1]及[3]之位置的試樣70之保護膜的MSE之值。此係因[2]及[6]之位置比起[1]及[3]之位置，從天線14放射之微波的能量及氣體之濃度等的關係較接近形成密度高之電漿的條件。

不過，當形成於腔室12內之各部的構件表面之保護膜膜質差時，在執行對晶圓W之程序當中，保護膜之表面易剝離。特別是當形成於介電窗18之下面18b的保護膜表面之一部分剝離時，從介電窗18之下面18b剝離的保護膜便形成為微粒，易附著於位在介電窗18之下方的晶圓W之表面。因此，重要的是提高在形成於腔室12內之各部的構件表面之保護膜中特別是形成於介電窗18之下面18b的保護膜膜質。

又，在本實施形態之電漿處理裝置10，如圖1及圖3~圖5所示，介電窗18形成大約圓板狀，且於形成有氣體吐出口18i之中心軸的周邊形成有以具比較薄之厚度的部分劃分出之第1凹部181及複數第2凹部182。又，從槽板44傳送至介電窗18之微波的能量集中於對應第1凹部181及第2凹部182之位置的介電窗18之正下方。因此，在形成有氣體吐出口18i之介電窗18的下面18b之位置，微波之能量小，在其周邊之第1凹部181及第2凹部182之正下方的位置，微波之能量則大。亦即，[2]之位置的微波之能量大於[1]之位置的微波之能量。因而，僅變更O₂ 氣體之流量時，在[1]及[2]之位置，即使其中一者接近形成密度高之電漿的條件，仍有另一者並不接近形成密度高之電漿的條件之情形，而不易使形成於兩個位置之保護膜膜質提高。

[實施例2] 接著，就本發明之實施例2進行了實驗。圖21係顯示在實施例2從介電窗18之氣體吐出口18i供給Ar氣體時層積於各位置的試樣70之保護膜膜厚的圖。圖22係顯示在實施例2從介電窗18之氣體吐出口18i供給Ar氣體時層積於各位置的試樣70之保護膜膜質的圖。在本實施例2中，從設於沿著腔室12之側壁12a的位置之複數氣體吐出口52i將Ar氣體、SiCl₄ 氣體、O₂ 氣體及Cl₂ 氣體之混合氣體供至腔室12內，進一步從介電窗18之氣體吐出口18i將Ar氣體供至腔室12內。又，在圖21亦一併圖示圖19所示之實驗結果中O₂ 氣體之流量為100sccm時的實驗結果，在圖22亦一併圖示圖20所示之實驗結果中O₂ 氣體之流量為100sccm時的實驗結果。圖21及圖22所示之實驗以下述條件進行。微波之電力：1000W 腔室12內之壓力：80mT Ar/+Ar/SiCl₄ /O₂ /Cl₂ =350~500sccm/0~150sccm/20sccm/100sccm/250sccm Ar氣體之流量比：0%(+Ar/Ar=0/500sccm) Ar氣體之流量比：30%(+Ar/Ar=150/350sccm) 此外，在上述條件中，「+Ar」表示從氣體吐出口18i供至腔室12內之Ar氣體的流量，其他之氣體流量表示從氣體吐出口52i供至腔室12內之氣體的流量。

如圖21所示，即便使Ar氣體之流量比從0%變更為30%時，形成於[1]~[6]之各位置的試樣70之保護膜厚度幾乎未變化。

另一方面，如圖22所示，當將Ar氣體之流量比從0%變更為30%時，形成於[1]~[6]之各位置的試樣70之保護膜膜質產生了變化。具體而言，藉將Ar氣體之流量比從0%變更為30%，表示[1]之位置的試樣70之保護膜膜質的MSE之值從約80大幅提高至約1.5。此係因藉將Ar氣體之流量比從0%變更為30%，介電窗18之氣體吐出口18i附近的Ar氣體之密度增加，[1]附近之電漿密度增加。

又，藉將Ar氣體之流量比從0%變更為30%，[2]之位置的試樣70之保護膜的MSE之值雖然從約2小幅惡化為約4，但維持良好之膜質。其他之位置的試樣70之保護膜，MSE之值雖小幅變化，但看不出如此大之變化。

以介電窗18之下面18b的位置[1]及[2]之保護膜MSE的最大值來看，藉將Ar氣體之流量比從0%變更為30%，MSE之最大值從約80大幅提高為約4。如此，藉從介電窗18之氣體吐出口18i供給Ar氣體，可使微波之能量較低的氣體吐出口18i附近的電漿密度增加。藉此，可使形成於介電窗18之下面18b的保護膜膜質全體提高。

以上，就電漿處理裝置10之實施形態作了說明。如同從上述說明可清楚明白，根據本實施形態之電漿處理裝置10，可於腔室12內之構件的表面更均一地形成緻密之保護膜。又，根據本實施形態之電漿處理裝置10，藉添加Cl₂ 氣體，前述式(1)所示之反應減少，SiCl₄ 氣體之分子直接以分子之狀態遍及至腔室12內各處。因此，可抑制在氣體吐出口18i及氣體吐出口52i內部的空氣中之SiO₂ 的生成，而可避免因在空氣中生成之SiO₂ 堵塞氣體吐出口18i及氣體吐出口52i。

又，從設於沿著腔室12之側壁12a的位置之複數氣體吐出口52i將Ar氣體、SiCl₄ 氣體、O₂ 氣體、及Cl₂ 氣體的混合氣體供至腔室12內，進一步，從介電窗18之氣體吐出口18i將Ar氣體供至腔室12內，藉此，可使形成於介電窗18之下面18b的保護膜膜質全體提高。

[其他] 此外，本發明不限上述實施形態，在其要旨之範圍內，可作各種變更。

舉例而言，在上述實施形態中，使用了Cl₂ 氣體作為添加氣體，揭示之技術不限於此，只要為含有與化合物氣體所含之鹵素元素相同的種類之鹵素元素且不含矽元素的氣體，亦可使用其他氣體。具體而言，亦可使用Cl₂ 氣體、HCl氣體、BCl₃ 氣體、CCl₄ 氣體或CH₂ Cl₂ 氣體至少任一者作為添加氣體。

又，在上述實施形態中，使用了O₂ 氣體作為含氧氣體，揭示之技術不限於此。舉例而言，亦可使用含有O₂ 氣體、CO氣體或CO₂ 氣體至少任一者之氣體作為含氧氣體。

又，在上述實施形態中，使用了SiCl₄ 氣體作為化合物氣體，揭示之技術不限於此，亦可使用SiF₄ 氣體作為化合物氣體。惟，使用SiF₄ 氣體作為化合物氣體時，添加氣體可使用含有與化合物氣體所含之鹵素元素相同的種類之鹵素元素且不含矽元素的氣體。具體而言，可使用NF₃ 氣體、SF₆ 氣體、HF氣體、CF₄ 氣體或CHF₃ 氣體至少任一者作為添加氣體。

又，在上述實施形態中，電漿處理裝置10之一例係說明了使用RLSA的微波電漿處理，揭示之技術不限於此。只要為使用電漿進行處理之裝置，在CCP(Capacitively Coupled Plasma：電容耦合電漿)或ICP(Inductively Coupled Plasma：感應耦合電漿)等使用其他方式之電漿處理裝置亦可適用揭示之技術。

又，在上述實施形態中，對晶圓W施行蝕刻及成膜等預定處理(圖6之步驟S14)前，在於腔室12內之構件的表面形成含矽膜作為保護膜的處理(圖6之步驟S12)中，於含有矽元素及鹵素元素之化合物氣體(前驅氣體)及含氧氣體添加了含有與化合物氣體所含之鹵素元素相同種類的鹵素元素且不含矽元素之氣體。然而，揭示之技術不限於此。

在例如圖6之步驟S14，使用包含含有矽元素及鹵素元素之化合物氣體(前驅氣體)及含氧氣體的氣體，於晶圓W形成氧化矽膜時，亦可添加與化合物氣體所含之鹵素元素相同種類的鹵素元素且不含矽元素之氣體。此時，於晶圓W層積氧化矽膜，同時，亦於腔室12內之晶圓W以外的構件之表面層積氧化矽膜作為反應副產物(所謂之沉積物)，可使此沉積物更均一地層積於腔室12內之晶圓W以外的構件之表面。藉此，可保護腔室12內之晶圓W以外的構件之表面，並且可減低從該構件之表面去除氧化矽膜之際對該構件之表面造成的損傷。

又，在上述實施形態中，使用Ar氣體作為稀有氣體，亦可使用Ar氣體以外之稀有氣體。又，亦可使用混合了包含Ar氣體之複數種稀有氣體的氣體取代Ar氣體。又，從氣體吐出口52i供給Ar氣體、SiCl₄ 氣體、O₂ 氣體及Cl₂ 氣體之混合氣體，進一步從氣體吐出口18i供給Ar氣體之例中，從氣體吐出口52i供給之稀有氣體的種類及從氣體吐出口18i供給之稀有氣體的種類亦可不同。

又，在上述實施例2中，從氣體吐出口52i供給Ar氣體、SiCl₄ 氣體、O₂ 氣體及Cl₂ 氣體之混合氣體，進一步，從氣體吐出口18i供給Ar氣體，亦可從氣體吐出口52i供給SiCl₄ 氣體、O₂ 氣體、及Cl₂ 氣體之混合氣體，而Ar氣體僅從氣體吐出口18i供給。

Cnt‧‧‧控制部CL‧‧‧被覆線CS‧‧‧中心DCS‧‧‧直流電源ESC‧‧‧靜電吸盤FCG1‧‧‧流量控制單元群FCG2‧‧‧流量控制單元群FR‧‧‧對焦環GSG1‧‧‧氣體源群GSG2‧‧‧氣體源群HT‧‧‧加熱器HS‧‧‧加熱器HC‧‧‧加熱器HE‧‧‧加熱器LE‧‧‧下部電極MR‧‧‧載置區域MU‧‧‧匹配單元PER‧‧‧供電棒PP1‧‧‧配管PP2‧‧‧配管PP3‧‧‧配管RFG‧‧‧射頻電源S‧‧‧處理空間SL‧‧‧密封構件SP‧‧‧支撐部SW‧‧‧開關S10‧‧‧步驟S11‧‧‧步驟S12‧‧‧步驟S13‧‧‧步驟S14‧‧‧步驟S15‧‧‧步驟S16‧‧‧步驟S17‧‧‧步驟S18‧‧‧步驟S19‧‧‧步驟VL‧‧‧排氣路徑W‧‧‧晶圓Z‧‧‧軸10‧‧‧電漿處理裝置12‧‧‧腔室12a‧‧‧側壁12b‧‧‧底部12c‧‧‧頂部14‧‧‧天線16‧‧‧同軸導波管16a‧‧‧外側導體16b‧‧‧內側導體18‧‧‧介電窗18b‧‧‧下面18h‧‧‧貫穿孔18i‧‧‧氣體吐出口18u‧‧‧上面20‧‧‧載置台22a‧‧‧第1板22b‧‧‧第2板24‧‧‧流路26‧‧‧擋板28‧‧‧排氣管28h‧‧‧排氣口30‧‧‧排氣裝置32‧‧‧微波產生器34‧‧‧調諧器36‧‧‧導波管38‧‧‧模式轉換器40‧‧‧冷卻套42‧‧‧介電板44‧‧‧槽板44a‧‧‧槽孔44b‧‧‧槽孔44p‧‧‧槽對50‧‧‧中央導入部50a‧‧‧導管50b‧‧‧噴射器52‧‧‧周邊導入部52i‧‧‧氣體吐出口52p‧‧‧管60‧‧‧粒塊70‧‧‧試樣71‧‧‧矽基板72‧‧‧SiO₂膜73‧‧‧保護膜180‧‧‧平坦面181‧‧‧第1凹部182‧‧‧第2凹部

圖1係顯示電漿處理裝置之概略的一例之截面圖。圖2係顯示槽板之一例的平面圖。圖3係顯示介電窗之一例的平面圖。圖4係圖3之A-A截面圖。圖5係顯示於圖3所示之介電窗上設有圖2所示之槽板的狀態之平面圖。圖6係顯示以電漿處理裝置執行之處理的一例之流程圖。圖7係顯示配置試樣之腔室內的位置之圖。圖8係顯示在比較例1改變O₂ 氣體之流量時層積於各位置之試樣的保護膜膜厚之圖。圖9(a)、(b)係顯示保護膜之成膜狀態的一例之示意圖。圖10係顯示在比較例1改變O₂ 氣體之流量時層積於各位置之試樣的保護膜膜質之圖。圖11係說明膜質之測定方法的一例之圖。圖12係顯示在比較例1改變O₂ 氣體之流量時的各元素之發光強度的圖。圖13係顯示在比較例1改變O₂ 氣體之流量時的各元素之發光強度的圖。圖14係顯示在實施例1改變Cl₂ 氣體之流量時層積於各位置之試樣的保護膜膜厚之圖。圖15係顯示在實施例1改變壓力時層積於各位置之試樣的保護膜膜厚之圖。圖16係顯示在實施例1改變Cl₂ 氣體之流量時層積於各位置之試樣的保護膜膜質之圖。圖17係顯示在實施例1改變Cl₂ 氣體之流量時的各元素之發光強度的圖。圖18係顯示在實施例1改變Cl₂ 氣體之流量時的各元素之發光強度的圖。圖19係顯示在比較例2改變O₂ 氣體之流量時層積於各位置之試樣的保護膜膜厚之圖。圖20係顯示在比較例2改變O₂ 氣體之流量時層積於各位置之試樣的保護膜膜質之圖。圖21係顯示在實施例2從介電窗之氣體吐出口供給Ar氣體時層積於各位置之試樣的保護膜膜厚之圖。圖22係顯示在實施例2從介電窗之氣體吐出口供給Ar氣體時層積於各位置之試樣的保護膜膜質之圖。

S10‧‧‧步驟

S11‧‧‧步驟

S12‧‧‧步驟

S13‧‧‧步驟

S14‧‧‧步驟

S15‧‧‧步驟

S16‧‧‧步驟

S17‧‧‧步驟

S18‧‧‧步驟

S19‧‧‧步驟

Claims

一種電漿處理方法，其包含有：供給製程，其將混合氣體供至腔室內，該混合氣體具有含有矽元素及鹵素元素之化合物氣體、含氧氣體、含有與該化合物氣體所含之鹵素元素相同種類的鹵素元素但不含矽元素之添加氣體；及成膜製程，其藉供至該腔室內之該混合氣體的電漿，於該腔室內之構件的表面形成保護膜；且該添加氣體之流量為該化合物氣體之流量的5倍以上。
如申請專利範圍第1項之電漿處理方法，其中，該添加氣體之流量為該化合物氣體之流量的5倍以上25倍以下之範圍內的流量。
如申請專利範圍第1項或第2項之電漿處理方法，其中，該化合物氣體係SiCl₄氣體或SiF₄氣體。
如申請專利範圍第3項之電漿處理方法，其中，該化合物氣體係SiCl₄氣體，該添加氣體含有Cl₂氣體、HCl氣體、BCl₃氣體、CCl₄氣體、及CH₂Cl₂氣體至少任一者。
如申請專利範圍第3項之電漿處理方法，其中，該化合物氣體為SiF₄氣體，該添加氣體含有NF₃氣體、SF₆氣體、HF氣體、CF₄氣體、及CHF₃氣體至少任一者。
如申請專利範圍第1項或第2項之電漿處理方法，其中，該含氧氣體含有O₂氣體、CO氣體、及CO₂氣體至少任一者。
如申請專利範圍第1項或第2項之電漿處理方法，其更包含有：搬入製程，其於該成膜製程後，將被處理基板搬入至該腔室內；處理製程，其於該搬入製程後，將處理氣體供至該腔室內，藉該處理氣體之電漿處理該被處理基板；搬出製程，其於該處理製程後，從該腔室內搬出該被處理基板；及去除製程，其於該搬出製程後，將含氟氣體供至該腔室內，藉該含氟氣體之電漿去除該腔室內之該保護膜；於該去除製程後，再次執行該供給製程及該成膜製程。
如申請專利範圍第1項或第2項之電漿處理方法，其中，該腔室具有大約圓筒狀側壁、及設於該側壁之上部的上部頂板，在該供給製程，從沿著該側壁而設之複數側壁供給口將該化合物氣體、該含氧氣體、及該添加氣體供至該腔室內，進一步將稀有氣體從在大約圓筒狀該側壁之軸線上且設於該上部頂板之下面的頂板供給口供至該腔室內。
一種電漿處理裝置，其包含有：腔室；供給部，其將混合氣體供至該腔室內，該混合氣體具有含有矽元素及鹵素元素之化合物氣體、含氧氣體、含有與該化合物氣體所含之鹵素元素相同種類的鹵素元素但不含矽元素之添加氣體；及電漿生成部，其在該腔室內生成該混合氣體之電漿；且該添加氣體之流量為該化合物氣體之流量的5倍以上。