WO1998021749A1 - Procede de nettoyage d'un dispositif de traitement au plasma et procede de traitement au plasma - Google Patents

Procede de nettoyage d'un dispositif de traitement au plasma et procede de traitement au plasma Download PDF

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WO1998021749A1
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plasma
film
cleaning
vacuum vessel
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PCT/JP1997/004145
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Takashi Akahori
Masaki Tozawa
Yoko Naito
Risa Nakase
Shuichi Ishizuka
Masahide Saito
Tadashi Hirata
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Tokyo Electron Limited
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    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like

Definitions

  • the present invention relates to a plasma processing apparatus cleaning method and a plasma processing method for performing plasma processing on a substrate to be processed such as a semiconductor wafer.
  • Aluminum 1 ⁇ is mainly used as a pattern of an integrated circuit, and an SiO 2 film or a Si OF film is used as an interlayer insulating film for isolating it. Because of the good film quality, ECR (Electron on Cyclotron Resonance) plasma processing, which combines a microphone mouth wave and a magnetic field, for example, tends to be used.
  • ECR Electroon on Cyclotron Resonance
  • FIG. 28 An example of the plasma processing apparatus S for performing the ECR plasma processing is shown in FIG. 28.
  • a microwave of 2.45 GHz is supplied into the plasma generation chamber 1A via the waveguide 11, and at the same time, a predetermined size is supplied.
  • a predetermined size is supplied.
  • plasma gas such as, for example, Ar gas Suya 0 2 gas by the interaction between the microwave and the magnetic field (resonance), is introduced into the film forming 1 in B
  • the reactive gas, for example, SiH 4 gas is turned into plasma, and the plasma forms active species of SiH 4 gas, and the semiconductor wafer W mounted on the mounting table 13 made of A1N (aluminum nitride).
  • a thin film is formed on the surface.
  • cleaning for removing the SiO 2 film and the Si OF film is performed, for example, for about 20 minutes each time 12 wafers W are formed, and is used as a cleaning gas.
  • the F-based gas such as CF 4 gas and NF 3 gas is introduced into the vacuum vessel Te, the gas is activated by Burazuma a, it is removed by reacting the film adhering to the active species.
  • predetermined pre-coating is performed to prevent particles remaining on the inner wall of the vacuum vessel 10 from scattering. This pre-coat is for forming a pre-coat film on the inner wall of the vacuum vessel 10.
  • the precoat film is formed of a SiO 2 film, a Si F 4 film, or the like.
  • S i 0 2 film has a dielectric constant of about 4
  • S i OF film increased dielectric constant of 3.
  • a fluorinated carbon film hereinafter referred to as a CF film
  • This CF film can also be formed by the above-mentioned plasma treatment 3, but when the CF film is removed by cleaning using an F-based gas such as the CF 4 gas or the NF 3 gas, only the CF 4 gas is used. In this case, the cleaning hardly progresses, and the cleaning speed is extremely slow only with NF 3 gas, and the processing takes a long time of about 90 minutes. If the cleaning takes a long time as described above, there is a problem that the throughput of the film forming process is deteriorated because the cleaning is performed during the process.
  • an F-based gas such as the CF 4 gas or the NF 3 gas
  • the mounting table 13 is exposed to the plasma, but since the CF film is not originally attached to the surface of the mounting table 13, the surface of the mounting table 13 is directly hit by the plasma. It will be rough.
  • the surface of the mounting table 13 becomes rough, Irregularities occur on the table surface, and the adsorption power of the wafer W and the heat conduction to the wafer W are partially changed, and the reproducibility of the process is changed between the initial and late stages of the processing process. I will evil. Therefore, there is a problem that the in-plane uniformity of the film thickness of the formed film is deteriorated and the uniformity of the film thickness between the surfaces is deteriorated.
  • the surface of the mounting table 13 is roughened, particles may be generated when the wafer W is mounted on or removed from the mounting table 13 in a subsequent film forming process, and is expensive. There is also a problem that the life of the mounting table 13 is shortened. For example, when the cleaning speed is to be increased by generating particularly strong plasma, the surface of the mounting table is inferiorly inferior.
  • the operator visually checks the inside of the film forming chamber 1B through the viewing window 14 formed on the side wall of the film forming chamber 1B, and determines whether or not the film exists.
  • the end time of the process is determined by checking the information.
  • the judgment at the end time is inaccurate because the method often depends on the experience of the operator. For this reason, the judgment at the time of termination is too early and the film remains, or in order to avoid this, the judgment at the time of termination becomes too slow, and the cleaning time becomes too long. There is a problem of getting worse.
  • the CF film can be formed by the above-described plasma processing apparatus.
  • the pre-coat film is formed of a SiO 2 film, a SiO film, or the like
  • the briquette film and the CF film are formed.
  • a raw material gas for example C 4 F 8 in the CF-based such as a gas the gas is a problem that per Tikuruka prone to react, Precor when ⁇ 3 ⁇ 4 handle CF film G have many unknown components.
  • another object of the present invention is to provide a plasma processing method capable of performing a stable film forming process on a plate by reducing particles inside a vacuum vessel. Disclosure of the invention
  • the present invention according to the plasma processing apparatus includes the steps of: placing a plate to be processed on a mounting table provided in a vacuum vessel; converting a film forming gas into plasma; and adding fluorine to the substrate to be processed by the plasma.
  • the film forming gas is turned into plasma by, for example, turning the film forming gas into a plasma by the interaction of a microwave and a magnetic field.
  • the unit gas (1 cubic meter) of the vacuum vessel is used. It is desirable to set the power of the microphone mouth wave to 10 kW or more.
  • the plasma is converted into a plasma by using a magnetic field forming means to form a magnetic field such that lines of magnetic force run from the region facing the surface to be processed of the plate toward the plate to be processed, and the interaction between the magnetic field and the electric field causes a plasma.
  • the cleaning process is performed by adjusting the magnetic field so that the magnetic field lines near the plate become wider than at the time of the film forming process.
  • the magnetic field is adjusted by winding the magnetic field forming means so as to surround the central axis of the substrate to be processed, and a first coil provided above the substrate to be processed, and a side or lower side of the substrate.
  • the current is made smaller (including zero) than during the plasma processing or by flowing the current in the opposite direction.
  • the cleaning uses the AC power for the AC power. It is desirable to perform this while turning on and off with a pulse of a lower frequency than the power frequency.
  • the cleaning step may be performed each time a film forming process is performed on one processing target plate.
  • the oxygen plasma gas may be oxygen gas, a gas composed of oxygen gas and hydrogen gas, a gas composed of oxygen gas and gas containing fluorine, a gas of oxygen and fluorine, steam, carbon and oxygen.
  • the compound gas is a compound gas of nitrogen and oxygen.
  • the cleaning step may be performed using an oxygen plasma generating gas composed of oxygen gas, and then using an oxygen plasma ⁇ gas composed of a gas of a compound of oxygen and fluorine.
  • a specific wavelength ⁇ ⁇ ⁇ at which the active species emits light is detected, and based on the detection result, when cleaning ends. It is desirable to judge.
  • the present invention according to the plasma processing method is characterized in that a plate to be processed is mounted on a mounting table provided in a vacuum vessel, a film forming gas is turned into plasma, and the plasma is applied to the plate to be processed by the fluorine addition force.
  • a pre-treatment step of forming a thin film for preventing generation of particles on the inner wall of the vacuum vessel by the plasma for example, a fluorine-added carbon film or a hydrogenated morphous carbon film.
  • the pretreatment gas for forming the fluorine-added carbon film a gas containing a compound of carbon and fluorine containing a double bond or a triple bond can be used.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a plasma processing apparatus in which cleaning according to an embodiment of the present invention is performed.
  • Figure 2 is a characteristic diagram of etching by ⁇ 2 gas of the CF film.
  • Ji is a table showing the results of experiments to confirm the influence of microwave power density in the cleaning of 0 2 gas film.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a mirror magnetic field (a) and a divergent magnetic field (b).
  • Figure 5 is a table showing the results of experiments to confirm the influence of the magnetic field in the chestnut-learning of 0 2 gas of the CF film.
  • Figure 6 is a characteristic diagram Oh showing the electron energy when the supplied microwave in a pulse form - £> 0
  • FIG. 7 is a table showing the results of an experiment for confirming the effect of the cleaning gas on the cleaning of the CF film.
  • FIG. 8 is a sectional view showing a plasma processing apparatus for cleaning according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of a plasma processing apparatus for cleaning according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing another example of a plasma processing apparatus in which cleaning according to another embodiment of the present invention is performed.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of a plasma processing apparatus in which cleaning according to another embodiment of the present invention is performed.
  • FIG. 12 is a characteristic diagram of the etching of the CF film by using a 20 gas.
  • FIG. 13 is a table showing the results of an experiment for confirming the effect of the cleaning gas on the cleaning of the CF film.
  • Figure 14 shows the effect of cleaning wafers on CF film cleaning.
  • 9 is a table showing the results of experiments for the purpose of the present invention.
  • FIG. 15 is a sectional view showing a plasma processing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a characteristic diagram showing the emission intensity of zero plasma.
  • FIG. 17 is a characteristic diagram showing the emission intensity of the active species at the time of cleaning the CF film.
  • FIG. 18 is a characteristic diagram showing the measurement results of the emission intensity of 0 plasma at the time of cleaning the CF film.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram for explaining the operation of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram for explaining the operation of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a characteristic diagram showing the relationship between the atomic concentration and the depth of the CF film to show the results of an experimental example performed to confirm the effect of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a characteristic diagram showing the relationship between the atomic concentration and the depth of the CF film to show the results of an experimental example performed to confirm the effect of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a characteristic diagram showing the relationship between the amount of particles and the wafer processing to show the results of an experimental example performed to confirm the effects of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a characteristic diagram showing the relationship between the amount of particles and the number of processed wafers to show the results of an experimental example performed to confirm the effects of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 is a characteristic diagram showing the relationship between the amount of particles and the number of processed wafers to show the results of an experimental example conducted to confirm the effects of another embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 is an explanatory diagram for explaining the operation of another embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is a characteristic diagram showing the relationship between the amount of particles and the number of processed wafers to show the results of an experimental example performed to ⁇ ⁇ the effect of still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view showing a conventional plasma processing apparatus. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the inventors of the present invention have studied various cleaning gases for cleaning to remove the CF film adhered to the inside of the vacuum chamber of the plasma processing apparatus, and have found that oxygen (O 2 ) gas is effective. I found it.
  • This embodiment using the 0 2 gas as chestnut twelve Ngugasu, is that performing chestnut-learning of a plasma processing apparatus CF film is deposited.
  • FIG. 1 An example of a plasma processing apparatus a3 ⁇ 4 for forming a cF film on an object a3 ⁇ 43 ⁇ 4 ⁇ will be described with reference to FIG.
  • This plasma processing device uses ECR (Electron Cyclotron Resonance).
  • reference numeral 2 denotes a vacuum vessel formed of, for example, aluminum or the like, and this vacuum vessel 2 is connected to a cylindrical plasma chamber 21 which is located at an upper portion and generates a plasma by communicating with a lower portion of the chamber. It comprises a cylindrical film-forming chamber 22 having a larger inner diameter than the chamber 21.
  • the upper end surface of the vacuum vessel 2 is constituted by a transmission window 23 for transmitting a microphone mouth wave.
  • a transmission window 23 for transmitting a microphone mouth wave.
  • a waveguide 31 for supplying microwaves of, for example, 2.45 GHz into the plasma chamber 21, and the other end of the waveguide 31 is provided. Is connected to a microwave oscillator 32.
  • the waveguide 31 and the microphone mouth wave oscillator 32 constitute high-frequency supply means.
  • a ring-shaped main solenoid coil 33 (hereinafter referred to as a main coil 33) is disposed near the outer periphery of the side wall defining the plasma chamber 21 as a magnetic field forming means in close proximity thereto.
  • a magnetic field of, for example, 875 gauss can be formed from above to below.
  • a ring-shaped sub-solenoid coil 34 (hereinafter referred to as a sub-coil 34) is disposed below the bottom wall of the film forming chamber 22.
  • a plasma gas nozzle 24 is provided on the side wall that partitions the plasma chamber 21 evenly along the circumferential direction thereof.
  • a plasma gas source and a cleaning gas source are connected to the nozzle 24 so that the plasma gas and the cleaning gas can be uniformly supplied to the upper portion of the plasma chamber 21.
  • a plasma gas source and a cleaning gas source are connected to the nozzle 24 so that the plasma gas and the cleaning gas can be uniformly supplied to the upper portion of the plasma chamber 21.
  • a gas outlet 25 a for introducing, for example, C 4 F 8 gas and C 2 H 4 gas as a gas into the film forming chamber 22 is formed on the upper side of the chamber 22.
  • the gas ring 25 is provided with a reactive gas source, for example, a C 4 F 8 gas source and a C 2 H 4 gas source, not shown.
  • a mounting table 4 for mounting a substrate to be processed for example, a semiconductor wafer W (hereinafter, referred to as a wafer W), is provided so as to be capable of vertically moving up and down.
  • the mounting table 4 has a ceramic body 42 having a built-in heater provided on a main body 41 formed of, for example, aluminum or the like, and the mounting surface is configured as an electrostatic chuck. Further, the ceramic electrostatic chuck 42 of the mounting table 4 has a built-in electrode 43 for applying a bias for drawing ions into the wafer W, and the electrode 43 has, for example, a high frequency power supply for drawing plasma. 4 4 are connected. Further, an exhaust gas locus (not shown) is formed at the bottom of the film forming chamber 22.
  • a wafer W having aluminum formed on its surface is loaded from a load lock chamber (not shown) and placed on the mounting table 4.
  • plasma gas for example, Ar gas is introduced into the plasma chamber 21 from the plasma gas nozzle 24, and the chamber is supplied from the gas ring 25.
  • a film forming gas for example, a C 4 F 8 gas and a C 2 H 4 gas is introduced into 22 at flow rates of 60 sccm and 30 sccm, respectively.
  • the inside of the vacuum vessel 2 is maintained at, for example, a process pressure of 0.2 Pa and A bias voltage of 13.56 MHz and 1500 W is applied to the table 4, and the surface temperature of the mounting table 4 is set to 320 ° C.
  • a high frequency (microwave) of 2.45 GHz from the microwave oscillator 32 is conveyed through the waveguide 31, passes through the transmission window 23, and is introduced into the plasma chamber 21.
  • a mirror magnetic field generated by the main coil 33 and the sub coil 34 is applied with a strength of 875 gauss, and the interaction between the magnetic field and the microwave causes electron cyclotron resonance.
  • the Ar gas is turned into plasma by this resonance, and the density is increased.
  • the plasma flow flowing into the film forming chamber 22 from the plasma chamber 21 activates the C 4 F 8 gas and the C 2 H 4 gas supplied here (plasmaization) to activate species (plasma).
  • the active species transported onto the wafer W is converted into a CF film.
  • the Ar ion force pulled into the wafer W by the bias voltage for drawing in the plasma W The CF film is cut from the bottom of the pattern groove while shaving off the beta film at the upper corner and widening the frontage.
  • the CF film is buried in the recess without voids.
  • Cleaning is a process performed to remove the CF film adhering to the inside of the vacuum container 2 as described above, and is performed, for example, after performing a film forming process on 12 wafers W.
  • a cleaning gas (a gas for oxygen plasma ⁇ ) is introduced into the plasma chamber 21.
  • 0 2 gas was introduced in the, for example 200 sc cm, and with introducing microwaves of 2. 45 GHz from the microphone opening wave oscillator 32, the magnetic field 875 Gauss for example by a3 ⁇ 4 the main coil 3 3 and the sub-coils 34 This is done by applying a force.
  • 0 2 gas Ri By this resonance is plasma, and high Densified.
  • the 0 active species consisting of radicals and ions of the raw Ji has for example 0 (plasma) is reacted with CF film deposited on the periphery of the mouth 25 a and table 4 Callout gas by plasma, the CF film, for example, C0 2 It is decomposed into gas or F 2 gas and scattered, and removed to the outside of the film forming chamber 22 through an exhaust port (not shown).
  • the pressure 0. 2P a after 5 m ⁇ a CF film on the wafer W 8 inch size under microwave power 2700 W, the 0 2 gas as a cleaning gas 200 Introduced at sc cm M3 ⁇ 4 and pressure
  • the CF film was completely removed after 30 minutes, and NF 3 gas was removed by 200 sccm.
  • observed force that cleaning time as compared with the case of performing a chestnut-learning is introduced is reduced to 1Z10 ⁇ 1Z5 in the, the chestnut-learning of the CF film Ri by the result 0 2 gas is effective It was confirmed that there was.
  • the generation of the C 0 2 by the reaction of 0 and C is considered likely to occur than the generation of CF 4 by the reaction of F and C. Therefore, since active species 0 easy to cut the C one C bonds and C one F bond inside of the CF film by generating a C0 2, is considered to easily enter the interior of the CF film than F. As described above, the O 2 gas is easier to break the C—C bond and the C—F bond force during cleaning than the NF 3 gas, and easily enters the inside of the CF film. This results in cleaning It is inferred that the logging time will be shorter.
  • the power density of the microwave at the time of cleaning is set to 10 kW / m 3 or more in the cleaning method of the above embodiment.
  • the microwave power density is calculated by dividing the microphone port wave power in a volume of the vacuum vessel 2, for example, microwave power is 2000 W, the volume of the vacuum vessel 2 is at 0. 2m 3 microwave power density 10 the kW / m 3.
  • the plasma processing device shown in Fig. 1 was used as the experimental device, with a pressure of 0.2 Pa, power of 2700 W, and power density.
  • the SiO 2 film is cleaned with NF 3 gas and N 2 gas.
  • the cleaning time is shortened cleaning time is 2 0 minutes than when setting the microwave power density in the 6 kW / m 3 when the 1 0 KWZm 3 or more is 2 3 or less, when the cleaning of the CF film It was strongly confirmed that the influence of the microwave power density was larger than that of the SiO 2 film.
  • the influence of the microwave power density on the cleaning of the CF film is large due to the following reasons.
  • the plasma density increases accordingly, and as the plasma density increases, the energy of the active species 0 activated by the plasma increases.
  • the energy force differs depending on the type of active species. Some active species reach the adhered CF film and contribute to the removal of the CF film, while others have low energy and cannot reach the CF film. Therefore, as described above, if the energy of the active species is increased, it is possible to reach the CF film to which more active species are attached.
  • 0 is a chestnut-learning by 2 gas with active species of 0 generated by Burazumai spoon as described above is physically disconnected the C-C bond and CF bond of the CF film surface, generates a C 0 2
  • the process proceeds by cutting in the form of a dangling, by increasing the density of the plasma itself and increasing the energy of the 0 active species, the number of 0 active species reaching the CF film increases, This increases both the physical and chemical cutting forces. Therefore, C—C bonds and the like are more easily broken, and O 2 gas is more It is presumed that the cleaning process can be accelerated more easily because it easily enters the CF film.
  • the magnetic field at the time of cleaning is converted into a divergent magnetic field in the cleaning method of the above-described embodiment.
  • the mirror magnetic field and the divergent magnetic field will be described with reference to FIG. 4.
  • the mirror magnetic field is used to confine the magnetic field M around the mounting table 4, and the main coil 3 It is formed by operating 3 and subcoils 34.
  • the diverging magnetic field forms a magnetic field M that spreads downward around the mounting table 4, and is formed by operating only the main coil 33. You.
  • a CF film of 10 / m was formed on an 8-inch wafer W under microwave power of 270 W, and then 0 2 gases are introduced at a flow rate of 200 sccm, and the magnetic field is changed to a mirror magnetic field and a divergent magnetic field under a pressure of 20 Pa and a microwave power of 250 W, and the CF film is cleaned. Perform processing became.
  • the mirror magnetic field forms the main coil 33 current at 200 A and the sub coil 34 current at 20 OA
  • the divergent magnetic field forms the main coil 33 current at 20 OA and the sub coil 34 current at 0 A. Formed.
  • the cleaning condition was visually inspected, and the time until the CF film was removed around the gas outlet 25a and the surface and outer periphery of the mounting table 4 (peripheral part of the mounting table 4) was determined. It was measured. A similar experiment was performed with the pressure changed to 0.2 Pa. Fig. 5 shows the results.
  • the cleaning time around the mounting table is much shorter than the mirror magnetic field with the diverging magnetic field, and the cleaning time around the gas outlet 25a is longer than the mirror magnetic field, but the cleaning time around the mounting table is longer.
  • cleaning around the gas outlet 25a has already been completed, and as a result, it has been recognized that the radiated magnetic field has a shorter cleaning time force than the mirror magnetic field.
  • the cleaning time around the mounting table is reduced by 20 minutes as compared with the case of 20 Pa, so that the cleaning time of the CF film becomes lower as the pressure becomes lower. It is presumed that it will be.
  • the plasma density greatly affects the physical and chemical cutting force such as the C-C bond of the CF film. It is considered that a large difference in the cleaning speed appears due to the difference in the plasma density. That is, since the plasma density becomes higher as the magnetic flux density becomes higher, the plasma is generated over the entire inside of the vacuum vessel 2, but with the mirror magnetic field, the plasma region is formed so as to be confined near the upper side of the mounting table. In the case of the diverging magnetic field, the plasma region is formed around the mounting table 4 so as to spread downward.
  • the above-mentioned plasma region is a region where the plasma is confined by the ECR and the density is increased, and the plasma density is extremely low in the region other than this region.
  • the directional magnetic flux density of the divergent magnetic field decreases, and the cleaning speed decreases.
  • the divergent magnetic field It is considered that the cleaning time is not so long because the plasma density is originally high because it is confined to some extent.
  • the radiated magnetic field exists in the plasma region around the mounting table
  • the divergent magnetic field diverges toward the lower side of the plasma force, and the plasma density decreases toward the lower side.
  • the magnetic flux density around the mounting table is small, and the plasma density is lower than the vicinity of the gas outlet 25a. Therefore, it is considered that the cleaning time is longer than that of the gas outlet 25a.
  • the periphery of the mounting table 4 is out of the plasma region and the plasma density is considerably low, and accordingly, the cleaning speed is significantly reduced and the cleaning time is considerably prolonged.
  • the reason why the cleaning time is longer when ffi is considered is due to the following reasons. That is, at low pressure, the mean free path of zero ions becomes longer and the energy of the ions increases, so that the ion sputtering efficiency increases. As described above, the C—F film needs to physically break the C—C bond and the C—F bond, so the more ions with higher energy, the faster the cleaning speed.
  • the cleaning time was controlled by the divergent magnetic field, the cleaning time was measured by changing the magnetic field to a mirror magnetic field and a divergent magnetic field even when cleaning the SiO 2 film with NF 3 gas and N 2 gas. As a result, the cleaning time was not shortened by such a change in the magnetic field.
  • the plasma density greatly affects the cleaning speed as shown in (4), and cleaning becomes difficult to progress in a part where the plasma density is extremely low, away from the plasma region.
  • the mechanism is not clear because the plasma density does not affect the cleaning by the active species of F as in ⁇ , It is considered that the cleaning force progresses even in a portion where the plasma density is low. Since the effect of the plasma density is considerably larger in the cleaning of the CF film than in the case of the SiO 2 film, it is presumed that the effect of the magnetic field is larger.
  • a cusp magnetic field may be formed by flowing a current from the sub-coil 34 in a direction opposite to that of the main coil 33. Even in the case of this cusp magnetic field, it is possible to increase the plasma density around the mounting table.
  • a microwave for cleaning is supplied in a pulse form.
  • supplying a microwave in a pulse shape means that, for example, a microwave of 2.750 GHz of 2.700 W, oscillated from the microwave oscillator 32, has a frequency of 100 to 500 Hz, for example. It means turning on and off with the pulse of z, that is, modulating the mouth wave with a pulse.
  • the pulse duty ratio can be set, for example, to 40 to 60%.
  • the plasma processing apparatus shown in Fig. 1 was used as the experimental apparatus, with a pressure of 500 Pa, a mirror magnetic field (main coil 33 current 200 A, sub coil 34 current 200 A), and temperature 350 °. Under the condition of C, it oscillates with a microwave of 270 W, 2.45 GHz, and turns on and off at a duty ratio of 0.4 to 0.6 Hz. While supplying 0, gas as cleaning gas Was introduced at a flow rate of 500 sccm, etching was performed on the wafer W on which the CF film was formed, and the etching rate at this time was calculated to determine the amount of CF film removed. The same experiment was performed when a microwave of 270 W was continuously supplied.
  • the cleaning rate was 800 ⁇ / min when the microwave was supplied in a pulsed form, whereas it was 400 ⁇ Z when the microwave was supplied continuously. It was confirmed that the removal rate of the CF film was increased by supplying the microphone mouth wave in pulse form.
  • the CF film was formed 5 m on an 8-inch wafer W under the conditions of pressure 0.2 Pa and microwave power 270 W, Under the condition of 0 P a, Mira-magnetic field, microwave of 2700 W, 2.45 GHz, frequency of 100 to 500 Hz, duty ratio of 0.4 to 0.6
  • the cleaning time was 6 minutes ⁇ .
  • the cleaning time was measured under the same conditions except that the microwave of 270 W was continuously supplied, and the cleaning time was 12 minutes. From these results, it was confirmed that the cleaning time was about 6 minutes when supplying microwaves in a pulsed form compared to when supplying microwaves continuously.
  • the microwave power is the force generated by the (number of electrons) (electron energy)
  • the energy of the electrons is quite high at the beginning of the supply of the microwave, due to the small number of electrons, after which the number of electrons increases.
  • the avalanche phenomenon increases exponentially, so it drops rapidly and stabilizes. Therefore pal
  • a microwave is supplied in the form of a pulse, high-energy electrons are supplied for each pulse as shown in Figs. 6 (a) and 6 (b), so that a high-energy plasma is continuously generated. Become. FIG.
  • FIG. 6 (c) shows, for comparison, a change in electron energy when microwaves are continuously supplied as in the conventional case.
  • the energy of the plasma increases as in this example, the energy of the active species activated by the plasma also increases, so that the number of active species reaching the CF film adhered in the vacuum vessel 2 increases. As a result, the cleaning speed is increased.
  • the cleaning is performed every time one wafer W is removed by ⁇ . If cleaning is performed each time the wafer W is formed, the amount of the CF film adhered in the vacuum vessel 2 is small, so that one cleaning time is considerably shortened to, for example, 15 seconds.
  • a CF film was ⁇ -coated on an 8-inch wafer W under a pressure of 0.2 Pa and a microwave power of 2700 W.
  • a 0 2 gas was introduced as a cleaning gas at 500 sccm of ' ⁇ I: under a condition of a pressure of 500 Pa, divergent magnetism> microphone mouth wave power of 2700 W,
  • the total processing time was measured. Further, under the same conditions, the total processing time when cleaning was performed after performing cleaning of 25 wafers W while performing static elimination processing for 10 seconds when replacing the wafer W was measured.
  • the cleaning time is about 15 seconds on average, while the total processing time is 68 minutes 45 seconds.
  • the cleaning time was about 30 minutes, and the total processing time was 92 minutes and 30 seconds.
  • a plasma gas such as an Ar gas may be supplied simultaneously with the cleaning gas in the cleaning.
  • the CF film adheres not only to the mounting table 4 and the gas outlet 25a but also to the inner wall surface of the vacuum container 2, but the CF film adhered to the inner wall surface of the vacuum container 2 is mounted.
  • the present embodiment is different from the above-described embodiment in that a cleaning gas obtained by combining O 2 gas with H 2 gas or a gas containing F such as CF 4 gas and NF 3 gas is used. . It may be here 0 2 gas and H 2 gas or the like is supplied at the same time, may be supplied H 2 gas or the like from the supply before the 0 2 gas.
  • the cleaning gas only 0 2 gas (flow rate 200 sc cm), 0 2 gas + H 2 gas (0 2 gas * 200 sc cm, H 2 gas flow rate 100 sccm), O 2 gas tens CF 4 gas ( 0 2 gas * 200 sc cm, CF 4 gas' * 200 sccm), using a 0 2 gas + NF 8 gas (0 2 gas * 200 sccm, NF 3 gas flow rate 200 sc cm). Then, the cleaning status was visually observed, and the time until the CF film was removed was measured. The result is shown in Fig. 7 (a).
  • NF 3 gas is introduced. And if (0 2 gas ⁇ 3 ⁇ 4 * 200 sc cm, NF 3 gas flow rate 500 sccm) and, NF 3 in the case of introducing gas tens N 2 gas (0 2 gas flow rate 200 sc cm, NF 3 gas flow amount 500 sc cm, The same experiment was performed with N 2 gas at 500 sccm). In this case the pressure during ⁇ 2 gas introduction and 0. 2 Pa, when introduced such NF 3 gas was 120 Pa. The result is shown in Fig. 7 (b).
  • the experimental results show that the cleaning speed can be increased and the cleaning time can be reduced by combining O 2 gas with H 2 gas or F containing gas as the cleaning gas as compared with the case of using only O 2 gas. confirmed.
  • the cleaning rate becomes higher by the combination of O 2 gas and H 2 gas than that of O 2 gas alone. It is thought that the C-C bond and the C-F bond are liable to be broken because H 2 is generated and the active species of H reacts with F of the CF film to generate HF.
  • O 2 gas and a gas containing H 2 gas or F are combined as the cleaning gas for the CF film, so that the cleaning time of the CF film adhered to the inside of the vacuum vessel 2 is shortened, As a result, the throughput of the film forming process can be improved.
  • H 2 0 liquid or gas (This is to introduce water vapor into the vacuum vessel 2.
  • H 2 ⁇ may be supplied alone, or plasma gas such as O 2 gas or Ar gas may be supplied. May be supplied in combination.
  • FIG. 8 introduces H 20 in a gaseous state.
  • This plasma processing apparatus has an H 20 container 51 storing liquid H 20 and side walls of a plasma chamber 21.
  • the upper part is connected by an H 20 supply pipe 52 in which a mass flow 53 is interposed in the middle.
  • Other configurations are the same as those of the plasma processing apparatus shown in FIG. 1 described above.
  • the plasma chamber 2 so the first pressure is significantly lower than even with H 2 0 vessel 5 1, for example, 0.5 degree 2 P a, H 2 0 and the container 5 1 H 2 0 is via the H 2 0 supply pipe 5 2, massflow 5 3 becomes vaporized steam
  • the plasma is supplied to the plasma chamber 21 at a flow rate of, for example, 0.01 sccm.
  • the gas in the H 2 0 is converted to plasma in the plasma chamber 2 1 Ri Do active species of H and 0, chestnut one by reacting with C and F in the CF film to produce a C 0 2 and HF Advance the wing.
  • the plasma processing apparatus shown in FIG. 9 also introduces H 20 in a gaseous state.
  • a plasma gas source 54 is connected to an H 20 container 51 via a gas supply pipe 55. and, H 2 0 container 5 plasma gas source 5 4 forces the H 2 0 in 1, supplies a plasma gas such as al a r gas Suya 0 2 gas, and the humidity gas in H 2 0 in the plasma gas It is supplied into the plasma chamber 21 while being included.
  • H 20 is supplied together with the plasma gas at a flow rate of, for example, 300 sccm, where it is turned into plasma and reacts with C and F of the CF film to progress the cleaning.
  • the plasma processing apparatus shown in FIG. 10 also introduces H 20 in a gaseous state, and this plasma processing apparatus includes, for example, a heater 56 provided around a H 20 container 51 and a H 2 0 wound heater 5 7 also around the feed pipe 5 2, than it is also of supplying forcibly vaporizing the plasma chamber 2 1 by heating the H 2 0 in H 2 0 vessel 5 1 .
  • H 20 is supplied to the plasma chamber 21 at a flow rate of, for example, 100 sccm, where it is turned into plasma and reacts with C and F of the CF film to advance cleaning.
  • FIG. 11 introduces H 20 in a liquid state.
  • Figure 5 9 is a liquid mass flow, the end portion of the H 2 0 vessel 5 1 and the plasma chamber 2 1 and the line connecting H 2 0 H 2 0 vessel 5 1 side of the supply pipe 5 8, H 2 0 vessel 5 1 It is provided so as to enter the inside of H 20 inside.
  • the inside of the H 20 container 51 is pressurized by, for example, N 2 gas, whereby H 2 0 in a liquid state is supplied through the H 20 supply pipe 58 to, for example, 0.01 sccm. It is supplied into the plasma chamber 21 by *.
  • This plasma Since the chamber 21 internal pressure, for example 0.5 approximately 2 Pa, H 2 0 in the liquid state is vaporized as soon supplied to the bra Zuma chamber 21, where it is plasma CF film C or F And the cleaning proceeds.
  • a CF film was formed at 5 // m on an 8-inch wafer W under the conditions of a pressure of 0.2 Pa and a microwave power of 2700 W. power 2500 W, under the condition of divergence field, and 0 2 gas and a r gas as the plasma gas is supplied at a flow rate of each 200 sc cm, 0.99 sccm, a H 2 0 in a gaseous state of 60 sc cm flow in introducing, was conducted to clean the CF film, chestnut-learning time is 5 minutes g ⁇ , is chestnut-learning time force ⁇ as compared with the case of cleaning by introducing only 0 2 gas as a cleaning gas It was confirmed that.
  • the present embodiment is different from that of the embodiment described above, instead of 0 2 gas as a cleaning gas is to use a C0 2 gas, N 2 0 gas, N 4 0 2 gas and CO gas.
  • the plasma processing apparatus shown in Fig. 1 was used as an experimental device.After applying a CF film of 5 // m to an 8-inch wafer W under microwave power of 2800 W, the pressure was 0.18 Pa and the microwave power was 2500W, under the condition of divergence field, introduced at a rate of C0 2 gas 200 sc cm as a cleaning gas, the cleaning of the CF film deposited in the vacuum vessel 2 rows Natsuta. The cleaning condition was visually observed, and the time until the CF film was removed was measured around the gas outlet 25a and the periphery of the mounting table 4. Or cleaning gas of N 2 gas, N 4 0 2 gas, CO gas, was carried out the same experiment can have Nitsu If set to 0 2 gas. The result is shown in FIG.
  • N 2 ⁇ gas because of the use of N 4 0 2 gas or CO gas, cleaning time CF film deposited on the inside of the vacuum vessel 2 is shortened This can improve processing throughput. Can be.
  • the present embodiment is different from the above-described embodiment in that cleaning is performed after a cleaning wafer serving as a protection plate for protecting the surface of the mounting table is mounted on the mounting table 4.
  • the chestnut twelve Nguweha for example not etched by the material for example A 1 N and A 1 2 0 3 or the like by a cleaning gas, are configured in the same size such as 8-inch a wafer W to be for example, the film forming process.
  • a transport arm (not shown) for carrying the cleaning wafer into and out of the vacuum vessel 2 is provided outside the vacuum vessel 2, and a cleaning wafer cassette (not shown) for mounting the cleaning wafer is provided.
  • the wafer W is unloaded from the vacuum container 2, the cleaning wafer is taken out from the cleaning wafer cassette, loaded into the vacuum container 2, and loaded. Place on table 4. Then, predetermined cleaning is performed in a state where the cleaning wafer is mounted on the surface of the mounting table 4.
  • the cleaning is performed in this manner, the surface of the mounting table 4 is protected by the cleaning wafer, so that the surface of the mounting table 4 is not exposed to the plasma during cleaning, so that the surface is hit by the plasma and becomes rough. There is no fear.
  • the surface of the mounting table 4 is formed to be, for example, about 2 mm larger than the outer periphery of the processing wafer W, and a CF film adheres to a region protruding from the wafer W during the film forming process.
  • a cleaning wafer of the same size as the processing wafer W is placed and cleaned, so that the CF film adheres.
  • the areas not covered are protected from the plasma, and the areas where the CF film adheres are exposed to the plasma and the adhered CF film is removed.
  • the present invention is also effective when the wafer is larger than the mounting table 4.
  • the surface of the mounting table 4 becomes rough, irregularities will be formed on the surface, and heat conduction to the wafer W will occur.
  • the surface of the mounting table 4 is Since it is not rough, the change of heat conduction and adsorption power of Jeha W can be suppressed.
  • the thickness of the CF film to be formed can be made more uniform, and the uniformity of the film thickness can be improved because there is no possibility that reproducibility may be deteriorated during the process. .
  • the life of the expensive mounting table 4 can be extended. Further, the surface of the cleaning wafer is roughened by being hit by the plasma, but since the cleaning wafer is made of a material that is not etched by the cleaning gas as described above, particles are generated from the roughened portion of the surface. There is no fear.
  • FIG. 1 The plasma processing apparatus shown in Fig. 1 was used as an experimental apparatus, and an S i 0 2 film was formed 1 ⁇ mffi on an 8-inch wafer W under microwave power of 2300 W to form a 1 2 m film.
  • an 8-inch cleaning wafer is placed on the mounting table, and under the conditions of pressure 2 OOPa, microwave power 1200 W, and diverging magnetic field, NF 3 gas and N 2 as cleaning gas Gases were each introduced at a flow rate of 500 sccm and cleaned for 15 minutes.
  • 120 wafers W were processed, and the temperature of the wafer W and the film thickness of the SiO 2 film were measured for each wafer W.
  • Figure 14 shows the maximum and minimum values of wafer temperature and film thickness.
  • the experimental results show that when the cleaning wafer is placed on the mounting table, the difference between the wafer temperature and the maximum and minimum values of the film thickness is smaller than when the cleaning wafer is not placed. It was confirmed that the uniformity of the film thickness can be improved in the treatment by protecting the surface of the mounting table. Book above!
  • the form of 3 ⁇ 4 ⁇ The present invention can be applied not only to cleaning of the SiO 2 film but also to cleaning of the CF film and the SiO film.
  • FIG. 15 shows a viewing window 22 a formed in a side wall of a film forming chamber 22.
  • a spectroscope 61 for detecting the emission intensity is provided, and the end of the cleaning is determined by measuring the emission intensity of the active species in the film forming chamber 22.
  • the visual can window 2 2 a is wood that transmits light, if example quartz (S i 0 2), is constituted by or calcium fluoride (C a F 2), the active species of the film forming chamber 2 in 2 e.g.
  • the spectrometer 61 is configured to detect the emission intensity of active species such as 0, C, and F.
  • Other configurations are the same as those of the above-described plasma processing apparatus shown in FIG.
  • 0 2 during cleaning with gas is measured, for example, minute optical unit 61 in the film forming chamber 2 0 continuously active species of the emission intensity force rather in 2.
  • various active species CF, C, C 2 , C 0, C 0, 0 2 , F
  • the 0 active species is specific to wavelengths such as 7777 nm and 616 nm.
  • the spectrometer 61 measures the emission intensity at a wavelength of 7777 nm, which is the highest peak value, for example, only the emission intensity of the 0 active species can be selectively detected. Further, the intensity is proportional to the amount of 0, and the emission intensity increases as the amount of 0 increases, and the emission intensity decreases as the amount of 0 decreases.
  • the emission intensity of the active species of 0 gradually increases, and becomes almost constant after the time T, as shown by the curve A in FIG. That is, as the cleaning time increases, the amount of 0 increases, and after the time T, the amount becomes almost constant. This is At the beginning of cleaning, a part of the activated species 0 is consumed by removing the CF film, but when cleaning proceeds to a certain extent and the remaining amount of CF film decreases, it is consumed by removing the CF film. Since the amount of active species 0 decreases, the amount of active species 0 remaining in the film forming chamber 22 increases, and when the CF film is completely removed, the consumption of active species 0 is zero. Therefore, the generated 0 active species remain as they are, and the amount of 0 becomes constant. Accordingly, the time required for the active species amount to become constant is the time required for cleaning, and this time T is the end point of cleaning.
  • the curve in FIG. 17 shows the emission intensity of the active species due to the CF film, for example, the active species of CF, C, C 2 , C 0, C 0 2 , and F.
  • the active species of CF for example, the active species of CF, C, C 2 , C 0, C 0 2 , and F.
  • it gradually becomes smaller and becomes zero after the time T. That is, since a large amount of CF film is present at the beginning of cleaning, the amount of these active species is also large, but if the cleaning progresses to a certain extent and the remaining amount of CF film becomes less powerful, it will decrease accordingly. Therefore, when the CF film is completely removed, the value becomes zero. Therefore, in this case, the time required for the active yield to become zero is the time required for cleaning, and this time T is the end point of cleaning.
  • Figure 18 shows the emission intensity of the active species at the wavelength of 777 nm measured during cleaning.
  • the emission intensity of the active species of 0 gradually increases, and the cleaning is terminated when the emission intensity becomes constant.
  • the end point of the cleaning is determined, for example, by observing the level of the detected value of the luminescence intensity, and setting a program in which the intensity is kept constant when the detected value falls within a certain range in advance. Is determined.
  • the cleaning end point is determined by detecting the ⁇ : intensity of the 0 active species present in the chamber 22. Therefore, the cleaning end point is determined. This determination of the end point can be performed more accurately than in the case of visually determining the end point. For this reason, the wrong decision of the end point was made, Thus, the CF film does not remain or the cleaning is continued even though the CF film has already been removed, so that the throughput of the film forming process can be improved.
  • the present embodiment in the above it may be determined the end point of the cleaning by Rukoto detecting the active species of the emission intensity attributed to the CF film, when using a 0 2 gas other than the gas as a cleaning gas Then, the emission intensity of the active species of this gas may be detected.
  • This embodiment can be applied not only to cleaning of a CF film formed by ECR plasma processing, but also to cleaning of a CF film formed by plasma. Further, the present invention can be applied to cleaning of a SiO 2 film and a SiO OF film.
  • the time required for cleaning the carbon film containing fluorine adhered to the inside of the vacuum vessel can be reduced, and the surface of the mounting table can be protected during cleaning. .
  • a wafer W having aluminum 121 formed on its surface is carried in from an open lock chamber (not shown) and placed on the mounting table 4.
  • a plasma gas for example, an Ar gas is introduced into the plasma chamber 21 from the plasma gas nozzle 24 at a pressure of 150 sccm.
  • 3 ⁇ 4Introduce gas such as C 4 F 8 gas and C 2 H 4 gas at a flow rate of 60 sccm and 30 sccm, respectively.
  • the inside of the vacuum vessel 2 is maintained at, for example, a process pressure of 0.2 Pa, a bias voltage of 13.56 MHz, 1500 W is applied to the mounting table 41, and the surface temperature of the mounting table 4 is set to 320 ° C.
  • the tube 31 is conveyed, passes through the transmission window 23, and is introduced into the plasma chamber 21.
  • a mirror magnetic field generated by the main coil 33 and the sub coil 34 is applied with a strength of 875 gauss, and the interaction between the magnetic field and the microwave causes electron cyclotron resonance. A force is generated, and the Ar gas is turned into plasma by this resonance, and the density is increased.
  • the plasma flow flowing into the film forming chamber 22 from the plasma chamber 21 activates the C 4 F 8 gas and the C 2 H 4 gas supplied here (plasmaization) to activate species (plasma).
  • the active species transported onto the wafer W is formed as a CF film.
  • the plasma on the bias voltage for pulling in the plasma causes the pattern on the surface of the wafer W to be removed due to the Ar Ionka sputtering etching action.
  • the CF film formed on the corners of the pattern is scraped off, the CF film is formed from the bottom of the pattern groove while widening the frontage, and the CF film is embedded in the recess without voids.
  • the cleaning is a process performed to remove the CF film adhering to the inside of the vacuum vessel 2 as described above, and is performed, for example, after performing processing on 12 wafers W.
  • a pre-coating process which is a pre-process film forming process performed after the cleaning process will be described.
  • a precoat film is formed on the inner wall of the vacuum vessel 2 described above.
  • CF gas such as C 4 F 8 gas and C 2 H 4 gas as a briquette gas are supplied from the gas ring 25 into the plasma chamber 21 at 60 sccm and 30 sccm, respectively.
  • Plasma gas such as Ar gas, is introduced at a flow rate of 150 sccm from the plasma gas nozzle 24 and a microwave oscillator 32 is introduced at a flow rate of 2.45 GHz, for example. This is performed by operating the main coil 33 and applying a magnetic field with a strength of 875 gauss.
  • an electron cyclotron resonance force is generated inside the chamber 22 by the interaction between the magnetic field and the microwave, and the plasma is converted into plasma and increased in density by the resonance.
  • the plasma flow flowing from the plasma chamber 21 into the film formation chamber 22 activates the pre-coat gas supplied here to form active species, thereby forming, for example, a film on the inner wall of the vacuum vessel 2.
  • a pre-coat film which is a thin film of 2 / m thick CF film to prevent particle generation, is formed.
  • the wafer W is loaded into the vacuum vessel 2 and mounted on the mounting table 4, and the above-described CF film forming process is performed.
  • the pre-coating process is performed by using the CF-based gas after the cleaning process.
  • scattering of particles can be prevented during the film forming process. That is, when the cleaning is performed, most of the CF film M adhered to the inner wall of the vacuum vessel 2 is removed as shown in FIGS. 19 (a) and (b). A small amount of particle PT force remains on the inner wall. This is because if the CF film is left behind during the cleaning, or if the CF film containing aluminum or nitrogen is strongly adhered to the inner wall of the vacuum vessel 2 originally, even if the cleaning is performed, This is because these aluminum and nitrogen cannot be removed.
  • the pre-coat film ⁇ ⁇ is formed on the inner wall surface of the vacuum vessel 2 so as to confine the particles ⁇ ⁇ , so that scattering of particles during the subsequent CF film formation processing is suppressed.
  • the precoat film is formed of a film having a composition close to that of the CF film formed on the wafer W. For example, as shown in FIG. 20 (a), the precoat film is formed on the inner wall surface of the vacuum vessel 2. Formed.
  • this film is similar in composition to the CF film formed as described above, there is no risk of reacting with the film forming gas during the processing. It is possible to suppress the generation of particles due to the reaction of the film and the generation of particles, and the scattering of the particles adhered to the inner wall surface due to the removal of the precoat film.
  • a pre-coat film is formed of a SiO 2 film (see FIG. 20 (b))
  • this film easily reacts with a CF-based gas, which is a film forming gas of the CF film, during processing. For this reason, particles are easily generated.
  • the quality of the CF film formed on the wafer W at the time of formation and processing can be made uniform in the depth direction.
  • a CF film is formed on the inner wall surface of the aluminum of the vacuum vessel 2 in the initial stage of the processing, thereby consuming a gas that easily reacts with the aluminum.
  • the flow rate ratio between the C 4 F 8 gas and the C 2 H 4 gas changes, and the composition of the ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ gas changes, so that the quality of the CF film formed on the wafer W in the initial stage of processing and thereafter is reduced.
  • the film quality in the depth direction changes.
  • the precoat film made of the CF film is formed on the inner wall of the vessel 2, the CF film is formed on the upper surface of the precoat film during the film forming process.
  • the precoat film itself has a composition close to that of the CF film formed on the wafer W. It is considered that the film formation gas is consumed similarly when the film is formed on W. Therefore, there is no possibility that the flow ratio of C 4 F 8 gas and C 2 H 4 gas changes as in the case of film formation on the aluminum surface. Since the composition does not change, the film quality of the CF film formed on the wafer W, in particular, the film quality in the depth direction can be made uniform.
  • the CF film formed on the inner wall surface of the vacuum vessel 2 can be prevented from peeling off. That is, when the film forming process is performed after the cleaning is completed, the CF film M is ⁇ -coated on the inner wall surface of the vacuum vessel 2 as described above. Here, the adhesion between the inner wall surface of the aluminum and the CF film is low. If the processing proceeds and the amount of the CF film ⁇ ⁇ attached increases, the CF film ⁇ may come off from the inner wall surface. The peeling of the CF film ⁇ causes particles, and the particles ⁇ ⁇ originally attached to the inner wall surface appear and scatter.
  • a precoating film made of a CF film is formed on the inner wall of the vacuum container 2 in advance in this step, and the upper surface of the briquette film is formed during the film forming process.
  • a CF film is formed.
  • the conditions of the precoating and the conditions of the film forming process are different, and the film quality of the formed film is different. Therefore, it is assumed that a bricolt film is formed on the inner wall surface of the aluminum vacuum vessel 2 during the precoating.
  • the adhesion of the precoat film to aluminum is greater than the CF film formed on the inner wall surface during the treatment.
  • a CF film is deposited on the upper surface of the pre-coat film.
  • the pre-coat film and the CF film have originally high adhesion, there is no possibility that film peeling occurs between the two. Thus pre-coated; By doing so, film peeling can be suppressed, so that the generation of particles due to film peeling can be suppressed.
  • C 4 F 8 gas and C 2 H 4 microphone port passes power 2700 W, under pressure 0. 2 Pa, as a pre-coat gas without applying a high-frequency power
  • the gas was introduced at 60 sccm and 30 sccm, and Ar gas was introduced as a plasma gas at a flow rate of 150 sccm to form a precoat film PM of 2 zm.
  • C 4 F 8 gas and C 2 H 4 gas are introduced as a film forming gas at 60 sccm and 30 sccm, respectively.
  • Ar gas at a flow rate of 150 sccm as plasma gas, a 0.5 m CF film was formed on an 8-inch wafer W, and XPS analysis was performed (X-ray Pho to Spectrosopy). In this manner, the uniformity in the depth direction of the CF film formed on Ueno and W was measured. Even without pre-coating, a CF film was formed on wafer W under the same conditions, and XPS analysis was performed.
  • the atoms of C ( ⁇ element) and F (fluorine) in the 1S orbital in the CF film in the depth direction of the CF film are as follows.
  • the depth of the CF film in the figure is “1”, which is the strongest outermost surface, and is shown to become deeper as approaching “0”. From these results, when pre-coating is not performed (see Fig. 22), the C concentration increases as the CF film depth increases, and the F concentration decreases. It was confirmed that the C concentration and the F concentration in the CF film were constant even when the film depth was large, and when pre-coating was performed (see Fig. 21), the uniformity in the CF film depth direction was confirmed.
  • the horizontal axis indicates the number of processed wafers W, and from this result, it can be seen that the pre-coating performed the second wafer after the pre-coating compared to the case without pre-coating. It was confirmed that the amount of particles up to this point was extremely low, and that the amount of particles generated was significantly reduced when pre-coating was performed.
  • the amount of particles in the vacuum vessel 2 can be reduced, so that a stable process can be performed on the as-processed plate in the subsequent film forming process a.
  • the present embodiment is different from the above-described embodiment in that the present embodiment is different from the above-described embodiment in that a double bond or triple bond gas such as C 2 F 2 gas or C 2 F 4 gas or gas with ⁇ structure where 4 CF groups are bonded to 1 C
  • a double bond or triple bond gas such as C 2 F 2 gas or C 2 F 4 gas or gas with ⁇ structure where 4 CF groups are bonded to 1 C
  • C (CF 3 ) 4 C gas or C (C 2 F 5 ) 4 gas is used.
  • Use of such a gas as a precoat has the effect of reducing the amount of generated particles.
  • the microwave power 2000 W, radio frequency power 2000 W, at a pressure 0. 3 P a, is introduced at I «of 80 sc cm the S i H 4 gas as a pre-coat gas, 0 2 gas and A r gas as the plasma gas was introduced at a flow rate of 100 sccm and 200 sccm, respectively.
  • the wafer W was similarly subjected to MM treatment, and the amount of particles was measured. .
  • the horizontal axis indicates the number of processed wafers W. From this result, when pre-coating was performed with C 2 F 4 gas (shown in b in the figure), SiH 4 gas was introduced. It was confirmed that the amount of particle leakage was extremely reduced as compared with the case where the precoat film composed of the SiO 2 film was formed (indicated by ⁇ in the figure).
  • the reason is considered as follows. That is, when a precoat film made of a SiO 2 film is formed, the precoat film and the film forming gas easily react with each other as described above, and as a result, the reaction causes particles to turn: The membrane is peeled off from the inner wall surface of the vacuum container 2. It is considered that this may cause one particle, or the particles attached to the inner wall surface may be scattered due to the removal of the precoat film, which is presumed to increase the amount of particles.
  • the C—C bonds of the pre-coat film are formed in a three-dimensional network, that is, C—C nets are formed. Since a network structure is formed, the precoat film becomes dense and strong. Therefore, as described above, the pre-coated film originally does not easily react with the film forming gas, but the film becomes more difficult to react by forming a C—C network structure. It is considered that the generation of particles due to the reaction is suppressed.
  • the CF film tends to increase the adhesion when the amount of C increases.
  • the amount of C increases, so that the adhesion between the inner wall surface of the vacuum vessel 2 and the pre-coat film increases. growing. Therefore, the precoat film is less likely to be peeled off from the inner wall surface of the vacuum vessel 2, and it is considered that the generation of particles due to the film peeling can be suppressed. Therefore, it is presumed that when pre-coating is performed using C 2 F 4 gas, the generation of particles can be significantly reduced due to the synergistic effect of these.
  • the amount of particles in the vacuum chamber 2 can be significantly reduced, so that the substrate to be processed can be more stably processed in the subsequent ⁇ 3 ⁇ 4 processing step.
  • the precoat film is formed of an a—C: H film (hereinafter, referred to as “a—C film”).
  • a—C film is formed by using C k H s gas (k and s are integers) alone or C k H s gas + H 2 gas as the precoat gas.
  • the use of the —C film has the effect of increasing the adhesion between the precoat film and the inner wall surface of the vacuum vessel 2 and reducing the amount of particles generated.
  • the plasma processing apparatus shown in Fig. 1 was used as an experimental apparatus, and under microwave power of 250 W and pressure of 0.3 Pa, without applying high frequency power, C 2 H 4 gas was used as a precoat gas. At a flow rate of 0 sccm, Ar gas is used as the plasma gas. Introduced at a flow rate of 300 sccm, a precoat film PM 2 was formed.
  • C 4 F 8 gas and C 2 H 4 gas were introduced as film forming gases at a flow rate of 60 sccm and 30 sccm, respectively.
  • Ar gas at a flow rate of 150 sccm as a plasma gas, a 0.25 #m CF film was formed on an 8-inch wafer W. This film forming process was performed on 40 wafers W, and the amount of particles present on the wafer W and having a size of 0.25 ⁇ m or more was determined by a wafer inspection device.
  • SiH 4 gas was introduced as a precoat gas at 80 sccm, and O 2 gas and Ar gas were respectively used as plasma gas.
  • the SiO 2 film was formed as a pre-coated film having a thickness of 1.0 m by introducing at a flow rate of 100 sccm and 200 sccm, the film formation of the wafer W was similarly performed, and the amount of particles was measured.
  • the horizontal axis indicates the number of processed wafers W.
  • the a-C film has a similar composition to that of the CF film formed on the wafer W, and thus does not easily react with the film-forming gas.
  • the a—C film has high adhesion to the inner wall surface of the aluminum vacuum vessel 2. Therefore, the precoat film is Since it is difficult to peel off the inner wall surface of the empty container 2 and the film does not peel off for a long time, it is considered that the generation of particles due to the film peeling can be suppressed. Therefore, it is presumed that the generation of particles can be significantly reduced when the precoat film made of the a—C film is formed.
  • the amount of particles in the vacuum vessel 2 can be significantly reduced, so that a more stable process can be performed on the substrate to be processed in the subsequent film forming process.
  • grains inside a vacuum container can be reduced and the stable plasma processing can be performed with respect to the to-be-processed S plate.

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Description

明 細 書 プラズマ処理装置のクリ一二ング方法及びプラズマ処理方法 技術分野
本発明は例えば半導体ウェハなどの被処理基板に対してプラズマ処理を行うプ ラズマ処理装置のクリ一ニング方法及びプラズマ処理方法に関する。 背景技術
集積回路の ΙΞϋバターンとしては主にアルミニゥム 1 ^が用いら これを絶 縁するための層間絶縁膜としては S i 02膜や S i OF膜が用いられており、 こ れらの形 法としては膜質が良好なことから、 例えばマイク口波と磁界とを組 み合わせた E CR (E l e c t r on Cy c l o t ron Re s onanc e) プラズマ処理が用いられる傾向にある。
この E C Rブラズマ処理を行うブラズマ処 S¾置の一例を図 28に挙げると、 プラズマ生成室 1 A内に例えば 2. 45 GHzのマイクロ波を導波管 11を介し て供給すると同時に、 所定の大きさ例えば 875ガウスの磁界を電磁コイル 12 1により印加して、 マイクロ波と磁界との相互作用 （共鳴） により例えば Arガ スゃ 02ガス等のプラズマガスや、 成膜室 1 B内に導入された反応性ガス例えば S i H4ガスをプラズマ化し、 このプラズマにより S i H4ガスの活性種を形成し て A 1 N (窒化アルミニウム） 製の載置台 13上に載置された半導体ウェハ W表 面に薄膜を形成するようになっている。
そしてこのようなプラズマ処理装置では、 S i 02膜等の成膜処理を行うと成 膜室 1 Bの壁面や載置台 13の周辺にもこれらの膜が付着してしまうが、 ^ 理が進みこの膜の膜厚がある^^の厚さになると付着した膜が剥がれてパーティ クルの原因となることから、 S i 02膜や S i O F膜の成膜処理を行った後、 こ れらの付着した膜を除去するために所定のクリーニングが行われて 、る。
例えば S i 02膜や S i O F膜を除去するためのクリ一二ングは、 例えばゥェ ハ Wを 1 2枚成膜する毎に例えば 2 0分程度行われており、 クリーニングガスと して C F 4ガスや N F 3ガスなどの F系のガスを真空容器内に導入し、 このガスを ブラズマにより活性化させ、 この活性種を付着した膜に反応させて除去している。 そしてクリ一ニングを終了した後、 真空容器 1 0の内壁に残存しているパーテ ィクルの飛散を防ぐ等のため所定のプリコ一卜が行なわれている。 このプリコー トは真空容器 1 0の内壁にプリコート膜を成膜するものである力^ 例えば
S i 02膜等の成膜処理の場合には、 プリコート膜は S i 02膜や S i F 4膜等に より形成されている。
ところで S i 02膜は誘電率が 4程度、 S i O F膜は誘電率が 3 . 5程度であ る力 近年高速デバイスの要求が高まり、 これにより誘電率の低い層間絶縁膜が 要求されている。 そこでこのような誘電率力低い層間絶縁膜として、 2. 5以下 の誘電率を達成し得る、 フッ素添加カーボン膜 （以下 C F膜という） が注目され ている。
この C F膜も上述のプラズマ処3¾置により成膜できるが、 C F膜をクリ一二 ングにより除去するときに前記 C F 4ガスや N F 3ガス等の F系のガスを用いると、 C F 4ガスのみではクリーニングがほとんど進まず、 また N F 3ガスのみではクリ 一二ング速度がかなり遅く、 処理に 9 0分程度と長い時間がかかってしまう。 こ のようにクリーニングに時間がかかると、 クリーニングは 処理の間に行なわ れることから成膜処理のスループットが悪くなるという問題がある。
またクリーニングの際には、 載置台 1 3はプラズマに晒されているが載置台 1 3の表面にはもともと C F膜は付着していないので、 載置台 1 3の表面が直接 プラズマに叩かれて荒れてしまう。 このように載置台 1 3の表面が荒れると載置 台表面に凹凸が生じ、 ウェハ Wの吸着力やウェハ Wへの熱伝導が部分的に変化し てしまったり、 また 処理のプロセスの初期と後期とで変ィ匕してプロセスの再 現性が悪ィ匕してしまう。 このため成膜された膜の膜厚の面内均一性が悪くなった り、 膜厚の面間均一性が悪くなるという問題がある。
さらに載置台 1 3の表面が荒れると、 その後の成膜処理の際ウェハ Wを載置台 1 3上に載置したり、 取り外したりするときにパーティクルの発生の原因になる おそれがあり、 また高価な載置台 1 3の寿命が短くなつてしまうという問題もあ る。 例えば特に強いプラズマを生成してクリーニング速度を速めようとするとき には、 載置台表面の劣ィ匕が激しいので問題であつた。
さらにまたクリ一二ングの際には、 作業者が成膜室 1 Bの側壁に形成された視 き窓 1 4から成膜室 1 Bの内部を目視し、 膜か 存しているか否かを確認するこ とにより処理の終了時を判断するようにしていたが、 このような方法では作業者 の経験に頼る面が多分にあるため、終了時の判断が不正確になってしまう。 この ため終了時の判断が早すぎて膜が残存してしまったり、 これを避けようとして終 了時の判断力く遅くなり、 クリーニング時間が長くなり過ぎてしまい、結果として 成膜処理のスループットカ悪くなるという問題がある。
本発明はこのような事情のもとになされたものであり、 その目的は真空容器内 部に付着したフッ素を含む力一ボン膜のクリ一ニングに要する時間を短縮するこ とができるブラズマ処理装置のクリーニング方法を提供することにあり、 他の目 的は付着した膜のクリ一ニングの際に載置台を保護することができるブラズマ処 S¾置のクリ一ニング方法を提供することにある。
また、 C F膜も上述のプラズマ処理装置により成膜できるが、 C F膜の 処 理の際に、 プリコート膜を S i 02膜や S i O F膜等により形成すると、 ブリコ ート膜と C F膜の原料ガス例えば C 4 F 8ガス等の C F系のガスとが反応してパー ティクルカ発生しやすいという問題があり、 C F膜を β¾ 処理する際のプリコー トには未知な成分が多い。
そこで、 本発明の他の目的は真空容器の内部のパーティクルを低減することに より、 板に対して安定した成膜処理を行なうことができるブラズマ処理 方法を提供することにある。 発明の開示
このため、 プラズマ処理装置に係る本発明は、 真空容器内に設けられた載置台 に被処^¾板を載置して、 成膜ガスをプラズマ化し、 このプラズマにより当該被 処理基板にフッ素添加カーボン膜を成膜する β¾ 処理工程と、 次いで前記真空容 器内において酸素プラズマ生成用ガスをプラズマ化し、 このプラズマにより前記 真空容器内に付着したフッ素添加カーボン膜を除去するクリーニング工程と、 を 含むことを特徴とする。 ここで成膜ガスのプラズマ化は、 例えば成膜ガスをマイ クロ波と磁界の相互作用によりプラズマ化することにより行われ、 この場合には 前記真空容器の単位体積 ( 1立方メ一トル） 当たりのマイク口波の電力を 1 0 k W以上に設定することが望ましい。
また ガスのブラズマ化を、 磁界形成手段により 板の被処理面に対 向する領域から被処¾¾板に向かつて磁力線が走るように磁界を形成し、 この磁 界と電界との相互作用によりプラズマ化することにより行なうようにしてもよく、 この場合には前記クリーニングェ程は、 板付近の磁力線が前記成膜処理 工程時よりも末広がりとなるように磁界を調整して行うことが望ましい。 さらに この場合磁界の調整は、 磁界形成手段を、各々被処理基板の中心軸を囲むように 巻かれ、 被処理基板の上方に設けられた第 1のコイルと、 理基板の側方又は 下方側に設けられた第 2のコイルとから構成し、 前記第 2のコィルに流れる電流 をプラズマ処理時よりも小さくする （ゼロも含む） か、 逆向きに電流を流すこと により行なうことが望ましい。 さらにまた酸素プラズマ生成用ガスに交流電力を与えてプラズマを生成し、 こ のプラズマによりフッ素添加力一ボン膜を除去してクリーニングを行う場合には、 当該クリ一ニングは、 交流電力を当該交流電力の周波数よりも低い周波数のパル スによりオン、 オフしながら行なうことカ望ましい。 ここでクリーニング工程は、 1枚の被処 板に成膜処理を行なう毎に行われるようにしてもよい。
また前記酸素プラズマ^^用ガスは、 酸素ガス、 酸素ガスと水素ガスとからな るガス、 酸素ガスとフッ素を含むガスとからなるガス、 酸素とフッ素の化^の ガス、 水蒸気、 炭素と酸素の化合物のガス、 窒素と酸素との化合物のガスである こと力望ましい。 またクリーニング工程は、 酸素ガスからなる酸素プラズマ生成 用ガスを用い、 次いで酸素とフッ素の化合物のガスからなる酸素プラズマ ^^用 ガスを用いて行なうようにしてもよい。
さらに本発明では、 クリーニング工程時に真空容器内において生成した所定の 活性種について、 当該活性種力発光する特定の波長の ¾¾¾ ^を検出し、 この検 出結果に基づいてクリ一二ングの終了時を判断することが望ましい。
プラズマ処理方法に係る本発明は、 真空容器内に設けられた載置台に被処 am 板を載置して、 成膜ガスをプラズマ化し、 このプラズマにより当該被処^¾板に フッ素添加力一ボン膜を s¾mする ¾処理工程と、 次いでクリーニングガスをプ ラズマ化し、 このプラズマにより前記真空容器内に付着したフッ素添加力一ボン 膜を除去するクリーニング工程と、 続いて前処理成膜ガスをプラズマ化し、 この プラズマにより前記真空容器の内壁にパーティクル発生防止のための薄膜例えば フッ素添加カーボン膜ゃ水素ィ匕ァモルファスカーボン膜を形成する前処理 ェ 程と、 を含むことを特徴とする。 ここでフッ素添加カーボン膜を形成するための 前処理 ¾ガスとしては、 二重結合又は三重結合を含む炭素とフッ素の化合物を 含むガスを用いることができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の !1¾の形態に係るクリーニングが実施されるプラズマ処理装 置を示す断面図である。
図 2は、 C F膜の〇 2ガスによるエツチングの特性図である。
図 3は、 じ 膜の02ガスのクリーニングにおいてマイクロ波電力密度の影響 を確認するための実験の結果を示す表である。
図 4は、 ミラ一磁界 （a ) と発散磁界 （b ) とを示す説明図である。
図 5は、 C F膜の 02ガスのクリ一ニングにおいて磁界の影響を確認するため の実験の結果を示す表である。
図 6は、 パルス状にマイクロ波を供給したときの電子エネルギーを示す特性図 あ- £>0
図 7は、 C F膜のクリーニングにおいてクリーニングガスの影響を確認するた めの実験の結果を示す表である。
図 8は、 本発明の他の^の形態に係るクリーニングが されるプラズマ処 理装置を示す断面図である。
図 9は、 本発明の他の^の形態に係るクリ一ニングが されるプラズマ処 理装置の他の例を示す断面図である。
図 1 0は、 本発明の他の実施の形態に係るクリーニングが実施されるプラズマ 処理装置の他の例を示す断面図である。
図 1 1は、 本発明の他の実施の形態に係るクリーニングが実施されるプラズマ 処理装置の他の例を示す断面図である。
図 1 2は、 C F膜の Η20ガスによるエッチングの特性図である。
図 1 3は、 C F膜のクリーニングにおいてクリーニングガスの影響を確認する ための実験の結果を示す表である。
図 1 4は、 C F膜のクリーニングにおいてクリーニングウェハの影爨を確認す るための実験の結果を示す表である。
図 1 5は、本発明のさら他の実施の形態に係るプラズマ処理装置を示す断面図 である。
図 1 6は、 0のプラズマの発光強度を示す特性図である。
図 1 7は、 C F膜のクリ一二ングの際の活性種の発光強度を示す特性図である。 図 1 8は、 C F膜のクリーニングの際の 0のプラズマの発光強度の測定結果を 示す特性図である。
図 1 9は、 本発明の実施の形態の作用を説明するための説明図である。
図 2 0は、 本発明の実施の形態の作用を説明するための説明図である。
図 2 1は、 本発明の実施の形態の効果を確認するために行なった実験例の結果 を示すための原子濃度と C F膜の深さとの関係を示す特性図である。
図 2 2は、 本発明の実施の形態の効果を確認するために行なった実験例の結果 を示すための原子濃度と C F膜の深さとの関係を示す特性図である。
図 2 3は、 本発明の実施の形態の効果を確認するために行なった実験例の結果 を示すためのパーティクル量とウェハの処理 ¾ ¾との関係を示す特性図である。 図 2 4は、 本発明の実施の形態の効果を確認するために行なった実験例の結果 を示すためのパーティクル量とウェハの処理枚数との関係を示す特性図である。 図 2 5は、 本発明の他の実施の形態の効果を確認するために行なった実験例の 結果を示すためのパーティクル量とウェハの処理枚数との関係を示す特性図であ 。
図 2 6は、 本発明の他の実施の形態の作用を説明するための説明図である。 図 2 7は、 本発明のさらに他の の形態の効果を ¾Ιδするために行なった実 験例の結果を示すためのパーティクル量とウエノ、の処理枚数との関係を示す特性 図である。
図 2 8は、 従来のプラズマ処理装置を示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明のプラズマ処理装置のクリ一二ング方法の一^の形態について説明す る。 本発明者らはプラズマ処理装置の真空容器内部に付着した C F膜を除去する ためのクリ一ニングに際し、 クリーニングガスとして種々のガスを検討したとこ ろ酸素 （02) ガスが有効であることを見出した。 本実施の形態は 02ガスをクリ 一二ングガスとして用いて、 C F膜が付着したプラズマ処理装置のクリ一ニング を行なうというものである。
先ず c F膜を被処 a¾¾±に成膜するためのブラズマ処 a¾置の一例について 図 1により説明する。 このプラズマ処理装置は E C R (電子サイクロトロン共鳴） を用 L、た装置である。 図中 2は例えばアルミニゥム等により形成された真空容器 であり、 この真空容器 2は上方に位置してブラズマを発生させる円筒状のブラズ マ室 2 1と、 この下方に連通させて連結され、 プラズマ室 2 1より内径の大きい 円筒状の成膜室 2 2とからなる。
この真空容器 2の上端面はマイク口波を透過するための透過窓 2 3により構成 されている。 透過窓 2 3の上面にはプラズマ室 2 1内に例えば 2. 4 5 G H zの マイクロ波を供給するための導波管 3 1が設けられており、 この導波管 3 1の他 端側にはマイクロ波発振器 3 2に接続されている。 この例では導波管 3 1とマイ ク口波発振器 3 2とにより高周波供給手段が構成されている。
プラズマ室 2 1を区画する側壁の外周囲には、 これに接近させて磁界形成手段 としてリング状のメインソレノィドコイル 3 3 (以下メインコイル 3 3という） が配置されており、 プラズマ室 2 1に例えば上方から下方に向かう例えば 8 7 5 ガウスの磁界を形成し得るようになっている。 また成膜室 2 2の底壁の下方側に はリング状のサブソレノイドコイル 3 4 (以下サブコイル 3 4という） が配置さ れている。 またプラズマ室 2 1を区画する側壁には、 その周方向に沿って均等に配置した プラズマガスノズル 2 4力く設けられている。 このノズル 2 4には図示しないブラ ズマガス源及びクリーニングガス源が接続されており、 プラズマ室 2 1内の上部 にプラズマガスゃクリーニングガスを均等に供給し得るようになつている。 なお 図中ノズル 2 4は図面の煩雑ィ匕を避けるため 2本しか記載していないが、 実際に はそれ以上設けている。
一方 室 2 2内には、 その上部側に成膜室 2 2室内に ガスとして例えば C 4 F 8ガス及び C 2 H4ガスを導入するためのガス吹き出し口 2 5 aが形成された リング状のガスリング 2 5力く設けられており、 このガスリング 2 5には図示しな 、反応性ガス源例えば C 4 F 8ガス源及び C 2 H 4ガス源が接続されている。 また成 膜室 2 2内のほぼ中央には被処理基板例えば半導体ウェハ W (以下ウェハ Wとい う） を載置するため載置台 4力昇降自在に設けられている。 この載置台 4は、 例 えばアルミニウム等により形成された本体 4 1にヒータを内蔵したセラミックス 体 4 2を設けてなり、載置面は静電チャックとして構成されている。 さらに載置 台 4のセラミック静電チャック 4 2にはウェハ Wにイオンを引き込むためのバイ ァス印加の為の電極 4 3を内蔵し、 電極 4 3にはプラズマ引込み用の例えば高周 波電源 4 4が接続されている。 さらにまた成膜室 2 2の底部には、 図示しない排 気ロカ形成されている。
次に上述の装置を用いて行われる C F膜の成膜処理について説明する。 先ず図 示しないロードロック室から例えば表面にアルミニウム が形成されたウェハ Wを搬入して載置台 4上に載置する。 続 L、て真空容器 2の内部を所定の真 ¾ ^ま で真空引きし、 プラズマガスノズル 2 4からプラズマ室 2 1内へプラズマガス例 えば A rガスを導入すると共に、 ガスリング 2 5から 室 2 2内へ成膜ガス例 えば C 4 F 8ガス及び C 2 H4ガスを夫々流量 6 0 s c c m及び 3 0 s c c mで導入 する。 そして真空容器 2内を例えばプロセス圧力 0. 2 P aに維持し、 かつ載置 台 4に 1 3. 5 6 MH z、 1 5 0 0 Wのバイアス電圧を印加すると共に、 載置台 4の表面温度を 3 2 0 °Cに設定する。
マイクロ波発振器 3 2からの 2. 4 5 G H zの高周波 （マイクロ波） は、 導波 管 3 1を搬送されて透過窓 2 3を透過してプラズマ室 2 1内に導入される。 この プラズマ室 2 1内には、 メインコイル 3 3とサブコイル 3 4により発生したミラ 一磁界が 8 7 5ガウスの強さで印加されており、 この磁界とマイクロ波との相互 作用で電子サイクロトロン共鳴が生じ、 この共鳴により A rガスがプラズマ化さ れ、 かつ高密度化される。
プラズマ室 2 1より成膜室 2 2内に流れ込んだプラズマ流は、 ここに供給され ている C 4 F 8ガス及び C 2H4ガスを活性化 （プラズマ化） させて活性種 （ブラズ マ） を形成する。
一方ウェハ W上に輸送された活性種は C F膜として されるが、 その際ブラ ズマ引込用のバイアス電圧により、 ウェハ Wに引き込まれた A rイオン力 スパ ッタエツチング作用によりウェハ W表面のパタ一ン上の角部に β¾ した C F膜を 削り取り、 間口を広げながら、 パターン溝底部から C F膜を成膜し、 凹部にボイ ドなく C F膜が埋め込まれる。
続いてこのようなプラズマ処理装置にて、 このような成 理を行なった後に 行われるクリーニングについて説明する。 ウェハ Wに対して所定の 処理を行 なうと、 例えば載置台 4表面のウェハ Wの周辺や載置台 4の外周囲部分、 ガス吹 き出し口 2 5 a周辺等の ガスが到達する場所にも C F膜力付着してしまう。 クリーニングとはこのように真空容器 2の内部に付着した C F膜を除去するため に行われる処理であり、 例えば 1 2枚のウェハ Wに成膜処理を行なった後に行わ れる。
具体的には 1 2枚目のウェハ Wを真空容器 2から搬出した後、 プラズマ室 2 1 内にプラズマガスノズル 2 4力、らクリ一二ングガス （酸素プラズマ ^^用ガス） として 02ガスを例えば 200 s c cmの で導入し、 かつマイク口波発振器 32から 2. 45 GHzのマイクロ波を導入すると共に、 例えばメインコイル 3 3及びサブコイル 34をa¾させて磁界を 875ガウスの強さで印加することに より行われる。
このようにすると «室 22の内部では後述するミラ一磁界が形成され、 この 磁界とマイクロ波との相互作用で電子サイクロトロン共鳴力生じ、 この共鳴によ り 02ガスがプラズマ化され、 かつ高密度化される。 そしてプラズマ化により生 じた例えば 0のラジカルやイオンからなる 0の活性種 （プラズマ） がガス吹き出 し口 25 aや載置台 4の周辺に付着した CF膜と反応し、 CF膜を例えば C02 ガスや F2ガスに分解して飛散させ、 図示しない排気口を介して成膜室 22の外 部へ除去する。
ここで本実拖の形態の効果を確認するために行なつた実験例について説明する 実験装置として図 1に示すプラズマ処理装置を用い、 プラズマガスノズル 24か ら 02ガスを 200 s c cmの流量で導入して載置台上に載置された C F膜が成 膜されたウェハ Wに対して 02のプラズマによりエッチングを行ない、 この際の エッチングレートを算出することにより CF膜の除去量を求めた。 ここでその他 の条件としては圧力 0. l P a、 ミラ一磁界とし、 マイクロ波電力を変えて行つ た。 また 02ガスに代えて NF3ガスを 200 s c cmの流量で導入した場合にお いても同様の実験を行なった。 この結果を図 2に示す。
図 2の結果より、 02ガスを用いた場合は N F 3ガスを用いた場合に比べてェッ チングレートがかなり大きいことが確認され、 このことにより 02ガスは NF3ガ スに比べて C F膜の除去速度が大きいことが認められた。
そこで図 1に示すプラズマ処理装置において、 圧力 0. 2P a， マイクロ波電 力 2700Wの下で 8インチサイズのウェハ Wに対して CF膜を 5 m謹した 後、 クリーニングガスとして 02ガスを 200 s c cmの M¾で導入し、圧力 0. 1 P a、 マイクロ波電力 2500W、 ミラー磁界の条件の下で C F膜のクリ 一ニングを行なつたところ、 30分経過後には C F膜が完全に除去され、 N F 3 ガスを 200 s c cmの で導入してクリ一ニングを行なった場合に比べてク リーニング時間が 1Z10〜1Z5に短縮されること力認められ、 この結果によ り C F膜のクリ一ニングには 02ガスが有効であることが確認された。
ここでこのように CF膜のクリ一ニングに 02ガスが有効であるのは以下のよ うな理由に因るものと考えられる。 即ちクリーニングガスとして 02ガスを用い た場合には、 プラズマ化により生じた 0の活性種が CF膜の表面を叩くことによ り C F膜表面の C - C結合や C - F結合を物理的に切断すると共に、 0の活性種 と CF膜の C (炭素） との C02の生成という化学反応によっても前記 C一 C結 合等が切断される。 そしてこの切れ目から 02が CF膜の内部に入り込んで行き、 C F膜内部の C— C結合や C一 F結合を切断する。 このように 0の活性種は C F 膜の Cと反応して CO 2ガスを生成し、 一方 F (フッ素） は F2ガスを生成すると 推察され、 これらのガス力飛散していくことにより CF膜が除去されると考えら れる。
一方クリ一二ングガスとして NF 3ガスを用いた場合には、 プラズマ化により 生じた Fの活性種が C F膜表面の C一 C結合や C一 F結合を切断し、 これらの結 合が切断された後は Fは F 2ガスや N F 3ガスとなつて飛散していき、 Cは C F 4 ガスとなって飛散していくことにより、 CF膜が除去されると推察される。
また 0と Cとの反応による C 02の生成は、 Fと Cとの反応による C F 4の生成 よりも起こりやすいと考えられる。 このため 0の活性種は C02を生成すること によって C F膜の内部の C一 C結合や C一 F結合を切断しやすいので、 Fよりも CF膜の内部に入り込みやすいと考えられる。 このように 02ガスはクリ一ニン グの際、 NF3ガスに比べて C— C結合や C一 F結合力切断やすく、 CF膜の内 部に入り込みやすいためにクリーニング速度力《大きくなり、 この結果クリーニン グ時間が短くなると推察される。
このように本実施の形態では、 CF膜のクリ一ニングガスとして〇2ガスを用 いているので、 真空容器 2内部に付着した CF膜のクリーニング時間が短縮され、 これにより成膜処理のスループッ トを向上させることができる。
続いて本 H¾の形態の他の例について説明する。 この例は上述の の形態の クリ一ニング方法において、 クリーニングの際のマイクロ波の電力密度を 10 k W/m3以上に設定するというものである。 このマイクロ波電力密度はマイク口 波電力を真空容器 2の容積で割り算することにより算出され、 例えばマイクロ波 電力が 2000W、 真空容器 2の容積が 0. 2m3であるとマイクロ波電力密度 は 10 kW/m3となる。
上述の図 2に示す実験により、 マイク口波電力を大きくすると CF膜のエッチ ングレート力大きくなること力確認されたので、 本発明者らはマイクロ波の電力 密度を変えてクリーニングを行い、 マイクロ波の電力密度が 10 kWZm3以上 になるとクリーニング速度が大きくなることを確認した。
ここで本発明者らが行った実験例について説明する。 実験装置として図 1に示 すプラズマ処理装置を用い、 圧力 0. 2 P a、 電力 2700W、 電力密度
13. 5 kWZm3マイクロ波の下で、 8インチサイズのウェハ Wに対して C F 膜を 1 成膜した後、 クリーニングガスとして 02ガスを 200 s c cmの で導入し、 マイクロ波の電力密度を変えて CF膜のクリーニングを行なった。 この際圧力を 0. 2 Paとし、 ミラー磁界を形成して行った。 クリーニング状況 を目視により観察し、 CF膜が除去されるまでの時間を測定した。 この結果を図 3 (a) に示す。 また S i 02膜を 10〃m成膜した後、 クリーニングガスとし て NF3ガスと N2ガスを夫々 500 s c cmの流量で導入した場合においても同 様の実験を行った。 この結果を図 3 (b) に示す。
図 3の結果により、 S i 02膜を NF3ガスと N2ガスによりクリ一二ングする 場合には、 マイクロ波電力密度を 6 kWZm3から 1 0 kWZm3に上げてもクリ 一二ング時間は 5分しか されないのに対し、 C F膜を 02ガスでクリ一ニン グする場合には、 マイクロ波電力密度を 1 0 kWZm3以上にすると 6 kW/m3 に設定したときよりもクリーニング時間が 2 0分短縮されてクリーニング時間が 2 3以下になることから、 C F膜のクリーニングの際には S i 02膜の場合よ りもマイクロ波電力密度の影響が大きいこと力く確認された。
また C F膜のクリーニングの際にはマイクロ波電力密度を 9 kW/m3から 1 0 kWZm3に上昇させるとクリーニング時間は 1 0分 されるのに対し、 1 0 kWノ m3から 1 1 kW/m3に上昇させても短縮された時間は 3分であり、 の が小さくなることから、 クリ一二ングはマイク口波電力密度を 1 0 k WZm 3以上に設定することカ望ましいと考えられる。
このように C F膜のクリーニングにおいてマイクロ波電力密度の影響が大き L、 のは次のような理由に因るものと考えられる。 マイク口波電力密度が大きくなる と、 これに伴ってプラズマ密度が高くなり、 またプラズマ密度が高くなるとブラ ズマにより活性ィ匕された 0の活性種のエネルギーが大きくなる。 ここで 0の活性 種の中でも夫々エネルギー力異なり、 付着した C F膜に到達して C F膜の除去に 寄与する活性種もあれば、 エネルギーが小さくて C F膜に到達できない活性種も ある。 従って上述のように活性種のエネルギーが大きくなればより多くの活性種 が付着した C F膜に到達できることになる。
02ガスによるクリ一ニングでは既述のようにブラズマイ匕により生じた 0の活 性種が C F膜表面の C— C結合や C— F結合を物理的に切断すると共に、 C 02 を生成することによりィ匕学的にも切断することにより進行すると考えられるが、 ブラズマ自体の密度が高くなつて 0の活性種のエネルギーが高くなると、 C F膜 に到達する 0の活性種が多くなり、 これにより物理的な切断力も化学的な切断力 も大きくなる。 従って C— C結合等がより切断されやすくなり、 02ガスがより C F膜の内部に入り込みやすくなるのでクリーニング処理の進行力く促進されると 推察される。
一方 S i〇2膜のクリーニングでは、 S i 02膜表面の S i一 0結合は N F 3の 活性ィヒによって得られる Fの活性種による化学反応により切断されるものと考え られる。 従ってマイクロ波電力密度力大きくなつてプラズマ密度力高くなると、 プラズマにより活性化される Fのエネルギーが大きくなるのでクリ一ニング速度 力 <速くなるものの、 物理的な力は S i 02膜に影響を与えないのでその分クリ一 ニングの促進の程度力 、さくなる。
このようにこの例では C F膜のクリーニングにおいてマイクロ波電力密度を 1 0 kWZm3以上に設定したので、 真空容器 2内部に付着した C F膜のクリ一 ニング処理時間がより短縮され、 これにより成膜処理のスループッ トをより向上 させることができる。
続いて本^の形態のさらに他の例について説明する。 この例は上述の^の 形態のクリ一ニング方法において、 クリ一ニングの際の磁界を発散磁界に^す るというものである。 ここでミラー磁界と発散磁界とについて図 4により説明す ると、 ミラー磁界とは図 4 ( a ) に示すように、 載置台 4周辺に磁界 Mを閉じ込 めるものであり、 メインコイル 3 3とサブコイル 3 4とを作動させることにより 形成される。 一方発散磁界とは図 4 (b) に示すように、 載置台 4周辺に下方側 に向けて広がるように磁界 Mを形成するものであり、 メインコイル 3 3のみを作 動させることにより形成される。
ここで本発明者ら力行つた実験例について説明する。 実験装置として図 1に示 すプラズマ処理装置を用い、 マイクロ波電力 2 7 0 0 Wの下で 8インチサイズの ウェハ Wに対して C F膜を 1 0 / m成膜した後、 クリーニングガスとして 02ガ スを 2 0 0 s c c mの流量で導入し、 圧力 2 0 P a , マイクロ波電力 2 5 0 0 W の下で、 磁界をミラー磁界と発散磁界とに変えて C F膜のクリ一二ング処理を行 なった。 この際ミラ一磁界はメインコイル 3 3電流を 2 0 0 A、 サブコイル 3 4 電流を 2 0 O Aとして形成し、 発散磁界はメインコイル 3 3電流を 2 0 O A、 サ ブコイル 3 4電流を 0 Aとして形成した。 クリ一ニング状況を目視により II ^し、 ガス吹き出し口 2 5 a周辺と、 載置台 4の表面や外周囲部分 （載置台 4の周辺部 分） とについて C F膜が除去されるまでの時間を測定した。 また圧力を 0. 2 P aに変えて同様の実験を行つた。 この結果を図 5に示す。
図 5の結果により、 発散磁界では載置台周辺のクリーニング時間はミラー磁界 よりもかなり短くなり、 ガス吹き出し口 2 5 a周辺のクリーニング時間はミラー 磁界よりも長くかかるものの、 載置台周辺のクリ一二ングが終了するときにはガ ス吹き出し口 2 5 a周辺のクリーニングは既に終了しているため、 結果として発 散磁界の方がミラ一磁界よりもクリーニング時間力 <短縮されることが認められた。 さらに圧力を 0. 2 P aにすると、 2 0 P aの場合に比べて載置台周辺のクリ一 ニング時間が 2 0分も短縮されることから、 C F膜のクリーニングは低圧にする ほど時間力 されると推察される。
この理由については、 のように C F膜の 02ガスによるクリ一二ングでは、 プラズマ密度が C F膜の C一 C結合等の物理的、 化学的な切断力に大きく作用す るため、 このようなプラズマ密度の差によりクリーニング速度に大きな違いが現 れるものと考えられる。 即ちプラズマ密度は磁束密度が高い程高くなるので、 プ ラズマは真空容器 2の内部全体に亘つて^されるが、 ミラー磁界ではプラズマ 領域は載置台の上部側近傍に閉じ込められるように形成され、 発散磁界ではブラ ズマ領域は載置台 4の周辺に下方側に向けて広がるように形成される。 ここで前 記プラズマ領域とはプラズマが E C Rにより閉じ込められて高密度化された領域 をいい、 この領域以外の領域ではプラズマ密度は極めて低いものとなる。
従ってガス吹き出し口 2 5 a周辺では発散磁界の方力磁束密度が低くなりクリ 一二ング速度が小さくなる。 しかしながらこの部分では発散磁界においても磁界 はある程度閉じ込められていてプラズマ密度はもともと高いのでそれ程クリー二 ング時間は長くならないと考えられる。
一方載置台周辺は発散磁界ではプラズマ領域に存在しているものの、 この発散 磁界ではプラズマ力下方側に向かって発散していき、 下方側に向かうに連れてプ ラズマ密度が低くなつていく。 このため載置台周辺の磁束密度が小さく、 プラズ マ密度はガス吹き出し口 2 5 a付近よりは低くなるので、 ガス吹き出し口 2 5 a よりもクリーニング時間が長くなつてしまうと考えられる。 一方ミラ一磁界では 載置台 4周辺はブラズマ領域から外れていてブラズマ密度がかなり低くなるので、 これに応じてクリ一二ング速度も大幅に小さくなつてクリ一ニング時間がかなり 長くなってしまう。
また ffiにするとクリーニング時間がより されるのは以下の理由に因るも のと考えられる。 即ち低圧では 0イオンの平均自由行程が長くなり、 イオンの持 つエネルギーが大きくなるためイオンスパッタ効率が上がる。 前述したように C — F膜は C— C結合や C— F結合を物理的に切断することが必要なので、 エネル ギ一の高いイオンが多い方がよりクリ一二ング速度が大きくなる。
ここで発散磁界でクリーニング時間力 されたことから、 S i 02膜を N F 3 ガスと N 2ガスによりクリーニングする場合についても磁界をミラー磁界と発散 磁界とに変ィ匕させてクリーニング時間の測定を行ったところ、 このような磁界の 変化によってはクリ一ニング時間の短縮は見られなかった。
C F膜と S i 02膜とではクリーニングにおける磁界の影響が異なるのはクリ 一二ングの進行の仕方力異なるためと考えられる。 02ガスのクリ一ニングは、
Κ¾のようにプラズマ密度がクリーニング速度に大きく影響し、 プラズマ領域か ら離れたプラズマ密度が極めて低い部分ではクリ一二ングが進行しにくくなる。 一方 S i 02膜のクリーニングでは、 ^のようにプラズマ密度は Fの活性種に よるクリーニングにそれ^響を与えないので、 メカニズムは明らかではないが、 プラズマ密度が低い部分でもクリーニング力進行すると考えられる。 このよう C F膜のクリーニングでは S i 02膜よりもプラズマ密度の影響がかなり大きい ので、 磁界の影響が大きくなるものと推察される。
以上においてこの例では、 発散磁界の代わりに、 サブコイル 3 4からメインコ ィル 3 3とは逆向きに電流を流すことによりカスプ磁界を形成するようにしても よい。 このカスプ磁界の場合も載置台の周辺のプラズマ密度を高くすることがで さ
このようにこの例では C F膜の 02ガスによるクリーニングにおいて発散磁界 やカスプ磁界を形成しているので、 真空容器 2内部に付着した C F膜のクリー二 ング時間がより短縮され、 これにより成^理のスループッ トをより向上させる ことができる。
続いて本^の形態のさらに他の例について説明する。 この例は上述の の 形態のクリ一二ング方法において、 クリ一二ングの際のマイクロ波をパルス状に 供給するというものである。 ここでマイクロ波をパルス状に供給するとは、 マイ クロ波発振器 3 2から発振される例えば 2 7 0 0 Wの 2. 4 5 G H zのマイクロ 波を例えば周波数 1 0 0〜5 0 0 0 H zのパルスでオン ·オフする、 いわばマイ ク口波をパルスで変調するという意味である。 パルスのデューティ比としては例 えば 4 0〜 6 0 %に設定することができる。 のようにマイクロ波をパルス状に供 給すると高いエネルギーを持つプラズマを生成することができるので、 クリー二 ング速度を大きくすることができる。
ここで本発明者ら力行った実験例について説明する。 実験装置として図 1に示 すプラズマ処理装置を用い、 圧力 5 0 0 P a、 ミラー磁界 （メインコイル 3 3電 流 2 0 0 A、 サブコイル 3 4電流 2 0 0 A) 、 温度 3 5 0 °Cの条件の下、 2 7 0 0 W、 2. 4 5 G H zのマイクロ波を周- ¾¾ 1 0 0〜5 0 0 0 H z、 デューティ 比 0. 4〜0. 6でオン ·オフしながら供給し、 クリーニングガスとして 0 ,ガ スを 5 0 0 s c c mの流量で導入し、 C F膜が成膜されたウェハ Wに対してエツ チングを行い、 この際のエッチングレートを算出することにより C F膜の除去量 を求めた。 また 2 7 0 0 Wのマイクロ波を連続的に供給した場合おいても同様の 実験を行った。
この実験により、 マイクロ波をパルス状に供給した場合のクリーニングレート (エッチングレート） 8 0 0 0オングストローム/分であるのに対し、 連続的に 供給した場合には 4 0 0 0オングストローム Z分であることが確認され、 マイク 口波をパルス状に供給することにより C F膜の除去速度が大きくなること力認め られた。
そこで図 1に示すプラズマ処理装置において、 圧力 0. 2 P a、 マイクロ波電 力 2 7 0 0 Wの条件で 8インチサイズのウェハ Wに対して C F膜を 5 m し た後、 圧力 5 0 0 P a、 ミラ一磁界の条件の下で、 2 7 0 0 W、 2. 4 5 G H z のマイクロ波を周波数 1 0 0〜5 0 0 0 H z、 デューティ比 0. 4〜0. 6でォ ン ·オフしながら供給し、 クリーニングガスとして 02ガスを 5 0 0 s c c mの で導入し、 C F膜のクリーニングを行ったところ、 クリーニング時間は 6分 ^であった。 一方 2 7 0 0 Wのマイクロ波を連続的に供給し、 その他は同条件 としてクリーニング時間を測定したところ、 クリーニング時間は 1 2分であつた。 これらの結果により、 マイクロ波をパルス状に供給する場合は、 マイクロ波を連 続的に供給する場合に比べてクリ一二ング時間が 6分程度 されることが確認 された。
このようにマイク口波をパルス状に供給した場合にクリ一ニング時間が さ れるのは以下のような理由によるものと考えられる。 即ちマイクロ波電力は （電 子の数） (電子のエネルギー） により^される力 電子のエネルギーは、 マ ィク口波の供給当初は電子の数が少ないためかなり高く、 この後電子の数がなだ れ現象により指数関数的に多くなるため急激に低くなって安定する。 従ってパル ス状にマイクロ波を供給すると、 図 6 ( a ) ， （b) に示すようにパルス毎に高 いエネルギーの電子が供給されるので、 高いエネルギーを持つプラズマが連続的 に生成された状態になる。 なお図 6 ( c ) に従来のようにマイクロ波を連続的に 供給した場合の電子エネルギーの変ィ匕を比較のために示しておく。 この例のよう にプラズマのエネルギーが高くなると、 このプラズマにより活性化される活性種 のエネルギーも高くなるので、 真空容器 2内に付着している C F膜に到達する活 性種が多くなり、 この結果クリ一二ング速度力大きくなる。
このようにこの例では C F膜の 02ガスによるクリ一ニングにおいてマイク口 波をパルス状に供給しているので、 真空容器 2内部に付着した C F膜のクリ一二 ング時間がより短縮され、 これにより成膜処理のスループットをより向上させる ことができる。
続いて本 の形態のさらに他の例について説明する。 この例は上述の の 形態のクリーニング方法において、 例えばウェハ Wを 1枚 β¾ する毎にクリー二 ングを行なうというものである。 このようにウェハ Wを 膜する毎にクリー ニングを行なうと、 真空容器 2内に付着している C F膜の量が少ないため 1回の クリーニング時間が例えば 1 5秒^とかなり短くなる。
また通常 ^¾カ終了したウェハ Wを搬出した後次のウェハ Wを搬入する前には、 載置台 4 1に残存する電荷を除去するために例えば 02のブラズマによる除電処 理を例えば 1 0秒程度行なっているが、 ウェハ Wを 1枚成膜する毎に 02ガスに よるクリ一ニングを行なうとクリーニング時間の方が除電時間よりも長いため、 除電処理も合わせて行なわれることになり、 除電処理のみをクリ一ニングと別個 に行なう必要がなくなる。 このため例えばウェハ Wの交換時に除電処理を行ない ながらウェハ Wを 2 5枚 ¾ した後にクリーニングする場合に比べて、 同じ ¾cM のウェハ Wを処理したときのトータルの処理時間を、 単純計算では （除電処理時 間） X (ウェハ "\¥の¾|¾分） 短縮することができ、 これによりスループッ トを向 上させることができる。
さらにウエノヽ Wを 2 5 ¾5¾膜した後にクリ一ニングを行なう場合には、 真空容 器 2内部に付着する C F膜の量が多くなると、 真空容器 2の内部状態が変化して 付着した C F膜の膜質力変化し、 より強固に付着した状態になってしまう。 この ため C F膜が除去しにくい状態になってしまうので、 ウェハ Wを 1 膜する毎 にクリーニングを行なう場合に比べて、 トータルのクリーニングが時間が長くな つてしまう。 このようにウェハ Wを 1枚 する毎にクリーニングを行なう場合 にはトータルのクリーニング時間も短縮できるので、 さらにスループットを向上 させることができる。
ここで本発明者ら力行った実験例について説明する。 実験装置として図 1に示 すプラズマ処理装置を用い、 圧力 0. 2 P a、 マイクロ波電力 2 7 0 0 Wの下で 8インチサイズのウェハ Wに対して C F膜を β¾ し、 1枚 5¾Μする毎に、 クリ一 ニングガスとして 02ガスを 5 0 0 s c c mの'^ I：で導入し、 圧力 5 0 0 P a、 発散磁^ > マイク口波電力 2 7 0 0 Wの条件の下、 C F膜のクリ一二ングを行な つて、 2 5枚のウェハ Wを成膜した場合のトータルの処理時間を測定した。 また 同様の条件の下、 ウェハ Wの交換時に 1 0秒の除電処理を行ないながら 2 5枚の ウェハ Wの を行なった後に、 クリーニングを行なった場合のトータルの処理 時間を測定した。
この実験の結果により、 ウェハ Wを 1 ί ^膜する毎にクリ一ニングを行なう場 合はクリーニングが平均 1 5秒程度であり、 トータルの処理時間は 6 8分 4 5秒 であるのに対して、 2 5枚のウェハ Wの ¾を行なった後にクリーニングを行な つた場合はクリーニング時間が 3 0分程度であり、 トータルの処理時間は 9 2分 3 0秒であることが確認された。
このようにこの例では C F膜の 02ガスによるクリ一ニングにおいてウェハ W を 1枚 β¾Εする毎にクリ一ニングを行なつているので、 ト一タルの処理時間を短 縮することができるので ffl処理のスループットをより向上させること力できる Q 以上の本実施の形態において、 クリーニングでは、 クリーニングガスと同時に プラズマガス例えば A rガスを供給するようにしてもよい。 また CF膜は成膜処 理の際、 載置台 4やガス吹き出し口 25 aの周辺のみならず真空容器 2の内壁面 にも付着するが、 真空容器 2の内壁面に付着する C F膜は載置台 4周辺等に付着 する CF膜に比べて弱く、 薄い膜であり、 しかも量が少ないので、 載置台 4周辺 のクリ一ニングカ終了するときには真空容器 2の内壁のクリーニングは既に終了 している状態となる。
続 L、て本発明の他の実施の形態につ L、て説明する。 本実施の形態が上述の実施 の形態と異なる点は、 クリーニングガスとして 02ガスに、 H2ガスや例えば C F 4ガスや N F 3ガス等の Fを含むガスを組み合わせたものを用いることである。 ここで 02ガスと H2ガス等は同時に供給するようにしてもよいし、 02ガスを先 に供給してから H 2ガス等を供給するようにしてもよい。
次に本発明者らが行った実験例について説明する。 実験装置として図 1に示す プラズマ処理装置を用い、 マイクロ波電力 2700Wの下で 8インチサイズのゥ ェハ Wに対して CF膜を 10 成膜した後、 圧力 0. 2 Pa、 マイクロ波電力 2500W、 ミラー磁界の条件の下で、 クリーニングガスを導入し CF膜のクリ —ニングを行なった。
ここでクリーニングガスとしては、 02ガスのみ （流量 200 s c cm) 、 02 ガス + H2ガス （02ガス *200 s c cm、 H2ガス流量 100 s c c m) 、 02ガス十 C F4ガス （02ガス *200 s c cm、 C F4ガス ' *200 s c c m) 、 02ガス + NF8ガス （02ガス *200 s c c m、 NF3ガス流量 200 s c cm) を用いた。 そしてクリーニング状況を目視により観察し、 CF膜が除 去されるまでの時間を測定した。 この結果を図 7 (a) に示す。
またクリーニングガスとして先ず 02ガスを導入した後に、 NF3ガスを導入し た場合 （02ガス δ¾*200 s c cm、 NF 3ガス流量 500 s c c m) と、 NF 3ガス十 N 2ガスを導入した場合 （02ガス流量 200 s c cm、 NF3ガス流 量 500 s c cm、 N2ガス 500 s c c m) とにおいても同様の実験を行 なった。 この際圧力は〇 2ガス導入時は 0. 2 Paとし、 NF 3ガス等の導入時は 120Paとした。 この結果を図 7 (b) に示す。
この実験結果により、 クリ一二ングガスとして 02ガスに H2ガスや Fを含むガ スを組み合わせることにより、 02ガスのみを用いる場合よりもクリーニング速 度が大きくなり、 クリーニング時間を短縮できること力確認された。 このように 02ガス単独よりも 02ガスと H2ガスの組み合わせによりクリ一二ング速度が大 きくなるのは、 0の活性種は既述のように C F膜の Cと反応して C 02を生成し、 Hの活性種は CF膜の Fと反応して HFを生成するので、 C— C結合や C一 F結 合が切断されやすいためと考えられる。
また 02ガス単独よりも◦ 2ガスと Fを含むガスの組み合わせによりクリーニン グ速度が大きくなつているため、 のように Fの活性種によるクリーニングで はプラズマ密度の影響が 0の活性種よりも小さいので、 載置台 4周辺等のミラー 磁界ではプラズマ領域から外れてプラズマ密度力極めて低くなってしまう場所で は、 メカニズムは明らかではないが、 0の活性種よりも Fの活性種の方がクリー ニング速度が大きくなるのではないかと考えられる。 この際特に 02ガスと NF3 ガスとの組み合わせがよいのは、 02ガスと H 2ガスの組み合わせや 02ガスと C F 4ガスの組み合わせでは、 クリーニングガス同士が反応して H20や C 02を ^^しやすいのに対し、 02ガスと NF3ガスの組み合わせではこれらのガス同士 は反応しにくいためであると考えられる。
この実験において目視による観察により、 NF3ガスではガス吹き出し口 25 a周辺のクリーニング速度が小さいが、 02ガスや 02ガスと H 2ガスを組み合わ せたガスではこの部分のクリ一二ング速度が大きく、 一方 Fを含むガス特に N F 3ガスでは載置台 4周辺のクリ一ニング速度が大きいことが確認された。 ま たクリーニングでは真空容器 2内部の上方側から付着した C F膜が除去されてい き、 下方側では除去された C F膜が再付着することもあること力確認された。 こ れらの結果から、 先ず 02ガスを含むガスによりガスリング 2 5内壁部分のクリ 一二ングを行ない、 次いで Fを含むガス特に N F 3ガスにより載置台 4周辺のク リーニングを行なうこと力望ましいと考えられる。
このように本実施の形態では、 C F膜のクリ一ニングガスとして 02ガスと H2 ガスや Fを含むガスを組み合わせているので、 真空容器 2内部に付着した C F膜 のクリーニング時間が短縮され、 これにより成膜処理のスループッ トを向上させ ることができる。
続いて本発明のさらに他の実施の形態について説明する。 本実施の形態は 0 2 ガスと H2ガスとの組み合わせがクリ一二ングに有効であることに着目してなさ れたものであり、 上述の Hffiの形態と異なる点は、 クリーニングの際に H 20の 液体あるいは気体 （水蒸 を真空容器 2内に導入することである。 ここで H 2 ◦は単独で供給するようにしてもよいし、 02ガスや A rガス等のプラズマガス と組み合わせて供給するようにしてもよい。
先ず本実施の形態のクリ一二ングが実施されるプラズマ処理装置について図 8 〜1 1に基づいて説明する。 図 8に示すプラズマ処理装置は H 20を気体状態で 導入するものであり、 このプラズマ処理装置は、 液体状態の H 20が貯留される H20容器 5 1とプラズマ室 2 1の側壁上部とを、 途中にマスフロー 5 3が介装 された H20供給管 5 2で接続して構成されている。 その他の構成は上述の図 1 に示すプラズマ処理装置と同様である
このようなプラズマ処¾¾置では、 クリーニングの際、 プラズマ室 2 1の圧力 は例えば 0. 2 P a程度であって H20容器 5 1よりもかなり低いので、 H20容 器 5 1内の H20は気化し蒸気となって H20供給管 5 2、 マスフロー 5 3を介し てプラズマ室 2 1に例えば 0. 0 1 s c c mの流量で供給される。 そしてこの H20のガスは、 プラズマ室 2 1においてプラズマ化されて Hと 0の活性種とな り、 C F膜の Cや Fと反応して C 02や H Fを生成することによりクリ一二ング を進行させる。
また図 9に示すプラズマ処理装置も H 20を気体状態で導入するものであり、 このプラズマ処理装置は、 H 20容器 5 1にガス供給管 5 5を介してプラズマガ ス源 5 4を接続して、 H20容器 5 1内の H20にプラズマガス源 5 4力、ら A rガ スゃ 02ガス等のプラズマガスを供給し、 プラズマガスに H20の気体を湿度とし て含ませながらプラズマ室 2 1内に供給するものである。 このようなプラズマ処 理装置では H20はプラズマガスと共に、 例えば 3 0 0 s c c mの流量で供給さ れ、 ここでプラズマ化されて C F膜の Cや Fと反応してクリーニングを進行させ 。
図 1 0に示すプラズマ処理装置も H20を気体状態で導入するものであり、 こ のプラズマ処理装置は、 例えば H20容器 5 1の周囲にヒータ 5 6を設けると共 に、 H20供給管 5 2の周囲にもヒータ 5 7を巻回し、 H20容器 5 1内の H 20 を加熱することにより強制的に気化させてプラズマ室 2 1内に供給するというも のである。 このようなプラズマ処理装置では H20は例えば 1 0 0 s c c mの流 量でプラズマ室 2 1に供給され、 ここでプラズマ化されて C F膜の Cや Fと反応 してクリーニングを進行させる。
図 1 1に示すプラズマ処理装置は H20を液体状態で導入するものである。 図 中 5 9は液体マスフローであり、 H20容器 5 1とプラズマ室 2 1とを結ぶ H20 供給管 5 8の H20容器 5 1側の端部は、 H20容器 5 1内の H 2 0の内部に入り 込むように設けられている。 この H20容器 5 1の内部には例えば N2ガスにより 圧力がかけられており、 これにより液体状態の H20が H20供給管 5 8を介して 例えば 0. 0 1 s c c mの、 *でプラズマ室 2 1内に供給される。 このプラズマ 室 21内部の圧力は例えば 0. 2 Pa程度であるので、 液体状態の H20はブラ ズマ室 21内に供給された途端に気化し、 ここでプラズマ化されて CF膜の Cや Fと反応してクリーニングを進行させる。
次に本発明者ら力行った実験例について説明する。 実験装置として図 10に示 すプラズマ処理装置を用い、 圧力 500 P a、 発散磁界、 マイク口波電力 250 0Wの下で、 プラズマガスとして〇2ガスと A rガスとを夫々 200 s c c m、 150 s c cmの流量で供給すると共に、 気体状態の H20を流量を変えて供給 し、 CF膜力成膜されたウェハ Wに対してエッチングを行ない、 この際のエッチ ングレートを算出することにより CF膜の除去量を求めた。 この結果を図 12に 示す。
図 12の結果により、 H20の流量を増加させると流量が 100 s c cmにな るまでは、 ¾Λの増加に合わせてエッチングレートカ大きくなつていくことから、 Η 20の供給により C F膜の除去速度が大きくなることが認められた。
続いて図 11に示すプラズマ処理装置において、圧力 0. 2Pa、 マイクロ波 電力 2700Wの条件で 8インチサイズのウェハ Wに対して CF膜を 5// m成膜 した後、 圧力 500Pa、 マイク口波電力 2500 W、 発散磁界の条件の下で、 プラズマガスとして 02ガスと A rガスとを夫々 200 s c cm、 150 s c c mの流量で供給すると共に、 気体状態の H20を 60 s c cmの流量で導入し、 CF膜のクリーニングを行なったところ、 クリ一ニング時間は 5分 g ^であり、 02ガスのみをクリーニングガスとして導入してクリーニングする場合に比べて クリ一ニング時間力 ϋされることが確認された。
このように本実施の形態では Η20を導入してクリーニングを行なっているの で、 真空容器 2内部に付着した CF膜のクリーニング時間力く短縮され、 これによ り成膜処理のスループットを向上させることができる。 また Η20を導入するこ とにより、 02ガスや Η 2ガスを別個に導入する場合に比べて導入作業が容易であ ると共に、 安全な H20を用いるので取扱いも便利となる。
続いて本発明のさら他の実施の形態について説明する。 本実施の形態が上述の の形態と異なる点は、 クリーニングガスとして 02ガスの代わりに、 C02ガ ス、 N20ガス、 N402ガスや COガス等を用いることである。
ここで本発明者ら力行った実験例について説明する。 実験装置として図 1に示 すプラズマ処理装置を用い、 マイクロ波電力 2800Wの下で 8インチサイズの ウェハ Wに対して CF膜を 5//m した後、 圧力 0. 18P a、 マイクロ渡電 力 2500W、 発散磁界の条件の下で、 クリーニングガスとして C02ガスを 200 s c cmの流量で導入し、 真空容器 2内に付着した CF膜のクリーニング を行なつた。 クリーニング状況を目視により観察し、 ガス吹き出し口 25 a周辺 と載置台 4の周辺部分とについて CF膜が除去されるまでの時間を測定した。 ま たクリーニングガスを N2ガス、 N402ガス、 COガス、 02ガスとした場合につ いても同様の実験を行なった。 この結果を図 13に示す。
この実験結果により、 クリーニングガスとして CO 2ガス、 N20ガス、 N402 ガスや COガスを用いることにより、 02ガスを用いる場合よりもガス吹き出し 口 25 aや載置台 4周辺のクリ一ニング速度が大きくなり、 クリーニング時間を 短縮できることか、確認された。 このように 02ガスよりも C02ガス、 N20ガス、 N402ガスや COガス等のクリ一ニング速度が大きくなるのは、 CO 2ガスや COガスは CF膜の Fと反応して CF4を ^ ^しゃすく、 また N20ガスや N402 ガスは Fと反応して NF3を生成しやすいので、 これらのガスは 02ガスよりも F と反応しゃすく、 これにより真空容器 2に付着する Fの残留物が除去されやすい ためと考えられる。
このように本実施の形態ではクリーニングガスとして CO 2ガス、 N2〇ガス、 N402ガスや COガスを用いているので、 真空容器 2内部に付着した CF膜のク リーニング時間が短縮され、 これにより 処理のスループッ トを向上 せるこ とができる。
続いて本発明のさらに他の実施の形態について説明する。 本実施の形態が上述 の実施の形態と異なる点は、 載置台 4上に載置台表面を保護するための保護板を なすクリーニングウェハを載置してからクリーニングを行なうことである。 前記 クリ一二ングウェハは、 例えばクリーニングガスによりエッチングされない材質 例えば A 1 Nや A 1 203等により、 例えば成膜処理されるウェハ Wと同じ大きさ 例えば 8インチサイズに構成されている。 また真空容器 2の外部にはクリーニン グウェハを真空容器 2内に搬入出するための図示しない搬送アームが設けられる と共に、 クリーニングウェハを搭載するための図示しないクリーニングウェハ用 カセッ 卜が設けられている。
この H¾の形態においては、 ウェハ Wの成,理力終了した後、 ウェハ Wを真 空容器 2から搬出して、 クリーニングウェハ用カセッ 卜からクリーニングウェハ を取り出して真空容器 2内に搬入し、 載置台 4上に載置する。 そして載置台 4表 面にクリーニングウエノ、が載置された状態で所定のクリ一ニングを行なう。 このようにしてクリーニングを行うと、 載置台 4表面がクリーニングウェハに より保護されるので、 クリーニングの際に載置台 4の表面がプラズマに晒されな いため、 この表面がプラズマに叩かれ荒れてしまうおそれがない。 ここでこの例 では載置台 4表面は処理用のウェハ Wの外周囲よりも例えば 2 mm程度大きく形 成されており、 成膜処理の際このウエノヽ Wからはみ出した領域には C F膜が付着 するが、 ウェハ Wが置かれている領域には C F膜は付着しないので、 処理用のゥ ェハ Wと同じ大きさのクリ一ニングウェハを載置してクリーニングを行なうこと により、 C F膜力付着していない領域はプラズマから保護され、 C F膜が付着し ている領域はプラズマに晒されて付着している C F膜が除去されることになる。 本発明はゥェハが載置台 4より大き 、場合にも有効である。
ここで載置台 4表面力荒れると、 当該表面に凹凸ができ、 ウェハ Wへの熱伝導 やゥェハ Wの吸着力が部分的に変化したり、 また成膜処理の間においてプロセス の初期と後期とで変化したりしてしまう力 本実施の形態では上述のように載置 台 4表面は荒れないのでゥェハ Wの熱伝導や吸着力の変化が抑えられる。 このた め成膜される C F膜の膜厚をより均一にすることができ、 またプロセスの間に再 現性が悪化するおそれもないことから膜厚の面間均一性も向上させることができ 。
また載置台 4の表面が荒れないので高価な載置台 4の寿命を長くすることがで きる。 さらにクリーニングウェハの表面はプラズマに叩かれて荒れてしまうが、 クリ一二ングウェハは上述のようにクリ一二ングガスによりエッチングされない 材質により構成されているので、 表面の荒れた部分からパーティクルが発生する おそれはない。
ここで本発明者らが行った実験例について説明する。 実験装置として図 1に示 すプラズマ処理装置を用い、 マイクロ波電力 2 3 0 0 Wの下で 8インチサイズの ウェハ Wに対して S i 02膜を 1 ^ mffiし、 1 2誠膜する毎に、 8インチサ ィズのクリーニングウェハを載置台上に載置し、 圧力 2 O O P a、 マイクロ波電 力 1 2 0 0W、 発散磁界の条件の下で、 クリーニングガスとして N F 3ガスと N2 ガスを夫々 5 0 0 s c c mの流量で導入し、 1 5分間クリ一二ングを行なった。 このようにして 1 2 0枚のウェハ Wの成 ½理を行ない、 個々のウェハ Wにおい てウェハ Wの温度と された S i 02膜の膜厚を測定した。 またクリーニング ウェハを載置しない場合においても同様の実験を行なった。 図 1 4にウェハ温度 と膜厚の最大値と最小値を示す。
この実験結果により、 クリーニングウェハを載置台上に載置した場合には、 載 置しない場合に比べて、 ウェハ温度と膜厚の最大値と最小値との差力《小さく、 ク リ一ニングウェハにより載置台表面を保護するにとにより 処理にお 、て膜厚 の均一性を高めることができることが確認された。 以上において本！ ¾ϋの形態は S i 02膜のクリーニングに限らず、 C F膜や S i O F膜のクリーニングにも適 用することができる。
続いて本発明のさらに他の実施の形態について説明する。 本実施の形態が上述 の実施の形態と異なる点は、 図 1 5に示すように、成膜室 2 2の側壁に形成され た視き窓 2 2 aの外側に光ファイバ 6 2を介して発光強度を検出するための分光 器 6 1を設け、 成膜室 2 2内の活性種の発光強度を測定することによりクリ一二 ングの終了時を判断することである。 前記視き窓 2 2 aは光を透過する材,え ば石英 （S i 02) 、 フッ化カルシウム （C a F 2) 等により構成されており、 成 膜室 2 2内の活性種例えば 0や C， F等の活性種の発光強度が分光器 6 1により 検出されるように構成されている。 その他の構成は上述の図 1に示すブラズマ処 理装置と同様である。
このようなプラズマ処3¾置の作用について、 C F膜を 02ガスによりクリ一 ニングする場合において説明する。 02ガスによるクリーニングの際、 例えば分 光器 6 1では成膜室 2 2内の 0の活性種の発光強度力く連続的に測定される。 ここ で成膜室 2 2内では 0や、 C F膜自体が分解してできた生成物や C F膜と 0との 反応によって生じた種々の活性種 （C F、 C、 C 2、 C 0、 C 02、 F) が存在す るが、 0の活性種の ¾¾¾ ^を測定すると、 図 1 6に示すように、 0の活性種は 例えば 7 7 7 n mや 6 1 6 n m等の波長に固有のピークを持つので、例えば分光 器 6 1で最もピーク値が高い波長 7 7 7 n mの発光強度を測定することにより、 0の活性種の発光強度のみを選択的に検出することができる。 また 強度は 0 の量に比例しており、 0の量が多ければ発光強度が大きくなり、 0の量が少なけ れば発光強度が小さくなる。
クリーニングが進むと、 図 1 7の曲線 Aに示すように、 0の活性種の発光強度 は次第に大きくなつていき時間 Tを過ぎるとほぼ一定となる。 即ちクリーニング 時間が長くなると 0の量は多くなり、 時間 Tを過ぎるとほぼ一定となる。 これは クリ一二ング当初は^された 0の活性種の一部が C F膜の除去消費されるが、 ある程度クリ一二ングが進み C F膜の残存量が少なくなつてくると C F膜の除去 により消費される 0の活性種の量が減つてくるので成膜室 2 2内に残存する 0の 活性種の量が多くなり、 C F膜が完全に除去されると 0の活性種の消費量はゼロ となるため、 生成された 0の活性種がそのまま残存することとなって 0の量が一 定となるからである。 従って活性種量力一定となるまでの時間がクリーニングに 要する時間であり、 この時間 Tがクリーニングの終点となる。
一方図 1 7の曲線 ま、 C F膜に起因する活性種例えば C F、 C、 C 2、 C 0、 C 02、 Fの活性種の発光強度であり、 これらの発光強度はクリーニングが進む と 0とは反対に次第に小さくなつていき時間 Tを過ぎるとゼロとなる。 即ちクリ —ニング当初は多量の C F膜が存在するので、 これらの活性種の量も多いが、 あ る程度クリーニングが進み C F膜の残存量力少なくなつてくるとこれに応じて次 第に減ってきて、 C F膜が完全に除去されるとゼロとなる。 従ってこの場合は活 性穫量がゼロになるまでの時間がクリーニングに要する時間であり、 この時間 T がクリ一二ングの終点となる。
実際にクリーニングの際に測定した〇の活性種の波長 7 7 7 n mにおける発光 強度を図 1 8に示す。 このように 0の活性種の発光強度は次第に大きくなつてく るので、 この発光強度が一定となったときにクリーニングを終了する。 ここでク リーニングの終点は、 例えば発光強度の検出値の高低を観察し、 この検出値が一 定範囲に収まつたときに^:強度を一定とするというプロダラムを予め設定して おくことにより判断される。
このように本実施の形想のプラズマ処理装置では、 室 2 2内に存在する 0 の活性種の^:強度を検出することにより、 クリーニングの終点を決定するよう にしているので、 クリーニングの終点を目視で判断する場合に比べて、 この終点 の判断を正確に行うことができる。 このため終点の判断を誤って、 5¾^室2 2内 に C F膜が残存してしまったり、 既に C F膜が除去されているのにクリーニング を続けてしまうようなことがなく、 成膜処理のスループットを向上させることが できる。
以上において本実施の形態では、 C F膜に起因する活性種の発光強度を検出す ることによりクリーニングの終点を決定するようにしてもよいし、 クリーニング ガスとして 02ガス以外のガスを用いた場合には、 このガスの活性種の発光強度 を検出するようにしてもよい。 また本実施の形態は、 ECRプラズマ処理により 形成された CF膜のクリーニングのみならず、 プラズマにより形成された CF膜 のクリーニングに適用できる。 さらに S i 02膜や S i OF膜のクリーニングに も適用できる。
本発明によれば、 真空容器の内部に付着したフッ素を含むカーボン膜のクリ一 ニングに要する時間を短縮することができ、 またクリ一ニングの際に載置台の表 面を保護することができる。
次に、 図 1に示す装置にて実施される本発明のプラズマ処理方法について説明 する。
先ず C F膜の成膜処理工程について説明すると、 図示しない口一ドロック室か ら例えば表面にアルミニゥム 121が形成されたゥェハ Wを搬入して載置台 4上に 載置する。 続いて真空容器 2の内部を所定の真空度まで真空引きし、 プラズマガ スノズル 24からプラズマ室 21内へプラズマガス例えば A rガスを 150 s c cmの で導入すると共に、 ガスリング 25から成膜室 22内へ ¾ガス例え ば C4F8ガス及び C2H4ガスを夫々流量 60 s c cm及び 30 s c cmで導入す る。 そして真空容器 2内を例えばプロセス圧力 0. 2 Paに維持し、 かつ載置台 41に 13. 56MHz. 1500Wのバイアス電圧を印加すると共に、 載置台 4の表面温度を 320°Cに設定する。
マイク口波発振器 32からの 2. 45GHzの高周波 （マイク口波） は、導波 管 3 1を搬送されて透過窓 2 3を透過してプラズマ室 2 1内に導入される。 この プラズマ室 2 1内には、 メインコイル 3 3とサブコイル 3 4により発生したミラ 一磁界が 8 7 5ガウスの強さで印加されており、 この磁界とマイクロ波との相互 作用で電子サイクロトロン共鳴力生じ、 この共鳴により A rガスがプラズマ化さ れ、 かつ高密度化される。
プラズマ室 2 1より成膜室 2 2内に流れ込んだプラズマ流は、 ここに供給され ている C4 F 8ガス及び C 2H4ガスを活性化 （プラズマ化） させて活性種 （ブラズ マ） を形成する。 一方ウェハ W上に輸送された活性種は C F膜として成膜される が、 その際プラズマ引込用のバイアス電圧により、 ウェハ Wに引き込まれた A r ィォンカ スパッ夕エツチング作用によりゥェハ W表面のパタ一ン上の角部に成 膜した C F膜を削り取り、 間口を広げながら、 パターン溝底部から C F膜を成膜 し、 凹部にボイドなく C F膜力埋め込まれる。
続いて成膜処理工程の後に行われるクリーニング工程について説明する。 ゥェ ハ Wに対して所定の «処理を行なうと、 例えば載置台 4表面のウェハ Wの周辺 や載置台 4の外周囲部分、 ガス吹き出し口 2 5 a周辺等の β¾Εガスが到達する塲 所にも C F膜が付着してしまう。 クリーニングとはこのように真空容器 2の内部 に付着した C F膜を除去するために行われる処理であり、 例えば 1 2枚のウェハ Wに成 理を行なつた後に行われる。
具体的には 1 2枚目のウェハ Wを真空容器 2から搬出した後、 プラズマ室 2 1 内にプラズマガスノズル 2 4からクリ一二ングガス例えば 02ガスを例えば 2 0 0 s c c mの流量で導入し、 かつマイクロ波発振器 3 2から 2. 4 5 G H zのマ ィク口波を導入すると共に、 例えばメインコイル 3 3を作動させて磁界を 8 7 5 ガウスの強さで印加することにより行われる。
このようにすると β¾ 室 2 2の内部では磁界とマイクロ波との相互作用で電子 サイクロトロン共鳴が生じ、 この共鳴により 02ガスがプラズマ化され、 かつ高 密度化される。 そしてプラズマ化により生じた例えば◦のラジカルやイオンから なる 0の活性種がガス吹き出し口 2 5 aや載置台 4の周辺に付着した C F膜と反 応し、 C F膜を例えば C 02ガスや F 2ガスに分解して飛散させ、 図示しない排気 口を介して成膜室 2 2の外部へ除去する。
次いでクリーニング工程の後に行なわれる前処理成膜工程であるプリコートェ 程について説明する。 プリコートェ程では上述の真空容器 2の内壁にプリコ一ト 膜が成膜される。 具体的にはクリーニングが終了した後、 プラズマ室 2 1内にガ スリング 2 5からブリコ一トガスとして C F系のガス例えば C 4 F 8ガス及び C 2 H4ガスを夫々 6 0 s c c m及び 3 0 s c c mの流量で導入し、 プラズマガス ノズル 2 4からプラズマガス例えば A rガスを 1 5 0 s c c mの で導入する と共に、 マイクロ波発振器 3 2から 2. 4 5 G H zのマイクロ波を導入し、 例え ばメインコイル 3 3を作動させて磁界を 8 7 5ガウスの強さで印加することによ り行われる。
このようにすると 室 2 2の内部では磁界とマイクロ波との相互作用で電子 サイクロトロン共鳴力生じ、 この共鳴により前記プラズマガスがプラズマ化さ かつ高密度化される。 そしてプラズマ室 2 1より成膜室 2 2に流れ込んだプラズ マ流は、 ここに供給されている前記プリコートガスを活性ィ匕させて活性種を形成 し、 これにより真空容器 2の内壁に例えば膜厚 2 / mの C F膜よりなるパーティ クル発生防止のための薄膜であるプリコ一ト膜が成膜される。
このようにしてブリコ一ト工程が行なわれた後、 ウェハ Wを真空容器 2内に搬 入して載置台 4上に載置し、 上述の C F膜の成膜処理工程が行なわれる。
本実施の形態では、 クリ一二ング工程の後に C F系のガスによるプリコートェ 程が行なわれるので次のような効果が得られる。 先ず第 1に成膜処理の際にパー ティクルの飛散が防止できる。 即ちクリ一ニングを行なうと、 図 1 9 ( a ) 、 (b ) に示すように、 真空容器 2の内壁に付着した C F膜 Mの大部分が除去され る力 当該内壁面に少量のパーティクル P T力残存してしまう。 これはクリー二 ングの際に C F膜 Μの取り残しがあったり、 もともと真空容器 2の内壁にアルミ 二ゥムゃ窒素が混入した C F膜 Μ力く付着している場合には、 クリーニングしても これらアルミニウムや窒素が除去できないからである。
このような場合にプリコートを行なうと、 プリコート膜 Ρ Μは真空容器 2の内 壁面にパーティクル Ρ Τを封じ込めるように形成されるので、 その後の C F膜の 成膜処理の際のパーティクルの飛散が抑えられる。 即ち本 の形態では、 プリ コート膜がウェハ Wに形成される C F膜の組成に近い膜により形成されており、 例えば図 2 0 ( a ) に示すように真空容器 2の内壁面にプリコート膜が形成され 。
この膜は上述のように成膜される C F膜と組成力似ているため、 処理の際 に成膜ガスと反応するおそれがなく、 このため成膜処理の際に成膜ガスとプリコ ート膜 Ρ Μ力 <反応してパーティクルを生成したり、 プリコート膜 Ρ Μが除去され て前記内壁面に付着していたパーティクル Ρ Τ力飛散したりすることが抑えられ る。 これに対し例えばプリコート膜を S i 02膜により形成すると （図 2 0 (b ) 参照） 、 この膜は成 理の際に C F膜の成膜ガスである C F系のガスと反応し やすく、 このためパーティクルカく発生しやすい。
第 2に成,理の際にウェハ Wに形成される C F膜の深さ方向の膜質を均一に することができる。 即ちクリーニング終了後直ちに成 J»理を行なうと、 処理の 初期段階では真空容器 2のアルミニウムの内壁面に C F膜が成膜されてしまい、 これによりアルミニウムと反応しやすい ¾ガスが消費されてしまう。 従って C 4 F 8ガスと C 2 H4ガスの流量比が変わつて β¾Εガスの組成が変ィ匕してしまうの で、 処理の初期段階とその後ではウェハ Wに形成される C F膜の膜質、 特に深さ 方向の膜質が変化してしまう。
—方クリ一二ング終了後にプリコート工程を行なうと、 この工程で予め真空容 器 2の内壁に C F膜からなるプリコート膜が形成されるため、 成膜処理の際には このプリコート膜の上面に C F膜が形成されることになる。 ところがこのように プリコート膜の上面に C F膜が形成される場合は、 プリコート膜自体がウェハ W に成膜される C F膜に近い組成であるため、 プリコート膜の表面に «される場 合もウェハ W上に成膜される場合も同じように成膜ガスが消費されると考えられ る。 従ってアルミニウムの表面に成膜される場合のように C4 F 8ガスと C 2 H4ガ スの流量比が変わってしまうおそれはないので、 処理の初期段階とその後の段階 とでは成膜ガスの組成は変化しないため、 ウェハ Wに形成される C F膜の膜質特 に深さ方向の膜質を均一にすることができる。
第 3に成膜処理の際に、 真空容器 2の内壁面に成膜される C F膜の膜剥がれを 防止することができる。 即ちクリーニング終了後に成膜処理を行なうと、 上述の ように真空容器 2の内壁面に C F膜 Mが β¾Μされてしまうが、 ここでアルミ二ゥ ムの内壁面と C F膜 Μとは密着性が悪いので、 処理が進み C F膜 Μの付着量が多 くなつてくると、 前記内壁面から C F膜 Μが剥がれてしまうことがある。 このよ うに C F膜 Μが剥がれるとパーティクルの原因になるし、 もともと前記内壁面に 付着していたパーティクル Ρ Τが現れて飛散してしまう。
一方クリ一二ング終了後にプリコート工程を行なうと、 この工程で予め真空容 器 2の内壁に C F膜からなるプリコート膜が形成されており、 成膜処理の際には このブリコ一ト膜の上面に C F膜が形成されることになる。 ここでプリコートの 条件と成膜処理の条件とは異なり、 このため形成される膜の膜質が異なるので、 プリコー卜の際アルミニウム製の真空容器 2の内壁面にブリコ一ト膜が形成され るとしても、 このプリコート膜のアルミニウムに対する密着性は、 ¾処理の際 に前記内壁面に成膜される C F膜よりは大きい。 また成膜処理の際、 プリコート 膜の上面に C F膜が «されるが、 プリコート膜と C F膜とはもともと密着性が 大きいので、 両者間に膜剥がれが生じるおそれはない。 このようにプリコート; 行なうと膜剥がれが抑えられるので、 膜剥がれが原因となるパーティクルの発生 を抑えることができる。
ここで本実施の形態の効果を確認するために行なった実験例について説明する。 実験装置として図 1に示すプラズマ処理装置を用い、 マイク口渡電力 2700 W、 圧力 0. 2 Paの下で、 高周波電力を印加せずにプリコートガスとして C4F8ガ ス及び C2H4ガスを 60 s c cm及び 30 s c c mの で導入すると共に、 プ ラズマガスとして A rガスを 150 s c cmの流量で導入して、 プリコート膜 P Mを 2 zm形成した。
この後、 マイクロ波電力 2700W、 高周波電力 1500W、 圧力 0. 2 P a の下で、 成膜ガスとして C4F8ガス及び C2H4ガスを夫々 60 s c cm及び 30 s c cmの で導入すると共に、 プラズマガスとして A rガスを 150 s c c mの流量で導入することにより、 8インチサイズのウェハ W上に CF膜を 0. 5 m形成し、 XP S分析 （X— r a y Pho t o Sp e c t r o s c opy) により、 ウエノ、 W上に形成された C F膜の深さ方向における均一性を測定した。 またプリコートを行なわない場合においても同様の条件でウェハ W上に CF膜を 形成し、 XPS分析を行なった。 これらの結果を図 21及び図 22に夫々示す。 図 21及び図 22においては、 CF膜中の 1 S軌道の C (^素） と F (フッ素） の CF膜の深さ方向における原子' が、 Cの原子濃度は□、 Fの原子濃度は〇 で各々示されており、 図中の CF膜の深さは 「1」 力く最表面であり、 「0」 に近 付くに連れて深くなるように示されている。 この結果より、 プリコートを行なわ ない場合 （図 22参照） は CF膜の深さが大きくなるに連れて C濃度は大きくな り、 F濃度が小さくなるのに対して、 プリコートを行なった場合は CF膜の深さ が大きくなつても C F膜中の C濃 び F濃度が一定であることが確認され、 こ れによりプリコートを行なった場合 （図 21参照） は CF膜の深さ方向に対する 均一性が向上すること力¾Mされた。 続いて前実験例と同様の条件でプリコートを行なった後、 1 2枚のウェハ Wに 対して全実験例と同様の条件で C F膜を し、 ウェハ W上に存在する 0. 2 5 m以上の大きさのパーティクル量をウェハ用異物検査装置により測定した。 ま たプリコートを行なわない場合についても同様にウェハ Wの成膜処理を行ない、 パーティクル量を測定した。 これらの結果を図 2 3及び図 2 4に夫々示す。
図 2 3及び図 2 4においては、 横軸にウェハ Wの処理枚数を示す力く、 この結果 より、 プリコートを行なった場合には、 プリコートを行なわない場合に比べてゥ ェハ W 2枚目までのパーティクル量力極端に少なくなることが確認され、 これに よりプリコートを行なつた場合はパーティクル発生量がかなり少なくなること力く 確認された。
このように本実施の形態では、 真空容器 2内のパーティクル量を低減できるの で、 その後の成膜処 a 程において被処 as板に対して安定した処理を行なうこ とができる。
続いて本発明のさらに他の実施の形態について説明する。 本実施の形態が上述 の実施の形態と異なる点は、 本実施の形態力上述の実施の形態と異なる点は、 プ リコートガスとして二重結合あるいは三重結合のガス例えば C 2 F 2ガスや C 2 F 4 ガスや、 一つの Cに 4個の C F基が結合している^^構造のガス倒えば
C ( C F 3) 4 Cガスや C ( C 2 F 5) 4ガス等を用いることである。 プリコートと してこのようなガスを用いるとパーテイクルの発生量が低減するという効果があ 。
ここで本^の形態の効果を確認するために行なった実験例について説明する。 実験装置として図 1に示すプラズマ処理装置を用い、 マイク口波電力 2 7 0 0 W、 圧力 0. 2 P aの下で、 高周波電力を印加せずに、 プリコートガスとして C 2 F 4 ガスを 6 0 s c c mの で導入すると共に、 プラズマガスとして A rガスを 2 0 0 s c c mの で導入して、 プリコー卜膜 P Mを 2 形成した。 この後、 マイクロ波電力 2700W、 高周波電力 1500W、 圧力 0. 2P a の下で、 成膜ガスとして C4F8ガス及び C2H4ガスを夫々 60 s c cm及び 30 s c cmの で導入すると共に、 プラズマガスとして A rガスを 150 s c c mの流量で導入することにより、 8インチサイズのウェハ Wに CF膜を 0. 25 形成した。 この成膜処理を 60枚のウェハ Wに対して行ない、 ウェハ W上に 存在する 0. 25 以上の大きさのパーティクル量をウェハ用異^查装置に より沏定した。
またマイクロ波電力 2000W、 高周波電力 2000W、 圧力 0. 3 P aの下 で、 プリコートガスとして S i H4ガスを 80 s c cmの ί«で導入すると共に、 プラズマガスとして 02ガス及び A rガスを夫々 100 s c c m及び 200 s c cmの で導入することにより、 プリコート膜として S i 02膜を 1. 0 ; m 形成した場合についても同様にウェハ Wの成 MM理を行ない、 パーティクル量を 測定した。 これらの結果を図 25に示す。
図 25においては横軸にウェハ Wの処理枚数を示す力く、 この結果より C2F4ガ スによりプリコートを行なった場合 （図中ロで示す） は、 S i H4ガスを導入し て S i 02膜からなるプリコート膜を形成した場合 （図中〇で示す） に比べてパ 一ティクノレ量が極端に少なくなることが確認された。
この理由については以下のように考えられる。 即ち S i 02膜からなるプリコ 一ト膜を形成した場合は、既述のようにプリコート膜と成膜ガスとが反応しやす く、 この結果この反応によりパーティクルが: ^したり、 またプリコート膜が真 空容器 2の内壁面から剥がれてノ、。一ティクルの原因となったり、 プリコート膜が 除去されて前記内壁面に付着していたパーテイクルが飛散したりすると考えられ、 これによりパーティクル量が多くなると推察される。
—方 C2F4ガスによりプリコートを行なった場合は、 例えば図 26に示すよう に、 プリコート膜の C— C結合が三次元綱状的に形成され、 つまり C一 Cのネッ トワーク構造が形成されるので、 プリコート膜が緻密になり強固になる。 従って 既述の通りプリコート膜はもともと成膜ガスとは反応しにくいが、 膜が C— Cの ネッ トワーク構造を形成することによって、 より反応しにくい状態となるので、 この結果成膜ガスとの反応に起因するパーティクルの発生が抑えられると考えら れる。
また C F膜は Cの量が増えると密着性が増加する傾向にあるカ^ 上述のネット ワーク構造では Cの量が増加するので、 真空容器 2の内壁面とプリコ一ト膜との 密着性が大きくなる。 従ってプリコート膜が真空容器 2の内壁面から剥がれにく くなるので、 この膜剥がれに起因するパーティクルの発生も抑えられると考えら れる。 従って C 2 F 4ガスによりプリコートを行なった場合は、 これらの相乗効果 によりパーティクルの発生を大幅に低減できると推察される。
このように本実施の形態では、 真空容器 2内のパーティクル量を大幅に低減で きるので、 その後の β¾ 処理工程において被処理基板に対してより安定した処理 を行なうことができる。
続いて本発明のさら他の実施の形態について説明する。 本実施の形態カ^^の の形態と異なる点は、 プリコート膜を a— C ： H膜 （水素ィ匕アモルファス力 一ボン、 以下「a— C膜」 という） により形成したことである。 この際、 a— C 膜は、 プリコートガスとして C k H sガス （k、 sは整数） 単独、 あるいは C kH s ガス + H2ガスを用いることにより形成され、 このようにプリコート膜として a —C膜を用いると、 プリコート膜と真空容器 2の内壁面との密着性力高まり、 パ —テイクルの発生量力く低減するという効果がある。
ここで本 の形態の効果を確認するために行なつた実験例について説明する。 実験装置として図 1に示すプラズマ処理装置を用い、 マイクロ波電力 2 5 0 0 W、 圧力 0. 3 P aの下で、 高周波電力を印加せずに、 プリコートガスとして C 2H4 ガスを 1 0 0 s c c mの流量で導入すると共に、 プラズマガスとして A rガスを 300 s c cmの流量で導入して、 プリコー卜膜 PMを 2 形成した。
この後、 マイクロ波電力 1500W、 高周波電力 1500W、 圧力 0. 2P a の下で、 成膜ガスとして C4F8ガス及び C2H4ガスを夫々 60 s c cm及び 30 s c cmの で導入すると共に、 プラズマガスとして A rガスを 150 s c c mの流量で導入することにより、 8インチサイズのウェハ Wに CF膜を 0. 25 #m形成した。 この成膜処理を 40枚のウェハ Wに対して行ない、 ウェハ W上に 存在する 0. 25； um以上の大きさのパーティクル量をウェハ用異,査装置に より沏 j定した。
またマイクロ波電力 2000W、 高周波電力 2000W、 圧力 0. 3 P aの下 で、 プリコートガスとして S i H4ガスを 80 s c cmの で導入すると共に、 プラズマガスとして 02ガス及び A rガスを夫々 100 s c cm及び 200 s c cmの で導入することにより、 プリコート膜として S i 02膜を 1. 0 m 形成した場合についても同様にウェハ Wの成膜処理を行ない、 パーティクル量を 測定した。 これらの結果を図 27に示す。
図 27においては横軸にウェハ Wの処理枚数を示す力 この結果より a— C膜 からなるプリコート膜を形成した場合 （図中ロで示す） には、 S i 02膜からな るブリコ—ト膜を形成した場合 （図中〇で示す） に比べてパーティクル量力《大幅 に少なくなることが確認された。 この理由については以下のように考えられる。 即ち S i 02膜からなるプリコート膜を形成した場合は、 g¾のようにプリコー ト膜と成膜ガスとが反応しやすく、 この結果この反応に起因してパーティクル量 が多くなると推察される。
一方 a— C膜からなるプリコート膜を形成した場合には、 a— C膜はウェハ W に成膜される CF膜と組成が類似しているので成膜ガスとは反応しにく く、 成膜 ガスとの反応に起因するパーティクルの発生力抑えられる上、 a— C膜はアルミ ニゥム製の真空容器 2の内壁面との密着性が大きい。 このためプリコート膜が真 空容器 2の内壁面から剥がれにく くなり、 長時間膜剥がれが起こらなくなるので、 この膜剥がれに起因するパーティクルの発生力抑えられると考えられる。 従って a— C膜からなるプリコート膜を形成した場合はパーティクルの発生を大幅に低 減できると推察される。
このように本実施の形態では、 真空容器 2内のパーティクル量を大幅に低減で きるので、 その後の成膜処理工程にお 、て被処理基板に対してより安定した処理 を行なうことができる。
本発明によれば、 真空容器の内部のパーティクルを低減することができ、 被処 S¾板に対して安定したブラズマ処理を行なうことができる。

Claims

請求の 範囲
1. 真空容器内に設けられた載置台に被処理基板を載置して、 β¾ガスをプ ラズマ化し、 このプラズマにより当該被処理基板にフッ素添加力一ボン膜を成膜 する成膜処 a 程と、
次いで前記真空容器内において酸素プラズマ生成用ガスをプラズマ化し、 この プラズマにより前記真空容器内に付着したフッ素添加力一ボン膜を除去するクリ —ニング工程と、
を含むことを特徴とするプラズマ処理装置のクリ一ニング方法。
2. 真空容器内に設けられた載置台に被処理基板を載置して、 成膜ガスをマ イク口波と磁界の相互作用によりブラズマ化し、 このプラズマにより当該 理 基板にフッ素添加力一ボン膜を成膜する«処理工程と、
次いで前記真空容器内において酸素プラズマ生成用ガスを前記相互作用により ブラズマ化し、 このプラズマにより前記真空容器内に付着したフッ素添加力一ボ ン膜を除去するクリーニング工程と、
を含むことを特徴とするブラズマ処理装置のクリーニング方法。
3. 前記真空容器の単位体積 （1立方メートル） 当たりのマイク口波の電力 を 1 0 kW以上に設定することを特徴とする請求項 2記載のプラズマ処理装置の クリ一ニング方法 o
4. 磁界形成手段により被処 板の被処理面に対向する領域から被処^¾ 板に向かって磁力線が走るように磁界を形成すると共に、 真空容器内に供給され た成膜ガスを、 電界と前記磁界との相互作用に基づいてプラズマ化し、 このブラ ズマにより 理基板に対してフッ素添加力一ボン膜を成膜する成 M 理工程と、 次いで前記真空容器内において酸素プラズマ:^用ガスをプラズマ化し、 この プラズマにより前記真空容器内に付着したフッ素添加力一ボン膜を除去するクリ 一二ング工程と、 を含み、
前記クリーニング工程は、 被処^¾板付近の磁力線が前記成膜処 a 程時より も末広がりとなるように磁界を調整して行われることを特徴とするブラズマ処理 装置のクリーニング方法。
5. 磁界形成手段は、 各々被処理基板の中心軸を囲むように巻かれ、 被処理 基板の上方に設けられた第 1のコイルと、 被処理基板の側方又は下方側に設けら れた第 2のコイルとからなり、
前記磁界を調整する工程は、 前記第 2のコィルに流れる電流をプラズマ処理時 よりも小さくする （ゼロも含む） か、逆向きに電流を流すことにより行われるこ とを特徴とする請求項 4記載のプラズマ処理装置のクリ一二ング方法。
6. 真空容器内に設けられた載置台に被処理基板を載置し、 成膜ガスに交流 電力を与えてブラズマを^して、 このブラズマにより当 ¾¾処1 ^板にフッ素 添加カーボン膜を成膜する成膜処 a 程と、
次いで前記真空容器内において酸素プラズマ生成用ガスに交流電力を与えてプ ラズマを生成し、 このプラズマにより前記真空容器内に付着した付着したフッ素 添加カーボン膜を除去するクリーニング工程と、 を含み、
前記クリ一ニング工程は、 交流電力を当該交流電力の周波数よりも低い周波数 のパルスによりオン、 オフしながら行われることを特徵とするプラズマ処^¾置 のクリーニング方法。
7. 前記クリーニング工程は、 1枚の被処 as板に成,理を行なう毎に行 われることを特徵とする請求項 1、 2、 3、 4、 5又は 6記載のプラズマ処理装 置のクリーニング方法。
8. 前記酸素プラズマ生成用ガスは、 酸素ガスであることを特徴とする請求 項 1、 2、 3、 4、 5、 6又は 7記載のプラズマ処理装置のクリーニング方法。
9. 前記酸素プラズマ生成用ガスは、 酸素ガスと水素ガスとからなることを 特徴とする請求項 1、 2、 3、 4、 5、 6又は 7記載のプラズマ処理装置のクリ -ニング方法。
1 0. 前記酸素プラズマ生成用ガスは、 酸素ガスとフッ素を含むガスとから なることを特徴とする請求項 1、 2、 3、 4、 5、 6又は 7記載のプラズマ処理 装置のクリーニング方法。
1 1. 前記酸素プラズマ生成用ガスは、 酸素とフッ素の化合物のガスからな ることを特徴とする請求項 1、 2、 3、 4、 5、 6又は 7記載のプラズマ処理装 置のクリーニング方法。
1 2. 前記クリ一二ング工程は、 酸素ガスからなる酸素プラズマ生成用ガス を用い、 次いで酸素とフッ素の化合物のガスからなる酸素プラズマ 用ガスを 用いて行われることを特徵とする請求項 1、 2、 3、 4、 5、 6又は 7記載のプ ラズマ処理装置のクリーニング方法。
1 3. 前記酸素プラズマ生成用ガスは、 水蒸気からなることを特徴とする請 求項 1、 2、 3、 4、 5、 6 , 又は 7記載のプラズマ処理装置のクリーニング方 法。
1 4. 前記酸素プラズマ生成用ガスは炭素と酸素の化合物のガスからなるこ とを特徴とする請求項 1、 2、 3、 4、 5、 6又は 7記載のプラズマ処理装置の クリーニング方法 o
1 5. 前記酸素プラズマ生成用ガスは、 窒素と酸素との化合物のガスからな ることを特徵とする請求項 1、 2、 3、 4、 5、 6又は 7記載のプラズマ処理装 置のクリーニング方法。
1 6. 真空容器内に設けられた載置台に 板を載置して、 成膜ガスを ブラズマ化し、 このプラズマにより当該被処 板に薄膜を形成する成膜処理工 程と、
次いで前記真空容器内においてクリーニングガスをプラズマ化し、 このプラズ マにより前記真空容器内に付着した膜を除去するクリーニング工程と、 を含み、 前記クリ一ニング工程時に真空容器内において生成した所定の活性種について、 当該活性種が発光する特定の波長の発光強度を検出し、 この検出結果に基づいて クリーニングの終了時を判断することを特徴とするプラズマ処理装置のクリー二 ング方法。
1 7. 真空容器内に設けられた載置台に被処理基板を載置して、 成膜ガスを ブラズマ化し、 このプラズマにより当該被処3¾板にフッ素添加カーボン膜を成 膜する 処理工程と、
次いでクリーニングガスをプラズマ化し、 このプラズマにより前記真空容器内 に付着したフッ素添加カーボン膜を除去するクリ一二ング工程と、
続^ヽて前処理成膜ガスをプラズマ化し、 このプラズマにより前記真空容器の内 壁にパーテイクル発生防止のための薄膜を形成する前処理成膜工程と、
を含むことを特徴とするブラズマ処理方法。.
1 8. 真空容器内に設けられた載置台に^ a¾板を載置して、成膜ガスを ブラズマ化し、 このブラズマにより当該 板にフッ素添加力一ボン膜を成 膜する 処理工程と、
次いでクリ一ニングガスをプラズマ化し、 このプラズマにより前記真空容器内 に付着したフッ素添加カーボン膜を除去するクリ一ニング工程と、
、て前処理成膜ガスをプラズマ化し、 このプラズマにより前記真空容器の内 壁にフッ素添加力一ボン膜を形成する前処理 «工程と、
を含むことを特徴とするブラズマ処理方法。
1 9. 真空容器内に設けられた載置台に被処 as板を載置して、 ¾ガスを ブラズマ化し、 このブラズマにより当該被処 板にフッ 加力一ボン膜を成 膜する β¾ 処理工程と、
次いでクリーニングガスをプラズマ化し、 このプラズマにより前記真空容器内 に付着したフッ素添加力一ボン膜を除去するクリーニング工程と、 続いて二重結合又は三重結合を含む炭素とフッ素の化合物を含む前処理成膜ガ スをプラズマ化し、 このプラズマにより前記真空容器の内壁にフッ素添加カーボ ン膜を形成する前処理成膜工程と、
を含むことを特徴とするブラズマ処理方法。
2 0. 真空容器内に設けられた載置台に被処理基板を載置して、成膜ガスを ブラズマ化し、 このブラズマにより当該被処 板にフッ素添加力一ボン膜を成 膜する δ¾ 処理工程と、
次いでクリーニングガスをプラズマ化し、 このプラズマにより前記真空容器内 に付着したフッ素添加力一ボン膜を除去するクリ一ニング工程と、
続 Lヽて前処理成膜ガスをプラズマ化し、 このプラズマにより前記真空容器の内 壁に水素化ァモルファスカーボン膜を形成する前処理 処理工程と、
を含むことを特徴とするブラズマ処理方法。
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