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等離子體處理方法和等離子體處理裝置與流程

文檔序號:12288736閱讀:458來源:國知局
等離子體處理方法和等離子體處理裝置與流程

本發(fā)明的各種技術方案和實施方式涉及等離子體處理方法和等離子體處理裝置。



背景技術:

在半導體的制造工藝中廣泛采用執(zhí)行以薄膜的堆積或蝕刻等為目的的等離子體處理的等離子體處理裝置。作為等離子體處理裝置,可列舉出例如進行薄膜的堆積處理的等離子體CVD(Chemical Vapor Deposition,化學氣相沉積)裝置、進行蝕刻處理的等離子體蝕刻裝置等。

不過,在等離子體處理裝置中,配置于腔室內(nèi)的構件(以下適當稱為“腔室內(nèi)構件”)在進行各種等離子體處理之際暴露于處理氣體的等離子體,因此,要求耐等離子體性。在這點上,例如專利文獻1公開了如下內(nèi)容:在對被處理體進行等離子體處理前,將氧與SiF4的氣體流量比設為1.7以上進而供給含有氧的含硅氣體,在腔室內(nèi)構件的表面形成含有氟的氧化硅膜作為保護膜,從而提高了腔室內(nèi)構件的耐等離子體性。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:美國專利第6071573號說明書



技術實現(xiàn)要素:

發(fā)明要解決的問題

然而,在將氧與SiF4的氣體流量比設為1.7以上的現(xiàn)有技術中,處理氣體的等離子體對氧化硅膜的蝕刻量變多。

即、在現(xiàn)有技術中,將氧與SiF4的氣體流量比設為1.7以上進而供給含有氧的含硅氣體。另外,使含有氧的含硅氣體的等離子體中的氧自由基與Si自由基在腔室內(nèi)的空間中反應從而生成硅氧化物,使所生成的硅氧化物作為氧化硅膜堆積于腔室內(nèi)構件。堆積到腔室內(nèi)構件上的氧化硅膜存在被處理氣體的等離子體蝕刻了氧化硅膜的膜厚以上的厚度的情況。因此,在現(xiàn)有技術中,腔室內(nèi)構件的表面就變質(zhì)和消耗,無法充分地保護腔室內(nèi)構件。

用于解決問題的方案

本發(fā)明的一技術方案的等離子體處理方法包括成膜工序、等離子體處理工序、以及去除工序。在成膜工序中,利用含氧氣體的流量與含硅氣體的流量之比是0.2~1.4的所述含氧氣體以及所述含硅氣體這兩者的等離子體在腔室的內(nèi)部的構件的表面上形成氧化硅膜。在所述氧化硅膜形成于所述構件的表面后,在等離子體處理工序中利用處理氣體的等離子體對輸入到所述腔室的內(nèi)部的被處理體進行等離子體處理。在被等離子體處理后的所述被處理體被輸出到所述腔室的外部之后,在去除工序中利用含氟氣體的等離子體將所述氧化硅膜從所述構件的表面去除。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的各種的技術方案和實施方式,可實現(xiàn)保護腔室的內(nèi)部的構件免受等離子體的影響、能夠防止變質(zhì)和消耗的等離子體處理方法和等離子體處理裝置。

附圖說明

圖1是表示適用于本實施方式的等離子體處理方法的等離子體處理裝置的概略剖視圖。

圖2是表示由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的一個例子的流程圖。

圖3是用于說明本實施方式中的腔室內(nèi)的沉積物量的測定點的一個例子的圖。

圖4是表示含硅氣體的流量與沉積物量的一個例子的圖。

圖5是表示含硅氣體的流量與沉積物量的另一例子的圖。

圖6是表示含硅氣體的流量與沉積物量的另一例子的圖。

圖7是表示含硅氣體的流量與沉積物量的另一例子的圖。

圖8是表示含硅氣體的流量與沉積物量的另一例子的圖。

圖9是表示含硅氣體的流量與沉積物的膜厚比之間的關系的一個例子的圖。

圖10是表示含氧氣體相對于含硅氣體的流量比與蝕刻量之間的關系的一個例子的圖。

圖11是表示由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的另一例子的流程圖。

圖12是表示由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的另一例子的流程圖。

圖13是表示由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的另一例子的流程圖。

圖14是表示氧化硅膜的蝕刻量的一個例子的圖。

圖15是表示改性后的氧化硅膜的沉積物量的一個例子的圖。

圖16是表示改性后的氧化硅膜的蝕刻量的一個例子的圖。

圖17是表示氧化硅膜有無改性的情況下的沉積物量和蝕刻量的一個例子的圖。

圖18是表示氧化硅膜有無改性的情況下的蝕刻量與沉積物量之間的關系的一個例子的圖。

圖19的(a)~(d)是表示有無改性的情況下的氧化硅膜的表面的一個例子的圖。

圖20的(a)、(b)是表示沒有改性的情況下的氧化硅膜的沉積后的截面以及表面的一個例子的圖。

圖21的(a)、(b)是表示沒有改性的情況下的氧化硅膜的等離子體處理后的截面以及表面的一個例子的圖。

圖22是表示由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的另一例子的流程圖。

圖23是表示由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的另一例子的流程圖。

具體實施方式

以下,參照附圖詳細地說明各種的實施方式。此外,在各附圖中,對相同或相當?shù)牟糠謽俗⑾嗤母綀D標記。

對于本實施方式的等離子體處理方法,在1個實施方式中包括如下工序:成膜工序,在該成膜工序中,利用含氧氣體的流量與含硅氣體的流量之比是0.2~1.4的含氧氣體和含硅氣體這兩者的等離子體在腔室的內(nèi)部的構件的表面形成氧化硅膜;等離子體處理工序,在該等離子體處理工序中,在氧化硅膜形成于構件的表面后,利用處理氣體的等離子體對輸入到腔室的內(nèi)部的被處理體進行等離子體處理;去除工序,在該去除工序中,在被等離子體處理后的被處理體被輸出到腔室的外部后,利用含氟氣體的等離子體將氧化硅膜從構件的表面去除。

另外,對于本實施方式的等離子體處理方法,在1個實施方式中的成膜工序中,含硅氣體的流量是150sccm以上。

另外,對于本實施方式的等離子體處理方法,在1個實施方式中,含硅氣體含有SiF4以及SiCl4中的至少任一者。

另外,對于本實施方式的等離子體處理方法,在1個實施方式中,在成膜工序后還包括改性工序,在該改性工序中,利用含有H2、CH4以及C3H6中的至少任一者的還原性氣體的等離子體對氧化硅膜進行改性。

另外,對于本實施方式的等離子體處理方法,在1個實施方式中,在成膜工序前還包括預成膜工序,在該預成膜工序中,利用含碳氣體的等離子體在構件的表面形成含碳膜。

另外,對于本實施方式的等離子體處理方法,在1個實施方式中,含碳氣體含有以CxHyFz〔式中,x、y以及z表示整數(shù),(z-y)÷x是2以下〕表示的氣體。

另外,對于本實施方式的等離子體處理方法,在1個實施方式中,含碳氣體含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F以及C2H4中的至少任一者。

另外,對于本實施方式的等離子體處理方法,在1個實施方式中,去除工序包括:第1去除工序,在第1去除工序中,利用含氟氣體的等離子體將氧化硅膜從構件的表面去除;第2去除工序,在該第2去除工序中,利用含氧氣體的等離子體將含碳膜從構件的表面去除。

另外,對于本實施方式的等離子體處理方法,在1個實施方式中,包括:成膜工序,在該成膜工序中,利用含碳氣體、以及含氧氣體的流量與含硅氣體的流量之比是0.2~1.4的含氧氣體和含硅氣體這三者的等離子體在腔室內(nèi)部的構件的表面形成含碳硅膜;等離子體處理工序,在含碳硅膜形成于構件的表面后,在該等離子體處理工序中利用處理氣體的等離子體對輸入到腔室的內(nèi)部的被處理體進行等離子體處理;去除工序,在被等離子體處理后的被處理體被輸出到腔室的外部后,在該去除工序中利用含氧氟氣體的等離子體將含碳硅膜從構件的表面去除。

另外,對于本實施方式的等離子體處理方法,在1個實施方式中,含碳氣體含有以CxHyFz〔式中,x、y以及z表示整數(shù),(z-y)÷x是2以下〕表示的氣體,含硅氣體含有SiF4以及SiCl4中的至少任一者。

另外,對于本實施方式的等離子體處理方法,在1個實施方式中,含碳氣體含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F以及C2H4中的至少任一者。

另外,對于本實施方式的等離子體處理方法,在1個實施方式中,在成膜工序后還包括改性工序,在該改性工序中,利用含有H2、CH4以及C3H6中的至少任一者的還原性氣體的等離子體對含碳硅膜進行改性。

對于本實施方式的等離子體處理裝置,在1個實施方式中包括:腔室,其用于對被處理體進行等離子體處理;排氣部,其用于對腔室的內(nèi)部進行減壓;氣體供給部,其用于向腔室的內(nèi)部供給處理氣體;控制部,其執(zhí)行如下工序:成膜工序,在該成膜工序中,利用含氧氣體的流量與含硅氣體的流量之比是0.2~1.4的含氧氣體和含硅氣體這兩者的等離子體在腔室的內(nèi)部的構件的表面形成氧化硅膜;等離子體處理工序,在氧化硅膜形成于構件的表面后,在該等離子體處理工序中利用處理氣體的等離子體對輸入到腔室的內(nèi)部的被處理體進行等離子體處理;去除工序,在被等離子體處理后的被處理體被輸出到腔室的外部后,在該去除工序中利用含氟氣體的等離子體將氧化硅膜從構件的表面去除。

圖1是表示適用于本實施方式的等離子體處理方法的等離子體處理裝置的概略剖視圖。圖1所示的等離子體處理裝置具有氣密地構成且設為電接地電位的處理腔室1。該處理腔室1呈圓筒狀,例如由在表面形成有陽極氧化覆膜的鋁等形成。在處理腔室1內(nèi)設有水平地支承作為被處理體的半導體晶圓W的載置臺2。

載置臺2的基材2a由導電性的金屬、例如鋁等形成,載置臺2具有作為下部電極的功能。該載置臺2隔著絕緣板3支承于導體的支承臺4。另外,在載置臺2的上方的外周設有例如由單晶硅形成的聚焦環(huán)5。而且,以包圍載置臺2以及支承臺4的周圍的方式設有例如由石英等形成的圓筒狀的內(nèi)壁構件3a。

在載置臺2的上方,以與載置臺2平行地相對的方式,換言之,以與支承于載置臺2的半導體晶圓W相對的方式設有具有作為上部電極的功能的噴頭16。噴頭16和載置臺2作為一對電極(上部電極和下部電極)而發(fā)揮功能。載置臺2的基材2a經(jīng)由第1匹配器11a與第1高頻電源10a連接。另外,載置臺2的基材2a經(jīng)由第2匹配器11b與第2高頻電源10b連接。第1高頻電源10a用于產(chǎn)生等離子體,從該第1高頻電源10a向載置臺2的基材2a供給預定頻率(例如100MHz)的高頻電力。另外,第2高頻電源10b用于離子引入(偏壓用),從該第2高頻電源10b向載置臺2的基材2a供給比第1高頻電源10a的頻率低的預定頻率(例如,13MHz)的高頻電力。

在載置臺2的上表面設有用于靜電吸附半導體晶圓W的靜電卡盤6。該靜電卡盤6以使電極6a介于絕緣體6b之間的方式構成,電極6a與直流電源12連接。并且,構成為,通過從直流電源12對電極6a施加直流電壓,利用庫侖力吸附半導體晶圓W。

在載置臺2的內(nèi)部形成有制冷劑流路2b,制冷劑流路2b與制冷劑入口配管2c、制冷劑出口配管2d連接。并且,通過使熱傳導液(galden)等制冷劑在制冷劑流路2b中循環(huán),能夠?qū)⒅С信_4以及載置臺2控制成預定的溫度。另外,以貫通載置臺2等的方式設有用于向半導體晶圓W的背面?zhèn)裙┙o氦氣等冷熱傳遞用氣體(背側氣體)的背側氣體供給配管30。該背側氣體供給配管30與未圖示的背側氣體供給源連接。利用這些構成,能夠?qū)⒈混o電卡盤6吸附保持于載置臺2的上表面的半導體晶圓W控制成預定的溫度。

上述的噴頭16設于處理腔室1的頂壁部分。噴頭16具有主體部16a和構成電極板的上部頂板16b,隔著絕緣性構件45支承于處理腔室1的上部。主體部16a由導電性材料、例如表面被陽極氧化處理后的鋁形成,構成為能夠以裝卸自由的方式將上部頂板16b支承于其下部。上部頂板16b由含硅物質(zhì)形成,例如由石英形成。

在主體部16a的內(nèi)部設有氣體擴散室16c、16d,以位于該氣體擴散室16c、16d的下部的方式在主體部16a的底部形成有許多氣體流通孔16e。氣體擴散室被分割成設于中央部的氣體擴散室16c和設于周緣部的氣體擴散室16d這兩個,能夠在中央部和周緣部獨立地變更處理氣體的供給狀態(tài)。

另外,在上部頂板16b,以沿著厚度方向貫通該上部頂板16b的方式與上述的氣體流通孔16e重疊地設有氣體導入孔16f。通過這樣的結構,供給到氣體擴散室16c、16d的處理氣體經(jīng)由氣體流通孔16e以及氣體導入孔16f向處理腔室1內(nèi)呈噴淋狀分散并供給。此外,在主體部16a等設有未圖示的加熱器、用于使制冷劑循環(huán)的未圖示的配管等溫度調(diào)整器,以便在等離子體蝕刻處理過程中能夠?qū)婎^16溫度控制成所期望的溫度。

在上述的主體部16a形成有用于向氣體擴散室16c、16d導入處理氣體的兩個氣體導入口16g、16h。這些氣體導入口16g、16h與氣體供給配管15a、15b連接,該氣體供給配管15a、15b的另一端與供給蝕刻用的處理氣體的處理氣體供給源15連接。處理氣體供給源15是氣體供給部的一個例子。在氣體供給配管15a上從上游側起依次設有質(zhì)量流量控制器(MFC)15c以及開閉閥V1。另外,在氣體供給配管15b上從上游側依次設有質(zhì)量流量控制器(MFC)15d以及開閉閥V2。

并且,從處理氣體供給源15經(jīng)由氣體供給配管15a、15b向氣體擴散室16c、16d供給用于等離子體蝕刻的處理氣體,從該氣體擴散室16c、16d經(jīng)由氣體流通孔16e以及氣體導入孔16f向處理腔室1內(nèi)呈噴淋狀分散而供給。例如,從處理氣體供給源15供給如后述那樣在對于配置于處理腔室1的內(nèi)部的構件的表面形成氧化硅膜之際使用的、含氧氣體以及含硅氣體等。另外,例如,從處理氣體供給源15供給在對被處理體進行等離子體處理之際使用的含有HBr/NF3的處理氣體等。另外,從處理氣體供給源15供給在將氧化硅膜從配置于處理腔室1的內(nèi)部的構件的表面去除之際使用的含氟氣體等。隨后對于由處理氣體供給源15供給的氣體的詳細內(nèi)容進行論述。

上述的作為上部電極的噴頭16經(jīng)由低通濾波器(LPF)51與可變直流電源52電連接。該可變直流電源52能夠利用通斷開關53進行供電的通斷。可變直流電源52的電流·電壓以及通斷開關53的通斷由后述的控制部60控制。此外,如后述那樣,在從第1高頻電源10a、第2高頻電源10b對載置臺2施加高頻從而在處理空間產(chǎn)生等離子體之際,根據(jù)需要利用控制部60使通斷開關53連通,對作為上部電極的噴頭16施加預定的直流電壓。

在處理腔室1的底部形成有排氣口71,該排氣口71經(jīng)由排氣管72與排氣裝置73連接。排氣裝置73具有真空泵,通過使該真空泵工作,能夠?qū)⑻幚砬皇?內(nèi)減壓到預定的真空度。排氣裝置73是排氣部的一個例子。另一方面,在處理腔室1的側壁設有半導體晶圓W的輸入輸出口74,在該輸入輸出口74設有對該輸入輸出口74進行開閉的閘閥75。

圖中的附圖標記76、77是裝卸自由的沉積物屏蔽件。沉積物屏蔽件76沿著處理腔室1的內(nèi)壁面設置,具有防止蝕刻副產(chǎn)品(沉積物)附著于處理腔室1的作用。以下,有時將處理腔室1的內(nèi)壁和沉積物屏蔽件76一并稱為“處理腔室1的內(nèi)壁”。另外,沉積物屏蔽件77以覆蓋作為下部電極的載置臺2、內(nèi)壁構件3a以及支承臺4這三者的外周面的方式設置。以下,有時將載置臺2、內(nèi)壁構件3a、支承臺4以及沉積物屏蔽件77一并稱為“下部電極”。在沉積物屏蔽件76的與半導體晶圓W大致相同的高度位置設有直流地接地連接的導電性構件(GND模塊)79,由此,防止異常放電。

另外,在處理腔室1的周圍,呈同心圓狀配置有環(huán)形磁體80。環(huán)形磁體80對噴頭16與載置臺2之間的空間施加磁場。環(huán)形磁體80構成為利用未圖示的旋轉機構自由旋轉。

上述結構的等離子體蝕刻裝置的動作由控制部60綜合地控制。在該控制部60設有具有CPU并對等離子體蝕刻裝置的各部分進行控制的工藝控制器61、用戶接口62以及存儲部63。

用戶接口62由工序管理者為了管理等離子體蝕刻裝置而進行指令的輸入操作的鍵盤、使等離子體蝕刻裝置的運轉狀況可視化而顯示的顯示器等構成。

在存儲部63儲存有制程,在該制程中存儲用于在工藝控制器61的控制下實現(xiàn)由等離子體蝕刻裝置執(zhí)行的各種處理的控制程序(軟件)、處理條件數(shù)據(jù)等。并且,根據(jù)需要以來自用戶接口62的指示等將任意的制程從存儲部63讀出進而使工藝控制器61執(zhí)行,由此,在工藝控制器61的控制下,等離子體蝕刻裝置可進行所期望的處理。另外,對于控制程序、處理條件數(shù)據(jù)等制程,利用儲存于計算機可讀取的計算機記錄介質(zhì)(例如、硬盤、CD、軟盤、半導體存儲器等)等的狀態(tài)的控制程序、處理條件數(shù)據(jù)等制程,或者,也能夠從其他裝置經(jīng)由例如專用線路隨時傳輸而在線利用。

例如、控制部60對等離子體處理裝置的各部分進行控制以便進行后述的等離子體處理方法。列舉詳細的一個例子,控制部60利用含氧氣體的流量與含硅氣體的流量之比是0.2~1.4的含氧氣體以及含硅氣體這兩者的等離子體在構件的表面形成氧化硅膜。并且,控制部60在形成氧化硅膜后利用處理氣體的等離子體對輸入到處理腔室1的內(nèi)部的被處理體進行等離子體處理。并且,控制部60在被等離子體處理后的被處理體被輸出到處理腔室1的外部后利用含氟氣體的等離子體將氧化硅膜從構件的表面去除。在此,配置于處理腔室1的內(nèi)部的構件例如包括處理腔室1的內(nèi)壁、配置于處理腔室1的內(nèi)部的下部電極即載置臺2、內(nèi)壁構件3a、支承臺4以及沉積物屏蔽件77。以下有時將配置于處理腔室1的內(nèi)部的構件稱為“腔室內(nèi)構件”。另外,其他構件包括在處理腔室1的內(nèi)部與下部電極相對的上部電極即噴頭16。另外,被處理體例如是半導體晶圓W。

接著,說明由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法。圖2是表示由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的一個例子的流程圖。

如圖2所示,等離子體處理裝置進行成膜工序(步驟S101),在該成膜工序中,利用含氧氣體的流量與含硅氣體的流量之比是0.2~1.4的含氧氣體以及含硅氣體這兩者的等離子體在腔室內(nèi)構件的表面形成氧化硅膜。腔室內(nèi)構件例如包括處理腔室1的內(nèi)壁、配置于處理腔室1的內(nèi)部的下部電極即載置臺2、內(nèi)壁構件3a以及沉積物屏蔽件77。另外,其他構件包括在處理腔室1的內(nèi)部與下部電極相對的上部電極即噴頭16。另外,含硅氣體的例如流量是150sccm以上。含硅氣體含有例如SiF4和SiCl4中的至少任一者。含硅氣體優(yōu)選還包括稀有氣體。稀有氣體例如是Ar或He。含氧氣體的流量與含硅氣體的流量之比是0.2~1.4、優(yōu)選設為0.2~1.0。即、該流量比例如設為O2÷SiF4=0.2~1.4,優(yōu)選例如設為O2÷SiF4=0.2~1.0。

等離子體處理裝置利用成膜工序在腔室內(nèi)構件的表面生成作為氧化硅膜的沉積物。等離子體處理裝置的控制部60從處理氣體供給源15向處理腔室1的內(nèi)部供給含氧氣體以及含硅氣體,從第1高頻電源10a向處理腔室1內(nèi)部施加等離子體生成用的高頻電力從而生成含氧氣體以及含硅氣體這兩者的等離子體。此時,控制部60不從第2高頻電源10b施加離子引入用的高頻電力。其結果,在腔室內(nèi)構件的表面生成作為氧化硅膜的沉積物。

對于在腔室內(nèi)構件的表面生成的氧化硅膜(沉積物),在處理腔室1的各部分成為不同的量。圖3是用于說明本實施方式中的腔室內(nèi)的沉積物量的測定點的一個例子的圖。如圖3所示,作為沉積物量的測定點,設置例如作為上部頂板16b的中心(UEL Cent)的測定點90、作為上部頂板16b的邊緣(UEL Edge)的測定點91、作為與排氣口71相對應的處理腔室1的頂壁部分(UEL Exhaust)的測定點92、沉積物屏蔽件(D/S)76的測定點93、以及擋板(Buffle)的測定點94。

圖4是表示含硅氣體的流量與沉積物量的一個例子的圖。圖4表示在使用SiF4作為含硅氣體、使用O2作為含氧氣體、以及使用Ar作為稀有氣體、將流量比設為SiF4/O2/Ar=30sccm/30sccm/100sccm的情況下的測定點90~94的沉積物的膜厚。

圖5是表示含硅氣體的流量與沉積物量的另一例子的圖。圖5表示在使用SiF4作為含硅氣體、使用O2作為含氧氣體、以及使用Ar作為稀有氣體、將流量比設為SiF4/O2/Ar=90sccm/90sccm/100sccm的情況下的測定點90~94的沉積物的膜厚。

圖6是表示含硅氣體的流量與沉積物量的另一例子的圖。圖6表示在使用SiF4作為含硅氣體、使用O2作為含氧氣體、以及使用Ar作為稀有氣體、將流量比設為SiF4/O2/Ar=150sccm/150sccm/100sccm的情況下的測定點90~94的沉積物的膜厚。

圖7是表示含硅氣體的流量與沉積物量的另一例子的圖。圖7表示在使用SiF4作為含硅氣體、使用O2作為含氧氣體、以及使用Ar作為稀有氣體、將流量比設為SiF4/O2/Ar=300sccm/300sccm/100sccm的情況下的測定點90~94的沉積物的膜厚。

圖8是表示含硅氣體的流量與沉積物量的另一例子的圖。圖8表示在使用SiF4作為含硅氣體、使用O2作為含氧氣體、以及使用Ar作為稀有氣體、將流量比設為SiF4/O2/Ar=500sccm/500sccm/100sccm的情況下的測定點90~94的沉積物的膜厚。

圖9是表示含硅氣體的流量與沉積物的膜厚比之間的關系的一個例子的圖。圖9是基于圖4~圖8所示的圖表將含硅氣體的流量作為橫軸、將上部電極中央、即測定點90的沉積物的膜厚以及測定點91~94中的沉積物的膜厚是最小值的測定點的沉積物的膜厚與測定點90的沉積物的膜厚之間的比率(沉積物比率)作為縱軸的圖表。如圖9所示,在含硅氣體的流量是150sccm時,沉積物比率成為35%,在含硅氣體的流量是500sccm時,沉積物比率成為68%。即、在處理腔室1內(nèi),通過增加含硅氣體的流量,從供給控速成為反應控速,含硅氣體的流量越增加,在腔室內(nèi)構件的表面生成的沉積物量的均勻性越提高。其結果,通過將含硅氣體的流量設為150sccm~1000sccm、優(yōu)選設為300sccm~700sccm,能夠使在腔室內(nèi)構件的表面生成的沉積物量的均勻性提高。

圖10是表示含氧氣體相對于含硅氣體的流量比與蝕刻量之間的關系的一個例子的圖。在此,蝕刻量表示在腔室內(nèi)構件的表面生成的氧化硅膜(沉積物)通過等離子體處理而被蝕刻的量。圖10表示將含氧氣體與含硅氣體的比率設為橫軸、將蝕刻量與沉積物量(沉積物的膜厚)的比率設為縱軸、含硅氣體的流量是15sccm、90sccm以及300sccm的情況下的氧化硅膜(沉積物)的耐等離子體性。

在圖10的例子中,在含硅氣體的流量是300sccm的情況下,在含氧氣體與含硅氣體的流量比是20%、即、在含氧氣體的流量是60sccm、含硅氣體的流量是300sccm時,蝕刻量與沉積物量的比率成為65%。也就是說,在腔室內(nèi)構件的表面生成的沉積物的65%被蝕刻。另外,在含氧氣體與含硅氣體的流量比是100%、即、在含氧氣體和含硅氣體的流量是300sccm時,蝕刻量與沉積物量的比率成為56%。也就是說,在腔室內(nèi)構件的表面生成的沉積物的56%被蝕刻。另外,在含氧氣體與含硅氣體的流量比是200%時、即、在含氧氣體的流量是600sccm、含硅氣體的流量是300sccm時,蝕刻量與沉積物量的比率成為160%。也就是說,在腔室內(nèi)構件的表面生成的沉積物的100%被蝕刻,而且,腔室內(nèi)構件的表面被蝕刻。其結果,含氧氣體的流量與含硅氣體的流量之比設為0.2~1.4、優(yōu)選設為0.2~1.0,從而能夠使在腔室內(nèi)構件的表面生成的沉積物量的耐等離子體性提高。

返回圖2的說明。接下來,等離子體處理裝置進行等離子體處理工序(步驟S102),在該等離子體處理工序中,利用處理氣體的等離子體對輸入到處理腔室1的內(nèi)部的被處理體進行等離子體處理。被處理體例如是層疊有氧化硅膜的半導體晶圓W。另外,處理氣體例如是HBr/NF3。

列舉更詳細的一個例子來說明。等離子體處理裝置的控制部60從輸入輸出口74以及閘閥75向處理腔室1的內(nèi)部輸入被處理體,并使所輸入的被處理體載置于靜電卡盤6上。之后,控制部60從處理氣體供給源15向處理腔室1內(nèi)部供給處理氣體,從第1高頻電源10a施加等離子體生成用的高頻電力,同時從第2高頻電源10b施加離子引入用的高頻電力。其結果,被處理體被等離子體處理。

并且,等離子體處理裝置在被處理體輸出到處理腔室1的外部后進行去除工序(步驟S103),在該去除工序中,利用含氟氣體的等離子體將氧化硅膜從腔室內(nèi)構件的表面去除。含氟氣體含有例如NF3、SF6以及CF4中的至少任一者。另外,含氟氣體也可以含有O2

列舉更詳細的一個例子來說明。等離子體處理裝置的控制部60從輸入輸出口74以及閘閥75向處理腔室1的外部輸出被處理體。之后,控制部60從處理氣體供給源15向處理腔室1內(nèi)部供給含氟氣體,從第1高頻電源10a施加等離子體生成用的高頻電力。此時,控制部60不從第2高頻電源10b施加離子引入用的高頻電力。其結果,硅氧化物被從處理腔室1內(nèi)的構件的表面去除。

接下來,使用圖11說明由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的另一例子。圖11是表示由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的另一例子的流程圖。圖11所示的等離子體處理方法的處理的流程在氧化硅膜的成膜工序前還包括利用含碳氣體的等離子體在腔室內(nèi)構件的表面形成含碳膜的預成膜工序。

如圖11所示,等離子體處理裝置進行預成膜工序(步驟S111),在該預成膜工序中,利用含碳氣體的等離子體在腔室內(nèi)構件的表面形成含碳膜。含碳氣體含有例如以CxHyFz〔式中,x、y以及z表示整數(shù),(z-y)÷x是2以下〕表示的氣體。另外,含碳氣體也可以是例如含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F以及C2H4中的至少任一者的含碳氣體。含碳氣體優(yōu)選還包括稀有氣體。稀有氣體例如是Ar或He。等離子體處理裝置利用預成膜工序在腔室內(nèi)構件的表面生成作為含碳膜的沉積物。

等離子體處理裝置的控制部60從處理氣體供給源15向處理腔室1的內(nèi)部供給含碳氣體,從第1高頻電源10a向處理腔室1內(nèi)部施加等離子體生成用的高頻電力從而生成含碳氣體的等離子體。此時,控制部60不從第2高頻電源10b施加離子引入用的高頻電力。其結果,在腔室內(nèi)構件的表面生成作為含碳膜的沉積物。

接著,等離子體處理裝置進行成膜工序(步驟S112),在該成膜工序中,利用含氧氣體的流量與含硅氣體的流量之比是0.2~1.4的含氧氣體以及含硅氣體這兩者的等離子體在腔室內(nèi)構件的表面形成氧化硅膜。此外,步驟S112的詳細與上述的步驟S101是同樣的,因此省略其說明。

接下來,等離子體處理裝置進行等離子體處理工序(步驟S113),在該等離子體處理工序中,利用處理氣體的等離子體對輸入到處理腔室1的內(nèi)部的被處理體進行等離子體處理。此外,步驟S113的詳細是與上述的步驟S102是同樣的,因此省略其說明。

接下來,等離子體處理裝置在被處理體輸出到處理腔室1的外部后進行第1去除工序(步驟S114),在該第1去除工序中,利用含氟氣體的等離子體從腔室內(nèi)構件的表面去除氧化硅膜。此外,步驟S114的詳細與上述的步驟S103是同樣的,因此省略其說明。

并且,等離子體處理裝置進行第2去除工序(步驟S115),在該第2去除工序中,利用含氧氣體的等離子體將含碳膜從腔室內(nèi)構件的表面去除。含氧氣體至少含有O2,優(yōu)選還包括稀有氣體。稀有氣體例如是Ar或He。

列舉更詳細的一個例子來說明。等離子體處理裝置的控制部60在去除氧化硅膜的第1去除工序后從處理氣體供給源15向處理腔室1內(nèi)部供給含氧氣體,從第1高頻電源10a施加等離子體生成用的高頻電力。此時,控制部60不從第2高頻電源10b施加離子引入用的高頻電力。其結果,含碳膜被從處理腔室1內(nèi)的構件的表面去除。

接下來,使用圖12說明由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的另一例子。圖12是表示由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的另一例子的流程圖。

如圖12所示,等離子體處理裝置進行成膜工序(步驟S121),在該成膜工序中,利用含碳氣體以及含氧氣體的流量與含硅氣體的流量之比是0.2~1.4的含氧氣體以及含硅氣體這三者的等離子體在腔室內(nèi)構件的表面形成含碳硅膜。含碳氣體含有例如以CxHyFz〔式中、x、y以及z表示整數(shù),(z-y)÷x是2以下〕表示的氣體。另外,含碳氣體例如也可以是含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F以及C2H4中的至少任一者的含碳氣體。含硅氣體例如含有SiF4以及SiCl4中的至少任一者。含碳氣體以及含硅氣體優(yōu)選還包括稀有氣體。稀有氣體例如是Ar或He。

等離子體處理裝置利用成膜工序在腔室內(nèi)構件的表面生成作為含碳硅膜的沉積物。等離子體處理裝置的控制部60從處理氣體供給源15向處理腔室1的內(nèi)部供給含碳氣體、含氧氣體以及含硅氣體,從第1高頻電源10a對處理腔室1內(nèi)部施加等離子體生成用的高頻電力從而生成含碳氣體、含氧氣體以及含硅氣體這三者的等離子體。此時,控制部60不從第2高頻電源10b施加離子引入用的高頻電力。其結果,在腔室內(nèi)構件的表面生成作為含碳硅膜的沉積物。

接下來,等離子體處理裝置進行等離子體處理工序(步驟S122),在該等離子體處理工序中,利用處理氣體的等離子體對輸入到處理腔室1的內(nèi)部的被處理體進行等離子體處理。此外,步驟S122的詳細與上述的步驟S102是同樣的,因此省略其說明。

接下來,等離子體處理裝置在被處理體輸出到處理腔室1的外部后進行去除工序(步驟S123),在該去除工序中,利用含氧氟氣體的等離子體將含碳硅膜從腔室內(nèi)構件的表面去除。含氧氟氣體含有例如NF3、SF6以及CF4中的至少任一者、以及O2

列舉更詳細的一個例子來說明。等離子體處理裝置的控制部60從輸入輸出口74以及閘閥75向處理腔室1的外部輸出被處理體。之后,控制部60從處理氣體供給源15向處理腔室1內(nèi)部供給含氧氟氣體,從第1高頻電源10a施加等離子體生成用的高頻電力。此時,控制部60不從第2高頻電源10b施加離子引入用的高頻電力。其結果,含碳硅膜被從處理腔室1內(nèi)的構件的表面去除。

接下來,使用圖13說明由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的另一例子。圖13是表示由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的另一例子的流程圖。圖13所示的等離子體處理方法的處理的流程在氧化硅膜的成膜工序后還包括改性工序,在該改性工序中,利用還原性氣體的等離子體對氧化硅膜進行改性。

如圖13所示,等離子體處理裝置針對用于工序的重復的計數(shù)用的變量m以及重復次數(shù)用的變量n設定初始值。等離子體處理裝置例如針對變量m設定為“1”、針對變量n設定為例如“40”作為預定值(步驟S131)。此外,設定于變量n的預定值是任意的值。另外,在該預定值是例如“1”的情況下,各進行一次成膜工序和改性工序,不重復進行工序。

接著,等離子體處理裝置進行成膜工序(步驟S132),在該成膜工序中,利用含氧氣體的流量與含硅氣體的流量之比是0.2~1.4的含氧氣體以及含硅氣體這兩者的等離子體在腔室內(nèi)構件的表面形成氧化硅膜。此外,步驟S132的詳細與上述的步驟S101是同樣的,因此省略其說明。

接著,等離子體處理裝置進行改性工序(步驟S133),在該改性工序中,利用還原性氣體的等離子體對所成膜的氧化硅膜進行改性。還原性氣體例如含有H2、CH4以及C3H6中的至少任一者。還原性氣體優(yōu)選還包括稀有氣體。稀有氣體例如是Ar或He。等離子體處理裝置利用改性工序使在腔室內(nèi)構件的表面形成的氧化硅膜(沉積物)改性。

等離子體處理裝置的控制部60從處理氣體供給源15向處理腔室1的內(nèi)部供給還原性氣體,從第1高頻電源10a對處理腔室1內(nèi)部施加等離子體生成用的高頻電力從而生成還原性氣體的等離子體。此時,控制部60不從第2高頻電源10b施加離子引入用的高頻電力。其結果,使在腔室內(nèi)構件的表面形成的氧化硅膜改性。

接下來,等離子體處理裝置對是否將成膜工序和改性工序重復進行了預先設定好的次數(shù)進行判定,也就是說,對變量m是否是變量n以上進行判定(步驟S134)。等離子體處理裝置在變量m小于變量n的情況下(步驟S134:否定),使變量m增加1(步驟S135),返回步驟S132而重復進行成膜工序和改性工序。等離子體處理裝置在變量m是變量n以上的情況下(步驟S134:肯定),進入等離子體處理工序。

圖14是表示氧化硅膜的蝕刻量的一個例子的圖。圖14表示針對圖7所示的氧化硅膜的在預定的耐等離子體條件下的測定點90~94的蝕刻量、也就是說,含硅膜(沉積物)的蝕刻量。在此,預定的耐等離子體條件是設為20mT以及800W、CF4氣體設為30秒、H2/N2氣體設為60秒、CF4氣體設為30秒、以及O2/Ar氣體設為30秒的情況。此外,對于圖7所示的氧化硅膜的成膜條件,使用SiF4作為含硅氣體、使用O2作為含氧氣體以及使用Ar作為稀有氣體,設為20mT、800W、兩分鐘、以及流量比為SiF4/O2/Ar=300sccm/300sccm/100sccm而進行成膜。

圖15是表示改性后的氧化硅膜的沉積物量的一個例子的圖。圖15表示重復進行了成膜工序和改性工序直到成膜條件的時間的合計成為兩分鐘為止的情況下、例如將成膜工序設為3秒、將改性工序設為5秒、變量n=40而重復進行了成膜工序和改性工序40次的情況下的測定點90~94的沉積物的膜厚。在此,表示成膜工序和改性工序的各條件。對于成膜工序,使用SiF4作為含硅氣體、使用O2作為含氧氣體、以及使用Ar作為稀有氣體。另外,對于改性工序,使用H2作為還原性氣體以及使用Ar作為稀有氣體。另外,成膜條件如下所述:20mT、800W、3秒、以及將流量比設為SiF4/O2/Ar=300sccm/300sccm/100sccm,改性條件如下所述:10mT、800W、5秒、以及將流量比設為100sccm/100sccm。在此,優(yōu)選改性工序的處理時間比成膜工序的處理時間長。

圖16是表示改性后的氧化硅膜的蝕刻量的一個例子的圖。圖16表示針對圖15所示的氧化硅膜的在預定的耐等離子體條件下的測定點90~94的蝕刻量、也就是說含硅膜(沉積物)的蝕刻量。在此,預定的耐等離子體條件是如下情況:設為20mT和800W,CF4氣體設為30秒,H2/N2氣體設為60秒,CF4氣體設為30秒,以及O2/Ar氣體設為30秒。

圖17是表示氧化硅膜有無改性的情況下的沉積物量以及蝕刻量的一個例子的圖。圖17是表示有無改性的各自的情況下的、測定點90~94的沉積物(Depo)量以及蝕刻(Etch)量的圖,若對有無改性進行比較,沉積物量的變化較少,但蝕刻量減少。即、相對于沒有改性的氧化硅膜,改性后的氧化硅膜的耐等離子體性變得更高。例如,測定點90處的蝕刻量從45nm減少到28nm。

圖18是表示氧化硅膜有無改性的情況下的蝕刻量與沉積物量之間的關系的一個例子的圖。圖18是表示有無改性的各自的情況下的、測定點90~94的蝕刻(Etch)量相對于沉積物(Depo)量的比率的圖。如圖18所示,可知:相對于沒有改性的氧化硅膜,改性后的氧化硅膜的測定點90~94的蝕刻量相對于沉積物量的比率減少,耐等離子體性變得更高。

圖19的(a)~(d)是表示有無改性的情況下的氧化硅膜的表面的一個例子的圖。圖19的(a)、(b)是進行了40次3秒的基于SiF4/O2/Ar的成膜工序的圖。圖19的(c)、(d)是進行了24次5秒的基于SiF4/O2/Ar的成膜工序的圖。另外,圖19的(a)、(c)是每實施一次成膜工序就進行了10秒的基于H2/Ar的改性工序的圖。圖19的(b)、(d)是沒有進行該改性工序的圖。若對圖19的(a)~(d)的各圖像進行比較,則可知:成膜工序的時間越短、也就是說,氧化硅膜越薄,氧化硅膜的改性越有效果。

圖20的(a)、(b)表示沒有改性的情況下的氧化硅膜的沉積后的截面以及表面的一個例子的圖。圖20的(a)表示測定點90的沉積物的截面的一個例子,圖20的(b)表示測定點90的沉積物的表面的一個例子。圖21的(a)、(b)是表示沒有改性的情況下的氧化硅膜的等離子體處理后的截面和表面的一個例子的圖。圖21的(a)表示測定點90的等離子體處理后的沉積物的截面的一個例子,圖21的(b)表示測定點90的等離子體處理后的沉積物的表面的一個例子。若對圖20和圖21進行比較,則可知:通過等離子體處理沉淀物被蝕刻,測定點90的沉積物的表面的狀態(tài)變得粗糙。

如圖14~圖21所示,可知:若將改性后的氧化硅膜與沒有改性的氧化硅膜相比較,則等離子體處理的蝕刻量減少,成膜出耐等離子體性更高的氧化硅膜。這樣,通過在成膜工序后進行改性工序,優(yōu)選通過重復進行成膜工序和改性工序,能夠使在腔室內(nèi)構件的表面生成的氧化硅膜(沉積物)的耐等離子體性提高。

返回圖13的說明。接下來,等離子體處理裝置進行等離子體處理工序(步驟S136),在該等離子體處理工序中,利用處理氣體的等離子體對輸入到處理腔室1的內(nèi)部的被處理體進行等離子體處理。此外,步驟S136的詳細與上述的步驟S102是同樣的,因此省略其說明。

接下來,等離子體處理裝置在被處理體輸出到處理腔室1的外部后進行利用含氟氣體的等離子體將氧化硅膜從腔室內(nèi)構件的表面去除的去除工序(步驟S137)。此外,步驟S137的詳細內(nèi)容與上述的步驟S103是同樣的,因此省略其說明。

接下來,使用圖22說明由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的另一例子。圖22是表示由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的另一例子的流程圖。圖22所示的等離子體處理方法的處理的流程在氧化硅膜的成膜工序前還包括利用含碳氣體的等離子體在腔室內(nèi)構件的表面形成含碳膜的預成膜工序,在氧化硅膜的成膜工序后還包括利用還原性氣體的等離子體對氧化硅膜進行改性的改性工序。

如圖22所示,等離子體處理裝置針對用于工序的重復的計數(shù)用的變量m、以及重復次數(shù)用的變量n設定初始值。等離子體處理裝置例如針對變量m設定為“1”,針對變量n設定為例如“40”作為預定值(步驟S141)。

接著,等離子體處理裝置進行利用含碳氣體的等離子體在腔室內(nèi)構件的表面形成含碳膜的預成膜工序(步驟S142)。此外,步驟S142的詳細內(nèi)容與上述的步驟S111是同樣的,因此省略其說明。

接著,等離子體處理裝置進行成膜工序(步驟S143),在該成膜工序中,利用含氧氣體的流量與含硅氣體的流量之比是0.2~1.4的含氧氣體以及含硅氣體這兩者的等離子體在腔室內(nèi)構件的表面形成氧化硅膜。此外,步驟S143的詳細內(nèi)容與上述的步驟S101是同樣的,因此省略其說明。

接著,等離子體處理裝置進行改性工序(步驟S144),在該改性工序中,利用還原性氣體的等離子體對所成膜的氧化硅膜進行改性。此外,步驟S144的詳細內(nèi)容與上述的步驟S133是同樣的,因此省略其說明。

接著,等離子體處理裝置對是否將成膜工序和改性工序重復了預先設定好的次數(shù)進行判定、也就是說對變量m是否是變量n以上進行判定(步驟S145)。等離子體處理裝置在變量m小于變量n的情況下(步驟S145:否定),使變量m增加1(步驟S146),返回步驟S143而重復進行成膜工序和改性工序。等離子體處理裝置在變量m是變量n以上的情況下(步驟S145:肯定),進入等離子體處理工序。

接下來,等離子體處理裝置進行等離子體處理工序(步驟S147),在該等離子體處理工序中,利用處理氣體的等離子體對輸入到處理腔室1的內(nèi)部的被處理體進行等離子體處理。此外,步驟S147的詳細內(nèi)容與上述的步驟S102是同樣的,因此省略其說明。

接下來,等離子體處理裝置在被處理體輸出到處理腔室1的外部后進行第1去除工序(步驟S148),在該第1去除工序中,利用含氟氣體的等離子體將氧化硅膜從腔室內(nèi)構件的表面去除。此外,步驟S148的詳細內(nèi)容與上述的步驟S103是同樣的,因此省略其說明。

接下來,等離子體處理裝置進行第2去除工序(步驟S149),在該第2去除工序中,利用含氧氣體的等離子體將含碳膜從腔室內(nèi)構件的表面去除。此外,步驟S149的詳細內(nèi)容與上述的步驟S115是同樣的,因此省略其說明。

接下來,使用圖23說明由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的另一例子。圖23是表示由本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的另一例子的流程圖。圖23所示的等離子體處理方法的處理的流程在含碳硅膜的成膜工序后還包括利用還原性氣體的等離子體對含碳硅膜進行改性的改性工序。

如圖23所示,等離子體處理裝置針對用于工序的重復的計數(shù)用的變量m、以及重復次數(shù)用的變量n設定初始值。等離子體處理裝置例如針對變量m設定為“1”,針對變量n設定為例如“40”作為預定值(步驟S151)。

接著,等離子體處理裝置進行成膜工序(步驟S152),在該成膜工序中,利用含碳氣體、以及含氧氣體的流量與含硅氣體的流量之比是0.2~1.4的含氧氣體以及含硅氣體這三者的等離子體在腔室內(nèi)構件的表面形成含碳硅膜。此外,步驟S152的詳細內(nèi)容與上述的步驟S121是同樣的,因此省略其說明。

接著,等離子體處理裝置進行改性工序(步驟S153),在該改性工序中,利用還原性氣體的等離子體對所成膜的含碳硅膜進行改性。此外,步驟S153的詳細內(nèi)容與上述的步驟S133是同樣的,因此省略其說明。

接著,等離子體處理裝置對是否將成膜工序和改性工序重復了預先設定好的次數(shù)進行判定、也就是說對變量m是否是變量n以上進行判定(步驟S154)。等離子體處理裝置在變量m小于變量n的情況下(步驟S154:否定),使變量m增加1(步驟S155),返回步驟S152而重復進行成膜工序和改性工序。等離子體處理裝置在變量m是變量n以上的情況下(步驟S154:肯定),進入等離子體處理工序。

接下來,等離子體處理裝置進行等離子體處理工序(步驟S156),在該等離子體處理工序中,利用處理氣體的等離子體對輸入到處理腔室1的內(nèi)部的被處理體進行等離子體處理。此外,步驟S156的詳細內(nèi)容與上述的步驟S102是同樣的,因此省略其說明。

接下來,等離子體處理裝置在被處理體輸出到處理腔室1的外部后進行去除工序(步驟S157),在該區(qū)去除工序中,利用含氧氟氣體的等離子體將含碳硅膜從腔室內(nèi)構件的表面去除。此外,步驟S157的詳細內(nèi)容與上述的步驟S123是同樣的,因此省略其說明。

如上所述,根據(jù)本實施方式,在對被處理體進行等離子體處理前,利用含氧氣體的流量與含硅氣體的流量之比是0.2~1.4的含氧氣體以及含硅氣體這兩者的等離子體在腔室的內(nèi)部的構件的表面形成氧化硅膜。因此,根據(jù)本實施方式,能夠使在腔室內(nèi)構件的表面生成的氧化硅膜(沉積物)的耐等離子體性提高。其結果,相較于將含氧氣體與含硅氣體之間的氣體流量比設為1.7以上的方法,能夠形成致密且高品質(zhì)的氧化硅膜且能夠使耐等離子體性提高。而且,通過在對被處理體進行等離子體處理前進行成膜工序,能夠提高腔室內(nèi)構件的耐等離子體性,能夠避免構件的消耗、來自構件的污染物的飛散。

另外,根據(jù)本實施方式,在被等離子體處理后的被處理體被輸出到處理腔室1的外部后,利用含氟氣體的等離子體將氧化硅膜從腔室內(nèi)構件的表面去除。其結果,能夠使腔室內(nèi)構件的表面清潔化。

另外,根據(jù)本實施方式,在形成氧化硅膜的成膜工序中,將含硅氣體的流量設為150sccm以上。其結果,對于在腔室內(nèi)構件的表面生成的沉積物量,能夠使其均勻性提高。

另外,根據(jù)本實施方式,含硅氣體含有SiF4以及SiCl4中的至少任一者。其結果,能夠使在腔室內(nèi)構件的表面生成的氧化硅膜(沉積物)的耐等離子體性提高。

另外,根據(jù)本實施方式,在形成氧化硅膜的成膜工序后還包括改性工序,在該改性工序中,利用含有H2、CH4以及C3H6中的至少任一者的還原性氣體的等離子體對氧化硅膜進行改性。其結果,氧化硅膜中的殘留鹵的量變少,因此,能夠形成更致密且高品質(zhì)的氧化硅膜從而使耐等離子體性提高。

另外,根據(jù)本實施方式,在形成氧化硅膜的成膜工序前還包括利用含碳氣體的等離子體在構件的表面形成含碳膜的預成膜工序。其結果,在利用含氟氣體的等離子體將氧化硅膜從腔室內(nèi)構件的表面去除之際,含氟氣體不與腔室內(nèi)構件的表面接觸,因此,能夠更加抑制腔室內(nèi)構件的表面的變質(zhì)以及消耗。

另外,根據(jù)本實施方式,含碳氣體含有以CxHyFz〔式中、x、y以及z表示整數(shù),(z-y)÷x是2以下〕表示的氣體。其結果,能夠更加抑制腔室內(nèi)構件的表面的變質(zhì)以及消耗。

另外,根據(jù)本實施方式,含碳氣體含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F以及C2H4中的至少任一者。其結果,能夠更加抑制腔室內(nèi)構件的表面的變質(zhì)以及消耗。

另外,根據(jù)本實施方式,去除工序包括利用含氟氣體的等離子體將氧化硅膜從構件的表面去除的第1去除工序以及利用含氧氣體的等離子體將含碳膜從構件的表面去除的第2去除工序。其結果,能夠使腔室內(nèi)構件的表面更加清潔化。

另外,根據(jù)本實施方式,在對被處理體進行等離子體處理前,利用含碳氣體以及含氧氣體的流量與含硅氣體的流量之比是0.2~1.4的含氧氣體以及含硅氣體這三者的等離子體在腔室內(nèi)部的構件的表面形成含碳硅膜。其結果,能夠更加抑制腔室內(nèi)構件的表面的變質(zhì)以及消耗。

另外,根據(jù)本實施方式,在被等離子體處理后的被處理體被輸出到處理腔室1的外部后,利用含氧氟氣體的等離子體將含碳硅膜從構件的表面去除。其結果,能夠更高效地使腔室內(nèi)構件的表面清潔化。

另外,根據(jù)本實施方式,含碳氣體含有以CxHyFz〔式中,x、y以及z表示整數(shù),(z-y)÷x是2以下〕表示的氣體,含硅氣體含有SiF4以及SiCl4中的至少任一者。其結果,能夠使在腔室內(nèi)構件的表面生成的含碳硅膜(沉積物)的耐等離子體性提高,能夠抑制腔室內(nèi)構件的表面的變質(zhì)以及消耗。

另外,根據(jù)本實施方式,含碳氣體含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F以及C2H4中的至少任一者。其結果,能夠使在腔室內(nèi)構件的表面生成的含碳硅膜(沉積物)的耐等離子體性提高,抑制腔室內(nèi)構件的表面的變質(zhì)以及消耗。

另外,根據(jù)本實施方式,在形成含碳硅膜的成膜工序后還包括改性工序,在該改性工序中,利用含有H2、CH4以及C3H6中的至少任一者的還原性氣體的等離子體對含碳硅膜進行改性。其結果,含碳硅膜中的殘留鹵的量變少,因此,能夠形成更致密且高品質(zhì)的含碳硅膜,抑制腔室內(nèi)構件的表面的變質(zhì)以及消耗。

(其他實施方式)

以上,對本實施方式的等離子體處理方法和等離子體處理裝置進行了說明,但實施方式并不限定于此。以下,對其他實施方式進行說明。

(偏壓)

例如,也可以在成膜工序中施加偏壓。即、控制部60在成膜工序中從處理氣體供給源15向處理腔室1內(nèi)部供給含氧氣體以及含硅氣體,從第1高頻電源10a對處理腔室1內(nèi)部施加等離子體生成用的高頻電力從而生成含氧氣體以及含硅氣體這兩者的等離子體。此時,控制部60通過從第2高頻電源10b對載置臺2施加離子引入用的高頻電力,從而對載置臺2施加偏壓。于是,等離子體中的離子被向載置臺2引入。其結果,與沒有施加偏壓的方法相比較,能夠更致密地控制構件上的膜的膜厚。

附圖標記的說明

1、處理腔室;2、載置臺;2a、基材;2b、制冷劑流路;2c、制冷劑入口配管;2d、制冷劑出口配管;3、絕緣板;3a、內(nèi)壁構件;4、支承臺;5、聚焦環(huán);6、靜電卡盤;6a、電極;6b、絕緣體;10a、第1高頻電源;10b、第2高頻電源;15、處理氣體供給源;16、噴頭;16a、主體部;16b、上部頂板;52、可變直流電源;60、控制部;61、工藝控制器;62、用戶接口;63、存儲部;71、排氣口;72、排氣管;73排氣裝置。

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