(57)【要約】   要約   課題     処理室内で発生する汚染物質により製品用基板が汚染されることを抑制する。  解決手段       処理室内の第１プラズマ生成領域にプラズマを発生させて基板を処理する本処理工程と、前記処理室内の前記第１プラズマ生成領域と、該第１プラズマ生成領域とは異なる第２プラズマ領域にプラズマを発生させて前記処理室内の金属成分を除去する除去工程と、を有する。
2014050979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内の第１プラズマ生成領域にプラズマを発生させて基板を処理する本処理工程と、
前記処理室内の前記第１プラズマ生成領域と、該第１プラズマ生成領域とは異なる第２プラズマ領域にプラズマを発生させて前記処理室内の金属成分を除去する除去工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記除去工程では、前記処理室内に水素含有ガスと酸素含有ガスのいずれか若しくは両方を供給する工程と、
前記処理室内に供給されたガスを励起する工程と、
前記処理室内を排気する工程と、を有する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記ガスを励起する工程と、前記排気する工程を所定回数交互に行う工程を有する請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記ガスを励起する工程は、前記水素含有ガスを励起する工程と、前記酸素含有ガスを励起する工程を交互に行う工程を有する請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記水素ガス含有ガスを励起する工程と、前記酸素含有ガスを励起する工程との間に、パージ工程を有する請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記本処理工程では、第１基板支持部で支持された前記基板を前記第１プラズマで処理し、
前記除去工程では、前記第１基板支持部と、第２基板支持部で支持された基板の裏面との間の前記第２プラズマ生成領域に前記プラズマを発生させる請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記本処理工程では、前記基板の上面側に前記プラズマを発生させ、
前記除去工程では、前記基板の上面側と前記基板の裏面側に前記プラズマを発生させる請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられた第１プラズマ生成領域と、
前記処理内に設けられ前記第１プラズマ生成領域とは異なる第２プラズマ生成領域と、
前記基板上に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記ガスを励起させる励起部と、
前記第１プラズマ生成領域にプラズマを発生させて前記基板を処理する本処理工程と、前記第１プラズマ生成領域と前記第２プラズマ生成領域にプラズマを発生させて前記処理室内の金属成分を除去する除去工程とを行うように前記ガス供給部と前記励起部を制御する制御部と、
を有する基板処理装置。
【請求項９】
前記基板を支持する第１基板支持部と、
前記基板を前記第１基板支持部の上で支持する第２基板支持部と、を有し、
前記制御部は、前記本処理は、前記第１基板支持部で支持して処理し、前記除去工程は、前記第２基板支持部に支持して処理するように前記第１基板支持部と前記第２基板支持部のいずれか若しくは両方を制御する請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記ガス供給部は、水素含有ガスと酸素含有ガスのいずれか若しくは両方を含む処理ガスを供給する請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記基板の周囲の雰囲気を排気する排気部を有し、
前記除去工程と、前記基板周囲の雰囲気を排気する排気工程と、を交互に行うように前記ガス供給部と前記励起部と前記排気部を制御する制御部と、を有する請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記除去工程では、前記水素含有ガスを励起する工程と前記酸素含有ガスを励起する工程を交互に行うように、前記ガス供給部と前記励起部とを制御する請求項１０に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記制御部は、
前記水素含有ガスを励起する工程と、前記酸素含有ガスを励起する工程との間にパージ工程を行うように前記ガス供給部と前記励起部と前記排気部とを制御する請求項１２に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
処理室内の第１プラズマ生成領域にプラズマを発生させて基板を処理させる本処理手順と、
前記処理室内の前記第１プラズマ生成領域と、該第１プラズマ生成領域とは異なる第２プラズマ領域にプラズマを発生させて前記処理室内の金属成分を除去させる除去手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体。
【請求項１５】
前記除去手順では、前記処理室内に水素含有ガスと酸素含有ガスのいずれか若しくは両方を含む処理ガスを供給させる手順と、
前記処理室内に供給された前記処理ガスを励起させる手順と、
前記処理室内を排気させる手順と、を有する請求項１４に記載の記録媒体。
【請求項１６】
前記処理ガスを励起させる手順と、前記排気させる手順を交互に行わせる手順を有する請求項１５に記載の記録媒体。
【請求項１７】
前記ガスを励起させる手順では、前記水素含有ガスを励起させる手順と、前記酸素含有ガスを励起させる手順とを交互に行わせる請求項１６に記載の記録媒体。
【請求項１８】
前記水素含有ガスを励起させる手順と、前記酸素含有ガスを励起させる手順との間に、パージ手順を有する請求項１７に記載の記録媒体。
【請求項１９】
前記本処理手順では、第１基板支持部で支持された前記基板を前記第１プラズマ生成領域に前記プラズマを発生させて処理し、
前記除去手順では、前記第１基板支持部と、第２基板支持部で支持された基板の裏面との間の前記第２プラズマ生成領域と前記第１プラズマ生成領域に前記プラズマを発生させる請求項１４に記載の記録媒体。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を処理する基板処理装置や、該基板処理装置を用いた基板処理方法や半導体装置の製造方法や、基板処理プログラムが記録された記録媒体に係り、例えば、プラズマを用いて半導体ウエハ（以下、ウエハという。）等の基板を処理する際に、該被処理基板の汚染量を低減することを可能にする半導体装置の製造方法、基板処理装置および記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばフラッシュメモリのトンネル絶縁膜には、その信頼性向上のため、従来用いられていた酸化ケイ素膜（ＳｉＯ、以降、酸化膜）に代えて、酸窒化ケイ素膜（ＳｉＯＮ、以降、酸窒化膜）が用いられている。酸窒化膜の形成方法としては、Ｎ２Ｏガスによりシリコン基板表面に酸化膜を形成するとともに、シリコン基板と酸化膜の界面に窒素原子を導入する方法が広く知られている。しかしながら、半導体装置（デバイス）の微細化に伴い、上記従来の酸窒化膜では膜質に対する要求を満足することができなくなっている。そこで、従来の酸窒化膜に対し、さらにプラズマを用いて酸窒化膜の表面を窒化することにより、酸窒化膜の界面と表面の両方に窒素原子を導入する技術が用いられるようになっている。【０００３】
プラズマを用いる窒化では、酸窒化膜の表面を集中的に窒化できる選択性や、低温処理できるなどの点で有利であるが、基板を窒化処理する処理室の構成部材等に含まれる重金属等の汚染物質により基板が汚染される問題が残っている。重金属汚染を低減するために、処理室内部を石英で覆う構造においても、重金属は低減できるが、石英から発生するアルカリ金属、特にナトリウムが大きな問題となっている。【０００４】
また、基板裏面は、処理室内で基板が載置されるサセプタと接触するため、サセプタから直接汚染が転写し、汚染が発生し易くなっている。したがって、近年は基板処理装置間のクロスコンタミネーション防止のため、基板裏面の金属汚染も厳しく管理されるようになってきている。【０００５】
例えば、装置立上げ時等における金属汚染量を低減するため、処理室内に設けたサセプタ上にプロダクトウエハを載置しない状態で、処理室内に窒素ガスを供給しつつプラズマ放電するステップと、処理室内に酸素ガスを供給しつつプラズマ放電するステップを行う技術がある。また、例えば、装置立上げ時等における金属汚染量を低減するため、生産処理移行前において、処理室内に設けたサセプタ上にプロダクトウエハを載置しない状態で処理室内に窒素ガスを供給しつつ、生産処理移行後におけるプラズマ放電電力よりも高い電力でプラズマ放電する技術が有る。また、例えば、金属汚染を低減するため、石英等の非金属材料によりサセプタを形成する技術がある。  しかしながら、これらの技術では、例えば処理室内の石英から発生する汚染物質により製品用基板が汚染されることを抑制することはできず、必ずしも十分に汚染を抑制することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、処理室内で発生する汚染物質により製品用基板が汚染されることを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様によれば、次のとおりである。  基板を処理する処理室内の第１プラズマ生成領域にプラズマを発生させて処理する本処理工程と、  前記処理室内に、第２プラズマ生成領域を形成し、前記第１プラズマ生成領域と当該第２プラズマ生成領域にプラズマを発生させる金属汚染除去工程と、  を有する半導体装置の製造方法が提供される。【０００８】
他の態様によれば、次のとおりである。
基板を収容する処理室と、
前記基板に本処理工程を施す第１プラズマ生成領域と、
前記処理室と前記基板に金属汚染除去工程を施す第２プラズマ生成領域と、
を有する基板処理装置が提供される。【０００９】
さらに他の態様によれば、次のとおりである。
基板を処理する処理室内の第１プラズマ生成領域にプラズマを発生させて処理させる本処理手順と、
前記処理室内に、第２プラズマ生成領域を形成し、前記第１プラズマ生成領域と当該第２プラズマ生成領域にプラズマを発生させる金属汚染除去手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
上述の構成によれば、処理室内で発生する汚染物質により処理基板が汚染されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＭＭＴ方式プラズマ処理装置の処理基板搬入時における垂直断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るＭＭＴ方式プラズマ処理装置の処理基板処理時における垂直断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るＩＣＰ方式プラズマ処理装置の垂直断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るＥＣＲ方式プラズマ処理装置の垂直断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るコントローラの構成例を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る基板処理工程のフローチャート例である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る金属汚染除去工程のフローチャート例である。
【図８】本発明の第１実施形態に係るＭＭＴ方式プラズマ処理装置の金属除去処理時における垂直断面の概念図である。
【図９】プラズマ処理工程の他の実施形態にかかるフローチャート例である。
【図１０】プラズマ処理工程の他の実施形態にかかるプラズマの生成タイミング例である。
【図１１】プラズマ処理工程の他の実施形態にかかるプラズマの生成タイミング例である。
【図１２】窒化膜が成膜されたウエハ裏面の金属汚染比較を示す図である。
【図１３】酸化膜が成膜されたウエハ裏面の金属汚染比較を示す図である。
【図１４】各種条件におけるウエハの金属汚染比較を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
（１）基板処理装置の構成
本発明の第１実施形態に係る基板処理装置について、図１と図２を用いて以下に説明する。図１と図２は、第１実施形態に係る基板処理装置としての変形マグネトロン型プラズマ処理装置の図であって、図１は処理基板の搬入時の様子を示す断面図であり、図２は処理基板の処理時の様子を示す断面図である。
【００１３】
第１実施形態に係る基板処理装置は、電界と磁界とにより高密度プラズマを生成する変形マグネトロン型プラズマ源（Modified 
Magnetron  Typed  Plasma  Source）を用いて、シリコン（Ｓｉ）基板等のウエハ２００をプラズマ処理する変形マグネトロン型プラズマ処理装置（以下、ＭＭＴ装置と記載）である。ＭＭＴ装置１００は、気密性を保持した処理室２０１内に１枚のウエハ２００を搬入し、処理室２０１内に供給した各種のガスに、一定の圧力下で高周波電圧をかけてマグネトロン放電を起こすように構成されている。ＭＭＴ装置１００によれば、係る機構により例えば処理ガス等を励起させて、ウエハ２００に酸化、窒化等の拡散処理を行なったり、薄膜を形成したり、またはウエハ２００の表面をエッチングする等の各種プラズマ処理を施すことができる。
【００１４】
（処理室）
ＭＭＴ装置１００は、ウエハ２００をプラズマ処理する処理炉２０２を備えている。処理炉２０２には、処理室２０１を構成する処理容器２０３が設けられている。処理容器２０３は、第１の容器であるドーム型の上側容器２１０と、第２の容器である碗型の下側容器２１１とを備えている。上側容器２１０が下側容器２１１の上に被さることにより、処理室２０１が形成される。上側容器２１０は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）または石英（ＳｉＯ２）等の非金属材料で形成されており、下側容器２１１は、例えばアルミニウム（Ａｌ）で形成されている。処理室２０１の内側には、金属汚染防止用の石英板（不図示）が設置されている。
【００１５】
また、下側容器２１１の下部側壁には、ゲートバルブ２４４が設けられている。ゲートバルブ２４４は、開いているときには、搬送機構（図示せず）を用いて処理室２０１内へウエハ２００を搬入し、または処理室２０１外へウエハ２００を搬出することができるように構成されている。ゲートバルブ２４４は、閉まっているときには、処理室２０１内の気密性を保持する仕切弁となるように構成されている。
【００１６】
（サセプタ）
処理室２０１の底側中央には、処理基板としてのウエハ２００を支持するサセプタ２１７が配置されている。サセプタ２１７は、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、セラミックス、石英等の非金属材料から形成されており、ウエハ２００上に形成される膜等への金属汚染を低減することができるように構成されている。
【００１７】
サセプタ２１７の内部には、加熱機構としてのヒータ２１７ｃが一体的に埋め込まれている。ヒータ２１７ｃは、電力が供給されると、ウエハ２００表面を例えば２５℃〜７００℃程度に加熱することができるように構成されている。
【００１８】
（基板電位変更部）
第１の基板支持部としてのサセプタ２１７は、下側容器２１１とは電気的に絶縁されている。サセプタ２１７内部にはインピーダンス調整電極２１７ｂが装備されている。インピーダンス調整電極２１７ｂは、インピーダンス調整部としてのインピーダンス可変機構２７４を介して接地されている。インピーダンス調整電極２１７ｂは、後述する第１の電極としての筒状電極２１５に対する第２の電極として機能する。インピーダンス可変機構２７４は、コイルや可変コンデンサから構成されており、コイルのインダクタンス及び抵抗並びに可変コンデンサの容量値を制御することにより、インピーダンス調整電極２１７ｂ及びサセプタ２１７を介して、ウエハ２００の電位（バイアス電圧）を制御できるように構成されている。このように、インピーダンス可変機構２７４は、ウエハ２００の電位を変更する基板電位変更部を構成する。
【００１９】
サセプタ２１７は、基板載置台であり、ウエハ２００が載置する。サセプタ２１７には、サセプタ２１７を昇降させるサセプタ昇降機構２６８が設けられている。また、サセプタ２１７には貫通孔２１７ａが設けられ、一方、下側容器２１１の底面には、第２の基板支持部としてのウエハ突上げピン２６６が設けられている。貫通孔２１７ａとウエハ突上げピン２６６とは互いに対向する位置に、少なくとも各３箇所ずつ設けられている。図１に示すように、サセプタ昇降機構２６８によりサセプタ２１７が下降させられたときには、ウエハ突上げピン２６６がサセプタ２１７とは非接触な状態で貫通孔２１７ａを突き抜けることで、ウエハ突上げピン２６６により、処理室２０１内に搬入されたウエハ２００を一時的に支持するように構成されている。また、図２に示すように、サセプタ昇降機構２６８によりサセプタ２１７が上昇させられたときには、ウエハ突上げピン２６６からサセプタ２１７へとウエハ２００を移載するように構成されている。  また、ウエハ突上げピン２６６は、後述する金属除去処理において、ダミーウエハを支持する基板支持部として機能する。  上述した基板載置台の上面は、略平坦としても良く、上面に突起物（エンボス）を１つ以上設けた構造であっても良く、座繰りを設けた構造でも良い。また、基板載置台の上面に基板載置台を覆うカバーを設けても良い。  なお、基板載置台の上面に座繰りやエンボスを設け複雑な構造にした場合には、従来の金属除去方法では金属除去が困難になり、後述する金属除去工程を行うことにより、効率良く金属の除去を行うことができる。
なお、ここでは、第１の基板支持部としてのサセプタ２１７が昇降するように構成した例を示したが、これに限るものでは無く、第２の基板支持部としてのウエハ突上げピン２６６を昇降させるように構成しても良く、サセプタ２１７とウエハ突き上げピン２６６が相対的に動作するように構成しても良い。
【００２０】
（ランプ加熱ユニット）
処理室２０１の上方、つまり上側容器２１０の上面には、光透過窓２７８が設けられ、光透過窓２７８上の処理容器２０３外側には、ランプ加熱装置としてのランプ加熱ユニット２８０が設置されている。ランプ加熱ユニット２８０は、サセプタ２１７と対向する位置に設けられ、ウエハ２００の上方からウエハ２００を加熱するよう構成されている。ランプ加熱ユニット２８０を点灯することで、ヒータ２１７ｃと比較してより短時間でウエハ２００を加熱することができるよう構成されている。また、ヒータ２１７ｃを併用することで基板表面の温度を９００℃にすることができる。
【００２１】
（ガス供給部）
処理室２０１の上方、つまり上側容器２１０の上部には、ガス供給管２３２やシャワーヘッド２３６が設けられている。シャワーヘッド２３６は、キャップ状の蓋体２３３と、ガス導入口２３４と、バッファ室２３７と、開口２３８と、遮蔽プレート２４０と、ガス吹出口２３９とを備え、各種のガスを処理室２０１内へ供給できるように構成されている。バッファ室２３７は、ガス導入口２３４より導入されるガスを分散する分散空間として構成されている。
【００２２】
ガス供給管２３２には、水素含有ガスとしての水素（Ｈ２）ガスを供給する水素含有ガス供給管２３２ａの下流端と、窒素含有ガスとしての窒素（Ｎ２）ガスを供給する窒素含有ガス供給管２３２ｂの下流端と、酸素含有ガスとしての酸素（Ｏ２）ガスを供給する酸素含有ガス供給管２３２ｃの下流端と、希ガス含有ガスとしてのアルゴン（Ａｒ）ガスを供給する希ガス含有ガス供給管２３２ｄの下端とが合流するように接続されている。水素含有ガス供給管２３２ａには、上流側から順にＨ２ガス供給源２５０ａ、流量制御装置としてのマスフローコントローラ２５２ａ、開閉弁としてのバルブ２５３ａが設けられている。窒素含有ガス供給管２３２ｂには、上流側から順にＮ２ガス供給源２５０ｂ、流量制御装置としてのマスフローコントローラ２５２ｂ、開閉弁としてのバルブ２５３ｂが設けられている。酸素含有ガス供給管２３２ｃには、上流側から順にＯ２ガス供給源２５０ｃ、流量制御装置としてのマスフローコントローラ２５２ｃ、開閉弁としてのバルブ２５３ｃが設けられている。希ガス含有ガス供給管２３２ｄには、上流側から順にＡｒガス供給管２５０ｄ、流量制御装置としてのマスフローコントローラ２５２ｄ、開閉弁としてのバルブ２５３ｄが設けられている。
【００２３】
水素ガスは、処理室２０１内の窒素濃度の調整や、基板表面の酸化膜の窒化効率を向上させるためや、基板に塩素や酸素といった不純物を含む金属膜が形成されている場合に、塩素や酸素を除去しながら窒化したい場合等に用いられるもので、使用しない場合もある。また、窒素ガスは、ウエハ２００に形成された酸化膜を窒化するための改質ガスとしての窒化ガスや、不活性ガスとして用いられる。また、酸素ガスは、ウエハ２００に酸化膜を形成するため等に用いられる。  酸化膜を窒化するための窒化ガスとして、ＮＨ３ガス等の不活性ガスとして使用できない窒素含有ガスを用いる場合は、窒素含有ガス供給管２３２ｂとは別に、不活性ガス供給管を設け、該不活性ガス供給管に、不活性ガス供給源、マスフローコントローラ、バルブを設ける。
【００２４】
水素含有ガス供給管２３２ａと窒素含有ガス供給管２３２ｂと酸素含有ガス供給管２３２ｃと希ガス含有ガス供給管２３２ｄとが合流した下流側には、バルブ２５４が設けられ、ガスケット２０３ｂを介してガス導入口２３４に接続されている。バルブ２５３ａ，２５３ｂ，２５３ｃ，２５３ｄ，２５４を開くことによって、マスフローコントローラ２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃ，２５２ｄによりそれぞれのガスの流量を調整しつつ、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃ，２３２ｄを介して、水素含有ガス、窒素含有ガス、酸素含有ガス、及び希ガス含有ガスを処理室２０１内へ供給できるように構成されている。
【００２５】
主に、ガス導入口２３４、ガス供給管２３２、マスフローコントローラ２５２ａ，２５２ｂ、２５２ｃ、２５２ｄ、バルブ２５３ａ，２５３ｂ，２５３ｃ，２５３ｄ，２５４により、本実施形態に係るガス供給部が構成されている。なお、シャワーヘッド２３６（蓋体２３３、バッファ室２３７、開口２３８、遮蔽プレート２４０、ガス吹出口２３９）、水素含有ガス供給管２３２ａ、窒素含有ガス供給管２３２ｂ、酸素含有ガス供給管２３２ｃ、Ｈ２ガス供給源２５０ａ、Ｎ２ガス供給源２５０ｂ、Ｏ２ガス供給源２５０ｃ、希ガス含有ガス供給源２５０ｄを、ガス供給部に含めてもよい。
【００２６】
（ガス排気部）
下側容器２１１の側壁には、処理室２０１内からガスを排気するガス排気口２３５が設けられている。ガス排気口２３５には、ガス排気管２３１ａの上流端が接続されている。ガス排気口２３５には、例えばキャパシタンスマノメータ等の圧力制御センサとしてのダイアフラムゲージ２４５が設けられている。ダイアフラムゲージ２４５は、例えば上限の圧力として２Ｔｏｒr（２６６Ｐａ）まで計測可能に構成されている。  ガス排気管２３１ａには、上流側から順に、圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Auto Pressure Controller）２４２、真空排気装置としてのターボ分子ポンプ２４６ａ、開閉弁としての主要バルブ２４３ａ、真空排気装置としてのドライポンプ２４６ｂが設けられている。
【００２７】
ＡＰＣ２４２は、弁を開閉することで真空排気・排気停止ができ、さらに、真空計としてのダイアフラムゲージ２４５により計測された圧力情報に基づき弁を開度調節することで、処理室２０１内圧力の調整が可能な開閉弁である。ＭＭＴ装置１００を用いた基板処理は、例えば２４０Ｐａ以下の圧力下で実施される。ダイアフラムゲージ２４５の上限の圧力を例えば２Ｔｏｒr（２６６Ｐａ）とすることで、基板処理の圧力領域での計測精度が向上し、基板処理時に高い圧力制御性及び分解能を得ることができる。
なお、ここでは、ダイアフラムゲージについて示したが、ピラニゲージまたはイオンゲージなどでも良い。
【００２８】
ターボ分子ポンプ２４６ａには、例えば広帯域型を用いることができ、その場合、ターボ分子ポンプ２４６ａの上流側、すなわち、ターボ分子ポンプ２４６ａの１次側の最大圧力として４００Ｐａまで対応可能に構成されている。
【００２９】
ターボ分子ポンプ２４６ａの下流側、すなわち、ターボ分子ポンプ２４６ａの２次側には、スロー排気ラインを構成するガス排気管２３１ｂが設けられている。具体的には、ガス排気管２３１ａのターボ分子ポンプ２４６ａと主要バルブ２４３ａとの間には、ガス排気管２３１ｂの上流端が接続されている。また、ガス排気管２３１ａの主要バルブ２４３ａとドライポンプ２４６ｂとの間には、ガス排気管２３１ｂの下流端が接続されている。ガス排気管２３１ｂには、例えば３／８インチ配管が用いられ、開閉弁としてのスロー排気バルブ２４３ｂが設けられている。
【００３０】
主に、ガス排気口２３５、真空計２４５、ガス排気管２３１ａ、ＡＰＣ２４２により、本実施形態に係るガス排気部が構成されている。なお、ターボ分子ポンプ２４６ａ、主要バルブ２４３ａ、ドライポンプ２４６ｂ、ガス排気管２３１ｂ、スロー排気バルブ２４３ｂを、ガス排気部に含めてもよい。
【００３１】
（励起部）
次に、励起部としてのプラズマ生成部を説明する。  処理室２０１の外周部、すなわち上側容器２１０の側壁の外側には、処理室２０１を囲うように、第１の電極としての筒状電極２１５が設けられている。筒状電極２１５は、筒状、例えば円筒状に形成されている。筒状電極２１５は、インピーダンスの整合を行なう整合器２７２を介して、高周波電力を印加する、例えば周波数が１３．５６ＭＨｚの高周波電源２７３に接続されている。
【００３２】
筒状電極２１５の外側表面の上下端部には、上側磁石２１６ａ及び下側磁石２１６ｂがそれぞれ取り付けられている。上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂは、ともに筒状、例えば円筒状に形成された永久磁石により構成されている。上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂは、処理室２０１に向いた面側とその反対の面側とに磁極を有している。上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂの磁極の向きは、逆向きになるよう配置されている。すなわち、上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂの処理室２０１に向いた面側の磁極同士は互いに異極となっている。これにより、筒状電極２１５の内側表面に沿って円筒軸方向の磁力線が形成される。
【００３３】
上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂにより磁界を発生させ、さらに処理室２０１内に各種のガスを導入した後、筒状電極２１５に高周波電力を供給して電界を形成することで、図２に示すように、処理室２０１内の第１のプラズマ生成領域２２４にマグネトロン放電プラズマが生成されるように構成されている。放出された電子を上述の電界と磁界が周回運動させることによって、プラズマの電離生成率が高まり、長寿命かつ高密度のプラズマを生成させることができる。
【００３４】
なお、筒状電極２１５、上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂの周囲には、これらが形成する電界や磁界が他の装置や外部環境に悪影響を及ぼさないように、電界や磁界を有効に遮蔽する金属製の遮蔽板２２３が設けられている。  主に、第１の電極、整合器２７２、高周波電源２７３、上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂにより、本実施形態に係る励起部としてのプラズマ生成部が構成されている。
【００３５】
（制御部）
制御部としてのコントローラ１２１は、基板処理装置を構成するガス供給部やガス排気部や励起部等の各構成部を制御するもので、信号線Ａを通じてダイアフラムゲージ２４５、ＡＰＣ２４２、ターボ分子ポンプ２４６ａ、ドライポンプ２４６ｂ、主要バルブ２４３ａ、スロー排気バルブ２４３ｂを、信号線Ｂを通じてサセプタ昇降機構２６８を、信号線Ｃを通じてヒータ２１７ｃ及びインピーダンス可変機構２７４を、信号線Ｄを通じてゲートバルブ２４４を、信号線Ｅを通じて整合器２７２及び高周波電源２７３を、信号線Ｆを通じてマスフローコントローラ２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃ及びバルブ２５３ａ，２５３ｂ，２５３ｃ，２５４を、信号線Ｇを通じてランプ加熱ユニット２８０を、それぞれ制御するように構成されている。
【００３６】
図５に本実施形態に係るコントローラの構成例を示す。図５に示すように、制御部（制御手段）であるコントローラ１２１は、演算装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１ａ、ＲＡＭ（Random
Access Memory）１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、内部バス１２１ｅを介して、ＣＰＵ１２１ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ１２１には、例えばマウス、キーボード、ディスプレイを備えた入出力装置１２２、あるいはタッチパネル等として構成された入出力装置１２２が接続されている。入出力装置１２２を、コントローラ１２１と一体の構造となるように構成しても良い。
【００３７】
記憶装置１２１ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成されている。記憶装置１２１ｃ内には、基板処理装置１００の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ１２１に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単にプログラムともいう。なお、本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。また、ＲＡＭ１２１ｂは、ＣＰＵ１２１ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。  なお、プログラムは、初めから、記憶装置１２１ｃ内に設けられた内部記録媒体に記録されていても良く、外部記憶装置１２３内の外部記録媒体に記録されたプログラムを内部記録媒体に移動させ内部記録媒体のプログラムを上書きしても良い。
【００３８】
Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、上述のマスフローコントローラ２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃ、バルブ２５３ａ，２５３ｂ，２５３ｃ，２５４、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４２、真空排気装置２４６ａ，２４６ｂ、ヒータ２１７ｃ、温度センサ等の基板処理装置１００の各部と接続され、各部の動作を制御又は、各部の動作状況を受信するようにしている。
【００３９】
ＣＰＵ１２１ａは、記憶装置１２１ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置１２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置１２１ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ１２１ａは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、マスフローコントローラ２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃによる各種ガスの流量調整動作、バルブ２５３ａ，２５３ｂ，２５３ｃ，２５４の開閉動作、ＡＰＣバルブ２４２の開閉動作及びＡＰＣバルブ２４２による圧力センサ２４５に基づく圧力調整動作、温度センサに基づくヒータ２１７ｃの温度調整動作、真空排気装置２４６ａ，２４６ｂの起動および停止等を制御するように構成されている。
【００４０】
なお、コントローラ１２１は、専用のコンピュータとして構成されている場合に限らず、汎用のコンピュータとして構成されていてもよい。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）１２３を用意し、係る外部記憶装置１２３を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態に係るコントローラ１２１を構成することができる。なお、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置１２３を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネット１２４や専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置１２３を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。なお、記憶装置１２１ｃや外部記憶装置１２３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置１２１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置１２３単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
【００４１】
（基板搬送室）
またＭＭＴ装置１００には、ゲートバルブ２４４を介し処理室２０１に隣接して、基板搬送室（不図示）が設けられている。基板搬送室には搬送機構が設けられ、基板を処理炉２０２に搬入・搬出自在に構成されている。なお、基板搬送室内の温度は室温、圧力は、０．１Ｐａ以上２６６Ｐａ以下、例えば１００Ｐａ程度に保たれており、基板搬送室内にパーティクルが発生したとしても、搬送機構の動作により、パーティクルが舞う事の無いように構成されている。
【００４２】
（２）基板処理工程
次に、第１実施形態に係る基板処理装置を用いた基板の処理工程について図６を用いて説明する。本実施形態に係る基板処理工程は、処理基板を処理する本処理工程としての製品用基板処理工程と、例えば処理基板でないダミー基板を用いる金属除去工程と、から構成される。この基板処理工程は、例えば半導体装置の製造工程の一工程として、上述のＭＭＴ装置１００により実施される。製品用基板処理工程においては、半導体チップ生産用の処理基板（製品用基板）、例えば、シリコン（Ｓｉ）からなるウエハ２００の表面に形成された酸化膜に改質処理としての窒化処理を施す。なお以下の説明において、ＭＭＴ装置１００を構成する各部の動作は、コントローラ１２１により制御される。
【００４３】
（２‐１）基板の本処理工程  まず、本処理工程としての製品用基板処理工程について説明する。製品用基板処理工程は、以下に説明するＡ基板搬入工程、Ｂ基板昇温工程、Ｃ基板移載工程、Ｄ処理ガス供給工程、Ｅプラズマ処理工程、Ｆ排気工程、Ｇ基板搬出工程から構成される。
【００４４】
（Ａ基板搬入工程）
まずは、処理室２０１内を基板搬送室内の圧力と同じ圧力（５０Ｐａ〜３００Ｐａ）、例えば、１００Ｐａにした後、酸化膜が表面に形成されたウエハ２００を基板搬送室から処理室２０１内に搬入する。具体的には、ターボ分子ポンプ２４６ａとドライポンプ２４６ｂを用いて処理室２０１内を真空排気すると共に、ウエハ２００及びウエハ２００に施す処理に対して不活性なガス、例えばＮ２ガスを供給し、圧力を調整する。
次に、ウエハ２００の搬送位置までサセプタ２１７を下降させて、サセプタ２１７の貫通孔２１７ａにウエハ突上げピン２６６を貫通させる。その結果、ウエハ突上げピン２６６が、サセプタ２１７上面よりも所定の高さ分だけ例えば、０．５〜３．０ｍｍ程度、突出した状態となる。  続いて、ゲートバルブ２４４を開き、図中省略の搬送機構を用いて処理室２０１に隣接する基板搬送室（不図示）から処理室２０１内にウエハ２００を搬入する。その結果、ウエハ２００は、サセプタ２１７の上面から突出したウエハ突上げピン２６６上に水平姿勢で支持される。処理室２０１内にウエハ２００を搬入した後、搬送機構を処理室２０１外へ退避させ、ゲートバルブ２４４を閉じて処理室２０１内を密閉する。
【００４５】
ヒータ２１７ｃには予め電力が供給され、ヒータ２７１ｃ及びサセプタ２１７は、例えば２５℃以上７００℃以下の範囲内の所定温度に加熱されている。ここで、搬入したウエハ２００を直ちにサセプタ２１７上に移載すると、ウエハ２００のサセプタ２１７との接触面の方が加熱され易く、ウエハ２００の反対側の面との昇温速度に差が生じてしまう。その結果、ウエハ２００両面の熱膨張の差によりウエハ２００が反ってしまうおそれがある。ウエハ２００の反りは、例えばヒータ設定温度が７００℃以上で起こり易い。  そこで本実施形態においては、ウエハ２００をサセプタ２１７に移載する前に以下の基板昇温工程を実施することで、ウエハ２００の反りを抑制する。
【００４６】
（Ｂ基板昇温工程）
基板昇温工程では、処理室２０１内に搬入したウエハ２００の昇温を行う。具体的には、例えば２５℃以上９００℃以下の範囲内の所定温度に加熱されたサセプタ２１７の上方に、ウエハ突上げピン２６６によりウエハ２００をサセプタ２１７から離して支持させる。また、ターボ分子ポンプ２４６ａ及びドライポンプ２４６ｂによりガス排気管２３１ａを介して処理室２０１内を排気し、処理室２０１内の圧力を例えば０．１Ｐａ以上２６６Ｐａ以下の範囲内の所定値とする。ターボ分子ポンプ２４６ａ及びドライポンプ２４６ｂは、少なくとも後述のＧ基板搬出工程が終了するまで作動させておく。
【００４７】
上記の状態を所定時間、例えば４０秒間〜６０秒間保つことで、サセプタ２１７からの熱の輻射により、ウエハ２００は、サセプタ２１７側の面から徐々に昇温されて所定温度となる。このとき、ウエハ２００をサセプタ２１７から離して支持させているので、ウエハ２００のサセプタ２１７側の面が急激に昇温されてしまうことを抑制し、ウエハ２００のサセプタ２１７側の面（以降、下面ともいう）と反対側の面（以降、上面ともいう）との昇温速度の差を低減して、ウエハ２００の反りを抑制することができる。
【００４８】
また、ウエハ２００とサセプタ２１７との距離は、搬入時のウエハ２００の温度（例えば常温）と所定温度に加熱されたサセプタ２１７の温度との差に応じて調整することが好ましい。すなわち、ウエハ２００の温度とサセプタ２１７の温度との差が大きいときは、ウエハ２００とサセプタ２１７との距離を大きく取ることで、ウエハ２００の下面が急激に昇温されて上面との昇温速度差が生じることを抑制する。また、ウエハ２００の温度とサセプタ２１７の温度との差が小さいときは、ウエハ２００とサセプタ２１７との距離を小さく取ることで、ウエハ２００の昇温を加速し、ウエハ２００が所定温度に到達するまでの時間を短縮することができる。ウエハ２００とサセプタ２１７との距離は、例えばサセプタ昇降機構２６８によるサセプタ２１７の昇降により調整することができる。
【００４９】
（Ｃ基板移載工程）
所定時間が経過した後に、所定温度まで昇温されたウエハ２００をウエハ突上げピン２６６からサセプタ２１７へと移載する。つまり、サセプタ昇降機構２６８を用いてサセプタ２１７を上昇させ、ウエハ２００をサセプタ２１７の上面に支持させる。その後、ウエハ２００を所定の処理位置まで上昇させる。
【００５０】
（Ｄ処理ガス供給工程）
次に、ウエハ２００表面の酸化膜を窒化させるための改質処理ガスとしての窒素含有ガス（本実施形態ではＮ２ガス）と水素ガスとを、処理室２０１内へ供給する。水素ガスは、前述したように、処理室２０１内の窒素濃度の調整や、ウエハ２００表面の酸化膜の窒化効率を向上させるために用いられる。  具体的には、バルブ２５３ａ，２５３ｂ，２５４を開け、マスフローコントローラ２５２ａ，２５２ｂにて流量制御しながら、バッファ室２３７を介して処理室２０１内に、Ｈ２ガスとＮ２ガスを供給する。このとき、Ｈ２ガスとＮ２ガスの流量をそれぞれ、例えば５０ｓｃｃｍ以上２０００ｓｃｃｍ以下の範囲内の所定値とする。また、処理室２０１内の圧力が、例えば１Ｐａ以上２６６Ｐａ以下の範囲内の所定圧力となるように、ＡＰＣ２４２の開度を調整して処理室２０１内を排気する。このように、処理室２０１内を適度に排気しつつ、後述のＥプラズマ処理工程の終了時までＨ２ガスとＮ２ガスの供給を継続する。  なお、Ｄ処理ガス供給工程において、必要に応じさらに、バルブ２５３ｄを開け、マスフローコントローラ２５２ｄにて流量制御しながら、Ａｒガスを供給し、改質処理ガスを希釈するようにしてもよい。
【００５１】
（Ｅプラズマ処理工程）
処理室２０１内の圧力が安定した後、筒状電極２１５に対して高周波電源２７３から整合器２７２を介して、例えば１５０Ｗ以上１０００Ｗ以下の範囲内の所定の出力値の高周波電力の印加を開始する。このとき、インピーダンス可変機構２７４は、予め所定のインピーダンス値に制御し、サセプタ２１７と筒状電極２１５との電位差、つまりサセプタ２１７のバイアス電圧を所定の値に制御しておく。これにより、処理室２０１内、より具体的にはウエハ２００の上方の第１のプラズマ生成領域２２４内にプラズマ放電を起こしてＮ２ガス及びＨ２ガスを励起する。Ｎ２ガス及びＨ２ガスは例えばプラズマ化されて解離し、窒素（Ｎ）を含む窒素活性種等の反応種を生成する。Ｎ２ガスが励起して生じた窒素活性種により、ウエハ２００の表面に改質処理である窒化処理が施される。
【００５２】
その後、所定の処理時間（５秒〜１２０秒）、例えば４５秒間が経過した後、高周波電源２７３からの電力の印加を停止して、処理室２０１内のプラズマ放電を停止する。また、バルブ２５３ａ，２５３ｂ，２５４を閉めて、Ｈ２ガスとＮ２ガスの処理室２０１内への供給を停止する。以上により、Ｅプラズマ処理工程が終了する。
【００５３】
（Ｆ排気工程）
Ｈ２ガスとＮ２ガスの供給を停止した後、ガス排気管２３１ａを用いて処理室２０１内を排気する。これにより、処理室２０１内のＨ２ガスとＮ２ガスや、Ｎ２ガスが反応した後のガス等を処理室２０１外へと排気する。その後、ＡＰＣ２４２の開度を調整し、処理室２０１内の圧力を処理室２０１に隣接する基板搬送室（ウエハ２００の搬出先。図示せず）と同じ圧力（例えば１００Ｐａ）に調整する。
【００５４】
（Ｇ基板搬出工程）
処理室２０１内が所定の圧力となった後、サセプタ２１７をウエハ２００の搬送位置まで下降させ、ウエハ突上げピン２６６上にウエハ２００を支持させる。そして、ゲートバルブ２４４を開き、図中省略の搬送機構を用いてウエハ２００を処理室２０１外へ搬出する。以上により、製品用基板処理工程を終了する。
【００５５】
（２‐２）金属除去工程
次に、本実施形態における金属除去工程について図７を用いて説明する。  金属除去工程は、本処理工程としての製品用基板処理工程において、製品用ウエハが処理室２０１内で金属汚染されないよう、特に、サセプタ２１７や処理室２０１内壁の石英材料から出てくるナトリウム（Ｎａ）等の金属により汚染されないよう、製品用基板処理工程の前段階や後段階で行う。例えば、製品用基板処理工程を所定回数行った後に行うものである。  図８は、本実施形態に係るＭＭＴ方式プラズマ処理装置の、金属除去処理時における垂直断面の概念図である。図８に示すように、金属除去工程においては、製品用基板でないダミーウエハをサセプタ２１７上面から浮かせた状態で、プラズマによる励起処理を行う。図８において、６１はプラズマ、６２はナトリウム等の金属である。
【００５６】
金属除去工程においては、ダミーウエハをサセプタ２１７上面から浮かせた状態、即ち、ダミーウエハとサセプタ２１７との間に空間２９０を形成する。この状態でプラズマ処理することにより、第２のプラズマ生成領域２９０にプラズマを発生させ、サセプタ２１７中や処理室２０１内壁中に存在するナトリウム等の金属６２を叩き出し、該叩き出した金属６２を、主にダミーウエハ２００の裏面に付着させる。ダミーウエハの裏面とは、サセプタ２１７に対向する面であり、ダミーウエハの下面のことである。そして、金属６２を付着させたダミーウエハ２００を回収することにより、処理室２０１内の金属を除去し、もって、製品用基板処理工程における製品用基板の金属汚染を抑制することができる。  金属除去用のダミーウエハとしては、表面や裏面に成膜がなされていないベアウエハを用いる。好ましくは、新品のウエハ、又は管理された装置にて洗浄された金属汚染の少ない状態のベアウエハがよい。例えば、シリコン基板を用いることによって、基板からの汚染物質の発生を防止することができる。また、好ましくは、ダミー基板は導電性の材質で構成される。導電性材質で構成することにより、ダミー基板を帯電させて汚染物質の吸着を促進させることができる。
【００５７】
なお、金属除去工程においては、サセプタ２１７中や処理室２０１内壁中に存在するナトリウム等の金属を叩き出すうえで、第２のプラズマ生成領域２９０に第１のプラズマ生成領域２２４よりも強いプラズマを発生させることが望ましい。上記の金属除去工程における強いプラズマを用いた処理は、次の（ａ）〜（ｄ）のいずれか、あるいは組み合わせにより実現できる。なお、上述の第２のプラズマ生成領域２９０に第１のプラズマ生成領域２２４よりも強いプラズマを発生させるとは、第１のプラズマ生成領域２２４の電荷密度よりも第２のプラズマ生成領域２９０の電荷密度が高い（イオンやラジカルの量が多い）ことを意味する。
（ａ）ウエハ２００とサセプタ２１７の上面との距離を０．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下にする。これにより、第２のプラズマ生成領域２９０に第１のプラズマ生成領域よりも強いプラズマを発生させることができ、サセプタ２１７表面や中に存在する金属を叩き出し易くなる。
（ｂ）サセプタのバイアス電圧を製品用基板処理工程よりも大きくする。これにより、サセプタ２１７へのプラズマ引き込み量を多くすることができ、サセプタ２１７中に存在する金属を叩き出し易くなる。
（ｃ）筒状電極に印加する高周波電力を製品用基板処理工程よりも大きくする。これにより、ダミーウエハ裏面とサセプタ２１７上面との間の空間に供給するプラズマ量を多くすることができる。
（ｄ）プラズマ処理時間を製品用基板処理工程よりも長くする。これにより、サセプタ２１７や処理室２０１内壁を、より長い時間プラズマに晒すことができる。
【００５８】
金属除去工程においては、ＤＡ基板搬入工程、ＤＢ基板昇温工程、ＤＤ処理ガス供給工程、ＤＥプラズマ処理工程、ＤＦ排気工程、ＤＧ基板搬出工程を行う。  ＤＡ基板搬入工程、ＤＢ基板昇温工程は、製品用ウエハの代わりにダミーウエハを使用する点以外は、それぞれ、製品用基板処理工程におけるＡ基板搬入工程、Ｂ基板昇温工程と同様であるので説明を省略し、ＤＤ処理ガス供給工程、ＤＥプラズマ処理工程、ＤＦ排気工程、ＤＧ基板搬出工程について説明する。
【００５９】
（ＤＤ処理ガス供給工程）
製品用ウエハのＡ基板搬入工程、Ｂ基板昇温工程と同様に、ＤＡ基板搬入工程、ＤＢ基板昇温工程を行った後、ＤＤ処理ガス供給工程において、処理室２０１内に処理ガスの供給を行う。すなわち、ＤＤ処理ガス供給工程では、サセプタ２１７の上方かつサセプタ２１７の上面と垂直方向に、ウエハ突上げピン２６６によりダミーウエハ２００をサセプタ２１７から離して支持させた状態で、処理ガスの供給を行う。  金属除去工程の処理ガスは、水素ガス、又は窒素ガス、又は酸素ガス等のプラズマを励起できるガスであればよく、条件によってはＮｅ（ネオン）やＨｅ（ヘリウム）やＡｒ（アルゴン）等の希ガスでもよい。また、これらを混合したガスでもよい。また、製品用ウエハの処理ガスと異なってもよいが、条件によっては製品用ウエハの処理ガスと同じガスでもよい。好ましくは、水素含有ガスと酸素含有ガスのいずれか若しくは両方である。
【００６０】
このとき、ダミーウエハ裏面とサセプタ２１７上面との間の距離は、０．５ｍｍ以上で３０ｍｍ以内とするのが好ましい。このような距離にすることによって、ダミーウエハ裏面とサセプタ２１７上面との間の空間である第２のプラズマ生成領域２９０にプラズマを発生させ、不純物を叩き出しつつ、ダミーウエハ裏面への不純物吸着量を増やすことが容易となる。０．５ｍｍ以下の距離だと、ダミーウエハの裏側にガスが入り込まず、プラズマを発生させることが困難になり、サセプタ２１７上面の不純物を叩き出すことが困難になる。３０ｍｍ以上の距離だと、第２のプラズマ生成領域のプラズマを第１のプラズマ生成領域のプラズマよりも強くすることが困難になる。３０ｍｍ以上の距離であっても、プラズマを発生させることができ、不純物を叩き出すことができるが、ダミーウエハを帯電させることが困難となり、たたき出された不純物が、ダミーウエハに付着せずに、処理室内に飛散してしまう可能性が有る。
【００６１】
例えば、処理ガスとしてＯ２ガスとＨ２ガスを、所定の流量、例えばそれぞれ０．９５ｓｌｍと０．０５ｓｌｍで供給する。また、処理室２０１内の圧力が、例えばプラズマ放電可能な１Ｐａ以上１３３０Ｐａ以下の範囲内となるように、ＡＰＣ２４２の開度を調整して処理室２０１内を排気する。好ましくは、プラズマ放電が安定し易く、ダミーウエハ裏面とサセプタ２１７上面との間の空間においてプラズマ放電し易い１０Ｐａ以上４００Ｐａ以下とする。このように、処理室２０１内を適度に排気しつつ、後述のＤＥプラズマ処理工程の終了時までＯ２ガスとＨ２ガスの供給を継続する。
【００６２】
（ＤＥプラズマ処理工程）
ＤＥプラズマ処理工程においては、処理室２０１内の圧力が安定した後、筒状電極２１５に対して高周波電源２７３から整合器２７２を介して、所定の出力値で高周波電力の印加を開始する。高周波電力のパワーは、弱すぎるとプラズマが発生せず、強すぎると処理室２０１内で異常放電や処理室２０１内壁の石英部材のスパッタが発生するので、５０Ｗ以上３０００Ｗ以下の範囲内で制御する。好ましくは、１００Ｗ以上２０００Ｗ以下の範囲内とするのがよい。  このとき、インピーダンス可変機構２７４は、予め所定のインピーダンス値に制御しておく。こうして、処理室２０１内のＯ２ガスとＨ２ガスを励起してプラズマを生成する。生成されたプラズマが、処理室２０１内や、ダミーウエハ裏面とサセプタ２１７上面との間の空間に広がることにより、処理室２０１内壁中やサセプタ２１７中の金属を除去することができる。  また、ＤＥプラズマ処理工程においては、プラズマ放電を間欠的に繰り返すサイクル処理を行うことが好ましい。例えば、プラズマ放電を１回あたり１０秒〜１２０秒、例えば１回あたり６０秒で、１０秒〜１２０秒毎、例えば６０秒毎に、１０回〜３００回例えば２００回繰り返すようにする。このようにすると、ダミーウエハやサセプタ２１７、処理室内の他の部材への余計な加熱を防止しつつ、汚染を除去することができる。また、プラズマ放電と次のプラズマ放電の間に、真空排気を３０秒程度、ガス供給を３０秒程度行うことによって、処理室中に浮遊する不純物を排気することができる。
【００６３】
その後、所定の処理時間、例えば４００分間が経過した後、高周波電源２７３からの電力の印加を停止して、処理室２０１内のプラズマ放電を停止する。また、バルブ２５３ａ，２５３ｃ，２５４を閉めて、Ｏ２ガスとＨ２ガスの処理室２０１内への供給を停止する。以上により、ＤＥプラズマ処理工程が終了する。
【００６４】
なお、ここでは、酸素含有ガスと水素含有ガスの両方を供給し、酸化・還元雰囲気で処理する例を示したが、これに限るものでは無い。金属汚染によっては、酸化雰囲気だけで処理することにより酸化物としての除去を促進し、還元雰囲気だけで処理することにより還元された物質としての除去を促進し、除去効率が上がる物質が存在する。そこで、図９、図１０に示すように、酸素含有ガスと水素含有ガスを交互に供給し、酸素含有ガスのプラズマと水素含有ガスのプラズマを交互に生成するようにしても良い。このように構成することにより、酸化と還元が交互に行われるようになるので、酸化物や還元物を除去させることができる。また、酸素含有ガスのプラズマと水素含有ガスのプラズマとの間にパージ工程（排気と不活性ガスの供給のいずれか又は両方）を行うことによって、酸化物や還元物の除去を促進させることができる。
【００６５】
また、ここでは、インピーダンス調整電極２１７ｂを用いる例を示したが、用いなくても良い。インピーダンス調整電極２１７ｂを用いる場合は、処理室内の電界を基板側にバイアスさせることができ、金属汚染を基板に付着させ易くすることができる。インピーダンス調整電極２１７ｂを用いない場合は、処理室全体にプラズマを拡散させることができ、処理室内の汚染物質の除去効率を向上させることができる。また、金属汚染除去工程でインピーダンス可変機構２７４を調整することによって、基板へのバイアスを途中で切り替えるようにしても良いし、バイアスの有無を交互に行うようにしてもよい。例えば、図１１に示すように、処理開始時には、ＯＦＦの状態で開始して、処理室中から汚染物質をたたき出し、途中でバイアスをＯＮにすることによって、たたき出された汚染物質を基板に吸着させるようにしても良い。
【００６６】
（ＤＦ排気工程）
Ｏ２ガスとＨ２ガスの供給を停止した後、ガス排気管２３１ａを用いて処理室２０１内を排気する。これにより、処理室２０１内のＯ２ガスとＨ２ガスを含むガスを処理室２０１外へと排気する。その後、ＡＰＣ２４２の開度を調整し、処理室２０１内の圧力を処理室２０１に隣接する基板搬送室（ウエハ２００の搬出先。図示せず）と同じ圧力（例えば１００Ｐａ）に調整する。
【００６７】
（ＤＧ基板搬出工程）
処理室２０１内が所定の圧力となった後、ゲートバルブ２４４を開き、図中省略の搬送機構を用いてウエハ２００を処理室２０１外へ搬出する。以上により、製品用基板処理工程を終了する。
【００６８】
なお、金属除去工程において、複数のダミーウエハを用い、第１のダミーウエハで、ＤＡ基板搬入工程、ＤＢ基板昇温工程、ＤＤ処理ガス供給工程、ＤＥプラズマ処理工程、ＤＦ排気工程、ＤＧ基板搬出工程を行った後、第１のダミーウエハを処理室内から取り出し、続けて、第２のダミーウエハで、ＤＡ基板搬入工程、ＤＢ基板昇温工程、ＤＤ処理ガス供給工程、ＤＥプラズマ処理工程、ＤＦ排気工程、ＤＧ基板搬出工程を行うようにすること、すなわち、複数のダミーウエハを用い連続して金属除去工程を繰り返すことが好ましい。例えば、ダミーウエハを２枚用い、１枚ずつ処理する。このようにすると、サセプタ上面やサセプタ中や処理室内に存在するナトリウム等の金属をさらに除去することができる。
【００６９】
図１２は、窒化膜が成膜されたウエハ裏面の金属汚染比較を示す図である。図１２において、７１は本実施形態の金属除去処理を行った後、製品用ウエハに窒化膜を生成した場合の、製品用ウエハ裏面におけるＮａ汚染測定結果である。７２は、ダミーウエハを使用しないで金属除去処理（プラズマ処理）を行った後、製品用ウエハに窒化膜を生成した場合の、製品用ウエハ裏面におけるＮａ汚染測定結果である。いずれもＩＣＰ−ＭＳ（誘導結合プラズマ質量分析装置）の分析結果である。縦軸は、１ｃｍ２当たりのＮａ原子数である。
【００７０】
また、金属除去処理条件は、７１、７２とも、次のとおりである。  処理ガス：酸素ガス０．９５ｓｌｍ、水素ガス０．０５ｓｌｍ処理室内圧力：２６６ＰａＲＦパワー：１０００Ｗ放電時間：１分／１回放電間隔：１分（真空排気３０秒，ガス供給３０秒）放電サイクル：２００回／ダミーウエハ１枚使用ダミーウエハ：２枚  すなわち、ダミーウエハ１枚につき２００回の放電（１分／１回）を１分毎に繰り返し、その後、ダミーウエハを交換して、計４００回の放電（１分／１回）を行った。このように間欠的に放電すると、ダミーウエハやサセプタ２１７、処理室内の他の部材への余計な加熱を防止しつつ、汚染を除去することができる。また、プラズマ放電と次のプラズマ放電の間に、真空排気とガス供給を少なくとも１回行っても良い。真空排気とガス供給を行うことによって、処置室中に浮遊する不純物を効率良く排気することができる。例えば、真空排気を３０秒程度、ガス供給を３０秒程度行う。また、この真空排気とガス供給を交互に行うことによって、不純物の除去効率をさらに上げることができる。
【００７１】
図１２に示すように、ダミーウエハを使用しないで金属除去処理を行った場合の製品用ウエハ裏面におけるＮａ汚染は、７Ｅ１０と高いのに対し、ダミーウエハを使用した本実施形態の金属除去処理を行った場合の製品用ウエハ裏面におけるＮａ汚染は、３Ｅ９以下と低く、この値は、現状においてほとんどの半導体工場の要求を満足するものである。
【００７２】
図１３は、酸化膜が成膜されたウエハ裏面の金属汚染比較を示す図である。図１３において、８１は本実施形態の金属除去処理を行った後、製品用ウエハに窒化膜を生成した場合の、製品用ウエハ裏面におけるＮａ汚染測定結果である。８２は、ダミーウエハを使用しないで金属除去処理（プラズマ処理）を行った後、製品用ウエハに窒化膜を生成した場合の、製品用ウエハ裏面におけるＮａ汚染測定結果である。  図１３に示すように、ダミーウエハを使用しないで金属除去処理を行った場合の製品用ウエハ裏面におけるＮａ汚染は、１Ｅ１０を超えているのに対し、ダミーウエハを使用した本実施形態の金属除去処理を行った場合の製品用ウエハ裏面におけるＮａ汚染は、１Ｅ９程度と低くできることが分かる。
【００７３】
図１４は、各種条件におけるウエハの金属汚染比較を示す図である。図１４において、９１はサンプルウエハをサセプタ２１７上に置いて成膜処理した場合、９２はサンプルウエハをウエハ突き上げピン２６６上に置いて成膜処理した場合、９３はサンプルウエハをサセプタ２１７上に置き、成膜処理せずにそのまま処理室内から搬出した場合、９４はサンプルウエハをウエハ突き上げピン２６６上に置き、成膜処理せずにそのまま処理室内から搬出した場合における、サンプルウエハ裏面におけるＮａ汚染測定結果である。いずれもＩＣＰ−ＭＳ（誘導結合プラズマ質量分析装置）の分析結果である。縦軸は、１ｃｍ２当たりのＮａ原子数である。なお、処理室に対し、事前に本実施形態の金属除去処理は行っていない。
【００７４】
図１４に示すように、サンプルウエハをサセプタ２１７上に置いて成膜処理した場合（９１）のＮａ汚染は、２Ｅ１０程度だが、ウエハ突き上げピン２６６上に置いて成膜処理した場合（９２）のＮａ汚染は、１Ｅ１２以上と高い。また、サンプルウエハをサセプタ２１７上に接触させただけの場合（９３）のＮａ汚染は、９１と同程度であり、サンプルウエハをウエハ突き上げピン２６６上に置いただけの場合（９４）のＮａ汚染は、９２よりも相当低い。
【００７５】
９３と９４から、ウエハ裏面のＮａ汚染は、サセプタ２１７との接触により発生しており、ウエハ裏面のＮａ汚染を低減するためには、サセプタ２１７上のＮａを低減することが重要であることが分かる。また、９１と９２から、ウエハをウエハ突き上げピン２６６上に置いて成膜処理すると、サセプタ２１７上に置いて成膜処理した場合よりも大量に汚染される、すなわち、サセプタ２１７上のＮａをウエハ裏面に大量に吸着することが分かる。本実施形態では、この現象を利用して、サセプタ２１７上のＮａを繰り返しウエハ裏面に転写させて処理室から搬出することにより、サセプタ２１７上のＮａを除去するものである。
【００７６】
第１の実施形態によれば、少なくとも次の（１）〜（５）の効果を得ることができる。
（１）金属除去工程において、ダミーウエハをサセプタ上面から浮かせた状態で、プラズマによる励起処理を行うように構成したので、サセプタ上面等に存在するナトリウム等の金属を容易に除去することができる。これにより、製品用基板処理工程における製品用基板の金属汚染を抑制することができる。
（２）金属除去工程において、製品用基板処理工程よりも強いプラズマを発生させるので、ダミーウエハ裏面とサセプタ上面との間の空間に強い放電を発生させ、サセプタ上面の金属汚染を効率よく除去できる。
（３）金属除去工程において、プラズマ放電を間欠的に繰り返すサイクル処理をするようにしたので、ダミーウエハやサセプタなどの処理室内の部材の過度な加熱を防止することができる。
（４）金属除去工程において、プラズマ放電を間欠的に繰返す際に、プラズマ放電をさせていないときに真空排気とガス供給を行うことで、処理室内に浮遊する不純物を効率良く排気することができる。
（５）金属除去工程において、第１のダミーウエハで処理した後、第１のダミーウエハを処理室内から取り出し、続けて、第２のダミーウエハで処理するようにした、すなわち、複数のダミーウエハを用い連続して処理するようにしたので、サセプタ上面やサセプタ中に存在するナトリウム等の金属をさらに除去することができる。
（６）金属除去工程の励起ステップにおいて、ダミーウエハの周辺にマグネトロン放電が形成されるので、サセプタ上面の不純物を効率良くたたき出すことが可能になる。
【００７７】
また、上述した実施形態では、ＭＭＴ装置として構成された基板処理装置１００を用いて実施する場合を説明したが、本発明は、それに限らずその他の装置、例えばＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）装置、ＥＣＲ（Electron
Cyclotron Resonance）装置を用いても実施可能である。
【００７８】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図３を用いて説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置であるＩＣＰ方式プラズマ処理装置３００を示している。第２実施形態にかかる構成の詳細な説明は、第１実施形態と同様の機能を有する構成要件に同一の符号を付して省略する。また、ガス供給部についても図示を省略している。  第２実施形態に係るＩＣＰ方式プラズマ処理装置３００は、整合器２７２ａ、２７２ｂ、高周波電源２７３ａ、２７３ｂ及び誘電コイル３１５ａ，３１５ｂを介してそれぞれ電力が供給されることで、プラズマが生成される。誘電コイル３１５ａは、処理容器２０３の天井側の外側に敷設されている。誘電コイル３１５ｂは、処理容器２０３の外周壁の外側に敷設されている。
【００７９】
第２実施形態においても、金属除去処理や製品用基板処理において、水素原子や窒素原子等を含む処理ガスをガス供給管２３２から、ガス導入口２３４を経由して処理室２０１内へ供給する。また、ガス供給と前後して、励起部である誘電コイル３１５ａ，３１５ｂへ高周波電力を流すと、電磁誘導により電界が生じる。この電界をエネルギーとして、供給された処理ガスをプラズマ状態として励起させて、活性種を生成することができる。  そして、ダミーウエハをサセプタ上面から浮かせた状態で、本発明の金属除去処理を行う。
【００８０】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図４を用いて説明する。図４は、本発明の第３実施形態に係る基板処理装置であるＥＣＲ方式プラズマ処理装置４００を示している。第３実施形態にかかる構成の詳細な説明は、第１実施形態と同様の機能を有する構成要件に同一の符号を付して省略する。また、ガス供給部についても図示を省略している。  第３実施形態に係るＥＣＲ方式プラズマ処理装置４００は、マイクロ波を供給してプラズマを生成する整合器２７２ｂ、高周波電源２７３ｂ、マイクロ波導入管４１５ａ及び誘電コイル４１５ｂを備えている。マイクロ波導入管４１５ａは、処理容器２０３の天井壁に敷設されている。誘電コイル４１５ｂは、処理容器２０３の外周壁の外側に敷設されている。
【００８１】
第３実施形態においても、金属除去処理や製品用基板処理において、水素原子や窒素原子等を含む処理ガスをガス供給管２３２から、ガス導入口２３４を経由して処理室２０１内へ供給する。また、ガス供給と前後して、マイクロ波導入管４１５ａへマイクロ波４１８ａを導入し、マイクロ波４１８ａを処理室２０１へ放射させる。このマイクロ波４１８ａと、誘電コイル４１５ｂからの高周波電力とにより、供給された処理ガスをプラズマ状態として励起させ、活性種を生成することができる。なお、マイクロ波として、例えば可変周波数マイクロ波（ＶＦＭ）、固定周波数マイクロ波（ＦＦＭ）等を用いることができる。  そして、ダミーウエハをサセプタ上面から浮かせた状態で、本発明の金属除去処理を行う。
【００８２】
この他、プラズマの代わりに紫外線やレーザ光を照射することで、処理室内に導入されたガスを励起し、製品用基板処理や金属除去処理を行うことができる。  また、ＲＴＰ（Rapid Thermal Processing）装置等の加熱装置を用いて、処理室内に導入されたガスを熱エネルギーにより励起することも可能である。
【００８３】
なお、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。  また、上述の第１実施形態では、処理基板を載置する基板載置台の真上にダミー基板を支持する基板支持部を配置したが、これに限られるものではなく、基板支持部の位置は、ダミー基板裏面と基板載置台上面との間の空間にプラズマを発生できる位置であればよい。例えば、基板載置台の斜め上方に基板支持部を配置してもよい。  また、上述の第１実施形態では、本処理工程と金属除去工程とを続けて行うように構成したが、これに限られるものではなく、金属除去工程のみを単独で行い、基板載置台をクリーニングするようにしてもよい。  また、上述の各実施形態では、ウエハに処理が施される場合について説明したが、処理対象はホトマスクやプリント配線基板、液晶パネル、コンパクトディスクおよび磁気ディスク等であってもよい。
【００８４】
また、上述の各実施形態では、水素ガスと酸素ガスを供給・励起して水素と酸素の混合プラズマを生成するようにしたがこれに限るものでは無い。不純物の種類によっては、酸素含有ガスのみを供給した処理と、水素含有ガスのみを供給した処理を分けて行った方が良い場合がある。例えば、水素含有ガスのプラズマの生成と酸素含有ガスのプラズマの生成を交互に行うように構成しても良い。また、水素含有ガスのプラズマ生成と酸素含有ガスのプラズマの生成とを、交互に行う際に、水素含有ガスのプラズマと酸素含有ガスのプラズマとの間に、不活性ガスの供給と排気のいずれかまたは両方を行うパージ工程を行うようにしても良い。水素含有ガスのプラズマ工程と、酸素含有ガスのプラズマ工程とを交互に行うことによって、水素含有ガスのプラズマ工程では、不純物への還元作用とダミー基板への付着作用、酸素含有ガスのプラズマ工程では、不純物の酸化作用とダミー基板への付着作用による不純物の除去を行うことができる。即ち、処理室内に存在する不純物の除去効率を向上させることができる。
【００８５】
（本発明の好ましい態様）
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
（付記１）
本発明の一態様によれば、  処理基板を処理室に搬入する処理基板搬入ステップと、  前記処理室内に設けられた基板載置台上に前記処理基板を載置する載置ステップと、  前記処理室内に第１の処理ガスを供給する第１のガス供給ステップと、  前記基板載置台上に前記処理基板を載置した状態で前記処理室内に供給した第１の処理ガスを励起する第１の励起ステップと、  前記処理室内から前記第１の処理ガスを排気する第１の排気ステップと、  前記第１の励起ステップを行った処理基板を前記処理室から搬出する処理基板搬出ステップと、  を有する本処理工程と、  ダミー基板を前記処理室に搬入するダミー基板搬入ステップと、  前記基板載置台上面から該上面と垂直方向に離間した位置で前記ダミー基板を支持する支持ステップと、  前記処理室内に第２の処理ガスを供給する第２のガス供給ステップと、  前記基板載置台上面から離間した位置で前記ダミー基板を支持している状態で、前記処理室内に供給した第２の処理ガスを励起する第２の励起ステップと、  前記処理室内から前記第２の処理ガスを排気する第２の排気ステップと、  前記第２の励起ステップを行ったダミー基板を前記処理室から搬出するダミー基板搬出ステップと、  を有する金属除去工程と、  を有する半導体装置の製造方法が提供される。  なお、第２の処理ガスは、第１の処理ガスと同じ成分であっても異なる成分であってもよい。
【００８６】
（付記２）
付記１の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、  前記金属除去工程は、前記本処理工程の前と後のいずれか、もしくは両方で行われる。
【００８７】
（付記３）
付記１と付記２のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、  前記金属除去工程の励起ステップにおいて前記第２の処理ガスを励起するパワーは、前記本基板処理工程において前記第１の処理ガスを励起するパワーよりも大きい。  なお、励起方法としては、高周波電力の供給によるプラズマの発生の他に、加熱、レーザ照射、ランプ加熱、紫外線照射などが使用可能である。
【００８８】
（付記４）
付記１〜３のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、  前記金属除去工程の励起ステップでは、前記ダミー基板の周辺にマグネトロン放電が形成される。
【００８９】
（付記５）
付記１〜４のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、  前記基板支持部に支持されたダミー基板裏面と前記基板載置台の上面との間の距離が、第２プラズマ生成領域のプラズマの強さが第１プラズマ生成領域のプラズマよりも強くなる距離である。
【００９０】
（付記６）
付記１〜５のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、  前記基板支持部に支持されたダミー基板裏面と前記基板載置台の上面との間の距離が、０．５ｍｍ以上３０ｍｍ以内である。
【００９１】
（付記７）
付記１〜６のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、  前記ダミー基板は、導電性を有する。 
【００９２】
（付記８）
付記７の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、  前記ダミー基板は、シリコン基板である。 
【００９３】
（付記９）
付記１〜８のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、  前記第２の処理ガスは、水素ガス又は酸素ガス又は窒素ガスあるいはこれらの混合ガスである。
【００９４】
（付記１０）
付記１〜９のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、  前記金属除去工程において除去対象とする金属は、少なくともナトリウムを含み、さらに、リチウム、カリウム、カルシウム等の軽金属、及びアルミニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、チタン、ストロンチウム、ジルコニウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、プラチナ等の重金属のいずれか１つ又は複数である。
【００９５】
（付記１１）
付記１〜１０のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、  前記第２の励起ステップにおいて、励起パワーは５０〜３０００Ｗ、より好ましくは１００〜２０００Ｗであり、前記処理室内の圧力は１〜１３３０Ｐａ、より好ましくは１０〜４００Ｐａである。
【００９６】
（付記１２）
付記１〜１１の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、  前記金属除去工程では、前記第２のガス供給ステップと、第２の励起ステップと、前記第２の排気ステップを複数回繰り返す。
【００９７】
（付記１３）
付記１２の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、  前記複数回繰り返される金属除去工程において、同一のダミーウエハが使用されるか、又は異なるダミーウエハが使用される。
【００９８】
（付記１４）
他の態様によれば、  処理基板を処理室に搬入する処理基板搬入手順と、  前記処理室内に設けられた基板載置台上に前記処理基板を載置する載置手順と、 
前記処理室内に第１の処理ガスを供給する第１のガス供給手順と、  前記基板載置台上に前記処理基板を載置した状態で前記処理室内に供給した第１の処理ガスを励起する第１の励起手順と、  前記処理室内から前記第１の処理ガスを排気する第１の排気手順と、 
前記第１の励起手順を行った処理基板を前記処理室から搬出する処理基板搬出手順と、  ダミー基板を前記処理室に搬入するダミー基板搬入手順と、  前記基板載置台上面から該上面と垂直方向に離間した位置で前記ダミー基板を支持する支持手順と、  前記処理室内に第２の処理ガスを供給する第２のガス供給手順と、  前記基板載置台上面から離間した位置で前記ダミー基板を支持している状態で、前記処理室内に供給した第２の処理ガスを励起する第２の励起手順と、  前記処理室内から前記第２の処理ガスを排気する第２の排気手順と、 
前記第２の励起手順を行ったダミー基板を前記処理室から搬出するダミー基板搬出手順と、  を有する基板処理プログラムが提供される。
【００９９】
（付記１５）
さらに他の態様によれば、  処理基板を処理室に搬入する処理基板搬入手順と、  前記処理室内に設けられた基板載置台上に前記処理基板を載置する載置手順と、 
前記処理室内に第１の処理ガスを供給する第１のガス供給手順と、  前記基板載置台上に前記処理基板を載置した状態で前記処理室内に供給した第１の処理ガスを励起する第１の励起手順と、  前記処理室内から前記第１の処理ガスを排気する第１の排気手順と、 
前記第１の励起手順を行った処理基板を前記処理室から搬出する処理基板搬出手順と、  ダミー基板を前記処理室に搬入するダミー基板搬入手順と、  前記基板載置台上面から該上面と垂直方向に離間した位置で前記ダミー基板を支持する支持手順と、  前記処理室内に第２の処理ガスを供給する第２のガス供給手順と、  前記基板載置台上面から離間した位置で前記ダミー基板を支持している状態で、前記処理室内に供給した第２の処理ガスを励起する第２の励起手順と、  前記処理室内から前記第２の処理ガスを排気する第２の排気手順と、 
前記第２の励起手順を行ったダミー基板を前記処理室から搬出するダミー基板搬出手順と、  を有する基板処理プログラムが格納された記録媒体が提供される。
【０１００】
（付記１６）
更に他の態様によれば、  処理基板とダミー基板とを処理する処理室と、  前記処理室内に設けられ前記処理基板を載置する基板載置台であって、前記処理基板を載置する基板載置台と、  前記処理室内に設けられ前記ダミー基板を支持する基板支持部であって、前記基板載置台上面から該上面と垂直方向に離間して設けられた基板支持部と、  前記処理室内に第１の処理ガスと第２の処理ガスを供給するガス供給部と、 
前記処理室内から前記第１の処理ガスと第２の処理ガスを排気するガス排気部と、  前記処理室内に供給した第１の処理ガスと第２の処理ガスを励起する励起部と、  前記基板載置台上に前記処理基板を載置した状態で前記処理室内に供給した第１の処理ガスを励起し、前記基板支持部が前記ダミー基板を支持している状態で前記処理室内に供給した第２の処理ガスを励起するように、前記基板載置台又は前記基板支持部あるいは前記基板載置台と前記基板支持部の両者を制御するとともに、前記ガス供給部と前記ガス排気部と前記励起部とを制御する制御部と、  を有する半導体装置の製造装置が提供される。
【０１０１】
（付記１７）
更に他の態様によれば、  処理基板とダミー基板とを処理する処理室と、  前記処理室内に設けられ前記処理基板を載置する基板載置台であって、前記処理基板を載置する基板載置台と、  前記処理室内に設けられ前記ダミー基板を支持する基板支持部であって、前記基板載置台上面から該上面と垂直方向に離間して設けられた基板支持部と、  前記処理室内に第１の処理ガスと第２の処理ガスを供給するガス供給部と、 
前記処理室内から前記第１の処理ガスと第２の処理ガスを排気するガス排気部と、  前記処理室内に供給した第１の処理ガスと第２の処理ガスを励起する励起部と、  前記基板載置台上に前記処理基板を載置した状態で前記処理室内に供給した第１の処理ガスを励起し、前記基板支持部が前記ダミー基板を支持している状態で前記処理室内に供給した第２の処理ガスを励起するように、前記基板載置台又は前記基板支持部あるいは前記基板載置台と前記基板支持部の両者を制御するとともに、前記ガス供給部と前記ガス排気部と前記励起部とを制御する制御部と、  を有する基板処理装置が提供される。
【０１０２】
（付記１８）
本発明の更に他の態様によれば、  処理基板を処理室で処理する本処理工程と  ダミー基板を前記処理室に搬入するダミー基板搬入ステップと、  前記基板載置台上面から該上面と垂直方向に離間した位置で前記ダミー基板を支持する支持ステップと、  前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給ステップと、  前記基板載置台上面から離間した位置で前記ダミー基板を支持している状態で、前記処理室内に供給した第２の処理ガスを励起する励起ステップと、  前記処理室内から前記処理ガスを排気する排気ステップと、  前記励起ステップを行ったダミー基板を前記処理室から搬出するダミー基板搬出ステップと、  を有する金属除去工程と、  を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０１０３】
（付記１９）
本発明の更に他の態様によれば、  ダミー基板を前記処理室に搬入するダミー基板搬入ステップと、  前記基板載置台上面から該上面と垂直方向に離間した位置で前記ダミー基板を支持する支持ステップと、  前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給ステップと、  前記基板載置台上面から離間した位置で前記ダミー基板を支持している状態で、前記処理室内に供給した第２の処理ガスを励起する励起ステップと、  前記処理室内から前記処理ガスを排気する排気ステップと、  前記励起ステップを行ったダミー基板を前記処理室から搬出するダミー基板搬出ステップと、  を有する金属除去工程、又はクリーニング方法が提供される。
【０１０４】
（付記２０）
本発明の更に他の態様によれば、  処理基板を処理室に搬入する処理基板搬入ステップと、  前記処理室内に設けられた基板載置台上に前記処理基板を載置する載置ステップと、  前記処理室内に第１の処理ガスを供給する第１のガス供給ステップと、 
前記基板載置台上に前記処理基板を載置した状態で前記処理室内に供給した第１の処理ガスを励起する第１の励起ステップと、  前記処理室内から前記第１の処理ガスを排気する第１の排気ステップと、 
前記第１の励起ステップを行った処理基板を前記処理室から搬出する処理基板搬出ステップと、  を有する本処理工程と、  ダミー基板を前記処理室に搬入するダミー基板搬入ステップと、  前記基板載置台上面から離間した位置で前記ダミー基板を支持する支持ステップと、  前記処理室内に第２の処理ガスを供給する第２のガス供給ステップと、 
前記基板載置台上面から離間した位置で前記ダミー基板を支持している状態で、前記処理室内に供給した第２の処理ガスを励起する第２の励起ステップと、  前記処理室内から前記第２の処理ガスを排気する第２の排気ステップと、 
前記第２の励起ステップを行ったダミー基板を前記処理室から搬出するダミー基板搬出ステップと、  を有する金属除去工程と、  を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０１０５】
（付記２１）
更に他の態様によれば、  基板を処理する処理室内の第１プラズマ生成領域にプラズマを発生させて処理する本処理工程と、  前記処理室内に、第２プラズマ生成領域を形成し、前記第１プラズマ生成領域と当該第２プラズマ生成領域にプラズマを発生させる金属汚染除去工程と、  を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０１０６】
（付記２２）
付記２１に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記金属汚染除去工程では、前記処理室内に水素含有ガスと酸素含有ガスのいずれか若しくは両方を含む処理ガス供給する工程と、前記処理室内に供給された前記処理ガスを励起する工程と、前記処理室内を排気する工程と、を有する。
【０１０７】
（付記２３）
付記２２に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記処理ガスを励起する工程と、前記排気する工程を交互に行う工程を有する。
【０１０８】
（付記２４）
付記２３に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記ガスを励起する工程は、前記水素含有ガスを励起する工程と、前記酸素含有ガスを励起する工程を交互に行う。
【０１０９】
（付記２５）
付記２４に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記水素含有ガスを励起する工程と、前記酸素含有ガスを励起する工程との間に、パージ工程を有する。
【０１１０】
（付記２６）
付記２１乃至付記２５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって好ましくは、前記処理室内に前記基板を支持する第１基板支持部と第２基板支持部が設けられ、前記本処理工程では、前記基板を前記第１基板支持部で支持し、前記第１プラズマ生成領域を形成してプラズマを発生させ、前記金属汚染除去工程では、前記基板を前記第２基板支持部に支持し、前記基板の裏面と前記第１基板支持部との間に第２プラズマ生成領域を形成する工程を有する。
【０１１１】
（付記２７）
付記２１乃至付記２６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第１プラズマ生成領域は、前記基板の上面側に形成され、前記第２プラズマ生成領域は、前記基板の裏面側に形成される。
【０１１２】
（付記２８）
付記２１乃至付記２５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記処理室内に前記基板を支持する第１基板支持部と第２基板支持部が設けられ、前記第１プラズマ生成領域は、前記基板上部に形成され、前記第２プラズマ生成領域は、前記第２基板支持部に支持された前記基板と前記第１基板支持部との間に形成される。
【０１１３】
（付記２９）
更に他の態様によれば、
基板を収容する処理室と、前記基板に本処理工程を施す第１プラズマ生成領域と、前記処理室と前記基板に金属汚染除去工程を施す第２プラズマ生成領域と、を有する基板処理装置が提供される。
【０１１４】
（付記３０）
付記２９に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記基板を支持する第１基板支持部と、前記基板を前記第１基板支持部の上で支持する第２基板支持部と、を有し、前記第１基板支持部に前記基板を支持させて前記第１プラズマ生成領域を形成し本処理工程を行い、前記第２基板支持部に前記基板を支持させて前記基板の裏面と前記第１基板支持部との間に第２プラズマ生成領域を形成して金属汚染除去工程を行うように、前記第１基板支持部と前記第２基板支持部を相対的に動作させる制御部を有する。
【０１１５】
（付記３１）
付記２９又は付記３０に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記基板に水素含有ガスと酸素含有ガスのいずれか若しくは両方を含む処理ガスを供給するガス供給部と、前記処理ガスを励起する励起部と、前記金属汚染除去工程で、前記第２プラズマ生成領域を形成した後に、前記処理ガスを供給し励起させるように、前記第１基板支持部と前記第２基板支持部と前記ガス供給部と、前記励起部とを制御する制御部を有する。
【０１１６】
（付記３２）
付記２９乃至付記３１のいずれかに記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記基板の周囲の雰囲気を排気する排気部を有し、前記金属汚染除去工程と、前記基板周囲の雰囲気を排気する排気工程を交互に行うように前記ガス供給部と前記励起部と前記排気部を制御する制御部と、を有する。
【０１１７】
（付記３３）
付記２９乃至付記３１のいずれかに記載の基板処理装置であって、好ましくは、前記金属汚染除去工程では、前記水素含有ガスを励起する工程と前記酸素含有ガスを励起する工程を交互に行うように、前記ガス供給部と前記励起部を制御する制御部とを有する。
【０１１８】
（付記３４）
付記３３に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記水素含有ガスを励起する工程と、前記酸素含有ガスを励起する工程との間にパージ工程を行うように前記ガス供給部と前記励起部と前記排気部を制御する制御部と、を有する。
【０１１９】
（付記３５）
更に他の態様によれば、
基板を処理する処理室内の第１プラズマ生成領域にプラズマを発生させて処理させる本処理手順と、前記処理室内に、第２プラズマ生成領域を形成し、前記第１プラズマ生成領域と当該第２プラズマ生成領域にプラズマを発生させる金属汚染除去手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体が提供される。
【０１２０】
（付記３６）
付記３５に記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記金属汚染除去手順では、前記処理室内に水素含有ガスと酸素含有ガスのいずれか若しくは両方を含む処理ガスを供給させる手順と、前記処理室内に供給された前記処理ガスを励起させる手順と、前記処理室内を排気させる手順と、を有する。
【０１２１】
（付記３７）
付記３６に記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記処理ガスを励起させる手順と、前記排気させる手順を交互に行わせる手順を有する。
【０１２２】
（付記３８）
付記３７に記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記ガスを励起させる手順では、前記水素含有ガスを励起させる手順と、前記酸素含有ガスを励起させる手順とを交互に行わせる。
【０１２３】
（付記３９）
付記３８に記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記水素含有ガスを励起させる手順と、前記酸素含有ガスを励起させる手順との間に、パージ手順を有する。
【０１２４】
（付記４０）
付記３５乃至付記３９のいずれかに記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記処理室内に前記基板を支持する第１基板支持部と第２基板支持部が設けられ、前記本処理工手順では、前記基板を前記第１基板支持部で支持し、前記第１プラズマ生成領域を形成してプラズマを発生させ、前記金属汚染除去手順では、前記基板を前記第２基板支持部に支持し、前記基板の裏面と前記第１基板支持部との間に第２プラズマ生成領域を形成させる手順を有する。
【０１２５】
（付記４１）
付記３５乃至付記４０のいずれかに記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記第１プラズマ生成領域は、前記基板の上面側に形成させ、前記第２プラズマ生成領域は、前記基板の裏面側に形成される。
【０１２６】
（付記４２）
付記３５乃至付記４１のいずれかに記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記処理室内に前記基板を支持する第１基板支持部と第２基板支持部が設けられ、前記第１プラズマ生成領域は、前記基板上部に形成させ、前記第２プラズマ生成領域は、前記第２基板支持部に支持された前記基板と前記第１基板支持部との間に形成される。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
処理室内で発生する汚染物質により処理基板が汚染されることを抑制することができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１００…ＭＭＴ装置、１２１…コントローラ（制御部）、１２１a…演算装置（ＣＰＵ）、１２１ｂ…ＲＡＭ、１２１ｃ…記憶装置、１２１ｃ…Ｉ／Ｏポート、１２１e…内部バス、１２２…入出力装置、１２３…外部記憶装置、１２４…ネットワーク、１２５…記録部、２００…ウエハ、２０１…処理室、２０２…処理炉、２０３…処理容器、２０３ｂ…ガスケット、２１０…上側容器、２１１…下側容器、２１５…筒状電極、２１６ａ…上側磁石、２１６ｂ…下側磁石、２１７…サセプタ、２１７ａ…貫通孔、２１７ｂ…インピーダンス調整電極、２１７ｃ…ヒータ、２２３…遮蔽板、２２４…第１のプラズマ生成領域、２３１ａ…ガス排気管、２３１ｂ…ガス排気管、２３２…ガス供給管、２３２ａ…水素含有ガス供給管、２３２ｂ…窒素含有ガス供給管、２３３…蓋体、２３４…ガス導入口、２３５…ガス排気口、２３６…シャワーヘッド、２３７…バッファ室、２３８…開口、２３９…ガス吹出口、２４０…遮蔽プレート、２４２…ＡＰＣ、２４３ａ…主要バルブ、２４３ｂ…スロー排気バルブ、２４４…ゲートバルブ、２４５…圧力センサ（ダイアフラムゲージ）、２４６ａ…ターボ分子ポンプ、２４６ｂ…ドライポンプ、２５０ａ…Ｈ２ガス供給源、２５０ｂ…Ｎ２ガス供給源、２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃ…マスフローコントローラ、２５３ａ，２５３ｂ，２５３ｃ，２５４…バルブ、２６６…ウエハ突き上げピン、２６８…サセプタ昇降機構、２７２，２７２ａ，２７２ｂ…整合器、２７３，２７３ａ，２７３ｂ…高周波電源、２７４…インピーダンス可変機構、２７８…光透過窓、２８０…ランプ加熱ユニット、２９０…第２のプラズマ生成領域、３００…ＩＣＰ方式プラズマ処理装置、３１５ａ…放電コイル、３１５ｂ…放電コイル、４００…ＥＣＲ方式プラズマ処理装置、４１５ａ…マイクロ波導入管、４１５ｂ…誘電コイル、４１８ａ…マイクロ波。 
【図６】
2014050979.tif 000003
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年6月22日(2016.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内の第１プラズマ生成領域にプラズマを発生させて第１基板支持部で支持された基板を処理する本処理工程と、  
前記処理室内の前記第１プラズマ生成領域と、前記第１基板支持部と第２基板支持部で支持された基板の裏面との間の第２プラズマ生成領域と、にプラズマを発生させて前記処理室内の金属成分を除去する除去工程と、  
を有する半導体装置の製造方法。  
【請求項２】
前記除去工程では、前記処理室内に水素含有ガスと酸素含有ガスのいずれか若しくは両方を供給する工程と、  
前記処理室内に供給されたガスを励起する工程と、  
前記処理室内を排気する工程と、を有する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。  
【請求項３】
前記ガスを励起する工程と、前記排気する工程を所定回数交互に行う工程を有する請求項２に記載の半導体装置の製造方法。  
【請求項４】
前記ガスを励起する工程は、前記水素含有ガスを励起する工程と、前記酸素含有ガスを励起する工程を交互に行う工程を有する請求項３に記載の半導体装置の製造方法。  
【請求項５】
前記水素ガス含有ガスを励起する工程と、前記酸素含有ガスを励起する工程との間に、パージ工程を有する請求項４に記載の半導体装置の製造方法。  
【請求項６】
前記本処理工程では、前記基板の上面側に前記プラズマを発生させ、  
前記除去工程では、前記基板の上面側と前記基板の裏面側に前記プラズマを発生させる請求項１に記載の半導体装置の製造方法。  
【請求項７】
基板を処理する処理室と、  
前記処理室内に設けられ、基板を支持するよう構成された第１基板支持部と、
前記処理内に設けられ、前記第１基板支持部の上で基板を支持するよう構成された第２基板支持部と、
前記基板上に処理ガスを供給するガス供給部と、  
前記ガスを励起させる励起部と、  
前記処理室内にプラズマを発生させて前記第１基板支持部で支持された基板を処理する本処理工程と、前記第２基板支持部に基板を支持させた状態で前記処理室内にプラズマを発生させて前記処理室内の金属成分を除去する除去工程と、を行うように前記ガス供給部、前記励起部、及び前記第１基板支持部と前記第２基板支持部の少なくとも一方を制御する制御部と、  
を有する基板処理装置。
【請求項８】
前記ガス供給部は、水素含有ガスと酸素含有ガスのいずれか若しくは両方を含む処理ガスを供給する請求項７に記載の基板処理装置。  
【請求項９】
前記基板の周囲の雰囲気を排気する排気部を有し、  
前記除去工程と、前記基板周囲の雰囲気を排気する排気工程と、を交互に行うように前記ガス供給部と前記励起部と前記排気部を制御する制御部と、を有する請求項７に記載の基板処理装置。  
【請求項１０】
前記制御部は、  
前記除去工程では、前記水素含有ガスを励起する工程と前記酸素含有ガスを励起する工程を交互に行うように、前記ガス供給部と前記励起部とを制御する請求項８に記載の基板処理装置。  
【請求項１１】
前記制御部は、
前記水素含有ガスを励起する工程と、前記酸素含有ガスを励起する工程との間にパージ工程を行うように前記ガス供給部と前記励起部と前記排気部とを制御する請求項１０に記載の基板処理装置。  
【請求項１２】
処理室内の第１プラズマ生成領域にプラズマを発生させて第１基板支持部で支持された基板を処理させる本処理手順と、  
前記処理室内の前記第１プラズマ生成領域と、前記第１基板支持部と第２基板支持部で支持された基板の裏面との間の第２プラズマ生成領域と、にプラズマを発生させて前記処理室内の金属成分を除去させる除去手順と、
をコンピュータにより基板処理装置に実行させるプログラム。  
【国際調査報告】
2014050979.tif 000017
2014050979.tif 000018
2014050979.tif 000019
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