(57)【要約】    【課題】  チャンバ内のパーティクルの発生を防止することができるプロセス装置の洗浄方法、該方法を実行するためのプログラム、及び記憶媒体を提供する。    【解決手段】  ウエハＷにプラズマ処理を施すチャンバ１０と、各構成要素の動作を制御するＣＰＵ５３とを備えるプラズマ処理装置１は、処理ガスのガス流量とガス分子量で規定される第１の条件、具体的には、処理ガスの流量Ｑ１と分子量ｍ１の積Ａ１（＝Ｑ１×ｍ１）に基づいて処理ガスをチャンバ１０内に導入し、ウエハＷの表面を物理的又は化学的にエッチングした後、シャワーヘッド３３より上記処理ガスと異なるプリパージガスを、上記第１の条件に基づいて導かれる第２の条件に基づいてチャンバ１０内に導入する。【選択図】      図２
2006210461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体をプラズマ処理する処理チャンバを備えるプロセス装置の洗浄方法であって、
前記被処理体を、少なくともガス流量とガス分子量で規定される第１の条件に基づいて導入されるガスから発生するプラズマを用いてプラズマ処理するプラズマ処理ステップと、
前記第１の条件に基づいて導かれる第２の条件に基づいてガスを導入するガス導入ステップとを有することを特徴とするプロセス装置の洗浄方法。
【請求項２】
前記ガス導入ステップの後、前記処理チャンバ内をプラズマ化するプラズマ化ステップを更に有することを特徴とする請求項１記載のプロセス装置の洗浄方法。
【請求項３】
前記プラズマ処理ステップにおいて導入されるガスは、前記ガス導入ステップにおけるガスと同じであることを特徴とする請求項１又は２記載のプロセス装置の洗浄方法。
【請求項４】
前記プラズマ処理ステップにおけるガスは、前記ガス導入ステップにおけるガスと異なることを特徴とする請求項１又は２記載のプロセス装置の洗浄方法。
【請求項５】
前記ガス導入ステップにおけるガスは、前記プラズマ化ステップにおけるガスと同じであることを特徴とする請求項１又は２記載のプロセス装置の洗浄方法。
【請求項６】
前記第２の条件におけるガス流量とガス分子量の積Ａは、前記第１の条件におけるガス流量とガス分子量の積Ａｘより大きいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプロセス装置の洗浄方法。
【請求項７】
前記プラズマ化ステップにおいて、前記処理チャンバ内に導入されるガス流量が１．４Ｐａ・ｍ３／ｓ（８００ｓｃｃｍ）以上、前記処理チャンバ内の圧力が１．３×１０−２〜４．０×１０−２ｋＰａ（１００〜３００ｍＴｏｒｒ）、及び前記処理チャンバ内に印加される高周波電力が２００〜４００Ｗであることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のプロセス装置の洗浄方法。
【請求項８】
被処理体をプラズマ処理する処理チャンバを備えるプロセス装置の洗浄方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記被処理体を、少なくともガス流量とガス分子量で規定される第１の条件に基づいて導入されるガスから発生するプラズマを用いてプラズマ処理するプラズマ処理モジュールと、
前記第１の条件に基づいて導かれる第２の条件に基づいてガスを導入するガス導入モジュールとを有し、
前記第２の条件におけるガス流量とガス分子量の積Ａは、前記第１の条件におけるガス流量とガス分子量の積Ａｘよりも大きいことを特徴とするプログラム。
【請求項９】
被処理体をプラズマ処理する処理チャンバを備えるプロセス装置の洗浄方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータで読み取り可能に格納する記憶媒体であって、前記プログラムは、
前記被処理体を、少なくともガス流量とガス分子量で規定される第１の条件に基づいて導入されるガスから発生するプラズマを用いてプラズマ処理するプラズマ処理モジュールと、
前記第１の条件に基づいて導かれる第２の条件に基づいてガスを導入するガス導入モジュールとを有し、
前記第２の条件におけるガス流量とガス分子量の積Ａは、前記第１の条件におけるガス流量とガス分子量の積Ａｘよりも大きいことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセス装置の洗浄方法、該方法を実行するためのプログラム、及び記憶媒体に関し、特に、プロセスガスのプラズマ雰囲気が形成されるチャンバを有するプロセス装置の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板を収容する収容室、例えば、チャンバを有するプロセス装置において、チャンバ内にプロセスガスやパージガスを導入する際、これらのガスの流れによって生じるガス粘性力によりチャンバ内壁やチャンバ内の電極表面に付着したパーティクルが飛散することが確認されている。この飛散したパーティクルが基板に付着すると、基板にエッチング処理を施す際にマスクとなってエッチング残りを生じてしまい、また、成膜処理を施す際には、パーティクルが核となって膜質を劣化させてしまうという問題がある。チャンバ内へのプロセスガスやパージガスの導入は基板を処理する際に必要不可欠であるため、このような問題を解決するべく、近年、チャンバ内にガスを導入する際のパーティクルの飛散を防止する対策が求められている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、円筒共振器として形成されたプラズマ生成室と、プラズマ生成室を同心に取り巻く第１の励磁コイルと、第１の励磁コイルから試料台のウエハ取り付け面より遠方の位置に第１の励磁コイルと同軸に配された第２の励磁コイルと、ターボ分子ポンプ及びターボ分子ポンプの背圧側に接続されているドライポンプ等から構成される真空排気装置とを備える装置において、第１の励磁コイル及び第２の励磁コイルでミラー磁場を形成し、このミラー磁場及び装置内ガス圧を１．３×１０−２〜１．３×１０−１ｋＰａ(０．１〜１．０Ｔｏｒｒ)とした高圧力領域のガスを用いて装置内部のクリーニングを行い、さらに、ミラー磁場及び装置内ガス圧を６．７×１０−３〜１．３×１０−１ｋＰａ（５．０×１０−２〜１．０Ｔｏｒｒ）とした低圧力領域のガスを用いて装置内部のクリーニングを行う方法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、チャンバと、互いに平行を成すようにチャンバ内に配置された円形の上部電極及び下部電極と、プロセスガス等をチャンバ内に導入するガス導入管とを備えるドライエッチング装置において、チャンバ内の十分な真空排気を行った後、クリーニング用ガスとしての酸素ガスをガス導入管よりチャンバ内に導入し、ガスの供給と排気のバランスを制御してチャンバ内の圧力を調整し、上部電極及び下部電極に所定の電力を投入して酸素ガスをプラズマ化することにより、チャンバ内に付着した炭素系堆積物を酸素の活性種によって除去する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平４−１８６８３３号公報
【特許文献２】特開２０００−１９５８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、パーティクルの発生原因となる炭素系堆積物等を除去する際に、上部電極及び下部電極に投入する電力やチャンバ内圧力が最適でない場合は、炭素系堆積物を均一に除去することができず、また、チャンバ内パーツを損傷させてしまう可能性があり、結果的にチャンバ内にパーティクルを発生させてしまうという問題点がある。
【０００６】
本発明の目的は、チャンバ内のパーティクルの発生を防止することができるプロセス装置の洗浄方法、該方法を実行するためのプログラム、及び記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載のプロセス装置の洗浄方法は、被処理体をプラズマ処理する処理チャンバを備えるプロセス装置の洗浄方法であって、前記被処理体を、少なくともガス流量とガス分子量で規定される第１の条件に基づいて導入されるガスから発生するプラズマを用いてプラズマ処理するプラズマ処理ステップと、前記第１の条件に基づいて導かれる第２の条件に基づいてガスを導入するガス導入ステップとを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載のプロセス装置の洗浄方法は、請求項１記載のプロセス装置の洗浄方法において、前記ガス導入ステップの後、前記処理チャンバ内をプラズマ化するプラズマ化ステップを更に有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載のプロセス装置の洗浄方法は、請求項１又は２記載のプロセス装置の洗浄方法において、前記プラズマ処理ステップにおいて導入されるガスは、前記ガス導入ステップにおけるガスと同じであることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載のプロセス装置の洗浄方法は、請求項１又は２記載のプロセス装置の洗浄方法において、前記プラズマ処理ステップにおけるガスは、前記ガス導入ステップにおけるガスと異なることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載のプロセス装置の洗浄方法は、請求項１又は２記載のプロセス装置の洗浄方法において、前記ガス導入ステップにおけるガスは、前記プラズマ化ステップにおけるガスと同じであることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載のプロセス装置の洗浄方法は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプロセス装置の洗浄方法において、前記第２の条件におけるガス流量とガス分子量の積Ａは、前記第１の条件におけるガス流量とガス分子量の積Ａｘより大きいことを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載のプロセス装置の洗浄方法は、請求項２乃至６のいずれか１項に記載のプロセス装置の洗浄方法において、前記プラズマ化ステップにおいて、前記処理チャンバ内に導入されるガス流量が１．４Ｐａ・ｍ３／ｓ（８００ｓｃｃｍ）以上、前記処理チャンバ内の圧力が１．３×１０−２〜４．０×１０−２ｋＰａ（１００〜３００ｍＴｏｒｒ）、及び前記処理チャンバ内に印加される高周波電力が２００〜４００Ｗであることを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項８記載のプログラムは、被処理体をプラズマ処理する処理チャンバを備えるプロセス装置の洗浄方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記被処理体を、少なくともガス流量とガス分子量で規定される第１の条件に基づいて導入されるガスから発生するプラズマを用いてプラズマ処理するプラズマ処理モジュールと、前記第１の条件に基づいて導かれる第２の条件に基づいてガスを導入するガス導入モジュールとを有し、前記第２の条件におけるガス流量とガス分子量の積Ａは、前記第１の条件におけるガス流量とガス分子量の積Ａｘよりも大きいことを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項９記載の記憶媒体は、被処理体をプラズマ処理する処理チャンバを備えるプロセス装置の洗浄方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータで読み取り可能に格納する記憶媒体であって、前記プログラムは、前記被処理体を、少なくともガス流量とガス分子量で規定される第１の条件に基づいて導入されるガスから発生するプラズマを用いてプラズマ処理するプラズマ処理モジュールと、前記第１の条件に基づいて導かれる第２の条件に基づいてガスを導入するガス導入モジュールとを有し、前記第２の条件におけるガス流量とガス分子量の積Ａは、前記第１の条件におけるガス流量とガス分子量の積Ａｘよりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載のプロセス装置の洗浄方法によれば、少なくともガス流量とガス分子量で規定される第１の条件に基づいて導入されるガスから発生するプラズマを用いて被処理体がプラズマ処理され、第１の条件に基づいて導かれる第２の条件に基づいてガスが導入されるので、第２の条件に基づいて導入されるガスのガス粘性力によりパーティクルを処理チャンバ内から除去することができ、もって処理チャンバ内のパーティクルの発生を防止することができる。
【００１７】
請求項２記載のプロセス装置の洗浄方法によれば、ガス導入ステップの後、処理チャンバ内をプラズマ化するので、パーティクルの発生原因となる堆積物を、ガスから発生するプラズマにより除去することができ、もって処理チャンバ内のパーティクルの発生をさらに防止することができる。
【００１８】
請求項３記載のプロセス装置の洗浄方法によれば、プラズマ処理ステップにおいて導入されるガスは、ガス導入ステップにおけるガスと同じであるので、処理チャンバ内に導入するガスを変更することなく、簡便にパーティクルを処理チャンバ内から除去することができる。
【００１９】
請求項４記載のプロセス装置の洗浄方法によれば、プラズマ処理ステップにおけるガスは、ガス導入ステップにおけるガスと異なるので、パーティクルをより効果的に除去できるガス粘性力をもたらすことができるガスを選択することができる。
【００２０】
請求項５記載のプロセス装置の洗浄方法によれば、ガス導入ステップにおけるガスは、プラズマ化ステップにおけるガスと同じであるので、処理チャンバ内に導入するガスを変更することなく、より簡便にパーティクルを処理チャンバ内から除去することができる。
【００２１】
請求項６記載のプロセス装置の洗浄方法によれば、第２の条件におけるガス流量とガス分子量の積Ａは、第１の条件におけるガス流量とガス分子量の積Ａｘより大きいので、第２の条件に基づいて導入されるガスのガス粘性力によりパーティクルを処理チャンバ内から確実に除去することができる。
【００２２】
請求項７記載のプロセス装置の洗浄方法によれば、プラズマ化ステップにおいて、処理チャンバ内に導入されるガス流量が１．４Ｐａ・ｍ３／ｓ（８００ｓｃｃｍ）以上、処理チャンバ内の圧力が１．３×１０−２〜４．０×１０−２ｋＰａ（１００〜３００ｍＴｏｒｒ）、及び処理チャンバ内に印加される高周波電力が２００〜４００Ｗであるので、ガスから発生するプラズマにより、処理チャンバ内パーツを損傷させることなく堆積物を除去することができる。
【００２３】
請求項８記載のプログラム及び請求項９記載の記憶媒体によれば、少なくともガス流量とガス分子量で規定される第１の条件に基づいて導入されるガスから発生するプラズマを用いて被処理体がプラズマ処理され、第１の条件に基づいて導かれる第２の条件に基づいてガスが導入され、第２の条件におけるガス流量とガス分子量の積Ａは、第１の条件におけるガス流量とガス分子量の積Ａｘよりも大きいので、第２の条件に基づいて導入されるガスのガス粘性力によりパーティクルを処理チャンバ内から除去することができ、もって処理チャンバ内のパーティクルの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態に係るプロセス装置の洗浄方法が適用されるプラズマ処理装置の構成を概略的に示す断面図である。
【００２６】
図１において、ウエハＷにエッチング処理を施すエッチング処理装置として構成されるプラズマ処理装置１は、金属製、例えば、アルミニウム又はステンレス鋼製の円筒型チャンバ（処理チャンバ）１０を有し、該チャンバ１０内に、例えば、直径が３００ｍｍのウエハＷを載置するステージとしての円柱状のサセプタ１１が配設されている。
【００２７】
チャンバ１０の側壁とサセプタ１１との間には、サセプタ１１上方の気体をチャンバ１
０の外へ排出する流路として機能する排気路１２が形成される。この排気路１２の途中に
は環状のバッフル板１３が配設され、排気路１２のバッフル板１３より下流の空間は、可
変式バタフライバルブである自動圧力制御弁（automatic pressure control valve）（以
下「ＡＰＣ」という）１４に連通する。ＡＰＣ１４は、真空引き用の排気ポンプであるタ
ーボ分子ポンプ（以下「ＴＭＰ」という）１５に接続され、さらに、ＴＭＰ１５を介して
排気ポンプであるドライポンプ（以下「ＤＰ」という）１６に接続されている。ＡＰＣ１
４、ＴＭＰ１５及びＤＰ１６によって構成される排気流路を以下「本排気ライン」と称す
るが、この本排気ラインは、ＡＰＣ１４によってチャンバ１０内の圧力制御を行うだけで
なくＴＭＰ１５及びＤＰ１６によってチャンバ１０内をほぼ真空状態になるまで減圧する
。
【００２８】
また、上述した排気路１２のバッフル板１３より下流の空間は、本排気ラインとは別の
排気流路（以下「粗引きライン」という）に接続されている。この粗引きラインは、上記
空間とＤＰ１６とを連通させる、直径が例えば、２５ｍｍである排気管１７と、排気管１
７の途中に配設されたバルブＶ２とを備える。このバルブＶ２は、上記空間とＤＰ１６と
を遮断することができる。粗引きラインはＤＰ１６によってチャンバ１０内の気体を排出
する。
【００２９】
サセプタ１１には、所定の高周波電力をサセプタ１１に印加する高周波電源１８が接続されている。また、サセプタ１１の内部上方には、ウエハＷを静電吸着力で吸着するための導電膜からなる円板状の電極板２０が配設されている。電極板２０には直流電源２２が電気的に接続されている。ウエハＷは、直流電源２２から電極板２０に印加された直流電圧により発生するクーロン力又はジョンソン・ラーベック(Johnsen-Rahbek)力によってサセプタ１１の上面に吸着保持される。ウエハＷを吸着しないときには、電極板２０は直流電源２２との導通が絶たれてフローティング状態になる。また、シリコン（Ｓｉ）等から成る円環状のフォーカスリング２４は、サセプタ１１の上方に発生したプラズマをウエハＷに向けて収束させる。
【００３０】
サセプタ１１の内部には、例えば、円周方向に延在する環状の冷媒室２５が設けられている。この冷媒室２５には、チラーユニット（図示せず）から配管２６を介して所定温度の冷媒、例えば、冷却水が循環供給され、当該冷媒の温度によってサセプタ１１上のウエハＷの処理温度が制御される。
【００３１】
サセプタ１１の上面においてウエハＷが吸着される部分（以下、「吸着面」という）に
は、複数の伝熱ガス供給孔２７及び伝熱ガス供給溝（図示せず）が配されている。これら
の伝熱ガス供給孔２７等は、サセプタ１１内部に配設された伝熱ガス供給ライン２８を介
して、バルブＶ３を有する伝熱ガス供給管２９に連通し、伝熱ガス供給管２９に接続され
た伝熱ガス供給部（図示せず）からの伝熱ガス、例えば、Ｈｅガスを、吸着面とウエハＷ
の裏面との間隙に供給する。これにより、ウエハＷとサセプタ１１との熱伝達性が向上す
る。なお、バルブＶ３は、伝熱ガス供給孔２７等と伝熱ガス供給部とを遮断することがで
きる。
【００３２】
また、吸着面には、サセプタ１１の上面から突出自在なリフトピンとしての複数のプッ
シャーピン３０が配設されている。これらのプッシャーピン３０は、モータ（図示せず）
の回転運動がボールねじ等によって直線運動に変換されることにより、図中上下方向に移
動する。ウエハＷが吸着面に吸着保持されるときには、プッシャーピン３０はサセプタ１
１に収容され、エッチング処理が施される等してプラズマ処理が終了したウエハＷをチャ
ンバ１０から搬出するときには、プッシャーピン３０はサセプタ１１の上面から突出して
ウエハＷをサセプタ１１から離間させて上方へ持ち上げる。
【００３３】
チャンバ１０の天井部には、シャワーヘッド３３が配設されている。シャワーヘッド３３には高周波電源５２が接続されており、高周波電源５２は、所定の高周波電力をシャワーヘッド３３に印加する。これにより、シャワーヘッド３３は上部電極として機能する。
【００３４】
シャワーヘッド３３は、多数のガス通気孔３４を有する下面の電極板３５と、該電極板
３５を着脱可能に支持する電極支持体３６とを有する。また、該電極支持体３６の内部に
バッファ室３７が設けられ、このバッファ室３７には処理ガス供給部（図示せず）からの
処理ガス導入管３８が接続されている。この処理ガス導入管３８の途中にはバルブＶ１が
配設されている。このバルブＶ１は、バッファ室３７と処理ガス供給部とを遮断すること
ができる。ここで、サセプタ１１及びシャワーヘッド３３の間の電極間距離Ｄは例えば、
２７±１ｍｍ以上に設定される。
【００３５】
この処理ガス導入管３８のバルブＶ１の上流側には、チャンバ１０内に導入される処理ガス等の流量を制御する流量制御装置３９が取付けられている。流量制御装置３９は、後述するＣＰＵ５３に電気的に接続されており、ＣＰＵ５３からの信号に基づいてチャンバ１０内に導入される処理ガス及びパージガスの流量を制御する。
【００３６】
チャンバ１０の側壁には、ウエハＷの搬入出口３１を開閉するゲートバルブ３２が取り
付けられている。このプラズマ処理装置１のチャンバ１０内では、上述したように、サセプタ１１及びシャワーヘッド３３に高周波電力が印加され、該印加された高周波電力によって空間Ｓにおいて処理ガスから高密度のプラズマが発生し、イオンやラジカルが生成される。
【００３７】
また、プラズマ処理装置１は、その内部又は外部に配置されたＣＰＵ５３を備える。このＣＰＵ５３は、バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３、ＡＰＣ１４、ＴＭＰ１５、ＤＰ１６、高周波電源１８，５２、流量制御装置３９、及び直流電源２２に接続され、ユーザのコマンドや所定のプロセスレシピに応じて各構成要素の動作を制御する。
【００３８】
このプラズマ処理装置１では、エッチング処理の際、先ずゲートバルブ３２を開状態に
し、加工対象のウエハＷをチャンバ１０内に搬入してサセプタ１１の上に載置し、ゲートバルブ３２を閉状態にする。そして、シャワーヘッド３３より処理ガス（例えば、所定の流量比率のＣ４Ｆ８ガス、Ｏ2ガス及びＡｒガスから成る混合ガス）を、ガス流量とガス分子量で規定される第１の条件に基づいてチャンバ１０内に導入し、ＡＰＣ１４等によりチャンバ１０内の圧力を所定値にする。次に、高周波電源５２より高周波電力をシャワーヘッド３３に印加すると共に、高周波電源１８より高周波電力をサセプタ１１に印加し、さらに、直流電源２２より直流電圧を電極板２０に印加して、ウエハＷをサセプタ１１上に吸着する。そして、シャワーヘッド３３より吐出された処理ガスは上述したようにプラズマ化する。このプラズマにより生成されるラジカルやイオンは、フォーカスリング２４によってウエハＷの表面に収束され、ウエハＷの表面を物理的又は化学的にエッチングする。
【００３９】
ウエハＷをエッチングした後、ゲートバルブ３２を開状態にし、サセプタ１１の上に載置されたウエハＷをチャンバ１０から搬出し、さらに、ゲートバルブ３２を再び閉状態にする。
【００４０】
次に、チャンバ１０内に他の加工対象のウエハWを搬入する前に、後述する洗浄処理を実行してチャンバ１０内を洗浄し、その後、ゲートバルブ３２を開状態にし、他のウエハＷをチャンバ１０内に搬入してサセプタ１１の上に載置し、その後は上述したウエハWをチャンバ１０内に搬入したときと同じ工程を繰り返し、他のウエハWにエッチング処理を施す。
【００４１】
図２は、本実施の形態に係るプロセス装置の洗浄方法を説明するフローチャートである。
【００４２】
図２において、プロセス装置としてのプラズマ処理装置１は、加工対象のウエハＷをチャンバ１０内に搬入し、上記処理ガスのガス流量とガス分子量で規定される第１の条件、具体的には、処理ガスの流量Ｑ１と分子量ｍ１の積Ａ１（＝Ｑ１×ｍ１）に基づいて処理ガスをチャンバ１０内に導入し、ウエハＷの表面を物理的又は化学的にエッチング（プラズマ処理ステップ）（ステップＳ２１）した後、ゲートバルブ３２を開状態にし、サセプタ１１の上に載置されたウエハＷをチャンバ１０から搬出し、さらに、ゲートバルブ３２を閉状態にする。
【００４３】
次に、チャンバ１０内に他の加工対象のウエハWを搬入する前に、プリパージガスをチャンバ１０内に導入する（ガス導入ステップ）。すなわち、シャワーヘッド３３より上記処理ガスと異なるプリパージガス（例えば、酸素、アルゴン、もしくは窒素、又はこれらの混合ガス）を、上記第１の条件に基づいて導かれる第２の条件に基づいてチャンバ１０内に導入し、ＡＰＣ１４等によりチャンバ１０内の圧力を所定値にする。これにより、パーティクルをより効果的に除去できるガス粘性力をもたらすことができるプリパージガスを選択することができる。
【００４４】
ここで、積Ａ１の値に基づいて導入される処理ガスによって剥離されずにチャンバ１０内に残ったパーティクルを除去するためには、プリパージガスにおける積Ａｐが積Ａ１より大きい値である必要がある。したがって、具体的には、ＣＰＵ５３は、プリパージガスの流量Ｑｐと分子量ｍｐの積Ａｐ（＝Ｑｐ×ｍｐ）を算出し（算出ステップ）（ステップＳ２２）、積Ａｐ（＝Ｑｐ×ｍｐ）が、ウエハWを処理する際にチャンバ１０内に導入された処理ガスの流量Ｑ１と分子量ｍ１の積Ａ１より大きい値、例えば、積Ａ１の１．０５倍以上となるようにプリパージガスの流量Ｑｐを設定し、流量制御装置３９に設定された流量Ｑｐに対応する信号を送信することによりプリパージガスの流量を制御する（ステップＳ２３）。さらに、上記のように設定された流量Ｑｐで、１．０〜１０秒間プリパージガスをチャンバ１０内に導入し、その後、該導入されたプリパージガスをチャンバ１０内から排出する。これにより、チャンバ１０内のパーティクルが除去される。
【００４５】
さらに、ドライクリーニング用ガスとしての酸素ガスをシャワーヘッド３３よりチャンバ１０内に導入し（ステップＳ２４）、酸素ガスの供給量及び排気量を制御してチャンバ１０内の圧力を所定値にする（ステップＳ２５）。その後、高周波電源５２より高周波電力をシャワーヘッド３３に印加する（プラズマ化ステップ）（ステップＳ２６）。これにより、チャンバ１０内の酸素ガスがプラズマ化され、プリパージガス導入後にチャンバ１０内に残ったデポがプラズマにより除去（アッシング）される。
【００４６】
次いで、高周波電力をシャワーヘッド３３に所定時間印加してチャンバ１０内の酸素ガスをプラズマ化した後、シャワーヘッド３３への高周波電力の印加を停止し、酸素ガスをチャンバ１０内から排出した後、本処理を終了する。
【００４７】
上述したように、本実施の形態によれば、ウエハＷにエッチング処理を施す際に用いられるガス流量とガス分子量で規定される第１の条件に基づいてチャンバ１０内に導入される処理ガスから発生するプラズマを用いてウエハＷがプラズマ処理され、第１の条件に基づいて導かれる第２の条件に基づいてプリパージガスが導入されるので、第２の条件に基づいて導入されるプリパージガスのガス粘性力によりパーティクルをチャンバ１０内から除去することができ、もってチャンバ１０内のパーティクルの発生を防止することができる。
【００４８】
また、プリパージガスをチャンバ１０内に導入した後、チャンバ１０内をプラズマ化するので、パーティクルの発生原因となる堆積物を、酸素ガスから発生するプラズマにより除去することができ、もってチャンバ１０内のパーティクルの発生をさらに防止することができる。
【００４９】
さらに、第２の条件におけるプリパージガスの流量Ｑｐと分子量ｍｐの積Ａｐは、第１の条件における処理ガスの流量Ｑ１と分子量ｍ１の積Ａ１より大きいので、第２の条件に基づいて導入されるプリパージガスのガス粘性力によりパーティクルをチャンバ１０内から確実に除去することができる。
【００５０】
本実施の形態では、チャンバ１０内のプリパージ及びデポのアッシングは、枚葉毎に行われるが、これに限るものではなく、任意のタイミング、例えば、所定の枚数のウエハを処理した後にチャンバ１０内のプリパージ及びデポのアッシングを行ってもよい。
【００５１】
また、本実施の形態では、ＣＰＵ５３は、プリパージガスの流量Ｑｐと分子量ｍｐを乗じた値Ａｐが、値Ａ１より大きい値、例えば、値Ａ１の１．０５倍以上となるようにプリパージガスの流量Ｑｐを設定するが、これに限るものでは無く、算出された値Ａ１に基づいて算出された流量に、所定値、例えば１．６９×１０−１Ｐａ・ｍ３／ｓ（１００ｓｃｃｍ）を加算することによりプリパージガスの流量Ｑｐを設定してもよい。
【００５２】
本実施の形態では、ウエハＷを処理する際に用いられる処理ガス（例えば、所定の流量比率のＣ４Ｆ８ガス、Ｏ2ガス及びＡｒガスから成る混合ガス）は、プリパージガス（例えば、酸素、アルゴン、もしくは窒素、又はこれらの混合ガス）と異なるが、これに限るものではなく、プリパージガスと同じであってもよい。これにより、チャンバ１０内に導入するガスを変更することなく、簡便にパーティクルをチャンバ１０内から除去することができる。
【００５３】
また、本実施の形態では、プリパージガスは、チャンバ１０内に残ったデポをアッシングする際に導入されるドライクリーニング用ガスと異なるが、これに限るものではなく、ドライクリーニング用ガスと同じであってもよい。これにより、チャンバ１０内に導入するガスを変更することなく、より簡便にパーティクルをチャンバ１０内から除去することができる。
【００５４】
また、本実施の形態に係るプロセス装置の清浄方法は、プラズマ処理装置１に適用されたが、これに限るものではなく、チャンバを有する全てのプロセス装置に適用可能である。
【００５５】
上述した実施の形態では、プラズマ処理装置１において処理される被処理体はウエハＷであったが、被処理体はこれに限られず、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を含むＦＰＤ（Flat Panel Display）等のガラス基板であってもよい。
【００５６】
また、本発明の目的は、前述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ、ＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００５７】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体およびプログラムは本発明を構成することになる。
【００５８】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。或いは、上記プログラムは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることにより供給される。
【００５９】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記の実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００６０】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００６２】
まず、チャンバ１０内において、処理ガスやパージガスを導入する際のパーティクルの飛散を防止するためには、他のウエハＷをプラズマ処理装置１のチャンバ１０内に搬入する前に、処理ガスやパージガス等のガス流れに起因するパーティクルやデポの剥離を防止する必要がある。
【００６３】
チャンバ１０内、例えば、チャンバ１０の内壁に付着したパーティクルは、処理ガス又はパージガスから剥離力を受けることによりチャンバ１０の内壁から剥離する。このパーティクル剥離の原因となるのは、該パーティクルに働くガス粘性力といわれる力であり、このガス粘性力はガスの平均流速に比例する力として、以下の式で表される。
【００６４】
【数１】
2006210461.tif 000003
【００６５】
（ガス密度、vR：ガス平均流速、m：ガス分子量、ｒp：パーティクル半径）
チャンバ１０の内壁に付着したパーティクルは、ガス分子と衝突を繰り返したときに、上記式で表されるガス粘性力によってチャンバ１０の内壁から剥離され、チャンバ１０内で再度浮遊する。チャンバ１０内で再度浮遊したパーティクルは、ガスの流れる方向に加速される。上記式において、ガス圧力及びパーティクル半径が一定の値であると仮定すると、ガス粘性力kNは、ガス平均流速及びガス分子量に比例することになる。そこで、分子量の異なる窒素、アルゴン、及び酸素を、夫々流量を制御しながらチャンバ１０内に導入し、種々の流量で上記ガスを導入したときにチャンバ１０内に浮遊したパーティクルをＣＣＤカメラにより観察した。具体的には、窒素、アルゴン、及び酸素を、夫々表１に示すような流量に制御し、表１のステップ１からステップ１０まで順に測定を行った。この結果を表１に示した。
【００６６】
【表１】
2006210461.tif 000004
【００６７】
まず、アルゴンを８．４５×１０−１Ｐａ・ｍ３／ｓ（５００ｓｃｃｍ）でチャンバ内に導入したとき、チャンバ１０内に浮遊するパーティクルが観測された（ステップ１）。しかし、窒素をアルゴンと同様の５００ｓｃｃｍでチャンバ内に導入したとき（ステップ３）、パーティクルが観測されなかった。さらに、再度アルゴンを５００ｓｃｃｍでチャンバ内に導入すると、パーティクルが観測された（ステップ４）。これは、窒素とアルゴンのガス流量が等しい場合であっても、窒素とアルゴンの分子量が異なり、窒素を導入したとき、流量Ｑと分子量ｍを乗じた値Ａが小さくなることに応じて剥離力（ガス粘性力）が小さくなり、パーティクルが剥離せず、パーティクルが観測されなかったと考えられる。
【００６８】
その後、窒素ガスを２．５Ｐａ・ｍ３／ｓ（１５００ｓｃｃｍ）で導入するとパーティクルが観測され（ステップ８）、次いで、アルゴンを１．７Ｐａ・ｍ３／ｓ（１０００ｓｃｃｍ）で導入すると、パーティクルは観測されなかった（ステップ９）。さらに、アルゴンを１．７Ｐａ・ｍ３／ｓ（１０００ｓｃｃｍ）で導入すると共に酸素を３．３８×１０−１Ｐａ・ｍ３／ｓ（２００ｓｃｃｍ）で導入すると、パーティクルが観測された（ステップ１０）。ステップ１０では、ステップ８に対してガス（アルゴン及び酸素）の総流量は減少しているが、流量Ｑと分子量ｍを乗じた値Ａがステップ９の値Ａに対して大きくなるため、パーティクルが観測されたと考えられる。
【００６９】
ここで、表１に示すように、ステップ３における値Ａは、ステップ３より前のステップ１，２における値Ａより小さく、ステップ６における値Ａは、ステップ６より前のステップ４，５における値Ａより小さく、ステップ９における値Ａは、ステップ９より前のステップ７，８における値Ａより小さいが、ステップ３，６及び９のいずれにおいてもパーティクルが観測されていない。
【００７０】
これにより、値Ａが所定値になるようにガスの流量及び分子量を設定してガスを導入した（ステップ１，２，４，５，７及び８）後、値Ａが上記所定値より小さくなるようにガスの流量及び分子量を設定してガスを導入すれば（ステップ３，６及び９）、パーティクルが発生しないことが分かった。これは、値Ａが所定の値になるようにガスの流量及び分子量を設定してガスを導入した際に、該ガスのガス粘性力によってパーティクルやパーティクルの発生原因となるデポをチャンバ１０内から確実に除去することができるためと考察された。
【００７１】
したがって、この考察を上述した本発明の実施の形態に適用した場合、すなわち、プリパージガスの流量と分子量を乗じた値ＡＰが、処理ガスの流量と分子量を乗じた値Ａ１及びパージガスの流量と分子量を乗じた値Ａ２より大きくなるようにプリパージガスの流量を制御すると、プリパージガスを導入した際に、プリパージガスのガス粘性力によってパーティクルやパーティクルの発生原因となるデポをチャンバ１０内から確実に除去することを期待できることが分かった。
【００７２】
次に、プラズマ処理装置のチャンバ内に堆積したデポを除去するためのドライクリーニング（ＷＬＤＣ）の最適な条件について説明する。
【００７３】
次に、実施例１として、上部電極としてのシャワーヘッド３３に印加する高周波電力を３００Ｗに設定し、チャンバ１０内の酸素ガスをプラズマ化させた後、図３中の１〜２２で示すようなチャンバ１０内の所定の位置にポリイミドフィルムを貼り付け、各ポリイミドフィルムのアッシングレート（ｎｍ／ｓｅｃ）を測定した。また、比較例１及び比較例２として、高周波電力を５００Ｗ及び８００Ｗに設定したときの各ポリイミドフィルムのアッシングレートを夫々測定した。
【００７４】
次いで、上記のように測定した各ポリイミドフィルムのアッシングレートの値から、（１）全部位のポリイミドフィルムのアッシングレートの均一性（以下、単に「均一性」という）、及び（２）プラズマによる消耗が懸念される消耗懸念部位としての位置１〜３及び位置１２〜１６に貼り付けられたポリイミドフィルムの平均アッシングレートに対する、デポが発生し易い部位（多量に堆積する部位）としての位置４〜６及び位置２０〜２２に貼り付けたポリイミドフィルムの平均アッシングレートの比（以下、単に「アッシング効率」という）を算出し、これらの算出値を実施例１，比較例１及び比較例２について下記に示す表２にまとめた。
【００７５】
【表２】
2006210461.tif 000005
【００７６】
また、実施例２として、チャンバ１０内に導入する酸素ガス量が１．４Ｐａ・ｍ３／ｓ（８００ｓｃｃｍ）であるときのポリイミドフィルムのアッシングレートを測定し、さらに、比較例３及び比較例４として、酸素ガス量が２．０Ｐａ・ｍ３／ｓ（１２００ｓｃｃｍ）及び２．７Ｐａ・ｍ３／ｓ（１６００ｓｃｃｍ）であるときのポリイミドフィルムのアッシングレートを夫々測定し、これらの測定されたアッシングレートから実施例２，比較例３及び比較例４の夫々について均一性及びアッシング効率を算出し、下記に示す表３にまとめた。
【００７７】
【表３】
2006210461.tif 000006
【００７８】
さらに、実施例３として、チャンバ１０内の圧力が２．７×１０−２ｋＰａ（２００ｍＴｏｒｒ）であるときのポリイミドフィルムのアッシングレートを測定し、さらに、比較例５及び比較例６として、チャンバ１０内の圧力が、５．３×１０−２ｋＰａ（４００ｍＴｏｒｒ）、及び８．０×１０−２ｋＰａ（６００ｍＴｏｒｒ）であるときのポリイミドフィルムのアッシングレートを夫々測定し、これらの測定されたアッシングレートから実施例３，比較例５及び比較例６の夫々について均一性及びアッシング効率を算出し、下記に示す表４にまとめた。
【００７９】
【表４】
2006210461.tif 000007
【００８０】
ここで、ＷＬＤＣ（Wafer-less Dry Cleaning）では、デポ発生抑制の観点からデポが発生し易い部位において多くのデポをアッシングすることが好ましいため、デポが発生し易い部位における平均アッシングレートは大きいことが好ましく、消耗抑制の観点からは消耗懸念部位における平均アッシングレートは小さいことが好ましい、すなわち、ＷＬＤＣの実行条件としてはアッシング効率が大きくなる条件が好ましい。尚、各表中における「全部位の平均アッシングレート」及び「全部位のアッシングレートの均一性」は、チャンバ１０内全体のアッシングレートを捉えるための参考値である。
【００８１】
上述したアッシング効率の観点から、各表に基づいてＷＬＤＣの最適条件を検討したところ、チャンバ１０内圧力は、表４より実施例３に相当する２．７×１０−２ｋＰａが好ましいことが分かった。なお、アッシング効率の観点から、高周波電力は、表２より比較例１に相当する５００Ｗが好ましいことになるが、このときは消耗懸念部位平均アッシングレートが１．２[ｎｍ／ｓｅｃ]と大きいため、消耗抑制の観点からＷＬＤＣの最適条件として好ましくない。そこで、消耗抑制の観点から、ＷＬＤＣの最適条件を検討したところ、高周波電力は、表１より３００Ｗが好ましいことが分かった。
【００８２】
また、アッシング効率の観点から、酸素ガス量は、表３より比較例４に相当する２．７Ｐａ・ｍ３／ｓが好ましいことになる。しかしながら、表３では実施例２，比較例３及び比較例４のアッシング効率に顕著な差が見られないため、ＷＬＤＣの最適条件としては、実施例２，比較例３及び比較例４のいずれに相当する酸素ガス量であってもよい。但し、上述したＷＬＤＣの最適条件としての３００Ｗの高周波電力ではパワーが小さいため、酸素ガス量は小さい方がプラズマ化効率の観点から好ましい。したがって、酸素ガス量は、実施例２に相当する１．４Ｐａ・ｍ３／ｓが好ましい。
【００８３】
次に、上述したようにチャンバ１０内圧力は低いことが好ましいことから、より最適なチャンバ１０内圧力を見つけ出すべく、図３に示した各チャンバ内パーツにおいて、チャンバ１０内に導入する酸素ガスの流量が１．４Ｐａ・ｍ３／ｓ（８００ｓｃｃｍ）、及びシャワーヘッドに印加する高周波電力が３００Ｗの条件下で、チャンバ１０内の圧力を２．７×１０−２ｋＰａ（２００ｍＴｏｒｒ）以下にしたときのアッシングレートを測定し、結果を図４に示した。また、図４の測定結果から上記均一性及びアッシング効率を算出した結果を図５に示した。
【００８４】
図５の結果から、チャンバ１０内の圧力は、１．３×１０−２〜４．０×１０−２ｋＰａ（１００〜３００ｍＴｏｒｒ）であると、アッシング効率が更に良好な値を示すことが分かった。したがって、チャンバ１０内の圧力は１．３×１０−２〜４．０×１０−２ｋＰａであるのがより好ましいことが分かった。
【００８５】
以上の結果より、ドライクリーニング（ＷＬＤＣ）の最適な条件として、シャワーヘッド３３に印加される高周波電力が２００〜４００Ｗ、チャンバ１０内に導入されるガス流量が１．４Ｐａ・ｍ３／ｓ（８００ｓｃｃｍ）以上、チャンバ１０内の圧力が１．３×１０−２〜４．０×１０−２ｋＰａ（１００〜３００ｍＴｏｒｒ）であるとき、好ましくは、シャワーヘッド３３に印加する高周波電力が３００Ｗ、チャンバ１０内に導入する酸素ガスの流量が１．４Ｐａ・ｍ３／ｓ、及びチャンバ１０内の圧力が１．３×１０−２〜２．７×１０−２ｋＰａであると、処理チャンバ内パーツを損傷させることなく堆積物を除去することができることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施の形態に係るプロセス装置の洗浄方法が適用されるプラズマ処理装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】本実施の形態に係るプロセス装置の洗浄方法を説明するフローチャートである。
【図３】図２のチャンバ１０内において、ポリイミドフィルムを貼付けた位置を説明する図である。
【図４】チャンバ内の圧力を２．７×１０−２ｋＰａ以下にしたときのアッシングレートを測定した結果を示す図である。
【図５】図４の測定結果から、均一性及びアッシング効率を算出した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１  プラズマ処理装置
１０  チャンバ
３３  シャワーヘッド
３９  流量制御装置
５２  高周波電源
５３  ＣＰＵ
【図１】
2006210461.tif 000008
【図２】
2006210461.tif 000009
【図３】
2006210461.tif 000010
【図４】
2006210461.tif 000011
【図５】
2006210461.tif 000012