(57)【要約】【課題】  同一チャンバ内でデポガス処理とデポレスガス処理とを、デポガス処理に起因するチャンバ内の堆積物剥がれの障害を抑制しつつ効率的に行う技術を提供する。【解決手段】  半導体装置の製造システムＡをエッチング手段１００、管理手段２００とから構成し、管理手段２００に設けた堆積量管理手段４０で、デポガス処理に基づく堆積物のガス処理チャンバ内での堆積量を管理する。デポガス処理に基づく堆積量が基準量に達した時点で、それまで行っていたデポガス処理を、デポレスガス処理に切り換える。デポレスガス処理は、デポレスガス処理管理手段５０により、ガス処理チャンバ内に堆積した堆積物の堆積量の低減が行えるまで処理が継続するように管理される。【選択図】  図１
2006135052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハをエッチングガスで処理するドライエッチング工程を有する半導体装置の製造方法であって、
エッチング処理に際してガス処理チャンバ内に堆積物を発生させる堆積性ガス（デポガス）を用いて前記エッチング処理を行うデポガス処理を、前記堆積物の堆積量が所定量に達した場合に、エッチング処理に際して除去を必要とする量の堆積物を発生させない非堆積性ガス（デポレスガス）を用いて前記エッチング処理を行うデポレスガス処理に切り換えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記デポガス処理は、異なるガスを用いた複数のガス処理よりなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
半導体ウエハをエッチングガスで処理するドライエッチング工程を有する半導体装置の製造方法であって、
エッチング処理に際してガス処理チャンバ内に堆積物を発生させる第一の堆積性ガスを用いてエッチング処理を行う第一のデポガス処理を、前記堆積物の堆積量が所定量に達する前に、前記第一の堆積性ガスとは異なる第二の堆積性ガスでエッチング処理を行う第二のデポガス処理に切り換えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の半導体装置の製造方法において、
前記第一のデポガス処理と前記第二のデポガス処理とからなるデポガス処理を、前記デポガス処理により前記ガス処理チャンバ内に堆積した堆積物の堆積量が所定量に達した場合に、エッチング処理に際してガス処理チャンバ内に除去を必要とする量の堆積物を発生させない非堆積性ガスを用いてエッチング処理を行うデポレスガス処理に切り換えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１、２、４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記デポレスガス処理は、前記デポガス処理により前記ガス処理チャンバ内に堆積した堆積物の堆積量の低減が少なくとも行える時間行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
ドライエッチング処理に際してガス処理チャンバ内に堆積物を発生させる堆積性ガスを用いて前記ドライエッチング処理を行うデポガス処理と、ドライエッチング処理に際して前記ガス処理チャンバ内に除去を必要とする量の堆積物を発生させない非堆積性ガスを用いて前記ドライエッチング処理を行うデポレスガス処理とを、同一の前記ガス処理チャンバ内で行う半導体装置の製造システムであって、
前記デポガス処理による前記ガス処理チャンバ内への堆積物の堆積量が、前記デポガス処理から前記デポレスガス処理への切り換え判断の指標とする基準量に達したか否かを管理する堆積量管理手段を有することを特徴とする半導体装置の製造システム。
【請求項７】
請求項６記載の半導体装置の製造システムにおいて、
前記デポレスガス処理の処理時間が、前記デポガス処理により前記ガス処理チャンバ内に堆積した堆積物の堆積量の低減が行える時間か否か管理するデポレスガス処理管理手段を有することを特徴とする半導体装置の製造システム。
【請求項８】
請求項６または７記載の半導体装置の製造システムにおいて、
前記デポガス処理は、異なるガスを用いた複数のガス処理よりなることを特徴とする半導体装置の製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体ウエハのエッチング、アッシング等のガス処理技術に関し、特に、エッチング処理に際してガス処理チャンバ内に堆積物を堆積するデポガス処理と、エッチング処理に際してチャンバ内に除去が必要な程に堆積物の堆積を発生させないデポレスガス処理とを、同一のガス処理チャンバ内で行うのに適用して有効な技術である。
【背景技術】
【０００２】
以下に説明する技術は、本発明を完成するに際し、本発明者によって検討されたものであり、その概要は次のとおりである。
【０００３】
半導体装置の製造に際しては、プラズマガス等の処理ガスを用いたエッチング処理技術が種々の場面で用いられている。ドライエッチング工程は勿論のこと、例えば、フォトリソグラフィー工程で使用したレジスト膜を除去するアッシング工程等でもその技術は利用されている。
【０００４】
かかるドライエッチング処理に用いられる処理ガスには、ドライエッチング処理に際して、ガス処理チャンバ内に除去が必要となる程の量の堆積物の発生が認められる堆積性ガス（以下、主にデポガスと言う）と、かかるデポガスとは異なり、ドライエッチング処理に際して除去が必要な程には堆積物を発生させない非堆積性ガス（以下、主にデポレスガスと言う）とがある。
【０００５】
デポガスを用いたデポガス処理と、デポレスガスを用いたデポレスガス処理とは、装置経済的観点からは、同一のガス処理装置を用いて行うことが好ましい。しかし、デポガスを使用しなければならない工程の製品と、デポレスガスの条件が必要とされる工程の製品とが、同一ガス処理チャンバ内で処理されると、デポガス処理によりガス処理チャンバ側壁等のガス処理チャンバ内に堆積した堆積物が剥がれ落ち、異物付着等の製品不良が発生することが危惧される。
【０００６】
そこで、当初から、デポガス処理の工程と、デポレスガス処理の工程とで、使用するガス処理装置を分けて、異なるガス処理チャンバでそれぞれの処理工程が別々に行えるようにしている。しかし、どうしても同一のガス処理チャンバ内でデポガス処理とデポレスガス処理とを行う場合には、デポレスガス条件の工程の着工前に、チャンバクリーニングを施し、剥がれ落ち等が発生しないようにガス処理チャンバ側壁等の堆積物の除去を徹底して行っている。
【０００７】
特許文献１には、シリコン酸化膜のドライエッチング処理等を例に挙げて、ＣＦ４等を用いたデポレスガス処理と、Ｃ４Ｆ８等を用いたデポガス処理との間に、プラズマ処理工程時に処理室内に生成される堆積物を除去する堆積物除去用ガスと、ダミー基板をエッチングするエッチング性ガスと併せて供給するドライクリーニング工程を介在させる技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１７２３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者は、装置経済的観点から、同一ガス処理チャンバ内で、デポガス処理とデポレスガス処理とが行える技術が必要と考えた。
【０００９】
前記の如く、デポガス処理とデポレスガス処理とを別々のガス処理チャンバ内で行うと、複数の処理装置を使い分ける必要が発生し、同一処理装置で兼用処理する場合に比べて、スループットの低下、サイクルタイムの悪化等生産能力の低下が発生する。
【００１０】
一方、同一チャンバ内でデポガス処理とデポレスガス処理とを行うこれまでの技術では、デポガス処理に際してガス処理チャンバ内に堆積した堆積物の剥がれによる不良発生が危惧され、デポレスガス処理の着工前に、徹底したチャンバクリーニングを施さなければならない。しかし、徹底したチャンバクリーニングを施すことで、デポガス処理とデポレスガス処理とを混在させて処理を行っても、やはり、デポガス処理に際してガス処理チャンバ内に堆積した堆積物の剥がれ落ちによる不良発生を皆無とすることはできなかった。
【００１１】
チャンバクリーニングから所定時間経過した時点で、定期的にチャンバクリーニングを行うべくメインテナンス周期を設定しても、あるときは設定したメインテナンス周期よりも早い時期に堆積物剥がれが発生する場合もあり、確実なメインテナンス周期の確定が難しいのが現状である。そこで、どうしてもメインテナンス周期を短く設定せざるを得ず、結局、高頻度のチャンバクリーニングを施すこととなり、装置スループットの低下を招くこととなる。
【００１２】
本発明者はこれまでのデポガス処理とデポレスガス処理とを混在処理する場合について、何故、堆積物の剥離発生時期が予測不能となるか詳細に検討した。これまでは、メインテナンス周期の間であれば、デポガス処理、デポレスガス処理の混在割合は、その時々の生産状況に合わせて設定していた。すなわち、その時々の生産状況で、デポガス処理とデポレスガス処理との混在率はまちまちであった。
【００１３】
例えば、デポガス処理とデポレスガス処理との平均混在率を基準としてメインテナンス周期を設定しても、メインテナンス周期より以前に堆積物の剥がれが発生する場合も往々にして見られる。また、デポガス処理とデポレスガス処理との混在割合が同一でも、堆積物の剥がれが同一であるとは限らなかった。
【００１４】
本発明者は、さらに詳細に検討する中、堆積物の剥離が発生するまでの時間には、デポレスガス処理の処理時間が大きく影響を及ぼしていることに気がついた。堆積物の剥離が発生するについて、デポガス処理時間が影響を及ぼすであろうことは比較的容易に推察ができるが、デポガス処理と混在させるデポレスガス処理時間が大きく影響し、堆積物の剥離時間の予測が容易に推察できない原因の一つであることは、本発明者において初めて認識された知見である。
【００１５】
すなわち、デポガス処理により堆積した堆積物は、その堆積量がある所定量に達した時点で剥離するであろうことは容易に推察ができる。しかし、デポレスガス処理を混在させると、デポレスガス処理が堆積物の除去機能を発揮する場合があり、その場合には、デポガス処理により堆積した堆積物が剥離する堆積量に達するまでの時間が長くなるのである。デポレスガス処理の混在割合、デポレスガス処理の処理時間の長短が、デポガス処理に起因するガス処理チャンバ内への堆積物の堆積量の増減に大きな影響を及ぼすことを本発明者が初めて見いだしたのである。
【００１６】
そこで、本発明者は、かかる知見に基づき、これまでとは異なり、デポガス処理、デポレスガス処理の適切な管理を行うことで、ガス処理チャンバ内に堆積する堆積物の量をコントロールして、同一チャンバ内でデポガス処理とデポレスガス処理とを効率的に混在処理させることができるのではないかと考えた。かかる混在処理を効率よく行うことで、かかる処理を行わない場合に比べて、堆積物剥がれに基づく異物不良の発生抑制、メインテナンス周期の長期化等を図ることができるのではないかと考えた。
【００１７】
本発明の目的は、同一チャンバ内でデポガス処理とデポレスガス処理とを効率的に行う技術を提供することにある。
【００１８】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００２０】
すなわち、デポガス処理とデポレスガス処理との切り換え管理を行うことで、デポガス処理によるガス処理チャンバ内への堆積物の量を抑制する。
【発明の効果】
【００２１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００２２】
デポガス処理によりガス処理チャンバ内に堆積する堆積物の量が基準量に達した時点で、それまで行っていたデポガス処理を、堆積物の除去機能を発揮するまで処理させるデポレスガス処理に切り換えることで、堆積物の堆積量の増加抑制を図り、堆積物の剥離障害を発生させることなく、同一ガス処理チャンバ内でデポガス処理とデポレスガス処理とを効率的に混在処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【００２４】
本発明は、半導体ウエハのドライエッチング処理技術に属し、ドライエッチング処理に際して使用する堆積性ガスを用いたデポガス処理と、非堆積性ガスを用いたデポレスガス処理との切り換え時期を適切に管理することで、同一ガス処理チャンバ内でデポガス処理に基づく堆積物の増加を抑制しながら、両処理を効率よく行う技術である。
【００２５】
本明細書では、デポガスとは、半導体ウエハのドライエッチング処理に使用するドライエッチング用ガスで、例えばプラズマ処理装置内に供給されてプラズマ化されて半導体ウエハの所要のドライエッチングを行うに際して、ガス処理チャンバ内に除去が必要な量の堆積物を堆積させる堆積性のガスを言うものとする。代表的なガスとして、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ２Ｆ２、Ｃ５Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、Ｃ４Ｆ６等がある。また、デポガス処理とは、かかるデポガスを用いた半導体ウエハへの処理を言うものとする。
【００２６】
本明細書では、デポレスガスとは、半導体ウエハのドライエッチング処理に使用するドライエッチング用ガスで、例えば、プラズマ処理装置内に供給されてプラズマ化された状態で半導体ウエハの所要のドライエッチングを行うガスで、かかるドライエッチング処理を行うに際して、ガス処理チャンバ内には堆積物の堆積を実質的に発生させない非堆積性ガスを言うものとする。代表的なガスとして、ＳＦ６、ＣＦ４、Ｏ２等がある。
【００２７】
かかるデポレスガスにおける上記「堆積物の堆積を実質的に発生させない」とは、デポガスの如く除去が必要となる程に堆積物を堆積させず、堆積したとしても無視し得る程度の堆積量に止められるガスを言うものとする。デポレスガス処理とは、上記デポレスガスを用いて半導体ウエハの処理を行うことを言うものとする。
【００２８】
また、かかるデポガス処理、デポレスガス処理としては、上記の如く、ドライエッチング処理が例として挙げられるが、本明細書では、ドライエッチング処理とは、エッチング処理を広く解釈してアッシング処理を含める意味で用いて構わない。
（実施の形態１）
本実施の形態では、デポガス処理とデポレスガス処理とを、同一のガス処理チャンバ内で、デポガス処理に起因するガス処理チャンバ内に堆積させた堆積物の剥離障害を抑制しつつ、効率的に両処理を混在処理する半導体装置の製造システムについて説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係る半導体装置の製造システムの概略構成を模式的に示す説明図である。
【００３０】
本実施の形態で説明する半導体装置の製造システムＡは、図１に示すように、エッチング手段１００と、エッチング手段１００における製造条件、生産管理等を総合的に管理する管理手段２００とを有している。エッチング手段１００は、例えば、図１に示すように、複数のエッチング装置１０を有している。エッチング装置１０は、図２に示すようなガス処理チャンバ１１を有し、エッチングガスをガス処理チャンバ１１内に供給した状態で高周波を印加して、供給されたエッチングガスをプラズマ化し、ガス処理チャンバ１１内にセットした半導体ウエハＷに所望のドライエッチング処理を施すプラズマ処理装置１０ａ等に構成しておけばよい。
【００３１】
管理手段２００は、図１に示すように、製造条件設定手段２０、生産管理手段３０、堆積量管理手段４０、デポレスガス処理管理手段５０等のコンピュータを用いた手段構成を有している。製造条件設定手段２０では、プラズマ処理装置１０ａに構成したエッチング装置１０における半導体ウエハ毎のエッチング処理条件の設定をレシピに合わせて自動処理することができるようになっている。生産管理手段３０では、どのロットの半導体ウエハをどのエッチング装置１０でエッチング処理させるか等の生産管理を自動処理することができるようになっている。
【００３２】
堆積量管理手段４０は、ガス処理チャンバ１１内でデポガスを用いてエッチング処理を行った際に、ガス処理チャンバ１１の側壁１１ａ等に付着堆積した堆積物の堆積量が、基準量に達したか否か自動で判断することができるように構成されている。基準量は、ガス処理チャンバ内に付着堆積した堆積物の剥離、剥落の発生確率の高い量として設定すればよく、例えば、剥落発生確率が約２０％に相当する量等と設定することができる。剥落の発生確率と堆積量との関係は、実験、あるいはこれまでの製造知見等から求めた相関関係から設定すればよい。
【００３３】
また、堆積量の管理は、例えば、ガス処理チャンバ１１内に、堆積物の量を測定するモニターを設けて行うことができる。例えば、ガス処理チャンバ１１内の堆積物が堆積し易い箇所で、膜厚計測計により堆積量をモニターしても構わない。
【００３４】
あるいは、プラズマ処理装置では、プラズマの終点管理を目視によるその発光状況から管理するために側壁に監視窓が設けられているが、かかる監視窓の内側にも堆積物は堆積するため、かかる監視窓の堆積物による曇り状況から堆積物の堆積量を判断するようにしても構わない。すなわち、監視窓の曇り状況と堆積物の堆積量との相関関係を実験等により求めておき、その結果を用いて、堆積物の堆積量が基準量に達したことを監視窓の曇り状況から判断すればよい。プラズマ発光の終点検出用の監視窓を利用する場合を説明したが、堆積物管理用の窓を別に新たに設けて、かかる窓の曇り状況から、上記要領で堆積量の把握を行うようにしても勿論構わない。
【００３５】
上記堆積量の管理は、堆積物を膜厚計で物理的に直接計測したり、あるいは窓の曇り状況等の物理的現象を通しての管理であったか、デポガス処理の処理時間と堆積量との相関を実験等で予め求めておき、上記の如く直接的に堆積量を測定等するのとは異なり、デポガス処理の着工状況から堆積量が基準量に達したか否か推定するようにしても構わない。
【００３６】
すなわち、生産管理手段３０により設定されるエッチング装置１０でのデポガス処理を行う半導体ウエハのロット数、処理時間数を累積計算して、堆積量の基準量に達するまでの半導体ウエハの着工ロット数、あるいは着工処理時間の累積時間を予め求めておき、デポガス処理がかかる着工ロット数あるいは累積処理時間に達した時点で、基準量に達したと判断する管理手法を採用しても構わない。
【００３７】
かかる堆積物は、ガス処理チャンバ１１内で堆積性のガスであるデポガスを用いた処理を行うことで発生するもので、例えば、図２にその様子を示すように、ガス処理チャンバ１１内の側壁１１ａ、天井１１ｂ側、さらには半導体ウエハＷをセットする電極ステージ１２の端部等に堆積し易い。堆積物は、図中ｄで表示した。かかる堆積物ｄは、デポガス処理の処理時間に比例して堆積量が増大し、堆積量がある量に達すると剥がれ落ちる等して、ガス処理チャンバ１１内の汚染、さらには処理中の半導体ウエハＷの異物汚染を引き起こすこととなる。
【００３８】
半導体装置の製造システムＡでは、上記の如く、堆積量管理手段４０を設けて、かかる堆積物ｄの堆積量を管理している。堆積量管理手段４０では、堆積量が予め設定しておいた基準量に達すると、基準量に達したことを生産管理手段３０に自動通知するように構成されている。生産管理手段３０では、堆積量管理手段４０からの堆積量が基準量に達した旨の通知を受け取ると、堆積量が基準量に達したエッチング装置１０での当面のデポガス処理が終了した時点で、デポレスガス処理への切り換えを自動で行うようになっている。
【００３９】
生産管理手段３０からのデポガス処理からデポレスガス処理への切り換え要請に合わせて、製造条件設定手段２０では、当該エッチング装置１０におけるエッチング条件の変更を行い、デポレスガスを用いた半導体ウエハのエッチング処理が行えるように製造条件の自動変更設定を行うようになっている。
【００４０】
また、管理手段２００には、デポレスガス処理管理手段５０が設けられ、エッチング処理装置１０で行われるデポレスガスを用いた処理を管理するようになっている。デポレスガス処理の処理時間を計数して、デポレスガス処理の処理時間がどの位になったか把握できるようになっている。
【００４１】
デポレスガス処理は、ある時間継続させることで、デポガス処理によりガス処理チャンバ１１内に堆積した堆積物の堆積量の低減効果を発揮することを本発明者は見いだした。そこで、本発明に係る半導体装置の製造システムＡでは、デポレスガス処理を管理することで、堆積物の低減効果が発揮される処理時間分は、生産状況の許す範囲でデポレスガス処理を継続できるように管理している。
【００４２】
すなわち、デポレスガス処理管理手段５０では、エッチング処理装置１０で処理されているデポレスガス処理が、上記堆積物の低減効果を発揮するに少なくとも必要と見なされる予め設定された基準時間に達した時点で、基準時間に達したことを生産管手段３０に自動通知するように構成されている。
【００４３】
生産管理手段３０では、デポレスガス処理管理手段５０からの上記通知に基づき、生産状況に合わせて、当面処理しているデポレスガス処理からデポガス処理に切り換えを行うか、あるいはデポガス処理への切り換えを行わずにデポレスガス処理をさらに続行するか否かを判断するように構成されている。
【００４４】
例えば、デポガス処理の要請がデポレスガス処理の要請より多く、生産状況からは極力デポガス処理を優先させることか求められる状況では、最小限度のデポレスガス処理を行った後は、すなわちデポレスガス処理管理手段５０からの基準時間に達した旨の通知があり次第、デポガス処理に切り換えるようにすればよい。一方、デポガス処理を当面優先して処理しなくても構わない場合には、デポレスガス処理をさらに続行することで、堆積物の堆積量低減を十分に図るようにすればよい。
【００４５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、デポガス処理をデポレスガス処理に適切に切り換えることで、同一のガス処理チャンバ内で、デポガス処理とデポレスガス処理との双方の処理を、デポガス処理に基づくガス処理チャンバ内の付着堆積物の剥離を発生させることなく効率的に行う半導体装置の製造方法について説明する。かかる方法は、例えば、上記実施の形態１で説明した半導体装置の製造システムＡを用いて行うことができる。
【００４６】
以下の説明では、半導体装置の製造システムＡを用いた場合を例に挙げて説明する。勿論、半導体装置の製造システムＡとは異なるシステムを用いても構わないことは言うまでもない。
【００４７】
前述の如く、デポガス処理を行うと、ガス処理チャンバ内には、堆積物が堆積し、堆積物の堆積量が所定量に達すると剥離を起こし、ガス処理チャンバ内の汚染、処理中の半導体ウエハの異物付着障害が発生する。そこで、本実施の形態では、デポガス処理をデポガス処理に基づき発生する堆積物の堆積量が予め設定した基準量に達した時点で、デポレスガス処理に切り換え、かかるデポレスガス処理を行うことでそれまでに堆積した堆積物を低減し、その後にデポガス処理に切り換える場合を例に挙げて説明する。
【００４８】
例えば、図３（ａ）に示すように、ドライエッチング処理の生産現場へは、ロットＡ〜Ｈまでの製品種、工程、処理条件が依頼順にリストアップされて生産要請が入っているものとする。例えば、Ａロットに対しては工程３でデポレスガス処理を行うことが要請され、ロットＢに対しては工程１でデポガス処理を行うことが要請されているものとする。ロットＣ以降についても、図３（ａ）に示すような条件での生産要請がされているものとする。
【００４９】
かかる生産要請に対して、極力依頼順に処理を開始することを原則として、生産管理手段３０により、ロットＡ〜Ｈまでのエッチング処理を行うエッチング装置１０が指定される。併せて、製造条件設定手段２０により、エッチング装置１０で処理が予定されるロットＡ〜Ｈまでの処理条件が設定される。例えば、ロットＡに対してはデポレスガス処理の条件で、ロットＢに対してはデポガス処理の条件で、それぞれどの程度の処理時間を用いて処理を行うか等、それぞれのレシピに合わせた処理が行えるように条件設定が行われる。
【００５０】
かかる状況下、生産管理手段３０からの指示に合わせて、図３（ｂ）に示すような順で、エッチング装置１０でエッチング処理が開始される。先ず、１ロット目は、ロットＢをデポガス処理条件で処理する。２ロット目はロットＣを、３ロット目はロットＤを、４ロット目はロットＥを、製造条件設定手段２０により設定されたそれぞれのレシピに合わせてデポガス処理条件でエッチング処理を施す。
【００５１】
このようにして依頼順にデポガス処理するロットのみを頭から４ロット分処理をしてくると、かかる４ロット分のデポガス処理によりガス処理チャンバ１１内に堆積した堆積物の堆積量が、堆積量管理手段４０の管理では、予め設定しておいた基準量に達したと判断されたとする。かかる判断は堆積量管理手段４０から生産管理手段３０に通知され、かかる通知を受けて、生産管理手段３０はエッチング装置１０での処理をデポガス処理からデポレスガス処理に切り換えると判断する。図３（ａ）に示す生産要請から、依頼順を原則としてデポレスガス処理のロットを選択し、５ロット目にはロットＡのデポレスガス処理を行うと決定する。かかる切り換え決定に合わせて、製造条件設定手段２０では、エッチング装置１０における処理条件を、デポガス処理条件からロットＡに合わせたデポレスガス処理条件に設定変更を行う。
【００５２】
所定の切り換え準備を自動的に行った後に、これまでロットＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅのデポガス処理を行ってきたエッチング装置１０の同一ガス処理チャンバ１１内で、５ロット目の処理としてロットＡのデポレスガス処理条件でエッチング処理を開始し、所定の処理時間経過後にロットＡのデポレスガス処理を終了させる。
【００５３】
尚、かかるロットＡに対して行われたデポレスガス処理の処理時間では、ガス処理チャンバ１１内に堆積した堆積物の低減に寄与するには不十分な時間であるものとすれば、デポレスガス処理管理手段５０では、予め設定した堆積物の堆積量の低減効果を発揮するに必要な基準時間を満たしていないと判断して、ロットＡに対して行われたデポレスガス処理に対しては特段の通知を行わない。
【００５４】
そこで、生産管理手段３０では、デポレスガス処理管理手段５０からの特段の通知が行われないため、デポレスガス処理を続行するものと判断して、図３（ａ）に示す生産要請のリストに沿って、次の６ロット目の処理として、デポレスガス処理条件のロットＧの処理をエッチング装置１０で引き続き行わせる。
【００５５】
すなわち、生産管理手段３０によりロットＡのデポレスガス処理を終了させたエッチング装置１０のガス処理チャンバ１１内で、ロットＧのデポレスガス処理を行わせる。製造条件設定手段２０でも、生産管理手段３０からのロットＧのデポレスガス処理の決定に合わせて、エッチング装置１０の処理条件をロットＧのレシピに合わせて設定変更を行う。このようにして、ロットＧのデポレスガス処理条件によるエッチング処理が行われる。
【００５６】
ロットＧのデポレスガス処理条件でのエッチング処理が終了した時点で、デポレスガス処理管理手段５０は、ロットＡ、ロットＧを合わせたデポレスガス処理の累積処理時間が、ガス処理チャンバ１１内に堆積した堆積物の堆積量の低減効果を発揮するに十分な基準時間をクリアーしたと判断した場合には、基準時間に達した旨の通知を生産管理手段３０に通知する。
【００５７】
基準時間に達した旨の通知を受けた生産管理手段３０は、ロットＧのデポレスガス処理の後、７ロット目の処理として、デポレスガス処理を続行させるか、あるいはデポガス処理に切り換えるかの判断を行う。図３（ａ）に示すように、現況の生産要請では、デポレスガス処理の要請は、ロットＡ、ロットＧの２ロット分であるため、ロットＧのデポレスガス処理後は、デポガス処理に切り換えると判断する。依頼順に合わせて、ロットＦのデポガス処理を行うものと決定する。
【００５８】
かかる判断に合わせて、製造条件設定手段２０では、ロットＧのデポレスガス処理条件で処理を行ってきたエッチング装置１０の処理条件を、ロットＦに対応したデポガス処理条件のレシピに合わせて設定変更する。このようにしてデポレスガス処理を行った同一のガス処理チャンバ１１内で、デポガス処理を再度行う。ロットＦのデポガス処理だけでは、堆積物の堆積量が基準量に達していないためまだ引き続きデポガス処理を行うことができると判断し、８ロット目としてロットＨのデポガス処理を行う。
【００５９】
かかる様子を、図４に分かりやすく示した。図４では、縦軸に各ロットのデポガス処理に基づく堆積物の堆積量を示すチャンバ壁デポ量を、横軸に左から右に向けてデポガス処理、デポレスガス処理の着工順を示した。図４に示すように、ロットＢ〜Ｅまでデポガス処理を連続することで堆積量が基準量に達し、その後にロットＡ、Ｇのデポレスガス処理を行わせることでロットＢ〜Ｅまでのデポガス処理で堆積した堆積物の堆積量を十分に低減させていることが分かる。このようにして堆積物の堆積量を十分に低減させた状態で、再度デポガス処理をロットＦ、Ｈに対して行っている。
【００６０】
本発明に係る半導体装置の製造方法では、このように、デポガス処理でガス処理チャンバ内に堆積した堆積物の堆積量が、堆積物の剥がれ落ちの可能性が高いと判断される基準量に達した時点で、堆積物の堆積を起こさないデポレスガス処理に切り換えている。切り換えられたデポレスガス処理は、堆積物の堆積量の低減効果を発揮する時間以上の処理を続行させられ、それまで堆積した堆積物を全部あるいは一部をキャンセルさせ、キャンセルさせた分、その後にデポガス処理を行うようにして両処理を行っている。
【００６１】
すなわち、本発明に係る半導体装置の製造方法では、デポガス処理とデポレスガス処理とを、堆積物に対しての基準量、デポレスガス処理時間に対しての基準時間を目安として適切に切り換えることで、ガス処理チャンバ１１内での堆積物の堆積量を制御して、堆積物剥がれを発生させることなくデポガス処理とデポレスガス処理とを交互に混在させながら効率よく処理を行うことができることとなる。
【００６２】
しかし、従来の手法では、このように効率的には行えない。図３（ａ）に示す生産要請に対して、本発明で採用したデポガス処理からデポレスガス処理への適切な切り換え管理を行わずに、これまでの手法に従って依頼順に処理を行ったとすると、図３（ａ）、図５に示すように、依頼順に従って処理することとなる。依頼順が最先のロットＡのデポレスガス処理は、先に先行するデポガス処理が行われていないため、堆積物の堆積量の低減には全く寄与しないことになる。
【００６３】
その後、次のロットＢからロットＦにいたるまでデポガス処理が連続し、図５に示すように、ロットＥの処理が終了した時点で堆積物の堆積量は、堆積物の剥がれの可能性が高い基準量に達することとなる。さらにロットＦのデポガス処理を積み重ねることで、堆積量は基準量を大幅に超え、堆積物の剥がれ落ちが高確率で発生し易い状況となる。ロットＦの着工中に堆積物の剥離障害が発生する蓋然性が高い危険な状態となることが分かる。
【００６４】
ロットＦの着工前にメインテナンス周期が来ていれば、ガス処理チャンバ１１内の堆積物の除去がチャンバクリーニングで行われ、ロットＦの着工中の剥離障害は回避できるが、メインテナンス周期がロットＦの着工前に来ていない場合には、ロットＦの着工中に堆積物の剥離障害が十分に発生する可能性があることとなる。極めて危険な状態である。
【００６５】
また、ロットＦの着工前にチャンバクリーニングを行わない場合には、ロットＦのデポガス処理が終了した時点では、図３（ａ）に示す依頼順に従って、ロットＧのデポレスガス処理が行われる。かかるデポレスガス処理では堆積物の堆積量の低減効果が発揮されるものの十分ではなく、その後のロットＨのデポガス処理で堆積物の堆積量は、再度基準量を超えて、堆積物の剥離の危険性が高くなる。
【００６６】
しかし、本発明で提案するように、デポガス処理とデポレスガス処理とを、堆積物に対しての基準量、デポレスガス処理時間に対しての基準時間を目安として適切に切り換えることで、ガス処理チャンバ１１内での堆積物の堆積量を制御して、堆積物剥がれを発生させることなくデポガス処理とデポレスガス処理との両処理を効率よく行うことができるのである。
【００６７】
（実施の形態３）
前記実施の形態２でのデポガス処理により堆積する堆積物の堆積量と堆積剥がれとの詳細な調査によって、同一のデポガス処理を複数回連続して行って堆積させた場合の堆積物の剥離障害を発生させる剥離障害発生の臨界堆積量は、異なるデポガスを用いて複数回の異種デポガス処理を行った場合の剥離障害発生の臨界堆積量に比べて、小さいことが分かった。
【００６８】
すなわち、同一のデポガスを用いたデポガス処理を連続して行うよりも、間に異種のデポガスを用いた異種デポガス処理を介在させた方が、剥離障害が発生しにくい堆積物の形成ができることを見いだした。
【００６９】
そこで、例えば、図６（ａ）に示すように、ロットＡ〜Ｈまで、デポガスＡ、Ｂを用いたデポガス処理の生産要請がある場合についての本発明の適用について説明する。図６（ａ）に示す生産要請が依頼順にリストアップされている場合でも、図６（ｂ）に示すように、図６（ａ）に示す依頼順に行うのではなく、同一のデポガスを用いた同一デポガス処理が例えば３ロット以上連続しないように、依頼順の原則を維持しながら、間に異なるガス種の異種デポガス処理を介在させるようにして処理すればよい。
【００７０】
すなわち、図６（ｂ）に示すように、依頼順の原則に従って、１ロット目、２ロット目は、第一の堆積性ガスであるデポガスＡを用いたロットＡ、Ｂの第一のデポガス処理を行う。３ロット目は、デポガスＡとは異なる第二の堆積性ガスであるデポガスＢを用いたロットＦの第二のデポガス処理を行う。４ロット目、５ロット目は、再度第一の堆積性ガスであるデポガスＡを用いた第一のデポガス処理をロットＣ、Ｄに対して行う。６ロット目、７ロット目は、再度第二の堆積性ガスであるデポガスＢを用いて第二のデポガス処理をロットＧ、Ｈに対して行う。
【００７１】
最後の８ロット目は、第一の堆積性ガスであるデポガスＡを用いた第一のデポガス処理をロットＥに対して行う。このようにロットＡ〜Ｈまでのデポガス処理を、第一の堆積性ガスを用いた第一のデポガス処理と第二の堆積性ガスを用いた第二のデポガス処理とで、例えば２ロットずつ交互に行う等のようにすれば、第一、第二のいずれかのデポガス処理を３ロット以上連続した場合に比べてより剥がれ難くい堆積物を形成することができ、ガス処理チャンバ内での堆積物剥がれに至るまでの時間を延ばして、デポガス処理の稼働率の向上を図ることができる。
【００７２】
同一デポガス処理をどの程度許容するかは、デポガスの種類毎に実験、あるいは過去の知見から設定すればよい。前記説明の半導体装置の製造システムＡの堆積量管理手段４０で、デポガスの種類毎の堆積物の堆積量についての基準量を設定しておき、同一デポガス処理がその処理で堆積する堆積物の堆積量が基準量に達した時点で、生産管理手段３０にその旨通知して、異なる種のデポガスを用いた異種デポガス処理を行うように適宜切り換えを行うようにすればよい。
【００７３】
しかし、上記のようにデポガスの種類を変えることで、同一デポガス処理を規定以上連続させずに、異種のデポガス処理を介在させて行わせたとしても、ある程度の堆積量に達すれば、堆積物剥がれは当然に発生する。
【００７４】
そこで、同一デポガス処理と異種デポガス処理とを行わせた場合の累積堆積物の剥離臨界量を把握して、例えば、かかる剥離臨界量を剥落可能性が約２０％の場合に相当する堆積量として把握し、デポガス処理の基準量とすればよい。このように基準量を把握しておけば、前記実施の形態２で述べたデポガス処理、デポレスガス処理の切り換えを行うことで両処理を効率的に行う場合のデポガス処理に、本実施の形態の同一デポガス処理、異種デポガス処理を交互に組み合わせて行うデポガス処理を適用することができる。
【００７５】
デポレスガス処理とデポガス処理とを適切な時期に切り換えるにしても、デポガス処理を上記の如くデポガスの種を異ならせて処理を行わせることで、同一種のデポガスのみを用いてデポガス処理を行う場合に比べて、より堆積物の剥離障害の発生を抑制することができ、エッチング装置１０のチャンバクリーニングのメインテナンス周期を長く設定することができ好ましい。
【００７６】
上記説明のようにデポガスの種類を変えるとは、例えば、フッ化炭素ガスのＣ／Ｆ比の高いガスを、低いガスに変えて行う等のデポガス処理が考えられる。
【００７７】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の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変更可能であることはいうまでもない。
【００７８】
例えば、前記実施の形態１〜３までの説明では、デポガス処理、デポレスガス処理については、エッチング装置を用いたトライエッチング処理を例に挙げて説明したが、前述の如く、ドライエッチングを広義に介して、アッシング装置で不要レジスト膜のアッシングを行う場合に適用しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、デポガス処理とデポレスガス処理とを同一のガス処理チャンバで行うエッチング処理、アッシング処理等の分野で有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造システムの概略構成を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明の半導体装置の製造システムを構成するエッチング装置のガス処理チャンバ内への堆積物の堆積状況を模式的に示す説明図である。
【図３】（ａ）は本発明の半導体装置の製造方法を実施するに際しての生産要請の状況例を示す図であり、（ｂ）は本発明の方法を適用した着工順位を示す図である。
【図４】本発明に係る図３（ｂ）に示す方法を適用した場合の効果を説明する図である。
【図５】これまでの手法を用いて処理した場合の効果を示す説明図である。
【図６】（ａ）は異なる種のデポガスを用いてデポガス処理を行う場合の生産要請の状況例を示す図であり、（ｂ）はかかる生産要請を本発明に係る方法で処理する場合の状況を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０    エッチング装置
１０ａ  プラズマ処理装置
１１    ガス処理チャンバ
１１ａ  側壁
１１ｂ  天井
１２    ステージ
２０    製造条件設定手段
３０    生産管理手段
４０    堆積量管理手段
５０    デポレスガス処理管理手段
１００  エッチング手段
２００  管理手段
Ａ      半導体装置の製造システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図４】
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【図５】
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