(57)【要約】 【課題】  成膜処理時に処理容器内に高温部位と低温部位とが存在する成膜装置について、成膜処理後の処理容器内のクリーニングを速やかに行うこと。【解決手段】  基板に対して成膜を行った後に処理容器内をクリーニングする際に、処理容器の第１の部位例えば処理容器の内壁よりも内側にて処理雰囲気を囲む筒状部材の温度を成膜時よりも低くして、第２の部位例えば処理容器の内壁の温度に近づけ、これにより処理容器内のクリーニング領域の温度差を小さくして処理容器内にクリーニングガスを供給する。こうすることで第１の部位及び第２の部位に付着している薄膜を含む処理容器内の薄膜を早く除去することができ、クリーニングする時間を短くすることができる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器内の第１の部位を第１の加熱手段により第１の温度で加熱すると共に当該処理容器内の第２の部位を第２の加熱手段により第１の温度よりも低い第２の温度で加熱しながら処理容器内に処理ガスを供給して、処理容器内の載置台上の基板に対して成膜処理を行った後に処理容器内をクリーニングする方法において、
前記第１の部位の温度を第２の温度に近づけるために、第１の加熱手段の設定温度を第１の温度よりも低い温度に設定する工程と、
その後、処理容器内にクリーニングガスを供給して、第１の部位に付着している付着物及び第２の部位に付着している付着物を含む処理容器内の付着物をクリーニングする工程と、を備えたことを特徴とするクリーニング方法。
【請求項２】
第１の部位は、処理容器内に設けられた部材であり、第２の部位は、処理容器の内壁であることを特徴とする請求項１記載のクリーニング方法。
【請求項３】
前記部材は、処理容器の内周壁の内側にて処理容器の周方向に沿って配置された部材であることを特徴とする請求項２記載のクリーニング方法。
【請求項４】
前記処理容器内には、載置台と対向するようにその上方側にガス供給部が設けられ、
前記部材は、前記ガス供給部の下方側空間を囲むように設けられた筒状部材であることを特徴とする請求項２記載のクリーニング方法。
【請求項５】
クリーニングが開始してから、第２の部位における付着物の膜厚が一旦大きくなる現象が起ることなく、時間の経過と共に小さくなっていく程度に、第１の部位の温度と第２の部位の温度との差異が小さいことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載のクリーニング方法。
【請求項６】
処理容器内の載置台上の基板に対して成膜処理を行った後に処理容器内をクリーニングする成膜装置に用いられるコンピュータプログラムであって、
請求項１ないし５のいずれか一つの方法を実施するようにステップ群が組まれていることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項７】
基板を載置するための載置台を備えた処理容器と、処理容器内に基板に対して成膜処理を行うための処理ガスを供給する処理ガス供給部と、処理容器内にクリーニングガスを供給してクリーニングするためのクリーニングガス供給部と、を備え、
処理容器内の第１の部位を第１の加熱手段により第１の温度で加熱すると共に当該処理容器内の第２の部位を第２の加熱手段により第１の温度よりも低い第２の温度で加熱しながら処理ガスを供給して、基板に対して成膜処理を行った後に処理容器内をクリーニングする成膜装置において、
請求項６に記載のコンピュータプログラムに基づいて制御動作を行う制御部を備えたことを特徴とする成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理容器内で基板に対して成膜処理を行った後、処理容器内をクリーニングガスによってクリーニングするクリーニング方法、コンピュータプログラム及び成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの一つに成膜処理があり、このプロセスは通常真空雰囲気下で処理ガスを例えばプラズマ化あるいは熱分解することで活性化し、基板表面上に活性種あるいは反応生成物を堆積させることにより行われる。この成膜処理では基板表面に薄膜を形成するに伴って、処理容器内に設けられた部材及び処理容器の内壁にも反応生成物が堆積するため、この堆積物の量、即ち薄膜の累積膜厚がある設定値を越えたときに、処理容器内にクリーニングガスを供給してクリーニングを行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような処理を行うための成膜装置について図１１を用いて簡単に説明すると、真空チャンバである処理容器１０内に、基板Ｄを載置するための載置台１１が配置されており、前記載置台１１の上方にはガス供給部１２が設けられている。前記ガス供給部１２は処理雰囲気を囲むインナーウォール１３などと呼ばれる筒状部材の上面に設けられ、基板Ｄに対してシャワー状のガスを供給し、またその上部空間に供給されたガスが下方側に透過するような構造になっている。また前記ガス供給部１２の上方側には透過窓１４及びマイクロ波放射用の平面アンテナ１５が設けられている。このような成膜装置は例えばＣＦ膜（フッ素添加カーボン膜）を成膜するのに適しており、この場合基板Ｄに対してプラズマ成膜処理が行われる間、インナーウォール１３についてはヒータ１６により２００℃に加熱される。その理由は、基板Ｄの温度を３８０℃程度とし、処理雰囲気に曝されるインナーウォール１３の内周面の温度を２００℃程度とすることで、ＣＦ膜の膜厚の面内均一性を高めることが経験的に把握されることによる。
【０００４】
一方インナーウォール１３よりも外方側に位置する処理容器１０については、内壁面が例えば９０℃程度となるようにヒータ１７により加熱される。これは処理雰囲気から少し離れた処理容器１０の内壁面についても基板Ｄ上のＣＦ膜の膜厚及び面内均一性の観点から加熱しておくことが望ましく、また作業者の安全を図るという点から９０℃程度が限界であるという理由による。
【０００５】
そして基板Ｄの成膜処理を繰り返して累積膜厚が設定値を越えるとクリーニングが行われるが、このＣＦ膜のクリーニングは、各部位の温度は成膜時のままにしておいてクリーニングガスである酸素ガスにマイクロ波を与えてプラズマ化し、この酸素プラズマにより処理容器１０内に付着しているＣＦ膜を灰化除去することにより行われる（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
しかしながら２００℃もの高温に加熱されている高温部位（インナーウォール１３）と９０℃程度の低温部位（処理容器１０の内壁）とに付着している付着物（ＣＦ膜）をクリーニングしようとすると、高温部位に付着していた付着物の分解生成物が低温部位である処理容器１０の内壁に転移し、このため高温部位における付着物のクリーニングが行われる間、当該低温部位においては付着物の量が増えてしまい、つまり薄膜が成長してしまい、その後低温部位に付着している薄膜が除去されることになることから、クリーニングに長い時間を要し、スループットの低下の要因になるという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３３００６３（段落００１９、段落００２０）
【特許文献２】特開２００４−２９６５１２（段落００３０、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、成膜処理時に処理容器内に高温部位と低温部位とが存在する成膜装置について、成膜処理後の処理容器内のクリーニングを速やかに行うことができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のクリーニング方法は、処理容器内の第１の部位を第１の加熱手段により第１の温度で加熱すると共に当該処理容器内の第２の部位を第２の加熱手段により第１の温度よりも低い第２の温度で加熱しながら処理容器内に処理ガスを供給して、処理容器内の載置台上の基板に対して成膜処理を行った後に処理容器内をクリーニングする方法において、
前記第１の部位の温度を第２の部位の温度に近づけるために、第１の加熱手段の設定温度を第１の温度よりも低い温度に設定する工程と、
その後処理容器内にクリーニングガスを供給して、第１の部位に付着している付着物及び第２の部位に付着している付着物を含む処理容器内の付着物をクリーニングする工程と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
なお、第１の部位とは例えば処理容器内に設けられた部材であり、第２の部位とは例えば処理容器の内壁である。また前記部材とは、例えば処理容器の内周壁の内側にて処理容器の周方向に沿って配置された部材である。さらに前記処理容器において、処理容器内に載置台と対向するように上方側にガス供給部を設ける構成にした場合、前記部材とは、例えば前記ガス供給部の下方側空間を囲むように設けられた筒状部材である。
【００１１】
また上述したクリーニング方法において、クリーニングを開始してから、第２の部位における付着物の膜厚が一旦大きくなる現象が起ることなく、時間の経過と共に小さくなっていく程度に、第１の部位の温度と第２の部位の温度との差異が小さくなるようにすることが好ましい。
【００１２】
また他の発明は、処理容器内の載置台上の基板に対して成膜処理を行った後に処理容器内をクリーニングする成膜装置に用いられるコンピュータプログラムであって、
上述したクリーニング方法を実施するためのステップ群が組み込まれていることを特徴とする。このコンピュータプログラムの具体的構成について述べると、前記第１の部位の温度を第２の部位の温度に近づけるために、第１の加熱手段の設定温度を第１の温度よりも低い温度に設定するステップと、
その後処理容器内にクリーニングガスを供給して、第１の部位に付着している薄膜及び第２の部位に付着している薄膜を含む処理容器内の薄膜をクリーニングするステップと、を実行するように作成される。
【００１３】
また他の発明は、基板を載置する載置台が内部に設けられた処理容器と、処理容器内に基板に対して成膜処理を行うための処理ガスを供給する処理ガス供給部と、処理容器内にクリーニングガスを供給してクリーニングするためのクリーニングガス供給部と、を備え、
処理容器内の第１の部位を第１の加熱手段により第１の温度で加熱すると共に当該処理容器内の第２の部位を第２の加熱手段により第１の温度よりも低い第２の温度で加熱しながら処理ガスを供給して、基板に対して成膜処理を行った後に処理容器内をクリーニングする成膜装置において、
上述したクリーニング方法を実施するコンピュータプログラムに基づいて制御動作を行う制御部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、処理容器内に高温部位（第１の部位）と低温部位（第２の部位）とが存在する状態で処理容器内をクリーニングする際に、処理容器内の第１の部位例えば処理容器の内壁よりも内側にて処理雰囲気を囲む筒状部材の温度を成膜時よりも低くして、第２の部位例えば処理容器の内壁の温度に近づけ、これにより処理容器内におけるクリーニング領域の温度差を小さくして処理容器内にクリーニングガスを供給しているので、後述の実施例に示すように処理容器内のクリーニングを速やかに行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を説明するにあたり、先ず、本発明のクリーニング方法に用いられるプラズマ処理装置の一例について図１から図３を参照しながら述べておく。図１中１は、例えばアルミニウムからなる処理容器（真空チャンバ）であり、前記処理容器１の底部は凸型形状となっている。この処理容器１内には被処理基板である半導体ウエハ（以下、ウエハという。）Ｗを水平に支持する例えば円柱状に形成された載置台２が設けられており、前記載置台２の内部には箔状の電極２ａが埋設され、前記電極２ａはスイッチ２２を介して直流電源２３に接続されている。また前記載置台２の内部にはウエハＷの処理面の温度を調整するためにヒータ等の温調手段２ｂが埋設されている。さらに前記載置台２の中には、図示しない搬送手段との間でウエハＷの受け渡しを行うための図示しない例えば３本の昇降ピンが貫通して設けられている。
【００１６】
前記載置台２は支持部２４によって支持されており、前記支持部２４は処理容器１の底部まで延設されている。この載置台２及び支持部２４は、前記支持部２４の基端側に設けられた昇降機構２５により昇降可能となっており、支持台２４の下方の可動部分は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製のベローズ２６で覆われている。
【００１７】
前記載置台２の上方には、例えば平面形状が略円形状のガスシャワーヘッドとして構成された導電体例えばアルミニウムからなる第１のガス供給部３が設けられ、この第１のガス供給部３における載置台２と対向する面には多数のガス供給孔３１が形成されている。また処理容器１内には当該処理容器１よりも一回り小さい筒状部材（以下、インナーウォールという。）４が設けられ、第１のガス供給部３はこのインナーウォール４の上面に設けられている。前記インナーウォール４は図２に示すように被処理基板であるウエハＷの搬送口４１及び処理雰囲気を観察するための窓部４２が周面に形成されている。前記インナーウォール４の上部側には第１の加熱手段であるヒータ４３が周方向に沿って、内蔵して設けられると共に、前記インナーウォール４の周方向の２箇所には処理容器１の底部から、第１のガス供給部３の内部の後述する格子状のガス流路３２にガスを供給するためにガス流路４４が形成されている。なお、このガス流路４４には外部からガス供給路４５が接続されている。この実施の形態においては、前記インナーウォール４は処理容器１の周方向に沿って配置された第１の部位である部材に相当し、前記処理容器１の内壁は第２の部位に相当する。
【００１８】
このガス供給路４５の基端側には、処理ガスである炭素とフッ素とを含む化合物の成膜ガス例えばＣ5Ｆ8ガスの供給源５がガス供給機器群５１を介して接続されている。なお、ガス供給機器群５１はバルブや流量調整部であるマスフローコントローラなどを含み、ガス供給の制御を行うためのものである。
【００１９】
前記第１のガス供給部３の内部には、図３に示すようにガス供給孔３１と連通する格子状のガス流路３２が形成されている。また前記第１のガス供給部３には、当該ガス供給部３を貫通するように、多数の開口部３３が形成されている。この開口部３３は、この上方側の空間で生成されるプラズマを当該ガス供給部３の下方側の空間に通過させるためのものであり、例えば隣接するガス流路３２同士の間に形成されている。
【００２０】
前記第１のガス供給部３の上方側には、第２のガス供給部であるガス供給路６が設けられている。このガス供給路６の基端側は、分岐管６ａ、６ｂに分岐されている。分岐管６ａにはプラズマガスであるＡｒ（アルゴン）ガスのガス供給源６１がガス供給機器群６２を介して接続され、分岐管６ｂにはクリーニングガスであるＯ2（酸素）ガスのガス供給源６３がガス供給機器群６４を介して接続されている。なお、ガス供給機器群６２、６４はバルブや流量調整部であるマスフローコントローラなどを含み、ガス供給の制御を行うためのものである。
【００２１】
前記第２のガス供給部６の上方側には、誘電体プレート（マイクロ波透過窓）７が設けられ、この誘電体プレート７の上部側には、当該誘電体プレート７と密接するようにアンテナ部８が設けられている。このアンテナ部８は、平面形状が円形の扁平なアンテナ本体８０と、このアンテナ本体８０の下面側に遅相板８３を介して設けられ、多数のスロット対が形成された円板状の平面アンテナ部材（スロット板）８１とを備えている。これらアンテナ本体８０、平面アンテナ部材８１及び遅相板８３によりラジアルラインスロットアンテナ（ＲＬＳＡ）が構成されている。
【００２２】
そしてこのアンテナ部８は同軸導波管８４を介してマイクロ波発生手段９２からマイクロ波が供給されるようになっている。前記同軸導波管８４の外側の導波管８４Ａはアンテナ本体８０に接続され、中心導体８４Ｂは遅相板８３に形成された開口部を介して平面アンテナ部材８１に接続されている。
【００２３】
また処理容器１の底部には排気管８５が接続されており、この排気管８５の基端側には例えばバタフライバルブなどからなる圧力調整部８６を介して真空排気手段である真空ポンプ８７が接続されている。更にまた処理容器１の内壁には、第２の加熱手段であるヒータ８８が設けられている。また処理容器１の側壁には、インナーウォール４に形成された搬送口４１と対向する位置にゲートバルブ８９により開閉自在なウエハＷの搬出入口９０が形成されている。
【００２４】
そしてこのプラズマ処理装置は例えばコンピュータからなる制御部９１を備えており、前記ガス供給機器群５１、６２、６４、圧力調整部８６、第１の加熱手段であるヒータ４３、第２の加熱手段であるヒータ８８、温調手段２ｂ、マイクロ波発生手段９２及び載置台２の静電チャックのスイッチ２２、昇降機構２５などを制御するように構成されている。また制御部９１は、処理容器１内で行われる後述の一連の処理のステップを実行するためのシーケンスプログラムを記憶した記憶部、各プログラムの命令を読み出して各部に制御信号を出力する手段などを備えている。
【００２５】
続いてこの実施の形態により行われる一連の処理の一例を図４及び図５に基づいて説明する。先ず載置台２を、内蔵されている温調手段２ｂにより例えば３８０℃に設定し、また第１の部位であるインナーウォール４の温度を第１の加熱手段であるヒータ４３によって第１の温度である例えば２００℃に設定すると共に、第２の部位である処理容器１の内壁の温度を第２の加熱手段であるヒータ８８によって第２の温度である例えば９０℃に設定する（ステップ１）。次に図示しない搬送アームによって被処理基板であるウエハＷを搬出入口９０及び搬送口４１を介して処理容器１内に搬入し、図示しない昇降ピンによって載置台２の上に載置して静電吸着する（ステップ２）。
【００２６】
続いて前記ウエハＷの表面に例えば層間絶縁膜としてＣＦ膜（フッ素添加カーボン膜）を成膜する（ステップ３）。即ち、処理容器１の内部を所定の圧力まで真空引きし、第２のガス供給部であるガス供給路６を介してＡｒガスを供給すると共に、ガス供給路４５を介して第１のガス供給部３から処理ガスである炭素とフッ素とを含む化合物の成膜ガス例えばＣ5Ｆ8ガスを供給する。
【００２７】
一方、マイクロ波発生手段９２から例えば２．４５ＧＨｚ、２０００Ｗの高周波（マイクロ波）を供給すると、このマイクロ波は、ＴＭモードあるいはＴＥモードあるいはＴＥＭモードで同軸導波管８４内を伝搬してアンテナ部８の平面アンテナ部材８１に到達し、同軸導波管８４の内部導体８４Ｂを介して、平面アンテナ部材８１の中心部から周縁領域に向けて放射状に伝搬される間に、スロット対からマイクロ波が誘電体プレート７を介して下方側の空間に向けて放射される。
【００２８】
そしてこのマイクロ波のエネルギーによりＡｒガスが活性化され、第１のガス供給部３の上方空間に高密度で均一なプラズマが励起される。そして、このアルゴンの活性種は第１のガス供給部３の開口部３３を介して当該ガス供給部３の下方側の処理空間に流れ込んで行く。また当該ガス供給部３からこの処理空間に供給されるＣ5Ｆ8ガスは、流れ込んできたアルゴンの活性種により活性化され、図５（ａ）に示すように載置台２上のウエハＷの表面にＣＦ膜１００が成膜される。またこのときインナーウォール４の表面及び載置台２の側面にＣＦ膜１００が成膜さると共にプラズマ中の活性種がインナーウォール４の搬送口４１及び窓部４２を通って処理容器１の内壁に達し、ここにもＣＦ膜１００が成膜される。
【００２９】
この成膜処理においては、載置台２に内蔵された温調手段２ｂの温調作用とプラズマからのウエハＷの入熱作用とによってウエハＷの温度が例えば３８０℃に加熱され、また処理雰囲気を囲むインナーウォール４の温度及び処理容器１の内壁の温度が夫々２００℃及び９０℃に加熱されていることから、ウエハＷの膜厚については高い面内均一性を得られることが実験から把握されている。なお、プラズマの発光領域はインナーウォール４よりも内方側にあるが、プラズマ中の活性種はインナーウォール４の搬送口４１や窓部４２を通ってインナーウォール４の外側に流出し、処理容器１の壁面に達する。このため処理容器１の内壁はインナーウォール４の外側とはいえ、成膜処理の環境の一部をなすものであり、この部位（第２の部位）が極端に冷たいと成膜処理が不安定になってウエハＷの膜厚の面内均一性などが悪くなることから、処理容器１の内壁を加熱している。しかしながら処理容器１の内壁があまり高温になると作業者に対する安全性に問題が出てくることから、プロセス的にはより高温にすることが好ましいところであるが、概ね９０℃程度の温度に抑えている。
【００３０】
そしてウエハＷに対する成膜処理が終了した後、当該ウエハＷが搬出され（ステップ４）、後続のウエハＷが順次搬入され累積膜厚が設定値を越えるまで同様にして成膜処理が行われ、この累積膜厚が設定値を越えると、処理容器１内のクリーニングが行われる（ステップ５）。
【００３１】
続いてこのクリーニング工程について述べる。先ずヒータ４３の発熱量を小さくすることによりインナーウォール４の温度を、成膜時の設定温度であった２００℃から降温させて処理容器１の内壁の温度の設定温度である９０℃に合わせ、処理容器１内のクリーニング領域の温度差を小さくする。しかる後、処理容器１内を真空排気しながら第２のガス供給部であるガス供給路６を介してクリーニングガスであるＯ2ガスを供給し、処理容器１内を所定の真空雰囲気にする。そして上述と同様にマイクロ波発生手段９２からのマイクロ波のエネルギーに基づいてＯ2ガスがプラズマ化され、図５（ｂ）に示すようにインナーウォール４の表面及び載置台２の側面に付着している付着物（ＣＦ膜）１００が除去されると共にプラズマ中の活性種がインナーウォール４の搬送口４１及び窓部４２を通って処理容器１の内壁に達し、ここに付着している付着物（ＣＦ膜）１００が除去され、こうして処理容器１内のクリーニングが終了する。
【００３２】
上述の実施の形態によれば、ウエハＷに対して成膜処理を行った後に処理容器１内をクリーニングする際に、第１の部位であるインナーウォール４の温度を成膜時の温度から第２の部位である処理容器１の内壁の温度に近づけて処理容器１内のクリーニング領域の温度差を小さくして処理容器１内にクリーニングガスであるＯ2ガスを供給しているので、後述の実施例に示すように処理容器１において成膜時の温度条件のままにして高温部位（２００℃の部位）と低温部位（９０℃の部位）とが存在してクリーニングするよりも、インナーウォール４に付着しているＣＦ膜１００と処理容器１の内壁に付着しているＣＦ膜１００とを含む処理容器１内のＣＦ膜１００を早く除去することができ、クリーニングする時間を速やかに行うことができる。
【００３３】
続いて本発明における処理容器１内のクリーニングにおいて、処理容器１内の薄膜がクリーニングガスによって取り除かれるメカニズムを、従来のクリーニングと比較しながら説明する。
【００３４】
従来のクリーニング工程では、図１に示すプラズマ処理装置において第１の部位であるインナーウォール４の温度及び第２の部位である処理容器１の内壁の温度は夫々成膜時における２００℃及び９０℃のままである。以下において説明の便宜上第１の部位であるインナーウォール４を高温部位、第２の部位である処理容器１の内壁を低温部位と呼ぶことにする。処理容器１内にクリーニングガスであるＯ2ガスが供給されると、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、先ず高温部位に付着している付着物（ＣＦ膜）２００がＯ2プラズマによって分解され、この分解生成物は低温部位の方に向かって飛散し、低温部位に付着している付着物２００の上に転移する。低温部位においてもＣＦ膜の分解は起っていると思われるが、高温部位からの分解生成物が低温の部位にトラップされ易いと考えられ、即ち分解よりも付着作用の程度が方が大きくなり、ＣＦの膜厚は大きくなっていく。そして図６（ｃ）に示すように高温部位に付着してる付着物２００が完全に除去された後、図６（ｄ）に示すようにＯ2プラズマにより低温部位に付着している付着物２００の分解が促進される。そして図６（ｅ）に示すように低温部位に付着している付着物２００が完全に除去される。従来のクリーニングでは、このようなプロセスにより高温部位に付着している付着物２００及び低温部位に付着している付着物２００が除去されると推測される。なお、図７は低温部位に付着している付着物の膜厚の経時変化を示した特性図であり、この図から分かるようにクリーニングを開始してから、低温部位における付着物の膜厚が一旦大きくなる現象が起り、時間の経過と共に膜厚が小さくなることが分かる。
【００３５】
一方本発明のクリーニング工程の一例では、第１の部位であるインナーウォール４の温度及び第２の部位である処理容器１の内壁の温度はいずれも９０℃に設定されている。この場合は処理容器１内にクリーニングガスであるＯ2ガスが供給されると、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、第１の部位に付着している付着物２００及び第２の部位に付着している付着物２００はＯ2プラズマによって略同時に分解が開始され、図８（ｃ）に示すように両部位に付着している各付着物２００が略同時に取り除かれる。本発明のクリーニングでは、このようにして第１の部位に付着している付着物２００及び第２の部位に付着している付着物２００が除去されると推測される。なお、図９中の（Ａ）は第２の部位に付着している付着物の膜厚の経時変化を示した特性図である。図９中の（Ａ）に示すようにクリーニングを開始してから、第２の部位における付着物の膜厚が一旦大きくなる現象が起ることなく、時間と共に膜厚が小さくなり、このためクリーニングに要する時間が短縮されることが分かる。
【００３６】
なお、図７及び図９のデータは次のようにして得られた。先ず、インナーウォール４の温度を２００℃、処理容器１の内壁温度を９０℃、載置台２の温度を９０℃に設定する。そして載置台２上に厚さＡ（図７参照）のＣＦ膜が成膜された約３ｃｍ×３ｃｍの角型のウエハ片を３枚置き、前述のＯ2プラズマによりクリーニングを開始する。クリーニング開始から時間ｂ経過後にクリーニングを一旦停止してウエハ片を一つ取り出す。クリーニングを再開し最初のクリーニング開始から正味のクリーニング時間がｃ時間経過後に２枚目のウエハ片を取り出す。以下同じことを繰り返してｄ時間経過後に３枚目のウエハ片を処理容器１より取り出し、各ウエハ片のＣＦ膜の厚みを測定し図７の結果を得た。このように載置台２の温度を処理容器１の内壁の温度と同じくし、載置台２上のウエハ片のＣＦ膜（ＣＦ膜の分解生成物）の厚みを計測した。この実験では処理容器１の内壁温度と載置台２の温度とを９０℃に揃えていることから、ウエハ片の膜厚の変化と処理容器１の内壁の膜厚変化とが対応しているものと見なし、ウエハ片の膜厚測定結果に基づいて処理容器１の内壁の膜厚変化を評価している。
【００３７】
また図９においては、インナーウォール４の温度を９０℃、処理容器１の内壁温度を９０℃、載置台２の温度を９０℃に設定する以外は、上記と同様な方法で図９を得た。
【００３８】
本発明では、例えば２００℃程度の高温に加熱された第１の部位と、第１の部位の温度よりも低い温度の第２の部位とが存在している状態で成膜処理を行う装置において、クリーニング時に第１の部位側の温度を第２の部位の温度に近づけるために低くする手法であるが、その場合に第１の部位の温度を第２の部位の温度よりも低くする場合も本発明の範囲に含まれる。そして第１の部位の温度を第２の部位に近づけるにあたっては、第２の部位における付着物の膜厚の経時変化について、図９に示すように一旦大きくなる現象が起ることなく図１０に示すように小さくなっていく程度に、両部位の温度が接近している（揃っている）ことが望ましい。
【００３９】
本発明者は先の図７のデータ取得の際の方法と同様にして、インナーウォール４の温度を１５０℃、処理容器１の内壁温度を９０℃、載置台２の温度を９０℃に設定して図９中の（Ｂ）のデータを得た。この場合、インナーウォール４の温度が９０℃の時と比べクリーニング時間は長くかかっているが、膜厚が一旦大きくなる現象は発生せず、インナーウォール４の温度が２００℃の時よりもクリーニング時間は少なくて済む。この結果より本発明者は、高温部位の温度が低温部位の温度に接近しているとは、６０℃程度以内であると考えている。
【実施例】
【００４０】
次に本発明の効果を確認するために行った実験について述べる。
Ａ．実施例１
図１に示すプラズマ処理装置において、第１の部位であるインナーウォール４の温度を第１の加熱手段であるヒータ４３によって２００℃に設定すると共に、第２の部位である処理容器１の内壁の温度を第２の加熱手段であるヒータ８８によって９０℃に設定した後、処理容器１内にＡｒガス及びＣ5Ｆ8ガスを供給して載置台２上のウエハＷの表面にＣＦ膜を成膜した。このＣＦ膜の膜厚は１８００ｎｍである。そして成膜処理したウエハＷを搬送アームによって処理容器１内から搬出した後、第１の部位であるインナーウォール４の温度を成膜時の設定温度であった２００℃から降温させて処理容器１の内壁の温度の設定温度である９０℃に設定し、かかる状態において処理容器１内にクリーニングガスであるＯ2ガスを供給して、処理容器１内のクリーニングを行った。なお、処理容器１内のクリーニング時間は３０分である。
Ｂ．比較例１
第１の部位であるインナーウォール４の温度を降温させずに、成膜時の設定温度である２００℃に設定したまま処理容器１内のクリーニングガスであるＯ2ガスを供給した他は、実施例１と同様の条件で成膜処理及びクリーニングを行った。
（結果及び考察）
図１０に実施例１及び比較例１のクリーニング後の第２の部位である処理容器１の内壁における付着物の堆積状況の結果を示す。実施例１では付着物の堆積量が９０ｎｍであり、比較例２では付着物の堆積量が１１００ｎｍであることが分かった。このようなことから処理容器１において成膜時の温度条件のままにして高温部位（２００℃の部位）と低温部位（９０℃の部位）とが存在してクリーニングするよりも、第１の部位であるインナーウォール４の温度を成膜時の温度から第２の部位である処理容器１の内壁の温度に近づけて処理容器１内のクリーニング領域の温度差を小さくしてクリーニングした方が処理容器１内を早くクリーニングできるということが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明方法を実施するためのプラズマ処理装置の一例の全体構成を示す断面図である。
【図２】上記プラズマ処理装置内の部材を示す概略斜視図である。
【図３】上記プラズマ処理装置に設けられる第１のガス供給部を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態により行われる一連の処理を示すフロー図である。
【図５】上記プラズマ処理装置において行われる成膜処理及びクリーニングの様子を示す説明図である。
【図６】部材に付着している付着物が取り除かれる様子を示す説明図である。
【図７】部材に付着している付着物の膜厚の経時変化を示す特性図である。
【図８】部材に付着している付着物が取り除かれる様子を示す説明図である。
【図９】部材に付着している付着物の膜厚の経時変化を示す特性図である。
【図１０】クリーニング後の部材に付着している付着物の堆積状況を示す説明図である。
【図１１】従来の技術に係るプラズマ処理装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
Ｗ      ウエハ
１      処理容器（第２の部位）
２      載置台
２４    支持部
２５    昇降機構
３      第１のガス供給部（シャワーヘッド）
４      インナーウォール（第１の部位）
４１    搬送口
４２    窓部
４３    ヒータ（第１の加熱手段）
６      第２のガス供給部（ガス供給路）
７      誘電体プレート
８      アンテナ部
８１    平面アンテナ部材
８８    ヒータ（第２の加熱手段）
９１    制御部
１００  付着物（ＣＦ膜）
【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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【図６】
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【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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