(57)【要約】【課題】プラズマ処理室内に石英を含む部品及びイットリア部品を備えたプラズマ処理装置を用いて、シリコン含有膜とその下方に配置された金属膜との積層構造を有する被処理物をプラズマ処理する場合であっても、処理形状の変動を抑制可能なプラズマ処理方法を提供する。【解決手段】プラズマ処理方法において、ＳＦ６ガスを用いてプラズマ処理を行う第一の工程（ＳＦ６シーズニング）と、Ｃｌ２ガスを用いてプラズマ処理を行う第二の工程（Ｃｌ２シーズニング）と、その後、試料をプラズマエッチングする第三の工程（製品ウエハ処理）とを有する。【選択図】図５
2015088696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イットリア部材と石英部材を具備する処理室で試料をプラズマエッチングするプラズマ処理方法において、
フッ素含有ガスのみを用いてプラズマ処理を行う第一の工程と、
前記第一の工程後、Ｃｌ２ガスのみを用いてプラズマ処理を行う第二の工程と、
前記第二の工程後、前記試料をプラズマエッチングする第三の工程とを有することを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載のプラズマ処理方法において、
前記第一の工程は、高周波バイアスを印加しながら行われ、
前記第二の工程は、前記第一の工程の高周波バイアスより小さい高周波バイアスを印加しながら行われることを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項３】
請求項１に記載のプラズマ処理方法において、
前記第一の工程の高周波バイアスのピークトゥピークであるＶｐｐは５００Ｖ以上であることを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプラズマ処理方法において、
前記フッ素含有ガスは、ＳＦ６ガス、ＮＦ３ガス、ＣＦ４ガスのいずれかのガスであることを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプラズマ処理方法において、
前記第一の工程の時間は、前記第二の工程の時間より長いことを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のプラズマ処理方法において、
前記試料は、Ｔｉを含有する膜を有することを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のプラズマ処理方法において、
前記第一の工程前に前記処理室内をウェットクリーニングすることを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項８】
プラズマ処理室と、前記プラズマ処理室の側壁に配置されたイットリア部材及び石英部材と、前記プラズマ処理室で処理される試料を載置する試料台とを備えたプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法において、
前記試料は、シリコンを含有する膜とその下方に配置された金属を有する膜との積層構造を有し、
プラズマ処理室でフッ素含有ガスを用いてシーズニングを行う第一の工程と、
その後、前記試料に設けられた前記シリコンを含有する膜を、フッ素含有ガスを用いてプラズマ処理する第二の工程と、を有することを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項９】
請求項８記載のプラズマ処理方法において、
前記第二の工程の後に、前記試料に設けられた前記金属を有する膜を、プラズマ処理する第三の工程を更に有することを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項１０】
請求項８記載のプラズマ処理方法において、
前記金属を有する膜は、導電膜またはメタル含有絶縁膜であることを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項１１】
請求項８記載のプラズマ処理方法において、
前記第一の工程と第二の工程との間に、Ｃｌ２ガスを用いてシーズニングを行う第四の工程を更に有することを特徴とするプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板等の被処理材の表面処理を行うためのプラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体素子は微細化により、リソグラフィーによりレジスト膜に形成されたマスクパターンを下層膜に転写するエッチング工程には、より高い精度の寸法精度、つまりCritical Dimension（以下、ＣＤと称する）精度が要求されている。量産現場において高いＣＤ制御性に加えて、ＣＤの再現性を確保することが重要な課題である。一般にエッチング工程でＣＤが変動する要因としては、エッチングチャンバー内壁に被処理材から発生した反応生成物が付着する、チャンバー内部材が長期的な使用により消耗する、チャンバー内部材の温度等が変動し、チャンバー内壁等へのラジカルの付着確率が変化し、エッチング性能へ影響するプラズマ状態が変動する等の要因が挙げられる。
【０００３】
従来、プラズマ処理を行うためのプラズマ処理装置はウエハ毎、又は、ロット毎にプラズマを用いたクリーニングが実施され、カーボン（Ｃ），酸化膜，Ｐｏｌｙ−Ｓｉ，窒化膜等を対象としたプロセスには、主にフッ素（Ｆ），塩素（Ｃｌ），酸素（Ｏ）元素を含むプラズマでのクリーニングが用いられてきた。またエッチングチャンバー内壁部材が消耗することにより発生する金属等（例えばＡｌ）等がチャンバー内に付着等する場合は、プラズマでのクリーニングだけで除去することは困難なため、予め製品用ウエハのエッチング処理前にシーズニング等の処理を行って、チャンバー内雰囲気を一定に保つ等の技術が検討されている。
【０００４】
このような従来の技術としては、特許文献１に記載のものが知られている。この従来技術では、真空容器内の処理室内部で被エッチング対象であるシリコンウエハをこの処理室内で形成したプラズマを用いてエッチングする際に、予め、処理室内にＳｉを組成として含む反応生成物を処理室の内壁面に付着させるシーズニングを行う技術が開示されている。例えば、半導体デバイスのゲートを形成するためのポリシリコン膜を処理するエッチングにおいて、シリコンウエハをＨＢｒとＣｌ２，Ｏ２の単独または混合したガスを用いてプラズマを形成してシーズニングするものが良く用いられる。さらには、処理室をウエットクリーニングした直後に、Ａｌ膜が堆積しているウエハをＳＦ６ガスとＣｌ２ガスとを混合したガスを用いてプラズマを形成して該ウエハをエッチング処理し処理室内の石英部材の表面にＡｌＦ被膜を形成する処理を行うものが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ウエハ上に配置された金属の物質を有する膜およびこの下方に配置された酸化膜又は高誘電率を有する材料から構成された膜層をエッチングする処理の前に、予め前記金属の物質と同種の金属を含む膜を表面に備えた別のウエハを処理してこの金属から構成された粒子を堆積させてからウエハ上の前記膜層処理を行うものも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−０３１３８０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７７４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２の技術では、ポリシリコン膜とその下方に配置された金属を有する膜および高誘電率を有する材料から構成された膜の積層構造を有する被処理材を備えたウエハの処理の実施前に、このような積層構造に含まれる金属の材料と同種のメタルの膜を表面に備えたウエハを処理することにより、処理室内のメタル残留量を安定化させ、プロセス変動を抑制することができる。そこで、発明者等は、プラズマ処理室の側壁に石英を含む部品の他、耐摩耗性に優れたイットリア部品を用いて構成されたプラズマ処理室を備えたプラズマ処理装置を用いて、ＳｉＯＣ等シリコンを含む膜とその下方に配置されたＴｉ等の金属を有する膜との積層構造を有する試料の処理（エッチング）に本技術を適用した。即ち、メタルシーズニング後、フッ素元素を含むガスプラズマでＳｉＯＣ膜等シリコンを含む膜を処理し、金属を有する膜の処理を行ったところ、効果が小さく、プラズマ処理の結果得られる形状の変動を抑制できないことが分かった。
【０００８】
本発明の目的は、プラズマ処理室内に石英を含む部品及びイットリア部品を備えたプラズマ処理装置を用いて、シリコンを含有する膜とその下方に配置された金属を有する膜との積層構造を有する被処理物をプラズマ処理する場合であっても、プラズマ処理形状の変動を抑制可能なプラズマ処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための一実施形態として、イットリア部材と石英部材を具備する処理室で試料をプラズマエッチングするプラズマ処理方法において、
フッ素含有ガスのみを用いてプラズマ処理を行う第一の工程と、
前記第一の工程後、Ｃｌ２ガスのみを用いてプラズマ処理を行う第二の工程と、
前記第二の工程後、前記試料をプラズマエッチングする第三の工程とを有することを特徴とするプラズマ処理方法とする。
【００１０】
また、プラズマ処理室と、前記プラズマ処理室の側壁に配置されたイットリア部材及び石英部材と、前記プラズマ処理室で処理される試料を載置する試料台とを備えたプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法において、
前記試料は、シリコンを含有する膜とその下方に配置された金属を有する膜との積層構造を有し、
プラズマ処理室でフッ素含有ガスを用いてシーズニングを行う第一の工程と、
その後、前記試料に設けられた前記シリコンを含有する膜を、フッ素含有ガスを用いてプラズマ処理する第二の工程と、を有することを特徴とするプラズマ処理方法とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例に係るプラズマ処理方法を行うために用いたマイクロ波ＥＣＲエッチング装置の縦断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施例で用いた被処理材の構造（プラズマ処理前）を模式的に示す縦断面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施例で用いた被処理材の構造（プラズマ処理後）を模式的に示す縦断面図である。
【図３】シーズニング後に製品処理（被処理材のプラズマエッチング処理）を行った際の、マイクロ波放電の積算時間とＳｉＯ２のエッチングレートの関係を示した図である。
【図４】シーズニング後に製品処理を行った際の、マイクロ波放電の積算時間と製品ウエハのエッチング処理前後におけるＣＤ差の関係を示した図である。
【図５】ウエットクリーニングから製品処理までの流れを示した図である。
【図６】ＳＦ６シーズニングの処理枚数とＳｉＯ２エッチングレートの関係を示した図である。
【図７】ＳＦ６シーズニングの処理枚数と製品ウエハのエッチング処理前後におけるＣＤ差の関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
発明者等は、プラズマ処理室の側壁に石英を含む部品及びイットリア部品を備えたプラズマ処理装置を用いて、シリコンを含有する膜とその下方に配置されたＴｉ等の金属を有する膜との積層構造を有する被処理物をプラズマ処理する場合に、メタルシーズニングの効果が小さく、処理の結果得られる形状の変動を抑制することが困難な理由について検討した。以下、検討内容について説明する。
【００１３】
特許文献２の技術では、エッチング処理した製品ウエハの枚数が所定の枚数になると、処理室１０６内部のウエットクリーニング等のクリーニングを実施した後、処理室１０６内部状態を整えるため、ＴｉＮウエハを用いたエッチングを実施して処理室１０６内部の部材表面のＴｉＮシーズニング処理を実施した後に製品用ウエハの処理を実施していた。つまり、処理室１０６内をウエットクリーニングした直後にＴｉＮシーズニングを行うことによって、清浄な石英部品、主に内筒１１０をチタンで被覆していた。しかし、その後ＳｉＯＣ膜をフッ素含有ガスでエッチング処理を行うと内筒１１０を覆っていたチタンが取れ、内筒１１０の面積、つまり石英の露出している面積が大きくなってしまうことが分かった。
【００１４】
図３の黒丸（●）は、ウエットクリーニング後、ＴｉＮシーズニングを行い、マスク２０１とＳｉＯＣ膜２０２積層構造の被処理材が表面に配置されたウエハを複数枚処理した際のマイクロ波放電の積算時間とＳｉＯ２のエッチングレートの関係を示すグラフであるが、前記の理由で、処理開始時は内筒１１０とエッチャントであるフッ素が反応しエッチングレートが遅くなっていることがわかった。その後、製品処理を続けていくことによって、処理室１０６内のイットリア部品１０９がエッチングされ、内筒１１０の表面が徐々にイットリウムで覆われる。それに伴い、露出している石英の面積が徐々に小さくなるため、エッチングレートも徐々に上昇し、安定することが分かった。
【００１５】
図４の黒丸（●）は、ＴｉＮシーズニング後の製品ウエハにおける処理前後のＣＤ差とマイクロ波放電の積算時間の関係を示している。上記の要因により、ＴｉＮシーズニングを行った直後の製品用ウエハでのＣＤ差とその後所定の枚数を経て安定した値となった製品用ウエハでのＣＤ差との間で著しい差異が生じていることが明らかとなった。
【００１６】
本発明は上記新たな知見に基づいて生まれたものであり、プラズマ処理室内に石英を含む部品及びイットリア部品を備えたプラズマ処理装置を用いて、シリコンを含有する膜とその下方に配置されたＴｉ等の金属を有する膜との積層膜をプラズマ処理する場合、ＴｉＮシーズニングに代えてフッ素含有ガスを用いてシーズニングを行うものである。これにより、積層膜全体としての加工精度を向上させることができる。
以下本発明の実施例について説明する。なお、同一符号は同一構成要素を示す。
【実施例】
【００１７】
本発明の実施例に係るプラズマ処理方法について図を参照しながら説明する。
【００１８】
先ず、本実施例に係るプラズマ処理方法を実施するために使用した電子サイクロトロン共鳴（Electron Cyclotron Resonance：以下、ＥＣＲと称する）方式のマイクロ波プラズマエッチング装置について図１を用いて説明する。上部が開放された真空容器１０１の上部に、真空容器１０１内にエッチングガスを導入するためのシャワープレート１０４（例えば石英製）、誘電体窓１０５（例えば石英製）を設置して密封することによりエッチング処理室１０６を形成する。またシャワープレート１０４にはエッチング用ガスを流すためのガス供給装置１０７が接続される。また真空容器１０１にはメインバルブ（図面上は閉状態だが、使用時には開状態とする）１０８を介し真空排気装置（図示せず）が接続されている。さらに、真空容器１０１下部の内壁はイットリア部品１０９で覆われている。さらにまた、真空容器１０１上部、シャワープレート１０４とイットリア部品１０９間の内壁は石英を含む部品の内筒１１０で覆われている。
【００１９】
プラズマを生成するための電力をエッチング処理室１０６に伝送するため、誘電体窓１０５の上方にはマイクロ波を伝播するための導波管１１１が設けられている。導波管１１１へ伝播されるマイクロ波はマイクロ波発生用電源１０３から発振させる。マイクロ波の周波数は特に限定されないが、本実施例では２．４５ＧＨｚのマイクロ波を使用する。エッチング処理室１０６の外周部には、磁場を形成するための磁場発生用コイル１１２が設けてあり、マイクロ波発生用電源１０３よりエッチング処理室１０６内に供給された電力は、磁場発生用コイル１１２により形成された磁場との相互作用により、ＥＣＲを発生し、エッチング処理室１０６内に高密度のプラズマを生成する。
【００２０】
また、シャワープレート１０４に対向して真空容器１０１の下部には、試料であるウエハ１１３を載置する試料台１０２が設けられる。試料台１０２には、ウエハ１１３の載置面が溶射膜（図示省略）で被覆されており、高周波フィルタ１１６を介して直流電源１１７が接続されている。さらに、試料台１０２には、マッチング回路１１４を介して高周波電源１１５も接続されている。さらに、試料台１０２には、温度調節器（図示せず）も接続されている。
【００２１】
エッチング処理室１０６内に搬送されたウエハ１１３は、直流電源１１７から印加される直流電圧の静電気力により試料台１０２上に吸着し、温度調節器（図示せず）により所定の温度に温度調節される。ガス供給装置１０７によって所望のエッチングガスをエッチング処理室１０６内に供給した後、エッチング処理室１０６内を真空排気装置（図示せず）により所定の圧力とし、マイクロ波発生用電源１０３からマイクロ波をエッチング処理室１０６内に供給し、磁場発生用コイル１１２により磁場を形成してエッチング処理室１０６内にプラズマを発生させる。
【００２２】
高周波電源１１５から高周波バイアス電力を試料台１０２に印加することにより、プラズマからイオンを試料台１０２に載置されたウエハ１１３へ引き込むため、ウエハ１１３がイオンアシストエッチングされる。
【００２３】
図２Ａ、図２Ｂに、本実施例で用いる被処理材の構造を模式的に示す。本図における被処理材は、ウエハ１１３の上面に積層され配置された膜層を有しており、図２Ａはプラズマ処理（エッチング）前の、図２Ｂはプラズマ処理（エッチング）後のその膜層の一部の形状を模式的に示している。
【００２４】
本実施例で用いた被処理材は、複数の膜から構成され、下地であるシリコン基板２０４の上面３つの層を有する。３つの層の最上層はレジスト(ＰＲ)で形成されたマスク２０１であり、その下方はＳｉＯＣ膜２０２、最下層はＴｉ等の金属の物質から構成された材料を含むメタル膜（導電膜）またはゲート酸化膜（メタル含有絶縁膜）２０３である。なお、図２Ａ等に示した被処理材の構造は一例であり、これに限定されない。なお、被処理材を構成する金属の物質から構成された材料を含むメタル膜または酸化膜もＳｉＯＣ膜のプラズマ処理後にプラズマ処理される。
【００２５】
このような膜層の構造は、半導体デバイスのゲート構造を形成するためのものであって、エッチング処理の前に所定の処理によって成膜，リソグラフィー処理によりマスク２０１の不要部分の除去が行われている（図２Ａ）。本図のこれらの各膜は、単一の層から構成されているが、複数の層から構成されていても良い。
【００２６】
それぞれの積層膜はそれぞれ条件、ガスの組成，供給量，圧力，処理時間等の少なくとも一部が異なる所定のエッチングレシピにより処理される。
【００２７】
ＳｉＯＣ膜２０２のエッチングの処理用ガスとしては、ＣＨＦ３とＣＦ４というフッ素（Ｆ）を含むガスの混合ガスが用いられる。そこで本実施例では、製品用のウエハ１１３の被処理材の処理前に、予め、ＳＦ６ガスプラズマによるエッチング処理を行い、処理室１０６内部の石英を含む部品である内筒１１０にイットリウムを付着させるシーズニングを行った。イットリウムは高周波バイアスをＶppが５００Ｖ以上となるように印加し、エッチング処理を行うことにより、処理室１０６内のイットリア部品１０９からイットリウムを供給して、内筒１１０に付着させる。ここでＶppとは、高周波バイアス入射の正側及び、負側の電圧差である。このことにより、処理室１０６内部の内筒１１０の石英露出面積を小さくし、製品処理開始時からエッチングレートを安定させ、製品処理後のＣＤ寸法を安定化することができる。本実施例のこのような事前のシーズニングは、処理室１０６内部の部材の表面をウエットクリーニングした後、製品用のウエハ１１３を処理する前に行われる。本実施例のシーズニングは、繰り返し行っても良い。
【００２８】
具体的には、先ず、ウエットクリーニングを行った後、シリコンウエハ等のダミーウエハを表１に示すようにＳＦ６ガス２００ｍｌ/ｍｉｎ、処理圧力を１．０Ｐａ、マイクロ波電力を６００Ｗ、高周波バイアス電力を４００Ｗという条件でエッチングを行う。シーズニングで用いるガスとしてフッ素含有ガスの他、フッ素を含まないガスを添加することもできるが、フッ素含有ガスのみの方がシーズニング効率を高めることができる。
【００２９】
【表１】
2015088696.tif 000003
１枚の処理時間は３００ｓであり、この処理がＳＦ６シーズニングである。ＳＦ６シーズニングは１２枚処理を行う。次に、表２に示すようにダミーウエハをＣｌ２ガス１００ｍｌ/ｍｉｎ、処理圧力を１．０Ｐａ、マイクロ波電力を７００Ｗ、高周波バイアス電力を１００Ｗという条件でエッチングを行う。Ｃｌ２シーズニングは、ＳＦ６シーズニングでの高周波バイアスより小さな高周波バイアスを印加しながら行う。
【００３０】
【表２】
2015088696.tif 000004
このときのＶppの値は７５６Ｖである。１枚の処理時間は１２０ｓであり、これが、Ｃｌ２シーズニングである。Ｃｌ２シーズニングは２５枚処理を行う。ＳＦ６シーズニングの時間は、Ｃｌ２シーズニングの時間より長いことが望ましい。この処理はＳＦ６シーズニングにおいて過剰に出た金属異物を取り除く役割を持つ。ＳＦ６シーズニングを適切に行うことによりＣｌ２シーズニングを省略できるが、これを行うことによりＳＦ６シーズニングの裕度を確保できる。シーズニングで用いるガスとしてＣｌ２ガスの他、Ｃｌ２を含まないガスを添加することもできるが、Ｃｌ２ガスのみの方がシーズニング効率を高めることができる。
【００３１】
これらの処理を行った後に、エッチングレート測定用ウエハＳｉＯ２をＮＲガス、ＣＦ４ガス、ＣＨＦ３ガスを５：１０：４の比率で用いてエッチングし、エッチングレート測定を行い、製品用ウエハ処理へ移る。製品ウエハのＳｉＯＣ膜処理にも上記ＳｉＯ２エッチングと同様のガスを用いる。実際には、前記、ＳＦ６シーズニング、Ｃｌ２シーズニング、ＳｉＯ２エッチング、製品用ウエハの処理前にＯ２ガスとＳＦ６ガスを用いてウエハが処理室にない状態で処理するエージングが入る。また、ウエハ一枚毎に、ＳＦ６ガスとＡｒガス、Ｏ２ガスを用いたクリーニングを行っている。以上説明したウエットクリーニングから製品処理までの流れを図５に示す。製品ウエハ処理後のパターン寸法は、ＴｉＮシーズニングに比較して、積層膜全体としての加工精度を向上させることができる
本実施例である、表１のＳＦ６シーズニングには下記で説明するような役割がある。
処理室１０６内をウエットクリーニングした直後の石英を含む部品は清浄な状態であり、この状態でエッチング処理を進めると、上記でも説明したように、ＳｉＯ２エッチングレート測定用ウエハや製品ウエハのエッチャントであるフッ素が内筒１１０と反応してしまうため、エッチャントが減少してしまう。これによって、ＳｉＯ２エッチングレートが遅くなり、製品形状の処理前後のＣＤ差が大きくなってしまうことにもつながる。図３の四角（◆）及び図４の四角（◆）はフッ素含有ガス（ここでは、ＳＦ６ガス）を用いてシーズニングを行った場合を示す。図３及び図４からＴｉＮシーズニング条件と異なり、ＳｉＯ２エッチングレートと製品処理前後のＣＤ差共に、製品処理開始時から変動せず、安定していることがわかる。これらはつまり、ＳＦ６シーズニングを行った後は、製品処理開始時から処理室内の内筒１１０がイットリウムに覆われていて露出している面積が小さいことを意味する。
【００３２】
また、ＳＦ６シーズニングの処理枚数を決定した理由として、シーズニング終了直後に測定されたＳｉＯ２エッチングレートとＳＦ６シーズニングの処理枚数の関係性を示した図６と、ＳＦ６シーズニングの処理枚数と製品処理前後のＣＤ差の関係性を示した図７がある。図６においてシーズニング処理枚数が増加するに伴い、ＳｉＯ２のエッチングレートは増加し、処理枚数が、１２枚になったところで飽和状態に達している。つまり、１２枚処理した後のＳｉＯ２エッチングレートで図３の四角（◆）で示すエッチングレートは安定している。また、図７においても１２枚処理した後のＣＤ差で図４の四角（◆）で示す製品形状のＣＤ差は安定している。このようなシーズニングの処理枚数は、製品ウエハをどのような条件、ガスの組成，供給量，圧力，処理時間でエッチングするかによって異なる。しかし、エッチングガスには少なくともフッ素を含むガスを使用していなければならない。
【００３３】
また、ＳＦ６シーズニングの処理枚数が増加することによりＳｉＯ２のエッチングレートが増加するということは、シーズニング処理枚数が増加するに従い、処理室１０６内のイットリア部品１０９をエッチングする時間が増加し、内筒１１０がイットリウムによって被覆される面積も増加しているということである。このため、エッチャントであるフッ素が内筒１１０と反応することなく被エッチングウエハをエッチングする。
【００３４】
このとき、Ｖppを５００Ｖ以上とすると、ＳＦ６シーズニングによりイットリア部品１０９からでるイットリア量は増加し、５００Ｖ以下の場合よりも短時間で、製品形状が安定する状態にすることができる。
【００３５】
今回の実施例では図２Ａに示す積層膜を有するウエハのＳｉＯＣ膜をフッ素含有ガスでエッチングした。しかし、シリコンを含有する膜のエッチングでフッ素含有ガスは使用され、その場合にもＳＦ６シーズニングは適用でき、今回の実施例のような効果がある。
【００３６】
以上のように、上記実施例では、マスク２０１およびＳｉＯＣ膜２０２の積層構造を有する被処理材の処理の実施前に、イットリア部品１０９を有する処理室１０６でフッ素を含むプラズマでシーズニングを行うことによって石英を含む部品、主に内筒１１０をイットリウムで被覆し、処理室１０６内のエッチャント量を安定化させ、処理の結果得られる形状の変動を抑制することが可能となる。ひいては、積層膜全体としての加工後のＣＤの安定性を向上でき、製品の歩留り低下、及び経時変化が少ないエッチング処理の装置または方法を提供することができる。
【００３７】
上記の本実施例は、特にＥＣＲプラズマ装置に適合させた条件である。しかし、プラズマ源は、容量結合、誘導結合、ヘリコン波励起などでもよく、その場合、他のプラズマ源の生成装置または方法では、別途、ガス流量、圧力、プラズマ生成用高周波電力等を適正化する必要はあるが、本発明を適用することができる。
【００３８】
また、上記の本実施例では、ウエットクリーニング直後のシーズニングにＳＦ６ガスを使用したが、ＮＦ３ガス、ＣＦ４ガスなど、フッ素を含有したガスにて行っても良く、その場合も、別途、ガス流量、圧力、プラズマ生成用高周波電力等を適正化すればよい。
【００３９】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
さらに、本実施例では、ＳｉＯＣ膜およびＴｉ等の金属の物質から構成された材料を含むメタル膜（導電膜）を被エッチング膜とした例で説明したが、本発明は、前記被エッチング膜に限定されない。
【符号の説明】
【００４０】
１０１…真空容器、１０２…試料台、１０３…マイクロ波発生用電源、１０４…シャワープレート、１０５…誘電体窓、１０６…エッチング処理室、１０７…ガス供給装置、１０８…メインバルブ、１０９…イットリア部品、１１０…内筒、１１１…導波管、１１２…磁場発生用コイル、１１３…ウエハ（試料）、１１４…マッチング回路、１１５…高周波電源、１１６…高周波フィルタ、１１７…直流電源、２０１…マスク、２０２…ＳｉＯＣ膜、２０３…メタル膜またはゲート酸化膜、２０４…シリコン基板。
【図１】
2015088696.tif 000005
【図２Ａ】
2015088696.tif 000006
【図２Ｂ】
2015088696.tif 000007
【図３】
2015088696.tif 000008
【図４】
2015088696.tif 000009
【図５】
2015088696.tif 000010
【図６】
2015088696.tif 000011
【図７】
2015088696.tif 000012