(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空排気装置が接続可能で内部が減圧可能な真空容器と、前記真空容器内に処理ガスを供給するガス供給手段と、前記真空容器内に供給された前記処理ガスをプラズマ化するプラズマ生成手段と、前記真空容器内に配置され、その上面に試料を載置し保持する試料台と、絶縁体を含んで構成され、前記試料台の外周をリング状に被覆して当該試料台を前記プラズマ化した処理ガスから保護するリング状部材と、を備えたプラズマ処理装置において、
前記リング状部材は、ガスを充填して蓄積するガス充填部と、前記ガス充填部に充填された前記ガスを試料載置面縁付近に噴出するガス噴出部と、前記プラズマ化した処理ガスの発光を前記ガス充填部に導入する光透過窓と、を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
請求項１記載のプラズマ処理装置において、
前記光透過窓は前記プラズマ化した処理ガスの発光中の紫外線を透過する透過窓であり、前記ガス充填部に充填する前記ガスはクリーニングガスであり、
前記紫外線により活性化された前記クリーニングガスを前記ガス充填部の前記試料載置面縁付近に噴出して堆積物を除去することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３】
請求項１記載のプラズマ処理装置において、
前記ガス充填部は前記処理ガスとしてプロセスガスを供給する流路及び前記ガスとして活性化されたクリーニングガスを供給する流路を備え、
前記プロセスガスを供給する前記流路の当該プロセスガスの圧力または流量に基づいて当該流路における堆積物の有無を判定し、堆積ありと判定したとき、前記ガス充填部に前記活性化されたクリーニングガスを供給することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項４】
請求項１記載のプラズマ処理装置において、
前記光透過窓は、前記リング状部材を形成するリング状の前記ガス充填部のプラズマに対向する面に配置され、当該ガス充填部側にリング状の溝を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項５】
真空排気装置が接続されて内部が減圧可能な真空容器と、前記真空容器内に処理ガスを供給するガス供給手段と、プラズマ生成手段と、前記真空容器内に配置され、その上面に試料を載置して保持する試料台と、絶縁体を含んで構成され、前記試料台の外周をリング状に被覆して当該試料台をプラズマから保護するリング状部材と、を備えたプラズマ処理装置における当該プラズマ生成手段により当該真空容器内に供給された当該処理ガスをプラズマ化して当該試料にプラズマ処理を施すプラズマ処理方法において、
前記リング状部材は、ガスを充填して蓄積するガス充填部と、前記ガス充填部に充填された前記ガスを試料載置面縁付近に向けて噴出するガス噴出部と、前記プラズマの発光を前記ガス充填部に導入する光透過窓と、を備えるものとし、
前記光透過窓を介して前記プラズマの発光中の紫外線を前記ガス充填部に充填した前記ガスとしてクリーニングガスに照射することで活性化された当該クリーニングガスを、前記試料載置面縁付近に向けて噴出して堆積物を除去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、プラズマエッチング技術に係り、特に半導体基板等の被処理材を長期間に渡って安定に加工するに好適なプラズマエッチング技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程では、一般にプラズマを用いたドライエッチングが行われている。ドライエッチングを行うためのプラズマ処理装置は様々な方式が使用されている。
【０００３】
一般に、プラズマ処理装置は、真空処理室、これに接続されたガス供給装置、真空処理室内の圧力を所望の値に維持する真空排気系、被処理材であるウエハを載置する電極、真空処理室内にプラズマを発生させるためのプラズマ発生手段などから構成されている。プラズマ発生手段により、シャワープレート等から真空処理室内に供給された処理ガスをプラズマ状態とすることで、ウエハ載置用電極に保持されたウエハのエッチング処理が行われる。
【０００４】
近年、半導体デバイスの集積度の向上に伴い、微細加工、すなわち加工精度の向上が要求されるとともに、エッチングレートの面内均一性あるいはエッチング形状におけるＣＤ値（Critical Dimension）のウエハ面内均一性の向上が要求されている。
【０００５】
しかしながら、ウエハ外周部周辺においては、電磁気学的、熱力学的あるいは流体力学的な要因によりエッチング処理が不均一となり、ウエハ面内におけるエッチング均一性の確保が難しい場合がある。
【０００６】
プラズマ処理装置におけるウエハ外周部等においてのエッチング処理の不均一性改善については、種々の検討がなされており、例えば、ウエハ外周にガスを独立して供給する構造を配置することにより、ウエハ面内で均一なエッチング結果が得られる構造としている。
【０００７】
また、特許文献１には、下部電極上に載置したウエハの外周に臨む下部電極上にフォーカスリングを設け、このフォーカスリングに、ガス通路と、このガス通路に連通され、フォーカスリングの中心方向に向け開口された複数のガス噴出孔を形成し、このガス噴出孔からウエハの周辺領域に対してエッチングガスを噴出する。この噴出するガスの流量および組成を変えることにより、ウエハ周辺領域で過剰となるエッチャントの比率を下げ、かつウエハ周辺領域で不足するバイプロダクトの影響を補正するためのデポ性のガスを増やすことができ、これにより、均一なエッチングを可能としている。
【０００８】
また、特許文献２には、側壁部と天井部を含むチャンバ筐体と、ワークピース支持体と、前記ワークピース支持体を取り囲み、上面とベース部を有し、前記ベース部から前記上面へと延びる複数の内部ガス流チャネルを有しているカソードライナと、前記内部ガス流チャネルのそれぞれに連結された、前記ベース部のガス供給プレナムと、前記カソードライナの前記上面の上に横たわり、前記ウエハ支持面の外縁部に隣接した内側縁端部を有する処理リングと、前記内側縁端部を通り、かつ前記ワークピース支持面に面したガス注入路を備え、さらに前記複数の内部ガス流チャネルに連結された、前記処理リング内のガス注入部と、前記ガス供給プレナムに連結されたガス供給システムとを有することで、プラズマリアクタチャンバ内でウエハ全体に亘ってのエッチング速度を均一な分布とすることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２１７１７１号公報
【特許文献２】特開２００９−６５１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来のプラズマエッチング装置は、長期間に渡ってエッチング性能を均一に保持する点に関しては十分に配慮されていない。すなわち、ウエハ外周にガスを供給するシステムにおいては、エッチング中に、エッチング生成物、異物、あるいは処理ガスに含まれる有機物等が前記ガスの供給路に付着し、ガスの流路断面積が徐々に変化する。このため、ガスの供給圧力、ガスの流速が、徐々に変化することになる。
【００１１】
このため、エッチングガス濃度等の面内分布が、初期には均一な分布であっても、前記ガスの供給圧力、流速が変化することにより、外周付近の分布が崩れ、エッチングガス濃度等の面内分布は徐々に悪化して、エッチングの均一性が悪化し、ひいては半導体装置の歩留まりが低下する。この傾向は基板が大口径化するほど顕著になる。
【００１２】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたもので、被処理面内におけるエッチングの均一性を長期間に渡って均一に維持することのできるプラズマエッチング技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。
【００１４】
真空排気装置が接続可能で内部が減圧可能な真空容器と、前記真空容器内に処理ガスを供給するガス供給手段と、前記真空容器内に供給された前記処理ガスをプラズマ化するプラズマ生成手段と、前記真空容器内に配置され、その上面に試料を載置し保持する試料台と、絶縁体を含んで構成され、前記試料台の外周をリング状に被覆して当該試料台を前記プラズマ化した処理ガスから保護するリング状部材と、を備えたプラズマ処理装置において、前記リング状部材は、ガスを充填して蓄積するガス充填部と、前記ガス充填部に充填された前記ガスを試料載置面縁付近に噴出するガス噴出部と、前記プラズマ化した処理ガスの発光を前記ガス充填部に導入する光透過窓と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、以上の構成を備えるため、被処理面内におけるエッチングの均一性を長期間に渡って均一に維持できるプラズマエッチング技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】マイクロ波ＥＣＲエッチング装置の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図２】載置用電極周辺に配置するリング状部材の構造を説明する図である。
【図３】リング状部材を構成する紫外線透過窓の他の例を説明する図である。
【図４】リング状部材の他の例を説明する図である。
【図５】リング状部材の構造を説明する図である。
【図６】ガスフィルタの構造の例を説明する図である。
【図７】マイクロ波ＥＣＲエッチング装置の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図８】ガス充填部にガスを供給するガス供給部の処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［実施形態１］
以下、本発明の第１の実施形態を図１、図２、図３、図４を参照して説明する。図１はマイクロ波ＥＣＲ(Electron Cyclotron Resonance)エッチング装置の内部構造を模式的に示す断面図である。
【００１８】
上部が開放された真空容器１０１の上部に、真空容器１０１内にマイクロ波を導入するための誘電体窓１０３（例えば石英製）を設置して処理室１０４を形成する。また、真空容器１０１の下部の真空排気口１１０には真空排気装置（図示省略）を接続する。前記真空容器１０１の上部に配置した誘電体窓１０３の下面側には、エッチングガスを供給するための石英シャワープレート１０２を設ける。
【００１９】
誘電体窓１０３の上方には、電磁波を伝送するための導波管１０５（またはアンテナ）が設けられ、プラズマを生成するための電力を処理室１０４に伝送する。導波管１０５を介して伝送される電磁波は電磁波発生装置１０６で発振される。
【００２０】
電磁波の周波数は特に限定されないが、本実施形態では２．４５ＧＨｚのマイクロ波を使用する。処理室１０４の外周部には、磁場を形成する磁場発生コイル１０７が設けてあり、電磁波発生装置１０６より発振された電磁波は、形成された磁場との相互作用により、処理室１０４内に高密度プラズマを生成する。
【００２１】
誘電体窓１０３に対向して真空容器１０１の下方には試料であるウエハ１０９を載置する試料台としてのウエハ載置用電極１０８を設ける。ウエハ載置用電極１０８には、マッチング回路１２０を介して高周波電源１２１が接続される。
【００２２】
ウエハ載置用電極１０８は、電極表面が溶射膜（図示省略）で被覆されており、電極表面に設けた静電吸着膜には高周波阻止フィルタ１２２を介して直流電源１２３が接続される。
【００２３】
処理室１０４内に搬送されたウエハ１０９は、直流電源１２３から印加される直流電圧による静電気力でウエハ載置用電極１０８上に吸着される。エッチングガスは、マスフローコントロ−ラ（図示省略）を介して、誘電体窓１０３と石英シャワープレート１０２の間を通過して、石英シャワープレート１０２のガス孔より処理室１０４に導入される。
【００２４】
処理に際しては、真空容器１０１内を所定の圧力に調整し、処理室１０４内にプラズマ１１６を発生させる。ウエハ載置用電極１０８に高周波電源１２１から高周波電力（ＲＦバイアス）を印加することにより、プラズマ１１６内のイオンをウエハ１０９に引き込み、ウエハ１０９をエッチング処理する。エッチングガスやエッチングにより発生した反応生成物は真空容器１０１の下部１１０から排気される。
【００２５】
図２は、載置用電極１０８周辺に配置するリング状部材１００の構造を説明する図である。前述のように、載置用電極１０８は、静電吸着によりウエハ１０９を吸着する機構が内蔵されており、また、ウエハバイアス用高周波電力を供給する給電電極を内蔵している（図示省略）。載置用電極１０８には、中心付近と外周付近にそれぞれ流路が円周方向に設けられており、これらの流路には、温度調整された冷媒が所望の流量で循環し、熱交換を行なっている。
【００２６】
試料載置用電極１０８のウエハと接触する側の面にはウエハ径よりも小径の位置に段差が設けられており、ウエハ１０９はオーバーハングしており、段差にはまりこむ形で絶縁体を含んで構成される円筒状のリング状部材１００が設置されている。リング状部材１００は、ガスを充填して蓄積するガス充填部１１３、ガス充填部１１３に充填されたガスを試料載置面縁付近に噴出するガス噴出部１１５、プラズマ化した処理ガスの発光をガス充填部１１３に導入する光透過窓である紫外線透過窓１１１を備える。紫外線透過窓１１１にはウエハ１０９の高さより高い位置まで、テーパー状のガイド壁部が設けられている。
【００２７】
ガス充填部１１３の下部には、ガス供給孔１１４を備え、このガス供給孔１１４を介してプロセスガスあるいはクリーニングガスをガス充填部１１３に供給し、充填されたガスは、円筒状のリング状部材１００の内側に形成したガス噴出部１１５を介して試料載置面縁付近に向けて噴出する。
【００２８】
なお、紫外線透過窓１１１は、例えば石英、合成石英、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、サファイア製等の絶縁体製であり、プラズマから載置用電極１０８を保護するために、載置用電極１０８の外周を取り囲むように設置されている。また、リング状部材１００を構成する保護用部材１１２（内周側部材１１２ａ及び外周側部材１１２ｂから成る）は、例えば石英、合成石英、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、サファイア、アルミナ、イットリア等の絶縁体製である。
【００２９】
保護用部材１１２の内周側部材１１２ａはその上面がウエハ１０９の下面に対し平行かあるいはウエハ下面が僅かに高い位置に設置されている。エッチング処理時にはウエハ１０９が載置用電極１０８に微小な隙間を持った状態で、ウエハ１０９の端が保護用部材１１２の内周側部材１１２ａ上に数ミリメートルオーバーハングした状態になっている。
【００３０】
図３は、リング状部材１００を構成する紫外線透過窓の他の例を説明する図である。図２の例では、紫外線透過窓１１１のガス充填部１１３側の面を平坦面としたが、図３に示すように、掘り込んだ凹形状の溝でも良い。このような形状にすることにより、紫外線透過窓１１１を薄く形成することが可能となる。
【００３１】
すなわち、紫外光が通過する距離が少なくなるため、プラズマからの紫外光の強度が高く保たれた状態でガス充填部１１３内に到達し、リング状部材１００内で活性化されるガスの量が多くなる。また、ガス充填部１１３の体積が増加し、リング状部材１００内で活性化するガスの量が多くなる。
【００３２】
また、図３のように掘り込むことで、以下に説明する他の効果も生じる。すなわち、ガス充填部１１３の円周方向のコンダクタンスがガス噴出部１１５の半径方向のコンダクタンスよりも大きくなり、ガス充填部１１３でのガスの流れの主流は溝に沿った円周方向となる。そのため活性化されたガスが円周方向で均等になり、効率の良いオゾン噴出しが可能となる。上記の効果は、ガス噴出部１１５とガス充填部１１３の間にガスの流れを円周方向に誘導するような突起を設けても達成することができる。
【００３３】
図４は、リング状部材１００の他の例を説明する図である。図２の例では、リング状部材１００を、紫外線透過窓１１１と中空円筒状の保護用部材１１２とを溶接等により一体形成し、更に、ガス供給孔１１４およびガス噴出孔１１５を設けた構造としたが、二つ以上の部材をＯリング等を介して締結することにより構成することができる。
【００３４】
図４に示すように、保護用部材１１２を内周側部材１１２ａおよび外周側部材１１２ｂに分割して形成し、その後、シール性を保つため、これらをＯリング１１４ａを介してボルト１１４で結合してリング状部材１００本体を形成する。図２に示すように溶接構造であれば、紫外線透過窓１１１、外周側部材１１２ｂ、内周側部材１１２ａは一体となるため、これらは消耗部品として交換時期には一体で交換する必要がある。しかし、図４に示すように組み立て構造とすれば、紫外線透過窓付きの外周側部材１１２ｂのみが消耗品扱いとなるため、交換時の費用を低減することが可能となる。なお、前記一体形成に際しては、溶接、圧着、接着構造を採用することができる。
【００３５】
ガス噴出部１１５は、紫外線透過窓１１１と内周側部材１１２ａとの間に形成したスリットにより構成することができる。ガス噴出部をスリット状に形成することにより、噴出量のばらつきを抑制することができ、円周方向にばらつきの少ないエッチング処理を施すことができる。なお、前記スリットはその開口を全周に設ける必要はなく、複数の孔であって良い。
【００３６】
ガス噴出部１１５の高さ（スリットの幅）は０．１〜１ｍｍ程度が好ましい。これは、ガス充填部１１３での流量平滑能力を損なわないように設定されたものである。流量平滑能力が不足する場合は、ガス噴出部１１５からの噴出し量にばらつきが生じ、結果として、試料面内の処理の均一性が悪化する。
【００３７】
図１において、エッチング処理を行う際には、ガス充填部１１３に処理ガスとしてプロセスガスを導入する。クリーニング処理を行う際には同様にガスとしてクリーニングガスを導入する。これらのガスはマスフローコントローラあるいは圧力制御バルブ（図示省略）で制御された後に、ガス流路１１９を介してリング状部材１００のガス充填部１１３に供給される。ガス流路１１９にガスを供給するか否かに切換はメインガス切替バルブ１２６で行う。
【００３８】
例えば、クリーニング処理を行う場合、ガス充填部１１３内にクリーニングガス（例えば酸素ガス）を導入し、ガス充填部１１３を酸素ガスで充満させる。ここでプラズマ１１６で発生した紫外光を紫外線透過窓１１１を通して、ガス充填部１１３内に取り込むことで、充満した酸素ガスを活性化（オゾン化）することができる。この活性化したクリーニングガスにより、ガス充填部１１３、ガス噴出し部１１５、載置用電極１０８の側壁部、およびウエハ１０９の側壁部、裏面部、エッジ周辺に堆積した堆積物（有機物）を除去することができる。その後、処理室１０４内の活性化したクリーニングガスは処理室排気経路１２５に沿って処理室１０４外へ排出される。
【００３９】
本実施形態によれば、リング状部材１００内のガス充填部１１３を含むガス流路１１９に堆積する堆積物を活性化したクリーニングガスにより抑制することができる。また、エッチング中に主に堆積するウエハ１０９周りの堆積物（有機物）の除去が可能となるため、エッチング毎のプラズマ処理装置の状態を長期間に渡って安定に維持でき、エッチング均一性を長期間維持することが可能となる。
【００４０】
なお、ガス充填部から出たガスをプラズマ化してガス噴出し部１１５、載置用電極１０８の側壁部、ウエハ１０９の側壁部、裏面部、エッジ周辺の堆積物（有機物）を除去することも考えられるが、ガスの流れの高圧側、つまりガス充填部内の堆積物（有機物）を除去することは不可能であるため、除去範囲が狭くなる。また、プラズマ化するためには、ガスの圧力を低下させることが必要である。このため、ガス流量を制限しなければならず、堆積物を排除する効果が薄れる。
【００４１】
［実施形態２］
図５、６は、第２の実施形態について説明する図であり、図５はリング状部材１００の構造を説明する図、図６はガスフィルタの構造の例を説明する図である。なお、図６において、図６（ａ）は、ガス噴出部１１５の断面を表す図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ断面、図６（ｃ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ断面を表している。
【００４２】
図５，６に示すように本実施形態のプラズマ処理装置では、ガス噴出部１１５にガスフィルタ１２７を設けている。ガスフィルタ１２７としては、多孔質の絶縁体（例えば石英、合成石英、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、サファイア、アルミナ、イットリア製の絶縁体）、凹凸状の絶縁体（例えば石英、合成石英、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、サファイア、アルミナ、イットリア製の絶縁体）、あるいは板状の絶縁体（例えば石英、合成石英、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、サファイア、アルミナ、イットリア製の絶縁体）を前記ガス噴出部１１５に間隔を空けて（スリットを設けて）複数枚配置することにより形成することができる。
【００４３】
また、フィルタ材料としては前記絶縁体の外に、導電性の材料（例えばアルミ、ステンレス、チタン、銅、タングステン等の金属）を絶縁性の材料で被覆して形成した複合材でも良い。
【００４４】
このようにして形成したガスフィルタ１２７を配置する場合には、ガス噴出部１１５の開口の高さを１ｍｍ以上に設定しても、ガスの流れに対するフィルタの抵抗が大きいため、ガス充填部１１３の充満効果（平滑効果）を保つことができる。
【００４５】
また、フィルタ材料として、導電性の材料を絶縁性の材料で被覆して形成した複合材を用いる場合は、例えば、複合材を並べて配置し、それぞれに異なる電位を印加することにより、リング状部材１００内部（ガス充填部１１３）で放電を生じさせて積極的に紫外線、ラジカルを発生させることができる。
【００４６】
本実施形態によれば、リング状部材１００内のガス充填部１１３より下流に位置するガス流路の流路閉塞を抑制することができる。このように、エッチング中に発生し堆積するウエハ周りの堆積物（有機物）を除去することができるため、エッチングの均一性を長期間にわたって維持することができる。
【００４７】
［実施形態３］
図７，８は、第３の実施形態について説明する図であり、図７はマイクロ波ＥＣＲ(Electron Cyclotron Resonance)エッチング装置の内部構造を模式的に示す断面図、図８は、ガス充填部にガスを供給するガス供給部の処理を説明する図である。
【００４８】
本実施形態においては、リング状部材１００内のガス充填部１１３より高圧側のガス流路が、エッチングによる堆積物により流路が閉塞化されることを抑制することができる。また、エッチング中にウエハの周りに堆積する堆積物（有機物）を除去することができる。
【００４９】
図７において、１１７はクリーニングガス（例えば酸素ガス）を活性化（オゾン化、イオン化、あるいはラジカル化）する活性化装置であり、ここではオゾン発生器１１７を用いる。生成されたオゾンは、クリーニングガス管路１１８、切り替えバルブ１２４を介してガス充填部１１３に供給する。オゾン発生器１１７で発生したガスのガス充填部１１３への供給および遮断は制御器１２８により切り替えバルブ１２４を開閉することにより行う。
【００５０】
１２９は堆積物モニタであり、ガス流路１１９に流れるガスの流量あるいはガス圧に基づいてクリーニングガス管路１１８からウエハ端部に至る流路における堆積物の有無をモニタする。
【００５１】
ガス充填部１１３に供給されたガス（オゾン）はガス充填部１１３を充満してガス充填部１１３をクリーニングする。その後、ガス噴出し部１１５、載置用電極１０８の側壁部、ウエハ１０９の側壁部、裏面部、エッジ周辺を通るとともに、これらの部分に堆積した堆積物（有機物）除去して、ガス流路の流路閉塞化を抑制する。
【００５２】
本実施形態によれば、クリーニングガス管路１１８からガス流路１１９に合流してウエハ端部に至るガス流路をクリーニングすることができる。しかし、下流に行くにしたがって、クリーニングガスの活性度が低下する。そのため、第１の実施形態と組み合わせて使用するのが効果的である。
【００５３】
なお、クリーニングガス管路１１８は、通常のステンレス配管等で形成することができるが、石英製配管、ライニング[テフロン（登録商標）または石英等を内面に貼り付けて形成]配管、高耐食性鋼配管、純アルミ製配管あるいはアルミ合金製配管等の活性化されたオゾンをできるだけウエハ近傍に至るまで保持することのできる配管が好ましい。
【００５４】
図８は、ガス充填部１１３にプロセスガスあるいはクリーニングガスを供給するガス供給部の処理を説明する図である。図８を参照すれば、まず、真空容器１０１内を所定の圧力に調整し、処理室１０４内にプラズマ１１６を発生させる。ウエハ載置用電極１０８に高周波電源１２１から高周波電力（ＲＦバイアス）を印加することにより、プラズマ１１６内のイオンをウエハ１０９に引き込み、ウエハ１０９をエッチング処理する（ステップＳ４０１）。ウエハの処理が終了すると、チャンバ内の状態維持のため、クリーニング（ウエハ毎）を施す。このとき、プラズマから発生する紫外線により、充填部１１３内にオゾンが発生する（ステップＳ４０２）。
【００５５】
堆積物モニタ１２９により前記通路に堆積した堆積物の量をモニタする。堆積物モニタ１２９のモニタ結果では、例えば、ガス流路内の圧力あるいはガス流量に基づいて堆積物の有無を判断する。クリーニングガスの流量一定制御の場合に、堆積物が付着すれば、配管の圧力損失が大きくなるため、流入側の圧力計の値が大きくなる。また、クリーニングガスの圧力一定制御の場合に、堆積物が付着すれば、配管の圧力損失が大きくなるため、流入側の流量計の値が小さくなる。なお、圧力計や流量計は堆積物の有無の判断の一例であり、堆積物の有無を判断できるモニタであれば良い。堆積物がなければ、エッチング（ステップＳ４０１）が可能と判断し、次のウエハ処理に移行する。堆積物があれば、オゾン発生器で発生させたオゾンをクリーニングガス配管１１８に供給してクリーニングを行う（ステップＳ４０４）。
【００５６】
本実施形態によれば、ガス充填部１１３より下流側のガス流路の流路閉塞化を抑制することができ、エッチング中に堆積するウエハ周りの堆積物（有機物）の除去が可能となるため、ウエハ毎のエッチング処理の状態を均一に維持でき、エッチングの均一性を長期間にわたって維持することができる。また、エッチング中、あるいはそれ以外に期間においても、ガス供給路に堆積する堆積物による流路の閉塞化を抑制することができるため、システム全体としての状態を長期間、安定に維持することができ、エッチング均一性の長期間の維持が可能となる。
【００５７】
以上の実施形態ではマイクロ波ＥＣＲ放電を利用したエッチング装置を例に説明したが、他の放電（有磁場ＵＨＦ放電、容量結合型放電、誘導結合型放電、マグネトロン放電、表面波励起放電、トランスファー・カップルド放電）を利用したドライエッチング装置においても同様の作用効果がある。また上記各実施形態では、エッチング装置について述べたが、プラズマ処理を行うその他のプラズマ処理装置、例えばプラズマＣＶＤ装置、アッシング装置、表面改質装置等についても同様の作用効果がある。
【００５８】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、クリーニングガス管路１１８からウエハ端部に至るガス流路に活性化したクリーニングガスを供給して、ガス噴出部、ウエハのエッジ部分等に堆積する堆積物を除去する。このため、エッチング均一性を長期間維持することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１００ リング状部材
１０１  真空容器
１０２  シャワープレート
１０３  誘電体窓
１０４  処理室
１０５  導波管
１０６  電磁波発生装置
１０７  磁場発生コイル
１０８  ウエハ載置用電極
１０９  ウエハ
１１０  真空排気口
１１１  紫外線透過窓
１１２  保護用部材
１１３  ガス充填部
１１４  ガス導入口
１１５  ガス噴出部
１１６  プラズマ
１１７  オゾン発生器
１１８  クリーニングガス管路
１１９  ガス流路
１２０  マッチング回路
１２１  高周波電源
１２２  高周波フィルタ
１２３  直流電源
１２４  クリーニングガス切替バルブ
１２５  処理室排気経路
１２６  メインガス切替バルブ
１２７  ガスフィルタ
１２８  制御器
１２９  堆積物モニタ
【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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