(57)【要約】【課題】特殊なウェハ等を使用することなくプラズマ処理装置をメンテナンス後に速やかに半導体装置の製造に使える状態に回復するために最適な処理方法を提供する。【解決手段】部品洗浄するメンテナンス後、製品ウェハを処理する前に、プラズマ処理装置の処理室を構成するある部品（原料部品）をエッチングして得られる反応生成物を別の部品（被覆部品）に付着して堆積膜を形成し、形成した堆積膜を安定化する処理を加えることにより被覆部品を原料部品の材料からなる化合物膜で覆う。【選択図】図４
2008153365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）プラズマ処理装置の処理室を構成する部品を洗浄してメンテナンスを実施する工程と、
（ｂ）前記（ａ）工程後に、前記処理室を構成する第１部品をエッチングし、前記第１部品に含まれる材料を有する膜を、前記処理室を構成する第２部品の表面に形成する工程とを備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であって、
前記（ｂ）工程は、プラズマを用いた処理によって実施することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、
前記（ｂ）工程は、
（ｂ１）前記処理室を構成する第１部品をエッチングする工程と、
（ｂ２）前記（ｂ１）工程後に、前記第１部品をエッチングすることにより前記処理室を構成する前記第２部品の表面に形成される前記膜の組成を変えて前記膜の安定化を図る工程を備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であって、
前記（ｂ１）工程と前記（ｂ２）工程とを交互に繰り返して実施す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３記載の半導体装置の製造方法であって、
前記（ｂ１）工程は、ハロゲン原子を含むガスによるプラズマ放電を用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項３記載の半導体装置の製造方法であって、
前記（ｂ２）工程は、フッ素原子を含むガスによるプラズマ放電を用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第１部品は、アルミニウムを含む材料で構成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第１部品は、イットリウムを含む材料で構成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項２記載の半導体装置の製造方法であって、さらに、
（ｃ）前記プラズマによる発光現象を検出することにより前記膜の膜厚を推定して前記（ｂ）工程の終了を判定する工程を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、
前記プラズマ処理装置は、プラズマエッチング装置であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、プラズマ処理装置を用いた半導体装置の製造に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００４−２３５３４９号公報（特許文献１）には、ダミー基板（ダミーウェハ）を用いて実際の製品処理を模擬したエッチング処理（ダミー処理）を繰り返して行い、装置に取り付けたセンサーデータを用いて処理状態がメンテナンス前の状態に復帰したことを診断する方法が開示されている。
【０００３】
特開２００４−３９９３５号公報（特許文献２）には、ダミー基板を５０枚ほど実際のプロセスと同様なプロセス条件で処理してメンテナンス後のシーズニング処理を行うことが開示されている。
【０００４】
特開２００４−３１３８０号公報（特許文献３）には、メンテナンス後にアルミニウムウェハをエッチングすることにより石英部品の表面をフッ化アルミニウム（ＡｌＦ）で被覆してプロセス性能を安定化する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２３５３４９号公報
【特許文献２】特開２００４−３９９３５号公報
【特許文献３】特開２００４−３１３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ウェハ上に半導体装置を形成する半導体製造ラインにおいては、プラズマ処理装置によりウェハを加工するドライ加工プロセスが多用される。プラズマ処理には、例えば、プラズマ中のイオンやラジカル（活性反応種）によりウェハ上の薄膜を削ってパターンを形成するプラズマエッチングがある。プラズマエッチング装置で繰り返しウェハのエッチング処理を行なうと、プラズマ中で解離したガスや、ウェハ上の化学反応により放出される反応生成物などがプラズマ処理室を構成する部品やウェハの搬送経路に付着して堆積膜が成長する。この堆積膜が成長すると堆積膜が剥がれやすくなり、剥がれた堆積膜が異物となる。この異物がウェハ上に落ちると、加工処理を阻害するようになる。
【０００６】
これを防ぐために、堆積膜を除去するような性質を持つプラズマを用いたプラズマクリーニングが行われている。堆積膜がシリコン系やフロロカーボン系などのプラズマクリーニングで除去しやすいものであればプラズマクリーニングにより堆積膜を除去できる。例えば、シリコン系の堆積物はフッ素系のプラズマにより除去することができる。
【０００７】
しかし、すべての堆積膜をプラズマクリーニングにより完全に除去できるわけではなく、徐々に堆積膜が成長してしまうことが多い。プラズマクリーニングで取れにくい代表的な例は、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ）やフッ化イットリウム（ＹＦ）などである。フッ化アルミニウムやフッ化イットリウムは飽和蒸気圧が低いのと、Ａｌ原子やＹ原子とＦ原子の結合エネルギーが大きいため、プラズマの化学反応により完全に除去することが困難な難エッチング性の堆積物である。ゲート電極を加工するために用いられるプラズマエッチング装置などにおいて、プラズマ処理室を構成する部品にアルミニウムやイットリウムが含まれる場合は、該当部品がプラズマにより削られてアルミニウムやイットリウムがプラズマ中に放出される。そして、シリコンのプラズマクリーニングのためにフッ素系プラズマを用いたときなどにフッ化アルミニウムやフッ化イットリウムが生成されることになる。アルミニウムやイットリウムを含む部品としては処理室側壁やアース、試料台、ウェハを吸着するための静電チャックなどが挙げられる。
【０００８】
このため、ある時間以上のプラズマ放電を行なったり、ある枚数以上のウェハを処理した後には、プラズマ処理室を開けて処理室を構成する部品を洗浄するためのメンテナンスを行なう。一般的な装置での処理の流れを図８に示す。図８に示すように、メンテナンスのためには低圧下におかれているチャンバ（処理室）を大気開放し（Ｓ１００１）、部品を取り出して洗浄する（Ｓ１００２）。メンテナンス時の部品の洗浄は、堆積膜を溶液につけて化学的に除去したり、物理的に拭き取ったりする。部品の洗浄工程では水やアルコール、希フッ酸溶液などの洗浄溶液を用いて堆積膜を徹底的に除去する。部品の洗浄工程が終了するときには、洗浄した部品か清浄な交換部品をプラズマ処理室に戻して処理室を再び組み立てる（Ｓ１００３）。そして、プラズマを維持するのに適したガス圧力に戻して（Ｓ１００４）、プラズマ処理が再開できる状態に復帰させる。
【０００９】
ところが、プラズマ処理装置に求められる加工精度が高くなってきた近年では、メンテナンス後にウェハの処理を再開すると、メンテナンス前と同じ処理条件でも同じ処理結果とならないことが問題となっている。特に、ゲート電極を加工するプラズマエッチング装置では、トランジスタのゲート加工寸法を数ナノメートルのばらつきで目標値に合わせなければならなくなっているため、メンテナンス前後の加工寸法の変化は深刻な問題である。
【００１０】
このようなメンテナンス前後の処理状態の差を解消するために、メンテナンス後にシーズニング処理と呼ばれるダミー処理を繰り返し行って処理状態をメンテナンス前の状態に復帰させる方法が実施されてきている。図８においても、製品ウェハを加工処理する前にシーズニング処理を行うような手順を示している（Ｓ１００５）。図９にゲート電極を加工するプラズマエッチング装置における加工寸法の変動のトレンドを示す。図９に示すように、メンテナンス後に加工寸法が大きく変動するために、上記のようなメンテナンス後にシーズニング処理を行う。このシーズニング処理により加工寸法が安定していく。加工寸法を寸法検査により確認しながらシーズニング処理を続行し、その寸法検査値が製品規格値の上限よりも小さくなった時点で製品の処理を開始できるようになる。この時点でシーズニング処理が終了する。例えば、図９においては、メンテナンス開始時点１００までは、プラズマエッチング装置の加工寸法が加工寸法規格上限値１０４と加工寸法規格下限値１０３の間に入っている。そして、部品の洗浄などを行なうメンテナンス期間１０５を経たメンテナンス終了時点１０１の直後には、プラズマエッチング装置の加工寸法は、加工寸法規格上限値１０４を大幅に超えてしまう。そこで、メンテナンス終了後、シーズニング処理を行なう。このシーズニング処理を実施することにより、加工寸法が規格範囲に近づいてくる。そして、加工寸法が規格範囲内に入るまでシーズニング処理を実施する。図９では、シーズニング処理期間１０６が示されている。シーズニング処理期間１０６が経過して加工寸法が規格範囲に入る製品処理開始時点１０２から製品処理期間１０７が開始される。すなわち、製品ウェハの加工処理を行ない（Ｓ１００６）、例えば、１枚のウェハを処理する毎に、あるいは、１ロット分のウェハを処理する毎にプラズマクリーニングを実施する（Ｓ１００７）。プラズマクリーニングを実施してもウェハ処理を重ねるとチャンバ内が汚れていくのでやがて次のメンテナンスが必要になり、上記の手順が繰り返される（Ｓ１００８）。メンテナンスを実施する時期は、処理したウェハの枚数、プラズマを放電させている放電時間あるいは異物数のカウントなどによって判断される。
【００１１】
このメンテナンス前後のプラズマ処理結果の変動の原因は、メンテナンスでの洗浄により処理室内の各部品の表面状態が変化したことにある。実際、処理室内壁の表面状態が変わると、それによりラジカルの表面反応が変わってそこで生成される反応生成物が変わり、その結果プラズマ中のラジカルの状態が変化してプラズマ処理に影響を与えることなども知られている。
【００１２】
シーズニング処理としてダミーウェハを処理する特許文献１や特許文献２に開示されている方法ではプロセス状態がメンテナンス前の状態に戻るまでには数百枚以上のダミーウェハを処理する必要があり、このために非常に長い時間がかかってしまう。このシーズニング処理の間はプラズマ処理装置を製品の生産に使えないため、生産効率が低下する。
【００１３】
特許文献１では、さらに、酸化膜ウェハ（ＳｉＯウェハ）を用いることによりシーズニング処理を短縮する方法が開示されているが、これは金属汚染を低減するのに有効な方法として報告されており、プロセス性能の変動を抑えるための短縮方法は開示されていない。
【００１４】
また、特許文献３ではアルミニウムよりなるウェハをエッチングして非常に短時間でシーズニング処理を完了する方法が開示されている。しかし、通常の半導体量産ラインではアルミニウムは配線層で用いられるため、その電気的特性の最適化のために銅（Ｃｕ）が混ざったＡｌＣｕ膜を用いており、純粋なアルミニウム膜を得ることは基本的にできない。一方、銅の混ざったアルミニウム膜をＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）のフロントエンドのゲートエッチング装置でエッチングすると銅汚染によりデバイスの寿命短命化などの大きな障害が生じる。すなわち、メンテナンス毎にアルミニウムよりなるウェハをエッチングするという手法では、シーズニング処理のためだけに純粋なアルミニウム膜を形成したウェハを用意し、それを維持管理しなければならない。これは、製造コストの増加になるため現実的には実施が困難である。
【００１５】
本発明の目的は、特殊なウェハ等を使用することなくプラズマ処理装置をメンテナンス後に速やかに半導体装置の製造に使える状態に回復するために最適な処理方法を提供することにある。
【００１６】
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】
【００１７】
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。
【００１８】
本発明による半導体装置の製造方法は、（ａ）プラズマ処理装置の処理室を構成する部品を洗浄してメンテナンスを実施する工程と、（ｂ）前記（ａ）工程後に、前記処理室を構成する第１部品をエッチングし、前記第１部品に含まれる材料を有する膜を、前記処理室を構成する第２部品の表面に形成する工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
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。
【００２０】
メンテナンスでプラズマ処理装置のチャンバを構成する第１部品をエッチングし、そこで発生した反応生成物を第２部品の表面に付着させて安定化することにより、メンテナンスにおける部品洗浄で第２部品の表面状態が露出した結果によるプロセスの変動を防ぐことができる。この処理によってチャンバ内の表面状態を短時間で製造に適した状態にできるようになり、製品処理を早く開始できるようになるためプラズマ処理装置のスループットが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００２２】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００２３】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００２４】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００２５】
また、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。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００２６】
（実施の形態１）
本実施の形態１における半導体装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。本実施の形態１は、プラズマ処理装置に関するものであるが、まず、半導体装置の製造工程の一例としてＣＭＩＳＦＥＴ（Complementary Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor）の製造工程について図１を参照しながら簡単に説明する。図１は、ＣＭＩＳＦＥＴの製造工程を示すフローチャートである。
【００２７】
まず、ホウ素（Ｂ）などのｐ型不純物を導入したシリコン単結晶よりなる半導体基板を用意する。このとき、半導体基板は、略円盤形状をした半導体ウェハの状態になっている。そして、半導体基板のＣＭＩＳＦＥＴ形成領域に素子間を分離する素子分離領域を形成する（Ｓ１０１）。素子分離領域は、素子が互いに干渉しないようにするために設けられる。この素子分離領域は、例えばＬＯＣＯＳ（local Oxidation of silicon）法やＳＴＩ（shallow trench isolation）法を用いて形成することができる。例えば、ＳＴＩ法では、以下のようにして素子分離領域を形成している。すなわち、半導体基板にフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用して素子分離溝を形成する。そして、素子分離溝を埋め込むように半導体基板上に酸化シリコン膜を形成し、その後、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ；chemical mechanical polishing）により、半導体基板上に形成された不要な酸化シリコン膜を除去する。これにより、素子分離溝内にだけ酸化シリコン膜を埋め込んだ素子分離領域を形成することができる。
【００２８】
次に、素子分離領域で分離された活性領域に不純物を導入してウェルを形成する（Ｓ１０２）。例えば、活性領域のうちｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴ形成領域には、ｐ型ウェルを形成し、ｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴ形成領域には、ｎ型ウェルを形成する。ｐ型ウェルは、例えばホウ素などのｐ型不純物をイオン注入法により半導体基板に導入することで形成される。同様に、ｎ型ウェルは、例えばリン（Ｐ）や砒素（Ａｓ）などのｎ型不純物をイオン注入法により半導体基板に導入することで形成される。
【００２９】
続いて、ｐ型ウェルの表面領域およびｎ型ウェルの表面領域にチャネル形成用の半導体領域（図示せず）を形成する。このチャネル形成用の半導体領域は、チャネルを形成するしきい値電圧を調整するために形成される。
【００３０】
次に、半導体基板上にゲート絶縁膜を形成する（Ｓ１０３）。ゲート絶縁膜は、例えば、酸化シリコン膜から形成され、例えば熱酸化法を使用して形成することができる。ただし、ゲート絶縁膜は、酸化シリコン膜に限定されるものではなく種々変更可能であり、例えば、ゲート絶縁膜を酸窒化シリコン膜（ＳｉＯＮ）としてもよい。すなわち、ゲート絶縁膜と半導体基板との界面に窒素を偏析させる構造としてもよい。酸窒化シリコン膜は、酸化シリコン膜に比べて膜中における界面準位の発生を抑制したり、電子トラップを低減する効果が高い。したがって、ゲート絶縁膜のホットキャリア耐性を向上でき、絶縁耐性を向上させることができる。また、酸窒化シリコン膜は、酸化シリコン膜に比べて不純物が貫通しにくい。このため、ゲート絶縁膜に酸窒化シリコン膜を用いることにより、ゲート電極中の不純物が半導体基板側に拡散することに起因するしきい値電圧の変動を抑制することができる。酸窒化シリコン膜を形成するのは、例えば、半導体基板をＮＯ、ＮＯ２またはＮＨ３といった窒素を含む雰囲気中で熱処理すればよい。また、半導体基板の表面に酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜を形成した後、窒素を含む雰囲気中で半導体基板を熱処理し、ゲート絶縁膜と半導体基板との界面に窒素を偏析させることによっても同様の効果を得ることができる。
【００３１】
また、ゲート絶縁膜は、例えば酸化シリコン膜より誘電率の高い高誘電率膜から形成してもよい。従来、絶縁耐性が高い、シリコン−酸化シリコン界面の電気的・物性的安定性などが優れているとの観点から、ゲート絶縁膜として酸化シリコン膜が使用されている。しかし、素子の微細化に伴い、ゲート絶縁膜の膜厚について、極薄化が要求されるようになってきている。このように薄い酸化シリコン膜をゲート絶縁膜として使用すると、ＭＩＳＦＥＴのチャネルを流れる電子が酸化シリコン膜によって形成される障壁をトンネルしてゲート電極に流れる、いわゆるトンネル電流が発生してしまう。
【００３２】
そこで、酸化シリコン膜より誘電率の高い材料を使用することにより、容量が同じでも物理的膜厚を増加させることができる高誘電体膜が使用されるようになってきている。高誘電体膜によれば、容量を同じにしても物理的膜厚を増加させることができるので、リーク電流を低減することができる。
【００３３】
例えば、高誘電体膜として、ハフニウム酸化物の一つである酸化ハフニウム膜（ＨｆＯ２膜）が使用されるが、酸化ハフニウム膜に変えて、ハフニウムアルミネート膜、ＨｆＯＮ膜（ハフニウムオキシナイトライド膜）、ＨｆＳｉＯ膜（ハフニウムシリケート膜）、ＨｆＳｉＯＮ膜（ハフニウムシリコンオキシナイトライド膜）、ＨｆＡｌＯ膜のような他のハフニウム系絶縁膜を使用することもできる。さらに、これらのハフニウム系絶縁膜に酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、酸化イットリウムなどの酸化物を導入したハフニウム系絶縁膜を使用することもできる。ハフニウム系絶縁膜は、酸化ハフニウム膜と同様、酸化シリコン膜や酸窒化シリコン膜より誘電率が高いので、酸化ハフニウム膜を用いた場合と同様の効果が得られる。
【００３４】
続いて、ゲート絶縁膜上にポリシリコン膜を形成する。ポリシリコン膜は、例えば、ＣＶＤ法を使用して形成することができる。そして、フォトリソグラフィ技術およびイオン注入法を使用して、ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴ形成領域に形成されているポリシリコン膜中にリンや砒素などのｎ型不純物を導入する。同様に、ｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴ形成領域に形成されているポリシリコン膜中にホウ素などのｐ型不純物を導入する。
【００３５】
次に、パターニングしたレジスト膜をマスクにしたエッチングによりポリシリコン膜を加工して、ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴ形成領域にゲート電極を形成し、ｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴ形成領域にゲート電極を形成する（Ｓ１０４）。
【００３６】
ここで、ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴ形成領域のゲート電極には、ポリシリコン膜中にｎ型不純物が導入されている。このため、ゲート電極の仕事関数値をシリコンの伝導帯近傍（４．１５ｅＶ）の値にすることができるので、ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴのしきい値電圧を低減することができる。一方、ｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴ形成領域のゲート電極には、ポリシリコン膜中にｐ型不純物が導入されている。このため、ゲート電極の仕事関数値をシリコンの価電子帯近傍（５．１５ｅＶ）の値にすることができるので、ｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴのしきい値電圧を低減することができる。このように本実施の形態１では、ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴとｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴの両方でしきい値電圧を低減することができる（デュアルゲート構造）。
【００３７】
続いて、フォトリソグラフィ技術およびイオン注入法を使用することにより、ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴのゲート電極に整合した浅いｎ型不純物拡散領域を形成する。浅いｎ型不純物拡散領域は、半導体領域である。同様に、ｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴ形成領域に浅いｐ型不純物拡散領域を形成する。浅いｐ型不純物拡散領域は、ｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴのゲート電極に整合して形成される。この浅いｐ型不純物拡散領域は、フォトリソグラフィ技術およびイオン注入法を使用することにより形成することができる（Ｓ１０５）。
【００３８】
次に、半導体基板上に酸化シリコン膜を形成する。酸化シリコン膜は、例えば、ＣＶＤ法を使用して形成することができる。そして、酸化シリコン膜を異方性エッチングすることにより、サイドウォールをゲート電極の側壁に形成する（Ｓ１０６）。サイドウォールは、酸化シリコン膜の単層膜から形成するようにしたが、これに限らず、例えば、窒化シリコン膜と酸化シリコン膜の積層膜からなるサイドウォールを形成してもよい。
【００３９】
続いて、フォトリソグラフィ技術およびイオン注入法を使用することにより、ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴ形成領域にサイドウォールに整合した深いｎ型不純物拡散領域を形成する（Ｓ１０７）。深いｎ型不純物拡散領域は、半導体領域である。この深いｎ型不純物拡散領域と浅いｎ型不純物拡散領域によってソース領域が形成される。同様に、深いｎ型不純物拡散領域と浅いｎ型不純物拡散領域によってドレイン領域が形成される。このようにソース領域とドレイン領域を浅いｎ型不純物拡散領域と深いｎ型不純物拡散領域で形成することにより、ソース領域およびドレイン領域をＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造とすることができる。
【００４０】
同様に、ｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴ形成領域にサイドウォールに整合した深いｐ型不純物拡散領域を形成する。この深いｐ型不純物拡散領域と浅いｐ型不純物拡散領域によってソース領域およびドレイン領域が形成される。したがって、ｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴにおいてもソース領域およびドレイン領域はＬＤＤ構造をしている。
【００４１】
このようにして、深いｎ型不純物拡散領域および深いｐ型不純物拡散領域を形成した後、１０００℃程度の熱処理を行なう。これにより、導入した不純物の活性化が行なわれる。
【００４２】
その後、半導体基板上にコバルト膜を形成する。このとき、ゲート電極に直接接するようにコバルト膜が形成される。同様に、深いｎ型不純物拡散領域および深いｐ型不純物拡散領域にもコバルト膜が直接接する。
【００４３】
コバルト膜は、例えば、スパッタリング法を使用して形成することができる。そして、コバルト膜を形成した後、熱処理を施すことにより、ゲート電極を構成するポリシリコン膜とコバルト膜を反応させて、コバルトシリサイド膜を形成する（Ｓ１０８）。これにより、ゲート電極はポリシリコン膜とコバルトシリサイド膜の積層構造となる。コバルトシリサイド膜は、ゲート電極の低抵抗化のために形成される。同様に、上述した熱処理により、深いｎ型不純物拡散領域および深いｐ型不純物拡散領域の表面においてもシリコンとコバルト膜が反応してコバルトシリサイド膜が形成される。このため、深いｎ型不純物拡散領域および深いｐ型不純物拡散領域においても低抵抗化を図ることができる。
【００４４】
そして、未反応のコバルト膜は、半導体基板上から除去される。なお、本実施の形態１では、コバルトシリサイド膜を形成するように構成しているが、例えば、コバルトシリサイド膜に代えてニッケルシリサイド膜やチタンシリサイド膜を形成するようにしてもよい。
【００４５】
次に、半導体基板の主面上に層間絶縁膜となる酸化シリコン膜を形成する（Ｓ１０９）。この酸化シリコン膜は、例えばＴＥＯＳ（tetra ethyl ortho silicate）を原料としたＣＶＤ法を使用して形成することができる。その後、酸化シリコン膜の表面を、例えばＣＭＰ（Chemical  Mechanical  Polishing）法を使用して平坦化する。
【００４６】
続いて、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用して、酸化シリコン膜にコンタクトホールを形成する。そして、コンタクトホールの底面および内壁を含む酸化シリコン膜上にチタン／窒化チタン膜を形成する。チタン／窒化チタン膜は、チタン膜と窒化チタン膜の積層膜から構成され、例えばスパッタリング法を使用することにより形成することができる。このチタン／窒化チタン膜は、例えば、後の工程で埋め込む膜の材料であるタングステンがシリコン中へ拡散するのを防止する、いわゆるバリア性を有する。
【００４７】
続いて、コンタクトホールを埋め込むように、半導体基板の主面の全面にタングステン膜を形成する。このタングステン膜は、例えばＣＶＤ法を使用して形成することができる。そして、酸化シリコン膜上に形成された不要なチタン／窒化チタン膜およびタングステン膜を例えばＣＭＰ法を除去することにより、プラグを形成することができる（Ｓ１１０）。
【００４８】
次に、酸化シリコン膜およびプラグ上にチタン／窒化チタン膜、銅を含有するアルミニウム膜、チタン／窒化チタン膜を順次、形成する。これらの膜は、例えばスパッタリング法を使用することにより形成することができる。続いて、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用することにより、これらの膜のパターニングを行い、配線を形成する（Ｓ１１１）。さらに、配線の上層に配線を形成するが、ここでの説明は省略する。このようにして、本実施の形態１における半導体装置を形成することができる。
【００４９】
上述した半導体装置の様々な製造工程では、エッチング技術が多用される。このエッチングは、例えば、プラズマエッチング装置を用いて実施される。例えば、ポリシリコン膜をエッチングしてゲート電極を形成する工程では、プラズマエッチング装置が使用される。特に、ゲート電極の形成工程では、トランジスタのゲート加工寸法を数ナノメートルのばらつきで目標値に合わせなければならなくなっているため、プラズマエッチング装置に要求される加工精度は非常に高くなっている。以下に、プラズマエッチング装置の構成について説明する。
【００５０】
図２は本発明の半導体装置の製造方法を実施するのに適した製造装置の一例として、プラズマエッチング装置の構成を示すものである。図２に示すプラズマエッチング装置では、電磁波導入口１から導入された電磁波は天板６とシャワープレート５を通過して処理室１３に入射する。一方、エッチングに用いる処理ガスは処理ガス供給口２から導入されシャワープレート５に設けられたガス噴出し口９から処理室１３に流入する。処理室１３の内部は図示しない排気ポンプと圧力弁により低圧に維持されている。
【００５１】
試料台１０の上には、静電チャック１１によってウェハ１２が載置される。処理室１３に入射した電磁波は処理ガスをプラズマ化し、発生したプラズマ中のイオンやラジカルがウェハに入射してウェハのプラズマ処理が行われる。処理室１３内にはメンテナンス時の部品洗浄を容易にするために内筒４が設置されており、また、プラズマを接地するためにアース３も設置されている。電磁波を封じ込めるための筐体８や電磁波シールド７はＳＵＳなどの金属材料で作られている。また、電磁波を通過させる天板６やシャワープレート５は石英などの誘電体で作られていることが多い。内筒４は様々な材料で構成することができ、有機系材料やシリコンカーバイト、石英などが用いられる。アース３は導体材料を用いる必要があるため、アルミ部材にアルマイトコートしたものなどが用いられる。試料台１０には半導体装置を加工するために高周波バイアス電力が加えられることが多い。試料台１０の材料にはアルミナなどのセラミック部品や石英などが用いられる。静電チャック１１にもアルミナなどのセラミック材料が用いられることが多い。
【００５２】
このように構成されたプラズマエッチング装置でウェハ（半導体基板）上に形成された膜の加工が行なわれる。すなわち、処理室１３に入射した電磁波によって処理ガスをプラズマ化し、発生したプラズマ中のイオンやラジカルがウェハに入射してウェハのエッチング処理が行われる。これにより、例えば、ポリシリコン膜を加工してゲート電極が形成される。
【００５３】
図２に示したようなプラズマエッチング装置でウェハを繰り返し処理すると、処理ガスがプラズマ中で分解した成分や、ウェハから削れた成分等が内筒４やシャワープレート５等の処理室１３を構成する部品の表面に付着して堆積膜が形成される。したがって、ウェハ処理後にはこの堆積膜をプラズマクリーニングにより除去し、その後次のウェハ処理を行う。しかし、プラズマクリーニングでは堆積膜が取れにくい場所が存在し、そのような場所ではウェハ処理を繰り返すと堆積膜が成長してしまう。堆積膜が厚くなると堆積膜が剥がれて異物となる。このため、堆積膜による異物が発生する前にメンテナンスを実施する。
【００５４】
以下に、本実施の形態１におけるプラズマエッチング装置のメンテナンス方法について説明する。図３は本実施の形態１におけるプラズマエッチング装置のメンテナンス方法の処理を示すフローチャートである。このフローチャートを参照しながら本実施の形態１におけるメンテナンス方法について説明する。
【００５５】
処理したウェハの枚数、プラズマを放電させている放電時間あるいは異物数のカウントなどによってメンテナンスの時期が来たと判断されたら（Ｓ２０８）、処理室１３を大気開放する（Ｓ２０１）。そして、処理室１３を構成する部品、たとえば内筒４やシャワープレート５などを取り出して洗浄する（Ｓ２０２）。洗浄には色々なやり方があり、希フッ酸溶液に部品を浸けたり、水やアルコール、アセトンなどを用いて部品を拭いたりする。部品の洗浄が終わるとベーキングして部品を乾かすなどした後に部品を戻してプラズマエッチング装置を組み立てる（Ｓ２０３）。その後、処理室１３を真空に引いて処理室１３内の大気を排気する（Ｓ２０４）。この工程で処理室１３を構成する部品に付着した水や洗浄に用いた様々な物質が揮発して取り除かれ、プラズマエッチング装置はプラズマを放電できる状態になる。
【００５６】
本発明は、プラズマが放電できるようになった時点で、処理室１３内の或る部品（第１部品）Ａから別の部品（第２部品）Ｂに部品Ａの材料から構成される化合物を転移させる処理（Ｓ２０５）を設けることを特徴とする。この処理工程を部品間材料転移処理工程と呼ぶことにする。この部品間材料転移処理工程を終了すると、プラズマエッチング装置の加工寸法が規格範囲に入るようになるため、製品ウェハの加工処理（Ｓ２０６）を開始することができる。製品ウェハの加工処理を終了すると、処理室１３内のプラズマクリーニングを実施する（Ｓ２０７）。メンテナンス時期が来るまで、製品ウェハの加工処理とプラズマクリーニングが繰り返し行なわれる。その後、プラズマクリーニングを実施してもウェハ処理を重ねるとチャンバ内が汚れていくのでやがて次のメンテナンスが必要になり、上記の手順が繰り返される（Ｓ２０８）。
【００５７】
次に、本実施の形態１の特徴の一つである部品間材料転移処理工程について説明する。上述したように、部品Ａは部品Ｂに転移される材料を含む部品であるため、以後、原料部品と呼ぶ。部品Ｂは原料部品に含まれる材料の化合物で覆われるため被覆部品と呼ぶ。部品間材料転移処理工程では、原料部品をエッチングしやすい条件でのプラズマ放電を行い、このエッチング反応で生成されたエッチング反応生成物を被覆部品の表面に付着させる。このためにプラズマ放電は原料部品を削り易いが被覆部品を削りにくい条件で行うと良い。それには原料部品に近いところのプラズマ密度が高くなるような条件で放電を行うとよい。プラズマ密度の分布を調整するには電力や圧力などを用いてもよいし、プロセスチャンバに磁場を印加できるときにはその磁場条件で調節しても良い。また、原料部品が金属材料であって被覆部品が非金属材料である場合には試料台１０に加える高周波バイアス電力を調整して原料部品のエッチングを促進するようにするとよい。原料部品は、例えば図２に示すプラズマエッチング装置でのアース３であり、被覆部品は、例えば、図２の内筒４やシャワープレート５である。最も典型的な材料の構成としては、原料部品がアルミニウムあるいはイットリウムを含有する部品であり、被覆部品が石英である場合である。この場合、部品間材料転移処理工程により被覆部品である石英部品の表面に原料部品から除去されたアルミニウムやイットリウムの化合物からなる堆積膜が形成され、メンテナンスで石英部品の表面がプラズマに露出することにより生じた加工状態の変動が解消される。
【００５８】
通常、プラズマエッチング装置の部品洗浄などのメンテナンスを終了すると、メンテナンスの前後でプラズマエッチング装置の加工寸法が大幅に変わることが知られている。このメンテナンス前後における加工寸法の変動原因は、メンテナンスでの洗浄により処理室内の各部品の表面状態が変化したことにある。実際、処理室内壁の表面状態が変わると、それによりラジカルの表面反応が変わってそこで生成される反応生成物が変わり、その結果プラズマ中のラジカルの状態が変化してプラズマ処理に影響を与えることなども知られている。すなわち、異物の発生を防止するため、処理室内の部品に堆積した膜を除去する洗浄が行なわれるが、洗浄を行なうと部品に付着した膜をすべて除去してしまうことになるので、部品の表面状態が変化してしまう。例えば、処理室を構成する部品の材料として石英が使用されているものがあるが、製品ウェハを処理する際には、すでにプラズマエッチング装置の石英部品にある程度の膜が付着した状態で行なわれる。したがって、製品ウェハを処理する段階の石英部品とメンテナンスで洗浄した段階の石英部品とは表面状態が異なる。
【００５９】
メンテナンスで洗浄した段階の石英部品では表面に石英が露出しているため、プラズマによるエッチングを行なうと石英が削られる。石英は酸化シリコンより形成されているので、石英をプラズマエッチングすると反応生成物として酸素が放出される。酸素はエッチング特性を顕著に変える性質があるので、プラズマエッチング装置の加工寸法が変動しやすくなる。
【００６０】
以上のことから、例えば、石英部品などの部品に付着した膜がある程度の膜厚以上になると剥がれて異物が発生するため除去する必要がある。一方、メンテナンスによる洗浄によって部品に付着した膜をすべて除去すると表面状態が変わり、プラズマエッチング装置の加工寸法に変動が生じて、加工寸法が規格値の範囲からはずれてしまう。
【００６１】
ここで、メンテナンス前後の処理状態の差を解消するために、メンテナンス後にシーズニング処理と呼ばれるダミー処理を繰り返し行って処理状態をメンテナンス前の状態に復帰させる方法が実施されている。しかし、シーズニング処理としてダミーウェハを処理する技術では、プロセス状態がメンテナンス前の状態に戻るまでには数百枚以上のダミーウェハを処理する必要があり、非常に長い時間がかかってしまう。このシーズニング処理の間はプラズマエッチング装置を製品の生産に使えないため、生産効率が低下する問題点がある。また、メンテナンス後にアルミニウムウェハをエッチングすることにより石英部品の表面をフッ化アルミニウム（ＡｌＦ）で被覆してプロセス性能を安定化する方法がある。しかし、通常の半導体量産ラインではアルミニウムは配線層で用いられるため、その電気的特性の最適化のために銅（Ｃｕ）が混ざったＡｌＣｕ膜を用いており、純粋なアルミニウム膜を得ることは基本的にできない。一方、銅の混ざったアルミニウム膜をゲートエッチング装置でエッチングすると銅汚染によりデバイスの寿命短命化などの大きな障害が生じる。すなわち、メンテナンス毎にアルミニウムよりなるウェハをエッチングするという手法では、シーズニング処理のためだけに純粋なアルミニウム膜を形成したウェハを用意し、それを維持管理しなければならない。これは、製造コストの増加になるため現実的には実施が困難である。
【００６２】
そこで、本実施の形態１は、特殊なウェハ等を使用することなくプラズマエッチング装置をメンテナンス後、速やかに半導体装置の製造に使える状態に回復する最適な処理方法を提供するものである。具体的に、本実施の形態１では、部品間材料転移処理工程を設けている。部品間材料転移処理工程とは、洗浄などのメンテナンス後、製品ウェハを処理する前に、プラズマエッチング装置を構成する原料部品（第１部品）をプラズマエッチングする。そして、このエッチング反応で生成されたエッチング反応生成物を意図的に被覆部品（第２部品）の表面に付着させるものである。この部品間材料転移処理工程により、被覆部品の表面はエッチング反応生成物よりなる膜で覆われるため、被覆部品の表面が露出することを防止できる。したがって、シーズニング処理を施す必要なく部品間材料転移処理工程を実施することで、プラズマエッチング装置をメンテナンス後、速やかに製品ウェハを処理できる状態に回復することができる。すなわち、プラズマエッチング装置の加工寸法を規定値の範囲内にすることができる。このため、プラズマエッチング装置のスループットを向上させることができる。
【００６３】
本実施の形態１ではプラズマエッチング装置の構成部品として原料部品と被覆部品がある。原料部品と被覆部品の両方ともメンテナンスにおける洗浄で表面に形成されている膜が除去される。このため、原料部品と被覆部品の両方で表面状態が変化することになる。被覆部品は原料部品をプラズマエッチングすることにより生成されたエッチング反応性生物で覆われるため、被覆部品の表面が露出することによる加工寸法の変動を抑制できる。一方、原料部品の表面が露出するが、原料部品では表面が露出しても加工寸法の変動に影響を及ぼさないのである。つまり、プラズマエッチング装置の構成部品としては、洗浄によって表面状態が変わるとエッチングの加工寸法に影響を与える被覆部品と、洗浄によって表面状態が変わってもエッチングの加工寸法に影響を与えない原料部品があるのである。この原料部品と被覆部品とを区別することにより、部品間材料転移処理工程を効果的に実施できるようになるのである。つまり、被覆部品を原料部品のプラズマエッチングで生成したエッチング反応生成物で被覆することにより、加工寸法の変動を抑制できるのである。
【００６４】
原料部品とは、例えば、図２に示すアース３であり、被覆部品とは、例えば、図２に示す内筒４やシャワープレート５である。具体的に材料で言及すると、原料部品は、例えば、アルミニウムあるいはイットリウムを含有する部品であり、被覆部品は、例えば、石英を含有する部品である。
【００６５】
（実施の形態２）
本実施の形態２では、前記実施の形態１で説明した部品間材料転移処理工程の具体的な一例について説明する。図４は本実施の形態２における部品間材料転移処理工程の流れを示すフローチャートである。プラズマエッチング装置の処理室（プラズマチャンバ）を構成する部品は一般的にプラズマにより削れにくい材料から構成される。このため被覆部品表面に原料部品の材料からなる化合物堆積膜を形成することは容易ではない。このため、部品間材料転移処理工程は原料部品の表面保護膜を除去する原料部品表面保護膜除去工程Ｓ３０１から始めるとよい。例えば原料部品がアルミニウム部材の場合、その表面にはアルマイトと呼ばれる保護膜が形成されていることが多い。アルマイトは柱状の穴のあいた多孔材料であるから、しばらくプラズマ中のイオンで叩いてやると下地のアルミ材が削れて出やすくなる。この原料部品表面保護膜除去工程Ｓ３０１を設けなくても原料部品がエッチングできるときには、原料部品表面保護膜除去工程Ｓ３０１を設けなくてもよい。
【００６６】
次に原料部品をプラズマエッチングする原料部品エッチング工程Ｓ３０２を実施し、このエッチング反応の結果原料部品から放出される反応生成物を被覆部品表面に堆積させる。この被覆部品表面に堆積した膜を付着生成物と呼ぶ。その後、付着生成物を化学反応により安定化して剥がれないようにする付着生成物安定化工程Ｓ３０３を実施すると良い。例えば、原料部品がアルミニウムやイットリウムを含有していて、付着生成物がアルミニウム化合物やイットリウム化合物であった場合には、付着生成物安定化工程Ｓ３０３ではフッ素原子を含むガスを用いたプラズマ放電を実施して付着生成物のフッ化を促す。この処理により、フッ化アルミニウムやフッ化イットリウムにすると非常に強固で安定な膜を被覆部品表面に形成することができる。あるいは、酸素原子を含むガスを用いたプラズマ放電により付着生成物を酸化して酸化アルミニウム膜やイットリア膜を形成しても強固な膜を形成することができる。
【００６７】
なお、原料部品がアルマイトと呼ばれる保護膜で覆われているアルミニウム部材（例えば、アース）の場合は、上述した原料部品表面保護膜除去工程Ｓ３０１と原料部品エッチング工程Ｓ３０２が別工程となる。一方、原料部品がイットリアと呼ばれる保護膜で覆われているアルミニウム部材である場合、イットリアに含まれるイットリウムが原料部品の材料となることから、原料部品表面保護膜除去工程Ｓ３０１が原料部品エッチング工程Ｓ３０２となる。
【００６８】
被覆部品表面の堆積膜を強固にするには、図４に示すようにこのシーケンスを何度（Ｎ回）も繰り返して付着生成物の膜を徐々に成長させるとよい（Ｓ３０４）。あまり大量の反応生成物を付着させてからフッ化や酸化等の付着生成物安定化工程Ｓ３０３を実施すると、付着生成物の内部が充分にフッ化や酸化されないために膜が弱くなってプラズマ放電で削れ易くなる。この繰り返しを数十回から数百回、あるいはそれ以上繰り返すとよい。その繰り返し回数は経験的に一定値に定められていてもよいし、処理寸法が安定するかどうかの検査を挟みながら適宜回数を変更してもよい。
【００６９】
ここで述べたように原料部品をエッチングするためには、原料部品に高周波電力が通過するようにして原料部品に電圧を加え、この電圧によりプラズマ中のイオンを原料部品に向けて加速入射させ、原料部品の表面を叩くような構造になっていると都合がよい。高周波電力が原料部品を通過するためには、原料部品は導体であるか、あるいは導体の表面を薄い絶縁皮膜で覆ったものであるとよい。例えば、原料部品はアルミニウム部品、アルマイトコーティングされたアルミニウム部品あるいはイットリアコーティングされた導体部品であるとエッチングしやすく効果的である。一方、被覆部品は高周波電力が掛かると成長させている付着生成物の膜が取れてしまうため、高周波電力が通過しにくいような構造になっているとよい。
【００７０】
原料部品表面保護膜除去工程Ｓ３０１は例えばハロゲンやハロゲン化水素のプラズマによる放電により実施する。例えば、塩素プラズマや臭化水素（ＨＢｒ）プラズマや塩化水素（ＨＣl）プラズマやこれらの混合ガスによるプラズマを用いる。この際に試料台１０に加えられる高周波バイアス電力を加える。高周波バイアスはプラズマエッチング装置の持つ能力の範囲内で高いほどよい。試料台１０上にはウェハを設置しても良いが、ウェハがエッチングされて生じるシリコンが被覆部品の付着生成物に混入して膜を弱くするため、ウェハは設置しないか若しくは削れにくい酸化膜ウェハを設置しておくと良い。
【００７１】
また、原料部品エッチング工程Ｓ３０２もハロゲンプラズマあるいはハロゲン化水素に酸素を添加したプラズマで処理される。酸素を添加すると原料部品のエッチングにより放出される反応生成物が被覆部品の表面に定着し易くなるので、酸素を添加すると付着生成物の量が増えて効果があがることが多い。この原料部品エッチング工程Ｓ３０２で生成される付着生成物は、原料部品がアルミニウムの場合、ＡｌＣｌやＡｌＣｌＯなどである。
【００７２】
さらに、原料部品表面保護膜除去工程Ｓ３０１や原料部品エッチング工程Ｓ３０２の原料部品をエッチングする工程では、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）とハロゲンガスの混合ガスによるプラズマを用いてもよい。ＢＣl３から放出されるホウ素（Ｂ）の還元力が原料部品のエッチングを促進するためである。
【００７３】
付着生成物安定化工程Ｓ３０３は例えば六フッ化イオウ（ＳＦ６）や三フッ化窒素（ＮＦ３）などの解離してフッ素を放出し易いガスを用いたプラズマを用いるとよい。あるいは酸素プラズマあるいは六フッ化イオウや三フッ化窒素や酸素の混合プラズマなどを用いると良い。この工程では付着生成物のフッ化や酸化を促進するのが目的であるから高周波バイアス電力は加えなくてもよい。特にフッ素を含むプラズマによりフッ化を促進する場合には、高周波バイアス電力を加えると原料部品の表面がフッ化して次のステップで原料部品のエッチングを阻害するようになるため、高周波バイアス電力は加えないほうがよい。この付着生成物安定化工程Ｓ３０３によって、被覆部品の表面を覆う膜は、ＡｌＣｌやＡｌＣｌＯなどから強固な膜であるフッ化アルミニウム（ＡｌＦ）となる。このようにして、部品間材料転移処理工程を具体的に実施することができる。
【００７４】
（実施の形態３）
本実施の形態３では、部品間材料転移処理工程の終了を光検出器による光量を測定することによって判定できる例について説明する。プラズマエッチング装置は通常、図５に示すようにプラズマの発光状態を観測するための光観測ポート１４とプラズマ発光の変化を測定するための光検出器１５を備えている。内筒４は石英で形成されているため、プラズマ発光を光検出器１５で検出することができる。プラズマ発光が内筒（被覆部品）４を通過して観測される場合、部品間材料転移処理工程を実施中に同一処理条件でのプラズマ発光強度を観測する実験を行った。図６は、透過光の発光強度と部品間材料転移処理工程の経過時間との関係を示すグラフである。図６を見てわかるように、部品間材料転移処理工程を繰り返し実施することにより、発光強度が徐々に減衰することが判明した。これは被覆部品（内筒４）の表面に形成された付着生成物がプラズマ発光を吸収するためであり、この光の吸収量によって被覆部品に形成された付着生成物の厚みを推定できることを見出した。さらに、この発光強度の変動と加工寸法の変動の間に強い相関があることも見出した。すなわち、プラズマ発光を観測することにより、付着生成物の膜厚を推定することができ、製品処理開始状態に至ったかどうかを判定できる。従って、図７に示すように、原料部品表面保護膜除去工程Ｓ３０１、原料部品エッチング工程Ｓ３０２および付着生成物安定化工程Ｓ３０３を実施した後、光検出器１５で検出される光量が指定値の範囲に入っているかを実施することにより、製品処理開始状態にまで達したかどうかをプラズマ発光を観測する工程Ｓ３０５により判断できるようになる。これにより最小限の時間でメンテナンス後の部品間材料転移処理工程を終了することができるため、装置のスループットが向上する。
【００７５】
以上、前記実施の形態１〜３によれば、メンテナンスでプラズマエッチング装置のチャンバを構成する原料部品をエッチングし、そこで発生した反応生成物を被覆部品の表面に付着させて安定化することにより、メンテナンスにおける部品洗浄で被覆部品の表面状態が露出した結果によるプロセスの変動を防ぐことができる。この処理によってチャンバ内の表面状態を短時間で製造に適した状態にできるようになり、製品処理を早く開始できるようになるためプラズマ処理装置のスループットが向上する。
【００７６】
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。
【００７７】
本発明は、プラズマ処理装置に精通した技術者であれば本質的な部分ではなく、かつ、実施の形態に記述していない別の方法でも実施することができる。例えば、原料部品の形状について材料を放出し易いように鋭角部を持つように工夫したり、コーティング方法を工夫したりすることができる。これにより、部品間材料転移処理工程の原料部品表面保護膜除去工程を実施しないような工夫も考えられる。原料部品はアルミとイットリアを含有しているものを例として挙げたが、これら以外にも難エッチング性の化合物を持つ金属材料などを用いることも考えられる。本発明は半導体装置の製造工程のみならず、プラズマを用いた加工装置に広範に適用できる。例えば、プラズマ処理装置として、プラズマエッチング装置を例に挙げて説明したが、例えば、プラズマＣＶＤ装置にも適用することができる。
【００７８】
また、前記実施の形態では、シーズニング処理の代わりに部品間材料転移処理工程を実施する例について説明したが、部品間材料転移処理工程の他にシーズニング処理を実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施の形態１における半導体装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図２】実施の形態１におけるプラズマエッチング装置の構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態１におけるプラズマエッチング装置のメンテナンスの流れを示すフローチャートである。
【図４】実施の形態２における部品間材料転移処理工程の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施の形態３におけるプラズマエッチング装置の構成を示す断面図である。
【図６】透過光の発光強度と部品間材料転移処理工程の経過時間との関係を示すグラフである。
【図７】実施の形態３における部品間材料転移処理工程の流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明者らが検討したプラズマエッチング装置のメンテナンスの流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明者らが検討した図であって、メンテナンスと加工寸法の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８１】
１  電磁波導入口
２  処理ガス供給口
３  アース
４  内筒
５  シャワープレート
６  天板
７  電磁波シールド
８  筐体
９  ガス噴出し口
１０  試料台
１１  静電チャック
１２  ウェハ
１３  処理室
１４  光観測ポート
１５  光検出器
１００  メンテナンス開始時点
１０１  メンテナンス終了時点
１０２  製品処理開始時点
１０３  加工寸法規格下限値
１０４  加工寸法規格上限値
１０５  メンテナンス期間
１０６  シーズニング処理期間
１０７  製品処理期間
【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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