(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電力が供給される電極が配された処理室内において、メタンガス及び窒素ガスを含む処理ガスから生じたプラズマを用いて基板にプラズマ処理を施す基板処理ステップと、
前記処理室内において水素を含有する弗化化合物ガスを含む混合ガスからプラズマを生じさせて、前記基板処理ステップによって前記処理室内に付着したＣＮ系反応生成物を除去する洗浄ステップとを有することを特徴とする付着物除去方法。
【請求項２】
前記水素を含有する弗化化合物ガスはＣＨＦ３ガスであることを特徴とする請求項１記載の付着物除去方法。
【請求項３】
前記洗浄ステップにおける前記処理室内の圧力は３０ｍＴｏｒｒ以上に維持されることを特徴とする請求項１又は２記載の付着物除去方法。
【請求項４】
前記洗浄ステップでは、前記混合ガスはさらに酸素ガスを含み、
前記混合ガスにおける前記酸素ガスに対する前記水素を含有する弗化化合物ガスの流量比は、０．５〜２．０の範囲にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の付着物除去方法。
【請求項５】
高周波電力が供給される電極が配された処理室内において、メタンガス及び窒素ガスを含む処理ガスから生じたプラズマを用いて基板にプラズマ処理を施す基板処理ステップと、
前記処理室内において水素を含有する弗化化合物ガスを含む混合ガスからプラズマを生じさせて、前記基板処理ステップによって前記処理室内に付着したＣＮ系反応生成物を除去する洗浄ステップとを有し、
前記処理室内において前記基板処理ステップを所定枚数の基板に対して行った後に、前記洗浄ステップを行うことを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、付着物除去方法及び基板処理方法に関し、特に、メタンガス及び窒素ガスを含む処理ガスから生じるプラズマに起因する付着物を除去する付着物除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、半導体ウエハに溝や穴などを形成するプラズマエッチング処理は半導体ウエハを収容する減圧された処理室内で行われる。この処理室内には半導体ウエハを載置する載置台や処理室内に処理ガスを供給するシャワーヘッドが配置され、載置台は高周波（Radio Frequency）電源に接続されて処理室内に高周波電圧を印加する電極として機能する。そして、載置台は処理室内に電界を生じさせ、該電界によって処理ガスからプラズマを生じさせる。
【０００３】
ところで、ある種の処理ガスからプラズマを生じさせてプラズマエッチング処理を半導体ウエハに施すと、反応生成物が生じ、該反応生成物は処理室内の構成部品、例えば、シャワーヘッドに付着物として付着する。
【０００４】
シャワーヘッドに付着物が付着すると、処理室内に電界を安定的に生じさせることが困難になり、プラズマが安定的に生じず、その結果、半導体ウエハにおけるエッチレートが、図７に示すように、高周波電圧の印加時間が経過するにしたがって低下することがある。
【０００５】
このような反応生成物からなる付着物を除去する方法として、酸素ガス（Ｏ２ガス）を含む混合ガスからプラズマを生じさせ、該プラズマによって付着物を除去する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特に、ＣＦ系ガスを含む処理ガスから生じたプラズマを用いるプラズマエッチング処理に起因する付着物は、酸素ガスを含む混合ガスから生じたプラズマを用いるアッシングによって効率的に除去できることが知られている。
【特許文献１】特開平８−２７９４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、より微細な加工が要求されており、このような加工を実現するプラズマを生成するための処理ガスとしてメタン（ＣＨ４）ガスを含むものが有望視されている。
【０００７】
しかしながら、メタンガスを含む処理ガスは窒素（Ｎ２）ガスも含むため、プラズマエッチング処理によってＣＮ系の反応生成物が生じる。
【０００８】
ＣＮ系の反応生成物はＣＮ系付着物としてシャワーヘッド等へ非常に強固に付着するため、除去するのが困難である。例えば、本発明に先立ち、本発明者は、ＣＮ系付着物の除去を目的として酸素の単ガスから生じたプラズマを用いたところ、該プラズマによるアッシング（圧力：８００ｍＴｏｒｒ、供給高周波電力：２０００Ｗ、酸素ガス流量：１２００ｓｃｃｍ、磁束密度：３００Ｇ）を３０秒間行っても、ＣＮ系付着物を殆ど除去できないことを確認した。また、本発明者は、酸素ガスにスパッタ力の強いＣＦ４ガスを加えた混合ガスから生じたプラズマを用いても、やはりＣＮ系付着物を殆ど除去できないことを確認した。
【０００９】
本発明の目的は、メタンガス及び窒素ガスを含む処理ガスから生じたプラズマを用いるプラズマ処理において発生した付着物を確実に除去することができる付着物除去方法及び基板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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１記載の付着物除去方法は、高周波電力が供給される電極が配された処理室内において、メタンガス及び窒素ガスを含む処理ガスから生じたプラズマを用いて基板にプラズマ処理を施す基板処理ステップと、前記処理室内において水素を含有する弗化化合物ガスを含む混合ガスからプラズマを生じさせて、前記基板処理ステップによって前記処理室内に付着したＣＮ系反応生成物を除去する洗浄ステップとを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の付着物除去方法は、請求項１記載の付着物除去方法において、前記水素を含有する弗化化合物ガスはＣＨＦ３ガスであることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の付着物除去方法は、請求項１又は２記載の付着物除去方法において、前記洗浄ステップにおける前記処理室内の圧力は３０ｍＴｏｒｒ以上に維持されることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の付着物除去方法は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の付着物除去方法において、前記洗浄ステップでは、前記混合ガスはさらに酸素ガスを含み、前記混合ガスにおける前記酸素ガスに対する前記水素を含有する弗化化合物ガスの流量比は、０．５〜２．０の範囲にあることを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項５記載の基板処理方法は、高周波電力が供給される電極が配された処理室内において、メタンガス及び窒素ガスを含む処理ガスから生じたプラズマを用いて基板にプラズマ処理を施す基板処理ステップと、前記処理室内において水素を含有する弗化化合物ガスを含む混合ガスからプラズマを生じさせて、前記基板処理ステップによって前記処理室内に付着したＣＮ系反応生成物を除去する洗浄ステップとを有し、前記処理室内において前記基板処理ステップを所定枚数の基板に対して行った後に、前記洗浄ステップを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の付着物除去方法によれば、メタンガス及び窒素ガスを含む処理ガスから生じたプラズマを用いて基板にプラズマ処理が施された後に、処理室内において水素を含有する弗化化合物ガスを含む混合ガスからプラズマを生じさせる。上記処理ガスから生じたプラズマを用いて基板にプラズマ処理を施すと、ＣＮ系の反応生成物が生じてＣＮ系付着物として処理室内の構成部品に付着するが、上記混合ガスからプラズマを生じさせると、ＣＦｘ＋イオンやＯ−イオンの他にＨ＊ラジカル、Ｆ＊ラジカルやＯ＊ラジカルが発生する。Ｈ＊ラジカルは大きな還元力を有するので、ＣＦｘ＋イオンやＯ−イオンによってＣＮ系付着物がスパッタされるだけでなく、ＣＮ系付着物はメタン（ＣＨ４）やアンモニア（ＮＨ３）等に還元されて昇華する。その結果、ＣＮ系付着物を確実に除去することができる。
【００１６】
請求項２記載の付着物除去方法によれば、水素を含有する弗化化合物ガスはＣＨＦ３ガスであるので、混合ガスからプラズマを生じさせるとＨ＊ラジカル、Ｆ＊ラジカルやＯ＊ラジカルを確実に発生させることができる。その結果、ＣＮ系付着物をより確実に除去することができる。
【００１７】
請求項３記載の付着物除去方法によれば、洗浄ステップにおける処理室内の圧力は３０ｍＴｏｒｒ以上に維持されるので、混合ガスの励起をより促進することができる。
【００１８】
請求項４記載の付着物除去方法によれば、洗浄ステップでは、混合ガスにおける酸素ガスに対する水素を含有する弗化化合物ガスの流量比は、０．５〜２．０の範囲にあるので、混合ガスにおける水素原子の数を所定量以上に維持することができ、もって、所定量以上のＨ＊ラジカル、Ｆ＊ラジカルやＯ＊ラジカルをさらに確実に発生させることができる。
【００１９】
請求項５記載の基板処理方法によれば、所定枚数（例えば、２５枚）の複数の基板に対してメタンガス及び窒素ガスを含む処理ガスから生じたプラズマを用いてプラズマ処理を施した後に、処理室内において水素を含有する弗化化合物ガスを含む混合ガスからプラズマを生じさせるので、所定枚数の複数の基板のプラズマ処理を通じて構成部品に堆積したＣＮ系付着物を確実に除去することができる。その結果、次の所定枚数の複数の基板のプラズマ処理において処理室内にプラズマを安定的に生じさせることができ、もって、基板から製造される半導体デバイス等の歩留まりが低下するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る付着物除去方法を実行する基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。この基板処理装置は基板としての半導体ウエハにプラズマエッチング処理を施すように構成されている。
【００２２】
図１において、基板処理装置１０は、例えば、直径が３００ｍｍの半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗを収容するチャンバ１１（処理室）を有し、該チャンバ１１内にはウエハＷを載置する円柱状のサセプタ１２が配置されている。また、基板処理装置１０では、チャンバ１１の内側壁とサセプタ１２の側面とによって、サセプタ１２上方のガスをチャンバ１１の外へ排出する流路として機能する側方排気路１３が形成される。この側方排気路１３の途中には排気プレート１４が配置される。
【００２３】
排気プレート１４は多数の孔を有する板状部材であり、チャンバ１１を上部と下部に仕切る仕切り板として機能する。排気プレート１４によって仕切られたチャンバ１１の上部（以下、「反応室」という。）１７にはプラズマが発生する。また、チャンバ１１の下部（以下、「排気室（マニホールド）」という。）１８にはチャンバ１１内のガスを排出する排気管１６が接続される。排気プレート１４は反応室１７に発生するプラズマを捕捉又は反射してマニホールド１８への漏洩を防止する。
【００２４】
排気管１６にはＴＭＰ（Turbo Molecular Pump）及びＤＰ（Dry Pump）（ともに図示しない）が接続され、これらのポンプはチャンバ１１内を真空引きして減圧する。具体的には、ＤＰはチャンバ１１内を大気圧から中真空状態（例えば、１．３×１０Ｐａ（０．１Ｔｏｒｒ）以下）まで減圧し、ＴＭＰはＤＰと協働してチャンバ１１内を中真空状態より低い圧力である高真空状態（例えば、１．３×１０−３Ｐａ（１．０×１０−５Ｔｏｒｒ）以下）まで減圧する。なお、チャンバ１１内の圧力はＡＰＣバルブ（図示しない）によって制御される。
【００２５】
チャンバ１１内のサセプタ１２には第１の高周波電源１９が第１の整合器２０を介して接続され、且つ第２の高周波電源３１が第２の整合器３０を介して接続されており、第１の高周波電源１９は３．２ＭＨｚの高周波電力をサセプタ１２に供給し、第２の高周波電源３１は１００ＭＨｚの高周波電力をサセプタ１２に供給する。これにより、サセプタ１２は電極として機能する。また、第１の整合器２０及び第２の整合器３０は、サセプタ１２からの高周波電力の反射を低減して高周波電力のサセプタ１２への供給効率を最大にする。
【００２６】
サセプタ１２の上部には、静電電極板２１を内部に有する静電チャック２２が配置されている。静電チャック２２は或る直径を有する下部円板状部材の上に、該下部円板状部材より直径の小さい上部円板状部材を重ねた形状を呈する。なお、静電チャック２２はセラミックで構成されている。サセプタ１２にウエハＷを載置するとき、該ウエハＷは静電チャック２２における上部円板状部材の上に配される。
【００２７】
また、静電チャック２２では、静電電極板２１に直流電源２３が電気的に接続されている。静電電極板２１に正の直流電圧が印加されると、ウエハＷにおける静電チャック２２側の面（以下、「裏面」という。）には負電位が発生して静電電極板２１及びウエハＷの裏面の間に電位差が生じ、該電位差に起因するクーロン力又はジョンソン・ラーベック力により、ウエハＷは静電チャック２２における上部円板状部材の上において吸着保持される。
【００２８】
また、静電チャック２２には、吸着保持されたウエハＷを囲うように、円環状のフォーカスリング２４が載置される。フォーカスリング２４は、導電性部材、例えば、シリコンからなり、反応室１７においてプラズマをウエハＷの表面に向けて収束し、プラズマエッチング処理の効率を向上させる。
【００２９】
また、サセプタ１２の内部には、例えば、円周方向に延在する環状の冷媒室２５が設けられる。この冷媒室２５には、チラーユニット（図示しない）から冷媒用配管２６を介して低温の冷媒、例えば、冷却水やガルデン（登録商標）が循環供給される。該低温の冷媒によって冷却されたサセプタ１２は静電チャック２２を介してウエハＷ及びフォーカスリング２４を冷却する。
【００３０】
静電チャック２２における上部円板状部材上面のウエハＷが吸着保持される部分（以下、「吸着面」という。）には、複数の伝熱ガス供給孔２７が開口している。これら複数の伝熱ガス供給孔２７は、伝熱ガス供給ライン２８を介して伝熱ガス供給部（図示しない）に接続され、該伝熱ガス供給部は伝熱ガスとしてのヘリウム（Ｈｅ）ガスを、伝熱ガス供給孔２７を介して吸着面及びウエハＷの裏面の間隙に供給する。吸着面及びウエハＷの裏面の間隙に供給されたヘリウムガスはウエハＷの熱を静電チャック２２に効果的に伝達する。
【００３１】
チャンバ１１の天井部には、サセプタ１２と対向するようにシャワーヘッド２９が配置されている。シャワーヘッド２９は、多数のガス穴３２を有する天井電極板３３と、該天井電極板３３を着脱可能に釣支するクーリングプレート３４と、該クーリングプレート３４を覆う蓋体３５とを有する。また、該クーリングプレート３４の内部にはバッファ室３６が設けられ、このバッファ室３６には処理ガス導入管３７が接続されている。シャワーヘッド２９は、処理ガス導入管３７からバッファ室３６へ供給された処理ガスを、ガス穴３２を介して反応室１７内へ供給する。
【００３２】
上述した基板処理装置１０の各構成部品の動作は、基板処理装置１０が備える制御部（図示しない）のＣＰＵがプラズマエッチング処理や後述するウエハロット処理に対応するプログラムに応じて制御する。
【００３３】
この基板処理装置１０では、まず、ウエハＷをチャンバ１１内に搬入してサセプタ１２に載置した後、シャワーヘッド２９が反応室１７内へメタンガス及び窒素ガスを含む処理ガス（以下、「メタン含有処理ガス」という。）を供給する。
【００３４】
次いで、第１の高周波電源１９や第２の高周波電源３１がサセプタ１２に高周波電力を供給して、反応室１７内に高周波電圧を印加することにより、該反応室１７内において上記メタン含有処理ガスからプラズマを生じさせ、該プラズマによってプラズマエッチング処理をウエハＷに施す（基板処理ステップ）。
【００３５】
ところで、上述したように、メタン含有処理ガスから生じたプラズマを用いてウエハＷにプラズマエッチング処理を施すと、ＣＮ系の反応生成物が生じ、該反応生成物はＣＮ系付着物３８としてシャワーヘッド２９の天井電極板３３に付着する（図２（Ａ）、２（Ｂ）参照。）。
【００３６】
本実施の形態では、これに対応し、ウエハＷが搬入されていない反応室１７に酸素ガスとＣＨＦ３ガス（水素を含有する弗化化合物ガス）とを含むクリーニングガス（混合ガス）を供給し、反応室１７内に高周波電圧を印加して上記クリーニングガスからプラズマ、より具体的には、ＣＦｘ＋イオンやＯ−イオン、並びにＨ＊ラジカル、Ｆ＊ラジカルやＯ＊ラジカルを発生させる（洗浄ステップ）。
【００３７】
Ｈ＊ラジカルは大きな還元力を有するので、該Ｈ＊ラジカルがＣＮ系付着物３８に到達すると、ＣＮ系付着物３８を下記式に示すようにメタンやアンモニア等に還元し、Ｆ＊ラジカルやＯ＊ラジカルはＣＮ系付着物３８をＣｌＮｍ、ＮＨｎ、ＣＯ等に還元する（図２（Ａ）参照。）（ｌ〜ｎは自然数）。すなわち、Ｈ＊ラジカル等はＣＮ系付着物３８を化学的に剥離させる。
ＣｖＮｘ  ＋  ｙＨ＊  →  ｚＮＨ３↑  ＋  ｗＣＨ４↑  （ｖ〜ｗは自然数）
また、ＣＦｘ＋イオンやＯ−イオンはＣＮ系付着物３８をスパッタし、該ＣＮ系付着物３８を物理的に剥離させる（図２（Ｂ）参照。）。
【００３８】
以上より、上記クリーニングガスから生じたプラズマによってＣＮ系付着物３８を天井電極板３３から確実に除去することができる。
【００３９】
次に、本実施の形態に係る基板処理方法としてのウエハロット処理について説明する。
【００４０】
図３は、ウエハロット処理のフローチャートである。なお、図３の処理は基板処理装置１０のＣＰＵが実行する。
【００４１】
まず、ステップＳ３１において、１ロット分、例えば、２５枚のウエハＷがプラズマエッチング処理済みであるか否かを判別し、１ロット分の全てのウエハＷがプラズマエッチング処理済みでない場合（ステップＳ３１でＮＯ）、ウエハＷを枚葉でチャンバ１１の反応室１７内に搬入し、該搬入されたウエハＷへ、メタン含有処理ガスから生じたプラズマを用いてプラズマエッチング処理を施す（ステップＳ３２）（基板処理ステップ）。ステップＳ３２が繰り返されると、各ウエハＷのプラズマエッチング処理中に生じたＣＮ系の反応生成物がＣＮ系付着物３８としてシャワーヘッド２９の天井電極板３３に堆積していく。
【００４２】
ステップＳ３１の判別の結果、１ロット分の全てのウエハＷがプラズマエッチング処理済みである場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）、チャンバ１１の反応室１７内へウエハＷを搬入することなく、酸素ガスとＣＨＦ３ガスとを含むクリーニングガスを供給し、反応室１７内に高周波電圧を印加して上記クリーニングガスからＣＦｘ＋イオンやＯ−イオン、並びにＨ＊ラジカル、Ｆ＊ラジカルやＯ＊ラジカルを発生させる（ステップＳ３３）（洗浄ステップ）。このとき、上述したように、ＣＮ系付着物３８はＣＦｘ＋イオンやＯ−イオンによって物理的にスパッタされるとともに、Ｈ＊ラジカルによってメタンやアンモニア等に還元される。
【００４３】
次いで、所定時間に亘ってステップＳ３３を実行した後、本処理を終了する。
【００４４】
図３の処理によれば、メタン含有処理ガスから生じたプラズマを用いて１ロット分の全てのウエハＷにプラズマエッチング処理が施された後に、反応室１７内において、酸素ガスとＣＨＦ３ガスとを含むクリーニングガスからＣＦｘ＋イオンやＯ−イオン、並びにＨ＊ラジカル、Ｆ＊ラジカルやＯ＊ラジカルを発生させるので、１ロット分の全てのウエハＷのプラズマエッチング処理を通じて天井電極板３３に堆積したＣＮ系付着物３８を確実に除去することができる。その結果、次のロットに含まれるウエハＷのプラズマエッチング処理において反応室１７内にプラズマを安定的に生じさせることができ、もって、ウエハＷから製造される半導体デバイス等の歩留まりが低下するのを防止することができる。
【００４５】
上述した図３の処理では、１ロット分の全てのウエハＷのプラズマエッチング処理が終了すると、クリーニングガスからプラズマを生じさせてＣＮ系付着物３８を除去したが、ＣＮ系付着物３８を除去するタイミングはこれに限られず、例えば、２ロット分又は３ロット分の全てのウエハＷのプラズマエッチング処理が終了した後であってもよい。ＣＮ系付着物３８を除去するタイミングはＣＮ系付着物３８の付着量に応じて変更するのが好ましい。
【００４６】
また、上述した図３の処理では、天井電極板３３に付着したＣＮ系付着物３８を除去するが、除去されるＣＮ系付着物３８は天井電極板３３に付着したものに限られず、クリーニングガスから発生したＣＦｘ＋イオンやＯ−イオン、並びにＨ＊ラジカル、Ｆ＊ラジカルやＯ＊ラジカルが到達する領域に存在する構成部品、すなわち、チャンバ１１の反応室１７内に配置される構成部品に（以下、「チャンバ内構成部品」という。）付着したＣＮ系付着物も除去される。
【００４７】
なお、上述した実施の形態では、プラズマエッチング処理が施される基板は半導体ウエハＷであったが、プラズマエッチング処理が施される基板はこれに限られず、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＦＰＤ（Flat Panel Display）等のガラス基板であってもよい。
【実施例】
【００４８】
次に本発明の実施例について説明する。
【００４９】
まず、本発明者は、酸素ガスとＣＨＦ３ガスとを含むクリーニングガスから発生させたプラズマを用いる付着物除去方法（以下、「本発明の付着物除去方法」という。）の効果を確認すべく、基板処理装置１０において、天井電極板３３等のチャンバ内構成部品にＣＮ系付着物３８が付着していない状態で、チャンバ１１の反応室１７内にウエハＷを搬入し、プラズマを用いてプラズマエッチング処理を開始した。このときのエッチレートのウエハ面内における分布を計測し、その結果を、図４のグラフに実線で示した（測定箇所を「◆」で示す。）。
【００５０】
次いで、プラズマを生じさせ続けながら、反応室１７内にウエハＷの代わりにダミーウエハを５分間に亘って留め置いた。５分後、各チャンバ内構成部品にはＣＮ系付着物３８が付着し、反応室１７においてプラズマが安定的に生じなくなった時点で、チャンバ１１の反応室１７内からダミーウエハを搬出し、さらにウエハＷを反応室１７内へ搬入した。そして、プラズマを用いてプラズマエッチング処理を開始した。このときもエッチレートのウエハ面内における分布を計測し、その結果を、図４のグラフに一点鎖線で示した（測定箇所を「■」で示す。）。
【００５１】
次いで、反応室１７内からウエハＷを搬出し、反応室１７内にダミーウエハを搬入して本発明の付着物除去方法によってＣＮ系付着物３８を除去した。このときの付着物除去方法における処理条件は、圧力：８００ｍＴｏｒｒ、１００ＭＨｚの供給高周波電力：２０００Ｗ、３．２ＭＨｚの供給高周波電力：０Ｗ、酸素ガス流量：６００ｓｃｃｍ、ＣＨＦ３ガス流量：６００ｓｃｃｍ、磁束密度：３００Ｇであった。そして、３分間に亘ってＣＮ系付着物３８を除去し続けた。その後、ウエハＷを反応室１７内へ搬入し、プラズマを用いてプラズマエッチング処理を開始した。このときもエッチレートのウエハ面内における分布を計測し、その結果を、図４のグラフに破線で示した（測定箇所を「▲」で示す。）。
【００５２】
図４のグラフより、チャンバ内構成部品、例えば、シャワーヘッド２９の天井電極板３３へのＣＮ系付着物３８の付着によって低下したエッチレートを、本発明の付着物除去方法によって回復できることが分かった。
【００５３】
次に、本発明者は本発明の付着物除去方法における処理条件の各項目を変更し、各項目の影響を確認した。
【００５４】
処理条件を下記表１に示すように１０種類（実施例１〜１０）設定し、各処理条件の下、本発明の付着物除去方法を実行し、各実施例におけるエッチレートの回復量を算出して図５のグラフに示した。図５のグラフにおける縦軸は、本発明の付着物除去方法を１時間に亘って実行した場合の該付着物除去方法の実行前後におけるエッチレートの差分である。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
図５のグラフに示すように、全ての実施例においてエッチレートが回復することが分かった。すなわち、反応室１７内の圧力が３０ｍＴｏｒｒ以上に維持されればＣＮ系付着物３８を除去することができ、さらに、クリーニングガスにおける酸素ガスに対するＣＨＦ３ガスの比が０．５〜２．０の範囲に維持されればＣＮ系付着物３８を除去することができることが分かった。
【００５７】
また、図５のグラフから、３．２ＭＨｚの供給高周波電力が大きいほどエッチレートの回復量が大きく、また、反応室１７内の圧力が高いほどエッチレートの回復量が大きいことが分かった。
【００５８】
さらに、本発明者は、反応室１７内における磁束密度の影響を確認するために、磁束密度が異なる下記２つの処理条件（実施例１１、１２）の下、本発明の付着物除去方法を実行した。
実施例１１  圧力：３０ｍＴｏｒｒ、１００ＭＨｚの供給高周波電力：２０００Ｗ、３．２ＭＨｚの供給高周波電力：０Ｗ、酸素ガス流量：３００ｓｃｃｍ、ＣＨＦ３ガス流量：３２ｓｃｃｍ、磁束密度：３００Ｇ
実施例１２  圧力：８００ｍＴｏｒｒ、１００ＭＨｚの供給高周波電力：２０００Ｗ、３．２ＭＨｚの供給高周波電力：０Ｗ、酸素ガス流量：１２００ｓｃｃｍ、ＣＨＦ３ガス流量：１２０ｓｃｃｍ、磁束密度：５６Ｇ
実施例１１、１２のいずれにおいても本発明の付着物除去方法を３０秒間に亘って実行したところ、天井電極板３３からＣＮ系付着物３８が完全に除去されているのが確認された。これにより、反応室１７内に発生する磁束密度が５６Ｇ〜３００ＧであればＣＮ系付着物３８を除去することができることが分かった。
【００５９】
次に、本発明者は図３のウエハロット処理の繰り返しがエッチレートに与える影響について確認した。
【００６０】
まず、数ロット分のウエハＷについて本発明の付着物除去方法を行うことなく連続的にプラズマエッチング処理を施した場合において、エッチレートを測定し、高周波電圧の印加時間とエッチレートとの関係を図６のグラフに「▲」で示した。
【００６１】
また、数ロット分のウエハＷについて、図３のウエハロット処理を繰り返した場合、すなわち、１ロット分のウエハＷにプラズマエッチング処理が施される度に本発明の付着物除去方法を行った場合においてもエッチレートを測定し、高周波電圧の印加時間とエッチレートとの関係を図６のグラフに「◆」で示した。このときの付着物除去方法における処理条件は、圧力：８００ｍＴｏｒｒ、１００ＭＨｚの供給高周波電力：３００Ｗ、３．２ＭＨｚの供給高周波電力：４５００Ｗ、酸素ガス流量：１０００ｓｃｃｍ、ＣＨＦ３ガス流量：５００ｓｃｃｍ、磁束密度：３００Ｇであった。
【００６２】
図６のグラフに示すように、本発明の付着物除去方法を行わない場合、高周波電圧の印加時間が経過するにしたがってエッチングレートが低下したが、本発明の付着物除去方法を行った場合、高周波電圧の印加時間が経過してもエッチングレートが低下することはなかった。これにより、１ロット分のウエハＷにプラズマエッチング処理が施される度に本発明の付着物除去方法を行えば、各チャンバ内構成部品に付着したＣＮ系付着物３８を確実に除去できることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態に係る付着物除去方法を実行する基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】本実施の形態に係る付着物除去方法における付着物の除去の様子を説明するための図であり、図２（Ａ）はＨ＊ラジカル、Ｆ＊ラジカルやＯ＊ラジカルによる付着物の除去の様子を示し、図２（Ｂ）はＣＦｘ＋イオンやＯ−イオンによる付着物の除去の様子を示す図である。
【図３】本実施の形態に係る基板処理方法としてのウエハロット処理のフローチャートである。
【図４】メタンガスを含む処理ガスを用いたプラズマエッチング処理を行った基板処理装置における、本発明の基板処理方法によるエッチレートの回復を説明するための図である。
【図５】本発明の付着物除去方法における処理条件の各項目を変更した場合における、エッチレートの回復量を示すグラフである。
【図６】図３のウエハロット処理を繰り返して実行した場合におけるエッチレートの変化を示すグラフである。
【図７】シャワーヘッドに付着物が付着した場合におけるエッチレートの変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
Ｗ  ウエハ
１０  基板処理装置
１１  チャンバ
１２  サセプタ
１７  反応室
１９  第１の高周波電源
２９  シャワーヘッド
３０  第２の高周波電源
３３  天井電極板
３８  ＣＮ系付着物
【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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