(57)【要約】【課題】チャンバ内のメンテナンス後の復旧時間を短縮する。【解決手段】シーズニング方法は、チャンバ内にＯ２ガスを供給し、チャンバ内にＯ２ガスのプラズマを生成することによりチャンバ内をクリーニングする第１のドライクリーニングと、第１のドライクリーニングの後に、チャンバ内にフッ素を含む処理ガスを供給し、チャンバ内に処理ガスのプラズマを生成することによりチャンバ内をシーズニングする第２のドライクリーニングとを含む。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内にＯ２ガスを供給し、前記チャンバ内にＯ２ガスのプラズマを生成することにより前記チャンバ内をクリーニングする第１の工程と、
前記第１の工程の後に、前記チャンバ内にフッ素を含む処理ガスを供給し、前記チャンバ内に前記処理ガスのプラズマを生成することにより前記チャンバ内をシーズニングする第２の工程と
を含むことを特徴とするシーズニング方法。
【請求項２】
前記第１の工程において前記チャンバ内にＯ２ガスのプラズマが生成される時間は、前記第２の工程において前記チャンバ内に前記処理ガスのプラズマが生成される時間よりも長いことを特徴とする請求項１に記載のシーズニング方法。
【請求項３】
前記第１の工程において前記チャンバ内にＯ２ガスのプラズマが生成される時間は、３０分以上であることを特徴とする請求項２に記載のシーズニング方法。
【請求項４】
前記第１の工程には、
Ｏ２ガスを前記チャンバ内に供給する第３の工程と、
前記チャンバ内に供給されたＯ２ガスのプラズマを生成する第４の工程と、
前記チャンバ内からＯ２ガスを排気する第５の工程と
が含まれ、
前記第１の工程では、前記第３から第５の工程が２回以上繰り返されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のシーズニング方法。
【請求項５】
前記処理ガスには、ＣＦ系ガス、ＮＦ系ガス、またはＳＦ系ガスの少なくともいずれかが含まれることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のシーズニング方法。
【請求項６】
前記処理ガスには、ＣＦ４ガス、Ｃ４Ｆ６ガス、ＮＦ３ガス、またはＳＦ６ガスの少なくともいずれかが含まれることを特徴とする請求項５に記載のシーズニング方法。
【請求項７】
前記第２の工程には、
前記処理ガスを前記チャンバ内に供給する第６の工程と、
前記チャンバ内に前記処理ガスのプラズマを生成する第７の工程と、
前記チャンバ内から前記処理ガスを排気する第８の工程と
が含まれ、
前記第２の工程では、前記第６から第８の工程が２回以上繰り返されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のシーズニング方法。
【請求項８】
チャンバ内の部品のメンテナンスが行われた後に、前記チャンバ内のシーズニングを行うシーズニング工程と、
前記シーズニング工程が実行された後に前記チャンバ内に搬入された被処理体に対してエッチングを行うエッチング工程と
を有し、
前記シーズニング工程は、
前記チャンバ内にＯ２ガスを供給し、前記チャンバ内にＯ２ガスのプラズマを生成することにより前記チャンバ内をクリーニングする第１の工程と、
前記第１の工程の後に、前記チャンバ内にフッ素を含む処理ガスを供給し、前記チャンバ内に前記処理ガスのプラズマを生成することにより前記チャンバ内をシーズニングする第２の工程と
を含むことを特徴とするエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の種々の側面及び実施形態は、シーズニング方法およびエッチング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の電極配線形成工程では、チャンバ内に生成された処理ガスのプラズマにより、様々な金属薄膜のエッチングが行なわれる。エッチングでは、処理ガスに含まれる元素と被エッチング膜に含まれる元素とが反応して生成された反応生成物（デポ物）の一部がチャンバの内壁等に付着する。チャンバの内壁等に付着するデポ物の量が多くなると、チャンバの内壁等から剥離したデポ物がチャンバ内を漂い落下する。そして、チャンバ内を漂ったデポ物が半導体装置（ウエハ）に付着した場合、配線が形成された半導体装置の欠陥となる場合がある。
【０００３】
これを回避するために、例えば下記の特許文献１には、エッチングが所定時間行われる毎に、Ｏ２ガスのプラズマを用いてチャンバ内をクリーニングする技術が開示されている。しかし、これらのプラズマを用いたクリーニングでもチャンバの内壁等に付着したデポ物を完全に除去できない場合には、チャンバの真空を破ってチャンバ内をメカニカル的に洗浄する等のメンテナンスを行うことにより、デポ物の除去が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９７６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、製品の量産工程の途中でチャンバの真空を破ってチャンバ内のメンテナンスを行い、再びチャンバを真空状態に戻した場合、チャンバ内の環境は、メンテナンス前の状態（ウエハ処理する雰囲気）から変化している。そのため、チャンバの真空を破ってチャンバ内のメンテナンスが行われた後は、製品の量産工程が再開される前に、チャンバ内の環境を、メンテナンス前の状態に復旧させるためのシーズニングという処理が行われる。
【０００６】
従来のシーズニングでは、製品の量産工程に用いられる処理条件で長時間、例えばウエハ２５０枚分の処理を実行することにより、チャンバ内の環境を、メンテナンス前の状態に戻していた。また、従来のシーズニングでは、チャンバ内の環境がメンテナンス前の状態に戻るためには、製品の量産工程に対応する処理を１０時間以上実行する必要があった。これにより、半導体装置の製造工程におけるスループット（稼動率）の向上が難しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面は、シーズニング方法であって、チャンバ内にＯ２ガスを供給し、前記チャンバ内にＯ２ガスのプラズマを生成することにより前記チャンバ内をクリーニングする第１の工程と、前記第１の工程の後に、前記チャンバ内にフッ素を含む処理ガスを供給し、前記チャンバ内に前記処理ガスのプラズマを生成することにより前記チャンバ内をシーズニングする第２の工程とを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の種々の側面および実施形態によれば、チャンバ内のメンテナンス後の復旧に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、エッチング装置の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、スロット板の一例を示す平面図である。
【図３】図３は、エッチング処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、比較例におけるシーズニングの一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、部品の表面状態を測定するためのサンプルの一例を示す図である。
【図６】図６は、新品のＦＣサンプルの表面状態の測定結果の一例を示す図である。
【図７】図７は、比較例におけるシーズニングが実行された後のＦＣサンプルの表面状態の測定結果の一例を示す図である。
【図８】図８は、本実施例におけるシーズニングの一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第１のドライクリーニングの実行回数毎のＯＨの発光強度の測定結果の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、Ｔｅｓｔ１の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプルの表面状態の測定結果の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、Ｔｅｓｔ２の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプルの表面状態の測定結果の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、Ｔｅｓｔ３の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプルの表面状態の測定結果の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、Ｔｅｓｔ４の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプルの表面状態の測定結果の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、条件毎のＦＣサンプルのフッ化層の厚さの一例を示すグラフである。
【図１５】図１５は、条件毎のＦＣサンプルの表面のＲａの一例を示すグラフである。
【図１６】図１６は、条件毎の石英サンプルの表面のＲａの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のシーズニング方法は、１つの実施形態において、チャンバ内にＯ２ガスを供給し、チャンバ内にＯ２ガスのプラズマを生成することによりチャンバ内をクリーニングする第１の工程と、第１の工程の後に、チャンバ内にフッ素を含む処理ガスを供給し、チャンバ内に処理ガスのプラズマを生成することによりチャンバ内をシーズニングする第２の工程とを含む。
【００１１】
また、本発明のシーズニング方法の１つの実施形態では、第１の工程においてチャンバ内にＯ２ガスのプラズマが生成される時間は、第２の工程においてチャンバ内に処理ガスのプラズマが生成される時間よりも長い。
【００１２】
また、本発明のシーズニング方法の１つの実施形態では、第１の工程においてチャンバ内にＯ２ガスのプラズマが生成される時間は３０分以上であってもよい。
【００１３】
また、本発明のシーズニング方法の１つの実施形態において、第１の工程には、Ｏ２ガスをチャンバ内に供給する第３の工程と、チャンバ内に供給されたＯ２ガスのプラズマを生成する第４の工程と、チャンバ内からＯ２ガスを排気する第５の工程とが含まれ、第１の工程では、第３から第５の工程が２回以上繰り返されてもよい。
【００１４】
また、本発明のシーズニング方法の１つの実施形態において、処理ガスには、ＣＦ系ガス、ＮＦ系ガス、またはＳＦ系ガスの少なくともいずれかが含まれる。
【００１５】
また、本発明のシーズニング方法の１つの実施形態において、処理ガスには、ＣＦ４ガス、Ｃ４Ｆ６ガス、ＮＦ３ガス、またはＳＦ６ガスの少なくともいずれかが含まれてもよい。
【００１６】
また、本発明のシーズニング方法の１つの実施形態において、第２の工程には、処理ガスをチャンバ内に供給する第６の工程と、チャンバ内に処理ガスのプラズマを生成する第７の工程と、チャンバ内から処理ガスを排気する第８の工程とが含まれ、第２の工程では、第６から第８の工程が２回以上繰り返されてもよい。
【００１７】
また、本発明のエッチング方法は、１つの実施形態において、チャンバ内の部品のメンテナンスが行われた後に、チャンバ内のシーズニングを行うシーズニング工程と、シーズニング工程が実行された後にチャンバ内に搬入された被処理体に対してエッチングを行うエッチング工程とを有する。シーズニング工程は、チャンバ内にＯ２ガスを供給し、チャンバ内にＯ２ガスのプラズマを生成することによりチャンバ内をクリーニングする第１の工程と、第１の工程の後に、チャンバ内にフッ素を含む処理ガスを供給し、チャンバ内に処理ガスのプラズマを生成することによりチャンバ内をシーズニングする第２の工程とを含む。
【００１８】
以下に、本発明のシーズニング方法およびエッチング方法の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態により開示される発明が限定されるものではない。また、以下に示す各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【実施例】
【００１９】
［エッチング装置１０の構成］
図１は、エッチング装置１０の一例を示す断面図である。本実施例のエッチング装置１０は、ＲＬＳＡ（Radial  Line  Slot  Antenna）を用いたマイクロ波プラズマエッチング装置であり、例えばゲート加工の工程に用いられる。エッチング装置１０は、例えば図１に示すように、チャンバ１２を備える。チャンバ１２は、被処理体の一例である半導体ウエハＷを収容するための処理空間Ｓを画成している。チャンバ１２は、側壁１２ａ、底部１２ｂ、および天部１２ｃを有する。
【００２０】
側壁１２ａは、軸線Ｘが延びる方向（以下、「軸線Ｘ方向」という）に延在する略筒形状を有している。底部１２ｂは、側壁１２ａの下端側に設けられている。底部１２ｂには、排気用の排気口１２ｈが設けられている。側壁１２ａの上端部は開口している。側壁１２ａの上端部の開口は、誘電体窓１８によって閉じられている。側壁１２ａ、底部１２ｂ、および天部１２ｃは、アルミニウム等の金属で形成されており、その表面には、例えばＹ２Ｏ３（酸化イットリウム）の溶射膜が形成され、耐プラズマ処理が施されている。誘電体窓１８は、側壁１２ａの上端部と天部１２ｃとの間に狭持されている。誘電体窓１８と側壁１２ａの上端部との間には封止部材２６が介在している。封止部材２６は、例えばＯリングであり、チャンバ１２の密閉に寄与する。
【００２１】
エッチング装置１０は、チャンバ１２内に設けられた載置台２０を備える。載置台２０は、誘電体窓１８の下方に設けられている。載置台２０は、基材２０ａおよび静電チャック２０ｂを有する。
【００２２】
基材２０ａは、アルミニウム等の金属性の導電体の材料で形成され、底部１２ｂから垂直上方に延びる支持部４６に支持されている。支持部４６の外周には、導電性の材料で形成された支持部４８が設けられている。支持部４８は、支持部４６の外周に沿ってチャンバ１２の底部１２ｂから垂直上方に延びている。支持部４８と側壁１２ａとの間には、環状の排気路５０が形成されている。
【００２３】
排気路５０の上部には、複数の貫通孔が設けられた環状のバッフル板５２が設けられている。排気路５０は、排気口１２ｈを提供する排気管５４に接続している。排気管５４には、圧力調整器５６ａを介して排気装置５６ｂが接続されている。排気装置５６ｂは、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有している。圧力調整器５６ａは、排気流量を調整するバルブ、例えばＡＰＣ（Auto  Pressure  Controller）等であり、排気装置５６ｂの排気量を調整して、チャンバ１２内の圧力を調整する。圧力調整器５６ａおよび排気装置５６ｂにより、チャンバ１２内の処理空間Ｓが所望の真空度まで減圧される。また、排気装置５６ｂの動作により、載置台２０の外周から排気路５０を介して処理ガスが排気される。
【００２４】
基材２０ａは、高周波電極としても機能する。基材２０ａには、整合器６０および給電棒６２を介して、ＲＦバイアス用の高周波電源５８が接続されている。高周波電源５８は、半導体ウエハＷに引き込むイオンのエネルギーを制御するのに適した、例えば１３．５６ＭＨｚ等の所定の周波数の高周波電力を所定のパワーで供給し、基材２０ａに高周波電圧を印加する。整合器６０は、高周波電源５８側のインピーダンスと、主に電極、プラズマ、チャンバ１２といった負荷側のインピーダンスとの間で整合をとる。整合器６０には、自己バイアス生成用のブロッキングコンデンサが含まれている。
【００２５】
基材２０ａの上面には、静電チャック２０ｂが設けられている。静電チャック２０ｂの上面は、半導体ウエハＷを載置するための載置領域を構成している。静電チャック２０ｂは、半導体ウエハＷを静電吸着力で保持する。静電チャック２０ｂの径方向外側には、半導体ウエハＷの周囲を環状に囲むフォーカスリングＦが設けられている。静電チャック２０ｂは、電極２０ｄおよび誘電体からなる絶縁層２０ｅを有する。電極２０ｄは、例えばＮｉやＷ等の導電膜によって構成されており、絶縁層２０ｅ内に設けられている。電極２０ｄには、スイッチ６６および配線６８を介して直流電源６４が接続されている。静電チャック２０ｂは、直流電源６４から印加される直流電圧により発生するクーロン力によって、その上面に半導体ウエハＷを吸着保持する。
【００２６】
基材２０ａの内部には、環状の冷媒室２０ｇが複数設けられている。冷媒室２０ｇには、チラーユニットから配管７０および７２を介して所定の温度の冷媒、例えば、冷却水が循環供給される。静電チャック２０ｂ上の半導体ウエハＷの処理温度は、冷媒の温度によって制御され得る。さらに、図示しない伝熱ガス供給部から供給された、例えばＨｅガス等の伝熱ガスが、ガス供給管７４を介して静電チャック２０ｂの上面と半導体ウエハＷの裏面との間に供給される。
【００２７】
エッチング装置１０は、温度制御機構として、ヒータＨＴ、ＨＳ、ＨＣＳ、およびＨＥＳを備える。ヒータＨＴは、天部１２ｃ内に設けられており、アンテナ１４を囲むように、環状に延在している。また、ヒータＨＳは、側壁１２ａ内に設けられており、環状に延在している。ヒータＨＳは、例えば、処理空間Ｓの高さ方向（即ち、軸線Ｘ方向）の中間に対応する位置に設けられ得る。ヒータＨＣＳは、基材２０ａ内に設けられている。ヒータＨＣＳは、基材２０ａ内において、上述した載置領域の中央部分の下方、即ち軸線Ｘに交差する領域に設けられている。また、ヒータＨＥＳは、基材２０ａ内に設けられており、ヒータＨＣＳを囲むように環状に延在している。ヒータＨＥＳは、上述した載置領域の外縁部分の下方に設けられている。
【００２８】
エッチング装置１０は、アンテナ１４、同軸導波管１６、誘電体窓１８、マイクロ波発生器２８、チューナ３０、導波管３２、およびモード変換器３４を備える。マイクロ波発生器２８は、チューナ３０、導波管３２、およびモード変換器３４を介して、同軸導波管１６の上部に接続されている。マイクロ波発生器２８は、例えば２．４５ＧＨｚ等の所定の周波数のマイクロ波を発生する。同軸導波管１６は、その中心軸線である軸線Ｘに沿って延在している。同軸導波管１６は、外側導体１６ａおよび内側導体１６ｂを含む。外側導体１６ａは、軸線Ｘ方向に延びる筒形状を有している。外側導体１６ａの下端は、導電性の表面を有する冷却ジャケット３６の上部に電気的に接続されている。内側導体１６ｂは、外側導体１６ａの内側に設けられている。内側導体１６ｂは、軸線Ｘに沿って延びている。内側導体１６ｂの下端は、アンテナ１４のスロット板４０に接続している。
【００２９】
アンテナ１４は、天部１２ｃに形成された開口内に配置されている。アンテナ１４は、誘電体板３８およびスロット板４０を含む。誘電体板３８は、マイクロ波の波長を短縮させるものであり、略円板形状を有している。誘電体板３８は、例えば、石英またはアルミナ等で形成される。誘電体板３８は、スロット板４０の上面と冷却ジャケット３６の下面との間に狭持されている。アンテナ１４は、誘電体板３８、スロット板４０、および冷却ジャケット３６（実質的にはその下面）によって構成され得る。
【００３０】
スロット板４０は、複数のスロット対が形成された略円板状の金属板である。アンテナ１４は、例えばラジアルラインスロットアンテナである。図２は、スロット板４０の一例を示す平面図である。スロット板４０には、例えば図２に示すように、複数のスロット対４０ａが形成されている。複数のスロット対４０ａは、径方向に所定の間隔で設けられており、また、周方向に所定の間隔で配置されている。複数のスロット対４０ａの各々は、二つのスロット孔４０ｂおよび４０ｃを含む。スロット孔４０ｂおよび４０ｃは、それぞれ細長い形状である。スロット孔４０ｂとスロット孔４０ｃとは、長手方向の軸が互いに交差または直交するように延在している。
【００３１】
図１に戻って説明を続ける。マイクロ波発生器２８から発生したマイクロ波は、同軸導波管１６を通って、誘電体板３８に伝播し、スロット板４０のそれぞれのスロット孔４０ｂおよび４０ｃから誘電体窓１８に伝搬してチャンバ１２内に導入される。
【００３２】
誘電体窓１８は、略円板形状を有しており、例えば、石英またはアルミナ等で形成されている。誘電体窓１８は、スロット板４０の直下に設けられている。誘電体窓１８は、アンテナ１４から伝搬したマイクロ波を透過して、その下面から処理空間Ｓへ放射する。これにより、誘電体窓１８の直下の処理空間Ｓに電界が発生し、処理空間Ｓ内のガスのプラズマが発生する。このように、エッチング装置１０によれば、磁場を加えずにマイクロ波を用いてプラズマを発生させることが可能である。
【００３３】
本実施例において、誘電体窓１８の下面には、凹部１８ａが形成されている。凹部１８ａは、軸線Ｘの周囲に環状に設けられており、テーパ形状を有している。凹部１８ａにより、アンテナ１４から誘電体窓１８へ伝搬したマイクロ波による定在波が促進される。これにより、マイクロ波によるプラズマを処理空間Ｓ内に効率的に生成することができる。
【００３４】
エッチング装置１０は、中央供給部２２、周辺供給部２４、フロースプリッタＦＳ、およびガス供給源ＧＳを含む。中央供給部２２は、配管２２ａおよびインジェクタ２２ｂを含む。配管２２ａは、内側導体１６ｂの内部に軸線Ｘに沿って配置されている。配管２２ａの一端はフロースプリッタＦＳに接続され、他端はインジェクタ２２ｂに接続されている。インジェクタ２２ｂには、軸線Ｘ方向に延在する複数の貫通孔が形成されている。誘電体窓１８には、インジェクタ２２ｂを収容する空間、および、当該空間と処理空間Ｓとを接続する孔１８ｈが軸線Ｘに沿って設けられている。中央供給部２２は、フロースプリッタＦＳを介して供給された処理ガスを、配管２２ａ、インジェクタ２２ｂの複数の貫通孔、および孔１８ｈを介して、処理空間Ｓの上方から軸線Ｘに沿って処理空間Ｓ内に供給する。
【００３５】
周辺供給部２４は、環状管２４ａおよび配管２４ｂを含む。環状管２４ａは、処理空間Ｓの軸線Ｘ方向の中間位置において軸線Ｘを中心に環状に延在するように、チャンバ１２内に設けられている。環状管２４ａには、軸線Ｘ側に開口する複数のガス噴射孔２４ｈが形成されている。複数のガス噴射孔２４ｈは、軸線Ｘ中心に環状に配列されている。環状管２４ａには配管２４ｂの一端が接続されており、配管２４ｂの他端はチャンバ１２の外部に設けられたフロースプリッタＦＳに接続されている。周辺供給部２４は、配管２４ｂ、環状管２４ａ、およびガス噴射孔２４ｈを介して、処理ガスを軸線Ｘに向けて処理空間Ｓ内に供給する。
【００３６】
ガス供給源ＧＳは、フロースプリッタＦＳを介して中央供給部２２および周辺供給部２４に処理ガスを供給する。ガス供給源ＧＳは、Ｏ２ガス、ＣＦ系のガス、ＮＦ系のガス等を所定の流量で中央供給部２２および周辺供給部２４に供給する。フロースプリッタＦＳは、ガス供給源ＧＳから供給された処理ガスを中央供給部２２と周辺供給部２４とに分岐させる。このような構成により、エッチング装置１０では、中央供給部２２および周辺供給部２４から処理空間Ｓに供給されるガス流量比等を空間的に制御することが可能となる。なお、中央供給部２２および周辺供給部２４には、それぞれ別個のガス供給源ＧＳが接続されていてもよい。
【００３７】
また、エッチング装置１０は、制御装置８０を備える。制御装置８０は、記憶装置から読み出したプログラムを実行することにより所定の処理を実行するコンピュータである。制御装置８０は、ガス供給源ＧＳに対して制御信号を出力することにより、フロースプリッタＦＳへ供給する処理ガスの種類や流量等を制御する。また、制御装置８０は、フロースプリッタＦＳに制御信号を出力することにより、中央供給部２２へ供給する処理ガスの流量と周辺供給部２４に供給する処理ガスの流量との比を制御する。また、制御装置８０は、マイクロ波発生器２８、高周波電源５８、および圧力調整器５６ａに制御信号を出力することにより、マイクロ波の電力、ＲＦバイアスの電力、および、チャンバ１２内の圧力を制御する。
【００３８】
［エッチング処理］
上述のように構成されたエッチング装置１０では、チャンバ１２内に搬入された半導体ウエハＷに対して、例えば図３に示す手順でエッチング処理が行われる。図３は、エッチング処理の一例を示すフローチャートである。図３に示すエッチング処理は、エッチング装置１０によって行われるエッチング方法の一例である。
【００３９】
まず、エッチング装置１０の制御装置８０は、エッチング装置１０の各部を制御して、チャンバ１２内を所定の環境に設定するためのシーズニングを実行する（Ｓ１００）。シーズニングの詳細については後述する。
【００４０】
シーズニングが実行され、チャンバ１２内が所定の環境（半導体ウエハＷが処理される雰囲気）に設定された後、チャンバ１２内に半導体ウエハＷが搬入され、静電チャック２０ｂ上に半導体ウエハＷが載置される。そして、制御装置８０は、エッチング装置１０の各部を制御して、半導体ウエハＷに対して所定のパターンを形成するエッチングを実行する（Ｓ１０１）。
【００４１】
エッチングでは、ガス供給源ＧＳからＨＢｒガスやＣｌガス等を含むエッチング用のガスが、中央供給部２２および周辺供給部２４を介してチャンバ１２内に供給される。また、マイクロ波発生器２８が発生した所定周波数のマイクロ波がアンテナ１４からチャンバ１２内に放射され、チャンバ１２内にエッチング用のガスのプラズマが生成される。そして、プラズマ中のイオンやラジカルにより静電チャック２０ｂ上の半導体ウエハＷに対してエッチングが行われる。その際、高周波電源５８からの所定周波数の高周波電力が基材２０ａに供給されて半導体ウエハＷにバイアス電圧が印加される。半導体ウエハＷに対するエッチングが終了した場合、チャンバ１２内のガスが排気され、半導体ウエハＷはチャンバ１２から搬出される。
【００４２】
次に、制御装置８０は、所定枚数の半導体ウエハＷに対してエッチングの処理が実行されたか否かを判定する（Ｓ１０２）。所定枚数の半導体ウエハＷに対してエッチングの処理が実行された場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、制御装置８０は、図３に示したエッチング処理を終了する。
【００４３】
一方、所定枚数の半導体ウエハＷに対してエッチングの処理が実行されていない場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、制御装置８０は、エッチングの処理が所定時間以上実行されたか否かを判定する（Ｓ１０３）。エッチングの処理が所定時間以上実行されていない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、エッチング装置１０は、再びステップＳ１０１に示した処理を実行する。
【００４４】
一方、エッチングの処理が所定時間以上実行された場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、チャンバ１２内の部品の洗浄または交換が行われる（Ｓ１０４）。そして、制御装置８０は、再びステップＳ１００に示した処理を実行する。
【００４５】
［比較例におけるシーズニング］
次に、比較例におけるシーズニングについて説明する。図４は、比較例におけるシーズニングの一例を示すフローチャートである。
【００４６】
エッチング装置１０の制御装置８０は、圧力調整器５６ａおよび排気装置５６ｂを制御し、所定の真空度までチャンバ１２内のガスを排気する（Ｓ２００）。そして、制御装置８０は、排気装置５６ｂを停止させ、図示しない圧力計によるチャンバ１２内の圧力の測定結果を参照し、リークチェックを実行する（Ｓ２０１）。チャンバ１２のリークが検出されなかった場合、制御装置８０は、パーティクル除去を実行する（Ｓ２０２）。
【００４７】
ステップＳ２０２において、制御装置８０は、フロースプリッタＦＳおよびガス供給源ＧＳを制御して、中央供給部２２および周辺供給部２４からチャンバ１２内にＮ２ガス等の所定のガスを供給してチャンバ１２内を所定の圧力まで上昇させる。そして、制御装置８０は、圧力調整器５６ａおよび排気装置５６ｂを制御して、チャンバ１２内のガスを排気する。これにより、チャンバ１２内に高速なガスの流れが発生し、チャンバ１２内の部品の表面に付着しているパーティクルが除去される。ステップＳ２０２において、チャンバ１２内へのガスの供給と、チャンバ１２からのガスの排気とは、数サイクル（例えば１０サイクル）繰り返されることが好ましい。ガスの流れによりチャンバ１２内のパーティクルを除去する方法としては、例えば特開２０１５−１２１４１号公報に開示されているＮＰＰＣ（Non  Plasma  Particle  Cleaning）を用いることができる。
【００４８】
次に、制御装置８０は、ドライクリーニングを実行する（Ｓ２０３）。ドライクリーニングでは、制御装置８０は、フロースプリッタＦＳおよびガス供給源ＧＳを制御して、Ｏ２ガスを含むクリーニング用のガスを中央供給部２２および周辺供給部２４を介してチャンバ１２内に供給する。そして、制御装置８０は、マイクロ波発生器２８に所定周波数のマイクロ波を発生させる。マイクロ波発生器２８が発生したマイクロ波はアンテナ１４からチャンバ１２内に放射され、チャンバ１２内にクリーニング用のガスのプラズマが生成される。これにより、チャンバ１２内の水分が除去される。
【００４９】
なお、ステップＳ２０３のドライクリーニングでは、基材２０ａには、高周波電源５８からの高周波電力は印加されない。また、ドライクリーニングでは、チャンバ１２内にベアシリコンのダミーウエハが搬入され、静電チャック２０ｂ上に載置される。これにより、静電チャック２０ｂの上面の過度なクリーニングが抑制される。
【００５０】
次に、制御装置８０は、製品の量産工程に用いられる処理条件でプラズマを生成する（Ｓ２０４）。製品の量産工程に用いられる処理条件とは、例えば、製品としての半導体ウエハＷにゲート加工を行う際のエッチング条件である。製品の量産工程に用いられる処理条件でチャンバ１２内にプラズマを生成することにより、製品としての半導体ウエハＷをエッチングする際の環境がチャンバ１２内に再現される。なお、製品としての半導体ウエハＷをエッチングする工程には、複数のサブ工程が含まれており、複数のサブ工程の中には、ＨＢｒガスやＣｌ２ガス等を含み、フッ素含有ガスを含まないガスを用いる工程が存在する。なお、ステップＳ２０４の処理では、基材２０ａには、高周波電源５８からの高周波電力は印加されない。また、ステップＳ２０４の処理では、チャンバ１２内にベアシリコンのダミーウエハが搬入され、静電チャック２０ｂ上に載置される。
【００５１】
次に、制御装置８０は、ステップＳ２０４の処理が所定回数（例えば２５０回）実行されたか否かを判定する（Ｓ２０５）。ステップＳ２０４の処理は、製品としての１枚の半導体ウエハＷに対して行われる処理である。従って、ステップＳ２０４の処理が例えば２５０回実行された場合、チャンバ１２内には、製品としての２５０枚分の半導体ウエハＷが処理された後の環境が再現されることになる。ステップＳ２０４の処理が所定回数実行されていない場合（Ｓ２０５：Ｎｏ）、制御装置８０は、再びステップＳ２０４に示した処理を実行する。一方、ステップＳ２０４の処理が所定回数実行された場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、エッチング装置１０は、本フローチャートに示したシーズニングを終了する。
【００５２】
［部品の表面状態］
ここで、図４に示した比較例におけるシーズニングが実行された後の、チャンバ１２内の各部品の表面状態の変化について説明する。図５は、部品の表面状態を測定するためのサンプルの一例を示す図である。実験では、例えば図５に示すように、シリコンの基板９３上に、石英サンプル９１およびＦＣ（Fine  Ceramics）サンプル９２が設けられたサンプル９０を用いた。なお、ＦＣサンプル９２は、アルミニウムの表面に酸化イットリウムの溶射処理が施され、さらに表面がＩｒ（イリジウム）でコーティングされている。
【００５３】
図６は、新品のＦＣサンプル９２の表面状態の測定結果の一例を示す図である。図７は、比較例におけるシーズニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面状態の測定結果の一例を示す図である。図６および図７において横軸は、ＦＣサンプル９２の表面からの深さを示す。
【００５４】
新品のＦＣサンプル９２では、例えば図６に示すようにフッ素を含む層は検出されない。一方、図４に示した比較例におけるシーズニングが実行された後のＦＣサンプル９２では、例えば図７に示すように、コーティング層の下に所定の厚さのフッ化層が形成されている。比較例におけるシーズニングが実行された後のＦＣサンプル９２では、約４７ｎｍの厚さのフッ化層が形成されていた。比較例におけるシーズニングを実行した場合、チャンバ１２内の環境を、部品のメンテナンス等を行う前の状態に近い状態に復元できることが分かっている。そのため、シーズニングでは、チャンバ１２内のＦＣ部品の表面に約４７ｎｍ以上の厚さのフッ化層が形成されることが好ましいと考えられる。
【００５５】
ここで、図４に示したステップＳ２００の処理には約２．５時間を要し、ステップＳ２０１の処理には約０．５時間を要し、ステップＳ２０２の処理には約１．０時間を要する。また、図４に示したステップＳ２０３の処理には約０．３時間を要し、ステップＳ２０４の処理には約１６時間を要する。そのため、図４に示したシーズニングの処理全体としては、合計で２０時間以上を要する。シーズニングは、チャンバ１２内の部品のメンテナンスを行う度に発生する作業である。そのため、半導体装置の製造工程におけるスループットを向上させるには、シーズニングに要する時間を短くすることが望ましい。
【００５６】
なお、新品のＦＣサンプル９２の表面の粗さ（Ｒａ）は、０．６８μｍであり、比較例におけるシーズニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面のＲａは、２．７８μｍであった。また、新品の石英サンプル９１の表面のＲａは、０．００８μｍであり、比較例におけるシーズニングが実行された後の石英サンプル９１の表面のＲａは、０．０２２μｍであった。
【００５７】
［実施例におけるシーズニング］
次に、本実施例におけるシーズニングについて説明する。図８は、本実施例におけるシーズニングの一例を示すフローチャートである。図８に示した本実施例のシーズニングにおいて、ステップＳ３００〜Ｓ３０２までの処理は、図４を用いて説明した比較例におけるシーズニングのステップＳ２００〜Ｓ２０２と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００５８】
ステップＳ３０２に示したパーティクル除去が実行された後、制御装置８０は、第１のドライクリーニングを実行する（Ｓ３０３）。第１のドライクリーニングでは、制御装置８０は、フロースプリッタＦＳおよびガス供給源ＧＳを制御して、Ｏ２ガスを含むクリーニング用のガスを中央供給部２２および周辺供給部２４を介してチャンバ１２内に供給し、チャンバ１２内を所定の圧力に調整する。そして、制御装置８０は、マイクロ波発生器２８に所定周波数のマイクロ波を発生させる。マイクロ波発生器２８が発生したマイクロ波はアンテナ１４からチャンバ１２内に放射され、チャンバ１２内にクリーニング用のガスのプラズマが生成される。これにより、チャンバ１２内の水分が除去される。そして、制御装置８０は、ガス供給源ＧＳを制御することによりクリーニング用のガスの供給を停止し、圧力調整器５６ａおよび排気装置５６ｂを制御することにより、クリーニング用のガスをチャンバ１２から排気する。
【００５９】
なお、ステップＳ３０３に示した第１のドライクリーニングでは、基材２０ａには、高周波電源５８からの高周波電力は印加されない。また、第１のドライクリーニングでは、チャンバ１２内にベアシリコンのダミーウエハが搬入され、静電チャック２０ｂ上に載置される。これにより、静電チャック２０ｂの上面が過度なクリーニング（ダメージ）から保護される。
【００６０】
次に、制御装置８０は、第１のドライクリーニングが所定回数（例えば４回）実行されたか否かを判定する（Ｓ３０４）。第１のドライクリーニングにおいて、クリーニング用のガスのプラズマが生成されている時間は、１回あたり例えば約１０分である。そのため、第１のドライクリーニングが例えば４回実行されると、チャンバ１２内においてクリーニング用のガスのプラズマが生成されている時間は約４０分となる。
【００６１】
なお、チャンバ１２内においてクリーニング用のガスのプラズマが生成されている時間が３０分以上であれば、第１のドライクリーニングは、３回実行されてもよく、５回以上実行されてもよい。また、第１のドライクリーニングにおいて、クリーニング用のガスのプラズマが生成されている時間は、１回あたり１０分より短くてもよく、長くてもよい。例えば、第１のドライクリーニングにおいて、クリーニング用のガスのプラズマが生成されている時間が１回あたり５分である場合、第１のドライクリーニングが例えば６回以上実行されれば、チャンバ１２内においてクリーニング用のガスのプラズマが生成されている時間は３０分以上となる。
【００６２】
なお、プラズマが連続して生成されている時間が長すぎると、エッチング装置１０の各部にかかる負担が増加する場合があるため、プラズマが連続して生成されている時間は、例えば２０分未満であることが好ましい。また、第１のドライクリーニングは連続して３０分以上実行されるよりも、チャンバ１２内へのクリーニング用のガスの供給を停止し、チャンバ１２内を排気する処理を挟んで、２回以上に分けて実行されることが好ましい。これにより、Ｏ２ガスのプラズマによりチャンバ１２内から除去された水分を、効率よくチャンバ１２の外部へ排出することができる。
【００６３】
第１のドライクリーニングが所定回数実行されていない場合（Ｓ３０４：Ｎｏ）、制御装置８０は、再びステップＳ３０３に示した処理を実行する。一方、第１のドライクリーニングが所定回数実行された場合（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、制御装置８０は、第２のドライクリーニングを実行する（Ｓ３０５）。
【００６４】
第２のドライクリーニングでは、制御装置８０は、フロースプリッタＦＳおよびガス供給源ＧＳを制御して、フッ素含有ガスを含むシーズニング用の処理ガスを中央供給部２２および周辺供給部２４を介してチャンバ１２内に供給し、チャンバ１２内を所定の圧力に調整する。そして、制御装置８０は、マイクロ波発生器２８に所定周波数のマイクロ波を発生させる。マイクロ波発生器２８が発生したマイクロ波はアンテナ１４からチャンバ１２内に放射され、チャンバ１２内にシーズニング用の処理ガスのプラズマが生成される。これにより、チャンバ１２内がシーズニングされる。そして、制御装置８０は、ガス供給源ＧＳを制御することによりシーズニング用の処理ガスの供給を停止し、圧力調整器５６ａおよび排気装置５６ｂを制御することにより、シーズニング用の処理ガスをチャンバ１２から排気する。
【００６５】
なお、ステップＳ３０５に示した第２のドライクリーニングでは、基材２０ａには、高周波電源５８からの高周波電力は印加されない。また、第２のドライクリーニングでは、静電チャック２０ｂ上にダミーウエハは載置されない。第２のドライクリーニングに用いられる条件の詳細については後述する。
【００６６】
次に、制御装置８０は、第２のドライクリーニングが所定回数実行されたか否かを判定する（Ｓ３０６）。第２のドライクリーニングが所定回数実行されていない場合（Ｓ３０６：Ｎｏ）、制御装置８０は、再びステップＳ３０５に示した処理を実行する。一方、第２のドライクリーニングが所定回数実行された場合（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）、制御装置８０は、本フローチャートに示したシーズニングを終了する。
【００６７】
［第１のドライクリーニング］
ここで、本実施例における第１のドライクリーニングについて説明する。図９は、第１のドライクリーニングの実行回数毎のＯＨの発光強度の測定結果の一例を示す図である。図９では、第１のドライクリーニングを４回実行し、それぞれの第１のドライクリーニングにおいて生成されたプラズマに含まれるＯＨの発光強度の変化が示されている。ＯＨの発光強度は、チャンバ１２内の水分量と相関がある。なお、本実施例の第１のドライクリーニングにおいて、クリーニング用のガスのプラズマが生成されている時間は１回あたり１０分である。
【００６８】
例えば図９に示すように、１回目の第１のドライクリーニングでは、ＯＨの発光強度が最大で約８０００まで上昇しており、２回目の第１のドライクリーニングでは、ＯＨの発光強度が最大で約３０００まで上昇している。一方で、３回目および４回目の第１のドライクリーニングでは、ＯＨの発光強度が最大で約２５００程度となっている。
【００６９】
図９の結果から、第１のドライクリーニングを３回以上行えば、即ち、第１のドライクリーニングにおいてクリーニング用のガスのプラズマが生成されている時間が３０分以上であれば、ＯＨの発光強度の変化が安定することが分かった。ＯＨの発光強度の変化が安定するということは、チャンバ１２内の水分が十分に除去されたことを意味する。そのため、第１のドライクリーニングにおいてクリーニング用のガスのプラズマを３０分以上生成することにより、チャンバ１２内の水分が十分に除去することができる。なお、チャンバ１２内の部品の水分量のばらつきを考慮すると、第１のドライクリーニングを４回以上、即ち、第１のドライクリーニングにおいてクリーニング用のガスのプラズマを４０分以上生成することが好ましい。
【００７０】
本実施例では、クリーニング用のガスのプラズマを１０分間生成する第１のドライクリーニングを、例えば４回実行する。また、それぞれの第１のドライクリーニングの間には、所定時間（例えば１分程度）のインターバルが設けられる。ベアシリコンのダミーウエハの準備等の時間を考慮すると、第１のドライクリーニングを４回実行するのに要する時間は、約５０分程度となる。なお、第１のドライクリーニングのプロセス条件において、圧力は５〜１００ｍＴが好ましく、１０〜５０ｍＴがより好ましい。また、第１のドライクリーニングのプロセス条件において、Ｏ２ガスの流量は５０〜１０００ｓｃｃｍが好ましいく、１００〜５００ｓｃｃｍがより好ましい。また、第１のドライクリーニングのプロセス条件において、高周波電力は１０００〜５０００Ｗが好ましく、２０００〜４０００Ｗがより好ましい。
【００７１】
［第２のドライクリーニング］
次に、図８に示した第２のドライクリーニングについて説明する。まず、第２のドライクリーニングの条件として、以下の４種類（Ｔｅｓｔ１〜Ｔｅｓｔ４）を検討した。
【表１】
2017045849.tif 000003
【００７２】
上記の表１において、「ＭＷ（Ｗ）」は、アンテナ１４からチャンバ１２内に放射されるマイクロ波の電力である。ＮＦ３ガスは、フッ素含有ガスの一例である。なお、Ｔｅｓｔ２では、２０ｍＴの圧力でチャンバ１２内に２０秒間プラズマが生成された後、チャンバ１２内の圧力を１５０ｍＴに変更し、２０秒間プラズマが生成される。
【００７３】
Ｔｅｓｔ１〜Ｔｅｓｔ４では、所定の条件でチャンバ１２内にプラズマを生成する処理が所定回数繰り返される。繰り返しにおける各処理の間には、所定時間（例えば１分程度）のインターバルが設けられる。Ｔｅｓｔ１、Ｔｅｓｔ３、およびＴｅｓｔ４では、第２のドライクリーニングにおいてプラズマが生成されている時間は、３０秒×２５回＝１２分３０秒である。また、各処理の間のインターバルを考慮すると、Ｔｅｓｔ１、Ｔｅｓｔ３、およびＴｅｓｔ４では、第２のドライクリーニングの処理時間は、１２分３０秒＋２４分＝約３７分となる。また、Ｔｅｓｔ２では、第２のドライクリーニングにおいてプラズマが生成されている時間は、（２０秒＋２０秒）×５０回＝３３分３０秒である。また、各処理の間のインターバルを考慮すると、Ｔｅｓｔ２では、第２のドライクリーニングの処理時間は、３３分２０秒＋４９分＝約８３分となる。
【００７４】
図１０は、Ｔｅｓｔ１の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面状態の測定結果の一例を示す図である。図１１は、Ｔｅｓｔ２の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面状態の測定結果の一例を示す図である。図１２は、Ｔｅｓｔ３の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面状態の測定結果の一例を示す図である。図１３は、Ｔｅｓｔ４の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面状態の測定結果の一例を示す図である。
【００７５】
Ｔｅｓｔ１の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面には、例えば図１０に示すように、約７２ｎｍの厚さのフッ化層が形成されていた。また、Ｔｅｓｔ１の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面のＲａは、０．５０μｍであった。また、Ｔｅｓｔ１の条件で第２のドライクリーニングが実行された後の石英サンプル９１の表面のＲａは、０．０１８μｍであった。
【００７６】
また、Ｔｅｓｔ２の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面には、例えば図１１に示すように、約３０ｎｍの厚さのフッ化層が形成されていた。また、Ｔｅｓｔ２の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面のＲａは、１．５１μｍであった。また、Ｔｅｓｔ２の条件で第２のドライクリーニングが実行された後の石英サンプル９１の表面のＲａは、０．０１１μｍであった。
【００７７】
また、Ｔｅｓｔ３の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面には、例えば図１２に示すように、約３４ｎｍの厚さのフッ化層が形成されていた。また、Ｔｅｓｔ３の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面のＲａは、１．２８μｍであった。また、Ｔｅｓｔ３の条件で第２のドライクリーニングが実行された後の石英サンプル９１の表面のＲａは、０．００８２μｍであった。
【００７８】
また、Ｔｅｓｔ４の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面には、例えば図１３に示すように、約５９ｎｍの厚さのフッ化層が形成されていた。また、Ｔｅｓｔ４の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面のＲａは、０．３５μｍであった。また、Ｔｅｓｔ４の条件で第２のドライクリーニングが実行された後の石英サンプル９１の表面のＲａは、０．０１１μｍであった。
【００７９】
新品のＦＣサンプル９２と、比較例におけるシーズニングが実行された後のＦＣサンプル９２とを含めて、Ｔｅｓｔ１〜４の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面のフッ化層の厚さを比較すると、例えば図１４のようになる。図１４は、条件毎のＦＣサンプル９２のフッ化層の厚さの一例を示すグラフである。なお、図１４において、「Initial」は新品のＦＣサンプル９２を示し、「Ref」は比較例におけるシーズニングが実行された後のＦＣサンプル９２を示す。
【００８０】
例えば図１４に示すように、Ｔｅｓｔ１およびＴｅｓｔ４の条件を用いた場合、第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２には、比較例におけるシーズニングが実行された後のＦＣサンプル９２に形成されるフッ化層よりも厚いフッ化層が形成されている。
【００８１】
また、新品のＦＣサンプル９２と、比較例におけるシーズニングが実行された後のＦＣサンプル９２とを含めて、Ｔｅｓｔ１〜４の条件で第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面のＲａを比較すると、例えば図１５のようになる。図１５は、条件毎のＦＣサンプル９２の表面のＲａの一例を示すグラフである。
【００８２】
例えば図１５に示すように、Ｔｅｓｔ１〜Ｔｅｓｔ４では、いずれも、第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面のＲａは、比較例におけるシーズニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面のＲａよりも小さい。特に、Ｔｅｓｔ１およびＴｅｓｔ４では、第２のドライクリーニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面のＲａは、比較例におけるシーズニングが実行された後のＦＣサンプル９２の表面のＲａよりもずっと小さい。図１４および図１５を参照すると、ＦＣサンプル９２のフッ化層の厚さおよび表面のＲａの値から、第２のドライクリーニングの条件としては、Ｔｅｓｔ１およびＴｅｓｔ４の条件が好ましいと言える。
【００８３】
また、新品の石英サンプル９１と、比較例におけるシーズニングが実行された後の石英サンプル９１とを含めて、Ｔｅｓｔ１〜４の条件で第２のドライクリーニングが実行された後の石英サンプル９１の表面のＲａを比較すると、例えば図１６のようになる。図１６は、条件毎の石英サンプル９１の表面のＲａの一例を示すグラフである。
【００８４】
例えば図１６に示すように、Ｔｅｓｔ１〜Ｔｅｓｔ４では、いずれも、第２のドライクリーニングが実行された後の石英サンプル９１の表面のＲａは、比較例におけるシーズニングが実行された後の石英サンプル９１の表面のＲａよりも小さい。しかし、Ｔｅｓｔ１では、第２のドライクリーニングにより石英サンプル９１の表面がエッチングされることにより生成されたデポ物が、石英サンプル９１の表面に再付着していた。そのため、Ｔｅｓｔ１の条件を用いた場合には、Ｔｅｓｔ２〜４の条件を用いた場合よりも、第２のドライクリーニングが実行された後の石英サンプル９１の表面のＲａが大きな値となった。従って、石英サンプル９１の表面のＲａの値から、第２のドライクリーニングの条件としては、Ｔｅｓｔ１の条件よりも、Ｔｅｓｔ２〜４の条件を用いることが好ましいと言える。
【００８５】
図１４〜図１６の結果を総合すると、第２のドライクリーニングの条件としては、Ｔｅｓｔ４の条件が、ＦＣサンプル９２のフッ化層の厚さや、石英サンプル９１およびＦＣサンプル９２の表面のＲａの値等の観点で、最も好ましいことが分かった。
【００８６】
［エッチング特性の評価］
次に、第２のドライクリーニングにＴｅｓｔ４の条件を用い、図８に示したシーズニングを実行した後のエッチング装置１０のエッチング特性を評価した。３枚の半導体ウエハＷに対してエッチングを行った結果を下記の表２に示す。エッチング特性の評価指標としては、製品の量産工程に用いられる処理条件で半導体ウエハＷを３０秒間エッチングした場合のエッチング量（ＥＡ）と、半導体ウエハＷ上に形成された溝の均一性とを用いた。均一性は、半導体ウエハＷ上に形成された溝の深さを、所定数の測定点について測定し、最大値と最小値の差分を平均値の２倍で割った値である。
【表２】
2017045849.tif 000004
【００８７】
上記の表２を参照すると、ＥＡの標準偏差は０．１３であり、均一性は±６％の範囲内である。従って、第２のドライクリーニングにＴｅｓｔ４の条件を用い、図８に示したシーズニングを実行した後のエッチング装置１０のエッチング特性は、ばらつきが十分小さく安定している。即ち、第２のドライクリーニングにＴｅｓｔ４の条件を用いて図８に示したシーズニングを実行することにより、チャンバ１２内の環境をメンテナンス前の状態に復旧させることができる。
【００８８】
ここで、図８に示した本実施例におけるシーズニングにおいて、ステップＳ３００〜Ｓ３０２の処理は、比較例のシーズニングにおけるＳ２００〜Ｓ２０２と同様である。そのため、ステップＳ３００の処理には約２．５時間を要し、ステップＳ３０１の処理には約０．５時間を要し、ステップＳ３０２の処理には約１．０時間を要する。また、図８のステップＳ３０３に示した第１のドライクリーニングは、本実施例では４回実行されるため、図８のステップＳ３０３およびＳ３０４の処理には約５０分程度の時間を要する。また、図８のステップＳ３０５に示した第２のドライクリーニングにおいて、Ｔｅｓｔ４の条件を用いる場合、図８のステップＳ３０５およびＳ３０６の処理には約４０分程度の時間を要する。従って、ステップＳ３０３〜Ｓ３０６の処理に要する時間は約１．５時間となる。以上より、Ｔｅｓｔ４の条件を用いる場合、本実施例では、図８に示したシーズニングに要する時間は、合計で約５．５時間となる。
【００８９】
比較例におけるシーズニングに要する時間が２０時間以上であったことを考えると、本実施例におけるシーズニングでは、比較例におけるシーズニングに比べて、約１５時間程度の時間短縮が可能となる。そのため、チャンバ１２内のメンテナンス後の復旧に要する時間を短縮することができ、半導体装置の製造工程におけるスループット（稼動率）のさらなる向上が可能となる。
【００９０】
ここで、比較例におけるシーズニングでは、量産工程で使用されるＨＢｒガスやＣｌガスを用いたプラズマを用いることにより、ＨＢｒガスやＣｌガスにより反応生成物が生成され、この反応生成物がチャンバ１２内の部品表面に付着することにより、チャンバ１２内の環境が安定するという考え方があった。これに対し、発明者は、チャンバ１２内の部品表面のフッ化の度合いが、チャンバ１２内の環境の安定化に関係するのではないかと考えた。そして、実験を行った結果、第２のドライクリーニングにおいて、Ｔｅｓｔ４の条件でフッ素を含むガスのプラズマを用いてチャンバ１２内の部品表面をフッ化させることにより、チャンバ１２内の環境を早期に復旧させることができることを見出した。
【００９１】
また、本実施例におけるシーズニングでは、Ｏ２ガスを用いた第１のドライクリーニングを実行し、その後にフッ素を含み、ＨＢｒガスやＣｌガスを含まないガスを用いた第２のドライクリーニングを実行する。そのため、本実施例のシーズニングの終了時には、チャンバ１２内の部品表面にＨＢｒガスやＣｌガスにより生成された反応生成物は付着していない。比較例におけるシーズニングでは、量産工程で使用されるＨＢｒガスやＣｌガス等を用いたプラズマにより生成された反応生成物がチャンバ１２内の部品表面に付着することで、チャンバ１２内の部品表面のフッ化が妨げられると考えられる。これに対し、本実施例におけるシーズニングでは、ＨＢｒガスやＣｌガスを用いずに、フッ素を含むガスを用いた第２のドライクリーニングを実行する。これにより、チャンバ１２内の部品表面がより迅速にフッ化され、シーズニングに要する時間を短縮することができる。
【００９２】
また、本実施例のシーズニングでは、フッ素を含むガスを用いた第２のドライクリーニングを実行する前に、Ｏ２ガスを用いた第１のドライクリーニングを、第２のドライクリーニングよりも長い時間（例えば３０分以上）実行する。これにより、チャンバ１２内の部品の水分が十分に除去され、チャンバ１２内の環境を安定化させることができる。
【００９３】
［その他］
なお、Ｔｅｓｔ４では、チャンバ１２内の圧力が３０ｍＴ、マイクロ波の電力が２０００Ｗ、処理ガスの流量がＡｒ／ＮＦ３／Ｏ２＝６００／２４０／１２０ｓｃｃｍ、１回あたりの第２のドライクリーニングの処理時間が３０秒、第２のドライクリーニングの繰り返し回数が５０回であったが、本発明の技術はこれに限られない。例えば、第２のドライクリーニングにおいて、チャンバ１２内の圧力は、５〜２５０ｍＴの範囲内であればよい。また、第２のドライクリーニングにおいて、マイクロ波の電力は、１０００〜３０００Ｗの範囲内であればよい。また、第２のドライクリーニングにおいて、処理ガスの流量は、Ａｒ／ＮＦ３／Ｏ２＝０〜１０００／４０〜５００／０〜５００ｓｃｃｍであればよい。また、第２のドライクリーニングにおいてプラズマが生成されている時間の合計が１２分３０秒以上であれば、１回の第２のドライクリーニングにおいてプラズマが生成されている時間は、３０秒よりも短くてもよく、長くてもよい。
【００９４】
また、上記した実施例では、エッチング装置１０の一例として、ＲＬＳＡを用いたマイクロ波プラズマエッチング装置を説明したが、本発明の技術はこれに限られない。プラズマを用いてエッチングを行う装置であれば、ＣＣＰ（Capacitively  Coupled  Plasma）やＩＣＰ（Inductively  Coupled  Plasma）等、他の方式を用いたエッチング装置においても本発明の技術を適用することができる。
【００９５】
また、上記した実施例では、フッ素含有ガスとしてＮＦ３ガスを例に説明したが、本発明の技術はこれに限られない。フッ素含有ガスとしては、その他のＮＦ系ガスやＣＦ系ガス、ＳＦ系ガスを用いることができる。ＣＦ系ガスとしては、例えばＣＦ４ガスやＣ４Ｆ６ガス等を用いることができる。また、ＳＦ系ガスとしては、例えばＳＦ６ガスを用いることができる。
【符号の説明】
【００９６】
ＦＳ  フロースプリッタ
ＧＳ  ガス供給源
Ｓ  処理空間
Ｗ  半導体ウエハ
１０  エッチング装置
１２  チャンバ
１４  アンテナ
２０ａ  基材
２０ｂ  静電チャック
２２  中央供給部
２４  周辺供給部
２８  マイクロ波発生器
５６ａ  圧力調整器
５６ｂ  排気装置
５８  高周波電源
８０  制御装置
９０  サンプル
９１  石英サンプル
９２  ＦＣサンプル
９３  基板
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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