(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内にガスを供給するとともに排気し、真空容器内を所定圧力に維持しながら、コイルに高周波電力を印加することでプラズマを発生し、コイルに対向して配置された窒化ガリウムを含む化合物半導体基板又はアルミニウム窒化ガリウムを含む化合物半導体基板を処理するプラズマ処理方法において、前記ガスとしてアンモニア、硫化水素、水素から選択された少なくとも１種類のガスを含むガスを供給して基板表面の自然酸化膜を除去する処理を行う第１の工程の後、前記ガスとして少なくとも１種類の不活性ガス又は窒素ガス又はフッ素ガスを含むガスを供給して前記基板表面若しくは前記真空容器内をクリーニングする第２の工程を行い、その後前記ガスとして塩素系ガスを少なくとも１種類含むガスを供給して前記基板をエッチング処理する第３の工程を行うことを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項２】
フッ素系ガスは、ＳＦ６ 、ＮＦ３ 、ＣＦ４ 、Ｃ２ Ｆ６ 、Ｃ３ Ｆ８ 、Ｃ４ Ｆ８ 、Ｃ５ Ｆ８ 、ＣＨＦ３ 、ＣＨ３ Ｆ、ＨＦ、Ｆ２ 、フロンから選択されたものであることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項３】
塩素系ガスは、塩素、三塩化ホウ素、四塩化珪素から選択されたものであることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項４】
第２の工程で供給するガスは、第３の工程の反応ガスを含むことを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項５】
真空容器内で基板を載置する基板電極を所定温度以上の温度に保持することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のプラズマ処理方法。
【請求項６】
真空容器、もしくは真空容器内で基板を載置する基板電極と対向する位置に配置した電極、又は真空容器に設けられた高周波電力を導入する誘電窓を所定温度以上の温度に保持することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のプラズマ処理方法。
【請求項７】
所定温度は５０℃であることを特徴とする請求項５又は６記載のプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子デバイスや光通信デバイスを製造する半導体基板などの各種基板の処理に好適に適用されるプラズマ処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子デバイスや光通信デバイスなどの製造分野において、化合物半導体基板が注目され始めている。それは、化合物半導体基板を主体としたデバイスは、従来のＳｉ半導体基板を主体としたデバイスよりも、高出力、低歪、高周波数特性などに優れていることによる。
【０００３】
この化合物半導体基板のプラズマ処理には、従来から種々のプラズマ処理方法が適用されている。その中で、第１の従来例のプラズマ処理方法として、ＩＣＰプラズマ源（誘導結合方式でプラズマを発生させるプラズマ源）を搭載した設備における化合物半導体基板のドライエッチングプロセスについて、図４を参照して説明する。
【０００４】
図４において、２１は真空容器、２２はガス供給口、２３は排気手段としての分子ターボポンプ、２４はＩＣＰコイル、２５はＩＣＰコイル２４に電力を供給する第１の高周波電源、２６は真空容器２１内で半導体基板２８を載置する基板電極、２７は基板電極２６に高周波電力を供給する第２の高周波電源、２９は基板電極２６を冷却する冷却ユニットである。
【０００５】
半導体基板２８の処理に際しては、予備処理として自然酸化膜除去処理を行った。この表面処理は、ＮＨ3 の濃度が３０％の水溶液中で液温を６０℃にしてウエットエッチング処理を行い、十分に水洗した。その直後に、半導体基板２８を真空容器２１内に投入して基板電極２６上に載置した。そして、真空容器２１内にガス供給口２２からエッチングガスであるＣｌ2 ガスを１５ｓｃｃｍの流量で導入しつつ、ターボ分子ポンプ２３により排気を行い、真空容器２１内を所定の圧力２Ｐａに保った。その状態で、プラズマ源としてのＩＣＰコイル２４に対して第１の高周波電源２５により１３．５６ＭＨｚの高周波電力６００Ｗを供給しつつ、基板電極２６に対して第２の高周波電源２７により１３．５６ＭＨｚの高周波電力３０Ｗを供給することで、真空容器２１内にＣｌ2 プラズマを発生させ、半導体基板２８に対してプラズマ処理を行った。この際、半導体基板２８のプラズマに曝される表面にはＧａＮ薄膜を成膜させたものを用いた。また、基板電極２６は水冷ユニット２９にて１８℃に制御した。
【０００６】
次に、第２の従来例のプラズマ処理方法を、第１の従来例と同様に図４を参照しながら説明する。
【０００７】
半導体基板２８を真空容器２１内に搬入して基板電極２６上に載置した。そして、真空容器２１内にガス供給口２２から還元性ガスであるＮＨ3 ガスを１５ｓｃｃｍの流量で導入しつつ、ターボ分子ポンプ２３により排気を行い、真空容器２１内を所定の圧力５Ｐａに保った。その状態で、プラズマ源としてのＩＣＰコイル２４に対して第１の高周波電源２５により１３．５６ＭＨｚの高周波電力２００Ｗを供給しつつ、基板電極２６に対して第２の高周波電源２７により１３．５６ＭＨｚの高周波電力２０Ｗを供給することで、真空容器２１内にＮＨ3 プラズマを発生させ、半導体基板２８に対してプラズマ処理を行った。この際、半導体基板２８のプラズマに曝される表面にはＧａＮ薄膜を成膜させたものを用いた。また、基板電極２６は水冷ユニット２９にて１８℃に制御した。
【０００８】
この工程の後、エッチングガスであるＣｌ2 ガスを１５ｓｃｃｍの流量で導入しつつ、ターボ分子ポンプ２３により排気を行い、真空容器２１内を所定の圧力２Ｐａに保った。その状態で、プラズマ源としてのＩＣＰコイル２４に対して第１の高周波電源２５により１３．５６ＭＨｚの高周波電力６００Ｗを供給しつつ、基板電極２６に対して第２の高周波電源２７により１３．５６ＭＨｚの高周波電力３０Ｗを供給することで、真空容器２１内にＣｌ2 プラズマを発生させ、半導体基板２８に対してプラズマ処理を行った。
【０００９】
以上のように、従来は上記第１の従来例や第２の従来例のようなプラズマ処理方法によって化合物半導体基板を処理していた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記第１の従来例のプラズマ処理方法で適用したように、ＮＨ3 水溶液にて前処理を行うと、エッチングレートの向上の障害となるＧａＯx 層が除去されることは、橋詰らの報告〔１〕（橋詰保、大友晋哉、小山晋、中崎竜介、長谷川英機、電子情報通信学会、７、３７、２０００年）によって明らかとなっている。上記第１の従来例のプラズマ処理方法では、ＧａＮをプラズマ処理した際のエッチングレートが６７．１（Å／ｍｉｎ）±３％程度、面間ばらつき±５％程度であった。
【００１１】
しかし、ＧａＮ表面をＮＨ3 水溶液に曝すと、理由は明確ではないが、ＧａＮ表面でのリーク電流が増大するなどの問題を生じることになる。
【００１２】
また、大気中における自然酸化膜の生成は非常にシビアであるため、自然酸化膜除去された直後に基板を大気に曝すことなく、所望の薄膜をプラズマ処理方法が求められている。
【００１３】
さらに、第２の従来例のプラズマ処理方法では、前工程でＮＨ3 プラズマで処理しているが、ＧａＮをプラズマ処理した際のエッチングレートは３８．８（Å／ｍｉｎ）±１２％程度、面間ばらつき±１２％程度であり、第１の従来例に比べてエッチングレートが６２％程度まで減少し、面内、面間のばらつきがともに大きな値となった。
【００１４】
その原因は、エッチング後のレジスト側壁に反応生成物の堆積があったことから次のように考えられる。この反応生成物の堆積は、前工程での残留ＮＨ3 ガスと後工程でのＣｌ2 ガスにより生成される塩化アンモニウム（沸点：５２０℃）である可能性が高く、この反応生成物の堆積がエッチングレートの低下及び面内、面間のばらつきの主な原因であると考えられる。また、真空容器内の壁等に付着したＮＨ3 やＨ元素とＣｌ元素との反応にＣｌ2 ガスが消費されることも、エッチングレートの低下などを誘発していると考えられる。
【００１５】
以上のように、ＮＨ3 プラズマ処理後にＣｌ2 プラズマ処理を行うと、ＧａＮの面内、面間のばらつきが大きくなり、かつエッチングレートが低下し、エッチング寸法がばらつくという問題があった。
【００１６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、基板の処理レートの低下や処理レートの面内、面間のばらつきを低減できるプラズマ処理方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラズマ処理方法は、真空容器内にガスを供給するとともに排気し、真空容器内を所定圧力に維持しながら、コイルに高周波電力を印加することでプラズマを発生し、コイルに対向して配置された窒化ガリウムを含む化合物半導体基板又はアルミニウム窒化ガリウムを含む化合物半導体基板を処理するプラズマ処理方法において、前記ガスとしてアンモニア、硫化水素、水素から選択された少なくとも１種類のガスを含むガスを供給して基板表面の自然酸化膜を除去する処理を行う第１の工程の後、前記ガスとして少なくとも１種類の不活性ガス又は窒素ガス又はフッ素ガスを含むガスを供給して前記基板表面若しくは前記真空容器内をクリーニングする第２の工程を行い、その後前記ガスとして塩素系ガスを少なくとも１種類含むガスを供給して前記基板をエッチング処理する第３の工程を行うものである。
【００１８】
本発明によれば、第１の工程で基板表面の自然酸化膜を除去し、第２の工程で真空容器内若しくは基板表面をクリーニングし、第３の工程で少なくとも自然酸化膜の除去により基板表面に露出した薄膜をエッチング処理するので、自然酸化膜除去処理工程と薄膜処理工程の間にクリーニング工程を介在させることで、自然酸化膜除去に用いた反応ガスの残留ガスを除去して反応堆積物の発生を防止することにより、半導体基板の処理レートの低下や処理レートの面内、面間のばらつきを低減することができ、処理特性の向上を図ることができる。
【００２２】
また、上記フッ素系ガスは、ＳＦ6 、ＮＦ3 、ＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、Ｃ4 Ｆ8 、Ｃ5 Ｆ8 、ＣＨＦ3 、ＣＨ3 Ｆ、ＨＦ、Ｆ2 、フロンから選択されたものであるのが好適である。
【００２３】
また、塩素系ガスは、塩素（Ｃｌ2)、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3)、四塩化珪素（ＳｉＣｌ4)から選択されたものであるのが好適である。
【００２４】
また、第２の工程で供給するガスが、第３の工程の反応ガスを含むと、プラズマ処理時間を短縮できてスループットを向上できる。
【００２６】
また、真空容器内で基板を載置する基板電極を所定温度以上の温度に保持し、又は真空容器、もしくは真空容器内で基板を載置する基板電極と対向する位置に配置した電極、又は真空容器に設けられた高周波電力を導入する誘電窓を所定温度、好適には５０℃以上の温度に保持すると、反応堆積物を生成する残留ガスの脱離を促進できて効果である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明のプラズマ処理方法の第１の実施形態について、図１を参照して説明する。
【００２９】
図１において、１は真空容器で、ガス供給口２と、排気手段としての分子ターボポンプ３を備えている。また、真空容器１の上壁は誘電体板１ａにて構成され、その上部にコイル４が配設されている。このコイル４に第１の高周波電源５から高周波電力を供給するように構成されている。真空容器１内には、コイル４に対向して基板８を載置する基板電極６が配設されている。この基板電極６に第２の高周波電源７から高周波電力を供給するように構成されている。また、基板電極６は冷却ユニット９によって冷却される仕組みになっている。
【００３０】
次に、基板８のプラズマ処理動作を説明する。基板８を真空容器１内に搬入して基板電極６上に載置し、真空容器１内にガス供給口２から還元性ガスであるＮＨ3 ガスを１５ｓｃｃｍの流量で導入しつつ、ターボ分子ポンプ３により排気を行い、真空容器１内を所定の圧力５Ｐａに保った。その状態で、真空容器１の外部に配設されたコイル４に対して第１の高周波電源５により１３．５６ＭＨｚの高周波電力２００Ｗを供給しつつ、基板電極６に対して第２の高周波電源７により１３．５６ＭＨｚの高周波電力２０Ｗを供給し、真空容器１内にＮＨ3 プラズマを発生させ、化合物半導体薄膜を有する基板８に対してプラズマ処理を行った。この際、基板８のプラズマに曝される表面にはＧａＮ薄膜を成膜させたものを用いた。また、基板電極６は水冷ユニット９にて１８℃に制御した。
【００３１】
その後、Ａｒガスを１５ｓｃｃｍの流量で導入しつつ、ターボ分子ポンプ３により排気を行い、真空容器１内を所定の圧力２Ｐａに保った。その状態で、コイル４に対して第１の高周波電源５により１３．５６ＭＨｚの高周波電力６００Ｗを供給することで真空容器１内にＡｒプラズマを発生させ、基板８に対してプラズマ処理を行った。
【００３２】
その後、エッチングガスであるＣｌ2 ガスを１５ｓｃｃｍの流量で導入しつつ、ターボ分子ポンプ３により排気を行い、真空容器１内を所定の圧力２Ｐａに保った。その状態で、コイル４に対して第１の高周波電源５により１３．５６ＭＨｚの高周波電力６００Ｗを供給しつつ、基板電極６に対して第２の高周波電源７により１３．５６ＭＨｚの高周波電力３０Ｗを供給することで、真空容器１内にＣｌ2 プラズマを発生させ、基板８に対してプラズマ処理を行った。
【００３３】
以上のプラズマ処理方法によりＧａＮをプラズマ処理した際のエッチングレートは６３．２（Å／ｍｉｎ）±４％、面間ばらつき±４％であり、第２の従来例に比べてエッチングレートが大きく向上し、面内、面間のばらつきが大きく低減した。
【００３４】
また、このとき第２の従来例で見られたようなレジスト側面への反応生成物の堆積は見られなかった。これは、第１の工程においてＮＨ3 ガスが基板表面の自然酸化膜を除去したことによる効果と、第２の工程におけるＡｒガスが基板表面及び真空容器１内に吸着した残留ガスに対して不活性であるため、反応生成物を生成させずに残留ガスを除去したことによる効果であると考えられる。
【００３５】
（第２の実施形態）
次に、本発明のプラズマ処理方法の第２の実施形態について、図１を参照して説明する。
【００３６】
上記第１の実施形態では第１の工程で基板表面の自然酸化膜を除去した後、第２の工程で反応生成物を生成させずに残留ガスを除去し、その後第３の工程で基板８に対するエッチング処理を行うことで、エッチングレートの向上を達成したが、基板電極６の温度については特に制御していなかった。
【００３７】
これに対し、本実施形態においては、冷却ユニット９にて基板電極６の温度を、室温よりも高温の５０℃に制御した状態で第１の実施形態と同様のプロセス条件でプラズマ処理を行った。
【００３８】
このプラズマ処理方法によると、ＧａＮをプラズマ処理した際のエッチングレートは６８．９（Å／ｍｉｎ）±３％、面間ばらつき±４％となり、第２の従来例に比べてエッチングレートが大きく向上し、面内、面間のばらつきが大きく低減し、さらに第１の実施形態に比べて一層エッチングレートが向上した。
【００３９】
また、このとき第２の従来例で見られたようなレジスト側面への反応生成物の堆積は見られなかった。これは、第１の実施形態による効果に加えて、基板電極６を少なくとも室温よりも高温とすることで、基板８に吸着したＮＨ3 ガスが脱離しやすくなったことの効果であると考えられる。
【００４０】
（第３の実施形態）
次に、本発明のプラズマ処理方法の第３の実施形態について、図２を参照して説明する。
【００４１】
上記第２の実施形態では基板電極６の温度を制御してエッチングレートの一層の向上を図ったが、本実施形態では基板電極６に代えて、真空容器１の側壁温度を制御した状態で、第１の実施形態と同様のプロセス条件でプラズマ処理を行った。
【００４２】
すなわち、本実施形態においては、ヒーターユニット１０により真空容器１の側壁温度を、室温よりも高温の５０℃に制御し、第１の実施形態と同様のプロセス条件においてプラズマ処理を行った。
【００４３】
このプラズマ処理方法によると、ＧａＮをプラズマ処理した際のエッチングレートは６５．２（Å／ｍｉｎ）±４％、面間ばらつき±４％となり、第２の従来例に比べてエッチングレートが大きく向上し、面内、面間のばらつきが大きく低減し、さらに第２の実施形態と同様に第１の実施形態に比べて一層エッチングレートが向上した。
【００４４】
また、このとき第２の従来例で見られたようなレジスト側面への反応生成物の堆積は見られなかった。これは、第１の実施形態による効果に加えて、真空容器１を少なくとも室温よりも高温とすることで、真空容器１内の壁などに吸着したＮＨ3 ガスが脱離しやすくなったことの効果であると考えられる。
【００４５】
（第４の実施形態）
次に、本発明のプラズマ処理方法の第４の実施形態について、図３を参照して説明する。
【００４６】
上記各実施形態では、単一の真空容器１内で第１の工程〜第３の工程を行うようにしたが、本実施形態では複数の真空容器を用い、前処理工程である第１と第２の工程と第３の処理工程を別の真空容器で行うようにしている。
【００４７】
図３において、１Ａは第１の真空容器、１Ｂは第２の真空容器、１１は基板８を各真空容器１Ａ、１Ｂに対して搬送する搬送用真空容器である。各真空容器１Ａ、１Ｂの内部構成は図１、図２に示した上記実施形態における真空容器１と同様である。
【００４８】
次に、基板８のプラズマ処理動作を説明する。
【００４９】
まず、基板８を第１の真空容器１Ａ内に搬入して基板電極６上に載置した。次に、真空容器１Ａ内にガス供給口２から還元性ガスであるＮＨ3 ガスを１５ｓｃｃｍの流量で導入しつつ、ターボ分子ポンプ３により排気を行い、真空容器１Ａ内を所定の圧力５Ｐａに保った。その状態で、コイル４に対して第１の高周波電源５により１３．５６ＭＨｚの高周波電力２００Ｗを供給しつつ、基板電極６に対して第２の高周波電源７により１３．５６ＭＨｚの高周波電力２０Ｗを供給することで、真空容器１Ａ内にＮＨ3 プラズマを発生させた。こうして、化合物半導体薄膜を有する基板８に対してプラズマ処理を行った。この際、基板８のプラズマに曝される表面にはＧａＮ薄膜を成膜させたものを用いた。また、基板電極６は水冷ユニット９にて１８℃に制御した。
【００５０】
その後、真空容器１Ａ内にＡｒガスを１５ｓｃｃｍの流量で導入しつつ、ターボ分子ポンプ３により排気を行い、真空容器１Ａ内を所定の圧力２Ｐａに保った。その状態で、コイル４に対して第１の高周波電源５により１３．５６ＭＨｚの高周波電力６００Ｗを供給することで、真空容器１Ａ内にＡｒプラズマを発生させた。こうして、基板８に対してプラズマ処理を行った。
【００５１】
次に、真空容器１Ａ内より半導体基板８を取り出し、搬送用真空容器１１を経由して真空容器１Ｂに半導体基板８を投入した。その後、この真空容器１Ｂ内にエッチングガスであるＣｌ2 ガスを１５ｓｃｃｍの流量で導入しつつ、ターボ分子ポンプ３により排気を行い、真空容器１Ｂ内を所定の圧力２Ｐａに保った。その状態で、コイル４に対して第１の高周波電源５により１３．５６ＭＨｚの高周波電力６００Ｗを供給しつつ、基板電極６に対して第２の高周波電源７により１３．５６ＭＨｚの高周波電力３０Ｗを供給し、真空容器１内にＣｌ2 プラズマを発生させた。こうして、基板８に対してプラズマ処理を行った。
【００５２】
このプラズマ処理方法により、ＧａＮをプラズマ処理した際のエッチングレートは６９．９（Å／ｍｉｎ）±３％、面間ばらつき±４％となり、第２の従来例に比べてエッチングレートが大きく向上し、面内、面間のばらつきが大きく低減し、さらに第１〜第３の実施形態と比べて一層エッチングレートが向上した。
【００５３】
また、このとき第２の従来例で見られたようなレジスト側面への反応生成物の堆積は見られなかった。これは、第１の実施形態による効果に加えて、第１のプラズマ処理工程と第３のプラズマ処理工程を異なる真空容器１Ａ、１Ｂにて行うことで、半導体基板表面だけでなく、真空容器内に付着した残留ガスの少ない状態にて第３のプラズマ処理を行うことによる効果であると考えられる。
【００５４】
なお、上記実施形態の説明では半導体基板８としてＧａＮについてのみ説明したが、例えばＧａ、Ｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｐ、Ａｓの内、少なくとも１種類の元素を含む化合物半導体基板においても、デバイス構造として用いられる場合に極薄膜で構成されることが多く、還元性ガスプラズマによる自然酸化膜の除去工程の必要性が高く、本発明のプラズマ処理方法を効果的に適用することができる。
【００５５】
特に、アルミニウム窒化ガリウム（ＡｌＧａＮ）を含む化合物半導体基板である場合も、デバイス構造として用いられる場合に極薄膜で構成されることが多く、還元性ガスプラズマによる自然酸化膜の除去工程の必要性が高く、本発明のプラズマ処理方法を効果的に適用することができる。
【００５６】
また、第２、第３の実施形態では基板電極６又は真空容器１の温度として５０℃を例示したが、温度が５０℃以上の場合、半導体基板８及び真空容器内の残留ガスの脱離が促進されることが容易に予想され、なお良い。
【００５７】
また、上記実施形態の説明では、第１のプラズマ処理工程における反応ガスとして、ＮＨ3 ガスを例示したが、還元性を有する他のガス、例えば硫化水素（Ｈ2 Ｓ）、水素（Ｈ2)などにおいても同様の効果が得られる。
【００５８】
また、上記実施形態の説明では、第２のプラズマ処理工程における反応ガスとして、Ａｒガスを例示したが、第１のプラズマ処理工程における残留ガスに対して化学的反応性に富み、かつ半導体基板とりわけ化合物半導体に対して不動態や高融点の反応生成物を生成しやすいフッ素系ガス、例えばＳＦ6 、ＮＦ3 、ＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、Ｃ4 Ｆ8 、Ｃ5 Ｆ8 、ＣＨＦ3 、ＣＨ3 Ｆ、ＨＦ、Ｆ2 、フロンにおいても、残留ガス除去が進行しやすいため、同様の効果が得られる。
【００５９】
さらに、第２のプラズマ処理工程における反応ガスとして、塩素系ガスを少なくとも１種類含めると、半導体基板や真空容器に付着した残留ガスをクリーニングしつつ、Ｃｌ元素を含むガスによるプラズマ処理を行うことで、プラズマ処理時間を短縮でき、スループットが向上する。
【００６０】
また、上記実施形態の説明では、第３のプラズマ処理工程における反応ガスとして、Ｃｌ2 ガスを例示したが、Ｃｌ元素を含む他のガス、例えば三塩化ホウ素（ＢＣｌ3)、四塩化珪素（ＳｉＣｌ4)においても同様の効果が得られる。
【００６１】
また、上記実施形態の説明では、被処理基板として化合物半導体基板を例示したが、本発明のプラズマ処理方法は、それ以外半導体基板、例えばＳｉ半導体基板、液晶基板、プラズマディスプレイパネルなどに適用することができ、同様の効果が得られる。
【００６２】
また、以上の説明ではドライエッチング工程についてのみ説明したが、それ以外のプラズマ処理、例えばＣＶＤ、スパッタ、蒸着などの成膜処理工程に適用しても同様の効果が得られる。
【００６３】
また、プラズマ処理方法として、ＩＣＰプラズマ源を用いたものを例示したが、それ以外のプラズマ源、例えば平行平板型、ＲＩＥプラズマ源、ＶＨＦプラズマ源、ＥＣＲプラズマ源、μ波プラズマ源、マグネトロンプラズマ源、マグネトロンＲＩＥプラズマ源を用いたものにも適用でき、同様の効果が得られる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明のプラズマ処理方法によれば、窒化ガリウムを含む化合物半導体基板又はアルミニウム窒化ガリウムを含む化合物半導体基板を処理するプラズマ処理方法において、アンモニア、硫化水素、水素から選択された少なくとも１種類のガスを含むガスを供給して基板表面の自然酸化膜を除去する処理を行う第１の工程の後、少なくとも１種類の不活性ガス又は窒素ガス又はフッ素ガスを含むガスを供給して前記基板表面若しくは前記真空容器内をクリーニングする第２の工程を行い、その後塩素系ガスを少なくとも１種類含むガスを供給して前記基板をエッチング処理する第３の工程とを行うことで、自然酸化膜除去処理工程と薄膜処理工程の間にクリーニング工程が介在されて自然酸化膜除去に用いたガスの残留ガスを除去して反応堆積物の発生を防止でき、処理レートや処理の面内ばらつきの低減などの処理特性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラズマ処理方法の第１、第２、第４の実施形態における装置構成を示す断面図。
【図２】本発明のプラズマ処理方法の第３の実施形態における装置構成を示す断面図。
【図３】本発明のプラズマ処理方法の第４の実施形態における全体配置構成を示す平面図。
【図４】従来例のプラズマ処理方法における装置構成を示す断面図。
【符号の説明】
１  真空容器
１Ａ  第１の真空容器
１Ｂ  第２の真空容器
４  コイル
６  基板電極
８  基板
１０  ヒータユニット
【図１】
0004037154.tif 000002
【図２】
0004037154.tif 000003
【図３】
0004037154.tif 000004
【図４】
0004037154.tif 000005