"プラズマCVD成膜装置のチャンバーおよび排気管路内に堆積した堆積物を除去するプラズマCVD成膜装置のクリーニング方法であって、窒素ガスを主成分として10~20体積のフッ素ガスを含むフッ素含有ガスに、流量比で1:0.1~1:1の範囲となるようにヘリウムガスが添加された混合ガスを用い、前記混合ガス中のフッ素ガスをプラズマ化してクリーニングを実施することを特徴とするプラズマCVD成膜装置のクリーニング方法。しかしながら、クリーニングガスとしてフッ素ガスを上述したインシチュー方式に適用した場合、分子の解離エネルギーが著しく低いために、チャンバー内に形成されたプラズマの空間分布が大きく偏り易くなるため、クリーニングの終点時間が不安定化し易いという問題があった。さらに、チャンバー内部品のダメージが進行し易い問題があった。ところで、安全性の問題から、フッ素ガスは、高濃度状態で流通はされていない。すなわち、一般に使用できる高濃度ガスとしては、窒素を主成分とする20フッ素ガスである。ここで、窒素を主成分とする高濃度フッ素ガスをプラズマ化した場合、フッ素ガス単体と比較してプラズマの空間分布の偏りはわずかに改善される。しかしながら、プラズマ化プロセスの安定性を得るためには低圧条件が必要であり、高速処理が出来ないという問題があった。本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、プラズマCVD成膜装置内に堆積した堆積物を除去してクリーニングする際に、チャンバー内部品のダメージを低減しつつ、短時間での処理が可能なクリーニング方法を提供することを目的とする。かかる課題を解決するため、請求項1にかかる発明は、プラズマCVD成膜装置のチャンバーおよび排気管路内に堆積した堆積物を除去するプラズマCVD成膜装置のクリーニング方法であって、窒素ガスを主成分として10~20体積のフッ素ガスを含むフッ素含有ガスに、流量比で1:0.1~1:1の範囲となるようにヘリウムガスが添加された混合ガスを用い、前記混合ガス中のフッ素ガスをプラズマ化してクリーニングを実施することを特徴とするプラズマCVD成膜装置のクリーニング方法である。本発明のプラズマCVD成膜装置のクリーニング方法によれば、チャンバー内部品のダメージを低減しつつ、プラズマCVD成膜装置内に堆積した堆積物を除去して短時間でクリーニングすることができる。以下、本発明を適用した一実施形態であるプラズマCVD成膜装置のクリーニング方法以下、単にクリーニング方法と称するについて、このクリーニング方法を実施するためプラズマCVD成膜装置とともに、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。図1は、本実施形態のクリーニング方法を実施するためプラズマCVD成膜装置の例を示すものである。このプラズマCVD成膜装置は、高周波電力を印加してプラズマを発生させる平行平板型などのプラズマ発生手段図示略を備え、プラズマ雰囲気中で基板上に酸化ケイ素などの薄膜を形成するためのチャンバー1と、このチャンバー1内に成膜用ガスを導入する原料ガス導入管2と、クリーニング用ガスをなすフッ素含有ガスをチャンバー1内に送り込む第1導入管3と、クリーニング用ガスをなすヘリウムガスをチャンバー1内に送り込む第2導入管4と、チャンバー1内のガスを排気する排気ポンプ5を備えた排気管6とから概略構成されている。この成膜装置による成膜にあたっては、チャンバー1内にシリコン基板などの基板を配置し、原料ガス導入管2からテトラエトキシシラン、酸素、窒素、アンモニアなどを含む原料ガスをチャンバー1内に導入し、プラズマ発生手段を作動させて、プラズマCVD反応により基板上に酸化膜など薄膜を形成する。チャンバー1内のガスは排気ポンプ5により吸引されて排気管6から排出される。プラズマCVD成膜装置のチャンバー1およびその排気管6のクリーニングにあたっては、第1導入管3からフッ素含有ガスが質量流量計7を介してその所定流量がチャンバー1内に送給され、第2導入管4からヘリウムガスが質量流量計8を介してその所定流量がチャンバー1内に送給される。そして、プラズマ発生手段には図示しない高周波電源からの所定電力の高周波電力が印加され、チャンバー1内のガスを励起し、プラズマを発生させる。チャンバー1内のガスは所定の圧力を保持するようにして排気ポンプ5により吸引されて排気管6から排出される。本実施形態のクリーニング方法で用いられるクリーニング用のガスは、窒素ガスを主成分として10~20体積のフッ素ガスを含むフッ素含有ガスとヘリウムガスとが流量比で1:0.1~1:1の範囲となるように添加された混合ガスである。上記混合ガスを構成するフッ素含有ガス中のフッ素ガス濃度が10体積未満であると、クリーニング速度が低下してクリーニング時間が増加するため、生産性が低下してしまうために好ましくはない。一方、フッ素含有ガス中のフッ素ガス濃度が20体積を超えると、フッ素含有ガス中のフッ素ガス濃度が高くなり、取り扱う際の安全性の問題があるため、好ましくはない。これに対して、混合ガスを構成するフッ素含有ガス中のフッ素ガス濃度が上記範囲内であると、取り扱いの際の安全性を確保しつつ、高いクリーニング速度を維持してクリーニング時間を短縮することができるために好ましい後述する試験4を参照。フッ素含有ガスの供給形態としては、特に限定されるものではないが、主成分である窒素N2ガスにフッ素F2ガスが添加されたフッ素含有ガスが充填されたガスボンベあるいはガスタンクから供給することが安全性の観点から好ましい。また、窒素ガスとフッ素ガスとを別々の供給源から供給し、フッ素含有量が上記範囲となるように混合した後に第1導入管3からチャンバー1に供給しても良い。また、窒素ガスを主成分として10~20体積のフッ素ガスを含むフッ素含有ガスは、ガス漏洩検知器の設置や新規にこれらのガスを分解処理する除害装置の導入は必要なく、従来のクリーニング用のガスであるC2F6と同じ設備でガスを取り扱うことが可能である。ところで、上記フッ素含有ガスのみをクリーニング用のガスとして用いると、チャンバー内に形成されるプラズマの空間分布が大きく偏り易く、プラズマ状態が不安定となる。これにより、チャンバー内部品のダメージが局所的に進行しやすくなる場合や、チャンバー内のクリーニング状態が不完全となる場合があった後述する試験1及び試験2を参照。そこで、本実施形態のクリーニング方法では、クリーニング用のガスとして、上記フッ素含有ガスに、上記フッ素含有ガスの流量比で1:0.1~1:1の範囲となるようにヘリウムガスが添加された混合ガスを用いることを特徴とする。フッ素含有ガスにヘリウムガスを添加することにより、プラズマの空間分布が広がるため、クリーニング中のプラズマ状態が安定化すなわち、プロセスが安定化する。したがって、プロセス圧力を上げるなど、クリーニング処理時間の短縮に繋がる条件を選択することが可能となる。ヘリウムガスの、フッ素含有ガスに対する流量比が0.1未満であると、クリーニング中のプラズマ状態を充分に安定化させることができないために好ましくない。一方、上記流量比が1を超えると、フッ素含有ガスとヘリウムガスとの混合ガス中のフッ素濃度が減少し、クリーニング処理速度が低下するために好ましくない。これに対して、ヘリウムガスのフッ素含有ガスに対する流量比が上記範囲内であると、クリーニング中のプラズマ状態が安定化するため、クリーニング処理時間の短縮に繋がる処理条件を選択することが可能となるため好ましい後述する試験例3を参照。プラズマ放電に利用するプラズマソースは、低周波、高周波、マイクロ波の何れでも良く、また、印加電力は従来のクリーニング用のガスであるCF4やC2F6を使用する場合と同程度で良く、高密度プラズマソースを用いる必要もないため、プラズマCVD成膜装置に対する制約はない。クリーニングを効率的に実施するために、プラズマ放電条件としては、クリーニング用のガスである上記混合ガス中のフッ素原子が完全解離となるような条件とすることが好ましい。具体的に、上記完全解離とするためのプラズマ放電条件としては、例えば高周波電力3~7W/cm2、温度100~500°C、圧力1~10torr133~1330Pa、総ガス流量400~1000sccm、総ガス中に占めるフッ素ガス濃度9~18体積とすることで可能であるが、この範囲に限定されることはなく、この条件は実験的な試行錯誤で決めることが実際的である。以上説明したように、本実施形態のクリーニング方法によれば、窒素ガスを主成分として10~20体積のフッ素ガスを含むフッ素含有ガスとヘリウムガスとが流量比で1:0.1~1:1の範囲となるように添加された混合ガスをクリーニング用のガスとして用いる構成となっている。このように、窒素ガスを主成分として10~20体積のフッ素ガスを含むフッ素含有ガスを用いることにより、取り扱いの際の安全性を確保しつつ、高いクリーニング速度を維持してクリーニング時間を短縮することができる。また、上記フッ素含有ガスに、上記フッ素含有ガスの流量比で1:0.1~1:1の範囲となるようにヘリウムガスが添加された混合ガスを用いることにより、クリーニング中のプラズマ状態が安定化するため、チャンバー内部品のダメージを低減することができる。さらに、プラズマ状態が安定化することにより、クリーニング処理時間の短縮に繋がる処理条件を選択することが可能となるため、プラズマCVD成膜装置内に堆積した堆積物を除去して短時間でクリーニングすることができる。以下、具体例を示す。[試験1]テトラエトキシシランTEOSによるシリコン酸化膜成膜用平行平板型プラズマ装置アプライドマテリアルズ社製Precision5000、5インチウエハを用い、従来の2種のクリーニング用ガスを用いてチャンバークリーニングを実施した。クリーニング処理中のプラズマ状態は、プラズマ装置のチャンバー上部電極の直流電位Vdcを計測することで評価した。ここで、図2に示すように、広域放電時図2Aと局在放電時図2Bとではチャンバー上部電極にプラズマが接触する面積が異なる。このチャンバー上部電極へのプラズマ接触面積の変化に伴い、直流電位Vdcも変化する。また、直流電位Vdcは、ガスの種類や放電条件によっても変化するが、同一放電条件において直流電位Vdcが変動するということは、真空チャンバー内におけるプラズマの空間分布が変化していることを示すものである。本装置では、チャンバーリッド内のRF導波路に高圧プローブを装着し、デジタルオシロスコープにより直流電位Vdcを測定した。クリーニングは、シリコン酸化膜を約8,000Å成長させ、その後に行った。クリーニングの条件は、以下の通りとした。高周波印加電力:750wチャンバー内圧力高圧クリーニング:3.5torr時間:70秒基板温度:350°Cクリーニング用ガス1比較例1:六フッ化エタン500sccm酸素600sccmクリーニング用ガス2比較例2:八フッ化エタン500sccm酸素600sccm電極間距離:999mils図3は、従来のクリーニング用ガスを用いてクリーニングした際の、直流電位Vdcの時間変化を示したグラフである。本試験のクリーニングの条件は、量産装置で幅広く用いられているものであるが、いずれのクリーニング用ガスを用いた直流電位Vdcの測定結果においても電位変化は低く、安定したプラズマ状態であることが確認された。[試験2]試験1と同様に、クリーニング用ガスとして、窒素ガスを主成分として20体積のフッ素ガスを含むフッ素含有ガスクリーニング用ガス3比較例3を用いてクリーニングした際の直流電位Vdcを測定した。測定結果を図4に示す。図4に示すように、クリーニング用ガスとしてフッ素含有ガスのみを用いた場合、クリーニング中の直流電位Vdcは小刻みに増加と低下とを繰り返しており、プラズマ状態が不安定であることが確認された。また、目視においては、クリーニング終点に近づくにつれて、放電領域がガス吹き出し孔上部電極の中心部に偏る傾向であることが確認された。このような状態でクリーニング処理を繰り返すと、ガス吹き出し孔中心部の劣化が他の部分より早く進行する虞がある。また、チャンバー内のクリーニング状態が不完全となり、パーティクルの発生を引き起こす原因となる。[試験3]試験1と同様に、クリーニング用ガスとして、窒素ガスを主成分としてフッ素ガスを含むフッ素含有ガスとヘリウムガスとの混合ガスを用いてクリーニングした際の直流電位Vdcを測定した。下表1に、フッ素含有ガスに対するヘリウムガスの添加比率を示す。また、図5に測定結果を示す。図5に示すように、クリーニング用ガスとして、窒素ガスを主成分としてフッ素ガスを含むフッ素含有ガスとヘリウムガスとの混合ガスを用いた場合、ヘリウムガスを0.1以上の比率で添加することにより、クリーニング中の直流電位Vdcの変化は大幅に低減されることを確認したクリーニング用ガス4,5。このように、フッ素含有ガスにヘリウムガスを添加させることによってプラズマ状態が安定化するため、プロセス圧力を上げるなど、処理時間の短縮に繋がる条件を選択することが可能になる。これに対して、クリーニング用ガス6では、フッ素含有ガスに対してヘリウムガスを0.05の比率で添加しているが、クリーニング中の直流電位Vdcは小刻みに増加と低下とを繰り返しており、プラズマ状態の安定化が充分ではないことが確認された。一方、ヘリウムガスをフッ素含有ガスに対して流量比で1以上導入した場合、クリーニング速度は10~20程度遅くなるため、ヘリウムガスの導入量は流量比で1以下が望ましい。[試験4]試験1と同様に、クリーニング用ガスとして、窒素ガスを主成分としてフッ素ガスを含むフッ素含有ガスとヘリウムガスとの混合ガスを用いてクリーニングした際の直流電位Vdcを測定した。ここで、本試験では、クリーニング用ガスを構成するフッ素含有ガス中のフッ素ガス濃度を窒素に対して5~20体積まで変化させると共に、ヘリウムガスをフッ素含有ガスに対して0.1の比率となる添加条件とした下表2。図6に、表2に示すクリーニング用ガスを用いてクリーニングした際の、直流電位Vdcの時間変化の結果を示す。また、図7に、クリーニング用ガスを構成するフッ素含有ガス中のフッ素ガス濃度とクリーニング処理の完了までの処理時間クリーニング終点時間との関係を示す。図6に示すように、クリーニング用ガス7~8は、窒素ガスを主成分としてフッ素ガスを含むフッ素含有ガスに、流量比で0.1となるようにヘリウムガスが添加された混合ガスを用いているため、クリーニング中の直流電位Vdcの変化はいずれも低いレベルであることを確認した。しかしながら、図7に示すように、クリーニング終点時間は、クリーニング用ガスを構成するフッ素含有ガス中のフッ素濃度を減少させるに伴い、大幅に増加することが確認された。したがって、クリーニング用ガスを構成するフッ素含有ガス中のフッ素濃度が10未満の条件では、クリーニング終点時間が10~20程度遅くなるため、生産性に問題が生じるおそれがある。"