等離子體處理方法和等離子體處理裝置制造方法及圖紙

相對(duì)于等離子體保護(hù)腔室的內(nèi)部的構(gòu)件，防止變質(zhì)和消耗。等離子體處理方法包括成膜工序、等離子體處理工序以及去除工序。在成膜工序中，利用含硅氣體和還原性氣體這兩者的等離子體，在腔室的內(nèi)部的構(gòu)件的表面形成含硅膜。在等離子體處理工序中，在含硅膜形成于構(gòu)件的表面之后，利用處理氣體的等離子體對(duì)輸入到腔室的內(nèi)部的被處理體進(jìn)行等離子體處理。在去除工序中，在等離子體處理后的被處理體輸出到腔室的外部之后，利用含氟氣體的等離子體從構(gòu)件的表面去除含硅膜。

Plasma processing method and plasma processing apparatus

With respect to the internal members of the plasma protective chamber, deterioration and consumption are prevented. A plasma processing method includes a film forming process, a plasma processing process, and a removal process. In the film forming process, a silicon containing film is formed on the surface of a member of the chamber by means of a plasma comprising a silicon gas and a reducing gas. In a plasma processing step, plasma treatment is performed on the treated body of the input gas into the chamber after the silicon containing film is formed on the surface of the member. After removal of the treated body from the plasma treatment to the outside of the chamber in the removal process, a silicon containing film is removed from the surface of the member by a plasma containing fluorine gas.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)的各種方面和實(shí)施方式涉及等離子體處理方法和等離子體處理裝置。
技術(shù)介紹
在半導(dǎo)體的制造工藝中，廣泛使用了執(zhí)行以薄膜的堆積或蝕刻等為目的的等離子體處理的等離子體處理裝置。作為等離子體處理裝置，可列舉出進(jìn)行例如薄膜的堆積處理的等離子體CVD(化學(xué)氣相沉積，ChemicalVaporDeposition)裝置、進(jìn)行蝕刻處理的等離子體蝕刻裝置等。不過，在等離子體處理裝置中，配置于腔室內(nèi)的構(gòu)件(以下適當(dāng)稱為“腔室內(nèi)構(gòu)件”)在各種等離子體處理的之際暴露于處理氣體的等離子體，因此，要求耐等離子體性。對(duì)于這一點(diǎn)，在例如專利文獻(xiàn)1中公開有如下內(nèi)容：在對(duì)被處理體進(jìn)行等離子體處理之前，將氧與SiF4的氣體流量比設(shè)為1.7以上而供給含有氧的含硅氣體，在腔室內(nèi)構(gòu)件的表面形成含氟的氧化硅膜作為保護(hù)膜，從而提高了腔室內(nèi)構(gòu)件的耐等離子體性。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：美國(guó)專利第6071573號(hào)說明書
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)要解決的問題然而，在含氟的氧化硅膜作為保護(hù)膜形成于腔室內(nèi)構(gòu)件的表面的現(xiàn)有技術(shù)中，處理氣體的等離子體所致的氧化硅膜的蝕刻量變多。即、在現(xiàn)有技術(shù)中，將氧與SiF4的氣體流量比設(shè)為1.7以上而供給含有氧的含硅氣體。另外，使含有氧的含硅氣體的等離子體中的氧自由基和Si自由基在腔室內(nèi)的空間中反應(yīng)而生成硅氧化物，使生成的硅氧化物作為氧化硅膜堆積于腔室內(nèi)構(gòu)件。堆積于腔室內(nèi)構(gòu)件上的氧化硅膜含有F等殘留鹵素，因此，存在被處理氣體的等離子體蝕刻了氧化硅膜的膜厚以上的情況。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，腔室內(nèi)構(gòu)件的表面就變質(zhì)和消耗，無法充分地保護(hù)腔室內(nèi)構(gòu)件。用于解決問題的方案本專利技術(shù)的一技術(shù)方案的等離子體處理方法包括成膜工序、等離子體處理工序以及去除工序。在成膜工序中，利用含硅氣體和還原性氣體這兩者的等離子體，在腔室的內(nèi)部的構(gòu)件的表面形成含硅膜。在等離子體處理工序中，在所述含硅膜形成于所述構(gòu)件的表面之后，利用處理氣體的等離子體對(duì)輸入到所述腔室的內(nèi)部的被處理體進(jìn)行等離子體處理。在去除工序中，在等離子體處理后的所述被處理體輸出到所述腔室的外部之后，利用含氟氣體的等離子體從所述構(gòu)件的表面去除所述含硅膜。專利技術(shù)的效果根據(jù)本專利技術(shù)的各種技術(shù)方案和實(shí)施方式，可實(shí)現(xiàn)能夠相對(duì)于等離子體保護(hù)腔室的內(nèi)部的構(gòu)件、防止變質(zhì)和消耗的等離子體處理方法和等離子體處理裝置。附圖說明圖1是表示適用于本實(shí)施方式的等離子體處理方法的等離子體處理裝置的概略剖視圖。圖2是表示由本實(shí)施方式的等離子體處理裝置進(jìn)行的等離子體處理方法的處理的流程的一個(gè)例子的流程圖。圖3是用于說明本實(shí)施方式中的腔室內(nèi)的沉積物量的測(cè)定點(diǎn)的一個(gè)例子的圖。圖4是表示還原性氣體以及含硅氣體的比率與沉積物量的一個(gè)例子的圖。圖5是表示本實(shí)施方式中的含硅膜的沉積物量和蝕刻量的一個(gè)例子的圖。圖6是表示本實(shí)施方式中的含硅膜的沉積物量和蝕刻量的一個(gè)例子的圖。圖7的(a)、(b)是表示本實(shí)施方式中的含硅膜的沉積后的截面和表面的一個(gè)例子的圖。圖8的(a)、(b)是表示本實(shí)施方式中的含硅膜的等離子體處理后的截面和表面的一個(gè)例子的圖。圖9是表示比較例的含硅膜的沉積物量和蝕刻量的一個(gè)例子的圖。圖10是表示比較例的含硅膜的沉積物量和蝕刻量的一個(gè)例子的圖。圖11的(a)、(b)是表示比較例的含硅膜的沉積后的截面和表面的一個(gè)例子的圖。圖12的(a)、(b)是表示比較例的含硅膜的等離子體處理后的截面和表面的一個(gè)例子的圖。圖13是表示由本實(shí)施方式的等離子體處理裝置進(jìn)行的等離子體處理方法的處理的流程的另一個(gè)例子的流程圖。具體實(shí)施方式以下，參照附圖詳細(xì)地說明各種實(shí)施方式。此外，在各附圖中對(duì)相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的附圖標(biāo)記。對(duì)于本實(shí)施方式的等離子體處理方法，在1個(gè)實(shí)施方式中包括：成膜工序，在該成膜工序中，利用含硅氣體和還原性氣體這兩者的等離子體在腔室的內(nèi)部的構(gòu)件的表面上形成含硅膜；等離子體處理工序，在該等離子體處理工序中，在含硅膜形成于構(gòu)件的表面之后，利用處理氣體的等離子體對(duì)輸入到腔室的內(nèi)部的被處理體進(jìn)行等離子體處理；去除工序，在該去除工序中，在等離子體處理后的被處理體輸出到腔室的外部之后，利用含氟氣體的等離子體從構(gòu)件的表面去除含硅膜。另外，對(duì)于本實(shí)施方式的等離子體處理方法，在1個(gè)實(shí)施方式中，含硅氣體含有SiF4、SiCl4以及SiBr4中的至少任一者。另外，對(duì)于本實(shí)施方式的等離子體處理方法，在1個(gè)實(shí)施方式中，還原性氣體含有H2、CH4以及C3H6中的至少任一者。另外，對(duì)于本實(shí)施方式的等離子體處理方法，在1個(gè)實(shí)施方式中，在成膜工序中，還原性氣體相對(duì)于含硅氣體的流量比是0.2以上。另外，對(duì)于本實(shí)施方式的等離子體處理方法，在1個(gè)實(shí)施方式中，在成膜工序之前還包括預(yù)成膜工序，在該預(yù)成膜工序中，利用含碳?xì)怏w的等離子體在構(gòu)件的表面形成含碳膜。另外，對(duì)于本實(shí)施方式的等離子體處理方法，在1個(gè)實(shí)施方式中，含碳?xì)怏w含有以CxHyFz〔式中，x、y和z表示整數(shù)、(z-y)÷x是2以下〕表示的氣體。另外，對(duì)于本實(shí)施方式的等離子體處理方法，在1個(gè)實(shí)施方式中，含碳?xì)怏w含有CH4、C4F8、CHF3、CH3F以及C2H4中的至少任一者。另外，對(duì)于本實(shí)施方式的等離子體處理方法，在1個(gè)實(shí)施方式中，去除工序包括：第1去除工序，在該第1去除工序中，利用含氟氣體的等離子體從構(gòu)件的表面去除含硅膜；第2去除工序，在該第2去除工序中，利用含氧氣體的等離子體從構(gòu)件的表面去除含碳膜。另外，對(duì)于本實(shí)施方式的等離子體處理方法，在1個(gè)實(shí)施方式中，含硅氣體還含有稀有氣體。另外，對(duì)于本實(shí)施方式的等離子體處理方法，在1個(gè)實(shí)施方式中，稀有氣體是Ar或He。對(duì)于本實(shí)施方式的等離子體處理裝置，在1個(gè)實(shí)施方式中包括：腔室，其用于對(duì)被處理體進(jìn)行等離子體處理；排氣部，其用于對(duì)腔室的內(nèi)部進(jìn)行減壓；氣體供給部，其用于向腔室的內(nèi)部供給處理氣體；控制部，其執(zhí)行如下工序：成膜工序，在該成膜工序中，利用含硅氣體和還原性氣體這兩者的等離子體在腔室的內(nèi)部的構(gòu)件的表面形成含硅膜；等離子體處理工序，在該等離子體處理工序中，在含硅膜形成于構(gòu)件的表面之后，利用處理氣體的等離子體對(duì)輸入到腔室的內(nèi)部的被處理體進(jìn)行等離子體處理；去除工序，在該去除工序中，在等離子體處理后的被處理體輸出到腔室的外部之后，利用含氟氣體的等離子體從構(gòu)件的表面去除含硅膜。圖1是表示適用于本實(shí)施方式的等離子體處理方法的等離子體處理裝置的概略剖視圖。圖1所示的等離子體處理裝置具有氣密地構(gòu)成并設(shè)為電接地電位的處理腔室1。該處理腔室1呈圓筒狀，由例如在表面形成有陽極氧化覆膜的鋁等構(gòu)成。在處理腔室1內(nèi)設(shè)置有水平地支承作為被處理體的半導(dǎo)體晶圓W的載置臺(tái)2。載置臺(tái)2的基材2a由導(dǎo)電性的金屬、例如鋁等構(gòu)成，具有作為下部電極的功能。該載置臺(tái)2隔著絕緣板3支承于導(dǎo)體的支承臺(tái)4。另外，在載置臺(tái)2的上方的外周設(shè)置有由例如單晶硅形成的聚焦環(huán)5。而且，以包圍載置臺(tái)2和支承臺(tái)4的周圍的方式設(shè)置有由例如石英等形成的圓筒狀的內(nèi)壁構(gòu)件3a。在載置臺(tái)2的上方，以與載置臺(tái)2平行地相對(duì)的方式，換言之，以與支承于載置臺(tái)2的半導(dǎo)體晶圓W相對(duì)的方式設(shè)置有具有作為上部電極的功能的噴頭16。噴頭16和載置臺(tái)2作為一對(duì)電極(上部電極和下部電極)發(fā)揮功能。載置臺(tái)2的基材2a借助第1匹配器11a與第1高頻電源10a連接。另外，載本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種等離子體處理方法，其特征在于，該等離子體處理方法包括：成膜工序，在該成膜工序中，利用含硅氣體和還原性氣體這兩者的等離子體在腔室的內(nèi)部的構(gòu)件的表面形成含硅膜；等離子體處理工序，在該等離子體處理工序中，在所述含硅膜形成于所述構(gòu)件的表面之后，利用處理氣體的等離子體對(duì)輸入到所述腔室的內(nèi)部的被處理體進(jìn)行等離子體處理；去除工序，在該去除工序中，在等離子體處理后的所述被處理體輸出到所述腔室的外部之后，利用含氟氣體的等離子體從所述構(gòu)件的表面去除所述含硅膜。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】2014.10.07 JP 2014-2066651.一種等離子體處理方法，其特征在于，該等離子體處理方法包括：成膜工序，在該成膜工序中，利用含硅氣體和還原性氣體這兩者的等離子體在腔室的內(nèi)部的構(gòu)件的表面形成含硅膜；等離子體處理工序，在該等離子體處理工序中，在所述含硅膜形成于所述構(gòu)件的表面之后，利用處理氣體的等離子體對(duì)輸入到所述腔室的內(nèi)部的被處理體進(jìn)行等離子體處理；去除工序，在該去除工序中，在等離子體處理后的所述被處理體輸出到所述腔室的外部之后，利用含氟氣體的等離子體從所述構(gòu)件的表面去除所述含硅膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理方法，其特征在于，所述含硅氣體含有SiF4、SiCl4以及SiBr4中的至少任一者。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的等離子體處理方法，其特征在于，所述還原性氣體含有H2、CH4以及C3H6中的至少任一者。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理方法，其特征在于，在所述成膜工序中，所述還原性氣體相對(duì)于所述含硅氣體的流量比是0.2以上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理方法，其特征在于，該等離子體處理方法在所述成膜工序之前還包括預(yù)成膜工序，在該預(yù)成膜工序中，利用含碳?xì)怏w的等離子體在所述構(gòu)件的表面形成含碳膜。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的等離子體處理方法，其特征在于，所述含碳?xì)怏w含有以CxHyFz表示的氣體，式中，x、...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：平山祐介，宮川正章，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：日本;JP