JP2008244292A - Processing performance stabilizing method of plasma treatment apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize the processing performance of a plasma treatment apparatus in which a hardly removable element remains in its inside. <P>SOLUTION: The processing performance stabilizing method of a plasma treatment apparatus has a step 104 for cleaning the inside of a plasma treatment chamber, a step 102 for forming a coating film for coating the inside of the plasma treatment chamber and a step 103 of executing plasma treatment for a target processing workpiece. In the step of forming the coating film, the coating (at least any one of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon carbide, carbon and halocaron) is allowed to contain a substance (one or more selected from among halogen, carbon, sulfur, metal oxide and metal halide) which is hardly removed even when using a step of cleaning the workpiece by using a gas containing an element or a substance (HCl, HBr, HI, H<SB>2</SB>, CHF<SB>3</SB>, CH<SB>4</SB>, CHxCly, CHxBry, and CHxIy (x=1 to 3, y=4-x) and SiH<SB>4</SB>) for promoting the formation of the coating film. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、プラズマ生成機構を備えたプラズマ処理装置の処理性能安定化方法に係り、特に、半導体素子の微細加工に好適な半導体製造装置であるプラズマ処理装置の処理性能安定化方法に関する。   The present invention relates to a processing performance stabilization method of a plasma processing apparatus having a plasma generation mechanism, and more particularly to a processing performance stabilization method of a plasma processing apparatus which is a semiconductor manufacturing apparatus suitable for fine processing of semiconductor elements.

被処理物をプラズマ処理する工程において、望ましい処理結果を得るには、プラズマ中のラジカル（化学反応性の高い原子や分子）、イオンなどの組成を適切に制御することが重要である。つまり、プラズマ処理の加工精度は、ラジカルやイオンの制御性で決定されるといってよい。   In the step of subjecting the workpiece to plasma treatment, in order to obtain a desired treatment result, it is important to appropriately control the composition of radicals (chemically reactive atoms and molecules) and ions in the plasma. That is, it can be said that the processing accuracy of plasma processing is determined by the controllability of radicals and ions.

このようなプラズマ処理の例として、例えば半導体ウェハや、液晶パネルのガラス基盤などをプラズマエッチングする工程が挙げられる。このような工程では、半導体素子の加工寸法が年々微細化されていることに伴い、加工精度に対する要求も厳しくなってきている。特に半導体ロジックデバイスでは、わずか１ナノメートル加工の乱れでも不良とされるようになってきた。このような状況下では、ラジカル・イオンの組成制御にも高い精度が要求される。   Examples of such plasma treatment include a step of plasma etching a semiconductor wafer, a glass substrate of a liquid crystal panel, and the like. In such a process, as processing dimensions of semiconductor elements are miniaturized year by year, requirements for processing accuracy are becoming stricter. In particular, semiconductor logic devices have been regarded as defective even with a disorder of processing of only 1 nanometer. Under such circumstances, high precision is also required for radical / ion composition control.

ところが、プラズマ処理装置では、プラズマ処理条件を一定にしているにもかかわらず、装置の処理性能が経時的に変化し、ついには被処理物を不良品にしてしまうことがある。このような問題を引き起こす原因のひとつとして、プラズマ処理室に残留した各種原子・分子が挙げられる。残留した各種原子・分子は、プラズマ中に脱離してプラズマ中のイオン・ラジカル組成を変化させたり、あるいはプラズマおよび装置の電気的特性に変化を生じさせたりして、プラズマ処理性能に重大な影響を与える。   However, in the plasma processing apparatus, the processing performance of the apparatus changes with time even though the plasma processing conditions are kept constant, and the workpiece may eventually become defective. One of the causes of such problems is various atoms and molecules remaining in the plasma processing chamber. Residual atoms and molecules are desorbed into the plasma and change the ion / radical composition in the plasma, or change the electrical characteristics of the plasma and the device, and have a significant effect on the plasma processing performance. give.

ラジカルやイオンは高い化学反応性を持つために、目的の被処理物と反応するだけでなく、プラズマ処理室の構成部材とも化学反応を起こしたり、吸着したりしてしまう。特にハロゲン、そのなかでもフッ素は、石英などのシリコン固形物との反応性が高いために、石英製の部品などと化学反応を起こしてプラズマ処理室に残留することが多い。   Since radicals and ions have high chemical reactivity, they not only react with the target object to be processed, but also cause chemical reaction or adsorption with the constituent members of the plasma processing chamber. In particular, halogen, especially fluorine, is highly reactive with silicon solids such as quartz, and thus often reacts with quartz parts and the like and remains in the plasma processing chamber.

また、イオンやラジカルによる反応過程により、部品の磨耗も起こる。磨耗の程度が著しい場合は、新しい部品と交換する必要が生じる。しかし新しい石英製部品は表面が純粋な石英に近く、十分に使用されて表面がフッ化するなどした石英製部品とは、表面状態が大きく異なる。この表面状態の違いは、プラズマへの電気的影響や化学的影響の違いとして、プラズマ処理の結果に大きな違いを生じる。そのため、新しい石英製部品に交換した後は、これらの部品を使い込んだ状態にするために、たとえばフッ素系のプラズマを繰り返し生成するなどの、慣らし運転が必要になる。この慣らし運転が終了するまで、プラズマ処理装置は実質的に使用できる状態になく、装置の稼働率が低下する原因となる。   In addition, wear of parts occurs due to the reaction process by ions and radicals. If the degree of wear is significant, it will be necessary to replace it with a new part. However, the new quartz part has a surface that is close to pure quartz, and the surface state is very different from that of a quartz part that is fully used and the surface is fluorinated. This difference in the surface state causes a great difference in the result of the plasma treatment as a difference in electrical influence or chemical influence on the plasma. Therefore, after replacement with new quartz parts, a break-in operation such as repeatedly generating fluorine-based plasma is required in order to keep these parts in use. Until the break-in operation is completed, the plasma processing apparatus is not in a substantially usable state, which causes a reduction in the operating rate of the apparatus.

この問題に対処するための従来技術として、プラズマを用いてシリコン系被膜を形成し、プラズマ成膜装置の内部を被覆することで、残留フッ素の影響を低減することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１７８９９３号公報 As a conventional technique for dealing with this problem, it has been proposed to reduce the influence of residual fluorine by forming a silicon-based film using plasma and covering the inside of the plasma film forming apparatus (for example, Patent Document 1).
JP 2003-178993 A

石英製部品の表面と化学的に強く結合した残留物を除去することは容易ではなく、特許文献１の方法ではフッ素を完全に除去することは難しい。このことは、フッ素と水素間の化学結合の強さは室温にておよそ５．９１電子ボルトであるのに対して、シリコンとフッ素間の化学結合の強さはおよそ５．７３電子ボルトと非常に近いため、プラズマ照射下でも反応が容易には進まないためである。さらに本発明の発明者らの実験でも、シリコンと結合したフッ素を、水素を含んだプラズマで除去することは容易でないことが確認された。たとえ除去できたとしても、その全てを除去することは非常に困難である。そのため、石英製部品の表面が徐々にフッ化していくことを避けられず、プラズマ処理装置の処理性能を安定に保つには十分ではない。もちろん、厚い被膜を形成すれば残留フッ素の影響を軽減できるが、厚い被膜は剥離して異物発生の原因となる可能性がある。また、除去処理を行うための作業時間が必要になり、その分、目的とする被処理物の処理時間に割く時間が減少し、装置稼働率の低下につながる。   It is not easy to remove the residue chemically bonded to the surface of the quartz part, and it is difficult to completely remove fluorine by the method of Patent Document 1. This is because the chemical bond strength between fluorine and hydrogen is about 5.91 electron volts at room temperature, whereas the chemical bond strength between silicon and fluorine is about 5.73 electron volts. This is because the reaction does not easily proceed even under plasma irradiation. Further, the inventors' experiments also confirmed that it is not easy to remove fluorine bonded to silicon with a plasma containing hydrogen. Even if they can be removed, it is very difficult to remove all of them. Therefore, it is inevitable that the surface of the quartz part is gradually fluorinated, and this is not sufficient to keep the processing performance of the plasma processing apparatus stable. Of course, if a thick film is formed, the influence of residual fluorine can be reduced. However, the thick film may be peeled off to cause foreign substances. In addition, work time for performing the removal process is required, and accordingly, the time for the processing time of the target object to be processed is reduced, leading to a reduction in the apparatus operating rate.

上記問題に鑑み、本発明は、プラズマ処理装置における処理性能を安定化する方法を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a method for stabilizing processing performance in a plasma processing apparatus.

上記課題を解決するために、本発明は、プラズマ処理の結果プラズマ処理装置の内部に位置する石英製部品の表面に生成する残留物を除去するのではなく、石英製部品の表面近傍に最初から残留物が存在する状態を保持することで、プラズマ処理性能を一定に保つ技術を提案する。すなわち、石英製部品の表面に生成した残留フッ素を完全に除去するよりも、石英製部品の表面近傍にフッ素が多量に混入した膜を形成することで、安定な状態をつくる方が容易であると考えた。   In order to solve the above problems, the present invention does not remove residues generated on the surface of the quartz part located inside the plasma processing apparatus as a result of the plasma processing, but from the beginning near the surface of the quartz part. We propose a technique for maintaining the plasma processing performance constant by maintaining the presence of residue. That is, it is easier to create a stable state by forming a film containing a large amount of fluorine near the surface of the quartz part, rather than completely removing residual fluorine generated on the surface of the quartz part. I thought.

そこで、本発明の発明者らは、まずフッ素を多量に混入したシリコン酸化物被膜を形成することを考え、ＳｉＦ_４ガスとＯ_２ガスを混合してプラズマを生成し、フッ素の存在下でシリコンを酸素と反応させることを試みた。しかし、ＳｉＦ_４とＯ_２だけを混合したプラズマでは、シリコン酸化物被膜を形成できないことがわかった。この実験結果は、以下のようにして説明できる。まず、ＳｉＦ_４とＯ_２を混合した場合の化学反応は、例えば、下記（１）式および（２）式のようなものだと考えられる。

In view of this, the inventors of the present invention first considered forming a silicon oxide film mixed with a large amount of fluorine, mixed SiF ₄ gas and O ₂ gas to generate plasma, and in the presence of fluorine, silicon Attempted to react with oxygen. However, it has been found that a silicon oxide film cannot be formed by plasma in which only SiF ₄ and O ₂ are mixed. The experimental results can be explained as follows. First, the chemical reaction in the case of mixing SiF ₄ and O ₂ is considered to be, for example, the following formulas (1) and (2).

つまり、仮にシリコンが酸素と反応し、シリコン酸化物を形成したとしても、余分なフッ素が再びシリコン酸化物を除去してしまうためだと説明できる。   In other words, even if silicon reacts with oxygen to form silicon oxide, it can be explained that excess fluorine removes silicon oxide again.

次に本発明の発明者らは、余分なフッ素を取り除いてやることで、シリコン酸化物の被膜を作成できないかと考えた。先に述べたように、水素はフッ素と強く反応し、残留フッ素を除去できると期待されていた。すでに石英部品の表面と結合してしまったフッ素を除去することは困難であるが、プラズマ中でＳｉＦ_４が解離されて発生したＦならば、水素と容易に反応し、ＨＦを形成する可能性がある。そこでＳｉＦ_４とＯ_２に、さらにＨＢｒを添加してプラズマを生成したところ、フッ素を含有したシリコン酸化物被膜を形成できることがわかった。このことは、ＨＢｒにより供給された水素が、下記（３）式および（４）式の反応により余分なフッ素を奪い、形成されたシリコン酸化物がフッ素で除去されることを防いでいるためである。

Next, the inventors of the present invention considered that a silicon oxide film could be formed by removing excess fluorine. As mentioned earlier, hydrogen was expected to react strongly with fluorine and remove residual fluorine. Although it is difficult to remove fluorine that has already bonded to the surface of the quartz part, if F is generated by dissociation of SiF _{4 in} the plasma, it may easily react with hydrogen to form HF. There is. Thus, when plasma was generated by adding HBr to SiF ₄ and O ₂ , it was found that a silicon oxide film containing fluorine could be formed. This is because hydrogen supplied by HBr prevents excess fluorine from being removed by the reaction of the following formulas (3) and (4), and the formed silicon oxide is prevented from being removed by fluorine. is there.

もちろん、完全なＳｉＯ_２が形成されるわけではなく、例えば一部は、下記（５）式のような反応により、石英被膜中にフッ素が含有されることになる。

Of course, complete SiO ₂ is not formed. For example, a part of the quartz film contains fluorine due to a reaction represented by the following formula (5).

添加したＨＢｒガスのうち、ＢｒはＢｒ_２になると考えられる。Ｂｒ_２は、シリコンと反応してＳｉＢｒ_４を形成するが、Ｂｒとシリコン酸化物との反応速度はきわめて遅い。また、形成されたＳｉＢｒ_４は、ＳｉＦ_４に比べて揮発性が低く、酸素と結合して容易にシリコン酸化物被膜を再形成することがよく知られている。このような理由で、Ｂｒは、シリコン酸化物被膜の形成には実質的に寄与していない。 Of the added HBr gas, Br is considered to be Br ₂ . Br ₂ reacts with silicon to form SiBr ₄ , but the reaction rate between Br and silicon oxide is very slow. Further, it is well known that the formed SiBr ₄ is less volatile than SiF ₄ , and easily forms a silicon oxide film by combining with oxygen. For these reasons, Br does not substantially contribute to the formation of the silicon oxide film.

以上のように、本発明によれば、プラズマ処理装置内部に残留し除去しにくいフッ素などの元素を含んだ膜を、プラズマ処理装置内部堆積させてから被処理物のプラズマ処理を行うことで、処理性能を非常に安定に維持することができるようになった。   As described above, according to the present invention, a film containing an element such as fluorine that remains in the plasma processing apparatus and is difficult to remove is deposited inside the plasma processing apparatus, and then plasma processing is performed on the object to be processed. The processing performance can be kept very stable.

次に、本発明の実施に必要なハードウェア構成や実施手順について説明する。図２を用いて、本発明を実施するに適したプラズマ処理装置のハードウェア構成を説明する。   Next, a hardware configuration and an implementation procedure necessary for implementing the present invention will be described. A hardware configuration of a plasma processing apparatus suitable for carrying out the present invention will be described with reference to FIG.

プラズマ処理装置は、プラズマ処理室２０２と、ガス供給手段２０３と、ガス排気手段２０４と、圧力計２０５と、バルブ２０６と、プラズマ生成手段２０７と、電源２０８と、チューナ（整合機）２０９と、被処理物２０１を支持するステージ２１０と、電源２１１と、チューナ（整合機）２１２とを備えている。さらにプラズマ処理装置は、カバー２１３と、ガス分配器（シャワープレート）２１４と、内壁２１５とを備えている。   The plasma processing apparatus includes a plasma processing chamber 202, a gas supply unit 203, a gas exhaust unit 204, a pressure gauge 205, a valve 206, a plasma generation unit 207, a power source 208, a tuner (matching machine) 209, A stage 210 that supports the workpiece 201, a power source 211, and a tuner (matching machine) 212 are provided. The plasma processing apparatus further includes a cover 213, a gas distributor (shower plate) 214, and an inner wall 215.

被処理物２０１をプラズマ処理するためのプラズマ処理室２０２には、処理ガスを供給するガス供給手段２０３と、プラズマ処理室２０２内の処理ガスを排気するガス排気手段２０４が備えられている。このとき、プラズマ処理室２０２内の圧力を所望の値に維持できるよう、圧力計２０５により測定し、バルブ２０６で処理ガスの排気速度を調整する。この状態で、プラズマ生成手段２０７に電源２０８から生じた高周波を印加し、プラズマ処理室２０２内にプラズマを生じさせる。プラズマを安定に維持するために、プラズマ生成手段２０７と電源２０８の間には、チューナ２０９が設けられており、これによってインピーダンスを整合させる。さらにプラズマ処理室２０２内には被処理物２０１を支持するステージ２１０が設置されており、ステージ２１０に電圧を印加するための電源２１１と、インピーダンスを調整するためのチューナ２１２が備えられている。   A plasma processing chamber 202 for performing plasma processing on the workpiece 201 is provided with a gas supply unit 203 for supplying a processing gas and a gas exhaust unit 204 for exhausting the processing gas in the plasma processing chamber 202. At this time, the pressure in the plasma processing chamber 202 is measured by the pressure gauge 205 so that the pressure in the plasma processing chamber 202 can be maintained at a desired value, and the exhaust speed of the processing gas is adjusted by the valve 206. In this state, a high frequency generated from the power source 208 is applied to the plasma generating means 207 to generate plasma in the plasma processing chamber 202. In order to maintain the plasma stably, a tuner 209 is provided between the plasma generating means 207 and the power source 208, thereby matching the impedance. Further, a stage 210 that supports the workpiece 201 is installed in the plasma processing chamber 202, and a power source 211 for applying a voltage to the stage 210 and a tuner 212 for adjusting impedance are provided.

以上がプラズマ処理装置の構成である。これに加えて、プラズマからステージ２１０を保護するためのカバー２１３、ガス供給手段２０３から供給されたガスをプラズマ処理室２０２内に均等に分配するための分配器２１４、プラズマ処理室２０２をプラズマから保護するための内壁２１５などが備えられることがある。これらは、プラズマに非常に近い位置に設置されており、プラズマによる損傷を受けやすい。これらの部品を金属や金属不動体などの材料で構成してしまうと、プラズマにより激しく損傷されたときに、プラズマ処理室２０２内部や、被処理物２０１を金属元素で汚染してしまうことになる。そこで、これらの部品を構成する材料として、シリコンを主体とした材料、たとえば石英などを用いることが多い。シリコンならば、被処理物２０１に付着してもプラズマエッチングなどの処理の間に除去されるので、問題は起きない。   The above is the configuration of the plasma processing apparatus. In addition to this, a cover 213 for protecting the stage 210 from plasma, a distributor 214 for evenly distributing the gas supplied from the gas supply means 203 into the plasma processing chamber 202, and the plasma processing chamber 202 from the plasma. An inner wall 215 or the like for protection may be provided. These are installed at a position very close to the plasma, and are easily damaged by the plasma. If these parts are made of a material such as metal or a metal non-moving body, the inside of the plasma processing chamber 202 and the object to be processed 201 are contaminated with metal elements when severely damaged by plasma. . Therefore, a material mainly composed of silicon, such as quartz, is often used as a material constituting these parts. In the case of silicon, even if it adheres to the object to be processed 201, it is removed during processing such as plasma etching, so there is no problem.

ところが、プラズマは被処理物２０１だけでなくこれらの石英製部品とも化学反応を起こしてしまう。特にＳＦ_６やＣＦ_４、ＣＨＦ_３などのガスを用いてプラズマを生成した場合、プラズマ中のフッ素ラジカルないしフッ素イオンがこれらの部品と激しく反応し、部品の表面を消耗させる。さらには、プラズマ消失後もこれらの石英製部品の表面にフッ素が化学的に強く結合したまま残留する。 However, the plasma causes a chemical reaction not only with the workpiece 201 but also with these quartz parts. In particular, when a plasma is generated using a gas such as SF ₆ , CF ₄ , or CHF ₃ , fluorine radicals or fluorine ions in the plasma react violently with these components, and the surfaces of the components are consumed. Furthermore, even after the plasma disappears, fluorine remains on the surfaces of these quartz parts while being chemically bonded.

このことを実験的に確かめるため、本発明の発明者らは、被処理物２０１上に１０ｍｍ角で厚さ１ｍｍの石英試験片を載置してＳＦ_６プラズマに暴露した後、試験片を取り出してＸ線光電子分光法により表面に付着したフッ素の量を測定した。この実験結果を図３の曲線３０１に示す。横軸は石英試験片をＳＦ_６プラズマに照射した時間、左側の縦軸は石英試験片の表面近傍におけるフッ素原子の濃度を石英に対する原子パーセントで示したものである。ＳＦ_６プラズマに暴露した時間が長いほど、石英の表面近傍のフッ素原子の量は増加していき、最終的には１０％程度に達した。つまり、プラズマ処理室内の石英製部品の表面も、時間とともにフッ化していくと言える。一方、ＳＦ_６プラズマの合間に、ＳＦ_６／ＣＨＦ_３プラズマによるＰｏｌｙ−Ｓｉエッチング速度を測定した結果を、同じく図３の曲線３０２に示す。横軸は、プラズマ処理装置内の石英製部品を交換してから、ＳＦ_６プラズマを照射した合計時間、右側の縦軸は１分間あたりのエッチング速度である。エッチング速度も、ＳＦ_６プラズマ照射時間とともに増加していくことがわかった。以上のことから、石英製部品の表面に結合したフッ素の濃度と、エッチング速度の間には強い関連性があることがわかった。 In order to confirm this experimentally, the inventors of the present invention placed a 10 mm square and 1 mm thick quartz test piece on the workpiece 201 and exposed it to SF ₆ plasma, and then removed the test piece. The amount of fluorine adhering to the surface was measured by X-ray photoelectron spectroscopy. The result of this experiment is shown by a curve 301 in FIG. The horizontal axis represents the time during which the quartz test piece was irradiated with SF ₆ plasma, and the left vertical axis represents the concentration of fluorine atoms in the vicinity of the surface of the quartz test piece in atomic percent relative to quartz. The longer the exposure time to SF ₆ plasma, the greater the amount of fluorine atoms in the vicinity of the quartz surface, and finally reached about 10%. That is, it can be said that the surface of the quartz part in the plasma processing chamber also fluorinates with time. On the other hand, the result of measuring the Poly-Si etching rate by SF ₆ / CHF ₃ plasma between the SF ₆ plasmas is also shown by a curve 302 in FIG. The horizontal axis represents the total time during which the SF ₆ plasma was irradiated after exchanging quartz parts in the plasma processing apparatus, and the right vertical axis represents the etching rate per minute. It was found that the etching rate also increases with the SF ₆ plasma irradiation time. From the above, it was found that there is a strong relationship between the concentration of fluorine bonded to the surface of the quartz part and the etching rate.

前述したように、この問題に対処するために、従来は、石英製部品の表面に残留するフッ素の除去方法が検討されてきた。たとえば、水素ガスや、水素を含んだガスによりプラズマを生成し、石英製部品の表面に残留したフッ素を、プラズマ中の水素ラジカルや水素イオンと反応させて、フッ化水素としてプラズマ処理室外へ排気する方法である。本発明の発明者らは、この効果を確認するために、次の実験を行った。まず、プラズマ処理装置内にシリコンで形成された被処理物を設置し、ガス供給手段２０３と石英製部品２１４を介してＣｌ_２とＯ_２の混合ガスを処理室２０２内に導入し、シリコンで形成された被処理物２０１をプラズマでエッチングした。本実験のため、プラズマ処理装置の側壁に特別に設置したフーリエ変換型赤外吸収分光器でプラズマ処理装置の側壁の付着物を分析した。 As described above, in order to cope with this problem, conventionally, a method for removing fluorine remaining on the surface of a quartz part has been studied. For example, plasma is generated by hydrogen gas or a gas containing hydrogen, and fluorine remaining on the surface of the quartz part is reacted with hydrogen radicals or hydrogen ions in the plasma to be exhausted out of the plasma processing chamber as hydrogen fluoride. It is a method to do. The inventors of the present invention conducted the following experiment in order to confirm this effect. First, an object to be processed formed of silicon is installed in the plasma processing apparatus, and a mixed gas of Cl ₂ and O ₂ is introduced into the processing chamber 202 through the gas supply means 203 and the quartz part 214, The formed workpiece 201 was etched with plasma. For this experiment, the deposits on the side wall of the plasma processing apparatus were analyzed with a Fourier transform infrared absorption spectrometer specially installed on the side wall of the plasma processing apparatus.

この結果を、図４に示す。横軸は、赤外線の波数を示し、縦軸には付着物による赤外線の吸収強度を示す。吸収強度が高いほど、付着物が多量についていることを意味する。曲線４０１のように、Ｓｉ−Ｏ結合の吸収ピークが観測され、シリコン酸化物が付着していることが確認された。このシリコン酸化物を石英部品の表面に見立て、前述の実験と同様にＳＦ_６ガスのプラズマを生成したところ、曲線４０２に示すように、Ｓｉ−Ｆ結合の吸収ピークが確認された。つまり、先に形成したシリコン酸化物は、表面がフッ化したことが確認された。次に、ＨＢｒガスのプラズマを生成したが、曲線４０２からまったく変化がなく、Ｓｉ−Ｆ結合が消失することはなかった。その後、さまざまな処理条件でＳｉ−Ｆ結合の消失を図ったが、完全にフッ素を除去することは非常に難しいということがわかった。 The result is shown in FIG. The horizontal axis indicates the wave number of infrared rays, and the vertical axis indicates the absorption intensity of infrared rays due to the attached matter. The higher the absorption strength, the greater the amount of deposits. As indicated by a curve 401, an absorption peak of Si—O bond was observed, and it was confirmed that silicon oxide was adhered. When this silicon oxide was regarded on the surface of a quartz part and SF ₆ gas plasma was generated in the same manner as in the above-described experiment, an absorption peak of Si—F bond was confirmed as shown by a curve 402. That is, it was confirmed that the surface of the previously formed silicon oxide was fluorinated. Next, plasma of HBr gas was generated, but there was no change from the curve 402, and the Si-F bond was not lost. Thereafter, the Si—F bond disappeared under various treatment conditions, but it was found that it was very difficult to completely remove fluorine.

そこで本発明の発明者らは、これらの石英製部品の表面に残留したフッ素を除去するのではなく、積極的にフッ素を残留させる方法を考えた。すなわち、石英製部品の表面を、フッ素を含んだ膜で被覆することでプラズマ処理装置の処理性能を安定にする手法である。   Therefore, the inventors of the present invention have considered a method of actively leaving fluorine instead of removing fluorine remaining on the surface of these quartz parts. That is, this is a technique for stabilizing the processing performance of the plasma processing apparatus by coating the surface of a quartz part with a film containing fluorine.

先に述べたように、図２に示す石英製部品であるカバー２１３、ガス分配器２１４、内壁２１５は、プラズマにさらされやすい位置に設置されている。このことは、シリコン被膜を形成することも容易であるということを意味している。そこで、ガス供給手段２０３と石英製部品であるガス分配器２１４を介して、ＳｉＦ_４とＯ_２の混合ガスをプラズマ化した。図５には、その実験結果を示す。ＳｉＦ_４に単にＯ_２を添加した場合、曲線５０１に示すように、シリコン酸化物の存在は認められなかった。ところが、ＳｉＦ_４とＯ_２にＨＢｒを添加すると、曲線５０２に示すように、Ｓｉ−Ｏ結合が観測されるとともに、Ｓｉ−Ｆ結合が観測された。この理由は、プラズマ中でＳｉＦ_４が解離されて生成されたフッ素原子を水素原子が奪い、ＨＦとなってプラズマ処理装置外に排気されることで、フッ素が欠乏した状況が成立し、フッ素を含んだシリコン酸化物が堆積したためである。 As described above, the cover 213, the gas distributor 214, and the inner wall 215, which are quartz parts shown in FIG. 2, are installed at positions that are easily exposed to plasma. This means that it is easy to form a silicon film. Therefore, the mixed gas of SiF ₄ and O ₂ was turned into plasma through the gas supply means 203 and the gas distributor 214 which is a quartz part. FIG. 5 shows the experimental results. When O ₂ was simply added to SiF ₄ , the presence of silicon oxide was not recognized as shown by curve 501. However, when HBr was added to SiF ₄ and O ₂ , Si—O bonds and Si—F bonds were observed as shown by a curve 502. The reason for this is that hydrogen atoms take away fluorine atoms generated by the dissociation of SiF ₄ in the plasma, and HF is exhausted out of the plasma processing apparatus. This is because the contained silicon oxide is deposited.

さらに、本発明者らは、フッ素を含んだシリコン酸化物被膜を短い時間で厚く堆積させるためのプラズマ生成条件を検討するため、表１に示した実験条件でＳｉＦ_４とＯ_２とＨＢｒの混合ガスをプラズマ化し、プラズマ処理装置の側壁に特別に設置したフーリエ変換型赤外吸収分光器でＳｉ−Ｏ結合ピークの強度を計測した。

Furthermore, the present inventors investigated the plasma generation conditions for depositing the silicon oxide film containing fluorine thickly in a short time, and mixed SiF ₄ , O ₂ and HBr under the experimental conditions shown in Table 1. The gas was turned into plasma, and the intensity of the Si—O bond peak was measured with a Fourier transform infrared absorption spectrometer specially installed on the side wall of the plasma processing apparatus.

実験で得られたデータを解析し、各パラメータの効果をグラフに示した結果が、図６である。この実験は、前後の実験の影響を取り除くため、各実験に対して無作為に付した実験番号（Ｒｕｎ Ｎｏ．）に従って行った。プラズマ生成電力が６００Ｗ、圧力が１Ｐａ、ＳｉＦ_４／（ＳｉＦ_４＋Ｏ_２）比が７０％、ＨＢｒ／ガス総量が５０％で実験（Ｒｕｎ Ｎｏ．１０）したときのデータを基準にして、他のＲｕｎ Ｎｏ．での実験結果からＳｉ−ＯおよびＳｉ−Ｆ結合の吸収強度の変化を縦軸にした。図６に示すように、プラズマ形成電力は低いほうがよく、本実験では６００Ｗから４００Ｗにかけて、Ｓｉ−Ｏ結合の強度が急激に大きくなった。また、ＳｉＦ_４とＯ_２の混合比は、ＳｉＦ_４／（ＳｉＦ_４＋Ｏ_２）比を６０％以下にするとよいことがわかった。シリコン酸化物のうち、最も緻密な形態はＳｉＯ_２であるから、ＳｉＦ_４／（ＳｉＦ_４＋Ｏ_２）比を５０％前後にすることが最もよいと考えられ、さらにフッ素を含有させることを考慮すると、５０％よりはＳｉＦ_４が多いほうがよいと考えられる。以上から、ＳｉＦ_４／（ＳｉＦ_４＋Ｏ_２）比は、５０％以上６０％以下の範囲が最良という結論になる。圧力の効果は大きくないため、いずれの値でもよい。また、ＨＢｒ／総流量比の効果も大きくないため、いずれの値でも良い。しかし、ＨＢｒが少なすぎると、余分なフッ素が存在するためにＳｉ−Ｏを形成することができず、ＨＢｒが多すぎると、ＳｉＦ_４とＯ_２がＨＢｒに希釈されてＳｉ−Ｏを形成しづらくなるため、ＨＢｒの添加量は、総流量の３０％以上７０％以下が適切である。 FIG. 6 shows the result of analyzing the data obtained in the experiment and showing the effect of each parameter in a graph. This experiment was performed according to an experiment number (Run No.) randomly assigned to each experiment in order to remove the influence of the previous and subsequent experiments. Based on the data when the experiment (Run No. 10) was performed with a plasma generation power of 600 W, a pressure of 1 Pa, a SiF ₄ / (SiF ₄ + O ₂ ) ratio of 70%, and an HBr / gas total amount of 50%, Run No. The change in absorption intensity of Si—O and Si—F bonds was plotted on the vertical axis from the experimental results in FIG. As shown in FIG. 6, it is better that the plasma forming power is low. In this experiment, the strength of the Si—O bond suddenly increased from 600 W to 400 W. The mixing ratio of SiF ₄ and _{O 2 was} found to a SiF 4 / _(SiF 4 + _{O 2)} ratio may be 60% or less. Of the silicon oxides, the densest form is SiO ₂ , so it is considered best to set the SiF ₄ / (SiF ₄ + O ₂ ) ratio to around 50%, and further considering the inclusion of fluorine. Therefore, it is considered that it is better to have more SiF ₄ than 50%. From the above, it can be concluded that the SiF ₄ / (SiF ₄ + O ₂ ) ratio is best within the range of 50% to 60%. Since the effect of pressure is not great, any value may be used. Also, since the effect of the HBr / total flow rate ratio is not great, any value may be used. However, if the amount of HBr is too small, Si—O cannot be formed due to the presence of excess fluorine. If the amount of HBr is too large, SiF ₄ and O ₂ are diluted with HBr to form Si—O. Therefore, it is appropriate that the amount of HBr added is not less than 30% and not more than 70% of the total flow rate.

以上をまとめると、最適な被膜形成条件は、プラズマ生成電力が４００Ｗ、ガスの混合比は、およそＳｉＦ_４：Ｏ_２：ＨＢｒ＝３：２：５、圧力が１Ｐａがよいということになる。もちろん、上記の条件は、プラズマ生成方法の違いや装置の構造によって若干の違いが生じ得るし、ＳｉＦ_４とＯ_２とＨＢｒの混合ガスに、さらにＨｅやＡｒなどの希ガスを添加して、プラズマの電気的特性や分布などをある程度変えたほうがよい場合もある。 In summary, the optimum film forming conditions are that the plasma generation power is 400 W, the gas mixing ratio is about SiF ₄ : O ₂ : HBr = 3: 2: 5, and the pressure is 1 Pa. Of course, the above conditions may vary slightly depending on the difference in plasma generation method and the structure of the apparatus, and further by adding a rare gas such as He or Ar to the mixed gas of SiF ₄ , O ₂ and HBr, In some cases, it is better to change the electrical characteristics and distribution of plasma to some extent.

このように、ＳｉＦ_４とＯ_２とＨＢｒの混合ガスを用いると、フッ素を含んだシリコン酸化物を堆積させることができる。この被膜形成手法を使用して、プラズマ処理装置の性能を安定化する方法の一形態を図１（ａ）に示す。まず、プラズマ処理室２０２の内部から、異物粉末を排気したり、プラズマを用いて付着物を取り除いたり、あるいは処理室の温度を制御するなどの前処理１０１を行う。この前処理１０１は、特に必要がなければ実施しなくてもよい。続いて本発明の手法を用いてプラズマで被膜を形成する被膜形成手順１０２を実施し、続いて目的の被処理物を処理するプラズマ処理１０３を実施する。その後、クリーニング１０４を実施して、プラズマ処理１０３で発生した付着物をプラズマ処理室２０２の内部から除去する。クリーニング１０４は、プラズマ処理室２０２内部には被処理物２０１が設置されていない状況で実施される。クリーニング１０４としてよく用いられる手法は、フッ素系のガスと酸素系のガスの混合気体をガス供給手段２０３により処理室２０２内部に導入し、プラズマを生成するものである。例えばＳＦ_６とＯ_２の混合ガスによるプラズマが、クリーニングプラズマとしてよく用いられており、炭素系の付着物は酸素で、シリコン系の付着物はフッ素で除去する、などの化学反応が起こる。下記（６）式および（７）式が、その一例である。

Thus, when a mixed gas of SiF ₄ , O _2, and HBr is used, a silicon oxide containing fluorine can be deposited. FIG. 1A shows an embodiment of a method for stabilizing the performance of the plasma processing apparatus using this film forming technique. First, pre-processing 101 is performed such as exhausting foreign powder from the inside of the plasma processing chamber 202, removing deposits using plasma, or controlling the temperature of the processing chamber. This pre-processing 101 does not have to be performed unless particularly necessary. Subsequently, a film forming procedure 102 for forming a film with plasma using the method of the present invention is performed, and then a plasma process 103 for processing an object to be processed is performed. Thereafter, cleaning 104 is performed to remove deposits generated in the plasma treatment 103 from the inside of the plasma treatment chamber 202. The cleaning 104 is performed in a state where the workpiece 201 is not installed in the plasma processing chamber 202. A method often used as the cleaning 104 is to introduce a mixed gas of a fluorine-based gas and an oxygen-based gas into the processing chamber 202 by the gas supply means 203 to generate plasma. For example, plasma using a mixed gas of SF ₆ and O ₂ is often used as a cleaning plasma, and a chemical reaction occurs such that a carbon-based deposit is removed with oxygen and a silicon-based deposit is removed with fluorine. The following formulas (6) and (7) are examples.

他に使用されるガスは、ＳＦ_６の代わりにＮＦ_３などや、例えばＣＦ_４やＣ_２Ｆ_６などのフロロカーボンガスがあるが、効果は同じである。また、金属系の付着物を除去する場合には、ＢＣｌ_３などの還元性の高いガスを使用することもあるが、いずれにせよ、クリーニング１０４において付着物を除去することを目的としている。上記のように、被処理物の処理１０３とクリーニング１０４とを交互にｎ回実施した後、再び前処理１０１に戻る。 Other gases used include NF ₃ instead of SF ₆ and fluorocarbon gases such as CF ₄ and C ₂ F ₆ , but the effect is the same. When removing metal deposits, a highly reducing gas such as BCl ₃ may be used. In any case, the purpose is to remove deposits in the cleaning 104. As described above, the processing 103 and the cleaning 104 of the object to be processed are alternately performed n times, and then the processing returns to the preprocessing 101 again.

以上が本発明の実施形態のひとつであるが、図１（ａ）の手順では、被膜形成手段１０２で形成した直後の被膜と、被処理物の処理１０３とクリーニング１０４のプラズマに一度以上さらした被膜とで、表面状態が変化してしまっている可能性がある。この場合、被処理物の処理１０３において同じプラズマ処理性能を発揮しがたく、加工精度を向上するという本発明の目的を達成できない。   The above is one of the embodiments of the present invention. In the procedure of FIG. 1A, the film immediately after being formed by the film forming means 102 and the plasma of the treatment 103 and the cleaning 104 of the object to be processed are exposed at least once. There is a possibility that the surface state has changed with the film. In this case, it is difficult to achieve the same plasma processing performance in the processing 103 of the workpiece, and the object of the present invention to improve the processing accuracy cannot be achieved.

そこで図１（ｂ）のように、クリーニング１０４と被処理物１０３の順番を逆にし、被膜形成手順１０２の後に一度クリーニング１０４を実施することで、被膜の表面状態を一定に保つことができ、加工精度が向上する。   Therefore, as shown in FIG. 1B, the order of the cleaning 104 and the workpiece 103 is reversed, and the cleaning 104 is performed once after the coating formation procedure 102, so that the surface state of the coating can be kept constant. Machining accuracy is improved.

以上のように、図１（ｂ）の実施形態を述べたが、これでもまだ被膜の表面状態が時々刻々と変化してしまう場合は、図１（ｃ）のように、クリーニング１０３と被膜形成手順１０２と被処理物の処理１０４とを循環的に実施することが望ましい。これならば、被処理物の処理１０４は、常に同じ被膜の表面状態から開始されるため、プラズマ加工特性が常に一定に保たれ、加工精度がさらに向上する。また、図１（ａ）、（ｂ）の実施形態では、ｎ回のクリーニング１０４と被処理物の処理１０３に耐える被膜を形成する必要がある。この場合、プラズマ耐性の高い被膜か、あるいは厚い被膜を形成する必要があるが、本発明の発明者らの経験上、非常に高いプラズマ耐性が必要であるか、あるいは剥離して異物粒子を発生させてしまうほど厚い被膜を形成する必要がある。図１（ｃ）のようにそのつど必要なだけの被膜を形成する手順であれば、このような問題を考慮する必要がない。   As described above, the embodiment of FIG. 1B has been described. However, when the surface state of the film still changes every moment, the cleaning 103 and the film formation are performed as shown in FIG. It is desirable to carry out the procedure 102 and the processing 104 of the object to be processed cyclically. In this case, the processing 104 of the object to be processed is always started from the surface state of the same film, so that the plasma processing characteristics are always kept constant and the processing accuracy is further improved. Further, in the embodiment of FIGS. 1A and 1B, it is necessary to form a film that can withstand n times of cleaning 104 and processing 103 of the object to be processed. In this case, it is necessary to form a coating having a high plasma resistance or a thick coating. However, according to the experience of the inventors of the present invention, a very high plasma resistance is required, or foreign particles are generated by peeling. It is necessary to form a film that is so thick that it is allowed to occur. Such a problem does not need to be considered as long as it is a procedure for forming as many coatings as necessary as shown in FIG.

なお、図１（ｃ）において、前処理１０１が特に必要ない場合は、クリーニング１０３と被膜形成手順１０２と被処理物の処理１０４とを循環的に繰り返すだけの、さらに単純な処理手順になる。これ以外に考えられる方法としては、図１（ｂ）において被膜形成手順１０２とクリーニング１０４とを入れ替え、被処理物の処理１０３の前に必ず被膜形成手順１０２を実施し、クリーニング１０４はｎ回ごとに実施する方法である。この場合も、被処理物の処理１０３を実施する際には、被膜の表面が一定の状態であるので、安定したプラズマ処理性能を発揮することができる。ただし、ｎの増加に伴って被膜が堆積していくので、あまりｎが大きいと被膜が剥離して異物粒子の発生原因になることがある。発明者らの経験では、ｎ＝２５回ごとにクリーニング１０４で堆積した被膜を除去する必要がある。   In FIG. 1C, when the pretreatment 101 is not particularly necessary, the cleaning 103, the film formation procedure 102, and the treatment 104 of the object to be processed are simply repeated. As another possible method, the film forming procedure 102 and the cleaning 104 are interchanged in FIG. 1B, and the film forming procedure 102 is always performed before the processing 103 of the workpiece, and the cleaning 104 is performed every n times. It is a method to implement. In this case as well, when the processing 103 of the object to be processed is performed, the surface of the coating is in a constant state, so that stable plasma processing performance can be exhibited. However, since the film accumulates as n increases, if the value of n is too large, the film may be peeled off to cause generation of foreign particles. In our experience, it is necessary to remove the coating deposited by cleaning 104 every n = 25 times.

上記のような処理手順ばかりではなく、必要に応じて特別な手順で処理が行われることもある。例えば、ＡｌＦ_３のように除去しがたい付着物が大量に発生し、クリーニング１０４や前処理１０１だけで除去しきれず、ＡｌＦ_３の剥離などの危険が生じる可能性がある場合は、ＡｌＦ_３除去のための特別なクリーニングを行うなどの処理を定期的あるいは不定期的に行うことがある。このような例外的な処理が発生することはあるが、例外処理が終了した後は、通常通りの処理手順に戻る。また、製品としての被処理物にはさまざまな種類があり、各被処理物に応じて適切な処理手順を実施する必要があるが、同じ種類の被処理物に対しては、原則的に同じ処理手順を実施する。 In addition to the above processing procedure, the processing may be performed by a special procedure as necessary. For example, to remove hard to deposit a large amount occurs as AlF _3, not be removed by only a cleaning 104 and pre-processing 101, if there is a possibility that the risk occurs, such as separation of the AlF ₃ is, AlF ₃ removed There are cases where processing such as special cleaning is performed regularly or irregularly. Such exceptional processing may occur, but after the exception processing is completed, the processing procedure returns to a normal procedure. In addition, there are various types of processed products as products, and it is necessary to carry out appropriate processing procedures according to each processed material. In principle, the same types of processed products are the same. Implement the procedure.

図１（ｃ）の手順で、ＳｉＦ_４とＯ_２とＨＢｒの混合ガスを使用して被膜を形成しながらプラズマの処理特性を評価した結果を図７に示す。曲線７０１は、シリコン酸化物の堆積プロセスを使用しなかった場合である。ＳＦ_６／ＣＨＦ_３混合ガスのプラズマによるエッチング速度は、ＳＦ_６プラズマを生成するごとに徐々に増加していった。一方、曲線７０２に示したように、シリコン酸化物の堆積プロセスを使用した場合は、エッチング速度が安定になった。処理性能が安定になる理由は、前述したように、プラズマ処理装置内部の表面状態が常に一定になるためである。そのため、エッチング速度だけでなく、被処理物表面の立体形状の加工寸法およびその断面形状などの処理結果も安定化することができた。また、被処理物の種類にも影響されず、被処理物がシリコンを主体としていても、その構造にカーボンが占める割合が多くても、金属の構成比率が多くても、常に同じ処理性能を得られるようになった。 FIG. 7 shows the result of evaluating the plasma processing characteristics while forming a film using a mixed gas of SiF ₄ , O ₂ and HBr in the procedure of FIG. 1 (c). Curve 701 is for the case where the silicon oxide deposition process was not used. The etching rate by the SF ₆ / CHF ₃ mixed gas plasma gradually increased every time SF ₆ plasma was generated. On the other hand, as shown by curve 702, the etching rate became stable when the silicon oxide deposition process was used. The reason why the processing performance becomes stable is that, as described above, the surface state inside the plasma processing apparatus is always constant. Therefore, not only the etching rate but also the processing results such as the three-dimensional processing dimension of the surface of the object to be processed and its cross-sectional shape could be stabilized. In addition, regardless of the type of object to be processed, even if the object to be processed is mainly composed of silicon, the same processing performance is always obtained regardless of whether the carbon occupies a large proportion of the structure or the composition ratio of the metal is large. It came to be obtained.

このような残留フッ素によるプラズマ処理性能の変化は、被処理物の構成には関係がなく、フッ素を多用するプラズマエッチング処理でよく問題になる。つまり本発明は、いわゆるゲートエッチング装置や、絶縁膜エッチング装置、配線エッチング装置などで効果を発揮する。そのほかにも、フッ素を多用するようなプラズマ処理装置であれば、上記実施例の効果が発揮される。   Such a change in the plasma processing performance due to residual fluorine is not related to the configuration of the object to be processed, and is often a problem in a plasma etching process that uses a lot of fluorine. That is, the present invention is effective in a so-called gate etching apparatus, insulating film etching apparatus, wiring etching apparatus, and the like. In addition, the effects of the above-described embodiments can be exhibited if the plasma processing apparatus uses a lot of fluorine.

前述したように、本発明はプラズマ処理性能を安定にする効果があるが、下記のような、多くの副次的効果もある。
（１）処理性能が安定になったため、プラズマ処理装置の慣らし運転に必要な時間が大幅に短縮でき、削減された慣らし運転の時間を、目的の被処理物の処理時間に充てることができた。これにより、プラズマ処理装置の稼働率が向上した。
（２）慣らし運転時間の削減に伴い、慣らし運転に使用する処理ガスや電力、慣らし運転用の被処理物の使用量を削減することができ、装置稼動に必要なコストが低減した。
（３）プラズマ処理装置では、異物粒子が被処理物上に飛散する問題が起こる場合があるが、被膜を形成することにより、異物粒子が被膜中に捕獲され、被処理物上に飛散することもなくなった。
（４）被膜によりプラズマ処理装置の内部がプラズマから保護されるので、内部の部品の消耗を抑制することができ、部品の寿命も延ばすことができた。
（５）これらの部品のいくつかは金属あるいは金属化合物から形成されているが、これらの部品を被覆することにより、被処理物を金属元素で汚染することが少なくなった。以上のように、本発明には優れた効果が多く、きわめて有益である。 As described above, the present invention has an effect of stabilizing the plasma processing performance, but also has many secondary effects as described below.
(1) Since the processing performance became stable, the time required for the break-in operation of the plasma processing apparatus could be greatly shortened, and the reduced break-in operation time could be used for the processing time of the target object. . Thereby, the operating rate of the plasma processing apparatus was improved.
(2) Along with the reduction in the running-in time, it was possible to reduce the amount of processing gas and power used for the running-in operation and the processing object for the running-in operation, and the cost required for operating the apparatus was reduced.
(3) In the plasma processing apparatus, there may be a problem that the foreign particles are scattered on the object to be processed. However, when the coating is formed, the foreign particles are captured in the film and are scattered on the object to be processed. Is gone.
(4) Since the inside of the plasma processing apparatus is protected from the plasma by the coating, it is possible to suppress the consumption of the internal parts and extend the life of the parts.
(5) Some of these parts are made of a metal or a metal compound. By covering these parts, the object to be treated is less likely to be contaminated with a metal element. As described above, the present invention has many excellent effects and is extremely useful.

以上の実施例では、フッ素が不足した状況を作り出すために、例としてＨＢｒを用いた実験結果を示したが、ＨＢｒの代わりにＨ_２やＣＨ_４、ＳｉＨ_４、ＨＣｌ、ＨＩ、ＮＨ_３、Ｈ_２Ｏ、Ｈ_２Ｓ、ＣＨｘＦｙ、ＣＨｘＣｌｙ、ＣＨｘＢｒｙ（ｘ＝１〜３、ｙ＝４−ｘ）などの水素を含むガスを使用しても、同じようにフッ素を不足させる機構が働き、ＳｉＦ_４やＣＦ_４などの堆積を促進させることができる。いずれにせよ、水素を含有したガスであれば、上記と同じ効果が期待できる。 In the above embodiment, in order to create a situation where fluorine is insufficient, an experimental result using HBr is shown as an example. However, instead of HBr, H ₂ , CH ₄ , SiH ₄ , HCl, HI, NH ₃ , H _Even when a gas containing hydrogen such as ₂ O, H ₂ S, CHxFy, CHxCly, CHxBry (x = 1 to 3, y = 4-x) is used, a mechanism for depleting fluorine works in the same manner, and SiF ₄ And deposition of CF _{4 and the} like can be promoted. In any case, the same effect as described above can be expected if the gas contains hydrogen.

また、除去しにくい元素としてフッ素を例に挙げたが、フッ素以外にも除去しにくい元素として、他には金属元素や、硫黄、炭素などがある。金属元素は、揮発性の低い化合物を形成することで残留しやすく、硫黄、炭素などはフッ素と同様、シリコンと強く結合し、容易には除去できない。金属元素に関しては、例えばアルミニウムが問題になる場合は、例えばＡｌＣｌ_３を、タングステンが問題になる場合は、例えばＷＦ_６をＳｉＦ_４とＯ_２とＨＢｒの混合ガスに添加すればよい。同様に、チタン元素が問題になる場合は、例えばＴｉＣｌ_４やＴｉＢｒ_４ガスを、タンタル元素が問題になる場合は、例えばＴａＣｌ_５をＳｉＦ_４とＯ_２とＨＢｒの混合ガスに添加すればよい。また、硫黄を混合させたい場合は、ＳｉＦ_４とＯ_２とＨＢｒの混合ガスに、例えばＳＦ_６などの硫黄を含むガスを混合させればよく、炭素を混合させたい場合は、例えばＣＦ_４などのフロロカーボンガスを混合させればよい。 In addition, although fluorine is given as an example of an element that is difficult to remove, other elements that are difficult to remove besides fluorine include metal elements, sulfur, and carbon. Metal elements tend to remain by forming a low-volatility compound, and sulfur, carbon, and the like are strongly bonded to silicon like fluorine and cannot be easily removed. As for the metal element, for example, when aluminum is a problem, for example, AlCl ₃ is added, and when tungsten is a problem, WF ₆ is added to a mixed gas of SiF ₄ , O _2, and HBr, for example. Similarly, when titanium element is a problem, for example, TiCl ₄ or TiBr ₄ gas is added, and when tantalum element is a problem, TaCl ₅ is added to a mixed gas of SiF ₄ , O _2, and HBr, for example. Further, when sulfur is desired to be mixed, a gas containing sulfur such as SF ₆ may be mixed with a mixed gas of SiF ₄ , O ₂ and HBr. When carbon is desired to be mixed, for example, CF ₄ or the like. The fluorocarbon gas may be mixed.

ＷＦ_６、ＳＦ_６、ＣＦ_４などを添加する場合は、これらがすでにフッ素を含んでいるために、ＳｉＦ_４の代わりに、例えばＳｉＣｌ_４やＳｉＢｒ_４を用いてもよい。ただし、ＳｉＦ_４が室温で気体であるのに対し、ＳｉＣｌ_４、ＳｉＢｒ_４は室温で液体であるため、プラズマ処理室２０２へ搬入する途中の配管内部に残留しやすい。このため、メンテナンス時に例えば配管を大気開放すると、残留したＳｉＣｌ_４やＳｉＢｒ_４が排出されて人体や設備に害を及ぼす可能性があり、他には配管の目詰まりを起こすなどの問題を起こす可能性がある。このような問題を避けるには、常に配管を温め、ＳｉＣｌ_４やＳｉＢｒ_４が残留しないようにするなどの処置をとる必要があり、余分なコストが発生する元となる。これに対し、ＳｉＦ_４は室温で気体であるため、このような処置を施す必要がなく、本発明の実施には好適である。 When adding WF ₆ , SF ₆ , CF ₄ or the like, since these already contain fluorine, SiCl ₄ or SiBr ₄ may be used instead of SiF ₄ , for example. However, since SiF ₄ is a gas at room temperature, SiCl ₄ and SiBr ₄ are liquids at room temperature, so they are likely to remain inside the pipes in the middle of being carried into the plasma processing chamber 202. For this reason, for example, if the piping is opened to the atmosphere during maintenance, the remaining SiCl ₄ and SiBr ₄ may be discharged, which may cause damage to the human body and equipment, and may cause other problems such as clogging of the piping. There is sex. In order to avoid such a problem, it is necessary to always take measures such as warming the piping so that SiCl ₄ and SiBr ₄ do not remain, which causes extra costs. On the other hand, since SiF ₄ is a gas at room temperature, it is not necessary to perform such a treatment and is suitable for the implementation of the present invention.

また、ＳｉＣｌ_４やＳｉＢｒ_４は、プラズマ処理室２０２の構成に使用されるアルミニウムまたはアルマイトなどと反応し、ＡｌＣｌ_３、（ＡｌＢｒ_３）_２などとして揮発させ、母材の腐食を進行させるという欠点を持つ。一方、ＳｉＦ_４はアルミニウムと反応してＡｌＦ_３を生じうるが、ＡｌＦ_３の揮発性は低く、ほとんどの場合において固体としてその場に残るため、母材の腐食を進行させる危険性が低い。このような観点からも、本発明の実施にはＳｉＦ_４が好適である。 Further, SiCl ₄ or SiBr ₄ reacts with aluminum or anodized used for the structure of the plasma processing chamber 202 and volatilizes as AlCl ₃ , (AlBr ₃ ) _2, etc., and advances the corrosion of the base material. Have. On the other hand, SiF ₄ can react with aluminum to produce AlF ₃ , but AlF ₃ is low in volatility and remains in situ as a solid in most cases, so the risk of progressing corrosion of the base material is low. From this point of view, SiF ₄ is suitable for implementing the present invention.

以上の実施例では、ＳｉＦ_４ガスを使用して、シリコン酸化物などシリコンを主体とした被膜を形成する方法について述べたが、被膜はシリコン元素を主にしたものでなくてもよく、例えば炭素を主体としてもよい。本発明の発明者らの実験によれば、ＣＦ_４やＣＨＦ_３にＨＢｒを添加しても同様にフッ素を含んだカーボン系被膜を形成することができる。この機構は、ＳｉＦ_４を用いて被膜を形成する機構と同様、水素とフッ素を結合させて、フッ素を不足させることで成立している。本発明の発明者らは、ＣＨＦ_３ガスにＨＢｒを添加して、やはりフッ素を含有したカーボン被膜を形成できることがわかった。 In the above embodiments, a method of forming a film mainly composed of silicon such as silicon oxide using SiF ₄ gas has been described. However, the film may not be mainly composed of silicon element, for example, carbon. May be the subject. According to the experiments by the inventors of the present invention, even when HBr is added to CF ₄ or CHF ₃ , a carbon-based film containing fluorine can be similarly formed. This mechanism is established by combining hydrogen and fluorine to make fluorine insufficient, as in the mechanism for forming a film using SiF ₄ . The inventors of the present invention have found that carbon films containing fluorine can also be formed by adding HBr to CHF ₃ gas.

ＣＨＦ_３の場合、単体でもその分子にＨを含んでいるため、図８の曲線８０１に示すように、容易にフロロカーボン被膜を形成することができるが、ＨＢｒを加えた場合は、曲線８０２に示すように堆積量が大幅に向上する。堆積量が増加する理由は、ＳｉＢｒ_４の揮発性が低いことと同様、ＣＢｒ_４の揮発性が低いことにも依存しているが、余分なフッ素が水素により除かれていることが最大の理由である。また、水素がフッ素を奪うことで、堆積する被膜中の炭素／フッ素組成比が増加し、炭素がより緻密な結合を形成し、被膜のプラズマ耐性も増す。以上に述べた、カーボン系の被膜を形成する実施例では、ＣＨＦ_３とＣＦ_４を用いる方法について述べたが、それ以外のフロロカーボンガスとして、Ｃ_２Ｆ_６やＣ_４Ｆ_８などを使用しても同様の結果が得られる。また、カーボン系の被膜にフッ素を含有させる場合は、上記のようなフロロカーボンガスを使用するのが簡便であるが、塩素や臭素を含有させたい場合は、ＣＨｘＣｌｙ、ＣＨｘＢｒｙ（ｘ＝０〜３、ｙ＝４−ｘ）を使用しても良い。あるいは、フロロカーボンガスにＨＣｌなどを添加しても良い。 In the case of CHF ₃ , even a single substance contains H in its molecule, so that a fluorocarbon film can be easily formed as shown by a curve 801 in FIG. 8, but when HBr is added, a curve 802 is shown. As a result, the deposition amount is greatly improved. The reason why the amount of deposition increases is dependent on the low volatility of CBr ₄ as well as the low volatility of SiBr ₄ , but the biggest reason is that excess fluorine is removed by hydrogen. It is. In addition, the deprivation of hydrogen by fluorine increases the carbon / fluorine composition ratio in the deposited film, carbon forms a more dense bond, and the plasma resistance of the film also increases. In the above-described embodiment for forming a carbon-based film, the method using CHF ₃ and CF ₄ has been described. However, as other fluorocarbon gas, C ₂ F ₆ or C ₄ F ₈ is used. Gives the same result. In addition, when fluorine is contained in the carbon-based film, it is convenient to use the fluorocarbon gas as described above. However, when it is desired to contain chlorine or bromine, CHxCly, CHxBry (x = 0 to 3, y = 4-x) may be used. Alternatively, HCl or the like may be added to the fluorocarbon gas.

また、シリコンあるいはカーボンのどちらか一方を主体とした被膜を形成するのではなく、例えばＳｉＦ_４とＣＦ_４の混合気体にＨＢｒを添加して堆積させ、炭化シリコンの被膜を生じさせることも可能である。あるいは、ＳｉＦ_４とＯ_２とＨＢｒの混合気体ではなく、Ｏ_２のかわりにＮ_２を使用して、シリコン窒化膜を形成させることもできる。もちろん、Ｏ_２とＮ_２の両方を混合し、シリコン酸窒化膜を形成することもできる。他にも、例えばＯ_２などを含まず、ＳｉＦ_４とＨＢｒとを混合することで、フッ素を含んだシリコン被膜を形成してもよい。このような酸素を含まないシリコン被膜は、特に絶縁膜エッチング装置で有効である。なぜならば絶縁膜エッチングでは、シリコンを残してシリコン酸化膜や窒化膜、炭化シリコンを選択的にエッチングする処理が多いためである。したがって、シリコン酸化膜でプラズマ処理室内部を被覆するよりは、シリコン被膜で被覆するほうが、被膜が容易には消耗されず、プラズマ処理装置内を安定して被覆しておくことが可能になる。 Also, instead of forming a film mainly composed of either silicon or carbon, it is possible to form a silicon carbide film by adding HBr to a mixed gas of, for example, SiF ₄ and CF ₄ and depositing it. is there. Alternatively, the silicon nitride film can be formed using N ₂ instead of O ₂ instead of a mixed gas of SiF ₄ , O ₂ and HBr. Of course, both O ₂ and N ₂ can be mixed to form a silicon oxynitride film. In addition, for example, a silicon film containing fluorine may be formed by mixing SiF ₄ and HBr without containing O ₂ or the like. Such a silicon film not containing oxygen is particularly effective in an insulating film etching apparatus. This is because, in the insulating film etching, there are many processes for selectively etching the silicon oxide film, nitride film, and silicon carbide while leaving silicon. Therefore, rather than covering the inside of the plasma processing chamber with the silicon oxide film, the coating with the silicon film is not easily consumed, and the inside of the plasma processing apparatus can be stably covered.

以上、被膜を形成するために使用する様々なガスについて述べたが、被膜を形成するには、プラズマ処理室２０２の表面温度も重要である。一般に、温度が低いほどプラズマ中の各化学種を吸着させやすいために被膜を形成するには有利であるが、付着させすぎるとクリーニング６０１で除去するのに時間がかかってしまい、スループットが低下する。温度が高すぎると、被膜を形成しにくくなるため、これも本発明の実施にあたり、スループットが低下する原因になる。好適な温度は形成する被膜の種類にも依るが、本発明の発明者らの検討によれば、セ氏４０度から３００度の間が好適である。   As described above, various gases used for forming a film have been described. However, the surface temperature of the plasma processing chamber 202 is also important for forming a film. In general, the lower the temperature, the easier it is for each chemical species in the plasma to be adsorbed, which is advantageous for forming a coating film. . If the temperature is too high, it becomes difficult to form a film, which also causes a decrease in throughput in the practice of the present invention. A suitable temperature depends on the type of coating film to be formed, but according to the study of the inventors of the present invention, a temperature between 40 degrees Celsius and 300 degrees Celsius is suitable.

また、コイルで磁場を形成してプラズマ分布を制御できるプラズマ処理装置も存在するが、そのような処理装置を使用する場合には、処理装置内部に被膜を形成する段階において、磁場でプラズマ分布を制御し、被膜の厚み分布について所望の結果を得ることもできる。例えば図９に示すように、プラズマ処理室２０２の周囲に配置したコイル９０１と９０２で発生させた磁場を利用してプラズマ分布を制御できるプラズマ処理装置の場合、分配器２１４の表面状態の変化が特に問題になる場合は、分配器２１４の表面だけに選択的に被膜を形成しても良いし、分配器２１４とともに内壁２１５の表面状態も問題になる場合は、分配器２１４と内壁２１５の両方に同程度の厚みの被膜を形成させても良い。コイル９０１と９０２の電流は固定値ではなく、時間的に変化させることで、プラズマの分布を時間的に変化させることで、被膜の厚み分布を制御してもよい。どのような厚み分布で被膜を形成するかは、プラズマ処理室２０２内部のどの部分の表面状態の変化が問題になるのかを基準に決定する。   In addition, there are plasma processing apparatuses that can control the plasma distribution by forming a magnetic field with a coil. However, when using such a processing apparatus, the plasma distribution is controlled by the magnetic field at the stage of forming a film inside the processing apparatus. It is also possible to control and obtain the desired result for the thickness distribution of the coating. For example, as shown in FIG. 9, in the case of a plasma processing apparatus that can control the plasma distribution using a magnetic field generated by coils 901 and 902 arranged around the plasma processing chamber 202, the surface state of the distributor 214 changes. When particularly problematic, a film may be selectively formed only on the surface of the distributor 214. When the surface condition of the inner wall 215 together with the distributor 214 is also a problem, both the distributor 214 and the inner wall 215 are used. A film having the same thickness may be formed. The currents of the coils 901 and 902 are not fixed values, and the thickness distribution of the film may be controlled by changing the plasma distribution with time by changing with time. The thickness distribution in which the film is formed is determined based on which portion of the plasma processing chamber 202 has a change in the surface condition.

上記までに述べた各実施例では、処理室２０２内に設置された石英製部品であるカバー２１３、ガス分配器２１４、内壁２１５の表面に残留したフッ素を問題の例にして本発明の実施例を述べたが、プラズマ処理装置によっては、例えば内壁２１５などの石英製部品を使用しない場合がある。このような場合は、内壁２１５を使用しないことにより露出した処理室２０２の内部表面がプラズマにさらされることになる。近年、処理室２０２の内部表面には、対プラズマ腐食材料として例えばＹ_２Ｏ_３などを使用することがあるが、対プラズマ腐食材料といってもプラズマと化学反応をまったく起こさないわけではない。また、Ｙ_２Ｏ_３以外に頻繁に使用される材料としてはＡｌ、Ａｌ_２Ｏ_３、ステンレスなどが挙げられるが、これらはＹ_２Ｏ_３よりもさらに激しくプラズマと化学反応を起こす。このように、石英でなくとも、プラズマとの化学反応を起こす可能性のある部品に対して本発明は有効であり、例えばフッ素が残留しやすい場合には、やはりフッ素を含んだ被膜を形成する処理が有効である。 In each of the embodiments described above, fluorine remaining on the surfaces of the cover 213, the gas distributor 214, and the inner wall 215, which are quartz parts installed in the processing chamber 202, is used as an example of the embodiment of the present invention. However, depending on the plasma processing apparatus, for example, quartz parts such as the inner wall 215 may not be used. In such a case, the inner surface of the processing chamber 202 exposed by not using the inner wall 215 is exposed to plasma. In recent years, for example, Y ₂ O ₃ or the like is sometimes used as an anti-plasma erosion material on the inner surface of the processing chamber 202, but even an anti-plasma erosion material does not cause any chemical reaction with plasma. In addition to Y ₂ O ₃ , frequently used materials include Al, Al ₂ O ₃ , stainless steel, and the like, but these cause a chemical reaction with plasma more intensely than Y ₂ O ₃ . As described above, the present invention is effective for a component that may cause a chemical reaction with plasma even if it is not quartz. For example, when fluorine tends to remain, a film containing fluorine is also formed. Processing is effective.

以上、本発明の実施例をいくつか紹介したが、本発明の要点は、フッ素、硫黄、炭素、その他、クリーニング１０４で除去しにくい元素を含んだ膜を形成させる手法にあり、その膜種はシリコン膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜、カーボン被膜、炭化シリコン膜などの種類を問わない。   As described above, several embodiments of the present invention have been introduced. The main point of the present invention is a technique for forming a film containing fluorine, sulfur, carbon, or other elements that are difficult to remove by the cleaning 104. There is no limitation on the type of silicon film, silicon oxide film, silicon nitride film, silicon oxynitride film, carbon film, silicon carbide film, and the like.

本明細書で説明した実施例では、フッ素の混入方法を説明したが、硫黄、炭素、各種金属元素のような、プラズマ処理では高い頻度で利用される他の元素を含んだ膜を形成させてもよい。また、本発明の本質は、フッ素や、炭素、硫黄など、除去しにくい元素を含んだ膜を形成させることでプラズマ処理装置の処理性能の安定性を向上することにあり、その形成に使用するガスの種類や組み合わせは問わない。   In the embodiment described in this specification, the method of mixing fluorine has been described, but a film containing other elements such as sulfur, carbon, and various metal elements frequently used in plasma processing is formed. Also good. The essence of the present invention is to improve the stability of the processing performance of the plasma processing apparatus by forming a film containing an element that is difficult to remove such as fluorine, carbon, sulfur, etc. There is no limitation on the type and combination of gases.

本発明を実施するための、３つのプラズマ処理手順の例。3 shows examples of three plasma processing procedures for carrying out the present invention. 本発明が適用されるプラズマ処理装置の構成を例として示した図。The figure which showed the structure of the plasma processing apparatus to which this invention is applied as an example. 石英製の試験片をＳＦ_６ガスのプラズマにさらし、表面のフッ素の残留量を測定した結果と、ＳＦ_６／ＣＨＦ_３プラズマによるエッチング速度がＳＦ_６プラズマを使用した時間によって変化する様子とを比べた図。Exposing the quartz specimen plasma of SF ₆ gas, compared to the results of measuring the residual amount of the surface of fluorine, and a state in which the etching rate by SF 6 _/ CHF ₃ plasma changes with time using a SF ₆ plasma Figure. プラズマ処理室の内壁に付着させたシリコン酸化物にＳＦ_６プラズマを照射し、フッ化することを実験的に確認した図。Irradiated with SF ₆ plasma silicon oxide deposited on the inner wall of the plasma processing chamber, was confirmed experimentally that the fluoride FIG. 本発明の実施例の一つであり、ＳｉＦ_４とＯ_２の混合ガスに、さらにＨＢｒを添加することでフッ素を含有したシリコン酸化物被膜をプラズマ処理装置の内側表面に形成できることを示した図。FIG. ₄ is one of the examples of the present invention, and shows that a silicon oxide film containing fluorine can be formed on the inner surface of the plasma processing apparatus by adding HBr to a mixed gas of SiF ₄ and O ₂ . . ＳｉＦ_４とＯ_２とＨＢｒの混合ガスをプラズマ化して、プラズマ処理室の内側表面にフッ素を含有したシリコン酸化物を形成する際に、プラズマ生成電力（ＵＨＦ）と、圧力と、ＳｉＦ_４／（ＳｉＦ_４＋Ｏ_２）混合比と、ＨＢｒ／総流量比の効果を求めた図。When a mixed gas of SiF ₄ , O _2, and HBr is turned into plasma to form silicon oxide containing fluorine on the inner surface of the plasma processing chamber, plasma generation power (UHF), pressure, SiF ₄ / ( and SiF ₄ + _{O 2)} mixing ratio, it was determined the effect of HBr / total flow rate ratio FIG. 本発明の効果が発揮され、プラズマ処理が安定化したことを示す一例。The example which shows that the effect of this invention was exhibited and the plasma processing was stabilized. 本発明の実施例として、ＣＨＦ_３ガスにＨＢｒを添加してプラズマ化することにより、プラズマ処理室の内側表面に厚いフロロカーボン被膜を形成できることを示した実験結果。As an example of the present invention, CHF ₃ by plasma by adding HBr into gas, experimental results showed that can form a thick fluorocarbon coating on the inner surface of the plasma processing chamber. 本発明が対象とするプラズマ処理装置の一例であり、コイルにより発生した磁場でプラズマ分布を制御できるプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus which is an example of the plasma processing apparatus which this invention makes object, and can control plasma distribution with the magnetic field generated by the coil.

符号の説明Explanation of symbols

１０１…プラズマ処理室２０２の内部の温度を制御したり、付着物を除去したりするなどの処理を行う、いわゆる「前処理」と呼ばれる手順
１０２…被膜を形成してプラズマ処理室内部を被覆する手順
１０３…プラズマ処理室内部に被処理物を設置して被処理物をエッチングする手順
１０４…プラズマ処理室内部をクリーニングする手順
２０１…プラズマ処理の被処理物
２０２…プラズマ処理装置のプラズマ処理室
２０３…ガス供給手段
２０４…ガス排気手段
２０５…圧力計
２０６…バルブ
２０７…プラズマ生成手段
２０８…電源
２０９…チューナ
２１０…ステージ
２１１…電源
２１２…チューナ
２１３…カバー
２１４…分配器
２１５…内壁
３０１…石英試験片表面のフッ素原子密度
３０２…エッチング速度の時間変化
４０１…Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガスをプラズマ化してシリコンで構成された被処理物をプラズマエッチングしたときに形成される付着物の吸収スペクトル
４０２…曲線４０１が観測されてから、ＳＦ_６ガスをプラズマ化した後に観測された付着物の赤外線吸収スペクトル
７０１…本発明による被膜を形成せずにＳＦ_６ガスをプラズマ化し続けた場合
７０２…本発明を適用せずにＳＦ_６ガスをプラズマ化し続けた場合
８０１…ＣＨＦ_３単体をプラズマ化した場合のプラズマ処理室の内側表面の付着物量
８０２…ＣＨＦ_３にＨＢｒを添加してプラズマ化した場合のプラズマ処理室の内側表面の付着物量
９０１…磁場を形成するコイル
９０２…磁場を形成するコイル 101 ... Procedure 102 called so-called "pretreatment" for performing processing such as controlling the temperature inside the plasma processing chamber 202 or removing the deposits ... Covering the inside of the plasma processing chamber by forming a film Procedure 103 ... Procedure for installing an object to be processed in the plasma processing chamber and etching the object 104 ... Procedure for cleaning the plasma processing chamber 201 ... Object to be processed 202 in plasma processing ... Plasma processing chamber 203 of the plasma processing apparatus ... gas supply means 204 ... gas exhaust means 205 ... pressure gauge 206 ... valve 207 ... plasma generation means 208 ... power source 209 ... tuner 210 ... stage 211 ... power source 212 ... tuner 213 ... cover 214 ... distributor 215 ... inner wall 301 ... quartz test time of one surface of the fluorine atom density 302 ... etch rate changes 401 ... Cl ₂ and O The gas mixture from an object to be processed made of silicon is the absorption spectrum 402 ... curve 401 of deposits formed when plasma etching is observed with plasma of, was observed after plasma the SF ₆ gas the case of continued plasma the SF ₆ gas 801 ... CHF ₃ alone without applying the case 702 ... the invention continued to plasma the SF ₆ gas without forming a film by infrared absorption spectrum 701 ... present invention deposits The amount of deposits 802 on the inner surface of the plasma processing chamber when converted into plasma When HBr is added to the CHF ₃ to form plasma, the amount of deposits 901 on the inner surface of the plasma processing chamber when formed into a plasma 902 forming a magnetic field Coil

Claims (11)

プラズマ処理室内部をクリーニングする工程と、プラズマ処理室内壁を被覆する被膜を形成する工程と、目的の被処理物をプラズマ処理する工程とを有するプラズマ処理装置の処理性能安定化方法において、
前記のクリーニングする工程を用いても除去しがたい物質であるハロゲン、炭素、硫黄、金属酸化物、金属ハロゲン化物のうち１つ以上を前記被膜に含ませる
ことを特徴とするプラズマ処理装置の処理性能安定化方法。 In a method for stabilizing the processing performance of a plasma processing apparatus, comprising: a step of cleaning the inside of a plasma processing chamber; a step of forming a film covering a wall of the plasma processing chamber; and a step of plasma processing a target object.
The processing of the plasma processing apparatus, wherein one or more of halogen, carbon, sulfur, metal oxide, and metal halide, which are substances that are difficult to remove even using the cleaning step, are included in the film. Performance stabilization method. 請求項１に記載のプラズマ処理装置の処理性能安定化方法において、
被膜を形成する工程では、被膜の形成を促進する元素または物質を含むガスを使用する
ことを特徴とするプラズマ処理装置の処理性能安定化方法。 In the processing performance stabilization method of the plasma processing apparatus of Claim 1,
A method for stabilizing the processing performance of a plasma processing apparatus, wherein a gas containing an element or substance that promotes the formation of a film is used in the step of forming a film. 請求項２に記載のプラズマ処理装置の処理性能安定化方法において、
被膜の形成を促進する元素または物質は、水素原子を含むガスである
ことを特徴とするプラズマ処理装置の処理性能安定化方法。 In the processing performance stabilization method of the plasma processing apparatus of Claim 2,
A method for stabilizing the processing performance of a plasma processing apparatus, wherein the element or substance that promotes the formation of a film is a gas containing hydrogen atoms. 請求項３に記載のプラズマ処理装置の処理性能安定化方法において、
水素原子を含むガスとは、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＩ、Ｈ_２、ＣＨＦ_３、ＣＨ_４、ＣＨｘＣｌｙ、ＣＨｘＢｒｙ、ＣＨｘＩｙ（ｘ＝１〜３、ｙ＝４−ｘ）、ＳｉＨ_４のうち、いずれかひとつ以上である
ことを特徴とするプラズマ処理装置の処理性能安定化方法。 In the processing performance stabilization method of the plasma processing apparatus of Claim 3,
The gas containing hydrogen _{atoms, HCl, HBr, HI, H} 2, CHF 3, CH 4, CHxCly, CHxBry, CHxIy (x = 1~3, y = 4-x), of SiH _4, any one What is described above is a method for stabilizing the processing performance of a plasma processing apparatus. 請求項１に記載のプラズマ処理装置の処理性能安定化方法において、
ハロゲンはフッ素であることを特徴とするプラズマ処理装置の処理性能安定化方法。 In the processing performance stabilization method of the plasma processing apparatus of Claim 1,
A method for stabilizing the processing performance of a plasma processing apparatus, wherein the halogen is fluorine. 請求項１に記載のプラズマ処理装置の処理性能安定化方法において、
プラズマ処理室内壁を被覆する被膜は、シリコンもしくはカーボンの少なくとも一方を主体とする
ことを特徴とするプラズマ処理装置の処理性能安定化方法。 In the processing performance stabilization method of the plasma processing apparatus of Claim 1,
A method for stabilizing the processing performance of a plasma processing apparatus, wherein the coating covering the inner wall of the plasma processing chamber is mainly composed of at least one of silicon and carbon. 請求項１に記載のプラズマ処理装置の処理性能安定化方法において、
プラズマ処理室内壁を被覆する被膜は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、シリコン炭化物、カーボン、ハロカーボンのうちの少なくともひとつである
ことを特徴とするプラズマ処理装置の処理性能安定化方法。 In the processing performance stabilization method of the plasma processing apparatus of Claim 1,
The coating film covering the inner wall of the plasma processing chamber is at least one of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon carbide, carbon, halocarbon, and stabilizes the processing performance of the plasma processing apparatus Method. 請求項７に記載のプラズマ処理装置の処理性能安定化方法において、
ハロカーボンは、フロロカーボンである
ことを特徴とするプラズマ処理装置の処理性能安定化方法。 In the processing performance stabilization method of the plasma processing apparatus of Claim 7,
Halocarbon is fluorocarbon, The processing performance stabilization method of the plasma processing apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項１に記載のプラズマ処理装置の処理性能安定化方法において、
被処理物の処理をｎ回（２５≧ｎ≧１）行うごとに、クリーニングする工程もしくは被膜を形成する工程のいずれか一方が実施される
ことを特徴とするプラズマ処理装置の処理性能安定化方法。 In the processing performance stabilization method of the plasma processing apparatus of Claim 1,
A method for stabilizing the processing performance of a plasma processing apparatus, wherein either one of a cleaning process or a coating film forming process is performed every time an object is processed n times (25 ≧ n ≧ 1) . プラズマ処理室内部をクリーニングする工程と、プラズマ処理室内壁を被覆する被膜を形成する工程と、目的の被処理物をプラズマ処理する工程とを有するプラズマ処理装置の処理性能安定化方法において、
前記被膜は、ＳｉＦ_４かフロロカーボンの少なくとも一方と、ＨＢｒを含むガスを使用して形成する
ことを特徴とするプラズマ処理装置の処理性能安定化方法。 In a method for stabilizing the processing performance of a plasma processing apparatus, comprising: a step of cleaning the inside of a plasma processing chamber; a step of forming a film covering a wall of the plasma processing chamber; and a step of plasma processing a target object.
The method of stabilizing the processing performance of a plasma processing apparatus, wherein the coating is formed using a gas containing at least one of SiF ₄ or fluorocarbon and HBr. 請求項１０に記載のプラズマ処理装置の処理性能安定化方法において、
プラズマ処理室内壁を被覆する被膜は、ＳｉＦ_４とＯ_２とＨＢｒを含むガスを使用し、それぞれの混合比は、ＳｉＦ_４／（Ｏ_２＋ＳｉＦ_４）が５０％以上６０％以下、ＨＢｒ／（Ｏ_２＋ＳｉＦ_４＋ＨＢｒ）が３０％以上７０％以下である
ことを特徴とするプラズマ処理装置の処理性能安定化方法。 In the processing performance stabilization method of the plasma processing apparatus of Claim 10,
The coating covering the inner wall of the plasma processing chamber uses a gas containing SiF ₄ , O _2, and HBr, and the mixing ratio of each of SiF ₄ / (O ₂ + SiF ₄ ) is 50% to 60%, and HBr / ( (O ₂ + SiF ₄ + HBr) is 30% or more and 70% or less.

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