JP6952542B2 - Plasma processing method and plasma processing equipment - Google Patents

Description

本発明の種々の側面および実施形態は、プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置に関する。 Various aspects and embodiments of the present invention relate to plasma processing methods and plasma processing devices.

半導体の製造プロセスでは、プラズマにより薄膜の積層またはエッチング等を行うプラズマ処理装置が広く用いられている。プラズマ処理装置としては、例えば、薄膜の積層処理を行うプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置や、エッチング処理を行うプラズマエッチング装置等がある。 In the semiconductor manufacturing process, a plasma processing apparatus that laminates or etches thin films by plasma is widely used. Examples of the plasma processing apparatus include a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus that performs a thin film lamination process, a plasma etching apparatus that performs an etching process, and the like.

ところで、プラズマ処理装置のチャンバ内に配置される部材（以下では、チャンバ内部材と記載する場合がある）は、各種のプラズマ処理の際に処理ガスのプラズマに曝されるため、プラズマからのダメージを受けにくい材料によって形成される。また、チャンバ内部材の耐プラズマ性をさらに高めるために、チャンバ内にシリコン含有ガスとＯ２ガスとを含む混合ガスを供給し、混合ガスのプラズマによってチャンバ内部材の表面をシリコン酸化膜で保護する技術が知られている。シリコン含有ガスとしては、例えばＳｉＣｌ４やＳｉＦ４等が用いられる。 By the way, a member arranged in the chamber of the plasma processing apparatus (hereinafter, may be referred to as a member in the chamber) is exposed to the plasma of the processing gas during various plasma treatments, and thus is damaged from the plasma. Formed from a material that is less susceptible. Further, in order to further enhance the plasma resistance of the members in the chamber, a mixed gas containing a silicon-containing gas and an O2 gas is supplied into the chamber, and the surface of the members in the chamber is protected by a silicon oxide film by the plasma of the mixed gas. The technology is known. As the silicon-containing gas, for example, SiCl4, SiCF4 or the like is used.

また、プラズマ処理装置のチャンバ内にウエハ（処理基板）を搬入し、チャンバ内にＳｉＣｌ４ガスとＯ２ガスとを含む混合ガスを供給し、混合ガスのプラズマを用いてウエハを処理することにより、ウエハ上にシリコン酸化膜を形成（成膜）する技術が知られている。 Further, a wafer (processing substrate) is carried into the chamber of the plasma processing apparatus, a mixed gas containing SiCl4 gas and O2 gas is supplied into the chamber, and the wafer is processed by using the plasma of the mixed gas to process the wafer. A technique for forming (depositing) a silicon oxide film on the wafer is known.

特開２０１６−１２７１２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-12712 国際公開第２０１０／０３８８８７号International Publication No. 2010/0388887

ＳｉＣｌ４やＳｉＦ４等のシリコン含有ガスは、反応性が高いため、ガスの供給口付近でプラズマによりシリコンが解離し、酸素と結びつき、シリコン酸化物を生成しやすい。これにより、生成されたシリコン酸化物は、ガスの供給口付近のチャンバ内部材の表面に多く降り積もる。そのため、チャンバ内では、シリコン酸化膜が厚く積層される箇所と薄く積層される箇所が発生してしまう。 Since silicon-containing gas such as SiCl4 and SiCF4 has high reactivity, silicon is dissociated by plasma near the gas supply port and combined with oxygen to easily generate silicon oxide. As a result, a large amount of the generated silicon oxide is deposited on the surface of the member in the chamber near the gas supply port. Therefore, in the chamber, there are places where the silicon oxide film is thickly laminated and places where the silicon oxide film is thinly laminated.

チャンバ内においてシリコン酸化膜の厚さが異なると、プラズマを用いてシリコン酸化膜を除去する際、シリコン酸化膜が薄く積層された箇所では、チャンバ内部材の表面がプラズマによるダメージを受ける。一方、シリコン酸化膜が厚く積層された箇所では、シリコン酸化膜が十分に除去されない。シリコン酸化膜が厚く積層された箇所では、除去しきれなかったシリコン酸化膜の上にさらにシリコン酸化膜が積層されるうちに、シリコン酸化膜の厚さが増加する。そして、やがてチャンバ内部材の表面から剥がれ落ち、パーティクルとなって処理対象のウエハに混入してしまう。 If the thickness of the silicon oxide film is different in the chamber, when the silicon oxide film is removed by using plasma, the surface of the member in the chamber is damaged by the plasma at the place where the silicon oxide film is thinly laminated. On the other hand, the silicon oxide film is not sufficiently removed at the place where the silicon oxide film is thickly laminated. In the place where the silicon oxide film is thickly laminated, the thickness of the silicon oxide film increases as the silicon oxide film is further laminated on the silicon oxide film that could not be completely removed. Then, it eventually peels off from the surface of the member in the chamber, becomes particles, and is mixed in the wafer to be processed.

また、ＳｉＣｌ４やＳｉＦ４等のシリコン含有ガスは、反応性が高いため、プラズマによりチャンバ内の気中でシリコン酸化物を生成しやすい。気中で生成されたシリコン酸化物は、チャンバ内部材の表面に降り積もることにより、チャンバ内部材の表面にシリコン酸化膜を形成する。しかし、気中で生成されたシリコン酸化物が降り積もることにより形成されたシリコン酸化膜は、もろく剥がれやすい。そのため、ウエハの処理時にパーティクルとなってチャンバ内に漂う場合がある。 Further, since the silicon-containing gas such as SiCl4 and SiCF4 has high reactivity, it is easy to generate silicon oxide in the air in the chamber by plasma. The silicon oxide generated in the air accumulates on the surface of the chamber inner member to form a silicon oxide film on the surface of the chamber inner member. However, the silicon oxide film formed by the accumulation of silicon oxides generated in the air is fragile and easily peeled off. Therefore, when the wafer is processed, it may become particles and float in the chamber.

さらに、ＳｉＣｌ４やＳｉＦ４等のシリコン含有ガスは、反応性が高いため、条件によっては、ガスの供給口の孔内にまで、気中で生成されたシリコン酸化物に入り込む場合がある。その場合、ガスの供給口の側壁にシリコン酸化膜が積層され、やがて、積層されたシリコン酸化膜によりガスの供給口が閉塞してしまう恐れがある。 Further, since silicon-containing gas such as SiCl4 and SiCF4 has high reactivity, it may enter the silicon oxide generated in the air even into the pores of the gas supply port depending on the conditions. In that case, a silicon oxide film is laminated on the side wall of the gas supply port, and the gas supply port may be blocked by the laminated silicon oxide film.

本発明の一側面は、プラズマ処理方法であって、供給工程と成膜工程とを含む。供給工程では、シリコン元素およびハロゲン元素を含有する化合物ガスと、酸素含有ガスと、化合物ガスに含まれるハロゲン元素と同じ種類のハロゲン元素を含み、シリコン元素を含まない添加ガスとを含む混合ガスが、チャンバ内に供給される。成膜工程では、混合ガスのプラズマにより、チャンバ内の部材の表面に保護膜が成膜される。 One aspect of the present invention is a plasma treatment method, which includes a supply step and a film formation step. In the supply process, a mixed gas containing a compound gas containing a silicon element and a halogen element, an oxygen-containing gas, and an additive gas containing the same type of halogen element as the halogen element contained in the compound gas and not containing the silicon element is produced. , Supplied in the chamber. In the film forming step, a protective film is formed on the surface of the member in the chamber by the plasma of the mixed gas.

本発明の種々の側面および実施形態によれば、チャンバ内の部材の表面に緻密な保護膜をより均一に成膜することができる。 According to various aspects and embodiments of the present invention, a dense protective film can be more uniformly formed on the surface of a member in the chamber.

図１は、プラズマ処理装置の概略の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic example of a plasma processing apparatus. 図２は、スロット板の一例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of the slot plate. 図３は、誘電体窓の一例を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an example of a dielectric window. 図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 図５は、図３に示した誘電体窓上に図２に示したスロット板が設けられた状態を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a state in which the slot plate shown in FIG. 2 is provided on the dielectric window shown in FIG. 図６は、プラズマ処理装置によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an example of processing executed by the plasma processing apparatus. 図７は、テストピースが配置されるチャンバ内の位置を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a position in the chamber in which the test piece is arranged. 図８は、比較例１においてＯ２ガスの流量を変えた場合の各位置のテストピースに積層された保護膜の膜厚を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the film thickness of the protective film laminated on the test pieces at each position when the flow rate of the O2 gas is changed in Comparative Example 1. 図９は、保護膜の成膜状態の一例を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic view showing an example of the film formation state of the protective film. 図１０は、比較例１においてＯ２ガスの流量を変えた場合の各位置のテストピースに積層された保護膜の膜質を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the film quality of the protective film laminated on the test pieces at each position when the flow rate of the O2 gas is changed in Comparative Example 1. 図１１は、膜質の測定方法の一例を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a method for measuring film quality. 図１２は、比較例１においてＯ２ガスの流量を変えた場合の各元素の発光強度を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the emission intensity of each element when the flow rate of the O2 gas is changed in Comparative Example 1. 図１３は、比較例１においてＯ２ガスの流量を変えた場合の各元素の発光強度を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the emission intensity of each element when the flow rate of the O2 gas is changed in Comparative Example 1. 図１４は、実施例１においてＣｌ２ガスの流量を変えた場合の各位置のテストピースに積層された保護膜の膜厚を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing the film thickness of the protective film laminated on the test piece at each position when the flow rate of Cl2 gas is changed in Example 1. 図１５は、実施例１において圧力を変えた場合の各位置のテストピースに積層された保護膜の膜厚を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing the film thickness of the protective film laminated on the test pieces at each position when the pressure is changed in Example 1. 図１６は、実施例１においてＣｌ２ガスの流量を変えた場合の各位置のテストピースに積層された保護膜の膜質を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing the film quality of the protective film laminated on the test piece at each position when the flow rate of Cl2 gas is changed in Example 1. 図１７は、実施例１においてＣｌ２ガスの流量を変えた場合の各元素の発光強度を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing the emission intensity of each element when the flow rate of Cl2 gas is changed in Example 1. 図１８は、実施例１においてＣｌ２ガスの流量を変えた場合の各元素の発光強度を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing the emission intensity of each element when the flow rate of Cl2 gas is changed in Example 1. 図１９は、比較例２においてＯ２ガスの流量を変えた場合の各位置のテストピースに積層された保護膜の膜厚を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing the film thickness of the protective film laminated on the test pieces at each position when the flow rate of the O2 gas is changed in Comparative Example 2. 図２０は、比較例２においてＯ２ガスの流量を変えた場合の各位置のテストピースに積層された保護膜の膜質を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing the film quality of the protective film laminated on the test pieces at each position when the flow rate of the O2 gas is changed in Comparative Example 2. 図２１は、実施例２において誘電体窓のガス吐出口からＡｒガスを供給した場合の各位置のテストピースに積層された保護膜の膜厚を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing the film thickness of the protective film laminated on the test pieces at each position when Ar gas is supplied from the gas discharge port of the dielectric window in the second embodiment. 図２２は、実施例２において誘電体窓のガス吐出口からＡｒガスを供給した場合の各位置のテストピースに積層された保護膜の膜質を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing the film quality of the protective film laminated on the test pieces at each position when Ar gas is supplied from the gas discharge port of the dielectric window in Example 2.

開示するプラズマ処理方法は、１つの実施形態において、供給工程と成膜工程とを含む。供給工程では、シリコン元素およびハロゲン元素を含有する化合物ガスと、酸素含有ガスと、化合物ガスに含まれるハロゲン元素と同じ種類のハロゲン元素を含みシリコン元素を含まない添加ガスとを含む混合ガスを、チャンバ内に供給される。成膜工程では、混合ガスのプラズマにより、チャンバ内の部材の表面に保護膜が成膜される。 The disclosed plasma treatment method includes, in one embodiment, a supply step and a film formation step. In the supply process, a mixed gas containing a compound gas containing a silicon element and a halogen element, an oxygen-containing gas, and an additive gas containing a halogen element of the same type as the halogen element contained in the compound gas and not containing a silicon element is produced. It is supplied into the chamber. In the film forming step, a protective film is formed on the surface of the member in the chamber by the plasma of the mixed gas.

また、開示するプラズマ処理方法の１つの実施形態において、添加ガスの流量は、化合物ガスの流量の５倍以上であってもよい。 Further, in one embodiment of the disclosed plasma treatment method, the flow rate of the added gas may be 5 times or more the flow rate of the compound gas.

また、開示するプラズマ処理方法の１つの実施形態において、添加ガスの流量は、化合物ガスの流量の５倍以上２５倍以下の範囲内の流量であってもよい。 Further, in one embodiment of the disclosed plasma treatment method, the flow rate of the added gas may be in the range of 5 times or more and 25 times or less the flow rate of the compound gas.

また、開示するプラズマ処理方法の１つの実施形態において、化合物ガスは、ＳｉＣｌ４ガスまたはＳｉＦ４ガスであってもよい。 Further, in one embodiment of the disclosed plasma treatment method, the compound gas may be SiCl4 gas or SiCF4 gas.

また、開示するプラズマ処理方法の１つの実施形態において、化合物ガスは、ＳｉＣｌ４ガスであってもよく、添加ガスには、Ｃｌ２ガス、ＨＣｌガス、ＢＣｌ３ガス、ＣＣｌ４ガス、またはＣＨ２Ｃｌ２ガスの少なくともいずれかが含まれていてもよい。 Further, in one embodiment of the disclosed plasma treatment method, the compound gas may be SiCl4 gas, and the added gas may be at least one of Cl2 gas, HCl gas, BCl3 gas, CCl4 gas, and CH2Cl2 gas. May be included.

また、開示するプラズマ処理方法の１つの実施形態において、化合物ガスは、ＳｉＦ４ガスであってもよく、添加ガスには、ＮＦ３ガス、ＳＦ６ガス、ＨＦガス、ＣＦ４ガス、またはＣＨＦ３ガスの少なくともいずれかが含まれていてもよい。 Further, in one embodiment of the disclosed plasma treatment method, the compound gas may be SiF4 gas, and the added gas may be at least one of NF3 gas, SF6 gas, HF gas, CF4 gas, or CHF3 gas. May be included.

また、開示するプラズマ処理方法の１つの実施形態において、酸素含有ガスには、Ｏ２ガス、ＣＯガス、またはＣＯ２ガスの少なくともいずれかが含まれていてもよい。 Further, in one embodiment of the disclosed plasma treatment method, the oxygen-containing gas may contain at least one of O2 gas, CO gas, and CO2 gas.

また、開示するプラズマ処理方法は、１つの実施形態において、搬入工程と処理工程と搬出工程と除去工程とをさらに含んでもよい。搬入工程では、成膜工程の後に、チャンバ内に被処理基板が搬入される。処理工程では、搬入工程の後に、チャンバ内に処理ガスが供給され、処理ガスのプラズマにより被処理基板が処理される。搬出工程では、処理工程の後に、チャンバ内から被処理基板が搬出される。除去工程では、搬出工程の後に、チャンバ内にフッ素含有ガスが供給され、フッ素含有ガスのプラズマによりチャンバ内の保護膜が除去される。また、除去工程の後に、再び供給工程および成膜工程が実行されてもよい。 Further, the disclosed plasma treatment method may further include a carry-in step, a treatment step, a carry-out step, and a removal step in one embodiment. In the carry-in step, the substrate to be processed is carried into the chamber after the film forming step. In the processing step, after the carry-in step, the processing gas is supplied into the chamber, and the substrate to be processed is processed by the plasma of the processing gas. In the unloading step, the substrate to be processed is unloaded from the chamber after the processing step. In the removal step, after the carry-out step, the fluorine-containing gas is supplied into the chamber, and the protective film in the chamber is removed by the plasma of the fluorine-containing gas. Further, after the removal step, the supply step and the film forming step may be executed again.

また、開示するプラズマ処理方法の１つの実施形態において、チャンバは、略円筒状の側壁と、側壁の上部に設けられた上部天板と有してもよい。また、供給工程では、化合物ガス、酸素含有ガス、および添加ガスが、側壁に沿って設けられた複数の側壁供給口からチャンバ内に供給され、略円筒状の側壁の軸線上であって、上部天板の下面に設けられた天板供給口からチャンバ内に希ガスがさらに供給されてもよい。 Further, in one embodiment of the disclosed plasma treatment method, the chamber may have a substantially cylindrical side wall and an upper top plate provided on the upper part of the side wall. Further, in the supply step, the compound gas, the oxygen-containing gas, and the added gas are supplied into the chamber from a plurality of side wall supply ports provided along the side wall, and are on the axis of the substantially cylindrical side wall, and are on the upper part. Noble gas may be further supplied into the chamber from the top plate supply port provided on the lower surface of the top plate.

また、開示するプラズマ処理装置は、１つの実施形態において、チャンバと、供給部と、プラズマ生成部とを備える。供給部は、シリコン元素およびハロゲン元素を含有する化合物ガスと、酸素含有ガスと、化合物ガスに含まれるハロゲン元素と同じ種類のハロゲン元素を含みシリコン元素を含まない添加ガスとを含む混合ガスを、前記チャンバ内に供給する。プラズマ生成部は、チャンバ内において混合ガスのプラズマを生成する。 Further, the disclosed plasma processing apparatus includes a chamber, a supply unit, and a plasma generation unit in one embodiment. The supply unit uses a mixed gas containing a compound gas containing a silicon element and a halogen element, an oxygen-containing gas, and an additive gas containing a halogen element of the same type as the halogen element contained in the compound gas and not containing the silicon element. It is supplied into the chamber. The plasma generator generates a mixed gas plasma in the chamber.

以下に、開示するプラズマ処理方法およびプラズマ処理装置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、開示されるプラズマ処理方法およびプラズマ処理装置が限定されるものではない。 Hereinafter, the disclosed plasma processing method and embodiments of the plasma processing apparatus will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present embodiment does not limit the disclosed plasma processing method and plasma processing apparatus.

［プラズマ処理装置１０の構成］
図１は、プラズマ処理装置１０の概略の一例を示す断面図である。プラズマ処理装置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、被処理基板の一例であるウエハＷを収容するための処理空間Ｓを提供する。チャンバ１２は、側壁１２ａ、底部１２ｂ、および天部１２ｃを有する。側壁１２ａは、Ｚ軸を軸線とする略円筒形状を有する。Ｚ軸は、例えば、後述する載置台の中心を鉛直方向に通る。 [Structure of Plasma Processing Device 10]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic example of the plasma processing apparatus 10. The plasma processing apparatus 10 includes a chamber 12, for example, as shown in FIG. The chamber 12 provides a processing space S for accommodating a wafer W, which is an example of a substrate to be processed. The chamber 12 has a side wall 12a, a bottom 12b, and a top 12c. The side wall 12a has a substantially cylindrical shape with the Z axis as the axis. The Z-axis passes, for example, in the vertical direction through the center of the mounting table described later.

底部１２ｂは、側壁１２ａの下端側に設けられている。また、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。誘電体窓１８は、側壁１２ａの上端部と天部１２ｃとの間に挟持されている。誘電体窓１８と側壁１２ａの上端部との間には封止部材ＳＬが介在していてもよい。封止部材ＳＬは、例えばＯリングであり、チャンバ１２の密閉に寄与する。 The bottom portion 12b is provided on the lower end side of the side wall 12a. Further, the upper end of the side wall 12a is open. The opening at the upper end of the side wall 12a is closed by the dielectric window 18. The dielectric window 18 is sandwiched between the upper end portion of the side wall 12a and the top portion 12c. A sealing member SL may be interposed between the dielectric window 18 and the upper end portion of the side wall 12a. The sealing member SL is, for example, an O-ring and contributes to sealing the chamber 12.

チャンバ１２内において、誘電体窓１８の下方には、載置台２０が設けられている。載置台２０は、下部電極ＬＥおよび静電チャックＥＳＣを含む。下部電極ＬＥは、例えばアルミニウム等により形成された略円板状の第１プレート２２ａおよび第２プレート２２ｂを含む。第２プレート２２ｂは、筒状の支持部ＳＰによって支持されている。支持部ＳＰは、底部１２ｂから垂直上方に延びている。第１プレート２２ａは、第２プレート２２ｂ上に設けられており、第２プレート２２ｂと電気的に導通している。 In the chamber 12, a mounting table 20 is provided below the dielectric window 18. The mounting table 20 includes a lower electrode LE and an electrostatic chuck ESC. The lower electrode LE includes a substantially disk-shaped first plate 22a and a second plate 22b formed of, for example, aluminum or the like. The second plate 22b is supported by a cylindrical support portion SP. The support portion SP extends vertically upward from the bottom portion 12b. The first plate 22a is provided on the second plate 22b and is electrically conductive with the second plate 22b.

下部電極ＬＥは、給電棒ＰＦＲおよびマッチングユニットＭＵを介して、高周波電源ＲＦＧに電気的に接続されている。高周波電源ＲＦＧは、高周波バイアスを下部電極ＬＥに供給する。高周波電源ＲＦＧによって発生される高周波バイアスの周波数は、ウエハＷに引き込まれるイオンのエネルギーを制御するのに適した所定周波数、例えば、１３．５６ＭＨｚである。マッチングユニットＭＵは、高周波電源ＲＦＧ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ための整合器を収容している。この整合器の中には、例えば、自己バイアス生成用のブロッキングコンデンサ等が含まれる。 The lower electrode LE is electrically connected to the high frequency power supply RFG via the feeding rod PFR and the matching unit MU. The high frequency power supply RFG supplies a high frequency bias to the lower electrode LE. The frequency of the high frequency bias generated by the high frequency power supply RFG is a predetermined frequency suitable for controlling the energy of ions drawn into the wafer W, for example, 13.56 MHz. The matching unit MU accommodates a matching device for matching the impedance on the high frequency power supply RFG side and the impedance on the load side such as the electrode, plasma, and chamber 12. The matching capacitor includes, for example, a blocking capacitor for self-bias generation.

静電チャックＥＳＣは、第１プレート２２ａ上に設けられている。静電チャックＥＳＣは、処理空間Ｓ側にウエハＷを載置するための載置領域ＭＲを有する。載置領域ＭＲは、Ｚ軸に略直交する略円形の領域であり、ウエハＷの直径と略同一の直径またはウエハＷの直径よりも若干小さい直径を有する。また、載置領域ＭＲは、載置台２０の上面を構成しており、当該載置領域ＭＲの中心、即ち、載置台２０の中心は、Ｚ軸上に位置している。 The electrostatic chuck ESC is provided on the first plate 22a. The electrostatic chuck ESC has a mounting area MR for mounting the wafer W on the processing space S side. The mounting region MR is a substantially circular region substantially orthogonal to the Z axis, and has a diameter substantially equal to the diameter of the wafer W or a diameter slightly smaller than the diameter of the wafer W. Further, the mounting area MR constitutes the upper surface of the mounting table 20, and the center of the mounting area MR, that is, the center of the mounting table 20, is located on the Z axis.

静電チャックＥＳＣは、ウエハＷを静電吸着力により保持する。静電チャックＥＳＣは、誘電体内に設けられた吸着用電極を含む。静電チャックＥＳＣの吸着用電極には、直流電源ＤＣＳがスイッチＳＷおよび被覆線ＣＬを介して接続されている。静電チャックＥＳＣは、直流電源ＤＣＳ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、静電チャックＥＳＣの上面にウエハＷを吸着保持する。静電チャックＥＳＣの径方向外側には、ウエハＷの周囲を環状に囲むフォーカスリングＦＲが設けられている。 The electrostatic chuck ESC holds the wafer W by electrostatic attraction. The electrostatic chuck ESC includes an adsorption electrode provided in the dielectric. A DC power supply DCS is connected to the adsorption electrode of the electrostatic chuck ESC via a switch SW and a covered wire CL. The electrostatic chuck ESC attracts and holds the wafer W on the upper surface of the electrostatic chuck ESC by the Coulomb force generated by the DC voltage applied from the DC power supply DCS. A focus ring FR that circularly surrounds the wafer W is provided on the outer side of the electrostatic chuck ESC in the radial direction.

第１プレート２２ａの内部には、環状の流路２４が形成されている。流路２４には、チラーユニットから配管ＰＰ１を介して冷媒が供給される。流路２４に供給された冷媒は、配管ＰＰ３を介してチラーユニットに回収される。さらに、プラズマ処理装置１０では、伝熱ガス供給部からの伝熱ガス、例えばＨｅガス等が供給管ＰＰ２を介して静電チャックＥＳＣの上面とウエハＷの裏面との間に供給される。 An annular flow path 24 is formed inside the first plate 22a. Refrigerant is supplied to the flow path 24 from the chiller unit via the pipe PP1. The refrigerant supplied to the flow path 24 is recovered in the chiller unit via the pipe PP3. Further, in the plasma processing apparatus 10, heat transfer gas from the heat transfer gas supply unit, such as He gas, is supplied between the upper surface of the electrostatic chuck ESC and the back surface of the wafer W via the supply pipe PP2.

載置台２０の外周の外側、即ち、載置台２０と側壁１２ａとの間には、空間が形成されており、この空間は、平面視においては環形状を有する排気路ＶＬとなっている。排気路ＶＬと処理空間Ｓとの間には、複数の貫通孔が形成された環状のバッフル板２６が設けられている。排気路ＶＬは、排気口２８ｈを介して排気管２８に接続されている。排気管２８は、チャンバ１２の底部１２ｂに取り付けられている。排気管２８には、排気装置３０が接続されている。排気装置３０は、圧力調整器およびターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有する。排気装置３０により、チャンバ１２内の処理空間Ｓを所望の真空度まで減圧することができる。また、ウエハＷに対して供給されたガスは、排気装置３０により、ウエハＷの表面に沿って当該ウエハＷのエッジの外側に向けて流れ、載置台２０の外周から排気路ＶＬを介して排気される。 A space is formed outside the outer circumference of the mounting table 20, that is, between the mounting table 20 and the side wall 12a, and this space is an exhaust passage VL having a ring shape in a plan view. An annular baffle plate 26 having a plurality of through holes is provided between the exhaust passage VL and the processing space S. The exhaust passage VL is connected to the exhaust pipe 28 via the exhaust port 28h. The exhaust pipe 28 is attached to the bottom 12b of the chamber 12. An exhaust device 30 is connected to the exhaust pipe 28. The exhaust device 30 includes a pressure regulator and a vacuum pump such as a turbo molecular pump. The exhaust device 30 can reduce the pressure of the processing space S in the chamber 12 to a desired degree of vacuum. Further, the gas supplied to the wafer W flows toward the outside of the edge of the wafer W along the surface of the wafer W by the exhaust device 30, and is exhausted from the outer periphery of the mounting table 20 through the exhaust passage VL. Will be done.

また、本実施形態におけるプラズマ処理装置１０は、温度制御機構として、ヒータＨＴ、ＨＳ、ＨＣ、およびＨＥを有する。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。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ＨＣは、第１プレート２２ａ内または静電チャックＥＳＣ内に設けられている。ヒータＨＣは、上述した載置領域ＭＲの中央部分の下方、即ちＺ軸に交差する領域に設けられている。ヒータＨＥは、ヒータＨＣを囲むように環状に延在している。ヒータＨＥは、上述した載置領域ＭＲの外縁部分の下方に設けられている。 Further, the plasma processing apparatus 10 in the present embodiment has heaters HT, HS, HC, and HE as a temperature control mechanism. The heater HT is provided in the top portion 12c, and extends in an annular shape so as to surround the antenna 14. The heater HS is provided in the side wall 12a and extends in an annular shape. The heater HC is provided in the first plate 22a or in the electrostatic chuck ESC. The heater HC is provided below the central portion of the above-mentioned mounting region MR, that is, in a region intersecting the Z axis. The heater HE extends in a ring shape so as to surround the heater HC. The heater HE is provided below the outer edge portion of the mounting region MR described above.

また、プラズマ処理装置１０は、アンテナ１４、同軸導波管１６、マイクロ波発生器３２、チューナ３４、導波管３６、およびモード変換器３８を有する。アンテナ１４、同軸導波管１６、マイクロ波発生器３２、チューナ３４、導波管３６、およびモード変換器３８は、チャンバ１２内に供給されるガスを励起させるためのプラズマ生成部を構成している。 Further, the plasma processing device 10 includes an antenna 14, a coaxial waveguide 16, a microwave generator 32, a tuner 34, a waveguide 36, and a mode converter 38. The antenna 14, the coaxial waveguide 16, the microwave generator 32, the tuner 34, the waveguide 36, and the mode converter 38 constitute a plasma generator for exciting the gas supplied into the chamber 12. There is.

マイクロ波発生器３２は、例えば２．４５ＧＨｚの周波数のマイクロ波を発生する。マイクロ波発生器３２は、チューナ３４、導波管３６、およびモード変換器３８を介して、同軸導波管１６の上部に接続されている。同軸導波管１６は、その中心軸線であるＺ軸に沿って延在している。 The microwave generator 32 generates microwaves having a frequency of, for example, 2.45 GHz. The microwave generator 32 is connected to the upper part of the coaxial waveguide 16 via the tuner 34, the waveguide 36, and the mode converter 38. The coaxial waveguide 16 extends along the Z axis, which is its central axis.

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、Ｚ軸を中心に延在する円筒形状を有する。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４０の上部に電気的に接続されている。内側導体１６ｂは、Ｚ軸を中心に延在する円筒形状を有しており、外側導体１６ａの内側において、当該外側導体１６ａと同軸に設けられている。内側導体１６ｂの下端は、アンテナ１４のスロット板４４に接続されている。 The coaxial waveguide 16 includes an outer conductor 16a and an inner conductor 16b. The outer conductor 16a has a cylindrical shape extending around the Z axis. The lower end of the outer conductor 16a is electrically connected to the upper part of the cooling jacket 40 having a conductive surface. The inner conductor 16b has a cylindrical shape extending around the Z axis, and is provided coaxially with the outer conductor 16a inside the outer conductor 16a. The lower end of the inner conductor 16b is connected to the slot plate 44 of the antenna 14.

本実施形態において、アンテナ１４は、ＲＬＳＡ（Radial Line Slot Antenna）である。アンテナ１４は、載置台２０と対面するように天部１２ｃに形成された開口内に配置されている。アンテナ１４は、冷却ジャケット４０、誘電体板４２、スロット板４４、および誘電体窓１８を含む。誘電体窓１８は、上部天板の一例である。誘電体板４２は、略円盤形状を有しており、マイクロ波の波長を短縮させる。誘電体板４２は、例えば石英またはアルミナ等で構成され、スロット板４４と冷却ジャケット４０の下面との間に挟持されている。 In the present embodiment, the antenna 14 is an RLSA (Radial Line Slot Antenna). The antenna 14 is arranged in an opening formed in the top portion 12c so as to face the mounting table 20. The antenna 14 includes a cooling jacket 40, a dielectric plate 42, a slot plate 44, and a dielectric window 18. The dielectric window 18 is an example of the upper top plate. The dielectric plate 42 has a substantially disk shape and shortens the wavelength of microwaves. The dielectric plate 42 is made of, for example, quartz or alumina, and is sandwiched between the slot plate 44 and the lower surface of the cooling jacket 40.

図２は、スロット板４４の一例を示す平面図である。スロット板４４は、薄板状であって、円板状である。スロット板４４の板厚方向の両面は、それぞれ平らである。スロット板４４の中心ＣＳは、Ｚ軸上に位置している。スロット板４４には、複数のスロット対４４ｐが設けられている。複数のスロット対４４ｐの各々は、板厚方向に貫通する二つのスロット孔４４ａおよび４４ｂを含む。スロット孔４４ａおよび４４ｂのそれぞれの平面形状は、例えば長丸形状である。各スロット対４４ｐにおいて、スロット孔４４ａの長軸の延伸方向と、スロット孔４４ｂの長軸の延伸方向とは、互いに交差または直交している。複数のスロット対４４ｐは、スロット板４４の中心ＣＳを囲むように、中心ＣＳの周囲に配列されている。図２に示す例では、二つの同心円に沿って、複数のスロット対４４ｐが配列されている。各同心円上において、スロット対４４ｐは略等間隔で配列されている。スロット板４４は、誘電体窓１８上の上面１８ｕ（図４参照）に設けられている。 FIG. 2 is a plan view showing an example of the slot plate 44. The slot plate 44 has a thin plate shape and a disk shape. Both sides of the slot plate 44 in the plate thickness direction are flat. The central CS of the slot plate 44 is located on the Z axis. The slot plate 44 is provided with a plurality of slot pairs 44p. Each of the plurality of slots vs. 44p includes two slot holes 44a and 44b penetrating in the plate thickness direction. The planar shape of each of the slot holes 44a and 44b is, for example, an oval shape. In each slot pair 44p, the extending direction of the long axis of the slot hole 44a and the extending direction of the long axis of the slot hole 44b intersect or are orthogonal to each other. A plurality of slot pairs 44p are arranged around the central CS so as to surround the central CS of the slot plate 44. In the example shown in FIG. 2, a plurality of slot pairs 44p are arranged along two concentric circles. On each concentric circle, the slot pairs 44p are arranged at approximately equal intervals. The slot plate 44 is provided on the upper surface 18u (see FIG. 4) on the dielectric window 18.

図３は、誘電体窓１８の一例を示す平面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。例えば図３および図４に示すように、誘電体窓１８は、石英等の誘電体によって略円盤状に形成されている。誘電体窓１８の中央には、貫通孔１８ｈが形成されている。貫通孔１８ｈの上側部分は、後述する中央導入部５０のインジェクタ５０ｂが収容される空間１８ｓであり、下側部分は、後述する中央導入部５０のガス吐出口１８ｉである。なお、本実施形態において、誘電体窓１８の中心軸線は、Ｚ軸と一致している。 FIG. 3 is a plan view showing an example of the dielectric window 18, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. For example, as shown in FIGS. 3 and 4, the dielectric window 18 is formed in a substantially disk shape by a dielectric material such as quartz. A through hole 18h is formed in the center of the dielectric window 18. The upper portion of the through hole 18h is a space 18s in which the injector 50b of the central introduction portion 50 described later is accommodated, and the lower portion is a gas discharge port 18i of the central introduction portion 50 described later. In the present embodiment, the central axis of the dielectric window 18 coincides with the Z axis.

誘電体窓１８の上面１８ｕと反対側の面、即ち下面１８ｂは、処理空間Ｓに面している。下面１８ｂは、種々の形状を画成している。具体的には、下面１８ｂは、ガス吐出口１８ｉを囲む中央領域において、平坦面１８０を有している。平坦面１８０は、Ｚ軸に直交する平坦な面である。下面１８ｂは、環状の第１凹部１８１を画成している。第１凹部１８１は、平坦面１８０の径方向における外側領域において環状に連なり、下方から上方に向かってテーパ状に窪んでいる。 The surface of the dielectric window 18 opposite to the upper surface 18u, that is, the lower surface 18b faces the processing space S. The lower surface 18b defines various shapes. Specifically, the lower surface 18b has a flat surface 180 in the central region surrounding the gas discharge port 18i. The flat surface 180 is a flat surface orthogonal to the Z axis. The lower surface 18b defines an annular first recess 181. The first recess 181 is annularly connected in the outer region of the flat surface 180 in the radial direction, and is recessed in a tapered shape from the bottom to the top.

また、下面１８ｂは、複数の第２凹部１８２を画成している。複数の第２凹部１８２は、下方から上方に向かって窪んでいる。複数の第２凹部１８２の個数は、図３および図４に示す例では７個であるが、６個以下であってもよく、８個以上であってもよい。複数の第２凹部１８２は、周方向に沿って等間隔に配置されている。また、複数の第２凹部１８２は、Ｚ軸に直交する面において円形の平面形状を有している。 Further, the lower surface 18b defines a plurality of second recesses 182. The plurality of second recesses 182 are recessed from the bottom to the top. The number of the plurality of second recesses 182 is 7 in the examples shown in FIGS. 3 and 4, but may be 6 or less, or 8 or more. The plurality of second recesses 182 are arranged at equal intervals along the circumferential direction. Further, the plurality of second recesses 182 have a circular planar shape on a plane orthogonal to the Z axis.

図５は、図３に示した誘電体窓１８上に図２に示したスロット板４４が設けられた状態を示す平面図である。図５は、誘電体窓１８を下側から見た状態を示している。例えば図５に示すように、平面視において、即ち、Ｚ軸方向から見ると、径方向外側の同心円に沿ってスロット板４４に設けられたスロット対４４ｐは、誘電体窓１８の第１凹部１８１に重なる。また、径方向内側の同心円に沿ってスロット板４４に設けられたスロット対４４ｐのスロット孔４４ｂは、誘電体窓１８の第１凹部１８１に重なっている。さらに、径方向内側の同心円に沿って設けられたスロット対４４ｐのスロット孔４４ａは、複数の第２凹部１８２に重なる。 FIG. 5 is a plan view showing a state in which the slot plate 44 shown in FIG. 2 is provided on the dielectric window 18 shown in FIG. FIG. 5 shows a state in which the dielectric window 18 is viewed from below. For example, as shown in FIG. 5, in a plan view, that is, when viewed from the Z-axis direction, the slot pairs 44p provided on the slot plate 44 along the concentric circles on the outer side in the radial direction are the first recesses 181 of the dielectric window 18. Overlaps on. Further, the slot holes 44b of the slot vs. 44p provided in the slot plate 44 along the concentric circles on the inner side in the radial direction overlap with the first recess 181 of the dielectric window 18. Further, the slot holes 44a of the slot pairs 44p provided along the concentric circles on the inner side in the radial direction overlap the plurality of second recesses 182.

図１を再び参照する。マイクロ波発生器３２により発生されたマイクロ波は、同軸導波管１６を通って、誘電体板４２に伝播され、スロット板４４のスロット孔４４ａおよび４４ｂから誘電体窓１８に伝搬する。誘電体窓１８に伝搬したマイクロ波のエネルギーは、誘電体窓１８の直下において、比較的薄い板厚を有する部分によって画成された第１凹部１８１および第２凹部１８２に集中する。従って、プラズマ処理装置１０は、周方向および径方向に安定して分布するようにプラズマを発生させることが可能となる。 See FIG. 1 again. The microwave generated by the microwave generator 32 is propagated to the dielectric plate 42 through the coaxial waveguide 16, and propagates to the dielectric window 18 from the slot holes 44a and 44b of the slot plate 44. The energy of the microwave propagating in the dielectric window 18 is concentrated in the first recess 181 and the second recess 182 defined by the portion having a relatively thin plate thickness immediately below the dielectric window 18. Therefore, the plasma processing apparatus 10 can generate plasma so as to be stably distributed in the circumferential direction and the radial direction.

また、プラズマ処理装置１０は、中央導入部５０および周辺導入部５２を備える。中央導入部５０は、導管５０ａ、インジェクタ５０ｂ、およびガス吐出口１８ｉを含む。導管５０ａは、同軸導波管１６の内側導体１６ｂの内側に配置されている。また、導管５０ａの端部は、誘電体窓１８がＺ軸に沿って画成する空間１８ｓ（図４参照）内まで延在している。導管５０ａの端部の下方であって、空間１８ｓ内には、インジェクタ５０ｂが収容されている。インジェクタ５０ｂには、Ｚ軸方向に延びる複数の貫通孔が設けられている。また、誘電体窓１８は、上述したガス吐出口１８ｉを有する。ガス吐出口１８ｉは、空間１８ｓの下方においてＺ軸に沿って延在し、空間１８ｓと連通している。中央導入部５０は、導管５０ａを介してインジェクタ５０ｂにガスを供給し、インジェクタ５０ｂからガス吐出口１８ｉを介して処理空間Ｓ内にガスを吐出する。このように、中央導入部５０は、Ｚ軸に沿って誘電体窓１８の直下の処理空間Ｓ内にガスを吐出する。即ち、中央導入部５０は、処理空間Ｓ内において、電子温度が高いプラズマ生成領域にガスを導入する。また、中央導入部５０から吐出されたガスは、概ねＺ軸に沿ってウエハＷの中央の領域に向かって流れる。ガス吐出口１８ｉは、天板供給口の一例である。 Further, the plasma processing device 10 includes a central introduction unit 50 and a peripheral introduction unit 52. The central introduction section 50 includes a conduit 50a, an injector 50b, and a gas discharge port 18i. The conduit 50a is arranged inside the inner conductor 16b of the coaxial waveguide 16. Further, the end portion of the conduit 50a extends into the space 18s (see FIG. 4) defined by the dielectric window 18 along the Z axis. The injector 50b is housed in the space 18s below the end of the conduit 50a. The injector 50b is provided with a plurality of through holes extending in the Z-axis direction. Further, the dielectric window 18 has the gas discharge port 18i described above. The gas discharge port 18i extends along the Z axis below the space 18s and communicates with the space 18s. The central introduction unit 50 supplies gas to the injector 50b via the conduit 50a, and discharges the gas from the injector 50b into the processing space S via the gas discharge port 18i. In this way, the central introduction portion 50 discharges the gas into the processing space S directly below the dielectric window 18 along the Z axis. That is, the central introduction unit 50 introduces the gas into the plasma generation region where the electron temperature is high in the processing space S. Further, the gas discharged from the central introduction portion 50 flows substantially along the Z axis toward the central region of the wafer W. The gas discharge port 18i is an example of a top plate supply port.

中央導入部５０には、流量制御ユニット群ＦＣＧ１を介してガスソース群ＧＳＧ１が接続されている。ガスソース群ＧＳＧ１は、複数のガスを含む混合ガスを供給する。流量制御ユニット群ＦＣＧ１は、複数の流量制御器および複数の開閉弁を含む。ガスソース群ＧＳＧ１は、流量制御ユニット群ＦＣＧ１内の流量制御器および開閉弁を介して、中央導入部５０の導管５０ａに接続されている。 The gas source group GSG1 is connected to the central introduction unit 50 via the flow rate control unit group FCG1. The gas source group GSG1 supplies a mixed gas containing a plurality of gases. The flow rate control unit group FCG1 includes a plurality of flow rate controllers and a plurality of on-off valves. The gas source group GSG1 is connected to the conduit 50a of the central introduction portion 50 via the flow rate controller and the on-off valve in the flow rate control unit group FCG1.

周辺導入部５２は、例えば図１に示すように、高さ方向、即ちＺ軸方向において、誘電体窓１８のガス吐出口１８ｉと載置台２０の上面との間に設けられている。周辺導入部５２は、側壁１２ａに沿った位置から処理空間Ｓ内にガスを導入する。周辺導入部５２は、複数のガス吐出口５２ｉを含む。複数のガス吐出口５２ｉは、高さ方向において、誘電体窓１８のガス吐出口１８ｉと載置台２０の上面との間に、側壁１２ａの処理空間Ｓ側に沿って配列されている。 As shown in FIG. 1, for example, the peripheral introduction portion 52 is provided between the gas discharge port 18i of the dielectric window 18 and the upper surface of the mounting table 20 in the height direction, that is, the Z-axis direction. The peripheral introduction portion 52 introduces gas into the processing space S from a position along the side wall 12a. The peripheral introduction unit 52 includes a plurality of gas discharge ports 52i. The plurality of gas discharge ports 52i are arranged in the height direction between the gas discharge port 18i of the dielectric window 18 and the upper surface of the mounting table 20 along the processing space S side of the side wall 12a.

周辺導入部５２は、例えば石英等により形成された環状の管５２ｐを含む。管５２ｐには、複数のガス吐出口５２ｉが形成されている。それぞれのガス吐出口５２ｉは、Ｚ軸方向に向かって斜め上方向にガスを吐出する。ガス吐出口５２ｉは、側壁供給口の一例である。本実施形態の周辺導入部５２は、例えば図１に示すように、１つの管５２ｐを有するが、他の形態として、周辺導入部５２は、チャンバ１２の側壁１２ａの内側に沿って上下方向に配置された２つ以上の管５２ｐを有していてもよい。周辺導入部５２の管５２ｐには、ガス供給ブロック５６および流量制御ユニット群ＦＣＧ２を介してガスソース群ＧＳＧ２が接続されている。流量制御ユニット群ＦＣＧ２は、複数の流量制御器および複数の開閉弁を含む。ガスソース群ＧＳＧ２は、流量制御ユニット群ＦＣＧ２内の流量制御器および開閉弁を介して、周辺導入部５２に接続されている。流量制御ユニット群ＦＣＧ１およびＦＣＧ２、並びに、ガスソース群ＧＳＧ１およびＧＳＧ２は、供給部の一例である。 The peripheral introduction portion 52 includes an annular tube 52p formed of, for example, quartz. A plurality of gas discharge ports 52i are formed in the pipe 52p. Each gas discharge port 52i discharges gas diagonally upward in the Z-axis direction. The gas discharge port 52i is an example of a side wall supply port. The peripheral introduction portion 52 of the present embodiment has one pipe 52p as shown in FIG. 1, for example, but as another embodiment, the peripheral introduction portion 52 is vertically oriented along the inside of the side wall 12a of the chamber 12. It may have two or more arranged tubes 52p. The gas source group GSG2 is connected to the pipe 52p of the peripheral introduction unit 52 via the gas supply block 56 and the flow rate control unit group FCG2. The flow rate control unit group FCG2 includes a plurality of flow rate controllers and a plurality of on-off valves. The gas source group GSG2 is connected to the peripheral introduction unit 52 via the flow rate controller and the on-off valve in the flow rate control unit group FCG2. The flow control unit groups FCG1 and FCG2, and the gas source groups GSG1 and GSG2 are examples of the supply unit.

プラズマ処理装置１０は、中央導入部５０から処理空間Ｓ内に供給されるガスの種類および流量と、周辺導入部５２から処理空間Ｓ内に供給されるガスの種類および流量とを独立に制御することが可能である。本実施形態において、プラズマ処理装置１０は、中央導入部５０および周辺導入部５２から処理空間Ｓ内に同一の種類のガスを供給する。また、本実施形態において、中央導入部５０から処理空間Ｓ内に供給されるガスの流量と、周辺導入部５２から処理空間Ｓ内に供給されるガスの流量とは、ほぼ同じ流量に設定される。 The plasma processing apparatus 10 independently controls the type and flow rate of the gas supplied from the central introduction unit 50 into the processing space S and the type and flow rate of the gas supplied from the peripheral introduction unit 52 into the processing space S. It is possible. In the present embodiment, the plasma processing apparatus 10 supplies the same type of gas into the processing space S from the central introduction unit 50 and the peripheral introduction unit 52. Further, in the present embodiment, the flow rate of the gas supplied from the central introduction unit 50 into the processing space S and the flow rate of the gas supplied from the peripheral introduction unit 52 into the processing space S are set to substantially the same flow rate. NS.

また、プラズマ処理装置１０は、例えば図１に示すように、プロセッサおよびメモリ等を含む制御部Ｃｎｔを備える。制御部Ｃｎｔは、メモリ内に格納されたレシピ等のデータやプログラムに従ってプラズマ処理装置１０の各部を制御する。例えば、制御部Ｃｎｔは、流量制御ユニット群ＦＣＧ１およびＦＣＧ２内の流量制御器および開閉弁を制御し、中央導入部５０および周辺導入部５２から導入されるガスの流量を調整する。また、制御部Ｃｎｔは、マイクロ波発生器３２を制御して、マイクロ波発生器３２によって生成されるマイクロ波の周波数や電力を制御する。また、制御部Ｃｎｔは、高周波電源ＲＦＧを制御して、高周波電源ＲＦＧによって生成される高周波バイアスの周波数および電力、並びに、高周波バイアスの供給および遮断を制御する。また、制御部Ｃｎｔは、排気装置３０内の真空ポンプを制御して、チャンバ１２内の圧力を制御する。また、制御部Ｃｎｔは、ヒータＨＴ、ＨＳ、ＨＣ、およびＨＥを制御して、チャンバ１２内の各部の温度を調整する。 Further, as shown in FIG. 1, for example, the plasma processing device 10 includes a control unit Cnt including a processor, a memory, and the like. The control unit Cnt controls each unit of the plasma processing device 10 according to data such as recipes and programs stored in the memory. For example, the control unit Cnt controls the flow rate controller and the on-off valve in the flow rate control unit groups FCG1 and FCG2, and adjusts the flow rate of the gas introduced from the central introduction unit 50 and the peripheral introduction unit 52. Further, the control unit Cnt controls the microwave generator 32 to control the frequency and power of the microwave generated by the microwave generator 32. Further, the control unit Cnt controls the high frequency power supply RFG to control the frequency and power of the high frequency bias generated by the high frequency power supply RFG, and the supply and interruption of the high frequency bias. Further, the control unit Cnt controls the vacuum pump in the exhaust device 30 to control the pressure in the chamber 12. Further, the control unit Cnt controls the heaters HT, HS, HC, and HE to adjust the temperature of each part in the chamber 12.

［処理フロー］
上述のように構成されたプラズマ処理装置１０は、例えば図６に示す処理を実行する。図６は、プラズマ処理装置１０によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。 [Processing flow]
The plasma processing apparatus 10 configured as described above executes, for example, the processing shown in FIG. FIG. 6 is a flowchart showing an example of processing executed by the plasma processing apparatus 10.

まず、制御部Ｃｎｔは、変数ｎを０に初期化する（Ｓ１０）。そして、制御部Ｃｎｔは、チャンバ１２内にウエハＷが搬入されていない状態で、チャンバ１２内の部材の表面に保護膜を積層させる保護膜積層処理を実行する。 First, the control unit Cnt initializes the variable n to 0 (S10). Then, the control unit Cnt executes the protective film laminating process of laminating the protective film on the surface of the member in the chamber 12 in a state where the wafer W is not carried into the chamber 12.

具体的には、制御部Ｃｎｔは、排気装置３０内の真空ポンプを制御して、チャンバ１２内を所定の真空度まで減圧する。また、制御部Ｃｎｔは、ヒータＨＴ、ＨＳ、ＨＣ、およびＨＥを制御して、チャンバ１２内の各部を所定の温度に調整する。そして、制御部Ｃｎｔは、流量制御ユニット群ＦＣＧ１およびＦＣＧ２内の流量制御器および開閉弁を制御して、複数のガスを含む混合ガスを、それぞれ所定の流量で中央導入部５０および周辺導入部５２から処理空間Ｓ内に供給する（Ｓ１１）。ステップＳ１１は、供給工程の一例である。 Specifically, the control unit Cnt controls the vacuum pump in the exhaust device 30 to reduce the pressure in the chamber 12 to a predetermined degree of vacuum. Further, the control unit Cnt controls the heaters HT, HS, HC, and HE to adjust each part in the chamber 12 to a predetermined temperature. Then, the control unit Cnt controls the flow rate controller and the on-off valve in the flow rate control unit group FCG1 and FCG2 to introduce the mixed gas containing a plurality of gases into the central introduction unit 50 and the peripheral introduction unit 52 at predetermined flow rates, respectively. Is supplied into the processing space S from (S11). Step S11 is an example of the supply process.

本実施形態において、混合ガスには、シリコン元素およびハロゲン元素を含有する化合物ガス（プリカーサガス）と、酸素含有ガスと、化合物ガスに含まれるハロゲン元素と同じ種類のハロゲン元素を含みシリコン元素を含まない添加ガスとが含まれる。具体的には、混合ガスには、化合物ガスとしてＳｉＣｌ４ガスが含まれ、酸素含有ガスとしてＯ２ガスが含まれ、添加ガスとしてＣｌ２ガスが含まれる。この他に、混合ガスには、Ａｒガスが含まれる。 In the present embodiment, the mixed gas contains a compound gas (noble gas) containing a silicon element and a halogen element, an oxygen-containing gas, and a silicon element containing a halogen element of the same type as the halogen element contained in the compound gas. Contains no additive gas. Specifically, the mixed gas contains SiCl4 gas as a compound gas, O2 gas as an oxygen-containing gas, and Cl2 gas as an additive gas. In addition to this, the mixed gas includes Ar gas.

そして、制御部Ｃｎｔは、マイクロ波発生器３２を制御して、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を所定の電力で処理空間Ｓ内に所定時間供給させる。これにより、処理空間Ｓ内には、混合ガスのプラズマが生成され、チャンバ１２内の部材の表面に、所定の厚さの保護膜が積層される（Ｓ１２）。本実施形態において、保護膜は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）である。ステップＳ１２は、成膜工程の一例である。 Then, the control unit Cnt controls the microwave generator 32 to supply, for example, 2.45 GHz microwaves to the processing space S with a predetermined power for a predetermined time. As a result, a plasma of the mixed gas is generated in the processing space S, and a protective film having a predetermined thickness is laminated on the surface of the member in the chamber 12 (S12). In the present embodiment, the protective film is a silicon oxide film (SiO2 film). Step S12 is an example of the film forming process.

次に、チャンバ１２内にウエハＷが搬入され、載置台２０の静電チャックＥＳＣ上に載置される（Ｓ１３）。制御部Ｃｎｔは、スイッチＳＷをＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替え、直流電源ＤＣＳからの直流電圧を静電チャックＥＳＣに印加する。これにより、ウエハＷは、静電チャックＥＳＣに発生したクーロン力によって、静電チャックＥＳＣの上面に吸着保持される。ステップＳ１３は、搬入工程の一例である。 Next, the wafer W is carried into the chamber 12 and placed on the electrostatic chuck ESC of the mounting table 20 (S13). The control unit Cnt switches the switch SW from the OFF state to the ON state, and applies the DC voltage from the DC power supply DCS to the electrostatic chuck ESC. As a result, the wafer W is attracted and held on the upper surface of the electrostatic chuck ESC by the Coulomb force generated in the electrostatic chuck ESC. Step S13 is an example of the carry-in process.

次に、チャンバ１２内に搬入されたウエハＷに対してプラズマ処理が施される（Ｓ１４）。具体的には、制御部Ｃｎｔは、再び排気装置３０内の真空ポンプを制御して、チャンバ１２内を所定の真空度まで減圧し、ヒータＨＴ、ＨＳ、ＨＣ、およびＨＥを制御して、チャンバ１２内の各部を所定の温度に調整する。そして、制御部Ｃｎｔは、流量制御ユニット群ＦＣＧ１およびＦＣＧ２内の流量制御器および開閉弁を制御し、ウエハＷの処理に使用される処理ガスを、所定の流量で中央導入部５０および周辺導入部５２から処理空間Ｓ内に供給する。そして、制御部Ｃｎｔは、マイクロ波発生器３２を制御して、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を所定の電力で処理空間Ｓ内に所定時間供給させる。また、制御部Ｃｎｔは、高周波電源ＲＦＧを制御して、例えば１３．６５ＭＨｚの高周波バイアスを所定の電力で下部電極ＬＥに所定時間供給させる。これにより、処理空間Ｓ内には、処理ガスのプラズマが生成され、生成されたプラズマにより、ウエハＷの表面にエッチングや成膜等の所定の処理が施される。ステップＳ１４は、処理工程の一例である。 Next, the wafer W carried into the chamber 12 is subjected to plasma treatment (S14). Specifically, the control unit Cnt again controls the vacuum pump in the exhaust device 30, depressurizes the inside of the chamber 12 to a predetermined degree of vacuum, controls the heaters HT, HS, HC, and HE, and controls the chamber. Each part in 12 is adjusted to a predetermined temperature. Then, the control unit Cnt controls the flow rate controller and the on-off valve in the flow rate control unit group FCG1 and FCG2, and supplies the processing gas used for processing the wafer W to the central introduction unit 50 and the peripheral introduction unit at a predetermined flow rate. It is supplied from 52 into the processing space S. Then, the control unit Cnt controls the microwave generator 32 to supply, for example, 2.45 GHz microwaves to the processing space S with a predetermined power for a predetermined time. Further, the control unit Cnt controls the high frequency power supply RFG to supply, for example, a high frequency bias of 13.65 MHz to the lower electrode LE with a predetermined power for a predetermined time. As a result, plasma of the processing gas is generated in the processing space S, and the generated plasma performs predetermined processing such as etching and film formation on the surface of the wafer W. Step S14 is an example of the processing step.

次に、スイッチＳＷがＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えられ、チャンバ１２内からウエハＷが搬出される（Ｓ１５）。ステップＳ１５は、搬出工程の一例である。そして、制御部Ｃｎｔは、変数ｎを１増やし（Ｓ１６）、変数ｎの値が所定値ｎ₀以上であるか否かを判定する（Ｓ１７）。変数ｎの値が所定値ｎ₀未満である場合（Ｓ１７：Ｎｏ）、再びステップＳ１３に示した処理が実行される。 Next, the switch SW is switched from the ON state to the OFF state, and the wafer W is carried out from the chamber 12 (S15). Step S15 is an example of the unloading process. Then, the control unit Cnt increases the variable n by 1 (S16), and determines whether or not _{the value of the variable n is equal to or greater than the predetermined value n 0 (S17).} When the value of the variable n _{is less than the predetermined value n 0} (S17: No), the process shown in step S13 is executed again.

一方、変数ｎの値が所定値ｎ₀以上である場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、チャンバ１２内の部材の表面に積層された保護膜を除去する除去処理が実行される（Ｓ１８）。具体的には、制御部Ｃｎｔは、排気装置３０内の真空ポンプを制御して、チャンバ１２内を所定の真空度まで減圧する。また、制御部Ｃｎｔは、ヒータＨＴ、ＨＳ、ＨＣ、およびＨＥを制御して、チャンバ１２内の各部を所定の温度に調整する。そして、制御部Ｃｎｔは、流量制御ユニット群ＦＣＧ１およびＦＣＧ２内の流量制御器および開閉弁を制御し、フッ素含有ガスを所定の流量で中央導入部５０および周辺導入部５２から処理空間Ｓ内に供給する。フッ素含有ガスには、例えば、ＮＦ３ガス、ＳＦ６ガス、およびＣＦ４ガスのうち少なくともいずれかが含まれる。 On the other hand, when the value of the variable n is a predetermined value n ₀ or more (S17: Yes), a removal process for removing the protective film laminated on the surface of the member in the chamber 12 is executed (S18). Specifically, the control unit Cnt controls the vacuum pump in the exhaust device 30 to reduce the pressure in the chamber 12 to a predetermined degree of vacuum. Further, the control unit Cnt controls the heaters HT, HS, HC, and HE to adjust each part in the chamber 12 to a predetermined temperature. Then, the control unit Cnt controls the flow rate controller and the on-off valve in the flow rate control unit group FCG1 and FCG2, and supplies the fluorine-containing gas from the central introduction unit 50 and the peripheral introduction unit 52 into the processing space S at a predetermined flow rate. do. The fluorine-containing gas includes, for example, at least one of NF3 gas, SF6 gas, and CF4 gas.

そして、制御部Ｃｎｔは、マイクロ波発生器３２を制御して、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を所定の電力で処理空間Ｓ内に所定時間供給させる。これにより、処理空間Ｓ内にフッ素含有ガスのプラズマが生成され、生成されたプラズマにより、チャンバ１２内の面に積層された保護膜が除去される。ステップＳ１８は、除去工程の一例である。 Then, the control unit Cnt controls the microwave generator 32 to supply, for example, 2.45 GHz microwaves to the processing space S with a predetermined power for a predetermined time. As a result, a plasma of fluorine-containing gas is generated in the processing space S, and the generated plasma removes the protective film laminated on the surface in the chamber 12. Step S18 is an example of the removal step.

そして、制御部Ｃｎｔは、ウエハＷに対する処理を終了するか否かを判定する（Ｓ１９）。処理を終了しない場合（Ｓ１９：Ｎｏ）、再びステップＳ１０に示した処理が実行される。一方、処理を終了する場合（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、プラズマ処理装置１０は、本フローチャートに示した処理を終了する。 Then, the control unit Cnt determines whether or not to end the processing on the wafer W (S19). If the process is not completed (S19: No), the process shown in step S10 is executed again. On the other hand, when the process is terminated (S19: Yes), the plasma processing apparatus 10 ends the process shown in this flowchart.

このように、本実施形態のプラズマ処理装置１０では、所定値ｎ₀分のウエハＷがプラズマ処理される毎に、保護膜の除去（Ｓ１８）と再度の保護膜の積層（Ｓ１１、Ｓ１２）とが実行される。特に、所定値ｎ₀が１である場合、１枚のウエハＷがプラズマ処理される毎に、保護膜の除去（Ｓ１８）と再度の保護膜の積層（Ｓ１１、Ｓ１２）とが実行されることになる。 As described above, in the plasma processing apparatus 10 of the present embodiment, _{every time the wafer W having a predetermined value n 0} minutes is plasma-processed, the protective film is removed (S18) and the protective film is laminated again (S11, S12). Is executed. In particular, when the predetermined value n ₀ is 1, each time one wafer W is plasma-treated, the protective film is removed (S18) and the protective film is laminated again (S11, S12). become.

［実験］
ここで、保護膜積層処理においてチャンバ１２内の部材の表面に積層される保護膜の膜厚および膜質について実験を行った。実験では、例えば図７に示すように、チャンバ１２内の［１］〜［６］の各部にテストピース７０を配置し、テストピース７０に積層された保護膜の膜厚および膜質を測定した。以下の実験では、シリコン基板上に１μｍの厚さのＳｉＯ２膜が形成されているテストピース７０がチャンバ１２内の［１］〜［６］の各位置に配置された。図７は、テストピース７０が配置されるチャンバ１２内の位置を示す図である。例えば図７に示すように、［１］は、誘電体窓１８のガス吐出口１８ｉに近い位置であり、［３］および［４］は、周辺導入部５２のガス吐出口５２ｉに近い位置である。 [experiment]
Here, an experiment was conducted on the film thickness and film quality of the protective film laminated on the surface of the member in the chamber 12 in the protective film laminating treatment. In the experiment, for example, as shown in FIG. 7, test pieces 70 were placed in each part of [1] to [6] in the chamber 12, and the film thickness and film quality of the protective film laminated on the test piece 70 were measured. In the following experiment, a test piece 70 having a 1 μm-thick SiO2 film formed on a silicon substrate was placed at each position [1] to [6] in the chamber 12. FIG. 7 is a diagram showing a position in the chamber 12 in which the test piece 70 is arranged. For example, as shown in FIG. 7, [1] is a position close to the gas discharge port 18i of the dielectric window 18, and [3] and [4] are positions close to the gas discharge port 52i of the peripheral introduction portion 52. be.

［比較例１］
まず初めに比較例１について実験を行った。図８は、比較例１においてＯ２ガスの流量を変えた場合の各位置のテストピース７０に積層された保護膜の膜厚を示す図である。比較例１では、保護膜形成処理において、混合ガスとして、Ａｒガス、ＳｉＣｌ４ガス、およびＯ２ガスがチャンバ１２内に供給された。その他の条件は、以下の通りである。
マイクロ波の電力：１０００Ｗ
チャンバ１２内の圧力：２０ｍＴ
ＲＤＣ：５０％
Ａｒ／ＳｉＣｌ４／Ｏ２＝２５０sccm／１０sccm／２０〜２００sccm
なお、ＲＤＣ（Radical Distribution Control）とは、｛（ガス吐出口１８ｉから供給されるガスの流量）／（ガス吐出口１８ｉおよびガス吐出口５２ｉから供給されるガスの総流量）｝×１００である。 [Comparative Example 1]
First, an experiment was conducted on Comparative Example 1. FIG. 8 is a diagram showing the film thickness of the protective film laminated on the test piece 70 at each position when the flow rate of the O2 gas is changed in Comparative Example 1. In Comparative Example 1, Ar gas, SiC4 gas, and O2 gas were supplied into the chamber 12 as mixed gases in the protective film forming treatment. Other conditions are as follows.
Microwave power: 1000W
Pressure in chamber 12: 20 mT
RDC: 50%
Ar / SiCl4 / O2 = 250sccm / 10sccm / 20-200sccm
The RDC (Radical Distribution Control) is {(flow rate of gas supplied from gas discharge port 18i) / (total flow rate of gas supplied from gas discharge port 18i and gas discharge port 52i)} × 100. ..

例えば図８に示すように、ガス吐出口１８ｉに近い［１］の位置のテストピース７０、および、ガス吐出口５２ｉに近い［３］および［４］の位置のテストピース７０では、他の位置のテストピース７０に比べて保護膜が厚い。一方、ガス吐出口１８ｉおよびガス吐出口５２ｉから遠い［２］、［５］、および［６］の位置のテストピース７０では、［１］、［３］、および［４］の位置のテストピース７０に比べて、保護膜が薄い。このように、ガスの吐出口に近い位置では、ガスの吐出口から遠い位置に比べて、保護膜が厚くなる傾向にある。また、比較例１では、例えば図８に示すように、ＳｉＣｌ４ガスの流量に対してＯ２ガスの流量を変化させたとしても、ガスの吐出口に近い位置の保護膜が厚くなる傾向は変わらない。 For example, as shown in FIG. 8, the test piece 70 at the position [1] near the gas discharge port 18i and the test piece 70 at the positions [3] and [4] near the gas discharge port 52i have other positions. The protective film is thicker than that of the test piece 70. On the other hand, in the test piece 70 at the positions [2], [5], and [6] far from the gas discharge port 18i and the gas discharge port 52i, the test pieces at the positions [1], [3], and [4] are used. Compared to 70, the protective film is thinner. As described above, the protective film tends to be thicker at a position near the gas discharge port than at a position far from the gas discharge port. Further, in Comparative Example 1, for example, as shown in FIG. 8, even if the flow rate of the O2 gas is changed with respect to the flow rate of the SiCl4 gas, the tendency of the protective film at a position close to the gas discharge port to become thick does not change. ..

ここで、保護膜積層処理において、処理空間Ｓ内では、以下の（１）〜（４）に示す反応が進行する。
ＳｉＣｌ４→Ｓｉ^*＋４Ｃｌ^* ・・・（１）
ＳｉＣｌ４←Ｓｉ^*＋４Ｃｌ^* ・・・（２）
Ｓｉ^*＋Ｏ２→ＳｉＯ２ ・・・（３）
Ｓｉ^*＋２Ｏ^*→ＳｉＯ２ ・・・（４） Here, in the protective film laminating treatment, the reactions shown in the following (1) to (4) proceed in the processing space S.
SiCl4 → Si ^* + 4Cl ^* ... (1)
SiCl4 ← Si ^* + 4Cl ^*・ ・ ・ (2)
Si ^* + O2 → SiO2 ・ ・ ・ (3)
Si ^* + 2O ^* → SiO2 ・ ・ ・ (4)

気中で生成されたＳｉＯ２がチャンバ１２内の部材の表面に降り積もることにより保護膜が形成された場合、例えば図９（ａ）に示すように、保護膜において、それぞれの粒塊６０の間には多くの隙間が存在することになる。粒塊６０間の隙間が多いと、プラズマ中のイオンやラジカルが衝突することにより、粒塊６０が容易に剥がれてしまう。図９は、保護膜の成膜状態の一例を示す模式図である。 When a protective film is formed by accumulating SiO2 generated in the air on the surface of a member in the chamber 12, for example, as shown in FIG. 9A, in the protective film, between each grain mass 60. Will have many gaps. If there are many gaps between the agglomerates 60, the agglomerates 60 are easily peeled off due to collision of ions and radicals in the plasma. FIG. 9 is a schematic view showing an example of the film formation state of the protective film.

これに対し、チャンバ１２内の部材の表面において上記の式（３）および（４）に示される反応が起こると、例えば図９（ｂ）に示すように、それぞれの粒塊６０の間の隙間が小さく、緻密な保護膜が形成される。粒塊６０間の隙間が小さい保護膜は、プラズマ中のイオンやラジカルが衝突しても粒塊６０が剥がれにくい。 On the other hand, when the reactions represented by the above formulas (3) and (4) occur on the surface of the member in the chamber 12, for example, as shown in FIG. Is small and a dense protective film is formed. In the protective film having a small gap between the grain agglomerates 60, the agglomerates 60 are difficult to peel off even if ions or radicals in the plasma collide with each other.

比較例１において、Ｏ２ガスの流量が減ると、処理空間Ｓ内においてＯ２およびＯ^*が減少する。そのため、上記の式（３）および（４）に示される反応が減少する。これにより、上記の式（１）に示される反応により生成されたＳｉ^*が、ＳｉＯ２を形成することなくチャンバ１２内の各部へ行き渡る。これにより、チャンバ１２内の部材の表面において上記の式（３）および（４）に示される反応が起こり、保護膜の膜質が向上することが期待される。 In Comparative Example 1, when the flow rate of the O2 gas decreases, O2 and O ^{* decrease in the processing space S.} Therefore, the reactions represented by the above formulas (3) and (4) are reduced. ^{As a result, the Si *} produced by the reaction represented by the above formula (1) spreads to each part in the chamber 12 without forming SiO2. As a result, the reactions represented by the above formulas (3) and (4) occur on the surface of the member in the chamber 12, and it is expected that the film quality of the protective film is improved.

図１０は、比較例１においてＯ２ガスの流量を変えた場合の各位置のテストピース７０に積層された保護膜の膜質を示す図である。保護膜の膜質の測定では、例えば図１１に示すように、テストピース７０のシリコン基板７１上のＳｉＯ２膜７２の反射光と、保護膜積層処理でＳｉＯ２膜７２上に積層された保護膜７３の反射光とを用いて、ＳｉＯ２膜７２と保護膜７３との偏光状態の差を膜質として評価した。図１１は、膜質の測定方法の一例を説明する図である。具体的には、分光エリプソメトリにより測定されたＳｉＯ２膜７２の反射光および保護膜７３の反射光のそれぞれの強度比Ψおよび位相差ΔのＭＳＥ（平均二乗誤差）を下記の式（５）に基づいて算出する。

上記の式（５）において、「ｉ」はそれぞれの波長と入射角で特定されるｉ番目の値、「σ」は標準偏差、「Ｎ」はΨおよびΔの個数、「Ｍ」はフィッティングパラメータの個数を表す。また、「ｍｏｄ」は、ＳｉＯ２膜の反射光の理論値を表し、「ｅｘｐ」はＳｉＯ２膜７２および保護膜７３の反射光の実測値を表す。 FIG. 10 is a diagram showing the film quality of the protective film laminated on the test piece 70 at each position when the flow rate of the O2 gas is changed in Comparative Example 1. In the measurement of the film quality of the protective film, for example, as shown in FIG. 11, the reflected light of the SiO2 film 72 on the silicon substrate 71 of the test piece 70 and the protective film 73 laminated on the SiO2 film 72 by the protective film lamination process. Using the reflected light, the difference in the polarization state between the SiO2 film 72 and the protective film 73 was evaluated as the film quality. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a method for measuring film quality. Specifically, the MSE (mean square error) of the intensity ratio Ψ and the phase difference Δ of the reflected light of the SiO2 film 72 and the reflected light of the protective film 73 measured by spectroscopic ellipsometry is expressed in the following equation (5). Calculate based on.

In the above equation (5), "i" is the i-th value specified by each wavelength and incident angle, "σ" is the standard deviation, "N" is the number of Ψ and Δ, and "M" is the fitting parameter. Represents the number of. Further, "mod" represents a theoretical value of the reflected light of the SiO2 film, and "exp" represents an actually measured value of the reflected light of the SiO2 film 72 and the protective film 73.

保護膜７３が理想的なＳｉＯ２膜であれば、ＳｉＯ２膜７２および保護膜７３の屈折率がＳｉＯ２膜の屈折率に近づくため、上記の式（５）に基づいて算出されたＭＳＥの値は０となる。つまり、ＭＳＥの値が小さいほど、保護膜７３の膜質が理想的なＳｉＯ２膜の膜質（例えば図９（ｂ）に示した状態）に近いことを示しており、保護膜７３の膜質が良好であることを示す。一方、保護膜７３が理想的なＳｉＯ２膜と異なれば、保護膜７３およびＳｉＯ２膜７２の屈折率がＳｉＯ２膜の屈折率からずれるため、上記の式（５）に基づいて算出されたＭＳＥの値が大きくなる。つまり、ＭＳＥの値が大きいほど、保護膜７３の膜質が理想的なＳｉＯ２膜の膜質とは異なる状態（例えば図９（ａ）に示した状態）であることを示しており、保護膜７３の膜質が悪いことを示す。特に、ＭＳＥの値が１０より大きな値になると、ＳｉＯ２膜が剥がれやすくなってしまい、保護膜としては有効ではない膜種となる。 If the protective film 73 is an ideal SiO2 film, the refractive index of the SiO2 film 72 and the protective film 73 approaches the refractive index of the SiO2 film, so the MSE value calculated based on the above formula (5) is 0. It becomes. That is, the smaller the MSE value, the closer the film quality of the protective film 73 is to the ideal film quality of the SiO2 film (for example, the state shown in FIG. 9B), and the better the film quality of the protective film 73 is. Indicates that there is. On the other hand, if the protective film 73 is different from the ideal SiO2 film, the refractive indexes of the protective film 73 and the SiO2 film 72 deviate from the refractive index of the SiO2 film. Becomes larger. That is, the larger the value of MSE, the more the film quality of the protective film 73 is different from the ideal film quality of the SiO2 film (for example, the state shown in FIG. 9A). Indicates poor film quality. In particular, when the value of MSE is larger than 10, the SiO2 film is easily peeled off, and the film type is not effective as a protective film.

図１０を参照すると、ＳｉＣｌ４ガスの流量に対してＯ２ガスの流量のみを変化させたとしても、ＭＳＥに一定の傾向は見られない。これは、Ｏ２ガスの流量を減少させても、Ｏ２ガスに含まれる酸素は、気中でのＳｉＯ２の生成で消費され、テストピース７０上の保護膜に含まれるＳｉＯ２の多くは、気中で生成されたＳｉＯ２であるためと考えられる。そのため、ＳｉＣｌ４ガスの流量に対してＯ２ガスの流量のみを変化させたとしても、保護膜の膜質を向上させることは難しい。 Referring to FIG. 10, even if only the flow rate of O2 gas is changed with respect to the flow rate of SiC4 gas, no constant tendency is observed in MSE. This is because even if the flow rate of the O2 gas is reduced, the oxygen contained in the O2 gas is consumed by the formation of SiO2 in the air, and most of the SiO2 contained in the protective film on the test piece 70 is in the air. It is considered that this is because it is the generated SiO2. Therefore, it is difficult to improve the film quality of the protective film even if only the flow rate of the O2 gas is changed with respect to the flow rate of the SiCl4 gas.

図１２および図１３は、比較例１においてＯ２ガスの流量を変えた場合の各元素の発光強度を示す図である。Ｏ２ガスの流量を減少させると、図１３に示すように、処理空間Ｓ内のＯ^*が減少している。しかし、図１２を参照すると、ＳｉＯの発光のピーク強度に変化は見られない。そのため、Ｏ２ガスの流量を減少させても、ＳｉＯ２は気中で所定量生成されていると考えられる。そのため、チャンバ１２内の面に積層される保護膜の膜質は向上しないと考えられる。 12 and 13 are diagrams showing the emission intensity of each element when the flow rate of the O2 gas is changed in Comparative Example 1. When the flow rate of the O2 gas ^{is reduced, O *} in the processing space S is reduced as shown in FIG. However, referring to FIG. 12, no change is observed in the peak intensity of the emission of SiO. Therefore, it is considered that a predetermined amount of SiO2 is generated in the air even if the flow rate of the O2 gas is reduced. Therefore, it is considered that the film quality of the protective film laminated on the surface in the chamber 12 is not improved.

［実施例１］
次に、本発明の実施例１について実験を行った。図１４は、実施例１においてＣｌ２ガスの流量を変えた場合の各位置のテストピース７０に積層された保護膜の膜厚を示す図である。本実施例１では、チャンバ１２内に供給される混合ガスとして、Ａｒガス、ＳｉＣｌ４ガス、Ｏ２ガス、およびＣｌ２ガスの混合ガスが用いられている。図１４に示した実験は、以下の条件で行われた。
マイクロ波の電力：２５００Ｗ
チャンバ１２内の圧力：２０ｍＴ
ＲＤＣ：５０％
Ａｒ／ＳｉＣｌ４／Ｏ２／Ｃｌ２
＝２５０sccm／１０sccm／１００sccm／０〜２５０sccm [Example 1]
Next, an experiment was conducted on Example 1 of the present invention. FIG. 14 is a diagram showing the film thickness of the protective film laminated on the test piece 70 at each position when the flow rate of Cl2 gas is changed in Example 1. In the first embodiment, a mixed gas of Ar gas, SiCl4 gas, O2 gas, and Cl2 gas is used as the mixed gas supplied into the chamber 12. The experiment shown in FIG. 14 was performed under the following conditions.
Microwave power: 2500W
Pressure in chamber 12: 20 mT
RDC: 50%
Ar / SiCl4 / O2 / Cl2
= 250sccm / 10sccm / 100sccm / 0-250sccm

図１４を参照すると、添加ガスであるＣｌ２ガスの流量が５０sccm以上、即ち、化合物ガスであるＳｉＣｌ４ガスの流量の５倍以上であれば、ガス吐出口１８ｉおよびガス吐出口５２ｉに近い［１］、［３］、および［４］の位置のテストピース７０の保護膜の厚さが減少し、ガス吐出口１８ｉおよびガス吐出口５２ｉから遠い［２］、［５］、および［６］の位置のテストピース７０の保護膜の厚さが増加する傾向が見られた。図１４の実験では、Ｃｌ２ガスの流量を２５０sccm、即ち、ＳｉＣｌ４ガスの流量の２５倍まで変化させたが、Ｃｌ２ガスの流量が５０sccm以上２５０sccm以下の範囲であれば、ガス吐出口１８ｉおよびガス吐出口５２ｉに近い位置の保護膜の厚さが減少し、ガス吐出口１８ｉおよびガス吐出口５２ｉから遠い位置の保護膜の厚さが増加することが分かった。即ち、Ｃｌ２ガスの流量が、ＳｉＣｌ４ガスの流量の５倍以上２５倍以下の範囲内の流量であれば、チャンバ１２内の部材の表面により均一な厚さの保護膜を形成することができる。 With reference to FIG. 14, if the flow rate of Cl2 gas, which is an additive gas, is 50 sccm or more, that is, five times or more the flow rate of SiCl4 gas, which is a compound gas, it is close to the gas discharge port 18i and the gas discharge port 52i [1]. The thickness of the protective film of the test piece 70 at the positions [3], and [4] is reduced, and the positions [2], [5], and [6] are far from the gas discharge port 18i and the gas discharge port 52i. The thickness of the protective film of the test piece 70 tended to increase. In the experiment of FIG. 14, the flow rate of Cl2 gas was changed to 250 sccm, that is, 25 times the flow rate of SiCl4 gas, but if the flow rate of Cl2 gas is in the range of 50 sccm or more and 250 sccm or less, the gas discharge port 18i and the gas discharge It was found that the thickness of the protective film near the outlet 52i decreased, and the thickness of the protective film far from the gas discharge port 18i and the gas discharge port 52i increased. That is, if the flow rate of Cl2 gas is within the range of 5 times or more and 25 times or less of the flow rate of SiC4 gas, a protective film having a uniform thickness can be formed on the surface of the member in the chamber 12.

これは、Ｃｌ２ガスが添加されることにより、前述の式（１）に示す反応が抑制され、ＳｉＣｌ４ガスの分子が分子のままチャンバ１２内の隅々まで行き渡り、チャンバ１２内の部材の表面に近い場所でＳｉ^*およびＣｌ^*に解離する。そして、Ｓｉ^*がチャンバ１２内の部材の表面に吸着した後に前述の式（３）または（４）に示す反応により、チャンバ１２内の部材の表面にＳｉＯ２が形成されるためであると考えられる。 This is because the reaction represented by the above formula (1) is suppressed by the addition of Cl2 gas, and the SiCl4 gas molecules spread as molecules to every corner of the chamber 12 and reach the surface of the member in the chamber 12. Dissociates into ^{Si *} and Cl ^* in close proximity. It is considered that this is because SiO2 is formed on the surface of the member in the chamber 12 by the reaction represented by the above formula (3) or (4) after Si ^{* is adsorbed on the surface of the member in the chamber 12.} ..

ここで、Ｃｌ２ガスの流量を２５０sccmとし、チャンバ１２内の圧力を変化させた場合の各部の保護膜の膜厚は、例えば図１５のようになった。図１５は、実施例１において圧力を変えた場合の各位置のテストピース７０に積層された保護膜の膜厚を示す図である。図１５に示した実験は、以下の条件で行われた。
マイクロ波の電力：１０００Ｗ
チャンバ１２内の圧力：２０〜１５０ｍＴ
ＲＤＣ：５０％
Ａｒ／ＳｉＣｌ４／Ｏ２／Ｃｌ２
＝２５０sccm／１０sccm／１００sccm／２５０sccm Here, when the flow rate of Cl2 gas is 250 sccm and the pressure in the chamber 12 is changed, the film thickness of the protective film of each part is as shown in FIG. 15, for example. FIG. 15 is a diagram showing the film thickness of the protective film laminated on the test piece 70 at each position when the pressure is changed in Example 1. The experiment shown in FIG. 15 was performed under the following conditions.
Microwave power: 1000W
Pressure in chamber 12: 20-150 mT
RDC: 50%
Ar / SiCl4 / O2 / Cl2
= 250sccm / 10sccm / 100sccm / 250sccm

図１５を参照すると、チャンバ１２内の圧力を上げるほど、プラズマソースに近い領域において、保護膜が厚くなる傾向が見られ、チャンバ１２内の圧力を下げるほど、チャンバ１２内により均一な厚さで保護膜が積層される傾向が見られた。ウエハＷに対するプラズマ処理において、チャンバ１２内でプラズマ密度が高くなる領域では、チャンバ１２内の部材に対してプラズマによるダメージが大きい。そのため、ウエハＷに対するプラズマ処理においてプラズマ密度が高くなる領域に面する部材に対しては、保護膜をより厚く積層させることも考えられる。このような場合、チャンバ１２内の圧力を調整することにより、プラズマによるダメージがより大きい領域に積層される保護膜を厚くすることができる。 Referring to FIG. 15, the higher the pressure in the chamber 12, the thicker the protective film tends to be in the region close to the plasma source, and the lower the pressure in the chamber 12, the more uniform the thickness in the chamber 12. There was a tendency for the protective film to be laminated. In the plasma treatment of the wafer W, in the region where the plasma density is high in the chamber 12, the members in the chamber 12 are greatly damaged by the plasma. Therefore, it is conceivable to stack the protective film thicker on the member facing the region where the plasma density is high in the plasma treatment of the wafer W. In such a case, by adjusting the pressure in the chamber 12, the protective film laminated in the region where the damage caused by the plasma is larger can be thickened.

図１６は、実施例１においてＣｌ２ガスの流量を変えた場合の各位置のテストピース７０に積層された保護膜の膜質を示す図である。図１６に示した実験は、以下の条件で行われた。
マイクロ波の電力：１５００Ｗ
チャンバ１２内の圧力：８０ｍＴ
ＲＤＣ：０％
Ａｒ／ＳｉＣｌ４／Ｏ２／Ｃｌ２
＝２５０sccm／２０sccm／５０sccm／０〜１００sccm FIG. 16 is a diagram showing the film quality of the protective film laminated on the test piece 70 at each position when the flow rate of Cl2 gas is changed in Example 1. The experiment shown in FIG. 16 was performed under the following conditions.
Microwave power: 1500W
Pressure in chamber 12: 80 mT
RDC: 0%
Ar / SiCl4 / O2 / Cl2
= 250sccm / 20sccm / 50sccm / 0-100sccm

図１６を参照すると、Ｃｌ２ガスの流量が１００sccmの場合、Ｃｌ２ガスの流量が０sccmの場合と比べて、全ての位置のテストピース７０において保護膜の膜質が向上している。これは、Ｃｌ２ガスが添加されることにより、前述の式（１）に示す反応が減少し、ＳｉＣｌ４ガスの分子が分子のままチャンバ１２内の隅々まで行き渡り、気中で生成されるＳｉＯ２の量が抑制されたためと考えられる。 Referring to FIG. 16, when the flow rate of Cl2 gas is 100 sccm, the film quality of the protective film is improved in the test pieces 70 at all positions as compared with the case where the flow rate of Cl2 gas is 0 sccm. This is because the addition of Cl2 gas reduces the reaction represented by the above formula (1), and the NaCl4 gas molecules spread as molecules to every corner of the chamber 12 to generate SiO2 in the air. It is probable that the amount was suppressed.

図１７および図１８は、実施例１においてＣｌ２ガスの流量を変えた場合の各元素の発光強度を示す図である。Ｃｌ２ガスの流量を増加させると、図１７に示すように、処理空間Ｓ内においてＣｌの発光強度が増加しており、処理空間Ｓ内においてＣｌ^*の濃度が上昇していることが分かる。一方、Ｃｌ２ガスの流量を増加させると、図１７に示すように、処理空間Ｓ内においてＳｉの発光強度が減少し、処理空間Ｓ内においてＳｉの濃度が低下していることがわかる。これは、Ｃｌ２ガスが添加されることにより、前述の式（２）に示す反応に対して、前述の式（１）に示す反応が減少するためであると考えられる。 17 and 18 are diagrams showing the emission intensity of each element when the flow rate of Cl2 gas is changed in Example 1. When the flow rate of the Cl2 gas is increased, as shown in FIG. 17, it can be seen that ^{the emission intensity of Cl increases in the processing space S and the concentration of Cl * increases in the processing space S.} On the other hand, when the flow rate of Cl2 gas is increased, as shown in FIG. 17, it can be seen that the emission intensity of Si in the processing space S decreases and the concentration of Si in the processing space S decreases. It is considered that this is because the addition of Cl2 gas reduces the reaction represented by the above formula (1) with respect to the reaction represented by the above formula (2).

また、Ｃｌ２ガスの流量を増加させると、図１７に示すように、ＳｉＯの発光強度のピークが減少している。そのため、気中でのＳｉＯの生成が抑制されている。これにより、Ｓｉ^*がチャンバ１２内の部材の表面に吸着した後に前述の式（３）または（４）に示す反応によりＳｉＯ２が生成され、保護膜の膜質が向上すると考えられる。 Further, when the flow rate of Cl2 gas is increased, as shown in FIG. 17, the peak of the emission intensity of SiO decreases. Therefore, the formation of SiO in the air is suppressed. As a result, after Si ^* is adsorbed on the surface of the member in the chamber 12, SiO2 is generated by the reaction represented by the above formula (3) or (4), and it is considered that the film quality of the protective film is improved.

また、図１８を参照すると、Ｃｌ２ガスの流量の増加に伴って、Ｏの発光強度が低下している。Ｃｌ２ガスの分子は、Ｏ２ガスの分子よりも反応性が高いため、Ｏ２ガスの分子よりもプラズマのエネルギーをより多く吸収してＣｌ^*となりやすい。そのため、Ｏ２分子がＯ^*となるためのエネルギーが減少し、気中のＯ^*が減少したと考えられる。気中のＯ^*が減少すると、前述の式（４）の反応が減少し、気中でのＳｉＯ２の生成が抑制される。これにより、Ｓｉ^*がチャンバ１２内の部材の表面に吸着した後に前述の式（３）または（４）に示す反応によりＳｉＯ２が生成され、チャンバ１２内の部材の表面に形成される保護膜の膜質が向上する。 Further, referring to FIG. 18, the emission intensity of O decreases as the flow rate of Cl2 gas increases. Since the Cl2 gas molecule is more reactive than the O2 gas molecule, it is more likely to absorb more plasma energy and become ^{Cl * than the O2 gas molecule.} Therefore, O2 molecules O ^*, and therefore energy is reduced, is considered of in the air O ^* has decreased. When O ^* in the air decreases, the reaction of the above formula (4) decreases, and the formation of SiO2 in the air is suppressed. As a result, after Si ^* is adsorbed on the surface of the member in the chamber 12, SiO2 is generated by the reaction represented by the above formula (3) or (4), and the protective film formed on the surface of the member in the chamber 12 The film quality is improved.

［比較例２］
次に、比較例２において、Ｃｌ２ガスを添加した混合ガスにおいて、Ｏ２ガスの流量を変化させる実験を行った。図１９は、比較例２においてＯ２ガスの流量を変えた場合の各位置のテストピース７０に積層された保護膜の膜厚を示す図である。比較例２では、保護膜形成処理において、Ａｒガス、ＳｉＣｌ４ガス、Ｏ２ガス、およびＣｌ２ガスの混合ガスが、チャンバ１２の側壁１２ａに沿った位置に設けられた複数のガス吐出口５２ｉからチャンバ１２内に供給された。その他の条件は、以下の通りである。
マイクロ波の電力：１０００Ｗ
チャンバ１２内の圧力：８０ｍＴ
ＲＤＣ：０％
Ａｒ／ＳｉＣｌ４／Ｏ２／Ｃｌ２
＝５００sccm／２０sccm／３０〜１００sccm／２５０sccm [Comparative Example 2]
Next, in Comparative Example 2, an experiment was conducted in which the flow rate of the O2 gas was changed in the mixed gas to which the Cl2 gas was added. FIG. 19 is a diagram showing the film thickness of the protective film laminated on the test piece 70 at each position when the flow rate of the O2 gas is changed in Comparative Example 2. In Comparative Example 2, in the protective film forming treatment, a mixed gas of Ar gas, SiCl4 gas, O2 gas, and Cl2 gas is provided from a plurality of gas discharge ports 52i provided at positions along the side wall 12a of the chamber 12 to the chamber 12 Supplied in. Other conditions are as follows.
Microwave power: 1000W
Pressure in chamber 12: 80 mT
RDC: 0%
Ar / SiCl4 / O2 / Cl2
= 500sccm / 20sccm / 30-100sccm / 250sccm

例えば図１９に示されるように、Ｏ２ガスを変化させても、各位置のテストピース７０に積層された保護膜の膜厚はそれほど変化していない。 For example, as shown in FIG. 19, even if the O2 gas is changed, the film thickness of the protective film laminated on the test piece 70 at each position does not change so much.

図２０は、比較例２においてＯ２ガスの流量を変えた場合の各位置のテストピース７０に積層された保護膜の膜質を示す図である。例えば図２０に示されるように、Ｏ２ガスを変化させると、チャンバ１２内の位置によって、テストピース７０に積層された保護膜の膜質が変化した。 FIG. 20 is a diagram showing the film quality of the protective film laminated on the test piece 70 at each position when the flow rate of the O2 gas is changed in Comparative Example 2. For example, as shown in FIG. 20, when the O2 gas was changed, the film quality of the protective film laminated on the test piece 70 changed depending on the position in the chamber 12.

本実施形態におけるプラズマ処理装置１０では、ウエハＷに対するプロセスの均一化を目的に、静電チャックＥＳＣ上に載置されたウエハＷの直上においてプラズマの密度が均一になるように、アンテナ１４から放射されるマイクロ波の分布やガスの分布が制御される。しかし、ウエハＷの上方でのプラズマの生成および拡散によってプラズマの粒子をウエハＷ上に照射させるプラズマ処理装置１０では、チャンバ１２内の空間の大きさ、アンテナ１４の形状等によっては、ウエハＷの直上におけるプラズマ密度がウエハＷの中心部と外周部とでいずれかに偏ってしまう場合がある。その偏りを補正するために、チャンバ１２内の側壁１２ａや誘電体窓１８の下面１８ｂ等では、プラズマ密度を意図的に不均一にする場合がある。 In the plasma processing apparatus 10 of the present embodiment, for the purpose of homogenizing the process with respect to the wafer W, the plasma is radiated from the antenna 14 so that the plasma density becomes uniform directly above the wafer W placed on the electrostatic chuck ESC. The distribution of microwaves and gas is controlled. However, in the plasma processing device 10 that irradiates the wafer W with plasma particles by generating and diffusing plasma above the wafer W, the wafer W may be affected by the size of the space in the chamber 12, the shape of the antenna 14, and the like. The plasma density directly above the wafer W may be biased to either the central portion or the outer peripheral portion of the wafer W. In order to correct the bias, the plasma density may be intentionally made non-uniform on the side wall 12a in the chamber 12, the lower surface 18b of the dielectric window 18, and the like.

例えば図２０の実験結果において、Ｏ２ガスの流量が３０sccmの場合、［１］や［６］の位置のテストピース７０に積層された保護膜のＭＳＥの値は、［２］や［３］の位置のテストピース７０に積層された保護膜のＭＳＥの値よりも低い。これは、Ｏ２ガスの流量が３０sccmの場合では、［１］や［６］の位置の方が、［２］や［３］の位置よりも、マイクロ波のエネルギーやガスの濃度等の関係が、密度の高いプラズマが形成される条件に近いためと考えられる。高いプラズマ密度の領域では、ＭＳＥの値が低くなり、良質な保護膜が形成される。 For example, in the experimental result of FIG. 20, when the flow rate of the O2 gas is 30 sccm, the MSE value of the protective film laminated on the test piece 70 at the positions [1] and [6] is the value of [2] and [3]. It is lower than the MSE value of the protective film laminated on the test piece 70 at the position. This is because when the flow rate of O2 gas is 30 sccm, the relationship between the positions [1] and [6] is more related to the microwave energy and gas concentration than the positions [2] and [3]. This is probably because it is close to the conditions under which a dense plasma is formed. In the region of high plasma density, the MSE value is low and a good quality protective film is formed.

一方、例えば図２０の実験結果において、Ｏ２ガスの流量が１００sccmの場合、［２］や［６］の位置のテストピース７０に積層された保護膜のＭＳＥの値は、［１］や［３］の位置のテストピース７０に積層された保護膜のＭＳＥの値よりも低い。これは、［２］や［６］の位置の方が、［１］や［３］の位置よりも、アンテナ１４から放射されるマイクロ波のエネルギーやガスの濃度等の関係が、密度の高いプラズマが形成される条件に近いためと考えられる。 On the other hand, for example, in the experimental result of FIG. 20, when the flow rate of the O2 gas is 100 sccm, the MSE value of the protective film laminated on the test piece 70 at the positions [2] and [6] is [1] or [3]. ] Is lower than the MSE value of the protective film laminated on the test piece 70. This is because the positions [2] and [6] have a higher density in relation to the energy of microwaves radiated from the antenna 14 and the concentration of gas than the positions [1] and [3]. This is probably because it is close to the conditions under which plasma is formed.

ところで、チャンバ１２内の各部の部材の表面に形成される保護膜の膜質が悪いと、ウエハＷに対するプロセスの実行中に、保護膜の表面が剥がれやすくなってしまう。特に、誘電体窓１８の下面１８ｂに形成された保護膜の表面の一部が剥がれると、誘電体窓１８の下面１８ｂから剥がれた保護膜が、パーティクルとなって、誘電体窓１８の下方に位置するウエハＷの表面に付着しやすい。そのため、チャンバ１２内の各部の部材の表面に形成される保護膜の中では、特に誘電体窓１８の下面１８ｂに形成される保護膜の膜質を向上させることが重要である。 By the way, if the film quality of the protective film formed on the surface of each member in the chamber 12 is poor, the surface of the protective film is likely to be peeled off during the execution of the process for the wafer W. In particular, when a part of the surface of the protective film formed on the lower surface 18b of the dielectric window 18 is peeled off, the protective film peeled off from the lower surface 18b of the dielectric window 18 becomes particles and becomes particles below the dielectric window 18. It easily adheres to the surface of the position wafer W. Therefore, among the protective films formed on the surfaces of the members of each part in the chamber 12, it is particularly important to improve the film quality of the protective film formed on the lower surface 18b of the dielectric window 18.

また、本実施形態におけるプラズマ処理装置１０において、誘電体窓１８は、例えば図１および図３〜図５に示したように、略円板状に形成され、ガス吐出口１８ｉが形成されている中心軸の周辺に、比較的薄い板厚を有する部分によって画成された第１凹部１８１および複数の第２凹部１８２が形成されている。そして、スロット板４４から誘電体窓１８に伝搬したマイクロ波のエネルギーは、第１凹部１８１および第２凹部１８２の位置に対応する誘電体窓１８の直下に集中する。そのため、ガス吐出口１８ｉが形成されている誘電体窓１８の下面１８ｂの位置では、マイクロ波のエネルギーが小さく、その周辺の第１凹部１８１および第２凹部１８２の直下の位置では、マイクロ波のエネルギーが大きい。つまり、［２］の位置のマイクロ波のエネルギーは、［１］の位置のマイクロ波のエネルギーよりも大きい。従って、Ｏ２ガスの流量のみを変更した場合には、［１］および［２］の位置において、一方が密度の高いプラズマが形成される条件に近くなっても、他方が密度の高いプラズマが形成される条件に近くならない場合があり、両方の位置に形成される保護膜の膜質を向上させることが難しい。 Further, in the plasma processing apparatus 10 of the present embodiment, the dielectric window 18 is formed in a substantially disk shape, for example, as shown in FIGS. 1 and 3 to 5, and a gas discharge port 18i is formed. A first recess 181 and a plurality of second recesses 182 defined by a portion having a relatively thin plate thickness are formed around the central axis. Then, the energy of the microwave propagated from the slot plate 44 to the dielectric window 18 is concentrated directly under the dielectric window 18 corresponding to the positions of the first recess 181 and the second recess 182. Therefore, the energy of the microwave is small at the position of the lower surface 18b of the dielectric window 18 in which the gas discharge port 18i is formed, and the microwave energy is small at the position directly below the first recess 181 and the second recess 182 around the same. The energy is great. That is, the energy of the microwave at the position [2] is larger than the energy of the microwave at the position [1]. Therefore, when only the flow rate of the O2 gas is changed, at the positions [1] and [2], even if one is close to the condition for forming a high-density plasma, the other is formed with a high-density plasma. It may not be close to the conditions to be met, and it is difficult to improve the film quality of the protective film formed at both positions.

［実施例２］
次に、本発明の実施例２について実験を行った。図２１は、実施例２において誘電体窓１８のガス吐出口１８ｉからＡｒガスを供給した場合の各位置のテストピース７０に積層された保護膜の膜厚を示す図である。図２２は、実施例２において誘電体窓１８のガス吐出口１８ｉからＡｒガスを供給した場合の各位置のテストピース７０に積層された保護膜の膜質を示す図である。本実施例２では、チャンバ１２の側壁１２ａに沿った位置に設けられた複数のガス吐出口５２ｉから、Ａｒガス、ＳｉＣｌ４ガス、Ｏ２ガス、およびＣｌ２ガスの混合ガスがチャンバ１２内に供給され、さらに、誘電体窓１８のガス吐出口１８ｉからＡｒガスがチャンバ１２内に供給される。また、図２１には、図１９に示した実験結果のうち、Ｏ２ガスの流量が１００sccmの場合の実験結果も併せて図示されており、図２２には、図２０に示した実験結果のうち、Ｏ２ガスの流量が１００sccmの場合の実験結果も併せて図示されている。図２１および図２２に示した実験は、以下の条件で行われた。
マイクロ波の電力：１０００Ｗ
チャンバ１２内の圧力：８０ｍＴ
Ａｒ／＋Ａｒ／ＳｉＣｌ４／Ｏ２／Ｃｌ２
＝３５０〜５００sccm／０〜１５０sccm／２０sccm／１００sccm／２５０sccm
Ａｒガスの流量比：０％（＋Ａｒ／Ａｒ＝０／５００sccm）
Ａｒガスの流量比：３０％（＋Ａｒ／Ａｒ＝１５０／３５０sccm）
なお、上記の条件において「＋Ａｒ」はガス吐出口１８ｉからチャンバ１２内に供給されるＡｒガスの流量を示し、その他のガスの流量はガス吐出口５２ｉからチャンバ１２内に供給されるガスの流量を示す。 [Example 2]
Next, an experiment was conducted on Example 2 of the present invention. FIG. 21 is a diagram showing the film thickness of the protective film laminated on the test piece 70 at each position when Ar gas is supplied from the gas discharge port 18i of the dielectric window 18 in the second embodiment. FIG. 22 is a diagram showing the film quality of the protective film laminated on the test piece 70 at each position when Ar gas is supplied from the gas discharge port 18i of the dielectric window 18 in the second embodiment. In the second embodiment, a mixed gas of Ar gas, SiCl4 gas, O2 gas, and Cl2 gas is supplied into the chamber 12 from a plurality of gas discharge ports 52i provided at positions along the side wall 12a of the chamber 12. Further, Ar gas is supplied into the chamber 12 from the gas discharge port 18i of the dielectric window 18. Further, FIG. 21 also shows the experimental results when the flow rate of the O2 gas is 100 sccm among the experimental results shown in FIG. 19, and FIG. 22 shows the experimental results shown in FIG. 20. The experimental results when the flow rate of the O2 gas is 100 sccm are also shown in the figure. The experiments shown in FIGS. 21 and 22 were performed under the following conditions.
Microwave power: 1000W
Pressure in chamber 12: 80 mT
Ar / + Ar / SiCl4 / O2 / Cl2
= 350-500sccm / 0-150sccm / 20sccm / 100sccm / 250sccm
Ar gas flow rate ratio: 0% (+ Ar / Ar = 0 / 500sccm)
Ar gas flow rate ratio: 30% (+ Ar / Ar = 150 / 350sccm)
In the above conditions, "+ Ar" indicates the flow rate of Ar gas supplied from the gas discharge port 18i into the chamber 12, and the flow rates of other gases are the flow rates of the gas supplied from the gas discharge port 52i into the chamber 12. Is shown.

例えば図２１に示すように、Ａｒガスの流量比を０％から３０％に変更しても、［１］〜［６］の各位置のテストピース７０に形成される保護膜の厚さはほとんど変化していない。 For example, as shown in FIG. 21, even if the flow rate ratio of Ar gas is changed from 0% to 30%, the thickness of the protective film formed on the test piece 70 at each position of [1] to [6] is almost the same. It hasn't changed.

一方、例えば図２２に示すように、Ａｒガスの流量比を０％から３０％に変更すると、［１］〜［６］の各位置のテストピース７０に形成される保護膜の膜質が変化した。具体的には、Ａｒガスの流量比を０％から３０％に変更することにより、［１］の位置のテストピース７０の保護膜の膜質を示すＭＳＥの値が、約８０から約１．５に大幅に向上した。これは、Ａｒガスの流量比を０％から３０％に変更することにより、誘電体窓１８のガス吐出口１８ｉ付近のＡｒガスの密度が増加し、［１］付近のプラズマ密度が増加したためと考えられる。 On the other hand, for example, as shown in FIG. 22, when the flow rate ratio of Ar gas was changed from 0% to 30%, the film quality of the protective film formed on the test pieces 70 at each position of [1] to [6] changed. .. Specifically, by changing the flow rate ratio of Ar gas from 0% to 30%, the value of MSE indicating the film quality of the protective film of the test piece 70 at the position [1] is about 80 to about 1.5. It has improved significantly. This is because by changing the flow ratio of Ar gas from 0% to 30%, the density of Ar gas near the gas discharge port 18i of the dielectric window 18 increased, and the plasma density near [1] increased. Conceivable.

また、Ａｒガスの流量比を０％から３０％に変更することにより、［２］の位置のテストピース７０の保護膜のＭＳＥの値は、約２から約４に小幅に悪化したものの、良好な膜質が維持されている。その他の位置のテストピース７０の保護膜についても、ＭＳＥの値が小幅に変化しているが、それほど大きな変化は見られない。 Further, by changing the flow rate ratio of Ar gas from 0% to 30%, the MSE value of the protective film of the test piece 70 at the position [2] deteriorated slightly from about 2 to about 4, but it was good. The quality of the film is maintained. Regarding the protective film of the test piece 70 at other positions, the MSE value changed slightly, but not so much.

誘電体窓１８の下面１８ｂの位置である［１］と［２］における保護膜のＭＳＥの最大値でみると、Ａｒガスの流量比を０％から３０％に変更することにより、ＭＳＥの最大値が約８０から約４に大幅に向上している。このように、誘電体窓１８のガス吐出口１８ｉからＡｒガスを供給することにより、マイクロ波のエネルギーが比較的低いガス吐出口１８ｉ付近のプラズマ密度を増加させることができる。これにより、誘電体窓１８の下面１８ｂに形成される保護膜の膜質を全体的に向上させることができる。 Looking at the maximum value of the MSE of the protective film at the positions [1] and [2] of the lower surface 18b of the dielectric window 18, by changing the flow rate ratio of Ar gas from 0% to 30%, the maximum MSE is achieved. The value has improved significantly from about 80 to about 4. By supplying Ar gas from the gas discharge port 18i of the dielectric window 18 in this way, it is possible to increase the plasma density in the vicinity of the gas discharge port 18i having a relatively low microwave energy. Thereby, the film quality of the protective film formed on the lower surface 18b of the dielectric window 18 can be improved as a whole.

以上、プラズマ処理装置１０の実施形態について説明した。上記説明から明らかなように、本実施形態のプラズマ処理装置１０によれば、チャンバ１２内の部材の表面に緻密な保護膜をより均一に成膜することができる。また、本実施形態のプラズマ処理装置１０によれば、Ｃｌ２ガスが添加されることにより、前述の式（１）に示す反応が減少し、ＳｉＣｌ４ガスの分子が分子のままチャンバ１２内の隅々まで行き渡る。そのため、ガス吐出口１８ｉおよびガス吐出口５２ｉの内部の気中でのＳｉＯ２の生成が抑制され、気中で生成されたＳｉＯ２により、ガス吐出口１８ｉおよびガス吐出口５２ｉが閉塞してしまうことを回避することができる。 The embodiment of the plasma processing apparatus 10 has been described above. As is clear from the above description, according to the plasma processing apparatus 10 of the present embodiment, a dense protective film can be more uniformly formed on the surface of the member in the chamber 12. Further, according to the plasma processing apparatus 10 of the present embodiment, the addition of Cl2 gas reduces the reaction represented by the above formula (1), and the molecules of SiCl4 gas remain as molecules in every corner of the chamber 12. It spreads to. Therefore, the generation of SiO2 in the air inside the gas discharge port 18i and the gas discharge port 52i is suppressed, and the gas discharge port 18i and the gas discharge port 52i are blocked by the SiO2 generated in the air. It can be avoided.

また、チャンバ１２の側壁１２ａに沿った位置に設けられた複数のガス吐出口５２ｉから、Ａｒガス、ＳｉＣｌ４ガス、Ｏ２ガス、およびＣｌ２ガスの混合ガスをチャンバ１２内に供給し、さらに、誘電体窓１８のガス吐出口１８ｉからＡｒガスをチャンバ１２内に供給することにより、誘電体窓１８の下面１８ｂに形成される保護膜の膜質を全体的に向上させることができる。 Further, a mixed gas of Ar gas, SiCl4 gas, O2 gas, and Cl2 gas is supplied into the chamber 12 from a plurality of gas discharge ports 52i provided at positions along the side wall 12a of the chamber 12, and further, a dielectric material is provided. By supplying Ar gas into the chamber 12 from the gas discharge port 18i of the window 18, the film quality of the protective film formed on the lower surface 18b of the dielectric window 18 can be improved as a whole.

［その他］
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。 [others]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and many modifications can be made within the scope of the gist thereof.

例えば、上記した実施形態では、添加ガスとしてＣｌ２ガスが用いられたが、開示の技術はこれに限られず、化合物ガスに含まれるハロゲン元素と同じ種類のハロゲン元素を含みシリコン元素を含まないガスであれば、他のガスが用いられてもよい。具体的には、Ｃｌ２ガス、ＨＣｌガス、ＢＣｌ３ガス、ＣＣｌ４ガス、またはＣＨ２Ｃｌ２ガスの少なくともいずれかが添加ガスとして用いられてもよい。 For example, in the above-described embodiment, Cl2 gas is used as the additive gas, but the disclosed technique is not limited to this, and the gas contains the same type of halogen element as the halogen element contained in the compound gas and does not contain silicon element. If so, other gases may be used. Specifically, at least one of Cl2 gas, HCl gas, BCl3 gas, CCl4 gas, and CH2Cl2 gas may be used as the additive gas.

また、上記した実施形態では、酸素含有ガスとしてＯ２ガスが用いられたが、開示の技術はこれに限られない。例えば、Ｏ２ガス、ＣＯガス、またはＣＯ２ガスの少なくともいずれかが含まれるガスが酸素含有ガスとして用いられてもよい。 Further, in the above-described embodiment, O2 gas is used as the oxygen-containing gas, but the disclosed technology is not limited to this. For example, a gas containing at least one of O2 gas, CO gas, and CO2 gas may be used as the oxygen-containing gas.

また、上記した実施形態では、化合物ガスとしてＳｉＣｌ４ガスが用いられたが、開示の技術はこれに限られず、ＳｉＦ４ガスが化合物ガスとして用いられてもよい。ただし、ＳｉＦ４ガスが化合物ガスとして用いられる場合、添加ガスとしては、化合物ガスに含まれるハロゲン元素と同じ種類のハロゲン元素を含みシリコン元素を含まないガスが用いられる。具体的には、ＮＦ３ガス、ＳＦ６ガス、ＨＦガス、ＣＦ４ガス、またはＣＨＦ３ガスの少なくともいずれかが添加ガスとして用いられる。 Further, in the above-described embodiment, SiCl4 gas is used as the compound gas, but the technique disclosed is not limited to this, and SiCF4 gas may be used as the compound gas. However, when the SiF4 gas is used as the compound gas, the additive gas is a gas containing the same type of halogen element as the halogen element contained in the compound gas and not containing the silicon element. Specifically, at least one of NF3 gas, SF6 gas, HF gas, CF4 gas, and CHF3 gas is used as the additive gas.

また、上記した実施形態では、プラズマ処理装置１０の一例として、ＲＬＳＡを用いたマイクロ波プラズマ処理を説明したが、開示の技術はこれに限られない。プラズマを用いて処理を行う装置であれば、ＣＣＰ（Capacitively Coupled Plasma）やＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）等、他の方式を用いたプラズマ処理装置においても開示の技術を適用することができる。 Further, in the above-described embodiment, microwave plasma processing using RLSA has been described as an example of the plasma processing apparatus 10, but the disclosed technique is not limited to this. The disclosed technique can be applied to a plasma processing apparatus using another method such as CCP (Capacitively Coupled Plasma) or ICP (Inductively Coupled Plasma) as long as the apparatus performs processing using plasma.

また、上記した実施形態では、ウエハＷに対してエッチングや成膜等の所定の処理（図６のステップＳ１４）が施される前に、チャンバ１２内の部材の表面に保護膜としてシリコン含有膜が成膜される処理（図６のステップＳ１２）において、シリコン元素およびハロゲン元素を含有する化合物ガス（プリカーサガス）と酸素含有ガスとに、化合物ガスに含まれるハロゲン元素と同じ種類のハロゲン元素を含みシリコン元素を含まないガスが添加された。しかし、開示の技術はこれに限られない。 Further, in the above-described embodiment, a silicon-containing film is used as a protective film on the surface of the member in the chamber 12 before the wafer W is subjected to a predetermined process such as etching or film formation (step S14 in FIG. 6). In the process of forming a film (step S12 in FIG. 6), a halogen element of the same type as the halogen element contained in the compound gas is added to the compound gas (precursor gas) containing the silicon element and the halogen element and the oxygen-containing gas. A gas containing no silicon element was added. However, the disclosed technology is not limited to this.

例えば図６のステップＳ１４において、シリコン元素およびハロゲン元素を含有する化合物ガス（プリカーサガス）と酸素含有ガスとを含むガスを用いて、ウエハＷにシリコン酸化膜が成膜される場合、化合物ガスに含まれるハロゲン元素と同じ種類のハロゲン元素を含みシリコン元素を含まないガスが添加されてもよい。この場合、ウエハＷにシリコン酸化膜が積層されると同時に、チャンバ１２内のウエハＷ以外の部材の表面にも、シリコン酸化膜が反応副生成物（いわゆるデポ）として積層されるが、このデポを、より均一にチャンバ１２内のウエハＷ以外の部材の表面に積層させることができる。これにより、チャンバ１２内のウエハＷ以外の部材の表面を保護することができると共に、当該部材の表面からシリコン酸化膜を除去する際に当該部材の表面に与えられるダメージを低減することができる。 For example, in step S14 of FIG. 6, when a silicon oxide film is formed on the wafer W by using a compound gas (noble gas) containing a silicon element and a halogen element and a gas containing an oxygen-containing gas, the compound gas is used. A gas containing the same type of halogen element as the contained halogen element and not containing the silicon element may be added. In this case, at the same time that the silicon oxide film is laminated on the wafer W, the silicon oxide film is also laminated on the surface of the member other than the wafer W in the chamber 12 as a reaction by-product (so-called depot). Can be more uniformly laminated on the surface of a member other than the wafer W in the chamber 12. As a result, the surface of the member other than the wafer W in the chamber 12 can be protected, and the damage given to the surface of the member when the silicon oxide film is removed from the surface of the member can be reduced.

また、上記した実施形態では、希ガスとしてＡｒガスが用いられたが、Ａｒガス以外の希ガスが用いられてもよい。また、Ａｒガスに代えて、Ａｒガスを含む複数種類の希ガスが混合されたガスが用いられてもよい。また、ガス吐出口５２ｉから、Ａｒガス、ＳｉＣｌ４ガス、Ｏ２ガス、およびＣｌ２ガスの混合ガスを供給し、さらに、ガス吐出口１８ｉからＡｒガスを供給する例において、ガス吐出口５２ｉから供給される希ガスの種類と、ガス吐出口１８ｉから供給される希ガスの種類とは異なっていてもよい。 Further, in the above-described embodiment, Ar gas is used as the rare gas, but a rare gas other than Ar gas may be used. Further, instead of Ar gas, a gas in which a plurality of types of rare gases including Ar gas are mixed may be used. Further, in an example in which a mixed gas of Ar gas, SiCl4 gas, O2 gas, and Cl2 gas is supplied from the gas discharge port 52i, and Ar gas is supplied from the gas discharge port 18i, the gas is supplied from the gas discharge port 52i. The type of rare gas and the type of rare gas supplied from the gas discharge port 18i may be different.

また、上記した実施例２では、ガス吐出口５２ｉから、Ａｒガス、ＳｉＣｌ４ガス、Ｏ２ガス、およびＣｌ２ガスの混合ガスが供給され、さらに、ガス吐出口１８ｉからＡｒガスが供給されるが、ガス吐出口５２ｉからは、ＳｉＣｌ４ガス、Ｏ２ガス、およびＣｌ２ガスの混合ガスが供給され、Ａｒガスは、ガス吐出口１８ｉのみから供給されるようにしてもよい。 Further, in the second embodiment described above, a mixed gas of Ar gas, SiCl4 gas, O2 gas, and Cl2 gas is supplied from the gas discharge port 52i, and Ar gas is further supplied from the gas discharge port 18i. A mixed gas of SiCl4 gas, O2 gas, and Cl2 gas may be supplied from the discharge port 52i, and Ar gas may be supplied only from the gas discharge port 18i.

Ｃｎｔ 制御部
ＥＳＣ 静電チャック
ＦＣＧ 流量制御ユニット群
ＧＳＧ ガスソース群
ＬＥ 下部電極
ＲＦＧ 高周波電源
Ｓ 処理空間
Ｗ ウエハ
１０ プラズマ処理装置
１２ チャンバ
１４ アンテナ
１６ 同軸導波管
１８ 誘電体窓
１８ｉ ガス吐出口
２０ 載置台
３０ 排気装置
３２ マイクロ波発生器
４２ 誘電体板
４４ スロット板
５０ 中央導入部
５２ 周辺導入部
５２ｉ ガス吐出口
６０ 粒塊
７０ テストピース
７１ シリコン基板
７２ ＳｉＯ２膜
７３ 保護膜 Cnt control unit ESC electrostatic chuck FCG flow control unit group GSG gas source group LE lower electrode RFG high frequency power supply S processing space W wafer 10 plasma processing device 12 chamber 14 antenna 16 coaxial waveguide 18 dielectric window 18i gas discharge port 20 Stand 30 Exhaust device 32 Microwave generator 42 Dielectric plate 44 Slot plate 50 Central introduction part 52 Peripheral introduction part 52i Gas discharge port 60 Grain mass 70 Test piece 71 Silicon substrate 72 SiO2 film 73 Protective film

Claims (9)

シリコン元素およびハロゲン元素を含有する化合物ガスと、酸素含有ガスと、前記化合物ガスに含まれるハロゲン元素と同じ種類のハロゲン元素を含みシリコン元素を含まない添加ガスとを含む混合ガスを、チャンバ内に供給する供給工程と、
前記チャンバ内に供給された前記混合ガスのプラズマにより、前記チャンバ内の部材の表面に保護膜を成膜する成膜工程と
を含み、
前記添加ガスの流量は、前記化合物ガスの流量の５倍以上であることを特徴とするプラズマ処理方法。 A mixed gas containing a compound gas containing a silicon element and a halogen element, an oxygen-containing gas, and an additive gas containing a halogen element of the same type as the halogen element contained in the compound gas and not containing a silicon element is placed in a chamber. Supply process and
The plasma of the mixed gas supplied into the chamber, seen including a film forming step of forming a protective film on the surface of the member in the chamber,
A plasma treatment method characterized in that the flow rate of the added gas is 5 times or more the flow rate of the compound gas. 前記添加ガスの流量は、前記化合物ガスの流量の５倍以上２５倍以下の範囲内の流量であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理方法。 The flow rate of the additive gas, plasma processing method according to claim 1, characterized in that the flow rate in the range of 5 times or more 25 times the flow rate of the compound gas. 前記化合物ガスは、ＳｉＣｌ４ガスまたはＳｉＦ４ガスであることを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマ処理方法。 The plasma treatment method according to claim 1 or 2 , wherein the compound gas is SiCl4 gas or SiCF4 gas. 前記化合物ガスは、ＳｉＣｌ４ガスであり、
前記添加ガスには、Ｃｌ２ガス、ＨＣｌガス、ＢＣｌ３ガス、ＣＣｌ４ガス、またはＣＨ２Ｃｌ２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３に記載のプラズマ処理方法。 The compound gas is SiCl4 gas.
The plasma treatment method according to claim 3 , wherein the added gas includes at least one of Cl2 gas, HCl gas, BCl3 gas, CCl4 gas, and CH2Cl2 gas. 前記化合物ガスは、ＳｉＦ４ガスであり、
前記添加ガスには、ＮＦ３ガス、ＳＦ６ガス、ＨＦガス、ＣＦ４ガス、またはＣＨＦ３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３に記載のプラズマ処理方法。 The compound gas is SiF4 gas and
The plasma treatment method according to claim 3 , wherein the added gas includes at least one of NF3 gas, SF6 gas, HF gas, CF4 gas, and CHF3 gas. 前記酸素含有ガスには、Ｏ２ガス、ＣＯガス、またはＣＯ２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５のいずれか一項に記載のプラズマ処理方法。 The plasma treatment method according to any one of claims 1 to 5 , wherein the oxygen-containing gas contains at least one of O2 gas, CO gas, and CO2 gas. 前記成膜工程の後に、前記チャンバ内に被処理基板を搬入する搬入工程と、
前記搬入工程の後に、前記チャンバ内に処理ガスを供給し、前記処理ガスのプラズマにより前記被処理基板を処理する処理工程と、
前記処理工程の後に、前記チャンバ内から前記被処理基板を搬出する搬出工程と、
前記搬出工程の後に、前記チャンバ内にフッ素含有ガスを供給し、前記フッ素含有ガスのプラズマにより前記チャンバ内の前記保護膜を除去する除去工程と
をさらに含み、
前記除去工程の後に、再び前記供給工程および前記成膜工程が実行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プラズマ処理方法。 After the film forming step, a carry-in step of carrying the substrate to be processed into the chamber and a carry-in step of carrying the substrate to be processed into the chamber.
After the carry-in step, a processing step of supplying a processing gas into the chamber and processing the substrate to be processed by the plasma of the processing gas,
After the processing step, a unloading step of unloading the substrate to be processed from the chamber and a unloading step.
After the carry-out step, a removal step of supplying a fluorine-containing gas into the chamber and removing the protective film in the chamber by plasma of the fluorine-containing gas is further included.
The plasma treatment method according to any one of claims 1 to 6 , wherein the supply step and the film forming step are executed again after the removal step. 前記チャンバは、略円筒状の側壁と、前記側壁の上部に設けられた上部天板と有し、
前記供給工程では、
前記化合物ガス、前記酸素含有ガス、および前記添加ガスが、前記側壁に沿って設けられた複数の側壁供給口から前記チャンバ内に供給され、
略円筒状の前記側壁の軸線上であって、前記上部天板の下面に設けられた天板供給口から前記チャンバ内に希ガスがさらに供給されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のプラズマ処理方法。 The chamber has a substantially cylindrical side wall and an upper top plate provided on the upper part of the side wall.
In the supply process,
The compound gas, the oxygen-containing gas, and the added gas are supplied into the chamber from a plurality of side wall supply ports provided along the side wall.
Claims 1 to 7 , wherein the rare gas is further supplied into the chamber from a top plate supply port provided on the lower surface of the upper top plate, which is on the axis of the side wall having a substantially cylindrical shape. The plasma treatment method according to any one item. チャンバと、
シリコン元素およびハロゲン元素を含有する化合物ガスと、酸素含有ガスと、前記化合物ガスに含まれるハロゲン元素と同じ種類のハロゲン元素を含みシリコン元素を含まない添加ガスとを含む混合ガスを、前記チャンバ内に供給する供給部と、
前記チャンバ内において前記混合ガスのプラズマを生成するプラズマ生成部と
を備え、
前記添加ガスの流量は、前記化合物ガスの流量の５倍以上であることを特徴とするプラズマ処理装置。 With the chamber
A mixed gas containing a compound gas containing a silicon element and a halogen element, an oxygen-containing gas, and an additive gas containing a halogen element of the same type as the halogen element contained in the compound gas and not containing a silicon element is placed in the chamber. Supply unit to supply to
E Bei a plasma generating unit for generating plasma of the mixed gas in said chamber,
The flow rate of the additive gas, the plasma processing apparatus according to claim der Rukoto 5 times or more of the flow rate of the compound gas.

Images