[發明專利]等離子體處理方法和等離子體處理裝置

有效

• 申請號: 201410016335.2
• 申請日: 2014-01-14
• 公開（公告）號: CN103928285A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 勝沼隆幸;本田昌伸;市川裕展
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H05H1/46
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明的各個技術方案和實施方式均涉及等離子體處理方法和等離子體處理裝置。

背景技術

在半導體的制造工藝中，廣泛地采用用于執行以薄膜的堆積或蝕刻等為目的的等離子體處理的等離子體處理裝置。作為等離子體處理裝置，可列舉出例如用于進行薄膜的堆積處理的等離子體CVD（Chemical?Vapor?Deposition：化學氣相沉積）裝置、用于進行蝕刻處理的等離子體蝕刻裝置等。

另外，在等離子體處理裝置中，由于配置在腔室內的構件（以下適當地稱作“腔室內構件”）在各種等離子體處理時暴露在處理氣體的等離子體中，因此要求具有耐等離子體性。關于這點，例如，在專利文獻1中公開了如下內容：在對被處理體進行等離子體處理之前，利用含有氧的含硅氣體的等離子體在腔室內構件的表面上形成作為保護膜的氧化硅膜，由此提高腔室內構件的耐等離子體性。

專利文獻1：美國專利申請公開第2012/0091095號說明書。

然而，在使用含有氧的含硅氣體來形成氧化硅膜的以往技術中，沒有考慮到提高與構件的溫度相對應的膜厚的控制性。

即，在以往技術中，使含有氧的含硅氣體的等離子體中的氧自由基和Si自由基在腔室內的空間中反應而生成硅氧化物，生成的硅氧化物堆積在腔室內的構件上而成為氧化硅膜。作為氧化硅膜堆積在腔室內的構件之上的硅氧化物的膜厚不受腔室內的構件的溫度影響而成為恒定的膜厚。因此，在以往技術中，難以根據腔室內的構件的溫度而相應地控制構件上的膜的膜厚。

發明內容

本發明的一技術方案提供一種等離子體處理方法，其中，該等離子體處理方法包括成膜工序、等離子體處理工序以及去除工序。在成膜工序中，將配置在腔室的內部的第一構件的溫度調整為低于其他構件的溫度，并利用不含有氧的含硅氣體的等離子體在配置于腔室的內部的上述第一構件的表面上形成氧化硅膜。在等離子體處理工序中，在上述第一構件的表面上形成上述氧化硅膜之后，利用處理氣體的等離子體對輸入到上述腔室的內部的被處理體進行等離子體處理。在去除工序中，在將經等離子體處理過的上述被處理體輸出到上述腔室的外部之后，利用含氟氣體的等離子體自上述第一構件的表面去除上述氧化硅膜。

采用本發明的各個技術方案和實施方式，可實現能夠提高與構件的溫度相對應的膜厚的控制性的等離子體處理方法和等離子體處理裝置。

附圖說明

圖1是表示適用于本實施方式的等離子體處理方法的等離子體處理裝置的概略剖視圖。

圖2是表示利用本實施方式的等離子體處理裝置進行的等離子體處理方法的處理的流程的一個例子的流程圖。

圖3是用于說明本實施方式中的成膜工序的一個例子的圖。

圖4是表示比較例1～比較例3中的處理結果的圖。

圖5是表示實施例1～實施例3中的處理結果的圖。

圖6是表示比較例1、4、5中的處理結果的圖。

圖7是表示實施例1、4、5中的處理結果的圖。

圖8是表示比較例1、6、7和實施例1、6、7中的處理結果的圖。

具體實施方式

以下，參照附圖詳細說明各種實施方式。此外，在各附圖中，對于相同或等同的部分標注相同的附圖標記。

本實施方式的等離子體處理方法的一例包括以下工序：成膜工序，在該成膜工序中，將配置在腔室的內部的第一構件的溫度調整為低于其他構件的溫度，并利用不含有氧的含硅氣體的等離子體在配置于腔室的內部的第一構件的表面上形成氧化硅膜；等離子體處理工序，在該等離子體處理工序中，在第一構件的表面上形成氧化硅膜之后，利用處理氣體的等離子體對輸入到腔室的內部的被處理體進行等離子體處理；以及去除工序，在該去除工序中，在將經等離子體處理過的被處理體輸出到腔室的外部之后，利用含氟氣體的等離子體自第一構件的表面去除氧化硅膜。

另外，在本實施方式的等離子體處理方法的一例中，第一構件包括腔室的內壁和配置在腔室的內部的下部電極，其他構件包括在腔室的內部與下部電極相對的上部電極，在成膜工序中，將腔室的內壁和下部電極的溫度調整為低于上部電極的溫度，并在腔室的內壁和下部電極的表面上形成氧化硅膜。

另外，在本實施方式的等離子體處理方法的一例中，在成膜工序中，施加偏置電壓。

另外，在本實施方式的等離子體處理方法的一例中，含硅氣體含有SiCl₄和SiF₄中的至少任意一種。