DD274830A1

DD274830A1 - Vorrichtung zur gasphasenbearbeitung von scheibenfoermigen werkstuecken

Info

Publication number: DD274830A1
Application number: DD88318880A
Authority: DD
Inventors: Rainer Moeller; Dietmar Resch; Lutz Fabian
Original assignee: Elektromat Veb
Priority date: 1988-08-12
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1990-01-03
Also published as: FR2635377B3; DE3923538A1; GB2222182A; FR2635377A3; GB8917677D0; JPH02101169A; US4981722A; GB2222182B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gasphasenbearbeitung von scheibenfoermigen Werkstuecken und dient der Reinigung des Bearbeitungsraumes (Rezipient) bzw. der Vermeidung von Abscheidungen an Rezipientenbauteilen, die nicht zur Beschichtung vorgesehen sind. Erfindungsgemaess wird zum Zwecke der Vermeidung von Abscheidungen an den Rezipienteninnenteilen ein zweites inneres Wandsystem, das gasdurchlaessig ist, vorgesehen, das mit einem definiert gefuehrten Spuelgasstrom beaufschlagt wird.

Description

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Innenraum eines Reaktors zur Gasphasenbearbeitung scheibenförmiger Substrate mit einem gasdurchlässigen zweiten Wandsystem, das in einem bestimmten Abstand zu den äußeren Reaktorwänden angeordnet ist, ausgekleidet ist. Diese Auskleidung befindet sich überall dort wo die Reaktorteile nicht für die Substrataufnahme, die Prozeßgaszu- und -abführung, zur Chargierung oder zur Plasmaerzeuguno in einem unverkleideten Zustand benötigt werden. Dort, wo Teilflächen des gasdurchlässigen zweiten Wandsystems unter einem anderen Winkel als 0° bzw. 180° zusammenstoßen, befinden sich Absaugkanäle, die mit einer von der Prozeßgasabsaugung getrennten bzw. getrennt regelbarer. Absaugung verbunden sind. Separate Gaszuführungsleitungen für ein Spülgas verbinden die Räume zwischen der äußeren Reaktorwand und der gasdurchlässigen zweiten Reaktorwand mit einer Gasversorgung. In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die gasdurchlässige zweite Reaktorwand eine Vielzahl feiner Bohrungen auf, die mit ihren Austrittsöffnungen auf die zu den jeweiligen Teilflächen der gasdurchlässigen zweiten Reaktorwand zugeordneten Absaugkanälen hin gerichtet sind. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht die gasdurchlässige zweite Reaktorwand aus gesintertem, porösem, gasdurchlässigem Material in Art einer Fritte. Wird durch die Gaszuführungsleitungen ein inertes Spülgas in die Räume zwischen äußerer Reaktorwand und der gasdurchlässigen zweiten Reaktorwand eingelassen, strömt es durch eben diese Wand - vorzugsweise an der Wand entlang, gerichtet zu den zugehörigen Absaugkanälen - in den Reaktor und wird über die Absaugkanäle wieder aus den Reaktor entfernt.

Durch das auf diese Weise erzielte Gaspolster der inneren Reaktorwand werden parasitäre Wandeffekte wie Abscheidungen oder Ätzangriffe verhindert, wodurch die Standzeit zwischen zwei Reinigungszyklen wesentlich verlängert wird. Der während einer langen Zeit sauberbleibende Reaktor bewirkt eine hocliqualitative Substratbearbeitung, die sich z. B. in einer weitgehenden Partikelfreiheit und einer Verminderung der Ablagerung von Reaktionsnebenprodukten auf dem Substrat äußert. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei Reinigungsarbeiten nur die gasdurchlässige zweite Reaktorwand, die nur mediendicht im ursprünglichen Reaktor angeordnet ist, ausgewechselt werden muß und nicht der eigentliche Reaktor, der im allgemeinen din Vakuumbehälter ist, zum Zwecke der Reinigung in seine Einzelteile zerlegt werden muß. Vorteilhaft ist weiter das Vorhandensein einer zweiten, von der Prozeßgasabsaugung räumlich und funktionell getrennten Absaugung. Durch Einstellung der Verhältnisses der Absaugstärken beider Absaugungen kann die Prozeßgasführung im Reaktor so beeinflußt werden, daß eine Konzentration und räumliche Homogenisierung derselben im Substratbereich erzielt werden kann.

AusfQhrungsbelsplel Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles und einer Zeichnung näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt den Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Die Vorrichtung zur Gasphasenbearbeitung von scheibenförmigen Werkstücken besteht aus einem wassergekühlten äußeren

ersten Wandsystem 1, das für die Beschickungszwecke in ein Oberteil 1.1. und ein Unterteil 1.2. i,ufgeteilt ist als seitliche

Begrenzung des Reaktionsraumes. Den oberen Abschluß dieses Raumes bildet eine HF-Elektrone 2, die gleichzeitig der Gaszufuhr und der Abgasabsaugung dient. Sie ist in den HF-Isolator 3 eingebettet. Den unteren Abschluß des Reaktionsraumes bildet das Strahlungsfenster 4, das die Strahlungsheizung 5 vakuummäßig vom Reaktionsraum trennt. Das scheibenförmige Substrat 6 befindet sich auf der Substratauflage 7, welche gleichzeitig die Masseeloktrode darstellt. Das

gasdurchlässige zweite Wandsystem 8 mit seinem Oberteil 8.1. und seinem Unterteil 8.2. ist abstandsweise zu dem äußerenersten Wandsystem 1 angeordnet und schirmt diese vollständig ab.

Die Spülg&szuführimgen 9 und die Spülgasabsaugung 10, die als ein Ringspalt ausgebildet ist und dort angeordnet ist, wo das

gasdurchlässige zweite Wandsystem 8 einen Winkel von 90° bildet, dienen der Erzeugung eines Gaspolsters auf der Innenwanddes gasdurchlässigen zweiten Wandsystems 8. Dieses Polster verhindert parasitäre Abscheidungen oder Bearbeitungseffektean den Reaktorwänden, reduziert den Partikelbefall des Substrates und erhöht die Standzeit des Reaktors zwischen zwei

Reinigungszyklen.

Claims

1. Vorrichtung zur Gasphasenbearbeitung von scheibenförmigen Werkstücken, bestehend aus einem Kaltwandreaktor, gekennzeichnet dadurch, daß der Innenraum dieses Reaktors mit einem gasdurchlässigen zweiten Wandsystem (8), das in einem bestimmten Abstand zu dem wassergekühlten äußeren ersten Wandsystem (1) angeordnet ist, ausgekleidet ist und sich diese Auskleidung überall dort befindet, wo die Reaktorteile nicht zur Chargierung oder zur Plasmaerzeugung in einem unverkleideten Zustand benötigt werden und daß dort, wo Teilflächen des gasdurchlässigen zweiten Wandsystems (8) unter einem anderen Winke: eis 0° bzw. 180° zusammenstoßen, Absaugkanäle (10) angeordnet sind, die mit einer von de - Prozeßgasabsaugung getrennten bzw. getrennt regelbaren Absaugung verbunden sind, und daß separate Gaszuführungsleitungen (9) für ein Spülgas die Räume zwischen der äußeren ersten Reaktorwind (1) und der gasdurchlässigen zweiten Reaktorwand (8) mit einer Gasversorgung verbinden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das gasdurchlässige zweite Wandsystem (8) eine Vielzahl feiner Bohrungen aufweist, die mit ihren Austrittsöffnungen auf die zu den den jeweiligen Teilflächen des gasdurchlässigen zweiten Wandsystems zugeordneten Absaugkanälen (10) hin gerichtet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das gasdurchlässige zweite Wandsystem (8) aus gesintertem, porösem, gasdurchlässigem Material in der Art einer Fritte besteht.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gasphasenbearbeitung von schelbanföimigen Werkstücken. Insbesondere dient sie der Standzeiterhöhung von Reaktorbaugruppen bei der Bearbeitung von Halbleitersubstraten in abgeschlossenen Reaktionsräumen mit reaktiven Medien.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist ein wesentliches Ziel, Reaktoren zur Gasphasenbearbeitung scheibenfön liger Substrate, insbesondere Reaktoren zur chemischen Abscheidung, aus der Dampfphase (CVD) oder zum plasmachemischenÄtzen so aufzubauen, daß die Bedingungen zur Erzielung des Bearbeitungseffektes (z. B. Tamperatur, Verteilung des Reaktionsgases, Abgasführung, Plasmadichteverteilung) möglichst nur an der zu bearbeitenden Substratoberfläche gegeben sind und im übrigen die Innenwände des Reaktorraumes vom Bearbeitungseffekt (Schichtabscheidung, Ätzung) oder von Begleiterscheinungen des Bearbeitungseffektes (z. B. Ablagerung von Reaktionsnebenprodukten) verschont bleiben. Dieses Ziel ist mit gebräuchlichen Reaktorkonstruktionen nicht optimal zu erreichen. Bekannte Lösungen, wie Substraterwärmung durch Strahlungsheizung, kurze Gasführungswege im Reaktor, lokale Plasmaerzeugung sind notwendige Teilschritte zur Lösung dieses Problems. Endliche Gradienten der Verteilungsfunktionen der Reaktionsbedingungen im Reaktor führe/i immerzu parasitären Bearbeitungseffekten außerhalb der Substratzone. Die Abscheidung von Reaktionsnebenprodukten ist oft gerade an Bedingungen gebunden, die von denen für die Erzielung des gewünschten Bearbeitungseffektes abweichen. Solche liegen im allgemeinen an den Reaktorwänden vor.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, scheibenförmige Substrate' in hoher Qualität zu bearbeiten und den Reinigungsaufwand des zur Gasphasenbearbeitung notwendigen Reaktors zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Gasphasenbearbeitung von scheibenförmigen Werkstücken zu schaffen, die eine erhebliche Erhöhung der Standzeit von Reaktoren zwischen zwei Reinigungsschritten, die Senkung der Partikelgeneration während der Gasphasenbearbeitung sowie eine Minimierung der Einwirkung von Rekationsnebenprodukten ermöglicht.