DE10245314A1

DE10245314A1 - Verfahren zum Entfernen von PECVD-Rückständen Fluorierten Plasmas unter Verwendung von in-situ-H¶2¶-Plasma

Info

Publication number: DE10245314A1
Application number: DE10245314A
Authority: DE
Inventors: David James; Bradley C Smith
Original assignee: Infineon Technologies Richmond LP
Current assignee: Infineon Technologies Richmond LP
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2003-05-28
Also published as: US20030062064A1; US20040221869A1; US7150796B2

Abstract

Bei einem Verfahren des Bewirkens der Reinigung oder Kammerprozeßsteuerung zum Entfernen von Rückständen von fluorierten Entladungen von internem PECVD-Kammermaterial während der Herstellung eines Halbleiters oder einer integrierten Schaltung die Verbesserung des Entfernens der fluorierten Entladungen ohne Öffnen der Kammer und ohne Bewirken einer Kammerstillstandszeit, umfassend: DOLLAR A a) Maximieren der H-Atomkonzentration in einer Gasmischung eines H¶2¶ enthaltenden Plasmas durch die Verwendung von starker HF-Leistung und einem geringen Druck zum Erhalten eines in situ-H¶2¶-Plasmas und DOLLAR A b) Behandeln einer Reaktorkammer, die Aufbaurückstände von einer vorausgegangenen Kammerbehandlung mit einem fluorierten Plasma enthält, mit dem in situ-H¶2¶-Plasma aus Schritt a) ohne Öffnen der Kammer und ohne Abschalten der Kammer zum Entfernen der Aufbaurückstände des fluorierten Plasmas.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von PECVD-(plasma enhanced chemical vapor deposition)- Rückständen aus einer Reaktionskammer während eines Prozesses zum Ausbilden von Halbleitern oder integrierten Schaltungen. Diese Rückstände ergeben sich aus fluorierten Entladungen, mit denen bei der Herstellung von Halbleitern oder integrierten Schaltungen eine unerwünschte Filmabscheidung von PECVD-Kammerwänden entfernt wird.

Allgemeiner Stand der Technik

Bekannterweise sind an der Herstellung von Halbleiterbauelementen auf einem Wafer eine Reihe von Schritten beteiligt, einschließlich Fotolithographie und Ätzen, Dünnfilmabscheidung und die Verwendung von Ionenimplantierungsschritten, die abwechselnd vorgenommen werden, um das Halbleiterbauelement oder den Wafer zu entwickeln oder aufzubauen. In der Regel wird bei den Fotolithographieschritten ein Wafer mit einem Fotoresist beschichtet, bei dem ein für Ultraviolett lichtempfindliches organisches Material verwendet wird. Der Fotoresist wird durch eine Maske belichtet und danach entwickelt. Als nächstes wird der belichtete Fotoresist geätzt, wodurch auf der Oberfläche des Wafers gegebene belichtete Bereiche zurückbleiben. Nach den obigen Schritten können an den belichteten Bereichen zusätzliche Verarbeitungsschritte, wie etwa Abscheidung, Implantierung oder Ätzen, zum Einsatz kommen.

Bei Abscheidungsprozessen, insbesondere bei PECVD-Prozessen, muß Abscheidungsmaterial periodisch von der Kammer oder dem Reaktormaterial entfernt oder beseitigt werden. Zum Entfernen von dielektrischem Material wie etwa Siliziumdioxid (SiO₂), Siliziumnitrid (Si₃N₄) und Siliziumoxinitriden (SiON) wird üblicherweise eine auf Fluor basierende Plasmaentladung verwendet. Während einer derartigen fluorierten Plasmareinigung wächst AlF₃ (was ein Nebenprodukt der Reinigung ist) durch Reaktion verschiedener Fluorspezies mit den Kammerteilen, die aus Aluminium bestehen oder auf Aluminium basieren, auf freiliegendem internen PECVD-Kammermaterial auf. Diese Anhäufung von AlF₃ auf dem Kammermaterial ändert die nachfolgende Plasmachemie und wirkt sich nachteilig auf die Filmabscheidungseigenschaften aus. Im Grunde bewirkt die langsame Anhäufung von AlF₃, daß sich die Filmeigenschaften verschieben, und Prozeßsteuerprobleme. (Es wird verwiesen auf eine Veröffentlichung von B. Smith et al., J. Electrochem. Soc., angenommen für November 2001.)

Das AlF₃ muß schließlich entfernt werden, damit die Filmeigenschaften in einem gewissen Prozeßfenster beibehalten werden. Zur Wiederherstellung der Leistung der PECVD-Kammer wird üblicherweise eine naßchemische Reinigung verwendet (da AlF₃ wasserlöslich ist). Durch die Naßreinigung wird jedoch leider die PECVD-Kammer außer Betrieb genommen und auseinandergebaut, und die Kammerteile werden in einem naßchemischen Bad gereinigt. Diese naßchemische Reinigung erzeugt leider während des Naßreinigungsvorgangs eine erhebliche Kammerstillstandszeit.

In der Vergangenheit ist das H₂-Plasmaätzen von AIF₃-Filmen auf Wafern von S. G. Pearton, et al., Mat. Res. Soc. Symp. Aoc., Band 282, (1993), S. 131, gezeigt worden. Pearton et al. verwendeten H₂-Plasma zum Entfernen von AlF₃ -Ätzstoppschichten bei der Verarbeitung von Wafern auf GaAs-Basis.

Aus dem US-Patent 5,882,489 sind Prozesse zum Reinigen und Ablösen von Fotoresist von Oberflächen von Halbleiterwafern bekannt. Bei diesem Prozeß wird der organische Resist von einem Bauelement geascht [sic], das Bauelement in Wasser gespült und das gespülte Bauelement gesputtert, um restliche Verunreinigungen zu entfernen. Der Ablöseschritt ist ein Trockenätzprozeß wie etwa ein nachgeschalteter Mikrowellenprozeß, ein RIE-Prozeß oder ein sequenzieller oder simultaner nachgeschalteter Mikrowellen- und RIE-Prozeß, wobei der Spülschritt mit deionisiertem (DI-)Wasser durchgeführt und der Sputterschritt mit Argon durchgeführt wird. Der Prozeß eignet sich insbesondere für das Ätzen mittels Durchgangslöchern, wenn die Löcher eine leitende Schicht durchdringen und unlösliche anorganische Verunreinigungen wie etwa AlF3 erzeugen.

Ein Verfahren zur Ätzratenverbesserung durch eine im Hintergrund ablaufende Sauerstoffsteuerung in einem Weichätzsystem ist aus dem US-Patent 6,143,144 bekannt. Dieser Sputterätzreinigungsprozeß zum Entfernen oder Absputtern von Teilchen von der Substratoberfläche in der Verarbeitungskammer wird bewerkstelligt durch:
Positionieren eines zu verarbeitenden ersten Substrats in einer Verarbeitungskammer, wobei das erste Substrat eine Sauerstoff enthaltende Materialschicht enthält;
Einleiten eines Prozeßgases in die Kammer;
induktives Einkoppeln elektrischer Energie in das Prozeßgas in der Kammer zur Ausbildung eines ionisierten Gasplasmas in der Kammer;
Positionieren eines zweiten Materialsubstrats in der Nähe des ersten Substrats in der Verarbeitungskammer;
Vorspannen des ersten und zweiten Substrats mit elektrischer HF-Energie, so daß das Plasma die erste Substratmaterialschicht und das zweite Substrat ätzt, wobei das von der ersten Substratmaterialschicht geätzte Material aktivierten Sauerstoff im Gasplasma erzeugt;
wobei das zweite Substrat aus einem Material ausgebildet wird, das mit aktiviertem Sauerstoff unter Ausbildung einer stabilen, Sauerstoff enthaltenden Verbindung reagiert, so daß das vom zweiten Substrat geätzte Material den aktivierten Sauerstoff im Gasplasma reduziert;
wodurch restlicher Sauerstoff in der Verarbeitungskammer reduziert wird, um für spätere Sputterätzprozesse eine Ätzrate beizubehalten.

Aus dem US-Patent 5,017,403 ist die Verwendung von PECVD (plasma-enhanced chemical vapor deposition) zur Ausbildung dielektrischer Filme bekannt. Der Prozeß umfaßt:

a) Bereitstellen eines Substrats in einer Kammer;
b) Einströmenlassen eines Reaktionsgases in die Kammer;
c) Erzeugen eines Plasmas zwischen den Elektroden durch HF-Leistung zum Dissoziieren des Gases und Abscheiden einer vorbestimmten Planarisierungsschicht aus kohlenstoffhaltigem Material auf dem Substrat bei gleichzeitiger Haltung des Substrats bei einer relativ geringen Temperatur, wobei die Schicht nach Abscheidung weich ist und dann durch thermische oder Plasmabehandlung gehärtet wird.

Aus dem US-Patent 5,976,986 ist ein Niederdruck- und Kleinleistungs-Cl₂/HCl-Prozeß für das Submikrometer-Metallätzen bekannt. Das Verfahren umfaßt:
Anordnen einer auf mindestens einer Oberfläche mit einer Barrierenschicht beschichteten Aluminiummetallisierung in einer Ätzkammer;
Erzeugen eines transformatorgekoppelten Plasmas aus Cl₂, HCl und einem inerten Gas in der Ätzkammer ohne Magnetfeld, wobei getrennt bestromte Elektroden verwendet werden, die über und unter den Aluminiummetallisierungen positioniert sind, wobei jede der Elektroden mit weniger als 350 Watt bestromt wird und der Druck in der Ätzkammer unter 15 MilliTorr liegt;
Ätzen der Aluminiummetallisierungen mit im Plasma gebildeten Ionen und Radikalen; und Einstellen einer Konzentration des Cl₂ im Plasma während des Erzeugungs- und Ätzschritts zwischen einer ersten höheren Konzentration während des Ätzens der Aluminiummetallisierung und einer zweiten, niedrigeren Konzentration während des Ätzens der Barrierenschicht.

Durch den Zusatz von Wasserstoff zum Plasma wird die Korrosion während des Ätzens der Aluminiumschichten reduziert.

In der Technik der PECVD-Verarbeitung, wenn fluorierte Plasmaentladungen verwendet werden, besteht ein Bedarf daran, unerwünschte Rückstände von dem PECVD-Kammermaterial ohne Naßreinigung der Kammer (d. h. Auseinanderbau der Kammer und Reinigen der Kammerteile in einem naßchemischen Bad), was zu erheblicher Kammerstillstandszeit führt, zu entfernen.

Kurze Darstellung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zum Entfernen von PECVD-Kammer-Rückständen, die bei der fluorierten Plasmareinigung entstehen, während eines Prozesses zum Ausbilden von Halbleitern oder integrierten Schaltungen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Entfernen von PECVD- Kammer-Rückständen von AlF₃ oder Derivaten davon, die die Plasmachemie ändern und sich nachteilig auf die Filmabscheidungseigenschaften auswirken.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Entfernen von PECVD- Kammer-Rückständen, die durch die fluorierte Plasmareinigung entstehen; nämlich AlF₃ oder seine Derivate, durch Verwendung von in-situ-H₂-Plasma oder H₂ enthaltenden Gemischen, wodurch ein naßchemisches Reinigen vermieden wird, das erfordert, daß die Kammer auseinandergebaut wird und die Kammerteile in naßchemischen Bädern gereinigt werden, was während der naßchemischen Reinigungsprozedur zu einer erheblichen Kammerstillstandszeit führt.

Eine weitere Aufgabe, immer noch der vorliegenden Erfindung, besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Entfernen von PECVD-Kammer-Rückständen, die durch die fluorierte Plasmareinigung entstehen, unter Verwendung von in-situ-H₂- Plasma, um die Leistung der Kammer ohne Öffnen der Kammer wiederherzustellen und dadurch die Werkzeugverfügbarkeit zu vergrößern und Wartungsressourcen freizusetzen.

Der Erfindungsprozeß der Verwendung von H₂-Plasma zum Ätzen von in der Reaktionskammer angehäuftem AlF₃ und zum Verbessern der Kontrolle über Filmeigenschaften erfolgt allgemein nach einer fluorierten Plasmareinigung durch:
Behandeln der Reaktionskammer mit einer Mischung aus He/H₂ mit einer Strömungsrate von 1000/200 sccm (Standardkubikzentimeter pro Minute) bei etwa 750 W HF bei etwa 0,8 Torr über etwa 5 Sekunden zum Zünden des Plasmas und dann Reinigen der Kammer durch ihre Behandlung mit H₂ bei etwa 500 sccm über 5-60 Sekunden bei etwa 500 W HF bei etwa 0,5 Torr.

Kurze Beschreibung der Zeichnungsfiguren

Fig. 1 ist ein Kurvenbild, das die Filmdicke U% als Funktion der Anzahl der verarbeiteten Wafer zeigt und aus dem man die sich verschiebenden Filmeigenschaften in einer PECVD-Kammer zwischen den Naßreinigungsschritten (mit WC bezeichnet) erkennen kann.
Fig. 2 zeigt eine Reaktionskammer nach einer oder mehreren Reinigungen mit fluoriertem Plasma und den Aufbau von AlF₃ an der bestromten Elektrode.
Fig. 3A ist ein Kurvenbild, das allgemein die SiON-Filmdicke als Funktion der HF-Leistung zeigt (DARC ist eine spezifische SiON-Anwendung), die konsistent ist mit der Anhäufung von AlF₃ an einem Sprühkopf zum Bewirken der Leistungseinkopplung in das Plasma.
Fig. 3B ist ein Kurvenbild, das allgemein die SiON-Lichtkonstanten Brechungsindex (n) und Extinktionskoeffizient (k) als Funktion der HF-Leistung zeigt, was die primäre Handhabe für das Einstellen der Plasmadichte ist. Die durch das Reduzieren von Leistung induzierten Änderungen sind mit dem Filmdriftproblem konsistent.
Fig. 4A ist ein Kurvenbild, das Änderungen der SiON-Filmdicke nach dem Ort über einen Wafer hinweg nach dem Verarbeiten mehrerer tausend Wafer zeigt und die Auswirkung eines ungleichförmigen (in der Mitte konzentrierten) Aufbaus von AlF₃ darstellt und einen gewissen Hinweis auf den Grund für die U%-Verschiebungen gibt.
Fig. 4B ist ein Kurvenbild, das die Änderung der Lichteigenschaften n und k nach dem Ort über einen Wafer hinweg nach dem Verarbeiten mehrerer tausend Wafer aufgrund eines ungleichförmigen (in der Mitte konzentrierten) Aufbaus von AlF₃ zeigt, wobei in der Mitte der Kammer eine verringerte Plasmadichte vorliegt.
Fig. 5A ist ein Kurvenbild, das die Anzahl der verarbeiteten Wafer zwischen Naßreinigungsschritten (die wie erforderlich zum Steuern der SiON-Filmdicke U% durchgeführt werden) für Prozesse mit und ohne in-situ-H₂-Plasma vergleicht.
Fig. 5B ist ein Kurvenbild, das die Verschiebung der SiON- Dicke U% zeigt. Die Verschiebungsrate ist nach dem Einleiten von H₂-Plasma zum Entfernen von AlF₃-Rückständen stark reduziert.
Fig. 6 ist ein Kurvenbild, das allgemein den Einfluß von HF- Leistung auf die H-Atom-Konzentration in einem Plasma nach Vorhersage durch Aktinometrie für eine Mischung aus 99% H₂ und 1% Ar zeigt.
Fig. 7 ist ein Kurvenbild, das allgemein den Effekt des Drucks auf die H-Atom-Konzentration in einem Plasma nach Vorhersage durch Aktinometrie für eine Mischung aus 99% H₂ und 1% Ar zeigt.

Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung

Bei der PECVD-Verarbeitung wird in die Kammer periodisch eine fluorhaltige Entladung (hier als eine Mischung aus CF₄+N₂O) eingeleitet, um überschüssiges Abscheidungsmaterial (z. B. SiO₂ oder Si₃N₄) zu entfernen, damit von Wafer zu Wafer konsistente Filmeigenschaften aufrechterhalten werden. Die fluorierte Entladung hinterläßt in der Kammer einen leichten Rückstand, der sich über aufeinanderfolgende Behandlungen hinweg anhäuft. Der Aufbau in der Kammer wurde durch EDX (Energiedispersionsröntgenanalyse) als AlFx identifiert.
Die Anhäufung eines Fluorentladungsrückstands beeinflußt allmählich die Filmabscheidungseigenschaften. Ein Beispiel für die sich verschiebenden Filmeigenschaften in einer PECVD-Kammer ist in dem Kurvenbild von Fig. 1 gezeigt, das die SiON-Filmdickengleichförmigkeit (U%) als Funktion der Anzahl der verarbeiteten Wafer zeigt. Allgemein sind alle Filmeigenschaften, einschließlich Filmdicke, Dicke U%, n, k und Beanspruchung, je nach der Empfindlichkeit des bestimmten Prozesses und Prozeßparameters einer allmählichen Verschiebung unterworfen. Naßreinigungsschritte (in Fig. 1 als WC bezeichnet) sind invasive Prozeduren, mit denen in der Regel ein Kammerrückstand entfernt und die Filmeigenschaften wiederhergestellt werden. Nach dem Naßreinigungsschritt (WC) ist das SiON-Filmdickenprofil relativ flach. Bei Verwendung wird das Profil in der Mitte dünn und U% nimmt zu. U% wird durch folgende Formel bestimmt:
wobei s die Standardabweichung der an neun Stellen auf einem Wafer gemessenen Filmdicke und x der Mittelwert der an den gleichen neun Stellen gemessenen Filmdicke ist.
Den Aufbau von AlF₃ an der bestromten Elektrode (in der Regel der Sprühkopf in kommerziellen Reaktoren) kann man in dem Parallelplatten-Plasmareaktor-Diagramm von Fig. 2 erkennen. Das AlF₃ ist ein Dielektrikum, das die Einkopplung von HF- Leistung in das Plasma behindert, was zu einer reduzierten Plasmadichte führt. Ein gleichmäßig verteilter Aufbau von AlF₃ beeinflußt die Plasmachemie, die letztendlich die Eigenschaften des abgeschiedenen Films bestimmt. Fig. 3A und 3B zeigen die Auswirkung der Plasmadichte auf die Filmeigenschaften, da die HF-Leistung die Plasmadichte direkt moduliert (d. h. eine höhere HF-Leistung impliziert eine höhere Plasmadichte). Da die Energieübertragung über die Kammer hinweg gleichförmig beeinflußt wird, sind die Auswirkungen auf die Filmeigenschaften ungefähr gleichförmig.
In der Praxis ist die fluorierte Entladung, die den AlF₃- Rückstand erzeugt, möglicherweise nicht perfekt gleichförmig. Eine ungleichmäßige Verteilung von AlF₃ (oder anderen Derivaten von der fluorierten Plasmareinigung) am Sprühkopf bewirkt eine ungleichmäßige Übertragung von Leistung in das Plasma, was zu einer ungleichmäßigen Plasmadichte über die Kammer hinweg führt. Da die Plasmadichte in der Reaktionschemie eine prominente Rolle spielt, kann man durch lokales Variieren der Plasmadicke lokal unterschiedliche Filmeigenschaften erhalten, wie man aus den Fig. 4A und 4B sehen kann, die jeweils eine Dickenänderung als Funktion des Orts auf einem Wafer und eine Änderung von n und k als Funktion des Orts auf einem Wafer während des Aufbaus von AlF₃ zeigen. Bei Fig. 4A stellt die Dicke-Positions-Kurve Filmeigenschaften über mehrere tausend Wafer aufgrund eines ungleichförmigen Aufbaus von (in der Mitte konzentriertem) AlF₃ dar und liefert dadurch einen gewissen Hinweis, weshalb sich U% verschiebt. In Fig. 4B wird außerdem die Änderung von n und k als Funktion der Position über mehrere tausend Wafer aufgrund eines ungleichförmigen (in der Mitte konzentrierten) Aufbaus von AlF₃ gezeigt, wobei in der Mitte der Kammer eine verringerte Plasmadichte vorliegt.
Dieses Phänomen ist das gleiche für Oxid- und Nitridfilme, aber in einem geringfügig kleineren Ausmaß.
Die Naßreinigung von PECVD-Kammern wird in der Regel vorgenommen, um AlF₃-Rückstände zu entfernen und die Filmeigenschaften wiederherzustellen (d. h. zu steuern). Bei Naßreinigungsschritten wird eine Kammer vorübergehend außer Betrieb genommen, und sie erfordern Wartungsressourcen für den Auseinanderbau der Kammer, das Einleiten der naßchemischen Reinigung und den schließlichen Wiederzusammenbau der Kammer. Bei der großtechnischen Halbleiterherstellung, bei der eine große Anzahl von PECVD-Kammern verwendet werden, können sich häufige Kammernaßreinigungsschritte dadurch, daß sie die Kammerverfügbarkeit reduzieren und Wartungsressourcen verbrauchen, leicht auf die Gesamtherstellungsproduktivität auswirken. Beim Erfindungsprozeß wird ein in-situ-H₂-Plasma verwendet, um fluorierte Entladungsrückstände, nämlich AlF₃, auf weniger invasive Weise zu reduzieren oder zu entfernen. Im Grunde wird durch den Erfindungsprozeß zum Entfernen dieses Aufbaus von fluorierter Plasmareinigung unter Verwendung von in-situ-H₂-Plasma die Notwendigkeit für naßchemisches Reinigen eliminiert oder reduziert, wodurch die Kammerverfügbarkeit verbessert und Wartungsressourcen freigesetzt werden. Die durch den Einsatz von in-situ-H₂-Plasma realisierte Verbesserung ist in Fig. 5A dargestellt, die die Anzahl der verarbeiteten Wafer zwischen SiON-Dicken-U% -Ausfällen mit und ohne H₂-Plasmareinigung vergleicht. Fig. 5B zeigt die SiON-Dicke U% als Funktion der Zeit und verdeutlicht eine signifikante Reduktion der U%-Driftrate nach dem Beginn von H₂-Plasma-Behandlungen. Der Erfindungsprozeß ist der erste, der H₂-Plasma-Ätzen von AlF₃ verwendet, um zur Verbesserung der Kontrolle über PECVD-Prozesse und die Eigenschaften des abgeschiedenen Films die Kammerbedingungen zu steuern. Der Erfindungsprozeß ist der erste chemische in-situ-Prozeß zum Entfernen von fluorierten Entladungsrückständen. Der H₂- Plasma-Prozeß weist per se im Vergleich zum Naßreinigungsprozeß, der üblicherweise verwendet wird, hinsichtlich Kammerproduktivität und Einsatz von Wartungsressourcen deutliche Vorteile auf.
Wenngleich die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung die H₂-Plasma-Reinigung in-situ anwendet, sei angemerkt, daß auch ein ex-situ-Prozeß ausreichen würde.
Im H₂-Plasma erzeugte Wasserstoffatome sind für das Entfernen von AlF₃ durch eine Reduktionsreaktion verantwortlich. Es ist infolgedessen wünschenswert, zum effizienten Entfernen von AlF₃-Rückständen die H-Atomkonzentration (mit [H] bezeichnet) zu maximieren. Aus Fig. 6 kann man sehen, daß die hohe HF- Leistung für eine hohe Wasserstoffatomkonzentration förderlich ist. Der Einsatz der optischen Emissionspektroskopie (OES) und der Aktinometrie, einer verwandten Technik, ist nützlich, um Prozeßbedingungen zu identifizieren, die die H-Atomkonzentration im Plasma auf der Basis der relativen Emission von angeregten H- und Ar-Atomen maximieren.
Unter Bezugnahme auf Fig. 7 kann man außerdem erkennen, daß auch ein geringer Druck einer hohen [H] förderlich ist. Aus den Fig. 6 und 7 geht somit hervor, daß die Kombination aus geringem Druck und hoher Leistung zusammen einer hohen [H] förderlich ist. Allgemein kann die H-Atomkonzentration im Plasma durch die folgende Formel bestimmt werden:
Durch die Verwendung von H₂-Plasma zum Ätzen von HlF₃ auf der Frontplatte der Kammer wurde eine verbesserte Steuerung der Filmeigenschaften erhalten. Durch diese in-situ-Vorgehensweise wird die Notwendigkeit für Naßreinigungsschritte effektiv eliminiert und die Werkzeugverfügbarkeit vergrößert. Die Wiederherstellung der Leistung der Kammer durch Entfernen von AlF₃ entfernt das AlF₃-Wachstum auf der Kammerwand, das die Leistung der PECVD-Kammer ändert, und der Erfindungsprozeß zum Entfernen des AlF₃ ist dem Entfernen durch naßchemische oder mechanische Mittel überlegen, da diese Mittel eine erhebliche Kammerstillstandszeit erfordern. Weiterhin entfernt das in-situ-H₂-Plasma AlF₃ ohne Öffnen der Kammer, wodurch die Werkzeugverfügbarkeit vergrößert und Wartungsressourcen freigesetzt werden.
Wenngleich die Erfindung in Form ihrer bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, erkennt der Fachmann, daß die Erfindung mit Modifikationen innerhalb des Erfindungsgedankens und des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche ausgeübt werden kann.

Claims

1. Bei einem Verfahren des Bewirkens der Reinigung oder Kammerprozeßsteuerung zum Entfernen von Rückständen von fluorierten Entladungen von Kammerwänden von PECVD während der Herstellung eines Halbleiters oder einer integrierten Schaltung die Verbesserung des Entfernens der fluorierten Entladungsrückstände ohne Öffnen der Kammer und ohne Bewirken einer Kammerstillstandszeit, umfassend:

a) Maximieren der H-Atomkonzentration in einer Gasmischung eines H₂ enthaltenden Plasmas durch die Verwendung von starker HF-Leistung und einem geringen Druck zum Erhalten eines in-situ-H₂-Plasmas und

b) Behandeln einer Reaktorkammer, die Aufbaurückstände von einer vorausgegangenen Kammerbehandlung mit einem fluorierten Plasma enthält, mit dem in-situ-H₂- Plasma aus Schritt a) ohne Öffnen der Kammer und ohne Abschalten der Kammer zum Entfernen der Aufbaurückstände des fluorierten Plasmas.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der fluorierte Entladungsrückstand AlF₃ ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Plasma eine Mischung aus H₂ und Ar enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das fluorierte Plasma eine Mischung aus CF₄ + N₂O ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Gasmischung des Plasmas eine Mischung aus He/H₂ ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gas nur aus H₂ besteht.

7. Prozeß nach Anspruch 4-6, wobei die Mischung aus He/H₂ zuerst mit einer Strömungsrate und einem Verhältnis von etwa 1000/200 sccm bei einer HF-Leistung von etwa 750 W und einem Druck von etwa 0,8 Torr appliziert und dann so appliziert wird, daß die H₂- oder Ar/H₂-Strömungsrate bei einer HF-Leistung von etwa 500 W bei etwa 0,5 Torr etwa 500 sccm beträgt.