DE69014799T2 - Methode zur Verhinderung einer Partikel-Verunreinigung. - Google Patents

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
• Diese Erfindung betrifft im allgemeinen eine Verunreinigung durch Makroteilchen bei einer Bearbeitung einer integrierten Schaltung (IC) und betrifft insbesondere einen Plasmareaktoraufbau und -prozeß, der die Verunreinigung von halbleiterscheiben durch Makroteilchen während des Ätzens oder Abscheidens von dünnen Filmen auf einer Halbleiterscheibe in einem solchen Plasmareaktor in großem Maße verringert.
• In den Figuren zeigt die erste Stelle eines Bezugszeichens die erste Figur an, in der das durch das Bezugszeichen bezeichnete Element dargestellt wird.
• Die Technologie zum Bearbeiten einer integrierten Schaltung ist fortwährend mit dem Verringern der Strukturelementgröße von Schaltungen betroffen, um den Umfang der Schaltungsanordnung zu erhöhen, die auf eine integrierte Schaltung einer vorgegebenen Größe gepackt werden kann, und um die Geschwindigkeit des Betriebs durch Verringern der Strecke zu erhöhen, die Signale zum Laufen in solchen Schaltungen benötigen. Während sich die Strukturmerkmalsgröße verringerte und die Schaltungskomplexität zunahm, wurde die Wirkung von einer Verunreinigung durch Makroteilchen auf die Prozeßerträge zunehmend wichtiger. Makroteilchen mit einem Durchmesser, der selbst mehrfach kleiner als die Strukturmerkmalsgröße eines Schaltungselements ist, können ein Versagen des IC verursachen, falls ein Makroteilchen während eines Plasmabearbeitungsschritts an einer kritischen Stelle im IC vorlag.
• Deshalb ist die Wirkung von Makroteilchen auf den Ertrag insbesondere für Schaltungen mit Minimalstrukturelementgrößen im Submikrometerbereich kritisch, die heute erhältlich sind, da Makroteilchen, die so klein wie ein Bruchteil eines Mikrometers sind, eine Schaltung betriebsunfähig machen können. Es wurde herausgefunden, daß die Mengen solcher Partikel bei einer Verringerung der Größe schnell zunehmen. Dieses Problem ist insbesondere für Großflächen- ICs, beispielsweise Mikroprozessoren und ≥ 4 Megabit- Speicher akut, da solche ICs eine vergrößerte Fläche aufweisen, über die ein kritischer Defekt auftreten kann.
• Der Mehrschichtaufbau typischer TCs erhöht auch die Wirkung von Makroteilchen auf den Ertrag. Ein in einer Ebene eines IC aufgenommenes Makroteilchen kann nicht nur die Schaltungsanordnung auf dieser Ebene sondern auch die Schaltungsanordnung auf anderen Ebenen beeinflussen. Ein Defekt in einer eingebetteten Ebene eines TC kann sich über darüberliegende Schichten fortpflanzen, die Topographie verformen und so den Betrieb dieser Schaltungselemwente unterbrechen. Aus diesen Gründen ist es wichtig, die Menge der Makroteilchen zu minimieren, die mit einer Halbleiterscheibe unmittelbar vor und während der Bearbeitung in Berührung kommen.
• Eine Verunreinigung durch Makroteilchen ist in allen Phasen und Arten der IC-Bearbeitung wichtig und ist bei Prozessen, die einen Plasmareaktor verwenden, besonders wichtig. Plasmareaktoren können in einer Anzahl unterschiedlicher Phasen der IC-Bearbeitung verwendet werden. Diese Verwendungen von Plasmareaktoren umfassen Plasmaätzen, reaktives Ionenätzen und eine plasmaverstärkte chemische Abscheidung aus der Gasphase. Makroteilchen in der Luft innerhalb eines Plasmareaktors können sich auf eine Halbleiterscheibe absetzen, wodurch sie unter Umständen störend auf eine nachfolgend erzeugte IC-Schaltungsanordnung wirken können.
• Fig. 1 verdeutlicht die relative Größe von einigen verbreiteten Makroteilchen in der Luft (siehe z. B. Kapitel 7 des Texts von Peter Van Zant, der mit Microchip Fabrication betitelt ist und veröffentlicht wurde durch Semiconductor Services, San Jose, Kalifornien, 1985). Teure, komplizierte Reinräume und Reinraumverfahren werden verwendet, um die Menge von Makroteilchen in der Luft, denen eine Halbleiterscheibe während der IC-Herstellung ausgesetzt ist, wesentlich zu verringern.
• Nachteilhafterweise können Reinräume nicht verhindern, daß Makroteilchen in der Luft in eine Plasmareaktorkammer hineingelangen oder darin erzeugt werden. Selbst die allersorgfältigsten Verfahren können nicht alle Makroteilchen vor dein Beginn des Bearbeitens aus der Reaktorkammer beseitigen. Reaktionsgase, selbst nach einer Filterung, und die Halbleiterscheiben selber können zusätzlich Makroteilchen in die Prozeßkammer tragen. Letztendlich sind die Plasmen gewöhnlich so, daß sie eine Zunahme von submikroskopischen Teilchen aufgrund dessen erzeugen oder verursachen, daß sie einen vorgegebenen Film selektiv ätzen, während andere nicht geätzt werden.
• Im U.S. Patent 4,728,389, das mit Particulate-free Epitaxial Process betitelt ist und an Roger E. Logan am 1. März 1988 ausgegeben wurde, ist ein Epitaxialprozeß dargestellt, der versucht, Makroteilchen in der Prozeßkammer zu minimieren. Elektrostatische Anziehung wird als ein Transportmechanismus durch das wahlweise Anlegen einer Wärmestrahlung oder einer Wärmeleitungsenergie mit niedrigem Pegel während kalter Teile des epitaxialen Abscheidungsprozesses im wesentlichen beseitigt.
• Fig. 3 verdeutlicht ein Halbleiterscheiben- Handhabungssystem bzw. Transportsystem 30, das es einem Roboter 31 ermöglicht, Halbleiterscheiben irgendeiner von einer Vielzahl von IC-Bearbeitungskammern zuzuführen. Dieses System ermöglicht es, Halbleiterscheiben 32 zwischen einem Halbleiterscheiben-Kassettenhebewerk 33 und irgendeiner der Kammern 34-37 auszutauschen, ohne das Vakuum in diesen Kammern zu unterbrechen. Der Roboter 31 umfaßt einen ausstreckbaren Arm 38, der eine Halbleiterscheibenschaufel 39 radial in irgendeine der Kammern 33-37 ausstrecken kann. Der Arm 38 ist auf einem drehbaren Tisch 310 befestigt, der es ermöglicht, den ausstreckbaren Arm zu irgendeiner ausgewählten der Kammern 33-37 zu richten. Dies ermöglicht es, die Kammern sorgfältig zu reinigen und zu säubern, bevor Halbleiterscheiben zur Bearbeitung eingeführt werden. Selbst wenn alle Makroteilchen vor der Bearbeitung aus den Kammern 32-35 abgeführt werden konnten, verursachen die mechanischen Schritte des Bewegens von Halbleiterscheiben zwischen den Kammern und von dem Halbleiterscheiben-Kassettenhebewerk 31 zu den Kammern und zurück einige schwebende Makroteilchen bzw. Makroteilchen in der Luft und die Reaktionsmittel werden einige Makroteilchen einführen.
Darstellung der Erfindung
• Dementsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verhindern, daß sich einige oder alle der Makroteilchen in der Luft innerhalb der Prozeßkammern auf die Halbleiterscheiben absetzen.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 9 gelöst.
• Erfinderische Merkmale der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
• Gemäß dem veranschaulichten, bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt ein Plasmareaktoraufbau vor, der die meisten der Makroteilchen in der Luft innerhalb einer Plasmareaktorkammer daran hindert, sich auf einer Halbleiterscheibe in der Kammer abzusetzen. Ein typischer existierender Plasmareaktor ist in Fig. 2 verdeutlicht.
• Ein Plasma besteht aus zwei qualitativ unterschiedlichen Bereichen: dem im wesentlichen neutralen, leitfähigen Plasmakörper und einer als die Plasmahülle bezeichneten Grenzschicht. Der Plasmakörper besteht aus im wesentlichen gleichen Dichten von negativ und positiv geladenen Partikeln sowie Radikalen und stabilen neutralen Partikeln. Die Plasmahülle ist ein schlecht leitfähiger Bereich mit einem Elektronenmangel, in dem die elektrische Feldstärke groß ist. Die Plasmahülle bildet sich zwischen dem Plasmakörper und irgendeiner Grenzfläche, beispielsweise den Wandungen der Plasmareaktorkammer und den HF-Elektroden aus. Halbleiterscheiben-Prozeßplasmen werden gewöhnlich mit Hilfe eines Hochfrequenz-(HF-)Felds erzeugt, das freie Elektronen in der Kammer mit Energie koppelt, wobei an viele dieser Elektronen ausreichend Energie weitergegeben wird, so daß Ionen durch Kollisionen dieser Elektronen mit Gasmolekülen erzeugt werden können. Typischerweise bestehen die Wände der Reaktorkammer aus Metall (obwohl sie oftmals mit dünnen isolierenden Schichten beschichtet sind), so daß sie als eine der HF-Elektroden funktionieren. Die mit Leistung versorgte HF-Elektrode dient oftmals auch als ein Sockel, auf den eine Halbleiterscheibe zum Bearbeiten gelegt ist. Dies hat den Vorteil, daß das stärkste elektrische HF-Feld und der stärkste Ionenbeschuß in der Nähe der Halbleiterscheibe und auf dieser erzeugt werden.
• Da die Elektronen in der Größenordnung des tausendfachen bis zu mehreren hundertausendfachen leichter als die Plasmaionen sind, erfahren sie eine gleichermaßen größere Beschleunigung als die Ionen und nehmen deshalb von dem HF- Feld kinetische Energien auf, die etwas größer als jene sind, die durch die Ionen aufgenommen werden. Die Wirkung davon besteht darin, daß die Energie des HF-Felds stark mit der kinetischen Energie der Elektronen gekoppelt ist und nur sehr schwach mit der kinetischen Energie der Ionen gekoppelt ist. Als eine weitere Folge dieses großen Massenunterschiedes zwischen den Elektronen und den Ionen wird bei Zusammenstößen zwischen den hochenergetischen (auch bezeichnet als Hochtemperatur-) Elektronen und den Ionen nicht viel der Elektronenenergie zu den Ionen übertragen. Die Wirkung davon besteht darin, daß die Elektronen eine Temperatur annehmen, die typischerweise in der Größenordnung von 1-5 eV liegt und die anderen Partikel im Plasma im wesentlichen bei der Temperatur der Wandungen der Plasmareaktorkammer oder von bis zu einigen wenigen hundert Grad Celsius heißer bleiben.
• Da die Elektronen sehr viel beweglicher als die Ionen sind, treffen sie die Wandungen der Reaktorkammer anfänglich mit einer größeren Rate als die Ionen. Die Wirkung davon ist, daß der Plasmakörper einen geringfügigen Elektronenmangel annimmt, während die Grenzschichthülle im wesentlichen einen Elektronenmangel aufweist und so an ihrer Grenzfläche zu den Elektroden positiv aufgeladen wird. Diese positive Nettoladung des Plasmakörpers und der Grenzschicht bewirkt ein elektrisches Plasmakörperpotential (gewöhnlich als "Plasmapotential" bezeichnet) in der Größenordnung von einem mehrfachen der mittleren kinetischen Energie der Elektronen, geteilt durch die Elektronenladung. Das Potential in dem Großteil des Plasmas ist nahezu konstant, während der größte Teil der Potentialveränderung an der Hülle auftritt. Bei einem HF-Plasma hängt dieses Hüllenpotential auch von verschiedenen Parametern einschließlich der Fläche der Reaktorkammerwandung, der Fläche der mit Leistung versorgten Elektrode, dem Druck in der Reaktorkammer und der HF-Leistungseingabe ab (siehe zum Beispiel J. Coburn und E. Kay, J. Appl. Phys., 43, Seite 4965 (1972)). Das resultierende zeitliche mittlere Hüllenpotential ist etwa die Summe von seinem Wert für ein Gleichspannungsplasma, wie vorstehend beschrieben, plus der Amplitude der HF-Komponente des Plasmapotentials.
• Wenn eine Halbleiterscheibe in die Reaktorkammer oder aus dieser heraus umzuladen war, wurde das Plasma bis heute stets ausgeschaltet, so daß die Halbleiterscheibenbearbeitung während dieses Umladungsintervalls nicht fortgesetzt wird. Dies wird deswegen durchgeführt, da eine solche Bearbeitung während der Umladung der Halbleiterscheibe den Schaltungsaufbau, der auf der Halbleiterscheibe erzeugt wird, fast stets verschlechtern würde. Dies gilt insbesondere für Strukturelemente mit einer Submikrometer-Linienbreite, da eine solch schmale Strukturelementgröße nur durch eine extreme Sorgfalt bei jedem Schritt des Herstellungsprozesses erzeugt werden kann. Insbesondere werden umfassende Schritte durchgeführt, um die Bearbeitung über die gesamte Fläche der Halbleiterscheibe so gleichförmig wie möglich zu machen. Solche Schritte umfassen häufig eine im wesentlichen symmetrische Herstellung des Plasmas um eine Achse, um die die Halbleiterscheibe zur Bearbeitung zentriert ist. Eine solche Achsensymmetrie würde nicht fortgesetzt, falls die Bearbeitung fortgesetzt wird, während die Halbleiterscheibe in die Plasmareaktorkammer hinein oder aus dieser heraus umgeladen wird. Auch wird bei einigen Systemen die Halbleiterscheibe mit Hilfe eines Roboterarms in die Reaktorkammer hinein bzw. aus dieser heraustransportiert, was das Bearbeitungs- bzw. Prozeßplasma verzerren würde, falls die Leistung während des Halbleiterscheibenumladens nicht ausgeschaltet werden würde.
• Entsprechend der offenbarten Erfindung wird es anerkannt, daß, falls das Plasma ausgeschaltet wird, Makroteilchen in der Reaktorkammer beginnen, sich auf der Halbleiterscheibe abzusetzen (siehe auch die Abhandlung von G. S. Selwyn et al., die betitelt ist mit In situ laser diagnostic studies of plasma-generated particulate contamination, J. Vac. Sci. Technol. A 7(4) Juli/August 1989). Dies tritt unmittelbar nach der Bearbeitung auf, falls eine Halbleiterscheibe aus der Reaktorkammer heraustransportiert wird oder falls eine Halbleiterscheibe in die Reaktorkammer hineintransportiert wird und unmittelbar vor der Bearbeitung auf. Aus den beim Stand der Technik erörterten Gründen ist es wichtig, es zu vermeiden zuzulassen, daß sich diese Makroteilchen auf den Halbleiterscheiben absetzen. Falls ein nicht-elektronegatives Plasma (z. B. ein Plasma, bei dem die Konzentration negativer Ionen die der Elektronen nicht in hohem Maße überschreitet) in der Reaktorkammer vorliegt, laden die freien Elektronen mit hoher Geschwindigkeit bzw. hoher Energie in dem Plasma schnell Makroteilchen in dem Plasmakörper negativ auf. Da der Plasmakörper bezüglich Oberflächen in Wechselspannungs-Kontakt mit Erde positiv geladen ist, bewirkt das elektrische Gleichspannungs-Feld an der Plasmahülle zwischen dem Plasmakörper und der mit Leistung versorgten Elektrode, daß diese geladenen Makroteilchen von sowohl der energiegespeisten Elektrode als auch der auf der energiegespeisten Elektrode angeordneten Halbleiterscheibe weggehalten werden. Dieses elektrische Gleichspannungs-Feld an der Plasmahülle existiert an jeder Oberfläche in der Kammer, einschließlich der Halbleiterscheibenoberfläche. Falls das Plasma ausgeschaltet wird, verschwindet dieses elektrische Feld, wodurch es den Makroteilchen ermöglicht wird, sich auf der Halbleiterscheibe abzusetzen.
• Entsprechend dem verdeutlichten, bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Plasma der Reaktorkammer zu allen Zeiten beibehalten, zu denen sich eine Halbleiterscheibe in der Kammer befindet, einschließlich jenen Zeiten, während denen eine Halbleiterscheibe in die Kammer hinein oder aus dieser heraustransportiert wird. Dies kann entweder das aktive Prozeßplasma oder ein Hilfs- oder ergänzendes Plasma mit einer gemäßigten oder niedrigen Leistung sein, die entweder durch die Stromversorgungseinheit für das Prozeß plasma oder durch eine unabhängige Quelle erzeugt wird. Während der Intervalle der Halbleiterscheibenumladung wird die Plasmadichte, die durch diese Hilfsplasmaquelle erzeugt wird, typischerweise von der Stärke während des aktiven Prozesses auf eine Stärke reduziert, die gerade ausreichend ist, um die Makroteilchen zu hindern, sich auf der Halbleiterscheibe abzusetzen. Die Gaszufuhr ist während dieses Zeitraums im wesentlichen nicht-halogenhaltig, um sowohl eine Bearbeitung als auch einen elektronegativen Charakter des Plasmas zu vermeiden. Ferner kann es eine HF-Komponente geben, die in das Plasmapotential eingeführt wird, um das zeitgemittelte Hüllenpotential an der Oberfläche der Halbleiterscheibe zu erhöhen (siehe zum Beispiel A. Garscadden und K. G. Emeleus, Proc. Phys. Soc. 79, Seite 535 (1962)). Diese Stärke ist typischerweise deutlich geringer als die Stärke, die während einer Halbleiterscheibenbearbeitung in dem Plasmareaktor auftritt und vermeidet eine Bearbeitung der Halbleiterscheibe während der Zeiträume eines Transports in die Reaktorkammer hinein und aus dieser heraus. Während die Dichte des Plasmas abnimmt, nehmen sowohl die Ladung an den Makroteilchen als auch die Stärke des elektrischen Gleichspannungsfeldes an der Halbleiterscheibe ab. Deshalb nimmt die Kraft auf diese Makroteilchen, die das Produkt dieser beiden Terme ist, sogar schneller als jeder dieser Terme ab. Deshalb muß dieses Plasma mit niedriger Dichte zum Schützen vor Makroteilchen eine minimale Dichte von Elektronen in der Größenordnung von 108 cm&supmin;³ oder mehr aufweisen.
• Während der Halbleiterscheibenumladungszeiträume wird das Plasma vorzugsweise mit Hilfe einer Hilfsplasmaquelle erzeugt, die von dem Halbleiterscheibensockel entfernt angeordnet ist, um die Bearbeitung der Halbleiterscheibe während dieser Zeiträume weiter zu minimieren. Irgendeine Plasmaquelle kann verwendet werden, einschließlich einer HF-Hilfs-Elektrode, einer Hohlraumkathode oder eines Mikrowellenplasma-Hohlraums. Die Plasmareaktorkammer sollte ein Halbleiterscheiben-Umladungsventil mit einer minimalen Fläche enthalten, um während der Halbleiterscheibenumladung einen Plasmafluß in nicht-bearbeitende Kammern zu verringern.
Beschreibung der Figuren
• Fig. 1 verdeutlicht die relative Größe von einigen verbreiteten Makroteilchen in der Luft.
• Fig. 2 verdeutlicht einen typischen Plasmareaktor.
• Fig. 3 ist eine Verdeutlichung eines Halbleiterscheiben- Handhabungssystems, das es einem Roboter ermöglicht, Halbleiterscheiben einer Vielzahl von IC-Prozeßkammern zuzuführen.
• Fig. 4 verdeutlicht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Verwendung einer HF-Hilfs-Plasmaquelle.
• Fig. 5 verdeutlicht in genaueren Einzelheiten eine einfache Wahl der HF-Hilfs-Plasmaquelle.
• Fig. 6 stellt die Zeitgebung der Aktivierung der primären und der sekundären Plasmaquelle dar.
• Fig. 7 stellt die elektrische Ersatzschaltung eines Plasmareaktors dar.
• Fig. 8 verdeutlicht ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Verwendung einer Mikrowellen-Plasmaquelle als der Hilfsplasmaquelle.
• Fig. 9 stellt ein Verfahren zum Fernhalten von Makroteilchen von einer Halbleiterscheibe in einem Plasmareaktor dar.
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
• Fig. 9 stellt ein Verfahren zum Fernhalten von Makroteilchen von einer Halbleiterscheibe in einem Plasmareaktor dar. Entsprechend diesem Prozeß wird während Zeiträumen, in denen sich eine Halbleiterscheibe in dem Plasmareaktor befindet und während denen keine Bearbeitung der Halbleiterscheibe gewünscht ist, ein Plasma mit einer verringerten Intensität erzeugt, um Makroteilchen von der Halbleiterscheibe fernzuhalten, während eine wesentliche Bearbeitung der Halbleiterscheibe vermieden wird.
• Fig. 4 veranschaulicht einen konventionellen Plasmareaktor 20, dem eine Hilfsplasmaquelle, beispielsweise eine HF- Hilfsquelle 41 und eine Hilfsgasquelle 44 hinzugefügt wurde, um diesen Reaktor zum Umsetzen des Prozesses der Fig. 9 verwenden zu können. Dieser Reaktor umfaßt eine Aluminiumwandung 21, die eine Plasmareaktorkammer 22 einschließt. Die Wandung 21 ist geerdet und dient als eine der Plasmaelektroden. Gase werden der Kammer 22 von einer Gasquelle 23 zugeführt und mit Hilfe eines Auslaßsystems 24 ausgelassen, das Gase typischerweise aktiv aus dem Reaktor pumpt, um einen für einen Plasmaprozeß bzw. eine Bearbeitung mittels eines Plasmas geeigneten geringen Druck aufrechtzuerhalten. Eine HF-Energiequelle 25 liefert Leistung zu einer zweiten (mit Leistung versorgten) Elektrode 26, um ein Plasma in der Kammer 22 zu erzeugen. Obwohl die Gasquelle 23 während der Halbleiterscheiben-Umladungszeiträume Gas zur Plasmakammer 22 liefern könnte, werden diese Gase vorzugsweise durch eine Hilfsgasquelle 44 geliefert. Die Gasquelle zum Bearbeiten sollte bezüglich der Halbleiterscheibe symmetrisch sein, um eine Prozeßsymmetrie beizubehalten, jedoch muß die Gaszufuhr für das Hilfsplasma nicht symmetrisch sein. Tatsächlich ist es vorteilhaft, während Halbleiterscheiben-Umladungsperioden bzw. Umladungszeiträumen diese Hilfsgase auf bzw. über die Halbleiterscheibe 27 zu richten, um Makroteilchen von der Halbleiterscheibenoberfläche zum Auslaß 24 mitzureißen. Während dieser Halbleiterscheiben-Umladungszeiträume liefert die Hilfsgasquelle 44 Gase über eine Zufuhr aus Metall, die in einem Satz Löcher in einer Elektrode 43 endet, in die Kammer 22. HF-Energie wird zur Elektrode 43 über einen Leiter 46 geliefert, der die HF-Hilfsquelle 41 mit der Gaszufuhr 45 verbindet, die leitfähig mit der Elektrode 43 gekoppelt ist.
• Die mit Leistung versorgte Elektrode 26 dient auch als ein Sockel, auf dem eine Halbleiterscheibe 27 während der Bearbeitung in der Reaktorkammer abgestützt wird. Dies hat den Vorteil, daß die Halbleiterscheibe an der Stelle mit dem stärksten HF-Feld angeordnet wird, wodurch die Dichte des Plasmas an der Halbleiterscheibe erhöht wird. Die Halbleiterscheibe wird in die Reaktorkammer 22 hinein bzw. aus dieser heraus durch eine Öffnung 28 transportiert, beispielsweise das Schlitzventil, das im U.S.-Patent 4,785,962 dargestellt ist, das den Titel Vacuum Chamber Slit Valve trägt und an Massato Toshima am 22. November 1988 ausgestellt wurde. Dieses Schlitzventil weist die Vorteile auf, daß die Kammer 22 während der Bearbeitung wirksam abgedichtet ist und daß eine Öffnung mit einer minimalen Fläche vorliegt, durch die Halbleiterscheiben in die Kammer 22 hinein- und aus dieser heraustransportiert werden. Dieses minimiert ein Ausfließen von Reaktorgasen durch die Öffnung 28 während einer Halbleiterscheibenumladung in die Kammer 22 oder aus dieser heraus.
• Falls Leistung an die Elektrode 26 angelegt wird, gibt das resultierende elektrische HF-Feld in der Kammer über Kopplung Energie an freie Elektronen, die dann halogenisiert ionisieren und an andere Gase in der Kammer, wodurch ein Plasmakörper 29 erzeugt wird, der von einer Plasmahülle 210 umgeben wird. Im allgemeinen existiert die Plasmahülle wegen der höheren Mobilität der Plasmaelektronen zwischen dem Plasmakörper und allen Reaktorkammergrenzen, die dem Plasmakörper benachbart sind. Wenn das Plasma für einige Mikrosekunden zuerst eingeschaltet wird, schlagen mehr Elektronen als Ionen auf die Elektrode 21 und die Halbleiterscheibe 27 auf, so daß das Plasma relativ zu beiden Elektroden positiv aufgeladen wird. Dies bewirkt ein elektrisches Feld über die Plasmahülle vom Plasmakörper zu beiden Elektroden, das so gerichtet ist, daß positive Ionen aus dem Plasmakörper heraus beschleunigt werden und negative Partikel darin behalten werden. Die Gleichspannungskomponente der Spannung des Plasmas paßt sich an, bis ein fester Zustand erreicht ist, in dem die meisten Elektronen an der Hülle zurückgestoßen werden, so daß ein elektrischer Null-Gleichstrom vom Plasmakörper 29 zur Erde läuft. Tatsächliche Werte der Spannungen können aus einem Ersatzschaltbild dieses elektrischen Aufbaus bestimmt werden, der nachfolgend erörtert wird.
• Es ist das elektrische Gleichspannungsfeld an der Plasmahülle in der Nähe der Elektrode 26 und der Halbleiterscheibe 27, das es ermöglicht, daß Makroteilchen bzw. Partikel von der Halbleiterscheibe weggestoßen werden. Makroteilchen in dem Plasma werden fortgesetzt durch die positiven Ionen und die negativen Elektronen des Plasmas getroffen. Die Makroteilchen sind makroskopische Partikel und absorbieren deshalb die meisten solcher einfallenden Elektronen und Ionen. Da die Plasmaelektronen so viel mobiler bzw. beweglicher als die Ionen in dem Plasma sind, treffen anfänglich sehr sehr viel mehr Elektronen als Ionen ein ungeladenes Makroteilchen. Die Wirkung ist, daß die Makroteilchen negativ aufgeladen werden, bis sie eine ausreichende Anzahl von Elektronen zurückstoßen, so daß sich eine gleiche Anzahl von Elektronen und positiven Ionen auf diesen ansammeln. Diese Makroteilchen werden deshalb von der Elektrode 26 durch die Gleichspannungskomponente des elektrischen Feldes an der Elektrode zurückgestoßen. Die HF-Komponente des elektrischen Feldes ist zu klein, um irgendeine wesentliche Wirkung beim Zurückstoßen dieser Makroteilchen von der Halbleiterscheibe weg zu bewirken. Jedoch induziert das HF-Feld eine Zunahme bei dem elektrischen Gleichspannungsfeld, was beim Rückstoßen der Makroteilchen von Oberflächen einschließlich der Halbleiterscheibe hilft. Durch ein Aufrechterhalten eines Plasmas in dem Reaktor zu allen Zeiten, in denen sich Halbleiterscheiben in der Kammer (einschließlich der Zeiträume der Halbleiterscheibenumladung) befinden, werden diese Makroteilchen von der Halbleiterscheibe weggehalten.
• Für ein Plasma mit einer Null-HF-Komponente des Potentials ist die Gleichspannung Vp des Plasmas etwa gleich
• kTe ln[{mi/2πme}1/2] /e,
• wobei Te die Temperatur der Plasmaelektronen, mi die Masse eines typischen Plasmaions, me die Masse eines Elektrons und e die Ladung eines Elektrons ist. Für typische Massen von Plasmaionen (d.h., etwa 40 Atommasseneinheiten) setzt dies voraus, daß Vp in der Größenordnung von 5 kTe/e liegt. Falls es zusätzlich eine HF-Komponente des Plasmapotentials gibt, die durch eine HF-leistungsversorgte Elektrode in dem Plasma erzeugt wird, dann steigt der Gleichspannungswert ihres Potentials auf ungefähr die Summe des Gleichspannungswerts plus der HF-Amplitude an. Die Intensität der HF- Leistung und des Gasdrucks bestimmen Te.
• Die HF-Energiequelle 25 ist typischerweise kapazitiv mit der mit Leistung versorgten Elektrode 26 gekoppelt, so daß dieses Gleichspannungspotential der Elektrode relativ zur geerdeten Wandung 21 schweben kann. Falls die Elektrode eine kleinere ausgesetzte Fläche als die Wandungen aufweist, gleitet die Elektrode zu einem Potential, das nahezu so negativ wie die Amplitude ihres HF-Potetials ist (siehe z. B. die vorstehend zitierte Bezugsquelle von J. Coburn). Dies verringert das Besputtern der Kammerwandung 21 durch Verringern des Hüllenpotentials an der Grenze zwischen dem Plasmakörper und der Kammerwandung.
• Das Plasma kann während Zeiträumen der Halbleiterscheibenumladung durch Fortsetzen des Pumpens von HF-Energie von der HF-Energiequelle 25 über die Elektrode 26 in das Plasma aufrechterhalten werden. In einem solchen Fall würde die HF-Leistung während solcher Halbleiterscheiben-Umladezeiträume auf die minimale Intensität reduziert, die im wesentlichen Makroteilchen davon abhält, sich auf der Halbleiterscheibe abzusetzen. Dies würde jegliches Bearbeiten der Halbleiterscheibe während solcher Umladezeiträume minimieren, während verhindert wird, daß sich Makroteilchen auf der Halbleiterscheibe absetzen. Dies würde jedoch nach wie vor bewirken, daß die Ionen mit der höchsten Energie sowohl die Halbleiterscheibe als auch die entblößte Elektrode treffen.
• Unvorteilhafterweise unterbricht das Einsetzen des Halbleiterscheiben-Handhabungsroboters 39 in die Kammer 22 die elektrischen Felder in der Nähe der mit Leistung versorgten Elektrode 26, was eine unerwünschte variable Bearbeitung der Halbleiterscheibe oder ein Abschalten des Plasmas über der Halbleiterscheibe, wo es am meisten benötigt wird, hervorrufen würde. Auch eine Bewegung der Halbleiterscheibe über die Felder der mit Leistung versorgten Elektrode 26 führt eine variable Bearbeitung der Halbleiterscheibe ein.
• Um Strukturelemente im Submikrometerbereich zu erzeugen, ist es erforderlich, komplizierte Schritte vorzunehmen, um im möglichen Maße eine vollständige Bearbeitungssymmetrie über die ganze Halbleiterscheibe zu erhalten. Das Wegnehmen der Halbleiterscheibe, während die Elektrode 26 mit Leistung versorgt wird, könnte eine solche Gleichförmigkeit während der Halbleiterscheibenumladung stören. Es ist daher vorzuziehen, die mit Leistung versorgte Elektrode 26 zu entkoppeln und ein Plasma von einer anderen Quelle zu erzeugen. Es ist auch wünschenswert, während der Umladung nicht reagierende Gase zu verwenden, so daß während dieses Transportvorgangs keine Bearbeitung stattfinden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 besteht diese andere Plasmaquelle aus einer HF-Hilfsquelle 41, die HF-Leistung mit einer Hilfsleistungs-Elektrodenanordnung 42 koppelt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die HF-Quelle 41 weggelassen werden und durch eine schaltbare Leistung von der HF-Energiequelle 25 ersetzt werden.
• Es gibt viele bekannte Wege, Leistung von einer HF-Quelle mit einer mit Leistung zu versorgenden Elektrode zu koppeln. Ein besonders einfaches Ausführungsbeispiel der Elektrode 43 ist in Fig. 5 dargestellt. Eine hohle Gaszufuhreinrichtung 45 tritt in die Kammer 22 über eine isolierende Leistungszufuhreinrichtung 51 ein, die aus einem keramischen Endabschnitt 52 und einer Seitenwandung 53 besteht. Diese Gaszufuhreinrichtung stößt durch Löcher in der Elektrode 43 Gas in die Kammer 22 aus. Der Durchmesser und die Länge der Elektrode 43 sind so, daß ihre Oberflächenfläche geringer als die der Hauptelektrode ist und sie deshalb eine gemäßigte HF-Komponente des Plasmapotentials erzeugt. Dies verringert das Besputtern der Wandungen und der Halbleiterscheibe während des Transports.
• Fig. 7 stellt das Ersatzschaltbild für die elektrische Entladung in dem Plasmareaktor dar. Die positive elektrische Ladung in dem Hüllenbereich zwischen dem Plasmakörper und den Elektrodenoberflächen ist eine kapazitive Ladungsspeicherung, die als eine Kapazität CS1 zwischen der mit Leistung versorgten Elektrode und dem Plasmakörper entworfen werden kann. Es gibt auch eine Kapazität CS2 zwischen den Wandungen und dem Plasmakörper. Das Plasma selber bildet im wesentlichen für HF-Frequenzen unter der "Plasmafrequenz" einen Widerstand aus. Die geringe Leitfähigkeit der Hülle führt eine Komponente RS1 mit hohem Widerstand parallel zu CS1 und eine Komponente RS2 mit hohem Widerstand parallel zu CS2 ein. Die hohe Leitfähigkeit des Plasmas bedeutet, daß das Plasma als eine Komponente Rp mit geringem Widerstand wirkt. Der Unterschied bei der Beweglichkeit der Elektronen und der Ionen bewirkt eine gewisse Gleichrichtung, die durch Dioden D&sub1; und D&sub2; nachgebildet wird. Ein Sperrkondensator 72 zwischen der mit Leistung versorgten Elektrode 26 und der Energiequelle ermöglicht es, daß das Gleichspannung-Potential der mit Leistung versorgten Elektrode 26 schwebt. Für Gleichspannung und typische HF-Frequenzen können die Wirkungen der Dioden D&sub1; und D&sub2; und der Widerstände RS1 und RS2 ignoriert werden. Die Folge ist, daß die Kondensatoren C, CS1 und CS2 als ein kapazitiver Teiler wirken. Aus einer solchen Analyse wurde es bestimmt, daß die Hilfselektrode einen Durchmesser in der Größenordnung von fünf Zentimetern aufweisen sollte, so daß das resultierende Plasma, das eine Elektronendichte in der Größenordnung von 10&sup9; cm&supmin;³ aufweist, bei einer Leistungseingabe in der Größenordnung von 100 Watt ein HF-Potential von weniger als 40 Volt aufweist.
• Die Fig. 6 stellt ein Zeitdiagramm dar, das die Leistung, die durch die HF-Quellen 25 (als durchgezogene Linien 61 und 63 dargestellt) und 41 (als gestrichelte Linie 62 dargestellt) als eine Funktion der Zeit graphisch darstellt. Dieses Diagramm veranschaulicht, daß Leistung zu allen Zeiten vorgesehen wird, während denen sich eine Halbleiterscheibe in der Kammer befindet. Dies stellt sicher, daß in der Kammer ein Plasma zu allen Zeiten vorliegt. Die Halbleiterscheibenumladung findet während des Zeitraums bzw. Intervalls T statt, wenn keine Leistung zu der Hauptbearbeitungselektrode 26 geliefert wird. Es sollte angemerkt werden, daß der Betrag der Leistung von der HF-Energiequelle 41 einen Spitzenwert aufweist, der gewöhnlich im wesentlichen geringer als der Spitzenwert der Leistung von der HF-Energiequelle 25 ist. Der Betrag der Leistung, die von der HF-Hilfsquelle 41 gefordert wird, wird durch die Geometrie des Plasmareaktors und die maximale Größe der Makroteilchen bestimmt, die von der Halbleiterscheibe elektrostatisch wegzustoßen sind.
• Der Strom und die Spannung der HF-Energiequelle 25 werden typischerweise ausgewählt, um eine Plasmakörper-Ladungsdichte in der Größenordnung von 10&sup9; - 10¹¹ freien Elektronen pro Kubikzentimeter zu erzeugen. Der Druck in der Reaktorkammer liegt typischerweise in der Größenordnung von 1,3 - 1,3 10³ Pa (10&supmin;² - 10 Torr). Bei diesem Auswahl von Parametern liegt das Gleichspannungs-Plasmapotential typischerweise in der Größenordnung von 10 - 100 Volt.
• Die Auswirkung der Makroteilchengröße auf die minimale Leistung 62 von der Hilfsplasmaquelle kann dem folgenden entnommen werden. Typischerweise weisen Makroteilchen eine Dichte in der Größenordnung von 3 Gramm pro Kubikzentimeter auf, so daß ein Makroteilchen mit einem Durchmesser in der Größenordnung von einem Mikrometer ein Gewicht in der Größenordnung von 10&supmin;¹&sup4; Newton aufweist. Falls dieses Makroteilchen mit einer Nettoladung von 1000 Elektronen aufgeladen ist, dann sollte das elektrische Feld an der mit Leistung versorgten Elektrode 26 10&supmin;¹&sup4; Newton/1,6 10&supmin;¹&sup6; Coulomb überschreiten, was einem Feld von 0,60 Volt/cm entspricht, um die Makroteilchen entgegen der Schwerkraft zurückzustoßen. Dies erfordert eine minimale Plasmaelektronendichte in der Größenordnung von 10&sup8; bis 10&sup9; cm&supmin;³, um diesen Grad der Aufladung der Partikel zu bewirken, und erfordert daher abhängig von dem Kammervolumen eine minimale Hilfsleistung in der Größenordnung von 10-100 Watt. Typische Kammervolumen liegen im Bereich von einem Liter bis zu mehreren zehn Litern. Die Stärke des elektrischen Feldes an der Hülle über der Halbleiterscheibe liegt in der Größenordnung von 5kTe/eλD, wo λD die Debyelänge ist, die gleich [ε&sub0;kTe/ne²]1/2 ist und die bei einer Dichte von 10&sup9; freien Elektronen pro cm³ kleiner als 1 mm ist. Dieses Feld liegt in der Größenordnung von 10 - 100 Volt/cm, was die Feldanforderungen zum Weghalten der Makroteilchen von der Halbleiterscheibe leicht erfüllt. Im Gegensatz dazu sollte die Gleichspannungs-Hüllenspannung über der Elektrode 26 nicht mehr als 25 Volt betragen, um ein wesentliches Besputtern der dünnen Schichten auf der Oberfläche der Halbleiterscheibe während der Halbleiterscheiben-Austauschintervalle zu vermeiden. Deshalb sollte die HF-Spitzen-Leistung, die zur Elektrodenanordnung 42 geliefert wird, im Bereich von zehn bis zu einigen wenigen hundert Watt liegen. Da die Makroteilchenladung (und deshalb die elektrische Kraft) linear mit dem Makroteilchendurchmesser zunimmt und deren Gewicht mit dem Makroteilchendurchmesser in der dritten Potenz zunimmt, verhindert dieser Bereich der HF-Leistung, daß sich Makroteilchen in der Größenordnung von mehreren Mikrometern oder weniger auf der Halbleiterscheibe absetzen.
• Falls die Makroteilchen negativ aufgeladen werden, stößt das Gleichspannungsfeld zwischen den Elektroden und dem Plasma, wie vorstehend erörtert, diese negativ geladenen Makroteilchen von der Halbleiterscheibe weg. Es wurde auch gezeigt, daß diese negative Ladung auf den Makroteilchen zunimmt, da die Elektronen so viel beweglicher als die Plasmaionen sind. Inbegriffen setzt dies voraus, daß das Plasma eine ausreichende Anzahl von Elektronen enthält, so daß die Makroteilchen tatsächlich negativ aufgeladen werden. Dies wird gewöhnlich der Fall sein, aber es gibt einige Reaktionsgase, die ausreichend elektronegativ sind, daß dies bei mäßigen Leistungspegeln nicht der Fall wird. Falls solche Gase beim Bearbeiten verwendet werden, dann sollten die Prozeßgase während der Halbleiterscheiben- Austauschintervalle aus der Plasmareaktorkammer so schnell wie möglich abgeführt und durch ein nicht-halogenisiertes zugeführtes Gas ersetzt werden, so daß die Makroteilchen während der Halbleiterscheiben-Austauschintervalle negativ aufgeladen werden. Nach dem Halbleiterscheiben-Austauschintervall werden diese Halbleiterscheiben-Umladungsreaktionsmittel aus der Kammer abgeführt und durch geeignete Prozeßreaktionsmittel ersetzt.
• Typische Prozeßgase umfassen CHF&sub3;, CF&sub4;, SF&sub6;, HBr, HCl, Cl&sub2;, BCl&sub3;, CF&sub2;Cl&sub2;, SiF&sub4;, O&sub2;, Ar und He. Von diesen weisen O&sub2;, Ar, He und CF&sub4; eine ausreichend geringe Elektronegativität auf, so daß Makroteilchen in Plasmen mit einer niedrigen Energie, die diese Reaktionsmittel enthalten, stark negativ aufgeladen werden. Andere nützliche Auswahlmöglichkeiten sind He, N&sub2; und CO&sub2;. Diese Beispiele sind nicht erschöpfend, sondern stattdessen anschaulich für mögliche Reaktionsgase für die Halbleiterscheiben-Austauschintervalle.
• Fig. 8 verdeutlicht ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem die Hilfsplasmaquelle eine Mikrowellen-Plasmaquelle 81 ist. Die Mikrowellen-Plasmaquelle besteht aus einer Gasquelle 82, die Reaktionsgase über ein Rohr 83, beispielsweise ein Quarzrohr, in die Kammer 22 führt. Dieses Rohr führt durch einen Mikrowellen-Hohlraum 84, der mit Hilfe einer Abstimmstichleitung 85 abgestimmt wird. Mikrowellenleistung wird von einer Mikrowellenquelle 86 über ein Koaxialkabel 87 zum Hohlraum 84 geliefert. Der Betrag der Mikrowellenleistung sollte ausreichend sein, um ein Plasma so zu erzeugen, daß die Hülle an der Elektrode 26 eine elektrische Feldstärke aufweist, die stark genug ist, die Makroteilchen zurückzustoßen. Die Leistungsanforderungen sind im wesentlichen die gleichen wie für ein HF-erzeugtes Plasma.
• Um Makroteilchen daran zu hindern, sich auf einer Halbleiterscheibe abzusetzen, ist es vorteilhaft, die Makroteilchen nicht nur vertikal von der Oberfläche der Halbleiterscheibe wegzustoßen, sondern diese Makroteilchen zusätzlich lateral von der Halbleiterscheibe wegzuziehen. Ein solches Verfahren besteht aus dem Neigen der Halbleiterscheibe aus der Horizontalen heraus. Falls die Halbleiterscheibe beispielsweise um 15º geneigt wird, dann erzeugt die Kombination der vertikalen Gravitationskraft auf die Makroteilchen und einer elektrischen Rückstoßung senkrecht zur Oberfläche der Halbleiterscheibe eine seitliche Kraft, die die Makroteilchen seitlich von der Halbleiterscheibe wegführt. Alternativ kann eine Gasdüse, beispielsweise Düse 88, eingeschlossen werden, um einen seitlichen Gasfluß über die Halbleiterscheibe vorzusehen. Vorzugsweise führt dieser Fluß zum Auslaß 24, so daß diese Makroteilchen aus der Kammer 22 entfernt werden. Über der Auslaßsammelleitung zum Auslaßsystem 24 befinden sich Schirme 89, die verhindern, daß sich das Plasma zu weit in die Auslaßöffnungen erstreckt. Jedoch kann das resultierende elektrische Feld an diesen Schirmen groß genug sein, um diese Makroteilchen daran zu hindern, an diesen Schirmen vorbeizugehen. Um es diesen zu ermöglichen, an diesen Schirmen vorbeizugehen, sollte das Loch in den Schirmen ausreichend groß sein, so daß das resultierende elektrische Feld an diesen Löchern gering genug ist, daß das Gewicht dieser Makroteilchen und der Luftstrom durch den Schirm diese Makroteilchen an diesen Schirmen vorbeizieht. Eine Lochgröße in dem Schirm in der Größenordnung von mehreren bis zu zehn Millimetern ist ausreichend, die meisten dieser Makroteilchen durch diese Schirme hindurchströmen zu lassen.

Claims (13)

1. Ein Verfahren zum Rückstoßen von Partikeln von Halbleiterscheiben (27) innerhalb einer Reaktionsgase enthaltenden Plasma-Reaktorkammer (22), wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

(a) daß dort während Halbleiter-Bearbeitungszeiträumen ein Plasma im Reaktor erzeugt wird; und

(b) daß dort während im wesentlichen allen Zeiträumen, innerhalb derer sich eine Halbleiterscheibe (27) in der Reaktorkammer (22) befindet und innerhalb derer im wesentlichen keine Bearbeitung der Halbleiterscheibe (27) auftreten soll, ein im wesentlichen keine Bearbeitung bewirkendes Plasma mit einer niedrigeren Leistung innerhalb des Reaktors erzeugt wird, wodurch Partikel in der Reaktorkammer (22) eine negative Nettoladung bekommen und deshalb von der Halbleiterscheibe (27) zu jeder Zeit zurückgestoßen werden können, zu der sich die Halbleiterscheibe (27) in der Reaktorkammer (22) befindet.

2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei Schritt (b) die Ladungsdichten und Beweglichkeiten der Elektronen und Ionen in der Reaktorkammer (22) derart sind, daß ein elektrisches Gleichfeld, das zum Rückstoßen negativ geladener Partikel von der Halbleiterscheibe (27) weg ausreicht, in einer Plasmahülle genau über der Halbleiterscheibe (27) erzeugt wird, wobei das elektrische Gleichfeld bei der Halbleiterscheibe (27) vorzugsweise wenigstens 1,0 Volt/cm beträgt.

3. Ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei Schritt (b) das Erzeugen eines Plasmas von einer Hilfsplasmaquelle, vorzugsweise einem zum Zuführen dieses Plasmas zu der Reaktorkammer (22) angekoppelten Mikrowellen- Plasmagenerator (83 - 87), oder von einer Hilfselektrode (43) mit angelegter Hochfrequenzleistung in der Reaktorkammer (22) aufweist.

4. Ein Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei während der Zeiträume der Halbleiterscheiben-Umladung die Reaktionsfähigkeit und die Dichte des Plasmas geringer ist als während der Zeiträume der Halbleiterscheiben-Bearbeitung.

5. Ein Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei die Halbleiterscheiben (27) während der Zeiträume der Halbleiterscheiben-Umladung zwischen der Reaktorkammer (22) und dem Außenraum der Reaktorkammer (22) über eine enge Halbleiterscheiben-Umladungsklappe (28) transportiert werden, wodurch der Anteil des aus der Reaktorkammer (22) während einer solchen Umladung ausfließenden Plasmas minimiert wird.

6. Ein Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei die Reaktionsgase innerhalb der Reaktorkammer (22) während zumindest eines Teils des Schritts (b) durch Reaktionsgase ersetzt werden, die nichthalogeniert und ausreichend elektropositiv sind, damit genügend freie Elektronen in dem Plasma erzeugt werden, so daß Partikel während der Zeiträume der Halbleiterscheiben- Umladung durch das Plasma negativ aufgeladen werden.

7. Ein Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei die Halbleiterscheibe (27) bei Schritt (b) um einen Winkel aus der Horizontalen weggeschwenkt wird, so daß Schwerkraft und elektromagnetische Abstoßung von Partikeln eine Nettokraft erzeugen, die oberhalb der Hülle ein Driften der Partikel über die Halbleiterscheibe (27) und dann ein Wegdriften von dieser bewirkt, wonach vorzugsweise ein Entfernen der Partikel aus der Reaktorkammer (22), vorzugsweise über geeignet bemessene Löcher in einem Plasma-Begrenzungs-Schirm folgt.

8. Ein Verfahren nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei bei Schritt (b) während Zeiträumen der Halbleiterscheiben-Umladung ein Gasfluß über die Halbleiterscheibe (27) gerichtet ist, um Partikel seitlich über die Halbleiterscheibe (27) und dann von dieser weg zu tragen, wonach vorzugsweise ein Entfernen aus der Reaktorkammer (22), vorzugsweise über geeignet bemessene Löcher in einem Plasma-Begrenzungs-Schirm folgt.

9. Ein Plasmareaktor (20; 81), aufweisend: eine Wandung (21), die eine Kammer (22) einschließt; eine erste Einrichtung (23, 25, 26) zum Erzeugen eines Plasmas, das für eine Bearbeitung einer Halbleiterscheibe (27) in der Reaktorkammer (22) geeignet ist; und eine zweite Einrichtung (41 - 44; 82 - 87) zum Erzeugen eines im wesentlichen keine Bearbeitung bewirkenden Plasmasinnerhalb der Kammer (22), wodurch ein keine Bearbeitung bewirkendes Plasma in der Kammer (22) erzeugt werden kann, um Partikel von einer Halbleiterscheibe innerhalb der Kammer (22) während Zeiträumen zurückzustoßen, in denen keine Bearbeitung der Halbleiterscheibe (27) gewünscht ist.

10. Ein Reaktor (20; 81) nach Anspruch 9, wobei die zweite Einrichtung zum Erzeugen eines im wesentlichen keine Bearbeitung bewirkenden Plasmas eine Hilfselektrode (43), die mit einer elektrischen Leistungsquelle (41; 25) verbunden ist, oder eine Mikrowellen-Plasmaquelle (83 - 87) aufweist.

11. Ein Reaktor (81) nach Anspruch 9 oder 10, der ferner eine Einrichtung zum Richten eines Gasflusses über die Halbleiterscheibe (27), vorzugsweise in der Form einer mit einer Gasquelle (23) verbundenen Düse (88) aufweist.

12. Ein Reaktor (81) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, der ferner eine Einrichtung (82) zum Ersetzen von Reaktionsgasen während Zeiträumen, in denen keine Bearbeitung erfolgt, durch ein Hilfsgas aufweist, das zum Aufrechterhalten eines Plasmas mit niedriger Stärke geeignet ist, das zum Zurückstoßen von Partikeln von der Halbleiterscheibe (27) ausreicht, wobei das Hilfsgas vorzugsweise nichthalogeniert und ausreichend elektropositiv ist, damit Partikel innerhalb der Reaktorkammer (22) negativ aufgeladen werden.

13. Ein Reaktor (81) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, der ferner einen Satz von Schirmen (89) innerhalb einer Auslaßöffnung zum Verhindern, daß sich das Plasma über die Schirme (89) hinaus erstreckt, aufweist, wobei die Schirme Öffnungen von zumindest 4 mm Durchmesser aufweisen, wodurch jedes beliebige elektrische Feld an solchen Öffnungen ausreichend schwach ist, daß Partikel durch diese Öffnungen fallen können.