DE69623731T2

DE69623731T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung eines Plasmareaktors

Info

Publication number: DE69623731T2
Application number: DE69623731T
Authority: DE
Inventors: Hiroji Hanawa; Diana Xiaobing Ma; Yan Ye; Gerald Zheyao Yin
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 1995-12-04
Filing date: 1996-12-03
Publication date: 2003-06-05
Anticipated expiration: 2016-12-04
Also published as: KR970052753A; ATE224584T1; EP0778607B1; JPH09181057A; EP0778607A1; DE69623731D1; TW301840B; US5817534A; KR100430644B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen eines Plasmareaktors.
Bei vielen in HF-Plasmareaktoren ausgeführten Halbleiterwafer-Herstellungsprozessen verbleiben Verunreinigungsabscheidungen auf den Reaktorkammerwänden, die sich ansammeln und eine Quelle für teilchenförmiges Material werden, das für die Erzeugung einer Halbleitervorrichtung schädlich ist. Mit der extremen Verringerung der Vorrichtungsgrößen der Mikroschaltungselemente, die auf Halbleiterwafern ausgebildet werden, hat die Empfindlichkeit gegenüber Vorrichtungsdefekten aufgrund von verunreinigender Teilchenabscheidung auf dem Wafer zugenommen.
Ein Aufbau von teilchenförmiger verunreinigender Abscheidung auf Halbleiterbehandlungskammerwänden kann von besonderer Bedeutung sein, wenn Metallätzprozesse in der Kammer ausgeführt werden. Insbesondere erzeugt das Ätzen eines Aluminiummusters relativ große Ansammlungen solcher Verunreinigungsaufbauten. Diese Aluminiumfilme werden im Allgemeinen unter Verwendung einer Anzahl von reaktiven Gasen geätzt, zu denen gasförmige Halogene und Halogenkohlenwasserstoffe als Plasmakomponenten gehören. Insbesondere sind die eingesetzten Ätzgase vorherrschend Chlor-enthaltende Gase, Chlor und Bortrichlorid, was die Ausbildung von flüchtigen Aluminiumchloridverbindungen beim Ätzen ermöglicht, wobei die flüchtigen Verbindungen aus der Ätzbehandlungskammer durch ein angelegtes Vakuum entfernt werden können. Gleichzeitig mit der Bildung von flüchtigen Aluminiumchloridverbindungen werden jedoch andere aktive Chlor- und Bor-enthaltende Spezies gebildet, die mit Sauerstoff und Wasserdampf, die in der Ätzbehandlungskammer vorhanden sind, oder mit organischen Spezies aus der Photoresist-Musterbildung reagieren können und nicht flüchtige Teilchenzusammensetzungen bilden, die schließlich relativ große Mengen von Verunreinigungen an den Innenwandflächen der Behandlungskammer erzeugen. Diese nicht flüchtigen, teilchenförmigen Zusammensetzungen haben am Anfang die Neigung, innerhalb der Ätzkammer in Form von lose an den Elementen und Innenflächen der Kammer haftenden Teilchen abgeschieden zu bleiben. Die lose haftenden Abscheidungen können leicht Flocken bilden und von der Oberfläche, an der sie haften, frei brechen und auf eine Waferfläche fallen, was eine Verunreinigung herbeiführt und zu einem defekten Waferwerkstück führt. Mit fortschreitender Zeit verbinden sich weiterhin die nicht flüchtigen, teilchenförmigen Abscheidungen mit polymeren Materialien, die aus Photoresist- und Kohlenstoff-enthaltenden Ätzmittelgasen erzeugt werden (Nebenprodukte des Ätzprozesses) und sich unter Bildung einer Verunreinigungsablagerung an den Seitenwänden und anderen Innenflächen der Ätzprozesskammer ansammeln. Das Ansammeln solcher Verunreinigungen an den Kammerwänden erhöht die Wahrscheinlichkeit einer Verunreinigung des Halbleiterwerkstücks während der Behandlung. Um eine Behandlung von potenziell defekten Wafern unter diesen Umständen zu vermeiden, muss die Kammer periodisch stillgelegt und ein größerer Reinigungsvorgang ausgeführt werden.
Zu bekannten Plasmakammerreinigungsverfahren gehören das Öffnen der Plasmaätzkammer, die Demontage von Teilen der Kammer und das Entfernen der Verunreinigungsabscheidungen durch physikalische oder chemische Verfahren. Beispielsweise kann die Kammer mit einer Lösung von Salzsäure gespült oder von Hand mit einem Lösungsmittel ausgewischt werden, um verschiedene Verunreinigungen zu lösen. Die Ätzkammer kann alternativ mit Wasser gewaschen und getrocknet werden. Die gleichen Reinigungsverfahren werden bei den Vakuumabzugskanälen und dem Pumpsystem ausgeführt, da sich ein verringertes Vakuum oder ein Ersticken im Falle eines angehäuften Restes oder einer Verunreinigungsverstopfung einstellt. Alle diese Reinigungsverfahren sind kompliziert, abspaltend, zeitraubend, und können die Quelle für eine zusätzliche Verunreinigung sein. Darüber hinaus kann ein solcher größerer Reinigungsprozess bis zu 24 h verlorener Produktionszeit für große Plasmareaktoren ausmachen und stellt deshalb einen übermäßigen Kostenfaktor dar.
Bei einem plasmaverstärkten trockenen Reinigungsprozess werden an den Innenwänden einer Metall-Ätzreaktionskammer anhaftende Verunreinigungen durch Plasmaätzung bei Verwendung von Tetrachlorkohlenstoff und Sauerstoff entfernt. Gegenwärtig bekannte, plasmaverstärkte trockene Reinigungssysteme erfordern jedoch einen Trockenreinigungszeitraum, der etwa 5% bis 10% der Zeit entspricht, die für den Metallätzprozess selbst gebraucht wird. Während darüber hinaus vorhandene, zum Stand der Technik gehörende Kammerreinigungsprozesse halogenierte Plasmaätzgase verwenden, verwenden sie im Allgemeinen auch ein Oxidationsmittel. Solche Oxidationsmittel oder mit Sauerstoff gesättigte Verbindungen haben bestimmte Nachteile. Beispielsweise haben sich Metall-Trockenätz- Reinigungsrezepte, die halogenierte Verbindungen und Sauerstoff oder Sauerstoffenthaltende Gase aufweisen, als nicht zufriedenstellend erwiesen, da sich in der Kammer pulverförmige Aluminium-Oxihalogenid-Nebenprodukte bilden, die ebenfalls Verunreinigungen sind.
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Reinigen des Reaktors bereitzustellen.
Die Erfindung wird in einem Plasmareaktor zur Behandlung eines Halbleiterwafers ausgeführt, wobei der Plasmareaktor eine Kammer, die ein Prozessgas enthält, und einen Leiter aufweist, der mit einer HF-Leistungsquelle zum Einkoppeln von HF-Leistung in die Reaktorkammer verbunden ist, um aus dem Prozessgas ein Plasma zum Behandeln des Wafers zu erzeugen, wobei die Kammer wenigstens eine Oberfläche aufweist, die dem Plasma ausgesetzt und empfindlich gegen eine Verunreinigung durch Teilchen ist, die während der Behandlung des Wafers erzeugt werden, und wobei die Erfindung dadurch ausgeführt wird, dass während der Behandlung des Wafers das Bombardieren von Teilchen aus dem Plasma auf die eine Oberfläche begünstigt wird, um davon Verunreinigungen zu entfernen, die während der Behandlung des Wafers abgeschieden wurden. Ein solches Begünstigen des Bombardements wird dadurch ausgeführt, dass eine HF-Leistungsquelle bereitgestellt wird und während der Behandlung des Wafers HF-Leistung von der Versorgung auf die eine Oberfläche eingekoppelt wird.
Die Einkoppelung kann durch eine kapazitive Reinigungselektrode angrenzend an die eine Oberfläche ausgeführt werden, wobei die kapazitive Reinigungselektrode mit der HF- Leistungsversorgung verbunden ist. Die kapazitive Reinigungselektrode ist vorzugsweise auf einer Seite der einen Oberfläche angeordnet, die dem Plasma gegenüberliegt, so dass sie vor einem Kontakt mit dem Plasma geschützt ist. Alternativ kann die Einkoppelung durch eine direkte elektrische Verbindung von der HF-Leistungsquelle zu der einen Oberfläche ausgeführt werden.
Gewöhnlich erfolgt die Verunreinigung der einen Oberfläche mit einer speziellen Abscheidungsrate, wobei bevorzugt wird, dass eine Einstellung der HF-Leistung, die an die kapazitive Reinigungselektrode angelegt wird, auf ein Niveau erfolgt, das einer Bombardierungsrate an der einen Oberfläche entspricht, die die teilchenförmige Abscheidungsrate wenigstens nahezu ausgleicht.
Bei einer Ausführungsform hat die an die kapazitive Elektrode angelegte HF-Leistung eine Frequenz, die niedriger ist als die der mit dem Leiter verbundenen HF-Leistungsquelle.
Bei einer anderen Ausführungsform hat die an die kapazitive Reinigungselektrode angelegte HF-Leistung eine Phase, die sich von der an den Leiter angelegten unterscheidet, wodurch bombardierende Teilchen aus dem Plasma für die Reinigung der einen Oberfläche zu Zeiten verbraucht werden, die sich von denen unterscheiden, wenn die bombardierenden Teilchen von dem Plasma zum Bombardieren des Wafers verbraucht werden.
Die an die kapazitive Reinigungselektrode angelegte HF-Leistung kann dadurch eingestellt werden, dass gefühlt wird, ob die Bombardierungsrate an der einen Oberfläche die Abscheidungsrate der Teilchen an der einen Oberfläche ausgleicht, und die an die kapazitive Reinigungselektrode angelegte HF-Leistung immer dann erhöht wird, wenn die Bombardierungsrate unter die Abscheidungsrate abfällt. Weiterhin kann die HF-Leistung an der kapazitiven Reinigungselektrode begrenzt werden, um ein Abtragen der einen Oberfläche zu vermeiden. Das Plasma hat eine charakteristische HF-Impedanz, die sich mit der Anhäufung von abgeschiedenen Teilchen aus dem Plasma auf der einen Oberfläche ändert, wobei zu dem Fühlen, ob die Bombardierungsrate die Abscheidungsrate ausgleicht, das Fühlen einer Änderung in der HF-Impedanz des Plasmas gehört.
Die Einstellung der HF-Leistung an der kapazitiven Reinigungselektrode kann automatisch durch einen Rückkoppelungsprozessor erfolgen, wozu (a) ein Eingang, bei welchem eine Reaktanz des variablen reaktiven Elements des HF-Impedanz-Anpassungsnetzwerks der Plasmaquellen-Leistungseinspeisung oder der Plasmavorspannungseinspeisung periodisch erfasst wird, und (b) ein Ausgang gehören, der mit einem Leistungsniveau- Steuereingang des HF-Generators verbunden ist, der die kapazitive Reinigungselektrode betreibt, wobei der Rückkoppelungsprozessor ein Fehlersignal am Ausgang erzeugt, das Änderungen in der Reaktanz des variablen reaktiven Elements des HF-Impedanz- Anpassungsnetzwerks entspricht.
Der Reaktor hat einen Wafertragsockel in der Kammer, die Kammer hat eine Decke, die über dem Wafertragsockel liegt, und die eine Oberfläche hat eine Innenfläche der Decke, während die kapazitive Reinigungselektrode eine dünne leitende Schicht angrenzend an eine Außenfläche der Decke aufweist. Der Leiter kann eine induktive Antenne angrenzend an die Außenfläche der Decke sein, wobei sich die dünne leitende Schicht näher an der Decke als die induktive Antenne befindet. In diesem Fall hat die dünne leitende Schicht mehrere Öffnungen, um eine induktive Einkoppelung der HF-Leistung aus der induktiven Antenne durch die dünne leitende Schicht in die Kammer zu erlauben. Die dünne leitende Schicht kann eine Vielzahl von Armen aufweisen, die durch die Öffnungen getrennt und an einem zentralen Scheitel verbunden sind, von dem aus sie in einem sternförmigen Muster ausgehen.
Alternativ kann die kapazitive Reinigungselektrode eine leitende Schicht an einer Innenfläche eines Fokussierrings haben, der den Wafer auf dem Wafersockel umgibt.
Um die Kammerseitenwand zu reinigen, kann der Reaktor weiterhin eine HF- Leistungsquelle für die Seitenwand aufweisen, um ein Bombardieren der Verunreinigungsabscheidungen von der Seitenwand aus zu begünstigen.
Die mit der kapazitiven Reinigungselektrode in der Nähe der Decke verbundene reinigende HF-Leistungseinspeisung kann eine HF-Frequenz haben, die kleiner ist als die der Plasma-HF-Quellen-Leistungseinspeisung, die mit der induktiven Antenne verbunden ist.
Die HF-Leistungsquelle, die mit der kapazitiven Reinigungselektrode verbunden ist, kann eine andere Phase als die Quelle der HF-Leistung aufweisen, die mit der induktiven Antenne verbunden ist, wodurch bombardierende Teilchen aus dem Plasma zu dem Wafer und zu der einen Fläche zu unterschiedlichen Zeiten angezogen werden.
Es folgt eine Beschreibung einiger spezieller Ausführungsformen der Erfindung, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen
Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Muster der kapazitiven Reinigungselektrode an der Decke des Reaktors der Ausführungsform von Fig. 1 ist,
Fig. 3 ein Diagramm ist, das die Verunreinigungsabscheidungsrate an einer inneren Kammerfläche als Funktion des Vorspannpotenzials der Oberfläche zeigt,
Fig. 4 ein Diagramm ist, das die Zeitbereichswellenform der vorspannenden HF-Spannung, die an dem Wafersockel (ausgezogene Linie) anliegt, und der HF-Spannung zeigt, die an der kapazitiven Reinigungselektrode an dem Fokussierring um den Wafersockel herum anliegt,
Fig. 5 ein vereinfachtes schematisches Schaltschema eines Übungsbeispiels eines Prozessors zur automatischen Einstellung des HF-Leistungspegels ist, der an eine kapazitive Reinigungselektrode der Erfindung angelegt wird,
Fig. 6 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist,
Fig. 7 eine Draufsicht auf das Muster der kapazitiven Reinigungselektrode an der Decke des Reaktors der Ausführungsform von Fig. 3 ist, und
Fig. 8 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist.
Gemäß Fig. 1 hat ein Plasmareaktor eine Vakuumkammer 10, die von einer Abschlusswand 15 mit einer zylindrischen Seitenwand 20 und einer domförmigen Decke 25 gebildet wird. Natürlich ist die vorliegende, hier im Einzelnen beschriebene Erfindung nicht auf irgendeine spezielle Deckenform beschränkt, sondern auch bei Reaktorkammerdecken anwendbar, die anders als die domförmige Decke von Fig. 1 ausgestaltet sind. Ein Wafersockel 30 trägt einen zu behandelnden Halbleiterwafer 35. Ein Gaseinlass 40 liefert ein Plasmavorlaufgas in die Kammer 10. Über der Decke 25 ist eine induktive Antenne 45 angeordnet. In diesem speziellen Fall ist die induktive Antenne 45 eine wendelförmig gelegte Leiterspule, obwohl auch andere Arten von induktiven Antennen bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Über ein herkömmliches HF-Impedanz- Anpassungsnetzwerk 55 ist ein HF-Plasmaquellen-Leistungsgenerator 50 mit der induktiven Antenne 45 verbunden. Durch ein weiteres herkömmliches HF-Impedanz-Anpassungsnetzwerk 65 ist ein HF-Vorspannungsleistungsgenerator 60 mit dem Wafersockel 30 verbunden. Die Behandlung des Wafers 35 wird durch einen Plasmafokussierring 70 verbessert, der über der Ecke des Wafersockels 30 liegt und den Wafer 39 umgibt. Die Behandlung des Wafers 35 wird weiter durch einen Gasverteilungsring 75 verbessert, der den oberen Teil der Kammer 10 von ihrem unteren Teil trennt. Die vorliegende Erfindung kann mit oder ohne Fokussierring 70 oder Gasverteilungsring 75 ausgeführt werden. Stattdessen kann eine HF- gespeiste, leitende zylindrische Kammerauskleidung 76 (in gestrichelten Linien gezeigt) angrenzend an das Innere der Seitenwand 20, jedoch isoliert davon, vorgesehen werden. Die an die Kammerauskleidung 76 angelegte HF-Leistung kann eine Frequenz haben, die sich von der Quellenleistung und Vorspannungsleistung unterscheidet.
Wie vorstehend hier erörtert, sind die Produktivität und der Durchsatz eines Plasmareaktors in der in Fig. 1 gezeigten Bauweise durch das Erfordernis begrenzt, dass die Waferbehandlung periodisch unterbrochen wird, um den Innenraum der Kammer zu reinigen und daraus Plasmabehandlungs-Nebenproduktverunreinigungen zu entfernen, die sich an den Innenflächen der Kammer während der Plasmabehandlung des Wafers ansammeln.
Solche Verunreinigungen werden durch Interaktion zwischen dem Plasma und Materialien auf dem Wafer 35, wie vorher erläutert, gebildet. Wenn der Plasmareaktor von Fig. 1 beispielsweise zum Ätzen eines Metalldünnfilms aus dem Wafer verwendet wird, wird durch den Kammergaseinlass 40 Chlor-enthaltendes Gas eingeführt. Bei einem Beispiel wird eine Plasmaquellenleistung in der Größenordnung zwischen 200 und 1000 W bei etwa 2,0 MHz an den Spuleninduktor angelegt, um ein Plasma zu erzeugen, während eine Vorspannungs- HF-Leistung von 13,56 MHz und etwa die halbe Quellenleistung an den Wafersockel angelegt werden, um die Energie der Plasmaionen in der Nähe der Waferoberfläche zu steuern. Das sich ergebende Chlor-enthaltende Plasma tritt mit den Photoresistschichten in Interaktion, die als Muster über dem Metalldünnfilm auf dem Wafer vorgesehen sind, wobei Kohlenstoff-enthaltende Polymerketten gebildet werden, die auf den Kammerinnenflächen polymerisieren können. Wenn das Plasma Fluor enthält, wird eine Aluminiumfluorid-Verunreinigung erzeugt, die nach dem Ansammeln an den Kammerinnenflächen schwierig zu entfernen ist. Aus diesem Grund bevorzugt man, kein Fluor in dem Plasma während der Waferbehandlung zu verwenden. Wenn jedoch die Waferbehandlungsvorgänge während der Kammerreinigung ausgesetzt werden, bevorzugt man die Verwendung einer Fluorchemie, um den Reinigungsprozess auf eine akzeptable Geschwindigkeit zu beschleunigen, damit die Zeit minimiert wird, die für die Reinigung des Reaktorsinnenraums erforderlich ist. Unglücklicherweise können bei Verwendung von Fluor in dem Plasma während der Reinigung noch schwer zu entfernende, Aluminiumfluorid-Verunreinigungen erzeugt werden, wenn einige Aluminiumreste in der Kammer vorhanden sind, wenn der Reinigungsvorgang beginnt.
Die vorliegende Erfindung wirkt so, dass die Kammerinnenflächen während der Waferbehandlung gereinigt werden, wodurch die Notwendigkeit reduziert oder beseitigt wird, die Waferbehandlung periodisch zu unterbrechen, um die üblichen Kammerreinigungsvorgänge auszuführen. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Verwendung einer Fluorchemie zum Reinigen der Kammerinnenflächen während der Waferbehandlung überhaupt nicht mehr erforderlich ist, wodurch die Bildung von schwer zu entfernenden Aluminiumfluorid- Verunreinigungen vermieden wird. Natürlich besteht der Hauptvorteil darin, dass die Waferbehandlung nicht unterbrochen zu werden braucht oder wenigstens nicht so häufig wie beim Stand der Technik, wodurch die Produktivität und der Durchsatz des Plasmareaktors erheblich gesteigert werden.
Durch die Erfindung werden die inneren Kammerflächen während der Waferbehandlung dadurch gereinigt, das eine Verunreinigungsabscheidung auf den Kammerinnenflächen während der Waferbehandlung beseitigt oder reduziert wird. Dies wird dadurch erreicht, dass in der Nähe der zu reinigenden Oberfläche ein elektrisches Feld erzeugt wird, das schwere Ionen aus dem Plasma anzieht, so dass sie auf diese Oberfläche auftreffen und vorher abgeschiedene Verunreinigungen mit einer Geschwindigkeit bombardieren oder entfernen, die der Geschwindigkeit entspricht, mit der sich solche Verunreinigungen während der Waferbehandlung ansonsten abscheiden möchten. Wenn die Nebenproduktverunreinigungen der Plasmabehandlung sich auf der Oberfläche mit einer speziellen Geschwindigkeit abscheiden, werden sie im Ergebnis von dieser Oberfläche im Idealfall mit der gleichen Geschwindigkeit oder wenigstens einer ähnlichen Geschwindigkeit wegbombardiert, so dass es nur eine geringe oder keine Nettoansammlung von Verunreinigungen auf der Oberfläche gibt. Da die Bombardierungsgeschwindigkeit durch die Größe des elektrischen Felds bestimmt wird, wird das elektrische Feld im Idealfall so justiert, bis ein genaues Gleichgewicht zwischen der Verunreinigungs-Abscheidungsgeschwindigkeit und der Bombardierungsgeschwindigkeit erreicht ist.
Zur Reinigung der Decke 25 während der Waferbehandlung wird beispielsweise eine HF-getriebene, kapazitive Reinigungselektrode 80 über der Außenfläche der Decke 25 angeordnet. Ein HF-Vorspannpotenzial, das an die kapazitive Reinigungselektrode 80 angelegt wird, zieht Ionen oder Radikale in dem Plasma zu der Innenfläche der Decke 25 hin, so dass sie deren Oberfläche bombardieren und davon Verunreinigungsabscheidungen entfernen. Die kapazitive Reinigungselektrode 80 der Ausführungsform von Fig. 1 besteht aus einer Vielzahl von Leiterbändern 80a, die am besten in der Draufsicht von Fig. 2 zu sehen sind und die mit einem ersten Reinigungs-HF-Leistungsgenerator 85 über ein herkömmliches HF- Impedanz-Anpassungsnetzwerk 90 verbunden sind. Die Leiterbänder 80a können bei einer Ausführung dünne leitende Haftbänder sein, die auf die Außenfläche der Decke 25 geklebt sind. Der Abstand zwischen benachbarten Bändern 80a reicht aus, um zu verhindern, dass das Magnetfeld der induktiven Antenne Wirbelströme in der kapazitiven Reinigungselektrode bildet, und erlaubt die Übertragung des HF-Magnetfelds von der induktiven Antenne auf die kapazitive Reinigungselektrode. Wie nachstehend unter Bezug auf Fig. 8 beschrieben wird, kann alternativ die kapazitive Reinigungselektrode 80 HF-Leistung von einer ausgewählten Wicklung der induktiven Spulenantenne 45 abgreifen, so dass die Notwendigkeit für eine gesonderte HF-Leistungsquelle für die kapazitive Reinigungselektrode 80 entfällt.
Die an die kapazitive Reinigungselektrode 80 angelegte HF-Leistung ist vorzugsweise so eingestellt, dass das geforderte Gleichgewicht zwischen der Verunreinigungs- Abscheidungsgeschwindigkeit und der Bombardiergeschwindigkeit entweder durch Einstellen des HF-Leistungspegels des gesonderten HF-Generators 85 in der Ausführungsform von Fig. 1 oder durch Bewegen des Spulenabgriffs in der Ausführungsform von Fig. 8 erreicht wird. Wie das Gleichgewicht zwischen Abscheidungs- und Bombardierrate erreicht wird, lässt sich am besten anhand von Fig. 3 verstehen, wo die Abscheidungsrate (Ordinate) als Funktion des Vorspannungspotenzials (Abszisse) auf der in Frage stehenden Oberfläche dargestellt ist. Der negative Teil der Ordinate ist ein Bereich einer "negativen" Abscheidung, oder, mit anderen Worten, der Entfernung. Dieser Bereich wird vorzugsweise unter allen Umständen vermieden, da das, was entfernt wird, das gesamte Material einschließlich des darunter liegenden Materials der Oberfläche selbst und nicht nur die Verunreinigungen darauf ist. Fig. 3 zeigt, dass zuerst, wenn das Oberflächenpotenzial von null aus erhöht wird, die Abscheidungsrate zunimmt. Der Grund dafür besteht darin, dass eine minimale kinetische Energie erforderlich ist, um eine starke Bindung zwischen dem abgeschiedenen Teilchen und dem Material auf der Oberfläche zu erreichen, und die kinetische Energie mit dem Vorspannungspotenzial zunimmt. Danach fällt über einem bestimmten HF- Vorspannungspotenzial die Abscheidungsrate bei zunehmendem Vorspannungspotenzial ab. Der Grund dafür ist, dass die entsprechende Steigerung der kinetischen Energie des Teilchens den Abscheidungsprozess nicht länger steigert, sondern die Bombardierrate erhöht, mit der auftreffende Teilchen vorher abgeschiedene Teilchen wegschlagen. Der Bombardierprozess beeinträchtigt also den Abscheideprozess. Wenn das Vorspannpotenzial noch mehr gesteigert wird, fällt die gesamte Abscheidungsrate weiterhin ab, bis sie schließlich null erreicht (wo die Kurve die Abszisse schneidet), was der ideale Punkt ist, bei welchem die Bombardierrate genau der Abscheidungsrate entspricht. Dies ist ideal, weil es an diesem Punkt keine Ansammlung von Verunreinigungen gibt. Weitere Erhöhungen des Vorspannpotenzials führen zu einer negativen Abscheidungsrate, was, wie oben ausgeführt ist, unerwünscht ist, weil der Bombardierprozess beginnt, darunter liegende Materialien des Kammerinnenraums abzutragen. Diese Materialien würden dann schnell verschleißen und sind teuer zu ersetzen. Deshalb arbeitet die Erfindung vorzugsweise in dem Bereich in der Nähe, jedoch wenigstens etwas über (wenn nicht genau auf) der Abszisse von Fig. 3. Bei der Änderung der HF-Leistung, die an die kapazitive Reinigungselektrode 80 angelegt wird, bis der Idealzustand (Ausgleich der Abscheidungs- und Bombardiergeschwindigkeit) erreicht wird, kann das empirische Annäherungsverfahren verwendet werden. Eine Technik zum automatischen Erzielen dieses Idealzustands wird in dieser Beschreibung später offenbart.
Die kapazitive Reinigungselektrode 80 kann mit einer niedrigeren HF-Frequenz als die HF-Quellenleistung betrieben werden, die an die induktive Antenne angelegt wird.
Wenn als weiteres Beispiel die Außenfläche des Fokussierrings 70 während der Waferbehandlung gereinigt werden muss, kann eine kapazitive Reinigungselektrode 100 an der Innenfläche 70a des Fokussierrings 70 angeordnet werden. Die Innenfläche 70a ist dem Plasma nicht ausgesetzt. An die kapazitive Reinigungselektrode 100 wird durch einen HF- Generator 105 über ein HF-Impedanz-Anpassungsnetzwerk 110 HF-Leistung angelegt. Alternativ kann die kapazitive Reinigungselektrode direkt mit dem Wafersockel 30 verbunden werden, so dass sie von dem Vorspannungsgenerator 60 mit Leistung beaufschlagt wird, wodurch der gesonderte HF-Generator 105 und das Anpassungsnetzwerk 110 entfallen können, was nachstehend anhand von Fig. 8 beschrieben wird. Bevorzugt wird jedoch ein unabhängiges Versorgen der kapazitiven Reinigungselektrode 100 mit dem gesonderten HF- Generator 105, so dass die Bombardierungsrate so eingestellt werden kann, dass sie die Verunreinigungsabscheidungsrate genau ausgleichen kann, wie es oben unter Bezug auf Fig. 3 beschrieben ist, ohne den Vorspannungsleistungspegel an dem Wafer bezüglich des für die optimale Waferbehandlung erforderlichen zu ändern.
Um zu verhindern, dass die Reinigungselektrode 100 die idealen Waferbehandlungsbedingungen stört, hat die HF-Leistung, die von dem gesonderten HF-Generator 105 an die kapazitive Reinigungselektrode 100 angelegt wird, entweder eine andere Phase oder eine andere Frequenz gegenüber der, die an den Wafersockel 30 durch den HF-Generator 60 angelegt wird. Eine Art, bei der der Betrieb der kapazitiven Reinigungselektrode 100 die Waferbehandlung in einem Ätzreaktor beeinträchtigen kann, besteht darin, Plasmaionen und Radikale von der Waferoberfläche weg und zu der zu schützenden Oberfläche hin umzulenken (beispielsweise zu der Außenfläche des Fokussierrings 70). Solche Ionen und Radikale stünden sonst für die Interaktion mit der Waferoberfläche zur Verfügung, um den Ätzprozess zu verbessern. Um die Wirkung auf den Waferätzprozess durch eine solche Ablenkung von Ionen und Radikalen zu verringern, wird die Phase des HF-Signals, das an die kapazitive Reinigungselektrode 100 angelegt wird, so eingestellt, dass sie 180 Grad außer Phase zu dem HF-Signal ist, das an den Wafersockel angelegt wird. In diesem Fall haben die beiden Signale die gleiche Frequenz. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist das HF-Signal an der kapazitiven Reinigungselektrode 100 (Kurve mit gestrichelter Linie) maximal negativ immer dann, wenn das HF-Signal, das an den Wafersockel 30 angelegt wird (ausgezogene Kurve), maximal positiv ist und umgekehrt. Dies hat zur Folge, dass an dem Wafersockel die Halbperiode des Vorspannungssignals, in welcher Plasmaionen und Radikale zu der Waferoberfläche hin angezogen werden, um den Ätzprozess zu begünstigen, keine Ablenkung durch die kapazitive Reinigungselektrode 100 zu der zu schützenden Oberfläche hin erfolgt (der Außenfläche des Fokussierrings 70). Die kapazitive Reinigungselektrode 100 lenkt Plasmaionen und -radikale von der Waferoberfläche weg (zu dem Fokussierring 70 hin) nur während der anderen Halbperiode des HF-Signals an dem Wafersockel, die keine Ionen und Radikale zu der Waferoberfläche hin anzieht. Dadurch kann die Wirkung auf den Waferätzprozess durch eine Ablenkung von Ionen und Radikalen durch die kapazitive Reinigungselektrode 100 minimiert werden.
Wie oben erwähnt, kann zur Bestimmung der optimalen HF-Leistung, die an die kapazitive Reinigungselektrode (80 oder 100) angelegt wird, die empirische Annäherungsmethode verwendet werden. Es wäre jedoch effektiver und zweckmäßiger, dies automatisch zu machen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Tatsache genutzt wird, dass immer dann, wenn die Verunreinigungsabscheidungsrate die von der kapazitiven Reinigungselektrode vorgegebene Bombardierrate überschreitet, eine Nettoabscheidung von Verunreinigungen auf den Kammerinnenflächen auftritt und der Aufbau der Verunreinigungen auf den Kammerinnenfläche die HF-Plasmaimpedanz ändert. Dies führt natürlich dazu, dass sich in dem HF-Impedanz-Anpassungsnetzwerk automatisch seine innere Impedanz ändert, um der Änderung der Plasmaimpedanz zu folgen. Dadurch kann die Leistung der kapazitiven Reinigungselektrode überwacht werden, indem Änderungen in dem HF-Impedanz- Anpassungsnetzwerk erfasst werden. Im Falle der kapazitiven Reinigungselektrode 80 an der Decke steuert für diesen Zweck ein Rückkoppelungsprozessor 120 den HF- Leistungspegel, der von dem HF-Generator 85 erzeugt wird, durch einen Ausgang 120a des Prozessors 120, der mit dem Leistungspegelsteuereingang 85a des HF-Generators 85, wie in Fig. 1 gezeigt, verbunden ist. Der Rückkoppelungsprozessor 120 erfasst an einem Eingang 120b eine Reaktanz einer variablen reaktiven Komponente des HF-Impedanz- Anpassungsnetzwerks 55. Immer wenn das HF-Impedanz-Anpassungsnetzwerk 55 eine Änderung der Plasmaimpedanz erfasst, veranlasst der Rückkoppelungsprozessor 120 eine entsprechende Änderung in dem Abgabeleistungspegel des HF-Generators 85.
In gleicher Weise steuert bei der kapazitiven Reinigungselektrode 100 für den Fokussierring ein Rückkoppelungsprozessor 125 den HF-Leistungspegel, der von dem HF- Generator 105 erzeugt wird, durch einen Ausgang 125a des Prozessors 125, der mit einem Leistungspegelsteuereingang 105a des HF-Generators 105, wie in Fig. 1 gezeigt, verbunden ist. Der Rückkoppelungsprozessor 125 erfasst an einem Eingang 125b eine Reaktanz einer variablen reaktiven Komponente des HF-Impedanz-Anpassungsnetzwerks 65. Immer dann, wenn das HF-Impedanz-Anpassungsnetzwerk 65 eine Änderung der Plasmaimpedanz erfasst, veranlasst der Rückkoppelungsprozessor 125 eine entsprechende Änderung in dem Abgabeleistungspegel des HF-Generators 105.
Um ein Arbeiten der Plasmareinigungselektrode (80 oder 100) in dem Negativbereich des Diagramms von Fig. 3 zu vermeiden (wo sich die Kammerkomponenten selbst in schädlicher Weise durch den weitergehenden Bombardierungsprozess abtragen würden, der durch die kapazitive Reinigungselektrode hervorgerufen wird), versucht eine bevorzugte Ausgestaltung des Rückkoppelungsprozessors 120 oder 125 konstant, den HF- Leistungspegel des von ihm gesteuerten HF-Generators (85 oder 105) zu minimieren, so dass es informiert durch die Wirkung des Impedanz-Anpassungsnetzwerks (55 oder 65) wiederholt wird, um den HF-Leistungspegel an der kapazitiven Reinigungselektrode wiederherzustellen. Dies erfordert die Bombardierungsrate nahe an dem optimalen Gleichgewichtspunkt, bei dem sie die Verunreinigungsabscheidungsrate wenigstens nahezu ausgleicht, ohne ein Hinübergehen in den Negativbereich des Diagramms von Fig. 3 zu riskieren. Eine solche bevorzugte Ausgestaltung des Rückkoppelungsprozessors (120 oder 125) kann von dem Fachmann unter Verwendung bekannter Techniken ausgeführt werden.
Eine sehr einfache Version des Rückkoppelungsprozessors, die jedoch keine bevorzugte Ausführungsform ist, ist in Fig. 5 gezeigt. Bei dem höchst einfachen Rückkoppelungsprozessor von Fig. 5 wird die Reaktanz des variablen reaktiven Elements des HF-Impedanz- Anpassungsnetzwerks periodisch durch einen Analog-Digital-Wandler 130 abgefragt. Das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers wird in einer Verzögerung oder einem Speicher 135 während einer Verzögerungszeit gehalten, die gleich dem Abfragezeitraum des Analog- Digital-Wandlers 130 ist. Das verzögerte und nicht verzögerte Ausgangssignal des Analog- Digital-Wandlers 130 werden durch einen Subtraktor 140 subtrahiert. Die von dem Subtraktor 140 erzeugte Differenz wird in einen geeigneten Maßstab durch einen Digital-Analog- Wandler 145 gebracht, dessen Ausgangssignal der Befehl ist, der an die HF-Generator- Leistungspegelsteuereingabe abgegeben wird. Immer dann, wenn das HF-Impedanz- Anpassungsnetzwerk sein variables Reaktanzelement ändert, das von dem Rückkoppelungsprozessor von Fig. 5 überwacht wird (und eine Änderung in dem Gleichgewicht zwischen der Verunreinigungsabscheidungs- und Bombardierrate anzeigt), erzeugt der Subtraktor 140 eine proportionales Fehlersignal, welches eine entsprechende Änderung in dem HF- Leistungspegel erzeugt, der an der kapazitiven Reinigungselektrode anliegt, um der Änderung des Gleichgewichts zwischen der Verunreinigungsabscheidungsrate und der Bombardierrate entgegenzuwirken.
Als weiteres Beispiel kann es erwünscht sein, die zylindrische Kammerseitenwand 20 während der Waferbehandlung zu reinigen. Für diesen Zweck kann die Kammerseitenwand selbst als ihre eigene kapazitive Reinigungselektrode dienen. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass ein HF-Vorspannungspotenzial quer über den Gasverteilungsring 75 und die Kammerseitenwand 20 angelegt wird. Für diesen Zweck wird ein Isolierring 150 zwischen dem Gasverteilungsring 75 und der Kammerseitenwand 20 angeordnet und ein HF- Generator 155 über ein HF-Impedanz-Anpassungsnetzwerk 156 quer über den Gasverteilungsring 75 und der Kammerseitenwand 20, wie in Fig. 1 gezeigt, angeschlossen. Die oben erörterten Verfahren zur Auswahl der Frequenz oder Phase des an die Reinigungselektrode angelegten HF-Signals und/oder zur automatischen Steuerung seiner Größe können nach Wunsch auf das HF-Signal angewendet werden, das an die Kammerseitenwand 20 von dem HF-Generator 155 angelegt wird.
Fig. 6 zeigt die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Form eines Plasmareaktors, der dem anhand von Fig. 1 beschriebenen entspricht, mit der Ausnahme, dass die kapazitive Reinigungselektrode 80' des Deckels von Fig. 6 sternförmig ist, wobei die Mitte der Sternform mit der Mitte der Decke zusammenfällt, wie am besten aus der Draufsicht von Fig. 7 zu sehen ist. Ein Vorteil bei der Ausführungsform von Fig. 6 und 7 besteht darin, dass die HF-Leistung gleichförmiger über die Oberfläche der Decke durch die sternförmige kapazitive Reinigungselektrode 80' verteilt wird und deshalb gegenüber der Ausführungsform von Fig. 2 bevorzugt ist.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die kapazitiven Reinigungselektroden 80 und 100 jeweils HF-Leistung mit der induktiven Antenne und dem Wafersockel teilen. Dies beseitigt die Notwendigkeit für die gesonderten HF-Generatoren 85, 105 von Fig. 1. Stattdessen empfängt die kapazitive Reinigungselektrode 80 ihre HF- Leistung von einem Abgriff 160 an einer ausgewählten Wicklung der induktiven Antenne. In gleicher Weise empfängt die kapazitive Reinigungselektrode 100 ihre HF-Leistung durch einen Kontakt 165 mit dem Wafersockel. Bei der Ausführungsform von Fig. 8 kann die HF- Leistung an der kapazitiven Reinigungselektrode 80 der Decke variiert oder ausgewählt werden, indem die Position des Abgriffs 160 an der induktiven Antenne verändert wird.
Bei einem im Betrieb befindlichen Beispiel der Ausführungsform von Fig. 1 hatte die Decke eine Domhöhe von 10 cm und einen Durchmesser von 30 cm. Die zylindrische Seitenwand hatte einen Durchmesser von 30 cm und eine Höhe von 10 cm. Der Wafersockel hielt einen Wafer mit 10 cm Durchmesser, der sich 14 cm unter dem Scheitel der Domdecke befand. Die kapazitiven Reinigungselektrodenbänder 80a an der Decke waren 10 cm breit und durch Abstände in der Größenordnung von 1,5 cm Breite getrennt. Die Bänder selbst waren 0,5 cm dick. Die an die induktive Antenne angelegte HF-Quellenleistung betrug 1000 W bei einer Frequenz von 2,0 MHz, während die an die Reinigungselektrode 80 angelegte Leistung eine Frequenz von 2,0 MHz hatte. Die kapazitive Reinigungselektrode 100 an dem Fokussierring 70 war ein Leiterband mit einer Breite von 1,0 cm. Das Band hatte eine Dicke von 0,05 cm. Die an den Wafersockel angelegte HF-Quellenleistung betrug 200 W bei einer Frequenz von 13,56 MHz, während die an die Reinigungselektrode 100 angelegte Leistung sich auf einer Frequenz von 13,56 MHz bei einem Phasenwinkel von 0 Grad bezüglich der HF-Leistung befand, die an den Wafersockel angelegt wurde.
Obwohl die Erfindung im Einzelnen unter Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, können natürlich Änderungen und Modifizierungen vorgenommen werden, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Verfahren zum Behandeln eines Halbleiterwafers in einem Plasmareaktor mit einer Kammer, die ein Prozessgas enthält und einen Leiter aufweist, der mit einer HF- Leistungsquelle zum Einkoppeln von HF-Leistung in die Reaktorkammer verbunden ist, um aus dem Prozessgas ein Plasma zum Behandeln des Wafers zu erzeugen, wobei die Kammer wenigstens eine Oberfläche aufweist, die dem Plasma ausgesetzt und empfindlich gegen eine Verunreinigung durch Teilchen ist, die während der Behandlung des Wafers erzeugt werden, und das Verfahren

- das Bereitstellen einer kapazitiven Reinigungselektrode nahe der einen Oberfläche und

- das Anlegen einer HF-Leistung an die kapazitive Reinigungselektrode während der Behandlung des Wafers aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Verunreinigung der einen Oberfläche bei einer speziellen Abscheidungsrate auftritt, wobei das Verfahren weiterhin das Einstellen der HF-Leistung aufweist, die an die kapazitive Reinigungselektrode mit einem Pegel angelegt wird, der einer Bombardierungsrate auf dieser einen Oberfläche entspricht, die die spezielle Abscheidungsrate wenigstens nahezu ausgleicht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Schritt der Bereitstellung einer kapazitiven Reinigungselektrode das Anordnen einer leitenden Elektrode auf einer Seite der einen Oberfläche gegenüber dem Plasma derart aufweist, dass die kapazitive Reinigungselektrode vor einem Kontakt mit dem Plasma geschützt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die HF-Leistungsquelle, die mit dem Leiter verbunden ist, eine Frequenz hat, die ausreichend hoch ist, um ein Eindringen von HF-Leistung aus dem Leiter durch das Plasma zu dem Wafer zu ermöglichen, und bei welchem der Schritt des Anlegens einer HF-Leistung an die kapazitive Elektrode das Anlegen von HF-Leistung an die kapazitive Reinigungselektrode mit einer Frequenz aufweist, die niedriger ist als die der HF-Leistungsquelle, die mit dem Leiter verbunden ist, wobei die niedrigere Frequenz das Eindringen von HF-Leistung aus der kapazitiven Reinigungselektrode durch das Plasma begrenzt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem der Leiter Plasmaquellenleistung von einer von dem Wafer entfernt gelegenen Seite der Kammer einkoppelt und bei welchem die niedrigere Frequenz ausreichend niedrig ist, um das Durchdringen von HF- Leistung aus dem Leiter zu dem Wafer zu unterbinden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Leiter mit dem Wafer gekoppelt ist, wodurch die HF-Leistungsquelle eine Vorspannungsleistung bereitstellt, die das Bombardieren des Wafers steuert, und bei welchem der Schritt des Anlegens von HF-Leistung an die kapazitive Elektrode das Anlegen von HF-Leistung an die kapazitive Reinigungselektrode mit einer Phase aufweist, die sich von der unterscheidet, die an den Leiter angelegt ist, wodurch bombardierende Teilchen aus dem Plasma für das Reinigen der einen Oberfläche zu Zeiten verbraucht wird, die sich von denen unterscheiden, zu denen die bombardierenden Teilchen aus dem Plasma zum Bombardieren des Wafers verbraucht werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem die Phase zu der an den Leiter angelegten entgegengesetzt ist.

8. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem der Schritt des Einstellens der HF-Leistung, die an die kapazitive Reinigungselektrode angelegt wird,

- das Erfassen, ob die Bombardierungsrate an der einen Oberfläche die Teilchenabscheidungsrate an der einen Oberfläche ausgleicht und

- das Erhöhen der HF-Leistung aufweist, die immer dann an die kapazitive Reinigungselektrode angelegt wird, wenn die Bombardierungsrate unter die Abscheidungsrate abfällt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, welches weiterhin das Begrenzen der HF-Leistung aufweist, um das Abtragen der einen Oberfläche zu vermeiden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem der Begrenzungsschritt das Verringern der HF-Leistung aufweist, die an die kapazitive Elektrode während Zeitintervallen angelegt wird, in denen der Erhöhungsschritt nicht ausgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem das Plasma eine charakteristische HF- Impedanz hat, die sich mit der Anhäufung von abgeschiedenen Teilchen aus dem Plasma auf der einen Oberfläche ändert, und bei welchem der Schritt des Erfassens, ob die Bombardierungsrate die Abscheidungsrate ausgleicht, das Erfassen einer Änderung der HF-Impedanz des Plasmas aufweist.

12. Plasmareaktor zur Behandlung eines Halbleiterwafers, wobei der Plasmareaktor eine Kammer für die Aufnahme eines Prozessgases und einen Leiter hat, der mit einer HF-Leistungsquelle zum Einkoppeln von HF-Leistung in die Reaktorkammer verbunden ist, um aus dem Prozessgas ein Plasma innerhalb der Hammer zur Behandlung des Wafers zu erzeugen, die Kammer wenigstens eine Oberfläche enthält, die gegenüber dem Plasma ausgesetzt und empfindlich gegen Verunreinigung durch während der Behandlung des Wafers erzeugten Teilchen ist, und wobei der Plasmareaktor

- eine kapazitive Reinigungselektrode in der Nähe der einen Oberfläche und

- eine Quelle für HF-Leistung aufweist, die mit der kapazitiven Reinigungselektrode während der Behandlung des Wafers verbunden ist.

13. Reaktor nach Anspruch 12, der einen Waferträgersockel in der Kammer aufweist, wobei die Kammer eine Decke hat, die über dem Waferträgersockel liegt, die eine Oberfläche einer Innenfläche der Decke umfasst, und die kapazitive Reinigungselektrode eine dünne leitende Schicht angrenzend an eine Außenfläche der Decke hat.

14. Reaktor nach Anspruch 13, bei welchem der Leiter eine induktive Antenne angrenzend an die Außenfläche der Decke aufweist, wobei die dünne leitende Schicht sich näher an der Decke als die induktive Antenne befindet.

15. Reaktor nach Anspruch 14, bei welchem die dünne leitende Schicht eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, um eine induktive Einkoppelung von HF-Leistung aus der induktiven Antenne durch die dünne leitende Schicht in die Kammer zu ermöglichen.

16. Reaktor nach Anspruch 15, bei welchem die dünne leitende Schicht mehrere Arme aufweist, die durch die Öffnungen getrennt sind.

17. Reaktor nach Anspruch 16, bei welchem die mehreren Arme an einem zentralen Scheitel verbunden sind, von dem sie in einem sternförmigen Muster ausgehen.

18. Reaktor nach Anspruch 12, welcher weiterhin einen Waferträgersockel in der Kammer und einen den Waferträgersockel umgebenden Fokussierring aufweist, wobei die eine Oberfläche eine Außenfläche des Fokussierrings umfasst, die dem Plasma zugewandt ist, und die kapazitive Reinigungselektrode eine leitende Schicht an einer Innenfläche des Fokussierrings aufweist, die der Außenfläche gegenüberliegt.

19. Reaktor nach Anspruch 12, bei welchem die Kammer eine Seitenwand und der Reaktor ein von der Seitenwand getrenntes leitendes Element hat, wobei der Reaktor weiterhin eine HF-Leistungsquelle aufweist, die quer über die Seitenwand das leitende Element während der Behandlung des Wafers angeschlossen ist, um ein Bombardieren von Verunreinigungsabscheidungen aus der Seitenwand zu begünstigen.

20. Reaktor nach Anspruch 19, bei welchem die Kammer weiterhin eine Decke hat und bei welchem das leitende Element einen Gasverteilungsring aufweist, der zwischen der Seitenwand und einer Decke der Kammer angeordnet ist.

21. Reaktor nach Anspruch 14, welcher weiterhin eine Plasmaquellen-HF-Leistungseinspeisung hat, die mit der induktiven Antenne verbunden ist.

22. Reaktor nach Anspruch 21, welcher weiterhin eine reinigende HF-Leistungseinspeisung aufweist, die mit der kapazitiven Reinigungselektrode verbunden ist.

23. Reaktor nach Anspruch 21, welcher weiterhin einen Abgriff an der leitenden Antenne aufweist, der mit der kapazitiven Reinigungselektrode verbunden ist.

24. Reaktor nach Anspruch 18, welcher weiterhin eine Vorspannungs-HF-Leistungseinspeisung aufweist, die mit dem Waferträgersockel verbunden ist.

25. Reaktor nach Anspruch 24, welcher weiterhin eine Reinigungs-HF-Leistungseinspeisung aufweist, die mit der kapazitiven Reinigungselektrode verbunden ist.

26. Reaktor nach Anspruch 24, welcher weiterhin eine Verbindung zwischen dem Wafersockel und der kapazitiven Reinigungselektrode aufweist.

27. Reaktor nach Anspruch 23, bei welchem die reinigende HF-Leistungseinspeisung eine HF-Frequenz hat, die kleiner ist als die der Plasma-Quellen-HF- Leistungseinspeisung, um das Eindringen von HF-Leistung aus der kapazitiven Reinigungselektrode durch das Plasma zu begrenzen.

28. Reaktor nach Anspruch 25, bei welchem die reinigende HF-Leistungseinspeisung und die Vorspannungs-HF-Leistungseinspeisung HF-Signale erzeugt, die unterschiedliche Phasen haben.

29. Reaktor nach Anspruch 28, bei welchem die unterschiedlichen Phasen zueinander entgegengesetzt sind.

30. Reaktor nach Anspruch 12, bei welchem die HF-Leistungsquelle, die mit der kapazitiven Reinigungselektrode verbunden ist, eine niedrigere Frequenz als die Quelle für HF-Leistung hat, die mit dem Leiter verbunden ist, wodurch das Durchdringen von HF-Leistung durch das Plasma von der kapazitiven Reinigungselektrode aus begrenzt wird.

31. Reaktor nach Anspruch 12, bei welchem die HF-Leistungsquelle, die mit der kapazitiven Reinigungselektrode verbunden ist, eine andere Phase als die Quelle der HF-Leistung hat, die mit dem Leiter verbunden ist, wodurch Bombardierungsteilchen aus dem Plasma an den Wafer und an die eine Oberfläche zu unterschiedlichen Zeiten angezogen werden.

32. Reaktor nach Anspruch 12, bei welchem die Quelle für HF-Leistung, die mit dem Leiter verbunden ist, ein HF-Impedanz-Anpassungsnetzwerk mit einem reaktiven Element mit variabler Reaktanz hat, das durch das HF-Impedanz- Anpassungsnetzwerk so eingestellt wird, dass es Impedanzänderungen des Plasmas folgt, und bei welchem die HF-Leistungsquelle, die mit der kapazitiven Reinigungselektrode verbunden ist, einen HF-Leistungsgenerator mit einem Steuereingang aufweist, durch den die Größe der HF-Leistung, die von denn HF-Generator erzeugt wird, gesteuert wird, wobei der Reaktor weiterhin einen Rückkoppelungsprozessor mit

(a) einem Eingang, an dem eine Reaktanz des variablen reaktiven Elements des HF-Impedanz-Anpassungsnetzwerks periodisch erfasst wird, und

(b) einen Ausgang aufweist, der mit dem Steuereingang des HF-Generators verbunden ist, wobei der Rückkoppelungsprozessor ein Fehlersignal an dem Ausgang erzeugt, das Reaktanzänderungen des variablen reaktiven Elements des HF- Impedanz-Anpassungnetzwerks entspricht.

33. Plasmareaktor zum Behandeln eines Halbleiterwafers, wobei der Plasmareaktor eine Kammer, die ein Prozessgas enthält, und einen Leiter hat, der mit einer HF- Leistungsquelle zur Einkoppelung von HF-Leistung in die Reaktorkammer verbunden ist, um aus dem Prozessgas ein Plasma innerhalb der Kammer zur Behandlung des Wafers zu erzeugen, die Kammer wenigstens eine Oberfläche enthält, die zu dem Plasma hin ausgesetzt und empfindlich gegen eine Verunreinigung durch Teilchen ist, die während der Behandlung des Wafers erzeugt werden, und der Plasmareaktor eine HF-Leistungseinspeisung und Einrichtungen zum Einkoppeln von HF-Leistung aus der Einspeisung zu der einen Oberfläche während der Behandlung des Wafers aufweist, wodurch das Bombardieren der Teilchen aus dem Plasma auf die eine Fläche begünstigt wird, um daraus Verunreinigungen zu entfernen, die während der Behandlung des Wafers abgeschieden wurden.

34. Plasmareaktor nach Anspruch 33, bei welchem die Einrichtungen zum Einkoppeln eine kapazitive Reinigungselektrode angrenzend an die eine Oberfläche aufweisen, wobei die kapazitive Reinigungselektrode mit der HF-Leistungseinspeisung verbunden ist.

35. Plasmareaktor nach Anspruch 33, bei welchem die Einrichtungen zum Einkoppeln eine direkte elektrische Verbindung von der HF-Leistungseinspeisung aus zu der einen Oberfläche aufweisen.

36. Plasmareaktor nach Anspruch 34, bei welchem die kapazitive Reinigungselektrode auf einer Seite der einen Oberfläche gegenüber dem Plasma so angeordnet ist, dass diese vor einem Kontakt mit dem Plasma geschützt ist.

37. Verfahren zum Behandeln eines Halbleiterwerkstücks in einem Plasmareaktor, wobei der Plasmareaktor eine Kammer für die Aufnahme eines Prozessgases und einen Leiter hat, der mit einer HF-Leistungsquelle zum Einkoppeln von HF-Leistung in die Reaktorkammer verbunden ist, um aus dem Prozessgas ein Plasma innerhalb der Kammer zu erzeugen, die Kammer wenigstens eine Oberfläche enthält, die zu dem Plasma hin ausgesetzt und gegen Verunreinigung durch Teilchen empfindlich ist, die während der Behandlung des Wafers erzeugt werden, wobei das Verfahren während der Behandlung des Wafers das Bombardieren von Teilchen aus dem Plasma auf die eine Oberfläche begünstigt, um daraus Verunreinigungen zu entfernen, die während der Behandlung des Wafers abgeschieden werden.

38. Verfahren nach Anspruch 37, bei welchem der Schritt der Begünstigung der Bombardierung die Bereitstellung einer HF-Leistungseinspeisung und das Einkoppeln von HF-Leistung aus der Einspeisung auf die eine Oberfläche während der Behandlung des Wafers aufweist.