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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Bearbeiten eines Halbleitersubstrats nach Anspruch
1.
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In einer Plasmabearbeitungsvorrichtung
wird ein in einer Kammer platziertes Halbleitersubstrat mit Plasma
bearbeitet; das unter Verwendung eines Prozessgases erzeugt wird.
Es ist bekannt, dass die Prozesseigenschaften einer derartigen Plasmabearbeitungsvorrichtung
sich in Reaktion auf die Temperaturveränderungen der Innenfläche der
Kammer verändern.
Insbesondere bei Verwendung eines Kohlenstofffluoridsystem-Prozessgases
als Prozessgas zum Ätzen
werden die Prozesseigenschaften in Reaktion auf die Veränderungen
der Temperatur in der Kammer erheblich verändert. Das Kohlenstofffluoridsystemgas
kann C2F6, C3F8, C4F8 und dergleichen sein.
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Zum Ätzen einer auf einem Halbleitersubstrat
gebildeten Siliziumoxidschicht wird ein Ätzgas mit einem hohen Kohlenstoffanteil
verwendet, beispielsweise C4F8,
um die Selektivität
zwischen der Siliziumoxidschicht und der Unterschicht zu verbessern.
Ein derartiges Kohlenstofffluoridsystemgas wird in Plasma dissoziiert,
um plasma-aktivierte Spezies wie Ionen und Radikale zu erzeugen.
Die Siliziumoxidschicht wird durch die plasma-aktivierten Spezies
geätzt.
Während
des Ätzvorgangs
werden plasma-aktivierte Spezies, die nicht für das Ätzen verwendet werden, abgelassen
oder haften an der Innenwand der Kammer, um Polymere zu bilden,
da ein hoher Kohlenstoffanteil und ein niedriger Dampfdruck vorliegt.
Die aktivierten Spezies haften an der Innenwand der Kammer mit einer
Geschwindigkeit, die sich basierend auf der Temperatur der Wand ändert. Weist
die Innenwand der Kammer eine hohe Temperatur auf, werden die an
der Wand haftenden Polymere eliminiert oder vergast und kehren in
das Plasma zurück.
Somit verändert
sich die Dichte der plasma-aktivierten Spezies in Reaktion auf die
Temperatur veränderungen
an der Innenwand und daher verändern
sich auch die Ätzrate
und die Selektivität
der Siliziumoxidschicht erheblich.
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Daher ist es erforderlich, das Innere
der Kammer auf einer hohen Temperatur zu halten, um das Substrat
unter Verwendung eines Prozessgases akkurat zu verarbeiten, dessen
Reaktionsprodukte einen niedrigen Dampfdruck aufweisen. Beispielsweise
ist es erforderlich, das Innere der Kammer bei ungefähr 200 Grad
(°C) zu
halten, wenn die Siliziumdioxidschicht geätzt wird. Wenn die Kammer nicht ausreichend
erwärmt
ist, haften mehr Polymere an der Innenfläche der Kammer und die Selektivität der Siliziumdioxidschicht
ist reduziert.
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Um die Kammer vorab zu erwärmen wird
beispielsweise Plasma in der Kammer erzeugt, bevor das Bearbeiten
von Substraten beginnt, um ein akkurates und stabiles Ausführen der
Plasmabearbeitung zu erreichen. Im folgenden wird dieser Vorgang
als "Vorheizen" bezeichnet. Bei
einem derartigen Vorheizvorgang ist es wichtig, die Kammer für einen
kurzen Zeitraum auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen, um
dem Gesamtdurchsatz der Bearbeitung von Halbleitersubstraten zu
verbessern.
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Eine bekannte Plasmabearbeitungsvorrichtung
ist in JP-A-273086 beschrieben, welche eine innere Gasglocke verwendet,
welche die Innenfläche der
Kammer bedeckt. Bei dieser Vorrichtung wird die innere Gasglocke
anstatt der Kammer selbst mit Plasma auf eine vorbestimmte Temperatur
aufgewärmt.
Bei dieser Vorrichtung wird, wenn eine innere Gasglocke aus Aluminium,
das eine geringe spezifische Wärme
hat, verwendet wird, das Innere der Kammer im Vergleich zum Erwärmen der
Kammer selbst schnell erwärmt.
Bei der erwähnten
herkömmlichen
Vorrichtung wird im Grunde ein Sauerstoffgas zum Vorheizen verwendet.
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EP-A-732 732 offenbart ein Verfahren
zum Vorreinigen eines Siliziumwafers zum Entfernen einer Schicht
nativen Siliziumoxids auf diesem, mit dem Schritt des Zugebens einer
Mischung aus Argon und Sauerstoff in eine Plasmaätzkammer, in der ein zu reinigender
Wafer an einer Kathode in der Kammer angebracht ist.
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EP-A-650 182 offenbart ein Verfahren
zum Ätzen
von Siliziumoxid unter Verwendung eines Fluorkohlenstofffilms.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung,
ein Verfahren zum Bearbeiten eines Halbleitersubstrats zu schaffen,
bei dem das Innere einer inneren Kammer in kurzer Zeit auf eine
vorbestimmte Temperatur erwärmt
werden kann.
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Die Aufgabe wird mit dem Merkmal
des Anspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß kann das Inertgas Helium (He)
sein und das Sauerstoffgas ist vorzugsweise mit einem Volumenanteil
von 10 bis 50% im gemischten Gas enthalten. Höchst bevorzugt ist das Sauerstoffgas
mit einem Volumenanteil von 20 bis 40% im gemischten Gas enthalten.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
einen Querschnitt eines ersten in der Erfindung verwendeten Plasmabearbeitungssystems.
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2 zeigt
einen Querschnitt eines zweiten in der Erfindung verwendeten Plasmabearbeitungssystems.
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3 zeigt
ein Ablaufdiagramm mit Schritten der Plasmabearbeitung.
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4 zeigt
eine Kurve der Temperaturveränderung
des Inneren einer in dem Plasmabearbeitungssystem nach 2 verwendeten Kammer bezogen
auf die Zeit.
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5 zeigt
eine Kurve der Zeitveränderung zum
Erwärmen
des Inneren einer in dem Plasmabearbeitungssystem nach 2 und dem Stand der Technik
verwendeten Kammer auf eine vorbestimmte Temperatur (200°C).
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6 zeigt
eine Kurve zur Darstellung der Beziehung zwischen einem Sauerstoffprozentanteil in
einem gemischten Gas und einer Zeitspanne zum Erwärmen des
Inneren einer in dem Plasmabearbeitungssystem nach 2 verwendeten Kammer auf eine vorbestimmte
Temperatur (200°C).
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Detaillierte
Offenbarung der Erfindung
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1 zeigt
ein erstes Plasmabearbeitungssystem, das der Bearbeitung von Halbleiterwafern mit
Plasma dient, das unter Verwendung von ECR (Electron Cyclotron Resonance)
erzeugt wurde. Das System weist einen Wellenleiter 12,
in dem eine Mikrowelle läuft,
eine Plasmakammer 11, in der Plasma erregt wird, eine Bearbeitungskammer 14,
in der ein Wafer bearbeitet wird, eine Magnetspule 13 und
eine Waferaufnahme 17 auf. Der Wellenleiter 12 ist
mit einem (nicht dargestellten) Mikrowellenoszillator verbunden,
der Mikrowellen einer vorbestimmten Frequenz und Energie erzeugt.
Die Magnetspule 13 umgibt die Plasmakammer 11 auf
der selben Achse, um ein Magnetfeld zum Erregen des darin enthaltenen Plasmas
zu erzeugen.
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Die Plasmakammer 11 ist
an einer Seitenwand mit Gaseinlässen 14a versehen.
Die Bearbeitungskammer 14 ist am Boden mit einem Gasauslass 14b versehen.
Ein gemischtes Gas zum Vorheizen und ein Kohlenstofffluoridgas zum Ätzen werden durch
die Gaseinlässe 14a in
die Reaktionskammer gelei tet. Die Plasmakammer 11 ist an
der Oberseite mit einer Mikrowelleneinleitöffnung 11a versehen,
die durch ein Mikrowellenfenster 11b aus Quarz verschlossen
ist.
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In der Bearbeitungskammer 14 ist
ein zu bearbeitender Wafer auf einem Waferhalter 15 angeordnet.
Der Waferhalter 15 ist mit einem (nicht dargestellten)
Kühlmechanismus
und einer (nicht dargestellten) Hochfrequenzelektrode versehen,
die die von einer Hochfrequenzquelle 15a mit Hochfrequenz gespeist
wird. Die Hochfrequenz wird dem Waferhalter 15 während des
Betriebs zugeführt,
um die Energie der den Wafer angreifenden Ionen zu steuern.
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Die Waferaufnahme 17 enthält eine
Waferkassette 60, in der mehrere zu bearbeitende Wafer 61b–61e enthalten
sind. Die Waferaufnahme 17 ist am Boden mit Auslassöffnung 17b und
auf der der Reaktionskammer zugewandten Seite mit einem Schieber 16a versehen.
Der Schieber 16a wird geöffnet, wenn die Wafer 61b–61e in
die Bearbeitungsammer 14 verbracht werden, und er wird
anderenfalls geschlossen. Die Wafer 61b–61e werden von einem Roboter 16b auf
den Waferhalter 15 verbracht, wenn sie bearbeitet werden,
und sie werden nach dem Bearbeiten zurück in die Waferkassette 60 verbracht. Bevor
die Wafer 61b–61e in
die Bearbeitungskammer 14 verbracht werden, wird die Luft
in der Waferaufnahme 17 aus der Auslassöffnung 17b abgelassen,
um den Druck in dieser so zu regeln, dass der Druck in der Waferaufnahme 17 gleich
demjenigen in der Bearbeitungskammer 14 ist.
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Im folgenden wird die Arbeitsweise
des zuvor beschriebenen Plasmabearbeitungssystems erläutert. Der
Betrieb des Systems kann in die zwei Modi des Vorheizens und des
normalen Ätzens
unterteilt werden. Im Vorheizmodus wird der Innendruck der Plasmakammer 11 und
der Bearbeitungskammer 14 durch ein (nicht dargestelltes)
Vakuumsystem auf einen vorbestimmten Druck verringert. Anschließend wird
ein Leersubstrat (Siliziumwafer) 61a durch den Roboter 16b in
die Bearbeitungskammer 14 verbracht. Das Leer substrat 61a wird
auf dem Waferhalter 15 gehalten, der zuvor auf eine vorbestimmte Temperatur
abgekühlt
wurde.
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Anschließend wird ein Gasgemisch aus
Sauerstoff und Inertgas über
den Gaseinlass 14a in die Plasmakammer 11 eingelassen.
Die Anteile des Sauerstoffs und des Inertgases in dem Gasgemisch
werden später
beschrieben. Wenn die Plasmakammer 11 mit dem Gasgemisch
mit einem vorbestimmten Druck gefüllt ist, wird der Magnetspule 13 Gleichstrom
zugeführt,
um ein Magnetfeld zur ECR-Erregung in der Plasmakammer 11 zu
erzeugen. Wenn eine Mikrowelle vom (nicht dargestellten) Mikrowellenoszillator
durch den Welleleiter 12 in die Plasmakammer 11 geleitet
wird, erfolgt eine ECR-Erregung durch
eine gegenseitige Reaktion der Mikrowelle und des Magnetfelds, und
das Gasgemisch wird in einen Plasmazustand energetisiert. Infolgedessen
werden die Plasmakammer 11 und die Bearbeitungskammer 14 auf
eine vorbestimmte Temperatur erwärmt,
beispielsweise 200°C.
wenn die Temperatur der Plasmakammer 11 200°C erreicht,
werden der Mikrowellenoszillator und die Magnetspule 13 abgeschaltet, um
die Erregung des Plasmas zu stoppen, so dass der Vorheizvorgang
beendet wird.
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Danach wird das restliche Gas in
der Plasmakammer 11 und der Bearbeitungskammer 14 über den
Gasauslaß 14 abgezogen
und das Leersubstrat 61a wird aus der Bearbeitungskammer 14 entnommen.
Stattdessen wird ein normales Substrat (61b) in die Bearbeitungskammer 14 geladen
und auf dem Waferhalter 15 gehalten.
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Wenn das normale Substrat 61b eingebracht ist,
wird ein Prozessgas, das ein Kohlenstofffluoridsystemgas wie C4F8 enthält, aus
dem Gaseinlass 14a in die Plasmakammer 11 eingeleitet.
Wenn die Plasmakammer 11 mit dem Prozessgas mit einem vorbestimmten
Druck gefüllt
ist, wird der Magnetspule 13 Gleichstrom zugeführt, um
ein Magnetfeld für
die ECR-Erregung in der Plasmakammer 11 zu erzeugen. Wenn
eine Mikrowelle von dem (nicht dargestellten) Mikrowellenoszillator
durch den Wellenleiter 12 in die Plasma kammer 11 eingeleitet
wird, erfolgt eine ECR-Erregung durch die Reaktion der Mikrowelle
mit dem Magnetfeld und das Prozessgas wird in einen Plasmazustand
energetisiert.
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Nach dem Erzeugen des Plasmas liefert
die Hochfrequenzquelle 15a Hochfrequenzenergie an den Waferhalter 15.
Aktivierte Spezies im Plasma, wie Ionen und Radikale, werden der
Oberfläche
des Substrats 61b zugeführt,
so daß eine
Siliziumoxidschicht auf dem Substrat 81b geätzt wird.
Wenn der Ätzvorgang
abgeschlossen ist, werden der Mikrowellenoszillator und andere Vorrichtungen
abgeschaltet. Anschließend
werden die anderen Substrate (Siliziumwafer) 61c–61e nacheinander
auf die gleiche Weise wie das Substrat 61b bearbeitet.
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Erfindungsgemäß wird die Plasmakammer 11 mit
Plasma unter Verwendung des Gasgemischs aus Sauerstoff und Inertgas
vorgeheizt, so daß die Plasmakammer 11 binnen
kurzer Zeit, im Vergleich zur Verwendung eines einzelnen Gases wie
Sauerstoff, auf eine vorbestimmte Temperatur (200°C) erwärmt werden
kann.
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Erfindungsgemäß kann das zuvor beschriebene
Inertgas Helium (He), Argon (Ar), Neon (Ne), Xenon (Xe) und dergleichen
sein. Vorzugsweise wird Helium (He) verwendet, da Helium Sauerstoff
in Plasma wirksam aktiviert. Wenn Helium (He) als das mit Sauerstoff
zu mischende Inertgas gewählt
wird, beträgt
der Sauerstoffanteil vorzugsweise 10 bis 50 Volumenprozent und höchst vorzugsweise
20 bis 40 Volumenprozent im Gasgemisch, so daß die Effizienz des Vorheizvorgangs
erheblich verbessert ist. Dieses Phänomen ist in 5 dargestellt, die im folgenden beschrieben
wird.
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2 zeigt
ein zweites Plasmabearbeitungssystem zur Durchführung der Endung, das zum Verarbeiten
von Halbleiterwafern unter Verwendung von Plasma ausgebildet ist,
das mittels ECR (Electron Cyclotron Resonance) erregt wird. Bei
dem zweiten System sind dieselben oder dem ersten System nach 1 entsprechenden Komponenten
durch die gleichen Symbole wiedergegeben. Die diesbezügliche Beschreibung
wird zur Vermeidung von Redundanz an dieser Stelle nicht wiederholt.
Der grundlegende Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten
Plasmabearbeitungssystem besteht darin, daß das zweite System mit einer
inneren Gasglocke 21 in der Plasmakammer 11 versehen
ist. Die innere Gasglocke 21 ist vorgesehen, um den Durchsatz
der Plasmabearbeitung im Vergleich zum ersten Plasmabearbeitungssystem
zu verbessern. Das heißt
das Innere der Plasmakammer 11 und der Bearbeitungskammer 14 können schneller
vorgeheizt werden.
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Die Plasmakammer 11 ist
mit der zuvor erwähnten
inneren Gasglocke 21 versehen, die zylinderförmig ausgebildet
ist. Die innere Gasglocke 21 ist derart angeordnet, daß sie die
Innenwand der Plasmakammer 11 bedeckt und den Abstand "dp" von der Innenfläche der
Plasmakammer 11 aufweist. Die innere Gasglocke 21 ist
durch einen Bügel 21a an
der Plasmakammer 11 befestigt. Die innere Gasglocke 21 besteht
beispielsweise aus hochreinem Aluminium (mehr als 99%), das eine
niedrige Wärmekapazität aufweist.
Aluminium reagiert im Gegensatz zu Quarz nicht sehr stark mit aktivierten
Spezies von Kohlenstofffluorid, so daß die Ätzrate in diesem System hoch
gehalten werden kann.
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Die innere Gasglocke 21 ist
am oberen Ende mit einer Mikrowellentransmissionspatte 22 versehen,
so daß eine
Mikrowelle in die Plasmakammer 11 eingeleitet werden kann.
Die Mikrowellentransmissionsplatte 22 besteht aus Siliziumnitrid
(Si3N4) oder dergleichen,
das im Vergleich mit Quarz nicht stark mit den aktivierten Spezies
von Kohlestofffluorid reagiert. Die Ätzrate des bearbeiteten Wafers
kann daher in diesem System hoch gehalten werden. Die Mikrowellentransmissionsplatte 22 ist
kreisförmig
und hat einen Abstand "dj" zur Innenfläche der
Plasmakammer 11. die Mikrowellentransmissionsplatte 22 verhindert,
daß die
Innenfläche
der Plasmakammer 11 dem Plasma ausgesetzt wird.
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Im folgenden wird die Arbeitsweise
des zuvor beschriebenen Plasmabearbeitungssystems unter Bezugnahme
auf das Ablaufdiagramm der 3 erläutert. Der
Betrieb des Systems kann in die zwei Modi des Vorheizens und des
normalen Ätzens
unterteilt werden. Im Vorheizmodus wird der Innendruck der Plasmakammer 11 und
der Bearbeitungskammer 14 durch ein (nicht dargestelltes)
Vakuumsystem auf einen vorbestimmten Druck verringert. Anschließend wird
im Schritt 1 ein Leersubstrat (Siliziumwafer) 61a durch
den Roboter 16b in die Bearbeitungskammer 14 verbracht.
Das Leersubstrat 61a wird auf dem Waferhalter 15 gehalten,
der zuvor auf eine vorbestimmte Temperatur abgekühlt wurde.
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Im Schritt 2 wird ein Gasgemisch
aus Sauerstoff und Inertgas über
den Gaseinlass 14a in die Plasmakammer 11 (innere
Gasglocke 21) eingelassen. Die Anteile des Sauerstoffs
und des Inertgases in dem Gasgemisch werden später beschrieben.
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Wenn die Plasmakammer 11 (innere
Gasglocke 21) mit dem Gasgemisch mit einem vorbestimmten
Druck gefüllt
ist, wird im Schritt 3 der Magnetspule 13 Gleichstrom
zugeführt,
um ein Magnetfeld zur ECR-Erregung in der Plasmakammer 11 zu
erzeugen. Wenn eine Mikrowelle vom (nicht dargestellten) Mikrowellenoszillator
durch den Welleleiter 12 in die Plasmakammer 11 geleitet
wird, erfolgt eine ECR-Erregung durch eine gegenseitige Reaktion
der Mikrowelle und des Magnetfelds, und das Gasgemisch wird in einen
Plasmazustand energetisiert. Infolgedessen wird die innere Gasglocke 21 auf
eine vorbestimmte Temperatur erwärmt,
beispielsweise 200°C.
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Wenn die Temperatur der inneren Gasglocke 21 nicht
200°C erreicht,
wird im Schritt 4 die innere Gasglocke 21 weiter
erwärmt,
wenn die Temperatur der inneren Gasglocke 21 200°C erreicht,
werden der Mikrowellenoszillator und die Magnetspule 13 abgeschaltet,
um die Erregung des Plasmas zu stoppen, so dass der Vorheizvorgang
beendet wird.
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Im Schritt 5 wird das verbleibende
Gas in der Plasmakammer 11 und der Bearbeitungskammer 14 über den
Gasauslass 14b abgezogen.
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Im Schritt 6 wird das Leersubstrat 61a aus der
Bearbeitungskammer 14 entnommen und stattdessen ein normales
Substrat (61b) in die Substratkammer 14 verbracht,
welches auf dem Waferhalter 15 gehalten wird.
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Im Schritt 7 wird ein Prozessgas,
das ein Kohlenstofffluoridsystemgas wie C4F8 enthält,
aus dem Gaseinlass 14a in die Plasmakammer 11 eingeleitet,
so daß die
Plasmakammer 11 mit dem Prozessgas mit einem vorbestimmten
Druck gefüllt
ist.
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Im Schritt 8 wird der Magnetspule
13 Gleichstrom zugeführt,
um ein Magnetfeld für
die ECR-Erregung in der Plasmakammer 11 zu erzeugen. Wenn eine
Mikrowelle von dem (nicht dargestellten) Mikrowellenoszillator durch
den Wellenleiter 12 in die Plasmakammer 11 eingeleitet
wird, erfolgt eine ECR-Erregung durch die Reaktion der Mikrowelle
mit dem Magnetfeld und das Prozessgas wird in einen Plasmazustand
energetisiert. Nach dem Erzeugen des Plasmas liefert die Hochfrequenzquelle 15a Hochfrequenzenergie
an den Waferhalter 15. Aktivierte Spezies im Plasma, wie
Ionen und Radikale, werden der Oberfläche des Substrats 61b zugeführt, so
daß eine Siliziumoxidschicht
auf dem Substrat 61b geätzt wird.
Wenn der Ätzvorgang
abgeschlossen ist, werden der Mikrowellenoszillator und andere Vorrichtungen
abgeschaltet. Anschließend
werden die anderen Substrate (Siliziumwafer) 61c–61e nacheinander
auf die gleiche Weise wie das Substrat 61b bearbeitet.
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Erfindungsgemäß wird die innere Gasglocke 21 mit
Plasma unter Verwendung des Gasgemischs aus Sauerstoff und Inertgas
vorgeheizt, so daß die
innere Gasglocke 21 binnen eines kurzen Zeitraums, der
kürzer
als bei dem ersten System ist, auf eine vorbestimmte Temperatur
(200°C)
erwärmt
werden kann.
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4 zeigt
die Temperaturveränderung
der inneren Gasglocke 21 des zweiten Systems. Zu Beginn
des Vorheizmodus wird die Temperatur der inneren Gasglocke 21 schnell
auf wenig mehr als 200°C erhöht. Anschließend fällt die
Temperatur der inneren Gasglocke 21, wenn das Leersubstrat 61a ausgewechselt
wird. Erfindungsgemäß werden
der Intervall des Ätzvorgangs
und der Zeitraum des Vorheizvorgangs genau gesteuert, um die Temperatur
der inneren Gasglocke 21 auf einem optimalen Niveau und
in einem optimalen Bereich zu halten, beispielsweise 200 ± 10°C.
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[Leistungstest]
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Im folgenden wird die Leistung des
zweitens Plasmabearbeitungssystems in Zusammenhang mit den Kurven
der 5 und 6 beschrieben. Bei dem Test
wurde das ECR-Plasmabearbeitungssystem von 2 verwendet. Es wird angenommen, daß die Plasmakammer 11 mit
einem Innendurchmesser von 270 mm ausgebildet ist. Die innere Gasglocke 21 besteht
aus hochreinem Aluminium (mehr als 99%) und ist zylindrisch mit
einer Dicke von ungefähr
8 mm ausgebildet. Der Abstand "dp" zwischen der inneren Gasglocke 21 und
der Plasmakammer 11 beträgt ungefähr 1 mm. Die Mikrowellentransmissionsplatte 22 besteht
aus Siliziumnitrid und ist 5 mm dick. Der Abstand "dj" zwischen der Mikrowellentransmissionsplatte 22 und
der Plasmakammer 11 beträgt ungefähr 3 mm. Die in die Plasmakammer 11 einzuleitenden Mikrowellen
hatten eine Frequenz von 2,45 GHz. Dem Waferhalter 15 wurde
Hochfrequenzenergie mit 400 kHz zugeführt.
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Im Vorheizmodus wird ein Gasgemisch
aus Sauerstoff und Helium verwendet und die Temperatur der inneren
Gasglocke 21 wird mit einem (nicht dargestellten) Thermoelement
gemessen. Das Sauerstoffgas und das Heliumgas werden mit Strömungsraten
von 10 sccm bzw. 40 sccm zugeführt.
Die Plasmakammer 11 und die Bearbeitungskammer 14 werden
auf einen Druck von 1 mTorr geregelt und es werden Mikrowellen von
1,5 kW eingeleitet.
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5 zeigt
wie viele Minuten erforderlich sind, um die innere Gasglocke 21 erfindungsgemäß und nach
dem Stand der Technik auf 200°C
zu erwärmen.
Wie durch die Kurve in 5 dargestellt
erfordert die Erfindung lediglich ungefähr sieben Minuten, während der
Stand der Technik ungefähr
zwanzig Minuten erfordert.
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6 zeigt
die Zeitvariation für
das Vorheizen der inneren Gasglocke 21 auf 200°C in bezug
auf den Anteil (Volumenprozent) an Sauerstoff im Gasgemisch. Bei
Verwendung von ausschließlich
Helium (Sauerstoffprozentanteil gleich null) zum Vorheizen der inneren
Gasglocke 21 verwendet wird, sind etwa fünfundzwanzig
Minuten erforderlich, um sie auf 200°C zu erwärmen, was etwas länger ist
als bei der Verwendung von 100% Sauerstoffgas. Die Zeit verkürzt sich,
wenn der Sauerstoffprozentanteil erhöht wird, und sie sinkt unter
zehn Minuten, wenn der Sauerstoffprozentanteil auf zehn Prozent
fällt,
was weniger als der Hälfte
des Standes der Technik entspricht. Wenn jedoch der Sauerstoffprozentanteil über fünfzig Prozent
steigt, verlängert
sich die Zeit wieder. Wie aus der Kurve der 6 ersichtlich, liegt der Anteil des Sauerstoffs
im Gasgemisch vorzugsweise im Bereich von zehn und fünfzig Prozent,
höchst
vorzugsweise zwischen zwanzig und vierzig Prozent.
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Wie zuvor beschrieben wird die Zeit
(Zeitdauer) zum Vorheizen erfindungsgemäß gegenüber dem Stand der Technik erheblich
verkürzt,
und daher kann der Gesamtdurchsatz der Plasmabearbeitung verbessert
(verkürzt)
werden.
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Die Erfindung ist nicht auf den Ätzvorgang von
Siliziumoxidschichten mit Kohlenstofffluoridgas beschränkt, d.
h. die Erfindung ist auf andere Arten der Plasmabearbeitung anwendbar.
Die Erfindung ist jedoch für
das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel
nützlich,
bei dem die Siliziumoxidschicht durch Plasma geätzt wird, das mittels Kohlenstofffluoridgas erregt
wird. Das Kohlenstofffluoridgas kann CF4, C2F6, C3F8, C4F8 und
dergleichen sein. Ferner ist die Erfindung neben dem zuvor beschriebenen ECR-Plasmatyp
auf andere Arten von Plasmabearbeitungssystemen anwendbar.