JP2005286325A - リモートプラズマ源清浄技術を用いた窒化ケイ素堆積中の白色粉末低減用の装置および方法 - Google Patents
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Abstract
プロセスチャンバ内での白色粉末の生成を抑える装置及び方法を提供する。
【解決手段】
本方法は、プロセスチャンバの壁の少なくとも一部分を加熱するステップ、プロセスチャンバの壁の大部分を覆うライナを設けるステップ、プロセスチャンバの内部に接続されたリモートチャンバを設けるステップ、リモートチャンバ内で清浄ガスのプラズマを生じさせるステップ、及び清浄ガスのプラズマの一部をプロセスチャンバ内に流入するステップを含んでいる。本装置は、壁を有する堆積チャンバ、壁に熱結合され壁を加熱する手段、壁の大部分を覆うライナ、チャンバの外側に配置されたリモートチャンバ、リモートチャンバ内にエネルギを供給することの可能な活性化源、リモートガス供給源からの前駆ガスをリモートチャンバ内に流入させる第1導管、及びリモートチャンバからの反応種を堆積チャンバ内に流入させる第2導管を含んでいる。
【選択図】 図1
Description
[従来の技術]
SiH4+NH3→SiNH+3H2
3SiH4+4NH3→Si3N4+12H2
である。SiNは、基板上だけではなく壁や排気システムの上にも堆積する。既知の現場清浄プロセスは、清浄ガス(cleaning gas)(多くの場合、フッ化窒素(NF3)である)を供給し、排気可能な揮発性生成物を形成するためにRFプラズマを用いてチャンバ内部のガスを活性化することにより、壁からSiN膜を除去することが可能である。この反応は、次のように進行する。
NF3→RFプラズマ→NFx+F
F+SiN→RFプラズマ→SiF4+N2
生成物フッ化ケイ素(SiF4)は、この後、SiN堆積プロセス中にNH3およびフッ化水素(HF)と反応して、例えば六フッ化アンモニウム((NH4)2SiF6)を形成する。このような生成物および他の同様のケイ素含有フッ化物生成物は、ここでは「白色粉末」と呼ばれ、より一般的には、部分反応SiN膜を構成する。この望ましくない白色粉末は、例えば、真空ポンプ内で濃縮(condense)することがある。また、この白色粉末は、プロセスチャンバをポンプに接続する真空ライン(フォアライン)やポンプを排気システムに接続する真空ライン(排気ライン)内で濃縮することもある。最終的に、この白色粉末は、燃焼箱(排気を扱う)内で、およびチャンバ壁上で濃縮する可能性がある。ポンプおよび排気の場合、濃縮は、総計で数キログラムの白色粉末になることがあり、これにより、しばしばポンプが故障する。フォアラインおよび排気ラインの場合、目詰まりが起こることがある。この白色粉末は、堆積プロセス中において望ましくない微粒子の源ともなる。
[発明が解決しようとする課題]
[課題を解決するための手段]
[発明の実施の形態]
Claims (25)
- 窒化ケイ素を堆積するために用いられるプロセスチャンバ内での白色粉末の生成を低減する方法であって、
前記プロセスチャンバの壁の少なくとも一部を加熱するステップと、
前記プロセスチャンバの壁の実質的な部分を覆うライナを設けるステップと、
前記プロセスチャンバの内部に接続されたリモートチャンバを提供するステップと、
前記リモートチャンバ内で洗浄ガスのプラズマを生じさせるステップと、
前記プロセスチャンバ内に前記洗浄ガスのプラズマを流入するステップと、
を備え、前記白色粉末が実質的に減少する、前記方法。 - 前記加熱ステップは、前記壁内の少なくとも1個の中空隔室内に、加熱された流体を流すことにより行われる、請求項1記載の方法。
- 真空ライン内、および前記プロセスチャンバに機能を提供するポンプシステム内で、白色粉末の生成が低減される、請求項2記載の方法。
- 前記加熱された流体が実質的に水である、請求項2記載の方法。
- 前記水を約85℃以上の温度に加熱するステップを更に備える、請求項4記載の方法。
- 上記水を約85℃の温度に加熱するステップを更に備える、請求項5記載の方法。
- 上記ライナは、前記プロセスチャンバの全体の内部を覆う、請求項2記載の方法。
- 上記ライナは、アルマイト製である、請求項6記載の方法。
- 上記ライナは、セラミック製である、請求項2記載の方法。
- 白色粉末の生成が低減される窒化ケイ素堆積用の装置であって、
壁を有する堆積チャンバと、
前記壁を加熱する手段であって、前記壁に熱結合された手段と、前記壁の実質的な部分を覆うライナと、
前記チャンバの外側に配置されたリモートチャンバと、
前記リモートチャンバ内にエネルギを供給する活性化源と、
リモートガス供給源からの前駆ガスを、この前駆ガスが前記活性化源によって活性化されて反 応種が形成される前記リモートチャンバ内に流入する第1の導管と、
前記リモートチャンバからの反応種を前記堆積チャンバ内に流入する第2の導管と、
第2導管と流体連通したシャワーヘッドと、
シャワーヘッドに接続された電源と、
を備える装置。 - 前記加熱手段は、
前記壁の少なくとも一部内に置かれた隔室と、
前記隔室に接続された流入口ポートと、
前記隔室に接続された流出口ポートと、
を含む、請求項10記載の装置。 - 前記流入口ポートに接続された流体源を更に備える、請求項11記載の装置。
- 前記流体は、約85℃以上の温度に加熱される水である、請求項12記載の装置。
- 前記水は、約85℃の温度に加熱される、請求項13記載の装置。
- ライナは、前記堆積チャンバの内部の全体を実質的に覆う、請求項10記載の装置。
- ライナは、アルミニウム製である、請求項10記載の装置。
- ライナは、セラミック製である、請求項10記載の装置。
- 加熱手段は、前記チャンバの外部を実質的に覆う熱絶縁ブランケットである、請求項10記載の装置。
- 堆積チャンバ内部に位置決めされたサセプタを更に備える、請求項10記載の装置。
- サセプタを加熱する為のヒータを更に備える、請求項19記載の装置。
- プロセスチャンバ内の上部電極にパワーを供給するステップを更に備える、請求項1記載の方法。
- 上部電極は、シャワーヘッドである、請求項21記載の方法。
- パワーは、高周波源により供給される、請求項22記載の方法。
- 前記壁を加熱する手段は、チャンバ洗浄中、前記壁を加熱する能力がある、請求項10記載の装置。
- ライナは、アルミニウム製である、請求項10記載の装置。
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