JP2007027496A - プラズマエッチング装置および微粒子除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 チャンバ内の異物を簡易な方法でチャンバ下回りまで除去するプラズマ処理装置の微粒子除去方法を提供する。
【解決手段】 上部アンテナ１０２と、下部電極１０３と、圧力計Ｐ１，Ｐ２と、ガス導入手段１１０、排気手段、１１１ａ，１１１ｂと、上部アンテナ１０２と下部電極１０３に同一周波数の高周波を制御して印加するとともに高周波の位相を同位相から反対位相まで制御する位相制御手段１０８を備えるプラズマエッチング装置の微粒子除去方法において、半導体製品基板処理中は、上部アンテナ１０２と下部電極１０３の電圧位相を逆位相で印加する工程と、半導体製品基板を処理していないときは、非堆積性のガスの存在下で、上部アンテナ１０２と下部電極１０２の電圧位相を同位相で、電圧振幅が１００Ｖ以上の条件で印加し、下部電極１０３の高さを半導体製品基板処理時の高さより下げて放電する工程を備える。
【選択図面】 図１

Description

本発明は、半導体等の製造分野で適用されるプラズマエッチング装置に関し、特に、異物を低減できるプラズマ処理方法に関する。

一般に、プラズマエッチング装置には、異物を除去する特別な機能はついていないものが多いが、プラズマＣＶＤ成膜装置において、クリーニング電極と称して特別な電極を設けて、局所的に放電し、クリーニングする方法が公開されている（例えば、特許文献１参照）。また、プラズマ処理チャンバから効率よく粒子を除去する方法として、高周波電力を印加しつつ圧力を減圧し、さらに流量を増加させることで粒子を除去する方法が公開されている（例えば、特許文献２参照）。また、電極に印加する高周波バイアスの位相を制御してプラズマを拡散させクリーニングする方法が公開されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００２−５７１１０号公報 特開平６−８４８５３号公報 特開２００２−１８４７６６号公報

特許文献１に記載のプラズマエッチング装置のクリーニングにおいて、プラズマエッチング装置にクリーニング用の電極を設けると、追加電源や部品による装置コストの増加があり、また、構造についても、電極があるために複雑になり、複雑な構造の隙間などに異物の残留が起こるということがない様にどう設計すべきかの方法が十分明確になっていない。また、その電極の構成部品の材質についても、金属汚染や消耗コストの点を考慮する必要もある。さらに、特許文献２には、プラズマ処理の圧力を減圧し流量を増加するとあるが、対象としているのは、処理室のウエハ近傍の粒子の除去のみであり、処理室の下周りに粒子が生成した場合の効果は不明である。処理室の下回りに付着した粒子や堆積物は量産工場で長期使用した場合には、異物数を漸増させる原因となり、下回りの粒子もクリーニングする必要がある。また、特許文献３ように単に位相によりプラズマを拡散するという場合には、位相以外の放電条件をどうすべきかが分からなかった。

本発明の目的は、チャンバ内の異物を簡易な方法でチャンバ下回りまで除去することのできる微粒子除去方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の微粒子除去方法は、真空容器内に対向した上部アンテナおよび半導体製品基板を載置できる下部電極と、プラズマ処理中に処理室の圧力を監視する圧力計と、ガス導入手段と、排気手段と、前記上部アンテナと前記下部電極に同一周波数の高周波を制御して印加でき、高周波の位相を同位相から逆位相まで制御できる手段と、下部電極を上下できる手段を備えたプラズマエッチング装置の微粒子除去方法において、半導体製品基板処理中は、前記上部アンテナと前記下部電極の電圧位相を逆位相で高周波電圧を印加する工程と、半導体製品基板を処理していないときに、前記上部アンテナと前記下部電極の電圧位相を同位相で、前記上部アンテナの印加電力と前記下部電極の印加電力がそれぞれ電圧振幅が１００Ｖ以上の条件で、非堆積性のガスの存在下で、下部電極の高さを半導体製品基板処理時の高さより下げて放電する工程を備える。

半導体製品基板処理中は、前記上部アンテナと前記下部電極の電圧位相を逆位相で高周波電圧を印加することにより、下部電極のアースを上部アンテナが担い、上部アンテナのアースを下部電極が担うことで、プラズマの広がりを小さく抑え、部品の消耗領域を狭く抑えることができる。また、このとき壁にかかるバイアスは、電極のアースとしてではなく、プラズマ密度や電子温度で決まるプラズマ電位であり、５０Ｖ弱程度であった。

半導体製品基板処理中に、上部アンテナと下部電極に電圧位相を逆位相で高周波電圧を印加することにより、このときプラズマが広がった領域の少し外側にスパッタされて生成した不揮発性の粒子が残留する可能性があるが、半導体製品基板を処理していないときに、処理時よりも高い圧力の非堆積性のガスの存在下で上部アンテナと下部電極に同位相で電力を印加することにより、プラズマがアースを処理室の内面に求めるために、プラズマが処理室側壁や下回りにまで広がり、微粒子を除去することができる。

すなわち、本発明は、真空容器内に対向した上部アンテナと半導体製品基板を載置できる下部電極と、ガス導入手段と、排気手段と、前記上部アンテナと前記下部電極に同一周波数の高周波の電力を制御して印加するとともに該高周波の電圧位相を同位相から逆位相まで制御できる手段と、下部電極を上下できる手段とを備えるプラズマエッチング装置における微粒子除去方法であって、半導体製品基板処理中に、前記上部アンテナと前記下部電極の電圧位相を逆位相で高周波を印加する工程と、半導体製品基板を処理していないときに、非堆積性のガスを用い、前記上部アンテナと前記下部電極の電圧位相を同位相で、前記上部アンテナの印加電力と前記下部電極の印加電力をどちらかが電圧振幅が１００Ｖ以上になる条件で、かつ、前記下部電極の高さを半導体製品基板処理時の高さより下げて放電する工程を含む。

本発明は、上記微粒子除去方法において、前記逆位相で印加される高周波の電圧位相差を１７０°〜１９０°とし、前記同位相で印加される高周波の電圧位相差を−３０°〜３０°の範囲とした。また、本発明は、上記微粒子除去方法において、半導体製品基板を処理していないときに、半導体製品基板処理圧力より高い圧力で放電する。さらに、本発明は、上記微粒子除去方法において、半導体製品基板を処理していないときに、非堆積性ガスを流し続けたまま、印加電力を変動させ或いは印加および非印加を２回以上繰り返す。加えて本発明は、上記微粒子除去方法において、２枚以上連続して半導体製品基板を処理する場合に、該半導体製品基板間に非堆積性ガスを導入し続け、処理室の圧力を半導体製品基板処理圧力より高く保って放電する。

本発明は、上記微粒子除去方法において、２枚以上連続して半導体製品基板を処理する場合に、該半導体製品基板間に非堆積性ガスを導入し続けたまま、処理室の圧力を半導体製品基板処理圧力より高い圧力を保って放電し、この放電は印加電力を変動させ或いは印加および非印加を２回以上繰り返す。

本発明は、真空容器内に対向した上部アンテナと、半導体製品基板を載置できる下部電極と、プラズマ処理中に処理室の圧力を監視する圧力計と、ガス導入手段と、排気手段と、前記上部アンテナと前記下部電極に同一周波数の高周波を制御して印加でき、該高周波の電圧位相を同位相から逆位相まで制御できる手段をもつプラズマエッチング装置において、前記圧力計は、処理室の圧力を監視する２種の異なるレンジの圧力計であり、処理室が高真空排気されていない状態でも、それぞれの圧力計を処理室を介さずに真空に排気してゼロ点校正することができる手段を備え、前記微粒子除去方法を行う。また、本発明は、上記プラズマエッチング装置において、下部電極を上下できる手段を備え、前記微粒子除去方法を行う。さらに、本発明は、上記プラズマエッチング装置において、処理室の圧力を監視する２種の異なるレンジの圧力計は、それぞれ処理室との間にバルブを備え、さらに、該圧力計と該バルブの間には、排気系配管につながるバルブをそれぞれ備え、前記微粒子除去方法を行う。

以上説明したように、本発明では、アンテナと下部電極の高周波の位相を同位相とし、下部電極を下げ、圧力を高くして処理することにより、処理室内の粒子を排気し、半導体製品基板処理時の異物数を低減することができる。

本発明の発明者は研究の結果、半導体製品基板処理時には、処理室壁面がスパッタされたりエッチングされたりして生成した不揮発性の粒子は、プラズマが広がっている領域の少し外側の、プラズマが弱くなり壁へのバイアスが減少したところに溜まりやすいこと、さらに、クリーニング時に発生する粒子が基板処理部に飛散することを抑制するためには圧力を上げてクリーニングすることが有効であることを見出した。

また、電圧振幅が１００Ｖ以上になる電力をかけることにより、壁へのバイアスが５０Ｖ以上かかり、上記半導体製品基板処理中の壁にかかるバイアスより強くなり、半導体製品基板処理中に取り除かれずに残留している微粒子に、イオンや電子の入射エネルギーをより多く与えられる。このため、入射エネルギーを与えられた微粒子と壁との材質の熱膨張係数の違いによる熱ストレスおよび、微粒子と壁が共に負に帯電することによる電気的反発が増加するため、半導体製品基板処理中には剥がれなかったが比較的剥がれやすい微粒子を剥離することができる。

また、微粒子除去処理時に下部電極の高さを下げて放電するため、プラズマが処理室の下回りにアースを求めて広がりやすくなり、より広い範囲で粒子を剥離することができる。
また、本発明の微粒子除去方法は、半導体製品基板処理圧力より高い圧力で放電する。このことで、壁面から剥離した微粒子は、通常処理時より高い圧力に設定していることより、剥離時の勢いがより早く弱められガスの排気の流れに従い易くなる。もし、圧力が低い場合には、剥離の勢いによって、半導体製品基板が処理される上流にまで上がる可能性が増す。圧力は、高いほど微粒子の散逸を防止することができるが、放電を立てることができる圧力という限度があり、プラズマ生成方法に依存する。あるプラズマエッチング装置では、２０Ｐａから５０Ｐａが適当である。

また、このとき、ガス流量が大きいほうが、粒子を排気する速度が増加するという利点があるが、異物の散逸を防ぐ効果は小さく、圧力を上げることを優先すべきである。

また、本発明では、微粒子除去処理時に、非堆積性のガス、例えば、ＣＦ_４、Ｏ_２、ＮＦ_３、ＳＦ_６などを多く含む堆積性の少ない混合ガスで処理するか、あるいは堆積物が除去できる混合ガスにより処理することで、壁に付着している粒子を堆積膜で覆わない。よって粒子は、壁から剥離しやすい状態に保たれる。

さらに、本発明の微粒子除去方法は、ガスを流し続けたまま、印加電力を変動或いは印加、非印加を２回以上繰り返す。このことにより、電力ＯＮあるいは増加時または、電力ＯＦＦあるいは減少時に、壁への電子の入射量が変化し、また、シース厚さの変化などでシース内イオンの処理室の壁面への入射量が変化し、入熱量の急激な変化から付着物および壁面の非定常的な熱膨張分布による熱応力を生み、粒子と壁との付着部に力の変化を与えることで、粒子の剥離をより促すことができる。そして剥離した粒子は、流しているガスに乗り排気される。また定常放電時にプラズマシースにトラップされていた粒子を放電ＯＦＦ時にガス流れにより排気できる。

また、本発明の微粒子除去方法は２枚以上連続して半導体製品基板を処理する場合に、該半導体製品基板間のプラズマ処理をしていない間にガスを導入し続け、処理室の圧力を半導体製品基板処理圧力より高く保つ。このことにより、プラズマ処理の合間に剥離して出てくる粒子についてもガスの流れに従って排気方向に導くことができる。

また、本発明のプラズマエッチング装置は、処理室の圧力を監視する２種の異なるレンジの圧力計をもち、処理室が高真空排気されていない状態でも、それぞれの圧力計を処理室を介さずに真空に排気しゼロ点校正することができる手段をもつ。このことにより、半導体製品基板の処理時に高圧力側のレンジの圧力計のゼロ点校正を行い、微粒子除去処理を実施しているときに低圧力側のレンジの圧力計のゼロ点校正を行うことができ、処理室内に流すガスを止めることによる微粒子の散乱を防ぎつつ、長期にわたり、製品処理と微粒子除去処理の圧力の正確さを維持することができる。

具体的には、処理室の圧力を監視する２種の異なるレンジの圧力計は、それぞれ処理室との間にバルブをもち、さらに、該圧力計と該バルブの間には、排気系配管につながるバルブをそれぞれ持つことで、処理室の圧力に関係なくそれぞれの圧力計のゼロ点校正ができる。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ説明する。図１に本発明を適用したプラズマエッチング装置の概略図を示す。本発明にかかるプラズマエッチング装置は、真空に排気できる処理室１０１に対向した上部アンテナ１０２と下部電極１０３を備え、下部電極１０３には、半導体製品基板１０４を載置できる。また、プラズマ生成のための２００ＭＨｚソース高周波電源１０５および８００ｋＨｚアンテナ高周波電源１０６および、８００ｋＨｚ下部電極高周波電源１０７が設置され、アンテナ高周波と下部電極高周波の位相を制御するための位相制御装置１０８が設置されている。ここで、下部電極１０３は、高さが上下できるように設計されている。また、このプラズマエッチング装置は、処理室１０１内の圧力を監視するための圧力監視系１０９と、処理室にガスを供給するためのガス供給系１１０と、排気速度を調節する機能をもった真空排気系１１１ａを持つ。また、本実施例では圧力系の排気の為の排気系１１１ｂを持つが処理室の排気系と共有しても良い。
処理室１０１内の圧力は、圧力監視系１０９により測定される。圧力監視系１０９は、バルブＶ１１を介して処理室１０１に接続されバルブＶ１２を介して排気系１１１ａに接続された配管と、この配管のバルブＶ１１とバルブＶ１２の間に接続された第１の低圧用圧力計Ｐ１と、バルブＶ２１を介して処理室１０１に接続され、バルブＶ２２を介して排気系１１１ａに接続された配管と、この配管のバルブＶ２１とバルブＶ２２の間に接続された第２の高圧用圧力計Ｐ２とを有して構成される。

図２を用いて、アンテナ−下部電極位相制御方法に対するプラズマ状態の依存性の模式図を示す。 図２（ａ−１）を用いて、半導体基板処理時に上部アンテナと下部電極に逆位相で印加したときの高周波１周期分の正負の電位（実線上部アンテナ、破線下部電極）のタイミングを説明する。

高周波１周期分の図２の（ａ−１）において、上部アンテナにはＶｐｐが１００Ｖ〜４００Ｖ程度、下部電極にはＶｐｐが５００Ｖ〜２０００Ｖ程度かかっている。図２（ａ−１）における前半半周期においては、図２（ａ−２）に示すように、下部電極２０２ａのアースとして上部アンテナ２０１ａが働き、余分の電子２０３ａは上部アンテナに入射する。このため、処理室内のプラズマ２０４ａの広がりは比較的小さく、このとき処理室側壁２０５ａに入射するイオンエネルギーは、位相差１８０°±１０°において、５０Ｖ以下であり、プラズマ電位程度であった。

プラズマ電位の位相差依存性に関しては、本願発明者により以前出願された特開２００４−１１１４３２の図３にも示されている。この半導体製品基板処理において、処理室側壁２０５ａの材料のスパッタは抑制されている。それでも僅かにスパッタされた側壁材料などから生成した不揮発性の反応生成物は、比較的プラズマのアタックが少ない下流域２０６ａに付着しており、非常に長期には、それが蓄積すると割れて剥離し異物粒子となったり、壁表面で粒子２０７ａなったりする可能性がある。

微粒子除去時には、本実施例においては、図２（ｂ−１）に示すように、上部アンテナ２０１ｂにＶｐｐ１００Ｖ〜３００Ｖの電位（実線で示す）、下部電極２０２ｂにＶｐｐ５０Ｖ〜４００Ｖの電位（破線で示す）の高周波を同位相にて印加している。
本実施例では、微粒子除去時に電極上にダミー基板を載置せず、電極表面のプラズマ損傷を抑えるため下部電極の電圧振幅は低めの５０Ｖで実施した。微粒子除去は、ダミー基板を載置して実施することもできる。また、プラズマ電位の最大値は、同位相のとき、上部アンテナ２０１ｂか下部電極２０２ｂの電位のどちらか高い方により決まり、下部電極２０２ｂの電位が低くても上部アンテナ２０１ｂの電位が高ければプラズマは下流に広がる。

微粒子除去処理では、図２（ｂ−２）に示すように下部電極２０２ｂおよび上部アンテナ２０１ｂが共に負の瞬間に、プラズマ２０４ｂはアースを求めて処理室の側壁２０５ｂおよび下流域２０６ｂの内壁に広がっていることが確認され、プラズマ中の電子２０３ｂが下流域２０６ｂの内壁および堆積膜や粒子２０７ｂに入射し粒子の剥離を促している。
また、本発明では、剥離した粒子をガス流れに沿って除去させるために、圧力を高く設定することが重要であり、本実施例では１０Ｐａで行ったが、粒子の排気に対しては更に高いほうが望ましい。

図３を用いて、圧力を高く設定して微粒子除去を実施する必要性に関して説明する。図３に剥離粒子の飛散距離の概略計算結果を示す。計算条件は、ガス流路の断面積が０．１ｍ^２の流路（直径５００ｍｍの真空容器中に３５０ｍｍの下部電極がある場合の壁と電極の隙間の断面積に相当）において、原子量３２ｇ／ｍｏｌのガスを流量２０００ｃｃｍ流し、そのガス流路中に、密度１ｇ／ｃｍ３の粒子が初速度５０ｍ／ｓで流れに逆らって飛び出したとき、飛び出した地点から、どれだけの距離を飛散するかを、粒子径と圧力条件を振って計算したものである。計算方法は、粒子径と圧力よりガスと粒子の衝突頻度を概算し、衝突時の運動量変化を積算して、軌跡をもとめた。

壁面から飛び出した粒子は、高圧力なほど急激に飛散距離が減少しガス流れに従った。また、直径の大きい粒子は飛散距離が長く、処理室上流に飛散しないためには１０Ｐａ以上が望ましく、２０Ｐａや３０Ｐａ以上がさらに望ましいことが言える。これらの圧力で放電できるかどうかについてはプラズマ発生方式や構造により圧力の上限がある。もし、粒子が多い状態であれば、低圧で放電処理を実施するほど、粒子が処理室上流に飛散し異物増加につながることが懸念される。

図１の圧力監視系１０９を用いて、本発明のプラズマエッチング装置における、圧力監視方法について説明する。本発明にかかるプラズマエッチング装置には、圧力計が０Ｐａ〜十数Ｐａの低圧用圧力計（Ｐ１）と０Ｐａから百数十Ｐａの高圧用圧力計（Ｐ２）が設置してあり、低圧用圧力計Ｐ１と処理室１０１間にはバルブＶ１１が、圧力計Ｐ２と処理室１０１間にはバルブＶ２１が設置してある。また、低圧用圧力計Ｐ１と排気系１１１ａの間には配管があり、バルブＶ１２で開閉できる。高圧用圧力計Ｐ２と排気系１１１ａの間にも同様に配管とバルブＶ２２が設置されている。

本発明のプラズマエッチング装置では、処理室１０１で半導体製品基板１０４処理中に、バルブＶ１１を開とし、バルブＶ１２を閉として低圧力レンジの圧力計Ｐ１を処理室１０１の圧力の監視に用いる。その時、高圧力レンジの圧力計Ｐ２はバルブＶ２１を閉とし、バルブＶ２２を開とし、真空排気しゼロ点の校正を行う。

一方、微粒子除去時には、バルブＶ２１を開とし、バルブＶ２２を閉として高圧力レンジの圧力計Ｐ２を処理室圧力の監視に用い、バルブＶ１１を閉とし、バルブＶ１２を開として圧力計Ｐ１のゼロ点校正を行う。このことで処理室を高真空にすることなく処理時の圧力の再現性を保つことができる。

本実施例では、この機能を用いて、半導体基板処理と微粒子除去処理の間にも、処理室１０１を半導体製品基板処理圧力以上の１０Ｐａ程度に保つことにより高真空排気時に温度変化などに伴って剥離する僅かな粒子が上流へ飛散してくることを抑制している。処理室１０１の圧力は、必ずしも１０Ｐａ以上でなくても良く、通常１Ｐａ以下の高真空排気に代えて実施すれば、数Ｐａ以上の圧力であれば高真空状態より特に微小異物に対しては異物抑制の効果がある。
図４のフローチャートを用いて、半導体製品基板を連続処理する例を説明する。このプラズマエッチング装置は、搬送室と処理室が、圧力保持のため、不活性ガスの導入により共に１０Ｐａ程度に保たれている。

まず、本実施例では、半導体製品基板を処理室に搬入した（Ｓ１）後、圧力監視を低圧用の圧力計Ｐ１に切り替え（Ｓ２）、半導体製品基板処理を、位相１８０°、電極高さを所定の高さにし、エッチングガスを用いて処理圧力４Ｐａでエッチング処理を行った（Ｓ３）。その後、処理室の圧力監視を高圧用の圧力計Ｐ２に切り替え（Ｓ４）、圧力保持用ガスとしてＡｒガスを導入し（Ｓ５）、圧力を１０Ｐａに保ち、その状態で半導体製品基板を搬出し（Ｓ６）、その後、ダミー基板をいれずに微粒子除去処理を実施した（Ｓ７）。図示は省略するが、微粒子除去処理においては、電極高さを下限にし、圧力保持用のＡｒガスを停止し非堆積性のガスとしてＯ_２を２０００ｃｃｍ導入し、圧力を１０Ｐａに保ち、位相差０°、上部アンテナと下部電極に所定の電力を５秒間印加し、その後、Ｏ_２ガス導入を継続し圧力を保ったまま１秒電力印加を停止した後、再び電力を５秒間印加した。その後、Ｏ_２ガスを止め、圧力保持用のＡｒガスを導入し圧力を１０Ｐａに保った。上記微粒子除去処理を実施後、次の製品基板の搬入を行った。

本実施例ではウエハ毎に微粒子除去を行ったが、本発明の微粒子除去方法は半導体製品処理１枚毎に実施せずに、１３枚や２５枚毎、或いは数枚毎に任意に実施しても良い。また、本実施例では、プラズマ処理と次のプラズマ処理の間に処理室の圧力を保ち粒子の飛散抑制のためにＡｒガスを用いたが、Ｎ_２などの不活性なガスあるいはＯ_２やＦを含むガスでも粒子の排気に対しては効果がある。また、処理と処理の間に飛散する粒子を要因とする異物が少ない場合などでは半導体製品基板処理と処理の間に必ずしもガスを流さなくても良い。

上記実施例では、微粒子除去処理（Ｓ７）を、印加電力をＯＮ／ＯＦＦした例を示したが、堆積物をクリーニングする為の放電時間をできるだけ確保する観点から、放電停止をせずにパワーを変えた数ステップや、１ステップのみで構成してもよい。
本発明での同位相とは、電圧振幅の位相差が０°±３０°の範囲、逆位相とは位相差が１８０°±１０°範囲を示す。

実施例では、位相が１８０°や０°の場合を示したが、位相がそれぞれ１７０°〜１９０°や−３０°〜３０°の範囲であれば、アンテナと下部電極が８０％以上の時間割合において正負に関して位相１８０°や０°の場合と同様な電位関係になるため、１８０°や０°の場合と同様な効果があることは明らかであり、プラズマ電位の測定で確認された。

上記実施例は、アンテナおよび下部電極高周波電源が周波数８００ｋＨｚの例を示したが、数ＭＨｚの周波数でも作用効果があることは電位に対する電子の追随性が非常に速いことから明らかである。

また、本実施例では、スループットの観点から、製品基板１枚ごとに、ダミー基板を載置せずに微粒子除去放電を実施したが、ロット毎にダミー基板を載置してより高出力で行う処理と組み合わせて実施しても良い。

また、本発明の実施例を無磁場のプラズマエッチング装置を例に示したが、有磁場プラズマエッチング装置や平行平板型のＲＩＥプラズマエッチング装置にも適用できる。

本発明を適用したプラズマエッチング装置の概略図。 本発明の作用を示すアンテナ−下部電極の位相制御方法に対するプラズマ状態の依存性を示す説明図。 本発明の圧力の効果を示す剥離粒子の飛散距離の概略計算結果を示すグラフ。 本発明の処理の流れを示すフローチャート。

符号の説明

１０１：処理室、１０２：上部アンテナ、１０３：下部電極、１０４：半導体製品基板、１０５：ソース高周波電源、１０６：アンテナ高周波電源、１０７：下部電極高周波電源、１０８：位相制御装置、１０９：圧力監視系、１１０：ガス供給系、１１１ａ、１１１ｂ：真空排気系、２０１ａ、２０１ｂ：上部アンテナ、２０２ａ、２０２ｂ：下部電極、２０３ａ、２０３ｂ：電子、２０４ａ、２０４ｂ：プラズマ、２０５ａ、２０５ｂ：処理室側壁、２０６ａ、２０６ｂ：処理室下流域、２０７ａ、２０７ｂ：粒子

Claims (14)

1. 真空容器内に対向した上部アンテナと半導体製品基板を載置できる下部電極と、ガス導入手段と、排気手段と、前記上部アンテナと前記下部電極に同一周波数の高周波の電力を制御して印加するとともに該高周波の電圧位相を同位相から逆位相まで制御できる手段と、下部電極を上下できる手段とを備えるプラズマエッチング装置における微粒子除去方法であって、
   半導体製品基板処理中に、前記上部アンテナと前記下部電極の電圧位相を逆位相で高周波を印加する工程と、
   半導体製品基板を処理していないときに、非堆積性のガスの存在下で、前記上部アンテナと前記下部電極の電圧位相を同位相で、前記上部アンテナの印加電力と前記下部電極の印加電力をどちらかが電圧振幅が１００Ｖ以上になる条件で、かつ、前記下部電極の高さを半導体製品基板処理時の高さより下げて放電する工程
   を含むことを特徴とする微粒子除去方法。
2. 請求項１記載の微粒子除去方法において、
   前記逆位相で印加される高周波の電圧位相差が１７０°〜１９０°であり、前記同位相で印加される高周波の電圧位相差が−３０°〜３０°の範囲にある
   ことを特徴とする微粒子除去方法。
3. 請求項１記載の微粒子除去方法において、
   半導体製品基板を処理していないときに、半導体製品基板処理圧力より高い圧力で放電する
   ことを特徴とする微粒子除去方法。
4. 請求項１記載の微粒子除去方法において、
   半導体製品基板を処理していないときに、非堆積性ガスを流し続けたまま、印加電力を変動させ或いは印加および非印加を２回以上繰り返す
   ことを特徴とする微粒子除去方法。
5. 請求項１記載の微粒子除去方法において、
   ２枚以上連続して半導体製品基板を処理する場合に、
   該半導体製品基板間に非堆積性ガスを導入し続け、処理室の圧力を半導体製品基板処理圧力より高く保つ
   ことを特徴とする微粒子除去方法。
6. 請求項１記載の微粒子除去方法において、
   ２枚以上連続して半導体製品基板を処理する場合に、
   該半導体製品基板間に非堆積性ガスを導入し続けたまま、処理室の圧力を半導体製品基板処理圧力より高い圧力を保って放電する
   ことを特徴とする微粒子除去方法。
7. 請求項１記載の微粒子除去方法において、
   ２枚以上連続して半導体製品基板を処理する場合に、
   該半導体製品基板間に非堆積性ガスを導入し続けたまま、処理室の圧力を半導体製品基板処理圧力より高い圧力を保って放電し、この放電は印加電力を変動させ或いは印加および非印加を２回以上繰り返す
   ことを特徴とする微粒子除去方法。
8. 真空容器内に対向した上部アンテナと、半導体製品基板を載置できる下部電極と、プラズマ処理中に処理室の圧力を監視する圧力計と、ガス導入手段と、排気手段と、前記上部アンテナと前記下部電極に同一周波数の高周波を制御して印加でき、該高周波の電圧位相を同位相から逆位相まで制御できる手段と、下部電極を上下できる手段をもつプラズマエッチング装置において、
   前記圧力計は、処理室の圧力を監視する２種の異なるレンジの圧力計であり、処理室が高真空排気されていない状態でも、それぞれの圧力計を処理室を介さずに真空に排気してゼロ点校正することができる手段を備え、
   半導体製品基板処理中に、前記上部アンテナと前記下部電極の電圧位相を逆位相で高周波を印加する工程と、
   半導体製品基板を処理していないときに、非堆積性のガスの存在下で、前記上部アンテナと前記下部電極の電圧位相を同位相で、前記上部アンテナの印加電力と前記下部電極の印加電力をどちらかが電圧振幅が１００Ｖ以上になる条件で、かつ、前記下部電極の高さを半導体製品基板処理時の高さより下げて放電する工程
   を含む微粒子除去方法を行うことを特徴とするプラズマエッチング装置。
9. 請求項８のプラズマエッチング装置において、
   前記処理室の圧力を監視する２種の異なるレンジの圧力計は、それぞれ処理室との間にバルブを備え、さらに、該圧力計と該バルブの間には、排気系配管につながるバルブをそれぞれ備えることを特徴とするプラズマエッチング装置。
10. 請求項８記載のプラズマエッチング装置において、
    前記逆位相で印加される高周波の電圧位相差が１７０°〜１９０°であり、前記同位相で印加される高周波の電圧位相差が−３０°〜３０°の範囲にある
    微粒子除去方法を行うことを特徴とするプラズマエッチング装置。
11. 請求項８記載のプラズマエッチング装置において、
    半導体製品基板を処理していないときに、半導体製品基板処理圧力より高い圧力で放電する微粒子除去方法を行うことを特徴とするプラズマエッチング装置。
12. 請求項８記載のプラズマエッチング装置において、
    半導体製品基板を処理していないときに、非堆積性ガスを流し続けたまま、印加電力を変動させ或いは印加および非印加を２回以上繰り返す微粒子除去方法を行うことを特徴とするプラズマエッチング装置。
13. 請求項８記載のプラズマエッチング装置において、
    ２枚以上連続して半導体製品基板を処理する場合に、
    該半導体製品基板間に非堆積性ガスを導入し続け、処理室の圧力を半導体製品基板処理圧力より高く保つ微粒子除去方法を行うことを特徴とするプラズマエッチング装置。
14. 請求項８記載のプラズマエッチング装置において、
    ２枚以上連続して半導体製品基板を処理する場合に、
    該半導体製品基板間に非堆積性ガスを導入し続けたまま、処理室の圧力を半導体製品基板処理圧力より高い圧力を保って放電し、この放電は印加電力を変動させ或いは印加および非印加を２回以上繰り返す
    半微粒子除去方法を行うことを特徴とするプラズマエッチング装置。

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