JP2007149788A - Remote plasma device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマ生成領域と基板処理領域との間にプラズマ分離用の荷電粒子捕獲器を有するリモートプラズマ装置に関し、特に、基板（ワーク）に対して荷電粒子の影響が極小化された装置に関する。 The present invention relates to a remote plasma apparatus having a charged particle trap for plasma separation between a plasma generation area and a substrate processing area, and more particularly to an apparatus in which the influence of charged particles on a substrate (workpiece) is minimized. .
プラズマダメージを抑制しながら基板への膜形成を行うプラズマＣＶＤ装置の一つに、プラズマ生成領域と基板処理領域とを分離するリモートプラズマＣＶＤ装置が既知である。図９は、従来の平行平板リモートプラズマＣＶＤ装置の一例を示したものである（特許文献１）。ここで、当該平行平板リモートプラズマＣＶＤ装置は、基板Ｗが設置される対向電極２０１と高周波印加電極２０２が設けられ、それらの間に複数の孔が開口したメッシュプレートを用いたプラズマ閉込電極２０３が設置され、プラズマ閉込電極２０３と高周波印加電極２０２との間にプラズマＰが閉じ込められる。ここで、平行平板リモートプラズマＣＶＤ装置は、平行平板で発生させた大面積均一なプラズマを用いることにより、基板処理に必要なラジカルの供給を大面積均一に行うことが可能である。 A remote plasma CVD apparatus that separates a plasma generation region and a substrate processing region is known as one of plasma CVD devices that perform film formation on a substrate while suppressing plasma damage. FIG. 9 shows an example of a conventional parallel plate remote plasma CVD apparatus (Patent Document 1). Here, the parallel plate remote plasma CVD apparatus is provided with a counter electrode 201 on which a substrate W is installed and a high-frequency applying electrode 202, and a plasma confining electrode 203 using a mesh plate having a plurality of holes opened therebetween. Is installed, and the plasma P is confined between the plasma confining electrode 203 and the high-frequency applying electrode 202. Here, the parallel plate remote plasma CVD apparatus can supply radicals necessary for substrate processing in a large area uniformly by using a large area uniform plasma generated on the parallel plate.
ここで、図１０は、メッシュプレートであるプラズマ閉込電極２０３の下面図である。当該プラズマ閉込電極２０３は、ラジカルＲが通過可能なラジカル通過孔２０４と、中性ガスＧを基板に対して噴射するための中性ガス噴射孔２０５と、当該中性ガスＧを中空のプラズマ閉込電極２０３内に導入するための中性ガス導入管２０６とを有している。ここで、プラズマ閉込電極２０３の上面側からのプラズマとラジカルＲの内、荷電粒子のイオンと電子からなるプラズマは、当該プラズマ閉込電極２０３に接触してアースに流される結果、残るラジカルＲがラジカル通過孔２０４から基板処理領域に放出される。
ここで、荷電粒子の除去率を高めるためには、前記ラジカル通過孔２０４以外の部分（グリッド間隔）を極端に広くする必要がある。この場合、メタルであるプラズマ閉込電極２０３とラジカルの衝突確率が高まり、メタル内に多量に存在する自由電子によりラジカルのエネルギが吸収されてラジカルの消滅確率が高くなる。そこで、本発明は、ワークに対して荷電粒子の影響を極小化すると共に、ラジカルの消滅確率を極小化する手段を提供することを目的とする。 Here, in order to increase the removal rate of charged particles, it is necessary to extremely widen the portion (grid interval) other than the radical passage hole 204. In this case, the collision probability between the plasma confining electrode 203 which is a metal and the radical is increased, and the radical energy is absorbed by free electrons existing in a large amount in the metal, so that the probability of extinction of the radical is increased. Therefore, an object of the present invention is to provide means for minimizing the influence of charged particles on a workpiece and minimizing the probability of radical disappearance.
本発明者は、荷電粒子捕獲器を構成する材料を金属から誘電体に変更することにより、正負の荷電粒子を効率的に除去できると共に、ラジカル消滅確率を低下させることができることを見出し、本発明を完成させたものである。具体的には、以下の二つの原理に基づく。 The present inventor has found that by changing the material constituting the charged particle trap from a metal to a dielectric, positive and negative charged particles can be efficiently removed, and the radical annihilation probability can be reduced. Was completed. Specifically, it is based on the following two principles.
まず、プラズマのような正負の荷電粒子がほぼ同数存在する空間に誘電体を挿入すると、電子とイオンのモビリティの差から、当該誘電体の周辺に負の空間電場が発生する（シース）。その負の空間電場が正負の荷電粒子を除去する。図１１に当該原理を示す。当該図を参照しながら説明すると、プラズマ内に誘電体を配した場合、当該誘電体の周囲には、シースと称される負の空間電場が発生する。そして、形成されたシースが重なり合うように又は近接するように誘電体を配置すると、誘電体間（グリッド間）の空間の全部又は一部がシースとなる。これにより、プラズマ生成領域から当該捕獲器に到達した荷電粒子（正イオン、負イオン、電子）とラジカルの内、正イオンは当該誘電体に捕獲され、電子と負イオンは負に帯電した当該誘電体による電気的反発力で跳ね返される。その結果、ラジカルのみが当該誘電体間をすり抜けて基板処理領域に到達する。このように、グリッド間に形成されたシースが、荷電粒子の基板処理領域への到達を電気的に防止するよう構成されているので、極端にグリッドを狭くする必要がなくなる。その結果、極端にグリッドを狭くすることに基づく、グリッドにラジカルが衝突することによるラジカルの消滅を極小化することが可能になる。尚、ここでの「グリッド」とは、無電荷のラジカルや中性分子のみをプラズマ生成領域からウェーハ処理領域に送るための開口部（例えば、スリットやホール）を少なくとも周囲の一部に有する、荷電粒子の存在下でシースを形成する誘電体部を意味する。 First, when a dielectric is inserted into a space where approximately the same number of positive and negative charged particles such as plasma are present, a negative spatial electric field is generated around the dielectric due to the difference in mobility between electrons and ions (sheath). The negative space electric field removes positive and negative charged particles. FIG. 11 shows the principle. Describing with reference to the figure, when a dielectric is disposed in the plasma, a negative spatial electric field called a sheath is generated around the dielectric. When the dielectrics are arranged so that the formed sheaths overlap or are close to each other, the whole or part of the space between the dielectrics (between the grids) becomes the sheath. As a result, among charged particles (positive ions, negative ions, electrons) and radicals that reach the trap from the plasma generation region, positive ions are trapped by the dielectric, and electrons and negative ions are negatively charged. It is rebounded by the electric repulsion by the body. As a result, only radicals pass through the dielectric and reach the substrate processing region. Thus, since the sheath formed between the grids is configured to electrically prevent the charged particles from reaching the substrate processing region, there is no need to extremely narrow the grid. As a result, it is possible to minimize the disappearance of radicals caused by the collision of radicals with the grid based on extremely narrow grids. The “grid” here has an opening (for example, a slit or a hole) for sending only uncharged radicals and neutral molecules from the plasma generation region to the wafer processing region at least in a part of the periphery. It means a dielectric part that forms a sheath in the presence of charged particles.
更に、従来の荷電粒子捕獲器は金属（メタル）で構成されていたため、当該メタル内に存在する多量の自由電子がラジカルのエネルギを奪う結果、ラジカルが高率で消滅していた。他方、本発明に係る荷電粒子捕獲器は、自由電子がメタルとの比較では極めて少ない誘電体で構成されているので、ラジカルが荷電粒子捕獲器に衝突しても自由電子へのエネルギの移動が金属と比較すると極めて少なくなる。その結果、荷電粒子捕獲器の自由電子へのエネルギ移動に基づくラジカルの消滅も極小化することが可能になる。 Further, since the conventional charged particle trap is made of a metal, a large amount of free electrons existing in the metal deprives the radical energy, and the radical disappears at a high rate. On the other hand, since the charged particle trap according to the present invention is made of a dielectric that has very few free electrons compared to metal, even if a radical collides with the charged particle trap, energy transfer to the free electron is not caused. Very little compared to metal. As a result, it is possible to minimize the disappearance of radicals based on the energy transfer to the free electrons of the charged particle trap.
以上の原理が化体した本発明は、以下の通りである。 The present invention that embodies the above principle is as follows.
本発明（１）は、プラズマ生成領域と基板処理領域との間にプラズマ分離用の荷電粒子捕獲器を有するリモートプラズマ装置において、前記荷電粒子捕獲器が誘電体から構成されていることを特徴とするリモートプラズマ装置である。 The present invention (1) is characterized in that, in a remote plasma apparatus having a charged particle trap for plasma separation between a plasma generation region and a substrate processing region, the charged particle trap is made of a dielectric. Remote plasma device.
本発明（２）は、前記荷電粒子捕獲器は、ラジカルを通過させるための隙間部と、プラズマ雰囲気下で周囲にシースを形成する誘電体部から構成されている、前記発明（１）のリモートプラズマ装置である。 According to the present invention (2), the charged particle trap is composed of a gap portion for allowing radicals to pass through and a dielectric portion that forms a sheath around it in a plasma atmosphere. It is a plasma device.
本発明（３）は、前記荷電粒子捕獲器は、前記隙間部と前記誘電体部とを有する部材を複数有しており、前記複数の部材を重ね合わせる際、所定間隔を保つと共に、前記プラズマ生成領域側に配置された前記部材の隙間部が他の部材の隙間部と部分的又は全体的に重ならないように構成されている、前記発明（２）のリモートプラズマ装置である。 In the present invention (3), the charged particle trap has a plurality of members having the gap portion and the dielectric portion, and when the plurality of members are overlapped, a predetermined interval is maintained and the plasma In the remote plasma device of the invention (2), the gap portion of the member arranged on the generation region side is configured not to partially or entirely overlap with the gap portion of another member.
本発明（４）は、リモートプラズマ装置におけるプラズマ生成領域と基板処理領域との間に設置される、誘電体から構成されることを特徴とするプラズマ分離用荷電粒子捕獲器である。 The present invention (4) is a charged particle trap for plasma separation, characterized in that it is made of a dielectric material installed between a plasma generation region and a substrate processing region in a remote plasma apparatus.
本発明（５）は、ラジカルを通過させるための隙間部と、プラズマ雰囲気下で周囲にシースを形成する誘電体部とから構成されている、前記発明（４）のプラズマ分離用荷電粒子捕獲器である。 The invention (5) is a charged particle trap for plasma separation according to the invention (4), comprising a gap for allowing radicals to pass through, and a dielectric part that forms a sheath around the plasma atmosphere. It is.
本発明（６）は、前記隙間部と前記誘電体部とを有する部材を複数有しており、前記複数の部材を重ね合わせる際、所定間隔を保つと共に、前記プラズマ生成領域側に配置された前記部材の隙間部が他の部材の隙間部と部分的又は全体的に重ならないように構成されている、前記発明（５）のプラズマ分離用荷電粒子捕獲器である。 The present invention (6) has a plurality of members having the gap portion and the dielectric portion, and is arranged on the plasma generation region side while maintaining a predetermined interval when the plurality of members are overlapped. The charged particle trap for plasma separation according to the invention (5), wherein the gap portion of the member does not partially or entirely overlap with the gap portion of another member.
本発明（１）、（２）、（４）及び（５）によれば、プラズマ生成領域と基板処理領域との間にプラズマ分離用の荷電粒子捕獲器を有するリモートプラズマ装置を用いた場合、処理対象基板に対して荷電粒子の影響を極小化できると共に、ラジカルの消滅確率も極小化できるという効果を奏する。更には、本発明（３）及び（６）によれば、プラズマから発生するＵＶ光が、隙間部を介して直接処理対象基板に作用することが回避できるという効果を奏する。 According to the present invention (1), (2), (4) and (5), when a remote plasma apparatus having a charged particle trap for plasma separation between a plasma generation region and a substrate processing region is used, This has the effect of minimizing the influence of charged particles on the substrate to be processed and minimizing the probability of radical disappearance. Furthermore, according to the present invention (3) and (6), it is possible to avoid that the UV light generated from the plasma can directly act on the substrate to be processed through the gap.
以下、本発明の最良形態を、誘導型結合プラズマ装置（ＩＣＰ装置）を例に採り説明する。尚、本最良形態に係るＩＣＰ装置は、荷電粒子捕獲器が金属のような導電体でなく誘電体である点以外は、基本構成は従来のＩＣＰ装置と実質的に同じである。したがって、以下では、公知部分は簡単に説明するに留め、特徴部分を詳細に説明する。 The best mode of the present invention will be described below by taking an inductively coupled plasma apparatus (ICP apparatus) as an example. The ICP device according to the best mode is substantially the same as the conventional ICP device except that the charged particle trap is not a conductor such as a metal but a dielectric. Therefore, in the following, the well-known part will be described briefly, and the characteristic part will be described in detail.
まず、図１を参照しながら、本最良形態に係るＩＣＰ装置を説明する。はじめに、本ＩＣＰ装置１００は、チャンバ１０１内に、サセプタ１０３及びガスノズル１０４を備えており、当該チャンバ１０１上にＩＣＰコイル１０２が搭載された構成を採る。尚、チャンバ１０１とＩＣＰコイル１０２との間には、誘電体の上蓋１０９が配置されている。更に、本ＩＣＰ装置１００は、チャンバ１０１内の圧力を制御するために排気系１０６と、圧力を検知するための真空ゲージ１０７とを具備する。尚、処理対象である基板１０５は、サセプタ１０３上に搭載される。 First, an ICP device according to the best mode will be described with reference to FIG. First, the ICP apparatus 100 includes a susceptor 103 and a gas nozzle 104 in a chamber 101, and an ICP coil 102 is mounted on the chamber 101. A dielectric upper lid 109 is disposed between the chamber 101 and the ICP coil 102. The ICP apparatus 100 further includes an exhaust system 106 for controlling the pressure in the chamber 101 and a vacuum gauge 107 for detecting the pressure. The substrate 105 to be processed is mounted on the susceptor 103.
ここで、チャンバ１０１内に設けられたステージ１０８上には、本発明の特徴である、誘電体から構成される荷電粒子捕獲器１１０が搭載されている。そして、ＩＣＰコイル１０２と荷電粒子捕獲器１１０間が「プラズマ発生室Ａ」として機能し、荷電粒子捕獲器１１０とサセプタ１０３間が「基板処理室Ｂ」として機能することになる。以下、本発明の特徴である荷電粒子捕獲器１１０について詳述する。 Here, a charged particle trap 110 made of a dielectric, which is a feature of the present invention, is mounted on the stage 108 provided in the chamber 101. The space between the ICP coil 102 and the charged particle trap 110 functions as the “plasma generation chamber A”, and the space between the charged particle trap 110 and the susceptor 103 functions as the “substrate processing chamber B”. Hereinafter, the charged particle trap 110 that is a feature of the present invention will be described in detail.
まず、図２を参照しながら、本最良形態に係る荷電粒子捕獲器１１０の一例を説明する。当該荷電粒子捕獲器１１０は、複数のスリットが設けられた第一層１１０ａ｛図２（ａ）参照｝と、複数のスリットが設けられた第二層１１０ｂ｛図２（ｃ）参照｝とを、スペーサ１１０ｃ｛図２（ｂ）参照｝を介して重ねた構造をしている。ここで、第一層１１０ａと第二層１１０ｂに設けられているスリット１１０ａ２及びスリット１１０ｂ２の位相は、互いに１８０度ずれている。この結果、図２（ｄ）に示すような断面形状となるため、当該荷電粒子捕獲器１１０を上面から見た場合、第一層１１０ａのスリット１１０ａ２が第二層１１０ｂのスリット１１０ｂ２と重ならない状況が構築される。このような構成を採ることにより、荷電粒子捕獲率を向上させると同時にプラズマから発生するＵＶ光が、隙間部を介して直接処理対象基板に作用することが回避できる。尚、ラジカルは、スリット１１０ａ２及びスリット１１０ｂ２をくぐり抜けて基板処理室Ｂ側に到達する。 First, an example of the charged particle trap 110 according to the best mode will be described with reference to FIG. The charged particle trap 110 includes a first layer 110a (see FIG. 2A) provided with a plurality of slits and a second layer 110b {see FIG. 2C) provided with a plurality of slits. , Spacer 110c {see FIG. 2 (b)}. Here, the phases of the slit 110a 2 and the slit 110b 2 provided in the first layer 110a and the second layer 110b are shifted from each other by 180 degrees. As a result, since the cross-sectional shape as shown in FIG. 2D is obtained, when the charged particle trap 110 is viewed from above, the slit 110a 2 of the first layer 110a overlaps with the slit 110b 2 of the second layer 110b. A situation that cannot be built is built. By adopting such a configuration, it is possible to improve the charged particle capture rate and at the same time avoid the UV light generated from the plasma from directly acting on the substrate to be processed through the gap. The radicals pass through the slits 110a 2 and 110b 2 and reach the substrate processing chamber B side.
そこで、当該荷電粒子捕獲器１１０の各要素について詳述する。まず、第一層１１０ａは、荷電粒子を捕獲する誘電体部１１０ａ１と、当該誘電体部１１０ａ１間に形成されるスリット１１０ａ２とから構成される。ここで、誘電体部１１０ａ１は、形成される負電荷領域のため、正イオンを捕獲すると共に、正イオンを誘電体部１１０ａ１側に引き寄せる役割も果たす。また、第二層１１０ｂも、荷電粒子を捕獲する複数の誘電体部１１０ｂ１と、当該誘電体部１１０ｂ１間に形成されるスリット１１０ｂ２とから構成される。尚、第二層１１０ｂは、第一層１１０ａで捕獲できなかった荷電粒子（即ち、第一層１１０ａのスリット１１０ａ２をすり抜けた荷電粒子）を捕獲するために設置される。ここで、当該スリット１１０ａ２及びスリット１１０ｂ２の幅は、特に限定されないが、例えば０．５〜１０mmである（当該図では３mm）。尚、当該幅が小さいとラジカルの消滅率が高くなる傾向があり、当該幅が大きいと荷電粒子捕獲率が低くなるという傾向がある。また、第一層１１０ａ及び第二層１１０ｂの厚さも、特に限定されないが、例えば０．１〜５０mmである（当該図では１．１mm）。尚、厚い方が荷電粒子捕獲効果は高くなる。更に、誘電体部１１０ａ１及び誘電体部１１０ｂ1の幅も、特に限定されないが、例えば１０〜５０mmである（当該図では２０mm）。 Therefore, each element of the charged particle trap 110 will be described in detail. First, the first layer 110a has a dielectric portion 110a 1 to capture the charged particles, and a slit 110a 2 Metropolitan formed between the dielectric portion 110a 1. Here, since the dielectric portion 110a 1 is a negative charge region to be formed, it captures positive ions and also plays a role of attracting positive ions to the dielectric portion 110a 1 side. The second layer 110b also includes a plurality of dielectric portions 110b 1 that capture charged particles and slits 110b 2 formed between the dielectric portions 110b 1 . Incidentally, the second layer 110b is installed to capture the charged particles that can not be captured in the first layer 110a (i.e., charged particles having passed through the slits 110a 2 of the first layer 110a). Here, the width of the slit 110a 2 and the slit 110b 2 is not particularly limited, but is, for example, 0.5 to 10 mm (3 mm in the figure). In addition, when the said width | variety is small, there exists a tendency for the extinction rate of a radical to become high, and when the said width | variety is large, there exists a tendency for a charged particle capture rate to become low. Further, the thicknesses of the first layer 110a and the second layer 110b are not particularly limited, but are, for example, 0.1 to 50 mm (1.1 mm in the figure). The thicker the charged particle capturing effect is. Further, the widths of the dielectric part 110a 1 and the dielectric part 110b 1 are not particularly limited, but are, for example, 10 to 50 mm (20 mm in the figure).
また、スペーサ１１０ｃは、第一層１１０ａと第二層１１０ｂとの間隔を所定間隔に維持することを担保するために両層間に設置される。ここで、当該間隔は、特に限定されないが、例えば０．５〜１０mmである（当該図では３mm）。また、尚、当該間隔が小さいとラジカルの消滅率が高くなる傾向があり、当該幅が大きいと荷電粒子捕獲率が低くなるという傾向がある。 The spacer 110c is installed between both layers in order to ensure that the distance between the first layer 110a and the second layer 110b is maintained at a predetermined distance. Here, although the said space | interval is not specifically limited, For example, it is 0.5-10 mm (3 mm in the said figure). Further, if the interval is small, the radical annihilation rate tends to be high, and if the width is large, the charged particle capture rate tends to be low.
尚、荷電粒子捕獲器１１０の大きさや形状、荷電粒子捕獲器１１０を構成する層の数、誘電体部１１０ａ１及び誘電体部１１０ｂ１の数や大きさ、スリット１１０ａ２及びスリット１１０ｂ２の数や幅等は、何ら限定されず、後述するような手法により、荷電粒子の除去率やラジカルの消滅率を測定しながら適宜好適条件を設定する。例えば、ラジカルの残存率を優先させる場合には、スリットや層間を大きくするよう設定し、他方、荷電粒子の除去率を優先させる場合には、スリットや層間を小さくするよう設定する。 The size and shape of the charged particle trap 110, the number of layers constituting the charged particle trap 110, the dielectric portions 110a 1 and the dielectric portion 110b 1 of the number and size, the number of slits 110a 2 and the slit 110b 2 The width and the like are not limited at all, and suitable conditions are appropriately set while measuring the removal rate of charged particles and the extinction rate of radicals by a method as described later. For example, when giving priority to the residual ratio of radicals, the slit and the interlayer are set to be larger. On the other hand, when giving priority to the removal rate of charged particles, the slit and the interlayer are set to be smaller.
ここで、図３及び図４に、荷電粒子捕獲器の変更例を示す。まず、図３は、複数の孔が設けられた誘電体プレートが２枚重ねられた構造に係る荷電粒子捕獲器の例である。ここで、当該孔は、ラジカルの通過孔として機能すると共に、孔以外の部位は荷電粒子の捕獲領域として機能する。そして、二枚の誘電体プレートは、孔の設置場所が相互に異なる。図中、実線が一枚目の誘電体プレートの孔、点線が二枚目の誘電体プレートの孔を示している。尚、前記例と同様、両プレートの間には、所定間隔を担保するためにスペーサが介在している。また、図４は、誘電体から構成される棒状部材が所定間隔で設置された、単純な構造に係る荷電粒子捕獲器の例である。当該例は、前記二つの構成の荷電粒子捕獲器よりも効果的には劣るが、十分に優れた荷電粒子の除去率やラジカルの低消滅率が達成される。尚、図中の例は、２mmのパイプ（ガラスパイプ）を２mm間隔で並べたものである。 Here, FIG.3 and FIG.4 shows the example of a change of a charged particle trap. First, FIG. 3 is an example of a charged particle trap according to a structure in which two dielectric plates provided with a plurality of holes are stacked. Here, the hole functions as a radical passage hole, and a portion other than the hole functions as a charged particle capturing region. The two dielectric plates are different from each other in the positions where the holes are installed. In the figure, the solid line indicates the hole of the first dielectric plate, and the dotted line indicates the hole of the second dielectric plate. As in the above example, a spacer is interposed between the two plates to ensure a predetermined distance. FIG. 4 is an example of a charged particle trap having a simple structure in which rod-shaped members made of a dielectric are installed at predetermined intervals. This example is effectively inferior to the charged particle traps of the above two configurations, but a sufficiently excellent charged particle removal rate and low radical annihilation rate are achieved. In the example in the figure, 2 mm pipes (glass pipes) are arranged at intervals of 2 mm.
本最良形態に係る荷電粒子捕獲器１１０は、材質が誘電体である必要がある。ここで、使用可能な誘電体は、金属汚染の少ない材料、例えば、石英、セラミックス、プラスチック、サファイアを挙げることができる。ここで、エッチャーの場合には、フッ素による腐食の問題が少ないという点で、セラミックスが好適である。それ以外の用途の場合には、金属汚染が少ないという点で、石英が好適である。その他、荷電粒子捕獲器として使用可能な材料として、金属に誘電体をコーティングしたもの及び金属そのものを酸化処理して表面に絶縁物を形成したもの（アルマイト処理等）等も挙げることができる。 The charged particle trap 110 according to the best mode needs to be made of a dielectric material. Here, examples of usable dielectrics include materials with little metal contamination, such as quartz, ceramics, plastics, and sapphire. Here, in the case of an etcher, ceramics are preferable in that there are few problems of corrosion due to fluorine. For other applications, quartz is preferred in that there is little metal contamination. In addition, examples of materials that can be used as a charged particle trap include materials in which a metal is coated with a dielectric and materials in which an insulator is formed on the surface by oxidizing the metal itself (such as alumite treatment).
本発明に係るリモートプラズマ装置は、特に限定されず、例えば、プラズマアッシング装置、プラズマ表面処理装置（ゲート窒化やゲート酸化等）、エッチング装置及びＣＶＤ装置として有用である。また、適用プロセスも特に限定されず、例えば、ディスカムプロセスや有機汚染除去等を挙げることができる。 The remote plasma apparatus according to the present invention is not particularly limited, and is useful as, for example, a plasma ashing apparatus, a plasma surface treatment apparatus (such as gate nitriding or gate oxidation), an etching apparatus, and a CVD apparatus. Also, the application process is not particularly limited, and examples thereof include a discam process and organic contamination removal.
図１に示すＩＣＰ装置を用い、図２のガラス製荷電粒子捕獲器１１０の荷電粒子除去性能とラジカル消滅抑制性能を以下の方法により調べた。 Using the ICP apparatus shown in FIG. 1, the charged particle removal performance and radical annihilation suppression performance of the glass charged particle trap 110 of FIG. 2 were examined by the following methods.
<荷電粒子除去性能確認試験（チャージ電流）>
図５は、チャージ電流測定に係る標記試験方法のブロック図である。図５に示すように、サセプタ上に石英板を置き、その上に８’’ウエーハと同サイズのＡｌ板を設置し（フローティング）、プラズマからの電荷を捕集する。そして、Ａｌ板で捕集された電流を電圧に変換して、ロックインアンプで増幅し、最終的に電流に換算する手法で、標記試験を行なった。
<Charged particle removal performance confirmation test (charge current)>
FIG. 5 is a block diagram of the title test method for charge current measurement. As shown in FIG. 5, a quartz plate is placed on a susceptor, and an Al plate having the same size as an 8 ″ wafer is placed thereon (floating), and charges from the plasma are collected. Then, the current test collected by the Al plate was converted into a voltage, amplified by a lock-in amplifier, and finally converted into a current, and the title test was conducted.
<荷電粒子除去性能確認試験結果（チャージ電流）>
プラズマ除去性能確認試験（チャージ電流）の結果を図７に示す。図７は、イオンと電子の電流測定データであり、左が「荷電粒子捕獲器無し」の電流値を示したものであり、右が「荷電粒子捕獲器有り」の電流値を示したものである。また、上段と下段は、プロセス圧力条件が相違する。当該試験の結果、「荷電粒子捕獲器有り」の場合には、ウェーハ表面に到達する荷電粒子が相当量抑えられることが分かる。
<Charged particle removal performance confirmation test result (charge current)>
The results of the plasma removal performance confirmation test (charge current) are shown in FIG. FIG. 7 shows current measurement data of ions and electrons, the left shows the current value of “without charged particle trap” and the right shows the current value of “with charged particle trap”. is there. Further, the upper and lower stages have different process pressure conditions. As a result of the test, it is understood that in the case of “with charged particle trap”, a considerable amount of charged particles reaching the wafer surface can be suppressed.
<荷電粒子除去性能確認試験（チャージ電圧）>
図６は、チャージ電圧測定に係る標記試験方法のブロック図である。図６に示すように、ウェーハにプラズマを施した後、チャンバから取り出し、ウェーハ表面の酸化膜上のチャージアップ電圧を測定する。
<Charged particle removal performance confirmation test (charge voltage)>
FIG. 6 is a block diagram of the title test method for charge voltage measurement. As shown in FIG. 6, after plasma is applied to the wafer, the wafer is taken out of the chamber and the charge-up voltage on the oxide film on the wafer surface is measured.
<荷電粒子除去性能確認試験結果（チャージ電圧）>
プラズマ除去性能確認試験（チャージ電圧）の結果を図８に示す。図８は、プラズマに供給するＲＦパワーを変化させたときの、ウェーハ表面のチャージアップ電圧を測定した結果である。当該試験の結果、「荷電粒子捕獲器有り」の場合には、ウェーハ表面のチャージアップ電圧がほぼゼロに抑えられることが確認できた。
<Charged particle removal performance confirmation test result (charge voltage)>
The result of the plasma removal performance confirmation test (charge voltage) is shown in FIG. FIG. 8 shows the result of measuring the charge-up voltage on the wafer surface when the RF power supplied to the plasma is changed. As a result of the test, in the case of “with charged particle trap”, it was confirmed that the charge-up voltage on the wafer surface can be suppressed to almost zero.
<ラジカル消滅抑制性能確認試験>
表１に示すプロセス条件下、荷電粒子捕獲器がある場合と無い場合とでのプロセス結果（アッシングレート、レート減衰率、均一性）に基づき、間接的にラジカル消去抑制性能を評価した。
Under the process conditions shown in Table 1, radical scavenging suppression performance was indirectly evaluated based on the process results (ashing rate, rate decay rate, uniformity) with and without a charged particle trap.
<ラジカル消滅抑制性能確認試験結果>
結果を表２に示す。
The results are shown in Table 2.
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009016453A (en) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Tokyo Electron Ltd | Plasma processing device |
| JP2009280871A (en) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | Method for forming plasma-photo combined cvd film |
| JP2010021166A (en) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Plasma processing device |
| KR101124745B1 (en) * | 2008-10-27 | 2012-03-23 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Vacuum exhaust method and a substrate processing apparatus therefor |
| JP2014239210A (en) * | 2013-04-05 | 2014-12-18 | ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | Internal plasma grid for semiconductor fabrication |
| JP2015529014A (en) * | 2012-07-16 | 2015-10-01 | マットソン テクノロジー インコーポレイテッドＭａｔｔｓｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｉｎｃ． | Method for removing high aspect ratio photoresist in pure reducing plasma |
| WO2016085638A1 (en) * | 2014-11-26 | 2016-06-02 | Applied Materials, Inc | Methods and systems to enhance process uniformity |
| US10134605B2 (en) | 2013-07-11 | 2018-11-20 | Lam Research Corporation | Dual chamber plasma etcher with ion accelerator |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04225226A (en) * | 1990-12-26 | 1992-08-14 | Fujitsu Ltd | Plasma treating apparatus |
| JPH09223684A (en) * | 1996-02-15 | 1997-08-26 | Tokyo Electron Ltd | Plasma process device |
| JP2000508842A (en) * | 1997-01-30 | 2000-07-11 | フユージョン システムズ コーポレイション | Dual exhaust window arrangement for wafer plasma processing equipment |
| JP2002506570A (en) * | 1997-06-25 | 2002-02-26 | ラム・リサーチ・コーポレーション | Plasma reactor for passivating substrates |
| WO2004047157A1 (en) * | 2002-11-20 | 2004-06-03 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
| WO2006129643A1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Tokyo Electron Limited | Plasma treatment apparatus and plasma treatment method |
-
2005
- 2005-11-24 JP JP2005339455A patent/JP2007149788A/en active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04225226A (en) * | 1990-12-26 | 1992-08-14 | Fujitsu Ltd | Plasma treating apparatus |
| JPH09223684A (en) * | 1996-02-15 | 1997-08-26 | Tokyo Electron Ltd | Plasma process device |
| JP2000508842A (en) * | 1997-01-30 | 2000-07-11 | フユージョン システムズ コーポレイション | Dual exhaust window arrangement for wafer plasma processing equipment |
| JP2002506570A (en) * | 1997-06-25 | 2002-02-26 | ラム・リサーチ・コーポレーション | Plasma reactor for passivating substrates |
| WO2004047157A1 (en) * | 2002-11-20 | 2004-06-03 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
| WO2006129643A1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Tokyo Electron Limited | Plasma treatment apparatus and plasma treatment method |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009016453A (en) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Tokyo Electron Ltd | Plasma processing device |
| JP2009280871A (en) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | Method for forming plasma-photo combined cvd film |
| JP2010021166A (en) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Plasma processing device |
| KR101124745B1 (en) * | 2008-10-27 | 2012-03-23 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Vacuum exhaust method and a substrate processing apparatus therefor |
| US10431469B2 (en) | 2012-07-16 | 2019-10-01 | Mattson Technology, Inc. | Method for high aspect ratio photoresist removal in pure reducing plasma |
| JP2015529014A (en) * | 2012-07-16 | 2015-10-01 | マットソン テクノロジー インコーポレイテッドＭａｔｔｓｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｉｎｃ． | Method for removing high aspect ratio photoresist in pure reducing plasma |
| US11107693B2 (en) | 2012-07-16 | 2021-08-31 | Beijing E-town Semiconductor Technology Co., Ltd. | Method for high aspect ratio photoresist removal in pure reducing plasma |
| US10224221B2 (en) | 2013-04-05 | 2019-03-05 | Lam Research Corporation | Internal plasma grid for semiconductor fabrication |
| JP2014239210A (en) * | 2013-04-05 | 2014-12-18 | ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | Internal plasma grid for semiconductor fabrication |
| US11171021B2 (en) | 2013-04-05 | 2021-11-09 | Lam Research Corporation | Internal plasma grid for semiconductor fabrication |
| US10134605B2 (en) | 2013-07-11 | 2018-11-20 | Lam Research Corporation | Dual chamber plasma etcher with ion accelerator |
| WO2016085638A1 (en) * | 2014-11-26 | 2016-06-02 | Applied Materials, Inc | Methods and systems to enhance process uniformity |
| US11637002B2 (en) | 2014-11-26 | 2023-04-25 | Applied Materials, Inc. | Methods and systems to enhance process uniformity |
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