JP2007511911A - 遊離炭素を取り除くために扱われた半導体基板処理装置の炭化シリコン部品 - Google Patents
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Abstract
Description
半導体基板材料は、金属材料、誘電体材料及び半導体材料の化学気相成長法(CVD)のような成膜プロセス、エッチングプロセス、及びフォトレジスト除去プロセスを含む様々なプロセスによって処理される。プラズマエッチングは、金属材料、誘電体材料、および半導体材料をエッチングするのに従来より使用される。
半導体基板処理装置の炭化シリコン部品を処理する方法、そのような部品を製造する方法、およびそれらの方法によって処理される部品が提供される。その方法では、その部品から遊離炭素、例えば黒鉛を取り除く。この結果、プラズマ処理チャンバーでの半導体基板の処理において、半導体基板のパーティクル汚染が減少する。
別の好適な実施形態によれば、プラズマ処理チャンバーと、少なくとも1つの炭化シリコン部品とを備える半導体基板処理装置が提供される。炭化シリコン部品は、例えば、バッフル板、ガス供給プレート、プラズマ閉込めリング、エッジリング、フォーカスリング、バッキングプレート、チャンバーライナー、電極、ウェハ通路インサート、ウィンドウ、プラズマスクリーン、またはチャンバー壁であってもよい。好適な実施形態において、炭化シリコン部品は、プラズマ処理チャンバーにプロセスガスを供給するためのシャワーヘッド電極アセンブリの少なくとも1つのバッフル板である。
1つの一例となるタイプの半導体基板処理装置は平行平板リアクタである。平行平板リアクタは、上部電極と、半導体ウエハなどの基板がプラズマ処理の間に支えられる基板支持体とを含むプラズマ処理チャンバーを備える。基板支持体は、下部電極と、基板を固定するためのクランプ機構、例えば、機械的なチャックや静電気のチャック(ESC)などとを含んでいる。上部電極は、プラズマチャンバーでプロセスガスを供給するためのシャワーヘッド電極アセンブリの一部であってもよい。シャワーヘッド電極アセンブリは、シャワーヘッド上部電極を介してシャワーヘッド電極へのプロセスガスの供給を制御するように鉛直方向に間隙が設けられたバッフル板を含んでもよい。
バッフル板などの処理された炭化シリコン部品の使用に適した別の一例となる電極アセンブリは、本願と同じ出願人によるU.S.Patent No.6,391,787でに示されており、ここでその全体が参照されて用いられても良い。
Claims (28)
- 半導体基板処理装置の炭化シリコン部品から遊離炭素を除去する除去方法であって、
前記炭化シリコン部品は、多孔性であり、内部と露出された表面とを含み、
前記炭化シリコン部品は、前記内部及び前記露出された表面に遊離炭素を含み、
前記除去方法は、少なくとも実質的に前記露出された表面にある遊離炭素のすべてを除去するように、前記炭化シリコン部品を処理する処理工程を備える
ことを特徴とする除去方法。 - 前記炭化シリコン部品は、シリコン蒸気と炭素との反応生成により形成される
ことを特徴とする請求項1に記載の除去方法。 - 前記処理工程は、
酸素含有雰囲気中で所定温度において、少なくとも前記露出された表面から実質的に全ての遊離炭素を除去するのに有効な所定時間、前記炭化シリコン部品を加熱する加熱工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の除去方法。 - 前記所定温度は、およそ750℃からおよそ1200℃である、あるいは、およそ800℃からおよそ900℃であり、
前記所定時間は、およそ2時間からおよそ12時間である
ことを特徴とする請求項3に記載の除去方法。 - 前記処理工程は、
実質的に炭化シリコンを除去せずに少なくとも前記露出された表面から実質的に全ての遊離炭素を除去するのに有効な化学溶液に、前記炭化シリコン部品を接触させる接触工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の除去方法。 - 前記処理工程は、
少なくとも前記露出された表面から実質的に全ての遊離炭素を除去するように、酸素プラズマで前記炭化シリコン部品を処理する工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の除去方法。 - 前記処理工程の後に、前記炭化シリコン部品の前記露出された表面を調整する調整工程をさらに備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の除去方法。 - 前記遊離炭素は、炭素パーティクル及び/又は炭素クラスターの形であり、
前記処理工程では、前記炭化シリコン部品の内部において少なくともおよそ50μmの大きさを有する炭素パーティクル及び/又は炭素クラスターのうち、少なくともおよそ90%の個数の炭素パーティクル及び/又は炭素クラスターが除去される、
ことを特徴とする請求項1に記載の除去方法。 - 前記炭化シリコン部品は、炭化シリコン及び遊離炭素から本質的に構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の除去方法。 - 前記炭化シリコン部品は、シャワーヘッド電極アセンブリのバッフル板、プラズマ閉込めリング、エッジリング、フォーカスリング、バッキングプレート、チャンバーライナー、電極、ウェハ通路インサート、ウィンドウ、プラズマスクリーン、及びチャンバー壁から構成されるグループから選択される
ことを特徴とする請求項1に記載の除去方法。 - 半導体基板処理装置の炭化シリコン部品であって、
前記炭化シリコン部品は、多孔性であり、内部と露出された表面とを含み、
前記炭化シリコン部品は、(i)内部に遊離炭素を含む前記炭化シリコン部品を生じさせる工程によって作られ、(ii)中に遊離炭素を有する露出された表面を作り出すように処理され、(iii)少なくとも前記露出された表面から前記遊離炭素が実質的になくなるように前記遊離炭素を除去するように処理されたものである
ことを特徴とする炭化シリコン部品。 - 前記炭化シリコン部品は、シャワーヘッド電極アセンブリのバッフル板、プラズマ閉込めリング、エッジリング、フォーカスリング、バッキングプレート、チャンバーライナー、電極、ウェハ通路インサート、ウィンドウ、プラズマスクリーン、及びチャンバー壁から構成されるグループから選択される
請求項11に記載の炭化シリコン部品。 - プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバに設けられた少なくとも1つの請求項11に記載の炭化シリコン部品と、
を備えたことを特徴とする半導体基板処理装置。 - 前記プラズマ処理チャンバは、エッチングチャンバである
ことを特徴とする請求項13に記載の半導体基板処理装置。 - シャワーヘッド電極と、前記シャワーヘッド電極を通過してプロセスガスが向かうバッフルチャンバと、前記バッフルチャンバに設けられた請求項12に記載の炭化シリコンバッフル板とを含むシャワーヘッド電極アセンブリによってプロセスガスが中に供給される半導体基板処理装置のプラズマチャンバにおける半導体基板の処理方法であって、
生産半導体基板を前記ブラズマ処理チャンバの基板支持体の上に載せる載置工程と、
プロセスガスを前記バッフルチャンバへ供給して、前記プロセスガスを前記炭化シリコンバッフル板を通過させて前記炭化シリコンバッフル板と前記シャワーヘッド電極との間の空間へと導き、さらに前記シャワーヘッド電極を通過させて前記プラズマ処理チャンバへと導く供給工程と、
前記シャワーヘッド電極を通過したプロセスガスで前記生産半導体基板を処理する処理工程と、
を備えたことを特徴とする半導体基板の処理方法。 - 前記シャワーヘッド電極にRFパワーが供給されて、前記半導体基板の露出された表面に接触するように前記プロセスガスがプラズマを形成することにより、前記生産半導体基板の上の誘電体材料層がエッチングされるエッチング工程をさらに備えた
ことを特徴とする請求項15に記載の半導体基板の処理方法。 - 前記生産半導体基板を前記ブラズマ処理チャンバの前記基板支持体の上に載せる載置工程の前に、前記プラズマ処理チャンバをプラズマ調整するプラズマ調整工程をさらに備えた
ことを特徴とする請求項15に記載の半導体基板の処理方法。 - 前記プラズマ調整工程は、前記生産半導体基板を処理する前に前記プラズマ処理チャンバにおいてダミーウェハを次に処理する次処理工程を含み、
前記プラズマ処理チャンバでは、少なくともおよそ0.2μmの大きさを有し前記ダミーウェハーに付着する付着パーティクル数が、およそ2RF時間までプラズマ調整された後に、およそ20以下である
ことを特徴とする請求項17に記載の半導体基板の処理方法。 - 少なくともおよそ0.2μmの大きさを有し前記ダミーウェハーに付着する前記付着パーティクル数は、およそ2RF時間までプラズマ調整された後に、およそ10以下である
ことを特徴とする請求項18に記載の半導体基板の処理方法。 - 前記炭化シリコンバッフル板は、前記プラスマ処理チャンバをプラズマ調整する前に、前記プラズマ処理チャンバの中に置かれる
ことを特徴とする請求項17に記載の半導体基板の処理方法。 - 半導体基板処理装置の炭化シリコン部品を製造する製造方法であって、
内部に遊離炭素を含む前記炭化シリコン部品を生成する方法によって、炭化シリコン部品を製造する製造工程と、
上部に遊離炭素を有する露出された表面を生成するように、前記炭化シリコン部品の一部を除去する除去工程と、
少なくとも実質的に前記露出された表面にある遊離炭素のすべてを除去するように、前記炭化シリコン部品を処理する処理工程と、
を備えたことを特徴とする処理方法。 - 前記炭化シリコン部品は、シリコン蒸気と炭素との反応生成により形成される
ことを特徴とする請求項21に記載の除去方法。 - 前記処理工程は、
酸素含有雰囲気中で所定温度において、少なくとも前記露出された表面から実質的に全ての遊離炭素を除去するのに有効な所定時間、前記炭化シリコン部品を加熱する加熱工程を含む
ことを特徴とする請求項21に記載の除去方法。 - 前記所定温度は、およそ750℃からおよそ1200℃である、あるいは、およそ800℃からおよそ900℃であり、
前記所定時間は、およそ2時間からおよそ12時間である
ことを特徴とする請求項23に記載の除去方法。 - 前記処理工程は、
実質的に炭化シリコンを除去せずに少なくとも前記露出された表面から実質的に全ての遊離炭素を除去するのに有効な化学溶液に、前記炭化シリコン部品を接触させる接触工程を含む
ことを特徴とする請求項21に記載の除去方法。 - 前記処理工程は、
少なくとも前記露出された表面から実質的に全ての遊離炭素を除去するように、酸素プラズマで前記炭化シリコン部品を処理する工程を含む
ことを特徴とする請求項21に記載の除去方法。 - 前記炭化シリコン部品は、バッフル板、プラズマ閉込めリング、エッジリング、フォーカスリング、バッキングプレート、チャンバーライナー、電極、ウェハ通路インサート、ウィンドウ、プラズマスクリーン、及びチャンバー壁から構成されるグループから選択される
ことを特徴とする請求項21に記載の除去方法。 - 前記除去工程は、
炭化シリコンを除去するように、前記炭化シリコン部品を機械的に処理する機械処理工程を含む
ことを特徴とする請求項21に記載の除去方法。
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