JP3926977B2 - Semiconductor manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に、真空容器内にプロセスガスを導入して、被処理基板を処理する半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
プラズマを発生させプロセスガスを分解して被処理基板を処理する半導体製造装置、具体的にはプラズマエッチング装置やプラズマCVD装置においては、通常、次のような手順により被処理基板が処理される。まず、真空に排気された処理容器にプロセスガス等を導入し、高周波を印加することによりプラズマを発生させて、ガスを分解・励起する。こうして生成された反応性の高い活性種を用いて、被処理基板が処理される。このような半導体製造装置においては、真空容器に導入されたプロセスガスの全てが、基板との反応によって消費されているわけではない。むしろ、真空容器内に導入されたプロセスガスの大部分は使用されずに、排気装置によって外部に排気されている。そこで、ガスの利用効率を向上させることによって、エッチングまたはCVD工程における生産コストに占めるガスのコストを低減することが求められていた。
【0003】
ところで、エッチングプロセスやCVDプロセスにおいては、GWP(地球温暖化係数)が高いPFCガスが処理や装置のクリーニングガスとして多種、多量に使用されている。地球の温暖化を抑制するために、半導体製造業界ではこうしたPFCガスの放出量を削減する必要に迫られている。しかしながら現時点では、GWPが低く、安全で、しかもPFCガスと同等以上の性能を有する代替ガスを見出すのは非常に困難とされている。よって、現在使用中のプロセスガスの利用効率を高めて、使用量の削減を図ることが重要な課題であった。
【0004】
この問題を解決するための有効な装置として、以下に説明するような装置が提案されている(特開平9−251981号公報)。ここには、真空処理容器内で基板を処理するプラズマエッチング装置やプラズマCVD装置において、排気側の配管と処理容器とをつなぐ循環配管を設け、排気されたガスの一部を処理容器内に戻して再利用することが記載されている。
【0005】
以下、循環機構を備えたDRM型プラズマエッチング装置を用いて、ガスを循環させながらシリコン酸化膜をエッチングした場合について説明する。
【0006】
用いられる装置の概略構成図を図1に示す。図示するように、処理室101内には、互いに対向するカソード電極102およびアノード電極103から構成される平行平板型のプラズマ生成機構が設けられ、磁界印加機構(図示せず)によって処理室内に平行磁界が形成される。カソード電極102上には、被処理基板104が設置され、また、このカソード電極にはマッチング回路105を介して高周波電源106が接続されている。一方、アノード電極103には、プロセスガスを被処理基板に均一に供給するシャワーノズル107が組み込まれており、シャワーノズルには、必要に応じて1つ以上の流量制御装置108、開閉バルブ109(V1)を介して、それぞれプロセスガスの供給源であるガスボンベ110が接続されている。図示する装置においては、流量制御装置108およびガスボンベ110は、それぞれ1つ示されているが、その数は必要に応じて適宜決定することができる。
【0007】
処理室101には、自動圧力調整バルブ111(APC1)を介してターボ分子ポンプ112が接続され、ターボ分子ポンプの排気側にはさらにドライポンプ113が接続されている。また、ターボ分子ポンプ112の排気側と処理室101とを接続する循環配管114が設けられており、循環量を調節するために循環配管114には開閉バルブ116(V2)が、ドライポンプ113の手前には自動圧力調整バルブ115(APC2)が、それぞれ設置されている。
【0008】
図示する装置を用いて被処理基板を処理する際には、まず、ガスボンベ110から流量調整装置108を介して、C4F8、CO、ArおよびCO2ガスを所望の比率で処理室101に供給する。ここで処理室に導入されるガスの流量は、Q1として示されている。これと同時に、循環配管114に設けられた開閉バルブ116を開き、ドライポンプ113の手前の自動圧力調整バルブ115の開度を絞る。処理室101からターボ分子ポンプ112によって排気された排ガスの一部は、循環配管114を経由して処理室に戻る。処理室101に戻る排ガスの流量はQ2として示されている。すなわち、排気されたプロセスガスが再利用されるので、その分だけ、循環しない場合よりも新規ガス導入量を低減することができる。
【0009】
なお、こうしたプロセスは、図2に示すような手順(シーケンス)で行なわれる。処理と処理との間のアイドル時(図中a)においては、開閉バルブV1、V2は閉、APC1およびAPC2は全開とし、処理室101内の圧力P1、循環配管114内の圧力P2とともに、到達真空度にする。
【0010】
次に、ガス導入・圧力調整ステップ(図中b)では、V1を開けてガスボンベ110から流量制御装置108を介してC4F8、CO、ArおよびO2ガスを所望の比率で供給しながら、自動圧力調整バルブAPC1(111)で処理室内101の圧力P1を所望の圧力に調整する。それと同時に、自動圧力調整バルブAPC2(115)の開度を調節し、処理室101からターボ分子ポンプ112によって排気された排気ガスのうち一定の割合、例えば80%を、循環配管114を通って処理室に戻す。P1およびP2のそれぞれの圧力が安定したところで、高周波電力を印加して(図中c)、エッチングを開始する。
【0011】
所望の時間処理を行なったところで高周波電力をおとし(図中d)、さらにバルブV1およびV2を閉じて、APC1およびAPC2を全開にして(図中e)、処理室101と循環配管114とからガスを完全に排気する。
【0012】
この方法によると、排気されたガスを処理室に循環させることによってプロセスガスの利用効率を高め、ガスの使用量を減らすことが可能である。しかもこの結果として、PFCの放出量を大幅に抑制することができた。しかしながら、実際の生産現場でのプラズマ処理工程に適用するには、いくつかの問題があることがわかった。ひとつは、長期ランニング時における循環配管内の堆積物の蓄積である。プラズマCVDプロセスではもちろん、高選択酸化膜エッチング等、高選択特性を必要とするエッチングプロセスにおいても、循環されるガス成分の中には固体表面への吸着確率の高い反応性成分を多く含む傾向がある。そのほとんどは、処理室の内壁に付着するが、一部は循環配管を通過する際にその内壁に付着すると考えられる。内壁に付着した堆積物が剥がれてダストとして処理室に流入した場合には、ウェハに付着して処理中のデバイスの歩留まり低下をもたらすおそれがある。現状では、堆積物がはがれて処理室内へのダストとして流入するのを防止するために、一定期間ごとに循環配管を丸ごと取り替えていた。循環配管にフィルタを設ける方法も提案されているが、通常のフィルタはコンダクタンスの低下を招くので好ましくない。
【0013】
もう一つの問題は、循環ガス量の制御方法に関する。現状では、次のようにして循環ガスの量を制御している。まず、開閉116(V2)を閉じて自動圧力調整バルブ115(APC2)全開の状態、すなわちガスを処理室101に循環しない状態で導入ガス流量Q1=100sccmとしたとき、所望の圧力になるように自動圧力調整バルブ111(APC1)を調整する。このときのバルブAPC1の位置が100になったとする。次に、高周波電力1kWを印加すると、プロセスガスが分解されるため、処理室内を一定の圧力に保つためにバルブAPC1が開き、その位置は110になる。その後、バルブAPC1を110の位置のまま導入ガス流量を最初の20%、すなわち20sccmとして圧力が所望の圧力に回復するまでバルブV2を開けて、バルブAPC2をしぼって循環流量を増やす。このときのバルブAPC2の位置を循環率80%のときの位置として、レシピに記憶させる。
【0014】
導入ガスの流量、圧力、および高周波パワー条件ごとにバルブAPC2の位置を覚えさせて、実際の処理を行なうときは予めAPC2をその位置に設定し、Q1を導入してバルブV2を作動させて所望の圧力に制御、80%の循環量を再現することができた。しかしながら、上述したような方法では、プロセス条件ごとにバルブAPC2の位置を調べなければならず、手間がかかるという問題があった。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、簡便な方法で循環ガスの流量を再現性よく制御しながら、プロセスガスの使用量を削減し、生産コストと環境負荷との低減を図る半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、排気された処理容器内にプロセスガスを供給し、高周波電力を印加して前記プロセスガスをプラズマ化させて被処理基板を処理する半導体装置の製造方法であって、前記処理容器から排気されたプロセスガスの少なくとも一部は、この処理容器に再導入され、前記処理容器への前記プロセスガスの再導入を停止し、その後、前記高周波電力の印加を停止することを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
【0024】
この場合、前記処理容器への前記プロセスガスの再導入を停止すると同時に、前記処理容器に供給されるプロセスガスの流量を増加させて圧力を一定に保つことが好ましい。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の半導体製造装置およびその方法を詳細に説明する。
【0026】
(実施例1)
図3に、本実施例のDRM型プラズマエッチング装置を示す。
【0027】
循環機構を備えたDRM型プラズマエッチング装置を用いてガスを循環させながらシリコン酸化膜をエッチングするに当たって、循環機構なしの従来型装置で使用されていたSAC用レシピを適用した例、すなわち、循環率を変化させた例について説明する。
【0028】
図3に、使用した装置の概略構成図を示す。なお、図1と共通の部分については説明を省略する。循環配管114からの分岐に近い位置には循環ガス中の、付着率の高い反応生成物を捕獲するためのダスト捕獲機構117が取り付けられている。
【0029】
図4には、捕獲機構117の一例の構成を示す。循環配管114には、着脱可能なU字型の曲げ部分がダスト捕獲機構117として設けられている。図示するようにU字型の折り曲げ部分には、対向する2つのガラス窓118aおよび118bが設けられており、その一方には光源119、他方には受光素子120を取り付けてある。
【0030】
本実施例における捕獲機構の効果を調べるために、まず、こうした捕獲機構を有しないエッチング装置において、ガスを循環させながら半導体基板上の酸化膜をエッチングした。その結果、約6ヶ月で循環配管の内部全体には、目視できる程度の反応生成物の薄い堆積が認められた。この時点で、処理室内ではダストの発生はなかったが、予防的にこの循環配管を全体にわたって交換した。
【0031】
一方、本実施例で示した捕獲機構117を設けたエッチング装置では、受光素子120で検出される光源119の光の強度が減衰して基準値を下回った場合に、この捕獲機構の部分のみを洗浄済みの予備品と交換した。光強度は、曲げ部分に設けたガラス窓に付着した堆積物に起因して低下する。この低下の程度は、装置の稼働率や使用条件に応じて変化するが、本実施例においては、平均で1ヶ月おきに、捕獲機構の部分のみを洗浄済みの予備品と交換した。その結果、2年経過後でも、循環配管114の他の部分には堆積物が全く見られず、交換する必要はなかった。
【0032】
ダスト捕獲機構117は、図4に示される例に限定されるものではない。着脱可能であって、しかもガスの流れを180°以上方向転換し得る任意の部材を、本発明におけるダスト捕獲機構117として用いることができる。例えば、配管の方向変化部(エルボーなど)と組み合わせたり、複数回曲げた形状、さらにはコの字型や螺旋型の曲げ形状などの部材が挙げられる。
【0033】
図5および図6には、ダスト捕獲機構117の別の例を示す。図5(a)は、U字部と曲がり部との組み合わせであり、図5(b)は、螺旋と曲がり部との組み合わせ、図5(c)は、U字部と直線部との組み合わせである。また、図6(a)は、螺旋と直線部との組み合わせであり、図6(b)は、U字部と位置変更部との組み合わせであり、図6(c)は、コの字型の曲がり部である。
【0034】
ダスト捕獲機構117の形状は、配管スペース・洗浄頻度・必要なコンダクタンス等に応じて選択することができるが、再利用する場合は、その洗浄のし易さという点から角部のない曲線形状が好ましい。
【0035】
さらに本発明においては、循環配管の一部を、他の部分よりも低い温度に保つことによってダスト捕獲機構117を構成することもできる。配管の内壁に付着してダスト源となるおそれのある成分は、温度の低いダスト捕獲機構で集中的に捕獲される。この場合、ダスト捕獲機構117の温度は、エッチングに寄与する蒸気圧の高いガス成分は吸着しない程度の温度に設定する。
【0036】
ここで、図7のグラフに示した各種エッチングガスの蒸気圧曲線を参照して、ダスト保持機構117の適切な温度について具体的に説明する。循環配管114内の運転圧力1〜10Torrであることから、例えばエッチングするのに必要なC4F8ガスが吸着しないようにするには、概ね−75℃以上に捕獲部の温度を設定すればよいことが、この蒸気圧曲線からわかる。一方で、吸着させたい成分として例えばCF2については、150℃以上では吸着しないとされていることから、150℃以下にしなければならない。あるいはまた、大量に排気、循環されるとプラズマ分解によって処理室内でダストを発生する可能性のあるSiF4などを吸着するためには、−150℃以下が必要である。
【0037】
なお、ダスト捕獲機構117の温度は低いほど捕獲効率が向上して、よりコンパクトで効果的になる。しかしながら、過剰に低温にする場合には、室温以下では断熱構造にする必要があるなど、装置としての構造が複雑になってしまう。したがって、これらを考慮してダスト捕獲機構117の温度を選択することが望まれる。
【0038】
図8には、循環配管に低温部を設けることによって、ダスト捕獲機構117を設置した例を示した。具体的には、冷却水を流した配管を、循環配管の外側または内側に取り付けることによって循環配管に低温部を設けた。図8(a)は、配管114にチラーで10℃前後にまで冷却した水を流しているパイプ122を取り付けた場合であり、図8(b)は、配管内部に同様のパイプ122を取り付けた場合である。さらに、図8(c)は、同様のパイプ122と前述のU字型曲げ配管と組み合わせた場合である。
【0039】
図8(b)に示した構成の場合には、冷却された捕獲部が減圧下に設けられているので、冷媒の供給部のみを断熱するだけで済む。したがって、図8(a)の場合よりも比較的簡単に−10℃に保つことができ、吸着成分を高効率に捕獲することができた。あるいは、捕獲部以外の配管部にヒーターを巻くなどしてその温度を高く保つことによって、捕獲部を相対的に低温にするという方法でもよい。またさらに、捕獲部を冷却しつつ、他の部分を暖めるという組み合わせで使用することもできる。
【0040】
上述したような手法に加えて、本発明においては、循環配管内部に静電型集塵器を取り付けてダスト捕獲機構として用いることもできる。
【0041】
ここで、図9〜図11を参照して、静電型集塵器130について詳細に説明する。図9には、静電型集塵器130の構造を表わす分解図を示す。図9に示されるように静電型集塵器は、ダストを負に帯電させるための帯電部131を上流側に有し、下流側には負に帯電したダストを吸着する捕獲部132が設けられている。帯電部131は、セラミックス等の絶縁物の枠133に固定された細線状電極134により構成され、捕獲部132は、セラミックス等の絶縁物の枠133に固定された平板電極135により構成される。
【0042】
このような静電型集塵器は、図10に示すように、細線状電極および平板状電極を真空配管の外の高電圧電源(図示せず)に接続するためのリード線136a,b、および電極を真空配管の外の高電圧電源に接続するための電圧導入端子137a,bとともに、循環配管内に取り付けられる。
【0043】
静電型集塵器の捕獲部132を構成する平板状電極135は、図11に示すように絶縁物の板の両面に電極を形成したものであり、対向する電極の一方の側は接地電極(配管と同電位)138、他方は高電圧電極139となるように配線されている。
【0044】
こうした静電型集塵器を、図3に示した半導体製造装置の循環配管114内に取り付けて、以下のようにしてガスを循環しつつ処理を行なうことができる。例えば、細線状電極134に−2kV、平板状電極135の高電位側に3.5kVを印加する。細線状電極134が設置されている帯電部131を通過する際、ダストは強い負電界によって負に帯電し、その後、下流の捕獲部132の高電圧電極139の表面に捕獲される。
【0045】
処理の終了後には、流量調整用バルブV2(116)を閉じ、循環配管114内のガスをドライポンプ113によって排気する。このとき、細線状電極134および平板状電極135を0Vに戻すと、静電気力のみによって吸着していたダストは、処理室101を通ることなく排気される。電圧を落としても電極に吸着したままの堆積物は、定期的に静電型集塵器を取り外して平板状電極を洗浄すれば除去することができる。
【0046】
静電型集塵器としては、以上説明したものに限らず、循環ガス中のダスト成分を帯電・吸着する機構であれば、いかなるものを用いてもよい。例えば、帯電部131は、Wフィラメントを用いた熱電子供給機構とすることができる。あるいは、ダストの帯電率を高めるために、放電しない距離を保つ範囲で細線状電極の数を必要に応じて増やしてもよい。また、捕獲効率をさらに向上するためには、平板状電極の長さを長くして面積を大きくするのも有効である。いずれの構成を採用した場合でも、上述したような構成の静電型集塵器であれば、循環配管のコンダクタンスはほとんど減少することがないため、ガス循環機構の性能を何等妨げることはない。
【0047】
本発明の半導体製造装置においては、以上説明したようなダスト捕獲機構117は、いずれの構成の場合でも、循環配管114の分岐部に近い位置に設けることが好ましい。これによって、初期の段階においてダストを捕獲することが可能となる。また、ダスト捕獲機構は大きいほどその捕獲能も大きくなるものの、コンダクタンスの低下という不都合を伴なってしまう。したがって、ダスト捕獲能とコンダクタンスの低下との両方を考慮して、その大きさを決定することが望まれる。
【0048】
さらに、いずれのタイプの捕獲機構を用いた場合においても、循環配管117にガラス窓を設け、目視または光学的手法によって堆積物をモニターできるようにすると、無駄無く捕獲機構の洗浄を行なうことができる。
【0049】
(実施例2)
図12に使用した装置の概略構成図を示す。なお、図1と共通の部分については、説明を省略する。
【0050】
図示する装置においては、循環配管114には、オリフィス部141と、そのオリフィス上流側圧力を測定するための圧力計142とが設けられている。本発明で用いられるオリフィス部141は、プラズマ処理装置の循環モードでの使用条件下では、その前後の差圧が常に3倍以上であるように設計されている。臨界圧力rcは、気体の比熱比によって変化するが、通常使用されるガスにおいては、圧力比が3倍以上であれば音速流れとなる。これにより、ガス種が同一の場合には、オリフィス部141での循環ガス流量はオリフィス上流の圧力に比例した値になる。
【0051】
すなわち、圧力計142の測定結果に基づいて、即座に循環ガス流量を知ることができ、例えば、バルブV2(116)を調整することによって、簡単に循環ガス流量を制御することができる。
【0052】
このようなオリフィス部141および圧力計142が設けられた循環配管114を具備する装置を用いて、例えば以下のような手法によって、ガスを循環しながら処理を行なうことができる。まず、処理装置において使用される類似したガス条件(例えば、CF系ガス/Ar条件、N2/O2条件など)をグルーピングし、次いで、それぞれについて下記数式(1)におけるガス条件による比例定数κを求める。
【0053】
Q2=κ×P2 (1)
ここで、Q2は循環ガス流量であり、P2はオリフィス上流側圧力である。
【0054】
具体的には、図13のグラフに示すように、オリフィス上流側の圧力P2に対して循環ガス流量Q2を、ガス条件グループごとにプロットして、その直線の傾きから比例係数κを得る。
【0055】
次に、循環しない場合の導入ガス流量Q1が100sccmであるプロセスに対して、ガス循環率が80%となるように制御するには、以下のような調整を行なう。まず、導入ガス流量を20%の20sccmに設定し、それと同時にオリフィス上流側圧力P2がP2=80(sccm)/κとなるように、バルブV2(116)を調整する。
【0056】
このとき、処理室101内は所望の圧力になるように圧力調整用バルブV1(111)によって自動的に調整される。さらに、高周波電力を印加してプラズマを放電すると、ガスの分解により処理室内の圧力が上昇するため、圧力調整用バルブ111の位置は自動的に変化して、所望の圧力を維持するように働く。同時にオリフィス上流側圧力P2が変化するが、P2=Q2/κに維持して、Q2を80sccmに維持するようにバルブV2(116)が動く。
【0057】
こうして、所定のオリフィス部と、オリフィス上流側圧力を測定するための圧力計とを循環配管に設けることによって、広い範囲の条件に対応して、循環ガス流量を簡便に制御することが可能となった。
【0058】
以上、シリコン酸化膜のエッチングを例に挙げて本発明の半導体製造装置および半導体製造方法を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、プラズマを使用しないCVD装置の制御運転にも適用することができる。図14には、本発明の半導体装置の一例を示す縦型LPCVD装置の構成を表わす概略図である。
【0059】
図示する装置においては、処理室151には、流量制御装置158を介して成膜プロセスガスおよびクリーニングガスの供給源であるガスボンベ159が接続されている。プロセスガスとしては、例えばSiH4、およびAsH3などが用いられる。また、プロセスガスを熱で分解するためのヒーター165が処理室151内に設けられている。
【0060】
さらに、処理室には圧力調整バルブV1’(160)を介してドライポンプ166が接続されている。このドライポンプは、ブースタポンプ167とメインポンプ168と、この2つのポンプの間に設けられた流量調整バルブV2’(162)とから構成される。ブースタポンプ167と流量調整バルブV2’(162)との間には、循環配管161が設けられ、この循環配管161は、さらに処理室151に接続されている。循環配管161には、オリフィス163と、このオリフィス163の上流側の圧力を計測するための圧力計164が備えられている。
【0061】
こうした構成の縦型LPCVD装置を用いて、ガスを循環させながらクリーニングを行なう場合について説明する。CVD装置では、例えば多結晶シリコン膜を成膜すると、被処理基板だけでなく、処理室151の内壁にもシリコンが堆積する。したがって、一定量の成膜処理を行なうごとに処理室151のクリーニング処理を行なって堆積膜を除去しなければならない。クリーニング処理を行なうためには、ClF3ガスが用いられる。これは、プラズマによって放電しなくてもエッチング作用を有している活性なガスである。
【0062】
具体的には、成膜処理と同時に、まず、ClF3ガスをクリーニングガス導入口から200sccmとなるように制御して処理室151内に導入した。次に、バルブV1’(160)の開度を調整して、処理室151内の圧力P1’を処理圧力10Torrに制御した。一方で、バルブV2’(162)の開度を絞ることによって、循環配管161のオリフィス上流での圧力P2’が100Torrとなるように調整した。このとき、オリフィス163のすぐ下流での圧力は、約20Torrであり、循環配管161のコンダクタンスによって徐々に低下して、処理室での処理圧力10Torr近傍の値になる。
【0063】
さらに、バルブV1’(160)の開度を再度調整して、処理室151内の圧力P1’を10Torrに制御した。P2’=100Torrのときの循環ガス流量Q2’は約1800sccmであるから、処理室に導入される合計ガス流量は2000sccmである。
【0064】
この結果、ガスを循環せずに2000sccmを処理室151内に導入して処理をした場合と同等のクリーニング速度が得られ、新規導入ガス流量を大幅に低減することができた。なお、ここで用いた縦型LPCVD装置では、圧力条件は2〜10Torr、導入ガス流量はSiH4=500sccm程度の条件で成膜が行なわれる。成膜時の循環運転においても、予め調査してあるP2’とQ2’との比例関係に基づいて、成膜条件の変更に速やかに対応して循環流量を制御することができた。
【0065】
このように、処理室を排気する排気手段としてブースタポンプとメインポンプとそれらの間に設けられた流量調整バルブとから構成されたものを用いる場合においても、装置の動作条件下で3倍以上の差圧を形成できるオリフィス部と、このオリフィスの上流側の圧力を計測するために配置された圧力計とを備えた循環配管を用いることによって、広い範囲の条件に対応して循環ガス流量を簡便に制御することが可能となった。
【0066】
(実施例3)
循環機構を備えたプラズマエッチング装置を用い、ガスを循環させながらウェハをエッチングする際に処理室に流入したダストがウェハ上に付着して、処理中のデバイスの歩留まり低下をもたらす機構を、図15を参照して説明する。なお、図1と共通の部分については説明を省略する。
【0067】
プラズマ処理を行なうには、処理室101にプロセスガスを導入し、高周波電源106から高周波電力を供給して、アノード電極103/カソード電極102間に高周波電界を印可してガスをプラズマ化する。このとき、処理室101内の空間には、バルクプラズマ201とシース202とが形成される。なお、バルクプラズマ201は、正電荷と負電荷とが混ざり合った電気的に中性なプラズマであり、シース部202には、カソード電極102に対して垂直に形成された電界がある。一般に、プラズマが形成されている間は、プラズマ中のダスト203は負に帯電し、シース部202の電界に追い返される形でバルクプラズマ201とシースとの境界面上に捕獲され、ウェハ上に落ちることなく排気されると考えられている。
【0068】
しかしながら、シース電界が崩壊したとき、すなわち高周波電力を落とした瞬間には、処理室内で発生したダスト、あるいは処理室内に流入してバルクプラズマ201とシース202との境界面で捕獲されていたダスト203は、ウェハ上に落下して付着する。いったんウェハ上に付着したダストを除去するのは難しく、デバイスの歩留まり低下を招く。
【0069】
図15に示した装置を用いて本実施例によるエッチング処理を行なう手順(シーケンス)を、図16を参照して説明する。
【0070】
処理と処理との間のアイドル時(図中a)においては、開閉バルブV1、V2は閉、自動圧力調整バルブAPC1およびAPC2は全開とし、処理室101内の圧力P1、循環配管114内の圧力P2ともに、到達真空度にする。
【0071】
次いで、ガス導入・圧力調整ステップ(図中b)では、V1を開けてガスボンベ110から流量制御装置108を介してC4F8、CO、ArおよびO2ガスを所望の比率で供給しながら、自動圧力調整バルブAPC1(111)で処理室内101の圧力P1を所望の圧力に調整する。それと同時に、自動圧力調整バルブAPC2(115)の開度を調節し、処理室101からターボ分子ポンプ112によって排気された排気ガスのうち一定の割合、例えば80%を、循環配管114を通して処理室に戻す。P1およびP2のそれぞれの圧力が安定したところで、高周波電力を印加して(図中c)、エッチングを開始する。
【0072】
所定の時間処理を行なったところで、V2を閉じて再導入されるガスを停止し(図中f)、その後、高周波電力を落とす(図中d)。この間の時間はtで示されている。さらに、バルブV1およびV2を閉じて、APC1およびAPC2を全開にして(図中e)、処理室101と循環配管114とからガスを完全に排気する。
【0073】
このように本実施例においては、高周波電力を停止する前に、ガスの循環を停止して処理を行なった。その結果、多少のダストが発生したり流入しても、ウェハ上に落下、付着することなかった。その結果、循環配管の洗浄、交換頻度を2倍に伸ばすことができた。
【0074】
この際、図16からわかるように、ガスの循環を停止してから高周波電力を停止するまでの時間tは、短いほどエッチング特性への影響は少ない。一方で、ダスト防止効果を高めるためには、tが処理条件でのガスの滞在時間(処理室容積をV(L)、圧力をP(Torr)、ガス流量をQ(slm)としたとき、滞在時間=V・P・60/(760・Q)(sec))以上であることがより望ましい。これは典型的には、V=3.1リットル、P=40×10-3Torr、Q=700slmのとき滞在時間は14μsとなる。
【0075】
(実施例4)
図15に示した装置を用いて、本実施例によるエッチング処理を行なう手順(シーケンス)を、図17を参照して説明する。
【0076】
処理と処理との間のアイドル時(図中a)においては、開閉バルブV1、V2は閉、自動圧力調整バルブAPC1およびAPC2は全開とし、処理室101内の圧力P1、循環配管114内の圧力P2ともに、到達真空度にする。
【0077】
次いで、ガス導入・圧力調整ステップ(図中b)では、V1を開けてガスボンベ110から流量制御装置108を介してC4F8、CO、ArおよびO2ガスを所望の比率で供給しながら、自動圧力調整バルブAPC1(111)で処理室内101の圧力P1を所望の圧力に調整する。それと同時に、自動圧力調整バルブAPC2(115)の開度を調節し、処理室101からターボ分子ポンプ112によって排気された排気ガスのうち一定の割合、例えば80%を、循環配管114を通って処理室に戻す。P1およびP2のそれぞれの圧力が安定したところで、高周波電力を印加して(図中c)、エッチングを開始する。
【0078】
所定の時間処理を行なったところで、V2を閉じて再導入されるガスを停止するとともに、供給流量Q1を増加させる(図中f)。その後、高周波電力を落とす(図中d)。この間の時間はtで示されている。さらに、バルブV1およびV2を閉じて、APC1およびAPC2を全開にして(図中e)、処理室101と循環配管114とからガスを完全に排気する。
【0079】
このように本実施例においては、V2を閉じて循環ガスを停止するのと連動させて、Q1流量を増加させて補う。これにより、圧力変動をほとんどなくすことが可能であり、プラズマが不安定になって例えば、その異常放電によるデバイスへのダメージを抑制することができた。
【0080】
以上、具体例を示して本発明を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能であり、いずれの場合も本発明の効果を得ることができる。
【0081】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、循環配管を頻繁に交換・洗浄しなくても、処理室へのダストの流入を防いだり、ウェハ上にダストが付着することを防いで歩留まりの低下を防止することができ、生産コストおよび環境負荷の低減が可能な半導体製造装置が提供される。また本発明によれば、簡便な方法で循環ガスの流量を再現性よく制御しながら、プロセスガスの使用量を削減し、生産コストと環境負荷との低減を図る半導体装置の製造方法が提供される。
【0082】
本発明は、プラズマエッチング装置やプラズマCVD装置等のプラズマを用いて被処理基板を処理する半導体製造プロセスに特に有効に用いられ、その工業的価値は絶大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の半導体製造装置の概略構成図。
【図2】従来の半導体製造装置における処理シーケンスを表わす図。
【図3】本発明にかかる半導体製造装置の一例を表わす概略構成図。
【図4】本発明の半導体製造装置に用いられるダスト捕獲機構の一例を表わす概略図。
【図5】本発明の半導体製造装置に用いられるダスト捕獲機構の他の例を表わす概略図。
【図6】本発明の半導体製造装置に用いられるダスト捕獲機構の他の例を表わす概略図。
【図7】各種エッチングガスの蒸気圧曲線を示すグラフ図。
【図8】本発明の半導体製造装置に用いられるダスト捕獲機構の他の例を表わす概略図。
【図9】本発明に用いられる静電型集塵器の構造を表わす分解図。
【図10】循環配管内に取り付けられた静電型集塵器の状態を表わす概略図。
【図11】静電型集塵器に用いられる平板電極を説明する概略図。
【図12】本発明にかかる半導体製造装置の他の例を表わす概略構成図。
【図13】オリフィス部上流側圧力P2と循環流量Q2との関係を表わすグラフ図。
【図14】本発明にかかる半導体製造装置の他の例を表わす概略構成図。
【図15】本発明にかかる半導体製造装置の他の例を表わす概略構成図。
【図16】本発明によるエッチング処理の手順(シーケンス)の一例を表わす図。
【図17】本発明によるエッチング処理の手順(シーケンス)の他の例を表わす図。
【符号の説明】
101…処理室
102…カソード電極
103…アノード電極
104…被処理基板
105…マッチング回路
106…高周波源
107…シャワーノズル
108…流量制御装置
109…開閉バルブ
110…ガスボンベ
111…自動圧力調整バルブ
112…ターボ分子ポンプ
113…ドライポンプ
114…循環配管
115…自動圧力調整バルブバルブ
116…循環ガス開閉バルブ
117…捕獲機構
118a,118b…ガラス窓
119…光源
120…受光素子
122…冷却水パイプ
130…静電型集塵器
131…帯電部
132…捕獲部
133…絶縁物の枠
134…細線状電極
135…平板電極
136…リード線
137…電圧導入端子
138…接地電極
139…高電圧電極
141…オリフィス部
142…圧力計
151…処理室
158…流量制御装置
159…ガスボンベ
160…圧力調整バルブ
161…循環配管
162…流量調整バルブ
163…オリフィス
164…圧力計
165…ヒーター
166…ドライポンプ
167…ブースタポンプ
168…メインポンプ
201…バルクプラズマ
202…シース部
203…捕獲されたダスト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention Semiconductor device In particular, a process gas is introduced into a vacuum vessel to process a substrate to be processed. Semiconductor device It relates to the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
In a semiconductor manufacturing apparatus that generates plasma and decomposes a process gas to process a substrate to be processed, specifically, a plasma etching apparatus or a plasma CVD apparatus, the substrate to be processed is usually processed by the following procedure. First, a process gas or the like is introduced into a processing vessel evacuated to a vacuum, and plasma is generated by applying a high frequency to decompose and excite the gas. The substrate to be processed is processed using the active species thus generated with high reactivity. In such a semiconductor manufacturing apparatus, not all of the process gas introduced into the vacuum container is consumed by the reaction with the substrate. Rather, most of the process gas introduced into the vacuum vessel is not used but is exhausted to the outside by the exhaust device. Therefore, it has been demanded to reduce the cost of the gas in the production cost in the etching or CVD process by improving the gas utilization efficiency.
[0003]
By the way, in the etching process and the CVD process, PFC gas having a high GWP (global warming potential) is used in various amounts and in large quantities as a cleaning gas for treatment and apparatus. In order to suppress global warming, the semiconductor manufacturing industry is required to reduce the amount of PFC gas emitted. However, at present, it is very difficult to find an alternative gas that has a low GWP, is safe, and has a performance equal to or higher than that of PFC gas. Therefore, it has been an important issue to increase the utilization efficiency of the process gas currently in use and to reduce the amount of use.
[0004]
As an effective apparatus for solving this problem, an apparatus described below has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 9-251981). Here, in a plasma etching apparatus or a plasma CVD apparatus for processing a substrate in a vacuum processing container, a circulation pipe that connects the exhaust pipe and the processing container is provided, and a part of the exhausted gas is returned to the processing container. It is described that it can be reused.
[0005]
Hereinafter, a case where a silicon oxide film is etched while circulating gas using a DRM type plasma etching apparatus having a circulation mechanism will be described.
[0006]
A schematic block diagram of the apparatus used is shown in FIG. As shown in the figure, a parallel plate type plasma generation mechanism composed of a
[0007]
A turbo
[0008]
When processing a substrate to be processed using the apparatus shown in the figure, first, C gas is supplied from the
[0009]
Such a process is performed in a procedure (sequence) as shown in FIG. At the time of idle between processes (a in the figure), the on-off valves V1 and V2 are closed, APC1 and APC2 are fully opened, and the pressure P1 in the
[0010]
Next, in the gas introduction / pressure adjustment step (b in the figure), V1 is opened and C is discharged from the
[0011]
When processing is performed for a desired time, high-frequency power is turned off (d in the figure), valves V1 and V2 are closed, APC1 and APC2 are fully opened (e in the figure), and gas is discharged from the
[0012]
According to this method, it is possible to increase the use efficiency of the process gas and reduce the amount of gas used by circulating the exhausted gas to the processing chamber. Moreover, as a result of this, the amount of PFC released could be significantly suppressed. However, it has been found that there are some problems in applying to a plasma treatment process at an actual production site. One is accumulation of sediment in the circulation pipe during long-term running. In plasma CVD processes as well as in etching processes that require high selectivity, such as highly selective oxide film etching, the circulating gas components tend to contain many reactive components with a high probability of adsorption to the solid surface. is there. Most of them adhere to the inner wall of the processing chamber, but some are considered to adhere to the inner wall when passing through the circulation pipe. When the deposit attached to the inner wall peels off and flows into the processing chamber as dust, it may adhere to the wafer and reduce the yield of devices being processed. At present, in order to prevent the deposits from peeling off and flowing into the processing chamber as dust, the entire circulation pipe is replaced at regular intervals. A method of providing a filter in the circulation pipe has also been proposed, but a normal filter is not preferable because it causes a decrease in conductance.
[0013]
Another problem relates to a method for controlling the amount of circulating gas. At present, the amount of circulating gas is controlled as follows. First, when the opening / closing 116 (V2) is closed and the automatic pressure control valve 115 (APC2) is fully opened, that is, when the introduced gas flow rate Q1 = 100 sccm without the gas circulating to the
[0014]
Remember the position of the valve APC2 for each flow rate, pressure, and high-frequency power condition of the introduced gas, and when performing actual processing, set the APC2 in that position in advance, introduce Q1, and operate the valve V2 It was possible to reproduce 80% of the circulation amount. However, the above-described method has a problem in that the position of the valve APC2 has to be checked for each process condition, which is troublesome.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, A method of manufacturing a semiconductor device that reduces the amount of process gas used and reduces production costs and environmental burdens while controlling the flow rate of circulating gas with a simple method with good reproducibility. The purpose is to provide.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides: A method of manufacturing a semiconductor device for processing a substrate to be processed by supplying a process gas into an exhausted processing container and applying high-frequency power to plasma the process gas to process the substrate, and the process exhausted from the processing container At least part of the gas is reintroduced into the processing container, the reintroduction of the process gas into the processing container is stopped, and then the application of the high-frequency power is stopped. I will provide a.
[0024]
In this case, it is preferable to keep the pressure constant by stopping the reintroduction of the process gas into the processing container and at the same time increasing the flow rate of the process gas supplied to the processing container.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a semiconductor manufacturing apparatus and method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0026]
Example 1
FIG. 3 shows the DRM type plasma etching apparatus of this embodiment.
[0027]
In etching a silicon oxide film while circulating a gas using a DRM type plasma etching apparatus having a circulation mechanism, an example of applying a recipe for SAC used in a conventional apparatus without a circulation mechanism, that is, a circulation rate An example in which is changed will be described.
[0028]
In FIG. 3, the schematic block diagram of the used apparatus is shown. Note that description of portions common to FIG. 1 is omitted. A
[0029]
FIG. 4 shows an example of the configuration of the
[0030]
In order to examine the effect of the trapping mechanism in this example, first, an oxide film on the semiconductor substrate was etched while circulating gas in an etching apparatus that does not have such a trapping mechanism. As a result, in about 6 months, a thin accumulation of the reaction product that was observable was observed in the entire inside of the circulation pipe. At this time, no dust was generated in the processing chamber, but this circulation pipe was replaced as a whole in a preventive manner.
[0031]
On the other hand, in the etching apparatus provided with the
[0032]
The
[0033]
5 and 6 show another example of the
[0034]
The shape of the
[0035]
Furthermore, in the present invention, the
[0036]
Here, with reference to the vapor pressure curves of various etching gases shown in the graph of FIG. 7, the appropriate temperature of the
[0037]
Note that the lower the temperature of the
[0038]
FIG. 8 shows an example in which the
[0039]
In the case of the configuration shown in FIG. 8B, since the cooled trapping part is provided under reduced pressure, it is only necessary to insulate only the refrigerant supply part. Therefore, it could be kept at −10 ° C. relatively easily as compared with the case of FIG. 8A, and the adsorbed component could be captured with high efficiency. Or the method of winding a heater around piping parts other than a capture part, etc. and keeping the temperature high may make the capture part relatively low temperature. Furthermore, it can also be used in the combination of warming other parts while cooling the capture part.
[0040]
In addition to the method described above, in the present invention, an electrostatic dust collector can be attached inside the circulation pipe and used as a dust trapping mechanism.
[0041]
Here, the
[0042]
As shown in FIG. 10, the electrostatic precipitator has a
[0043]
As shown in FIG. 11, the plate-
[0044]
Such an electrostatic precipitator can be installed in the
[0045]
After the processing is completed, the flow rate adjustment valve V2 (116) is closed, and the gas in the
[0046]
The electrostatic dust collector is not limited to the above-described one, and any device may be used as long as it is a mechanism that charges and adsorbs dust components in the circulating gas. For example, the charging
[0047]
In the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the
[0048]
Furthermore, even when any type of trapping mechanism is used, the trapping mechanism can be washed without waste if a glass window is provided in the
[0049]
(Example 2)
FIG. 12 shows a schematic configuration diagram of the apparatus used. Note that description of portions common to FIG. 1 is omitted.
[0050]
In the illustrated apparatus, the
[0051]
That is, based on the measurement result of the
[0052]
Using such an apparatus including the
[0053]
Q2 = κ × P2 (1)
Here, Q2 is the circulating gas flow rate, and P2 is the orifice upstream pressure.
[0054]
Specifically, as shown in the graph of FIG. 13, the circulation gas flow rate Q2 is plotted for each gas condition group against the pressure P2 on the upstream side of the orifice, and the proportionality coefficient κ is obtained from the slope of the straight line.
[0055]
Next, in order to control the gas circulation rate to be 80% for a process in which the introduced gas flow rate Q1 when not circulating is 100 sccm, the following adjustment is performed. First, the flow rate of the introduced gas is set to 20 sccm of 20%, and at the same time, the valve V2 (116) is adjusted so that the upstream pressure P2 of the orifice becomes P2 = 80 (sccm) / κ.
[0056]
At this time, the inside of the
[0057]
Thus, by providing a predetermined orifice part and a pressure gauge for measuring the upstream pressure of the orifice in the circulation pipe, it becomes possible to easily control the circulation gas flow rate in accordance with a wide range of conditions. It was.
[0058]
The semiconductor manufacturing apparatus and the semiconductor manufacturing method of the present invention have been described above by taking the etching of the silicon oxide film as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a control operation of a CVD apparatus that does not use plasma. FIG. 14 is a schematic diagram showing the configuration of a vertical LPCVD apparatus showing an example of the semiconductor device of the present invention.
[0059]
In the illustrated apparatus, a
[0060]
Further, a
[0061]
A case where cleaning is performed while circulating gas using the vertical LPCVD apparatus having such a configuration will be described. In the CVD apparatus, for example, when a polycrystalline silicon film is formed, silicon is deposited not only on the substrate to be processed but also on the inner wall of the processing chamber 151. Therefore, every time a certain amount of film forming process is performed, the processing chamber 151 must be cleaned to remove the deposited film. To perform the cleaning process, ClF Three Gas is used. This is an active gas having an etching action without being discharged by plasma.
[0062]
Specifically, simultaneously with the film forming process, first, ClF. Three The gas was introduced into the processing chamber 151 while being controlled to 200 sccm from the cleaning gas inlet. Next, the opening degree of valve | bulb V1 '(160) was adjusted, and pressure P1' in the process chamber 151 was controlled to process pressure 10Torr. On the other hand, by adjusting the opening degree of the valve V2 ′ (162), the pressure P2 ′ upstream of the orifice of the
[0063]
Further, the opening degree of the valve V1 ′ (160) was adjusted again, and the pressure P1 ′ in the processing chamber 151 was controlled to 10 Torr. Since the circulating gas flow rate Q2 ′ when P2 ′ = 100 Torr is about 1800 sccm, the total gas flow rate introduced into the processing chamber is 2000 sccm.
[0064]
As a result, a cleaning rate equivalent to that obtained when 2000 sccm was introduced into the processing chamber 151 without circulating gas was obtained, and the flow rate of newly introduced gas could be greatly reduced. In the vertical LPCVD apparatus used here, the pressure condition is 2 to 10 Torr, and the introduced gas flow rate is SiH. Four Film formation is performed under the condition of approximately 500 sccm. Also in the circulation operation during film formation, the circulation flow rate could be controlled promptly in response to the change in the film formation conditions based on the proportional relationship between P2 ′ and Q2 ′ investigated in advance.
[0065]
As described above, even when an exhaust means for exhausting the processing chamber is used, which is composed of a booster pump, a main pump, and a flow rate adjusting valve provided between them, it is three times or more under the operating conditions of the apparatus. By using a circulation pipe equipped with an orifice part that can form a differential pressure and a pressure gauge arranged to measure the pressure upstream of this orifice, the flow rate of the circulation gas can be easily adjusted for a wide range of conditions. It became possible to control.
[0066]
(Example 3)
FIG. 15 shows a mechanism that uses a plasma etching apparatus equipped with a circulation mechanism to cause dust flowing into the processing chamber to adhere to the wafer when etching the wafer while circulating the gas, thereby reducing the yield of devices being processed. Will be described with reference to FIG. Note that description of portions common to FIG. 1 is omitted.
[0067]
In order to perform plasma processing, a process gas is introduced into the
[0068]
However, when the sheath electric field collapses, that is, at the moment when the high-frequency power is dropped, the dust generated in the processing chamber or the
[0069]
A procedure (sequence) for performing an etching process according to the present embodiment using the apparatus shown in FIG. 15 will be described with reference to FIG.
[0070]
During idling between processes (a in the figure), the on-off valves V1 and V2 are closed, the automatic pressure control valves APC1 and APC2 are fully opened, the pressure P1 in the
[0071]
Next, in the gas introduction / pressure adjustment step (b in the figure), V1 is opened and C is discharged from the
[0072]
When processing is performed for a predetermined time, the gas to be reintroduced is closed by closing V2 (f in the figure), and then the high frequency power is turned off (d in the figure). The time between these is indicated by t. Further, the valves V1 and V2 are closed, the APC1 and APC2 are fully opened (e in the figure), and the gas is completely exhausted from the
[0073]
As described above, in this embodiment, before the high-frequency power is stopped, the gas circulation is stopped and the processing is performed. As a result, even if some dust was generated or flowed in, it did not fall and adhere to the wafer. As a result, it was possible to double the frequency of cleaning and replacement of the circulation piping.
[0074]
At this time, as can be seen from FIG. 16, the shorter the time t from when the gas circulation is stopped to when the high-frequency power is stopped, the less influence is exerted on the etching characteristics. On the other hand, in order to enhance the dust prevention effect, t is the gas residence time under the processing conditions (when the processing chamber volume is V (L), the pressure is P (Torr), and the gas flow rate is Q (slm), More preferably, the stay time is equal to or longer than V · P · 60 / (760 · Q) (sec)). This is typically V = 3.1 liters, P = 40 × 10 -3 When Torr, Q = 700 slm, the dwell time is 14 μs.
[0075]
Example 4
A procedure (sequence) for performing an etching process according to the present embodiment using the apparatus shown in FIG. 15 will be described with reference to FIG.
[0076]
During idling between processes (a in the figure), the on-off valves V1 and V2 are closed, the automatic pressure control valves APC1 and APC2 are fully opened, the pressure P1 in the
[0077]
Next, in the gas introduction / pressure adjustment step (b in the figure), V1 is opened and C is discharged from the
[0078]
When processing is performed for a predetermined time, the gas reintroduced by closing V2 is stopped and the supply flow rate Q1 is increased (f in the figure). Thereafter, the high frequency power is turned off (d in the figure). The time between these is indicated by t. Further, the valves V1 and V2 are closed, the APC1 and APC2 are fully opened (e in the figure), and the gas is completely exhausted from the
[0079]
Thus, in this embodiment, the Q1 flow rate is increased and compensated in conjunction with closing V2 and stopping the circulating gas. As a result, the pressure fluctuation can be almost eliminated, and the plasma becomes unstable, and for example, damage to the device due to the abnormal discharge can be suppressed.
[0080]
While the present invention has been described with reference to specific examples, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, and the effects of the present invention can be obtained in any case.
[0081]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to prevent the inflow of dust into the processing chamber or to prevent dust from adhering to the wafer without frequently replacing and cleaning the circulation pipe. A semiconductor manufacturing apparatus that can prevent a reduction and can reduce production cost and environmental load is provided. In addition, according to the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device that reduces the amount of process gas used and reduces the production cost and environmental load while controlling the flow rate of the circulating gas with a simple method with good reproducibility. The
[0082]
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is particularly effectively used in a semiconductor manufacturing process for processing a substrate to be processed using plasma such as a plasma etching apparatus or a plasma CVD apparatus, and its industrial value is tremendous.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a conventional semiconductor manufacturing apparatus.
FIG. 2 is a diagram showing a processing sequence in a conventional semiconductor manufacturing apparatus.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing an example of a dust trapping mechanism used in the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing another example of a dust trapping mechanism used in the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a schematic view showing another example of a dust trapping mechanism used in the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing vapor pressure curves of various etching gases.
FIG. 8 is a schematic view showing another example of a dust trapping mechanism used in the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 9 is an exploded view showing the structure of an electrostatic precipitator used in the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a state of an electrostatic precipitator attached in a circulation pipe.
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a plate electrode used in an electrostatic dust collector.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing another example of a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the orifice upstream pressure P2 and the circulation flow rate Q2.
FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing another example of a semiconductor manufacturing apparatus according to the invention.
FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing another example of a semiconductor manufacturing apparatus according to the invention.
FIG. 16 is a diagram showing an example of a procedure (sequence) of an etching process according to the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing another example of the procedure (sequence) of the etching process according to the present invention.
[Explanation of symbols]
101 ... Processing chamber
102 ... Cathode electrode
103 ... Anode electrode
104 ... Substrate to be processed
105 ... matching circuit
106 ... High frequency source
107 ... Shower nozzle
108 ... Flow control device
109 ... Opening and closing valve
110 ... Gas cylinder
111 ... Automatic pressure control valve
112 ... Turbo molecular pump
113 ... Dry pump
114 ... circulation piping
115 ... Automatic pressure control valve
116: Circulating gas on-off valve
117 ... Capture mechanism
118a, 118b ... Glass window
119 ... Light source
120. Light receiving element
122 ... Cooling water pipe
130 ... Electrostatic dust collector
131: Charging part
132 ... Capture unit
133: Insulator frame
134 ... Fine wire electrode
135: Flat plate electrode
136 ... Lead wire
137 ... Voltage introduction terminal
138 ... Ground electrode
139 ... high voltage electrode
141 ... Orifice part
142 ... Pressure gauge
151. Processing chamber
158 ... Flow control device
159 ... Gas cylinder
160 ... Pressure adjusting valve
161: Circulating piping
162 ... Flow rate adjusting valve
163: Orifice
164 ... Pressure gauge
165 ... Heater
166 ... Dry pump
167 ... Booster pump
168 ... Main pump
201 ... Bulk plasma
202 ... sheath part
203 ... Dust trapped
Claims (2)
前記処理容器から排気されたプロセスガスの少なくとも一部は、この処理容器に再導入され、At least a portion of the process gas exhausted from the processing vessel is reintroduced into the processing vessel;
前記処理容器への前記プロセスガスの再導入を停止し、その後、前記高周波電力の印加を停止することを特徴とする半導体装置の製造方法。A method of manufacturing a semiconductor device, wherein re-introduction of the process gas into the processing container is stopped, and then application of the high-frequency power is stopped.
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