JPH04186615A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要］ 半導体装置の製造に用いられるドライエツチング装置や
化学気相成長装置などの半導体製造装置の構成に関し、 被処理基板へのゴミやパーティクルの付着を減少させる
ことを目的とし、 反応容器内に設けた所定電極以外に第３の電極を設置し
、該第３の電極によってプラズマを発生させて付着物を
除去するように構成する。

例えば、前記反応容器の側壁が接地され、且つ絶縁体を
介した前記第３の電極が被処理基板を出入させる搬出入
口の上部に設置された構成にする。

〔産業上の利用分野］ 本発明は半導体装置の製造に用いられるトライエツチン
グ装置や化学気相成長装置などの半導体製造装置の構成
に関する。

最近、ドライエツチング装置や化学気相成長（ＣＶＤ）
装置などの半導体製造装置は自動化処理工程の一環をな
しており、そのような製造装置を出来るだけ長時間使用
するための構成に関している。

〔従来の技術］ 例えば、プラズマＣＶＤ装置は反応ガスをプラズマ化し
て低温で分解成長させる装置であり、第３図にそのよう
な従来のプラズマＣＶＤ装置の要部断面図を示している
。図中の記号ｌは反応容器。

２は上部電極、３は下部電極、４はウェハー（被処理基
板）３５はガス導入口、６は排気口、７は高周波電源（
例えば、周波数１３．５６ＭＨ２）　、　　８は絶縁体
、９はロードロック室、１０は搬出入口である。

例えば、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜を成長する場合、
ヒータを内蔵した下部電極３上にウェハー４（直径８イ
ンチφ）を載置して、モノシラン（ＳｉＨ４）とアンモ
ニア（ＮＨ３）との混合ガスからなる反応ガスを反応容
器１に導入し、排気口６から排気して反応容器１内部の
減圧度を数十Ｔｏｒｒにする。且つ、上下両電極２．３
間に出力５００Ｗ程度の高周波電力を印加して反応ガス
をプラズマ化し、ウェハー４面で反応させて被着させる
。

その際、ウェハー４はロードロック室９から搬出人口１
０を通じて搬入・搬８させており、その操作は自動的に
おこなっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記のようなプラズマＣＶＤ装置によって被
膜を繰り返し成長させると、ウェハー面以外の反応容器
内壁にも被膜や異物が被着し、その被膜が剥がれてウェ
ハー面に飛来すると、それがゴミやパーティクル（粉末
）となって成長膜の欠陥を誘発する。そのために、所定
回数の成長処理した後、内壁に付着した付着物をクリー
ニング除去する処理がおこなわれており、例えば、上記
のような枚葉式装置ではウェハーを数十枚成長するとプ
ラズマエツチングを実施しており、それはウェハーを挿
入せずに、０□　（酸素）、ＮＦ３（三弗化窒素）、Ｃ
Ｆ４　　（フレオン）などのガスやそれらの混合ガスを
反応容器内に導入して上下両電極２．３間に高周波電力
を印加し、付着物をプラズマエツチングしてパージ（放
逐）させる方法である。また、更に、数回のプラズマエ
ツチングをおこなうと、反応容器内に大気を流入して部
材を分解するオーバーオール的なりリーニングをおこな
っている。

しかし、前記のプラズマエツチングによって上下両電極
２．３間に高周波電力を印加しても、ガスがプラズマ化
され難い隅部分に付着物が付着している場合には、それ
を完全に除去することは困難で、例えば、第３図に示す
プラズマＣＶＤ装置の搬出人口１０に被着物が付着する
とパージが困難になる。そうすると、ウェハーはこの１
入口を必ず通過するために側壁から剥がれた付着物がゴ
ミ、パーティクルになってウェハー面に付着し、ウェハ
ーの成長膜の品質を低下させることが起こる。

本発明は、そのような被処理基板（ウェハー）へのゴミ
やパーティクルの付着を減少させることを目的とした半
導体製造装置を提案するものである。

〔課題を解決するための手段］ その課題は、第１図に示す実施例図のように、反応容器
１内に設けた所定電極（上部電極２と下部電極３）以外
に第３の電極１２を設置し、該第３の電極１２によって
プラズマを発生させて付着物を除去するように構成され
ている半導体製造装置によって解決される。

例えば、前記反応容器１の側壁が接地され、且つ絶縁体
１８を介した前記第３の電極１２が被処理基板を出入さ
せる搬出入口１０の上部に設置された構造にする。

〔作　用］ 即ち、本発明はプラズマ化され難い隅部分、例えば、搬
出人口１０に第３の電極１２を設け、所定電極（下部電
極２と下部電極３）から切替えて高周波電力を印加して
ガスをプラズマ化させ、その近傍をプラズマエツチング
する。

そうすると、その近傍に被着した付着物がエツチング除
去されて、ウェハーへの付着を減少させることができる
。

［実　施　例］ 以下に図面を参照して実施例によって詳細に説明する。

第１図は本発明にかかるプラズマＣＶＤ装置の要部断面
図を示しており、記号は第３図と同様に１は反応容器、
２は上部電極、３は下部電極、４はウェハー、５はガス
導入口、６は排気口、７は高周波電源、８．１８は絶縁
体、９はロードロック室、　１０は搬出入口であるが、
その他の記号１２は第３の電極、Ｓは切換スイッチであ
る。

且つ、第２図に第１図の搬出入口部分の斜視図を示して
おり、同図には上記第１図の記号と同一部位に同一記号
が付けである。即ち、搬出入口１０の上部に第３の電極
１２が絶縁体１８を介して設置されており、反応容器１
の内部をプラズマエツチングする場合には、ガス導入口
５から０２ガスとＣＦ４ガスとの混合ガスを導入し、排
気口６から排気して反応容器１内部の減圧度を数Ｔｏｒ
ｒにし、高周波電源７からの切換スイッチＳを上部電極
２側に接続し、上下両電極２．３間に出力５００　Ｗの
高周波電力を印加して混合ガスをプラズマ化して反応容
器１の内部側壁に付着した被着物をエツチング除去する
。

次に、切換スイッチＳを第３の電極１２側に切り換え、
反応容器１の側壁と第３の電極１２との間に同出力の高
周波電力を印加して混合ガスをプラズマ化し、搬出入口
１０の第３の電極１２およびその側壁近傍に付着した被
着物をプラズマエツチングして除去する。第１図に図示
しているように、第３の電極１２を高周波電源７側に接
続し、反応容器Ｉの側壁を接地側にして高周波電力を印
加すると、第３の電極１２側（電源側）が負になるセル
フバイアスが生じて、プラズマ中の＋イオンが第３の電
極１２側に引き寄せられ、その＋イオンによるスパッタ
効果が大きく作用して、特に搬出入口１０の上面（第３
の電極１２面）に付着している被着物が除去され、極め
て完全にクリーニングされる。

上記のような本発明にかかるプラズマＣＶＤ装置によれ
ば、特にウェハーの搬出入時におけるゴミやパーティク
ルの付着が減少して、ウェハーの成長膜の品質が向上す
る。

しかも、このような隅部分までクリーニングできるプラ
ズマエツチングをおこなえば、反応容器１内に大気を導
入して機材を分解クリーニングする時間間隔を長くする
ことができて、成長装置の稼働率を上げることができる
。

上記実施例はプラズマＣＶＤ装置の例であるが、本発明
はプラズマエツチング装置や通常のＣＶＤ装置にも適用
できるもので、また、第３の電極の設置箇所は搬８人口
に限るものではなく、反応容器の隅部分のいずれに設置
しても効果のあるものである。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明にかか−る半導
体製造装置によれば、被処理基板が高品質化されて、そ
の安定化と装置の稼働率の向上に大きく寄与し、半導体
デバイスの品質向上に役立つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるプラズマＣＶＤ装置の要部断面
図、 第２図は第１図の搬出入口部分の斜視図、第３図は従来
のプラズマＣＶＤ装置の要部断面図である。 図において、 １は反応容器、　　　　　２は上部電極、３は下部電極
、 ４はウェハー（被処理基ｖｉ）、 ５はガス導入口、　　　　６は排気口、７は高周波電源
、　　　８．１８は絶縁体、９はロードロック室、　１
０は搬出入口、１２は第３の電極、　　　　Ｓは切換ス
イッチを示している。 １５１剰９ 第１図の散山入１ｉニア部分ｎ蛸丑（ワ第２図 、７４１１猷電速 Ｅ水のプラズマ０ｐｉｔ／）’ｘ舒前悔フ第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）反応容器内に設けた所定電極以外に第３の電極を
   設置し、該第３の電極によってプラズマを発生させて付
   着物を除去するように構成されてなることを特徴とする
   半導体製造装置。
2. （２）前記反応容器の側壁が接地され、且つ、絶縁体を
   介した前記第３の電極が被処理基板を出入させる搬出入
   口の上部に設置されていることを特徴とする請求項（１
   ）記載の半導体製造装置。