JPH07169752A - 磁場スパイキングによる粒子状汚染物の除去方法 - Google Patents
磁場スパイキングによる粒子状汚染物の除去方法Info
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- JPH07169752A JPH07169752A JP6267401A JP26740194A JPH07169752A JP H07169752 A JPH07169752 A JP H07169752A JP 6267401 A JP6267401 A JP 6267401A JP 26740194 A JP26740194 A JP 26740194A JP H07169752 A JPH07169752 A JP H07169752A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/02—Details
- H01J2237/022—Avoiding or removing foreign or contaminating particles, debris or deposits on sample or tube
Abstract
(57)【要約】
【目的】 真空チャンバ内に位置する表面から不要の膜
状または粒子状の物質をクリーニングする新規且つ改良
されたインシチュウ・クリーニング方法を提供するこ
と。 【構成】 少なくとも２５ガウスの磁束密度を生じさせ
る手段を真空チャンバに装着し、上記チャンバ内に少な
くとも１種類のガスを流し、プラズマ点火して少なくと
も１種類のガスのプラズマイオンを発生させ、磁場発生
手段を少なくとも２５ガウスの磁束密度にスイッチ・オ
ンし、該磁場を少なくとも１０ガウスの磁束密度減少さ
せて、該磁場における磁束密度の急激な変化により不要
な膜状または粒子状の物質を該表面から除去することに
よる。
状または粒子状の物質をクリーニングする新規且つ改良
されたインシチュウ・クリーニング方法を提供するこ
と。 【構成】 少なくとも２５ガウスの磁束密度を生じさせ
る手段を真空チャンバに装着し、上記チャンバ内に少な
くとも１種類のガスを流し、プラズマ点火して少なくと
も１種類のガスのプラズマイオンを発生させ、磁場発生
手段を少なくとも２５ガウスの磁束密度にスイッチ・オ
ンし、該磁場を少なくとも１０ガウスの磁束密度減少さ
せて、該磁場における磁束密度の急激な変化により不要
な膜状または粒子状の物質を該表面から除去することに
よる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的に、真空チャンバ
内部に位置する（situated）表面から、不要の膜および
粒子をクリーニング（cleaning）するための新規な方法
に関し、より詳しくは、磁場スパイキング（magnetic f
ield spiking）の手段により不要な膜および粒子を表面
から除去できるように、プラズマ励起（plasma enhance
ment）および磁場発生手段を設けた真空チャンバの内側
に位置する表面から、汚染物質の不要な膜および粒子を
インシチュウないし「その場」クリーニング（in-situc
leaning）する新規な方法に関する。
内部に位置する（situated）表面から、不要の膜および
粒子をクリーニング（cleaning）するための新規な方法
に関し、より詳しくは、磁場スパイキング（magnetic f
ield spiking）の手段により不要な膜および粒子を表面
から除去できるように、プラズマ励起（plasma enhance
ment）および磁場発生手段を設けた真空チャンバの内側
に位置する表面から、汚染物質の不要な膜および粒子を
インシチュウないし「その場」クリーニング（in-situc
leaning）する新規な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイス製造（fabrication ）に
おいては、金属層（metallization layers) 、パッシベ
イシヨン層、絶縁体層等の種々の構造が、基板上に形成
される。作製された半導体デバイスの品質は、これらの
構造の形成に使われるプロセスに強く影響される。該品
質はまた、基板が処理されるべき製造環境（manufactur
ing environment ）の清浄さにも影響される。
おいては、金属層（metallization layers) 、パッシベ
イシヨン層、絶縁体層等の種々の構造が、基板上に形成
される。作製された半導体デバイスの品質は、これらの
構造の形成に使われるプロセスに強く影響される。該品
質はまた、基板が処理されるべき製造環境（manufactur
ing environment ）の清浄さにも影響される。
【０００３】半導体回路のいっそうの微細化における近
年の技術進歩により、半導体デバイスの処理チャンバ
（processing chamber）内における不純物および汚染物
のより厳重な制御が必要とされている。デバイスの微細
化がサブミクロンレベルに進むと、ごく微量の汚染物で
もウエハの収率を著しく減少させる可能性がある。例え
ば、薄膜の堆積やエッチング中における粒子の存在は、
デバイスの性能および信頼性に悪影響を及ぼすボイド、
転移（dislocation ）や短絡を起こす可能性がある。
年の技術進歩により、半導体デバイスの処理チャンバ
（processing chamber）内における不純物および汚染物
のより厳重な制御が必要とされている。デバイスの微細
化がサブミクロンレベルに進むと、ごく微量の汚染物で
もウエハの収率を著しく減少させる可能性がある。例え
ば、薄膜の堆積やエッチング中における粒子の存在は、
デバイスの性能および信頼性に悪影響を及ぼすボイド、
転移（dislocation ）や短絡を起こす可能性がある。
【０００４】粒子および膜汚染は、クリ−ンル−ムの質
の向上により、また半導体基板を取り扱うように設計さ
れた自動化装置により、そしてまた基板表面をクリーニ
ングするために用いられる技術の改良により、著しく低
減されてきた。しかしながら、基板処理チャンバ内部で
は、それ自体により多くの粒子が発生し、膜が汚染され
る可能性がある。汚染を生じ得る発生源としては、プロ
セス材料（processingmaterials）、処理チャンバの内
壁、および自動化された基板取扱い装置の機械的摩耗が
含まれる。
の向上により、また半導体基板を取り扱うように設計さ
れた自動化装置により、そしてまた基板表面をクリーニ
ングするために用いられる技術の改良により、著しく低
減されてきた。しかしながら、基板処理チャンバ内部で
は、それ自体により多くの粒子が発生し、膜が汚染され
る可能性がある。汚染を生じ得る発生源としては、プロ
セス材料（processingmaterials）、処理チャンバの内
壁、および自動化された基板取扱い装置の機械的摩耗が
含まれる。
【０００５】プラズマ励起を用いる処理装置において
は、イオン、電子、ないしラジカルを含む多くの種類の
化学的に反応したフラグメントが、プロセスガス（proc
essinggas）から生成される。これらのフラグメントは
結合して、最終的には処理中の基板を汚染する可能性の
ある、弱く負に帯電した粒子を形成する可能性がある。
加えて、ポリマー等の種々の物質が、プラズマ処理中に
処理チャンバの壁上を覆う。機械的および熱的なストレ
スは、これらの物質を割れさせ、壁から離れさせ、さら
に付加的な汚染粒子を発生させる可能性がある。他の汚
染を生じ得る発生源は、真空ポンプからのオイル、基板
の搬送操作中で処理チャンバ内で発生する粒子である。
は、イオン、電子、ないしラジカルを含む多くの種類の
化学的に反応したフラグメントが、プロセスガス（proc
essinggas）から生成される。これらのフラグメントは
結合して、最終的には処理中の基板を汚染する可能性の
ある、弱く負に帯電した粒子を形成する可能性がある。
加えて、ポリマー等の種々の物質が、プラズマ処理中に
処理チャンバの壁上を覆う。機械的および熱的なストレ
スは、これらの物質を割れさせ、壁から離れさせ、さら
に付加的な汚染粒子を発生させる可能性がある。他の汚
染を生じ得る発生源は、真空ポンプからのオイル、基板
の搬送操作中で処理チャンバ内で発生する粒子である。
【０００６】処理チャンバのインシチュウ・クリーニン
グに関する技術が、近年開発されてきている。三弗化窒
素、三弗化塩素、六弗化エタン、六弗化硫黄、四弗化炭
素、及びこれらの混合物等の種々のクリーニングガス
が、種々のクリーニングに応用されて来た。これらのガ
スは、所定の温度および圧力において好適な時間で、処
理チャンバ内に流され、処理チャンバ内部の表面をクリ
ーニングする。
グに関する技術が、近年開発されてきている。三弗化窒
素、三弗化塩素、六弗化エタン、六弗化硫黄、四弗化炭
素、及びこれらの混合物等の種々のクリーニングガス
が、種々のクリーニングに応用されて来た。これらのガ
スは、所定の温度および圧力において好適な時間で、処
理チャンバ内に流され、処理チャンバ内部の表面をクリ
ーニングする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のクリーニング技術法は、チャンバ壁を覆うすべての膜
状および粒子状の汚染物のクリーニングないし除去に、
常に効果的であるというわけではない。このようなクリ
ーニング法おいて極微量残された汚染物が、後続の製造
サイクルにおいて深刻な問題を起こす可能性がある。
のクリーニング技術法は、チャンバ壁を覆うすべての膜
状および粒子状の汚染物のクリーニングないし除去に、
常に効果的であるというわけではない。このようなクリ
ーニング法おいて極微量残された汚染物が、後続の製造
サイクルにおいて深刻な問題を起こす可能性がある。
【０００８】したがって、本発明の目的は、従来のクリ
ーニング法におけるような欠点のない、処理チャンバ内
側の表面のための改良されたインシチュウ・クリーニン
グ法を提供することにある。
ーニング法におけるような欠点のない、処理チャンバ内
側の表面のための改良されたインシチュウ・クリーニン
グ法を提供することにある。
【０００９】本発明の他の目的は、プロセスの大幅な変
更や装置の改造を行うことなく実施することが可能な、
処理チャンバ内表面用の新規なインシチュウ・クリーニ
ング法を提供することにある。
更や装置の改造を行うことなく実施することが可能な、
処理チャンバ内表面用の新規なインシチュウ・クリーニ
ング法を提供することにある。
【００１０】本発明の更に他の目的は、磁場スパイキン
グ技術を用いて、処理チャンバ内表面の膜および粒子汚
染物用の新規なインシチュウ・クリーニング法を提供す
ることにある。
グ技術を用いて、処理チャンバ内表面の膜および粒子汚
染物用の新規なインシチュウ・クリーニング法を提供す
ることにある。
【００１１】本発明の更に他の目的は、チャンバ内部に
磁場を与えるプラズマ励起手段およびこのような磁場を
オン／オフする手段が装着された処理チャンバ内部の表
面用の、改良されたインシチュウ・クリーニング法を提
供することにある。
磁場を与えるプラズマ励起手段およびこのような磁場を
オン／オフする手段が装着された処理チャンバ内部の表
面用の、改良されたインシチュウ・クリーニング法を提
供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、磁場ス
パイキング技術を用いる磁場励起手段およびプラズマ励
起手段が装着された処理チャンバ内部の表面からの、膜
または粒子汚染物の新規なインシチュウ・クリーニング
法が提供される。
パイキング技術を用いる磁場励起手段およびプラズマ励
起手段が装着された処理チャンバ内部の表面からの、膜
または粒子汚染物の新規なインシチュウ・クリーニング
法が提供される。
【００１３】本発明の好ましい態様においては、上記し
た新規なインシチュウ・クリーニング法は、処理チャン
バ内において充分な磁束密度を有する磁場を発生させる
ことが可能な回転磁石（rotating magnets）を、処理チ
ャンバに装着することによって与えられる。次いで、少
なくとも１つの不活性またはクリーニング性のガスを、
該チャンバ内に流す。次に、高周波電力を処理チャンバ
内部の陰電極（cathode ）と陽電極間（anode ）に印加
して、ガス粒子（gas particles ）のプラズマを点火
（ignite）する。その後、磁場がオン状態となり（swit
ched on ）、磁場内のプラズマ雲（plasma cloud）中に
放出された電子を捕捉し旋回（gyrate/orbit）させる。
該磁場は、電子を閉じ込めて（confine ）プラズマ中に
捕捉し、ガスの原子または分子とのより頻繁な衝突を生
じさせ、更なる電子を発生させる。発生した磁場中での
磁束密度は、少なくとも２５ガウスとすることが好まし
い。ある時間の後、すなわち１秒より長い時間の後、磁
場を曲げる（ramped down ）かオフ状態とされ、磁束密
度を少なくとも１０ガウス減少させる。この結果、電子
は突然磁場により解き放たれ、関連する（associated）
イオン種が処理チャンバ内表面を衝撃し、チャンバ壁を
覆っている何れの膜ないし粒子状の汚染物を除去する
（dislodge）。該膜状ないし粒子状の汚染物は、次いで
処理チャンバ外へ流れるガスにより運び出される。
た新規なインシチュウ・クリーニング法は、処理チャン
バ内において充分な磁束密度を有する磁場を発生させる
ことが可能な回転磁石（rotating magnets）を、処理チ
ャンバに装着することによって与えられる。次いで、少
なくとも１つの不活性またはクリーニング性のガスを、
該チャンバ内に流す。次に、高周波電力を処理チャンバ
内部の陰電極（cathode ）と陽電極間（anode ）に印加
して、ガス粒子（gas particles ）のプラズマを点火
（ignite）する。その後、磁場がオン状態となり（swit
ched on ）、磁場内のプラズマ雲（plasma cloud）中に
放出された電子を捕捉し旋回（gyrate/orbit）させる。
該磁場は、電子を閉じ込めて（confine ）プラズマ中に
捕捉し、ガスの原子または分子とのより頻繁な衝突を生
じさせ、更なる電子を発生させる。発生した磁場中での
磁束密度は、少なくとも２５ガウスとすることが好まし
い。ある時間の後、すなわち１秒より長い時間の後、磁
場を曲げる（ramped down ）かオフ状態とされ、磁束密
度を少なくとも１０ガウス減少させる。この結果、電子
は突然磁場により解き放たれ、関連する（associated）
イオン種が処理チャンバ内表面を衝撃し、チャンバ壁を
覆っている何れの膜ないし粒子状の汚染物を除去する
（dislodge）。該膜状ないし粒子状の汚染物は、次いで
処理チャンバ外へ流れるガスにより運び出される。
【００１４】以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本
発明の好ましい態様について詳細に説明する。
発明の好ましい態様について詳細に説明する。
【００１５】本発明は、プラズマ処理チャンバ内表面の
膜または粒子状の汚染物のインシチュウ・クリーニング
法に関し、チャンバに、磁場スパイキング手段が使える
ように磁場発生機構をもたせた、新規なかつよりすぐれ
た方法を提示するものである。
膜または粒子状の汚染物のインシチュウ・クリーニング
法に関し、チャンバに、磁場スパイキング手段が使える
ように磁場発生機構をもたせた、新規なかつよりすぐれ
た方法を提示するものである。
【００１６】
【実施例】最初に、部分断面模式図たる図１は、磁場励
起手段を具備するプラズマ処理チャンバを示す。図１
は、典型的にはアルミニウム等の非磁性物質からなり、
ハウジング（housing ）を含むプラズマエッチング反応
器（reactor ）１０を示す。これは、プラズマ処理チャ
ンバ１２の境界を規定している。陰極（cathode ）でも
ある基板支持体１６は、高周波発生器１８に接続され、
更に該高周波発生器はガス入口シャワ−ヘッドないし陽
極（anode ）２０に接続されている。プロセスガスはガ
ス入口用シャワ−ヘッド（ないしマニホ−ルド板）２０
を介してチャンバ１２に供給される。処理されるべき半
導体基板２２は、基板支持体ないし陰極１６上に配置さ
れる。該基板２２は、クランプリング２４によって陰極
１６に対して保持される。プラズマ処理中、基板２２は
熱くなるため、図示されない手段によって供給され、且
つ水冷された支持体１６へ熱を移動させる冷却用ガスに
より冷却される。このため、クランプリング２４は、該
冷却用ガスにより生じた圧力に抗して基板を押さえてお
く必要がある。真空ポンプ（図示せず）に接続された排
気ポ−ト２６が、チャンバを排気（evacuate）する。上
部回転磁石３０および下部回転磁石３２は、組み合わさ
れて処理チャンバ１２内部に磁場を与えるように機能す
る。固定式（stationary）コイル等の他の磁場発生手段
もまた使用可能である。
起手段を具備するプラズマ処理チャンバを示す。図１
は、典型的にはアルミニウム等の非磁性物質からなり、
ハウジング（housing ）を含むプラズマエッチング反応
器（reactor ）１０を示す。これは、プラズマ処理チャ
ンバ１２の境界を規定している。陰極（cathode ）でも
ある基板支持体１６は、高周波発生器１８に接続され、
更に該高周波発生器はガス入口シャワ−ヘッドないし陽
極（anode ）２０に接続されている。プロセスガスはガ
ス入口用シャワ−ヘッド（ないしマニホ−ルド板）２０
を介してチャンバ１２に供給される。処理されるべき半
導体基板２２は、基板支持体ないし陰極１６上に配置さ
れる。該基板２２は、クランプリング２４によって陰極
１６に対して保持される。プラズマ処理中、基板２２は
熱くなるため、図示されない手段によって供給され、且
つ水冷された支持体１６へ熱を移動させる冷却用ガスに
より冷却される。このため、クランプリング２４は、該
冷却用ガスにより生じた圧力に抗して基板を押さえてお
く必要がある。真空ポンプ（図示せず）に接続された排
気ポ−ト２６が、チャンバを排気（evacuate）する。上
部回転磁石３０および下部回転磁石３２は、組み合わさ
れて処理チャンバ１２内部に磁場を与えるように機能す
る。固定式（stationary）コイル等の他の磁場発生手段
もまた使用可能である。
【００１７】エッチングまたは堆積サイクル後の典型的
なクリーニングプロセスにおいては、クリーニングガス
供給は、ガス入口ポート２０を介してチャンバ内に送り
込まれ、そしてＲＦ発生器１８が作動状態となる。冷却
用ガスが基板２２の下側に供給される一方で、ガスイオ
ンのプラズマがガスシャワ−ヘッド２０と基板２２との
間の空間に形成される。
なクリーニングプロセスにおいては、クリーニングガス
供給は、ガス入口ポート２０を介してチャンバ内に送り
込まれ、そしてＲＦ発生器１８が作動状態となる。冷却
用ガスが基板２２の下側に供給される一方で、ガスイオ
ンのプラズマがガスシャワ−ヘッド２０と基板２２との
間の空間に形成される。
【００１８】チャンバ表面から膜および粒子状の汚染物
をクリーニングするための、独創的な磁場スパイキング
技術を用いる本発明は、次のように説明することができ
る。チャンバ表面に付着した膜状堆積物または粒子は、
磁場の急激な変化により、剥がれやすくなり（loosene
d）、引き剥がされる（pulled away ）。この磁場の急
激な変化は、図２に示されるような、磁場スパイキング
現象として知られている。コイル３０および３２に印加
されたＤＣバイアス電圧の、磁場励起する時間に対する
プロットが、図２に示されている。磁場が１００ガウス
から０ガウスへオフされた瞬間（moment）の電圧スパイ
クが示されている。膜状堆積物または粒子がチャンバ表
面から除去された後、これらの物質または粒子は、真空
ポンプによって処理チャンバ外へ排出される。磁場が曲
げられる（ramped down ）かオフ状態になる速度は、粒
子の形状で表面から除去される物質に影響を与える。磁
場のデルタ（微分、differrential ）が大きいほど、粒
子状やフレ−ク状の物質がより多く除去される。
をクリーニングするための、独創的な磁場スパイキング
技術を用いる本発明は、次のように説明することができ
る。チャンバ表面に付着した膜状堆積物または粒子は、
磁場の急激な変化により、剥がれやすくなり（loosene
d）、引き剥がされる（pulled away ）。この磁場の急
激な変化は、図２に示されるような、磁場スパイキング
現象として知られている。コイル３０および３２に印加
されたＤＣバイアス電圧の、磁場励起する時間に対する
プロットが、図２に示されている。磁場が１００ガウス
から０ガウスへオフされた瞬間（moment）の電圧スパイ
クが示されている。膜状堆積物または粒子がチャンバ表
面から除去された後、これらの物質または粒子は、真空
ポンプによって処理チャンバ外へ排出される。磁場が曲
げられる（ramped down ）かオフ状態になる速度は、粒
子の形状で表面から除去される物質に影響を与える。磁
場のデルタ（微分、differrential ）が大きいほど、粒
子状やフレ−ク状の物質がより多く除去される。
【００１９】本発明の新規なクリーニング法は、２つの
方法により利用可能である。第１には、エッチングプロ
セスの間（during）、電子の大きな流束がチャンバ壁を
衝撃しないように、磁場をゆっくりと変化させるか、ま
たはＲＦ電源と連結（coupled with）されることが好ま
しい。他方、チャンバクリーニングが行われているとき
は、できる限り多くの物質を除去して汚染物をチャンバ
外へ排出できるように、磁場において最大のデルタを作
りだすことが好ましい。
方法により利用可能である。第１には、エッチングプロ
セスの間（during）、電子の大きな流束がチャンバ壁を
衝撃しないように、磁場をゆっくりと変化させるか、ま
たはＲＦ電源と連結（coupled with）されることが好ま
しい。他方、チャンバクリーニングが行われているとき
は、できる限り多くの物質を除去して汚染物をチャンバ
外へ排出できるように、磁場において最大のデルタを作
りだすことが好ましい。
【００２０】磁場スパイキングを用いる本発明の新規且
つ改良されたインシチュウ・クリーニング法は、磁場励
起手段を具備する如何なるプラズマ処理チャンバにおい
ても使用することが可能であり；あるいは、化学的気相
堆積（chemical vapor deposition ）、エッチング、お
よび物理的気相堆積（physical vapor deposition ）シ
ステムにおいて用いられる、堆積、エッチング、ないし
インシチュウ・クリーニングプロセスにおいて、磁石が
付属（attached）可能であるような処理チャンバにも適
用することが可能である。
つ改良されたインシチュウ・クリーニング法は、磁場励
起手段を具備する如何なるプラズマ処理チャンバにおい
ても使用することが可能であり；あるいは、化学的気相
堆積（chemical vapor deposition ）、エッチング、お
よび物理的気相堆積（physical vapor deposition ）シ
ステムにおいて用いられる、堆積、エッチング、ないし
インシチュウ・クリーニングプロセスにおいて、磁石が
付属（attached）可能であるような処理チャンバにも適
用することが可能である。
【００２１】磁場スパイキングの効果を実証するため
に、エッチングチャンバ中で試験が実施された。用いら
れた典型的なエッチングチャンバは、カリフォルニア
州、サンタクララのアプライドマテリアルズ社によって
供給されるプレシジヨン５０００エッチ（Precision 50
00 Etch ；商標）である。これらの試験においては、磁
場をオフ状態とするか、または磁場の強度を曲げる（ra
mping down）のいずれかにより、２５ガウスから１５ガ
ウス、５０ガウスから１０ガウス、そして１００ガウス
から０ガウスへと、それぞれ磁束密度を変化させた。そ
れぞれの例においては、１秒間、より好ましくは２〜３
秒間、最も好ましくは４〜６秒間の間、高い磁束密度が
オン状態と（ないし保持）された。試験データによれ
ば、最小のスィッチ・オン時間たる１秒間が、二酸化ケ
イ素の膜および粒子をチャンバ壁から除去するのに充分
であることが示されている。磁束密度を変化させる速
度、すなわちｄＢ／ｄｔ（Ｂは磁束密度、ｔは時間）も
また重要であることが観測された。この速度ｄＢ／ｄｔ
は、スイッチ・オフ時間が衝撃イオン（bombarding ion
s ）の寿命より短くなるようなものであることが、一般
的には好ましい。このようなクリーニングプロセスの間
用いられる温度および圧力は、通常のクリーニングプロ
セスで用いられるもの、すなわち、２５〜４００℃の温
度範囲内、および１０〜１０００ミリト−ル（m Torr）
の圧力範囲内のもの、と同じである。本発明の新規なク
リーニング法は、二酸化ケイ素、窒化アルミニウム、窒
化ケイ素、および処理チャンバ内で通常形成される種々
のポリマー等の、種々の膜や粒子について実証された。
に、エッチングチャンバ中で試験が実施された。用いら
れた典型的なエッチングチャンバは、カリフォルニア
州、サンタクララのアプライドマテリアルズ社によって
供給されるプレシジヨン５０００エッチ（Precision 50
00 Etch ；商標）である。これらの試験においては、磁
場をオフ状態とするか、または磁場の強度を曲げる（ra
mping down）のいずれかにより、２５ガウスから１５ガ
ウス、５０ガウスから１０ガウス、そして１００ガウス
から０ガウスへと、それぞれ磁束密度を変化させた。そ
れぞれの例においては、１秒間、より好ましくは２〜３
秒間、最も好ましくは４〜６秒間の間、高い磁束密度が
オン状態と（ないし保持）された。試験データによれ
ば、最小のスィッチ・オン時間たる１秒間が、二酸化ケ
イ素の膜および粒子をチャンバ壁から除去するのに充分
であることが示されている。磁束密度を変化させる速
度、すなわちｄＢ／ｄｔ（Ｂは磁束密度、ｔは時間）も
また重要であることが観測された。この速度ｄＢ／ｄｔ
は、スイッチ・オフ時間が衝撃イオン（bombarding ion
s ）の寿命より短くなるようなものであることが、一般
的には好ましい。このようなクリーニングプロセスの間
用いられる温度および圧力は、通常のクリーニングプロ
セスで用いられるもの、すなわち、２５〜４００℃の温
度範囲内、および１０〜１０００ミリト−ル（m Torr）
の圧力範囲内のもの、と同じである。本発明の新規なク
リーニング法は、二酸化ケイ素、窒化アルミニウム、窒
化ケイ素、および処理チャンバ内で通常形成される種々
のポリマー等の、種々の膜や粒子について実証された。
【００２２】上記において本発明は実例の形（illustra
tive manner ）で説明されが、ここで使用された用語
（法）は、制限的に解釈すべきではなく、むしろ説明の
ために用いられたと解釈すべきである。
tive manner ）で説明されが、ここで使用された用語
（法）は、制限的に解釈すべきではなく、むしろ説明の
ために用いられたと解釈すべきである。
【００２３】更には、本発明は、その好ましい実施例の
形で説明されているが、当該分野における当業者は、こ
れらの教示を本発明の他の可能な変形態様に容易に応用
できると解釈すべきである。例えば、如何なる不活性な
いしクリーニングガスも、処理チャンバ内で使用可能で
ある。エッチング用の処理チャンバの実例が挙げられて
いるが、物理的気相堆積や化学的気相堆積等のための他
の処理チャンバも使用可能である。
形で説明されているが、当該分野における当業者は、こ
れらの教示を本発明の他の可能な変形態様に容易に応用
できると解釈すべきである。例えば、如何なる不活性な
いしクリーニングガスも、処理チャンバ内で使用可能で
ある。エッチング用の処理チャンバの実例が挙げられて
いるが、物理的気相堆積や化学的気相堆積等のための他
の処理チャンバも使用可能である。
【００２４】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、従来の
クリーニング法におけるような欠点のない、処理チャン
バ内側の表面のための改良されたインシチュウ・クリー
ニング法が提供される。
クリーニング法におけるような欠点のない、処理チャン
バ内側の表面のための改良されたインシチュウ・クリー
ニング法が提供される。
【図１】磁場励起手段を具備するプラズマ処理チャンバ
の模式図である。
の模式図である。
【図２】磁場スパイキング現象を示すグラフである。
【符号の説明】 １０…プラズマエッチング反応器、１２…処理チャン
バ、１６…基板支持体、１８…高周波発生器、２０…ガ
ス入口用シャワ−ヘッド（ないしマニホ−ルド板）、２
２…半導体基板、２４…クランプリング、２６…排気ポ
−ト、３０…上部回転磁石、３２…下部回転磁石。
バ、１６…基板支持体、１８…高周波発生器、２０…ガ
ス入口用シャワ−ヘッド（ないしマニホ−ルド板）、２
２…半導体基板、２４…クランプリング、２６…排気ポ
−ト、３０…上部回転磁石、３２…下部回転磁石。
Claims (13)
- 【請求項１】 真空チャンバ内側に位置する表面から不
要な膜状および粒子状の物質をクリーニングする方法で
あって、 少なくとも一つのガスを該チャンバ内に流すステップ
と、 上記少なくとも一つのガスのプラズマ点火してプラズマ
イオンを発生させるステップと、 少なくとも２５ガウスの磁束密度が生じるように磁場を
発生させるステップと、 該磁場の磁束密度の急激な変化により、前記不要な膜状
および粒子状の物質が上記表面から除かれるように、磁
場を少なくとも１０ガウスの磁束密度減少させるステッ
プとを含むクリーニング方法。 - 【請求項２】 前記ガスが、不活性ないしクリ−ニング
ガス（cleaning gas) である請求項１記載のクリーニン
グ方法。 - 【請求項３】 前記ガスが、ＮＦ3 、ＣｌＦ3 、Ｃ2 Ｆ
6 、ＳＦ6 およびＣＦ4 からなる群から選ばれる少なく
とも一つの清浄化ガスである請求項１記載のクリーニン
グ方法。 - 【請求項４】 少なくとも２５ガウスの上記磁束密度
が、少なくとも１秒の時間の間スイッチ・オンされる請
求項１記載のクリーニング方法。 - 【請求項５】 少なくとも２５ガウスの上記磁束密度
が、２〜３秒の時間の間スイッチ・オンされる請求項１
記載のクリーニング方法。 - 【請求項６】 少なくとも２５ガウスの上記磁束密度
が、４〜６秒の時間の間スイッチ・オンされる請求項１
記載のクリーニング方法。 - 【請求項７】 プラズマ励起真空チャンバ内の表面か
ら、膜状または粒子状汚染物を除去する方法であって、 上記チャンバ内へ少なくとも一つのガスを流すステップ
と、 上記少なくとも一つのガスのプラズマを点火するステッ
プと、 前記磁場発生方法をスイッチ・オンして、少なくとも２
５ガウスの磁束密度を充分な長さの時間発生させるステ
ップと、 上記プラズマが点火されている間に、上記磁場を少なく
とも１０ガウスの磁束密度減少させ、前記膜状または粒
子状汚染物をチャンバ内の前記表面から除去するステッ
プとからなる除去方法。 - 【請求項８】 前記真空チャンバが、物理的気相堆積チ
ャンバ、エッチング装置、または化学的気相堆積チャン
バである請求項７記載の除去方法。 - 【請求項９】 前記磁場発生手段をスイッチ・オンし
て、少なくとも５０ガウスの磁束密度を５秒間発生さ
せ、次いで０ガウスにスイッチ・オフする請求項７記載
の除去方法。 - 【請求項１０】 前記チャンバから除去される汚染物
が、二酸化ケイ素の粒子である請求項７記載の除去方
法。 - 【請求項１１】 前記チャンバから除去される汚染物
が、ポリマーの粒子である請求項７記載の除去方法。 - 【請求項１２】前記磁場発生手段をスイッチオンして、
少なくとも５０ガウスの磁束密度を３秒間発生させ、次
いで２５ガウス、１秒間に減少させる請求項７記載の除
去方法。 - 【請求項１３】 前記磁場発生手段が、一組の回転磁石
である請求項７記載の除去方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/145920 | 1993-10-29 | ||
| US08/145,920 US5427621A (en) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | Method for removing particulate contaminants by magnetic field spiking |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169752A true JPH07169752A (ja) | 1995-07-04 |
Family
ID=22515124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6267401A Withdrawn JPH07169752A (ja) | 1993-10-29 | 1994-10-31 | 磁場スパイキングによる粒子状汚染物の除去方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5427621A (ja) |
| EP (1) | EP0651070A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07169752A (ja) |
| KR (1) | KR950012627A (ja) |
Families Citing this family (22)
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|---|---|---|---|---|
| US5609721A (en) * | 1994-03-11 | 1997-03-11 | Fujitsu Limited | Semiconductor device manufacturing apparatus and its cleaning method |
| JP3360090B2 (ja) * | 1994-09-30 | 2002-12-24 | アネルバ株式会社 | プラズマ処理装置 |
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| US6290779B1 (en) | 1998-06-12 | 2001-09-18 | Tokyo Electron Limited | Systems and methods for dry cleaning process chambers |
| US6974766B1 (en) | 1998-10-01 | 2005-12-13 | Applied Materials, Inc. | In situ deposition of a low κ dielectric layer, barrier layer, etch stop, and anti-reflective coating for damascene application |
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| US6676800B1 (en) | 2000-03-15 | 2004-01-13 | Applied Materials, Inc. | Particle contamination cleaning from substrates using plasmas, reactive gases, and mechanical agitation |
| JP2001338912A (ja) * | 2000-05-29 | 2001-12-07 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置および処理方法 |
| US6794311B2 (en) | 2000-07-14 | 2004-09-21 | Applied Materials Inc. | Method and apparatus for treating low k dielectric layers to reduce diffusion |
| US6537733B2 (en) * | 2001-02-23 | 2003-03-25 | Applied Materials, Inc. | Method of depositing low dielectric constant silicon carbide layers |
| US6472333B2 (en) | 2001-03-28 | 2002-10-29 | Applied Materials, Inc. | Silicon carbide cap layers for low dielectric constant silicon oxide layers |
| US6656837B2 (en) * | 2001-10-11 | 2003-12-02 | Applied Materials, Inc. | Method of eliminating photoresist poisoning in damascene applications |
| US8440049B2 (en) * | 2006-05-03 | 2013-05-14 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for etching high aspect ratio features |
| US8475625B2 (en) * | 2006-05-03 | 2013-07-02 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for etching high aspect ratio features |
| US8066895B2 (en) * | 2008-02-28 | 2011-11-29 | Applied Materials, Inc. | Method to control uniformity using tri-zone showerhead |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62287071A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-12 | Tadahiro Omi | 薄膜の形成装置および形成方法 |
| DE3750502T2 (de) * | 1986-12-19 | 1995-01-12 | Applied Materials Inc | Plasmaätzvorrichtung mit Magnetfeldverstärkung. |
| JPH02257625A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-18 | Toshiba Corp | 表面処理装置 |
| US5367139A (en) * | 1989-10-23 | 1994-11-22 | International Business Machines Corporation | Methods and apparatus for contamination control in plasma processing |
| JPH0775226B2 (ja) * | 1990-04-10 | 1995-08-09 | インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン | プラズマ処理方法及び装置 |
| US5221425A (en) * | 1991-08-21 | 1993-06-22 | International Business Machines Corporation | Method for reducing foreign matter on a wafer etched in a reactive ion etching process |
-
1993
- 1993-10-29 US US08/145,920 patent/US5427621A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-10-05 EP EP94307300A patent/EP0651070A1/en not_active Withdrawn
- 1994-10-28 KR KR1019940027907A patent/KR950012627A/ko not_active Application Discontinuation
- 1994-10-31 JP JP6267401A patent/JPH07169752A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950012627A (ko) | 1995-05-16 |
| US5427621A (en) | 1995-06-27 |
| EP0651070A1 (en) | 1995-05-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |