JPH08162412A - Semiconductor manufacturing equipment - Google Patents

Semiconductor manufacturing equipment

Info

Publication number
JPH08162412A
JPH08162412A JP6297375A JP29737594A JPH08162412A JP H08162412 A JPH08162412 A JP H08162412A JP 6297375 A JP6297375 A JP 6297375A JP 29737594 A JP29737594 A JP 29737594A JP H08162412 A JPH08162412 A JP H08162412A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
reaction chamber
reaction
semiconductor manufacturing
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP6297375A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Saito
勉 齋藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP6297375A priority Critical patent/JPH08162412A/en
Publication of JPH08162412A publication Critical patent/JPH08162412A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To improve device characteristics and production yield, by preventing reaction product in plasma from attaching on a side wall, and eliminating the generation cause of particles. CONSTITUTION: In a semiconductor manufacturing equipment wherein plasma for reaction gas formation is used in a reaction chamber 12, and film formation or etching is performed for a semiconductor wafer 18, a plasma generator 11 is installed outside the reaction chamber 12. The plasma generator 11 generates plasma which is different from the plasma for gas pumping and used for preventing reaction product from attaching on the side wall.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体製造装置に関する
ものであり、更に詳しく言えば、プラズマを使用して半
導体基板に成膜あるいはエッチング加工するプラズマ処
理装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to a plasma processing apparatus for forming a film on a semiconductor substrate or etching it by using plasma.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの高集積化及び微細化に
伴い、製造途中で半導体基板に付着するパーティクルが
デバイス特性及び生産歩留りに与える影響が益々大きく
なっている。パーティクルの発生源としては、半導体製
造装置の搬送系からの発塵や、人からの発塵等の他に、
処理工程における生成物が挙げられている。パーティク
ルは蒸気圧が低くなった反応生成物が反応室(処理室)
に付着し、それが剥がれることにより発生するものであ
る。そこで、ドライエッチング装置あるいはCVD装置
等のプラズマ処理装置においては、このパーティクル対
策が要求されている。
2. Description of the Related Art As semiconductor devices have become highly integrated and miniaturized, particles adhering to a semiconductor substrate during manufacturing have a great influence on device characteristics and production yield. As the particle generation source, in addition to dust generated from the transportation system of the semiconductor manufacturing apparatus, dust generated from people, etc.,
The products in the process step are listed. The reaction product (processing chamber) is the reaction product of particles with low vapor pressure.
It is caused by the fact that it adheres to and is peeled off. Therefore, in a plasma processing apparatus such as a dry etching apparatus or a CVD apparatus, measures against this particle are required.

【0003】反応室内の壁に付着した反応生成物は、薬
品を用いてウエット洗浄したり、プラズマを用いてドラ
イクリーニングすることにより除去されている。また、
特開昭62−130524,特開平3−55832及び
特開平5−62936等の先行技術には、ガス励起用の
プラズマを発生する電極とは別の電極を側壁近傍に設置
することにより、壁に付着した生成物をプラズマクリー
ニングするという記載が多く見られる。
Reaction products adhering to the inner wall of the reaction chamber are removed by wet cleaning with chemicals or dry cleaning with plasma. Also,
In the prior arts such as JP-A-62-130524, JP-A-3-55832, and JP-A-5-62936, an electrode different from the electrode for generating plasma for gas excitation is installed near the side wall, and There are many references to plasma cleaning the deposited product.

【0004】図6は特開昭62−130524に見られ
るようなプラズマ処理装置の構成図を示している。ここ
で見られるような洗浄機能を有したプラズマ処理装置
は、図6に示すように、反応室1の中に、ガス励起用の
プラズマを発生する対向電極2及びサセプタ兼用電極3
と、そのプラズマから反応室の側壁を保護する保護板4
と、洗浄用のプラズマを発生するクリーニング電極5と
が備えられている。なお、クリーニング電極5は反応室
1の中であって、保護板4の裏面に設けられている。ま
た、反応室1の外には、プラズマ加工と洗浄動作とを切
り換えるスイッチ6と、サセプタ兼用電極3又はクリー
ニング電極5に高周波電力を供給する高周波電源7とを
備えている。
FIG. 6 shows a block diagram of a plasma processing apparatus as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-130524. As shown in FIG. 6, the plasma processing apparatus having a cleaning function as seen here has a counter electrode 2 and a susceptor-cum-electrode 3 that generate plasma for gas excitation, as shown in FIG.
And a protective plate 4 for protecting the side wall of the reaction chamber from the plasma.
And a cleaning electrode 5 for generating plasma for cleaning. The cleaning electrode 5 is provided inside the reaction chamber 1 and on the back surface of the protective plate 4. Further, outside the reaction chamber 1, there is provided a switch 6 for switching between plasma processing and cleaning operation, and a high frequency power source 7 for supplying high frequency power to the electrode 3 also serving as the susceptor or the cleaning electrode 5.

【0005】次に、プラズマ処理装置の動作を説明す
る。保護板4に付着した反応生成物をドライクリーニン
グする場合には、まず、スイッチ6を切り換えて高周波
電源7をクリーニング電極5に接続し、サセプタ兼用電
極3を接地線にそれぞれ接続する。次に、洗浄ガス8を
反応室7に導入する。これにより、クリーニング電極5
とサセプタ兼用電極3との間に洗浄用のプラズマが発生
し、洗浄ガス8によって保護板4に付着した反応生成物
が剥離され、1反応生成物が反応室7から外部に排出さ
れる。
Next, the operation of the plasma processing apparatus will be described. When dry cleaning the reaction product attached to the protective plate 4, first, the switch 6 is switched to connect the high-frequency power source 7 to the cleaning electrode 5 and connect the susceptor / electrode 3 to the ground line. Next, the cleaning gas 8 is introduced into the reaction chamber 7. As a result, the cleaning electrode 5
Plasma for cleaning is generated between the electrode and the electrode 3 also serving as the susceptor, and the reaction product attached to the protective plate 4 is separated by the cleaning gas 8 and one reaction product is discharged from the reaction chamber 7 to the outside.

【0006】また、半導体基板18を成膜あるいはエッ
チング加工する場合には、スイッチ6を切り換えて、高
周波電源7をサセプタ兼用電極3に接続し、気相成長ガ
スを反応室7に導入する。これにより、サセプタ兼用電
極3と対向電極2との間に第1のプラズマが発生し、気
相成長ガスによって半導体基板18を成膜したり、反応
ガスを代えることで、基板20をエッチング加工するこ
とができる。この際に、第1のプラズマから反応室の側
壁が保護板4により保護される。
Further, when the semiconductor substrate 18 is formed into a film or etched, the switch 6 is switched to connect the high frequency power source 7 to the electrode 3 serving also as the susceptor and introduce the vapor phase growth gas into the reaction chamber 7. As a result, the first plasma is generated between the electrode 3 serving also as the susceptor and the counter electrode 2, and the semiconductor substrate 18 is formed into a film by the vapor growth gas or the reaction gas is changed to etch the substrate 20. be able to. At this time, the side wall of the reaction chamber is protected by the protective plate 4 from the first plasma.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来例の
洗浄方法によれば、保護板4に付着した反応生成物が気
相成長用の反応ガスとは別のクリーニングガスを用いて
別途に除去されるものであるため、保護板4の洗浄時期
が遅れたり、クリーニング周期が長くなると、大量のパ
ーティクルが発生する原因となる。また、クリーニング
周期を短くすると、プラズマ処理装置のスループットが
大幅に落ちて、製造工場全体の生産性が低下する原因と
なる。
However, according to the conventional cleaning method, the reaction products attached to the protective plate 4 are separately removed by using a cleaning gas different from the reaction gas for vapor phase growth. Therefore, if the cleaning time of the protective plate 4 is delayed or the cleaning cycle is lengthened, a large amount of particles are generated. Further, if the cleaning cycle is shortened, the throughput of the plasma processing apparatus is significantly reduced, which causes a decrease in the productivity of the entire manufacturing plant.

【0008】なお、側壁に付着する反応生成物の量を低
減させるために、側壁温度を高くする方法も考えられる
が、実用範囲の温度では低減効果も少なく、パーティク
ルの低減対策として功を奏していないのが現状である。
これにより、デバイスの高集積化・微細化に伴いパーテ
ィクルが半導体基板に与える影響が益々深刻となり、デ
バイス特性及び生産歩留り向上の妨げとなるという問題
がある。
A method of raising the temperature of the side wall may be considered in order to reduce the amount of the reaction product adhering to the side wall, but at a temperature in the practical range, the effect of reducing the side wall is small, and it is effective as a measure for reducing particles. The current situation is that there are none.
As a result, there is a problem that the influence of particles on the semiconductor substrate becomes more and more serious as devices are highly integrated and miniaturized, which hinders improvement of device characteristics and production yield.

【0009】本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創
作されたものであり、プラズマ中の反応生成物が側壁に
付着することを防止して、パーティクルの発生原因を無
くし、デバイス特性及び生産歩留りの向上を図ることが
可能となる半導体製造装置の提供を目的とする。
The present invention was created in view of the problems of the conventional example, and prevents the reaction products in the plasma from adhering to the sidewalls, eliminating the cause of particle generation, device characteristics and production. An object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing apparatus capable of improving the yield.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造装置
は、その一実施例を図1〜5に示すように、反応室12
内で、第1のプラズマを使用して半導体基板に成膜ある
いはエッチング加工する半導体製造装置において、前記
第1のプラズマとは異なる別の第2のプラズマを発生す
るプラズマ発生器11が、前記反応室12の外側に備え
られていることを特徴とする。
A semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention has a reaction chamber 12 as shown in FIGS.
In the semiconductor manufacturing apparatus for forming a film on a semiconductor substrate or etching using a first plasma, a plasma generator 11 for generating a second plasma different from the first plasma is used for the reaction. It is provided outside the chamber 12.

【0011】本発明の半導体製造装置において、好まし
くは、前記プラズマ発生器11が、反応室12の外側周
辺に配置された複数の電磁コイル11Aを有することを特
徴とする。本発明の半導体製造装置において、好ましく
は、1つの電磁コイル11Aに供給する励磁電流が、前記
電磁コイル11Aに隣接して配置された他の電磁コイル11
Bの励磁電流に対して位相が180°ずらされているこ
とを特徴とする。
The semiconductor manufacturing apparatus of the present invention is preferably characterized in that the plasma generator 11 has a plurality of electromagnetic coils 11A arranged around the outside of the reaction chamber 12. In the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the exciting current supplied to one electromagnetic coil 11A is preferably another electromagnetic coil 11 arranged adjacent to the electromagnetic coil 11A.
The phase is shifted by 180 ° with respect to the exciting current of B.

【0012】本発明の半導体製造装置において、少なく
とも、第1のプラズマを発生しているときに、第2のプ
ラズマを発生することを特徴とし、上記目的を達成す
る。
In the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, at least the second plasma is generated while the first plasma is being generated, and the above object is achieved.

【0013】[0013]

【作 用】本発明の半導体製造装置によれば、反応室1
2の外側にプラズマ発生器11を備えているため、第1
のプラズマとは異なる別の第2のプラズマを反応室12
の内壁周辺近傍に発生させることができ、反応室12の
側壁への反応生成物の付着が防止される。
[Operation] According to the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the reaction chamber 1
Since the plasma generator 11 is provided outside the first
Another second plasma different from that of the reaction chamber 12
Can be generated in the vicinity of the inner wall of the reaction chamber, and the reaction products can be prevented from adhering to the side wall of the reaction chamber 12.

【0014】これにより、第2のプラズマによって反応
生成物が解離する結果、反応室12の内壁周辺近傍には
反応生成物が付着しなくなり、パーティクルの発生原因
が取り除かれ、デバイス特性及び生産歩留りの向上を図
ることができる。なお、第2のプラズマは反応室12の
外側周辺に配置されたプラズマ発生器11の複数の電磁
コイル11Aに、位相を180°ずらした励磁電流を供給
すると、隣合う電磁コイル11A,11Bの間で、時間的に
変動する磁場が発生し、ファラディーの電磁誘導の法則
により時間的に電場が変動することにより発生する。
As a result, the reaction product is dissociated by the second plasma. As a result, the reaction product does not adhere to the vicinity of the inner wall of the reaction chamber 12, the cause of particle generation is removed, and the device characteristics and the production yield are improved. It is possible to improve. The second plasma is supplied to the plurality of electromagnetic coils 11A of the plasma generator 11 arranged around the outside of the reaction chamber 12 by supplying an exciting current with a phase difference of 180 ° between the adjacent electromagnetic coils 11A and 11B. Then, a magnetic field that fluctuates with time is generated, and the electric field fluctuates with time according to Faraday's law of electromagnetic induction.

【0015】[0015]

【実施例】次に、図を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明をする。図1〜5は、本発明の各実施例に係る
半導体製造装置の説明図を示している。 (1)第1の実施例の説明 図1は、本発明の第1の実施例に係るドライエッチング
装置の構成を説明する断面図であり、図2は、電磁コイ
ルの配置を説明する平面図であり、図3は、プラズマ発
生器の機能説明図をそれぞれ示している。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. 1 to 5 are explanatory views of a semiconductor manufacturing apparatus according to each embodiment of the present invention. (1) Description of First Embodiment FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a dry etching apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view illustrating the arrangement of electromagnetic coils. FIG. 3 is a functional explanatory diagram of the plasma generator.

【0016】ドライエッチング装置の一例となる平行平
板型高周波印加式反応性イオンエッチング装置は図1に
示すように、プラズマ発生器11,反応室12,カソー
ド電極13,ヒータ兼用電極14及び高周波電源17を
備えている。プラズマ発生器11は電磁コイル11A及び
高周波電源11Cを有しており、ガス励起用のプラズマ
(第1のプラズマ)とは異なる別の付着防止用のプラズ
マ(第2のプラズマ)を反応室12の内壁周辺近傍で発
生するものである。プラズマ発生器11は反応室12の
外側に設けられ、16個の電磁コイル11Aを有してい
る。電磁コイル11Aは反応室12の外側周辺に配置す
る。好ましくは反応室12の外側の上下に設けても良
い。
As shown in FIG. 1, a parallel plate type high frequency application type reactive ion etching apparatus, which is an example of a dry etching apparatus, has a plasma generator 11, a reaction chamber 12, a cathode electrode 13, a heater / electrode 14 and a high frequency power source 17. Is equipped with. The plasma generator 11 has an electromagnetic coil 11A and a high-frequency power source 11C, and another plasma for preventing adhesion (second plasma) different from the gas excitation plasma (first plasma) is supplied to the reaction chamber 12. It occurs near the inner wall. The plasma generator 11 is provided outside the reaction chamber 12 and has 16 electromagnetic coils 11A. The electromagnetic coil 11A is arranged around the outside of the reaction chamber 12. It may be preferably provided above and below the outside of the reaction chamber 12.

【0017】高周波電源11Cは電磁コイル11Aに周波数
13.56 MHzの高周波信号を供給するものである。電源11
Cはガス励起用のプラズマを発生させるための高周波電
源17とは別に設けられる。高周波電源11Cは高周波電
源17とを同期させて出力を調整しても良い。これによ
り、ガス励起用のプラズマを発生しているときに、付着
防止用のプラズマを発生させることができる。
The high frequency power source 11C supplies a frequency to the electromagnetic coil 11A.
It supplies a high-frequency signal of 13.56 MHz. Power supply 11
C is provided separately from the high frequency power supply 17 for generating plasma for gas excitation. The high frequency power supply 11C may be synchronized with the high frequency power supply 17 to adjust the output. Thereby, the plasma for adhesion prevention can be generated while the plasma for gas excitation is being generated.

【0018】なお、この2つの電源を共用電源にする場
合には、個々に出力調整することができるものを適用す
る。また、1つの電磁コイル11Aに供給する励磁電流
は、隣りに配置された電磁コイル11Bの励磁電流に対し
て位相が180°ずらされている。これにより、16個
の電磁コイル11Aは、図2の平面図に示すように1つ置
きにN極の磁場とS極の磁場とを交互に発生する。
When the two power sources are used as a common power source, a power source whose output can be adjusted individually is applied. The exciting current supplied to one electromagnetic coil 11A is 180 ° out of phase with the exciting current of the adjacent electromagnetic coil 11B. As a result, the 16 electromagnetic coils 11A alternately generate the magnetic field of the N pole and the magnetic field of the S pole alternately, as shown in the plan view of FIG.

【0019】反応室12はステンレス(SUS)製の円
柱形状を有しており、内部に、カソード電極13及びヒ
ータ兼用電極14を有している。カソード電極13は接
地され、反応ガス15を吹き出すシャワー板を兼用して
いる。例えば、WSi及びPoly−Siの2層構造の
半導体ウエハ18をドライエッチングする場合には、反
応ガス15にHBr及びCl2 の混合ガスを使用する。
The reaction chamber 12 has a cylindrical shape made of stainless steel (SUS), and has a cathode electrode 13 and a heater / electrode 14 therein. The cathode electrode 13 is grounded and also serves as a shower plate that blows out the reaction gas 15. For example, when dry etching the semiconductor wafer 18 having a two-layer structure of WSi and Poly-Si, a mixed gas of HBr and Cl 2 is used as the reaction gas 15.

【0020】ヒータ兼用電極14は高周波電源17に接
続され、半導体ウエハ18を加熱するヒータを兼用して
いる。高周波電源17は周波数13.56 MHzの高周波信号
を電極14に供給するものである。次に、図2〜4を参
照しながら当該装置のエッチング動作を説明する。ま
ず、図1において、反応室12を真空度0.1Torr
程度に真空引きし、半導体ウエハ18を電極14に載置
する。次に、反応室12内にガス励起用のプラズマと付
着防止用のプラズマとを発生させる。前者は電極13と
電極14との間に高周波電源17から周波数13.56 MHz
の高周波信号が供給されることで発生し、後者は、図2
に示したような16個の電磁コイル11Aに高周波電源11
Cから同様な周波数の高周波信号が供給されることで発
生する。
The heater / electrode 14 is connected to a high frequency power source 17 and also serves as a heater for heating the semiconductor wafer 18. The high frequency power supply 17 supplies a high frequency signal having a frequency of 13.56 MHz to the electrode 14. Next, the etching operation of the apparatus will be described with reference to FIGS. First, in FIG. 1, the reaction chamber 12 is evacuated to a vacuum degree of 0.1 Torr.
The semiconductor wafer 18 is placed on the electrode 14 by vacuuming to some extent. Next, plasma for gas excitation and plasma for preventing adhesion are generated in the reaction chamber 12. The former is a frequency of 13.56 MHz from the high frequency power supply 17 between the electrodes 13 and 14.
2 is generated when the high frequency signal of
16 electromagnetic coils 11A as shown in
It is generated when a high frequency signal of similar frequency is supplied from C.

【0021】この際に、反応室12の大きさにもよる
が、ガス励起用のプラズマと内壁との離隔距離が5cm
程度のときに、内壁近傍2cm以内に、付着防止用のプ
ラズマが発生する。図3は付着防止用のプラズマの発生
原理の説明図を示している。図3(A)において、電磁
コイル11Aは周波数13.56 MHzの高周波信号によって、
時間的に強度が変化する磁場を発生し、図3(B)に示
すようなファラデーの電磁誘導の法則により、時間的に
変動する電場を発生する。この電場の変化によって、反
応室12の内壁近傍に付着防止用のプラズマが発生す
る。この状態を常時保ちつつ、HBr及びCl2 の混合
ガス17を反応室12に導入すると、半導体ウエハ18
がドライエッチングされる。
At this time, depending on the size of the reaction chamber 12, the separation distance between the plasma for gas excitation and the inner wall is 5 cm.
In some cases, plasma for adhesion prevention is generated within 2 cm near the inner wall. FIG. 3 shows an explanatory diagram of the principle of generation of plasma for preventing adhesion. In FIG. 3 (A), the electromagnetic coil 11A receives a high frequency signal with a frequency of 13.56 MHz,
A magnetic field whose strength changes with time is generated, and an electric field that fluctuates with time is generated according to Faraday's law of electromagnetic induction as shown in FIG. Due to this change in the electric field, plasma for adhesion prevention is generated near the inner wall of the reaction chamber 12. When the mixed gas 17 of HBr and Cl 2 is introduced into the reaction chamber 12 while always maintaining this state, the semiconductor wafer 18
Are dry-etched.

【0022】図4は、保護用プラズマの機能を説明する
図であり、図4(A)はプラズマがオフしている状態図
を示している。図4(A)において、付着防止用のプラ
ズマがオフしている状態では、プラズマ中の原子や分子
がダウンフローして、より安定な状態へ戻ろうとすると
きに原子や分子が再結合する。この際に、蒸気圧の高い
分子の場合には、そのまま反応室12外に排気ガス16
として排気され何ら問題にはならないが、蒸気圧の低い
分子の場合には反応生成物21が反応室12内に残留す
る。この反応生成物21は、特に、内壁近傍ではエネル
ギーが低くなるため、頻繁に再結合が起こり、それが壁
に付着してしまう。
FIG. 4 is a diagram for explaining the function of the protective plasma, and FIG. 4 (A) shows a state diagram in which the plasma is off. In FIG. 4A, when the plasma for preventing adhesion is turned off, the atoms and molecules in the plasma flow down, and the atoms and molecules are recombined when returning to a more stable state. At this time, in the case of a molecule having a high vapor pressure, the exhaust gas 16 is kept outside the reaction chamber 12 as it is.
However, in the case of molecules having a low vapor pressure, the reaction product 21 remains in the reaction chamber 12. This reaction product 21 has a low energy particularly near the inner wall, so that recombination frequently occurs and it is attached to the wall.

【0023】これに対して、図4(B)に示すように、
付着防止用のプラズマを内壁近傍に発生させると、プラ
ズマ中の電子の運動が激しくなり、再結合された反応生
成物21の解離反応が増加し、蒸気圧の低い生成物の発
生が防止されると共に、内壁への反応生成物21の付着
が極めて低減される。このようにして、本発明の第1の
実施例に係るドライエッチング装置によれば、図1に示
すように、反応室12の外側にプラズマ発生器11を備
えているため、ガス励起用のプラズマとは異なる付着防
止用のプラズマを制御性良く反応室の内壁周辺近傍で発
生することができ、図4(B)に示したような反応生成
物21の解離を促進させることができ、反応室12の側
壁への反応生成物21の付着が防止される。
On the other hand, as shown in FIG.
When the plasma for adhesion prevention is generated in the vicinity of the inner wall, the movement of electrons in the plasma becomes intense, the dissociation reaction of the recombined reaction product 21 increases, and the generation of the product having a low vapor pressure is prevented. At the same time, the adhesion of the reaction product 21 to the inner wall is extremely reduced. In this way, according to the dry etching apparatus of the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, since the plasma generator 11 is provided outside the reaction chamber 12, the plasma for gas excitation is provided. A plasma for adhesion prevention different from that can be generated with good controllability in the vicinity of the inner wall of the reaction chamber, and dissociation of the reaction product 21 as shown in FIG. 4B can be promoted. Adhesion of the reaction product 21 to the side wall of 12 is prevented.

【0024】これにより、ガス励起用のプラズマからダ
ウンフローした蒸気圧の低い反応生成物が安定な状態に
戻ろうとして再結合しても、付着防止用のプラズマによ
って反応生成物が解離される結果、従来例では反応室1
2の内壁にSiBrO系の生成物等が多く付着していた
が、この付着防止用のプラズマによって、ほとんど反応
生成物21が付着しなくなった。
As a result, even if the reaction product having a low vapor pressure downflowing from the plasma for gas excitation is recombined in an attempt to return to a stable state, the reaction product is dissociated by the plasma for adhesion prevention. , Reaction chamber 1 in the conventional example
A large amount of SiBrO-based products and the like adhered to the inner wall of 2, but the reaction product 21 hardly adhered due to the plasma for preventing the adhesion.

【0025】なお、本実施例のような反応生成物の付着
防止機能は、従来例のような洗浄方法では極めて困難で
ある。これは、プラズマ処理中にクリニーング用のガス
を側壁近傍のみに導入すること、及び、プラズマ第1の
反応ガスでクリーニングすることが困難なためである。
これによって、パーティクルの発生原因を取り除くこと
ができると共に、反応室12内の洗浄回数を低減するこ
とができる。また、メンテナンス作業が緩和され、メン
テナンス周期を長くすることができる。ドライエッチン
グ装置の信頼性及び当該装置のスループットが向上する
ことで、デバイス特性及び生産歩留りの向上を図ること
ができる。
The reaction product adhesion preventing function of this embodiment is extremely difficult with the cleaning method of the conventional example. This is because it is difficult to introduce the cleaning gas only in the vicinity of the side wall during the plasma treatment and to clean with the plasma first reaction gas.
As a result, the cause of generation of particles can be removed, and the number of times of cleaning the reaction chamber 12 can be reduced. Further, the maintenance work is eased, and the maintenance cycle can be lengthened. By improving the reliability of the dry etching apparatus and the throughput of the apparatus, the device characteristics and the production yield can be improved.

【0026】(2)第2の実施例の説明 図5は、本発明の第2の実施例に係る平行平板型W−C
VD装置の構成図を示している。第2の実施例では第1
の実施例と異なり、付着防止用のプラズマを発生するプ
ラズマ発生器11を成膜装置に適用したものである。平
行平板型W−CVD装置は図5に示すように、プラズマ
発生器11,反応室22,シャワー板兼用電極23,ヒ
ータ兼用電極24及び高周波電源27を備えている。な
お、高周波電源27は第1の実施例と異なり電極23に
接続され、電極24が接地される。シャワー板兼用電極
23には、反応ガス27が導入される。例えば、半導体
ウエハ18にW(タングステン)膜を気相成長する場合
には、反応ガス27にWF6 及びH2 の混合ガスを使用
する。その他の構成及び第1の実施例と同じ名称のもの
は、同じ機能を有するため、その説明を省略する。
(2) Description of Second Embodiment FIG. 5 shows a parallel plate type WC according to a second embodiment of the present invention.
The block diagram of a VD apparatus is shown. In the second embodiment, the first
Unlike the above embodiment, the plasma generator 11 for generating plasma for adhesion prevention is applied to the film forming apparatus. As shown in FIG. 5, the parallel plate type W-CVD apparatus includes a plasma generator 11, a reaction chamber 22, a shower plate / electrode 23, a heater / electrode 24, and a high-frequency power source 27. Unlike the first embodiment, the high frequency power supply 27 is connected to the electrode 23 and the electrode 24 is grounded. A reaction gas 27 is introduced into the shower plate / electrode 23. For example, when vapor-depositing a W (tungsten) film on the semiconductor wafer 18, a mixed gas of WF 6 and H 2 is used as the reaction gas 27. Other configurations and those having the same names as those in the first embodiment have the same functions, and therefore their explanations are omitted.

【0027】次に、当該装置の成膜動作を説明する。ま
ず、図5において、反応室22を真空度1.5Torr
程度に真空引きし、半導体ウエハ18を電極24に載置
する。次いで、反応室22内にガス励起用のプラズマと
付着防止用のプラズマとを発生させる。前者は高周波電
源27から電極23と電極24との間に周波数13.56MH
zの高周波信号が供給されることで発生し、後者は、第
1の実施例で説明したように高周波電源11Cから電磁コ
イル11Aに同様な周波数の高周波信号が供給されること
で発生する。この状態を常時保ちつつ、WF6 及びH2
の混合ガス27を反応室22に導入すると、半導体ウエ
ハ18にW膜が気相成長される。
Next, the film forming operation of the apparatus will be described. First, in FIG. 5, the reaction chamber 22 is evacuated to a vacuum degree of 1.5 Torr.
The semiconductor wafer 18 is placed on the electrodes 24 by drawing a vacuum to some extent. Next, plasma for gas excitation and plasma for adhesion prevention are generated in the reaction chamber 22. The former has a frequency of 13.56 MHz between the electrode 23 and the electrode 24 from the high frequency power supply 27.
It is generated by supplying a high frequency signal of z, and the latter is generated by supplying a high frequency signal of a similar frequency from the high frequency power supply 11C to the electromagnetic coil 11A as described in the first embodiment. While keeping this state at all times, WF 6 and H 2
When the mixed gas 27 is introduced into the reaction chamber 22, a W film is vapor-phase grown on the semiconductor wafer 18.

【0028】このようにして、本発明の第2の実施例に
係る平行平板型W−CVD装置によれば、反応室22の
外側にプラズマ発生器11を備えているため、ガス励起
用のプラズマとは異なる付着防止用のプラズマを制御性
良く反応室の内壁周辺近傍で発生することができ、反応
生成物の解離を促進させることができ、反応室22の側
壁への反応生成物の付着が防止される。
As described above, according to the parallel plate type W-CVD apparatus according to the second embodiment of the present invention, the plasma generator 11 is provided outside the reaction chamber 22, so that plasma for gas excitation is obtained. A plasma for adhesion prevention different from that can be generated with good controllability in the vicinity of the inner wall of the reaction chamber, the dissociation of the reaction product can be promoted, and the adhesion of the reaction product to the side wall of the reaction chamber 22 To be prevented.

【0029】これにより、第1の実施例と同様に、パー
ティクルの発生原因を取り除くことができ、反応室22
内の洗浄回数を低減することができる。また、デバイス
特性及び生産歩留りの向上を図ることができ、成膜装置
の信頼性及びそのスループットの向上に寄与する。な
お、本発明の各実施例ではプラズマ発生器11をエッチ
ング装置及び成膜装置に適用する場合について説明した
が、スパッタ装置にも適用可能である。
As a result, as in the first embodiment, the cause of particle generation can be eliminated, and the reaction chamber 22
The number of times of cleaning the inside can be reduced. In addition, device characteristics and production yield can be improved, which contributes to improvement in reliability of the film forming apparatus and throughput thereof. In each of the embodiments of the present invention, the case where the plasma generator 11 is applied to the etching apparatus and the film forming apparatus has been described, but it is also applicable to the sputtering apparatus.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体製造
装置によれば、反応室の外側にプラズマ発生器を備えて
いるため、第1のプラズマとは異なる別の第2のプラズ
マを反応室の内壁周辺近傍に発生させることができ、反
応室の側壁への反応生成物の付着が防止できる。
As described above, according to the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, since the plasma generator is provided outside the reaction chamber, the second plasma different from the first plasma is supplied to the reaction chamber. Can be generated in the vicinity of the inner wall of the reaction chamber, and the adhesion of reaction products to the side wall of the reaction chamber can be prevented.

【0031】これにより、パーティクルの発生原因が取
り除かれることによって、高信頼性のエッチング装置、
成膜装置及びスパッタ装置等のプラズマ処理装置が提供
され、スループット、デバイス特性及び生産歩留りの向
上に寄与するところが大きい。
As a result, the cause of the generation of particles is removed, so that a highly reliable etching apparatus,
A plasma processing apparatus such as a film forming apparatus and a sputtering apparatus is provided, which largely contributes to improvement in throughput, device characteristics, and production yield.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係るドライエッチング
の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of dry etching according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の各実施例に係るプラズマ処理装置の電
磁コイルの配置図である。
FIG. 2 is a layout view of electromagnetic coils of a plasma processing apparatus according to each embodiment of the present invention.

【図3】本発明の各実施例に係るプラズマ発生器の機能
説明図である。
FIG. 3 is a functional explanatory diagram of a plasma generator according to each embodiment of the present invention.

【図4】本発明の各実施例に係る付着防止用のプラズマ
の機能説明図である。
FIG. 4 is a functional explanatory diagram of plasma for adhesion prevention according to each embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施例に係る平行平板型W−C
VD装置の構成図である。
FIG. 5 is a parallel plate type WC according to a second embodiment of the present invention.
It is a block diagram of a VD device.

【図6】従来例に係るプラズマ処理装置の構成図であ
る。
FIG. 6 is a configuration diagram of a plasma processing apparatus according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…プラズマ発生器、 11A,11B…電磁コイル、 12,22…反応室、 13…カソード電極、 14,24…ヒータ兼用電極、 15,25…反応ガス、 11C,17,27…高周波電源、 23…シャワー板兼用電極。 11 ... Plasma generator, 11A, 11B ... Electromagnetic coil, 12, 22 ... Reaction chamber, 13 ... Cathode electrode, 14, 24 ... Heater / electrode, 15, 25 ... Reaction gas, 11C, 17, 27 ... High frequency power supply, 23 ... an electrode that also serves as a shower plate.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/31 C H05H 1/46 A 9216−2G Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H01L 21/31 C H05H 1/46 A 9216-2G

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反応室内で、第1のプラズマを使用して
半導体基板を成膜あるいはエッチング加工する半導体製
造装置において、 前記第1のプラズマとは異なる別の第2のプラズマを発
生するプラズマ発生器が、前記反応室の外側に備えられ
ていることを特徴とする半導体製造装置。
1. A semiconductor manufacturing apparatus for depositing or etching a semiconductor substrate using a first plasma in a reaction chamber, wherein a plasma is generated to generate a second plasma different from the first plasma. A semiconductor manufacturing apparatus, wherein a container is provided outside the reaction chamber.
【請求項2】 前記プラズマ発生器は、反応室の外側周
辺に配置された複数の電磁コイルを有することを特徴と
する請求項1記載の半導体製造装置。
2. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the plasma generator has a plurality of electromagnetic coils arranged around the outside of the reaction chamber.
【請求項3】 1つの前記電磁コイルに供給する励磁電
流は、前記電磁コイルに隣接して配置された他の電磁コ
イルの励磁電流に対して位相が180°ずらされている
ことを特徴とする請求項2記載の半導体製造装置。
3. The exciting current supplied to one of the electromagnetic coils is phase-shifted by 180 ° with respect to the exciting currents of other electromagnetic coils arranged adjacent to the electromagnetic coil. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 2.
【請求項4】 少なくとも、第1のプラズマを発生して
いるときに、第2のプラズマを発生することを特徴とす
る請求項2記載の半導体製造装置。
4. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the second plasma is generated at least while the first plasma is being generated.
JP6297375A 1994-11-30 1994-11-30 Semiconductor manufacturing equipment Withdrawn JPH08162412A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6297375A JPH08162412A (en) 1994-11-30 1994-11-30 Semiconductor manufacturing equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6297375A JPH08162412A (en) 1994-11-30 1994-11-30 Semiconductor manufacturing equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08162412A true JPH08162412A (en) 1996-06-21

Family

ID=17845679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6297375A Withdrawn JPH08162412A (en) 1994-11-30 1994-11-30 Semiconductor manufacturing equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08162412A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6899527B2 (en) 2001-06-19 2005-05-31 Tokyo Electron Limited Closed-drift hall effect plasma vacuum pump for process reactors

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6899527B2 (en) 2001-06-19 2005-05-31 Tokyo Electron Limited Closed-drift hall effect plasma vacuum pump for process reactors
WO2002104085A3 (en) * 2001-06-19 2008-01-17 Toky0 Electron Ltd A closed-drift hall effect plasma vacuum pump for process reactors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1044459B1 (en) Plasma device including a powered non-magnetic metal member between a plasma ac excitation source and the plasma
US5585012A (en) Self-cleaning polymer-free top electrode for parallel electrode etch operation
US5863339A (en) Chamber etching of plasma processing apparatus
EP0658918B1 (en) Plasma processing apparatus
JP3429391B2 (en) Plasma processing method and apparatus
JP2001257199A (en) Plasma processing method and device thereof
USRE38097E1 (en) Chemical vapor deposition system with a plasma chamber having separate process gas and cleaning gas injection ports
JP2000156370A (en) Method of plasma processing
US6204604B1 (en) Method and apparatus for controlling electrostatic coupling to plasmas
JPH0613196A (en) Plasma generating method and generating device
JP3520577B2 (en) Plasma processing equipment
JPH08162412A (en) Semiconductor manufacturing equipment
EP0774772A1 (en) Methods for physically etching silicon electrically conducting surfaces
JP2669249B2 (en) Plasma processing apparatus and method for cleaning the apparatus
JPH04316325A (en) Plasma processing system
JP4676222B2 (en) Plasma processing equipment
JP2945420B2 (en) Plasma processing equipment
JP2750430B2 (en) Plasma control method
JPH0714769A (en) Semiconductor production device
JPH08225967A (en) Magnetic neutral line discharge plasma treatment device
JP3820333B2 (en) Discharge plasma processing equipment
JP3082702B2 (en) Plasma processing apparatus and metal wiring etching method
JP2002050618A (en) Apparatus and method for processing substrate with plasma
JP3055888B2 (en) Plasma processing method
JPH08273894A (en) Plasma processing device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020205