JPH09148310A - 半導体製造装置およびそのクリーニング方法ならびに半導体ウエハの取り扱い方法 - Google Patents
半導体製造装置およびそのクリーニング方法ならびに半導体ウエハの取り扱い方法Info
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- JPH09148310A JPH09148310A JP30482395A JP30482395A JPH09148310A JP H09148310 A JPH09148310 A JP H09148310A JP 30482395 A JP30482395 A JP 30482395A JP 30482395 A JP30482395 A JP 30482395A JP H09148310 A JPH09148310 A JP H09148310A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマ生成室内のパーティクルを室内を真
空に保ったままで排除できる半導体製造装置を提供す
る。 【解決手段】 加速された電子とガス分子との衝突電離
でプラズマＭを生成するプラズマ生成室３を形成するチ
ャンバ２と、このプラズマ生成室３内に設置され、半導
体ウエハ１を保持するステージ７と、チャンバ２に接続
され、プラズマ生成室３を真空引きする真空ポンプ１１
と、プラズマ生成室３に開口して設置され、このプラズ
マ生成室３内にイオン化した気体を送り込むイオナイザ
１０とを有する半導体製造装置である。
空に保ったままで排除できる半導体製造装置を提供す
る。 【解決手段】 加速された電子とガス分子との衝突電離
でプラズマＭを生成するプラズマ生成室３を形成するチ
ャンバ２と、このプラズマ生成室３内に設置され、半導
体ウエハ１を保持するステージ７と、チャンバ２に接続
され、プラズマ生成室３を真空引きする真空ポンプ１１
と、プラズマ生成室３に開口して設置され、このプラズ
マ生成室３内にイオン化した気体を送り込むイオナイザ
１０とを有する半導体製造装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置およ
びそのクリーニング方法ならびに半導体ウエハの取り扱
い方法に関し、特に、プラズマにより半導体ウエハに所
定の処理を施す半導体製造装置に適用して有効な技術に
関する。
びそのクリーニング方法ならびに半導体ウエハの取り扱
い方法に関し、特に、プラズマにより半導体ウエハに所
定の処理を施す半導体製造装置に適用して有効な技術に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体の製造においては、たとえばエッ
チング装置、アッシング装置、ＣＶＤ(Chemical Vapor
Deposition) 装置、スパッタリング装置、酸化装置、Ｕ
Ｖ装置などにおいて、プラズマを利用して半導体ウエハ
に所定の処理を施すことが行われている。
チング装置、アッシング装置、ＣＶＤ(Chemical Vapor
Deposition) 装置、スパッタリング装置、酸化装置、Ｕ
Ｖ装置などにおいて、プラズマを利用して半導体ウエハ
に所定の処理を施すことが行われている。
【０００３】プラズマとは、プラスの電荷を持つ粒子と
マイナスの電荷を持つ粒子とがほぼ同じ密度で存在して
全体として電気的に中性の状態である粒子集団を言う
が、このプラズマを生成すると、電気的に中性なチャン
バの内壁面がプラズマに対して負電位をとることにな
り、このためにプラズマと該内壁面との間にはシースと
呼ばれる電界層が形成される。そして、このプラズマの
シース側には、プラズマ生成室内に存在するパーティク
ルが電気的な力で電界に拘束されて捕捉される。また、
室内を真空引きしてこのようなプラズマを生成し半導体
ウエハに加工処理を行うと、そこに副産物である反応生
成物が堆積してしまう。
マイナスの電荷を持つ粒子とがほぼ同じ密度で存在して
全体として電気的に中性の状態である粒子集団を言う
が、このプラズマを生成すると、電気的に中性なチャン
バの内壁面がプラズマに対して負電位をとることにな
り、このためにプラズマと該内壁面との間にはシースと
呼ばれる電界層が形成される。そして、このプラズマの
シース側には、プラズマ生成室内に存在するパーティク
ルが電気的な力で電界に拘束されて捕捉される。また、
室内を真空引きしてこのようなプラズマを生成し半導体
ウエハに加工処理を行うと、そこに副産物である反応生
成物が堆積してしまう。
【０００４】パーティクルはプラズマ発生時には負に帯
電していると考えられるが、放電を停止すると、この帯
電したパーティクルは処理室の内壁面およびウエハに静
電吸着する。適当なガスを用いたプラズマを生成して前
記した反応生成物を除去する際にも、室内を真空に保持
したままでは内壁に物理的な力を加えることができない
ので、パーティクルは再び捕捉されるだけで除去するこ
とはできない。
電していると考えられるが、放電を停止すると、この帯
電したパーティクルは処理室の内壁面およびウエハに静
電吸着する。適当なガスを用いたプラズマを生成して前
記した反応生成物を除去する際にも、室内を真空に保持
したままでは内壁に物理的な力を加えることができない
ので、パーティクルは再び捕捉されるだけで除去するこ
とはできない。
【０００５】そして、パーティクルを除去せずに放電を
開始すると、電界によってプラズマ中に再び浮遊し、半
導体ウエハの汚染源となる。
開始すると、電界によってプラズマ中に再び浮遊し、半
導体ウエハの汚染源となる。
【０００６】このようなパーティクル対策としては、プ
ラズマ生成室を大気開放してアルコールや純水で内壁面
を洗浄してパーティクルを除去すること、あるいは、再
度放電してもパーティクルがプラズマ中に浮遊しないよ
うに、堆積性ガスの放電によって室内をコーティングす
ることなどが考えられる。
ラズマ生成室を大気開放してアルコールや純水で内壁面
を洗浄してパーティクルを除去すること、あるいは、再
度放電してもパーティクルがプラズマ中に浮遊しないよ
うに、堆積性ガスの放電によって室内をコーティングす
ることなどが考えられる。
【０００７】なお、プラズマを用いた半導体製造装置を
詳しく記載している例としては、たとえば、株式会社工
業調査会発行、「イオン工学技術の基礎と応用」（1992
年 3月26日発行）、P158〜P181，P218〜P222がある。
詳しく記載している例としては、たとえば、株式会社工
業調査会発行、「イオン工学技術の基礎と応用」（1992
年 3月26日発行）、P158〜P181，P218〜P222がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】今日、半導体素子の微
細加工が進むにつれ、大気開放や堆積性ガスによるコー
ティングをすることなくプラズマ生成室内を清浄な状態
に保ち、長期にわたり安定的にプラズマ処理を行うこと
のできる技術が求められている。
細加工が進むにつれ、大気開放や堆積性ガスによるコー
ティングをすることなくプラズマ生成室内を清浄な状態
に保ち、長期にわたり安定的にプラズマ処理を行うこと
のできる技術が求められている。
【０００９】しかし、前記した技術では、大気開放した
プラズマ生成室が所定の安定した真空度にまで到達する
のに１〜２日程度必要として装置の稼働率が著しく低下
するようになったり、室内の壁面の変化を来たしてプラ
ズマ処理の再現性、安定性、生産性が損なわれるように
なり好ましくない。
プラズマ生成室が所定の安定した真空度にまで到達する
のに１〜２日程度必要として装置の稼働率が著しく低下
するようになったり、室内の壁面の変化を来たしてプラ
ズマ処理の再現性、安定性、生産性が損なわれるように
なり好ましくない。
【００１０】ところで、プラズマ生成室内などにおいて
ステージに保持された半導体ウエハは、プラズマによ
り、あるいはステージ自体に付与された静電吸着力によ
り帯電し、ステージに強固に付着されている。処理後、
このような半導体ウエハをハンドでピックアップするた
めに強い力を加えると、半導体ウエハが跳ねて位置ずれ
を起こし、いわゆる搬送トラブルを起こしてしまう。
ステージに保持された半導体ウエハは、プラズマによ
り、あるいはステージ自体に付与された静電吸着力によ
り帯電し、ステージに強固に付着されている。処理後、
このような半導体ウエハをハンドでピックアップするた
めに強い力を加えると、半導体ウエハが跳ねて位置ずれ
を起こし、いわゆる搬送トラブルを起こしてしまう。
【００１１】そこで、本発明の目的は、プラズマ生成室
内のパーティクルを、内壁に何等の加工を施すことな
く、室内を真空に保ったままで排除することのできる技
術を提供することにある。
内のパーティクルを、内壁に何等の加工を施すことな
く、室内を真空に保ったままで排除することのできる技
術を提供することにある。
【００１２】本発明の他の目的は、ステージに保持され
た半導体ウエハをスムーズにピックアップすることので
きる技術を提供することにある。
た半導体ウエハをスムーズにピックアップすることので
きる技術を提供することにある。
【００１３】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
【００１５】すなわち、本発明による半導体製造装置
は、プラズマを利用して半導体ウエハに所定の処理を施
す装置であり、加速された電子とガス分子との衝突電離
でプラズマを生成するプラズマ生成室を形成するチャン
バと、プラズマ生成室内に設置され、半導体ウエハを保
持するステージと、チャンバに接続され、プラズマ生成
室を真空引きする真空ポンプと、プラズマ生成室に開口
して設置され、このプラズマ生成室内にイオン化した気
体を送り込むイオナイザとを有するものである。
は、プラズマを利用して半導体ウエハに所定の処理を施
す装置であり、加速された電子とガス分子との衝突電離
でプラズマを生成するプラズマ生成室を形成するチャン
バと、プラズマ生成室内に設置され、半導体ウエハを保
持するステージと、チャンバに接続され、プラズマ生成
室を真空引きする真空ポンプと、プラズマ生成室に開口
して設置され、このプラズマ生成室内にイオン化した気
体を送り込むイオナイザとを有するものである。
【００１６】ここで、イオン化した気体としてはアルゴ
ン、クリプトンまたは酸素を適用することができる。
ン、クリプトンまたは酸素を適用することができる。
【００１７】また、本発明による半導体製造装置は、プ
ラズマを利用して半導体ウエハに所定の処理を施す装置
であり、加速された電子とガス分子との衝突電離でプラ
ズマを生成するプラズマ生成室を形成するチャンバと、
プラズマ生成室内に設置され、半導体ウエハを保持する
ステージと、チャンバに接続され、プラズマ生成室を真
空引きする真空ポンプと、プラズマ生成室内に設置さ
れ、プラズマ生成電圧よりも低い高周波電圧が印加され
たパーティクル捕集部とを有するものである。
ラズマを利用して半導体ウエハに所定の処理を施す装置
であり、加速された電子とガス分子との衝突電離でプラ
ズマを生成するプラズマ生成室を形成するチャンバと、
プラズマ生成室内に設置され、半導体ウエハを保持する
ステージと、チャンバに接続され、プラズマ生成室を真
空引きする真空ポンプと、プラズマ生成室内に設置さ
れ、プラズマ生成電圧よりも低い高周波電圧が印加され
たパーティクル捕集部とを有するものである。
【００１８】本発明による半導体製造装置のクリーニン
グ方法は、プラズマ生成室内の半導体ウエハに所定のプ
ラズマ処理を施す半導体製造装置に対するもので、半導
体ウエハを処理した後のプラズマ生成室にイオン化した
気体を導入して帯電したパーティクルの電荷を中和し、
このプラズマ生成室を真空引きしながら該パーティクル
をプラズマ生成室から除去するものである。
グ方法は、プラズマ生成室内の半導体ウエハに所定のプ
ラズマ処理を施す半導体製造装置に対するもので、半導
体ウエハを処理した後のプラズマ生成室にイオン化した
気体を導入して帯電したパーティクルの電荷を中和し、
このプラズマ生成室を真空引きしながら該パーティクル
をプラズマ生成室から除去するものである。
【００１９】本発明による半導体製造装置のクリーニン
グ方法は、プラズマ生成室内の半導体ウエハに所定のプ
ラズマ処理を施す半導体製造装置に対するもので、半導
体ウエハの処理中にプラズマ生成電圧よりも低い高周波
電圧を印加した箇所にパーティクルを捕集するものであ
る。
グ方法は、プラズマ生成室内の半導体ウエハに所定のプ
ラズマ処理を施す半導体製造装置に対するもので、半導
体ウエハの処理中にプラズマ生成電圧よりも低い高周波
電圧を印加した箇所にパーティクルを捕集するものであ
る。
【００２０】そして、本発明による半導体ウエハの取り
扱い方法は、プラズマ生成室内の半導体ウエハに所定の
プラズマ処理を施した半導体ウエハの取扱い方法であ
り、プラズマ生成室にイオン化した気体を導入して静電
吸着により帯電した半導体ウエハの電荷を中和し、その
後この半導体ウエハを取り出すものである。
扱い方法は、プラズマ生成室内の半導体ウエハに所定の
プラズマ処理を施した半導体ウエハの取扱い方法であ
り、プラズマ生成室にイオン化した気体を導入して静電
吸着により帯電した半導体ウエハの電荷を中和し、その
後この半導体ウエハを取り出すものである。
【００２１】上記した手段によれば、チャンバの内壁に
特別な加工を施すことなく室内を真空に保ったままでプ
ラズマ生成室内の汚染源を排除することが可能になるの
で、装置の稼働率を大幅に向上させることが可能にな
る。
特別な加工を施すことなく室内を真空に保ったままでプ
ラズマ生成室内の汚染源を排除することが可能になるの
で、装置の稼働率を大幅に向上させることが可能にな
る。
【００２２】さらに、プラズマ生成室を長期間にわたっ
て清浄な状態に保つことができるので、プラズマ処理の
再現性、安定性、生産性が良好になって製造されたデバ
イスの歩留まりの向上を図ることが可能になる。
て清浄な状態に保つことができるので、プラズマ処理の
再現性、安定性、生産性が良好になって製造されたデバ
イスの歩留まりの向上を図ることが可能になる。
【００２３】また、半導体ウエハのステージに対する付
着力が緩和されるので、ステージに保持された半導体ウ
エハをスムーズにピックアップすることが可能になる。
着力が緩和されるので、ステージに保持された半導体ウ
エハをスムーズにピックアップすることが可能になる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の機能を有する部材には同
一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の機能を有する部材には同
一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２５】（実施の形態１）図１は本発明の一実施の
形態である半導体製造装置を示す断面図、図２は図１の
半導体製造装置のエッチング室で生成されたプラズマを
示す説明図、図３は図２のエッチング室でのシース領域
を示す説明図、図４はイオナイザによる図２のプラズマ
生成室の浄化メカニズムを示す説明図である。
形態である半導体製造装置を示す断面図、図２は図１の
半導体製造装置のエッチング室で生成されたプラズマを
示す説明図、図３は図２のエッチング室でのシース領域
を示す説明図、図４はイオナイザによる図２のプラズマ
生成室の浄化メカニズムを示す説明図である。
【００２６】図１に示す本実施の形態の半導体製造装置
は、半導体ウエハ１上に堆積された薄膜の不要部分を除
去するものであり、電界Ｅおよび磁界Ｈの存在のもとで
たとえば2.45GHz のマイクロ波を、石英製のチャンバ２
により構成されて一定のガス圧力に設定されたエッチン
グ室であるプラズマ生成室３に導入してマイクロ波放電
を生成するマイクロ波プラズマエッチング装置とされて
いる。但し、本発明はこのマイクロ波プラズマエッチン
グ装置を含むエッチング装置以外にも、たとえばアッシ
ング装置、ＣＶＤ装置、スパッタリング装置、酸化装
置、ＵＶ装置など他の半導体製造装置に適用することが
できる。
は、半導体ウエハ１上に堆積された薄膜の不要部分を除
去するものであり、電界Ｅおよび磁界Ｈの存在のもとで
たとえば2.45GHz のマイクロ波を、石英製のチャンバ２
により構成されて一定のガス圧力に設定されたエッチン
グ室であるプラズマ生成室３に導入してマイクロ波放電
を生成するマイクロ波プラズマエッチング装置とされて
いる。但し、本発明はこのマイクロ波プラズマエッチン
グ装置を含むエッチング装置以外にも、たとえばアッシ
ング装置、ＣＶＤ装置、スパッタリング装置、酸化装
置、ＵＶ装置など他の半導体製造装置に適用することが
できる。
【００２７】マグネトロン４で発振されたマイクロ波を
プラズマ生成室３内に案内するために設けられた導波管
５の周囲には、このプラズマ生成室３内においてプラズ
マ放電を励起させるためのソレノイドコイル６が環状に
巻き付けられている。また、プラズマ生成室３内には、
半導体ウエハ１を保持するステージ７が設置されてお
り、このステージ７には高周波バイアスを印加して半導
体ウエハ１にバイアス電位を付与し、エッチング速度を
速くするための高周波電源８が接続されている。さら
に、チャンバ２にはガス導入口９が開設され、エッチン
グガスであるＣＦ4やＳＦ6 などがプラズマ生成室３内
に導入されるようになっている。そして、このような構
造により生成される電界Ｅおよび磁界Ｈにより加速され
た電子と導入されたガス分子との衝突電離により、図２
に示すようなプラズマＭが生成される。
プラズマ生成室３内に案内するために設けられた導波管
５の周囲には、このプラズマ生成室３内においてプラズ
マ放電を励起させるためのソレノイドコイル６が環状に
巻き付けられている。また、プラズマ生成室３内には、
半導体ウエハ１を保持するステージ７が設置されてお
り、このステージ７には高周波バイアスを印加して半導
体ウエハ１にバイアス電位を付与し、エッチング速度を
速くするための高周波電源８が接続されている。さら
に、チャンバ２にはガス導入口９が開設され、エッチン
グガスであるＣＦ4やＳＦ6 などがプラズマ生成室３内
に導入されるようになっている。そして、このような構
造により生成される電界Ｅおよび磁界Ｈにより加速され
た電子と導入されたガス分子との衝突電離により、図２
に示すようなプラズマＭが生成される。
【００２８】プラズマ生成室３に開口してイオナイザ１
０が設置されている。このイオナイザ１０は、細線状の
電極に高電圧を印加してコロナ放電を励起し、導入され
たＡｒ（アルゴン）、Ｋｒ（クリプトン）、Ｏ2(酸素）
といった高純度ガスをイオン化して排出するもので、負
に帯電したパーティクルＡと逆極性のイオン化した気体
でこれを中和するために、イオン電荷選択バイアスグリ
ッド１０ａ（図２、図４）で正イオンＢを選択的にプラ
ズマ生成室３に送り込むようになっている（図４参
照）。なお、プラズマ生成時においてプラズマ生成室３
を所定の真空度にするため、プラズマ生成室３の底面に
は排気孔３ａが開設されて真空ポンプ１１に接続されて
いる。
０が設置されている。このイオナイザ１０は、細線状の
電極に高電圧を印加してコロナ放電を励起し、導入され
たＡｒ（アルゴン）、Ｋｒ（クリプトン）、Ｏ2(酸素）
といった高純度ガスをイオン化して排出するもので、負
に帯電したパーティクルＡと逆極性のイオン化した気体
でこれを中和するために、イオン電荷選択バイアスグリ
ッド１０ａ（図２、図４）で正イオンＢを選択的にプラ
ズマ生成室３に送り込むようになっている（図４参
照）。なお、プラズマ生成時においてプラズマ生成室３
を所定の真空度にするため、プラズマ生成室３の底面に
は排気孔３ａが開設されて真空ポンプ１１に接続されて
いる。
【００２９】このような半導体製造装置により、真空引
きしたプラズマ生成室３内にエッチングガスを導入して
図２に示すようなプラズマＭを生成し、イオンエネルギ
ーによりステージ７に保持されて高周波バイアスの印加
された半導体ウエハ１にエッチング処理を施して行く。
このとき、図３に示すように、チャンバ２の内壁面がプ
ラズマＭに対して負電位をとってプラズマＭと該内壁面
との間にはシースＳが形成され、プラズマＭのシースＳ
側にはパーティクルＡが電気的な力で拘束されて捕捉さ
れている。なお、このようなプラズマＭによるエッチン
グにより、プラズマ生成室３には反応生成物が堆積して
行く。
きしたプラズマ生成室３内にエッチングガスを導入して
図２に示すようなプラズマＭを生成し、イオンエネルギ
ーによりステージ７に保持されて高周波バイアスの印加
された半導体ウエハ１にエッチング処理を施して行く。
このとき、図３に示すように、チャンバ２の内壁面がプ
ラズマＭに対して負電位をとってプラズマＭと該内壁面
との間にはシースＳが形成され、プラズマＭのシースＳ
側にはパーティクルＡが電気的な力で拘束されて捕捉さ
れている。なお、このようなプラズマＭによるエッチン
グにより、プラズマ生成室３には反応生成物が堆積して
行く。
【００３０】エッチングが終了した後に半導体ウエハ１
を外部に取り出すが、このときの半導体ウエハ１は、プ
ラズマＭやステージ７の静電吸着力により帯電してステ
ージ７に強固に付着している。そこで、イオナイザ１０
からプラズマ生成室３にイオン化した気体を導入する
と、帯電した半導体ウエハ１の電荷が中和されて付着力
が緩和される。したがって、このような除電処理を行っ
た後、ステージ７上の半導体ウエハ１をハンドでピック
アップして外部に取り出すようにすれば、静電力に抗し
て強い力を加えた場合のように半導体ウエハ１が跳ねて
位置ずれを起こして搬送トラブルを招くこともなく、ス
ムーズな取り扱いが可能になる。
を外部に取り出すが、このときの半導体ウエハ１は、プ
ラズマＭやステージ７の静電吸着力により帯電してステ
ージ７に強固に付着している。そこで、イオナイザ１０
からプラズマ生成室３にイオン化した気体を導入する
と、帯電した半導体ウエハ１の電荷が中和されて付着力
が緩和される。したがって、このような除電処理を行っ
た後、ステージ７上の半導体ウエハ１をハンドでピック
アップして外部に取り出すようにすれば、静電力に抗し
て強い力を加えた場合のように半導体ウエハ１が跳ねて
位置ずれを起こして搬送トラブルを招くこともなく、ス
ムーズな取り扱いが可能になる。
【００３１】エッチング後の室内のクリーニングは、た
とえばフッ素ガスなどを導入して再度プラズマを生成
し、前述した反応生成物を除去する。このとき、プラズ
マＭにより負に帯電したパーティクルＡはチャンバ２の
内壁面に付着している。
とえばフッ素ガスなどを導入して再度プラズマを生成
し、前述した反応生成物を除去する。このとき、プラズ
マＭにより負に帯電したパーティクルＡはチャンバ２の
内壁面に付着している。
【００３２】そして、反応生成物の除去後、図４に示す
ように、今度はイオナイザ１０によりイオン化したガス
のうちの正イオンＢのガスをイオン電荷選択バイアスグ
リッド１０ａにより選択的にプラズマ生成室３に導入し
ながら真空吸引する。すると、負に帯電したパーティク
ルＡが正イオンＢで中和されて中和体Ｃとなり、壁面へ
の拘束力が消失して真空ポンプ１１に吸引されてプラズ
マ生成室３から排出される。これにより、プラズマ生成
室３から汚染源が全て除去されることになるので、清浄
な環境のもとに再びプラズマＭを生成して半導体ウエハ
１にエッチング処理を行うことが可能になる。
ように、今度はイオナイザ１０によりイオン化したガス
のうちの正イオンＢのガスをイオン電荷選択バイアスグ
リッド１０ａにより選択的にプラズマ生成室３に導入し
ながら真空吸引する。すると、負に帯電したパーティク
ルＡが正イオンＢで中和されて中和体Ｃとなり、壁面へ
の拘束力が消失して真空ポンプ１１に吸引されてプラズ
マ生成室３から排出される。これにより、プラズマ生成
室３から汚染源が全て除去されることになるので、清浄
な環境のもとに再びプラズマＭを生成して半導体ウエハ
１にエッチング処理を行うことが可能になる。
【００３３】このように、本実施の形態の半導体製造装
置によれば、チャンバ２の内壁に特別な加工を施すこと
なく、室内を真空に保ったままでプラズマ生成室３内の
汚染源を排除することができるので、装置の稼働率を大
幅に向上させることが可能になる。また、プラズマ生成
室３を長期間にわたって清浄な状態に保つことができる
ので、プラズマ処理の再現性、安定性、生産性が良好に
なって製造されたデバイスの歩留まりの向上を図ること
が可能になり、延いては製品のコストダウンを図ること
が可能になる。
置によれば、チャンバ２の内壁に特別な加工を施すこと
なく、室内を真空に保ったままでプラズマ生成室３内の
汚染源を排除することができるので、装置の稼働率を大
幅に向上させることが可能になる。また、プラズマ生成
室３を長期間にわたって清浄な状態に保つことができる
ので、プラズマ処理の再現性、安定性、生産性が良好に
なって製造されたデバイスの歩留まりの向上を図ること
が可能になり、延いては製品のコストダウンを図ること
が可能になる。
【００３４】（実施の形態２）図５は本発明の他の実施
の形態である半導体製造装置におけるプラズマ生成室を
示す説明図である。
の形態である半導体製造装置におけるプラズマ生成室を
示す説明図である。
【００３５】図示する半導体製造装置のプラズマ生成室
３には、ステージ７の下方に、高周波電源８によるプラ
ズマ生成電位であるたとえば13.56MHzよりも低い逆バイ
アスの高周波電源１２であるたとえば800kHzが印加され
るパーティクル捕集部１３が環状に設置されたものであ
る。なお、パーティクル捕集部１３に印加される電圧
は、プラズマ生成に影響を与えない程度のレベルであれ
ば種々の値に設定することができる。また、このパーテ
ィクル捕集部１３の設置個所は室内の低い箇所が望まし
いが、必ずしもステージ７の下方である必要はなく、さ
らに、その形状は環状である必要もない。
３には、ステージ７の下方に、高周波電源８によるプラ
ズマ生成電位であるたとえば13.56MHzよりも低い逆バイ
アスの高周波電源１２であるたとえば800kHzが印加され
るパーティクル捕集部１３が環状に設置されたものであ
る。なお、パーティクル捕集部１３に印加される電圧
は、プラズマ生成に影響を与えない程度のレベルであれ
ば種々の値に設定することができる。また、このパーテ
ィクル捕集部１３の設置個所は室内の低い箇所が望まし
いが、必ずしもステージ７の下方である必要はなく、さ
らに、その形状は環状である必要もない。
【００３６】プラズマによる半導体ウエハ１の処理中に
おいてパーティクル捕集部１３に前記した電圧を印加す
ることにより、図３に示すようなシースＳがパーティク
ル捕集部１３に向かって低電位となるので、プラズマ生
成室３内に存在する負に帯電したパーティクルはシース
Ｓに沿って下降してこのパーティクル捕集部１３に捉え
られる。これにより、パーティクルが半導体ウエハ１か
ら離れた場所に一箇所に集められた状態となり、再びプ
ラズマを生成して半導体ウエハ１にエッチング処理を行
った場合でも、このパーティクルが汚染源となることは
ない。
おいてパーティクル捕集部１３に前記した電圧を印加す
ることにより、図３に示すようなシースＳがパーティク
ル捕集部１３に向かって低電位となるので、プラズマ生
成室３内に存在する負に帯電したパーティクルはシース
Ｓに沿って下降してこのパーティクル捕集部１３に捉え
られる。これにより、パーティクルが半導体ウエハ１か
ら離れた場所に一箇所に集められた状態となり、再びプ
ラズマを生成して半導体ウエハ１にエッチング処理を行
った場合でも、このパーティクルが汚染源となることは
ない。
【００３７】このように、本実施の形態の半導体製造装
置によっても、チャンバ２の内壁に特別な加工を施すこ
となく、室内を真空に保ったままでプラズマ生成室３内
の汚染源を排除することができるので、装置の稼働率を
大幅に向上させることができ、また、デバイスの歩留ま
りの向上を図ることが可能になる。
置によっても、チャンバ２の内壁に特別な加工を施すこ
となく、室内を真空に保ったままでプラズマ生成室３内
の汚染源を排除することができるので、装置の稼働率を
大幅に向上させることができ、また、デバイスの歩留ま
りの向上を図ることが可能になる。
【００３８】以上、本発明者によってなされた発明をそ
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもな
い。
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもな
い。
【００３９】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下のとおりである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下のとおりである。
【００４０】(1).すなわち、本発明のクリーニング技術
によれば、プラズマ生成室に存在する帯電したパーティ
クルをイオン化した気体で中和して真空引きで取り除く
ようにしているので、あるいは、逆バイアスの印加され
たパーティクル捕集部で捕集するようにしているので、
チャンバの内壁に特別な加工を施すことなく、室内を真
空に保ったままでプラズマ生成室内の汚染源を排除する
ことが可能になる。
によれば、プラズマ生成室に存在する帯電したパーティ
クルをイオン化した気体で中和して真空引きで取り除く
ようにしているので、あるいは、逆バイアスの印加され
たパーティクル捕集部で捕集するようにしているので、
チャンバの内壁に特別な加工を施すことなく、室内を真
空に保ったままでプラズマ生成室内の汚染源を排除する
ことが可能になる。
【００４１】(2).これにより、プラズマ生成室が大気に
開放されることなく、装置の稼働率を大幅に向上させる
ことが可能になる。
開放されることなく、装置の稼働率を大幅に向上させる
ことが可能になる。
【００４２】(3).また、プラズマ生成室を長期間にわた
って清浄な状態に保つことができるので、プラズマ処理
の再現性、安定性、生産性が良好になって製造されたデ
バイスの歩留まりの向上を図ることが可能になる。
って清浄な状態に保つことができるので、プラズマ処理
の再現性、安定性、生産性が良好になって製造されたデ
バイスの歩留まりの向上を図ることが可能になる。
【００４３】(4).前記した(3) により、製品のコストダ
ウンを図ることが可能になる。
ウンを図ることが可能になる。
【００４４】(5).また、本発明の半導体ウエハの取り扱
い技術によれば、イオン化した気体により帯電した半導
体ウエハが中和されてステージに対する付着力が緩和さ
れるので、ステージに保持された半導体ウエハをスムー
ズにピックアップすることが可能になる。
い技術によれば、イオン化した気体により帯電した半導
体ウエハが中和されてステージに対する付着力が緩和さ
れるので、ステージに保持された半導体ウエハをスムー
ズにピックアップすることが可能になる。
【図１】本発明の実施の形態１による半導体製造装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】図１の半導体製造装置のプラズマ生成室で生成
されたプラズマを示す説明図である。
されたプラズマを示す説明図である。
【図３】図２のプラズマ生成室でのシース領域を示す説
明図である。
明図である。
【図４】イオナイザによるプラズマ生成室の浄化メカニ
ズムを示す説明図である。
ズムを示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態２による半導体製造装置に
おけるプラズマ生成室を示す説明図である。
おけるプラズマ生成室を示す説明図である。
１ 半導体ウエハ ２ チャンバ ３ プラズマ生成室 ３ａ 排気孔 ４ マグネトロン ５ 導波管 ６ ソレノイドコイル ７ ステージ ８ 高周波電源 ９ ガス導入口 １０ イオナイザ １０ａ イオン電荷選択バイアスグリッド １１ 真空ポンプ １２ 高周波電源 １３ パーティクル捕集部 Ａ パーティクル Ｂ 正イオン Ｃ 中和体 Ｅ 電界 Ｈ 磁界 Ｍ プラズマ Ｓ シース
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/304 ３４１ Ｈ０１Ｌ 21/304 ３４１Ｄ (72)発明者 林 隆行 東京都青梅市藤橋３丁目３番地２ 日立東 京エレクトロニクス株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 プラズマを利用して半導体ウエハに所定
の処理を施す半導体製造装置であって、 加速された電子とガス分子との衝突電離でプラズマを生
成するプラズマ生成室を形成するチャンバと、 前記プラズマ生成室内に設置され、半導体ウエハを保持
するステージと、 前記チャンバに接続され、前記プラズマ生成室を真空引
きする真空ポンプと、 前記プラズマ生成室に開口して設置され、このプラズマ
生成室内にイオン化した気体を送り込むイオナイザとを
有することを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体製造装置であっ
て、前記イオン化した気体はアルゴン、クリプトンまた
は酸素であることを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項３】 プラズマを利用して半導体ウエハに所定
の処理を施す半導体製造装置であって、 加速された電子とガス分子との衝突電離でプラズマを生
成するプラズマ生成室を形成するチャンバと、 前記プラズマ生成室内に設置され、半導体ウエハを保持
するステージと、 前記チャンバに接続され、前記プラズマ生成室を真空引
きする真空ポンプと、 前記プラズマ生成室内に設置され、プラズマ生成電圧よ
りも低い高周波電圧が印加されたパーティクル捕集部と
を有することを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項４】 プラズマ生成室内の半導体ウエハに所定
のプラズマ処理を施す半導体製造装置のクリーニング方
法であって、前記半導体ウエハを処理した後の前記プラ
ズマ生成室にイオン化した気体を導入して帯電したパー
ティクルの電荷を中和し、このプラズマ生成室を真空引
きしながら該パーティクルを前記プラズマ生成室から除
去することを特徴とする半導体製造装置のクリーニング
方法。 - 【請求項５】 プラズマ生成室内の半導体ウエハに所定
のプラズマ処理を施す半導体製造装置のクリーニング方
法であって、前記半導体ウエハの処理中にプラズマ生成
電圧よりも低い高周波電圧を印加した箇所にパーティク
ルを捕集することを特徴とする半導体製造装置のクリー
ニング方法。 - 【請求項６】 プラズマ生成室内の半導体ウエハに所定
のプラズマ処理を施した半導体ウエハの取扱い方法であ
って、前記プラズマ生成室にイオン化した気体を導入し
て静電吸着により帯電した前記半導体ウエハの電荷を中
和し、その後この半導体ウエハを取り出すことを特徴と
する半導体ウエハの取り扱い方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30482395A JPH09148310A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 半導体製造装置およびそのクリーニング方法ならびに半導体ウエハの取り扱い方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30482395A JPH09148310A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 半導体製造装置およびそのクリーニング方法ならびに半導体ウエハの取り扱い方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09148310A true JPH09148310A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=17937688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30482395A Pending JPH09148310A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 半導体製造装置およびそのクリーニング方法ならびに半導体ウエハの取り扱い方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09148310A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002151495A (ja) * | 2000-11-14 | 2002-05-24 | Sharp Corp | プラズマ処理装置およびそれを用いて作製した半導体装置 |
| JP2005101539A (ja) * | 2003-08-25 | 2005-04-14 | Tokyo Electron Ltd | 減圧処理室内の部材清浄化方法および基板処理装置 |
| KR100563009B1 (ko) * | 1997-02-03 | 2006-07-03 | 프리스케일 세미컨덕터, 인크. | 플라즈마처리중반도체웨이퍼상에증착되는입자를감소시키는방법 |
| KR100776831B1 (ko) * | 2005-02-10 | 2007-11-16 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 진공 처리 시스템 및 그 사용 방법 |
| JP2012084656A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Denso Corp | 半導体製造装置および半導体製造方法 |
| JP2015119107A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | 昭和電工株式会社 | ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法 |
| CN114005570A (zh) * | 2021-10-12 | 2022-02-01 | 浙江大学 | 真空中电荷选择捕获释放的装置与方法 |
-
1995
- 1995-11-22 JP JP30482395A patent/JPH09148310A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100563009B1 (ko) * | 1997-02-03 | 2006-07-03 | 프리스케일 세미컨덕터, 인크. | 플라즈마처리중반도체웨이퍼상에증착되는입자를감소시키는방법 |
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| US8137473B2 (en) | 2003-08-25 | 2012-03-20 | Tokyo Electron Limited | Method for cleaning elements in vacuum chamber and apparatus for processing substrates |
| US8206513B2 (en) | 2003-08-25 | 2012-06-26 | Tokyo Electron Limited | Method for cleaning elements in vacuum chamber and apparatus for processing substrates |
| US8337629B2 (en) | 2003-08-25 | 2012-12-25 | Tokyo Electron Limited | Method for cleaning elements in vacuum chamber and apparatus for processing substrates |
| TWI412074B (zh) * | 2003-08-25 | 2013-10-11 | Tokyo Electron Ltd | A cleaning method for a component in a vacuum chamber, and a substrate processing device |
| KR100776831B1 (ko) * | 2005-02-10 | 2007-11-16 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 진공 처리 시스템 및 그 사용 방법 |
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| CN114005570A (zh) * | 2021-10-12 | 2022-02-01 | 浙江大学 | 真空中电荷选择捕获释放的装置与方法 |
| CN114005570B (zh) * | 2021-10-12 | 2024-04-30 | 浙江大学 | 真空中电荷选择捕获释放的装置与方法 |
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