JPH09181057A - 半導体ウェハの処理中にクリーニングするためのクリーニング用電極を備えるｒｆプラズマ反応装置 - Google Patents
半導体ウェハの処理中にクリーニングするためのクリーニング用電極を備えるｒｆプラズマ反応装置Info
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- H01J37/32862—In situ cleaning of vessels and/or internal parts
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウェハ処理中にチャンバ内面のクリーニング
を行うための手段を提供すること。 【解決手段】 本発明は、半導体ウェハ処理用のプラズ
マ反応装置で実行される。反応装置は、処理用ガスを内
包するチャンバ１０と、このチャンバ内でプラズマを生
成すべくＲＦ電源５０に接続された導電体４５とを有す
る。チャンバは、プラズマ内の粒子により汚染される面
２５を有する。本発明は、付着汚染物を前記面から除去
すべく、ウェハ処理中に、プラズマから前記面上に粒子
を衝撃させることにより実施される。この衝撃の生成
は、ＲＦ電源を設け、ウェハの処理中にこの電源から前
記面にＲＦ電力を結合させることにより実行される。前
記結合は、前記面に隣接しＲＦ電源に接続された容量性
クリーニング用電極８０により行われる。
を行うための手段を提供すること。 【解決手段】 本発明は、半導体ウェハ処理用のプラズ
マ反応装置で実行される。反応装置は、処理用ガスを内
包するチャンバ１０と、このチャンバ内でプラズマを生
成すべくＲＦ電源５０に接続された導電体４５とを有す
る。チャンバは、プラズマ内の粒子により汚染される面
２５を有する。本発明は、付着汚染物を前記面から除去
すべく、ウェハ処理中に、プラズマから前記面上に粒子
を衝撃させることにより実施される。この衝撃の生成
は、ＲＦ電源を設け、ウェハの処理中にこの電源から前
記面にＲＦ電力を結合させることにより実行される。前
記結合は、前記面に隣接しＲＦ電源に接続された容量性
クリーニング用電極８０により行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハの処
理中にプラズマ反応装置（plasma reactor）をクリーニ
ングするための方法と装置に関する。
理中にプラズマ反応装置（plasma reactor）をクリーニ
ングするための方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＲＦ（高周波）プラズマ反応装置におい
て実行される半導体ウェハ製造プロセスの多くは、反応
チャンバ壁上に汚染付着物を残す。これは蓄積し、半導
体デバイスの製造に害となる微粒子状物質の源となるも
のである。半導体ウェハ上に形成される超小型電子回路
要素のデバイスサイズの目覚ましい縮小化に伴い、ウェ
ハ上の粒子状汚染付着物によってデバイス故障の率が増
加するようになってきた。
て実行される半導体ウェハ製造プロセスの多くは、反応
チャンバ壁上に汚染付着物を残す。これは蓄積し、半導
体デバイスの製造に害となる微粒子状物質の源となるも
のである。半導体ウェハ上に形成される超小型電子回路
要素のデバイスサイズの目覚ましい縮小化に伴い、ウェ
ハ上の粒子状汚染付着物によってデバイス故障の率が増
加するようになってきた。
【０００３】半導体プロセスチャンバ壁上に蓄積する粒
子状の汚染付着物は、金属エッチングプロセスがチャン
バ内で実行される場合に、特に顕著となり得る。特に、
アルミニウムのパターンエッチングの場合、このような
汚染物は比較的大量に堆積する。アルミニウムの薄膜
は、プラズマ成分としてハロゲンガスやハロカーボンガ
ス等の多数の反応性ガスを用いることにより、エッチン
グされるのが一般的である。より詳細には、用いられる
エッチドガス（etched gas）は、塩素含有ガス、塩素及
び三塩化ホウ素が一般的であり、これらは、エッチング
時に揮発性の塩化アルミニウム成分を形成することがで
き、その揮発成分は、与えられた真空によりエッチング
プロセスチャンバから取り除かれる。しかし、揮発性の
塩化アルミニウム成分の形成と同時に、他の活性的な塩
素含有種及びホウ素含有種が形成され、これらは、エッ
チングプロセスチャンバ内に存在する酸素及び水蒸気と
反応し或はパターン形成用フォトレジストからの有機種
と反応して不揮発性の粒子状化合物を形成するおそれが
ある。そして、かかる粒子状化合物は、最終的には、プ
ロセスチャンバの内壁面上に比較的多量の汚染物を生ず
る。このような不揮発性の粒子状化合物は、最初、エッ
チングチャンバの要素及び内面に対して軽く付着した粒
子の形でエッチングチャンバ内に付着されたままの状態
となる傾向がある。この軽く付着した付着物は、これが
付着した面から容易に剥離ないしは脱落してウェハ表面
上に落下し、これによって汚染され、欠陥のあるウェハ
加工品となるおそれがある。更に、時間が経過するにつ
れて、不揮発性の粒子状付着物は、炭素含有エッチャン
トガス（エッチングプロセスの副生物）やフォトレジス
トから生ずる有機物質と結合し、蓄積してエッチングプ
ロセスチャンバの側壁及び他の内面上に汚染付着物を形
成する。チャンバ壁上へのこのような汚染物の蓄積は、
処理中において半導体加工品を汚染する可能性を増大す
る。かかる状況下で欠陥の可能性のあるウェハの処理を
回避するために、チャンバは定期的に停止され、大掛か
りなクリーニング作業を行わなければならない。
子状の汚染付着物は、金属エッチングプロセスがチャン
バ内で実行される場合に、特に顕著となり得る。特に、
アルミニウムのパターンエッチングの場合、このような
汚染物は比較的大量に堆積する。アルミニウムの薄膜
は、プラズマ成分としてハロゲンガスやハロカーボンガ
ス等の多数の反応性ガスを用いることにより、エッチン
グされるのが一般的である。より詳細には、用いられる
エッチドガス（etched gas）は、塩素含有ガス、塩素及
び三塩化ホウ素が一般的であり、これらは、エッチング
時に揮発性の塩化アルミニウム成分を形成することがで
き、その揮発成分は、与えられた真空によりエッチング
プロセスチャンバから取り除かれる。しかし、揮発性の
塩化アルミニウム成分の形成と同時に、他の活性的な塩
素含有種及びホウ素含有種が形成され、これらは、エッ
チングプロセスチャンバ内に存在する酸素及び水蒸気と
反応し或はパターン形成用フォトレジストからの有機種
と反応して不揮発性の粒子状化合物を形成するおそれが
ある。そして、かかる粒子状化合物は、最終的には、プ
ロセスチャンバの内壁面上に比較的多量の汚染物を生ず
る。このような不揮発性の粒子状化合物は、最初、エッ
チングチャンバの要素及び内面に対して軽く付着した粒
子の形でエッチングチャンバ内に付着されたままの状態
となる傾向がある。この軽く付着した付着物は、これが
付着した面から容易に剥離ないしは脱落してウェハ表面
上に落下し、これによって汚染され、欠陥のあるウェハ
加工品となるおそれがある。更に、時間が経過するにつ
れて、不揮発性の粒子状付着物は、炭素含有エッチャン
トガス（エッチングプロセスの副生物）やフォトレジス
トから生ずる有機物質と結合し、蓄積してエッチングプ
ロセスチャンバの側壁及び他の内面上に汚染付着物を形
成する。チャンバ壁上へのこのような汚染物の蓄積は、
処理中において半導体加工品を汚染する可能性を増大す
る。かかる状況下で欠陥の可能性のあるウェハの処理を
回避するために、チャンバは定期的に停止され、大掛か
りなクリーニング作業を行わなければならない。
【０００４】既知のプラズマチャンバクリーニング方法
としては、プラズマエッチングチャンバを開放し、チャ
ンバの部品を分解し、物理的又は化学的な方法で汚染付
着物を除去するものがある。例えば、様々な汚染物を溶
かすべく、チャンバを塩酸で洗浄し或は溶解液を用いて
手で拭き取るという方法がある。或はまた、エッチング
チャンバを水で洗浄した後、乾燥させてもよい。同様な
クリーニング技術が、真空排気チャネルやポンプシステ
ムに適用されている。これは、蓄積残留物や汚染物によ
り閉塞状態が生じた場合には、真空引きが困難となり、
流通不能状態となるためである。このようなクリーニン
グ方法の全ては、複雑で破壊的であり、時間がかかるも
のである。そして、更なる汚染物の源となり得る。更
に、このような大掛かりなクリーニングプロセスは、大
きなプラズマ反応装置に対しては製造時間を最大２４時
間失わせることとなり、従って、過大な損失を呈するこ
ととなる。
としては、プラズマエッチングチャンバを開放し、チャ
ンバの部品を分解し、物理的又は化学的な方法で汚染付
着物を除去するものがある。例えば、様々な汚染物を溶
かすべく、チャンバを塩酸で洗浄し或は溶解液を用いて
手で拭き取るという方法がある。或はまた、エッチング
チャンバを水で洗浄した後、乾燥させてもよい。同様な
クリーニング技術が、真空排気チャネルやポンプシステ
ムに適用されている。これは、蓄積残留物や汚染物によ
り閉塞状態が生じた場合には、真空引きが困難となり、
流通不能状態となるためである。このようなクリーニン
グ方法の全ては、複雑で破壊的であり、時間がかかるも
のである。そして、更なる汚染物の源となり得る。更
に、このような大掛かりなクリーニングプロセスは、大
きなプラズマ反応装置に対しては製造時間を最大２４時
間失わせることとなり、従って、過大な損失を呈するこ
ととなる。
【０００５】プラズマ式（plasma-enhanced）ドライク
リーニングプロセスにおいては、金属製のエッチング反
応チャンバの内壁面に付着した汚染物は、四塩化炭素及
び酸素を用いてプラズマエッチングすることにより取り
除かれる。しかし、現在知られているプラズマ式ドライ
クリーニングシステムは、メタルエッチングプロセス自
体に費やされる時間の約５％〜１０％に等しいドライク
リーニング時間を必要とする。更に、従来のチャンバク
リーニングプロセスはプラズマエッチ・ハロゲン化ガス
を用いるが、更に酸化剤を用いるのが一般的である。こ
のような酸化剤又は酸化された合成物は幾つかの問題点
を有している。例えば、ハロゲン化物及び酸素又は酸素
含有ガスを含むメタルエッチドライクリーニング法は、
汚染物ともなる粉状の酸化ハロゲンアルミニウム化合物
（aluminum oxyhalide）という副生物がチャンバ内に形
成されるため、満足いく方法でないことは分っている。
リーニングプロセスにおいては、金属製のエッチング反
応チャンバの内壁面に付着した汚染物は、四塩化炭素及
び酸素を用いてプラズマエッチングすることにより取り
除かれる。しかし、現在知られているプラズマ式ドライ
クリーニングシステムは、メタルエッチングプロセス自
体に費やされる時間の約５％〜１０％に等しいドライク
リーニング時間を必要とする。更に、従来のチャンバク
リーニングプロセスはプラズマエッチ・ハロゲン化ガス
を用いるが、更に酸化剤を用いるのが一般的である。こ
のような酸化剤又は酸化された合成物は幾つかの問題点
を有している。例えば、ハロゲン化物及び酸素又は酸素
含有ガスを含むメタルエッチドライクリーニング法は、
汚染物ともなる粉状の酸化ハロゲンアルミニウム化合物
（aluminum oxyhalide）という副生物がチャンバ内に形
成されるため、満足いく方法でないことは分っている。
【０００６】本発明は、チャンバをクリーニングするた
めにウェハを処理するのに用いられるのと同じガスを用
いて、ウェハの処理と同時に反応装置をクリーニングす
ることを目的とする。
めにウェハを処理するのに用いられるのと同じガスを用
いて、ウェハの処理と同時に反応装置をクリーニングす
ることを目的とする。
【０００７】
【発明の概要】本発明は、半導体ウェハを処理するため
のプラズマ反応装置において実施されるものであり、プ
ラズマ反応装置は、処理用ガスを内包するチャンバと、
このチャンバ内でプラズマを前記処理用ガスから生成す
べく前記チャンバ内にＲＦ電力を結合させるためにＲＦ
電源に接続された導電体とを有しており、また、チャン
バは、プラズマに対して露出されウェハの処理中に生成
される粒子による汚染を受ける少なくとも一つの面を含
んでいるものである。そして、本発明は、ウェハの処理
中に付着された汚染物を前記一つの面から除去すべく、
前記ウェハの処理中に、前記プラズマから前記一つの面
上への粒子の衝撃を生じさせることにより実施される。
このような衝撃の生成は、ＲＦ電源を設け、ウェハの処
理中に、前記電源から前記一つの面にＲＦ電力を結合さ
せることにより実行される。
のプラズマ反応装置において実施されるものであり、プ
ラズマ反応装置は、処理用ガスを内包するチャンバと、
このチャンバ内でプラズマを前記処理用ガスから生成す
べく前記チャンバ内にＲＦ電力を結合させるためにＲＦ
電源に接続された導電体とを有しており、また、チャン
バは、プラズマに対して露出されウェハの処理中に生成
される粒子による汚染を受ける少なくとも一つの面を含
んでいるものである。そして、本発明は、ウェハの処理
中に付着された汚染物を前記一つの面から除去すべく、
前記ウェハの処理中に、前記プラズマから前記一つの面
上への粒子の衝撃を生じさせることにより実施される。
このような衝撃の生成は、ＲＦ電源を設け、ウェハの処
理中に、前記電源から前記一つの面にＲＦ電力を結合さ
せることにより実行される。
【０００８】前記結合は、前記一つの面に隣接しＲＦ電
源に接続された容量性クリーニング用電極（capacitive
cleaning electrode）により行われる。容量性クリー
ニング用電極は、プラズマに触れるのを防止するようプ
ラズマとは反対となる前記一つの面の側に配置されるの
が好適である。或はまた、前記結合は、ＲＦ電源と前記
一つの面との間の直接的な電気接続手段により実行され
てもよい。
源に接続された容量性クリーニング用電極（capacitive
cleaning electrode）により行われる。容量性クリー
ニング用電極は、プラズマに触れるのを防止するようプ
ラズマとは反対となる前記一つの面の側に配置されるの
が好適である。或はまた、前記結合は、ＲＦ電源と前記
一つの面との間の直接的な電気接続手段により実行され
てもよい。
【０００９】前記一つの面の汚染が粒子付着速度ないし
は粒子付着率（particular deposition rate）で生じる
場合、その粒子付着速度ないしは率を少なくとも相殺す
る前記一つの面での衝撃速度ないしは衝撃率（bombardi
ng rate）に対応するレベルに、容量性クリーニング用
電極に印加されるＲＦ電力を調整することが好ましい。
は粒子付着率（particular deposition rate）で生じる
場合、その粒子付着速度ないしは率を少なくとも相殺す
る前記一つの面での衝撃速度ないしは衝撃率（bombardi
ng rate）に対応するレベルに、容量性クリーニング用
電極に印加されるＲＦ電力を調整することが好ましい。
【００１０】一実施態様において、容量性電極に印加さ
れるＲＦ電力は、導電体に接続されたＲＦ電源のものよ
りも低い周波数を有している。
れるＲＦ電力は、導電体に接続されたＲＦ電源のものよ
りも低い周波数を有している。
【００１１】他の実施態様において、容量性クリーニン
グ用電極に印加されるＲＦ電力は、導電体に印加される
位相とは異なる位相を有しており、それにより、衝撃粒
子がウェハを衝撃するためにプラズマから消費される時
とは異なる時に、衝撃粒子が前記一つの面をクリーニン
グするためにプラズマから消費されるようにされてい
る。
グ用電極に印加されるＲＦ電力は、導電体に印加される
位相とは異なる位相を有しており、それにより、衝撃粒
子がウェハを衝撃するためにプラズマから消費される時
とは異なる時に、衝撃粒子が前記一つの面をクリーニン
グするためにプラズマから消費されるようにされてい
る。
【００１２】容量性クリーニング用電極に印加されるＲ
Ｆ電力は、前記一つの面での衝撃速度が前記一つの面上
への粒子の付着速度を相殺するか否かを検出し、前記衝
撃速度が前記付着速度よりも低い場合には容量性クリー
ニング用電極に印加されるＲＦ電力を増加することによ
り調整され得る。更に、容量性クリーニング用電極上の
ＲＦ電力は、前記一つの面が消耗されるのを防止するた
めに制限されるとよい。プラズマは、前記一つの面上に
おけるプラズマからの付着粒子の蓄積と共に変化する特
性ＲＦインピーダンス（characteristic RF impedanc
e）を有しており、衝撃速度が付着速度を相当するか否
かを検出することは、前記プラズマのＲＦインピーダン
スの変動を検出することを備えている。
Ｆ電力は、前記一つの面での衝撃速度が前記一つの面上
への粒子の付着速度を相殺するか否かを検出し、前記衝
撃速度が前記付着速度よりも低い場合には容量性クリー
ニング用電極に印加されるＲＦ電力を増加することによ
り調整され得る。更に、容量性クリーニング用電極上の
ＲＦ電力は、前記一つの面が消耗されるのを防止するた
めに制限されるとよい。プラズマは、前記一つの面上に
おけるプラズマからの付着粒子の蓄積と共に変化する特
性ＲＦインピーダンス（characteristic RF impedanc
e）を有しており、衝撃速度が付着速度を相当するか否
かを検出することは、前記プラズマのＲＦインピーダン
スの変動を検出することを備えている。
【００１３】容量性クリーニング用電極上のＲＦ電力の
調整は、フィードバック・プロセッサにより自動的に調
整されるとよい。かかるフィードバック・プロセッサ
は、（ａ）プラズマバイアス電源又はプラズマソース電
源のＲＦインピーダンス整合回路の可変無効分のリアク
タンスが周期的に検出される入力部と、（ｂ）容量性ク
リーニング用電極を駆動するＲＦ電力発生器の電力レベ
ル制御入力部に接続された出力部とを含んでいる。ま
た、このフィードバック・プロセッサは、ＲＦインピー
ダンス整合回路の可変無効分のリアクタンスの変動に対
応するエラー信号を出力部に発生させる。
調整は、フィードバック・プロセッサにより自動的に調
整されるとよい。かかるフィードバック・プロセッサ
は、（ａ）プラズマバイアス電源又はプラズマソース電
源のＲＦインピーダンス整合回路の可変無効分のリアク
タンスが周期的に検出される入力部と、（ｂ）容量性ク
リーニング用電極を駆動するＲＦ電力発生器の電力レベ
ル制御入力部に接続された出力部とを含んでいる。ま
た、このフィードバック・プロセッサは、ＲＦインピー
ダンス整合回路の可変無効分のリアクタンスの変動に対
応するエラー信号を出力部に発生させる。
【００１４】本反応装置はチャンバ内にウェハ支持ペデ
ィスタルを有している。チャンバは、ウェハ支持ペディ
スタルを覆う天井を備え、前記一つの面は天井の内面か
ら成り、前記容量性クリーニング用電極は天井の外面に
隣接する薄い導電層を備えている。導電体は天井の外面
に隣接する誘導性アンテナ（inductive antenna）であ
るのがよく、薄い導電層は、誘導性アンテナよりも天井
の近くに位置している。この場合、薄い導電層は、誘導
性アンテナからのＲＦ電力を当該薄い導電層を通して前
記チャンバ内に誘導結合させるための複数の開口を備え
る。また、薄い導電層は、前記開口により区切られた複
数のアームを備えてもよく、これらのアームは中央の頂
点で結合されて、その頂点から星形のパターンで放射方
向に延びるものとするのがよい。
ィスタルを有している。チャンバは、ウェハ支持ペディ
スタルを覆う天井を備え、前記一つの面は天井の内面か
ら成り、前記容量性クリーニング用電極は天井の外面に
隣接する薄い導電層を備えている。導電体は天井の外面
に隣接する誘導性アンテナ（inductive antenna）であ
るのがよく、薄い導電層は、誘導性アンテナよりも天井
の近くに位置している。この場合、薄い導電層は、誘導
性アンテナからのＲＦ電力を当該薄い導電層を通して前
記チャンバ内に誘導結合させるための複数の開口を備え
る。また、薄い導電層は、前記開口により区切られた複
数のアームを備えてもよく、これらのアームは中央の頂
点で結合されて、その頂点から星形のパターンで放射方
向に延びるものとするのがよい。
【００１５】或はまた、容量性クリーニング用電極は、
ウェハペディスタル上のウェハを囲むフォーカスリング
の内面に設けられた導電層であってもよい。
ウェハペディスタル上のウェハを囲むフォーカスリング
の内面に設けられた導電層であってもよい。
【００１６】チャンバ側壁をクリーニングするために、
反応装置は、更に、当該側壁から汚染付着物を衝撃除去
するために側壁に接続されたＲＦ電源を備えている。
反応装置は、更に、当該側壁から汚染付着物を衝撃除去
するために側壁に接続されたＲＦ電源を備えている。
【００１７】天井の近傍に配置された容量性クリーニン
グ用電極に接続されたクリーニング用ＲＦ電源は、誘導
性アンテナに接続されたプラズマ用ＲＦソース電源のも
のよりも低いＲＦ周波数を有している。
グ用電極に接続されたクリーニング用ＲＦ電源は、誘導
性アンテナに接続されたプラズマ用ＲＦソース電源のも
のよりも低いＲＦ周波数を有している。
【００１８】また、容量性クリーニング用電極に接続さ
れたＲＦ電源は、誘導性アンテナに接続されたＲＦ電源
のものとは異なる位相を持たせ、これにより、プラズマ
からウェハへの衝撃用粒子の吸引をプラズマから前記一
つの面への衝撃用粒子の吸引とは異なる時期に行うよう
にしてもよい。
れたＲＦ電源は、誘導性アンテナに接続されたＲＦ電源
のものとは異なる位相を持たせ、これにより、プラズマ
からウェハへの衝撃用粒子の吸引をプラズマから前記一
つの面への衝撃用粒子の吸引とは異なる時期に行うよう
にしてもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１を参照して説明する。プラズ
マ反応装置は包囲壁１５により画成される真空チャンバ
１０を含んでおり、包囲壁１５は、円筒形の側壁２０と
半球状の天井２５とを有している。以下に詳細に説明す
る本発明は、特定の天井の形状に限定されず、図１に示
される半球状天井以外の反応チャンバ天井にも適用可能
であることは、理解すべきである。ウェハペディスタル
３０は、処理されるべき半導体ウェハ３５を支持する。
ガス入口４０がチャンバ１０内にプラズマ前駆ガス（pl
asma precursor gas）を供給する。誘導性アンテナ４５
が、天井２５の上方に配置されている。この特定の場合
において、誘導性アンテナ４５は、螺旋状に巻かれたコ
イルであるが、他のタイプの誘導性アンテナが本発明を
実施するのに用いられてもよい。プラズマソースＲＦ電
源ないしはＲＦ電力発生器５０が、誘導性アンテナ４５
に、従来一般のＲＦインピーダンス整合回路５５を介し
て接続されている。ウェハペディスタル３０には、バイ
アスＲＦ電源ないしはＲＦ電力発生器６０が、他の一般
的なＲＦインピーダンス整合回路６５を介して接続され
ている。ウェハ３５の処理は、ウェハペディスタル３０
のコーナに被さり、ウェハ３５を囲むプラズマフォーカ
スリング７０により、促進される。また、ウェハ３５の
処理は、チャンバ１０の下部部分からチャンバ１０の上
部部分を区切るガス分配リング７５により、更に促進さ
れる。本発明は、フォーカスリング７０やガス分配リン
グ７５の有無に拘らず、実施され得る。また、ＲＦが印
加される誘導性円筒形チャンバライナ７６（点線で示
す）７６が、側壁２０の内面に隣接して（しかし、絶縁
されて）設けられるとよい。チャンバライナ７６に印加
されるＲＦ電力は、ソース電量及びバイアス電力とは異
なる周波数とするのがよい。
マ反応装置は包囲壁１５により画成される真空チャンバ
１０を含んでおり、包囲壁１５は、円筒形の側壁２０と
半球状の天井２５とを有している。以下に詳細に説明す
る本発明は、特定の天井の形状に限定されず、図１に示
される半球状天井以外の反応チャンバ天井にも適用可能
であることは、理解すべきである。ウェハペディスタル
３０は、処理されるべき半導体ウェハ３５を支持する。
ガス入口４０がチャンバ１０内にプラズマ前駆ガス（pl
asma precursor gas）を供給する。誘導性アンテナ４５
が、天井２５の上方に配置されている。この特定の場合
において、誘導性アンテナ４５は、螺旋状に巻かれたコ
イルであるが、他のタイプの誘導性アンテナが本発明を
実施するのに用いられてもよい。プラズマソースＲＦ電
源ないしはＲＦ電力発生器５０が、誘導性アンテナ４５
に、従来一般のＲＦインピーダンス整合回路５５を介し
て接続されている。ウェハペディスタル３０には、バイ
アスＲＦ電源ないしはＲＦ電力発生器６０が、他の一般
的なＲＦインピーダンス整合回路６５を介して接続され
ている。ウェハ３５の処理は、ウェハペディスタル３０
のコーナに被さり、ウェハ３５を囲むプラズマフォーカ
スリング７０により、促進される。また、ウェハ３５の
処理は、チャンバ１０の下部部分からチャンバ１０の上
部部分を区切るガス分配リング７５により、更に促進さ
れる。本発明は、フォーカスリング７０やガス分配リン
グ７５の有無に拘らず、実施され得る。また、ＲＦが印
加される誘導性円筒形チャンバライナ７６（点線で示
す）７６が、側壁２０の内面に隣接して（しかし、絶縁
されて）設けられるとよい。チャンバライナ７６に印加
されるＲＦ電力は、ソース電量及びバイアス電力とは異
なる周波数とするのがよい。
【００２０】前述したように、図１に示されるタイプの
プラズマ反応装置の生産性ないしはスループットは、チ
ャンバの内部をクリーニングするために、且つ、ウェハ
のプラズマ処理中にチャンバの内面に蓄積するプラズマ
処理による二次生成汚染物をそこから除去するために、
ウェハ処理を定期的に中断する必要性によって制限され
る。このような汚染物は、前述したように、ウェハ３５
上の物質とプラズマとの間の相互作用により形成され
る。例えば、図１のプラズマ反応装置がウェハから金属
薄膜をエッチングするのに用いられる場合、塩素含有プ
ロセスガスがチャンバのガス入口４０から導入される。
一つの例において、プラズマを発生するために、約２．
０ＭＨｚで２００〜１０００Ｗのオーダーのプラズマソ
ース電力がコイルインダクタに印加され、同時に、ウェ
ハの表面近傍のプラズマイオンのエネルギを制御するた
めに、ソース電力の約半分で１３．５６ＭＨｚのバイア
スＲＦ電力がウェハペディスタルに印加される。その結
果として生じる塩素含有プラズマは、ウェハ上の金属薄
膜上にパターン化されたフォトレジスト層と相互作用
し、炭素含有ポリマチェーンを形成し、これはチャンバ
の内面に重合化し得る。プラズマがフッ素を含んでいる
場合、フッ化アルミニウムの汚染物が生成され、それ
は、チャンバ内面上に蓄積した後は除去が困難であり、
このために、ウェハ処理中にプラズマ内にフッ素を用い
ないことが好ましい。しかしながら、ウェハ処理作業は
チャンバクリーニング中に停止されるならば、クリーニ
ングプロセスを許容可能な割合までスピードアップし、
チャンバ内部のクリーニングに必要とされる時間を最小
にするために、フッ素の化学作用を用いることが好まし
い。しかしながら、クリーニング中のプラズマにおける
フッ素の使用は、クリーニング作業を開始した時にチャ
ンバ内に幾らかのアルミニウムが存在している場合、除
去が困難なフッ化アルミニウムの汚染物を、なお、形成
し得るものである。
プラズマ反応装置の生産性ないしはスループットは、チ
ャンバの内部をクリーニングするために、且つ、ウェハ
のプラズマ処理中にチャンバの内面に蓄積するプラズマ
処理による二次生成汚染物をそこから除去するために、
ウェハ処理を定期的に中断する必要性によって制限され
る。このような汚染物は、前述したように、ウェハ３５
上の物質とプラズマとの間の相互作用により形成され
る。例えば、図１のプラズマ反応装置がウェハから金属
薄膜をエッチングするのに用いられる場合、塩素含有プ
ロセスガスがチャンバのガス入口４０から導入される。
一つの例において、プラズマを発生するために、約２．
０ＭＨｚで２００〜１０００Ｗのオーダーのプラズマソ
ース電力がコイルインダクタに印加され、同時に、ウェ
ハの表面近傍のプラズマイオンのエネルギを制御するた
めに、ソース電力の約半分で１３．５６ＭＨｚのバイア
スＲＦ電力がウェハペディスタルに印加される。その結
果として生じる塩素含有プラズマは、ウェハ上の金属薄
膜上にパターン化されたフォトレジスト層と相互作用
し、炭素含有ポリマチェーンを形成し、これはチャンバ
の内面に重合化し得る。プラズマがフッ素を含んでいる
場合、フッ化アルミニウムの汚染物が生成され、それ
は、チャンバ内面上に蓄積した後は除去が困難であり、
このために、ウェハ処理中にプラズマ内にフッ素を用い
ないことが好ましい。しかしながら、ウェハ処理作業は
チャンバクリーニング中に停止されるならば、クリーニ
ングプロセスを許容可能な割合までスピードアップし、
チャンバ内部のクリーニングに必要とされる時間を最小
にするために、フッ素の化学作用を用いることが好まし
い。しかしながら、クリーニング中のプラズマにおける
フッ素の使用は、クリーニング作業を開始した時にチャ
ンバ内に幾らかのアルミニウムが存在している場合、除
去が困難なフッ化アルミニウムの汚染物を、なお、形成
し得るものである。
【００２１】本発明は、ウェハ処理中にチャンバ内面を
クリーニングするためのものであり、それによって、通
常のチャンバクリーニング作業を実行するためにウェハ
処理を定期的に中断する必要性を減じ或は除去するもの
である。本発明の利点の一つは、フッ素の化学作用の使
用がウェハ処理中にチャンバ内面をクリーニングするの
に全く必要とされず、それによって除去が困難なフッ化
アルミニウムの汚染物の形成を回避できる点にある。勿
論、主となる利点は、ウェハ処理を全く、或は少なくと
も従来ほどは、中断する必要がなく、それによって、プ
ラズマ反応装置の生産性及びスループットを大幅に向上
させる点にある。
クリーニングするためのものであり、それによって、通
常のチャンバクリーニング作業を実行するためにウェハ
処理を定期的に中断する必要性を減じ或は除去するもの
である。本発明の利点の一つは、フッ素の化学作用の使
用がウェハ処理中にチャンバ内面をクリーニングするの
に全く必要とされず、それによって除去が困難なフッ化
アルミニウムの汚染物の形成を回避できる点にある。勿
論、主となる利点は、ウェハ処理を全く、或は少なくと
も従来ほどは、中断する必要がなく、それによって、プ
ラズマ反応装置の生産性及びスループットを大幅に向上
させる点にある。
【００２２】本発明は、ウェハ処理中にチャンバ内面上
への汚染物の付着を防止或は低減することにより、ウェ
ハ処理中にチャンバ内面をクリーニングするものであ
る。これは、クリーニングされるべき面の近傍に、次の
ような電界を形成することにより達成される。すなわ
ち、プラズマから重いイオンを引っ張る電界であって、
かかるイオンを前記の面に衝突させ、既に付着した汚染
物を所定の速度ないしは率（クリーニングしなければウ
ェハ処理中に汚染物が付着されていく速度と同等の速
度）で衝撃（bombard）し除去するような電界を形成す
ることで、クリーニングが達成される。その結果とし
て、プラズマ処理による副生物の汚染物が特定の速度で
面に付着するが、それらの汚染物は理想的には同一の速
度、少なくとも同等の速度で面から衝撃により除去さ
れ、面上の汚染物の正味の堆積は殆ど或は全くないよう
になる。この衝撃除去速度ないしは衝撃速度は電界の大
きさにより決定されるので、電界は、理想的には、異物
の付着速度と衝撃速度との間で正確にバランスがとられ
るまで、調整される。
への汚染物の付着を防止或は低減することにより、ウェ
ハ処理中にチャンバ内面をクリーニングするものであ
る。これは、クリーニングされるべき面の近傍に、次の
ような電界を形成することにより達成される。すなわ
ち、プラズマから重いイオンを引っ張る電界であって、
かかるイオンを前記の面に衝突させ、既に付着した汚染
物を所定の速度ないしは率（クリーニングしなければウ
ェハ処理中に汚染物が付着されていく速度と同等の速
度）で衝撃（bombard）し除去するような電界を形成す
ることで、クリーニングが達成される。その結果とし
て、プラズマ処理による副生物の汚染物が特定の速度で
面に付着するが、それらの汚染物は理想的には同一の速
度、少なくとも同等の速度で面から衝撃により除去さ
れ、面上の汚染物の正味の堆積は殆ど或は全くないよう
になる。この衝撃除去速度ないしは衝撃速度は電界の大
きさにより決定されるので、電界は、理想的には、異物
の付着速度と衝撃速度との間で正確にバランスがとられ
るまで、調整される。
【００２３】例えば、ウェハ処理中に天井２５をクリー
ニングするために、ＲＦ作動容量性クリーニング用電極
（RF-driven capacitive cleaning electrode）８０
が、天井２５の外面の上に配置されている。容量性クリ
ーニング用電極８０に印加されたＲＦバイアス電圧は、
プラズマ中のイオン又はラジカルを天井２５の内面の方
向に引っ張り、それらが天井の内面を衝撃し、そこから
汚染付着物を除去するようにするものである。図１の実
施形態の容量性クリーニング用電極は、従来一般のＲＦ
インピーダンス整合回路９０を介して第１のクリーニン
グ用ＲＦ電源ないしは電力発生器８５に接続された複数
の導電性帯状体８０ａ（平面図である図２に明示されて
いる）から成る。導電性帯状体８０ａは、一実施例にお
いては、天井２５の外面に貼着された薄い粘着性の導電
性帯状体であることが考えられる。隣合う帯状体８０ａ
同士の間の間隔は、誘電性アンテナの磁場がクリーニン
グ用電極内に渦電流を形成するのを防止するために十分
であり、且つ、誘電性アンテナからＲＦ磁場が容量クリ
ーニング電極を通って移動するのに十分である。或はま
た、図８に沿って後述するように、容量性クリーニング
用電極８０は、誘電性コイルアンテナ４５の選択された
巻数の位置からＲＦ電力を取り、このようにして、容量
性クリーニング用電極８０のための別個のＲＦ電源の必
要性を除去してもよい。
ニングするために、ＲＦ作動容量性クリーニング用電極
（RF-driven capacitive cleaning electrode）８０
が、天井２５の外面の上に配置されている。容量性クリ
ーニング用電極８０に印加されたＲＦバイアス電圧は、
プラズマ中のイオン又はラジカルを天井２５の内面の方
向に引っ張り、それらが天井の内面を衝撃し、そこから
汚染付着物を除去するようにするものである。図１の実
施形態の容量性クリーニング用電極は、従来一般のＲＦ
インピーダンス整合回路９０を介して第１のクリーニン
グ用ＲＦ電源ないしは電力発生器８５に接続された複数
の導電性帯状体８０ａ（平面図である図２に明示されて
いる）から成る。導電性帯状体８０ａは、一実施例にお
いては、天井２５の外面に貼着された薄い粘着性の導電
性帯状体であることが考えられる。隣合う帯状体８０ａ
同士の間の間隔は、誘電性アンテナの磁場がクリーニン
グ用電極内に渦電流を形成するのを防止するために十分
であり、且つ、誘電性アンテナからＲＦ磁場が容量クリ
ーニング電極を通って移動するのに十分である。或はま
た、図８に沿って後述するように、容量性クリーニング
用電極８０は、誘電性コイルアンテナ４５の選択された
巻数の位置からＲＦ電力を取り、このようにして、容量
性クリーニング用電極８０のための別個のＲＦ電源の必
要性を除去してもよい。
【００２４】容量性クリーニング用電極８０に印加され
るＲＦ電力は、図１の実施形態におけるＲＦ電力発生器
８５のＲＦ電力レベルを調節することにより、或はま
た、図８の実施形態におけるコイル電気引出し点の位置
を移動させることにより、汚染物の付着速度と衝撃速度
との間の必須のバランスを得るために、調節されること
が好ましい。付着速度と衝撃速度との間のバランスを得
る方法は、図３を参照することで最もよく理解されるで
あろう。図３は、問題となる面上のバイアス電圧（横
軸）の関数としての付着速度（縦軸）を示している。縦
軸の負の部分は「負」の付着、すなわち除去の領域であ
る。この領域は、可能な限り避けることが好ましい。除
去されるものが、汚染物のみならず、面自体の下層材料
を含む全ての材料であるからである。図３は、まず最
初、面電圧がゼロから上昇されると、付着速度が上昇す
ることを示している。これは、相当に小さな運動エネル
ギが面上の物質と付着粒子との間の強い結合を達成する
ために必要とされ、運動エネルギがバイアス電圧と共に
増加するからである。その後、或るＲＦバイアス電圧値
を超えると、付着速度がバイアス電圧の増加と共に低下
する。これは、粒子の運動エネルギの対応の増加が最
早、付着プロセスを促進せず、しかも、衝突粒子が前に
付着した粒子を叩き出す衝撃速度を上げるからである。
このように、衝撃除去プロセスにより、付着プロセスが
減じられる。バイアス電圧を更に増加させた場合、全体
的な付着速度は、最終的にゼロ（曲線が横軸と交わると
ころであり、衝撃速度が付着速度と正確に一致する理想
点である）に達するまで減り続ける。これは、この点で
汚染物の蓄積が全くないので、理想的である。バイアス
電圧を更に増加させることにより付着速度は負となる
が、これは、前述したように、衝撃除去プロセスがチャ
ンバ内面の下層材料を削り始めるため、望ましくない。
かかる場合、その下層材料は短時間で消耗されていき、
交換にも費用がかかる。従って、本発明は、（正確に軸
上でないならば）図３の横軸の近傍の領域で且つ少なく
とも僅かに横軸よりも上側の領域で実行されるのが好適
である。理想的な状態（衝撃速度と付着速度とが相殺す
る状態）が得られるまで、試行錯誤法が容量性クリーニ
ング用電極８０に印加されるＲＦ電力を調整するのに用
いられる。この理想的な状態を自動的に維持するための
技術については後述する。
るＲＦ電力は、図１の実施形態におけるＲＦ電力発生器
８５のＲＦ電力レベルを調節することにより、或はま
た、図８の実施形態におけるコイル電気引出し点の位置
を移動させることにより、汚染物の付着速度と衝撃速度
との間の必須のバランスを得るために、調節されること
が好ましい。付着速度と衝撃速度との間のバランスを得
る方法は、図３を参照することで最もよく理解されるで
あろう。図３は、問題となる面上のバイアス電圧（横
軸）の関数としての付着速度（縦軸）を示している。縦
軸の負の部分は「負」の付着、すなわち除去の領域であ
る。この領域は、可能な限り避けることが好ましい。除
去されるものが、汚染物のみならず、面自体の下層材料
を含む全ての材料であるからである。図３は、まず最
初、面電圧がゼロから上昇されると、付着速度が上昇す
ることを示している。これは、相当に小さな運動エネル
ギが面上の物質と付着粒子との間の強い結合を達成する
ために必要とされ、運動エネルギがバイアス電圧と共に
増加するからである。その後、或るＲＦバイアス電圧値
を超えると、付着速度がバイアス電圧の増加と共に低下
する。これは、粒子の運動エネルギの対応の増加が最
早、付着プロセスを促進せず、しかも、衝突粒子が前に
付着した粒子を叩き出す衝撃速度を上げるからである。
このように、衝撃除去プロセスにより、付着プロセスが
減じられる。バイアス電圧を更に増加させた場合、全体
的な付着速度は、最終的にゼロ（曲線が横軸と交わると
ころであり、衝撃速度が付着速度と正確に一致する理想
点である）に達するまで減り続ける。これは、この点で
汚染物の蓄積が全くないので、理想的である。バイアス
電圧を更に増加させることにより付着速度は負となる
が、これは、前述したように、衝撃除去プロセスがチャ
ンバ内面の下層材料を削り始めるため、望ましくない。
かかる場合、その下層材料は短時間で消耗されていき、
交換にも費用がかかる。従って、本発明は、（正確に軸
上でないならば）図３の横軸の近傍の領域で且つ少なく
とも僅かに横軸よりも上側の領域で実行されるのが好適
である。理想的な状態（衝撃速度と付着速度とが相殺す
る状態）が得られるまで、試行錯誤法が容量性クリーニ
ング用電極８０に印加されるＲＦ電力を調整するのに用
いられる。この理想的な状態を自動的に維持するための
技術については後述する。
【００２５】容量性クリーニング用電極８０は、誘導性
アンテナに印加されるＲＦソース電力よりも低いＲＦ周
波数で作動されるとよい。
アンテナに印加されるＲＦソース電力よりも低いＲＦ周
波数で作動されるとよい。
【００２６】他の例として、フォーカスリング７０の外
面がウェハ処理中にクリーニングされるべきならば、容
量性クリーニング用電極１００がフォーカスリング７０
の面７０ａ上に配置されるとよい。面７０ａはプラズマ
にはさらされない。ＲＦ電力が、ＲＦインピーダンス整
合回路１１０を介してＲＦ電源ないしはＲＦ電力発生器
１０５により容量性クリーニング用電極１００に印加さ
れる。或はまた、図８に沿って後述するように、別個独
立のＲＦ電源１０５と整合回路１１０とが不要となるよ
う、容量性クリーニング用電極はバイアス電源６０によ
り電力が与えられるようにウェハペディスタル３０に直
接接続されてもよい。しかしながら、図３に沿って上述
したように、ウェハ上のバイアス電力レベルを最適なウ
ェハ処理に必要とされるレベルから変化させることな
く、衝撃速度を汚染付着速度と正確に相殺するように調
節するために、別個独立のＲＦ電力発生器１０５で容量
クリーニング用電極１００を独立して作動させることが
好ましい。
面がウェハ処理中にクリーニングされるべきならば、容
量性クリーニング用電極１００がフォーカスリング７０
の面７０ａ上に配置されるとよい。面７０ａはプラズマ
にはさらされない。ＲＦ電力が、ＲＦインピーダンス整
合回路１１０を介してＲＦ電源ないしはＲＦ電力発生器
１０５により容量性クリーニング用電極１００に印加さ
れる。或はまた、図８に沿って後述するように、別個独
立のＲＦ電源１０５と整合回路１１０とが不要となるよ
う、容量性クリーニング用電極はバイアス電源６０によ
り電力が与えられるようにウェハペディスタル３０に直
接接続されてもよい。しかしながら、図３に沿って上述
したように、ウェハ上のバイアス電力レベルを最適なウ
ェハ処理に必要とされるレベルから変化させることな
く、衝撃速度を汚染付着速度と正確に相殺するように調
節するために、別個独立のＲＦ電力発生器１０５で容量
クリーニング用電極１００を独立して作動させることが
好ましい。
【００２７】クリーニング用電極１００が理想的なウェ
ハ処理状態を妨害するのを防止するために、別個独立の
ＲＦ発生器１０５により容量性クリーニング用電極１０
０に印加されるＲＦ電力は、ＲＦ発生器６０によりウェ
ハペディスタル３０に適用されるものとは異なる位相又
は周波数を有している。容量性クリーニング用電極１０
０がエッチング反応装置内のウェハ処理を妨げる一態様
は、プラズマイオン及びラジカルをウェハ表面から、保
護されるべき面（例えばフォーカスリング７０の外面）
の方向に向けることである。そのようにしないと、この
ようなイオン及びラジカルは、エッチング処理を促進す
るようウェハ表面と相互作用するのに利用される。イオ
ン及びラジカルのこのような配向によるウェハエッチン
グプロセスの影響を減じるために、容量性クリーニング
用電極１００に与えられるＲＦ信号の位相は、ウェハペ
ディスタルに与えられるＲＦ信号の位相とは１８０度ず
らされる。この場合、２つの信号は同じ周波数である。
図４に示すように、ウェハペディスタル３０に与えられ
るＲＦ信号（実線の曲線）が正の最大値である場合は、
常に、容量性クリーニング用電極１００へのＲＦ信号
（点線の曲線）は負の最大値となり、逆の場合も同様と
なる。その結果は、ウェハペディスタル上のバイアス信
号の半サイクルの間（この間、プラズマイオン及びラジ
カルはウェハ表面の方に引っ張られ、エッチングプロセ
スを促進する）、保護されるべき面（フォーカスリング
７０の外面）の方向には容量性クリーニング用電極１０
０によって全く偏向されない、というものとなる。容量
性クリーニング用電極１００は、ウェハペディスタル上
のバイアス信号の他の半サイクルの間だけ（この間、ウ
ェハ表面の方向にプラズマイオン及びラジカルは引っ張
られない）、ウェハ表面から離れる方向（フォーカスリ
ング７０の方向）にプラズマイオン及びラジカルを偏向
させる。従って、容量性クリーニング用電極１００によ
るイオン及びラジカルの偏向の、ウェハエッチングプロ
セスへの影響は最小とされ得る。
ハ処理状態を妨害するのを防止するために、別個独立の
ＲＦ発生器１０５により容量性クリーニング用電極１０
０に印加されるＲＦ電力は、ＲＦ発生器６０によりウェ
ハペディスタル３０に適用されるものとは異なる位相又
は周波数を有している。容量性クリーニング用電極１０
０がエッチング反応装置内のウェハ処理を妨げる一態様
は、プラズマイオン及びラジカルをウェハ表面から、保
護されるべき面（例えばフォーカスリング７０の外面）
の方向に向けることである。そのようにしないと、この
ようなイオン及びラジカルは、エッチング処理を促進す
るようウェハ表面と相互作用するのに利用される。イオ
ン及びラジカルのこのような配向によるウェハエッチン
グプロセスの影響を減じるために、容量性クリーニング
用電極１００に与えられるＲＦ信号の位相は、ウェハペ
ディスタルに与えられるＲＦ信号の位相とは１８０度ず
らされる。この場合、２つの信号は同じ周波数である。
図４に示すように、ウェハペディスタル３０に与えられ
るＲＦ信号（実線の曲線）が正の最大値である場合は、
常に、容量性クリーニング用電極１００へのＲＦ信号
（点線の曲線）は負の最大値となり、逆の場合も同様と
なる。その結果は、ウェハペディスタル上のバイアス信
号の半サイクルの間（この間、プラズマイオン及びラジ
カルはウェハ表面の方に引っ張られ、エッチングプロセ
スを促進する）、保護されるべき面（フォーカスリング
７０の外面）の方向には容量性クリーニング用電極１０
０によって全く偏向されない、というものとなる。容量
性クリーニング用電極１００は、ウェハペディスタル上
のバイアス信号の他の半サイクルの間だけ（この間、ウ
ェハ表面の方向にプラズマイオン及びラジカルは引っ張
られない）、ウェハ表面から離れる方向（フォーカスリ
ング７０の方向）にプラズマイオン及びラジカルを偏向
させる。従って、容量性クリーニング用電極１００によ
るイオン及びラジカルの偏向の、ウェハエッチングプロ
セスへの影響は最小とされ得る。
【００２８】上述したように、容量性クリーニング用電
極（８０又は１００）に印加される最適なＲＦ電力を決
定するためには施行錯誤法が用いられ得る。しかしなが
ら、自動的にそれを行うことが、より効果的であり便利
である。これは、次の事実を利用することで行うことが
できる。すなわち、汚染物付着速度が容量性クリーニン
グ用電極により定められる衝撃速度を越える場合は常
に、チャンバ内面上に汚染物を実際に付着させ、チャン
バ内面上の汚染物の堆積がＲＦプラズマインピーダンス
を変化させる、という事実を利用するのである。これ
は、勿論、プラズマインピーダンスの変化に追従するた
めに、ＲＦインピーダンス整合回路が自動的にその内部
インピーダンスを変化させることとなる。従って、容量
性クリーニング用電極の動作は、ＲＦインピーダンス整
合回路の変化を検出することで監視できる。この目的の
ために、天井の容量性クリーニング用電極８０の場合、
図１に示すように、フィードバック・プロセッサ１２０
が、ＲＦ発生器８５により発生されるＲＦ電力のレベル
を、ＲＦ発生器８５の電力レベル制御入力部８５ａに接
続されているプロセッサ１２０の出力部１２０ａにより
制御する。フィードバック・プロセッサ１２０は、入力
部１２０ａで、ＲＦインピーダンス整合回路５５の可変
無効分（variable reactive component）のリアクタン
スを検出する。ＲＦインピーダンス整合回路５５がプラ
ズマインピーダンスの変化を検出すると、フィードバッ
ク・プロセッサ１２０はＲＦ発生器８５の出力レベルを
対応させて変化させる。
極（８０又は１００）に印加される最適なＲＦ電力を決
定するためには施行錯誤法が用いられ得る。しかしなが
ら、自動的にそれを行うことが、より効果的であり便利
である。これは、次の事実を利用することで行うことが
できる。すなわち、汚染物付着速度が容量性クリーニン
グ用電極により定められる衝撃速度を越える場合は常
に、チャンバ内面上に汚染物を実際に付着させ、チャン
バ内面上の汚染物の堆積がＲＦプラズマインピーダンス
を変化させる、という事実を利用するのである。これ
は、勿論、プラズマインピーダンスの変化に追従するた
めに、ＲＦインピーダンス整合回路が自動的にその内部
インピーダンスを変化させることとなる。従って、容量
性クリーニング用電極の動作は、ＲＦインピーダンス整
合回路の変化を検出することで監視できる。この目的の
ために、天井の容量性クリーニング用電極８０の場合、
図１に示すように、フィードバック・プロセッサ１２０
が、ＲＦ発生器８５により発生されるＲＦ電力のレベル
を、ＲＦ発生器８５の電力レベル制御入力部８５ａに接
続されているプロセッサ１２０の出力部１２０ａにより
制御する。フィードバック・プロセッサ１２０は、入力
部１２０ａで、ＲＦインピーダンス整合回路５５の可変
無効分（variable reactive component）のリアクタン
スを検出する。ＲＦインピーダンス整合回路５５がプラ
ズマインピーダンスの変化を検出すると、フィードバッ
ク・プロセッサ１２０はＲＦ発生器８５の出力レベルを
対応させて変化させる。
【００２９】同様に、フォーカスリングの容量性クリー
ニング用電極１００の場合、図１に示すように、フィー
ドバック・プロセッサ１２５が、ＲＦ発生器１０５によ
り発生されるＲＦ電力のレベルを、ＲＦ発生器１０５の
電力レベル制御用入力部１０５ａに接続されているプロ
セッサ１２５の出力部１２５ａにより制御する。フィー
ドバック・プロセッサ１２５は、入力部１２５ａで、Ｒ
Ｆインピーダンス整合回路６５の可変無効分のリアクタ
ンスを検出する。ＲＦインピーダンス整合回路６５がプ
ラズマインピーダンスの変化を検出すると、フィードバ
ック・プロセッサ１２５はＲＦ発生器１０５の出力レベ
ルを対応させて変化させる。
ニング用電極１００の場合、図１に示すように、フィー
ドバック・プロセッサ１２５が、ＲＦ発生器１０５によ
り発生されるＲＦ電力のレベルを、ＲＦ発生器１０５の
電力レベル制御用入力部１０５ａに接続されているプロ
セッサ１２５の出力部１２５ａにより制御する。フィー
ドバック・プロセッサ１２５は、入力部１２５ａで、Ｒ
Ｆインピーダンス整合回路６５の可変無効分のリアクタ
ンスを検出する。ＲＦインピーダンス整合回路６５がプ
ラズマインピーダンスの変化を検出すると、フィードバ
ック・プロセッサ１２５はＲＦ発生器１０５の出力レベ
ルを対応させて変化させる。
【００３０】好ましくは、図３のグラフの負の領域（そ
こでは、チャンバ構成要素それ自体が、容量性クリーニ
ング用電極により行われる進行中の衝撃除去プロセスに
より削り取られてしまう）におけるプラズマクリーニン
グ用電極（８０又は１００）の作動を避けるために、フ
ィードバック・プロセッサ（１２０又は１２５）の好適
な実施形態は、容量性クリーニング用電極上のＲＦ電力
レベルを元に戻すべく、当該プロセッサがインピーダン
ス整合回路（５５又は６５）の働きにより繰り返し知ら
されるよう制御するＲＦ発生器（８５又は１０５）のＲ
Ｆ電力レベルを最小にするようにする。これは、最適な
バランスポイントの近傍（衝撃速度が図３のグラフの負
の領域に入り込む危険性なしに汚染物付着速度と少なく
ともほぼ相殺する領域）に衝撃速度を維持するものであ
る。フィードバック・プロセッサ（１２０又は１２５）
のこのような好適な実施形態は、従来知られた技術を用
いて当業者により実施され得る。
こでは、チャンバ構成要素それ自体が、容量性クリーニ
ング用電極により行われる進行中の衝撃除去プロセスに
より削り取られてしまう）におけるプラズマクリーニン
グ用電極（８０又は１００）の作動を避けるために、フ
ィードバック・プロセッサ（１２０又は１２５）の好適
な実施形態は、容量性クリーニング用電極上のＲＦ電力
レベルを元に戻すべく、当該プロセッサがインピーダン
ス整合回路（５５又は６５）の働きにより繰り返し知ら
されるよう制御するＲＦ発生器（８５又は１０５）のＲ
Ｆ電力レベルを最小にするようにする。これは、最適な
バランスポイントの近傍（衝撃速度が図３のグラフの負
の領域に入り込む危険性なしに汚染物付着速度と少なく
ともほぼ相殺する領域）に衝撃速度を維持するものであ
る。フィードバック・プロセッサ（１２０又は１２５）
のこのような好適な実施形態は、従来知られた技術を用
いて当業者により実施され得る。
【００３１】図５には、好適な実施形態ではないが、非
常に単純な形態のフィードバック・プロセッサが示され
ている。図５の極めて単純なフィードバック・プロセッ
サにおいては、ＲＦインピーダンス整合回路の可変無効
分（variable reactive element）のリアクタンスがア
ナログ・デジタル変換器１３０により定期的にサンプリ
ングされる。アナログ・デジタル変換器１３０の出力
は、アナログ・デジタル変換器１３０のサンプリング時
間（sampling period）に等しい遅延時間の間、ディレ
イ（遅延器）又はメモリ１３５に保持される。アナログ
・デジタル変換器１３０の遅延された出力と遅延されて
いない出力とは減算器１４０により減算処理される。減
算器１４０により求められた差はデジタル・アナログ変
換器１４５により適当にスケーリングされ、その出力は
ＲＦ電源の電力レベル制御用入力部に送られる指令とな
る。ＲＦインピーダンス整合回路が、図５のフィードバ
ック・プロセッサにより監視されている可変リアクタン
ス分を変えると（汚染物付着速度と衝撃速度との間のバ
ランスの変化を示すと）、減算器１４０は比例エラー信
号を発し、この信号は、汚染物付着速度と衝撃速度との
間のバランスの変化を相殺するよう、容量性クリーニン
グ用電極に印加されるＲＦ電力レベルを対応して変化さ
せる。
常に単純な形態のフィードバック・プロセッサが示され
ている。図５の極めて単純なフィードバック・プロセッ
サにおいては、ＲＦインピーダンス整合回路の可変無効
分（variable reactive element）のリアクタンスがア
ナログ・デジタル変換器１３０により定期的にサンプリ
ングされる。アナログ・デジタル変換器１３０の出力
は、アナログ・デジタル変換器１３０のサンプリング時
間（sampling period）に等しい遅延時間の間、ディレ
イ（遅延器）又はメモリ１３５に保持される。アナログ
・デジタル変換器１３０の遅延された出力と遅延されて
いない出力とは減算器１４０により減算処理される。減
算器１４０により求められた差はデジタル・アナログ変
換器１４５により適当にスケーリングされ、その出力は
ＲＦ電源の電力レベル制御用入力部に送られる指令とな
る。ＲＦインピーダンス整合回路が、図５のフィードバ
ック・プロセッサにより監視されている可変リアクタン
ス分を変えると（汚染物付着速度と衝撃速度との間のバ
ランスの変化を示すと）、減算器１４０は比例エラー信
号を発し、この信号は、汚染物付着速度と衝撃速度との
間のバランスの変化を相殺するよう、容量性クリーニン
グ用電極に印加されるＲＦ電力レベルを対応して変化さ
せる。
【００３２】更に別の例として、ウェハ処理中に円筒形
のチャンバ側壁２０をクリーニングすることも望まし
い。この目的で、チャンバ側壁それ自体が容量性クリー
ニング用電極として機能する。これは、例えばガス分配
リング７５とチャンバ側壁２０との間にＲＦバイアス電
圧を印加することにより達成される。この目的で、図１
に示すように、絶縁リング１５０がガス分配リング７５
とチャンバ側壁２０との間に配置され、ＲＦ電源１５５
がガス分配リング７５とチャンバ側壁２０との間にＲＦ
インピーダンス整合回路１５６を介して接続される。ク
リーニング用電極に与えられるＲＦ信号の周波数又は位
相を選定するための上記方法、及び／又は、ＲＦ信号の
大きさを自動的に制御する上記方法は、ＲＦ発生器１５
５からチャンバ側壁２２に与えられるＲＦ信号にも、必
要に応じて、適用され得る。
のチャンバ側壁２０をクリーニングすることも望まし
い。この目的で、チャンバ側壁それ自体が容量性クリー
ニング用電極として機能する。これは、例えばガス分配
リング７５とチャンバ側壁２０との間にＲＦバイアス電
圧を印加することにより達成される。この目的で、図１
に示すように、絶縁リング１５０がガス分配リング７５
とチャンバ側壁２０との間に配置され、ＲＦ電源１５５
がガス分配リング７５とチャンバ側壁２０との間にＲＦ
インピーダンス整合回路１５６を介して接続される。ク
リーニング用電極に与えられるＲＦ信号の周波数又は位
相を選定するための上記方法、及び／又は、ＲＦ信号の
大きさを自動的に制御する上記方法は、ＲＦ発生器１５
５からチャンバ側壁２２に与えられるＲＦ信号にも、必
要に応じて、適用され得る。
【００３３】図６は本発明の好適な実施形態を示してお
り、この実施形態は、図６の天井の容量性クリーニング
用電極８０′が星形状で、平面図である図７に明示され
るようにその星形状の中心が天井の中心と一致している
点を除き、図１に沿って上述したものと同等のプラズマ
反応装置である。図６及び図７に示す実施形態の利点の
一つは、ＲＦ電力が星形状の容量性クリーニング用電極
８０′により天井の面全体により均等に分布され、従っ
て、図２の実施形態以上に好ましいという点にある。
り、この実施形態は、図６の天井の容量性クリーニング
用電極８０′が星形状で、平面図である図７に明示され
るようにその星形状の中心が天井の中心と一致している
点を除き、図１に沿って上述したものと同等のプラズマ
反応装置である。図６及び図７に示す実施形態の利点の
一つは、ＲＦ電力が星形状の容量性クリーニング用電極
８０′により天井の面全体により均等に分布され、従っ
て、図２の実施形態以上に好ましいという点にある。
【００３４】図８は、容量性クリーニング用電極８０，
１００がそれぞれ誘導性アンテナとウェハペディスタル
とにＲＦ電力を共有しているという本発明の他の実施形
態を示している。これは、図１の別個独立のＲＦ電源８
５，１０５の必要性を除去するものである。その代わり
として、容量性クリーニング用電極８０は、誘導性アン
テナの選ばれた巻数の位置の電気採引出し点１６０から
ＲＦ電力を受けるようになっている。同様に、容量性ク
リーニング用電極１００は、ウェハペディスタルとの接
続子１６５を介してＲＦ電力を受ける。図８の実施形態
においては、天井の容量性クリーニング用電極８０上の
ＲＦ電力は，誘導性アンテナ上の電気引出し点１６０の
位置を変えることにより調節ないしは選定される。
１００がそれぞれ誘導性アンテナとウェハペディスタル
とにＲＦ電力を共有しているという本発明の他の実施形
態を示している。これは、図１の別個独立のＲＦ電源８
５，１０５の必要性を除去するものである。その代わり
として、容量性クリーニング用電極８０は、誘導性アン
テナの選ばれた巻数の位置の電気採引出し点１６０から
ＲＦ電力を受けるようになっている。同様に、容量性ク
リーニング用電極１００は、ウェハペディスタルとの接
続子１６５を介してＲＦ電力を受ける。図８の実施形態
においては、天井の容量性クリーニング用電極８０上の
ＲＦ電力は，誘導性アンテナ上の電気引出し点１６０の
位置を変えることにより調節ないしは選定される。
【００３５】図１の実施形態の一実施例においては、天
井は高さ１０ｃｍ、直径３０ｃｍののドームとした。ま
た、円筒形の側壁は直径３０ｃｍ、高さ１０ｃｍとし
た。ウェハペディスタルは、ドーム状天井の頂点の１４
ｃｍ下方で、１０ｃｍ径のウェハを保持することとし
た。更に、天井の上の容量性クリーニング用電極の帯状
体８０ａは、１．５ｃｍ幅のオーダの間隔で区切られた
幅１０ｃｍのものとした。帯状体それ自体は０．５ｃｍ
の厚さであった。誘導性アンテナに印加されたＲＦソー
ス電力は２．０ＭＨｚの周波数で１０００Ｗであり、ク
リーニング用電極８０に印加された電力は２．０ＭＨｚ
の周波数であった。フォーカスリング７０上の容量性ク
リーニング用電極１００は１．０ｃｍ幅の導電性の帯状
体である。この帯状体は０．０５ｃｍの厚さであった。
ウェハペディスタルに印加されたＲＦソース電力は２０
０Ｗで周波数が１３．５６ＭＨｚであり、クリーニング
用電極１００に印加された電力は、ウェハペディスタル
に印加されたＲＦ電力に対して０度の位相角度の１３．
５６ＭＨｚの周波数であった。
井は高さ１０ｃｍ、直径３０ｃｍののドームとした。ま
た、円筒形の側壁は直径３０ｃｍ、高さ１０ｃｍとし
た。ウェハペディスタルは、ドーム状天井の頂点の１４
ｃｍ下方で、１０ｃｍ径のウェハを保持することとし
た。更に、天井の上の容量性クリーニング用電極の帯状
体８０ａは、１．５ｃｍ幅のオーダの間隔で区切られた
幅１０ｃｍのものとした。帯状体それ自体は０．５ｃｍ
の厚さであった。誘導性アンテナに印加されたＲＦソー
ス電力は２．０ＭＨｚの周波数で１０００Ｗであり、ク
リーニング用電極８０に印加された電力は２．０ＭＨｚ
の周波数であった。フォーカスリング７０上の容量性ク
リーニング用電極１００は１．０ｃｍ幅の導電性の帯状
体である。この帯状体は０．０５ｃｍの厚さであった。
ウェハペディスタルに印加されたＲＦソース電力は２０
０Ｗで周波数が１３．５６ＭＨｚであり、クリーニング
用電極１００に印加された電力は、ウェハペディスタル
に印加されたＲＦ電力に対して０度の位相角度の１３．
５６ＭＨｚの周波数であった。
【００３６】以上、本発明を好適な実施形態に沿って詳
細に説明したが、本発明の真の精神や範囲から逸脱する
ことなく上記実施形態の変更や変形がなされ得ることは
理解されるべきである。
細に説明したが、本発明の真の精神や範囲から逸脱する
ことなく上記実施形態の変更や変形がなされ得ることは
理解されるべきである。
【図１】本発明の第１の実施形態を示す側面図である。
【図２】図１の実施形態による反応装置の天井に設けら
れた容量性クリーニング用電極のパターンを示す平面図
である。
れた容量性クリーニング用電極のパターンを示す平面図
である。
【図３】チャンバ内面のバイアス電圧の関数としてチャ
ンバ内面の汚染物付着速度を示すグラフである。
ンバ内面の汚染物付着速度を示すグラフである。
【図４】ウェハペディスタルに印加されるバイアスＲＦ
電圧の時間領域での波形（実線）と、ウェハペディスタ
ルの回りのフォーカスリング上に設けられた容量性クリ
ーニング用電極に印加されるＲＦ電圧の波形を示すグラ
フである。
電圧の時間領域での波形（実線）と、ウェハペディスタ
ルの回りのフォーカスリング上に設けられた容量性クリ
ーニング用電極に印加されるＲＦ電圧の波形を示すグラ
フである。
【図５】本発明の容量性クリーニング用電極に印加され
るＲＦ電力のレベルを自動的に調節するためのプロセッ
サの代表例を示す概略図である。
るＲＦ電力のレベルを自動的に調節するためのプロセッ
サの代表例を示す概略図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す側面図である。
【図７】図６の実施形態による反応装置の天井に設けら
れた容量性クリーニング用電極のパターンを示す平面図
である。
れた容量性クリーニング用電極のパターンを示す平面図
である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す側面図である。
１０…真空チャンバ、２０…側壁、２５…天井、３０…
ウェハペディスタル、３５…半導体ウェハ、４５…誘導
性アンテナ、５０…ＲＦ電源（ＲＦ電力発生器）、５５
…整合回路、６０…バイアスＲＦ電源（バイアスＲＦ電
力発生器）、６５…整合回路、７０…フォーカスリン
グ、８０，１００…容量性クリーニング用電極、１０５
…ＲＦ電源（ＲＦ電力発生器）、１１０…整合回路、１
２０…フィードバック・プロセッサ。
ウェハペディスタル、３５…半導体ウェハ、４５…誘導
性アンテナ、５０…ＲＦ電源（ＲＦ電力発生器）、５５
…整合回路、６０…バイアスＲＦ電源（バイアスＲＦ電
力発生器）、６５…整合回路、７０…フォーカスリン
グ、８０，１００…容量性クリーニング用電極、１０５
…ＲＦ電源（ＲＦ電力発生器）、１１０…整合回路、１
２０…フィードバック・プロセッサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヒロジ ハナワ アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サニーヴェール， スプルース ドライヴ 696 (72)発明者 ダイアナ シャオビン マ アメリカ合衆国， カリフォルニア州， キルト コート 19600 (72)発明者 ジェラルド ゼヤオ イン アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サニーヴェール， モース アヴェニュー 1063， ナンバー17−205
Claims (38)
- 【請求項１】 プラズマ反応装置が、処理用ガスを内包
するチャンバと、半導体ウェハを処理するためのプラズ
マを前記処理用ガスから生成すべく前記チャンバ内にＲ
Ｆ電力を結合させるためにＲＦ電源に接続された導電体
とを有しており、前記チャンバが、前記プラズマに対し
て露出され前記ウェハの処理中に生成される粒子による
汚染を受ける少なくとも一つの面を含んでいるものであ
る場合における、前記プラズマ反応装置内の半導体ウェ
ハを処理する方法であって、 前記一つの面の近傍に容量性クリーニング用電極を設け
ることと、 前記ウェハの処理中に前記容量性クリーニング用電極に
ＲＦ電力を印加することと、を備える方法。 - 【請求項２】 前記一つの面の前記汚染が所定の粒子付
着速度で生じる場合において、前記容量性クリーニング
用電極に印加される前記ＲＦ電力を、前記粒子付着速度
を少なくともほぼ相殺する前記一つの面での衝撃速度に
対応するレベルに調整することを備える、請求項１に記
載の方法。 - 【請求項３】 前記容量性クリーニング用電極を設ける
前記ステップは、前記容量性クリーニング用電極が前記
プラズマとの接触から保護されるように、前記一つの面
の、前記プラズマとは反対の側に、導電性の電極を配置
することを備える、請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記導電体に接続された前記ＲＦ電源
は、前記ＲＦ電力が前記導電体から前記プラズマを通っ
て前記ウェハに流れることができるほど十分に高い周波
数を有しており、前記容量性クリーニング用電極にＲＦ
電力を印加する前記ステップは、前記導電体に接続され
た前記ＲＦ電源の前記周波数よりも低い周波数のＲＦ電
力を前記容量性クリーニング用電極に印加することを備
えており、前記低い周波数は、前記容量性クリーニング
用電極から前記プラズマを貫通してＲＦ電力が流れるの
を制限するものである、請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記導電体が、前記チャンバの、前記ウ
ェハから離れている側からプラズマソース電力を結合
し、 前記低い周波数が、ＲＦ電力が前記導電体から前記ウェ
ハに流れるのを防止するほど十分に低いものである、請
求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 前記導電体が前記ウェハに結合され、も
って、前記ＲＦ電源が前記ウェハに対する衝撃を制御す
るバイアス電力を提供するようになっており、 前記容量性クリーニング用電極にＲＦ電力を印加する前
記ステップは、前記導電体に与えられる位相とは異なる
位相で前記容量性クリーニング用電極にＲＦ電力を印加
することを備え、もって衝撃粒子が、前記ウェハを衝撃
するために前記プラズマから消費される時とは異なる時
に、前記一つの面をクリーニングするために前記プラズ
マから消費されるようになっている、請求項１に記載の
方法。 - 【請求項７】 前記位相は前記導電体に与えられる位相
とは逆相となっている、請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記容量性クリーニング用電極に印加さ
れた前記ＲＦ電力を調整する前記ステップは、 前記一つの面での衝撃速度が前記一つの面上への粒子の
付着速度を相殺するか否かを検出し、 前記衝撃速度が前記付着速度よりも低い場合には前記容
量性クリーニング用電極に印加される前記ＲＦ電力を増
加すること、を備える、請求項２に記載の方法。 - 【請求項９】 前記一つの面が消耗されるのを防止する
ために前記ＲＦ電力を制限することを更に備える、請求
項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 制限する前記ステップは、増加する前
記ステップが実行されていない期間中において前記容量
性電極に印加される前記ＲＦ電力を減ずることを備え
る、請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記プラズマは、前記一つの面上にお
けるプラズマからの付着粒子の蓄積と共に変化する特性
ＲＦインピーダンスを有しており、衝撃速度が付着速度
を相当するか否かを検出する前記ステップは、前記プラ
ズマのＲＦインピーダンスの変動を検出することを備え
る、請求項８に記載の方法。 - 【請求項１２】 処理用ガスを内包するチャンバと、半
導体ウェハを処理するために前記チャンバ内にプラズマ
を前記処理用ガスから生成すべく前記チャンバ内にＲＦ
電力を結合させるためにＲＦ電源に接続された導電体と
を有している、半導体ウェハ処理用のプラズマ反応装置
であって、前記チャンバが、前記プラズマに対して露出
され前記ウェハの処理中に生成される粒子による汚染を
受ける少なくとも一つの面を含んでいる、プラズマ反応
装置において、 前記一つの面の近傍に設けられた容量性クリーニング用
電極と、 前記ウェハの処理中に前記容量性クリーニング用電極に
接続されるＲＦ電源と、を備えるプラズマ反応装置。 - 【請求項１３】 前記チャンバ内にウェハ支持ペディス
タルを備えており、前記チャンバが前記ウェハ支持ペデ
ィスタルを覆う天井を備え、前記一つの面が天井の内面
から成り、前記容量性クリーニング用電極が前記天井の
外面に隣接する薄い導電層を備えている、請求項１２に
記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項１４】 前記天井の前記外面に隣接する誘導性
アンテナを備えており、前記薄い導電層が前記誘導性ア
ンテナよりも前記天井の近くに位置している、請求項１
３に記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項１５】 前記薄い導電層は、前記誘導性アンテ
ナからのＲＦ電力を当該薄い導電層を介して前記チャン
バ内に誘導結合させるための複数の開口を備えている、
請求項１４に記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項１６】 前記薄い導電層は、前記開口により区
切られた複数のアームを備えている、請求項１５に記載
のプラズマ反応装置。 - 【請求項１７】 前記複数のアームは中央の頂点で結合
されており、前記頂点から前記アームは星形のパターン
で放射方向に延びている、請求項１６に記載のプラズマ
反応装置。 - 【請求項１８】 前記チャンバ内に設けられたウェハ支
持ペディスタルと、前記ウェハ支持ペディスタルを囲む
フォーカスリングとを更に備えており、前記一つの面が
前記プラズマに対向する前記フォーカスリングの外面か
ら成り、前記容量性クリーニング用電極が前記外面とは
反対の前記フォーカスリングの内面上の導電層を備えて
いる、請求項１２に記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項１９】 前記チャンバは側壁を備えている場合
において、前記側壁から独立した導電性要素を備えてお
り、 前記側壁からの汚染付着物の衝撃除去を促進するよう、
前記ウェハの処理中に前記側壁と前記導電性要素との間
に接続されるＲＦ電源を備えている、請求項１２に記載
のプラズマ反応装置。 - 【請求項２０】 前記チャンバは更に天井を備えてお
り、 前記導電性要素は、前記側壁と前記チャンバの天井との
間に配置されたガス分配リングを備えている、請求項１
９に記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項２１】 前記誘導性アンテナに接続されたプラ
ズマソースＲＦ電源を更に備えている、請求項１４に記
載のプラズマ反応装置。 - 【請求項２２】 前記容量性クリーニング用電極に接続
されたクリーニング用ＲＦ電源を更に備えている、請求
項２１に記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項２３】 前記容量性クリーニング用電極に接続
された、前記誘導性アンテナ上の電気引出し点を更に備
えている、請求項２１に記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項２４】 前記ウェハ支持ペディスタルに接続さ
れたバイアスＲＦ電源を更に備えている、請求項１８に
記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項２５】 前記容量性クリーニング用電極に接続
されたクリーニング用ＲＦ電源を更に備えている、請求
項２４に記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項２６】 前記ウェハ支持ペディスタルと前記容
量性クリーニング用電極との間の接続手段を更に備えて
いる、請求項２４に記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項２７】 前記容量性クリーニング用電極から前
記プラズマを貫くＲＦ電力の流れを制限するために、前
記クリーニング用ＲＦ電源が前記プラズマソースＲＦ電
源よりも低いＲＦ周波数を有している、請求項２２に記
載のプラズマ反応装置。 - 【請求項２８】 前記クリーニング用ＲＦ電源及び前記
バイアスＲＦ電源がそれぞれ異なる位相のＲＦ信号を形
成する、請求項２５に記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項２９】 前記の異なる位相は互いに逆相となっ
ている、請求項２８に記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項３０】 前記容量性クリーニング用電極に接続
された前記ＲＦ電源が前記導電体に接続されたＲＦ電源
よりも低い周波数を有し、もって前記容量性クリーニン
グ用電極から前記プラズマを貫くＲＦ電力の流れを制限
するようになっている、請求項１２に記載のプラズマ反
応装置。 - 【請求項３１】 前記容量性クリーニング用電極に接続
された前記ＲＦ電源が前記導電体に接続されたＲＦ電源
とは異なる位相を有し、もって前記プラズマから前記ウ
ェハへの衝撃用粒子の吸引を前記プラズマから前記一つ
の面への衝撃用粒子の吸引とは異なる時期に行うように
した、請求項１２に記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項３２】 前記導電体に接続された前記ＲＦ電源
が、前記プラズマのインピーダンスの変動に追従するよ
うＲＦインピーダンス整合回路により調整される可変リ
アクタンス無効分を有するＲＦインピーダンス整合回路
から成り、 前記容量性クリーニング用電極に接続された前記ＲＦ電
源が制御入力部を有するＲＦ電力発生器であり、前記入
力部により前記ＲＦ電力発生器により生成されたＲＦ電
力の大きさが制御されるようになっており、 （ａ）前記ＲＦインピーダンス整合回路の前記可変無効
分のリアクタンスが周期的に検出される入力部と、 （ｂ）前記ＲＦ電力発生器の前記制御入力部に接続され
た出力部と、を備えるフィードバック・プロセッサを具
備しており、且つ、 前記フィードバッグ・プロセッサが、前記ＲＦインピー
ダンス整合回路の前記可変無効分のリアクタンスの変動
に対応する前記出力部にエラー信号を発生させる、請求
項１２に記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項３３】 処理用ガスを内包するチャンバと、半
導体ウェハを処理するために前記チャンバ内にプラズマ
を前記処理用ガスから生成すべく前記チャンバ内にＲＦ
電力を結合させるためにＲＦ電源に接続された導電体と
を有している、半導体ウェハ処理用のプラズマ反応装置
であって、前記チャンバが、前記プラズマに対して露出
され前記ウェハの処理中に生成される粒子による汚染を
受ける少なくとも一つの面を含んでいる、プラズマ反応
装置において、 ＲＦ電源と、 前記半導体ウェハの処理中に、前記ＲＦ電源から前記一
つの面にＲＦ電力を結合させ、もって前記半導体ウェハ
の処理中に付着された汚染物を前記一つの面から除去す
べく前記プラズマから前記一つの面上への粒子の衝撃を
生じさせる手段と、を備えるプラズマ反応装置。 - 【請求項３４】 前記結合手段は、前記一つの面に隣接
し前記ＲＦ電源に接続された容量性クリーニング用電極
を備えている、請求項３３に記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項３５】 前記結合手段は、前記ＲＦ電源から前
記一つの面までの直接的な電気接続手段を備えている、
請求項３３に記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項３６】 前記容量性クリーニング用電極が、前
記プラズマと接するのを防止するように、前記プラズマ
の反対となる前記一つの面の側に配置されている、請求
項３４に記載のプラズマ反応装置。 - 【請求項３７】 プラズマ反応装置が、処理用ガスを内
包するチャンバと、半導体加工品を処理するためのプラ
ズマを前記チャンバ内で前記処理用ガスから生成すべく
前記チャンバ内にＲＦ電力を結合させるためにＲＦ電源
に接続された導電体とを有しており、前記チャンバが、
前記プラズマに対して露出され前記ウェハの処理中に生
成される粒子による汚染を受ける少なくとも一つの面を
含んでいるものである場合における、前記プラズマ反応
装置内の半導体加工品を処理する方法であって、 前記ウェハの処理中に付着された汚染物を前記一つの面
から除去すべく、前記ウェハの処理中に、前記プラズマ
から前記一つの面上への粒子の衝撃を生じさせるステッ
プを備える方法。 - 【請求項３８】 前記衝撃を生じさせるステップが、 ＲＦ電源を設けることと、 前記ウェハの処理中に、前記電源から前記一つの面にＲ
Ｆ電力を結合させることと、を備える請求項３７に記載
の方法。
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