JPH09321037A - 基板処理装置排出物からペルフルオロ化合物ガスを低減する方法及び装置 - Google Patents

基板処理装置排出物からペルフルオロ化合物ガスを低減する方法及び装置

Info

Publication number
JPH09321037A
JPH09321037A JP8359883A JP35988396A JPH09321037A JP H09321037 A JPH09321037 A JP H09321037A JP 8359883 A JP8359883 A JP 8359883A JP 35988396 A JP35988396 A JP 35988396A JP H09321037 A JPH09321037 A JP H09321037A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
gas
dpa
plasma
pfc
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.)
Granted
Application number
JP8359883A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3992315B2 (ja
Inventor
David Cheung
チュン デイヴィッド
Sebastien Raoux
ラウー セバスチャン
Judy H Huang
エイチ． ウォン ジュディ
William N Taylor Jr
エヌ． テイラー， ジュニア ウィリアム
Mark Fodor
フォダー マーク
Kevin Fairbairn
フェアベーン ケヴィン
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.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
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 Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Publication of JPH09321037A publication Critical patent/JPH09321037A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3992315B2 publication Critical patent/JP3992315B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32816—Pressure
    • H01J37/32834—Exhausting
    • H01J37/32844—Treating effluent gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/06—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by reversal of direction of flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/32—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/087—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J19/088—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
    • B01J19/122—Incoherent waves
    • B01J19/126—Microwaves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/248—Reactors comprising multiple separated flow channels
    • B01J19/249—Plate-type reactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • 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
    • C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H05H1/461—Microwave discharges
    • H05H1/4622—Microwave discharges using waveguides
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H05H1/4645—Radiofrequency discharges
    • H05H1/4652—Radiofrequency discharges using inductive coupling means, e.g. coils
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
    • B01D2257/206—Organic halogen compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/80—Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/818—Employing electrical discharges or the generation of a plasma
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2451—Geometry of the reactor
    • B01J2219/2453—Plates arranged in parallel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2451—Geometry of the reactor
    • B01J2219/2456—Geometry of the plates
    • B01J2219/2458—Flat plates, i.e. plates which are not corrugated or otherwise structured, e.g. plates with cylindrical shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2461—Heat exchange aspects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2461—Heat exchange aspects
    • B01J2219/2467—Additional heat exchange means, e.g. electric resistance heaters, coils
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2469—Feeding means
    • B01J2219/247—Feeding means for the reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2474—Mixing means, e.g. fins or baffles attached to the plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2475—Separation means, e.g. membranes inside the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2476—Construction materials
    • B01J2219/2483—Construction materials of the plates
    • B01J2219/2487—Ceramics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2491—Other constructional details
    • B01J2219/2492—Assembling means
    • B01J2219/2493—Means for assembling plates together, e.g. sealing means, screws, bolts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2491—Other constructional details
    • B01J2219/2492—Assembling means
    • B01J2219/2496—Means for assembling modules together, e.g. casings, holders, fluidic connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2245/00—Applications of plasma devices
    • H05H2245/10—Treatment of gases
    • H05H2245/17—Exhaust gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 半導体処理装置から排出されるＰＦＣガスをより害の少
ない非ＰＦＣガスに転換するための装置。装置の１具体
例は、珪素フィルタ及びプラズマ発生システムを含む。
プラズマ発生システムは、流出ＰＦＣガスからプラズマ
を形成する。プラズマからの成分は、フィルタ中の珪素
及び／又は酸素と反応し、流出ＰＦＣガスをより害の少
ない非ＰＦＣ生成物及び副生成物に転換する。他の具体
例は、プラズマ発生システム及び粒子物捕捉及び捕集シ
ステムを含む。粒子物捕捉及び捕集システムは、かかる
残留物を生成する堆積プロセスからの珪素含有残留物を
捕捉し、プラズマ発生システムは、流出ＰＦＣガスから
プラズマを形成する。プラズマからの成分は、流出ＰＦ
Ｃガスをより害の少ない非ＰＦＣガス状生成物及び副生
成物に転換するため捕集された残留物と反応する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】関連出願の相互参照 本出願は、発明者がベン パン、デイヴィッド チュ
ン、ウイリアム エヌ．テイラー，ジュニア、セバスチ
ャン ラウー、及びマーク フォダーであり、アプライ
ド マテリアルズ インコーポレイテッドに譲渡され、
出願番号０８／５３３，１７４の１９９５年９月２５日
出願のアメリカ合衆国特許出願「ＣＶＤシステムにおけ
る真空ラインの清浄方法と装置」の一部継続出願であ
る。本出願はまた、発明者がデイヴィッド チュン、セ
バスチャン ラウー、ジュディ エイチ．ウォン、ウイ
リアム エヌ．テイラー，ジュニア、マーク フォダ
ー、及びケヴィン フェアベーンであり、アプライド
マテリアルズ インコーポレイテッドに譲渡され、出願
番号０８／５７９，３７５の１９９５年１２月２７日出
願のアメリカ合衆国特許出願「基板処理機器排出物から
パーフルオロ化合物ガスを低減する方法及び装置」の一
部継続出願である。０８／５３３，１７４及び０８／５
７９，３７５の両出願ともすべて本願に引用され取り込
まれる。
【０００２】本出願はまた、ベン パン、デイヴィッド
チュン、ウイリアム エヌ．テイラー，ジュニア、セ
バスチャン ラウー、及びマーク フォダーが共同発明
者として掲げられ「基板処理機器の現場真空ライン清浄
のための平行板装置」と題する同時に出願され共同で譲
渡された特許出願に関連し、セバスチャン ラウー、ト
ミ タナカ、ムクル ケルカー、ハリ ポンネカンチ、
ケヴィン フェアベーン、及びデイヴィッド チュンが
共同発明者として掲げられ「基板処理機器の現場真空ラ
イン清浄のためのマイクロ波装置」と題する同時に出願
され共同で譲渡された特許出願に関連する。
【０００３】発明の背景 本発明は、一般的に、半導体の処理機器の分野、より具
体的には処理装置に連結された真空排出ライン内側から
混入物及び残留物を除去する方法及び装置と処理装置か
らパーフルオロ化合物（ＰＦＣ）ガス排出物を低減する
方法及び装置に関する。化学的気相堆積（ＣＶＤ）処理
の間、堆積ガス処理される基板の表面上に薄膜層を形成
するため処理チャンバ内部に放出される。処理チャンバ
の壁のような領域上の不必要な堆積もかかるＣＶＤ処理
の間に生じる。しかし、これらの堆積ガスにおける個々
の分子の室内における滞留時間は比較的に短いため、チ
ャンバに放出された小部分の分子のみが堆積プロセスに
おいて消費されウェハ又はチャンバ壁のいずれかの上に
堆積される。
【０００４】消費されていないガス分子は、「フォアラ
イン(foreline)」と共通に呼ばれる真空ラインを通って
部分的に反応した化合物及び反応副産物とともにチャン
バからポンプで排出される。この排出されたガス中の多
くの化合物は、いまだ高度に反応性状態にあり、及び／
又はフォアライン中で不必要な堆積を形成し得る残留物
又は粒状物質を含む。所定時間の粉末状の残留物及び／
又は粒状物質のこの堆積の蓄積は問題を与える。第１
に、その物質はしばしば、標準の周期的な清浄操作の
間、真空シールが破れフォアラインが周辺の条件に晒さ
れたときに問題を起こす自然発火しうる物質である。第
２に、フォアライン内の堆積物質の蓄積が十分である場
合、フォアライン及び／又はそれに連結する真空ポンプ
はもしそれが適当に清浄されていない場合に詰まり得
る。周期的に清浄される場合であっても、物質の蓄積は
真空ポンプの清浄な運転を妨げ、ポンプの実用的寿命を
劇的に短縮し得る。また、固体物質は、フォアラインか
ら処理チャンバに逆流し処理工程を汚しウェハ収量に反
対方向に作用し得る。
【０００５】これらの問題を避けるために、フォアライ
ンの内側表面は堆積物質を除去するために定期的に清浄
される。この操作は、不必要は堆積物質をチャンバ壁及
び処理チャンバの同様な領域から除去するために行われ
る標準チャンバ清浄操作の間に実施される。共通のチャ
ンバ清浄技術は、堆積物質をチャンバ壁及び他の領域か
ら除去するためのフッ素のようなエッチングガスの使用
を含む。エッチングガスがチャンバに導入され、エッチ
ングガスが堆積物質と反応しチャンバ壁から堆積物質を
除去するようにプラズマが形成される。かかる清浄操作
は共通に各ウェハ又は各Ｎウェハのための堆積工程に間
で実施される。
【０００６】チャンバ壁からの堆積物質の除去は、プラ
ズマが堆積物質にチャンバ内で最も近い領域内で発生さ
れることと比較的に直接的である。フォアラインからの
堆積物質の除去は、フォアラインが処理チャンバから下
流側であるためにより困難である。所定の時間内では、
処理チャンバ内の殆どの点は、フォアライン内の点に対
するより多くのエッチングフッ素原子と接触する。この
ように、所定の期間内では、残留物及び同様な堆積物が
フォアライン内に残存する一方、チャンバは清浄プロセ
スにより適度に清浄される。
【０００７】フォアラインを適度に清浄するためには、
清浄操作の継続時間が増大されなければならない。しか
し、清浄操作の長さを増大することは、ウェハの処理能
力に反対の影響を与えることから好ましくない。また、
かかる残留物の蓄積は、清浄工程からの反応物質がそれ
らがフォアライン内で残留物と反応し得る状態において
フォアライン中に排出される範囲までにおいてのみ清浄
され得る。いくつかのシステム及び適用においては、排
出される反応物質の寿命はフォアラインの末端部あるい
は中間部に到達するに十分ではない。これらのシステム
及び適用において、残留物の蓄積はさらに大きな関心事
である。したがって、半導体処置システムにおけるフォ
アラインの効率的かつ完全な清浄のための装置及びその
実施方法に対する要求が存在する。
【０００８】フォアラインを清浄するために使用されて
きた一つのアプローチは、排出ガス中の反応性成分を電
極上でフィルム堆積物として抽出するためにプラズマ強
化ＣＶＤ技術を用いる洗浄システムに依存する。洗浄シ
ステムは、固体フィルムとして反応性物質の除去を最大
限にするよう設計され、大表面領域の渦巻き電極を使用
する。渦巻き電極は、送風ポンプと機械式ポンプの間の
フォアラインの末端付近に配置された脱着式キャニスタ
内に包含される。十分な量の固体廃物が電極上に蓄積し
た後、キャニスタは廃棄及び交換のために除去され得
る。問題は、システムが蓄積された固体物質を捕集する
ための領域を与えるために電極の大表面領域に依存する
というこの先行技術方法に存在する。電極の大表面領域
をに適用するためにシステムは必然的に大きくかつかさ
高である。さらに、脱着式キャニスタは交換され適切に
廃棄されなければならない使い捨て製品であるために、
この先行技術の洗浄システムの操作においては余分な出
費を負う。また、洗浄システムは真空フォアラインの開
始部分から下流部に配置され、このためラインのこの部
分に蓄積する粉末状物質あるいは粒状物質の除去を確実
にしない。
【０００９】上記よりフォアラインの清浄のための改善
された方法と装置が望まれていることが分かる。
【００１０】ＣＶＤ及び他の基板処置装置における他の
関心事は、ガスの種類及びフォアラインを通じて処理チ
ャンバから排出される副生成物に関する。たとえば、清
浄プラズマ内でのガスの解離は完全ではなく（いくつか
の適用においては導入されたガス分子の１０％のみが解
離する）、清浄ガス中の個々の分子のチャンバ内での滞
留時間が比較的短いために、チャンバ内に放出された分
子のごく小部分のみが堆積した物質と反応する。エッチ
ング反応に与らないガス分子は、共通に「フォアライ
ン」と呼ばれる真空ラインを通じてエッチングされた物
質及び反応副生成物とともにチャンバから圧送排出され
る。排出されるガスは、半導体プロセスの排出副生成物
である。
【００１１】半導体産業において清浄エッチングガスと
して使用されるフッ素含有ガスの多くは、パーフルオロ
化合物又は短縮して「ＰＦＣ’ｓ」と呼ばれる。より共
通して使用されるＰＦＣ’ｓのいくつかは、ＣＦ4、Ｃ2
Ｆ6、ＮＦ3及びＳＦ6又は同様のガスを含む。これらの
ガスは、長寿命を有するものとして知られており（ＣＦ
４に関して５０，０００年まで）、大きな地球温暖化可
能性を有するものと信じられている。このように、それ
らの大気中への放出は、潜在的に有害であり政府及び他
の規制の対象となりつつある。
【００１２】発明の要約 本発明は、上記の先行技術の問題を、粒子物質及び他の
残留物質が基板処理チャンバの排出ライン内で蓄積する
ことを実質的に回避し及び／又はかかるチャンバからＰ
ＦＣ排出物を低減する装置を提供することによって解決
する。本発明の異なる具体例は、粒子低減又はＰＦＣ排
出物低減のいずれに対しても特に設計され最適化され得
る。また、一定の基板処理操作での使用のために粒子及
びＰＦＣ排出物の双方の低減に最適化された具体例を設
計することも可能である。
【００１３】本発明は、プロセスを透過性としながら、
これらの目的を達成する。すなわち、好適な具体例にお
いて、本発明の操作は、粒子物質がフォアライン内で蓄
積することを回避すること又はＰＦＣ排出物を適切に低
減することのいずれにも追加的処理時間を要しない。ま
た、いくつかの好適な具体例において、本発明は追加的
ガスの使用及び／又は消耗部品を必要としない。
【００１４】粒子低減のために設計され最適化された本
発明にしたがった装置の一つの具体例において、一対の
容量的に結合した電極は、装置の入口と出口の間に配置
された迷路状ガス通路を画成する。基板処理チャンバか
ら排出されるとき（たとえばＣＶＤ工程の間）、真空ラ
イン内で別に集積する粉末残留物及び他の粒子物質は、
ガス通路において捕捉される。装置は、ガス通路内にプ
ラズマを形成するために電極に電力を供給するプラズマ
発生システムを含み得る。プラズマは、清浄工程の間ガ
ス通路を通じて圧送される未反応の排出ガスから形成さ
れる。プラズマからの成分は、直ちに排出ラインを通過
し圧送排出されるガス状生成物中に物質を変換するため
に捕捉された粒子物質と反応する。
【００１５】他の具体例において、本発明の装置は、流
体導管を画成する対向する表面を有する第１及び第２部
材を含む。流体導管は、入口と流体導管を流通する粒子
物質を捕集するため及び捕集チャンバから粒子物質の出
現を抑制するため構成されかつ配列された出口の間に、
入口、出口及び捕集チャンバを有する。マイクロ波プラ
ズマ発生システムは、前記流体導管内でエッチングガス
からプラズマを形成するため装置と効果的に連結されて
いる。前記プラズマの成分は、流体導管からポンプによ
り排出され得るガス状生成物を形成するため捕集チャン
バ内で捕集された粒子物質と反応する。装置のこの具体
例の好適な態様において、第１及び第２部材は、各電極
であり、装置はまた電極表面上で粒子物質を捕集するた
め二つの電極間に電圧をかける粒子捕捉システムを含
む。プラズマはまた物質を装置からポンプで排出され得
るガス状生成物に変換するためこの電気的に捕集された
物質と反応する。
【００１６】ガス通路は、重力が通路を流通する粒子物
質を捕集するために働き捕集チャンバから粒子物質の出
現を抑制するように構成され配列される少なくとも一つ
の捕集チャンバを含む。さらに、電圧は、通路を流通す
る粒子物質を捕集し捕捉することを促進する電極の間に
電圧領域を創るために少なくとも一つの電極にかけられ
る。
【００１７】他の具体例において、本発明は半導体処理
機器からＰＦＣ排出物を低減するために設計され最適化
される。かかる装置の一つの具体例は、流体導管を画成
する導管チャンバを含む。ＰＦＣ酸化剤の発生源は、流
体導管内にあり、プラズマ発生システムは、装置を通じ
て圧送排出されるＰＦＣガスからプラズマを形成する。
プラズマの成分は排出されるＰＦＣガスを低有害の水溶
性の非ＰＦＣガス状生成物及び副生成物に変換するため
にＰＦＣ酸化剤と反応する。
【００１８】本発明の装置の好適な具体例は、シリコン
含有フィルタ内にＰＦＣ酸化剤を提供する。プラズマ発
生システムは、装置を通じて圧送排出されるＰＦＣガス
からプラズマを形成する。プラズマの成分は、フィルタ
内にシリコン含有化合物と反応し排出されるＰＦＣガス
を低有害の非ＰＦＣガス状生成物及び副生成物に変換す
る。この具体例の好適な一例において、シリコン含有化
合物は酸化珪素物質である。
【００１９】本発明の他の具体例において、ガス状シリ
コン発生源及び／又は酸素発生源はＰＦＣ酸化剤を提供
するために装置内に導入される。プラズマは、ガス状シ
リコン発生源及び／又は酸素発生源及びＰＦＣガスがら
形成される。プラズマからの成分は、排出されるＰＦＣ
ガスを低有害の非ＰＦＣガス生成物及び副生成物に変換
するために反応する。
【００２０】本発明のさらに他の具体例において、粒子
捕捉及び捕集システムは、基板処理チャンバに連結した
排出ライン内で粒子蓄積物を低減し、捕集された粒子及
び残留物は、ＰＦＣ酸化剤を提供する。粒子捕捉及び捕
集システムは、かかる残留物を生成する堆積プロセスか
らのシリコン含有残留物を捕捉する。プラズマ発生シス
テムは、排出されるＰＦＣガスからプラズマを形成す
る。プラズマからの成分は、排出されるＰＦＣガスを低
有害の、非ＰＦＣガス状生成物及び副生成物に変換する
ため捕集された残留物と反応する。
【００２１】かかる具体例の一例において、一対の容量
的に結合された電極は迷路状のガス通路を画成する。Ｄ
Ｃ又はＡＣ電圧が、通路内に電圧領域をつくるため電極
にかけられる。電圧領域は、通路を通じて排出された負
に帯電した粒子を一つの電極上に、正に帯電した粒子を
他の電極に引き寄せる。画成された通路はまた、通路を
通じて排出される粒子物質を捕捉するために働く。通路
を通じて排出されたＰＦＣガスは、電極にかけられプラ
ズマ状態に励起されるＲＦ電力に晒される。プラズマか
らの成分は、ＰＦＣガスを非ＰＦＣガス状副生成物に変
換するため捕集チャンバ内で捕捉されたシリコン残留粒
子と反応する。
【００２２】本発明のこれらの具体例及び他の具体例
は、その利点と特徴点も同様に、以下の記述及び添付さ
れた図面とともにさらに詳細に記載される。
【００２３】好適な具体例の詳細な説明 Ｉ．具体例としての半導体処理チャンバ 本発明の装置は、種々の異なった半導体処理装置ととも
に使用することができる。一つの好適な装置である化学
的気相堆積装置が、単純化された平行板化学的気相成長
システム１０の断面図である図１に示されている。シス
テム１０は、真空チャンバ１５中のサセプタ１２上にあ
るウェハー（図示せず）に堆積ガスを分散するためのガ
ス分配マニホールド１１を含む。サセプタ１２は、非常
に熱に敏感である。サセプタ１２（及びサセプタ１２の
上部表面上に支持されたウェハー）は、低方の負荷／無
負荷位置とマニホールド１１に極めて近接する上方処理
位置１４との間に制御され移動可能である。
【００２４】サセプタ１２及びウェハーが処理位置１４
にあるとき、それらは環状真空マニホールド２４中に排
出する複数の間隔をあけた穴２３を有するバッフルプレ
ート１７により取り巻かれる。処理の間、マニホールド
１１へのガス流入は、矢印２１で示すようにウェハーの
表面を放射状に横切って均一に分配される。その後ガス
は、円形真空マニホールド２４中にポート２３を経由
し、真空ポンプシステム３２によって真空フォアライン
３１を通って排出される。マニホールド１１に到達する
前に堆積及びキャリアガスはガスライン１８を通って混
合チャンバ１９に供給され、そこでそれらは結合されそ
の後マニホールド１１に送られる。
【００２５】制御されたプラズマは、ＲＦ電力供給２５
からマニホールド１１にかけられるＲＦエネルギにより
ウェハに近接して形成される。ガス分配マニホールド１
１は、サセプタ１２が接地される間、ＲＦ電極である。
ＲＦ電力供給２５は、チャンバ１５に導入される反応種
の分解を促進するためマニホールド１１に単一か混合さ
れた周波数ＲＦ電力（又は他の好ましい変化）のいずれ
も供給可能である。
【００２６】円形外部ランプモジュール２６は、サセプ
タ１２の環状外周部上に水晶窓２８通じて光２７の平行
環状パターンを与える。かかる熱分配は、サセプタの自
然熱ロスパターンを補償し堆積を実施するために加熱す
る急速熱的かつ均一サセプタ及びウェハを与える。
【００２７】モータ（図示せず）は、処理位置１４と低
方のウェハ載せ位置の間でサセプタ１２を上げ下げす
る。モータ、ガスライン１８に連結したガス供給弁（図
示せず）及びＲＦ電力供給２５は、一部のみを示す制御
ライン３６上のプロセッサ３４によって制御される。プ
ロセッサ３４は、メモリ３８のようなコンピュータ認識
可能メディア中に記憶されたコンピュータプログラムの
制御の下で機能する。コンピュータプログラムは、タイ
ミング、ガスの混合、チャンバ圧力、チャンバ温度、Ｒ
Ｆ電力レベル、サセプタ位置、及び特定のプロセスの他
のパラメータを命ずる。
【００２８】典型的には、チャンバライニング、ガス入
口マニホールド面板、支持フィンガ１３、及び種々の他
の反応器ハードウェアのいずれかあるいは全ては、陽極
酸化されたアルミニウムのような材料から製造される。
このようなＰＥＣＶＤ装置の一例は、「熱的ＣＶＤ／Ｐ
ＥＣＶＤ反応器及び酸化珪素の熱的化学的気相堆積への
使用及び現場型多工程平面化プロセス」と題し、共同で
譲渡されているＵＳ特許第５，０００，１１３に記載さ
れている。
【００２９】上記反応器の記載は主に例示の目的のため
であり、本発明は電子サイクロン共鳴（ＥＣＲ）プラズ
マＣＶＤ装置、電磁結合ＲＦ高密度プラズマＣＶＤ装置
又はこれらの類似装置のような他のＣＶＤ機器とともに
用いることができる。また本発明は、熱的ＣＶＤ装置、
プラズマエッチング装置、物理的気相堆積装置及び他の
基板処理装置とともに用いることができる。本発明の装
置及び真空ライン内の堆積の蓄積を防ぐための方法は、
いかなる特定の半導体処理装置又はいかなる特定の堆積
あるいはエッチングプロセスあるいは方法に限定される
ものではない。
【００３０】ＩＩ．本発明の具体例としての使用 化学的気相堆積のような半導体処理操作がＣＶＤ反応器
１０によって実施されている間、種々のガス状廃生成物
及び汚染物質が真空チャンバ１５から真空ライン３１に
排出される。特定の操作の実施によっては、これらの排
出生成物は、フォアラインを通って排出されるときにフ
ォアライン内に残留物又は同様な粉末物質を残す部分的
に反応した生成物及び副生成物のような粒子物質、又は
ＰＦＣガスのいずれか又は両方を含む。本発明は、フォ
アライン内におけるこのような粒子物質の蓄積を防ぎ、
及び／又は真空チャンバ１５から放出されるＰＦＣガス
を低減する。本発明の異なる具体例は、かかる粒子の蓄
積を防ぐため又はＰＦＣガス放出を低減するためのいず
れかのため特に設計され最適化され得る。また、本発明
のいくつかの具体例は、粒子蓄積とＰＦＣ放出の両方を
低減するために最適化され得る。
【００３１】本発明の装置に適合する図１の単純化した
ＣＶＤ装置の断面図である図２に示すように、本発明の
装置は、排出ガス発生源、すなわち処理チャンバから下
流に配置される。装置は、真空フォアラインの一部と連
結するか取り替え得る。図２において、下流のプラズマ
清浄装置４０（以下「ＤＰＡ４０」又は「ＤＰＡ」と呼
ぶ）は、真空ライン３１の一部に沿って真空ポンプシス
テム３２と真空マニホールド２４の間に備え付けられ
る。その位置のため、真空チャンバ１５から排出された
ガスは、必然的にＤＰＡ４０を通過する。ＤＰＡ４０
は、真空ライン３１に沿っていかなる場所にも配置し得
るが、好ましくはＤＰＡ４０はチャンバ１５から排出さ
れたガスが真空ライン３１のいかなる部分を通過する前
にＤＰＡ４０を通過するように排出マニホールド２４に
可能な限り近接して配置する。
【００３２】また、図３に示すように、２以上のＤＰＡ
を真空ライン３１に連結することが可能である。かかる
構成は、たとえば、粒子と残留物蓄積から真空ポンプ３
２をさらに保護するために粒子捕集が最適化された２個
のＤＰＡを使用するために用いられ得る。図３に示した
構成において、第２のＤＰＡ４２はポンプ３２の直前で
ＤＰＡ４０の下流に配置される。粒子物質がＤＰＡ４０
を逃れる場合、物質はＤＰＡ４２内で捕捉されガス状形
態に変換され得る。ＤＰＡ４０と４２は両方とも、分離
器４６によって分離される電力をもつ単一のＲＦ電力供
給４４により駆動可能である。ＤＰＡ４０と４２は、随
意に、それぞれ分離したＲＦ電力供給により駆動され、
又は両方とも処理チャンバ１０に連結した主ＲＦ電力供
給により駆動され得る。
【００３３】かかる２個のＤＰＡ構成は、放出されたＰ
ＦＣガスをさらに制限するためにＰＦＣ低減に向けられ
最適化された２ＤＰＡを使用するために用いられ得る。
又は、二者択一的に、２ＤＰＡ構成は、粒子低減に向け
られ最適化された１のＤＰＡ及びＰＦＣ低減に向けられ
最適化された１のＤＰＡを含むことができる。ＰＦＣ低
減と粒子捕集のために最適化された分離したＤＰＡが使
用される場合、フォアライン中の粒子捕集が最適化され
たＤＰＡをＰＦＣ低減ＤＰＡの上流に配置することが好
ましい。かかる構成は、単にそれ以後のセクションより
むしろ全フォアライン内における粒子蓄積を防止するこ
とをより助長し、またＰＦＣ低減ＤＰＡ中で不必要な粒
子蓄積を潜在的に低減し得る。
【００３４】フォアライン中の粒子蓄積の低減するため
及び／又はＰＦＣ放出を低減するために形成され最適化
されるような種々の構成及び具体例の詳細は、以下で論
じられる。これらの具体例は、例示の目的のためにのみ
説明される。本発明は決してこれらの特定の構成又は具
体例に限定されて解釈されるものではない。
【００３５】Ａ．粒子低減のために最適化されたＤＰＡ
４０の特定の具体例 本発明のいくつかの具体例は、かかる粒子物質がチャン
バから排出されるようにフォアライン内における粒子及
び残留物の蓄積を低減するために構成され最適化され
る。かかる粒子物質の例として、前駆物質としてシラン
（ＳｉＨ4）、窒素（Ｎ2）、及びアンモニア（ＮＨ3）
使用する窒化珪素フィルムの堆積の間、ＳｉxＮyＨz、
ＳｉxＨy、及び元素の珪素から構成される茶色の粉末の
形での残留物がフォアライン中で観測された。この残留
物蓄積はＳｉＨ4＋Ｎ2＋ＮＨ3の反応の半反応副生成物
からのものであるとされる。発明者の知る限りにおい
て、シランを基礎とする窒化珪素ＣＶＤ堆積操作は、最
大限の粒子物質を生ずる基板処理操作の一つである。し
かし、他の基板処理操作もまた粒子物蓄積及び残留物を
生ずる。たとえば、同様な残留物質はまた、ジシラン
（Ｓｉ2Ｈ6）又は有機発生源のような他の前駆物質ガス
又は液体を使用する窒化珪素層の堆積の間に形成され
る。残留物蓄積はまた、他の層の中でオキシ窒化物フィ
ルム、酸化珪素、炭化珪素及び無定形珪素フィルムの堆
積の間に起こり得、プラズマエッチング及び他のプロセ
ス工程の間にもまた起こり得る。
【００３６】本発明の粒子低減の具体例は、捕集チャン
バ中で粒子物質を捕捉すること及び真空フォアラインと
通じて排出される反応物質ガス及び捕集チャンバ内の残
留物及び粒子物質をプラズマ状態に励起することによっ
てかかる残留物及び粒子物質の蓄積を防ぐ。プラズマ
は、ライン中に堆積又は凝縮を形成することなくＤＰＡ
及び真空ラインを通ってポンプで送られるガス状の生成
物及び副生成物を形成するために捕集チャンバ内で捕捉
される残留物及び粒子物質と反応する。
【００３７】操作において、堆積ガスが真空ライン３１
を通って真空チャンバ１５から排出されるように、ガス
からの粒子物質及び残留物はＤＰＡ内のガス通路の内部
表面上に堆積される。粒子物質及び残留物の除去は、Ｄ
ＰＡ内にプラズマを形成するためＤＰＡ４０を活動化す
ることにより達成し得る。ＤＰＡは、エッチングガスが
チャンバ１５から排出されるとき、清浄サイクルの間か
かるプラズマを形成するために活動化される。
【００３８】活性化されると、ＤＰＡ４０はＤＰＡを通
過する排出（エッチング）ガスからプラズマ状態にプラ
ズマを形成する電圧場を生成する。プラズマは、ＤＰＡ
４０内の粒子物質及び残留物をガス状の生成物及び副生
成物への分解を促進し、これらがフォアラインを通って
ポンプで送り出されこの結果フォアライン内での粒子堆
積又は残留物蓄積を防ぐ。たとえば、窒化珪素堆積に関
してＤＰＡ４０内の残留物の蓄積が上述のようにＳｉx
ＮyＨz、ＳｉxＨy及び元素の珪素からなる茶色の粉末の
形であり、清浄サイクルの間に使用されるエッチングガ
スがＣＦ４及びＮ２Ｏ混合物である場合、ＤＰＡ４０に
より形成されたプラズマは残留物をＳｉＦx、ＣＯＦ2、
Ｆ2、ＳｉＯＦ2、ＣＯ及びＣＯ2、ＮＯ、Ｏ及びＯ2のよ
うなガス状成分に分解するものとされている。
【００３９】いくつかの適用において、ＤＰＡ中に排出
されるエッチングガスからプラズマを生成するより、実
際にはＤＰＡは基板処理チャンバ中で形成されたプラズ
マを維持する。すなわち、これらの適用においては、チ
ャンバ中で形成されるプラズマの一部又は全部はチャン
バの下流でなお活性を有する。このことは、たとえば、
プラズマが高反応性フッ素化種から形成されるときチャ
ンバ清浄操作の間生ずる。プラズマのからの成分は、な
お励起され又はプラズマ状態にある間にチャンバからフ
ォアライン及びＤＰＡ中に排出される。このようにこれ
らの具体例において、ＤＰＡ４０中の電圧場は新しいも
のを形成するよりプラズマを維持する。プラズマがＤＰ
Ａ内で維持されるか生成されるかによって、ＤＰＡの設
計又は操作のいずれも変更する必要はない。
【００４０】ＤＰＡ４０が、殆どの具体例において清浄
サイクルの間にのみプラズマを形成し及び／又は維持す
るために活性化される一方で、他の具体例では他の具体
例におけるＣＶＤガスをさらに反応するために堆積と清
浄サイクルの両方の間プラズマを維持することが可能で
ある。かかる構成において、追加的エッチングガスは、
以下にさらに詳細に記述するように堆積サイクルの間、
ＤＰＡの上流に又はＤＰＡ中に直接に導入することがで
きる。
【００４１】ＤＰＡ４０内での通常の堆積による残留物
の捕集に加えて、ＤＰＡ４０の種々の好適な具体例がＤ
ＰＡ内のチャンバ１５から排出される粒子物質を捕捉し
物質がＤＰＡの下流で堆積できないように特に設計され
ている。捕捉は、以下に詳細な記述のように機械的、静
電気的及び／又はサーモフォレチックな捕捉機構を用い
て行われる。一度捕捉されると、その後真空ライン３１
を通ってポンプで送られるガス状の副生成物を形成する
ために清浄処理の間プラズマ中で活性種と反応するま
で、粒子物質はＤＰＡ４０中に残存する。
【００４２】これらの具体例において、ＤＰＡ内でプラ
ズマを形成し又は維持する電圧場の適用なしに粒子の蓄
積を効果的に低減することが可能である。これは、たと
えば、清浄なプラズマ中で発生するフリーラジカルがＤ
ＰＡ中に排出されたとき依然として励起状態にある程十
分に長い寿命を有するように、チャンバ清浄の間エッチ
ング液（たとえば、フッ素）のイオン化が十分に高いと
きに可能である。かかる励起状態において、フリーラジ
カルは捕捉された粒子物質と反応しその物質を上述した
ようにガス状生成物に変換し得る。
【００４３】プラズマは、ＨＦあるいはＲＦ電力の容量
的に結合した電極あるいは誘導結合したコイルへの適用
又はマイクロ波あるいはＥＣＲ技術のような種々の既知
の技術を使用してＤＰＡ４０内に発生させることができ
る。これらの方法のうちのいくつかの特定な具体例は、
以下により詳細に記述されている。以下に記述された各
具体例において、記述されたＤＰＡはプロセス透過性に
設計することがコスト効率判断に好ましい。すなわち、
ＤＰＡ４０は好ましくは、余分の清浄ガス又は余分の清
浄時間を使用する必要もなくフォアライン内の粒子蓄積
を防止するために設計される。また、ＤＰＡは、フィル
ム特性に関して、不均一性、粒子汚染物、応力及びその
他のような逆の効果を持たないことが好ましい。
【００４４】１．好適な具体例 図４（ａ）（ｂ）５（ａ）６（ａ）（ｂ）は、残留物及
び粒子蓄積の低減のために構成され最適化されたＤＰＡ
４０の好適な具体例の種々の透視図及び断面図である。
図４（ａ）は、その扉を取り除いたＤＰＡ４０の前面透
視図であり、図４（ｂ）は（扉を取り除いた）ＤＰＡの
前面の平面図である。図５（ａ）は、ＤＰＡの中央の平
面に沿って描かれた前面の透視断面図である。図５
（ｂ）は、ＤＰＡの中央の平面に沿って描かれた側方透
視断面図である。図６（ａ）は、ＤＰＡ４０への連結を
通じる電力送り装置の断面図である。図６（ｂ）は、扉
とハンドルを取り付けられたＤＰＡ４０の透視図であ
る。
【００４５】図４（ａ）（ｂ）、５（ａ）（ｂ）、６
（ａ）（ｂ）に示すように、ＤＰＡ４０は入口５０と出
口５２を含む（図５（ａ）参照）。入口５０と出口５２
の間に、一対の対向するアルミニウム電極、陰極５６と
陽極５８（図４（ａ）参照）によって画成される流体導
管５４（ガス通路）がある。ＤＰＡ４０は、連結機構６
４及び６６（図４（ａ）参照）を通してフォアラインに
連結される（又は処理チャンバに直接に連結される）。
たとえば、一つの具体例において、ＤＰＡ４０は連結機
構６４によってチャンバ排出管接続口に直接連結され、
フォアラインの始点は連結機構６６においてＤＰＡに連
結される。基板処理チャンバからフォアライン中に排出
されたガス及び粒子物質は入口５０を通ってＤＰＡ４０
中に移り出口５２から出ていく。着脱式アルミニウム扉
６３（図５（ｂ））は背板６５（図５（ｂ））とともに
ガス通路５４を密閉する。アルミニウム扉６３及び背板
６５は、電極（陽極）５８と電気的に結合している。電
極５６と５８、扉６３及び背板６５はＤＰＡ４０中へ排
出されるガスが漏れ出すのを防止する密閉された真空チ
ャンバ（流体導管５４）を形成する。扉６３及び背板６
５は各々、ＤＰＡを通って排出されるガスが矢印６０
（図４（ｂ））で示したガス流路の外側に拡散すること
を防止するシールを形成するため電極５６と５８に接触
するセラミック絶縁板７１（図５（ｂ））を含む。好適
な具体例において、テフロンのクッション７３（図５
（ｂ））がアルミニウム扉とセラミック絶縁層７１の間
で扉６３中に含まれる。テフロンのクッション７３は、
セラミック絶縁層７１より高い熱膨張を有し、破断ある
いは亀裂なく膨張できるように比較的柔らかい。ＤＰＡ
４０がプラズマを形成するために活性化されると、熱を
発生しこれによりテフロン層７３が膨張し電極５６と５
８に対しセラミック絶縁層７１を押すことになる。これ
により、ガスがＤＰＡから漏れ出さないように扉６３に
おける適切なシールを確実にするよう助長する。
【００４６】扉６３は、ネジ５９を通してＤＰＡ４０に
取り付けられ、ネジを取り除くことによってハンドル６
７（図６（ｂ））で取り外すことができる。一旦取り外
すと、ＤＰＡ４０の内部は、延長使用後あるいは他の理
由により生じる粒子蓄積あるいは残留物を取り除くため
に、アルコールのような湿潤溶液で清浄され又は手でふ
き取られ、及び／又は真空にされる。好適な具体例にお
いて、ハンドル６７は、プラスチックのような熱伝導の
乏しい材料から造られる。
【００４７】電極５６と５８は、４個の絶縁プラグ（好
適な具体例においてセラミックから造られている）６１
（図４（ａ））によって互いに電気的に分離され、これ
は陰極リテーナについても適用される。図に示したよう
に、電極５６と５８は、陰極リテーナに一部を収容する
ためにそれらに中に機械加工された溝を有する。２個の
陰極リテーナ６１は、図中でＤＰＡの前面側に示され、
他の２個はＤＰＡの裏面上に同様に配置される。一つの
具体例において、陰極リテーナ６１は、約１ｃｍの厚さ
である。このように陰極リテーナ６１は、ガス通路５４
の全幅まで拡張せず、通路を通るガス流れを閉鎖しな
い。
【００４８】ＤＰＡにおいて、ガス流れは、矢印６０
（図４（ｂ））で示したように流体導管５４を流れる。
流体導管５４は、２つのミラーイメージのガス流れ通路
を含む。陰極５６の押し出し部分（流れ分離器５７、図
４（ｂ）参照）は、流出ガスを２つの流れ通路の１つに
振り向ける。約半分のガス流れは、ＤＰＡ４０の左側の
通路に向けて迂回され、他の半分は装置の右側に向けて
迂回される。
【００４９】流体導管５４は、たとえば基板堆積又は他
のタイプの処理工程の間に発生する粒子物など流出ガス
流中に存在する粒子物を捕集し捕捉するために部分的に
重力に依存する捕集領域６２（図４（ａ））を含む、迷
路状の／曲がりくねった通路である。各粒子捕集領域６
２は、粒子物をＤＰＡから引きずり出そうとする流出ガ
ス流路にもかかわらず、粒子物が重力によってＵ部分の
底部領域内で捕集され保持されるように配置されている
ガス通路のＵ字形部分である。ガス流れは、図５（ａ）
に示すように陰極５６又は陽極５８のいずれかの押し出
しフィンガ７９によって各Ｕ部分を通って振り向けられ
っる。これらの粒子捕集領域６２は、重力又は機械トラ
ップとしてまとめて呼ばれ、以下にさらに詳細に議論す
る。
【００５０】電極５６と５８は、両方で平行板電極プラ
ズマ発生システム及び静電粒子捕集機を形成する。静電
粒子トラップの一部として、電極５８が帯電した排出粒
子物質を引き寄せるために接地されている間、ＤＣ電力
が電極５６にかけられる。かけられたＤＣ電力は、一方
の電極上にＤＰＡを通って排出される正に帯電した粒子
を引き寄せ、他方の上に負に帯電した粒子を引き寄せる
電圧場をつくり出す。電極５８はまた、接地されている
とき、ＲＦ遮蔽のためにファラデー箱として働く。プラ
ズマ発生システムの一部として、ＲＦ電力は電極５６に
かけられる。かけられたＲＦ電力はＤＰＡを通って通過
する流出ガスからプラザマを形成し、重力捕捉領域６２
又は電極５６と５８の表面に沿ったいずれかの中で捕集
される粒子物及び残留物をエッチングする。
【００５１】図７は、電極５６と５８を含む電気回路を
示すダイヤグラムである。図７に示すように、電極５６
は電極５８が接地される間ＤＣ発電機１００とＲＦ発電
機１０２の両方に連結されている。ＤＣ発電機１００
は、静電捕捉器の要求するＤＣ電圧を供給し、ＲＦ発電
機１０２はプラズマを形成するためのＲＦ電力を供給す
る。ＲＦマッチ回路１０４は、反射電力を最小限にする
ために発電機出力インピーダンスを５０Ωに等しくして
つなぎ、ＤＣ／ＲＦフィルタ（低域ＲＣフィルタ）１０
６はＤＣ電力供給１００をＲＦ信号干渉から隔離する。
ＲＦ発電機１０２は図２に示すＲＦ電力供給２５と同一
の電力供給、又は唯一ＤＰＡ４０を駆動する隔離したＲ
Ｆ電力供給であり得る。さらに、複数の処理チャンバが
クリーンルーム中に存在するとすると、チャンバに連結
された複数のＤＰＡはすべて適当な数のＲＦ電力分離器
に連結し、隔離された専用のＤＰＡＲＦ電力供給であり
得る。
【００５２】ＤＰＡ４０を通過する、及び／又はＤＰＡ
４０内で堆積される材料の反応を確実にするため、ＤＰ
Ａは、プラズマを形成し及び／又は維持するために十分
なレベルでＲＦ電力供給（たとえば、ＲＦ発電機１０
２）によって駆動しなければならない。一般に、５０−
２０００ワット間又はそれ以上の電力レベルが、陰極の
表面領域及び所望のプラズマの強度に依存して使用され
得る。陰極の５８の表面領域が約１２０ｉｎ2である具
体例において、好ましくは７５０−１０００ワット間の
電力レベル（６．３１と８．４２Ｗ／ｉｎ2）が用いら
れる。選択される実際の電力レベルは、強度のプラズマ
を形成するための高い電力レベルに対する要求とエネル
ギーコストを節約しより小さく費用のかからない電力供
給の使用を許すため低い電力レベルを使用することに対
する要求とのバランスによって決定されるべきである。
【００５３】ＤＰＡ４０を駆動する電力供給は、約５０
ＫＨｚから約２００ＭＨｚ又はそれ以上の周波数範囲で
操作され、好ましくは約５０ＫＨｚから６０ＭＨｚの範
囲内で操作される。一般に、低い周波数の電力供給は、
高い周波数電力供給より購入及び操作するため少ない費
用で済む。したがって、大部分の好適な具体例におい
て、ＤＰＡ４０を駆動する電力供給は、３２５ＫＨｚ以
下のＲＦ周波数を与えるように設計される。ＲＦ電力供
給は、単一の周波数のＲＦ電源又は混合された周波数の
ＲＦ電源のいずれかから供給され得る。最適電力出力及
び供給の操作周波数は、ＤＰＡが使用される適用及びコ
ストの検討とともにＤＰＡ４０中で処理されるガスの体
積に依存する。
【００５４】ＤＰＡ４０への電気的連結は、部品貫通電
力供給（ＰＦＤ）６８（図４（ａ））を通じてなされ
る。ＰＦＤ６８は、ＰＦＤ６８の拡大された側面図であ
る図６（ａ）に詳細に示されている。ＰＦＤ６８は、コ
ネクタ７０を通じてＤＣ発電機１００とＲＦ発電機１０
２を陰極５６に連結する。好適な具体例において、コネ
クタ７０は、陰極５６に直接ネジ止めするネジである。
【００５５】ＲＦ連結部における腐食を低減するため、
及びネジ７０と陰極５６の間の十分な電気的連結を維持
するため、連結は大気圧においてなされるべきである。
この大気圧の領域は、領域７６として示され陰極５６に
接触するネジ７０の領域を含む。Ｏリング７８は、陰極
５６と領域７６の間のシールを維持する。ＯリングがＤ
ＰＡの操作中に発生する強度の熱により溶融することを
避けるために、特別に設計された領域が、陰極５６の主
要な部分（領域５６Ａとして示す）からＯリング７８が
はめ込まれている陰極５６の領域（５６Ｂとして示す）
への熱の移動を低減するために提供される。この特別に
設計された領域は、真空領域８０及び陰極５６の薄い部
分８２を含む。発生し及び／又は陰極５６の領域５６Ａ
に移動される熱は、真空領域８０が大部分陰極５６Ｂを
陰極領域５６Ａから隔離するため、領域５６Ｂに直ちに
は移動しない。ＲＦとＤＣ信号を領域５６Ｂから領域５
６Ａに移動する陰極５６の小部分（部分８０）は、領域
５６Ａから領域５６Ｂに移動された熱を大きく低減する
ために十分に薄い。
【００５６】連結を通じての電力供給は、アルミニウム
収納箱７２に収納されテフロン板７３とテフロンリング
７４、７５、８１よって収納箱７２と扉６３から絶縁さ
れる。
【００５７】収納箱７２は、陽極５８と扉６３に電気的
に連結されている。平座金８４、ロック座金８５及びナ
ット８６は、テフロンリング７５とテフロンライニング
７３を陰極５６の領域５６Ｂへの締め付けを可能にす
る。この締め付け力は、十分なシールを維持するために
Ｏリング７８を圧縮する。第２のＯリングのＯリング７
７は、連結６８を通って電力供給を通じてガス漏れを許
さないようにテフロンライニング７３と扉６３の間のシ
ールを維持する。
【００５８】標準的操作において、ＤＣ電力は、ＤＰＡ
４０の粒子捕捉能力を高めるために、ＣＶＤ工程のよう
な基板処理工程の間電極５６に与えられる。電極５６に
適用される電圧は、その用途に依存して変化する。典型
的には、１００から３０００ボルトの間の適用は、効果
的な捕捉機構を創り出す。かかるＤＣ電圧は、チャンバ
操作の間の全時間与えらら、又はＤＰＡ４０が活性化さ
れるときチャンバ清浄操作の間中止される。
【００５９】１つの基板処理操作において、約４０％±
１０％の発生粒子物が負に帯電される間約６０％±１０
％の発生粒子物が正に帯電されたことが測定された実験
で、窒化珪素がＳｉＨ4、Ｎ2及びＮＨ3の処理ガスから
堆積した。図８に示したように実験により、ＤＰＡ４０
内で約５００ｖｏｌｔ／ｃｍＤＣ場の発生がこの基板処
理操作での使用に最適の静電捕集器を提供したことを測
定した。
【００６０】図８において、ライン１１０は、電極間の
２００から１２００ｖｏｌｔ／ｃｍの間の電場の発生か
ら正に帯電した電極上に捕集した負に帯電した粒子物の
全累積を示し、ライン１１２は、接地された電極上に捕
集された正に帯電した粒子物の全累積を示す。ライン１
１４は、捕捉された粒子物の全累積を示す。５００ボル
トより低い電圧場においては、高い方の電圧場が部分的
プラズマを形成する一方、大きい方の粒子物は静電捕集
器によって効果的に捕捉され得ない。かかるプラズマ形
成は、発生した電場の特性を変え、捕捉効率を下げる。
【００６１】静電捕集器と機械的（重力）トラップの組
み合わせは、真空ライン３１中の堆積蓄積を防止するた
め特に効率的な機構を提供する。重力トラップは、これ
ら粒子物が重力によって外部管６２内に保持されること
が起こりそうであることから、流出ガス流中に存在する
比較的大きい粒子物を捕捉することに特に効果的であ
る。一方、静電トラップは、重力トラップによって十分
に捕集され得ない流出ガス流中のより小さい粒子物を捕
集し捕捉することに特に効果的である。
【００６２】上述した窒化珪素の堆積において、一例と
して、直径が１μｍから直径が１ｍｍ又はそれ以上のサ
イズにわたる粒子物が観測された。これらの粒子物が排
出ライン内にあるとき、重要な力が粒子物上に働く。ガ
スの運動から生じる重力誘引力（Ｆg）及び中性牽引力
（Ｆnd）である。直径が１００μｍより大の粒子物のよ
うな大きい粒子物質に関し、主要な相互作用は重力であ
り、そのため機械的トラップが特に効果的である。しか
し、より小さい粒子物に関し、ガスの牽引力は重力より
高いものであり得る。その結果、静電トラップの２つの
電極の間に発生した電場は、粒子物の直交接線に垂直
な、補充的力（Ｆelec）を与える。この力は、直径１０
μｍ以下の粒子物のような小さい粒子物に関し重力と牽
引力の両方の２又はそれ以上のオーダーで大きいもので
あり得、非常に高い捕集効率をもたらす。
【００６３】図９は、本発明の１つの具体例にしたがっ
て、粒子物上の中性牽引力と比較した静電及び重力の効
果を示すグラフである。ライン１２２は重力を示し、ラ
イン１２４は静電力を示し、ライン１２６は粒子中性牽
引力を示す。より小さい粒子に関し、静電力１２４は重
力１２２より大きい。より大きい粒子物に関し、重力１
２２は静電力１２４より優位を占めている。この具体例
において、力は、直径約３０マイクロメータより大の粒
子物が機械的トラップによって主として捕集される間、
直径約３０マイクロメータまでの粒子物が静電捕集器に
よって主として捕集されるようなものである。静電力又
は重力のいずれが所定の粒子物に優位を占めるかどうか
にかかわらず、図７の焦点は、ＤＰＡ４０が静電力１２
４又は重力１２２のうちの少なくとも１つがあらゆる所
定のサイズの粒子物に関し中性牽引力１２６より大であ
るように好適に設計されていることである。かかるケー
スにおいて、静電及び機械的捕捉捕集器の組み合わせ
は、種々のサイズの粒子物が効果的に捕集されることを
確実にする。
【００６４】第４の力であるサーモフォレチック力（Ｆ
th）はまた、ＤＰＡ４０内で粒子物上に働く。サーモフ
ォレチック力は、ＤＰＡ内で発生する温度勾配に起因す
る。かかる温度勾配は、たとえばプラズマ支持(plasma-
assisted)清浄プロセスの間プラズマの形成によって発
生する。プラズマ形成の間、陰極５６はプラズマ形成の
間のイオン衝撃及びジュール効果のために陽極５８より
熱くなる。１つの具体例において、陰極５６と陽極５８
の間の温度勾配は、１５０℃のガス温度において２００
℃／ｃｍである。この具体例におけるサーモフォレチッ
ク力は、図７中のライン１２８で示す。この具体例にお
いてサーモフォレチック力１２８が０．１から１００μ
ｍの間の粒子物を捕捉するのに十分強くない一方で、帯
電及び帯電していない粒子物の両方の捕捉に寄与し得
る。また、他の具体例において、本技術の当業者であれ
ば、より大きなサーモフォレチック力が粒子物及び残留
物の捕捉においてより効果的に助長するために生じるよ
うなより大きい温度勾配をどのようにしてつくるか理解
するであろう。
【００６５】前述のように、チャンバ清浄操作の間、Ｒ
ＦエネルギはＤＰＡ中に排出された流出エッチングガス
からプラズマを形成及び／又は維持するために電極５６
に与えられる。プラズマからの成分は、１またはそれ以
上前の基板処理工程からＤＰＡ中で捕捉された粒子物及
び残留物と反応する。好ましくは、このプラズマを形成
するＲＦエネルギの適用は、エッチングガスがＤＰＡを
通って排出されない時間の間停止される（かかる構成に
おいてＤＰＡ４０は受動的装置というよりは能動的装置
と呼ばれる）。ＤＰＡ４０が能動的装置として形成され
るとき、ＤＰＡ４０の時間面の制御（たとえば、ＲＦ電
力供給１０２及び／又はＤＣ電力供給１００のＯＮ及び
ＯＦＦのスイッチング）は図１に示すコントロールライ
ン３６に送られるコントロールシグナルの適用を通じて
プロセッサ３４によって総合的に実行される。図１２中
には示していないが、かかるコントロールラインはかか
る構成においてＤＰＡ４０に連結される。
【００６６】代わりの具体例において、清浄操作の間チ
ャンバ１５から排出されるエッチングガスに加え、チャ
ンバ１５から分離するエッチングガスの導入のため、ガ
ス供給ラインを直接的にＤＰＡ４０に提供することは可
能である。かかる追加のガス供給ラインは、たとえば、
入口５０であるいはその近傍でＤＰＡに連結することが
できる。また、ＤＰＡから上流の位置においてフォアラ
インに直接連結することもできる。かかる分離ガスライ
ンが提供される場合には、エッチングガスの追加的な供
給は、清浄シーケンスの間のみ、堆積あるいは他の基板
処理工程の間のみ、ＤＰＡに与えることができ、又は堆
積及び清浄サイクルの両方の間に連続的に与えられる。
エッチングガスが基板処理工程の間ＤＰＡに供給される
具体例において、ＲＦエネルギは基板処理工程の間ＤＰ
Ａ内でプラズマ及びさらにそれからエッチング堆積物を
形成するため電極５６に与えられる。
【００６７】粒子物を捕捉すること及び堆積の蓄積を低
減することにおけるＤＰＡ４０の効率は、チャンバ１５
から発生し排出される粒子物の量、ＤＰＡ４０を通って
流れる流出ガスの速度、電極５６と５８の間で発生する
電圧場、電極５６と５８の表面積、及び清浄相の間に発
生するプラズマの強度やその他などを含む多数の要因に
依存する。
【００６８】また、多数の他の設計がＤＰＡ４０の効率
を高める。たとえば、好適な具体例において、流れ分離
器５７の上部表面（図４（ａ））は単一の端部に鋭く角
度を付けられている。実験によると、堆積の蓄積は、ガ
ス流れが直接にＤＰＡ内のバリヤあるいは他の表面に接
触する位置でより急速に捕集することを示した。流れ分
離器５７の単一の端部の直接上方でかつ垂直な入口５０
を通じた流出ガスの導入と組み合せた流れ分離器５７の
角をなす表面は、入口５０を通ってＤＰＡ４０に入る流
出ガス流れのためのより小さい接触面積を提供する。か
かる角をなす表面なしで（たとえば、丸い表面）実施さ
れた実験において、粒子物の蓄積が分離器５７の上方の
表面上で捕集された。かかる蓄積の量によって、蓄積を
折り取り捕集領域６２の１つに落下することが可能であ
る。粒子物の蓄積が十分に大きい場合、通常の清浄サイ
クルの間に形成したプラズマによって放散させることは
できない。このことは、ガス通路の閉塞をもたらし得
る。また、蓄積が誘電物質（たとえば、窒化珪素堆積か
らの蓄積）である場合、蓄積はプラズマ発生を妨げ、形
成したプラズマの強度を小さくする。これは次いで堆積
物質の少ないエッチング及び通路の閉塞という結果にな
る。好ましくは、流れ分離器５７の側方表面は、かかる
蓄積を防止するために３０°以下の角度で相接する。形
成される角度は、約１０°以下であることがより好まし
い。
【００６９】ＤＰＡ４０の任意の１つの特定の領域にお
ける粒子物の蓄積を少なくする他の設計の特徴は、入口
５０とガス流れが左と右の流れに分割される点との間で
ガス通路５４の一部の壁の輪郭である。入口５０におい
て、鋭い角度をもつ１つとは対照的に、ガス通路への、
なめらかな、輪郭を付けられた転移（あるいは引き起こ
し）は、ガス流れの通路への均一な分配を確実にするこ
とを助長する。入口５０から流体導管５４へのこの輪郭
を付けられた転移は、輪郭マニホールドと呼ばれる。
【００７０】輪郭マニホールドを通じる均一なガス流れ
は、ガス通路５４の左及び右の各部分へのガス流れの均
等な分配を確実なものとすることを助長しこれにより他
と比較して通路の一部におけるより大きな粒子物の蓄積
を防止する。輪郭マニホールドはまた、電極の全幅にわ
たって均一なガス分配を確実にする。輪郭マニホールド
の好適例の輪郭は、ガス通路表面５５として図５（ａ）
及び５（ｂ）中に詳細に示す。
【００７１】均一なプラズマの形成は、ＤＰＡ４０内で
粒子物と捕集された残留物の完全な除去を確実にする。
このために、電極５６の表面領域を電極５８の表面領域
とほぼ同一のものとすることは有用である。種々の位置
において３：１と１．３：３の間の表面領域における相
違を有するＤＰＡにおいて実施された実験は、平坦でな
い表面領域電極でプラズマを形成することが可能である
こと、及びかかるプラズマがＤＰＡ内で捕集されたある
物質を十分に除去することができることを示す。しか
し、これらの実験において、粒子物及び残留物の蓄積
は、電極表面領域比が３：１よりも１．３：１により近
かったＤＰＡの領域中においてより効果的に除去され
た。陰極５６の表面領域が陽極５８の表面領域の９５パ
ーセント以内（１１８．７９ｉｎ2対１２３．３１ｉ
ｎ2）であった更なる実験において、プラズマ形成はよ
り強度あり粒子除去はさらにより効果的であった。他の
具体例において、陰極の表面領域は陽極のそれと実質上
同等である。
【００７２】他のプラズマの均一性の問題は、電極５８
を基準とする電極５６の間隔あけを含む。この間隔あけ
は、以下の例外を伴って、ＤＰＡ４０のガス通路にわた
って基本的に一定のままである。プラズマの電圧破壊
は、圧力と電極間の距離の関数（Ｐ×Ｄ）である。ＤＰ
Ａ４０を通って流すために流出ガス流れにとって、入口
５０の近くの圧力が出口５２近くの圧力より僅かに高い
ことが必要である。この好適な具体例において電圧破壊
を一定に保つために、上方部分における電極間よりもＤ
ＰＡ４０の下方部分における電極間により多くの空間を
導入する。この間隔あけ変化は、たとえば、図４（ｂ）
に示すようにＤＰＡの上方部分において電極５６及び／
又は電極５８のいずれか又は両方の突起フィンガをより
厚くすることによってなし得る。図４（ｂ）において、
ＤＰＡ４０の上方部分における陰極５６と陽極５８のフ
ィンガは、それぞれａ及びｂの厚さを有する。一方で、
ＤＰＡ４０の下方部分の対応する部分はそれぞれｃ及び
ｄの厚さを有し、ここでａ＞ｃ及びｂ＞ｄである。
【００７３】ＤＰＡ内の圧力はまたプラズマ形成に影響
する。一般に、より高い圧力はより効率的なプラズマエ
ッチングを結果として生ずる。したがって、より高圧に
おいてＤＰＡを操作することは、より低圧より低い電力
要求を許し、次いで操作コストの節約を結果として生ず
る。より高いＤＰＡ圧力は、ＤＰＡの後のフォアライン
中のスロットルバルブの配置によって得ることができ
る。かかる構成において、ＤＰＡから下流の単一のスロ
ットルバルブ又は、１つはチャンバ圧力を制御するため
にＤＰＡの上流に及び処理チャンバ内の圧力と無関係な
ＤＰＡ圧力を制御するため下流に、好ましくは二重のス
ロットルバルブを使用することが可能である。
【００７４】ＤＰＡの下流のスロットルバルブなしで、
ＤＰＡ内の圧力は一般にフォアラインの圧力と等しい
（約４．５−６ｔｏｒｒで運転されるあるＰＥＣＶＤ処
理装置において約０．８−２．５ｔｏｒｒの間）。しか
し、ＤＰＡから下流のスロットルバルブとともに、ＤＰ
Ａ内の圧力はより広い範囲にわたって制御可能である。
勿論、ＤＰＡ中の圧力は、チャンバからの流出ガス流れ
を維持するためにチャンバ内の圧力より小さくなければ
ならない。ＤＰＡ内の圧力を増大することはまた、ＤＰ
Ａ中に排出される粒子物の中性牽引力を増大するという
所望されない副作用を有し、次いで、重力捕捉の効率を
下低下する。このように、ＤＰＡ中で設定された現実の
圧力は、プラズマ効率問題を粒子物捕捉問題と釣り合わ
せるべきであり、ＤＰＡが働く特定の適用に依存する。
【００７５】圧力感応スイッチ５３（図５（ｂ））は、
ＤＰＡ４０内の圧力をモニタするために含まれる。ＤＰ
Ａ内の圧力が所望されないレベルに上昇する場合には、
スイッチ５３はプロセッサ３４にＤＰＡと基板処理チャ
ンバ１０の両方をＯＦＦにするよう信号を送る。好適な
具体例において、スイッチ５３は、ＤＰＡ４０ないの圧
力が１／２大気圧（３６０ｔｏｒｒ）を超えて増大する
ときにシャットダウン操作を開始する半大気圧スイッチ
である。
【００７６】ＤＰＡ内でプラズマを形成するために使用
されるＲＦ電力、陰極のサイズ、ＤＰＡが活性化される
経過時間及びその他の要因に依存して、ＤＰＡ４０は実
質的な量の熱を発生することができる。熱を放散するた
めに、ＤＰＡ４０は図６（ａ）中に示す熱放散フィン６
９を含めることができる。熱放散フィン６９は、陽極５
８に付けられている。
【００７７】熱は、イオン衝撃とジュール効果により陰
極５６においてプラズマ形成の間に発生する。したがっ
て、陽極５８は、陰極５６より冷たい。さらに、陽極５
８は、ＰＦＤ６８中のセラミック陰極リテーナ６１、セ
ラミックライニングプレート７１（後方及び扉におい
て）及びテフロン絶縁リングにより陰極５６から熱的に
絶縁されている。フィン６９は、陽極をさらに冷却する
ことを助長する。フィン６９は、アルミニウムのような
熱伝導性物質から構成され、受動的冷却装置であること
においてＤＰＡ４０を冷却する好適な方法である。安全
上の理由から、ＤＰＡ４０の外部が少なくとも７５℃以
下に冷却されるようにフィン６９を設計することが好ま
しい。
【００７８】ＤＰＡがアプライドマテリアルズにより製
造されたＰ５０００反応器システムにおけるＤＣＶＤチ
ャンバに装備される好適な具体例において、フィンはＤ
ＰＡの３側面上に配置されるが、第４面上には配置され
ない。代わりに、ＤＰＡの第４面（後方）は基板処理チ
ャンバの部品直接対抗して置かれる。フィン６９によっ
て与えられる冷却速度は、フィンのサイズに依存する。
陰極の温度が２５０−３００℃の間になる１つの具体例
において、フィン６９はＤＰＡの外部を約７５℃まで冷
却するのに十分大である。
【００７９】また、ＤＰＡ４０を冷却するために他の方
法を使用することもできる。たとえば、ＤＰＡ４０の周
りに水を循環する冷却システムは、ＤＰＡからの熱を移
し去るために使用することができる。かかる冷却システ
ムは、能動的冷却機構である。
【００８０】２．ＤＰＡ４０の好適な粒子物低減具体例
を使用するテスト結果 粒子物の蓄積を低減する本発明の有効性を証明するため
に、実験が実施され、このなかで、上述の好適具体例に
従って設計されたＤＰＡ４０が６インチウェハ用に装備
されかつ窒化珪素のＣＶＤ堆積用に設計されたプレシジ
ョン５０００チャンバに付けられた。プレシジョン５０
００チャンバは、半発明の譲受人であるアプライドマテ
リアルズによって製造される。
【００８１】ＤＰＡの有効性のテストを実施する実験の
前に、窒化珪素堆積工程、これに続くフッ素清浄工程に
よって処理チャンバ中に堆積した残留物の組成を測定す
るために実験が行われた。残留物の組成は、２つの異な
った窒化珪素堆積／フッ素清浄プロセスシーケンスの間
に測定された。各プロセスシーケンス中、窒化珪素堆積
工程は、清浄工程が第１シーケンス中ＣＦ4化学に及び
第２シーケンス中ＮＦ3化学に基づくとはいえ、同一で
ある。
【００８２】窒化珪素フィルムはウェハをシラン（Ｓｉ
Ｈ4）、窒素（Ｎ2）及びアンモニア（ＮＨ3）ガスのプ
ラズマに晒すことによってウェハ上に堆積した。ＳｉＨ
4は、２７５ｓｃｃｍの流速でチャンバ中に導入され、
Ｎ2は３７００ｓｃｃｍの速度でチャンバ中に導入され
ＮＨ3は１００ｓｃｃｍの速度で導入された。プラズマ
は、７２０ワットで運転される１３．５６ＭＨｚＲＦ電
力供給を使用して、４．５ｔｏｒｒの圧力、４００℃の
温度で形成された。窒化珪素堆積プロセスは、ウェハ上
におよそ１０，０００Åのフィルムを堆積するのに十分
であったおよそ７５秒続いて堆積した。
【００８３】第１のサンプルとして、窒化珪素堆積工程
が完了しウェハがチャンバから除去された後、チャンバ
が１２０秒間ＣＦ4とＮ2Ｏのプラズマで清浄された。Ｃ
Ｆ4のＮ2Ｏへの比は、ＣＦ4が１５００ｓｃｃｍの速度
で導入されＮ2Ｏが５００ｓｃｃｍの速度で導入され、
３：１であった。清浄工程の間、チャンバは４００℃の
温度でかつ５ｔｏｒｒの圧力で維持された。プラズマは
１０００ワットで供給される１３．５６ＭＨｚ電力供給
で形成された。
【００８４】第２のサンプルとして、チャンバがＮＦ3
とＮ2ＯとＮ2前駆物質ガスから形成されるプラズマで清
浄された。ＮＦ3のＮ2Ｏ、Ｎ2に対する比は、ＮＦ3が５
００ｓｃｃｍの速度で導入され、Ｎ2Ｏが２００ｓｃｃ
ｍの速度で導入され、及びＮ2が１０００ｓｃｃｍの速
度で導入され、およそ５：２：１０であった。チャンバ
は、およそ９５秒間続いた清浄工程の間、４００℃の温
度で、５ｔｏｒｒの圧力で維持されていた。プラズマ形
成は、１０００ワットで供給される１３．５６ＭＨｚ電
力供給で達成された。
【００８５】ＮＦ3清浄として残留物サンプルの色が黄
色／白であった一方で、ＣＦ4清浄としての残留物の色
は茶色がかったものであったことが判明した。単にＳｉ
3Ｎ4堆積工程から生成した残留物は茶色であることが判
明し、これらの結果は、ＮＦ3清浄から初期の茶色の粉
末の黄色／白粉末へのより完全な転換を示すものと考え
られている。これは、ＮＦ３プラズマ中に発生する余分
のフリーのフッ素ラジカルのためであると考えられてい
る。
【００８６】他の実験例において、３つの異なる残留物
サンプルが捕集された。上述のようにＳｉ３Ｎ４堆積工
程の直後に処理チャンバのおよそ０．５ｍ下流のフォア
ライン中で捕集された粉末（サンプルＡ）、サンプルＡ
と同様の位置であるが上述のようにＮＦ3／Ｎ2Ｏ／Ｎ2
清浄プラズマの実施後に捕集された粉末（サンプル
Ｂ）、７日の連続的堆積／清浄シーケンス後にチャンバ
からおよそ１２ｍ下流の乾燥真空ポンプの入口において
捕集された粉末（粉末Ｃ）。粉末サンプルの組成は、水
素促進スキャッタリング（Hydrogen Forward Scatterin
g,ＨＦＳ）、Ｘ線光電子スペクトロスコピ（X-Ray Phot
oelectron Spectroscopy,ＸＰＳ）、Ｘ線回折（ＸＲ
Ｄ）分析から演繹される。これら粉末の各組成を表１に
示す。
【００８７】
【表１】
【００８８】サンプルＡは、Ｓｉ3Ｎ4堆積化学の直接的
固体副生成物である。粉末は、ＲＦプラズマ内で発生す
る粒子物の組成を表す。粉末は、大部分Ｓｉ、Ｎ、Ｈ及
び酸素からなる。酸素は、多分サンプル捕集の間空気か
ら吸収される。酸素は、いかなる酸素含有ガスも堆積の
間使用されないため、粉末の当初の組成たり得ない。プ
ラズマ中で発生した残留粒子物は、高度に水素化された
窒化珪素ＳｉxＮyＨzがもっともありそうである。この
粉末は、高度に反応性である。ＸＰＳ測定は、ＨＦＳ結
果を確認し、空気への暴露後、珪素が元素として１８
％、窒化物として２４％及び酸化物として５８％存在す
る。窒素は、窒化物として９３％及びアンモニウムとし
て７％存在する。ＸＲＤ分析は粉末が非晶質であること
を示す。
【００８９】サンプルＢは、ＮＦ3／Ｎ2Ｏ／Ｎ2プラズ
マを使用する清浄工程後粉末Ａの転換の結果である。清
浄工程は、堆積チャンバの内部に集積する残留物を完全
に蒸発させるが、限定されたＦ*フリーラジカルの寿命
のためフォアライン中で転換は完結しない。しかし、こ
の寿命は、部分的転換がフォアラインの最初の数メータ
中において生じ得るほど十分長い。この白色粉末は、Ｓ
ｉxＮyＨzを（ＮＨ4）2ＳｉＦ6（ヘキサフルオロシリケ
ート、Ｘ線回折特性を使用して同定された）に変換する
に十分な、高いＦ含有量を示す。多結晶性白色粉末は２
５０℃の昇華温度を示す。
【００９０】サンプルＢ中に集積された粉末の量は、ガ
スがフォアラインに沿って移動するにしたがって、固体
−ガス蒸発が次第に効率が下がってくることを示唆する
処理チャンバからの距離の増大に伴って増大する。これ
は多分、特にチャンバから放出する間にＦ*、ＣＦ*、Ｏ
*のような励起した種の希薄化のためである。ポンプの
近くに、粉末ＡとＢの混合物が存在する。この残留物
（粉末Ｃ）は、チャンバからの距離が増大するに従い黄
色がかった色から茶色である。
【００９１】化学分析は、粉末Ｃが粉末Ａからの不完全
な転換であることを示す。保護コーティングを形成し及
び堆積の間捕集された粉末の更なる転換を防止する最初
の茶色の残留物を覆うことができるポリマ−（ＣＦ2−
Ｃ2Ｆ4−Ｏ−）x−の形成は興味深い。商業的なＰＥＣ
ＶＤ窒化珪素システムのフォアライン中の粉末Ｃの集積
は、１ヶ月の連続的堆積／清浄シーケンス後に５００ｇ
以上であり得る。
【００９２】チャンバ中の残留物の蓄積の組成が決定さ
れた後、実験は残留粉末の粒径を決定するために実施さ
れた。この実験として、珪素片が堆積処理からそこで堆
積する物質を捕集するためフォアライン内に置かれた。
１５秒間の堆積処理後においても、茶色の粉末の形で残
留物の蓄積は通常真空ライン３中で起きる。この残留物
の蓄積を示す顕微鏡写真を図１０に示す。茶色粉末はＳ
ｉxＮyＨz、ＳｉxＨy、ＳｉＯx及び元素珪素の残留物か
らなっていた。残留物の基本的粒子は、２．３ｇ／ｃｍ
３の粒状で海綿状の形態を示す。粒子の回転楕円面シン
メトリは図１１に示し、成長が均一な核形成によって存
在することができることを示す。図１２は、直径がおよ
そ５０μｍである典型的残留凝集粒子物中への４又は５
基本的粒子（各直径１５−２０μｍ）の凝集を示す顕微
鏡写真である。さらに実験は、粉末の粒子サイズが、９
０秒の堆積工程の間直径１．０ｍｍ以上の大きさの凝集
物を形成するため堆積時間とともに増大することを示し
た。
【００９３】プロトタイプのＤＰＡは、シランベースの
窒化珪素堆積操作からのもののような粒子物の蓄積を低
減することにおｋる本発明の有効性を証明するために使
用された。プロトタイプのＤＰＡは、図４（ａ）
（ｂ）、５（ａ）（ｂ）、６（ａ）（ｂ）に示した具体
例に従って構成され、フォアラインの直前のＰ５０００
ＣＶＤチャンバの排出口に連結された。その実験におい
て、チャンバは窒化珪素用の共通の堆積・清浄シーケン
スに従って操作され、これには３つの連続した１．０ミ
クロン堆積工程これに続くＣＦ4／Ｎ2Ｏ清浄工程を含む
ものであった。堆積／清浄サイクルは５０００ウェハ実
行テストのために連続的に繰り返された。
【００９４】窒化珪素堆積工程に関して、チャンバ温度
が４００℃に設定されサセプタがガス分配マニホールド
から６００ミリ（ｍｉｌｓ）に配置され、チャンバ圧力
は４．５ｔｏｒｒに設定され維持された。ＳｉＨ4を含
む堆積ガスは、１９０ｓｃｃｍの速度で導入され、Ｎ2
は１５００ｓｃｃｍの速度で導入され、ＮＨ3は６０ｓ
ｃｃｍの速度で導入された。１３．５６ＭＨｚの周波数
で単一周波数ＲＦ電力は、プラズマを形成しおよそ７５
００Å／ｍｍの速度で窒化珪素層を堆積するために４５
５ワットの電力レベルで供給された。各１．０ミクロン
そうの全堆積時間は、約８０秒であった。
【００９５】チャンバ清浄工程に関して、チャンバ圧力
４．６ｔｏｒｒに設定され維持され、チャンバ温度は４
００℃に設定され、サセプタ（ウェハなし）はガス分配
マニホールドから６００ミリに配置された。ＣＨ4を含
む清浄ガスは、１５００ｓｃｃｍの速度で導入され、Ｎ
2Ｏは５００ｓｃｃｍの速度で導入された。ＲＦ電力は
チャンバ内でエッチングプラズマを形成し、堆積下物質
をエッチングするために供給された。周波数電力供給
は、１３．５６ＭＨｚで操作され、１００ワットで運転
された。３つの１．０ミクロン窒化珪素層堆積工程後チ
ャンバを清浄するために使用された全清浄時間は、最初
の３０００ウェハに関して１１０秒であった。その後、
終点検知器が最終の２０００ウェハに関する清浄時間を
最大限にするために使用された。
【００９６】プロトタイプのＤＰＡ長さがおよそ３５ｃ
ｍ、直径１４ｃｍであった。電極５６と５８は、２４
２．１ｉｎ2の全表面積を与え、アルミニウムから機械
加工された。陰極は、幅３．００ｉｎで、３９．５９６
６インチの周囲であった。
【００９７】５００ボルトのＤＣ電圧が、上述したよう
に窒化珪素堆積工程及びＣＦ4清浄工程の両方の間に帯
電した粒子物を細くするために電極５６と電極５８の間
に創られた。電圧場は、電極５６に５００ボルトを供給
し電極５８を接地することによって創られた。プラズマ
形成に関するかぎりでは、ＤＰＡ装置は能動的装置とし
て操作された（すなわち、ＲＦ電力は堆積工程の間供給
されなかった）。プラズマ形成は、１０００ワットで運
転される３２５ＫＭＨｚＲＦ波形によって発生された。
ＤＰＡ内の圧力は、０．８ｔｏｒｒで測定された。
【００９８】さらなるテストにおいて、プロトタイプの
ＤＰＡは、プロセスに透過性であるが、上述の窒化珪素
堆積／ＣＦ4清浄シーケンスを使用する２０，０００ウ
ェハテストランの間フォアライン内の粒子物の蓄積を防
止することに１００％効果的であることを示した。プロ
トタイプのＤＰＡの使用は、実験中チャンバから排出さ
れる全ての粒子物質を捕捉し除去するためにいかなる追
加的清浄ガス又はいかなる追加的清浄時間も要求しなか
った。実験中堆積した窒化珪素フィルムの厚さ、均一
性、応力及び屈折率のようなフィルム特性に用いられる
測定は、１回目と５０００回目の間（又は任意のウェハ
の間で）でこれらの特性のいかなるものにおいても顕著
な又は重大な変化はなかったことを示した。さらに、実
験中チャンバ内の粒子数を測定するのに行われた測定は
また、ウェハ操作の間直径０．１６ミクロン以上の大き
さの粒子物における増加はなかったことを示した。
【００９９】３．螺旋コイル、単一チューブ例 他のプラズマ形成構成に組み込むＤＰＡ４０の他の具体
例はまた可能である。たとえば、いくつかの具体例にお
いて、プラズマは螺旋共振子コイルのような誘導コイル
にＲＦ信号の適用によって発生する。螺旋コイルは、サ
イズがコンパクトで、比較的高いプラズマ密度のプラズ
マを発生する能力を有する。かかるコイルは、この分野
の当業者に周知であり、ここに参考資料として組み込ま
れる、Michael A.LiebermanとAllan J.Lichtenbergの
「Principles of Plasma Discharges and Materials Pr
ocessing」（John Wiley & Sons,1994）の４０４−４１
０頁のような多数の周知の教科書中に述べられている基
準に従って設計することができる。螺旋共振子コイル
は、銅、ニッケル、あるいは金又は同様な伝導材料のよ
うな高い誘電率タイプの金属から造ることができる。コ
イルを適切に共振するため、コイルの長さが、適用され
るＲＦ信号の波長の約１／４か又は１／４より少し長い
ことが重要である。
【０１００】図１３は、かかるコイルを含むＤＰＡ４０
の１つの具体例の断面図である。図１３において、ＤＰ
Ａ４０は、処理チャンバ１５からの排出ガスがそれがＤ
ＰＡを通過するときに通って流れるチューブ１５０を含
む。チューブ１５０は、セラミック、ガラス又は水晶の
ような絶縁物質から造られた円筒形チューブである。好
適な具体例において、チューブ１５０は、フッ素のよう
なエッチングガスと反応しないセラミック材料から造ら
れ、清浄工程中で使用される。また、チューブ１５０
は、真空ライン３１の内部直径とほぼ同一の内部直径を
有する。他の具体例において、チューブ１５０は、必ず
しも円筒形である必要はなく、その代わり角張った、平
面的なあるいは楕円形の、又は同様にカーブした内部表
面を有するものでも良い。これら及び他の具体例におい
て、チューブ１５０の内部直径はまた、真空ライン３１
の内部直径より大きくても小さくてもよい。
【０１０１】コイル１５２は、チューブ１５０の外側に
巻かれポイント１５６において一方の端部でＲＦ電力供
給に連結され、ポイント１５５において他方の端部で地
電位に連結されている。チューブ１５０を通って通過す
る排出ガスは、ＲＦ電力供給からの電圧をコイル１５２
に適用することによってプラズマ状態に励起される。プ
ラズマ状態において、プラズマからの成分は、上述のよ
うにポンプシステム３２によってＤＰＡ４０及び真空ラ
イン３１から外に圧送されるガス状生成物を形成するた
めチューブ内で堆積した物質と反応する。コイル１５２
は、前述の標準的螺旋共振子コイルであり、チューブの
外側よりも内側に巻いてもよい。
【０１０２】外側の容器１５４は、チューブ１５０を取
り巻く。容器１５４は、少なくとも２つの目的において
作用する。第１は、コイル１５２によって発生したファ
ラデー箱遮蔽電離放射線放射として作用する。第２に、
セラミックチューブ１５０が破壊又は亀裂が入った場
合、又はチューブ１５０中の真空シールが他の方法で破
壊される場合、容器１５４は、アルミニウムあるいはス
チールあるいはその他の化合物のような種々の材料から
造ることができ、遮蔽効果のために接地される。上方及
び下方のフランジ１５７及び１５８は、それぞれ真空シ
ールを維持する間ＤＰＡ４０を真空マニホールド２４と
真空ライン３１に連結する。
【０１０３】標準的ＲＦ電力供給は、負荷として５０オ
ームのインピーダンスで機能するよう設計される。した
がって、ＲＦ電力供給をコイル１５２への接触のポイン
ト（ポイント１５６）は、コイル１５２が５０オームの
インピーダンスを持つように選択されるべきである。電
力供給が他のインピーダンスレベルを要求した場合、ポ
イント１５６はそれに応じて選択され得る。
【０１０４】コイル１５２は、５０ワット以上の電力レ
ベルでＲＦ電力供給によって運転され、好ましくは５０
０ワット以上のレベルで運転される。かかる条件の下
で、プラズマ発生は最大限であり、均一性は重要ではな
い。コイル１５２によって発生する現実の電圧は、ＲＦ
電力供給によって用いられる電力、コイル１５２の長さ
及び巻線間隔、及びコイルの抵抗のような多数の要因に
依存する。電圧はコイルに沿って均一に広がっているた
めに、全コイル用の電圧レベルの決定はコイルが接地及
びＲＦ電力供給に連結されるポイント間のレベルを決定
することによってなし得る。たとえば、ある特定のコイ
ルがポイント１５５と１５６の間のコイルの部分の長さ
の４倍であるとき、コイルの全電圧はポイント１５５と
１５６の間の電圧レベルの４倍となる。
【０１０５】コイル、電力レベル及び適用されるＲＦ電
力は、強力な、強度のプラズマがチューブ１５０内で形
成されるが、コイル１５２によって発生する電圧が電流
がコイルから容器１５４にアークをなすレベルを超えな
いことを確実にするように選択されるべきである。アー
クが特定のＤＰＡにとり問題である場合、容器１５４と
コイル１５２の間に絶縁材料をおくことが可能である。
しかし、設計の簡単化のため、容器１５４とコイル１５
２の間に空気で満たされた空間をもつことが好ましい。
【０１０６】ＤＰＡ４０の長さとサイズは変え得る。他
の適用においてはＤＰＡ４０がラインに代替するような
真空ライン３１の全長（４−５フィート以上）であり得
るのであるが、いくつかの適用において、ＤＰＡ４０は
４−６インチほど長くても短くてもよい。長いＤＰＡ４
０は、より短い、同等に設計されたＤＰＡより多くの粒
子物を捕集し、したがって除去することができる。ＤＰ
Ａ設計は、空間問題を残留物捕集効率とバランスさせな
ければならない。しかし、より進んだ捕捉機構を含むよ
り短いＤＰＡは、処理チャンバから排出される全粒子物
質の９９．９％捕集しかつ捕捉することができ、長さを
重要性の低い要因とする。コイルの長さがＲＦ波長の１
／４より少し長くすべきであるので、コイルと使用され
るＲＦ周波数の間に直接的関係がある。
【０１０７】ＤＰＡ４０が処理操作の特定の時間の間、
好適にＯＮ及びＯＦＦに変わることは既に述べたことで
あるが、ＤＰＡはまた受動的装置として構成することも
できる。受動的装置として、ＤＰＡ４０は、何らの特別
な制御信号又はプロセッサ時間がＤＰＡをＯＮ及びＯＦ
Ｆに変えることに専用とする必要がないように十分なＲ
Ｆ電力信号を連続的に供給される。
【０１０８】４．第１螺旋コイル、機械的及び静電的ト
ラップ具体例 図１４は、ＤＰＡ４０の他の具体例の断面図である。図
１４に示すＤＰＡ４０の具体例は、第１内部セラミック
チューブ１６０及び第２外部セラミックチューブ１６２
を含む。チューブ１６０の端部は、ＤＰＡ４０を通じる
ガス流れが矢印１６４で示されるようにチューブ１６２
の円筒形空間内である。
【０１０９】螺旋共振子コイル１６６は、図１３の具体
例に関連して記載したように、チューブ１６２の外側に
巻かれ、ＲＦ電力供給１６８に連結されている。コイル
１６６はまた、チューブ１６２の内部内に、又はチュー
ブ１６０の外部あるいは内部に巻かれる。
【０１１０】上記容器１５０と同様のシェル１６８は、
内部及び外部チューブ１６０及び１６２を収納する。外
部チューブ１６２は内部チューブ１６０又はシェル１６
８のいずれへの連結によって支持されていてもよい。い
ずれの場合においても、外部チューブ１６２用の支持構
造が流出ガスをＤＰＡ４０を通って通過させ得ることが
重要である。このために、支持構造はチューブ１６０及
び１６２の間で複数の穿たれた孔を有するセラミック材
料の平面であってもよく、チューブ１６０と１６２の間
で拡張する４つの細い連結の内の３つからなってもよ
く、又は多くの他の同等の方法で設計されてもよい。穿
孔を含む構造は、以下に記述するように捕集領域１７０
内で粒子物を捕集しかつ捕捉することを助長することが
できる。しかし、この構造は、孔がＤＰＡ４０と通って
圧送されるガスの流速を低下することがないように十分
大きい。
【０１１１】ＤＰＡ４０のこの具体例は、捕捉とこのた
めに粒子物質の分解を高める。この設計は、図４（ａ）
のトラップ６２と同様な方法でＤＰＡの残りを通って真
空ライン３１中に通過することができないように、排出
ガス流れ中で粒子物を捕集し保持する機械的トラップと
して働くチューブ１６２の捕集領域１７０を含む。粒子
物は、トラップ中で保持され、形成したプラズマの下で
分離又は分解されるまでプラズマに晒される。
【０１１２】ＤＰＡ４０のこの具体例のトラップ部分の
操作は、粒子物をＤＰＡ装置を通って真空ライン中に一
掃しようとする流出ガス流路にもかかわらず、粒子物を
トラップ内に保持するために働く重力に一部依存する。
このように、ＤＰＡ４０の有効性は一部、ガス状の生成
物中に反応されるまで粒子がチューブ１６２を離れるこ
とを防ぐため、外部チューブ１６２の能力に依存する。
このためにＤＰＡ４０は捕集領域１７０がＤＰＡへの入
口から下流側であり、外部チューブ１６２の長さが重力
との組み合わせでこのトラップを創るのに十分であるよ
うに配置されることが重要である。
【０１１３】さらに、ＤＰＡ４０内の平面１７６に沿っ
たガス通路の断面領域の増大は、粒子物の捕捉を助長す
る。任意の所定の堆積プロセスにおいて流出ガス流れに
関する流速は、一般に一定である。このように、１以上
の通路の断面領域の増大は、ガス流れ中の粒子物の速度
を低下させ、これに対応して粒子上の中性牽引力を低下
させる。所定の粒子は、ＤＰＡ４０の重力トラップ内で
重力によって、捕捉される。
【０１１４】機械的トラップの有効性をさらに高めるた
めに、静電捕集器１７２は捕集領域１７０近くに配置す
ることができる。静電トラップ１７２はＤＣ又はＡＣ電
力供給の連結された小電極であってもよい。静電捕集器
１７２に適用される極性及び電荷の量は、特定のもので
あり個々の適用において排出された粒子物質の極性と典
型的電荷レベルに依存する適用である。
【０１１５】種々の異なった静電捕捉装置は、本発明に
おいて使用することができる。かかる静電捕集器の他の
具体例の詳細は、図１５（ａ）、１５（ｂ）及び１５
（ｃ）に関して以下に詳細に議論する。
【０１１６】５．第２螺旋コイル機械的及び静電的トラ
ップ具体例 図１５（ａ）は、ＤＰＡ４０の他の具体例の断面図であ
る。図１５（ａ）の具体例は、図１４の他の具体例と同
様な機械的トラップ設計を使用する。また、流出ガス
は、反対側の上方フランジよりも上方フランジ１８１に
隣接して配置されたサイドフランジ１８０を通って排出
される。フランジ１８０は、外部チューブ１８６よりも
外側のケーシング１８４と真空シールを創り出すために
配置される。ケーシング１８４は、チューブ１８６がセ
ラミックのような絶縁材料から造られるのに対して、金
属又は同様な材料から造られる。
【０１１７】ＲＦ電力は、ＲＦ供給への連結１８８のポ
イントとポイント１８９（接地）との間に５０オームの
インピーダンスをもつように設計されている外側コイル
１８７を通じて、この具体例のＤＰＡに適用される。上
記のように、コイル１８７は、コイルが標準的ＲＦ電力
供給によって運転できるように、５０オームのインピー
ダンスをもつように設計されるべきである。内側コイル
１９０は、内部チューブ１８５内で巻かれる。内側コイ
ル１９０は、誘導によって外側コイル１８７上に供給さ
れたＲＦ信号を受領し、プラズマ反応を操作するのに必
要な電圧場をつくる。
【０１１８】中心ワイヤ１９２は、内部チューブ１８５
の中心を通り、電圧ポテンシャルはＤＰＡを通って通過
する粒子物質を静電的に捕捉するため中心ワイヤ１９２
と内側コイル１９０の間で発生する。電圧ポテンシャル
は、多数の異なるアプローチを使用してつくることがで
きる。各アプローチにおいて、中心ワイヤ１９２とコイ
ル１９０は電極として働く。１つの具体例において、中
心ワイヤ１９２は接地され、正のＤＣ又はＡＣ電圧がコ
イル１９０に適用される。図１３（ｂ）に示すように排
出された粒子物１９４が負に帯電している場合、粒子は
ワイヤ１９２とコイル１９０により創り出された電圧場
（Ｆelec）によって引きつけられ、正に帯電したコイル
上の一９５で捕集される。コイル１９０が接地され負の
電圧が中心ワイヤ１９２に適用されるば場合、同様な結
果を達成することができる。しかし、この場合、ワイヤ
１９２が負に帯電した粒子物をコイル１９０に向け跳ね
返す。
【０１１９】他の具体例において、正のＤＣ又はＡＣ電
圧は、中心ワイヤ１９２に適用され、コイル１９０は接
地ポテンシャルに接続される。このアプローチにおい
て、負に帯電した粒子物は、図１５（ｃ）に示すように
正に帯電したワイヤ１９２上の一９６で捕集される。負
の電圧がコイル１９０に適用され中心ワイヤ１９２が接
地される場合、同様な結果を達成することができる。こ
の場合、コイル１９０は負に帯電した粒子物をコイル１
９２に向け跳ね返す。
【０１２０】さらに他の具体例において、ワイヤ１９２
又はコイル１９０のいずれも接地されておらず、代わり
に両方がコイル１９０に関してワイヤ１９２の間に正又
は負の電圧ポテンシャルを発生する電圧発生源に接続さ
れる。勿論、正に帯電した粒子物質が存在する場合、こ
の物質はその上で負に帯電した粒子物質が捕集される電
極の反対側の電極上で捕集され得る。
【０１２１】また、粒子物質が正及び負の両に帯電した
粒子物を含む場合、粒子物は、静電力によって捕集する
ことができる。かかる場合、正に帯電した粒子物は、低
方のポテンシャル電極に引き寄せられ、負に帯電した粒
子物は上方のポテンシャル電極に引き寄せられる。ま
た、かかる場合に、中心ワイヤ１９２にＡＣ電圧を適用
することも可能である。ＡＣ電圧が中心ワイヤ１９２に
接続されコイル１９０が接地される場合、正の半サイク
ルの間、正の粒子物質はワイヤからコイル１９０に向か
って跳ね返される。しかし、負の半サイクルの間、負の
粒子物質はワイヤから跳ね返され、コイル１９０上で捕
集される。かかる場合、ＡＣ電圧期間は粒子物の応答時
間より長くすべきである。
【０１２２】上記の任意の場合において、２つの電極間
の電界は５０と５０００ｖｏｌｔｓ／ｃｍの間でもよ
い。好ましくは、電界は、５００ｖｏｌｔｓ／ｃｍ（Ｄ
Ｃ）から１０００ｖｏｌｔｓ／ｃｍ（ＡＣ）である。粒
子物がコイル１９０上に捕集するために中心ワイヤ１９
２から引き寄せられるか、又はその逆となるかについて
は、粒子物の極性及びコイル１９０及びワイヤ１９２に
適用される電荷に依存する。
【０１２３】この設計がコイル１９０及び中心ワイヤ１
９２の間に発生する電圧ポテンシャル差に依存するた
め、チューブの絶縁材料によりワイヤ１９２から分離さ
れないようにコイル１９０は最大限の粒子物捕集を得る
ために内部チューブ１８５の内側に配置するべきであ
る。内部チューブ１８５が配置されているので、コイル
１９０及び中心ワイヤ１９２は、フッ素のような種々の
高度に反応性の種と接触する。したがって、コイル１９
０とワイヤ１９２が、かかる種と反応しないニッケルの
ような適切な伝導性の材料から造られることが重要であ
る。この具体例において、コイル１９０は粒子物を引き
寄せたり跳ね返したりするための電圧ポテンシャル及び
ＲＦ電力信号の両方をもたらすことを認識することは重
要である。
【０１２４】６．並行電極を含む第３機械的及び静電的
トラップ具体例 図１６（ａ）は、機械的及び静電的トラップを含む他の
ＤＰＡ４０の断面図である。図１６の具体例は、一対の
静電的に結合した電極に適用されるＲＦ電力からプラズ
マを形成することにおいて、図４（ａ）（ｂ）、５
（ａ）に示した具体例と同様である。しかし、図１６
（ａ）の電極は、図４（ａ）（ｂ）、５（ａ）（ｂ）、
６（ａ）（ｂ）の具体例における実質的に等しい表面積
の平行板電極であるよりも、周辺的(perimetric)、円筒
形電極４０２と４０４である。図１６（ｂ）に示すよう
に、それらの円筒形の特性のため、電極４０２の電極４
０４に対する表面領域の比は、ＤＰＡの異なる部分にお
いて異なる。たとえば、１つの具体例において、電極４
０２と４０４の表面領域の比は、内部通路４０５ａにお
いて約３：１である。この同じ具体例において、電極４
０２の４０４に対する表面領域の比は、外部通路４０５
ｂにおいて約１．３：１である。
【０１２５】電極４０２と４０４は、処理チャンバ１５
から排出されたガスが通過するガス通路４０５を画成す
る。電極４０２は、ＲＦ及びＤＣ電力が電極４０４に適
用される間、接地される。ＲＦ及びＤＣ電力は、ＰＦＤ
４０６を通じて電極４０４に供給される。ＰＦＤ４０６
は、テフロン絶縁器４０８により、接地された電極４０
２から絶縁される。
【０１２６】通路４０５は、電極の同心特性(concentri
c nature)のため、円形のドーナッツの底半分のように
形づけられている、Ｕ形重力トラップ領域４１０を含
む。流出ガスは入口４０１からガス通路４０５に入り、
出口４０３を通って出る。
【０１２７】適切であれば、ＤＣフィルタ４１２は、流
出ガス流れの中の停電した物質を捕捉することを助長す
るためＤＰＡに適用される電圧が、チャンバ内で起こる
基板処理操作を妨害しないように、ＤＰＡ４０と処理チ
ャンバ１５の間に配置することができる。
【０１２８】電極４０２と４０４を含む電気回路を示す
線図は、図１７に示す。図１７に示すように、電極４０
４は、電極４０２が接地されている間、ＤＣ発生器４２
０及びＲＦ発生器４２２の両方に接続されている。ＤＣ
発生器４２０は、静電トラップにより要求されるＤＣ電
圧を供給し、ＲＦ発生器４２２は、プラズマを形成する
ためのＲＦ電力を提供する。ＲＦマッチ回路４２４は、
反射電力を最小限にするために発生器出力インピーダン
スを５０Ωにマッチさせ、ＤＣ／ＲＦフィルタ（好適な
具体例において１ｍΩ抵抗）４２６はＲＦ電力供給から
ＤＣ電力供給を隔離する。
【０１２９】７．平行電極を含む第４機械的及び静電的
トラップ具体例 図１８（ｃ）は、機械的及び静電的トラップを含むＤＰ
Ａ４０の他の具体例の断面図である。図１８（ａ）の具
体例はまた、ＤＰＡ中に排出される流出ガス静電的に結
合したプラズマを形成する均一に間隔をあけられた平行
電極４３０と４３２を含む。電極４３０は、図１６
（ａ）の具体例と同様な方法でＲＦ及びＤＣ電力供給に
接続され、電極４３２は、接地される。
【０１３０】各電極は、薄板金属から形成され、ガス通
路４３５を創るために曲がっている。チャンバ１５から
の流出ガスは入口４３４を通ってガス通路に入り、出口
４３６から出る。ガス通路４３５は、並んで配置され、
電極４３０に一部によって最初に分離されている、通路
４３５ａと４３５ｂの２つのガス通路を含む。かかる方
法でガス流通を２つの分離した通路に分割することは、
固定された領域内で電極４３０と４３２の表面領域を増
大する。電極４３０と４３２は、ＤＰＡ内のＲＦプラズ
マ形成により発生する熱条件下で溶融したり及び／又は
曲がったりしないように十分厚いものとすべきである。
他の具体例において、電極４３０と４３２は、アルミニ
ウムから機械加工され得る。
【０１３１】図１８（ｂ）は、図１８（ａ）に示したＤ
ＰＡの透視図である。図１８（ｂ）において、ＤＰＡ４
０は、他の既述のＤＰＡの具体例と同様に、アルミニウ
ムケーシング４４０によって包まれている。ケーシング
４４０は、ネジ４４２によってＤＰＡに取り付けられて
いる扉４４１を含む。また、ＲＦ及びＤＣ電力は、ＰＦ
Ｄ連結４３８を通じて電極４３０に供給される。
【０１３２】８．第１マイクロ波具体例 図１９（ａ）は、ＤＰＡ４０の他の具体例の側方断面図
であり、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）に示した具体例
の正面図である。図１９（ａ）及び（ｂ）の具体例は、
プラズマを発生しＤＰＡ内で捕集された粒子物質及び残
留物を除去するためにマイクロ波発生源を使用する。多
くの異なったマイクロ波発生源が利用可能であるが、購
入及び運転コストの理由から、一対の交互パルス化マグ
ネトロン(alternatively pulsed magnetrons)４５０
（たとえば、いくつかの電子レンジで使用されているタ
イプのマグネトロン）が好適に使用される。かかるマグ
ネトロンは、ＣＷマイクロ波発生器あるいはＲＦ発生器
の価格より２桁以上も低い。
【０１３３】図２０（ａ）に示したように、各マグネト
ロン４５０は、交互にパルス化した（６０Ｈｚ）電場
（２．４５ＧＨｚ）を発生する。図２０（ｂ）に示した
ように、他のマグネトロンに関して１８０度の位相差に
より１つのマグネトロンのパルスを遅らせることによっ
て、２つのマグネトロン発生源は、図２０（ｃ）に示す
ように１２０Ｈｚで一定にパルス化され得る。図２０
（ｃ）において、波形（Ｍ１）の最初のサイクルは、マ
グネトロンの１つによって発生され、第２のサイクル
（Ｍ２）は他のものによって発生される。マグネトロン
によって発生したエネルギは、高いプラズマ密度で９０
％近いイオン化効率を生み出すことができる。このよう
にかかる電力発生源は、誘電的に結合した電極より高い
清浄効率をもたらし、典型的には１０−２０％の間のイ
オン化効率を生み出す。
【０１３４】マイクロ波発生源のさらに有利な点は、ジ
ュール効果熱の低減である。熱があまり発生しないため
に、ガス流れ通路４５６を画成する電極４５２と４５４
（図１９（ａ））は、比較的薄い薄板金属からたやすく
造ることができる。ガス流れ通路４５６は、入口４５８
で始まり、出口４６０で終わる。通路は、図１８（ａ）
の具体例におけるガス通路４３５と同様な方法で２つの
通路に分割され流れる。また、入口４５８は、図１９
（ｂ）中のプロフィール４６４で示されるようにガス通
路４５６の始めにおいてＤＰＡ４０中に引き起こされ
る。
【０１３５】マグネトロン４５０は、ＤＰＡ４０の反対
側上に配置される。マイクロ波電力は、適当な導波管４
６２（図１９（ｂ））によって反応器に結合されてい
る。マグネトロンと導波間は、プラズマ形成が全ガス通
路にわたって起こすことができるようにガス通路４５６
の幅を通してマイクロ波を放出するために結合する。薄
板金属電極間の距離は、電場の各ノード(node)（ゼロ強
度のポイント）が電極の表面に配置されるようにマイク
ロ波の波長に従って調節することができる（すなわち、
電極板の距離は、マイクロ波の波長の半周期の倍数でな
ければならない。）。マグネトロン４５０と導波管４６
２配置のために、プラズマはガス通路４５６の全ての部
分において形成される。セラミック扉４６６（図１９
（ｂ））は、マグネトロンと導波管を電極４５２と４５
４から隔離し、外側ケーシング４６８はＤＰＡを収容し
第２レベルのシールを提供する。
【０１３６】ＤＣ電力供給源（図示せず）は、堆積ある
いは他の基板処理操作の間に既述したように静電捕集器
を提供するため電極４５２に結合される。電極４５２へ
のＤＣ電力は、ＯＦＦに切り替えられ（図示されていな
いスイッチにより）、しかし、マグネトロン４５０が清
浄操作の間に活性化されるとき、電極は接地される。こ
の時間内に接地する切り替え電極４５２は、起きる可能
性のあるアーク形成を避ける必要がある。
【０１３７】９．第２マイクロ波具体例 図２１（ａ）は、ＤＰＡ４０の他の具体例の側方断面図
であり、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）で示した具体例
の正面図である。図２１（ａ）と（ｂ）の具体例は、Ｄ
ＰＡプラズマを発生するためにマグネトロン４５０を使
用することにおいて、図１９（ａ）と（ｂ）と同様であ
る。
【０１３８】しかし、図１９（ａ）のＤＰＡ４０のこの
具体例に示すように、ＤＰＡは、入口４７４のすぐ下流
に配置された初期モジュール４７２を含む。モジュール
４７２は、エッチングラジカル（たとえば、ＣＦx、及
びＣＦ4がエッチングガスとして使用されるときは遊離
フッ素）が増大したイオン化効率で発生することができ
るように、清浄サイクルの間プラズマ発生に専念する。
このように発生したラジカルは、堆積し捕集された物質
と反応するためＤＰＡの第２モジュール４７５中に圧送
されるとき、比較的長い寿命を有し活性を維持する。
【０１３９】第２モジュール４７５は、好適な具体例に
おいて薄板金属から構成される対向する電極４７６と４
８０によって画成されるガス通路４７０を含む。ガス通
路４７０は、図１９（ａ）と（ｂ）の具体例におけるガ
ス通路４５６と同様である。これは、２つの通路４７０
ａと４７０ｂ及び出口４７８で端部を含む。
【０１４０】導波管４８２は、マグネトロン４５０に結
合されている。導波管とマグネトロンは、マイクロ波発
生がモジュール４７２中でプラズマを形成するように配
置されている。陽極４７６の内部壁４７６は、マイクロ
波がモジュール４７２の外側のガス通路４７０の他の部
分に到達することを防止する。電極４８０は、既述のも
のと同様の静電捕集器を提供するためにＤＣ電力供給
（図示せず）に結合される。この具体例において、電極
４８０へのＤＣ電力は、清浄サイクルの間ＯＦＦに切り
替えられる必要はない。第２モジュールの中でプラズマ
は発生しないため、アーク問題もない。
【０１４１】１０．プロトタイプＤＰＡを用いる追加の
粒子物低減実験 本発明の有効性を証明するための他の実験において、第
２プロトタイプＤＰＡ４０は、８インチウェハ用に装備
されたプレシジョン５０００チャンバに取り付けられ
た。第２プロトタイプＤＰＡは、ＤＰＡをフォアライン
に連結するために使用された低方フランジの設計を除い
て、図１３で示すＤＰＡ４０と同様であった。第２プロ
トタイプＤＰＡと低方フランジの断面図は、図２２にお
いて示す。図２２で示すように、低方フランジ２００
は、ＤＰＡを通って流れる排出ガスをフォアライン中に
およそ９０度の角度で向け直した。フランジはまた、フ
ランジの底部部分２０４上に蓄積した堆積物質を観察で
きるように、フォアライン連結とは反対に石英の窓を装
備していた。上述のように、プロトタイプＤＰＡにおけ
る低方フランジのこの設計は、図４（ａ）（ｂ）、５
（ａ）（ｂ）、６（ａ）（ｂ）、１４及び１５（ａ）の
具体例におけるＵ形通路あるいは機械的バケットトラッ
プ設計と同様であるが効率は同様ではない方法で、領域
２０４中の粒子物質を捕捉する追加的利点を有した。
【０１４２】第２プロトタイプ装置は、石英チューブの
外部の周りを覆った３／８インチ銅管材料から造られた
コイル２０８を有する石英チューブ２０６を含んだ。コ
イル２０８の全長は、およそ２５フィートであり、１
３．５６ＭＨｚ電力供給は、いかの実験の既述で説明し
たように種々の電力レベルで運転された。石英チューブ
２０６は、アルミニウム容器２１０内でシールされた。
アセンブリの全長は、およそ１４インチであり、アセン
ブリの幅は、およそ４．５インチであった。
【０１４３】第２プロトタイプＤＰＡの有効性は、３つ
の分離された実験でテストされた。各実験において、１
００のウェハが、真空排出マニホールドとフォアライン
との間で連結された第２プロトタイプＤＰＡを有するプ
レシジョン５０００中で実施される窒化珪素堆積／ＣＦ
4フッ素清浄操作シーケンスにおいて、処理された。第
２プロトタイプＤＰＡは、各実験の堆積シーケンスの間
ＯＦＦに保たれ、ＯＮに切り替えられて、フッ素清浄シ
ーケンスの間１３．５６ＲＦ電力供給によって電力を与
えられた。堆積の間のＯＦＦのとき、粒子物は、領域２
１２として図２０で示したようにチューブ２０６の内部
に沿って捕集した。その後、これら粒子物は、ＤＰＡが
清浄シーケンスの間活性化されたとき、チューブ２０６
から除去された。３つの実験の各条件は、以下の表２中
に要約する。
【０１４４】
【表２】
【０１４５】第１の実験において、フッ素清浄シーケン
スは、１３５秒であり、ＤＰＡは２００ワットで運転さ
れた。ＣＦ4は、１５００ｓｃｃｍの速度で処理チャン
バ中に導入され、５００ｓｃｃｍの速度でチャンバ中に
導入されたＮ2Ｏを混合された（比３：１）。１００の
堆積／清浄シーケンス後、ＤＰＡが試験され、全ての残
留物及び堆積物がないことが判明した。ＤＰＡの底部に
おける角が付けられたフランジにおいて、少量の残留物
の蓄積が測定された。このことを表３に要約する。残留
物中の珪素の大多数は、酸化珪素の形で含まれており、
窒素のおよそ半分は、窒化珪素フィルム中に、他の半分
はアンモニアの形で含まれていた。
【０１４６】第２の実験において、フッ素清浄シーケン
スは、１２０秒に短縮され、ＤＰＡが運転される電圧
は、５００ワットに増大された。ＣＦ4は、２０００ｓ
ｃｃｍの速度で処理チャンバに導入され、５００ｓｃｃ
ｍの速度でチャンバ中に導入されたＮ2Ｏと混合された
（比４：１）。１００の堆積／清浄シーケンス後、ＤＰ
Ａが試験され、全ての残留物及び堆積物がないことが判
明した。角が付けられたフランジにおいて、少量の残留
物の蓄積が測定された。しかし、目視検査から、残留物
の蓄積量は、第１の実験における蓄積量よりおよそ８０
％少ないものであった。
【０１４７】この残留物の蓄積の原子凝集が測定され
た。これを表３において要約する。表から明らかなよう
に、この実験からの残留物は、第１の実験からの残留物
より非常に高いフッ素の凝集を含んでいた。フッ素凝集
残留物は、より多くのフッ素種をプラズマに提供し、こ
のためＤＰＡ活性化の間残留物の清浄をより容易とす
る。この実験からの残留物における圧倒的大部分の珪素
は、酸化珪素の形で含まれており、圧倒的大部分の窒素
は、アンモニアの形で存在していたこともまた記さなけ
ればならない。
【０１４８】第３の実験は、第１と第２の実験の間残留
物が収集する傾向があったＤＰＡと角が付けられたフラ
ンジの両方から、残留物が完全に除去され得ることが判
明した。この第３の実験において、フッ素清浄シーケン
スは、１２０秒の長さであり、ＤＰＡが運転される電圧
は、５００ワットまで増大された。ＣＦ4が処理チャン
バ中に導入される速度は、２５００ｓｃｃｍまで増大さ
れ、５００ｓｃｃｍの速度でチャンバ中に導入されたＮ
2Ｏと混合された（比５：１）。１００の堆積／清浄シ
ーケンス後、ＤＰＡと角が付けられたフランジが試験さ
れ、両方とも全ての残留物及び堆積物がないことが判明
した。
【０１４９】残留物の存在と組成によるこれらの実験結
果は、以下の表３中に要約する。
【０１５０】
【表３】
【０１５１】Ｂ．ＰＦＣ低減のために最適化されたＤＰ
Ａ４０の特定の具体例 本発明のいくつかの具体例は、それを排出するいかなる
プロセスから排出されたＰＦＣガスを低減するために構
成され、最適化される。そのように構成されたＤＰＡ
は、ＰＦＣ反応器と呼んでもよい（以下、「Ｐ
Ｒ2」）。便宜さと参考のために、ＰＲ2として構成され
最適化されたＤＰＡ４０は、この適用の残余部分びおい
てＰＲ2２４０と分類される。ＰＲ2２４０は、ＤＰＡ４
０として図３中に示すようにチャンバと連結することが
できる。
【０１５２】酸化珪素フィルム堆積／清浄シーケンス
は、本発明がＰＦＣ排出物を低減するために使用するプ
ロセスの例として使用される。しかし、本発明は、以下
の例示のプロセスセーケンスにおけるＰＦＣ排出物の低
減に限定されず、代わりに、チャンバ１５中にＰＦＣガ
スを導入する任意のプロセス、及びＰＦＣガスがチャン
バ１５中で実施される処理操作の副生成物である任意の
プロセスへの適用性を有する。さらに、本発明は、ハイ
ドロフルオロカーボン（ＨＦＣｓ）あるいは同様のガス
のような他の物質の排出物を低減するために使用するこ
ともできる。
【０１５３】例示的堆積／清浄プロセスシーケンスにお
いて、酸化珪素フィルムは、シラン（ＳｉＨ4）と亜酸
化窒素（Ｎ2Ｏ）前駆物質ガスを含むプロセスガスから
の物質上に堆積する。堆積が完了した後、基板は、チャ
ンバから除去され、チャンバ清浄操作は、チャンバ壁か
ら所望されない酸化珪素の蓄積をエッチングし除去する
ため実施される。清浄操作は、ＣＦ4とＮ2Ｏのプラズマ
ストライク(striking)することからなる。
【０１５４】上述のように、清浄操作の間にチャンバ中
に導入された少量のＣＦ4のみが、チャンバ壁上で堆積
した物質と現実に反応する。残留する未反応のＣＦ
4は、反応の生成物及び副生成物の他のガス状の成分と
ともにフォアラインを通ってチャンバから排出される。
【０１５５】この例において、本発明のＰＲ2は、排出
されたＣＦ4からプラズマを形成する。プラズマからの
成分は、ＣＦ4ガスをＰＦＣｓの潜在的有害効果をもた
ない、より害の少ないガス状の生成物及び副生成物に転
換するために、ＰＲ2内の固体酸化珪素のような珪素源
と反応する。ＰＲ2内部で起こる反応のいくつかを以下
に挙げる。
【０１５６】ＣＦX＋ＳｉＯ2→ＳｉＦx＋ＣＯ2 ＣＦ4＋Ｏ2→ＣＯ2＋２Ｆ2 ２ＣＦ4＋Ｏ2→２ＣＯＦ2＋２Ｆ2 Ｃ＋ＳｉＯ2→ＣＯ＋ＳｉＯ ＳｉＯ＋Ｆ2→ＳｉＯＦ2 勿論、正確な反応及び反応シーケンスは、種の電子衝突
分解及びガス相ラジカル再結合の発生のような元素反応
を伴い、より複雑である。上に挙げた生成物及び副生成
物のいずれもが、ＰＲ2からの排出されるものとして知
られているが、ＰＦＣｓではない。このように、本発明
のＰＲ2から排出される全流出ガスは、ＰＦＣ転換反応
が１００パーセント効率的であれば、ＰＦＣのないガス
である。
【０１５７】上の記述は、例示的目的のためだけであ
り、ＣＦ4以外のＰＦＣガスが本発明のＰＲ2中に導入さ
れプラズマが形成される場合、ＰＦＣガスのプラズマは
また、ＰＦＣｓではなくＰＦＣｓより有害性の低いガス
状の生成物を形成するために酸化珪素源と反応する。
【０１５８】操作において、ＰＦＣガスが真空チャンバ
１５から真空ライン３１中に排出される場合、それらは
ＰＲ2４０を通って通過する。ＰＲ2４０内で、排出され
たガスは、プラズマを発生し及び／又は維持する電場に
晒される。プラズマからの成分は、流出ＰＦＣｓをＰＦ
Ｃｓではなくフォアラインと通って圧送され得る有害性
の低いガス状の生成物と副生成物に転換するためにＰＲ
2４０内で珪素及び／又は酸素化合物のようなＰＦＣ酸
化剤と反応する。流出ＰＦＣガスが排出流れ中に存在す
るこの期間の内であることから、一般に、プラズマ形成
は、堆積／清浄シーケンスの清浄操作の間にのみ実施さ
れる（活性化されたＰＲ2４０）。このように、堆積シ
ーケンスの間、プラズマは、ＰＲ2４０内では一般的に
形成されない。しかし、ＰＦＣガスが堆積あるいは他の
工程の間特定のプロセスから排出される場合（たとえ
ば、フッ素ガスがＣＦ4副生成物を生成するためにフォ
トレジストを含む炭素と反応するエッチング工程）、Ｐ
Ｒ2２４０は、その期間内にＰＦＣ排出物を低減するた
めに活性化され得る。
【０１５９】ＰＦＣプラズマが反応するＰＲ2２４０内
の珪素と酸素は、種々の異なる源からのものであり得
る。本発明のいくつかの具体例において、特別に設計さ
れたフィルタはプラズマ反応用に砂あるいは石英のよう
な酸化珪素化合物の固体の形を含む。珪素フィルタは、
プラズマが形成されるＰＲ2２４０の領域内に配置され
る。本発明の他の具体例において、酸化珪素、窒化珪
素、オキシ窒化珪素、炭化珪素、又は堆積／清浄プロセ
スシーケンスの同様な相から排出される残留物は、ＤＰ
Ａ４０に関して述べたことと同様の方法でＰＲ2２４０
内で捕捉され捕集される。かかる堆積プロセスの間に捕
捉される典型的残留生成物は、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、Ｓｉ
ＯＮ、ＳｉＣ及び同様な化合物を含む。勿論、現実に捕
集される残留物は、堆積あるいは他のプロセス工程の間
に導入されるガスに依存する。捕集された残留物は、プ
ラズマ反応のためには珪素源として働く。捕捉は、図９
との関係で上述したように、また本発明の種々の具体例
に関連して以下により詳述するように、サーモフォレチ
ック力とともに機械的及び／又は静電的捕捉機構を使用
して行われる。一旦捕捉されれば、珪素残留物又は種々
の粒子物質は、その後真空ライン３１を通って圧送され
るガス状の副生成物を形成するためＰＦＣプラズマ中の
活性のある種と反応するまでＰＲ2２４０中に滞在す
る。さらに本発明の他の具体例において、珪素含有及び
／又は酸素含有ガスは、特別に流出ＰＦＣガスの分解を
助長するためにＰＲ2２４０中に導入される。これらの
珪素及び／又は酸素含有ガスの導入は、珪素フィルタ及
び／又は機械的捕捉機構の使用に加えたもの、又は代わ
りのものとすることができる。
【０１６０】プラズマを形成するためＰＲ2２４０内に
発生した電場は、ＲＦ電力の誘電的に結合した電極への
適用（いくつかの好適な具体例においてＨＦ電力（＜３
５０ＫＨｚ）が装備と操作コストを最小限とするために
ＲＦ電力の代わりに使用され得る）、中空陰極反応器の
ような種々の周知の方法を使用して発生することがで
き、又誘電的に結合されたコイルにマイクロ波装置ある
いはＥＣＲ技術もまた使用することができる。しかし、
ＰＦＣ転換は、形成されたプラズマの密度に直接比例す
るが、誘電コイル又は中空陰極反応器のような高密度プ
ラズマを形成するような装置はいくつかの具体例におい
て好ましい。ＰＦＣ転換はまた、プラズマが形成される
電力に直接比例し、ＰＲ2装置内のＰＦＣガスの滞留時
間に反比例する。このように、現実の供給電力出力は、
他の要因の中で、ＰＲ2が使用される適用、プラズマの
密度、ＰＲ2２４０中で処理されるＰＦＣガスの量及び
ＰＦＣガスの滞留時間に依存する。理想的には、ＰＲ2
２４０は、ＰＲ2を通って他のガス中に通過する実質的
に全てのＰＦＣガスを転換するのに十分なプラズマを発
生する。
【０１６１】また、ＰＲ2２４０は、その使用が操作中
のプロセスに透過性であるように設計される。すなわ
ち、ＰＲ2２４０が清浄シーケンスの間操作される場
合、ＰＲ2２４０は、清浄シーケンスの間清浄シーケン
スの継続時間の延長なしに、排出流れからの実質的に全
てのＰＦＣガスを非ＰＦＣガスに転換するために設計さ
れる。このような場合、ＰＲ2２４０は、ウェハ処理用
に関して何の逆効果もない。
【０１６２】ＲＦ電力は、ＲＦ電力供給２５から導くこ
とができ、又はＰＲ2２４０のみを運転する隔離したＲ
Ｆ電力供給によって供給することができる。大部分の具
体例、マイクロ波ＥＣＲ具体例は顕著な例外であるが、
ＰＲ2２４０を操作するため低周波数ＲＦ電力を使用す
ることが望ましい。およそ５０ＫＨｚから２ＭＨｚの間
でＲＦ電力を供給する低周波数ＲＦ電力供給の使用は、
１３．５６ＭＨＺのようなより高いＲＦ周波数より操作
するために非常に少ない費用ですむものである。複数の
処理チャンバがクリーンルーム中に存在することを想定
すると、チャンバに連結された複数のＰＲ2はすべて、
適当な数のＲＦ電力スプリッタに連結される分離した、
専用のＰＲ2ＲＦ電力供給により運転されてもよい。
【０１６３】ＰＲ2２４０の長さとサイズは変えること
ができる。いくつかの適用において、ＰＲ2２４０は、
他の適用においてＰＲ２２４０がそのラインに取って代
わるような真空ライン３１の全長（４−５フィート以上
の長さ）であり得るのに対して、４−６インチの長さあ
るいはそれより短い長さであり得る。一般に、個別分子
の滞留時間は、ＰＲ２の長さと体積の増加に伴って増加
する。ＰＲ2設計は、空間の問題を残留物捕集効率とバ
ランスさせなければならない。しかし、概略設計された
粒子物捕捉機構又はフィルタを含むより短い又は少ない
量のＰＲ2は、処理チャンバから排出されたＰＦＣガス
の実質的に全て有害性の低いガスに変えることができ、
長さと体積を重要性の低い要素にする。
【０１６４】本発明の装置の多数の異なった具体例は、
組み立てることができる。いくつかの具体例は、例示の
目的で以下に示す。本発明は、決してこれらの特定の具
体例の限定されるものではない。
【０１６５】１．珪素充填フィルタ具体例 ａ）単一チューブ、螺旋共振子具体例 図２１は、ＰＲ2２４０の第１具体例の断面図である。
図２３において、ＰＲ2２４０は、処理チャンバ１５か
らの排出ガスがＰＲ2２４０を通って通過するとき流れ
るチューブ２５０を含む。チューブ２５０は、セラミッ
ク、ガラス又は石英のような絶縁材料から造られた円筒
形チューブである。好適な具体例において、チューブ２
５０は、清浄工程で使用される、フッ素のようなエッチ
ングガスと反応しないセラミック材料から造られる。ま
た、チューブ２５０は、真空ライン３１の内部直径とほ
ぼ同一の内部直径を有する。他の具体例において、チュ
ーブ２５０は、必ずしも円筒形の形である必要はなく、
代わりに角の付けられた、平面のあるいは楕円形の又は
どうようなにカーブした内部表面を持つこともできる。
これらの及び他の具体例において、チューブ２５０の内
部直径はまた真空ライン２３１の内部直径より大きいも
のでも小さくものでもよい。
【０１６６】フィルタ２５１は、チューブ２５０内であ
る。フィルタ２５１は、ガスを非ＰＦＣガスに変えるプ
ラズマ条件下でＰＦＣガスと反応するために入手できる
個体珪素の源を含む多孔性フィルタである。フィルタ２
５１は、その珪素化合物が消費されるに従い、取って代
わるチューブ２５０中に挿入可能な消耗部品であっても
よい。フィルタ２５１内の珪素の源は、多くの珪素含有
材料の任意のものであり得る。好適には、珪素の源は、
砂、ガラス、石英、フリント(flint)、オニクス(onyx)
のような酸化珪素材料である。また、好ましくはフィル
タは、フォアラインの圧送速度及びコンダクタンスに大
きく影響しないほど十分に多孔性である。
【０１６７】酸化珪素材料の使用は、ＰＦＣプラズマが
反応する珪素と酸素の両方を提供する。好適な具体例に
おいて、珪素源として、破砕されたせい気鋭が使用され
る。石英の破砕は、より多くの珪素を反応に利用できる
ようにする総表面領域を増大する。さらに、破砕された
石英は、堆積プロセスの間発生する固体残留物用の機械
的フィルタとして働き、このため珪素残留物を生成する
材料がプロセス中でチャンバ１５から排出されるとき反
応用の追加的な珪素材料を補足することができる。
【０１６８】コイル２５２は、チューブ２５０の外部の
周りに巻かれポイント２５６でＲＦ電力供給に連結さ
れ、ポイント２５７で接地ポテンシャルに連結される。
チューブ２５０を通って通過するＰＦＣ排出ガスは、Ｒ
Ｆ電力供給からコイル２５２への電圧の適用によりプラ
ズマ状態に励起される。プラズマ状態において、排出さ
れた材料からの成分は、ＰＦＣｓではないガス状生成物
を形成するためフィルタ２５１中で固体酸化珪素反応物
と反応し、その後上述のようにポンプシステム３２によ
ってＰＲ2２４０及び真空ライン３１から圧送される。
【０１６９】ガス供給ライン２５３は、ＰＦＣ転換反応
を高めるため酸素及び／又は珪素の源である追加的ガス
を供給することができる。使用される例示的ガスは、Ｏ
2、Ｏ3、Ｎ2Ｏ、ＳｉＨ4又はそれに類似するものを含
む。勿論、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）
のような液体源もまた、蒸発され、ライン５３と通じて
導入されてもよい。追加的な反応を高めるガスがＰＲ2
２４０中に導入される速度は、バルブ２５５を制御する
プロセッサ３４によって設定される。
【０１７０】コイル２５２は、螺旋共振子コイルのよう
な誘電コイルである。かかるコイルは、この技術の当業
者に周知であり、本明細書に参考として組み込まれるMi
chael A.LiebermanとAllan J.Lichtenbergの「Principl
es of Plasma Discharges and Materials Processing」
John Wiley & Sons(1994)の４０４−４１０頁のような
多くの周知の教科書中に記述される基準に従って設計す
ることができる。螺旋共振子コイルは、銅、ニッケル、
あるいは金又は同様な伝導性材料にような高い伝導率タ
イプの金属から造ることができる。コイルを適切に共鳴
するため、適用されるＲＦ信号の波長の１／４とほぼ同
じか少し長いものとすることが重要である。この長さの
コイルは、ＰＦＣガスの分解をさらに高めるより強くよ
り高度の電圧場を創り出す。コイル２５２は、チューブ
の外部よりチューブ２５０の内部の内側に巻かれ得る。
【０１７１】外側容器２５４は、チューブ２５０を取り
巻く。容器２５４は、少なくとも２つの目的で役立つ。
第１は、ファラデー箱として働き、コイル２５２によっ
て発生する放射線からＣＶＤ処理装置１０及び他の装備
を保護する。第２に、セラミックチューブ２５０が破壊
あるいは破裂した場合、又はチューブ２５０中の真空シ
ールが他の方法で破壊した場合、容器２５４は排出ガス
が漏れ出すのを防ぐ第シールを提供する。容器２５４
は、アルミニウム、スチール又は他の化合物のような種
々の金属から造ることができ、好ましくは保護効果のた
めに接地される。上方及び下方フランジ２５９及び２５
８は、それぞれ真空シールを維持する一方、ＰＲ2２４
０を真空マニホールド２４及び真空ライン３１に連結す
る。
【０１７２】標準ＲＦ電力供給は、５０ワット以上の大
きさのレベルで運転される。コイル２５２によって発生
する現実の電圧は、ＲＦ電力供給により使用される電
力、コイル２５２の長さと巻き間隔及びコイルの抵抗そ
の他の要因のような多くの要因に依存する。電圧がコイ
ルに沿って均一にかけられているために、全コイルのた
めの電圧レベルを決定することは、コイルが接地及びＲ
Ｆ電力供給に連結されているポイント間（ポイント２５
５と２５６）のレベルを決定することによりなし得る。
たとえば、特定のコイルがポイント２５５と２５６の間
でコイルの部分の４倍の長さである場合、コイルの総電
圧は、ポイント２５５と２５６の間の電圧レベルを４倍
する。
【０１７３】コイル、電力レベル及び適用されるＲＦ周
波数は、チューブ２５０内で強い、強度のプラズマが形
成されるように、しかしまたコイル２５２により発生す
る電圧が、電流がコイルから容器２５４にアークを形成
するレベルを超えないように、選択されなければならな
い。アーク形成が問題である場合、容器２４５とコイル
２５２の間に絶縁材料をおくことは可能である。しか
し、設計の簡素化のため、容器２５４とコイル２５２の
間に空気で満たした空間を持つことが可能である。
【０１７４】ｂ）単一チューブ、マイクロ波具体例 図２４は、ＰＲ2２４０の第２具体例の断面図である。
図２４中に示すＰＲ2２４０の具体例は、図２３中に示
す具体例の同一の要素を多く含む。従って、便宜のた
め、図２４中及び本出願の残余の図中において、類似の
参照番号が類似の要素に使用される。また便宜のため
に、図２４及び他の図の新しい要素のみ適当なときにい
かに詳細に議論する。
【０１７５】図２４において、マイクロ波発生器２６０
及び導波管２６２は、ＰＲ2２４０に入る流出ＰＦＣガ
スから高密度プラズマを発生するため使用される。マグ
ネット２６４は、チューブ２５０内でガス状分子をさら
にエネルギを与えプラズマ形成を高めるため電子サイク
ロン共鳴（ＥＣＲ）装置中におけるようにチューブ２５
０の外部の周りに配置される。プラズマからの成分は、
ＰＦＣガスを非ＰＦＣガスに転換するためフィルタ２５
１中で酸化硅素材料と反応する。上述の具体例における
ように、追加的なガスは、転換プロセスを高めるためガ
スライン２５３からＰＲ2２４０に追加することができ
る。
【０１７６】図示しないが、図２４中に示すＰＲ２２４
０の具体例は、好ましくは容器２５４のような外側ケー
シング中に収納される。外側ケーシングは、チューブ２
５０を通って通過するＰＦＣあるいは他のガスがチュー
ブ２５０中で漏洩あるいは他の欠陥の場合にＰＲ２２４
０から漏出できないように、第２シールを維持すべきで
ある。
【０１７７】ｃ）螺旋コイル中空陰極反応器 図２５は、ＰＲ2２４０の第３具体例の断面図である。
図２５において、螺旋共振子コイル２６６は、ＰＲ2２
４０の螺旋コイル中空陰極反応器具体例を形成するため
円筒形金属チューブ２６８内に配置される。コイル２６
６は、チューブ２６８が接地されている間、ＨＦ又はＲ
Ｆ電力発生源２６９に結合される。ＰＲ2２４０にこの
具体例の残余の構造は、図２５中には示していない。か
かる構造は、たとえば、ガスライン２５３、バルブ２５
５、フランジ２５８及び２５９、容器２５４などを含
み、図１９に示すＰＲ2２４０のそれと同様である。
【０１７８】ＨＦあるいはＲＦ電力がコイル２６６に適
用されるとき、誘電的に結合されたプラズマがコイルへ
適用されたＲＦからコイル内で形成され、誘電的に結合
されたプラズマがコイルとチューブ２６８の間で形成さ
れる。コイル２６６とチューブ２６８がプラズマからの
高度に反応性のフッ素種に従うため、かかる種と反応し
ないニッケルのような適切な伝導性の金属から造られる
べきである。図示しない珪素フィルタは、ＰＦＣプラズ
マと反応するための珪素及び酸素材料を提供するためコ
イル２６６内及び／又は周りに配置することができる。
従って、珪素及び／又は酸素含有ガスは、ガスライン２
５３からプラズマに提供してもよい。
【０１７９】ｄ）マルチステージ中空陰極反応器 図２６は、ＰＲ2２４０のより好適な具体例の断面図で
ある。図２６において、円筒形ガス通路は、円筒形に造
られた陽極２７２、陰極２７４及び絶縁バリヤ２７５に
よって作り出される。陰極２７４は、陽極２７２が接地
される間、ＨＦあるいはＲＦ電力供給２６９に連結され
る。絶縁バリヤ２７５は、陰極２７４から陽極２７２を
絶縁する。この交互的電極／陰極構成は、高密度プラズ
マ（１０１２ｉｏｎｓ／ｃｍ3のオーダーで）形成する
ことができるマルチステージ中空陰極反応器を創り出
す。反応器の各ステージ（陽極／陰極ペア）は、領域２
７６により示される陰極に最も近い領域中でガス通路２
７０内に高密度プラズマを発生する。
【０１８０】中空陰極体制と高密度プラズマを維持する
ため、またＰＲ2２４０のこの具体例内で分子対流時間
を増大するために、通路２７０内の圧力は、ＰＲ2２４
０のすぐ後のフォアライン中に配置された分離されたス
リットルバルブ（図示せず）によって制御することがで
きる。制御された圧力は、ＰＦＣ転換を最大限にするた
め設定された現実の圧力で、１００−５００ｍｉｌｌｉ
ｔｏｒｒ（基本フォアライン圧力）から処理チャンバ内
の圧力（ＰＥＣＶＤの場合４−２０ｔｏｒｒ及びＳＡＣ
ＶＤあるいはＡＰＣＶＤプロセスに関して７００ｔｏｒ
ｒ以上まで）まで変動することができる。
【０１８１】ＨＦあるいはＲＦ電力よりＤＣ電力が、こ
のマルチステージ中空陰極反応器設計において、陰極２
７４に供給され得る。しかし、ＨＦあるいはＲＦ電力
は、ＤＣ電力発生源からの指向性ＤＣ電流が電極をエッ
チングするため、好適な具体例において供給される。Ｈ
ＦあるいはＲＦ電力が使用される場合、このスパッタエ
ッチング効果は、非常に減らされるか又は不存在とな
る。ＨＦ電力は、装備及び操作コストを低減するために
大部分の好適な具体例において使用される。
【０１８２】図２５の中空陰極反応器設計におけるよう
に、珪素フィルタ（図示せず）又はガスライン２５３か
ら供給される珪素及び／又は酸素含有ガスは、ＰＦＣ胆
管プロセスを適切に高めるため使用することができる。
また、図１９中に示すＰＲ２２４０のそれと同様に、ガ
スライン２５３、バルブ２５５、フランジ２５８と２５
９、容器２５４などのような構造は、図２０中には示し
ていない。
【０１８３】２．珪素粒子物トラップ具体例 ＰＦＣ清浄シーケンス前にチャンバ１５中で起きる堆
積、エッチング又は他のプロセスが、珪素含有残留物を
生成する場合、本発明の装置のある具体例は、珪素源と
して使用するためその残留物を補足し捕集することがで
きる。このように、特別に設計された珪素フィルタを必
要としないが、まだ使用することもできる。
【０１８４】珪素残留物を生成する堆積プロセスの例
は、ＴＥＯＳ及びシラン酸化珪素堆積プロセス及び窒化
珪素堆積プロセスを含むが、これらに限定されない。か
かるプロセスにおいて、ＰＦＣ転換反応のために捕捉さ
れる排出された珪素残留物は、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、Ｓｉ
ＯＮ、ＳｉＣ、非晶質珪素及び同様な化合物を含む。勿
論、捕集される現実の残留物は、堆積中に納入されるガ
ス、使用されるエッチングあるいは他のプロセスに依存
する。
【０１８５】これら堆積又は他のプロセス操作から排出
された残留物は、一般にチャンバ壁上において捕集され
このためチャンバ壁から最終的に清浄除去される同様な
残留物である。従って、これらの具体例においてＰＦＣ
ガスを非ＰＦＣガスへの転換は、清浄操作の間チャンバ
中で起きる反応と同一である反応から結果として生ず
る。
【０１８６】ａ）単一チューブ、螺旋共振子反応器具体
例 図２７は、ＰＲ2２４０の第５具体例の断面図である。
図２７中に示すＰＲ2２４０の具体例は、ＰＦＣプラズ
マからの成分が反応する珪素源が、フィルタインサート
内の固体珪素化合物よりも対向する電極２８０と２８２
を含む静電捕集器によって捕捉される珪素含有残留物で
あることを除いて、図２３中に示す具体例と同様であ
る。珪素含有残留物は、ＤＣ電力発生源２８４から電極
２８０と２８２の間に適用される電圧ポテンシャルによ
り堆積あるいは他のプロセス工程の間捕捉され捕集され
る。適用される電圧ポテンシャルは、電極２８２を電極
２８０と比較して正に帯電させる（又はこの逆）。残留
粒子物がＰＲ2２４０を通って通過するにしたがい、正
に停電した粒子物は、より負に帯電した電極２８０に向
かって引き寄せられその上で捕集され、負に帯電した粒
子物は、正に帯電した電極２８２に向かって引き寄せら
れその上で捕集される。使用される堆積プロセスのタイ
プ及びプロセスの長さによって、数ミリメータあるいは
それ以上の珪素含有残留物が電極２８０と２８２上に蓄
積することができる。
【０１８７】堆積シーケンスが完了し清浄シーケンスが
始まった後、図２３の関連で上述した同様の方法でプラ
ズマがＰＲ2２４０中に排出されるＰＦＣガスから形成
される。プラズマからの成分は、非ＰＦＣ生成物及び副
生成物を生成するため電極２８０と２８２上で捕集され
た珪素残留物と反応する。電極２８０と２８２の間の電
圧ポテンシャルは、ＰＦＣプラズマと反応するまで電極
に沿って捕集された粒子物がそこにとどまることを確実
にするため清浄シーケンスの間維持することもできる。
しかし、電圧ポテンシャルは、好ましくは特定のプロセ
スのために使用される清浄なあるいは他のガスが電極を
エッチングする場合、清浄シーケンスの間スイッチをオ
フにされる。チューブ２５０内部に配置されているた
め、電極２８０と２８２は、フッ素のような種々の高い
反応性の種と接触する。従って、電極２８０と２８２
は、かかる種と反応しないニッケルのような適切な伝導
性の材料から造られることが重要である。
【０１８８】種々の異なった静電捕捉装置は、本発明の
この及び他の具体例において使用することができる。た
とえば、負に帯電したＤＣ電圧又はＡＣ電圧は、正に帯
電したＤＣ電圧よりも電極２８２に適用してもよい。ま
た他の具体例においても、電極２８０と２８２の両方と
も電極２８２との関係で電極２８０から正の又は負の電
極を創る電圧発生源に連結される。本発明は、いかなる
特定の静電捕集そうちに限定されるものではない。
【０１８９】ｂ）単一チューブ、マイクロ波具体例 図２８は、ＰＲ2２４０の第６具体例の断面図である。
図２８において、対向する極の電極（電極２８６と２８
８）は、上述のような静電捕集装置を形成するためチュ
ーブ２５０の円筒形体積内に交互に配列される。珪素含
有及び酸素含有残留物又は同様な物は、堆積シーケンス
の間電極２８６と２８８の表面上に捕集される。
【０１９０】図２４中に示すＰＲ2２４０の具体例にお
けるように、図２８の具体例は、マイクロ波発生器２６
０と導波管２６２からのマイクロ波電力の適用により装
置を通って通過するＰＦＣガスから高密度プラズマを形
成する。マグネット２６４は、チューブ２５０内でガス
状の分子にさらにエネルギを与えプラズマ形成を高める
ため電子サイクロン共鳴（ＥＣＲ）装置内におけるよう
にチューブ２５０の外部の周りに配置される。プラズマ
からの成分は、ＰＦＣガスを非ＰＦＣガスに転換するた
め電極２８６と２８８上に捕集される珪素及び／又は酸
素残留物と反応する。追加のガスは、転換プロセスを高
めるためにガスライン２５３（図示せず）からＰＲ2２
４０に添加することができる。
【０１９１】また、チューブ２５０を通って通過するＰ
ＦＣ又は他のガスはチューブ中の漏洩又は他の欠陥の場
合においてＰＲ2２４０から漏出できないように第２シ
ールを形成する容器２５４又は同様のケーシング機構
は、図２８中に示すＰＲ2２４０の具体例中に示されな
い。
【０１９２】ｃ）内部及び外部円筒形チューブ具体例 図２９は、ＰＲ２２４０の第７具体例の断面図である。
図２９中に示すＰＲ2２４０の具体例は、第１内部セラ
ミックチューブ２９０と第２外部セラミックチューブ２
９２を含む。チューブ２９０の端部は、ＰＲ2２４０を
通るガス流れが矢印２９３で示すようであるようにチュ
ーブ２９２の円筒形空間内にある。
【０１９３】螺旋共鳴子コイル２９４は、図２３の具体
例との関係で述べたように、チューブ２９２の外部の周
りに巻き付けられＲＦ電力供給２６９の連結される。コ
イル２９４はまた、チューブ９２の内部内又はチューブ
９０の外部あるいは内部の周りに巻くことができた。
【０１９４】上記容器２５４と同様に、シェル２９７
は、内部及び外部チューブ２９０及び２９２の両方を収
納する。外部チューブ２９２は、内部チューブ２９０又
はシェル２９７のいずれかとの接合によって支持されて
もよい。いずれの場合においても、外部チューブ２９２
のための支持構造が流出ガス流れをＰＲ2２４０を通っ
て通過することができる物であることが重要である。こ
のために、支持構造は、複数の穿たれた孔を有するチュ
ーブ２９０及び２９２の間のセラミック材料の平面でも
よく、チューブ２９０及び２９２の間に拡張する４つの
接合あるいはフィンガから、又はそのうちの３つのみか
らなってもよく、又は多数の他の同等な方法で設計され
てもよい。穿たれた孔を含む構造は、以下に述べるよう
に捕集領域２９５内で珪素残留物あるいは他の粒子物質
を捕集し捕捉することを助長することができる。この技
術の当業者であれば理解できるように、この構造は、Ｐ
Ｒ2２４０を通って圧送されたガスの流速を低下するこ
とのないよう孔が十分大きいものであるように設計され
るべきである。
【０１９５】ＰＲ2２４０のこの具体例の設計は、堆積
工程の間排出される珪素残留物又は他の粒子物質の捕捉
及び捕集を高める。この設計は、排出ガス流れ中の残留
物及び粒子物を捕集し保持する機械的トラップとして働
くチューブ２９２の捕集領域２９５を含む。残留物及び
粒子物は、トラップ中に保持され、このため清浄シーケ
ンスの間に形成されるＰＦＣプラズマの成分と反応する
ことができる。
【０１９６】ＰＲ2２４０のこの具体例の機械的トラッ
プ部分の操作は、粒子物をＰＲ2装置を通って真空ライ
ン中へ一掃しようとする流出ガス流れ通路にもかかわら
ずトラップ内に粒子物質を保持するために働く重力に一
部に依拠する。このように一部、ＰＲ2２４０の有効性
は、それらがガス状生成物に反応するまで粒子物をチュ
ーブ２９２を離れることを防止することに依存する。こ
のため、ＰＲ2２４０が捕集領域２９５がＰＲ2への入口
から下流にあるように配置されること及び外部チューブ
２９２の長さが重力との組み合わせでこのトラップを創
るのに十分であることが重要である。
【０１９７】ＰＲ2２４０の平面ＡＡに沿ってガス通路
の断面領域の増大は、さらに粒子物の捕捉を助長する。
任意の所定の堆積プロセスにおける流出ガス流れの流速
は、一般に一定である。このように、１以上の通路の断
面領域の増大は、ガス流れ中の粒子物の速度を減少し、
これに対応して粒子物上の中性牽引力を減少する。粒子
上の重力が中性牽引力を超える場合、ＰＲ2２４０の重
力トラップ内の重力によって捕捉される。
【０１９８】機械的トラップの有効性をさらに高めるた
め、ＤＣ電力供給２８４に連結された電極２９６と２９
８を含む静電捕集器２７２は、図２７に関して議論した
ように使用することができる。
【０１９９】ｄ）機械的及び静電捕捉機構を含む迷路状
具体例 図３０（ａ）は、本発明のＰＦＣ低減装置のたの好適な
具体例において使用されるガス通路モジュール３１０の
側方透視断面図である。図３０（ａ）において、一対の
対向する電極３２０と３２２は、処理チャンバ１５から
排出されるガスが通過するガス通路（流体導管）を画成
する。モジュール３１０は、チャンバ１５から排出され
る全粒子物がモジュール内で捕捉され捕集されることを
確実にするため静電及び機械的捕捉機構の両方を含む。
【０２００】静電トラップは、図２７のに関連して上述
したように電極の１つへのＤＣ電圧の適用によって形成
される。この方法で、正に帯電した粒子物は、１つの電
極上に捕集され、負に帯電した粒子物は、他の上で捕集
される。
【０２０１】機械的トラップはさらに捕集領域３２４中
で粒子物を捕集するために一部重力に依拠することによ
り珪素粒子物及び残留物を捕集する。各捕集領域３２４
は、粒子物をＰＲ2装置を通って真空ライン中に一掃し
ようとする流出ガス流れ通路にもかかわらずセグメント
の底部領域内に粒子物が捕集され保持されるように配置
されているガス通路のＵ形セグメントを含む。勿論、モ
ジュール３１０は、捕集領域３２４がモジュールの反対
側上であるように上下反対することができた。
【０２０２】清浄シーケンスの間、ＲＦ電力は、モジュ
ールを通って通過するＰＦＣガスの誘電的に結合される
プラズマを発生するために電極の１つに適用される。好
ましくは、電極３２０と３２２は、実質的に等価の表面
領域をもつように設計される。かかる設計は、均一なプ
ラズマが電極によって画成される全領域／通路にわたっ
て引き起こされることを可能にする。上記の具体例にお
けるように、プラズマからの成分は、ＰＦＣガスを非Ｐ
ＦＣガスに転換するために珪素粒子物及び残留物と反応
する。
【０２０３】静電捕集器と機械的トラップの組み合わせ
は、チャンバから排出される珪素残留物を捕集するため
特に効果的な機構を提供する。事実、かかる組み合わせ
は、これにより真空ライン３３１中の堆積の蓄積を除去
あるいは防止の追加的利点である１００％近い捕集効率
を提供することができる。図８とＤＰＡ４０の関係で上
述したように、機械的トラップセクションは、これら粒
子物が重力により捕集チャンバ３２４内で保持されやす
いために、流出ガス流れ中に存在する比較的大きい粒子
物を捕捉することに特に効果的である。一方、静電トラ
ップは、単に機械的トラップにより捕捉されない流出ガ
ス流れ中のより小さい粒子物を捕集し捕捉することにお
いて特に効果的である。また、前述のように、電極間の
温度勾配のためのサーモフォレンチック力はまた粒子物
を捕捉するために使用することもできる。
【０２０４】図３０（ａ）中で示すモジュールは、ＰＲ
2２４０の種々の他の具体例の一部として使用してもよ
い。かかる具体例の１つは、モジュールの他の同様な部
分の頂部上に積み重ねられる図３０（ａ）のガス通過モ
ジュール設計の一部を使用する本発明のＰＦＣ低減装置
の具体例の側方透視断面図である図３０（ｂ）中に示
す。勿論、図３０（ａ）中に示すモジュール又は同様な
モジュールは可能である。たとえば、３、４又はそれ以
上のモジュールは、粒子物捕集のために増大された電極
表面を有する比較的長いガス通路を創るためシーケンス
中に配置してもよい。また、３、４又はそれ以上のモジ
ュールは、互いの頂部上で積み重ねられ、図３０（ｂ）
中に示す具体例と同様な方法で連結される。モジュール
３１０はまた、ＰＦＣプラズマからの成分が反応する珪
素の追加的発生源を含むフィルタエレメントを装備して
もよい。モジュール３１０上の他の設計変化の可能性
は、殆ど無限である。
【０２０５】図３０（ｂ）において、チャンバ１５から
の流出ガスは、入口３３０を通ってＰＲ2３４０に入
り、出口３３２を通って出る。分離器３３４は、ガスが
矢印３２３に従って電極３２０と３２２によって画成さ
れる迷路状通路を通って流れることを確実にする。ＰＲ
２３４０が垂直に向けられるとき、入口３３０が軸ＡＡ
に沿って上側にあるとき、通路を通って排出されるより
大きい粒子物は、重力の下で捕集領域３２４中で捕集さ
れる傾向にある。ＰＲ2３４０が垂直に目蹴られると
き、入口３２４が軸ＢＢに沿って上部側にあるとき、通
路から排出されるより大きい粒子は、捕集領域３２５中
で捕集される傾向にある。
【０２０６】ＤＣ発生器３３８は、電極３２０が接地さ
れる一方、堆積及び清浄シーケンスの両方の間電極３２
２に正のＤＣ電圧を提供する。このため、負に帯電した
粒子物は、電極３２２の表面上で捕集する傾向があり、
正に帯電した粒子物は、電極３２０の表面上で捕集する
傾向がある。
【０２０７】他の具体例におけるように、ＲＦ発生器３
３６は、電極３２０と３２２の間の通路において流出Ｐ
ＦＣガスからプラズマを形成するために清浄シーケンス
の間電極３２２にＲＦ電力を提供する。プラズマは、Ｐ
ＦＣガスを非ＰＦＣガス状生成物及び副生成物に転換す
るために捕集領域３２４あるいは３２５において及び電
極３２０と３２２に沿って捕集された珪素と反応する。
ＤＣ／ＲＦフィルタ３４０は、ＲＦ電力供給がＤＣ発生
器３３８と干渉することを防ぐ。しかし、ＤＣ及びＲＦ
電力は、３２２より電極３２０の適用されるとき、安全
と放射線の問題に関して電極３２０が接地されることが
好ましい。
【０２０８】３．ＰＦＣ低減ＤＰＡｓに関する実験的使
用及びテスト結果 本発明の有効性を証明するために、実験は、プロトタイ
プＰＲ2３４０が８インチウェハ用に装備されたプレシ
ジョン５０００チャンバに取り付けられた中で実施され
た。プレシジョン５０００チャンバは、本発明の譲受人
であるアプライドマテリアルズによって製造される。
【０２０９】実験において、プロトタイプＰＲ2は、フ
ィルタ３５１がセラミックチューブ３５０内に含まれて
おらず追加のガス供給ライン３５３が存在しないことを
除いて、図２１のＰＲ2３４０と同様であった。ＰＲ2の
全長は、約２５インチであり、チューブ３５０の直径
は、約１．５インチであった。ＰＲ2は、チャンバの下
流で、スロットルバルブの直後のプレシジョン５０００
チャンバに取り付けられた。
【０２１０】実験は、３つの異なった工程においてＣＦ
4及びＮ2Ｏ清浄シーケンスから排出される流出ガスを分
析した。流出ガスは、ＭＫＳコーポレーションにより製
造されたＭＫＳ３００シリーズ残留ガス分析器（ＲＧ
Ａ）を使用する各工程の間監視された。測定は、チャン
バからおよそ２０フィート下流で、真空ポンプの直前で
実施された。このため、安定な種のみがＲＧＡによって
検出されるものと考えられた。質量スペクトル分析が非
常に複雑であるため、堆積工程は、清浄工程前に実施さ
れなかった。
【０２１１】実験のための条件は、以下の通りであっ
た。チャンバ内の圧力は、２ｔｏｒｒに設定され維持さ
れ、ＰＲ2中の０．５ｔｏｒｒの対応する圧力に結果と
してなった。ＣＦ4とＮ2Ｏは、それぞれ５００ｓｃｃｍ
の速度でチャンバ中に導入された。ＰＲ2中で形成され
たプラズマが９００ワット（ＲＦ２）において１３．５
６ＭＨｚ電力供給により運転されたが、チャンバ中で形
成されたプラズマは１０００ワット（ＲＦ１）において
１３．５６ＭＨｚ電力供給により運転された。
【０２１２】実験の第１工程に関し、清浄ガスは、プラ
ズマを形成することなく、チャンバ中に導入されチャン
バとＰＲ２を通って流れることを許された。第２工程に
おいて、ＰＲ2内ではなくプレシジョン５０００チャン
バ内で形成された。第３工程において、プラズマは、チ
ャンバとＰＲ2の両方において形成された。これらの実
験の結果は、図３０（ｂ）中に示す。第１工程は、プロ
セスから排出されるスペクトラを決定することを助け、
ＣＦ４排出物の比較分析のための基礎を設定した。
【０２１３】図３１プラズマがチャンバ及びＰＲ2の両
方の中で清浄ガスから形成されたときに得られた質量ス
ペクトルを示す。ＲＧＡ装置がそれらをイオン化するこ
とによってガスを検出することを留意することは重要で
ある。このため、ＣＦ3 +、ＣＦ2 +及びＣＦ+イオンの検
出は、流出ＣＦ4を意味する。図３１において、ピーク
（括弧で示す）は、Ｃ+（１２）、Ｎ+（１４）、Ｆ
+（１９）、ＣＦ+（３１）、Ｏ2 +（３２）、Ｆ2 +（３
８）、Ｎ2Ｏ+（４４）、ＣＦ2 +（５０）及びＣＦ3 +（６
９）の対応して検出された。各ピークは、最初のガス状
反応物、ＣＦ4及びＮ2Ｏの分解の生成物に対応する。Ｃ
Ｏ+（２８）、ＣＯ2 +（４４）、ＣＯＦ+（４７）、ＣＯ
Ｆ2 +（６６）及びＣＯＦ3 +（８５）に対応するピーク
は、チャンバとＰＲ2中で起きる反応の副生成物に対応
する。可能性のある誤解は、ＣＯ2 +及びＮ2Ｏ+（ライン
４４）のオーバーラップのために起こる。しかし、ＣＦ
4とＮ2Ｏのスペクトルを単独で記録しプラズマなしで応
答を記録することにより、及びＲＦ１とＲＦ２がオンで
ある場合、ライン４４におけるピークが９０％ＣＯ2 +と
１０％Ｎ2Ｏ+を意味するということを決定することがで
きる。
【０２１４】定性的には、ＣＦ4の減少は、ＣＦ3 +（６
９）、ＣＦ2 +（５０）、ＣＦ+（３１）のピークの応答
が減少するとき観察される。さらに、分解の証拠は、Ｎ
2Ｏに対応するピークの応答が減少するとき観察され
る。反応のガス状副生成物、ＣＯ+（２８）、ＣＯ
2 +（４４）、ＣＯＦ+（４７）、ＣＯＦ2 +（６６）及び
ＣＯＦ3 +（８５）の応答は、ＣＦ4減少に比例して増加
する。
【０２１５】図３２は、実験の３工程の各間にＲＧＡに
より測定された特定のガスの展開ピークを示す。特に、
図３２は、ピーク４４（Ｎ2Ｏ+）、６９（ＣＦ3 +）及び
２８（ＣＯ+）の応答を示す。図３２中に示す最初の８
０秒は、プラズマがチャンバ内あるいはＰＲ2内で形成
されないとき、これらのガスのピークの応答を示す。次
の８０秒間、プラズマはチャンバ内においてのみ形成さ
れ、最後にプラズマは１６０から２４０秒の間チャンバ
とＰＲ2中において形成される。
【０２１６】図３２から明らかなように、プラズマがチ
ャンバ内で引き起こされるとき、排出されるＣＦ4とＮ2
Ｏの量は減少し排出されるＣＯ（ＣＦ4転換プロセスの
主な副生成物）は増加する。さらにＰＲ2４０を活性化
すること（及びこのためＰＲ2４０内でプラズマを形成
すること）は、ＣＦ4排出物を減少し、約３０％の全Ｃ
Ｆ4減少を結果として生ずる。
【０２１７】他の具体例において、結果は示していない
が、約５０％の全減少は、ＰＲ2内の圧力を約２ｔｏｒ
ｒまで増大することによって達成された。このため、こ
れら予備的実験は本発明のそうちがＰＦＣ減少において
好結果であることを示す。さらなる減少は、本願内で議
論した１又はそれ以上の追加的ＰＲ2特徴を組み込むこ
とによって達成することができる。また、ＣＦ4が転換
することが最も困難なＰＦＣガスの１つとして一般的に
認識されているため、さらなる実験の結果は、大部分の
他のＰＦＣガスの転換のさらによりよい結果を生み出
す。
【０２１８】本発明の数具体例を十分に記述したよう
に、本発明にしたがって真空ラインから粒子物を除去す
る、多くの他の同等なあるいは代替の装置及び方法は、
この技術の当業者に明らかであろう。また、本発明にし
たがって、処理チャンバからＰＦＣ排出物を低減する、
多くの同等なあるいは代替の装置及び方法は、この技術
の当業者に明らかであろう。さらに、本発明が明確化及
び理解の目的のための図や例によって詳細に記述した
が、ある変化及び変形がなし得ることは自明のことであ
る。たとえば、１つの具体例において本発明の機械的粒
子物トラップが外部通路によって取り巻かれた内部通路
に関して記述されたが、かかるトラップは、第２通路内
に周辺的に含まれないが代わりに第１通路から離れてあ
るいは上方に拡張する、第１通路で創ることができる。
他の例において、開示された具体例の任意におけるガス
通路は、図３０（ａ）及び３０（ｂ）に関して示し議論
した通路と同様の方法で又は他の方法で迷路状形（及び
このため重力トラップを含む）に設計することができ
る。珪素粒子物捕捉具体例は、電極上に捕集された珪素
残留物の量が不十分である場合、ＰＦＣ分解を高めるた
めに石英あるいは他の珪素含有化合物で満たされた分離
したフィルタエレメントを含むことができる。また、珪
素フィルタなしの及び粒子物捕捉システムなしの具体例
も可能である。これらの具体例において、ＰＦＣ転換反
応のためのＳｉＨ4又はＯ2のようなガスは、ライン２５
３のようなガス供給ラインを通ってＰＲ２３４０中に導
入される。さらに、図１９（ａ）と（ｂ）及び２１
（ａ）と（ｂ）中に示すＤＰＡ４０の具体例において使
用したようなマグネトロンは、ＰＲ2４０の種々の具体
例においてプラズマ形成のために使用することができ
る。理解された自明の変化及び変形に沿ったこれらの同
等物及び代替物は、本発明の範囲内に含まれることが意
図されている。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の装置が取り付けられる単純化した化学
気相堆積装置の１つの具体例を示す。図２は、本発明を
化学気相堆積装置に関連させる１方法を示す。図３は、
本発明を図１の化学気相堆積装置に関連させる第２の方
法を示す。図４（ａ）は、扉なしで粒子物低減（真空ラ
イン清浄）のために最適化された本発明の好適な装置の
透視図である。図４（ｂ）は、扉なしで図４（ａ）中に
示す真空ライン清浄装置の正面図である。図５（ａ）
は、装置の中心の平面から見た図４（ａ）中に示す真空
ライン清浄装置の正面透視断面図である。図５（ｂ）
は、装置の中心の平面から見た図４（ａ）中に示す真空
ライン清浄装置の側方透視断面図である。図６（ａ）
は、図４（ａ）中に示す真空ライン清浄装置への連結を
通じた電力フィードの断面図である。図６（ｂ）は、扉
を含む図４（ａ）中に示す真空ライン清浄装置の透視図
である。図７は、図４（ａ）中に示す電極に連結されそ
れを含む回路の電気的ダイヤグラムである。図８は、例
示的窒化珪素堆積工程により発生した粒子物に関し本発
明の真空ライン清浄装置の１具体例における静電捕集器
の効果を示すグラフである。図９は、本発明の真空ライ
ン清浄装置の１具体例内の粒子物上の中性牽引力と比較
して静電的、重力的及びサーモフォレンチック力の効果
を示す。図１０は、１５秒の窒化珪素堆積プロセス後の
真空フォアライン内部の珪素片上の残留物の蓄積の量を
示す顕微鏡写真である。図１１は、図８中に示す残留物
の１つの粒子の原子的粒子サイズを示す顕微鏡写真であ
る。図１２は、本発明のテストに先だって実施された実
験の間真空フォアライン内部の珪素片上に堆積した粒子
物質のサイズを示す顕微鏡写真である。図１３は、本発
明の真空ライン清浄装置の第２具体例の側方断面図であ
る。図１４は、本発明の真空ライン清浄装置の第３具体
例の側方断面図である。図１５（ａ）は、本発明の真空
ライン清浄装置の第４具体例の側方断面図である。図１
５（ｂ）と１５（ｃ）は、図１５（ａ）の装置中に排出
された粒子物に関し図１５（ａ）の装置中で使用された
静電トラップの効果を示すダイヤグラムである。図１６
（ａ）は、本発明の真空ライン清浄装置のさらに他の具
体例の側方断面図である。図１６（ｂ）は、図１６
（ａ）中に示す真空ライン清浄装置の具体例における１
の電極の他への表面領域比を示すダイヤグラムである。
図１７は、図１６（ａ）中で示す真空ライン清浄装置の
具体例の電気的ダイヤグラムである。図１８（ａ）は、
本発明の真空ライン清浄装置の他の具体例の側方断面図
である。図１８（ｂ）は、図１８（ａ）中に示す真空ラ
イン清浄装置の透視図である。図１９（ａ）は、プラズ
マを形成するためにマイクロ波電力を使用する本発明の
真空ライン清浄装置の具体例の側方断面図である。図１
９（ｂ）は、図１９（ａ）の真空ライン清浄装置の正面
図である。図２０（ａ）、２０（ｂ）及び２０（ｃ）
は、図１９（ａ）の装置中のマイクロ波電力供給により
発生する電圧波形を示すダイヤグラムである。図２１
（ａ）は、プラズマを形成するためにマイクロ波電力を
使用する本発明の真空ライン清浄装置の第２具体例の側
方断面図である。図２１（ｂ）は、図１９（ａ）の真空
ライン清浄装置の正面図である。図２２は、発明の有効
性を評価するテストを実施する際に使用される本発明の
真空ライン清浄装置の１具体例のプロトタイプの側方断
面図である。図２３は、ＰＦＣ低減のために最適化され
た本発明の装置の１具体例の側方断面図である。図２４
は、本発明のＰＦＣ低減装置の第２具体例の側方断面図
である。図２５は、本発明のＰＦＣ低減装置の第３具体
例の側方断面図である。図２６は、本発明のＰＦＣ低減
装置の第４具体例の側方断面図である。図２７は、本発
明のＰＦＣ低減装置の第５具体例の側方断面図である。
図２８は、本発明のＰＦＣ低減装置の第６具体例の側方
断面図である。図２９は、本発明のＰＦＣ低減装置の第
７具体例の側方断面図である。図２０（ａ）は、本発明
のＰＦＣ低減装置の他の具体例において使用されるガス
通路モジュールの側方断面図である。図３０（ｂ）は、
図３０（ａ）のガス通路モジュール設計を使用する本発
明のＰＦＣ低減装置の具体例の側方断面図である。図３
１は、ＣＦ4及びＮ2Ｏ清浄ガスからのプラズマの形成後
得られる質量スペクトルデータを示すグラフである。図
３２は、本発明の１具体例をテストするために設計され
た実験の間に測定された特定のガスの展開ピークを示す
グラフである。
【手続補正書】
【提出日】平成９年５月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置が取り付けられる単純化した化学
気相堆積装置の１つの具体例を示す。
【図２】本発明を化学気相堆積装置に関連させる１方法
を示す。
【図３】本発明を図１の化学気相堆積装置に関連させる
第２の方法を示す。
【図４】（ａ）は、扉なしで粒子物低減（真空ライン清
浄）のために最適化された本発明の好適な装置の透視図
である。（ｂ）は、扉なしで図４（ａ）中に示す真空ラ
イン清浄装置の正面図である。
【図５】（ａ）は、装置の中心の平面から見た図４
（ａ）中に示す真空ライン清浄装置の正面透視断面図で
ある。（ｂ）は、装置の中心の平面から見た図４（ａ）
中に示す真空ライン清浄装置の側方透視断面図である。
【図６】（ａ）は、図４（ａ）中に示す真空ライン清浄
装置への連結を通じた電力フィードの断面図である。
（ｂ）は、扉を含む図４（ａ）中に示す真空ライン清浄
装置の透視図である。
【図７】図４（ａ）中に示す電極に連結されそれを含む
回路の電気的ダイヤグラムである。
【図８】例示的窒化珪素堆積工程により発生した粒子物
に関し本発明の真空ライン清浄装置の１具体例における
静電捕集器の効果を示すグラフである。
【図９】本発明の真空ライン清浄装置の１具体例内の粒
子物上の中性牽引力と比較して静電的、重力的及びサー
モフォレンチック力の効果を示す。
【図１０】１５秒の窒化珪素堆積プロセス後の真空フォ
アライン内部の珪素片上の残留物の蓄積の量を示す顕微
鏡写真である。
【図１１】図８中に示す残留物の１つの粒子の原子的粒
子サイズを示す顕微鏡写真である。
【図１２】本発明のテストに先だって実施された実験の
間真空フォアライン内部の珪素片上に堆積した粒子物質
のサイズを示す顕微鏡写真である。
【図１３】本発明の真空ライン清浄装置の第２具体例の
側方断面図である。
【図１４】本発明の真空ライン清浄装置の第３具体例の
側方断面図である。
【図１５】（ａ）は、本発明の真空ライン清浄装置の第
４具体例の側方断面図である。（ｂ）は、図１５（ａ）
の装置中に排出された粒子物に関し図１５（ａ）の装置
中で使用された静電トラップの効果を示すダイヤグラム
である。（ｃ）は、図１５（ａ）の装置中に排出された
粒子物に関し図１５（ａ）の装置中で使用された静電ト
ラップの効果を示すダイヤグラムである。
【図１６】（ａ）は、本発明の真空ライン清浄装置のさ
らに他の具体例の側方断面図である。（ｂ）は、図１６
（ａ）中に示す真空ライン清浄装置の具体例における１
の電極の他への表面領域比を示すダイヤグラムである。
【図１７】図１６（ａ）中で示す真空ライン清浄装置の
具体例の電気的ダイヤグラムである。
【図１８】（ａ）は、本発明の真空ライン清浄装置の他
の具体例の側方断面図である。（ｂ）は、図１８（ａ）
中に示す真空ライン清浄装置の透視図である。
【図１９】（ａ）は、プラズマを形成するためにマイク
ロ波電力を使用する本発明の真空ライン清浄装置の具体
例の側方断面図である。（ｂ）は、図１９（ａ）の真空
ライン清浄装置の正面図である。
【図２０】（ａ）は、図１９（ａ）の装置中のマイクロ
波電力供給により発生する電圧波形を示すダイヤグラム
である。（ｂ）は、図１９（ａ）の装置中のマイクロ波
電力供給により発生する電圧波形を示すダイヤグラムで
ある。（ｃ）は、図１９（ａ）の装置中のマイクロ波電
力供給により発生する電圧波形を示すダイヤグラムであ
る。
【図２１】（ａ）は、プラズマを形成するためにマイク
ロ波電力を使用する本発明の真空ライン清浄装置の第２
具体例の側方断面図である。（ｂ）は、図１９（ａ）の
真空ライン清浄装置の正面図である。
【図２２】発明の有効性を評価するテストを実施する際
に使用される本発明の真空ライン清浄装置の１具体例の
プロトタイプの側方断面図である。
【図２３】ＰＦＣ低減のために最適化された本発明の装
置の１具体例の側方断面図である。
【図２４】本発明のＰＦＣ低減装置の第２具体例の側方
断面図である。
【図２５】本発明のＰＦＣ低減装置の第３具体例の側方
断面図である。
【図２６】本発明のＰＦＣ低減装置の第４具体例の側方
断面図である。
【図２７】本発明のＰＦＣ低減装置の第５具体例の側方
断面図である。
【図２８】本発明のＰＦＣ低減装置の第６具体例の側方
断面図である。
【図２９】本発明のＰＦＣ低減装置の第７具体例の側方
断面図である。
【図３０】（ａ）は、本発明のＰＦＣ低減装置の他の具
体例において使用されるガス通路モジュールの側方断面
図である。（ｂ）は、図３０（ａ）のガス通路モジュー
ル設計を使用する本発明のＰＦＣ低減装置の具体例の側
方断面図である。
【図３１】ＣＦ4及びＮ2Ｏ清浄ガスからのプラズマの形
成後得られる質量スペクトルデータを示すグラフであ
る。
【図３２】本発明の１具体例をテストするために設計さ
れた実験の間に測定された特定のガスの展開ピークを示
すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 セバスチャン ラウー アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サン フランシスコ， アラバマ 728, ナンバー202 (72)発明者 ジュディ エイチ． ウォン アメリカ合衆国， カリフォルニア州， ロス ガトス， レロイ アヴェニュー 16788 (72)発明者 ウィリアム エヌ． テイラー， ジュニ ア アメリカ合衆国， カリフォルニア州， ダブリン， メープル ドライヴ 6977 (72)発明者 マーク フォダー アメリカ合衆国， カリフォルニア州， ロス ガトス， オーク リム コート 107， ナンバー８ (72)発明者 ケヴィン フェアベーン アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サラトガ，スカリー アヴェニュー 12138

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】処理チャンバ(processing chamber)からの
    パーフルオロ化合物（ＰＦＣ）の排出を低減するための
    装置であって、入口と出口を有する流体導管(fluid con
    duit)を画定する導管チャンバ(vessel chamber)と、前
    記流体導管内のＰＦＣ酸化剤、及び前記流体導管内に存
    在するＰＦＣガスをプラズマ状態に励起し得るプラズマ
    発生システムを含む装置。
  2. 【請求項２】前記ＰＦＣ酸化剤が前記流体導管内に配置
    されたフィルタを含むものであり、前記フィルタがシリ
    コン含有化合物を含む請求項１の装置。
  3. 【請求項３】前記シリコン含有化合物が固体多孔性酸化
    珪素含有材料を含むものである請求項２の装置。
  4. 【請求項４】前記ＰＦＣ酸化剤を前記流体導管に供給す
    るために、前記導管チャンバに移動できるように連結さ
    れたガス供給ラインをさらに含む請求項１の装置。
  5. 【請求項５】前記ガス供給ラインが酸素含有ガスを前記
    導管チャンバに供給する請求項４の装置。
  6. 【請求項６】前記ガス供給ラインがさらにシリコン含有
    ガスを前記導管チャンバに供給する請求項５の装置。
  7. 【請求項７】プラズマ発生システムが陰極と陽極を含む
    中空陰極反応器を含む請求項７の装置。
  8. 【請求項８】前記陰極及び前記陰極内に配置されたコイ
    ルを含む前記陽極により少なくとも部分的に画定される
    前記導管チャンバである請求項７の装置。
  9. 【請求項９】電源がＨＦあるいはＲＦ電力を前記コイル
    に供給するために効果的に連結され、かつ前記陽極が地
    電位に連結される請求項８の装置。
  10. 【請求項１０】前記導管チャンバが前記陰極と前記陽極
    により少なくとも部分的に画定される請求項７の装置。
  11. 【請求項１１】前記中空陰極反応器が、前記導管チャン
    バの少なくとも一部分を画定するために交互的に配列さ
    れた複数の陰極と複数の陽極を含む請求項１０の装置。
  12. 【請求項１２】前記プラズマ発生システムが、前記導管
    チャンバの少なくとも一部分を囲むコイルを含む請求項
    １の装置。
  13. 【請求項１３】前記ＰＦＣ酸化剤の前記発生源が、シリ
    コン含有残留物と粒状物質を含み、前記プラズマ発生シ
    ステムが、前記導管チャンバの一部であり前記流体導管
    を画定する対向面を有する第１及び第２電極及び前記入
    口と出口の間の捕集チャンバ(collection chamber)を含
    み、捕集チャンバが流体導管を流通する前記シリコン含
    有残留物と粒状物質を捕集するため及び捕集チャンバか
    ら前記シリコン残留物と粒状物質の出現を抑制するため
    構成されかつ配列され、電極に効果的に連結され、対向
    する電極表面上に帯電したシリコン含有残留物と粒状物
    質を捕集するため電極間に電圧をかけるための手段を含
    む請求項１の装置。
  14. 【請求項１４】処理チャンバからのパーフルオロ化合物
    （ＰＦＣ）の排出を低減するための装置であって、前記
    装置が、入口と出口を有する流体導管を画成する導管チ
    ャンバと、前記流体導管内のＰＦＣ酸化剤と、前記流体
    導管内に存在するＰＦＣガスからプラズマを維持し得る
    プラズマ発生システムを含む装置。
  15. 【請求項１５】処理チャンバからのパーフルオロ化合物
    （ＰＦＣ）の排出を低減するための装置であって、前記
    装置が、入口と出口を有する流体導管を画成する導管チ
    ャンバと、第１及び第２電極及び前記電極に効果的に連
    結され、前記物質が前記流体導管を通して排出されるよ
    うに前記流体導管内で前記第１及び第２電極の表面上に
    帯電した粒状物質を捕集するために電極間に電圧をかけ
    るための手段を含む粒子補足システムと、前記流体導管
    内に存在するＰＦＣガスをプラズマ状態に励起し得るプ
    ラズマ発生システムを含む装置。
  16. 【請求項１６】処理チャンバからのパーフルオロ化合物
    の排出を低減するための装置であって、前記装置が、電
    極壁が内部チャンバと連結して入口と出口を画成し、そ
    の中に内部チャンバ(inner chamber)を囲む電極壁を含
    む第１電極と、内部チャンバ、その間で流体導管を画成
    する対向表面を有する第１及び第２電極、入口を出口に
    連結しその間で１以上の捕集チャンバを画成する流体導
    管、流体導管を流通する粒状物質を捕集するため及び捕
    集チャンバから粒状物質の出現を抑制するため構成され
    かつ配列された捕集チャンバの中に配列された第２電極
    と、前記流体導管の前記入口に連結された流出ＰＦＣガ
    スの発生源を含む装置。
  17. 【請求項１７】処理チャンバからのパーフルオロ化合物
    （ＰＦＣ）の排出を低減するための装置であって、前記
    装置が、（ａ）入口と出口を有する流体導管を画成する
    導管チャンバであって、前記導管チャンバが前記入口に
    おいて前記処理チャンバと移動できるように連結され、
    (i)各第１電極が前記流体導管の一部を画成する内部表
    面を有する複数の第１電極と、(ii)各第２陰極が前記流
    体導管の一部を画成する内部表面を有する複数の第２陰
    極と、(iii)各絶縁バリヤが前記第１及び第２電極の一
    つと陰極との間に配置され各絶縁バリヤが前記流体導管
    の一部を画成する内部表面を有する複数の絶縁バリヤ(i
    nsulation barrier)を含む前記導管チャンバ、（ｂ）前
    記流体導管の前記入口に連結された流出ＰＦＣガスの発
    生源、（ｃ）前記流体導管内のＰＦＣ酸化剤、及び
    （ｄ）前記複数の第１電極に効果的に連結され、前記流
    体導管内に存在するパーフルオロ化合物ガスからプラズ
    マを形成するために前記複数の第１電極に電圧を供給す
    るためのプラズマ発生装置を含む装置。
JP35988396A 1995-12-27 1996-12-26 基板処理装置排出物からパーフルオロ化合物ガスを低減する装置 Expired - Fee Related JP3992315B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US57937595A 1995-12-27 1995-12-27
US08/579375 1996-10-30
US08/741,272 US6187072B1 (en) 1995-09-25 1996-10-30 Method and apparatus for reducing perfluorocompound gases from substrate processing equipment emissions
US08/741272 1996-10-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09321037A true JPH09321037A (ja) 1997-12-12
JP3992315B2 JP3992315B2 (ja) 2007-10-17

Family

ID=27077737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35988396A Expired - Fee Related JP3992315B2 (ja) 1995-12-27 1996-12-26 基板処理装置排出物からパーフルオロ化合物ガスを低減する装置

Country Status (5)

Country Link
US (2) US6187072B1 (ja)
EP (2) EP1145759B1 (ja)
JP (1) JP3992315B2 (ja)
KR (1) KR100271694B1 (ja)
DE (2) DE69623583T2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008290022A (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Taiyo Nippon Sanso Corp プラズマ生成装置
KR100876983B1 (ko) * 2008-03-17 2009-01-07 (주)여진 Ｐｃｂ 제조 공정에서 발생하는 산화 및 악취가스처리시스템
JP2013041831A (ja) * 2004-11-08 2013-02-28 Mks Instruments Inc 金属含有フッ素ガスを減少させるための装置
JP2015213171A (ja) * 2014-04-30 2015-11-26 コリア・インスティテュート・オブ・マシナリー・アンド・マテリアルズＫｏｒｅａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｏｆ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ＆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 汚染物質除去用プラズマ反応器
JP2019503562A (ja) * 2016-01-13 2019-02-07 エムケイエス インストゥルメンツ， インコーポレイテッド ポンピング・ラインでの堆積クリーニングのための方法及び装置

Families Citing this family (102)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6193802B1 (en) 1995-09-25 2001-02-27 Applied Materials, Inc. Parallel plate apparatus for in-situ vacuum line cleaning for substrate processing equipment
US6187072B1 (en) 1995-09-25 2001-02-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for reducing perfluorocompound gases from substrate processing equipment emissions
US6045618A (en) * 1995-09-25 2000-04-04 Applied Materials, Inc. Microwave apparatus for in-situ vacuum line cleaning for substrate processing equipment
US6888040B1 (en) * 1996-06-28 2005-05-03 Lam Research Corporation Method and apparatus for abatement of reaction products from a vacuum processing chamber
FR2757082B1 (fr) * 1996-12-13 1999-01-15 Air Liquide Procede d'epuration d'un gaz plasmagene et installation pour la mise en oeuvre d'un tel procede
US7569790B2 (en) 1997-06-26 2009-08-04 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for processing metal bearing gases
US8779322B2 (en) 1997-06-26 2014-07-15 Mks Instruments Inc. Method and apparatus for processing metal bearing gases
US6497801B1 (en) * 1998-07-10 2002-12-24 Semitool Inc Electroplating apparatus with segmented anode array
DE19847848C1 (de) * 1998-10-16 2000-05-11 R3 T Gmbh Rapid Reactive Radic Vorrichtung und Erzeugung angeregter/ionisierter Teilchen in einem Plasma
US7264698B2 (en) * 1999-04-13 2007-09-04 Semitool, Inc. Apparatus and methods for electrochemical processing of microelectronic workpieces
US7189318B2 (en) * 1999-04-13 2007-03-13 Semitool, Inc. Tuning electrodes used in a reactor for electrochemically processing a microelectronic workpiece
US7438788B2 (en) * 1999-04-13 2008-10-21 Semitool, Inc. Apparatus and methods for electrochemical processing of microelectronic workpieces
US6916412B2 (en) * 1999-04-13 2005-07-12 Semitool, Inc. Adaptable electrochemical processing chamber
JP4288010B2 (ja) * 1999-04-13 2009-07-01 セミトゥール・インコーポレイテッド 処理流体の流れ具合を向上させる処理チャンバを備えた加工物処理装置
US7020537B2 (en) * 1999-04-13 2006-03-28 Semitool, Inc. Tuning electrodes used in a reactor for electrochemically processing a microelectronic workpiece
US7160421B2 (en) * 1999-04-13 2007-01-09 Semitool, Inc. Turning electrodes used in a reactor for electrochemically processing a microelectronic workpiece
US20030038035A1 (en) * 2001-05-30 2003-02-27 Wilson Gregory J. Methods and systems for controlling current in electrochemical processing of microelectronic workpieces
US6354241B1 (en) 1999-07-15 2002-03-12 Applied Materials, Inc. Heated electrostatic particle trap for in-situ vacuum line cleaning of a substrated processing
US6689252B1 (en) 1999-07-28 2004-02-10 Applied Materials, Inc. Abatement of hazardous gases in effluent
US6468490B1 (en) 2000-06-29 2002-10-22 Applied Materials, Inc. Abatement of fluorine gas from effluent
US6255222B1 (en) 1999-08-24 2001-07-03 Applied Materials, Inc. Method for removing residue from substrate processing chamber exhaust line for silicon-oxygen-carbon deposition process
JP2001132638A (ja) * 1999-11-10 2001-05-18 Ebara Corp トラップ装置
US6367412B1 (en) * 2000-02-17 2002-04-09 Applied Materials, Inc. Porous ceramic liner for a plasma source
US6673323B1 (en) 2000-03-24 2004-01-06 Applied Materials, Inc. Treatment of hazardous gases in effluent
US6391146B1 (en) 2000-04-11 2002-05-21 Applied Materials, Inc. Erosion resistant gas energizer
JP2001284267A (ja) * 2000-04-03 2001-10-12 Canon Inc 排気処理方法、プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
US20050183959A1 (en) * 2000-04-13 2005-08-25 Wilson Gregory J. Tuning electrodes used in a reactor for electrochemically processing a microelectric workpiece
US6576202B1 (en) 2000-04-21 2003-06-10 Kin-Chung Ray Chiu Highly efficient compact capacitance coupled plasma reactor/generator and method
US6863019B2 (en) 2000-06-13 2005-03-08 Applied Materials, Inc. Semiconductor device fabrication chamber cleaning method and apparatus with recirculation of cleaning gas
US6747734B1 (en) * 2000-07-08 2004-06-08 Semitool, Inc. Apparatus and method for processing a microelectronic workpiece using metrology
AU2001282879A1 (en) * 2000-07-08 2002-01-21 Semitool, Inc. Methods and apparatus for processing microelectronic workpieces using metrology
US6428673B1 (en) * 2000-07-08 2002-08-06 Semitool, Inc. Apparatus and method for electrochemical processing of a microelectronic workpiece, capable of modifying processing based on metrology
US20050061676A1 (en) * 2001-03-12 2005-03-24 Wilson Gregory J. System for electrochemically processing a workpiece
US6602323B2 (en) 2001-03-21 2003-08-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for reducing PFC emission during semiconductor manufacture
US6733827B2 (en) * 2001-04-11 2004-05-11 The Procter & Gamble Co. Processes for manufacturing particles coated with activated lignosulfonate
FR2825295B1 (fr) * 2001-05-31 2004-05-28 Air Liquide Application des plasmas denses crees a pression atmospherique au traitement d'effluents gazeux
US6824748B2 (en) 2001-06-01 2004-11-30 Applied Materials, Inc. Heated catalytic treatment of an effluent gas from a substrate fabrication process
US20020185067A1 (en) * 2001-06-07 2002-12-12 International Business Machines Corporation Apparatus and method for in-situ cleaning of a throttle valve in a CVD system
US7037862B2 (en) * 2001-06-13 2006-05-02 Micron Technology, Inc. Dielectric layer forming method and devices formed therewith
US7220396B2 (en) * 2001-07-11 2007-05-22 Battelle Memorial Institute Processes for treating halogen-containing gases
US6962679B2 (en) 2001-07-11 2005-11-08 Battelle Memorial Institute Processes and apparatuses for treating halogen-containing gases
US7060234B2 (en) 2001-07-18 2006-06-13 Applied Materials Process and apparatus for abatement of by products generated from deposition processes and cleaning of deposition chambers
US6730354B2 (en) 2001-08-08 2004-05-04 Agilent Technologies, Inc. Forming ferroelectric Pb(Zr,Ti)O3 films
US7090751B2 (en) * 2001-08-31 2006-08-15 Semitool, Inc. Apparatus and methods for electrochemical processing of microelectronic workpieces
US6837250B2 (en) * 2002-02-27 2005-01-04 Air Products And Chemicals, Inc. CVD chamber cleaning using mixed PFCs from capture/recycle
US7390755B1 (en) 2002-03-26 2008-06-24 Novellus Systems, Inc. Methods for post etch cleans
US6719641B2 (en) * 2002-04-26 2004-04-13 Nicklaus Golf Equipment Company Golf iron having a customizable weighting feature
US20040108212A1 (en) * 2002-12-06 2004-06-10 Lyndon Graham Apparatus and methods for transferring heat during chemical processing of microelectronic workpieces
ITPD20020316A1 (it) * 2002-12-11 2004-06-12 Mauro Schiavon Dispositivo e metodo per la creazione di fullereni e/o nanotubi
US20040129385A1 (en) * 2003-01-02 2004-07-08 International Business Machines Corporation Pre-loaded plasma reactor apparatus and application thereof
TWI230094B (en) * 2003-01-14 2005-04-01 Desiccant Technology Corp Method for exhaust treatment of perfluoro compounds
KR100505670B1 (ko) * 2003-02-05 2005-08-03 삼성전자주식회사 부산물 제거용 고온 유체 공급 장치를 구비한 반도체 소자제조 장치
FR2863103B1 (fr) * 2003-12-01 2006-07-14 Cit Alcatel Systeme de traitement des gaz par plasma integre dans une pompe a vide
US7569193B2 (en) * 2003-12-19 2009-08-04 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for controlled combustion of gaseous pollutants
US20050148199A1 (en) * 2003-12-31 2005-07-07 Frank Jansen Apparatus for atomic layer deposition
US20050250347A1 (en) * 2003-12-31 2005-11-10 Bailey Christopher M Method and apparatus for maintaining by-product volatility in deposition process
US20070160512A1 (en) * 2004-01-29 2007-07-12 Tadahiro Ohmi Method for treating exhaust gas and apparatus for treating exhaust gas
US20050238816A1 (en) * 2004-04-23 2005-10-27 Li Hou Method and apparatus of depositing low temperature inorganic films on plastic substrates
GB0415560D0 (en) * 2004-07-12 2004-08-11 Boc Group Plc Pump cleaning
US7288484B1 (en) 2004-07-13 2007-10-30 Novellus Systems, Inc. Photoresist strip method for low-k dielectrics
US7736599B2 (en) * 2004-11-12 2010-06-15 Applied Materials, Inc. Reactor design to reduce particle deposition during process abatement
US8193096B2 (en) 2004-12-13 2012-06-05 Novellus Systems, Inc. High dose implantation strip (HDIS) in H2 base chemistry
US7202176B1 (en) * 2004-12-13 2007-04-10 Novellus Systems, Inc. Enhanced stripping of low-k films using downstream gas mixing
US8129281B1 (en) 2005-05-12 2012-03-06 Novellus Systems, Inc. Plasma based photoresist removal system for cleaning post ash residue
US20060276049A1 (en) * 2005-06-06 2006-12-07 Bailey Christopher M High efficiency trap for deposition process
GB0522088D0 (en) * 2005-10-28 2005-12-07 Boc Group Plc Plasma abatement device
WO2007053626A2 (en) * 2005-10-31 2007-05-10 Applied Materials, Inc. Process abatement reactor
GB0523947D0 (en) * 2005-11-24 2006-01-04 Boc Group Plc Microwave plasma system
EP1816668A2 (en) * 2006-02-01 2007-08-08 FEI Company Particle-optical apparatus with a predetermined final vacuum pressure
US20070267143A1 (en) * 2006-05-16 2007-11-22 Applied Materials, Inc. In situ cleaning of CVD system exhaust
US20080081130A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-03 Applied Materials, Inc. Treatment of effluent in the deposition of carbon-doped silicon
US7740768B1 (en) 2006-10-12 2010-06-22 Novellus Systems, Inc. Simultaneous front side ash and backside clean
DE102006052586B4 (de) * 2006-11-08 2008-07-03 Schott Solar Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung der Abgase einer Siliziumdünnschicht-Produktionsanlage
US7655930B2 (en) * 2007-03-22 2010-02-02 Axcelis Technologies, Inc. Ion source arc chamber seal
US8435895B2 (en) * 2007-04-04 2013-05-07 Novellus Systems, Inc. Methods for stripping photoresist and/or cleaning metal regions
WO2009102070A1 (ja) * 2008-02-12 2009-08-20 Imott Inc. ダイヤモンド状炭素膜成膜装置及びダイヤモンド状炭素膜を成膜する方法
US9997325B2 (en) * 2008-07-17 2018-06-12 Verity Instruments, Inc. Electron beam exciter for use in chemical analysis in processing systems
JP5460982B2 (ja) * 2008-07-30 2014-04-02 東京エレクトロン株式会社 弁体、粒子進入阻止機構、排気制御装置及び基板処理装置
US20100051612A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Hans Magnus Fagrell Microwave heater and method of heating
US8591661B2 (en) 2009-12-11 2013-11-26 Novellus Systems, Inc. Low damage photoresist strip method for low-K dielectrics
US8707899B2 (en) * 2009-02-26 2014-04-29 Hitachi High-Technologies Corporation Plasma processing apparatus
US7993937B2 (en) * 2009-09-23 2011-08-09 Tokyo Electron Limited DC and RF hybrid processing system
US20110143548A1 (en) 2009-12-11 2011-06-16 David Cheung Ultra low silicon loss high dose implant strip
KR101770008B1 (ko) * 2009-12-11 2017-08-21 노벨러스 시스템즈, 인코포레이티드 고주입량 주입 박리 전에 실리콘을 보호하기 위한 개선된 패시베이션 공정
US20110195202A1 (en) * 2010-02-11 2011-08-11 Applied Materials, Inc. Oxygen pump purge to prevent reactive powder explosion
US9613825B2 (en) 2011-08-26 2017-04-04 Novellus Systems, Inc. Photoresist strip processes for improved device integrity
KR101427726B1 (ko) * 2011-12-27 2014-08-07 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
US11716793B2 (en) * 2012-01-23 2023-08-01 Robert W. Connors Compact microwave oven
KR102111914B1 (ko) * 2014-03-06 2020-05-18 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 중원자들을 함유하는 화합물들의 플라즈마 저감
US9514954B2 (en) 2014-06-10 2016-12-06 Lam Research Corporation Peroxide-vapor treatment for enhancing photoresist-strip performance and modifying organic films
KR101638325B1 (ko) 2014-09-03 2016-07-12 노영석 분리막시스템과 스크러버가 일체로 이루어지는 과불화화합물 분리시스템
WO2016051465A1 (ja) * 2014-09-29 2016-04-07 株式会社日立国際電気 大気圧誘導結合プラズマ装置
CN107078079A (zh) * 2014-10-15 2017-08-18 应用材料公司 抗腐蚀减量系统
US10187966B2 (en) * 2015-07-24 2019-01-22 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for gas abatement
GB2541214A (en) * 2015-08-12 2017-02-15 Edwards Ltd Plasma generator
US10535506B2 (en) 2016-01-13 2020-01-14 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for deposition cleaning in a pumping line
US11332824B2 (en) * 2016-09-13 2022-05-17 Lam Research Corporation Systems and methods for reducing effluent build-up in a pumping exhaust system
US11031252B2 (en) * 2016-11-30 2021-06-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Compant, Ltd. Heat shield for chamber door and devices manufactured using same
KR102646623B1 (ko) * 2017-01-23 2024-03-11 에드워드 코리아 주식회사 플라즈마 발생 장치 및 가스 처리 장치
WO2018212940A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 Applied Materials, Inc. Apparatus for collection and subsequent reaction of liquid and solid effluent into gaseous effluent
US11745229B2 (en) 2020-08-11 2023-09-05 Mks Instruments, Inc. Endpoint detection of deposition cleaning in a pumping line and a processing chamber
US11664197B2 (en) 2021-08-02 2023-05-30 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for plasma generation

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA128732A (en) 1910-07-25 1910-10-18 Lars O. Lundgren Suction pump for cleaning drain pipes
US3795557A (en) * 1972-05-12 1974-03-05 Lfe Corp Process and material for manufacturing semiconductor devices
JPS51129868A (en) 1975-05-07 1976-11-11 Fujitsu Ltd A process for treatment of waste gas
GB1550853A (en) * 1975-10-06 1979-08-22 Hitachi Ltd Apparatus and process for plasma treatment
JPS5278176A (en) 1975-12-25 1977-07-01 Chiyoda R & D Discharge reactor for gases
DE2965333D1 (en) 1978-12-29 1983-06-09 Ncr Co Process and apparatus for cleaning wall deposits from a film deposition furnace tube
JPS58101722A (ja) 1981-12-10 1983-06-17 Fujitsu Ltd 排気ガス処理装置
JPS5970763A (ja) 1982-10-12 1984-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 薄膜形成装置
JPS59181619A (ja) 1983-03-31 1984-10-16 Toshiba Corp 反応性イオンエツチング装置
JPS60114570A (ja) 1983-11-25 1985-06-21 Canon Inc プラズマｃｖｄ装置の排気系
DE3414121A1 (de) 1984-04-14 1985-10-24 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Verfahren und vorrichtung zur reinigung von abgasen
US4657738A (en) 1984-04-30 1987-04-14 Westinghouse Electric Corp. Stack gas emissions control system
JPS60234313A (ja) 1984-05-07 1985-11-21 Hitachi Ltd プラズマ処理装置
US5137701A (en) 1984-09-17 1992-08-11 Mundt Randall S Apparatus and method for eliminating unwanted materials from a gas flow line
JPS6328869A (ja) 1986-07-22 1988-02-06 Nec Corp Ｃｖｄ装置
US5000113A (en) 1986-12-19 1991-03-19 Applied Materials, Inc. Thermal CVD/PECVD reactor and use for thermal chemical vapor deposition of silicon dioxide and in-situ multi-step planarized process
JPH0757297B2 (ja) 1987-04-22 1995-06-21 日本真空技術株式会社 真空排気系用微粒子トラツプ
JPH0757298B2 (ja) 1987-05-19 1995-06-21 日本真空技術株式会社 真空排気系用微粒子捕集装置
US4735633A (en) 1987-06-23 1988-04-05 Chiu Kin Chung R Method and system for vapor extraction from gases
US4830702A (en) 1987-07-02 1989-05-16 General Electric Company Hollow cathode plasma assisted apparatus and method of diamond synthesis
JPH01171227A (ja) 1987-12-25 1989-07-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｃｖｄ方法
JP2671009B2 (ja) 1988-05-13 1997-10-29 増田 佳子 超微粒子の回収方法及びその回収装置
JPH02125876A (ja) 1988-11-01 1990-05-14 Fujitsu Ltd Ｃｖｄ装置の排気機構
JPH02159018A (ja) 1988-12-12 1990-06-19 Nec Corp 減圧式気相成長装置
US5141714A (en) 1989-08-01 1992-08-25 Kabushiki Kaisha Riken Exhaust gas cleaner
JPH03253571A (ja) 1990-03-02 1991-11-12 Hitachi Ltd 排気装置および化学気相成長装置
EP0454346A1 (en) 1990-04-21 1991-10-30 United Kingdom Atomic Energy Authority Exhaust particulate filter
JPH04136175A (ja) 1990-09-26 1992-05-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 薄膜形成装置
US5451378A (en) 1991-02-21 1995-09-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Photon controlled decomposition of nonhydrolyzable ambients
US5211729A (en) 1991-08-30 1993-05-18 Sematech, Inc. Baffle/settling chamber for a chemical vapor deposition equipment
US5279669A (en) 1991-12-13 1994-01-18 International Business Machines Corporation Plasma reactor for processing substrates comprising means for inducing electron cyclotron resonance (ECR) and ion cyclotron resonance (ICR) conditions
JPH05202474A (ja) 1992-01-24 1993-08-10 Hitachi Electron Eng Co Ltd Ｃｖｄ装置の排気ガスの異物捕獲方法
US5323013A (en) 1992-03-31 1994-06-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method of rapid sample handling for laser processing
US5417826A (en) 1992-06-15 1995-05-23 Micron Technology, Inc. Removal of carbon-based polymer residues with ozone, useful in the cleaning of plasma reactors
JP3111663B2 (ja) 1992-07-28 2000-11-27 ソニー株式会社 プラズマ装置
DE4319118A1 (de) 1993-06-09 1994-12-15 Breitbarth Friedrich Wilhelm D Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung von Fluorkohlenstoffen und anderen fluorhaltigen Verbindungen
JP3178947B2 (ja) 1993-08-31 2001-06-25 株式会社東芝 薄膜形成方法
JP3368018B2 (ja) 1993-10-29 2003-01-20 東京エレクトロン株式会社 減圧処理方法および装置
US5453125A (en) 1994-02-17 1995-09-26 Krogh; Ole D. ECR plasma source for gas abatement
US5569810A (en) * 1994-03-18 1996-10-29 Samco International, Inc. Method of and system for processing halogenated hydrocarbons
JPH0910544A (ja) 1995-06-27 1997-01-14 Alpha Tec:Kk 除害装置及び成膜装置及びエッチング装置
US5750823A (en) * 1995-07-10 1998-05-12 R.F. Environmental Systems, Inc. Process and device for destruction of halohydrocarbons
US6194628B1 (en) 1995-09-25 2001-02-27 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cleaning a vacuum line in a CVD system
US6187072B1 (en) 1995-09-25 2001-02-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for reducing perfluorocompound gases from substrate processing equipment emissions
US6045618A (en) 1995-09-25 2000-04-04 Applied Materials, Inc. Microwave apparatus for in-situ vacuum line cleaning for substrate processing equipment
US5827370A (en) 1997-01-13 1998-10-27 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for reducing build-up of material on inner surface of tube downstream from a reaction furnace

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013041831A (ja) * 2004-11-08 2013-02-28 Mks Instruments Inc 金属含有フッ素ガスを減少させるための装置
JP2008290022A (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Taiyo Nippon Sanso Corp プラズマ生成装置
KR100876983B1 (ko) * 2008-03-17 2009-01-07 (주)여진 Ｐｃｂ 제조 공정에서 발생하는 산화 및 악취가스처리시스템
JP2015213171A (ja) * 2014-04-30 2015-11-26 コリア・インスティテュート・オブ・マシナリー・アンド・マテリアルズＫｏｒｅａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｏｆ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ＆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 汚染物質除去用プラズマ反応器
US9472381B2 (en) 2014-04-30 2016-10-18 Korea Institute Of Machinery & Materials Plasma reactor for abatement of hazardous material
JP2019503562A (ja) * 2016-01-13 2019-02-07 エムケイエス インストゥルメンツ， インコーポレイテッド ポンピング・ラインでの堆積クリーニングのための方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0781599A2 (en) 1997-07-02
DE69632275T2 (de) 2005-04-21
EP1145759B1 (en) 2004-04-21
EP0781599A3 (en) 1997-10-29
JP3992315B2 (ja) 2007-10-17
EP1145759A1 (en) 2001-10-17
US6517913B1 (en) 2003-02-11
US6187072B1 (en) 2001-02-13
DE69632275D1 (de) 2004-05-27
DE69623583D1 (de) 2002-10-17
EP0781599B1 (en) 2002-09-11
KR100271694B1 (ko) 2000-12-01
DE69623583T2 (de) 2003-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3992315B2 (ja) 基板処理装置排出物からパーフルオロ化合物ガスを低減する装置
JP4146919B2 (ja) 基板処理設備のための現場真空ライン清浄用平行平板装置
KR100503127B1 (ko) 기판처리장치의인-시튜진공라인을세척하기위한마이크로파장치
JP3897382B2 (ja) Ｃｖｄシステムの真空ラインのクリーニング方法及び装置
US8343317B2 (en) In situ cleaning of CVD System exhaust
KR101320251B1 (ko) 플라즈마 저감 장치
JPH09186143A (ja) プラズマチャンバ表面から副生成物をクリーニングするための方法及び装置
US20070028943A1 (en) Method of using sulfur fluoride for removing surface deposits
US6708700B2 (en) Cleaning of semiconductor processing chambers
JP2009513331A (ja) ガス流の処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060718

A524 Written submission of copy of amendment under section 19 (pct)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20061012

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070703

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070724

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110803

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110803

Year of fee payment: 4

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110803

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120803

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130803

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees