JPH10144669A - 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 - Google Patents
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Info
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- JPH10144669A JPH10144669A JP29905997A JP29905997A JPH10144669A JP H10144669 A JPH10144669 A JP H10144669A JP 29905997 A JP29905997 A JP 29905997A JP 29905997 A JP29905997 A JP 29905997A JP H10144669 A JPH10144669 A JP H10144669A
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Abstract
小にする装置を提供する。 【解決手段】 この装置は、第1と第2の電極を備え、
両電極の対向表面間に流体管路を画成している。前記流
体管路は入口と、出口と、入口および出口間の収集チャ
ンバとを持つ。この装置は、その入口において基板処理
チャンバの排気を受けるように接続される。収集チャン
バは流体管路中を流れる粒子状物質を収集し、収集チャ
ンバから粒子状物質が流出しないように構成されてい
る。プラズマ発生装置が上記両電極へ電力を供給し、流
体管路内のエッチャントガスからプラズマを形成する。
プラズマからの成分がチャンバ内に収集された粒子状物
質と反応してガス状生成物となり、前記流体管路外へ排
気される。この装置は、収集チャンバ内でのパーティク
ル収集能力を高めるため、および粒子状物質の流出を一
層阻止するため、静電コレクタを更に備えることができ
る。
Description
設備の分野に関し、特に、処理チャンバに接続された真
空排気ラインの内部から汚染物質と残留物質を除去する
ための方法および装置、ならびに処理チャンバからのペ
ルフルオロ化合物(PFC:perfluorocompound)ガスの
排出を削減する方法および装置に関する。
ム内の真空ラインをクリーニングする方法および装置」
(出願番号08/533,174、出願日1995年9月25日、発明者
ベン・パン、デビッド・チュン、ウイリアム・N・テイ
ラーJr.、セバスチャン・ラオウクスおよびマーク・フ
ォーダー、アプライドマテリアルズ社に譲渡)の一部継
続出願である。この出願は、米国特許出願「基板処理設
備排出物からのペルフルオロ化合物を削減する方法およ
び装置」(出願番号08/579,375、出願日1995年12月27
日、発明者デビッド・チュン、セバスチャン・ラオウク
ス、ジュディ・H・ファン、ウイリアム・N・テイラー
Jr.、マーク・フォーダーおよびケビン・フェアバイア
ン、アプライドマテリアルズ社に譲渡)の一部継続出願
でもある。出願第08/533,174号および第08/579,375号の
全体は、双方とも、参照文献として本明細書に組み込ま
れる。
特許出願「基板処理設備排出物からのペルフルオロ化合
物を削減する方法および装置」(共同発明者デビッド・
チュン、セバスチャン・ラオウクス、ジュディ・H・フ
ァン、ウイリアム・N・テイラーJr.、マーク・フォー
ダーおよびケビン・フェアバイアン)、および同時に出
願され一般譲渡された特許出願「基板処理設備のための
現場真空ラインクリーニング(in-situ vacuum line cl
eaning)用マイクロ波装置」(共同発明者セバスチャン
・ラオウクス、トミ・タナカ、ムクル・ケルカー、ハリ
・ポネカンティ、ケビン・フェアバイアンおよびデビッ
ド・チュン)にも関連している。
基板の表面上に薄膜層を形成するため、処理チャンバの
内部には堆積ガス(deposition gas)が放出される。こ
のようなCVDプロセスの間には、処理チャンバの壁の
ような領域への望ましくない堆積も発生する。しかし、
これらの堆積ガス中の個々の分子のチャンバ内における
滞留時間は比較的短いので、チャンバ内へ放出される分
子のごく一部だけが堆積プロセスで消費されてウェーハ
またはチャンバ壁のいずれかに堆積する。
合物や反応副生成物とともに、通常「フォアライン(for
eline)」と呼ばれる真空ラインを通じてポンプによりチ
ャンバ外に排出される。この排出ガス中の化合物の多く
は、その反応性が依然として高い状態にあり、また/あ
るいはフォアライン中に望ましくない堆積を形成する可
能性のある残留物質または粒子状物質を含んでいる。時
間の経過とともに、この粉末状残留物質および/または
粒子状物質の堆積は、問題をひき起こす。第1に、この
物質は、自燃性物質であることが多い。この物質は、標
準の定期洗浄作業中に真空シールが壊れてフォアライン
が周囲条件に曝されたときに問題をひきおこす可能性が
ある。第2に、フォアライン内に堆積物質がかなり堆積
した場合、適切にクリーニングされなければ、フォアラ
インおよび/またはそれに連結された真空ポンプが閉塞
するおそれがある。定期的にクリーニングしたとして
も、物質の堆積が真空ポンプの正常な動作を妨げ、ポン
プの使用寿命を著しく縮める可能性がある。また、固形
物がフォアラインから処理チャンバ内に逆流して、処理
ステップを汚染し、ウェーハの歩留りに悪影響を及ぼす
可能性もある。
インの内面を定期的にクリーニングして堆積物質を除去
する。この手順は、標準チャンバ清浄作業中に行われ
る。標準チャンバ清浄作業は、処理チャンバのチャンバ
壁や同様の領域から望ましくない堆積物質を除去するた
めに行われる。一般的なチャンバ清浄技術には、チャン
バ壁やその他の領域から堆積物質を除去するために、フ
ッ素などのエッチングガスの使用が含まれる。エッチン
グガスが堆積物質と反応して堆積物質をチャンバ壁から
除去するように、エッチングガスがチャンバ内に導入さ
れ、プラズマが形成される。このような清浄手順は、通
常、各ウェーハごと、またはN枚のウェーハごとに対す
る堆積ステップの合間に行われる。
プラズマが生成されることから、チャンバ壁からの堆積
物質の除去は、比較的簡単である。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の下流
にあるので、より困難である。一定の時間内において、
処理チャンバ内のほとんどの箇所は、フォアライン内の
箇所よりも多くのエッチャントフッ素原子に接触する。
このため、一定時間内にチャンバは清浄プロセスによっ
て十分にクリーニングされるが、フォアライン内には残
留物質や類似した堆積物が残ることになる。
とすれば、清浄作業の持続時間を長くしなければならな
い。しかし、清浄作業を延長することは、ウェーハのス
ループットに悪影響を与えるので好ましくない。また、
上記のような残留物質の堆積は、清浄ステップからの反
応物質がフォアライン内の残留物質と反応し得る状態で
フォアライン内へ排出される程度にしかクリーニングす
ることができない。いくつかのシステムや応用例では、
排出される反応物質の寿命は、フォアラインの末端まで
到達するのに十分ではなく、途中まで到達するのにすら
十分でない。これらのシステムや応用例では、残留物質
の堆積がなおさら懸念される。従って、半導体処理シス
テム中のフォアラインを効率良く完全にクリーニングす
る装置、およびこれを実行する方法が必要である。
きた1つのアプローチは、プラズマCVD技術(plasma
enhanced CVD techniques)を用いて排ガス中の反応性
成分を電極面上への膜堆積物として取り出すスクラブシ
ステム(scrubbing system)によるものである。このス
クラビングシステムは、固体膜としての反応物質を最大
限に除去するように設計されており、表面積の大きいら
旋電極(spiral electrode)を複数用いる。これらのら
旋電極は、着脱式キャニスタに収納されている。このキ
ャニスタは、ブロアポンプ(blower pump)とメカニカ
ルポンプ(mechanical pump)との間においてフォアラ
インの端部付近に配置されている。十分な量の固形廃棄
物が電極上に堆積したら、キャニスタを取り外して、処
分および交換することができる。
は、堆積した固形物を集める面積を得るために、システ
ムが表面積の大きい電極に依存する点で問題がある。表
面積の大きな電極を収容するためには、システムは必然
的に大きく、かさばるものとなる。更に、着脱式キャニ
スタは交換と適切な処分が必要な使い捨て製品であるこ
とから、この従来技術のスクラバシステム(scrubber s
ystem)の運用には余分な出費が生じる。また、このス
クラブシステムは真空フォアラインの開始部分の下流に
配置されるので、ラインのその部分に堆積する粉末状物
質または粒状物質を確実に除去することができない。
ンのクリーニングのための改良された方法および装置が
望まれている。
う1つ懸念される問題は、処理チャンバからフォアライ
ンを通って排出されるガスや副生成物のタイプに関係が
ある。例えば、クリーニングプラズマ中のガスの解離が
不完全であり(いくつかの用途では、導入されるガス分
子の10%しか解離されない)、またクリーニングガス
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、チャンバ内に放出された分子のごく一部しか堆積
物質と反応しない。エッチャント反応に関与しないガス
分子は、エッチングにより除去された物質や反応副生成
物とともに、通常「フォアライン」と呼ばれる真空ライ
ンを通じて、ポンプによりチャンバ外へ排出される。こ
の排ガスは、半導体プロセスの排出副生成物である。
ントガスとして用いられるフッ素含有ガスの多くは、ペ
ルフルオロ化合物(perfluorocompound)、あるいは略
して「PFC」と呼ばれる。一般的によく用いられるP
FCとしては、CF4、C2F6、NF3およびSF6、あ
るいは類似のガスが挙げられる。これらのガスは、寿命
が長いこと(最高はCF4の50,000年)で知られてお
り、また地球温暖化への影響が大きいと考えられてい
る。従って、これらのガスの大気中への放出は潜在的に
有害であり、政府その他の規制の対象となりつつある。
従って、CVD反応室などの半導体処理設備からのPF
C排出を減らすことが重要である。
その他の残留物質が基板処理チャンバの排気ライン内に
蓄積することを実質的に防止する装置を提供し、および
/またはそのようなチャンバからのPFC排出を低減す
ることによって、先行技術の上記諸問題を解決する。本
発明の様々な態様を、パーティクル低減またはPFC排
出低減のために特別設計し、最適化することができる。
また、特定の基板処理作業に用いるため、パーティクル
とPFC排出の双方を低減するように最適化した態様を
設計することも可能である。
らの目標を達成する。すなわち、好適な態様では、本発
明の動作は、フォアライン内の粒子状物質の蓄積を防止
し、あるいはPFC排出を適切に低減するために、追加
の処理時間を必要としない。いくつかの好ましい態様で
は、本発明は、追加のガスおよび/または追加の消耗部
品を使用する必要がない。
た本発明による装置の一態様では、容量結合された一対
の電極が、装置の入口と出口と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(例えばC
VDステップ中に)排出される際に真空ライン内に別途
集まる粉末状残留物質およびその他の粒子状物質は、こ
のガス通路内に捕捉される。この装置は、電極に電力を
供給してガス通路内にプラズマを形成するプラズマ発生
システムを含んでいても良い。このプラズマは、清浄サ
イクル中に、ガス通路を通って排気される未反応の排ガ
スから形成される。プラズマからの成分は、捕捉された
粒子状物質と反応して、この物質をガス状生成物に転化
する。このガス状生成物は、排気ラインを通じて排気ラ
インの外に容易に排気される。
を画成する対向面を持つ第1および第2の部材を含んで
いる。この流体管路は、入口と、出口と、収集チャンバ
とを有している。この収集チャンバは、流体管路の入口
と出口との間に位置しており、流体管路を通って流れる
粒子状物質を収集し、粒子状物質の収集チャンバからの
流出を阻止するように構成されている。前記流体管路内
のエッチャントガスからプラズマを形成するため、マイ
クロ波プラズマ発生システムが、この装置に作用可能に
結合されている。前記プラズマからの成分は、収集チャ
ンバに収集された粒子状物質と反応してガス生成物に形
成する。このガス状生成物は、流体管路の外に容易に排
気することができる。この装置のこの態様の好適な仕様
では、第1および第2部材はそれぞれ電極であり、この
装置は、これら二つの電極間に電圧を印加してこの電極
の表面上に粒子状物質を収集するパーティクル捕捉シス
テムをも含んでいる。このプラズマも、この電気的に収
集された物質と反応して、この物質を、装置の外に排気
可能なガス状生成物に転化する。
ャンバを含んでいる。この収集チャンバは、この通路を
流れる粒子状物質を収集して、収集チャンバからの粒子
状物質の流出を阻止するように重力が作用するように構
成されている。更に、少なくとも一方の電極に電圧が印
可され、これらの電極間に電圧場が形成されるようにな
っている。この電圧場は、通路を流れる粒子状物質を収
集および捕捉するのに役立つ。
からのPFC排出を低減するように設計され最適化され
る。このような装置の一態様は、流体管路を画成する容
器チャンバ(vessel chamber)を含んでいる。PFC酸
化剤の源は流体管路内にあり、プラズマ発生システム
が、装置を介して排気される流出PFCガスからプラズ
マを形成する。プラズマからの成分は、PFC酸化剤と
反応して、流出PFCガスを、より有害性の低い水溶性
の非PFCガス状生成物および副生成物に転化する。
含有フィルタ内にPFC酸化剤を提供する。プラズマ発
生装置が、装置を介して排気される流出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
内のシリコン含有化合物と反応して、流出PFCガス
を、より有害性の低い非PFCガス状生成物および副生
成物に転化する。この態様の好ましい仕様では、前記シ
リコン含有化合物は、シリコン酸化物材料である。
供するため、ガス状のシリコン源および/または酸素源
が前記装置内に導入される。このガス状シリコン源およ
び/または酸素源と、PFCガスとからプラズマが形成
される。プラズマからの成分は、流出PFCガスを、よ
り有害性の低い非PFCガス状生成物および副生成物に
転化するように反応する。
捕捉収集システムが、基板処理チャンバに接続された排
気ライン内のパーティクル蓄積を低減し、収集されたパ
ーティクルおよび残留物質が、PFC酸化剤を提供す
る。このパーティクル捕捉収集システムは、このような
残留物質を生成する堆積プロセスからのシリコン含有残
留物質を捕捉する。プラズマ発生システムは、流出PF
Cガスからプラズマを形成する。プラズマからの成分
は、収集された残留物質と反応して、流出PFCガス
を、より有害性の低い非PFCガス状生成物および副生
成物に転化する。
れた一対の電極が迷路状ガス通路を画成する。これらの
電極にDCまたはAC電圧が印加されて、通路内に電圧
場が形成される。この電圧場は、通路を通って排出され
る負に帯電したパーティクルを一方の電極に、正に帯電
したパーティクルを他方の電極に引き寄せる。この画成
された通路は、また、通路を通って排出される粒子状物
質を捕捉するように重力が作用する少なくとも一つ領域
(収集チャンバ)を含んでいる。通路を通って排気され
るPFCガスは、電極に印加されるRF電力の影響を受
け、励起されてプラズマ状態となる。プラズマからの成
分は、収集チャンバ内に捕捉されたシリコン残留パーテ
ィクルと反応して、PFCガスを非PFCガス状副生成
物に転化する。
にその利点と特徴は、以下の記載と添付図面に関連して
詳細に説明する。
用いることができる。1つの適切な装置であるCVD装
置を図1に示す。この図1は、単純な平行平板CVDシ
ステム10の断面図である。システム10は、真空チャ
ンバ15内のサセプタ12上に載置されたウェーハ(図
示せず)へ堆積ガスを拡散させるガス分散マニホールド
(gas distribution manifold)11を有している。サ
セプタ12は、高い熱応答性を有している。サセプタ1
2(およびサセプタ12の上面に支持されたウェーハ)
は、下部取入れ取出し位置とマニホールド11に隣接す
る上部処理位置14との間を制御自在に移動することが
できる。
あるとき、これらは、そらせ板(baffle plate)17に
よって包囲される。このそらせ板は、間隔のあいた複数
の穴23を有しており、これらの穴は環状真空マニホー
ルド24内に排気を行う。処理中、マニホールド11へ
入ったガスは、矢印21で示されるようにウェーハの表
面を径方向に横切って均一に分散する。この後、ガスは
ポート23を経て円形の真空マニホールド24内に排気
され、真空ポンプシステム32により真空フォアライン
(vacuum foreline)31を通して排気される。堆積ガ
スおよびキャリヤガスは、マニホールド11へ到達する
前に、ガスライン18を介して混合チャンバ19内に供
給され、そこで化合された後、マニホールド11に送ら
れる。
されるRFエネルギーによって、制御されたプラズマが
ウェーハの近傍に形成される。ガス分散マニホールド1
1はRF電極であり、サセプタ12は接地されている。
RF電源25は、単一周波数または混合周波数のRF電
力(または他の所望のバリエーション)をマニホールド
11に供給して、チャンバ15内に導入される反応種の
分解(decomposition)を促進することができる。
の平行環状パターン(collimated annular pattern)を
石英窓28を介してサセプタ12の環状外周部上に形成
する。このような熱分布は、サセプタの自然熱損失パタ
ーンを補償するとともに、堆積を行うためのサセプタと
ウェーハの急速かつ均一な加熱をもたらす。
のウェーハ取入れ位置との間でサセプタ12を上下に動
かす。このモータと、ガスライン18に接続されたガス
供給弁(図示せず)と、RF電源25とは、制御ライン
36(一部のみを図示)を介してプロセッサ34により
制御される。プロセッサ34は、メモリー38等のコン
ピュータ読出し可能媒体に記憶されたコンピュータプロ
グラムの制御を受けて動作する。このコンピュータプロ
グラムは、特定のプロセスのタイミング、ガスの混合、
チャンバ圧力、チャンバ温度、RF電力レベル、サセプ
タ位置、その他のパラメタを指示する。
グ、ガス供給口マニホールドフェースプレート、支持フ
ィンガ13、その他種々のリアクタハードウェアは、陽
極酸化アルミニウム等の材料から製造される。このよう
なPECVD装置の例は、一般譲渡された米国特許第5,
000,113号「熱CVD/PECVDリアクタ、ならびに
二酸化珪素の熱化学的気相成長および現場多段平面化プ
ロセスの使用」に記載されている。
的とするものであり、本発明は、他のCVD設備、例え
ば電子サイクロトロン共鳴(ECR)プラズマCVD装
置や誘導結合型RF高密度プラズマCVD装置など、に
用いることも可能である。また、本発明は、熱CVD装
置、プラズマエッチング装置、物理的気相成長装置、そ
の他の基板処理装置に用いることもできる。本発明の装
置および真空ライン内の堆積物蓄積を防止する方法は、
特定の半導体処理装置や特定の堆積またはエッチングの
プロセスや方法に限定されるものではない。
の半導体処理作業中には、様々なガス状の廃棄物や汚染
物質が真空チャンバ15から真空ライン31へ排出され
る。行われる作業次第では、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際にフォアライン内に残
留物質または類似の粉末状物質を残す部分的に反応した
生成物および副生成物などの粒子状物質か、あるいはP
FCガスのいずれか一方または双方を含んでいる可能性
がある。本発明は、フォアライン内におけるこのような
粒子状物質の蓄積の防止、および/または真空チャンバ
15から出るPFCガスの低減を行う。このようなパー
ティクルの蓄積を防止するか、あるいはPFCガスの排
出を低減するために、本発明の様々な実施形態を特別に
設計して最適化することができる。また、本発明のいく
つかの実施形態は、パーティクルの蓄積とPFCの排出
の両方を低減するように最適化することができる。
簡単なCVD装置の断面図である。図2に示されるよう
に、本発明の装置は、排ガス源−−処理チャンバ−−の
下流に配置されている。この装置は、真空フォアライン
に接続するか、あるいは真空フォアラインの一部と置き
換えることができる。図2では、下流プラズマ洗浄装置
(downstream plasma cleaning apparatus)40(以
下、DPA40またはDPAと呼ぶ)が、真空ライン3
1の一部分に沿って真空ポンプシステム32と真空マニ
ホールド24との間に取り付けられている。このような
位置に取り付けられているため、真空チャンバ15から
排出されるガスは、必然的にDPA40を通過すること
になる。DPA40を真空ライン31に沿って任意の位
置に配置することもできるが、DPA40は、チャンバ
15から排出されるガスが真空ライン31の任意の部分
を通る前にDPA40を通るように、できるだけ排気マ
ニホールド24に近接して配置することが好ましい。
DPAを真空ライン31に接続することも可能である。
このような構成を用いれば、例えば、パーティクルや残
留物質の蓄積から真空ポンプ32を更に保護するためパ
ーティクル収集用に最適化した2つのDPAを使用する
こともできる。図3の構成では、第2のDPA42は、
DPA40の下流においてポンプ32の直前に配置され
ている。粒子状物質がDPA40から漏れると、この物
質はDPA42内に捕捉され、ガス状に変換される。D
PA40および42は、単一のRF電源を使用し、スプ
リッタ46で電力を分割することで、双方とも駆動する
ことができる。この他に、DPA40および42は、そ
れぞれ別個のRF電源により駆動することができ、ある
いは処理チャンバ10に接続された主RF電源によって
双方とも駆動することができる。
PFC低減に向けて最適化された2つのDPAを使用し
て排出PFCガスを更に抑えることができる。あるい
は、この他に、2DPA構成は、パーティクル低減に向
けて最適化された1つのDPAと、PFC低減に向けて
最適化された1つのDPAと、を備えていても良い。P
FC低減用とパーティクル収集用に最適化された別個の
DPAを用いる場合、パーティクル収集用に最適化され
たDPAをPFC低減用DPAの上流側のフォアライン
内に配置することが好ましい。このような構成は、フォ
アラインの後半部分のみならずフォアライン全体の内部
におけるパーティクル蓄積を一層防止し、場合によって
は、PFC低減用DPA内の不要なパーティクル蓄積を
も低減することができる。
減、および/またはPFC排出の低減のために構成およ
び最適化されたDPA40の種々の構成と形態の詳細を
以下に説明する。これらの形態は、代表例に過ぎない。
本発明は、これら特定の構成や形態に限定されるものと
解釈すべきではない。
PA40の特定の形態 本発明のいくつかの実施形態は、チャンバから排出され
るパーティクルや残留物質のフォアライン内における蓄
積を低減するように構成され最適化されている。シラン
(SiH4)、窒素(N2)およびアンモニア(NH3)
を前駆物質として用いたシリコン窒化膜の堆積中には、
このような粒子状物質の例として、SixNyHz,Six
Hyおよび単体シリコンからなる褐色粉末状の残留物質
がフォアライン内で観察される。この残留物質の蓄積
は、SiH4+N2+NH3反応の不完全反応副生成物(h
alf-reacted byproduct)によるものと考えられる。本
発明者が知る限り、シランベースのシリコン窒化物CV
D堆積作業は、最大のパーティクルを発生する基板処理
作業の一つである。しかしながら、他の基板処理作業
も、パーティクルの蓄積や残留物質を生じさせる。例え
ば、同様の残留物質は、ジシラン(Si2H6)等の他の
前駆ガスまたは前駆液や有機物源を用いたシリコン窒化
物層の堆積中にも形成される。残留物質の蓄積は、他の
層の中でもとりわけ酸窒化膜(oxynitride film)、シ
リコン酸化物(酸化ケイ素)、シリコン炭化物(炭化ケ
イ素)およびアモルファスシリコン膜の堆積中に生じ、
また、プラズマエッチングやその他のプロセスステップ
中にも生じる。
物質を収集チャンバ内に捕捉し、真空フォアラインを通
して排気される反応ガスと収集チャンバ内の残留物質お
よび粒子状物質とをプラズマ状態に励起することによっ
て、このような残留物質や粒子状物質の蓄積を防止す
る。プラズマは、収集チャンバ内に捕捉された残留物質
や粒子状物質と反応してガス状の生成物や副生成物を形
成する。これらの生成物や副生成物は、ライン内で堆積
や凝縮を生じさせることなく、DPAおよび真空ライン
を通して排気することができる。
真空ライン31を通して排気されるに伴い、このガスか
らの粒子状物質や残留物質がDPA内のガス通路の内面
上に堆積する。粒子状物質や残留物質の除去は、DPA
40を作動させてDPA内にプラズマを形成することに
より行うことができる。エッチャントガスがチャンバ1
5から排出されるときは、DPA40は、上記のプラズ
マを形成するため、清浄サイクル中に作動させられる。
field)を生成する。この電圧場は、DPAを通ってプ
ラズマ状態となる排気(エッチャント)ガスからプラズ
マを形成する。このプラズマは、DPA40内の粒子状
物質や残留物質のガス状の生成物や副生成物への分解を
促進する。これらの生成物や副生成物は、フォアライン
を通して外部へ排気されるので、これにより、フォアラ
イン内への粒子状物質や残留物質の蓄積が防止される。
例えば、シリコン窒化物層の堆積に関して上述したよう
にDPA40内での残留物質の蓄積がSIxNyHz,S
ixHyおよび単体シリコンからなる褐色粉末状であり、
クリーンサイクル中に用いられるエッチャントガスがC
F4とN2Oとの混合物である場合には、DPA40によ
って形成されるプラズマは、残留物質を、SiFX,C
OF2,F2,SiOF2,COおよびCO2,NO,Oお
よびO2等のガス成分に分解するものと考えられる。
ッチャントガスからプラズマを生成するのでなく、基板
プロセスチャンバ内で形成されたプラズマをDPAが実
際に維持する。すなわち、この応用例では、チャンバ内
で形成されたプラズマの全部または一部が、チャンバの
下流で依然として活性である可能性がある。これは、例
えば、活性の高いフッ素化種(fluorinated species)
からプラズマが形成される場合のチャンバ清浄作業中に
発生することがある。プラズマからの成分は、依然とし
て励起状態またはプラズマ状態のまま、チャンバからフ
ォアラインおよびDPA内に排出することができる。こ
のように、これらの形態では、DPA40内の電圧場
は、新しくプラズマを形成するのでなく、プラズマを実
際に維持することができる。プラズマが維持されるか、
DPA内で生成されるかに関わらず、DPAの設計も動
作も変更する必要はない。
は、清浄サイクル中にしかプラズマの形成および/また
は維持のために作動させられることはないが、他の実施
形態では、他の実施形態におけるCVDガスとさらに反
応を起こすように堆積サイクル中および清浄サイクル中
の双方でプラズマを維持することも可能である。このよ
うな構成では、詳細に後述するように、追加のエッチャ
ントガスをDPAの上流に導入、あるいはDPA内に直
接導入することができる。
の収集に加えて、DPA内でチャンバ15から排出され
る粒子状物質を捕捉してDPAの下流にこの粒子状物質
が堆積できないようにするために、DPA40の種々の
好適な形態が特別設計されている。捕捉は、機械的、静
電的および/または熱泳動的(thermophoretic)捕捉メ
カニズムによって、以下の詳細な説明のように行われ
る。粒子状物質が捕捉されると、この粒子状物質は、清
浄プロセス中にプラズマ中の活性種と反応してガス状副
生成物を形成するまでDPA40内に残留する。この副
生成物は、この後、真空ライン31を通して排気され
る。
マを形成または維持する電圧場を印加せずにパーティク
ルの蓄積を効率よく低減することが可能である。これ
は、例えば、チャンバ清浄中にエッチャント(例えばフ
ッ素)のイオン化が十分に進んでいて、清浄プラズマ中
に発生した遊離基(free radical)の寿命が、遊離基が
DPA内に排出されたときにも依然として励起状態であ
る程、十分に長くなるような場合に起こり得る。このよ
うな励起状態では、上記のように、遊離基は捕捉された
粒子状物質と反応し、この物質をガス状生成物に転化す
ることができる。
既知の技術、例えば容量結合電極または誘導結合コイル
へのHF電力またはRF電力の供給や、マイクロ波技術
またはECR技術を用いて行うことができる。これらの
方法のいくつかの特定の実施形態を、以下で更に詳細に
説明する。以下に説明する各実施形態では、コスト効率
の理由から、説明されるDPAがプロセストランスペア
レント(プロセスに影響を与えない)となるように設計
するのが好ましい。すなわち、DPA40は、余分な清
浄ガスの使用や余計な清浄時間を必要とせずにフォアラ
イン内のパーティクル蓄積を防止するように設計されて
いることが望ましい。また、DPAは、膜特性、例えば
均一性、パーティクル汚染、応力その他に何らの悪影響
も及ぼさないことが望ましい。
蓄積低減用に構成および最適化されたDPA40の好適
な実施形態の種々の斜視図および断面図である。図4
(a)は、ドアを取り外した状態のDPA40の正面斜
視図であり、図4(b)は、(ドアを取り外した状態
の)DPAの正面図であり、図5(c)は、DPAの中
心に位置する平面に沿った正面斜視断面図であり、図5
(d)は、DPAの中心に位置する平面に沿った側面斜
視断面図であり、図6(e)は、DPA40への電力供
給接続部の断面図であり、図6(f)は、ドアとハンド
ルが取り付けられたDPA40の斜視図である。
に、DPA40は、入口50と出口52(図5(c)を
参照)を有している。入口50と出口52との間には、
対向する一対のアルミニウム電極、すなわちカソード5
6およびアノード58(図4(a)を参照)によって画
成された流体管路(fluid conduit)(ガス通路)54
がある。DPA40は、カップリング機構64および6
6(図4(a))を介してフォアラインに接続(あるい
は、処理チャンバに直接接続)される。例えば、ある実
施形態では、DPA40は、カップリング機構64によ
って直接チャンバ排気口に接続され、フォアラインの開
始部は、カップリング機構66においてDPAに接続さ
れる。基板処理チャンバからフォアライン内に排出され
るガスおよび粒子状物質は、入口50を通ってDPA4
0内に入り、出口52から出る。
5(d))は、バックプレート65(図5(d))とと
もにガス通路54を密閉している。アルミニウムドア6
3とバックプレート65は、電極(アノード)58へ電
気的に結合されている。電極56および58、ドア63
ならびにバックプレート65は、密閉された真空チャン
バ(流体管路54)を形成する。この真空チャンバは、
DPA40内に排出されるガスの漏出を防止する。ドア
63とバックプレート65は、それぞれ、セラミック絶
縁板71(図5(d))を備えている。これは、電極5
6および58に接触してシールを形成する。このシール
は、DPAを介して排出されるガスが、矢印60(図4
(b))で示されるガス流経路の外に拡散することを防
止する。好適な実施形態では、アルミニウムドアとセラ
ミック絶縁層71との間のドア63にテフロンクッショ
ン73(図5(d))が含まれている。テフロンクッシ
ョン73は、セラミック絶縁層71より大きな熱膨張率
を有しており、また比較的柔らかいので、破損や亀裂を
生じることなく膨張することが可能である。DPA40
を作動させてプラズマが形成されると、熱が発生する。
この熱は、テフロン層73を膨張させて、セラミック絶
縁層71を電極56および58に向かって押しつける。
これは、ドア63での適切なシールを確保してガスがD
PAから漏れないようにするのに役立つ。
してDPA40に取り付けられており、このネジを取り
外すことによりハンドル67(図6(f))を用いてド
ア63を取り外すことができる。取り外した後は、DP
A40の内部を清浄、すなわちアルコール等の湿潤液を
用いて手で拭い、および/または長期使用その他の理由
で発生しているかも知れないパーティクル蓄積や残留物
質を吸引して除去することができる。好適な実施形態で
は、ハンドル67は、プラスチックのような熱伝導性の
低い材料で作られる。
(好適な実施形態では、セラミック製である)61(図
4(a))によって相互に電気的に分離されている。こ
の絶縁プラグは、カソードリテーナ(cathode retaine
r)とも呼ばれる。図示のように、電極56および58
は溝を有している。この溝は、カソードリテーナの一部
分を収容するようにこれらの電極に機械加工されたもの
である。図面では、2個のカソードリテーナ61がDP
Aの前側に示されており、他の2個はDPAの後側に同
様に配置されている。ある実施形態では、カソードリテ
ーナ61の厚さは、それぞれ約1cmである。このよう
に、カソードリテーナ61は、ガス通路54の全幅を大
きくせず、通路を通るガス流を遮断しない。
(図4(b))で示されるように流体管路54に沿って
流れる。流体管路54は、2つの鏡像ガス流路を有して
いる。カソード56の突出部(流れ分岐器57、図4
(b)を参照)が、流出ガスを2つの流路のうちの一方
に向かわせる。ガス流の約半分がDPA40の左側の経
路に進路を変え、残りの半分は装置の右側に進路を変え
る。
rinthal/serpentine passageway)である。この通路
は、複数のパーティクル収集領域62(図4(a))を
含んでいる。この領域は、重力をある程度利用して、流
出ガス流内に存在するパーティクル、例えば基板堆積ま
たは他のタイプの処理ステップ中に生じるパーティク
ル、を収集および捕捉する。各パーティクル収集領域6
2は、ガス通路のU字形部分である。この部分は、流出
ガス流路がパーティクルをDPAの外へ出そうとするに
もかかわらず、重力によってこのU字形部分の底部にパ
ーティクルが収集保持されるように配置されている。ガ
ス流の向きは、図5(c)に示されるカソード56かア
ノード58のいずれかの突出フィンガ79によって、各
U字形部分を通るように設定される。これらのパーティ
クル収集領域62は、重力トラップまたは機械的トラッ
プと総称される。これについては、より詳細に後述す
る。
発生システムと静電パーティクルコレクタの双方を形成
する。静電パーティクル捕捉の一部として、DC電力が
電極56へ印加される一方、電極58は接地され、帯電
した排出粒子状物質を引き寄せるようになっている。印
加されたDC電力は電圧場を生成する。この電圧場は、
DPAを通って排出される正に帯電したパーティクルを
一方の電極に引き寄せ、負に帯電したパーティクルを他
方の電極に引き寄せる。電極58は接地されているの
で、RF遮蔽用のファラデー箱(Faraday cage)として
も機能する。プラズマ発生システムの一部として、RF
電力が電極56に印加される。印可されたRF電力は、
DPAを通り抜ける流出ガスからプラズマを形成し、重
力捕捉領域62内に収集され、あるいは電極56および
58の表面に沿って収集されたパーティクルや残留物質
をエッチングによって取り除く。
路を示す図である。図7に示されるように、電極56
は、DC電源100とRF電源102の双方に接続され
ているが、電極58は接地されている。DC電源100
は、静電捕捉に必要なDC電圧を供給し、RF電源10
2は、プラズマを形成するためのRF電力を供給する。
RF整合回路(RF match circuit)104は、電源の出
力インピーダンスを50Ωに整合させて反射電力(refl
ected power)を最小にし、DC/RFフィルタ(ロー
パスRCフィルタ)106は、DC電源100をRF信
号干渉から分離する。RF電源102は、図2に示され
るRF電源25と同じ電源であっても良いし、DPA4
0のみを駆動する別個のRF電源であってもよい。更
に、1つのクリーンルーム内に複数の処理チャンバがあ
ることを想定すると、チャンバに接続された複数のDP
Aの全てを、適当な数のRF電力スプリッタに接続され
た別個の専用DPA RF電源によって駆動してもよ
い。
DPA40内に堆積される物質を完全に反応させるた
め、DPAは、RF電源(例えばRF電源102)によ
って、プラズマを形成および/または維持するのに十分
なレベルで駆動する必要がある。カソードの表面積や必
要なプラズマ強度に応じて、一般に、50〜2000ワ
ット、あるいはこれ以上の電力レベルを用いることがで
きる。カソード58の表面積が約120平方インチであ
るような実施形態の場合、750〜1000ワット
(6.31〜8.42W/in2)の電力レベルを用いる
のが望ましい。選択される実際の電力レベルは、強力な
プラズマを形成するために高い電力レベルを用いたいと
いう要望と、エネルギーコストを節約するために低い電
力レベルを使用して、より小型で、より安価な電源を使
用できるようにしたいという要望とのバランスを取って
決定すべきである。
zから約200MHzまたはそれ以上の周波数範囲で作
動させられるが、約50kHz〜60MHzの範囲で作
動させるのが好ましい。一般に、低周波数電源の方が高
周波数電源よりも購入費と運転経費が少ない。従って、
最も好適な実施形態では、DPA40を駆動する電源
は、325kHz以下のRF周波数を供給するように設
計される。RF電力は、単一周波数RF源か、あるいは
混合周波数RF源のいずれかから供給することができ
る。電源の最適な電力出力および動作周波数は、コスト
を考慮しつつ、DPAが使用される用途やDPA内で扱
われるガスの容積に応じて決まる。
(power feed through piece)(PFD)68(図4
(a))を介して行われる。PFD68は、図6(e)
に詳細に示されている。ここで、図6(e)は、PFD
68の拡大側面図である。PFD68は、DC電源10
0とRF電源102を、コネクタ70を介してカソード
56に接続する。好適な実施形態では、コネクタ70
は、カソード56へ直接螺入されるネジである。
カソード56との間で適切な電気的接続を維持するた
め、接続は大気圧において行うべきである。この大気圧
領域は、領域76として図示されており、ネジ70のカ
ソード56に接触する領域を含んでいる。カソード56
と領域76との間のシールは、Oリング78が維持す
る。DPAの動作中に発生するかも知れない強い熱によ
ってOリング78が溶けないように、カソード56の主
要部(領域56Aと示す)から、Oリング78が埋め込
まれているカソード56の領域(領域56Bと示す)へ
の熱伝達を減らすため、特別に設計された領域が設けて
ある。この特別設計の領域は、カソード56の真空領域
80と薄い部分82とを含んでいる。カソード56の領
域56Aに発生および/または伝達される熱は、領域5
6Bへは伝わりにくい。その理由は、真空領域80が、
カソードの領域56Bをカソードの領域56Aからほと
んど隔離しているからである。領域56Bから領域56
AへRF信号とDC信号を伝達するカソード56の小さ
い部分(部分80)は十分に薄いので、領域56Aから
領域56Bへ伝達される熱を著しく減少させる。
72に収容され、テフロンプレート73とテフロンリン
グ74、75および81とによって、ハウジング72お
よびドア63から絶縁されている。ハウジング72は、
アノード58およびドア63に電気接続されている。平
座金(flat washer)84、止め座金(lock washer)8
5およびナット86からなる集成装置が、テフロンリン
グ75およびテフロンライニング73をカソード56の
領域56Bに締め付けられるようにする。この締付け力
(clamping force)がOリング78を圧迫し、十分なシ
ールを維持する。第2のOリング77は、テフロンライ
ニング73とドア63との間のシールを維持し、電力供
給接続部68を通ってガスが逃げないようにする。
な基板処理ステップの間、DC電力が電極56へ供給さ
れ、DPA40のパーティクル捕捉能力が高められる。
電極56に印加される電圧は用途次第で異なる。通常、
100〜3000ボルトを印加すると効果的な捕捉メカ
ニズムが生まれる。このようなDC電圧は、チャンバ作
業(処理ステップおよび清浄ステップ)中、常時印加す
ることができ、また、DPA40が作動しているときは
チャンバ清浄作業中に停止することもできる。
スガスからシリコン窒化物が堆積させられるような基板
処理作業では、発生したパーティクルの約60%±10
%が正に帯電する一方、約40%±10%が負に帯電す
ることが実験によって確認された。また、図8に示され
るように、DPA40内に約500ボルト/cmのDC
場を形成すると、この基板処理作業への使用に適した静
電コレクタが得られることが実験で確認された。
0〜1200ボルト/cmの電場を生成することによっ
て正に帯電した電極の上に集められた負帯電パーティク
ルの合計累積量を表し、線112は、接地電極上に集め
られた正帯電パーティクルの合計累積量を表している。
線114は、捕捉されたパーティクルの合計累積量を表
す。500ボルト未満の電圧場では大きめのパーティク
ルは静電コレクタによって効果的に捕捉されない可能性
があるが、高い電圧場を生成すると部分プラズマ(part
ial plasma)が形成されてしまう。このようなプラズマ
の形成は、発生する電場の特性を変化させ、捕捉効率を
劣化させる。
の組合せは、真空ライン31内の堆積防止にとって特に
効果的なメカニズムを提供する。大きめのパーティクル
は重力によって外側チューブ62内に保持されやすいの
で、重力トラップは、流出ガス流中に存在する比較的大
きいパーティクルの捕捉に特に効果的である。他方、静
電型トラップは、重力トラップのみでは収集できない流
出ガス流中の小さめのパーティクルの収集と捕捉に特に
効果的である。
の堆積において、直径1μmから直径1mmまたはそれ
以上のサイズにわたるパーティクルを観察した。これら
のパーティクルが排出ライン内にあるとき、2つの重要
な力がパーティクルに作用する。すなわち、重力による
引力(Fg)と、ガスの運動に起因する中立抗力(neutr
al drag force)(Fnd)である。直径100μmを超
えるパーティクルのような大きな粒子状物質に関して
は、主な相互作用は重力であるので、機械的トラップが
特に効果的である。しかし、比較的小さな粒子に関して
は、ガスの抗力の方が重力より大きいことがあり得る。
従って、静電型トラップの電極間で形成される電場は、
パーティクルの軌道に直角な補助力(supplementary fo
rce)(Fe lec)を加える。この力は、極めて小さいパ
ーティクル、例えば直径10μm未満のパーティクルに
対して、重力および抗力の双方よりも2桁以上大きいこ
とがあり得るので、収集効率が極めて高くなる。
明の一実施形態によりパーティクルに作用する中立抗力
と比較して示すグラフである。線122は重力を、線1
24は静電力を、線126はパーティクル中立抗力を示
す。図示のように、比較的小さい粒子に対しては、静電
力124は重力122より大きい。比較的大きい粒子に
対しては、重力122が静電力124より優勢である。
この実施形態では、これらの力は、直径が約30マイク
ロメータまでの粒子が主として静電コレクタにより収集
され、直径が約30マイクロメータより大きい粒子が機
械的トラップによって収集されるようになっている。任
意の粒子に対して静電力と重力のいずれが優勢であるか
に関わらず、任意の与えられたサイズの粒子に対して静
電力124または重力122の少なくとも一方が中立抗
力126より大きくなるようにDPA40を設計するの
が好ましいということが、図9の焦点である。このよう
な場合、静電コレクタと機械的トラップコレクタを組み
合わせることにより、様々なサイズのパーティクルが効
率よく収集される。
force)(Fth)も、DPA40内のパーティクルに作
用する。熱泳動力はDPA内に発生する温度勾配に起因
する。このような温度勾配は、例えば、プラズマ補助型
清浄プロセス中におけるプラズマの形成によって生ず
る。プラズマの形成中、カソード56は、プラズマ形成
中のイオン衝撃およびジュール効果のために、アノード
58よりも熱くなる。ある実施形態では、カソード56
とアノード58との間の温度勾配は、ガス温度150℃
において200℃/cmである。この実施形態における
熱泳動力を図9に線128で示す。この実施形態におけ
る熱泳動力128は、0.1〜100μmのパーティク
ルを捕捉するほど強くはないが、帯電パーティクルおよ
び非帯電パーティクルの双方の捕捉に寄与することがで
きる。また、他の実施形態でも、大きな温度勾配を形成
することにより大きな熱泳動力を生成してパーティクル
や残留物質の捕捉をより効果的に補助する方法を当業者
であれば理解することができるだろう。
間、RFエネルギーが電極56に与えられ、DPA内に
排気される流出エッチングガスからプラズマが形成およ
び/または維持される。プラズマからの成分は、先行す
る1つ以上の基板処理ステップから生じてDPA内に捕
捉されたパーティクルや残留物質と反応する。エッチャ
ントガスがDPAを通して排気されていない間は、この
プラズマを形成するためのRFエネルギーの供給を中断
することが望ましい(このような構成では、DPA40
は、受動装置ではなく能動装置と呼ばれる)。DPA4
0が能動装置として構成されている場合、DPA40の
タイミング制御(例えば、RF電源102および/また
はDC電源のオン・オフ切替え)は、一般に、図1に示
される制御ライン36を越えて送られる制御信号の印加
を介してプロセッサ34により実行される。図14には
示されていないが、このような構成では、この制御ライ
ンはDPA40に接続される。
バ15から排出されるエッチャントガスとは別に、追加
のエッチャントガスを導入するため、DPA40へ直接
ガス供給ラインを設けることが可能である。このような
追加のガス供給ラインは、例えば入口50において、ま
たは入口50の近傍でDPAに接続することができる。
また、DPAの上流の位置でフォアラインに直接接続す
ることもできる。このような別個のガスラインを設けた
場合、DPAへのエッチャントガスの追加供給は、清浄
手順の間だけ行うか、堆積ステップまたは他の基板処理
ステップの間だけ行うか、あるいは堆積サイクルと清浄
サイクルの双方の間、継続して行うことができる。基板
処理ステップ中にエッチャントガスがDPAに供給され
る実施形態では、基板処理ステップ中にRFエネルギー
が電極56に印加されて、プラズマが形成され、DPA
内からの堆積物質がさらにエッチングされる。
おけるDPA40の有効性は、いくつかの要因に依存
し、とりわけ、チャンバ15において形成され排出され
るパーティクルの量、DPA40を通る流出ガスの流
量、電極56および58間に形成される電圧場、電極5
6および58の表面積、ならびにクリーンフェーズ中に
形成されるプラズマの強さに依存する。
PA40の有効性を高める。例えば、好適な実施形態で
は、流れ分岐器57(図4(a))の上面は、単一のエ
ッジに対して鋭い角度で傾斜している。実験の示すとこ
ろによれば、堆積物は、ガス流が直接DPA内の障壁ま
たは他の表面に接触する場所に、より迅速に集まる。流
れ分岐器57の傾斜面は、流出ガスが入口50を通って
流れ分岐器57の単一エッジの直接上方に、かつ、単一
エッジに垂直に導入されることと相まって、入口50を
通ってDPA40へ入る流出ガス流に対してより小さな
接触面積を与え、これにより流れ分岐器57の上面への
堆積を最小限に抑える。このような傾斜付き面なし(例
えば、丸みを付けた表面)で行った実験では、分岐器5
7の上面へパーティクルが堆積した。このような堆積の
量によっては、堆積物がはがれて収集領域62の一つへ
落ちる可能性がある。パーティクルの堆積が余りにも多
いと、通常の清浄サイクル中に形成されるプラズマを用
いて分散させることができなくなるかも知れない。これ
により、ガス通路が閉塞する可能性がある。またこの堆
積物が誘電性物質(例えばシリコン窒化物堆積からなる
堆積物)であれば、この堆積物は、プラズマの発生に干
渉し、形成されるプラズマの強さを弱める可能性があ
る。この結果、堆積物のエッチングが更に低減され、通
路閉塞の可能性が高まる。このような堆積を防止するた
め、流れ分岐器の両側面は、30°以下の角度で交わる
ことが望ましい。この角度が10°以下であれば更に好
適である。
ィクル堆積を低減するもう1つの設計上の特徴は、ガス
流が左右の流れに分割される箇所と入口50との間に位
置するガス通路54の部分の壁の輪郭である。鋭い角度
での変化とは反対の、入口50からガス通路に至る滑ら
かな輪郭変化(すなわちフレア型の広がり)は、通路へ
のガス流の均等な分配を確保する。入口50から流体管
路54までのこの輪郭変化をプロファイルドマニホール
ド(profiled manifold)と呼ぶ。
ガス流は、ガス通路54の左右の部分への均等なガス流
分配を確保するのに役立ち、これにより通路の一部分に
他より多くのパーティクルが堆積することが防止され
る。プロファイルドマニホールドはまた、電極の全幅に
わたる均一なガス分布を確保する。プロファイルドマニ
ホールドの好ましい態様の輪郭の詳細を、図5(c)お
よび図5(d)にガス通路面55として示す。
溜まるパーティクルや残留物質を完全に除去する助けに
なる。このために、電極56の表面積を電極58の表面
積にほぼ等しくすると好都合である。両電極間の表面積
の差が3:1と1.3:1との間にあるDPA内の種々
の箇所で行った実験によれば、両電極の表面積が不均等
であってもプラズマの形成は可能であり、そのプラズマ
によってDPA内に溜まった物質を十分に除去すること
ができた。しかしこれらの実験において、両電極の表面
積比が3:1よりも1.3:1に近い方がDPA内の領
域からパーティクルや残留物質を効果的に除去すること
ができた。カソード56の表面積をアノード58の表面
積の95%(118.79平方インチ対123.31平
方インチ)として行った追加実験では、プラズマ形成が
より強く、パーティクル除去がより効果的であった。そ
の他の実施形態においては、カソードとアノードの表面
積は実質的に等しい。
電極58との間隔に関係がある。この間隔は、下記の例
外を除いて、DPA40のガス通路全体にわたって基本
的に一定にすべきである。プラズマの電圧ブレークダウ
ン(voltage breakdown)は、圧力と電極間距離の関数
である(PxD)。流出ガス流がDPA40を通って流
れるためには、入口50付近の圧力が、出口52付近の
圧力より若干高いことが必要である。この好適な実施形
態において電圧ブレークダウンを一定に保つために、両
電極間の間隔は、DPA40の上部よりも下部において
大きくなっている。この間隔の変化は、例えば図4
(b)に示されるように、電極56および58の突出フ
ィンガの一方または両方の厚さをDPAの上部において
厚くすれば実現可能である。図4(b)において、カソ
ード56およびアノード58のフィンガの厚さは、DP
A40の上部においてそれぞれaとbである。DPA4
0の下部においてこれらに対応する部分の厚さはそれぞ
れcとdであり、ここでは、a>cおよびb>dの関係
にある。
ぼす。一般的に、圧力が高いほどプラズマエッチングの
効率が高い。従って、DPAを高い圧力で作動させるほ
ど、低圧作動時より、必要とされる電力は低くなり、作
動コストが低減される。DPAの圧力を高めるには、D
PAの後ろのフォアライン内にスロットル弁を配置すれ
ばよい。このような構成では、単一の絞り弁(throttle
valve)をDPAの下流に用いるか、好ましくは2個の
絞り弁を用い、ひとつはチャンバ圧力を制御するためD
PAの上流に配置し、もうひとつは下流に配置して、D
PAの圧力を処理チャンバ内の圧力とは無関係に制御す
るように用いることができる。
内の圧力は、フォアラインの圧力にほぼ等しい(約4.
5〜6torrで運転されるPECVD処理装置の場合、約
0.8〜2.5torrである)。しかしDPAの下流に絞
り弁があれば、DPA内の圧力は広い範囲にわたって制
御可能である。もちろん、DPA内の圧力は、チャンバ
からの流出ガス流を維持するため、チャンバ内の圧力未
満でなければならない。DPA内の圧力を高めると、D
PAへ排出されるパーティクルの中立抗力が増加すると
いう望ましくない副作用もあり、このことが逆に重力捕
捉の効率を低下させる。従って、DPAにおいて実際に
設定される圧力は、プラズマ効率への考慮とパーティク
ル捕捉への考慮とをバランスさせるべきであり、DPA
が用いられる用途に依存する。
スイッチ53(図5(d))を設置することができる。
DPA40内の圧力が望ましくないレベルにまで達する
と、スイッチ53はプロセッサ34へ信号を送り、DP
Aおよび基板処理チャンバ10の両方をオフにする。好
ましい実施形態において、スイッチ53は、DPA40
内の圧力が大気圧の半分(360torr)を超えるとシャ
ットダウン手順を開始する半大気圧スイッチである。
られるRF電力、カソードのサイズ、DPAの作動時
間、その他の要因次第で、DPA40はかなりの量の熱
を発生する。この熱を消散させるため、DPA40は、
図6(e)に示されるように放熱フィン69を備えるこ
とができる。この放熱フィン69は、アノード58に取
り付けられている。
おいて、イオン衝突とジュール効果によって発生する。
従って、アノード58はカソード56より低温である。
更に、アノード58は、セラミックカソードリテーナ6
1、(背面とドアにおける)セラミックライニングプレ
ート71、およびPFD68内の複数のテフロン絶縁リ
ングによって、カソード56から断熱されている。フィ
ン69は、アノードの冷却を更に促進する。フィン69
は、アルミニウム等の熱伝導性材料から構成されてお
り、受動冷却装置であることからDPA40を除去する
好適な方法である。安全のため、DPA40の外側が少
なくとも75℃以下にまで冷却されるようにフィン69
を設計することが望ましい。
アクタシステムのDCVDチャンバ用にDPAを装着し
た好適な実施形態では、フィンはDPAの三つの側面上
に配置されるが、第4の側面には設けない。その代わ
り、DPAの第4の側面(背面)は、基板処理チャンバ
の一部に直接対向するように配置されている。フィン6
9によって与えられる冷却の程度は、フィンのサイズに
依存する。カソード温度が250〜300℃の実施形態
の場合、フィン69は、DPAの外側を約75℃に冷却
するのに十分な大きさである。
も可能である。例えば、DPA40の周りに水を循環さ
せる冷却システムを用いて、DPAから熱を移動させる
こともできる。このような冷却システムは、能動冷却機
構である。
形態を用いたテスト結果 パーティクル堆積の低減における本発明の有効性を実証
するため、上記の好適な実施形態に従って設計したDP
A40を、6インチウェーハ用に用意されシリコン窒化
物のCVD堆積用に設計されたPrecision5000チャ
ンバに取り付けてテストを行った。Precision5000
チャンバは、本発明の譲受人であるアプライドマテリア
ルズ製である。
シリコン窒化物の堆積ステップとそれに続くフッ素清浄
ステップにより、処理チャンバ内に堆積した残留物質の
成分を判定する実験を行った。残留物質の成分判定は、
2つの異なるシリコン窒化物堆積/フッ素清浄作業プロ
セスシーケンスに対して行った。各プロセスシーケンス
において、シリコン窒化物堆積ステップは同一であった
が、清浄ステップは、第1シーケンスにおいてはCF4
の化学作用に基づき、第2シーケンスにおいてはNF3
の化学作用に基づくものであった。
(N2)およびアンモニア(NH3)のガスからなるプラ
ズマにさらして、ウェーハ上にシリコン窒化膜を堆積さ
せた。チャンバへの導入流量は、SiH4が275scc
m、N2が3700sccm、およびNH3が100sccmであ
った。プラズマは、720ワットで駆動される13.5
6MHzのRF電源を用いて、圧力4.5torr、温度4
00℃で形成した。シリコン窒化物堆積プロセスを約7
5秒継続した。これは、ウェーハ上に約10,000Å
の膜を堆積させるのに十分な時間である。
積ステップが完了し、ウェーハをチャンバから取り出し
た後、チャンバをCF4およびN2Oのプラズマを用いて
120秒間クリーニングした。CF4とN2Oの比は3:
1で、CF4の導入流量は1500sccm、N2Oの導入流
量は500sccmであった。清浄ステップ中、チャンバは
温度400℃、圧力5torrに維持した。プラズマは、1
3.56MHz電源を用いて1000ワットで形成し
た。
2の各前駆ガスから形成したプラズマを用いてチャンバ
をクリーニングした。NF3とN2OとN2の比は約5:
2:10であり、各ガスの導入流量はそれぞれ500sc
cm、200sccm、1000sccmであった。清浄ステップ
の間、チャンバを、温度400℃、圧力5torrに約95
秒間維持した。プラズマの形成は、13.56MHzの
電源を用いて1000ワットの電力を供給しながら行っ
た。
を帯びており、NF3清浄についての残留物質の色は黄
白色であった。Si3N4堆積ステップのみから生じた残
留物質は褐色であった。従ってこれらの結果は、初期の
褐色粉末が、NF3清浄からの黄白色の粉末へより完全
に転化したことを示すものと考えられる。これは、NF
3プラズマ内で生じた余分な遊離フッ素基に起因すると
考えられる。
る残留物質サンプルを収集した。すなわち、上記のSi
N4堆積ステップの直後に処理チャンバの約0.5m下
流のフォアライン内で収集した粉末(サンプルA)、サ
ンプルAと同じ場所であるが、上記のNF3/N2O/N
2清浄プラズマを走らせた後に収集した粉末(サンプル
B)、および数日間連続した堆積/清浄シーケンス後、
チャンバの約12m下流でドライ真空ポンプの入口にお
いて収集した粉末(サンプルC)、である。粉末サンプ
ルの組成は、水素前方散乱(Hydrogen Forward Scatter
ing)(HFS)、X線光電子スペクトル分光(XP
S)、およびX線回折(XRD)分析から求めた。これ
らの粉末の各々の組成を表1に示す。
成物である。この粉末は、RFプラズマ内に生じるパー
ティクルの組成を反映している。粉末の成分の大部分
は、Si、N、Hおよび酸素である。酸素は、おそらく
サンプル収集中に空気から吸収したものである。堆積中
に酸素含有ガスは使用されないので、酸素は当初の成分
ではあり得ない。プラズマ内に生じる残留パーティクル
は、高度に水素添加されたシリコン窒化物SixNyHz
である可能性が高い。この粉末の反応性は極めて高い。
XPS測定は、HFS結果を確認し、かつ、空気にさら
された後、シリコンが元素として18%、窒化物として
24%、および酸化物として58%存在することを示し
ている。窒素は93%が窒化物として、7%がアンモニ
アとして存在する。XRD分析は粉末がアモルファス状
であることを示している。
マを用いた清浄プロセス後における粉末Aの転化結果で
ある。この清浄プロセスは堆積チャンバの内側に堆積し
た残留物質を完全に蒸発させるが、F*遊離基の寿命に
限界があるため、フォアライン内における転化は不完全
である。しかしながら、この寿命は、フォアライン内の
最初の数メートルで部分的転化が起こるのに十分な長さ
である。この白色粉末はF含有量が高く、SixNyHz
が(NH4)2SiF6(アンモニウムヘキサフルオロシ
リケート、これはX線回折特性テストによって同定され
た)に変化したことを裏付けている。この多結晶白色粉
末の昇華温度は250℃である。
バからの距離とともに増加しており、フォアラインに沿
ってガスが移動するにつれて固体−ガス蒸発の効率が低
下することを示唆している。おそらくこれは、とりわけ
F*、CFx、O*などの励起核種が、チャンバから離れ
て行くに従って希薄化するためである。ポンプの近くに
は、粉末AとBの混合物が存在する。この残留物質は、
チャンバから遠くなるにつれて黄色がかった色から褐色
になる。
全転化物であることが判明した。興味深いことは、当初
の褐色残留物質を被覆しうるポリマ -(-CF2-C2F4-
O-)X- が形成され、これにより保護被覆が形成され、
堆積中に集まった粉末のそれ以上の転化が防止されるこ
とである。商用PECVDシリコン窒化物システムのフ
ォアライン内における粉末Cの堆積量は、1ヶ月連続し
た堆積/清浄シーケンスの後で、500グラムを超える
ことがある。
後、残留物粉末の粒径(grain size)を判定する実験が
行われた。この実験のため、一つのシリコン片をフォア
ライン内に配置して、堆積プロセスからフォアライン内
に堆積した物質を収集した。15秒間の堆積プロセスの
後でさえも、褐色粉末状の残留堆積物が通常通り真空ラ
イン3内で発生することが観察された。この残留堆積物
を示す顕微鏡写真を図10に示す。この褐色粉末は、S
ixNyHz、SiHy、SiOxおよび単体シリコンの残留
物質からなるものであった。残留物質の基本粒子は、粒
状およびスポンジ状形態を呈しており、密度は2.3g
/cm3であった。図11には、球対称の粒子が図示さ
れており、成長が均質な核生成(homogeneous nucleati
on)によるものであることを示している。図12は、4
個または5個の粒子(直径はそれぞれ15〜20μm)
が直径約50μmの典型的な残留物凝集粒子となる凝集
を示す顕微鏡写真である。更に行った実験では、90秒
間の堆積ステップに関して、粉末の粒径は堆積時間とと
もに増え、直径1.0mm以上の凝集物を形成すること
が示された。
から生じるパーティクル蓄積の低減における本発明の有
効性を、試作DPAを用いて証明した。この試作DPA
は、図4(a)〜図6(f)に示す実施形態に準じて製
作し、フォアラインの直前でP5000CVDチャンバ
の排気ポートに接続した。この実験において、チャンバ
の運転は、一般的なシリコン窒化物用の堆積/清浄シー
ケンスに従って行った。このシーケンスは、3回の連続
した1.0ミクロン堆積ステップ(3枚のウェーハにつ
いて)を含んでおり、これにCF4/N2O清浄ステップ
が続く。5000ウェーハ運転テストに関して、堆積/
清浄サイクルを連続的に繰り返した。
チャンバの圧力を4.5torrに維持し、チャンバ温度を
400℃に設定し、サセプタをガス分散マニホールドか
ら600ミルに配置した。堆積ガスには、流量190sc
cmで導入されたSiH4、流量1500sccmで導入され
たN2、および流量60sccmで導入されたNH3が含まれ
ていた。周波数13.56MHzの単一周波数RF電力
を455ワットの電力レベルで供給してプラズマを形成
し、約7500Å/mmの率でシリコン窒化物層を堆積
させた。1.0ミクロン層ごとの総堆積時間は、約80
秒であった。
バ圧力を4.6torrに設定、維持し、チャンバ温度を4
00℃に設定し、サセプタ(ウェーハなし)をガス分散
マニホールドから600ミルに配置した。清浄ガスに
は、流量1500sccmで導入されたCF4、および流量
500sccmで導入されたN2Oが含まれていた。RF電
力を供給してエッチングプラズマを形成し、チャンバ内
に堆積した物質をエッチングにより除去した。周波数電
源を、周波数13.56MHzで作動させ、1000ワ
ットで駆動した。3回の1.0ミクロンシリコン窒化物
層堆積ステップ後のチャンバ清浄にかかった全清浄時間
は、最初の3000枚のウェーハについて110秒であ
った。この後、エンドポイント検出器を用いて、最後の
2000枚のウェーハに対する清浄時間を最適化した。
4cmであった。両電極56および58は、アルミニウ
ムからなる機械加工品で、全表面積は242.1平方イ
ンチであった。カソードの幅は3.00インチ、周長は
39.5966インチであった。
プおよびCF4清浄ステップの双方の間、帯電粒子を捕
捉するため、両電極56および58の間に500ボルト
のDC電圧が生成された。この電圧場は、電極56に5
00ボルトを印可し、電極58を接地することによって
形成した。プラズマ形成に関しては、このDPA装置を
能動装置として作動させた(すなわち、清浄サイクル中
にのみプラズマを形成するようにRF電力を与え、堆積
ステップ中にはRF電力を与えなかった)。プラズマ形
成は、1000ワットで駆動される325kHzのRF
波形によって行われた。DPA内の圧力は、0.8torr
と測定された。
述のシリコン窒化物堆積/CF4清浄シーケンスを用い
た20,000ウェーハ試運転の間、プロセスに影響を
与えずにフォアライン内でのパーティクル蓄積を防止す
ることに対して100%有効であることが示された。試
作DPAの使用において、この実験中、チャンバから排
出されるすべての粒子状物質を捕捉し除去するのに、追
加の清浄ガスや追加の清浄時間は何ら不要であった。実
験中におけるシリコン窒化物堆積膜の厚さ、均一性、応
力、反射率などの膜特性の計測値は、1枚目と5000
枚目のウェーハの間で(或いはその中間の任意のウェー
ハ間で)目立った、あるいは著しい変化がないことを示
していた。更に、この実験中におけるチャンバ内の粒子
数の計測値は、ウェーハ運転の間、直径0.16ミクロ
ン以上の粒子が増加しなかったことを示していた。
態も可能である。例えば、いくつかの実施形態では、R
F信号をヘリカル共振器コイル(helical resonator co
il)のような誘導コイルへ印加することによってプラズ
マが形成される。ヘリカルコイルはサイズがコンパクト
であり、比較的高いプラズマ密度でプラズマを形成する
能力を持っている。このようなコイルは、当業者には周
知であり、周知の教科書、例えば、マイケル・A・リー
バーマンおよびアラン・J・リヒテンバーグによる「プ
ラズマ放電と材料処理の原理」(ジョン・ウイリー・ア
ンド・サンズ発行、1994年)の404〜410頁、
に述べられている基準に従って設計することができる。
なお、この文献は、参照文献として本明細書に組み込ま
れる。
tivity)の高い金属、例えば銅、ニッケル、もしくは金
または類似の導電性材料、で作ることができる。コイル
を適切に共振させるためには、コイルの長さを、印加す
るRF信号の波長のほぼ1/4か、または1/4よりも
わずかに長くすることが重要である。
A40の一実施形態の断面図である。図13において、
DPA40は、チューブ150を備えている。処理チャ
ンバ15からの排出ガスは、DPAを通り抜けるとき、
このチューブを通って流れる。チューブ150は、セラ
ミック、ガラス、石英などの絶縁材料から作られる。好
ましい実施形態では、チューブ150は、清浄ステップ
中に用いられるフッ素などのエッチャントガスに反応し
ないセラミックで作られる。また、チューブ150の内
径は、真空ライン31の内径とほぼ同じである。他の実
施形態では、チューブ150は必ずしも円筒形である必
要はなく、その内面は角形、平面形または楕円形や同様
の曲面であってもよい。これらの実施形態およびその他
の実施形態において、チューブ150の内径は、真空ラ
イン31の内径より大きくても小さくてもよい。
巻き付けられ、一方の端部の点156においてRF電源
に接続され、他方の端部の点155において接地電位に
接続されている。RF電源からの電圧をコイル152へ
印加することにより、チューブ150を通る排出ガスは
励起され、プラズマ状態になる。このプラズマ状態にお
いて、プラズマからの成分はチューブ内に堆積した物質
と反応してガス状生成物を生成し、上記のように、ポン
プシステム32によってDPA40および真空ライン3
1の外へ排気される。コイル152は、先に述べたよう
に、標準的なヘリカル共振器コイルであり、チューブ1
50の外部ではなく内部で巻くこともできる。
り囲んでいる。コンテナ154は少なくとも2つの目的
を果たす。第1に、コイル152により生じる放射をさ
えぎるファラデー箱として機能することである。第2
に、セラミックチューブ150が破損するか亀裂を生じ
るか、またはチューブ150内の真空シールが別に破損
した場合、コンテナ154が第2のシールとしてガスの
流出を防止することである。コンテナ154は、アルミ
ニウム等の種々の金属や鋼や他の化合物(compound)で
作ることができ、遮蔽効果のために接地される。上下の
フランジ157、158は、それぞれ、真空シールを維
持しつつDPA40を真空マニホールド24および真空
ライン31に接続する。
インピーダンスを生じるように設計されている。従っ
て、RF電源についてのコイル152への接点(点15
6)は、コイル152が50オームのインピーダンスを
持つように選択すべきである。電源が他のインピーダン
スレベルを必要とするならば、点156はそれに応じて
選択することができる。
ット以上の電力レベルで駆動され、500ワット以上の
電力レベルで駆動されることが好ましい。そのような条
件下では、プラズマの発生は最大となり、均一性は問題
でなくなる。コイル152が実際に発生する電圧は、R
F電源が使用する電力、コイル152の長さおよび巻線
間隔、コイルの抵抗など、多くの要因に依存する。電圧
はコイルに沿って均一に分配されるので、コイル全体に
ついての電圧レベルは、コイルが接地される各点とRF
電源(点155および点156)との間のレベルを決定
することによって決定することができる。例えば、ある
特定のコイルが、点155と点156との間のコイル部
分の4倍の長さであるとすると、コイルの合計電圧は、
点155と点156との間の電圧レベルの4倍となる。
数は、チューブ150内で強いプラズマが形成されるよ
うに選ぶべきであるが、同時に、コイル152が発生さ
せる電圧が、コイルからコンテナ154へ電流がアーク
するレベルを超えないようにしなければならない。特定
のDPAに関してアーク発生(arcing)が問題であれ
ば、コイル152とコンテナ154の間に絶縁材を置く
こともできる。しかし設計の単純化のためには、コイル
152とコンテナ154との間の空間が空気で満たされ
ていることが望ましい。
できる。いくつかの用途では、DPA40の長さをわず
か4〜6インチ、さらにはそれ以下とすることができる
一方、他の用途では、真空ライン31の全長(4〜5フ
ィートまたはそれ以上)とし、ラインの代わりに用いる
ことができる。長いDPAは、同じ設計の短いDPAよ
り多くのパーティクルを収集し、これによりパーティク
ルを除去することができる。DPAの設計は、スペース
の考慮を残留物収集効率と均衡させなければならない。
しかしながら、改良を加えた捕捉メカニズムを備えた短
いDPAは、処理チャンバから排出される粒子状物質の
99.8%を収集できるので、長さは余り重要な要因で
はない。コイルの長さはRF波長の1/4よりわずかに
長くするべきであるから、使用するコイルの長さとRF
周波数との間には直接の関係がある。コイルが長いほ
ど、低い周波数のRF電力信号が必要となる。
ン・オフされるのが望ましいことは先に述べたが、DP
Aは受動装置として構成することもできる。DPAのオ
ン・オフ専用に特別な制御信号やプロセッサ時間が必要
とならないように、DPA40には、受動装置として、
十分なRF電力信号が継続して供給される。
静電的トラップ形態 図14は、DPA40の別の実施形態の断面図である。
図14に示されるDPA40の実施形態は、第1内側セ
ラミックチューブ160と、第2外側セラミックチュー
ブ162と、を備えている。チューブ160の端部は、
DPA40を通るガス流が矢印164で示されるように
なるように、チューブ162の円筒空間内にある。
に、ヘリカル共振器コイル166はチューブ162の外
面に巻き付けられ、RF電源168に接続されている。
コイル166は、また、チューブ162の内部で巻いた
り、あるいはチューブ160の外面または内面の周りに
巻き付けることもできる。
は、内側チューブ160および外側チューブ162の双
方を囲んでいる。外側チューブ162は、接続によって
内側チューブ160かシェル168のいずれか支持する
ことができる。いずれの場合にも、外側チューブ用の支
持構造が流出ガス流のDPA40の通過を可能にするこ
とが重要である。このために、支持構造は、多数の抜き
孔を有し両チューブ160および162間に位置するセ
ラミック材料からなる平板であっても良いし、チューブ
160および162間に延在するわずか3、4個の細長
い接続部またはフィンガから構成されても良いし、ある
いはその他多数の同等な方法で設計することができる。
抜き孔を持つ構造は、後述するように、収集領域170
内で粒子状物質を収集し捕捉することを補助することが
できる。しかしながら、この構造は、DPA40を通じ
て排気されるガスの流量が減少しないように、孔を十分
に大きく設計すべきである。
状物質の捕捉と分解を促進する。この設計は、機械的ト
ラップとして機能するチューブ162の収集領域170
を含んでいる。この収集領域は、排気ガス流中のパーテ
ィクルを収集、捕捉し、図4(a)のトラップ62と同
様な方法により、パーティクルがDPAの残りの部分を
通過して真空ライン31へ入ることができないようにす
る機械的トラップとして機能する。パーティクルはトラ
ップ内に保持され、形成されたプラズマのもとで解離ま
たは分解されるまでプラズマにさらされる。
の動作は、重力にある程度依存する。重力は、DPA装
置を通って真空ライン中へパーティクルを排気しようと
する流出ガス流路にもかかわらず、粒子状物質をトラッ
プ内に保持するように機能する。従って、DPAの有効
性は、パーティクルが反応してガス生成物に転化される
までチューブ162からパーティクルが離脱するのを防
止する外側チューブ162の能力に部分的に依存する。
このためには、収集領域170がDPAへの入口から下
流にあり、かつ、外側チューブ162の長さが重力と協
同してこのトラップを形成するのに十分なものであるよ
うにDPAを配置することが重要である。
路の断面積を増すことによって、粒子状物質の捕捉を更
に補助することができる。任意の与えられた堆積プロセ
スにおける流出ガス流の流量はほぼ一定である。従っ
て、1つまたはそれ以上の通路の断面積を増せば、ガス
流中の粒子速度が低下し、それに応じて粒子に働く中立
抗力も小さくなる。粒子は、それに作用する重力が中立
抗力を超えれば、DPA40の重力トラップ内の重力に
よって捕捉される。
め、静電コレクタ172を収集領域170の付近に配置
することができる。静電コレクタ172は、DC電源ま
たはAC電源に接続された小型電極であってもよい。極
性と静電コレクタ172に与えられる電荷量は、用途ご
とに異なり、個々の用途における排出粒子状物質の極性
型と代表的電荷レベルに依存する。
用可能である。このような静電コレクタの別の実施形態
の詳細を、図15(a)、図15(b)および図15
(c)を参照して以下に詳細に述べる。
電的トラップ形態 図15(a)は、DPA40の別の実施形態の断面図で
ある。図15(a)の実施形態は、図14の実施形態と
同様の機械的トラップの設計を用いるとともに、変形を
加えた静電型トラップも用いている。また、流出ガス
は、上部フランジに対向するのではなく上部フランジ1
81に隣接して配置された側部フランジ180を介して
排出される。フランジ180は、外側チューブ186と
ではなく外側ケーシング184とともに真空シールを形
成するように配置されている。ケーシング184は、金
属または同様の材料からなる一方、チューブ186は、
セラミック等の絶縁材料からなる。
続点188と点189(接地)との間で50オームのイ
ンピーダンスを持つように設計された外側コイル187
を介してRF電力が供給される。上記のように、コイル
187は、標準RF電源によって駆動できるよう、50
オームのインピーダンスを持つように設計すべきであ
る。内側コイル190は、内側チューブ185内で巻か
れている。内側コイル190は、外側コイル187に供
給されるRF信号を誘導によって受けとり、プラズマ反
応を駆動するのに必要な電圧場を形成する。
中心を通っており、中心ワイヤ192と内側コイル19
0との間には電位が発生していて、DPAを通る粒子状
物質を静電的に捕捉されるようになっている。電位は種
々の手法を用いて発生させることができる。いずれの手
法においても、中心ワイヤ192と内側コイル190は
電極として機能する。一つの実施形態では、中心ワイヤ
192を接地し、コイル190に正のDC電圧またはA
C電圧を印加する。図15(b)に示されるように、排
出パーティクル194が負に帯電している場合、これら
のパーティクルは、ワイヤ192とコイル190が生成
する電圧場(Felec)によって引き寄せられ、正に帯電
したコイル上の各位置195に集まる。コイル190を
接地し、負電圧を中心ワイヤ192に印加しても同様の
結果が得られる。しかしながら、この場合、コイル19
0は、負に帯電したパーティクルをワイヤ192の方向
へ押し戻す。
C電圧を中心ワイヤ192に印加し、コイル190を接
地電位に接続する。図15(c)に示すこの手法では、
負に帯電したパーティクルは、正に帯電したコイル19
2上の各点196に集められる。中心ワイヤ192を接
地し、負電圧をコイル190に印加しても同様の結果が
得られる。しかしその場合、コイル190は、負に帯電
したパーティクルをワイヤ192の方向へ押し戻す。
イル190も接地せず、代わりに、ワイヤ192とコイ
ル190との間に正または負の電位を生成する電圧源に
双方を接続する。もちろん、正に帯電した粒子状物質が
存在する場合、この物質は負に帯電した物質が収集され
る電極と反対側の電極に収集されることになる。
子の両方を含む場合、パーティクルは静電力によって収
集することもできる。このような場合、正帯電粒子は低
電位の電極に引き寄せられ、負帯電粒子は高電位の電極
に引き寄せられる。この場合、中心ワイヤ192にAC
電圧を印加することもできる。AC電圧を中心ワイヤ1
92に接続し、コイル190を接地した場合、正の粒子
状物質は、正の半サイクル中にワイヤからコイル90の
方へ押し戻される。しかし負の半サイクル中には、負の
粒子状物質がワイヤから反発されてコイル190上に収
集される。このような場合、AC電圧の周期は、パーテ
ィクルの応答時間より長くすべきである。
間の電場は50〜5000ボルト/cmである。好まし
くは、電極間の電場は、500ボルト/cm(DC)〜
1000ボルト/cm(AC)であると良い。パーティ
クルが中心ワイヤ192から引き離されてコイル190
上に集まるか、その逆であるかは、パーティクルの極性
と、コイル190およびワイヤ192に与えられる電荷
と、に依存する。
2との間に形成される電位差に依存しているので、最大
のパーティクル収集を得るためにコイル190を内側チ
ューブ185の内側に配置して、チューブの絶縁材によ
ってワイヤ192から分離されないようにすべきであ
る。コイル190および中心ワイヤ192は、チューブ
185の内側に配置されているので、フッ素等の様々な
反応性の高い種と接触するようになる。従って、コイル
190およびワイヤ192は、そのような反応種と反応
しないニッケル等の適切な導電性材料で作ることが重要
である。この実施形態では、コイル190が、パーティ
クルを引き寄せ又は押し戻すための電位と、RF電力信
号と、の双方を搬送することに注目することが重要であ
る。
電的トラップ形態 図16(a)は、機械的トラップと静電的トラップとを
含む別のDPA40の断面図である。図16の実施形態
は、容量結合された一対の電極に加えられるRF電力か
らプラズマを形成する点で、図4(a)〜図5(c)に
示される実施形態と同様である。しかしながら、図16
(a)の電極は、図4(a)〜図6(f)の実施形態に
おける実質的に等しい表面積の平行平板電極ではなく、
周辺の円筒形電極402および404である。図16
(b)に示されるように、これらの電極が円筒形である
性質上、電極402対電極404の表面積比は、DPA
の異なる部分で異なっている。例えば、一つの実施形態
では、電極402対電極404の表面積比は、内側通路
405a内で約3:1である。この同じ実施形態におい
て、電極402対電極404の表面積比は、外側通路4
05b内で約1.3:1である。
15から排出されるガスが通過するガス通路405を画
成する。電極402は接地されているが、電極404に
はRFおよびDC電力が与えられる。RFおよびDC電
力は、PFD406を介して電極404へ供給される。
PFD406は、テフロン絶縁体408によって接地電
極402から絶縁されている。
10を含んでいる。電極が同心状である性質上、これら
の領域は、円形ドーナツの下半分のような形をしてい
る。流出ガスは、入口401から通路405へ入り、出
口403から出る。
A40と処理チャンバ15との間に配置して、流出ガス
流中の帯電物質の捕捉の助けになるようDPAへ印加さ
れる電圧がチャンバ内で行われる基板処理作業に影響を
及ぼさないようにすることができる。
を図17に示す。図17に示されるように、電極404
はDC電源420とRF電源422の双方に接続される
が、電極402は接地されている。DC電源420は静
電型トラップに必要なDC電圧を供給し、RF電源42
2はプラズマ形成用のRF電力を供給する。RF整合回
路424は、電源出力インピーダンスを50オームに整
合して反射電力を最小にし、DC/RFフィルタ(好ま
しい実施形態では、1mΩ抵抗器)426は、DC電源
420をRF電源から絶縁する。
電的トラップ形態 図18(a)は、機械的トラップと静電的トラップを含
むDPA40の別の実施形態の断面図である。図18
(a)の実施形態も、等間隔に離間した平行電極430
および432を含んでいる。これらの電極は、DPAへ
排出される流出ガスから容量結合プラズマを形成する。
電極430は、図16(a)の実施形態と同様の方法で
RFおよびDC電源に接続されており、電極432は接
地されている。
成されており、ガス通路435を形成するように曲げ加
工されている。チャンバ15からの流出ガスは、入口4
34を通ってガス通路へ入り、出口436から出る。ガ
ス通路435は、2つのガス流路435aおよび435
bを含んでいる。これらの流路は、横並びに配置され、
当初は電極430の一部分によって分けられている。ガ
ス流路をこのように2つの別個の流路に分けると、一定
の面積内での電極430および432の表面積が増える
ことになる。電極430および432は、DPA内のR
Fプラズマ形成によって発生する熱条件の下で溶融およ
び/または曲げを生じないよう、十分に厚くすべきであ
る。その他の実施形態では、電極430および432
は、アルミニウム等から機械加工することができる。
DPAの斜視図である。図18(b)において、DPA
40は、既に説明したDPAの他の実施形態と同様のア
ルミニウムケーシング440に包囲されている。ケーシ
ング440は、ネジ442によってDPAに取り付けら
れたドア441を含んでいる。DPA40は、このドア
を取り外してクリーニングすることができる。また、P
FD接続部438を介してRFおよびDC電力が電極4
30に供給される。
あり、図19(b)は図19(a)の実施形態の正面図
である。図19(a)および(b)の実施形態は、マイ
クロ波源を用いてプラズマを形成し、DPA内において
収集されるパーティクルおよび残留物質を除去する。多
くの異なるマイクロ波源が利用可能であるが、購入と運
転のコストの理由から、交互にパルス化された一対のマ
グネトロン450(例えば、ある種の電子レンジに用い
られているタイプのマグネトロン)を用いるのが望まし
い。このようなマグネトロンは、CWマイクロ波発生器
やRF電源よりも2桁以上安価である。
トロン450は交互にパルス(60Hz)化された電場
(2.45GHz)を生成する。図20(b)に示され
るように、一方のマグネトロンのパルスを他方のマグネ
トロンに対して180°の位相差だけ遅らせることによ
り、これら2つのマグネトロン源は、図20(c)に示
されるように120Hzで連続的にパルス化することが
できる。図20(c)において、波形の第1サイクル
(M1)は一方のマグネトロンによって生成され、第2
のサイクル(M2)は他方のマグネトロンよって生成さ
れる。マグネトロンが発生するエネルギーは、高いプラ
ズマ密度で90%に近いイオン化効率を生み出す。従っ
て、このような電力源は、10〜20%のイオン化効率
を通常生み出す容量結合電極よりも高い清浄効果をもた
らす。
果熱の低減である。熱の発生が少ないので、ガス通路4
56を画成する電極452および454(図19
(a))は比較的薄い金属薄板から容易に製作すること
ができる。ガス通路456は、入口458から始まって
出口460で終わる。この通路は分岐して、図18
(a)の実施形態のガス通路435と同様に2重路をた
どる。また入口458は、図19(b)のプロファイル
(profile)464で示されるように、ガス通路456
の開始点でDPA40に向かってフレア状に広がってい
る。
に配置されている。マイクロ波電力は適当な導波管46
2(図19(b))によってリアクタに結合されてい
る。マグネトロンと導波管は協同してガス通路456の
幅を通じてマイクロ波を投射し、ガス通路全体にわたっ
てプラズマ形成を生じさせる。金属薄板電極間の距離
は、電場のノード(強度ゼロの点)が電極表面に位置す
るように(すなわち、電極板間の距離がマイクロ波の半
周期の倍数となるように)、マイクロ波の波長に応じて
調節することができる。マグネトロン450および導波
管462の上記のような配置により、ガス通路のすべて
の部分にプラズマが形成される。セラミックドア466
(図19(b))は、マグネトロンと導波管を電極45
2および454から隔離し、外側ケーシング468は、
DPAを包囲し、第2レベルのシールを提供する。
合され、堆積およびその他の基板処理作業中、先に説明
したような静電コレクタを提供する。しかし、清浄作業
の間、マグネトロン450が作動しているときは、電極
452へのDC電力は(図示しないスイッチによって)
オフに切り替えられ、電極は接地される。この時間の
間、電極452を接地に切り替えることは、そうしない
場合に生じる可能性のあるアーク発生を防止するために
必要である。
であり、図21(b)は、図21(a)に示す実施形態
の正面図である。図21(a)および(b)の実施形態
は、マグネトロン450を用いてDPAプラズマを生成
する点で、図19(a)および(b)の実施形態と同様
である。
うに、DPA40のこの実施形態は、入口474のすぐ
下流に配置された初期モジュール(initial module)4
72を含んでいる。モジュール472は、エッチャント
遊離基(例えば、CF4がエッチャントガスとして用い
られるときのCFxと遊離F)を高いイオン化効率で発
生させることができるように、清浄サイクル中における
プラズマ発生専用となっている。このようにして発生し
た遊離基の寿命は比較的長く、DPAの第2モジュール
475へ排気されたときにも活性を維持して、堆積、収
集された物質と反応する。
では、金属薄板から構成される対向電極476および4
80によって画成されるガス通路470を含んでいる。
ガス通路470の設計は、図19(a)および(b)の
実施形態のガス通路456と同様である。このガス通路
470は、2重通路470aおよび470bを含み、出
口478を終端としている。
続されている。導波管とマグネトロンは、マイクロ波の
発生によってモジュール472内にプラズマが形成され
るように配置されている。アノード476の内壁は、モ
ジュール472の外側のガス通路470の他の部分にマ
イクロ波の到達することを防いでいる。電極480は、
前記と同様の静電コレクタを提供するため、(図示しな
い)DC電源へ接続されている。この実施形態では、電
極480へのDC電力は、清浄サイクルの間、オフに切
り替える必要はない。第2モジュール475内にはプラ
ズマが発生しないので、アーク発生の問題はない。
ル低減実験 本発明の有効性を実証する別の実験では、第2の試作D
PA40を、8インチウェーハ用に準備されたPrecisio
n5000チャンバに取り付けた。第2試作DPA40
は、DPAをフォアラインへ接続するために用いる下部
フランジの設計以外は、図13に示されるDPA40と
同様であった。この第2試作DPAと下部フランジの断
面図を図22に示す。図22に示されるように、下部フ
ランジ200は、DPAを流通する排ガスを約90°の
角度でフォアラインへ方向転換させた。このフランジ
は、また、フランジの底部204に蓄積する堆積物を観
察できるように、フォアライン接続部に対向する石英窓
に取り付けた。既に述べたように、試作DPAにおける
下部フランジのこの設計は、図4(a)〜図6(f)、
図14および図15(a)に示されるDPA40の実施
形態のU字形通路設計や機械的バケットトラップ設計と
同様にして領域204内に粒子状物質を捕捉するという
利点をさらに有していたが、U字形通路設計や機械的バ
ケットトラップ設計ほど効果的でなかった。
を有している。この石英チューブは、石英チューブの外
面を包む3/8インチの銅管からなるコイル208を有
している。コイル208の全長は約25フィートであ
り、13.56MHzの電源は、以下の実験の記述で説
明されるように、様々な電力レベルで駆動した。石英チ
ューブ206およびコイル208は、アルミニウムコン
テナ210内にシールした。集成装置の全長は約14イ
ンチであり、集成装置の幅は約4.5インチであった。
実験によってテストした。各実験では、一つのシリコン
窒化物堆積/CF4フッ素清浄作業シーケンス中に10
0枚のウェーハが処理された。ここで、このシーケンス
は、真空排気マニホールドとフォアラインとの間に接続
された第2試作DPAを有するPrecision5000チャ
ンバ内で行われた。この第2試作DPAは、各実験の堆
積シーケンス中はオフとし、フッ素清浄シーケンス中は
オンにして13.56RF電源によって電力を供給し
た。堆積中のオフのとき、パーティクルは、図22にお
いて領域212として示されるようにチューブ206の
内面に沿って収集された。これらのパーティクルは、こ
の後、清浄シーケンス中のDPA作動時にチューブ20
6から除去された。これら3つの実験の各々の条件を以
下の表2にまとめておく。
り、DPAは200ワットで駆動した。CF4は流量1
500sccmで処理チャンバへ導入し、流量500sccmで
チャンバに導入されたN2Oと混合した(混合比3:
1)。堆積/清浄シーケンスを100回行った後、DP
Aを調べたが、残留物および堆積物は存在しなかった。
DPAの底部の角形フランジ(angular flange)では、
少量の残留堆積物が収集された。この残留堆積物の原子
組成を測定し、下の表3にまとめた。残留物中のシリコ
ンの大部分はシリコン酸化物の形で含まれており、窒素
の約半分はシリコン窒化膜に含まれており、残り半分は
アンモニアの形であった。
120秒に短縮し、DPAを駆動する電圧を500ワッ
トに上げた。処理チャンバ内へCF4を流量2000scc
mで導入し、流量500sccmでチャンバ内に導入したN2
Oと混合した(混合比4:1)。堆積/清浄シーケンス
を100回行った後、DPAを調べたが、残留物および
堆積物は存在しなかった。角形フランジでは、少量の残
留堆積物が収集された。ただし、目視検査の結果、残留
堆積物の量は、第1の実験における残留堆積物の量より
約80%少なかった。
表3にまとめた。この表から明らかなように、この実験
による残留物質に含まれるフッ素の濃度は、第1の実験
の残留物質の場合よりも著しく高い。フッ素濃度の高い
残留物質は、より多くのプラズマ用フッ素種を提供する
ので、DPAの追加作動中に残留物質を清浄しやすいよ
うにする。この実験による残留物質中のシリコンの圧倒
的大部分がシリコン酸化物の形で含まれており、窒素の
圧倒的大部分がアンモニアの形で存在していたことも注
目に値する。
残留物質が集まりやすかった角形フランジとDPAとの
双方から残留物質を完全に除去できることを証明した。
この第3の実験では、フッ素清浄シーケンスを120秒
とし、DPAを駆動する電圧を500ワットに上げた。
処理チャンバ内にCF4を導入する流量を2500sccm
に上げ、流量500sccmでチャンバ内に導入されたN2
Oと混合した(混合比5:1)。堆積/清浄シーケンス
を100回行った後、DPAと角形フランジを調べた
が、残留物質および堆積物がどちらにも存在しないこと
が分かった。
験の結果を下の表3にまとめた。
出されるPFCガスを低減するように構成および最適化
されている。このように構成されたDPAは、PFC低
減リアクタと呼ぶことができる(以下、“PR2”と称
する)。PR2として構成および最適化されたDPA4
0を、参照の便宜上、この明細書の残りの部分において
PR2240と表示する。PR2240は、図3に示され
るDPA40と同様に、チャンバに接続することができ
る。
の可能なプロセスの例として、シリコン酸化膜堆積/清
浄シーケンスを用いる。しかしながら、本発明は、例と
しての以下のプロセスシーケンスにおけるPFC低減に
限定されるものではなく、チャンバ15へPFCガスを
導入する任意のプロセスに適用可能であり、また、PF
Cガスがチャンバ15内で行われる処理作業の副生成物
であるような任意のプロセスに適用可能であると解釈す
べきである。更に、本発明は、他の物質、例えばフルオ
ロ炭化水素(hydrofluorocarbon)(HFC)や同様の
ガス、の放出を低減するために用いることも可能であ
る。
では、シラン(SiH4)前駆ガスおよび酸化窒素(N2
O)前駆ガスを含むプロセスガスから基板上にシリコン
酸化膜が堆積される。堆積完了後、基板がチャンバから
取り出され、チャンバ壁から不要なシリコン酸化物の堆
積物をエッチングして除去するために、チャンバ清浄作
業が行われる。この清浄作業は、CF4およびN2Oから
なるプラズマを衝突させるステップを含んでいる。
入されるCF4のごく一部のみが、チャンバ壁上に堆積
した物質と実際に反応する。残りの未反応CF4は、他
のガス状成分、反応生成物および反応副生成物ととも
に、チャンバからフォアラインを通じて排出される。
されるCF4からプラズマを形成する。プラズマからの
成分は、PR2内の固体シリコン酸化物などのシリコン
源と反応し、CF4ガスを、PFCの効果に損害を与え
る可能性のない低有害性ガス状生成物および副生成物に
転化する。PR2内で起こる反応のいくつかを以下に列
挙する。 CFX+SiO2 −−−−−−> SiFX+CO2 CF4+O2 −−−−−−> CO2+2F2 2CF4+O2 −−−−−−> 2COF2+2F2 C+SiO2 −−−−−−> CO+SiO SiO+F2 −−−−−−> SiOF2 もちろん、正確な反応および反応シーケンスは更に複雑
であり、種の電子衝撃解離やガス相遊離基再結合などの
元素反応が起こっている。PR2から排出されることが
周知の上記生成物や副生成物は何れもPFCではない。
実際、上記生成物や副生成物の各々は、水溶性である。
従って、本発明のPR2から放出されるすべての排ガス
は、PFC転化反応効率が100%であれば、PFCを
含まないガスである。
本発明のPR2に、CF4以外のPFCガスが導入されて
プラズマが形成されると、これらPFCガスのプラズマ
もシリコン酸化物源と反応し、PFCではなく、PFC
より有害性の低いガス状生成物を生成する。
バ15から真空ライン31内に排出されると、これらの
ガスはPR240を通過する。PR240内では、排出さ
れたガスが、プラズマを生成および/または維持する電
場にさらされる。プラズマからの成分は、PR240内
のシリコンおよび/または酸素化合物などのPFC酸化
剤と反応して、排出PFCを、有害性の低いガス状生成
物や副生成物に転化する。これらの生成物や副生成物
は、PFCではなく、フォアラインを通じて排気され
る。一般に、プラズマ形成は、堆積/清浄シーケンスの
清浄作業中にしか(PR240を作動させて)行われな
い。というのは、この期間中にしか排気流中に排出PF
Cガスが存在しないからである。従って、普通、堆積シ
ーケンス中には、PR240内でプラズマは形成されな
い。しかし、堆積またはその他のプロセスステップ(例
えば、フッ素ガスが炭素含有フォトレジストと反応して
CF4副生成物を生成するエッチングステップ)中に特
定のプロセスからPFCガスが排出される場合は、PF
Cの排出を低減するため、その期間中、PR2240を
作動させることができる。
のシリコンおよび酸素は、種々の異なるソース(源)か
らのものとすることができる。本発明のいくつかの実施
形態では、特別設計のフィルタが固体状のシリコン酸化
物化合物、例えばプラズマ反応用の砂または石英、を含
んでいる。このシリコンフィルタは、プラズマが形成さ
れるPR2240内の領域内に配置される。本発明の他
の実施形態では、シリコン、酸化物、シリコン窒化物、
シリコン酸窒化物(silicon oxynitride)、シリコン炭
化物、または堆積/清浄プロセスシーケンスの同様の堆
積相から排出される残留物質は、DPA40に関して説
明した方法と同様の方法で捕捉、収集される。そのよう
な堆積プロセス中に捕捉することのできる代表的な残留
物質としては、SiO2やSiNやSiONやSiCや
同様の化合物が挙げられる。もちろん、実際に収集され
る残留物質は、堆積または他のステップ中に導入される
ガスに依存する。収集された残留物質は、プラズマ反応
用のシリコン源として働く。図9に関連して上記で説明
し、また、本発明の様々な実施形態に関して以下で説明
するように、捕捉は、機械的および/または静電的捕捉
メカニズムを熱泳動力と組み合わせて用いることにより
行われる。シリコン残留物質または他の粒子状物質は、
捕捉されると、PFCプラズマ内の活性種と反応してガ
ス状の副生成物を形成するまでPR2240内に留ま
る。このガス状副生成物は、この後、真空ライン31を
通して排気される。本発明の更に他の実施形態では、特
に流出PFCガスの分解を促進するため、シリコンおよ
び/または酸素を含有するガスがPR2240内に導入
される。シリコンおよび/または酸素を含有するガスの
導入は、シリコンフィルタおよび/または静電的および
/または機械的捕捉メカニズムの使用に加えて行うか、
あるいはこれらの使用に代えて行うことができる。
に形成される電場は、様々な既知の方法で生成すること
ができる。この方法としては、例えば、RF電力(いく
つかの好適な実施形態では、装置と運転のコストを最小
限に抑えるためRF電力の代わりにHF電力(<350
kHz)が用いられる)を容量結合電極や中空カソード
リアクタ(hollow cathode reactor)や誘導結合コイル
に印加する方法が挙げられる。また、マイクロ波装置や
ECR技術を用いることもできる。しかしながら、PF
C転化は、形成されるプラズマの密度に正比例するの
で、いくつかの実施形態では、高密度プラズマを形成す
る装置、例えば誘導コイルや中空カソードリアクタ、が
好ましい。PFC転化は、また、プラズマが形成される
電力に正比例し、PFCガスのPR2装置内における滞
留時間に反比例する。従って、実際の供給出力は、PR
2の用途、プラズマ密度、PR2240内で扱われるPF
Cガスの容積およびPFCガスの滞留時間にとりわけ依
存することになる。理想的には、PR2240は、PR2
を通る実質的にすべてのPFCガスを他のガスに転化す
るのに十分なプラズマを発生する。
れるプロセスに影響を与えないように設計すべきであ
る。すなわち、PR2240を清浄シーケンス中に作動
させる場合、PR2240は、清浄シーケンス中に排気
流からの実質的にすべてのPFCガスを清浄シーケンス
の持続時間を延長することなく非PFCガスに転化でき
るように設計すべきである。このような場合、PR22
40は、ウェーハのスループットに悪影響を及ぼさな
い。
R2240のみを駆動する別のRF電源から、導出する
ことができる。ほとんどの実施形態において、マイクロ
波ECR形態は顕著な例外であり、低周波RF電力を用
いてPR2240を作動させることが望ましい。約50
kHz〜2MHzの間でRF電力を供給する低周波RF
電源を使用することにより、13.56MHzなどの高
周波よりも運転費用が著しく低くなる。1つのクリーン
ルーム内に複数の処理チャンバがある場合を想定する
と、複数のチャンバに接続された複数のPR2はすべ
て、適当な数のRFパワースプリッタに接続された別の
専用PR2RF電源によって駆動することができる。
ができる。いくつかの用途において、PR2240の長
さは、わずか4〜6インチまたはそれ以下とすることが
できるが、他の用途では、PR2240は真空ライン3
1の全長(4〜5フィートまたはそれ以上)とすること
ができるので、真空ラインの代わりに用いることができ
る。一般に、個々の分子の滞留時間は、PR2の長さと
容積の増加とともに増加する。PR2の設計は、スペー
スの考慮と残留物収集効率とのバランスを取らなければ
ならない。しかしながら、適切に設計されたパーティク
ル捕捉メカニズムを含む短いPR2または小容積のPR2
は、処理チャンバから排出される実質的にほとんどのP
FCガスを有害性の低いガスに転化することができ、長
さと容積を重要度の低い要因にする。
ことができる。これらの実施形態のいくつかを、以下に
例示の目的で説明する。本発明が以下の実施形態に限定
されるものとは、決して解釈してはならない。
る。図23において、PR2240は、処理チャンバ1
5からの排ガスがPR2240を通るとき排出ガスが流
れるチューブ250を含んでいる。チューブ250は、
セラミック、ガラスまたは石英などの絶縁材でできた円
筒形チューブである。好ましい実施形態において、チュ
ーブ250は、清浄ステップで用いられるフッ素などの
エッチャントガスと反応しないセラミック材からできて
いる。また、チューブ250の内径は、真空ライン31
の内径にほぼ等しい。他の実施形態では、チューブ25
0は必ずしも円筒形である必要はなく、その内面は角
形、平面形または楕円形や同様の曲面であってもよい。
これらの実施形態および他の実施形態において、チュー
ブ250の内径は、真空ライン231の内径より大きく
ても小さくてもよい。
る。このフィルタ251は、プラズマ条件下でPFCガ
スと反応してこのガスを非PFCガスに転化するために
用いることの可能な固体シリコン源を含有する多孔性フ
ィルタ(porous filter)である。このフィルタ251
は、チューブ250内に挿入可能な消耗部品であって、
そのシリコン化合物が使い切られたときに交換可能な消
耗部品とすることができる。フィルタ251内のシリコ
ン源は、多数のシリコン含有物のいずれであってもよ
い。好ましくは、砂、ガラス、石英、フリント、または
オニックスのようなシリコン酸化物材料であると良い。
また、このフィルタは、フォアラインの排気速度または
コンダクタンスに著しい影響を及ぼさないように十分に
多孔性であることが望ましい。
ラズマが反応することのできるシリコンと酸素の両方を
提供することができる。好ましい実施形態では、シリコ
ン源として粉砕石英(crushed quartz)が用いられる。
石英を粉砕すると、総表面積が増加し、反応に利用可能
なシリコンが増加する。更に、粉砕された石英は、堆積
プロセス中に発生する固形残留物用の機械的フィルタと
して機能するので、反応用のシリコン物質を、このよう
な物質がシリコン残留物質を生成するプロセスでチャン
バ15から排出されるときに、さらに捕捉することがで
きる。
き付けられ、点256においてRF電源に接続され、点
257において接地電位に接続されている。RF電源か
らの電圧をコイル252へ印加してチューブ250を通
るPFC排ガスを励起し、プラズマ状態にする。このプ
ラズマ状態では、排出物質からの成分は、フィルタ25
1内の固形シリコン酸化物反応物と反応して、ガス状生
成物を形成する。このガス状副生成物は、PFCではな
く、この後、上記のようにポンプシステム32によって
PR2240および真空ライン31の外へ排気されるガ
ス供給ライン253は、PFC転化反応を促進する酸素
および/またはシリコンの源である追加のガスを供給す
ることができる。使用可能なガスの例としては、O2,
O3,N2O,SiH4などがある。もちろん、テトラエ
チルオルトシリケート(tetraethylorthosilicate)
(TEOS)のような液体源を気化させて、ライン53
を通して導入してもよい。追加の反応促進ガスのPR2
40への導入流量は、バルブ255を制御するプロセッ
サ34によって設定することができる。プロセッサ34
は、図示しない制御ラインによってバルブ255と通信
可能に結合されている。
の誘導コイルである。このようなコイルは当業者には周
知であり、周知の教科書、例えば、マイケル・A・リー
バーマンおよびアラン・J・リヒテンバーグによる「プ
ラズマ放電と材料処理の原理」(ジョン・ウイリー・ア
ンド・サンズ発行、1994年)の404〜410頁、
に述べられている基準に従って設計することができる。
なお、この文献は、参照文献として本明細書に組み込ま
れる。ヘリカル共振器コイルは、銅、ニッケル、金など
の導電性の高い金属、または同様の導電性材料で作るこ
とができる。コイルを適切に共振させるためには、コイ
ルの長さを、印加するRF信号の波長のほぼ1/4、ま
たは1/4よりもわずかに長くすることが重要である。
このような長さのコイルは、PFCガスの分解を更に促
進する強い電圧場を生成する。コイル252は、チュー
ブ250の外面でなく内面に巻くこともできる。
り囲んでいる。コンテナ254は、少なくとも2つの目
的を果たす。第1に、ファラデー箱として機能して、コ
イル252によって生じる放射からCVD処理装置10
および他の装置を遮蔽する。第2に、セラミックチュー
ブ250が破損するか亀裂を生じるか、またはチューブ
250内の真空シールが別に破損した場合、コンテナ2
54は、ガスの流出を防止する第2のシールを提供す
る。コンテナ254は、アルミニウム等の金属や鋼や他
の混合物で作ることができ、遮蔽効果のため接地するの
が望ましい。上下のフランジ259および258は、そ
れぞれPR2240を真空マニホールド24および真空
ライン31に接続し、真空シールを維持する。
ーダンスを有するように設計される。従って、RF電源
用のコイル252への接点(256)は、コイル252
のインピーダンスが50オームになるように選ぶべきで
ある。もちろん、電源が別のインピーダンスレベルを必
要とするならば、点256はそれに応じて選ぶべきであ
る。
ット以上の電力レベルで駆動される。コイル252によ
って実際に生成される電圧は、多くの要因、とりわけR
F電源が使用する電力や、コイル252の長さおよび巻
き間隔や、コイルの抵抗などに依存する。電圧はコイル
に沿って均一に分配されるので、コイル全体についての
電圧レベル決定は、コイルがグランドに接続される各点
とRF電源(点255および点256)との間のレベル
を決定することによって行うことができる。例えば、あ
る特定のコイルが、点255と点256との間のコイル
の部分の4倍の長さである場合、コイルの合計電圧は、
点255と点256との間の電圧の4倍になる。
は、チューブ250内で強いプラズマが形成されるよう
に選ぶべきであるが、同時に、コイル252によって生
成される電圧が、コイルからコンテナ254へ電流がア
ークするレベルを超えないように選ぶべきである。特定
のPR2に関してアーク発生が問題であれば、コイル2
52とコンテナ254との間に絶縁材を置くこともでき
る。しかし、設計の単純化のためには、コイル252と
コンテナ254との間のスペースが空気で充填されてい
ることが望ましい。
る。図24に示されるPR2240の実施形態は、図2
3に示される実施形態と同一の構成要素を多く含んでい
る。従って、便宜上、本出願の残りの図面では、同様の
要素に同様の参照番号を付与する。同じく便宜のため、
図24の新たな要素と他の図面についてのみ、適切なと
きに以下で詳細に説明する。
び導波管262を用いることにより、PR2240へ入
る流出PFCガスから高密度プラズマを発生させる。複
数のマグネット264を、チューブ250の外面の周り
に電子サイクロトロン共鳴(ECR)装置として配置
し、チューブ250内のガス状分子に更にエネルギーを
与え、プラズマ形成を促進する。プラズマからの成分
は、フィルタ251内のシリコン酸化物と反応して、P
FCガスを非PFCガスに転化する。上記の実施形態と
同様に、追加のガスをガスライン253からPR224
0へ加えて転化プロセスを促進することができる。
R2240の実施形態は、コンテナ254のような外側
ケーシング内に収容することが望ましい。この外側ケー
シングは、チューブ250内で漏れやその他の欠陥が生
じた場合、チューブ250を通るPFCやその他のガス
がPR2240から逃げないように第2シールを保持す
る必要がある。
る。図25では、ヘリカル共振器コイル266が円筒金
属チューブ268内に配置されており、PR2240の
ヘリカルコイル中空カソードリアクタ形態を形成してい
る。コイル266は、HFまたはRF電源269に結合
されるが、チューブ268は接地されている。PR22
40のこの実施形態の残りの構造は、図25には示され
ていない。この構造には、例えば、ガスライン235、
バルブ255、フランジ258および259、コンテナ
254などが含まれており、図19に示されるPR22
40の構造と同様である。
されると、コイルに印加されたRF電力から誘導結合プ
ラズマがコイル内に形成され、容量結合プラズマが、コ
イルとチューブ268との間に形成される。コイル26
6およびチューブ268は、プラズマからの高反応性フ
ッ素種にさらされるので、コイル266およびチューブ
268は、そのような種と反応を起こさない適切な導電
性材料、例えばニッケル、で作るべきである。シリコン
フィルタ(図示せず)をコイル266の内部および/ま
たはコイル266の周囲に配置して、シリコンまたは酸
素材料をPFCプラズマとの反応のためにPFCプラズ
マに供給することができる。更に、シリコンおよび/ま
たは酸素を含有するガスを、ガスライン253からプラ
ズマに供給することもできる。
の断面図である。図26では、円筒形ガス通路が、円筒
形のアノード272、カソード274および絶縁障壁2
75によって形成されている。カソード274は、HF
またはRF電源269に接続されるが、アノード272
は接地されている。絶縁障壁275は、アノード272
をカソード274から絶縁する。この交互電極/カソー
ド構成は、多段中空カソードリアクタを形成する。この
リアクタ内では、高密度プラズマ(1012イオン/cm
3のオーダ)を形成することができる。このリアクタの
各段(アノードとカソードの各対)は、通路270内に
おいて、領域276で示されるようなカソード近傍の領
域に高密度プラズマを形成する。
持するとともに、この実施形態のPR2240内での分
子滞留時間を長くするため、通路270内の圧力は、P
R2240の直後のフォアライン内に配置される別個の
絞り弁によって制御することができる。この制御される
圧力は、100〜500ミリtorr(基準フォアライン圧
力)から処理チャンバ内の圧力(PECVDプロセスの
場合は4〜20torr、SACVDまたはAPCVDプロ
セスの場合は700torrまで、またはそれ以上)までの
範囲とすることができるが、実際の圧力はPFC転化を
最大にするように設定される。
形態では、HFまたはRF電力ではないDC電力をカソ
ード274に供給することができる。しかし、DC電源
からの方向DC電流(directional DC current)は電極
をエッチングする可能性があるので、好適な実施形態で
は、HFまたはRF電力が供給される。HFまたはRF
電源を用いると、このスパッタエッチング効果は著しく
低減されるか、あるいは発生しなくなる。最も好適な実
施形態では、装置と運転のコストを低減するためにHF
電力が用いられる。
に、図示しないシリコンフィルタ、またはガスライン2
53から供給されるシリコンおよび/または酸素含有ガ
スを適宜用いて、PFC転化プロセスを促進することが
できる。また、図19に示されるPR2240と同様の
ガスライン235、弁255、フランジ258および2
59、コンテナ254といった構造は、図22には示さ
れていない。
堆積、エッチング、または他のプロセスがシリコン含有
残留物質を生成する場合、本発明の装置の特定の実施形
態が、シリコン源として利用するためにその残留物質を
捕捉収集する。従ってこれらの実施形態には、特別に設
計したシリコンフィルタは不要である。但し、依然とし
てシリコンフィルタを用いることもできる。
の例としては、TEOSおよびシランシリコン酸化物
(silane silicon oxide)堆積プロセスや、シランシリ
コン窒化物(silane silicon nitride)堆積プロセスが
あるが、これらに限定されるものではない。このような
プロセスでは、PFC転化反応用に捕捉することの可能
な排出シリコン残留物質として、SiO2,SiN,S
iON,SiC,アモルファスシリコン、および類似の
化合物がある。もちろん、実際に収集される残留物質
は、使用される堆積プロセスや、エッチングプロセス
や、その他のプロセスで導入されるガスに依存する。
作業から排出される残留物質は、チャンバ壁上に集積し
て最終的に清浄される残留物質と一般的に同じものであ
る。従って、これらの実施形態におけるPFCガスから
非PFCガスへの転化は、清浄作業中にチャンバ内で起
こる反応と同じ反応によるものである。
る。図27に示されるPR2240の実施形態は、PF
Cプラズマからの成分が反応するシリコン源が、フィル
タインサート(filter insert)内の固形シリコン化合
物ではなく、対向する電極280および282を備えた
静電コレクタによって捕捉されるシリコン含有残留物質
であることを除き、図23に示される実施形態と同様で
ある。このシリコン含有残留物質は、堆積ステップまた
は他のプロセスステップ中に、DC電源284から両電
極280および282間に印加される電位によって捕
捉、収集される。この印加電位は、電極282を電極2
80に対して正に帯電させる(またはこの逆)。残留物
パーティクルがPR2240の中を通過する際、正に帯
電したパーティクルは、より負の側に帯電した電極28
0へ引き寄せられて収集され、負に帯電したパーティク
ルは、正に帯電した電極282へ引き寄せられて収集さ
れる。使用する堆積プロセスのタイプとプロセスの長さ
次第で、電極280および282の上に数ミリメートル
またはそれ以上のシリコン含有残留物質が堆積する可能
性がある。
が開始されると、図23に関する説明と同じ様にして、
PR2240内に排出されるPFCガスからプラズマが
形成される。プラズマからの成分は電極280および2
82上に集められたシリコン残留物質と反応して、非P
FC生成物および副生成物を生成する。両電極280お
よび282に沿って収集されたパーティクルがPFCプ
ラズマと反応するまで両電極上に確実に留まるように、
両電極間の電位を清浄シーケンスの間、維持することが
できる。しかしながら、この電位は、清浄ガスまたは他
の特定のプロセスに用いられるガスが電極を腐食する場
合には、清浄シーケンスの間、オフにすることが好まし
い。電極280および282は、チューブ250内に配
置されているので、フッ素のような反応性が高い様々な
種と接触するようになる。従って、電極280および2
82をそのような種と反応しないニッケルのような適切
な導電性材料で作ることが望ましい。
形態およびその他の実施形態に用いることができる。例
えば、正のDC電圧でなく、負のDC電圧またはAC電
圧を電極282に印加することができる。更に別の実施
形態では、両電極280および282は、電極282に
対して電極280に正または負の電圧を形成する電源に
接続される。本発明は、特定のどの静電収集装置にも限
定されない。
る。図28では、反対の極性の複数の電極(電極286
および288)がチューブ250の円筒形容積内に交互
に配置されて、上記の静電収集装置を構成している。シ
リコン含有残留物質および酸素含有残留物質または同様
の物質が、堆積シーケンス中に電極286および288
の表面上に収集される。
のように、図28の実施形態は、マイクロ波発生器26
0および導波管262からのマイクロ波電力の印加によ
り、装置を通るPFCガスから高密度プラズマを形成す
る。チューブ250の外面の周りには、電子サイクロト
ロン共鳴(ECR)装置の中のように複数の磁石264
配置されており、チューブ250内のガス状分子に更に
エネルギーを与えて、プラズマ形成を促進するようにな
っている。プラズマからの成分は、電極286および2
88上に収集されたシリコンおよび/または酸化物残留
物質と反応してPFCガスを非PFCガスに転化する。
追加ガスを図示しないガスライン253からPR224
0へ加えて、転化プロセスを促進することができる。
には、コンテナ254または同様のケーシング機構も図
示されていない。このコンテナ254または同様のケー
シング機構は、チューブ内で漏れやその他の欠陥が生じ
た場合、チューブ250を通るPFCやその他のガスが
PR2240から逃げないように第2のシールを形成す
る。
る。図29に示されるPR2240の実施形態は、第1
の内側セラミックチューブ290と第2の外側セラミッ
クチューブ292とを含んでいる。チューブ290の端
部は、チューブ292の円筒形空間内にあるので、PR
2240を通るガス流は矢印293で示されるようにな
る。
に、ヘリカル共振器コイル294は、チューブ292の
外面の周りに巻かれてRF電源269に接続されてい
る。また、コイル294は、チューブ92の内部で巻い
たり、あるいはチューブ90の外面または内面の周りに
巻くことができる。
7が、内側チューブ290と外側チューブ292を取り
囲んでいる。外側チューブ292は、内側チューブ29
0かシェル297のいずれかとの接続によって支持する
ことができる。いずれの場合にも、外側チューブ292
のための支持構造は、流出ガス流がPR2240を通る
ことができるようにすることが重要である。このため
に、この支持構造は、複数の抜き孔を有するチューブ2
90および292間のセラミック材料からなる平面であ
っても良く、またチューブ290および292間に延在
するわずか3、4個の細長い接続部またはフィンガから
構成されていても良く、また、その他多くの等価な方法
で設計することも可能である。複数の抜き孔を持つ構造
は、以下に説明するように、収集領域295内において
シリコン残留物質や他の粒子状物質を収集、捕捉するこ
とに役立てることができる。当業者には理解できるよう
に、この構造は、PR2240を通って排気されるガス
流が減少しないように孔を十分に大きく設計すべきであ
る。
積ステップ中に排出されるシリコン残留物質または他の
粒子状物質の捕捉収集効果を高める。この設計は、排出
ガス流中の残留物質およびパーティクルを収集、保持す
る機械的トラップとして機能するチューブ292の収集
領域295を含んでいる。この残留物質とパーティクル
はトラップに保持されるので、清浄シーケンス中に形成
されるPFCプラズマの成分との反応に利用することが
できる。
ップ部分の動作は、流出ガス流路がPR2装置を通して
真空ライン内にパーティクルを押し流そうとするにもか
かわらず粒子状物質をトラップ内に保持するように作用
する重力に、ある程度依存する。従って、PR2240
の有効性は、パーティクルが反応してガス状生成物にな
るまでチューブ292からパーティクルが離れないよう
にすることに、ある程度依存する。このために、収集領
域295がPR2240への入口から下流にあり、か
つ、外部チューブ292が重力と協同してこのトラップ
を形成するのに十分な長さを持つように、PR2240
を位置決めすることが重要である。
路の断面積を大きくすることにより、粒子状物質のトラ
ップを更に助けることができる。与えられた任意の堆積
プロセスにおける流出ガス流の流量は、ほぼ一定であ
る。従って、1つ以上の通路の断面積を大きくすると、
ガス流中のパーティクルの速度が下がり、それに応じて
パーティクルに働く中立抗力も小さくなる。あるパーテ
ィクルは、そのパーティクルに作用する重力がこの中立
抗力を超えれば、PR2240の重力トラップ内に重力
によって捕捉される。
め、図27について述べたように、DC電源284に接
続された電極296および298を含む静電コレクタ2
72を用いることができる。
含む迷路状形態 図30(a)は、本発明のPFC低減装置の他の好適な
実施形態で用いられるガス通路モジュール310の斜視
側断面図である。図30(a)では、一対の対向電極3
20および322が、処理チャンバ15から排出された
ガスが通るガス通路(流体管路)を画成する。モジュー
ル310は、チャンバ15から排出されたすべての粒子
状物質がモジュール内に確実に捕捉され収集されるよう
に静電的捕捉メカニズムおよび機械的捕捉メカニズムの
双方を備えている。
たように、両電極の一方にDC電圧を印加することによ
って形成される。このようにして、正に帯電したパーテ
ィクルが一方の電極上に収集され、負に帯電したパーテ
ィクルが他方の電極上に収集される。
ることによりシリコンパーティクルおよび残留物質を更
に収集して、複数の収集領域324にパーティクルを収
集する。各収集領域324は、ガス通路のU字形区域を
含んでいる。このU字形区域は、流出ガス流路がパーテ
ィクルをPR2装置を通して真空ラインへ押し流そうと
するにもかかわらずパーティクルが前記区域の底部に収
集され保持されるように配置されている。もちろん、モ
ジュール310を上下逆にして、収集領域324がモジ
ュールの反対側に位置するようにしてもよい。
るPFCガスの容量結合プラズマを形成するため、両電
極の一方にRF電力が印加される。電極320および3
22は、表面積が実質的に等しくなるように設計するこ
とが望ましい。そのように設計すると、両電極により画
成される全領域/全流路にわたって均一なプラズマが形
成される。上記実施形態と同様に、プラズマからの成分
は、収集されたシリコンパーティクルおよび残留物質と
反応して、PFCガスを非PFCガスに転化する。
は、チャンバ15から排出されるシリコン残留物質を収
集する極めて有効なメカニズムを提供する。実際、この
ような組合せは、100%に近い収集効率をもたらし、
これにより真空ライン331内での堆積物の蓄積を除去
または防止するという追加の利点も持っている。図8お
よびDPA40に関して前述したように、流出ガス流中
に存在する比較的大きなパーティクルは重力によって収
集室324内に保持されやすいので、機械的トラップ部
分は比較的大きな粒子の捕捉には特に有効である。一
方、静電的トラップは、機械的トラップだけでは収集し
にくい流出ガス流中の小さな粒子の収集捕捉に特に有効
である。また、先に述べたように、両電極間の温度勾配
による熱泳動力もパーティクル捕捉に用いることができ
る。
R2340の他の様々な実施形態の一部として用いるこ
とができる。このような実施形態の一例を図30(b)
に示す。図30(b)は、本発明のPFC低減装置の一
実施形態の斜視側断面図である。この実施形態は、モジ
ュールの他の同様の部分の上に重ねられた図30(a)
のガス通路モジュール設計の一部を用いている。もちろ
ん、図30(a)に示されるモジュールや類似のモジュ
ールを用いた他の設計も可能である。例えば、3、4個
またはそれ以上のモジュールを順次配置して、パーティ
クル収集用の大きな電極表面積を持つ比較的長いガス通
路を作ることができる。また、3、4個またはそれ以上
のモジュールを互いに積み重ねて、図30(b)に示さ
れる実施形態と同様の方法で接続することもできる。ま
た、PFCプラズマからの成分が反応することができる
追加のシリコン源を含むフィルタ部品をモジュール31
0に取り付けることもできる。モジュール310を基本
とする設計のバリエーションには、ほとんど際限がな
い。
出ガスは、入口330を通ってPR2340へ入り、出
口332を通って出る。ディバイダ334は、電極32
0および322によって画成される迷路状通路をガスが
矢印323に従って確実に流れるようにする。PR23
40が垂直に向けられると、入口330側が軸AAに沿
って上になり、通路を介して排出される大きなパーティ
クルは、重力の作用で収集領域324に集まる傾向を持
つ。PR2340が垂直に向けられると、入口340側
は軸BBに沿って上になり、通路から排出される大きな
パーティクルは、重力の作用で収集領域325に集まる
傾向を持つ。
ーケンスの間、電極322に正のDC電圧を供給する
が、電極320は接地されている。従って、負に帯電し
たパーティクルは電極322の表面上に収集される傾向
があり、正に帯電したパーティクルは電極320の表面
上に収集される傾向がある。
清浄シーケンスの間、電極320および322間の通路
内のPFCガスからプラズマを形成するため、電極32
2へRF電力を与える。プラズマは、収集領域324ま
たは325内に収集されたシリコンや電極320および
322に沿って収集されたシリコンと反応して、PFC
ガスを非PFCガス状生成物および副生成物に転化す
る。DC/RFフィルタ340は、RF電源のDC電源
338への干渉を防止する。DC電力とRF電力は、電
極322ではなく電極320に印加することもできる
が、安全と放射線問題のため、電極320を接地するこ
とが望ましい。
とテスト結果 本発明の有効性を実証するために、実験を行った。この
実験では、第2の試作PR2340を、8インチウェー
ハ用に準備されたPrecision5000チャンバに取り付
けた。このPrecision5000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が製造している。
タ351がセラミックチューブ350内に含まれておら
ず、追加ガス供給ライン353が存在していないことを
除いて、図23のPR2340と同様であった。PR2の
全長は約25インチ、チューブ350の直径は約1.5
インチであった。このPR2は、絞り弁の直後、チャン
バの下流においてPrecision5000チャンバに取り付
けた。
いてCF4およびN2O清浄シーケンスから排出される流
出ガスを分析した。各ステップ中、MKS社製のMKS
300シリーズ残留ガス分析器(RGA)を用いて流出
ガスをモニターした。測定は、真空ポンプの直前、チャ
ンバから約20フィート下流のところで行った。従っ
て、安定種のみがRGAによって検出されたものと考え
られる。質量スペクトル分析はかなり複雑であるので、
堆積ステップは清浄シーケンスの前には行わなかった。
内の圧力を2torrに設定、維持した結果、PR2内の対
応する圧力は0.5torrになった。CF4およびN2Oを
それぞれ500sccmの流量でチャンバへ導入した。チャ
ンバ内で形成されるプラズマを1000ワットの13.
56MHzRF電源(RF1)で励起する一方、PR2
内に形成されたプラズマを900ワットの13.56M
HzRF電源(RF2)で励起した。
ンバへ導入し、プラズマを形成せずにチャンバとPR2
内を通過させた。第2ステップでは、Precision500
0チャンバ内にプラズマを形成したが、PR2内には形
成しなかった。第3ステップでは、チャンバとPR2の
双方の中にプラズマを形成した。これらの実験結果を図
32に示す。第1ステップは、プロセスから発せられる
スペクトルを判定してCF4排出の相対分析の基準を設
定するのに役立つ。
2の双方の清浄ガスから形成されたときに得られた質量
スペクトルを示している。RGA装置はガスをイオン化
して検出することに注目することが重要である。従っ
て、CF3 +イオン、CF2 +イオンおよびCF+イオンの
検出は、流出CF4を表している。図31において、ピ
ーク(括弧で示す)は、C+(12)、N+(14)、O
+(16)、F+(19)、CF+(31)、O2 +(3
2)、F2 +(38)、N2O+(44)、CF2 +(50)
およびCF3 +(69)に対応して検出された。各ピーク
は、当初のガス状反応物質CF4およびN2Oの分解生成
物に対応している。CO+(28)、CO2 +(44)、
COF+(47)、COF2 +(66)およびCOF
3 +(85)に対応するピークは、チャンバおよびPR2
内で起こる反応の副生成物に対応している。CO2 +とN
2O+の重なり(ライン44)のため、誤解を生じる可能
性がある。しかし、我々は、CF4とN2Oのみのスペク
トルを記録し、プラズマなしでRF1およびRF2がオ
ンのときの応答を記録することにより、ライン44のピ
ークが90%CO2 +と10%N2O+を示していることを
測定することができる。
0)、CF+(31)の各ピークの応答が減少するとき
に、CF4の減少が観察される。N2Oに対応するピーク
の応答が減少するとき、分解の別の証拠が観察される。
反応のガス状副生成物CO+(28)、CO2 +(4
4)、COF+(47)、COF2 +(66)およびCO
F3 +(85)の応答は、CF4の減少に比例して増加す
る。
れぞれでRGAによって測定された特定ガスの発生ピー
クを示している。具体的には、図32は、それピーク4
4(N2O+)、ピーク69(CF3 +)およびピーク28
(CO+)の応答を示している。図32に示される最初
の80秒は、チャンバ内またはPR2内にプラズマが形
成されていないときのこれらのガスのピークの応答を示
している。次の80秒間には、チャンバ内にしかプラズ
マが形成されておらず、最後の160秒〜240秒の間
にチャンバ内およびPR2内にプラズマが形成される。
プラズマが発生すると、排出されるCF4とN2Oの量が
減少し、排出されるCO(CF4転化プロセスの主要な
副生成物)の量が増加する。PR240の作動(及びこ
れによるPR240内でのプラズマ形成)により、CF4
の放出がさらに低減され、全CF4が約30%低減され
ることになる。
が、PR2内の圧力を約2torrまで上げることによっ
て、合計約50%の減少が達成された。このように、こ
れらの予備実験は、本発明の装置がPFC低減に有効で
あることを示している。この用途の範囲内で説明したP
R2の追加の特徴を一つ以上組み込むことによって、一
層の低減を達成することができる。また、CF4はPF
Cガスのうち最も転化困難なものの1つであると一般的
に認識されているので、更に実験を行えば、他のほとん
どのPFCガスの転化に対して更に良い結果が得られる
はずである。
に説明してきたが、本発明によって粒子状物質を除去す
る他の多くの等価または代替の装置および方法は、当業
者にとって明らかであろう。また、本発明によって処理
チャンバからのPFC排出を低減する他の多くの等価ま
たは代替の装置および方法が、当業者にとっては明らか
であろう。更に、明瞭さと理解のために例示を用いて本
発明をある程度詳細に説明したが、ある程度の変更や修
正が実行可能であることは明らかである。例えば、本発
明の一実施形態において説明した機械的パーティクルト
ラップでは、内側通路は外側通路によって取り囲まれて
いるが、このようなトラップは、第1通路が第2通路内
に包含されているのではなく、第2通路から離れて、あ
るいは第2通路から上方に延在する第1通路を備えるよ
うに形成することができる。別の例としては、開示した
複数の実施形態のいずれにおいても、ガス通路は、図3
0(a)及び図30(b)に関して説明した通路と同様
の方法によって、または他の方法によって、迷路状に設
計することができる。シリコンパーティクル捕捉の実施
形態は、電極上に収集されるシリコン残留物質の量が不
十分であれば、PFCの分解促進のため、石英または他
のシリコン含有化合物で満たされた別のフィルタを含ん
でいても良い。また、シリコンフィルタおよびパーティ
クル捕捉システムのない実施形態も可能である。これら
の実施形態において、SiH4またはO2などのPFC転
化用ガスは、例えばライン253のようなガス供給ライ
ンを通してPR2340内に導入される。更に、図19
(a)及び(b)ならびに図21(a)及び(b)に示
されるDPA40の実施形態で用いたようなマグネトロ
ンも、PR240の種々の実施形態でプラズマを形成す
るために用いることができる。これらの均等物および代
替物が、理解された明らかな変更や修正とともに本発明
の範囲内に包含されることを意図している。
化学的気相成長装置の一実施形態を示す図である。
1つの方法を示す図である。
第2の方法を示す図である。
浄)用に最適化した本発明の装置の好適な実施形態のド
アのない斜視図であり、(b)は、図4(a)に示した
真空ライン清浄装置のドアのない正面図である。
装置の装置中心面にそった正面断面斜視図であり、
(d)は、図4(a)に示した真空ライン清浄装置の装
置中心面にそった側面斜視断面図である。
浄装置への電力供給接続部の断面図であり、(f)は、
図4(a)に示される真空ライン清浄装置のドアを含む
斜視図である。
電極に接続された電気回路図である。
ける静電コレクタが、典型的なシリコン窒化物堆積ステ
ップによって発生するパーティクルに及ぼす影響を示す
グラフである。
いて、中立抗力に比較した静電力、重力および熱泳動力
の効果を示すグラフである。
おける真空フォアライン内のシリコン片上の残留堆積物
の量を示す顕微鏡写真である。
粒子の基本粒径を示す顕微鏡写真である。
フォアラインの内側のシリコン片上に堆積した粒子状物
質の粒径を示す顕微鏡写真である。
の側断面図である。
の側断面図である。
4実施形態の側断面図であり、(b)および(c)は、
(a)の装置に用いられる静電トラップが(a)の装置
内へ排出されたパーティクルに及ぼす影響を示す図であ
る。
の実施形態の側断面図であり、(b)は、(a)に示し
た真空ライン清浄装置の実施形態における一つの電極と
他の電極との表面積比を示す図である。
実施形態の電気配線図である。
の実施形態の側断面図であり、(b)は、(a)に示し
た真空ライン清浄装置の斜視図である。
プラズマ形成用にマイクロ波電力を用いた実施形態の側
断面図であり、(b)は、(a)の真空ライン清浄装置
の正面図である。
の装置内のマイクロ波電源により生成された電圧波形を
示すグラフである。
プラズマ形成用にマイクロ波電力を用いた第2実施形態
の側断面図であり、(b)は、(a)の真空ライン清浄
装置の正面図でる。
発明の真空ライン清浄装置の一実施形態の試作品の側断
面図である。
実施形態の側断面図である。
断面図である。
断面図である。
形態の側断面図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
施形態に用いられるガス通路モジュールの側面斜視図で
あり、(b)は、(a)のガス通路モジュール設計を用
いた本発明のPFC低減装置の実施形態の側面斜視図で
ある。
た後に得られた質量スペクトルデータを示すグラフであ
る。
実験中に測定された特定ガスの発生ピークを示すグラフ
である。
12…サセプタ、14…処理位置、15…真空チャン
バ、18…ガスライン、19…混合チャンバ、25…R
F電源、26…ランプモジュール、31…真空フォアラ
イン。
Claims (27)
- 【請求項1】 基板処理チャンバから排出されるパーテ
ィクルを収集するための装置であって、 それぞれが対向する表面を有する第1および第2の電極
であって、この対向する表面は、これらの表面の間に流
体管路を画成している、第1および第2の電極を備え、
前記流体管路は、入口、出口および前記入口と前記出口
との間に位置する収集チャンバを有しており、前記収集
チャンバは、前記流体管路を通って流れる粒子状物質を
収集し、前記粒子状物質が前記収集チャンバから流出す
ることを阻止するように構成されている装置。 - 【請求項2】 前記電極に作用可能に結合されたプラズ
マ発生システムであって、前記電極に電力を供給して前
記流体管路内のエッチャントガスからプラズマを形成し
又は維持するプラズマ発生システムを更に備える請求項
1記載の装置。 - 【請求項3】 前記電極に作用可能に結合されたパーテ
ィクル捕捉システムであって、前記電極間に電圧を印加
して前記対向電極面上に粒子状物質を収集するパーティ
クル捕捉システムを更に備える請求項2記載の装置。 - 【請求項4】 前記エッチャントガスは、基板処理チャ
ンバの清浄作業中、前記基板処理チャンバから前記排気
ラインを通して排気される、請求項3記載の装置。 - 【請求項5】 前記エッチャントガスの少なくとも一部
が、前記排気ライン内に導入され、前記装置の上流であ
って前記基板処理チャンバの下流に進むようになってい
る請求項3記載の装置。 - 【請求項6】 前記エッチャントガスの少なくとも一部
が、前記流体管路に直接導入されるようになっている請
求項3記載の装置。 - 【請求項7】 前記第1電極の対向電極面の表面積は、
前記第2電極の対向電極面の表面積の95%以内であ
る、請求項1記載の装置。 - 【請求項8】 前記流体管路は、前記収集チャンバから
の粒子状物質の流出を阻止するように、前記収集チャン
バを前記入口及び出口にそれぞれ連通する少なくとも部
分的に垂直な第1及び第2の通路を備えている請求項1
記載の装置。 - 【請求項9】 前記対向電極面の間に形成された前記流
体管路が、前記入口と前記出口との間の前記流体管路内
に順次に形成された複数の収集チャンバを画成してい
る、請求項8記載の装置。 - 【請求項10】 前記対向電極面が、蛇行流体管路を画
成している、請求項9記載の装置。 - 【請求項11】 前記第1および第2の電極の各々は、
ベース壁部と、このベース壁部から実質的に垂直に延び
るとともに前記ベース壁部から遠い端部を有する複数の
壁部材と、を備えており、前記壁部材は、相互に離間し
て互いの間に複数の流路(channel)を画成しており、
各電極の前記壁部材は、他の電極の流路内に延在してこ
れらの間に前記流体管路を形成している、請求項10記
載の装置。 - 【請求項12】 前記第1電極の壁部材は、前記ベース
壁部から下方に延在し、前記第2電極の壁部材は、前記
ベース壁部から上方に延在し、各収集チャンバは、前記
第2電極の一対の壁部材と前記第1電極の壁部材のうち
一つの端部との間に形成されている、請求項11記載の
装置。 - 【請求項13】 前記流体管路は、左蛇行部分と、この
左部分の鏡像である右蛇行部分と、を含んでおり、前記
第2電極の前記壁部材の中央の一つが前記流体管路を前
記左部分および前記右部分に分割している、請求項11
記載の装置。 - 【請求項14】 前記第2電極は、ベース部分と、この
ベース部分から垂直に離れて延びる複数の第1および第
2壁部材と、を含んでおり、前記複数の第1壁部材は、
前記ベース部分から上方に延在し、前記複数の第2壁部
材は、前記ベース部分から下方に延在し、前記第1およ
び第2の複数の壁部材は、それぞれ相互に離間して互い
の間に流路を形成しており、 前記第1電極は、上側および下側ベース部分と、複数の
第3および第4の壁部材と、を含んでおり、前記複数の
第3壁部材は、前記上側ベース部分から垂直に離れて前
記第1の複数の壁部材によって画成された流路内に延び
て、これらの間に前記流体管路の上部を形成しており、
前記複数の第4壁部材は、前記下側ベース部分から垂直
に離れて前記第2の複数の壁部材によって画成された流
路内に延びて、これらの間に前記流体管路の下部を形成
している、請求項10記載の装置。 - 【請求項15】 前記第1および第3の複数の壁部材に
よって画成される前記流体管路の前記上部内の前記対向
電極面間の距離は、前記第2および第4の複数の壁部材
によって画成される前記流体管路の前記下部内の前記対
向電極面間の距離より短い、請求項14記載の装置。 - 【請求項16】 前記第1の複数の壁部材は、前記流体
管路を通るガス流を左右の部分に分岐させる中央壁部材
を含んでいる、請求項14記載の装置。 - 【請求項17】 前記流体管路の前記左部分は、前記右
部分の鏡像である、請求項16記載の装置。 - 【請求項18】 前記第2電極の前記中央壁部材は、3
0度以下の角度を有する上部エッジを備えている、請求
項16記載の装置。 - 【請求項19】 前記第2電極の前記中央壁部材は、1
0度以下の角度を有する上部エッジを備えている、請求
項16記載の装置。 - 【請求項20】 排気ライン内における堆積を最小限に
抑えるための装置であって、 内側チャンバを取り囲む電極壁を備える第1の電極であ
って、この電極壁は、前記内側チャンバに連通する入口
および出口を画成している第1電極と、 前記内側チャンバ内に配置された第2の電極と、を備
え、 前記第1および第2電極は、対向する表面を有してお
り、これらの表面は、これらの表面の間に流体管路を画
成しており、前記流体管路は、前記入口を前記出口に連
通させるとともに、これらの間に一つ以上の収集チャン
バを画成しており、この収集チャンバは、前記流体管路
を通って流れる粒子状物質を収集し、前記粒子状物質の
前記収集チャンバからの流出をを阻止するように構成さ
れており、 前記電極に作用可能に結合された手段であって、前記電
極間に電圧を印加して前記対向電極面上に帯電粒子状物
質を収集する手段を更に備えている装置。 - 【請求項21】 前記電極に作用可能に結合された手段
であって、前記電極にRF電力を供給して、前記流体管
路を通じて排気されるエッチャントガスからプラズマを
形成する手段を更に備える請求項20記載の装置。 - 【請求項22】 前記第1電極は、周壁と、前記周壁か
ら前記内側チャンバ内に延びる一つ以上の実質的に垂直
な壁部材と、を備えており、前記壁部材の各々は、前記
周壁から遠い端部を有している、請求項21記載の装
置。 - 【請求項23】 前記第2電極は、ベース部分と、前記
ベース部分から延びる一つ以上の実質的に垂直な壁部材
と、を備えており、前記壁部材の各々は、前記ベース部
分から遠い端部を有している、請求項22記載の装置。 - 【請求項24】 前記第1および第2電極の垂直壁部材
は、相互に離間してこれらの間に流路を画成しており、
各電極の垂直壁部材は、他の電極の流路内に延びてこれ
らの間に前記流体管路を形成している、請求項23記載
の装置。 - 【請求項25】 各収集チャンバは、前記電極の一方の
一対の垂直壁部材と前記電極の他方の垂直壁部材のうち
の一つの端部との間に形成されている、請求項24記載
の装置。 - 【請求項26】 前記第1電極の周壁は、上側および下
側壁部分を備えており、前記第1電極の壁部材は、前記
上側部分から下方に、および前記下側部分から上方に延
びて前記内側チャンバ内に入っており、前記第2電極の
ベース部分は、前記第1電極の前記下方へ延びる壁と前
記上方へ延びる壁との間に配置されて、前記ベース部分
の上方の上側流体管路部分と前記ベース部分の下方の下
側流体管路部分とを形成している、請求項25記載の装
置。 - 【請求項27】 前記第1電極入口は、前記上側流体管
路部分と連通しており、前記第1電極出口は、前記下側
流体管路部分に連通しており、前記電極は、前記上側流
体管路部分と前記下側流体管路部分とを相互に連通させ
る実質的に垂直な通路を画成している、請求項26記載
の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/741230 | 1996-10-30 | ||
US08/741,230 US6193802B1 (en) | 1995-09-25 | 1996-10-30 | Parallel plate apparatus for in-situ vacuum line cleaning for substrate processing equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10144669A true JPH10144669A (ja) | 1998-05-29 |
JP4146919B2 JP4146919B2 (ja) | 2008-09-10 |
Family
ID=24979873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29905997A Expired - Fee Related JP4146919B2 (ja) | 1996-10-30 | 1997-10-30 | 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 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6193802B1 (ja) |
EP (1) | EP0839930B1 (ja) |
JP (1) | JP4146919B2 (ja) |
KR (1) | KR100495783B1 (ja) |
DE (1) | DE69720644T2 (ja) |
TW (1) | TW346641B (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002043290A (ja) * | 2000-07-24 | 2002-02-08 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置のメンテナンス方法 |
WO2004107825A1 (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-09 | Tokyo Electron Limited | プラズマ源及びプラズマ処理装置 |
JP2004356558A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Toshio Goto | コーティング装置およびコーティング方法 |
Families Citing this family (97)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6194628B1 (en) * | 1995-09-25 | 2001-02-27 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for cleaning a vacuum line in a CVD system |
US20030164225A1 (en) * | 1998-04-20 | 2003-09-04 | Tadashi Sawayama | Processing apparatus, exhaust processing process and plasma processing |
US6497801B1 (en) * | 1998-07-10 | 2002-12-24 | Semitool Inc | Electroplating apparatus with segmented anode array |
US20030038035A1 (en) * | 2001-05-30 | 2003-02-27 | Wilson Gregory J. | Methods and systems for controlling current in electrochemical processing of microelectronic workpieces |
US6916412B2 (en) * | 1999-04-13 | 2005-07-12 | Semitool, Inc. | Adaptable electrochemical processing chamber |
EP1192298A4 (en) * | 1999-04-13 | 2006-08-23 | Semitool Inc | APPENDIX FOR THE ELECTROCHEMICAL TREATMENT OF A WORKPIECE |
US7020537B2 (en) * | 1999-04-13 | 2006-03-28 | Semitool, Inc. | Tuning electrodes used in a reactor for electrochemically processing a microelectronic workpiece |
US7189318B2 (en) * | 1999-04-13 | 2007-03-13 | Semitool, Inc. | Tuning electrodes used in a reactor for electrochemically processing a microelectronic workpiece |
US7264698B2 (en) * | 1999-04-13 | 2007-09-04 | Semitool, Inc. | Apparatus and methods for electrochemical processing of microelectronic workpieces |
US7438788B2 (en) * | 1999-04-13 | 2008-10-21 | Semitool, Inc. | Apparatus and methods for electrochemical processing of microelectronic workpieces |
US7160421B2 (en) * | 1999-04-13 | 2007-01-09 | Semitool, Inc. | Turning electrodes used in a reactor for electrochemically processing a microelectronic workpiece |
FI110311B (fi) | 1999-07-20 | 2002-12-31 | Asm Microchemistry Oy | Menetelmä ja laitteisto aineiden poistamiseksi kaasuista |
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 |
US20050183959A1 (en) * | 2000-04-13 | 2005-08-25 | Wilson Gregory J. | Tuning electrodes used in a reactor for electrochemically processing a microelectric workpiece |
TW496907B (en) * | 2000-04-14 | 2002-08-01 | Asm Microchemistry Oy | Method and apparatus of growing a thin film onto a substrate |
US7060132B2 (en) * | 2000-04-14 | 2006-06-13 | Asm International N.V. | Method and apparatus of growing a thin film |
US6576202B1 (en) | 2000-04-21 | 2003-06-10 | Kin-Chung Ray Chiu | Highly efficient compact capacitance coupled plasma reactor/generator and method |
US6245686B1 (en) * | 2000-06-05 | 2001-06-12 | Motorola Inc. | Process for forming a semiconductor device and a process for operating an apparatus |
US6863019B2 (en) | 2000-06-13 | 2005-03-08 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor device fabrication chamber cleaning method and apparatus with recirculation of cleaning gas |
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 |
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 |
US20050061676A1 (en) * | 2001-03-12 | 2005-03-24 | Wilson Gregory J. | System for electrochemically processing a workpiece |
US6733827B2 (en) * | 2001-04-11 | 2004-05-11 | The Procter & Gamble Co. | Processes for manufacturing particles coated with activated lignosulfonate |
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 |
AU2002343330A1 (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-10 | Semitool, Inc. | Apparatus and methods for electrochemical processing of microelectronic workpieces |
US6670071B2 (en) * | 2002-01-15 | 2003-12-30 | Quallion Llc | Electric storage battery construction and method of manufacture |
US6800172B2 (en) * | 2002-02-22 | 2004-10-05 | Micron Technology, Inc. | Interfacial structure for semiconductor substrate processing chambers and substrate transfer chambers and for semiconductor substrate processing chambers and accessory attachments, and semiconductor substrate processor |
US7390755B1 (en) | 2002-03-26 | 2008-06-24 | Novellus Systems, Inc. | Methods for post etch cleans |
US6858264B2 (en) * | 2002-04-24 | 2005-02-22 | Micron Technology, Inc. | Chemical vapor deposition methods |
US6814813B2 (en) | 2002-04-24 | 2004-11-09 | Micron Technology, Inc. | Chemical vapor deposition apparatus |
US6821347B2 (en) * | 2002-07-08 | 2004-11-23 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and method for depositing materials onto microelectronic workpieces |
US6955725B2 (en) * | 2002-08-15 | 2005-10-18 | Micron Technology, Inc. | Reactors with isolated gas connectors and methods for depositing materials onto micro-device workpieces |
US6936086B2 (en) * | 2002-09-11 | 2005-08-30 | Planar Systems, Inc. | High conductivity particle filter |
US20040108212A1 (en) * | 2002-12-06 | 2004-06-10 | Lyndon Graham | Apparatus and methods for transferring heat during chemical processing of microelectronic workpieces |
KR100505670B1 (ko) * | 2003-02-05 | 2005-08-03 | 삼성전자주식회사 | 부산물 제거용 고온 유체 공급 장치를 구비한 반도체 소자제조 장치 |
US6926775B2 (en) * | 2003-02-11 | 2005-08-09 | Micron Technology, Inc. | Reactors with isolated gas connectors and methods for depositing materials onto micro-device workpieces |
TW594337B (en) * | 2003-02-14 | 2004-06-21 | Quanta Display Inc | Method of forming a liquid crystal display panel |
US7335396B2 (en) * | 2003-04-24 | 2008-02-26 | Micron Technology, Inc. | Methods for controlling mass flow rates and pressures in passageways coupled to reaction chambers and systems for depositing material onto microfeature workpieces in reaction chambers |
US8580076B2 (en) | 2003-05-22 | 2013-11-12 | Lam Research Corporation | Plasma apparatus, gas distribution assembly for a plasma apparatus and processes therewith |
US20040235299A1 (en) * | 2003-05-22 | 2004-11-25 | Axcelis Technologies, Inc. | Plasma ashing apparatus and endpoint detection process |
US7344755B2 (en) * | 2003-08-21 | 2008-03-18 | Micron Technology, Inc. | Methods and apparatus for processing microfeature workpieces; methods for conditioning ALD reaction chambers |
US7235138B2 (en) * | 2003-08-21 | 2007-06-26 | Micron Technology, Inc. | Microfeature workpiece processing apparatus and methods for batch deposition of materials on microfeature workpieces |
US7422635B2 (en) * | 2003-08-28 | 2008-09-09 | Micron Technology, Inc. | Methods and apparatus for processing microfeature workpieces, e.g., for depositing materials on microfeature workpieces |
US7056806B2 (en) * | 2003-09-17 | 2006-06-06 | Micron Technology, Inc. | Microfeature workpiece processing apparatus and methods for controlling deposition of materials on microfeature workpieces |
US7282239B2 (en) * | 2003-09-18 | 2007-10-16 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for depositing material onto microfeature workpieces in reaction chambers |
US7323231B2 (en) * | 2003-10-09 | 2008-01-29 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and methods for plasma vapor deposition processes |
US7581511B2 (en) * | 2003-10-10 | 2009-09-01 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and methods for manufacturing microfeatures on workpieces using plasma vapor processes |
US7647886B2 (en) * | 2003-10-15 | 2010-01-19 | Micron Technology, Inc. | Systems for depositing material onto workpieces in reaction chambers and methods for removing byproducts from reaction chambers |
US7258892B2 (en) | 2003-12-10 | 2007-08-21 | Micron Technology, Inc. | Methods and systems for controlling temperature during microfeature workpiece processing, e.g., CVD deposition |
US7906393B2 (en) | 2004-01-28 | 2011-03-15 | Micron Technology, Inc. | Methods for forming small-scale capacitor structures |
US20050249873A1 (en) * | 2004-05-05 | 2005-11-10 | Demetrius Sarigiannis | Apparatuses and methods for producing chemically reactive vapors used in manufacturing microelectronic devices |
US8133554B2 (en) | 2004-05-06 | 2012-03-13 | Micron Technology, Inc. | Methods for depositing material onto microfeature workpieces in reaction chambers and systems for depositing materials onto microfeature workpieces |
US7699932B2 (en) * | 2004-06-02 | 2010-04-20 | Micron Technology, Inc. | Reactors, systems and methods for depositing thin films onto microfeature workpieces |
US7288484B1 (en) | 2004-07-13 | 2007-10-30 | Novellus Systems, Inc. | Photoresist strip method for low-k dielectrics |
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 |
US20060165873A1 (en) * | 2005-01-25 | 2006-07-27 | Micron Technology, Inc. | Plasma detection and associated systems and methods for controlling microfeature workpiece deposition processes |
US20060237138A1 (en) * | 2005-04-26 | 2006-10-26 | Micron Technology, Inc. | Apparatuses and methods for supporting microelectronic devices during plasma-based fabrication processes |
US8129281B1 (en) | 2005-05-12 | 2012-03-06 | Novellus Systems, Inc. | Plasma based photoresist removal system for cleaning post ash residue |
GB0522088D0 (en) * | 2005-10-28 | 2005-12-07 | Boc Group Plc | Plasma abatement device |
EP1816668A2 (en) * | 2006-02-01 | 2007-08-08 | FEI Company | Particle-optical apparatus with a predetermined final vacuum pressure |
US7740768B1 (en) | 2006-10-12 | 2010-06-22 | Novellus Systems, Inc. | Simultaneous front side ash and backside clean |
DE102007016026A1 (de) * | 2007-03-30 | 2008-10-02 | Sig Technology Ag | Vakuumbeschichtungsanlage mit Abscheidevorrichtung im Restgasstrang |
US8435895B2 (en) * | 2007-04-04 | 2013-05-07 | Novellus Systems, Inc. | Methods for stripping photoresist and/or cleaning metal regions |
DE102008009624A1 (de) * | 2008-02-18 | 2009-08-20 | Cs Clean Systems Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung der Abgase einer Prozessanlage |
US7914603B2 (en) * | 2008-06-26 | 2011-03-29 | Mks Instruments, Inc. | Particle trap for a plasma source |
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 |
US8591661B2 (en) | 2009-12-11 | 2013-11-26 | Novellus Systems, Inc. | Low damage photoresist strip method for low-K dielectrics |
US20100159122A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Deposition film forming apparatus, deposition film forming method and electrophotographic photosensitive member manufacturing method |
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 |
CN102652351B (zh) * | 2009-12-11 | 2016-10-05 | 诺发系统有限公司 | 在高剂量植入剥除前保护硅的增强式钝化工艺 |
US8404028B2 (en) | 2011-01-18 | 2013-03-26 | International Business Machines Corporation | Vacuum trap labyrinth |
US9129778B2 (en) | 2011-03-18 | 2015-09-08 | Lam Research Corporation | Fluid distribution members and/or assemblies |
US9613825B2 (en) | 2011-08-26 | 2017-04-04 | Novellus Systems, Inc. | Photoresist strip processes for improved device integrity |
EP2807902B1 (en) * | 2012-01-23 | 2020-08-19 | CONNORS, Robert W. | Compact microwave oven |
US9867238B2 (en) * | 2012-04-26 | 2018-01-09 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for treating an exhaust gas in a foreline |
US20140262033A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Applied Materials, Inc. | Gas sleeve for foreline plasma abatement system |
US9514954B2 (en) | 2014-06-10 | 2016-12-06 | Lam Research Corporation | Peroxide-vapor treatment for enhancing photoresist-strip performance and modifying organic films |
US10187966B2 (en) * | 2015-07-24 | 2019-01-22 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for gas abatement |
KR102477302B1 (ko) * | 2015-10-05 | 2022-12-13 | 주성엔지니어링(주) | 배기가스 분해기를 가지는 기판처리장치 및 그 배기가스 처리방법 |
US10535506B2 (en) | 2016-01-13 | 2020-01-14 | Mks Instruments, Inc. | Method and apparatus for deposition cleaning in a pumping line |
US10337105B2 (en) | 2016-01-13 | 2019-07-02 | Mks Instruments, Inc. | Method and apparatus for valve deposition cleaning and prevention by plasma discharge |
US11332824B2 (en) * | 2016-09-13 | 2022-05-17 | Lam Research Corporation | Systems and methods for reducing effluent build-up in a pumping exhaust system |
KR102686242B1 (ko) | 2017-01-23 | 2024-07-17 | 에드워드 코리아 주식회사 | 질소 산화물 감소 장치 및 가스 처리 장치 |
KR102646623B1 (ko) * | 2017-01-23 | 2024-03-11 | 에드워드 코리아 주식회사 | 플라즈마 발생 장치 및 가스 처리 장치 |
JP6479080B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2019-03-06 | 本田技研工業株式会社 | ブリーザ装置 |
CN108533363B (zh) * | 2018-06-04 | 2023-08-18 | 江苏大学 | 一种车载dpf在线再生系统及控制方法 |
JP2020033625A (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置及び成膜方法 |
TW202104656A (zh) * | 2019-03-28 | 2021-02-01 | 美商蘭姆研究公司 | 噴淋頭護罩 |
TWI721594B (zh) * | 2019-10-09 | 2021-03-11 | 南韓商未來寶股份有限公司 | 配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置 |
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 |
CN114602653B (zh) * | 2022-01-30 | 2024-06-14 | 中国人民解放军63892部队 | 一种电磁波除霾方法及系统 |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51129868A (en) | 1975-05-07 | 1976-11-11 | Fujitsu Ltd | A process for treatment of waste gas |
JPS5278176A (en) | 1975-12-25 | 1977-07-01 | Chiyoda R & D | Discharge reactor for gases |
JPS56500067A (ja) | 1978-12-29 | 1981-01-22 | ||
JPS58101722A (ja) | 1981-12-10 | 1983-06-17 | Fujitsu Ltd | 排気ガス処理装置 |
JPS5918619A (ja) | 1982-07-22 | 1984-01-31 | Seiko Epson Corp | 軟磁性薄膜 |
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 |
US4735633A (en) | 1987-06-23 | 1988-04-05 | Chiu Kin Chung R | Method and system for vapor extraction from gases |
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 |
US5141714A (en) * | 1989-08-01 | 1992-08-25 | Kabushiki Kaisha Riken | Exhaust gas cleaner |
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 |
DE4319118A1 (de) | 1993-06-09 | 1994-12-15 | Breitbarth Friedrich Wilhelm D | Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung von Fluorkohlenstoffen und anderen fluorhaltigen Verbindungen |
US5453125A (en) | 1994-02-17 | 1995-09-26 | Krogh; Ole D. | ECR plasma source for gas abatement |
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 |
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 |
DE19601436A1 (de) | 1996-01-17 | 1997-07-24 | Siegfried Dr Ing Straemke | Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken |
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 |
-
1996
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002043290A (ja) * | 2000-07-24 | 2002-02-08 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置のメンテナンス方法 |
JP4656613B2 (ja) * | 2000-07-24 | 2011-03-23 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置のメンテナンス方法 |
WO2004107825A1 (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-09 | Tokyo Electron Limited | プラズマ源及びプラズマ処理装置 |
JP2004356558A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Toshio Goto | コーティング装置およびコーティング方法 |
US7632379B2 (en) | 2003-05-30 | 2009-12-15 | Toshio Goto | Plasma source and plasma processing apparatus |
Also Published As
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