JPH11274146A - ポリゲ―トエッチング用その場乾式清浄化法 - Google Patents
ポリゲ―トエッチング用その場乾式清浄化法Info
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- JPH11274146A JPH11274146A JP11011254A JP1125499A JPH11274146A JP H11274146 A JPH11274146 A JP H11274146A JP 11011254 A JP11011254 A JP 11011254A JP 1125499 A JP1125499 A JP 1125499A JP H11274146 A JPH11274146 A JP H11274146A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ポリゲートエッチング用その場乾
式清浄化法を提供する。 【解決手段】 本発明は半導体デバイスの作製に用いら
れる汚染されたチャンバを清浄化する方法を提供する。
一実施例において、方法は加圧下で汚染されたチャンバ
内にフッ素を含む気体と不活性気体の気体混合物を注入
する工程、注入工程中、汚染されたチャンバにラジオ周
波を照射する工程及び汚染されたチャンバ内をくり返し
ポンプ清浄化することにより、汚染されたチャンバから
揮発性副産物又は固体粒子を除去する工程を含む。
式清浄化法を提供する。 【解決手段】 本発明は半導体デバイスの作製に用いら
れる汚染されたチャンバを清浄化する方法を提供する。
一実施例において、方法は加圧下で汚染されたチャンバ
内にフッ素を含む気体と不活性気体の気体混合物を注入
する工程、注入工程中、汚染されたチャンバにラジオ周
波を照射する工程及び汚染されたチャンバ内をくり返し
ポンプ清浄化することにより、汚染されたチャンバから
揮発性副産物又は固体粒子を除去する工程を含む。
Description
【0001】
【本発明の技術分野】本発明は一般的には中で半導体製
造プロセスが行われる汚染されたチャンバの清浄化方
法、より具体的にはフッ素含有気体及び不活性気体を含
む気体混合物を用いたポリゲートエッチのその場乾式清
浄化法に係る。
造プロセスが行われる汚染されたチャンバの清浄化方
法、より具体的にはフッ素含有気体及び不活性気体を含
む気体混合物を用いたポリゲートエッチのその場乾式清
浄化法に係る。
【0002】
【発明の背景】半導体ウエハ製造は、今日、恒久的に清
浄化雰囲気を必要としている。清浄室、特にプロセスチ
ャンバ内のあらゆる汚染が、著しく競争の激しい半導体
製造産業において、企業の有益性に対する脅威となって
いる。欠陥密度Do をゼロにする戦いは、この産業にお
ける共通の目標である。エッチングプロセスは非常に厳
密さを要する領域の1つで、その間著しい汚染が半導体
製造において生じる。
浄化雰囲気を必要としている。清浄室、特にプロセスチ
ャンバ内のあらゆる汚染が、著しく競争の激しい半導体
製造産業において、企業の有益性に対する脅威となって
いる。欠陥密度Do をゼロにする戦いは、この産業にお
ける共通の目標である。エッチングプロセスは非常に厳
密さを要する領域の1つで、その間著しい汚染が半導体
製造において生じる。
【0003】プラズマエッチングプロセスにおいて、チ
ャンバ内のウエハは化学プラズマに露出され、プロセス
を促進するため、ラジオ周波エネルギーが用いられる。
比較的不活性な気体分子から、化学的に反応性の物質
(原子、イオン等)を生成させるため、グロー放電が用
いられる。これらの物質は次に、化学的に反応し、対象
となるウエハの保護されていない領域を除去(エッチ)
する。エッチングプロセスの本質的な性質により、ウエ
ハから材料を除去し、プロセスチャンバ内の雰囲気中に
副生成物を漂わせる。これらの副生成物は最終的にいず
れかの可能な表面上に堆積する。チャンバの排気によ
り、エッチング汚染副生成物のほとんどが除去される
が、ある程度の材料はチャンバ自身の表面上に堆積する
のは避けられない。時間をかけすぎると、著しい堆積物
が積み重なり、それらがはがれ、シリコンウエハ上に到
達した時、汚染が害になる。たとえ最小量の汚染でも、
費用のかかる半導体製造プロセスにおいては、時間の損
失と不合格品を生じる。目的は操作を妨げ、集積回路の
信頼性を下る半導体デバイス上の汚染を完全になくすこ
とである。これと戦うには、エッチングチャンバ製造者
は予防保持(清浄)間隔及びプロセスを規定してきた。
清浄化プロセスの主な目的は、チャンバの雰囲気を経済
的に可能な限り、確実に一定に保ち、それによって各ウ
エハは前のウエハと正確に同様に処理することである。
チャンバ内に汚染が蓄積するにつれ、バッチ毎の半導体
デバイスの一貫性は危うくなる。
ャンバ内のウエハは化学プラズマに露出され、プロセス
を促進するため、ラジオ周波エネルギーが用いられる。
比較的不活性な気体分子から、化学的に反応性の物質
(原子、イオン等)を生成させるため、グロー放電が用
いられる。これらの物質は次に、化学的に反応し、対象
となるウエハの保護されていない領域を除去(エッチ)
する。エッチングプロセスの本質的な性質により、ウエ
ハから材料を除去し、プロセスチャンバ内の雰囲気中に
副生成物を漂わせる。これらの副生成物は最終的にいず
れかの可能な表面上に堆積する。チャンバの排気によ
り、エッチング汚染副生成物のほとんどが除去される
が、ある程度の材料はチャンバ自身の表面上に堆積する
のは避けられない。時間をかけすぎると、著しい堆積物
が積み重なり、それらがはがれ、シリコンウエハ上に到
達した時、汚染が害になる。たとえ最小量の汚染でも、
費用のかかる半導体製造プロセスにおいては、時間の損
失と不合格品を生じる。目的は操作を妨げ、集積回路の
信頼性を下る半導体デバイス上の汚染を完全になくすこ
とである。これと戦うには、エッチングチャンバ製造者
は予防保持(清浄)間隔及びプロセスを規定してきた。
清浄化プロセスの主な目的は、チャンバの雰囲気を経済
的に可能な限り、確実に一定に保ち、それによって各ウ
エハは前のウエハと正確に同様に処理することである。
チャンバ内に汚染が蓄積するにつれ、バッチ毎の半導体
デバイスの一貫性は危うくなる。
【0004】製造者の一人、アプライド・マテリアルズ
社は彼らのプレシジョン5000マークIIチャンバ内
で処理される3000ウエハの全てを“湿式清浄化”す
ることを規定している。湿式清浄化は2種類の人、すな
わちチャンバを分解し、液体溶媒でチャンバ部分の表面
から、蓄積した汚染を、完全に洗い落とす人を必要とす
る。この物理的な清浄化と再組立ては、生産を再開する
前に、チャンバ当たり5時間(すなわち10人・時間)
と排気に1時間プラス、プロセス/粒子計測(枯らし)
に2時間かかると見積もられる。従って、チャンバは処
理されるウエハ毎に、最低8時間、予防保持のため、生
産ラインからはずれる。実際に、清浄化、枯らし及び再
計測を行うには、容易に24時間かかりうる。
社は彼らのプレシジョン5000マークIIチャンバ内
で処理される3000ウエハの全てを“湿式清浄化”す
ることを規定している。湿式清浄化は2種類の人、すな
わちチャンバを分解し、液体溶媒でチャンバ部分の表面
から、蓄積した汚染を、完全に洗い落とす人を必要とす
る。この物理的な清浄化と再組立ては、生産を再開する
前に、チャンバ当たり5時間(すなわち10人・時間)
と排気に1時間プラス、プロセス/粒子計測(枯らし)
に2時間かかると見積もられる。従って、チャンバは処
理されるウエハ毎に、最低8時間、予防保持のため、生
産ラインからはずれる。実際に、清浄化、枯らし及び再
計測を行うには、容易に24時間かかりうる。
【0005】プレシジョン5000マークIIチャンバ
の場合、3000ウエハ毎の湿式清浄化の製造者の標準
的な予防保持は、30%のオーバーエッチ(約2プラズ
マ分/ウエハ)で、0.4μmのポリシリコンをエッチ
ングする典型的なプロセスに基づいている。実際の予防
保持周波数は具体的な生産用とは異なるため、RFメー
タが累積プロセスを測定し、湿式清浄化は典型的な場合
40ないし60RF時間、場合によっては80RF時間
で行われてきた。用途によっては、既知の数の粒子をそ
の上にもつ試験用ウエハをチャンバ内に置き、試験し、
取り出し、次に加わった粒子数を数える。標準的な粒子
の蓄積を行い、湿式清浄化がされたか否かを決める。そ
れにもかかわらず、この試験には貴重な生産時間をつい
やす。このように、従来技術は基本的に、生産プロセス
の劣化が起こる前の湿式清浄化を予測するために、オペ
レータの経験に依存する。しかし、経験的な方法は、き
わめて信頼性に欠ける。
の場合、3000ウエハ毎の湿式清浄化の製造者の標準
的な予防保持は、30%のオーバーエッチ(約2プラズ
マ分/ウエハ)で、0.4μmのポリシリコンをエッチ
ングする典型的なプロセスに基づいている。実際の予防
保持周波数は具体的な生産用とは異なるため、RFメー
タが累積プロセスを測定し、湿式清浄化は典型的な場合
40ないし60RF時間、場合によっては80RF時間
で行われてきた。用途によっては、既知の数の粒子をそ
の上にもつ試験用ウエハをチャンバ内に置き、試験し、
取り出し、次に加わった粒子数を数える。標準的な粒子
の蓄積を行い、湿式清浄化がされたか否かを決める。そ
れにもかかわらず、この試験には貴重な生産時間をつい
やす。このように、従来技術は基本的に、生産プロセス
の劣化が起こる前の湿式清浄化を予測するために、オペ
レータの経験に依存する。しかし、経験的な方法は、き
わめて信頼性に欠ける。
【0006】従来技術のその場清浄化プロセスは、清浄
化の間の平均時間(MTBC)を延ばすため努力してき
た。これらのプロセスにおいて、チャンバの内側を汚染
物質と反応させ、排気によりそれらを除去することによ
って清浄化するRFエネルギーの影響下で、プラズマは
特定の気体から成る。1つのその場方法は、フッ素化
物、典型的な場合、六フッ化イオウSF6 及び酸素O2
の組合せを用いる。しかし、その場清浄化のこの方法の
付随的な効果は、清浄化プラズマ中の酸素が特定のプラ
スチック、特にアプライド・マテリアルズ・プレシジョ
ン5000マークIIの場合、ベスペル部を侵食すると
いうことである。ベスペルはほとんどプラスチックでで
きており、炭化水素を基本とするプラスチックであるた
め、酸素の存在下で、ベスペルは劣化(酸化)する。こ
の乾式清浄化プロセスを行うと、実際にある程度のチャ
ンバ部を破壊し、汚染の問題をつけ加える。チャンバの
ベスペル部が劣化すると、やはり損傷を受けた部分をと
り代える時、チャンバの維持価格が増す。
化の間の平均時間(MTBC)を延ばすため努力してき
た。これらのプロセスにおいて、チャンバの内側を汚染
物質と反応させ、排気によりそれらを除去することによ
って清浄化するRFエネルギーの影響下で、プラズマは
特定の気体から成る。1つのその場方法は、フッ素化
物、典型的な場合、六フッ化イオウSF6 及び酸素O2
の組合せを用いる。しかし、その場清浄化のこの方法の
付随的な効果は、清浄化プラズマ中の酸素が特定のプラ
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ン5000マークIIの場合、ベスペル部を侵食すると
いうことである。ベスペルはほとんどプラスチックでで
きており、炭化水素を基本とするプラスチックであるた
め、酸素の存在下で、ベスペルは劣化(酸化)する。こ
の乾式清浄化プロセスを行うと、実際にある程度のチャ
ンバ部を破壊し、汚染の問題をつけ加える。チャンバの
ベスペル部が劣化すると、やはり損傷を受けた部分をと
り代える時、チャンバの維持価格が増す。
【0007】従って、この技術で必要なのは、エッチン
グチャンバ部への損傷を最小にしながら、蓄積したエッ
チング副産物の本質的にすべてを除く半導体デバイスの
製造に用いられる汚染したチャンバの清浄化方法であ
る。
グチャンバ部への損傷を最小にしながら、蓄積したエッ
チング副産物の本質的にすべてを除く半導体デバイスの
製造に用いられる汚染したチャンバの清浄化方法であ
る。
【0008】
【本発明の要約】上述の従来技術の欠点を補うため、本
発明は半導体デバイスの製造に用いられる汚染されたチ
ャンバの清浄化方法を提供する。一実施例において、方
法は加圧下でフッ素含有気体と不活性気体を汚染された
チャンバに注入する工程、注入工程中ラジオ周波を汚染
されたチャンバに照射し、汚染されたチャンバ内でくり
返しポンプ清浄化を行うことにより、汚染されたチャン
バから揮発性副産物又は固体粒子を除く工程を含む。別
の実施例において、方法は更に、注入及び照射工程に続
き、チャンバに磁界を加える工程を更に含む。
発明は半導体デバイスの製造に用いられる汚染されたチ
ャンバの清浄化方法を提供する。一実施例において、方
法は加圧下でフッ素含有気体と不活性気体を汚染された
チャンバに注入する工程、注入工程中ラジオ周波を汚染
されたチャンバに照射し、汚染されたチャンバ内でくり
返しポンプ清浄化を行うことにより、汚染されたチャン
バから揮発性副産物又は固体粒子を除く工程を含む。別
の実施例において、方法は更に、注入及び照射工程に続
き、チャンバに磁界を加える工程を更に含む。
【0009】1つの有利な実施例において、気体混合物
の注入工程は、フッ素を含む気体を注入する工程を含
み、気体は六フッ化イオン(SF6 )である。あるいは
気体混合物は、四フッ化炭素(CF4 )、エチルヘキサ
フロライド(C2F6)、三フッ化窒素(NF3 )、オク
タフルオルシクロブタン(C4F8)及びトリフルオルメ
タン(CHF3 )から成るグループから選択してよい。
不活性気体は、窒素、ヘリウム、キセノン、アルゴン、
クリプトン又はラドンといった一般に良く知られた不活
性気体を含んでよい。しかし、具体的な一実施例におい
て、不活性気体は窒素(N2 )あるいはヘリウム(H
e)でよい。
の注入工程は、フッ素を含む気体を注入する工程を含
み、気体は六フッ化イオン(SF6 )である。あるいは
気体混合物は、四フッ化炭素(CF4 )、エチルヘキサ
フロライド(C2F6)、三フッ化窒素(NF3 )、オク
タフルオルシクロブタン(C4F8)及びトリフルオルメ
タン(CHF3 )から成るグループから選択してよい。
不活性気体は、窒素、ヘリウム、キセノン、アルゴン、
クリプトン又はラドンといった一般に良く知られた不活
性気体を含んでよい。しかし、具体的な一実施例におい
て、不活性気体は窒素(N2 )あるいはヘリウム(H
e)でよい。
【0010】別の実施例において、照射工程は半導体デ
バイスで行うエッチングプロセス中に用いられるものの
2倍のパワーで、ラジオ周波(RF)を汚染されたチャ
ンバに照射する。ある種の特に有用な実施例において、
RFパワーは約150ワットないし600ワットの範囲
でよい。
バイスで行うエッチングプロセス中に用いられるものの
2倍のパワーで、ラジオ周波(RF)を汚染されたチャ
ンバに照射する。ある種の特に有用な実施例において、
RFパワーは約150ワットないし600ワットの範囲
でよい。
【0011】別の実施例において、方法は更に、除去工
程に続いて半導体デバイスの作製に用いられる生産用化
学物質を用いて、チャンバを枯らす工程を含む。そのよ
うな例において、本発明は量産の間にチャンバを清浄化
する便利なその場プロセスを提供し、中で次の半導体ウ
エハバッチをエッチする本質的に汚染のないチャンバを
供給する。
程に続いて半導体デバイスの作製に用いられる生産用化
学物質を用いて、チャンバを枯らす工程を含む。そのよ
うな例において、本発明は量産の間にチャンバを清浄化
する便利なその場プロセスを提供し、中で次の半導体ウ
エハバッチをエッチする本質的に汚染のないチャンバを
供給する。
【0012】特に有利な一実施例において、注入工程は
約100mTorrないし約800mTorrの範囲の
圧力で、汚染されたチャンバ内に気体混合物を注入する
工程を含む。更に別の実施例において、くり返しポンプ
清浄化工程は、約10ないし約40周期のその場くり返
しポンプ清浄化を行う工程を含み、圧力は約400mT
orrないし約1000mTorrの範囲の圧力に増加
する。
約100mTorrないし約800mTorrの範囲の
圧力で、汚染されたチャンバ内に気体混合物を注入する
工程を含む。更に別の実施例において、くり返しポンプ
清浄化工程は、約10ないし約40周期のその場くり返
しポンプ清浄化を行う工程を含み、圧力は約400mT
orrないし約1000mTorrの範囲の圧力に増加
する。
【0013】ある種の実施例においては、くり返しポン
プ清浄化工程は、清浄化周期中、汚染されたチャンバ中
に不活性気体を流す工程も含む。そのような実施例にお
いて、くり返しポンプ清浄化工程は約3秒ないし約10
秒間、1ないし5mTorr程度の基準圧力に達するま
で、不活性気体をポンプ排気する工程を含む。
プ清浄化工程は、清浄化周期中、汚染されたチャンバ中
に不活性気体を流す工程も含む。そのような実施例にお
いて、くり返しポンプ清浄化工程は約3秒ないし約10
秒間、1ないし5mTorr程度の基準圧力に達するま
で、不活性気体をポンプ排気する工程を含む。
【0014】本発明の更に別の視点において、複数の半
導体デバイスを作製する方法が提供され、その方法はエ
ッチング内であらかじめ決められたエッチング化学物質
で複数の半導体デバイスをエッチングする工程を含み、
その場合エッチングによりエッチングチャンバは汚染さ
れ、エッチングに続きエッチングチャンバを清浄化する
工程が含まれる。この具体的な実施例において、清浄化
工程は約100mTorrないし約800mTorrの
範囲の圧力で、汚染されたチャンバ内にフッ素を含む気
体と不活性気体の混合物を注入する工程を含み、その場
合、気体は本質的に酸素を含まず、注入工程中、ラジオ
周波を半導体デバイスに対して行われるエッチングプロ
セスで用いられるパワーの2倍のパワーで、汚染された
チャンバに照射する工程が含まれる。更に、汚染された
チャンバ内をくり返しポンプ清浄化することにより、汚
染されたチャンバから揮発性副産物又は固体粒子を除去
する工程が含まれる。除去工程中、汚染されたチャンバ
内に不活性気体を流す。
導体デバイスを作製する方法が提供され、その方法はエ
ッチング内であらかじめ決められたエッチング化学物質
で複数の半導体デバイスをエッチングする工程を含み、
その場合エッチングによりエッチングチャンバは汚染さ
れ、エッチングに続きエッチングチャンバを清浄化する
工程が含まれる。この具体的な実施例において、清浄化
工程は約100mTorrないし約800mTorrの
範囲の圧力で、汚染されたチャンバ内にフッ素を含む気
体と不活性気体の混合物を注入する工程を含み、その場
合、気体は本質的に酸素を含まず、注入工程中、ラジオ
周波を半導体デバイスに対して行われるエッチングプロ
セスで用いられるパワーの2倍のパワーで、汚染された
チャンバに照射する工程が含まれる。更に、汚染された
チャンバ内をくり返しポンプ清浄化することにより、汚
染されたチャンバから揮発性副産物又は固体粒子を除去
する工程が含まれる。除去工程中、汚染されたチャンバ
内に不活性気体を流す。
【0015】以上は本発明を概観し、その好ましい点及
び別の特徴を大ざっぱに述べたもので、当業者は以下の
本発明の詳細をより良く理解できるであろう。本発明の
つけ加えるべき特徴は、以下に述べるが、それらは本発
明の特許請求の範囲の対象である。当業者は明らかにさ
れた概念及び具体的な実施例を、本発明の同じ目的を実
施するための他の構造を設計又は修正するための基本と
して容易に使えることを、理解するはずである。また、
当業者はそのような等価な構成は、広義には本発明の精
神及び視野から離れないことを認識するに違いない。
び別の特徴を大ざっぱに述べたもので、当業者は以下の
本発明の詳細をより良く理解できるであろう。本発明の
つけ加えるべき特徴は、以下に述べるが、それらは本発
明の特許請求の範囲の対象である。当業者は明らかにさ
れた概念及び具体的な実施例を、本発明の同じ目的を実
施するための他の構造を設計又は修正するための基本と
して容易に使えることを、理解するはずである。また、
当業者はそのような等価な構成は、広義には本発明の精
神及び視野から離れないことを認識するに違いない。
【0016】
【詳細な記述】最初に図1を参照すると、半導体デバイ
スの作製に用いられるエッチングチャンバの一実施例
が、概略的に示されている。一般的に(100)と印さ
れたチャンバは、気密性で、その中で電荷をもたせた陰
極(カソード)(110)はエッチングプロセスのた
め、半導体ウエハ(101)を支えている。当業者はチ
ャンバは(a)標準的なダイオード型反応容器(磁界が
あるか又はない)、(b)誘導的に結合された複数のパ
ワー源を有する高密度エッチング器、(c)その他の型
の半導体エッチングチャンバのいずれでもよいことを、
認識するであろう。チャンバ壁(120)はシステム陽
極を構成する。磁気コイル(140)はプロセスの方策
に依存して、チャンバ(100)内の磁界を制御する。
半導体ウエハ(101)をエッチングする前に、チャン
バ(100)は真空ポート(125)を通して、低真空
に排気される。プロセス気体(生産用化学物質−エッチ
ングプロセス用に特別に設計された混合物)をプロセス
気体入力(140)を通して、加圧下でチャンバ(10
0)中に注入する。示された実施例において、チャンバ
(100)には、プロセス気体を混合するために、プロ
セス気体入力(140)の前に気体多岐管(150)が
備わっている。ラジオ周波(RF)エネルギーは、RF
入力(160)を通して、チャンバ(100)中に伝え
られる。もし、プロセスの方策に必要なら、入力気体は
不活性気体入力(145)を通して注入してよい。エッ
チングプロセス中、イオン補助化学反応を通して、材料
は半導体ウエハ(101)の表面から侵食される。当業
者は、その侵食は本発明の視野及び意図に悪影響を及ぼ
さない方法及びプロセスにより、制御されることを認識
するであろう。エッチング副産物は基本的に真空ポート
(125)を通して除去される。しかし、ある種のエッ
チング副産物は、無秩序にチャンバ(100)の内表面
(160)に付着する。続いてウエハ(101)が処理
されると、加わった副産物が内表面(160)に付着
し、先に堆積していたものは、それらが堆積核として働
く時、寸法は大きくなる。あらかじめ決められたRF時
間に達したら、チャンバ(100)の物理的清浄化が予
防保持のため必要である。
スの作製に用いられるエッチングチャンバの一実施例
が、概略的に示されている。一般的に(100)と印さ
れたチャンバは、気密性で、その中で電荷をもたせた陰
極(カソード)(110)はエッチングプロセスのた
め、半導体ウエハ(101)を支えている。当業者はチ
ャンバは(a)標準的なダイオード型反応容器(磁界が
あるか又はない)、(b)誘導的に結合された複数のパ
ワー源を有する高密度エッチング器、(c)その他の型
の半導体エッチングチャンバのいずれでもよいことを、
認識するであろう。チャンバ壁(120)はシステム陽
極を構成する。磁気コイル(140)はプロセスの方策
に依存して、チャンバ(100)内の磁界を制御する。
半導体ウエハ(101)をエッチングする前に、チャン
バ(100)は真空ポート(125)を通して、低真空
に排気される。プロセス気体(生産用化学物質−エッチ
ングプロセス用に特別に設計された混合物)をプロセス
気体入力(140)を通して、加圧下でチャンバ(10
0)中に注入する。示された実施例において、チャンバ
(100)には、プロセス気体を混合するために、プロ
セス気体入力(140)の前に気体多岐管(150)が
備わっている。ラジオ周波(RF)エネルギーは、RF
入力(160)を通して、チャンバ(100)中に伝え
られる。もし、プロセスの方策に必要なら、入力気体は
不活性気体入力(145)を通して注入してよい。エッ
チングプロセス中、イオン補助化学反応を通して、材料
は半導体ウエハ(101)の表面から侵食される。当業
者は、その侵食は本発明の視野及び意図に悪影響を及ぼ
さない方法及びプロセスにより、制御されることを認識
するであろう。エッチング副産物は基本的に真空ポート
(125)を通して除去される。しかし、ある種のエッ
チング副産物は、無秩序にチャンバ(100)の内表面
(160)に付着する。続いてウエハ(101)が処理
されると、加わった副産物が内表面(160)に付着
し、先に堆積していたものは、それらが堆積核として働
く時、寸法は大きくなる。あらかじめ決められたRF時
間に達したら、チャンバ(100)の物理的清浄化が予
防保持のため必要である。
【0017】図2を参照すると、本発明の原理に従って
構成されたその場清浄化プロセスの一実施例の流れ図が
示されている。次に、図3を参照すると、図2の流れ図
とともに使用されるチャンバ清浄化法の一実施例が示さ
れている。必要に応じて、図1、図2及び図3を参照す
る。チャンバ(100)から加工されたウエハ(10
1)をとり出すのに続いて、その場清浄化プロセスは開
始工程(200)から始まる。最初の操作工程(21
0)において、本質的に酸素を含まないフッ素を含む気
体と不活性気体の気体混合物を、加圧下で、汚染された
チャンバ(100)中に注入する。工程(220)にお
いて、汚染されたチャンバ(100)はフッ素を含む気
体と不活性気体の気体混合物で、400mTorrの圧
力に安定化される。好ましい実施例において(図3参
照)、フッ素を含む気体は六フッ化イオウ(SF6 )
で、不活性気体は窒素(N2 )である。別の実施例にお
いて、フッ素を含む気体は四フッ化炭素(CF4 )、エ
チルヘキサフロライド(C2F6)、三フッ化窒素(NF
3 )オクタフルオルシクロブタン(C4F8)及びトリフ
ルオルメタン(CHF3 )の中から選択してよい。先に
述べたいずれかの実施例において、もし必要なら、ヘリ
ウム(He)のような他の不活性気体を窒素(N2 )に
置きかえてもよい。
構成されたその場清浄化プロセスの一実施例の流れ図が
示されている。次に、図3を参照すると、図2の流れ図
とともに使用されるチャンバ清浄化法の一実施例が示さ
れている。必要に応じて、図1、図2及び図3を参照す
る。チャンバ(100)から加工されたウエハ(10
1)をとり出すのに続いて、その場清浄化プロセスは開
始工程(200)から始まる。最初の操作工程(21
0)において、本質的に酸素を含まないフッ素を含む気
体と不活性気体の気体混合物を、加圧下で、汚染された
チャンバ(100)中に注入する。工程(220)にお
いて、汚染されたチャンバ(100)はフッ素を含む気
体と不活性気体の気体混合物で、400mTorrの圧
力に安定化される。好ましい実施例において(図3参
照)、フッ素を含む気体は六フッ化イオウ(SF6 )
で、不活性気体は窒素(N2 )である。別の実施例にお
いて、フッ素を含む気体は四フッ化炭素(CF4 )、エ
チルヘキサフロライド(C2F6)、三フッ化窒素(NF
3 )オクタフルオルシクロブタン(C4F8)及びトリフ
ルオルメタン(CHF3 )の中から選択してよい。先に
述べたいずれかの実施例において、もし必要なら、ヘリ
ウム(He)のような他の不活性気体を窒素(N2 )に
置きかえてもよい。
【0018】有利な一実施例において、気体混合物はプ
ロセス気体入力(140)の前の多岐管(150)で、
汚染されたチャンバ(100)の外部において混合され
る。次に、プロセス気体入力(140)を通して約10
0mTorrないし約800mTorrの範囲の圧力で
注入する。別の実施例において、フッ素を含む気体は、
不活性気体入力(145)を通して窒素気体を注入する
のと同時に、プロセス気体入力(140)を通して注入
される。
ロセス気体入力(140)の前の多岐管(150)で、
汚染されたチャンバ(100)の外部において混合され
る。次に、プロセス気体入力(140)を通して約10
0mTorrないし約800mTorrの範囲の圧力で
注入する。別の実施例において、フッ素を含む気体は、
不活性気体入力(145)を通して窒素気体を注入する
のと同時に、プロセス気体入力(140)を通して注入
される。
【0019】工程(225)は工程(220)と同時
に、チャンバにラジオ周波エネルギーを照射することを
含む。工程(225)の好ましい実施例において、照射
のパワーレベル(約150ワットないし約600ワッ
ト)は、半導体ウエハプロセス中用いられるパワーレベ
ルの2倍である。しかし、当業者にはRF照射パワーレ
ベルは、本発明の最も広い視野から離れることなく、上
述の実施例から変えても良いことが理解されよう。
に、チャンバにラジオ周波エネルギーを照射することを
含む。工程(225)の好ましい実施例において、照射
のパワーレベル(約150ワットないし約600ワッ
ト)は、半導体ウエハプロセス中用いられるパワーレベ
ルの2倍である。しかし、当業者にはRF照射パワーレ
ベルは、本発明の最も広い視野から離れることなく、上
述の実施例から変えても良いことが理解されよう。
【0020】図2に示された実施例において、注入(2
20)及び照射(225)に続いて、工程(230)は
磁気コイル(130)にパワーを印加することを通し
て、チャンバ(100)に磁界を印加する。注入(22
0)及び照射(225)の工程に続いて、チャンバ(1
00)に磁界を印加するのが好ましい。工程(240)
において、約400mTorrないし約1000mTo
rrの閾値圧力に達するまで、ポンプ排気することな
く、チャンバ(100)に窒素(N2 )を満たす。工程
(250)において、窒素(N2 )清浄化気体を閉じ、
チャンバ(100)は3ないし10秒間又は5mTor
r以下の基準圧に達するまで、ポンプ排気する。工程
(260)において、ポンプ排気工程(250)を行っ
た回数を決めるため試験を行う。もし、ポンプ排気の周
期数があらかじめ決められた数nに等しくないなら、シ
ステムは清浄化工程(240)をくり返す工程まで戻
す。ポンプ排気工程(250)のあらかじめ決められた
周期数nは、10ないし40回である。各周期が完了す
る毎に、先に行われた作製プロセス及びちょうど完了し
たその場清浄化工程の揮発性副産物及び固体粒子が、チ
ャンバ(100)から除去される。ポンプ周期があらか
じめ決められた数nに等しい時、システムは工程(27
0)に進む。
20)及び照射(225)に続いて、工程(230)は
磁気コイル(130)にパワーを印加することを通し
て、チャンバ(100)に磁界を印加する。注入(22
0)及び照射(225)の工程に続いて、チャンバ(1
00)に磁界を印加するのが好ましい。工程(240)
において、約400mTorrないし約1000mTo
rrの閾値圧力に達するまで、ポンプ排気することな
く、チャンバ(100)に窒素(N2 )を満たす。工程
(250)において、窒素(N2 )清浄化気体を閉じ、
チャンバ(100)は3ないし10秒間又は5mTor
r以下の基準圧に達するまで、ポンプ排気する。工程
(260)において、ポンプ排気工程(250)を行っ
た回数を決めるため試験を行う。もし、ポンプ排気の周
期数があらかじめ決められた数nに等しくないなら、シ
ステムは清浄化工程(240)をくり返す工程まで戻
す。ポンプ排気工程(250)のあらかじめ決められた
周期数nは、10ないし40回である。各周期が完了す
る毎に、先に行われた作製プロセス及びちょうど完了し
たその場清浄化工程の揮発性副産物及び固体粒子が、チ
ャンバ(100)から除去される。ポンプ周期があらか
じめ決められた数nに等しい時、システムは工程(27
0)に進む。
【0021】高圧枯らし工程(270)において、生産
用化学物質はプロセス気体入力(140)を通して、3
00mTorr程度の圧力において、チャンバ(10
0)中に導入される。工程(270)と同時に、照射工
程(275)ではRF入力(160)を通して生産用パ
ワーの150パーセント程度のRFパワーを供給する。
工程(275)の実施例において、RFパワーは60秒
間供給される。次に、システムは低圧枯らし工程(28
0)に進み、その工程は20mTorr程度の圧力にお
いて、プロセス気体入力(140)を通して、生産用化
学物質を導入することを含む。工程(280)と同時
に、照射工程(285)ではRF入力(160)を通し
て、生産用パワーの100パーセント程度のRFパワー
を供給する。示された実施例において、工程(285)
中RFパワーは60秒間供給される。工程(280)及
び(285)と同時に、磁界印加工程(287)は磁気
コイル(130)にパワーを供給することを通し、チャ
ンバ(100)に磁界を加える。
用化学物質はプロセス気体入力(140)を通して、3
00mTorr程度の圧力において、チャンバ(10
0)中に導入される。工程(270)と同時に、照射工
程(275)ではRF入力(160)を通して生産用パ
ワーの150パーセント程度のRFパワーを供給する。
工程(275)の実施例において、RFパワーは60秒
間供給される。次に、システムは低圧枯らし工程(28
0)に進み、その工程は20mTorr程度の圧力にお
いて、プロセス気体入力(140)を通して、生産用化
学物質を導入することを含む。工程(280)と同時
に、照射工程(285)ではRF入力(160)を通し
て、生産用パワーの100パーセント程度のRFパワー
を供給する。示された実施例において、工程(285)
中RFパワーは60秒間供給される。工程(280)及
び(285)と同時に、磁界印加工程(287)は磁気
コイル(130)にパワーを供給することを通し、チャ
ンバ(100)に磁界を加える。
【0022】ここでの記述及び示した実施例では、RF
パワーの設定、磁界密度、工程のタイミング、プラズマ
組成等を指定しているが、当業者は本発明の最も広い視
野及び意図の範囲内で、これらの要因を変化させてよい
ことを理解するであろう。
パワーの設定、磁界密度、工程のタイミング、プラズマ
組成等を指定しているが、当業者は本発明の最も広い視
野及び意図の範囲内で、これらの要因を変化させてよい
ことを理解するであろう。
【0023】工程(280)が完了したら、清浄化プロ
セスは完了したと考えられ、チャンバは半導体ウエハ生
産を再開する準備ができており、方法は工程(290)
で終了する。
セスは完了したと考えられ、チャンバは半導体ウエハ生
産を再開する準備ができており、方法は工程(290)
で終了する。
【0024】先に述べたその場清浄化プロセスを行った
ところ、湿式清浄化間の平均時間は、その場清浄化プロ
セスがない場合の50RF時間に比べ、200RF時間
に容易に増加できることが示された。ウエハの各バッチ
毎にその場プラズマ清浄化を行う時、プラズマ清浄化に
は10RF分を必要とする。約32.5RF分のエッチ
ングプロセス時間の時、清浄化を伴う各半導体バッチは
42.5RF分(0.708RF時間)使う。従って、
200RF時間の操作(282)で、半導体バッチが処
理される。清浄化時間当たり10RF分と操作(28
2)のバッチで、湿式清浄化間の全プラズマ清浄化時間
は、2820分(47時間)のRF時間となる。従っ
て、200RF時間毎の清浄化に対して、システムが停
止している全時間は、約96時間(清浄化当たり4回の
清浄化掛ける24時間)から、約47時間に減少する。
ところ、湿式清浄化間の平均時間は、その場清浄化プロ
セスがない場合の50RF時間に比べ、200RF時間
に容易に増加できることが示された。ウエハの各バッチ
毎にその場プラズマ清浄化を行う時、プラズマ清浄化に
は10RF分を必要とする。約32.5RF分のエッチ
ングプロセス時間の時、清浄化を伴う各半導体バッチは
42.5RF分(0.708RF時間)使う。従って、
200RF時間の操作(282)で、半導体バッチが処
理される。清浄化時間当たり10RF分と操作(28
2)のバッチで、湿式清浄化間の全プラズマ清浄化時間
は、2820分(47時間)のRF時間となる。従っ
て、200RF時間毎の清浄化に対して、システムが停
止している全時間は、約96時間(清浄化当たり4回の
清浄化掛ける24時間)から、約47時間に減少する。
【0025】当業者はプラズマ気体混合物は完全に無酸
素でなくてよいことを認識しているが、清浄化プロセス
中の酸素の効果、従って酸素によるチャンバ部分の置換
は、実効的に取り除かれることを認識するであろう。
素でなくてよいことを認識しているが、清浄化プロセス
中の酸素の効果、従って酸素によるチャンバ部分の置換
は、実効的に取り除かれることを認識するであろう。
【0026】これまで述べたことから、本発明により、
半導体デバイスの作製に用いられる汚染されたチャンバ
を清浄化する方法が提供されることがわかる。一実施例
において、方法は加圧下で、フッ素を含む気体と不活性
気体の気体混合物を、汚染されたチャンバ内に注入する
工程、注入工程中ラジオ周波を汚染されたチャンバに照
射する工程及び汚染されたチャンバ内をポンプ排気する
ことにより、汚染されたチャンバから揮発性の副産物又
は固体粒子を取り除く工程を含む。
半導体デバイスの作製に用いられる汚染されたチャンバ
を清浄化する方法が提供されることがわかる。一実施例
において、方法は加圧下で、フッ素を含む気体と不活性
気体の気体混合物を、汚染されたチャンバ内に注入する
工程、注入工程中ラジオ周波を汚染されたチャンバに照
射する工程及び汚染されたチャンバ内をポンプ排気する
ことにより、汚染されたチャンバから揮発性の副産物又
は固体粒子を取り除く工程を含む。
【0027】加えて、本発明により、複数の半導体デバ
イス及び半導体材料を作製する方法が提供され、その方
法はエッチングチャンバ内で、あらかじめ決められた化
学物質で複数の半導体デバイスをエッチングする工程を
含み、その場合エッチングがエッチングチャンバを汚染
し、エッチング工程に続いてエッチングチャンバを清浄
化する工程が含まれる。この具体的な実施例において、
清浄化工程は約100mTorrないし約800mTo
rrの範囲の圧力で、汚染されたチャンバ内にフッ素を
含む気体と不活性気体の気体混合物を注入する工程を含
み、気体は本質的に酸素を含まない。注入工程中、半導
体デバイスに対して行われるエッチングプロセスにおい
て用いられるパワーの2倍のパワーで、汚染されたチャ
ンバにラジオ周波を照射し、前記汚染チャンバ内をポン
プ排気することにより、汚染されたチャンバから揮発性
副産物又は固体粒子を除去する工程が含まれる。除去工
程中、汚染されたチャンバ中に不活性気体を流す。
イス及び半導体材料を作製する方法が提供され、その方
法はエッチングチャンバ内で、あらかじめ決められた化
学物質で複数の半導体デバイスをエッチングする工程を
含み、その場合エッチングがエッチングチャンバを汚染
し、エッチング工程に続いてエッチングチャンバを清浄
化する工程が含まれる。この具体的な実施例において、
清浄化工程は約100mTorrないし約800mTo
rrの範囲の圧力で、汚染されたチャンバ内にフッ素を
含む気体と不活性気体の気体混合物を注入する工程を含
み、気体は本質的に酸素を含まない。注入工程中、半導
体デバイスに対して行われるエッチングプロセスにおい
て用いられるパワーの2倍のパワーで、汚染されたチャ
ンバにラジオ周波を照射し、前記汚染チャンバ内をポン
プ排気することにより、汚染されたチャンバから揮発性
副産物又は固体粒子を除去する工程が含まれる。除去工
程中、汚染されたチャンバ中に不活性気体を流す。
【0028】本発明について詳細に述べてきたが、当業
者は本発明の最も広い精神及び視野を離れることなく、
さまざまな変更、置きかえ及び修正が可能であること
を、認識する必要がある。
者は本発明の最も広い精神及び視野を離れることなく、
さまざまな変更、置きかえ及び修正が可能であること
を、認識する必要がある。
【図1】半導体デバイスの作製に用いられるエッチング
チャンバの一実施例の概略図である。
チャンバの一実施例の概略図である。
【図2】本発明の原理に従って構成されたその場清浄化
プロセスの一実施例の流れ図である。
プロセスの一実施例の流れ図である。
【図3A】図2の流れ図とともに用いるためのチャンバ
清浄化法の一実施例を示す図である。
清浄化法の一実施例を示す図である。
【図3B】図2の流れ図とともに用いるためのチャンバ
清浄化法の一実施例を示す図である。
清浄化法の一実施例を示す図である。
100 チャンバ 101 半導体ウエハ 110 陰極 120 チャンバ壁 125 真空ポート 130 磁気コイル 140 プロセス気体入力 145 不活性気体入力 150 気体多岐管 160 RF入力、内表面 200 開始工程 210 操作工程 220 工程、注入 225 工程、照射 230 工程 240 清浄化工程 250 工程、ポンプ排気 260 工程 270 工程、高圧枯らし工程 275 照射工程 280 工程 282 操作 285 工程 287 磁界印加工程 290 工程
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シンシア シー. リー アメリカ合衆国 32821 フロリダ,オー ランド,アパートメント 1202,バンナー コート 11400 (72)発明者 エドワード エム. ミドルブルック アメリカ合衆国 34758 フロリダ,キス ミー,グレイド コート 510 (72)発明者 ジョン エム. スニーゴウスキー アメリカ合衆国 34786 フロリダ,ウイ ンダーメアー,ダウン レイクヴュー サ ークル 10301
Claims (31)
- 【請求項1】 加圧下で、フッ素を含む気体と不活性気
体の気体混合物を汚染したチャンバ内に注入する工程;
前記注入工程中、ラジオ周波を前記汚染されたチャンバ
に照射する工程;前記汚染されたチャンバ内をくり返し
ポンピング清浄化することにより、前記汚染されたチャ
ンバから揮発性副産物又は固体粒子を除去する工程を含
む半導体デバイスの作製に用いられる汚染されたチャン
バの清浄化方法。 - 【請求項2】 前記除去工程に続いて、前記半導体デバ
イスの作製に用いられる生産用化学物質を用いて、前記
チャンバを枯らす工程を更に含む請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 前記注入工程は約100mTorrない
し約800mTorrの範囲の圧力で、前記汚染された
チャンバ内に前記気体混合物を注入することを含む請求
項1記載の方法。 - 【請求項4】 前記くり返しポンプ清浄化工程は約10
ないし約40周期のその場くり返しポンプ清浄化を行
い、前記圧力を約400mTorrないし約1000m
Torrの範囲の圧力に増加させる工程を含む請求項1
記載の方法。 - 【請求項5】 前記くり返しポンプ清浄化工程は、前記
不活性気体を前記汚染されたチャンバ内に流す工程を含
む請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 前記くり返しポンプ清浄化工程は約3秒
ないし約10秒間又は基準圧力に達するまで、前記不活
性気体をポンプ排気する工程を含む請求項5記載の方
法。 - 【請求項7】 前記不活性気体注入工程は、フッ素含有
気体が六フッ化イオウ(SF6 )である注入工程を含む
請求項1記載の方法。 - 【請求項8】 前記気体混合物の注入工程は、 四フッ化炭素(CF4 )、 エチルヘキサフロライド(C2F6)、 三フッ化窒素(NF3 )、 オクタフルオルシクロブタン(C4F8)及びトリフルオ
ルメタン(CHF3 )から成る類から選択されたフッ素
を含む気体を注入する工程を含む請求項1記載の方法。 - 【請求項9】 前記不活性気体の前記注入工程は、窒素
(N2 )を注入する工程を含む請求項1記載の方法。 - 【請求項10】 前記不活性気体の前記注入工程は、ヘ
リウム(He)を注入する工程を含む請求項1記載の方
法。 - 【請求項11】 前記照射工程は前記汚染されたチャン
バに、前記半導体デバイスに対して行うエッチングプロ
セス中用いるパワーの2倍のパワーで、ラジオ周波を照
射することを含む請求項1記載の方法。 - 【請求項12】 前記パワーは約150ワットないし約
600ワットの範囲である請求項11記載の方法。 - 【請求項13】 前記方法は更に、前記注入及び照射工
程に続き、前記チャンバに磁界を印加する工程を含む請
求項1記載の方法。 - 【請求項14】 約100mTorrないし約800m
Torrの範囲の圧力で、汚染されたチャンバ内に、フ
ッ素を含む気体と不活性気体の気体混合物を注入する工
程;前記注入工程中、半導体デバイスに対して行うエッ
チングプロセス中に用いるパワーの2倍のパワーで、前
記汚染されたチャンバにラジオ周波を照射する工程;前
記汚染されたチャンバ内をくり返しポンプ清浄化するこ
とにより、前記汚染されたチャンバから揮発性副産物又
は固体粒子を除去する工程;及び前記除去工程中、前記
汚染されたチャンバ内に前記不活性気体を流す工程を含
む半導体デバイスの作製に用いられる汚染されたチャン
バの清浄化方法。 - 【請求項15】 前記除去工程に続き、前記半導体デバ
イスをエッチングするために用いられる生産用化学物質
を用いて、前記チャンバを枯らす工程を更に含む請求項
14記載の方法。 - 【請求項16】 前記くり返しポンプ清浄化工程は、約
10ないし約40周期のポンプ清浄化を行い、前記圧力
を約400mTorrないし約1000mTorrの範
囲の圧力に増加させる工程を含む請求項14記載の方
法。 - 【請求項17】 前記くり返しポンプ清浄化工程は、約
3秒ないし約10秒又は基準圧力に達するまで、前記不
活性気体をポンプ排気する工程を含む請求項14記載の
方法。 - 【請求項18】 前記気体混合物注入工程は、六フッ化
ヘキサイオウ(SF6 )であるフッ素含有気体を注入す
る工程を含む請求項14記載の方法。 - 【請求項19】 前記気体混合物注入工程は、 四フッ化炭素(CF4 )、 エチルヘキサフロライド(C2F6)、 三フッ化窒素(NF3 )、 オクタフルオルシクロブタン(C4F8)及びトリフルオ
ルメタン(CHF3 )から成る類から選択されたフッ素
含有気体を注入する工程を含む請求項14記載の方法。 - 【請求項20】 前記不活性気体の注入工程は、窒素
(N2 )を注入する工程を含む請求項14記載の方法。 - 【請求項21】 前記不活性気体の注入工程は、ヘリウ
ム(He)を注入する工程を含む請求項14記載の方
法。 - 【請求項22】 前記パワーは約150ワットないし約
600ワットの範囲である請求項14記載の方法。 - 【請求項23】 前記注入及び照射工程に続き、前記チ
ャンバに磁界を印加する工程を更に含む請求項14記載
の方法。 - 【請求項24】 エッチングチャンバ内であらかじめ決
められたエッチング化学物質で複数の半導体デバイスを
エッチングし、前記エッチングは前記エッチングチャン
バを汚染する工程;及び前記エッチング工程に続き、前
記エッチングチャンバを清浄化する工程を含み、前記清
浄化工程は、 約100mTorrないし約800mTorrの範囲の
圧力で、前記汚染されたチャンバ内に、フッ素を含む気
体と不活性気体の気体混合物を注入する工程;前記注入
工程中、前記半導体デバイスに対して行うエッチング中
用いられるパワーの2倍のパワーで、前記汚染されたチ
ャンバにラジオ周波を照射する工程;前記チャンバに磁
界を印加する工程;前記汚染されたチャンバ内をくり返
しポンプ清浄化することにより、前記汚染されたチャン
バから、揮発性副産物又は固体粒子を除去する工程;及
び前記除去工程中、前記汚染されたチャンバ内に前記不
活性気体を流す工程を含む複数の半導体デバイスの作製
方法。 - 【請求項25】 前記除去工程に続いて、前記半導体デ
バイスをエッチングするために用いられる生産用化学物
質を用いて、前記チャンバを枯らす工程を更に含む請求
項24記載の方法。 - 【請求項26】 前記くり返しポンプ清浄化工程は、約
10ないし約40周期のポンプ清浄化工程を含み、約4
0mTorrないし約1000mTorrの範囲の圧力
に前記圧力を増加させることを含む請求項24記載の方
法。 - 【請求項27】 前記くり返しポンプ清浄化工程は、約
3秒ないし約10秒の範囲の時間又は基準圧力に到達す
るまで、前記不活性気体をポンプ排気する工程を含む請
求項24記載の方法。 - 【請求項28】 前記気体混合物の注入工程は、六フッ
化イオウ(SF6 )であるフッ素含有気体を流す工程を
含む請求項24記載の方法。 - 【請求項29】 前記気体混合物の注入工程は、 四フッ化炭素(CF4 )、 エチルヘキサフロライド(C2F6)、 三フッ化窒素(NF3 )、 オクタフルオルシクロブタン(C4F8)及びトリフルオ
ルメタン(CHF3 )から成る類から選択されたフッ素
含有気体を注入する工程を含む請求項24記載の方法。 - 【請求項30】 前記不活性気体の注入工程は、窒素
(N2 )の注入工程を含む請求項24記載の方法。 - 【請求項31】 前記不活性気体の注入工程は、ヘリウ
ム(He)の注入工程を含む請求項24記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/009399 | 1998-01-20 | ||
US09/009,399 US6197699B1 (en) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | In situ dry cleaning process for poly gate etch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11274146A true JPH11274146A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=21737420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11011254A Pending JPH11274146A (ja) | 1998-01-20 | 1999-01-20 | ポリゲ―トエッチング用その場乾式清浄化法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6197699B1 (ja) |
JP (1) | JPH11274146A (ja) |
KR (1) | KR19990067914A (ja) |
TW (1) | TW432525B (ja) |
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TW460942B (en) * | 1999-08-31 | 2001-10-21 | Mitsubishi Material Silicon | CVD device, purging method, method for determining maintenance time for a semiconductor making device, moisture content monitoring device, and semiconductor making device with such moisture content monitoring device |
US6564810B1 (en) * | 2000-03-28 | 2003-05-20 | Asm America | Cleaning of semiconductor processing chambers |
US6899785B2 (en) * | 2001-11-05 | 2005-05-31 | International Business Machines Corporation | Method of stabilizing oxide etch and chamber performance using seasoning |
US7371688B2 (en) * | 2003-09-30 | 2008-05-13 | Air Products And Chemicals, Inc. | Removal of transition metal ternary and/or quaternary barrier materials from a substrate |
KR100513404B1 (ko) * | 2003-12-08 | 2005-09-09 | 삼성전자주식회사 | 반도체 제조설비 관리시스템의 제어방법 |
KR100676206B1 (ko) * | 2005-11-14 | 2007-01-30 | 삼성전자주식회사 | 반도체 디바이스 제조설비에서의 프로세스 챔버 세정 방법 |
US20080214007A1 (en) * | 2007-03-02 | 2008-09-04 | Texas Instruments Incorporated | Method for removing diamond like carbon residue from a deposition/etch chamber using a plasma clean |
CN106449345B (zh) * | 2016-11-09 | 2018-08-28 | 上海华力微电子有限公司 | 一种延长刻蚀腔体开腔保养时间间隔的保养方法 |
FR3088346A1 (fr) * | 2018-11-14 | 2020-05-15 | Safran Aircraft Engines | Procede de decapage d’une piece de turbomachine |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02215126A (ja) * | 1989-02-16 | 1990-08-28 | Toshiba Corp | 半導体ウェハのドライプロセス処理方法および処理装置 |
JPH02304923A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-18 | Fujitsu Ltd | ドライクリーニング方法 |
JPH0582450A (ja) * | 1991-09-20 | 1993-04-02 | Fujitsu Ltd | 半導体装置製造用気相反応装置 |
JPH07331462A (ja) * | 1994-06-08 | 1995-12-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ドライエッチング装置のドライ洗浄方法 |
JPH08181112A (ja) * | 1994-12-22 | 1996-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | ドライエッチング装置の洗浄法およびそれを用いた半導体装置の製法 |
JPH09209179A (ja) * | 1996-01-30 | 1997-08-12 | Nec Corp | ドライエッチング装置およびそのクリーニング方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5456796A (en) * | 1993-06-02 | 1995-10-10 | Applied Materials, Inc. | Control of particle generation within a reaction chamber |
US5756400A (en) * | 1995-12-08 | 1998-05-26 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for cleaning by-products from plasma chamber surfaces |
US5700741A (en) * | 1996-05-20 | 1997-12-23 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Plasma purge method for plasma process particle control |
US5868852A (en) * | 1997-02-18 | 1999-02-09 | Air Products And Chemicals, Inc. | Partial clean fluorine thermal cleaning process |
-
1998
- 1998-01-20 US US09/009,399 patent/US6197699B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-21 TW TW087121335A patent/TW432525B/zh not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-01-15 KR KR1019990000946A patent/KR19990067914A/ko not_active Application Discontinuation
- 1999-01-20 JP JP11011254A patent/JPH11274146A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02215126A (ja) * | 1989-02-16 | 1990-08-28 | Toshiba Corp | 半導体ウェハのドライプロセス処理方法および処理装置 |
JPH02304923A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-18 | Fujitsu Ltd | ドライクリーニング方法 |
JPH0582450A (ja) * | 1991-09-20 | 1993-04-02 | Fujitsu Ltd | 半導体装置製造用気相反応装置 |
JPH07331462A (ja) * | 1994-06-08 | 1995-12-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ドライエッチング装置のドライ洗浄方法 |
JPH08181112A (ja) * | 1994-12-22 | 1996-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | ドライエッチング装置の洗浄法およびそれを用いた半導体装置の製法 |
JPH09209179A (ja) * | 1996-01-30 | 1997-08-12 | Nec Corp | ドライエッチング装置およびそのクリーニング方法 |
Also Published As
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---|---|
KR19990067914A (ko) | 1999-08-25 |
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