DE69404764T2

DE69404764T2 - Kontrolle der Erzeugung von Partikeln in einer Reaktionskammer

Info

Publication number: DE69404764T2
Application number: DE69404764T
Authority: DE
Inventors: Anand Gupta; Joseph Lanucha; Yan Ye
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 1993-06-02
Filing date: 1994-04-29
Publication date: 1998-02-05
Anticipated expiration: 2014-04-30
Also published as: JPH0794432A; DE69404764D1; EP0628985B1; KR950001855A; EP0628985A1; US5456796A

Description

Der Erfindung zugrundeliegender allgemeiner Stand der Technik

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft die Steuerung der Partikelerzeugung während der Herstellung von integrierten Schaltungen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung das Verhindern einer Partikelverunreinigung von integrierten Schaltungen während der Plasmabearbeitung innerhalb einer Reaktions kammer.

Beschreibung des Standes der Technik

Ein Plasma wird oft während der Herstellung von integrierten Schaltungen in einer Reaktionskammer benutzt, um einzelne Atome von chemischen Reaktanden innerhalb der Kammer anzuregen. Eine typische Reaktionskammer 10 (schematisch in Figur 1 dargestellt) schließt die Reaktanden, die während des Bearbeitens von Halbleiterwafern 14 benutzt werden, ein. Der Halbleiterwafer ist elektrisch an eine Kathode 13 gekoppelt und ein Plasma wird innerhalb der Reaktionskammer initiiert, wenn ein HF-Signal an einer erzeugenden Quelle 11 erzeugt und durch eine Steuer- und Koppelschaltung 15 von der Quelle 11 an eine Anode 12 und die Kathode 13 gekoppelt wird.
Während der Plasmainitiierung und der anschließenden Plasmabearbeitung werden Abscheidungen, Partikel und andere Verunreinigungen 16 innerhalb der Reaktionskammer, zum Beispiel an den Wänden und der Grundfläche der Reaktionskammer, zufallsmäßig innerhalb der Reaktionskammer hin- und herbewegt und zirkuliert. Solche Partikel werden ohne weiteres während der Plasmabearbeitung durch hineinleuchten in die Reaktionskammer mit einem Laserstrahl oder durch Überwachen der Abgas- bzw. Auslaßleitung der Reaktionskammer beobachtet. Siehe zum Beispiel: G. Selwyn, "Plasma Particulate Contamination Control. I. Transport and Process Effects", J. Vac. Sci. Technol. B., Vol 9, Nr. 6 (1991) in der der Transport und die Verteilung von Partikeln, die bei Plasmavorgängen vorhanden sind, in Verbindung mit Techniken zum Beobachten solcher Phänomene mittels Echtzeit- Bildsynthese diskutiert werden (und siehe auch: Europäische Patentanmeldung Nr. EP-A-0 425 419).
Es ist wesentlich, daß die Waferoberfläche von Partikeln und anderen Verunreinigungen so frei wie möglich gehalten wird, wenn annehmbare Herstellungsresultate erzielt werden sollen. Dies liegt daran, daß sich jede resultierende Waferverunreinigung ernsthaft auf die Bauelementausbeute pro bearbeiteten Wafer, den Herstellungsdurchsatz, die Qualität einzelner Bauelemente und die Herstellungskosten pro Bauelement auswirkt. Daher ist es wünschenswert, vor dem Bearbeiten von Wafern alle oder so viele solcher Verunreinigungen wie möglich aus der Reaktionskammer zu entfernen, um die Bewegung solcher Partikel während des Bearbeitens von Wafern und um Verunreinigungen zu verhindern, die auftreten, wenn Partikel, die in der Grenzfläche zwischen der Plasmaschicht und dem Glimmbereich eingeschlossen sind, auf den Wafer fallen, wenn das Plasma gelöscht wird. Einige dieser Partikel werden durch das Auslaßsystem 17 aus der Reaktionskammer gepumpt, aber ein signifikanter Teil solcher Partikel wird entweder innerhalb der Reaktionskammer abgeschieden oder wird an der Grenzfläche zwischen dem Glimmbereich des Plasmas und der Plasmaschicht eingefangen.
Das Problem der Partikelverunreinigung von Halbleiterwafern ist im Eachgebiet gut erkannt und verschiedene Schemata für das Entfernen solcher Partikel aus einer Reaktionskammer sind vorgeschlagen worden. In G. Selwyn,"Plasma Particulate Contamination Control. 1. Transport and Process Effects", J. Vac. Sci. Technol. B., Vol 9, Nr. 6 (1991) wird eine Strategie für die Steuerung von Plasmaverunreinigungen dargelegt, die eine Konstruktion eines Plasmainstrumentes einschließt, bei dem Partikelfallen bzw. -traps identifiziert und eliminiert werden und bei dem verminderte HF- Leistungspegel in Verbindung mit erhöhten Gasdurchflußraten benutzt werden, um das Einfangen der Partikel in Richtung einer Auslaßpumpe und in diese hinein zu schieben. Trotzdem schließt Selwyn, daß die vollständige Eliminierung der Einfangeffekte nicht möglich ist. Zusätzlich werden die modifizierten HF- Leistungspegel und Gasdurchflußraten, die von Selwyn vorgeschlagen werden, wahrscheinlich unvorhergesehene Waferbearbeitungsresultate hervorbringen.
G. Selwyn, E. Patterson diskutieren in "Plasma Particulate Contamination Control: II. Self-Cleaning Tool Design", Journal of Vacuum Science and Technology A (Vacuums, Surfaces, and Films), Vol 10, Nr. 4, Teil 1, Seiten 1053-1059 (1992) topologische Betrachtungen beim Konstruieren eines Plasmainstrumentes, um die Möglichkeit des Einfangs im Plasma zu vermindern oder zu eliminieren.
Besonders wird eine selbst-reinigende Elektrode diskutiert, in der Partikel in bestimmten Bereichen, entfernt vom Wafer und nahe eines Weges zu einer Öffnung der Auslaßpumpe, eingefangen werden. Die offenbarte Vorrichtung erfordert eine spezielle Herstellung und wird daher wahrscheinlich teuer sein. Solch eine Vorrichtung ist für den Betrieb von konventionellen, installierten Plasmasystemen nicht vorgesehen, so daß ein Nachrüsten einer konventionellen Reaktionskammer wahrscheinlich auch teuer sein wird. Zusätzlich spricht das offenbarte Instrument nur Partikelfallen in dem Bereich über dem Wafer und nicht Partikelabscheidungen innerhalb der Kammer selber an.
Die Europäische Patentanmeldung Nr. EP-A-0 425 419 offenbart verschiedene Verfahren zum Säubern einer Reaktionskammer einschließlich Gettern, mikrowelleninduzierte stehende Wellen, akustische und physikalische Stöße und verschiedene Belastungen wie Schwingungsbelastungen, thermische und Druckspannungen. Die verschiedenen offenbarten Verfahren haben mit dem Verhindern der Bildung von Partikelfallen zu tun, sprechen aber weder die Frage des Beseitigens von Abscheidungen, die innerhalb der Kammer akkumuliert sind, noch sprechen sie die Entfernung von Fallen innerhalb einer Plasmaschicht-/Glimmbereich-Grenzfläche an.
Verschiedene Schemata für das Vermindern von Partikelverunreinigungen, wie das Anheben von Partikeln von einer Oberfläche, die mit einem inerten Plasma bearbeitet werden soll, und das Wegziehen solcher angehobener Partikel durch Erhöhen des Stromes des Inertgases; das Reduzieren des Drucks und Erhöhen des Gasstromes, um Partikel aus der Reaktionskammer mitzureißen, und das Reduzieren der Partikelverunreinigung mittels elektrostatischer Kräfte auf einer bearbeiteten Oberfläche, sind auch in der Technik bekannt. Es wäre nichtsdestoweniger nützlich, die Erzeugung und Bewegung von Partikeln in einer Reaktionskammer auf eine koordinierte, gleichmäßige und vorhersehbare Weise zu steuern.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung lehrt den Gebrauch einer ausgewählten Plasmainituerung bzw. -zündung und einer Aufrechterhaltung des Plasmas in einer Reaktionskammer als Teil eines Prozeßablaufes, um die Bewegung und Erzeugung von Partikeln innerhalb der Kammer zu steuern. Die vorliegende Erfindung kann bei jeglicher Plasmavorrichtung benutzt werden, wie solchen, die bei der Abscheidung, beim Ätzen oder bei in-situ- Trockenreinigungsverfahren bei einem System zur chemischen Gasphasenabscheidung ("CVD"), zum Ätzen oder zur physikalischen Gasphasenabscheidung ("PVD") angewendet werden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Plasma durch Kopplung eines HF-Signals an Elektroden innerhalb der Reaktionskammer initiiert bzw. gezündet. Das HF-Signal wird schnell auf volle Leistung gebracht, wodurch ein Plasma innerhalb der Kammer initiiert wird. Die plötzliche und bewußte Initiierung des Plasma innnerhalb der Kammer, in der ein Plasma gemäß dem ausgewählten und schnellen Anstieg der HF-Leistung erzeugt wird, bewegt Partikel innerhalb der Kammer auf eine gesteuerte Weise hin und her und rührt Partikel innerhalb der Kammer auf eine gesteuerte Weise auf. Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ist besonders nützlich, um Partikel und andere Verunreinigungen in der Reaktionskammer aufzurühren, so daß die Partikel vor der Einführung eines Wafers in die Reaktionskammer hinein sogleich durch die Auslaß- bzw. Abgasöffnung der Reaktionskammer aus der Reaktionskammer abgeführt werden. Auf diese Weise kann die Reaktionskammer durch ausgewählte Anwendung des Plasmas gesäubert werden. Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auch nützlich für eine gleichmäßige Verteilung von Partikeln innerhalb der Reaktionskammer, z. B. für die Abscheidung auf einer Waferoberfläche zur Erzielung eines gewünschten Verfahrensschritts.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Plasma durch Anlegen eines HF-Signals, das langsam auf volle Leistung gebracht wird, an Elektroden innerhalb der Reaktionskammer initiiert. Ein ausgewählter, allmählicher Anstieg der HF-Leistung bewegt, wie in diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gelehrt, Partikel, die innerhalb der Reaktionskammer vorhanden sein können, nicht hin und her. Demgemäß verringert oder eliminiert die vorliegende Erfindung Waferverunreinigungen durch das Vermeiden des Aufrührens und Zirkulierens bzw. Bewegens von Partikeln innerhalb der Reaktionskammer, was sonst als Reaktion auf die Einführung eines plötzlichen, ungesteuerten HF- Signals mit hohem Pegel aus der plötzlichen Erzeugung eines Plasmas folgen könnte.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung schwächt die Tendenz einiger Materialien, in der Gegenwart eines Plasmas unvollständig oder überhaupt nicht zu reagieren, ab, wenn das Plasma mit einem HF-Signal mit geringem oder einem allmählich steigenden Leistungspegel initiiert wird. Solch ein HF-Signal wird zum Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung angelegt, um das Durcheinanderbringen von Partikeln innerhalb einer Reaktionskammer zu verhindern und demgemäß eine Verunreinigung des Wafers wie oben beschrieben zu minimieren. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Leistungspegel des HF-Signals, das während der Plasmainituerung an die Reaktionskammer angelegt wird, langsam erhöht, um das Durcheinanderbringen von Partikel innerhalb der Reaktionskammer zu vermeiden. Während der Plasmainituerung werden der Kammer keine Reaktanden zugeführt und das Bearbeiten der Wafer wird nicht begonnen. Statt dessen wird die Reaktionskammer während des Hochfahrens des Plasmas mit einem Inertgas wie Argon gefüllt. Wenn sich das Plasma auf voller Leistung befindet, werden Reaktanden in die Reaktionskammer eingeführt und der Wafer wird bearbeitet als ob das Plasma bei voller Leistung initiiert worden wäre. Auf diese Weise kann die vorliegende Erfindung benutzt werden, um während einer Plasmainituerung und dem anschließenden Bearbeiten eines Wafers die Zirkulation der Partikel innerhalb der Reaktionskammer zu vermeiden oder um eine Partikelerzeugung oder Verfahrensprobleme wegen unvollständiger Reaktionen bei niedriger Leistung zu vermeiden.
Noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entfernt durch die koordinierte Beeinflussung eines Plasmas und eines externen Magnetfelds Partikel aus dem Inneren der Reaktionskammer. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung bewegt ein Magnetfeld geladene Partikel, die in der Grenzfläche zwischen der Plasmaschicht und dem Glimmbereich eingefangen sind, aus solch einem Grenzflächenbereich zu einem Auslaßsystem der Reaktionskammer. Die Partikel werden aus dem Grenzflächenbereich gezogen, nachdem das Bearbeiten eines Wafers abgeschlossen ist, um eine Störung des normalen Bearbeitens eines Wafers durch das externe Magnetfeld zu verhindern, und während das Plasma weiterhin erzeugt wird, zu verhindern, daß Partikel auf die Oberfläche des bearbeiteten Wafers fallen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer typischen Reaktionskammer; und
Fig. 2a sowie Fig. 2b bieten zwei Kurven einer Plasmaleistungsrampe gemäß einem ersten und einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung sieht eine gesteuerte Partikelerzeugung und/oder Partikelbewegung bzw. -zirkulation innerhalb einer Reaktionskammer in Abhängigkeit einer ausgewählten Leistungspegelrampe eines HF-Signals, das während der Plasmainitiierung bzw. -zündung an Kammerelektroden angelegt wird, vor. Durch Anwendung eines Magnetfeldes auf die Reaktionskammer entfernt die vorliegende Erfindung auch Partikel aus einer Plasmaschicht-/Glimmbereich-Grenzfläche.
Fig. 2a bzw. Fig. 2b sieht eine erste bzw. eine zweite Kurve einer Plasmarampe vor, die ein erstes beziehungsweise ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verdeutlicht.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. 2a gezeigt wird, wird ein Plasma initiiert, wenn ein HF-Signal mit einer Frequenz von 13,56 MHz durch einen HF-Signal-Generator (durch numerische Kennzeichnung 11 in Fig. 1 bezeichnet) erzeugt und durch eine Steuerschaltung (durch numerische Kennzeichnung 15 in Fig. 1 bezeichnet) zwischen die Anode und die Kathode einer Reaktionskammer gekoppelt wird.
Bei der Erfindung wurde der HF-Generator so ausgewählt, daß er bei einer Standardindustriefrequenz von 13,56 MHz betrieben wird, obwohl andere Frequenzen benutzt werden können. Der HF-Generator kann von irgendeiner Art sein, die den hohen Pegel einer Ausgangsleistung von bis zu 1.200 Watt oder mehr auf eine gesteuerte Weise erzeugen kann. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Rate bzw. Geschwindigkeit der HF- Generatorrampe abhängig von der Rate, mit der ein Steuersignal (das, abhängig vom Betriebsmodus des HF- Generators, eine Steuerspannung oder ein Steuerstrom sein kann) an den HF-Generator angelegt wird. Das Steuersignal ist auf eine schnelle Rampe (die ein Ausgangssignal des Generators mit einer Rate von 500-2.000 Watt/Sekunde erzeugt) oder eine langsame Rampe (die ein HF- Generatorausgangssignal mit einer Rate von weniger als 1 Watt/Sekunde bis etwa 100 Watt/Sekunde erzeugt) programmiert. Eine solche Programmsteuerung eines Signals kann eine Software-Funktion oder eine anderes, bekanntes Verfahren zum Erzeugen eines Steuersignals mit einer vom Benutzer ausgewählten Rate der Erhöhung des Signalpegels sein.
Der Leistungspegel des Hf-Signals wird, wie in Fig. 2a gezeigt, schnell hochgefahren. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Leistung des HF-Signals, die an die Reaktionskammer angelegt wird, in einer Sekunde von 0 Watt auf 500 Watt (siehe numerische Kennzeichnung 20 in Fig. 2a), d. h., mit einer Rate von 500 Watt/Sekunde, hochgefahren. Diese Rampe ist bei einer Reaktionskammer nützlich, um Partikel innerhalb der Reaktionskammer hin- und herzubewegen und/oder zu zirkulieren, d. h. sowohl solche Partikel, die auf der inneren Fläche der Reaktionskammer abgeschieden sind als auch sedimentäre Partikel, die sich auf den horizontalen Flächen innerhalb der Reaktionskammer sammeln können. Solche Partikel werden durch den Wandel, der mit dem plötzlichen und gesteuerten Anlegen eines Plasmas verbunden ist, hin- und herbewegt und die Partikel werden wie ein feiner Staub sogleich durch eine Auslaßöffnung der Reaktionskammer durch das Anlegen eines Unterdrucks aus der Kammer herausgezogen. Wenn gewünscht, kann das Plasma auf diese Weise mehr als einmal hochgefahren werden, so daß die Reaktionskammer wiederholt gesäubert wird oder so, daß Partikel innerhalb der Reaktionskammer permanent in einem bewegten Zustand gehalten werden und dabei innerhalb der Reaktionskammer zirkuliert werden.
Für Fachleute ist ersichtlich, daß die Diskussion sowohl im vorstehenden als auch im folgenden verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung verdeutlichen soll. Demgemäß werden spezielle Details der Konstruktion einer Reaktionskammer und einer Anordnung von Elektroden darin, der konkreten Erzeugung und Steuerung eines HF-Signals und der Frequenz / des Leistungspegel des Plasmas entweder als allgemein bekannt oder als eine Frage der Wahl betrachtet. Zusätzlich sollte bemerkt werden, daß der konkrete HFLeistungspegel, der am Ende des Hochfahrens des Signals erreicht wird, eine Frage der Wahl ist, da dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung vor allem die Rate, mit der die HF ansteigt, und nicht den endgültigen Pegel der HF-Leistung betrifft.
Es wird erwartet, daß die vorliegende Erfindung breite Anwendung in jeglicher Prozeßkammer, die ein Plasma als Teil eines Verfahrensschrittes verwendet, finden wird. Demgemäß wird die vorliegende Erfindung, neben dem Säubern von Kammern, benutzt, um Partikel innerhalb einer Reaktionskammer bei verschiedenen Verfahrensschritten, wie der gleichmäßigen Verteilung und/oder Anwendung von Beschichtungen, Partikelabscheidung usw., anzuregen und/oder zu zirkulieren.
Fig. 2b verdeutlicht eine Leistungspegelrampe des HF- Signals, bei dem die Leistung des HF-Signals, die an die Elektroden innerhalb der Reaktionskammer angelegt wird, langsam erhöht wird. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die HF-Leistung von null Watt auf die volle Leistung (nominell 500 Watt) mit einer Rate von etwa 50 Watt/Sekunde (siehe numerische Kennzeichnung 22 in Fig. 2b) erhöht, einem Zehntel der Rampenrate von derjenigen für das Ausführungsbeispiel von Fig. 2a. Auf diese Weise wird das Plasma innerhalb der Reaktionskammer langsam initiiert, so daß Partikel und andere Verunreinigungen innerhalb der Kammer nicht hinund herbewegt oder durcheinandergebracht werden. Demgemäß minimiert dieses Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Wahrscheinlichkeit, daß Partikel innerhalb der Reaktionskammer, wo sie wahrscheinlich auf die Oberfläche eines Wafers, der bearbeitet wird, fallen und diesen verunreinigen würden, zirkuliert werden. Die konkrete, verwendete Rampenrate ist von verschiedenen Faktoren abhängig, einschließlich zum Beispiel von der Partikelgröße, der Bearbeitungsleistung, die notwendig ist, um eine gewünschte Reaktion zu vervollständigen, der Empfindlichkeit des Wafers gegenüber Verunreinigung (z. B. abhängig von der Größe der Struktur), usw..
Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ist bei jeglichem Plasmasystem bei jeglicher Anwendung, einschließlich zum Beispiel CVD, PVD und/oder Ätzen, und bei irgendeinem Material, das bearbeitet werden soll, nützlich. Wenn z.B. mit allgemein bekannten Reaktanden und Materialien geätzt wird, können die folgenden Reaktanden/Materialien verwendet werden, einschließlich zum Zwecke der Verdeutlichung: BCl&sub3;/Cl&sub2; für Metall, HBR/Cl&sub2; für Silicium, NF&sub3;/C&sub2;F&sub6; für Oxide, CF&sub4;/O&sub2; für Oxide, Ar zum Sputtern, usw..
Einige Verfahren fahren nicht bis zum Abschluß fort oder führen nicht bis zum Abschluß, wenn nicht ein Plasma bei hohem oder vollem Leistungspegel innerhalb der Reaktionskammer aufrechterhalten wird. Demgemäß wird es beim Praktizieren dieses Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung für diese Anwendungen vorgezogen, in Gegenwart von Inertgas, wie Argon, zu zünden und langsam den Leistungspegel des Plasmas hochzufahren. Auf diese Weise werden Verunreinigungen nicht durch die Plasmarampe hin- und herbewegt und die Verunreinigung wird, wie oben gelehrt, minimiert. Wenn das Plasma bei seinem vollen Leistung spegel ist (bezeichnet durch die numerische Kennzeichnung 23 in Fig. 2b), kann der Strom von Inertgas zu der Reaktionskammer abgeschaltet werden und das gewünschte Reaktandengas bzw. Reaktionsgas wird in die Kammer eingeführt. Die vorliegende Erfindung wird zum Beispiel beim Durchführen einer Siliciumdioxidabscheidung mittels Tetraethylorthosilicat (TEOS) in Gegenwart von Sauerstoff und unter dem Einfluß eines Plasmas wie oben beschrieben praktiziert. Das heißt, das Plasma wird langsam in Gegenwart eines Inertgases auf seinen vollen Leistungspegel hochgefahren. Danach wird Sauerstoff in die Reaktionskammer eingeführt, um die TEOS/O&sub2;-Reaktion anzutreiben und dadurch SiO&sub2; auf der Oberfläche eines bearbeiteten Wafer abzuscheiden.
Demgemäß lehrt die vorliegende Erfindung, wie aus den HF- Leistungsrampen, die in Fig. 2a und Fig. 2b gezeigt sind, zu ersehen, daß Partikelsteuerung und Partikelerzeugung innerhalb einer Reaktionskammer wechselseitig von der Rate, mit der die Leistungspegel des HF-Signals erhöht werden, und von der resultierenden Rate, mit der das Plasma initiiert wird, abhängig sind. Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein Verfahren für ein Auswählen der Höhe der Partikelerzeugung innerhalb der Reaktionskammer vor. Durch das Auswählen einer schnelleren Plasmarampe werden Partikel innerhalb der Kammer (oder Partikel, die in die Reaktionskammer als Teil eines Verfahrensschrittes eingeführt werden) in zunehmendem Maße hin- und herbewegt und durch Auswählen einer langsameren Plasmarampe werden Partikel innerhalb der Reaktionskammer nicht innerhalb der Reaktionskammer zirkuliert, wodurch das Potential für eine Verunreinigung, die mit der Zirkulation solcher Partikel verbunden ist, reduziert wird. Demgemäß wird die Partikelerzeugung und -steuerung bewußt, wie gewünscht, bewirkt.
Die verschiedenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können getrennt oder in jeder gewünschten Kombination als Teil eines Verfahrensablaufes benutzt werden. Demgemäß ist es möglich, eine Kammer vor der Einführung eines Wafers in die Kammer erst durch Anlegen eines HF-Signals, das einen rasch ansteigenden Leistungspegel aufweist, an die Reaktionskammer zu reinigen. Dieser Schritt wird durchgeführt, so daß Partikel innerhalb der Reaktionskammer, die durch das resultierende Plasma in Zirkulation gebracht werden, vor dem Bearbeiten eines Wafers aus der Kammer gezogen werden.
Die Erfindung kann dann benutzt werden, um schädliche Effekte, die mit der Einführung und Zirkulation von Restpartikeln innerhalb der Reaktionskammer verbunden sind, zu vermeiden. Dieser Schritt wird, während des Bearbeitens eines Wafer, während der Wafern innerhalb der Kammer in Position ist, durch Vorsehen eines allmählichen und ausgewählten Anstieges des Leistungspegels des HF- Signals, das bei der Initiierung des Plasmas an die Reaktionskammer angelegt wird, durchgeführt Danach können, wenn die Waferbearbeitung abgeschlossen wurde, solche Partikel, wie sie in der Plasmaschicht/Glimmbereich-Grenzfläche eingefangen sind, mit einem elektromagnetisch induzierten Feld aus dem Grenzflächenbereich gezogen werden. Dieser Schritt wird durchgeführt, so daß die Partikel von der Waferoberfläche fortbewegt und zu der Auslaßöffnung der Reaktionskammer gebracht werden, wo die Partikel aus der Reaktionskammer entfernt werden.

Claims

1. Ein Verfahren zum Verhindern einer Verunreinigung eines Halbleiterwafers (14) während der Herstellung von integrierten Schaltungen innerhalb einer Reaktionskammer (10), das die Schritte aufweist:

Erhöhen des Leistungspegels eines HF-Signals, das für Elektroden (12, 13) innerhalb der Reaktionskammer (10) bereitgestellt wird, mit einer ersten ausgewählten Rate, bevor der Halbleiterwafers (14) zum Bearbeiten in die Reaktionskammer (10) hinein eingeführt wird, um darin ein erstes Plasma zu initiieren, wobei das erste Plasma eine gesteuerte Hin- und Herbewegung und/oder Zirkulation der Partikel (31) innerhalb der Reaktionskammer (10) herbeiführt;

Abführen der Partikel (31) aus dem Inneren der Reaktionskammer (10), um die Säuberung der Kammer herbeizuführen;

Auslöschen des ersten Plasmas;

Anbringen des Halbleiterwafers (14) innerhalb der Reaktionskammer (10) zum Bearbeiten des Wafers;

Erhöhen des Leistungspegels eines HF-Signals, das für Elektroden (12, 13) innerhalb der Reaktionskammer (10) bereitgestellt wird, mit einer zweiten ausgewählten Rate, um darin ein zweites Plasma zu initiieren, wobei das zweite Plasma die Teilchen (31) nicht hin- und 6 herbewegt und/oder zirkuliert.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Leistungspegel des HF-Signals für das erste Plasma mit einer Rate von etwa 500 Watt/Sekunde erhöht wird.

3. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Leistungspegel des HF-Signals für das zweite Plasma mit einer Rate von etwa 50 Watt/Sekunde erhöht wird.

4. Das Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, das des weiteren die Schritte aufweist:

Anlegen eines Magnetfeldes, benachbart zur Reaktionskammer (10);

Entfernen von Restpartikeln (31) aus einer zweiten Plasmaschicht-/Glimmbereich-Grenzfläche (37) als Reaktion auf das Magnetfeld und

Abführen der Restpartikel (31) aus der Reaktionskammer (10).

5. Das Verfahren nach Anspruch 1 zum Verhindern einer Verunreinigung eines Halbleiterwafers (14) während der Herstellung einer integrierten Schaltung innerhalb einer Reaktionskammer (10), bei dem die Erzeugung des zweiten Plasmas des weiteren die Schritte aufweist:

Einführen eines Inertgases in die Reaktionskammer (10);

langsames Erhöhen des Leistungspegels eines HF- Signals, das für Elektroden (12, 13) innerhalb der Reaktionskammer (10) bereitgestellt wird, mit einer Rate von weniger als 1 Watt/Sekunde bis zu 100 Watt/Sekunde, um darin das zweite Plasma zu initiieren, das eine flache Rampe aufweist, und

Einführen eines Reaktanden in die Reaktionskammer (10), nachdem das zweite Plasma bei voller Leistung ist.

6. Das Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Leistungspegel des HF-Signals mit einer Rate von etwa 50 Watt/Sekunde erhöht wird.

7. Das Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, das des weiteren die Schritte aufweist:

Anlegen eines Magnetfeldes, benachbart zur Reaktionskammer (10);

Entfernen von Restpartikeln (31) aus der zweiten Plasmaschicht-/Glimmbereich-Grenzfläche (37) als Reaktion auf das Magnetfeld und

Abführen der Restpartikel (31) aus der Reaktionskammer (10).