JP2008525999A - 化学蒸着エッチングチャンバから副生成物の堆積物を除去するインサイチュチャンバ洗浄プロセス - Google Patents
化学蒸着エッチングチャンバから副生成物の堆積物を除去するインサイチュチャンバ洗浄プロセス Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】 図1A
Description
[0001]本発明の実施形態は、一般的には、半導体処理装置に関する。更に詳細には、本発明の実施形態は、半導体製造のための化学気相堆積(CVD)システム及びCVDシステムを用いたインサイチュ乾式洗浄法に関する。
[0002]基板表面が酸素に晒される時に、典型的には未変性酸化物が形成する。基板表面がエッチングの間汚染される場合には、未変性酸化物も結果として生じてしまう。未変性酸化シリコン膜は、特に金属酸化物シリコン電界効果トランジスタ(“MOSFET”)構造の処理中に、露出したシリコン含有層上に形成される。酸化シリコン膜は、電気的に絶縁し、高い電気接触抵抗を引き起こすことから、接触電極又は相互接続電気経路との界面には望ましくない。MOSFET構造において、電極や相互接続経路は、ベアシリコン上に高融点金属を堆積させるとともに層をアニールして金属シリサイド層を与えることにより形成されたシリサイド層を含む。基板と金属間の界面における未変性酸化シリコン膜は、金属シリサイドを形成する拡散化学反応を妨害することによりシリサイド層の組成均一性を減少させる。そのことにより基板歩留まりが低くなり、また電気的接触部での過熱のために欠陥割合が増加する。未変性酸化シリコン膜は、また、基板上に連続して堆積される他のCVD又はスパッタ付着層の接着を妨げ得る。
[0096]6NH4F+SiO2 → (NH4)2SiF6+H2O
[0097](NH4)2SiF6+熱 → NH3+HF+SiF4
[0098]基板表面上に薄膜が形成された後、その上に基板が支持された支持部材310を加熱された分配プレート225の密接に近接してアニール位置に上げられる。分配プレート225から放射された熱は、(NH4)2SiF6の薄膜を揮発性SiF4、NH3、HF生成物へ十分に解離又は昇華させるのに十分でなければならない。その後、これらの揮発性生成物は、上記のように真空ポンプ125によってチャンバ100から除去される。典型的には、75℃以上の温度を用いて効果的に昇華させるとともに基板から薄膜を除去する。好ましくは、100℃以上の温度、例えば、約115℃〜約200℃が用いられる。
[00150]6NH4F+SiO2 → (NH4)2SiF6+H2O
[00151](NH4)2SiF6+熱 → NH3+HF+SiF4
[00152]基板表面上に薄膜が形成された後、その上に基板が支持された支持部材710を加熱されたガス分配アセンブリ720に密接に近接してアニール位置に上げられる。ガス分配アセンブリ720から放射された熱は、(NH4)2SiF6の薄膜を揮発性SiF4、NH3、HF生成物へ十分に解離又は昇華させるのに十分でなければならない。その後、これらの揮発性生成物は、上記のように真空ポンプによってチャンバ700から除去される。
[00158]エッチング中、2sccmのNF3、10sccmのNH3、2,500sccmのアルゴンのガス混合物をチャンバへ導入した。ガス混合物のプラズマを100ワットの電力を用いて点火した。底面のパージは1,500sccmのアルゴン、エッジのパージは50sccmのアルゴンであった。チャンバ圧を約6トールで維持し、基板温度は約22℃であった。基板を120秒間エッチングした。
Claims (40)
- 基板のための処理チャンバであって、
処理領域を画成するチャンバ本体と、
該チャンバ本体の範囲内に少なくとも部分的に配置され且つ該処理領域内に基板を支持するように適合された支持アセンブリと、
円筒電極と該処理領域と連通しているプラズマ領域を画成する接地電極を有するプラズマ源と、
を備えている、前記処理チャンバ。 - 接地電極が、該円筒電極から隔置されたカップ状電極である、請求項1記載のチャンバ。
- 該円筒電極が、高周波源、マイクロ波源、又は直流又は交流の供給源に結合される、請求項1記載のチャンバ。
- 該円筒電極が、高周波源に結合される、請求項3記載のチャンバ。
- 該接地電極が、該円筒電極より大きい表面積を有する、請求項4記載のチャンバ。
- 該接地電極が、該円筒電極の下にある、請求項1記載のチャンバ。
- 該支持アセンブリを通って熱伝達媒体を流すための1以上の流体チャネルを更に含む、請求項1記載のチャンバ。
- 基板のための処理チャンバであって、
処理領域を画成するチャンバ本体と、
該チャンバ本体内に少なくとも部分的に配置され且つ該処理領域内に基板を支持するように適合された支持アセンブリと、
円筒電極と該処理領域と連通しているリモートプラズマ領域を画成する接地電極を有するリモートプラズマ源と、
を備えている前記処理チャンバ。 - 該支持アセンブリを通って熱伝達媒体を流すための1以上の流体チャネルを更に備えている、請求項8記載のチャンバ。
- 該接地電極が、該円筒電極から隔置されたカップ状電極である、請求項8記載のチャンバ。
- 該円筒電極が、高周波源、マイクロ波源、又は直流又は交流の供給源に結合される、請求項8記載のチャンバ。
- 該円筒電極が、高周波源に結合される、請求項11記載のチャンバ。
- 該接地電極が、該円筒電極より大きい表面積を有する、請求項12記載のチャンバ。
- 該接地電極が、該円筒電極の下にある、請求項8記載のチャンバ。
- 基板のための処理チャンバであって、
処理領域を画成するチャンバ本体と、
該チャンバ本体内に少なくとも部分的に配置され且つ該処理領域内に基板を支持するように適合された支持アセンブリと、
円筒電極と該処理領域と連通しているプラズマ領域を画成するカップ状電極と、
を備えている前記処理チャンバ。 - 該支持アセンブリを通って熱伝達媒体を流すための1以上の流体チャネルを更に備えている、請求項15記載のチャンバ。
- 該プラズマ源が、リモートプラズマ源である、請求項15記載のチャンバ。
- 該円筒電極が、高周波源、マイクロ波源、又は直流又は交流の供給源に結合される、請求項15記載のチャンバ。
- 該カップ状電極が、該円筒電極より大きい表面積を有する、請求項15記載のチャンバ。
- 該カップ状電極が、該円筒電極の下にある、請求項15記載のチャンバ。
- 処理チャンバを洗浄する方法であって、
処理チャンバ内の支持部材の中のチャネルへの冷却流体フローを遮断するステップと、
該支持部材をガス分配プレートの約0.1インチ以内であるように上昇させるステップと、
該ガス分配プレートを加熱するステップと、
該ガス分配プレートを通して熱伝導ガスを該処理チャンバに導入するステップと、
を含む前記方法。 - プラズマを該処理チャンバに当てるステップを更に含む、請求項21記載の方法。
- 加熱した流体を該チャネルに導入するステップを更に含む、請求項21記載の方法。
- 該ガス分配プレートが、約100℃〜約180℃に加熱される、請求項21記載の方法。
- 該支持部材が、約35℃〜約140℃に加熱される、請求項21記載の方法。
- 該支持部材が、約100℃に約1時間加熱される、請求項25記載の方法。
- 該支持部材が、約140℃に約3時間加熱される、請求項25記載の方法。
- 該伝導ガスが、水素、ヘリウム、又はアルゴンを備えている、請求項21記載の方法。
- 処理チャンバの洗浄方法であって、
処理チャンバ内の支持部材をガス分配プレートの約0.1インチ以内であるように上昇させるステップと、
該ガス分配プレートを約100℃〜約180℃に加熱するステップと、
該ガス分配プレートを通して熱伝導ガスを該処理チャンバに導入するステップと、
を含む、前記方法。 - 該支持部材の中のチャネルに冷却流体フローを遮断するステップを更に含む、請求項29記載の方法。
- 加熱した流体を該チャネルに導入するステップを更に含む、請求項30記載の方法。
- プラズマを該処理チャンバに当てるステップを更に含む、請求項29記載の方法。
- 該支持部材が、約35℃〜約140℃に加熱される、請求項29記載の方法。
- 該支持部材が約100℃に約1時間加熱される、請求項33記載の方法。
- 該支持部材が約140℃に約3時間加熱される、請求項33記載の方法。
- 該伝導ガスが、水素、ヘリウム、又はアルゴンを含む、請求項29記載の方法。
- 処理チャンバの洗浄方法であって、
処理チャンバ内の支持部材の中のチャネルへの冷却流体フローを遮断するステップと、
処理チャンバと連通しているガス分配プレートを約100℃〜約180℃に加熱するステップと、
該ガス分配プレートを通して熱伝導ガスを該処理チャンバに導入するステップと、
を含む前記方法。 - 該支持部材が約35℃〜約140℃に加熱される、請求項37記載の方法。
- 該支持部材が約140℃に約3時間加熱される、請求項38記載の方法。
- 該伝導ガスが、水素、ヘリウム、又はアルゴンを含む、請求項37記載の方法。
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