JPH10284475A - 処理方法 - Google Patents

処理方法

Info

Publication number
JPH10284475A
JPH10284475A JP9106763A JP10676397A JPH10284475A JP H10284475 A JPH10284475 A JP H10284475A JP 9106763 A JP9106763 A JP 9106763A JP 10676397 A JP10676397 A JP 10676397A JP H10284475 A JPH10284475 A JP H10284475A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film forming
mounting table
film
gas
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9106763A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3423186B2 (ja
Inventor
Katsu Shioda
活 塩田
Shoichi Abe
正一 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP10676397A priority Critical patent/JP3423186B2/ja
Priority to US09/055,910 priority patent/US6479410B2/en
Priority to TW087105380A priority patent/TW392211B/zh
Publication of JPH10284475A publication Critical patent/JPH10284475A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3423186B2 publication Critical patent/JP3423186B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02126Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
    • H01L21/02131Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC the material being halogen doped silicon oxides, e.g. FSG
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40Oxides
    • C23C16/401Oxides containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4404Coatings or surface treatment on the inside of the reaction chamber or on parts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4405Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/02274Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314Inorganic layers
    • H01L21/316Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass
    • H01L21/31604Deposition from a gas or vapour
    • H01L21/31629Deposition of halogen doped silicon oxide, e.g. fluorine doped silicon oxide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被処理基板の載置台の載置面を保護しながら
クリ−ニングを行うこと。また高いスル−プットで処理
すること。 【解決手段】 静電チャックを備えた載置台3上にウエ
ハWを載置し、載置台3表面を200℃程度に加熱しな
がら、処理ガスをプラズマ化してウエハWを350℃程
度に加熱し、SiOF膜を成膜する。ウエハWを10枚
処理した後、成膜室26内に付着した膜Sを除去するた
めにクリ−ニングを行い、次いでプリコ−トを行うが、
この際載置台3上に窒化アルミニウム製の保護板5を載
置する。この保護板5によりクリ−ニング時には静電チ
ャックの表面がプラズマから保護され、プリコ−ト時に
は載置台3表面への成膜が防止される。また保護板5は
載置台3に静電吸着され、しかも熱衝撃に対して強いの
で、クリ−ニング時に載置台3の温度を下げる必要がな
く、これによりスル−プットが向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被処理基板に対し
て成膜処理を行った後、クリ−ニング処理を行なう処理
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】集積回路の配線パタ−ンとしては主にア
ルミニウム配線が用いられ、これを絶縁するための層間
絶縁膜としてはSiO2 膜やSiOF膜が用いられてい
る。これらは、例えば図6に示すような、ECR(El
ectron Cyclotron Resonanc
e)プラズマ処理を行うプラズマ装置を用いて形成され
ている。
【0003】例えばプラズマ生成室1A内に例えば2.
45GHzのマイクロ波を供給すると共に、例えば87
5ガウスの磁界を電磁コイル12により印加して、マイ
クロ波と磁界との相互作用(共鳴)によりArガスやO
2 ガス等のプラズマガスや、成膜室1B内に導入された
例えばSiH4 ガス等の成膜ガスをプラズマ化し、載置
台13上に載置された半導体ウエハ(以下「ウエハ」と
いう)Wに対して薄膜を形成している(図7(a))。
前記載置台13は、箔電極15と、ウエハWを所定の温
度に加熱するための抵抗発熱体16とが設けられた、ポ
リイミド、アルミナ、窒化アルミニウム等からなる絶縁
層14を備えており、表面が静電チャックとして構成さ
れている。
【0004】上述の成膜処理を繰り返して行うと、図6
に示すように、成膜室1B内の載置台13の周辺や内壁
にも膜Sが付着してしまい(図7(b))、この膜Sが
ある程度の厚さになると、膜剥がれが生じてパーティク
ルの原因となることから、例えばウエハWを数十枚処理
する毎に、付着した膜Sを除去するためにクリ−ニング
が行われている。例えばSiO2 膜等を除去するための
クリ−ニングは、クリ−ニングガスとしてCF4 ガスや
NF3 ガス等のフッ素(F)系のガスを用いて行われて
おり、クリ−ニングガスをプラズマにより活性化させ、
この活性種を付着した膜に反応させて除去している(図
7(c))。
【0005】
【発明が解決しようとしている課題】ところで載置台1
3がプラズマに晒されると、静電チャックの表面がプラ
ズマに叩かれて荒れてしまい、ウエハWの吸着力や熱伝
導が面内で変化して、膜厚についての面内均一性が悪く
なってしまう。そこで本発明者は載置台13表面をプラ
ズマから保護するため、クリ−ニング用の保護ウエハC
Wを載置台13上に載置してクリ−ニングを行うように
している。保護ウエハCWとしては、下面側にアルミニ
ウム(Al)層17aが形成されたアルミナ(Al2
3 )17を用いており、このウエハCWはアルミニウム
層17aによって載置台13上に静電吸着されて保持さ
れる。
【0006】保護ウエハCWの材質であるアルミナはセ
ラミックスであり、熱衝撃に弱いが、保護ウエハCWは
載置台13上に吸着されているので、プラズマにより表
面温度が急激に上昇しても、載置台側に熱が逃げてい
き、これにより熱衝撃をある程度小さくすることができ
る。ここで保護ウエハCWとして、熱衝撃に強いシリコ
ンウエハを用いることも考えられるが、クリ−ニングガ
スはフッ素系のガスであるため、このガスのプラズマに
よる消耗が激しく、シリコンウエハは非常に高価である
のでコスト上不利である。
【0007】ところでこのような成膜処理では、膜質を
向上させるために処理温度が高くなる傾向があり、Si
OF膜の成膜処理では、抵抗発熱体16とプラズマによ
りウエハWを350℃程度に加熱して処理が行われてい
る。このときの載置台13表面の温度は約200℃であ
る。ここでアルミナは静電吸着により熱衝撃がある程度
小さくできるとはいっても、載置台13の表面温度は1
50℃程度が限界であり、これ以上の温度になると熱衝
撃により割れてしまう。従って保護ウエハCWの割れを
防止するためには、成膜処理後に載置台13の表面温度
を150℃程度まで下げてからクリ−ニングを行う必要
があるが、このようにするとクリ−ニングが開始される
までに時間がかかってしまう。
【0008】一方クリ−ニングが終了した状態では、真
空容器の内部ではクリ−ニングガス中のフッ素がラジカ
ル等の状態で浮遊していたり、あるいは容器内壁に付着
していたりするので、クリ−ニング直後に成膜処理を行
うと、初めの数枚特に1枚目のウエハWの処理時にフッ
素が取り込まれて膜質が悪くなってしまう。そこで真空
容器10の内壁にプリコ−ト膜を成膜して、フッ素を内
壁表面に固定させ、飛ばない状態とするためにクリ−ニ
ングに次いでプリコ−トを行うようにしている。このプ
リコ−トは前処理である成膜処理であり、例えばSiO
2 膜等の成膜処理の場合には、プリコ−ト膜はSiO2
膜やSiOF膜等により形成される。
【0009】またプリコ−トは、載置台13表面にプリ
コ−ト膜が形成されることを防止するために、例えばシ
リコンウエハからなるプリコ−ト用の保護ウエハPWを
載置台13表面に載置して行われている(図7
(d))。そしてプリコ−ト終了後、載置台13に処理
用のウエハWを載置して再びSiO2 膜等の成膜処理が
行われる(図7(e))。
【0010】前記プリコ−トで用いられるプリコ−トガ
スは成膜ガスと同じであるので、保護ウエハPWとして
はアルミナ製のウエハを用いてもよい。このためプリコ
−トではアルミナ製の保護ウエハPWを用い、例えば載
置台13の温度を上昇させながら処理を行い、成膜時の
温度に近付けるようにしている。
【0011】しかしながらプリコ−トの時間は短いの
で、この間だけでは載置台13の温度を成膜時の温度ま
で上昇させることはできず、成膜処理を開始するまでに
時間がかかってしまう。このようにアルミナ製の保護ウ
エハCWを用いると、クリ−ニング処理と成膜処理を開
始するまでに温度調整のために時間がかかるので、スル
−プットが悪くなってしまう。
【0012】本発明はこのような事情の下になされたも
のであり、その目的は、被処理基板の載置台の載置面例
えば静電チャックの表面を保護しながらクリ−ニングを
行うことができる処理方法を提供することにある。また
本発明の他の目的は、上記目的に加えて高いスル−プッ
トで処理することができる処理方法を提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、成膜
室内に設けられた載置台に被処理基板を載置して、成膜
ガスにより当該被処理基板を成膜処理する工程と、次い
で前記載置台に、被処理基板と同一サイズの保護板を載
置し、クリ−ニングガスを前記成膜室内に導入してプラ
ズマ化し、当該成膜室内をクリ−ニング処理する工程
と、続いて前記載置台に、被処理基板と同一サイズの保
護板を載置した状態で、成膜ガスを前記成膜室内に導入
し、前処理である成膜処理を行う工程と、を含むことを
特徴とする。
【0014】また本発明は、成膜室内に設けられ、静電
チャック及び加熱手段を備えた載置台に被処理基板を載
置し、前記静電チャックにより被処理基板を載置台上に
静電吸着すると共に、当該被処理基板を前記加熱手段に
より加熱しながら、成膜ガスにより成膜処理する工程
と、次いで前記載置台に、静電吸着可能なセラミックス
例えば窒化アルミニウムよりなる、被処理基板と同一サ
イズの保護板を載置して静電吸着し、クリ−ニングガス
を前記成膜室内に導入してプラズマ化し、成膜室内をク
リ−ニング処理する工程と、を含むことを特徴とする。
【0015】さらに本発明は、成膜室内に設けられ、静
電チャック及び加熱手段を備えた載置台に被処理基板を
載置し、前記静電チャックにより被処理基板を載置台上
に静電吸着すると共に、前記載置台の載置面を前記加熱
手段により200℃以上の温度に加熱しながら、成膜ガ
スにより成膜処理する工程と、次いで前記載置台に、窒
化アルミニウムよりなる、被処理基板と同一サイズの保
護板を載置して静電吸着すると共に、前記載置台の載置
面を前記加熱手段により成膜処理する工程と同じ温度に
加熱しながら、クリーニングガスを前記成膜室内に導入
してプラズマ化し、成膜室内をクリーニング処理する工
程と、を含むことを特徴とする。ここでクリーニング工
程において、載置台の載置面を前記加熱手段により成膜
処理する工程と同じ温度に加熱するとは、実質前記加熱
手段の温度コントロールを行わないということである。
【0016】ここで本発明では、クリ−ニング処理の後
で、前記載置台に、被処理基板と同一サイズの保護板を
載置した状態で、成膜ガスを前記成膜室内に導入して前
処理である成膜処理を行うようにしてもよい。またクリ
−ニング処理する工程及び前処理である成膜処理を行う
工程では、いずれも窒化アルミニウムよりなる保護板を
用いることが望ましい。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に本発明について述べるが、
本発明は、窒化アルミニウム(AlN)は絶縁物であり
ながら、静電チャックを備えた載置台に静電気力により
吸着され、しかも熱衝撃にも強いことを見出した結果な
されたものであり、窒化アルミニウムにより保護板を構
成し、この保護板を載置台の載置面に載置した状態でク
リ−ニング工程を行なうものである。
【0018】続いて本発明の処理方法をECRプラズマ
処理に適用した実施の形態について説明する。図1は本
発明方法を実施するための処理装置例えばECRプラズ
マ装置の一例を示す断面図であり、図2は被処理基板例
えばウエハWの載置台を示す断面図である。
【0019】先ずECRプラズマ装置の全体構成につい
て簡単に説明すると、この装置は真空容器2の上部側の
プラズマ室21内に、高周波電源部20よりのマイクロ
波Mを導波管22から透過窓23を介して導くと共に、
プラズマガス用ノズル24からプラズマ室21内にAr
ガスやO2 ガス等のプラズマガスを供給し、更にプラズ
マ室21の外側に設けた電磁コイル25により磁界Bを
印加して電子サイクロトロン共鳴を発生させるように構
成されている。また真空容器2の下部側の成膜室26に
おいては、成膜ガスノズル27が突入されて成膜ガス供
給部28を介して例えばSiH4 ガス等の成膜ガスが供
給されるように構成されている。さらに成膜室26の底
部には排気管29が接続されている。
【0020】そして成膜室26の内部には、ウエハWを
保持するための載置台3が昇降自在に設けられている。
この載置台3は、例えば載置台本体31の上に誘電体プ
レ−ト32を設けて構成されている。このような載置台
3は円柱状の支持部材33の上部に設けられており、前
記支持部材33は真空容器2の底壁Tを貫通するように
設けられていて、真空容器2に対して気密性を保持しつ
つ昇降できるように構成されている。
【0021】この載置台3の詳細について図2により説
明する。前記載置台本体31は例えばアルミニウムによ
り構成され、内部に冷媒を通流させるための冷媒流路3
4が設けられている。また前記誘電体プレ−ト32は例
えば窒化アルミニウムにより構成され、一対の電極4
1、42と、加熱手段であるヒ−タ43とを埋設して、
当該誘電体プレ−ト32の表面部(載置面部)が静電チ
ャックとして構成されている。
【0022】前記電極41、42は例えばタングステン
箔よりなり、給電線44によりスイッチ45を介して静
電チャック用の直流電源46が接続されていると共に、
ウエハWにイオンを引き込むためのバイアス電圧を印加
するように高周波電源部47が接続されている。また前
記ヒ−タ43は例えばタングステンの電極からなり、こ
のヒ−タ43にも給電線48を介して直流電源部49が
接続されている。なお給電線44、48は夫々筒状体4
4a,48a内に挿入されている。
【0023】この実施の形態では、図1の装置を用いて
被処理基板に対して成膜処理を行った後、後述するクリ
−ニング処理及びプリコ−ト処理を行っており、これら
の処理時に用いられる保護板を用意している。この保護
板5は、例えば図3に示すように、被処理基板であるウ
エハWと同一サイズ(ほぼ同じ大きさも含む)の静電吸
着可能なセラミックス例えば窒化アルミニウムにより構
成されている。保護板5の厚さについては特に制限はな
いが、例えば厚さ0.6mmに設定されている。
【0024】続いて上述のECRプラズマ装置にて実施
される一連の処理工程について図4に基づいて説明す
る。先ず初めにウエハWに例えばSiOF膜を成膜処理
するための処理工程を実施する(図4(a))。この工
程では先ず図示しないロ−ドロック室から図示しない搬
送ア−ムにより、ウエハWの受け渡し位置にある載置台
3上に、載置台3に内蔵された図示しないリフトピンと
の協動作用によりウエハWを受け渡し、ウエハWを当該
載置面上に静電吸着させる。このとき載置台3表面は、
冷媒流路34の冷媒及びヒ−タ43の組み合わせにより
予め200℃程度に加熱されている。
【0025】次いで載置台3を支持部材33によりプロ
セス位置まで上昇させると共に、排気管29により真空
容器2内を所定の真空度に維持した状態で、プラズマガ
ス用ノズル24からプラズマガス例えばArガス及びO
2 ガスを、また成膜ガスノズル27から成膜ガス例えば
SiH4 ガス、O2 ガス、SiF4 ガスを夫々所定の流
量で導入する。
【0026】プラズマ室21内には高周波電源部20よ
りの2.45GHzのマイクロ波Mを導入すると共に、
電磁コイル25により875ガウスの磁界Bを印加して
おり、このマイクロ波Mと磁界Bとの相互作用で生じる
電子サイクロトロン共鳴によりプラズマガスがプラズマ
化される。このプラズマガスは成膜室26にプラズマ流
として流れ込み、前記成膜ガスをプラズマ化させて活性
種を形成し、この活性種がウエハW上に輸送され、Si
OF膜として成膜される。
【0027】このようにしてSiOF膜の成膜処理を行
うと、図4(b)に示すように、成膜室26の内部の、
載置台3上のウエハWの周辺や載置台3の外周囲部分、
成膜室26の内壁等の成膜ガスが到達する場所にもSi
OF膜Sが付着してしまう。そこで例えば10枚のウエ
ハWに対してSiOF膜の成膜処理を行なった後、付着
したSiOF膜Sを除去するためにクリ−ニング工程を
実施する(図4(c),(d))。
【0028】このクリ−ニング工程では、既述のウエハ
Wと同様にして前記保護板5を載置台3上におけるウエ
ハWの載置領域に受け渡して静電吸着させる。この際電
極41、42の印加電圧は1kV程度である。続いて載
置台3をプロセス位置まで上昇させ、排気管29により
真空容器2内を所定の真空度に維持した状態で、プラズ
マガス用ノズル24からプラズマガス例えばO2 ガスを
導入し、成膜ガスノズル27からクリ−ニングガス例え
ばCF4 ガスを導入する。なおクリ−ニングガスとして
はNF3 ガス等であってもよい。この場合載置台3の載
置面温度については、保護板5の受け渡し時も含めてプ
ロセス時と同様の200℃程度に維持されたままであ
る。
【0029】そしてプラズマ室21内で、既述のように
マイクロ波Mと磁界Bとの相互作用により電子サイクロ
トロン共鳴を生じさせ、これによりプラズマガスをプラ
ズマ化させる。そしてこのプラズマガスによりクリ−ニ
ングガスをプラズマ化させて、活性種を形成する。この
活性種は載置台3に付着しているSiOF膜Sと反応
し、この反応によりSiOF膜Sは例えばSiF4 に分
解されて飛散し、こうしてSiOF膜Sは排気管29を
介して真空容器2の外部へ除去される(図4(d))。
【0030】この際保護板5はウエハWと同一サイズに
形成されており、また載置台3上のウエハWの載置領域
に置かれるので、SiOF膜Sが付着していない領域は
保護板5によりプラズマから保護され、SiOF膜Sが
付着している領域はプラズマに晒されて付着しているS
iOF膜Sが除去されることになる。
【0031】続いてプリコ−ト工程を実施する。プリコ
−ト工程はウエハWの成膜処理の前工程に相当する成膜
処理であり、クリ−ニング工程に引き続いて載置台3上
に保護板5を載置したまま、クリ−ニングガスの代わり
にプリコ−トガスを導入することにより行われる。
【0032】このプリコ−ト工程は、真空容器2の内壁
にプリコ−ト膜を形成して、真空容器2の内部に存在す
るクリ−ニングガス中のフッ素をプリコ−ト膜により容
器内壁に封じ込め、飛ばない状態とすることを目的とす
るものなので、ウエハWの成膜処理と同様の処理を行え
ばよいが、ガス流量、圧力、温度などのプロセス条件は
厳密なものではなくてよい。そのプロセス条件の一例を
挙げれば、載置台3表面の温度を200℃程度に維持し
ながら、排気管29により真空容器2内を所定の真空度
に維持した状態で、プラズマガス用ノズル24からプラ
ズマガス例えばArガス及びO2 ガスを導入し、成膜ガ
スノズル27からプリコ−トガス例えばSiH4 ガスを
導入して行う。
【0033】そしてプラズマ室21内でマイクロ波Mと
磁界Bとの相互作用により電子サイクロトロン共鳴を生
じさせ、これによりプラズマガスをプラズマ化させる。
このプラズマガスにより前記プリコ−トガスをプラズマ
化して活性種を形成し、この活性種により真空容器2の
内壁にSiOF膜よりなるプリコ−ト膜が成膜される
(図4(d))。
【0034】本実施の形態では、保護板5を載置台3上
に載置した状態でクリ−ニング工程を実施しているの
で、この工程の際プラズマから載置台の載置面である静
電チャックの表面を保護することができる。これにより
プラズマに晒されて載置台3の載置面が変化し、ウエハ
Wの吸着力が載置面の面内において部分的に変化してし
まうことが抑えられる。ここでウエハWの吸着力は後述
するように熱伝達に大きな影響を与えるので、ウエハW
の吸着力の面内における変化が抑えられれば、熱伝導も
面内においてより均一にすることができる。また保護板
5はセラミックスである窒化アルミニウムにより作られ
ているので、これ自体の損傷はほとんどなく、使用寿命
が長い。
【0035】また本実施の形態では、クリ−ニング工程
の後プリコ−ト工程を行っているので、真空容器2中に
存在するクリ−ニングガス中のフッ素Fをプリコ−ト膜
によって真空容器2の内壁に封じ込めることができる。
このためその後の成膜処理の際にフッ素が真空容器2内
に飛散することがないので、フッ素が入り込んで膜質が
悪くなることが抑えられる。またプリコ−ト工程も載置
台3上に保護板5を載置した状態で行われているので、
プリコ−ト膜が載置台3のウエハ載置領域に形成される
ことを防止できる。
【0036】さらに保護板5は窒化アルミニウムにより
形成されているので、それ自体熱衝撃に強く、表面温度
が200℃程度の載置台3に載置することができる。つ
まり保護板5を成膜処理時とほぼ同じ温度の載置台3上
に載置しても割れが起こらないので、クリ−ニング工程
において載置台3の温度を下げる必要はなく、成膜処理
時の温度のままでクリ−ニング工程を実施することがで
きる。
【0037】この点について詳述すると、保護板5は載
置台3の誘電体プレ−ト32上に載置されているが、保
護板5と誘電体プレ−ト32との接合面には、両者の表
面が完全な平坦面ではないことから隙間が形成されてい
る。ここで成膜室26は真空状態であり、前記接合面の
間の隙間も真空であるので、この隙間では熱伝導が起こ
らない。従って隙間が多いと保護板5と載置台3の誘電
体プレ−ト32との間の熱伝導が小さくなってしまう。
【0038】ところでクリ−ニング工程やプリコ−ト工
程時における載置台3の温度を、ウエハWの成膜処理時
と同様の温度で行うとすると、保護板5はプラズマに晒
されるので400℃程度もの高温になってしまう。この
とき保護板5と載置台3との間の熱伝導が悪いと、保護
板5中に熱がたまってしまい、この結果保護板5の表裏
面の温度差が大きくなって保護板5に大きな熱衝撃がか
かり、結局割れてしまう。
【0039】これに対し保護板5を載置台3上に吸着保
持するようにすれば、単に保護板5が載置台3上に置か
れている場合に比べて、両者の接合面の間に形成される
隙間がかなり小さくなるので、保護板5と誘電体プレ−
ト32との熱伝達率も大きくなる。このためクリ−ニン
グ工程やプリコ−ト工程において保護板5に熱を与えて
も、その熱が速やかに載置台3に向けて逃げていくの
で、保護板5に熱がたまらず、こうして保護板5の割れ
を防止することができる。
【0040】ここで静電吸着の有無における保護板5の
温度の違いを確認するために、上述の条件でクリ−ニン
グ工程を実施した場合において保護板5の温度を測定し
たところ図5に示す結果が得られた。この図において、
曲線Aは保護板5を載置台3表面に静電吸着させた場合
(電極41、42への印加電圧は1kV)、曲線Bは保
護板5を単に載置台3上に置いた場合を夫々示してい
る。この結果より保護板5を単に載置台3上に置いた場
合には、保護板5の温度は急激に上昇していくのに対し
て、保護板5を載置台3表面に静電吸着させた場合に
は、保護板5の温度は当初は徐々に上昇していくが、2
60℃程度で上昇は止まり、以降は安定することが確認
され、これにより保護板5から載置台3へ向けて熱が伝
導していくことが認められた。
【0041】以上のことは高温の成膜処理を実施するた
めには特に有効である。つまり窒化アルミニウムよりも
熱衝撃に弱い材質例えばガラスやアルミナ等で保護板を
形成するとクリ−ニングを低温で行なわなくてはならな
いので、例えば成膜処理時に載置台3の表面温度が20
0℃程度となるような高温の処理の場合には、クリ−ニ
ングの際に載置台の温度を一旦150℃程度の低温に
し、また成膜処理の際に元の200℃程度の高温に戻さ
なければならない。このためクリ−ニングを開始するま
でと、成膜処理を開始するまでに時間がかかるので、ス
ル−プットが悪くなってしまう。これに対し高温の処理
の場合に、熱衝撃に強い窒化アルミニウムの保護板5を
用いると、クリ−ニングと成膜処理とを同じ温度で実施
できるので、スル−プットを向上させることができ、有
効である。
【0042】さらに本実施の形態では、保護板5をクリ
−ニング工程とプリコ−ト工程の両工程に用いているの
で、保護板5の搬入、搬出を1回行えば済み、保護板5
を交換する場合に比べてより一層スル−プットを向上さ
せることができる。さらにまた保護板5は窒化アルミニ
ウムにより構成されていて、載置台3表面に静電気力に
より吸着保持されることから、従来の保護板5のように
吸着力を得るためにアルミニウム層を形成する必要もな
く、製造が容易である。
【0043】以上において本発明では、プリコ−ト工程
の際、クリ−ニング工程とは異なる材質の保護板を用い
るようにしてもよい。また保護板としては、窒化アルミ
ニウム以外にサファイアを用いることもできる。さらに
保護板は窒化アルミニウムあるいはサファイアの下面側
にアルミニウム層等の導電層を設ける構成としてもよ
い。
【0044】
【発明の効果】本発明によれば、被処理基板の載置台の
載置面を保護しながらクリ−ニングを行うことができ
る。また本発明によれば、この効果に加えて高いスル−
プットで処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するための処理装置の一実施の形
態を示す断面図である。
【図2】処理装置に用いられている載置台の一例を示す
断面図である。
【図3】載置台と保護板とを示す斜視図である。
【図4】本発明の処理方法の一例を示す工程図である。
【図5】保護板の温度の検出結果を示す特性図である。
【図6】従来の処理装置を示す断面図である。
【図7】従来の処理方法を示す工程図である。
【符号の説明】
3 載置台 32 誘電体プレ−ト 41、42 電極 5 保護板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02N 13/00 H01L 21/302 N

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 成膜室内に設けられた載置台に被処理基
    板を載置して、成膜ガスにより当該被処理基板を成膜処
    理する工程と、 次いで前記載置台に、被処理基板と同一サイズの保護板
    を載置し、クリ−ニングガスを前記成膜室内に導入して
    プラズマ化し、当該成膜室内をクリ−ニング処理する工
    程と、 続いて前記載置台に、被処理基板と同一サイズの保護板
    を載置した状態で、成膜ガスを前記成膜室内に導入し、
    前処理である成膜処理を行う工程と、を含むことを特徴
    とする処理方法。
  2. 【請求項2】 成膜室内に設けられ、静電チャック及び
    加熱手段を備えた載置台に被処理基板を載置し、前記静
    電チャックにより被処理基板を載置台上に静電吸着する
    と共に、当該被処理基板を前記加熱手段により加熱しな
    がら、成膜ガスにより成膜処理する工程と、 次いで前記載置台に、静電吸着可能なセラミックスより
    なる、被処理基板と同一サイズの保護板を載置して静電
    吸着し、クリ−ニングガスを前記成膜室内に導入してプ
    ラズマ化し、成膜室内をクリ−ニング処理する工程と、
    を含むことを特徴とする処理方法。
  3. 【請求項3】 成膜室内に設けられ、静電チャック及び
    加熱手段を備えた載置台に被処理基板を載置し、前記静
    電チャックにより被処理基板を載置台上に静電吸着する
    と共に、当該被処理基板を前記加熱手段により加熱しな
    がら、成膜ガスにより成膜処理する工程と、 次いで前記載置台に、窒化アルミニウムよりなる、被処
    理基板と同一サイズの保護板を載置して静電吸着し、ク
    リ−ニングガスを前記成膜室内に導入してプラズマ化
    し、成膜室内をクリ−ニング処理する工程と、を含むこ
    とを特徴とする処理方法。
  4. 【請求項4】 成膜室内に設けられ、静電チャック及び
    加熱手段を備えた載置台に被処理基板を載置し、前記静
    電チャックにより被処理基板を載置台上に静電吸着する
    と共に、前記載置台の載置面を前記加熱手段により20
    0℃以上の温度に加熱しながら、成膜ガスにより成膜処
    理する工程と、 次いで前記載置台に、窒化アルミニウムよりなる、被処
    理基板と同一サイズの保護板を載置して静電吸着すると
    共に、前記載置台の載置面を前記加熱手段により成膜処
    理する工程と同じ温度に加熱しながら、クリーニングガ
    スを前記成膜室内に導入してプラズマ化し、成膜室内を
    クリーニング処理する工程と、を含むことを特徴とする
    処理方法。
  5. 【請求項5】 クリ−ニング処理する工程の後に、前記
    載置台に、被処理基板と同一サイズの保護板を載置した
    状態で、成膜ガスを前記成膜室内に導入し、前処理であ
    る成膜処理を行うことを特徴とする請求項2、3又は4
    記載の処理方法。
  6. 【請求項6】 クリ−ニング処理する工程及び前処理で
    ある成膜処理を行う工程では、いずれも窒化アルミニウ
    ムよりなる保護板を用いることを特徴とする請求項5記
    載の処理方法。
JP10676397A 1997-04-09 1997-04-09 処理方法 Expired - Fee Related JP3423186B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10676397A JP3423186B2 (ja) 1997-04-09 1997-04-09 処理方法
US09/055,910 US6479410B2 (en) 1997-04-09 1998-04-07 Processing method for object to be processed including a pre-coating step to seal fluorine
TW087105380A TW392211B (en) 1997-04-09 1998-04-09 Processing method for object to be processed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10676397A JP3423186B2 (ja) 1997-04-09 1997-04-09 処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10284475A true JPH10284475A (ja) 1998-10-23
JP3423186B2 JP3423186B2 (ja) 2003-07-07

Family

ID=14441953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10676397A Expired - Fee Related JP3423186B2 (ja) 1997-04-09 1997-04-09 処理方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6479410B2 (ja)
JP (1) JP3423186B2 (ja)
TW (1) TW392211B (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008526026A (ja) * 2004-12-22 2008-07-17 ラム リサーチ コーポレーション プラズマ処理システムにおける副生成物堆積減少方法並びに構造
JP2011159978A (ja) * 2010-02-03 2011-08-18 Siltronic Ag エピタキシャル堆積層を有するシリコンから構成される半導体ウェハの製造方法
JP2013025864A (ja) * 2011-07-14 2013-02-04 Sumitomo Heavy Ind Ltd 不純物導入層形成装置及び静電チャック保護方法
JP2019087637A (ja) * 2017-11-07 2019-06-06 日本特殊陶業株式会社 セラミックス基材の保護方法
WO2022086826A1 (en) * 2020-10-21 2022-04-28 Applied Materials, Inc. Cover wafer for semiconductor processing chamber
US11866821B2 (en) 2019-05-22 2024-01-09 Applied Materials, Inc. Substrate support cover for high-temperature corrosive environment

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4647228B2 (ja) * 2004-04-01 2011-03-09 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
US7989353B2 (en) * 2008-01-02 2011-08-02 Tokyo Electron Limited Method for in-situ refurbishing a ceramic substrate holder
US9499905B2 (en) * 2011-07-22 2016-11-22 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for the deposition of materials on a substrate
US10186446B2 (en) * 2016-09-30 2019-01-22 Axcelis Technology, Inc. Adjustable circumference electrostatic clamp
US10766057B2 (en) * 2017-12-28 2020-09-08 Micron Technology, Inc. Components and systems for cleaning a tool for forming a semiconductor device, and related methods
CN111900120B (zh) * 2020-08-28 2022-07-15 上海华力微电子有限公司 提升静电吸盘使用寿命的方法
CN115172128A (zh) * 2021-04-02 2022-10-11 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种清洁晶圆、等离子体处理装置和处理方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5326723A (en) * 1992-09-09 1994-07-05 Intel Corporation Method for improving stability of tungsten chemical vapor deposition
JPH0711446A (ja) * 1993-05-27 1995-01-13 Applied Materials Inc 気相成長用サセプタ装置
JPH0786242A (ja) * 1993-09-10 1995-03-31 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
US5616208A (en) * 1993-09-17 1997-04-01 Tokyo Electron Limited Vacuum processing apparatus, vacuum processing method, and method for cleaning the vacuum processing apparatus
US5705080A (en) * 1994-07-06 1998-01-06 Applied Materials, Inc. Plasma-inert cover and plasma cleaning process
US5846883A (en) * 1996-07-10 1998-12-08 Cvc, Inc. Method for multi-zone high-density inductively-coupled plasma generation

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008526026A (ja) * 2004-12-22 2008-07-17 ラム リサーチ コーポレーション プラズマ処理システムにおける副生成物堆積減少方法並びに構造
JP2011159978A (ja) * 2010-02-03 2011-08-18 Siltronic Ag エピタキシャル堆積層を有するシリコンから構成される半導体ウェハの製造方法
JP2013025864A (ja) * 2011-07-14 2013-02-04 Sumitomo Heavy Ind Ltd 不純物導入層形成装置及び静電チャック保護方法
JP2019087637A (ja) * 2017-11-07 2019-06-06 日本特殊陶業株式会社 セラミックス基材の保護方法
US11866821B2 (en) 2019-05-22 2024-01-09 Applied Materials, Inc. Substrate support cover for high-temperature corrosive environment
WO2022086826A1 (en) * 2020-10-21 2022-04-28 Applied Materials, Inc. Cover wafer for semiconductor processing chamber
US11682544B2 (en) 2020-10-21 2023-06-20 Applied Materials, Inc. Cover wafer for semiconductor processing chamber

Also Published As

Publication number Publication date
US6479410B2 (en) 2002-11-12
US20020006724A1 (en) 2002-01-17
JP3423186B2 (ja) 2003-07-07
TW392211B (en) 2000-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100345420B1 (ko) 플라즈마처리장치
KR101141488B1 (ko) 처리중의 기판이면(裏面) 증착 감소방법 및 장치
JP4935143B2 (ja) 載置台及び真空処理装置
JP6552346B2 (ja) 基板処理装置
KR20090110854A (ko) 플라즈마 처리 장치의 클리닝 방법, 그 클리닝 방법을 실행하는 플라즈마 처리 장치 및 그 클리닝 방법을 실행하는 프로그램을 기억하는 기억 매체
JP2003174012A (ja) 絶縁膜エッチング装置
JP3423186B2 (ja) 処理方法
JP2879887B2 (ja) プラズマ処理方法
JP4322484B2 (ja) プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP4642809B2 (ja) プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP2009224385A (ja) プラズマ処理用環状部品、プラズマ処理装置、及び外側環状部材
JPH08339984A (ja) プラズマ処理装置
JP2003224077A (ja) プラズマ処理装置、電極部材、バッフル板の製造方法、処理装置、および、表面処理方法
EP1138801B1 (en) Method of forming thin film onto semiconductor substrate
JP4656364B2 (ja) プラズマ処理方法
JP2004186402A (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2000091247A (ja) プラズマ処理装置
JP4602528B2 (ja) プラズマ処理装置
JP2004055585A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JPH06124998A (ja) プラズマ処理装置
US8357265B2 (en) Cleaning method and a vacuum processing apparatus
KR100319468B1 (ko) 플라즈마 처리 방법
JPS63131519A (ja) ドライエツチング装置
JP3432722B2 (ja) プラズマ成膜処理方法及びプラズマ処理装置
JPH08222555A (ja) 絶縁膜製造装置および製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120425

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees