CN1943014A

CN1943014A - 自洁式催化化学蒸镀装置及其清洁方法

Info

Publication number: CN1943014A
Application number: CNA2005800111037A
Authority: CN
Inventors: 北添牧子; 大园修司; 伊藤博巳; 斋藤一也; 浅利伸
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2005-03-10
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2025-03-10
Also published as: TWI374944B; US20070209677A1; CN100530546C; JPWO2005086210A1; US20120145184A1; WO2005086210A1; TW200533780A; JP4520460B2

Abstract

本发明提供不将催化体加热到2000℃以上，抑制清洁气引起的催化体腐蚀劣化，在低成本下进行实用的清洁速度和良好的清洁的自洁式催化化学蒸镀装置。使从加热电源6和该加热电源6的各端子6a、6b间向反应容器2内的催化体4通入恒电流的导线5a、5b与反应容器2为电绝缘的状态，在已排气的反应容器2内导入含有卤素元素的清洁气，通过从加热电源6通电加热催化体4，使通过该加热而生成的活性种与附着在反应容器2内的附着膜反应而除去附着膜，此时，从恒压电源8以适当的极性在加热电源6的导线5b上外加适当值的直流偏压。

Description

自洁式催化化学蒸镀装置及其清洁方法

技术领域

本发明涉及能抑制催化化学蒸镀装置内由清洁气引起的催化体的腐蚀劣化，具有实用的清洁速度和良好的清洁性的自洁式催化化学蒸镀装置及其清洁方法。

背景技术

在制造各种半导体装置、LCD(液晶显示器)等时，作为在基板上形成薄膜的方法，迄今为止使用的是例如CVD法(化学蒸镀法)。

作为CVD法，到目前为止已知的是热CVD法、等离子CVD法等，但近年来开始实际使用的是如下的催化CVD法(也称作Cat-CVD法或热丝CVD法)：以加热的钨等的丝(以下称作“催化体”)作为催化体，通过利用该催化体产生的催化作用将供给到反应室内的原料气分解，在基板上堆积成薄膜。

催化CVD法与热CVD法相比，能够在低温下进行成膜，而且还没有等离子CVD法那样的由等离子引起的在基板上产生损伤等问题，所以作为下一代半导体装置、LCD等显示装置的成膜方法而受到关注。

采用这种催化CVD法进行成膜的催化CVD装置与热CVD装置、等离子CVD装置相同，当成膜过程中分解的原料气在基板上形成堆积膜时，一部分分解的原料气会作为膜附着在反应容器的内壁、基板装载台等上。

这些付着的膜一堆积，则很快地剥离而悬浮在反应容器内，附着在基板上，从而导致处理品质降低。

因此，必须适当地除去附着在反应容器的内壁、基板装载台等上的膜(以下称作“附着膜”)。作为除去该附着膜的现场(就地，in situ)清洁方法，目前为止一般采用将HF、NF₃、SF₆、CF₄等含有卤素元素的清洁气导入反应容器内，使作为加热的发热体的催化体引起的清洁气的分解而产生的含有卤素的自由基种与附着膜反应，将其除去的方法。

目前为止的这种清洁方法，由于在上述清洁气的分解中也使用原料气的分解中使用的加热的钨等催化体，所以此时产生的含有卤素的自由基种的一部分和催化体反应，将催化体刻蚀，引起腐蚀劣化，因此清洁后成膜时无法得到设定的发热特性，存在有损膜的堆积速度的再现性等问题。

因此，为了解决上述问题，提出了将钨等催化体加热到2000℃以上以抑制催化体和清洁气反应引起的催化体的刻蚀(腐蚀劣化)的清洁方法(例如参照专利文献1)。

专利文献1：特开2001-49436号公报

发明内容

然而，上述专利文献1所述的清洁方法必须将钨等催化体(发热体)加热到2000℃以上，所以担心加热到2000℃以上的催化体本身因蒸发而劣化以及该蒸发产生的催化体的构成元素污染反应容器(处理室)，所以还有改进的余地。

另外，由于将催化体加热到2000℃以上，设置在催化体附近的构成部件、反应容器的内壁也会由于来自催化体的辐射热而形成高温，所以必须使用具有耐热性且受热放出的气体少的部件，能够使用的部件受到限制，成本增高等，还有改进的余地。

本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于提供在不将催化体加热到2000℃以上的情况下，抑制清洁气引起的催化体的腐蚀劣化，能够在低成本下进行实用的清洁速度和良好的清洁的自洁式催化化学蒸镀装置及其清洁方法。

为了实现上述目的，本发明的自洁式催化化学蒸镀装置中，权利要求1所述的发明具有如下构成：在可以真空排气的反应容器内利用电阻加热的催化体的催化作用形成薄膜的催化化学蒸镀装置中，该装置具备用于在催化体上外加偏压的电源、切换外加的偏压的极性的切换开关，基于导入的清洁气接触电阻加热的催化体而分解产生的自由基种、外加到催化体上的偏压和极性，在不将催化体自身刻蚀的情况下，除去附着在反应容器内的附着膜。

另外，权利要求2所述的发明的特征在于：除了前述构成以外，设置有将清洁气分解为自由基种而导入反应容器中的自由基种发生器。

进而，权利要求3所述的发明的特征在于：清洁气是含有卤素元素的气体、与惰性气体和还原性气体的任一种的混合气体。

权利要求4所述的发明的特征在于：清洁气含有惰性气体和还原性气体的任一种，基于惰性气体和还原性气体的种类设置偏压的极性。

权利要求5所述的发明如下构成：当规定极性的偏压为零时，清洁气是含有卤素元素的气体和还原性气体的混合气体。

权利要求6所述的发明具有如下构成：含有卤素元素的气体是NF₃、HF、C₂F₆、C₃F₈、SF₆、CF₄、CClF₃、C₂ClF₅和CCl₄的任一种或它们的组合，还原性气体是H₂，惰性气体是稀有气体。

权利要求7所述的发明具有如下构成：清洁气是含有卤素元素的气体和H₂的混合气体，外加正极性的偏压。

权利要求8所述的发明具有如下构成：清洁气是含有卤素元素的气体和Ar的混合气体，外加负极性的偏压。

权利要求9所述的发明设置了监视装置，该监视装置根据催化体的电阻检测催化体自身刻蚀的产生。

在本发明的催化化学蒸镀装置的清洁方法中，权利要求10所述的发明是在可以真空排气的反应容器内利用电阻加热的催化体的催化作用形成薄膜的催化化学蒸镀装置的清洁方法，该方法包括：在电阻加热的催化体上外加规定极性的偏压的过程；导入清洁气的过程；清洁气接触电阻加热的催化体而分解、产生自由基种的过程；除去反应容器内附着的附着膜而不刻蚀催化体本身的过程。

另外，权利要求11所述的发明的特征在于：导入清洁气的过程是将清洁气分解为自由基种而导入反应容器内的过程。

进而，权利要求12所述的发明的特征在于：清洁气是含有卤素元素的气体、与惰性气体和还原性气体的任何一种的混合气体。

权利要求13所述的发明的特征在于：清洁气含有惰性气体和还原性气体的任一种，外加根据惰性气体和还原性气体的种类而确定的极性的偏压。

权利要求14所述的发明的特征在于：当规定极性的偏压为零时，清洁气是含有卤素元素的气体和还原性气体的混合气体。

权利要求15所述的发明的特征在于：含有卤素元素的气体是NF₃、HF、C₂F₆、C₃F₈、SF₆、CF₄、CClF₃、C₂ClF₅和CCl₄的任一种或它们的组合，还原性气体是H₂，惰性气体是稀有气体。

权利要求16所述的发明的特征在于：清洁气是含有卤素的气体和H₂的混合气体，外加正极性的偏压。

权利要求17所述的发明的特征在于：清洁气是含有卤素的气体和Ar的混合气体，外加负极性的偏压。

权利要求18所述的发明的特征在于：清洁中，根据电阻现场监视催化体自身刻蚀的产生。

采用本发明的自洁式催化化学蒸镀装置及其清洁方法，具有如下效果：即使不将催化体加热到2000℃以上，也能够抑制清洁气导致的催化体的腐蚀劣化，获得实用的清洁速度，除去附着在反应容器的内壁等上的附着膜。

另外，通过抑制清洁气引起的催化体的腐蚀劣化，在成膜时，也能够稳定地在基板上堆积良好的膜(成膜)。

此外，由于清洁时不需要将催化体加热到2000℃以上，所以不会由于催化体自身的蒸发而引起劣化以及伴随该蒸发产生的催化体的构成要素导致反应容器内被污染，而且能够使用熔点低的廉价的部件，从而降低成本。

附图说明

图1是表示采用本发明的实施方案1的清洁方法进行清洁的自洁式催化化学蒸镀装置的结构简图。

图2表示使用“NF₃和H₂的混合气体”作为清洁气时，外加了偏压时和没有外加偏压时的加热电源的端子间产生的电压的变化。

图3表示使用“NF₃和Ar的混合气体”作为清洁气时，外加了偏压时和没有外加偏压时的加热电源的端子间产生的电压的变化。

图4表示使用“NF₃和H₂的混合气体”或“NF₃和Ar的混合气体”作为清洁气时，加热电源的端子间产生的电压的变化。

图5表示采用本发明的实施方案3的清洁方法进行清洁的自洁式催化化学蒸镀装置的结构简图。

符号说明

1、20 自洁式催化化学蒸镀装置

2 反应容器

4 催化体

6 加热电源

8 恒压电源

10 控制装置

11 清洁气分解用容器

14 监视装置

具体实施方式

本发明的自洁式催化化学蒸镀装置是在可以真空排气的反应容器内利用电阻加热的催化体的催化作用形成薄膜的催化化学蒸镀装置，该装置具备用于在催化体上外加偏压的电源、切换外加的偏压的极性的切换开关，基于导入的清洁气接触电阻加热的催化体而分解产生的自由基种、外加到催化体上的偏压和极性，在没有刻蚀催化体自身的情况下，刻蚀除去附着在反应容器内的附着膜。

在下文中，根据图1～图5，基本相同或对应的部件使用相同的符号，对本发明的最佳实施方案进行说明。

<实施方案1>

首先，对实施方案1进行说明。

图1是表示本发明的实施方案1的自洁式催化化学蒸镀装置的结构简图。

该自洁式催化化学蒸镀装置1包括：反应容器2，设置在该反应容器2内、搭载基板(未图示)的基板装载台3，具有用于将供给到反应容器2内的原料气加热分解的催化作用的由直径为0.5mm的钨丝形成的催化体4。

催化体4在清洁时，将供给到反应容器2内的清洁气加热分解，通过接触催化体4而产生自由基种。

作为具有这种催化作用的催化体，除了钨丝以外，还可以使用铟、钼、钽和铌等，还可以是它们的合金。

反应容器2包括：用于在反应容器2的清洁时供给清洁气，在成膜时供给原料气的气体供给系统(未图示)，和用于将反应容器2真空排气而调节其内部压力的气体排气系统(未图示)，如图1所示，从气体供给口2a导入清洁气，从气体排气口2b真空排气。

作为清洁气，可以使用NF₃、HF、C₂F₆、C₃F₈、SF₆、CF₄、CClF₃、C₂ClF₅和CCl₄等含有卤素元素的气体，与H₂等还原性气体和Ar等惰性气体的任何一种的混合气体。

作为惰性气体，可以使用与Ar同类的稀有气体。

通过导线5a、5b，将催化体4与恒直流电源的加热电源6连接，通过从加热电源6外加恒电流控制的直流电压，将催化体4电阻加热。

一端侧连接加热电源6的各端子6a、6b的各导线5a、5b通过绝缘部件7a、7b与反应容器2电绝缘，而且，反应容器2和加热电源6接地。

如此，加热电源6和各导线5a、5b相对于反应容器2电绝缘，通过加热电源6和各导线5a、5b，构成对催化体4供电的电路。该加热电源6也可以是恒电流控制的交流电源。

另外，在将加热电源6和催化体4电连接的一方的导线5b上，通过电阻器9连接有恒压电源8，该恒压电源8是用于控制从加热电源6外加到催化体4的电位的恒直流电源。

恒压电源8具有用于切换外加的偏压的极性的切换开关8a，通过来自连接的控制装置10的控制信号，能够切换外加的偏压的极性。

此外，恒压电源8根据来自控制装置10的控制信号，通过电阻器9，将控制为所希望极性、正极性或负极性的电位值的偏压外加到催化体4上，能够控制从加热电源6外加到催化体4上的电位，即加热电源6的端子间的电压(如后详述)。

将外加的偏压的极性设定为使电阻加热的催化体4自身不产生刻蚀，该极性可以根据导入的惰性气体和还原性气体的种类而适当切换。

在实施方案1中，设置有监视装置14，该装置检测恒电流源6的输出端子6a、6b间的电压，从而检测催化体4自身刻蚀的产生。

在使用恒电流源对催化体4的电阻加热供电时，在自洁过程中，如果产生催化体4自身的刻蚀，细丝状的催化体直径通常会减少，电阻增大，所以设定电流源的输出端子间的电压上升。

因此，通过采用监视装置14检测自洁中的端子间的电压，能够检测催化体4刻蚀的产生。

接着，对采用实施方案1的自洁式催化化学蒸镀装置1进行成膜和现场(就地)清洁方法进行说明。

参照图1，本实施方案的自洁式催化化学蒸镀装置1的成膜处理是将基板(未图示)搬入反应容器2内，搭载在基板装载台3上。

接着，一边将反应容器2内真空排气，一边用Ar气或氢气净化后，在这些净化气体气氛中，边控制为规定压力，边在催化体4上外加直流电压，进行电阻加热，加热到规定温度，例如1700℃左右。

接着，切换为从气体供给系统通过气体供给口2a向反应容器2内导入原料气体，例如SiH₄和H₂的混合气体，采用气体排气系统，通过气体排气口2b，对反应容器2内排气，调节为规定压力。

此时，导入的原料气与加热到1700℃的催化体4接触而分解，产生自由基种，在基板上堆积薄膜。

通过重复进行这种成膜工艺处理，分解的反应气的一部分也会作为堆积膜附着在反应容器2的内壁、基板装载台3等上。

因此，催化化学蒸镀装置必须在每个规定的运行时间对反应容器2内进行清洁。

接着，对使用实施方案1的自洁式催化化学蒸镀装置，除去附着在反应容器2的内壁、基板装载台3等上的附着膜的催化化学蒸镀装置的清洁方法进行说明。

本发明的催化化学蒸镀装置的清洁方法是在可以真空排气的反应容器2内利用电阻加热的催化体4的催化作用形成薄膜的催化化学蒸镀装置的清洁方法，包括：在电阻加热的催化体4上外加规定极性的偏压的过程，导入清洁气的过程，清洁气接触电阻加热的催化体从而分解产生自由基种的过程，除去附着在反应容器内的附着膜而不会将催化体本身刻蚀的过程。

以下，对清洁方法进行详细说明。

首先，一边将反应容器2真空排气，一边用Ar气或氢气净化后，在这些净化气体气氛中，边控制为例如65Pa，边通过电阻加热将催化体4加热到例如1700℃。

此时，在导入Ar气时，使极性为负极性，在导入氢气时，使极性为正极性，外加偏压。

接着，通过气体供给系统的导入气体的切换操作，通过气体供给口2a将清洁气导入反应容器2内。

在本实施方案中，分别导入20sccm的含有卤素元素的气体NF₃(三氟化氮)和还原性气体H₂(氢气)的混合气体作为清洁气。

由于流入氢气作为还原性气体，因此预先将极性切换为正极性。

此时，在向反应容器2内导入混合气体的同时，通过气体排气系统，通过气体排气口2b，一边将反应容器2内真空排气，一边调节维持在65Pa。

然后，导入的清洁气接触成为1700℃的催化体4而分解，利用产生的含有卤素的自由基种，刻蚀除去附着在反应容器2的内壁、基板装载台3等上的附着膜，通过气体排气口2b排出。

如此，利用催化体的催化作用，能够以实用的清洁速度将催化化学蒸镀装置进行良好的清洁，而且抑制催化体自身的刻蚀。

如果汇总本实施方案的催化化学蒸镀装置的清洁方法的清洁条件，则反应容器2内的压力为65Pa，催化体4的加热温度为1700℃左右，NF₃和H₂的流量分别为20sccm，催化体4的直径为0.5mm。

在本实施方案的清洁时，从恒压电源8在导线5b上外加了直流偏压的情况下，和没有外加该偏压的情况下，加热电源6的端子间产生的电压(从加热电源6外加到催化体4上的电位)的变化如图2所示。

在图2中，a表示没有从恒压电源8外加偏压的情形，b表示从恒压电源8外加了+120V的偏压的情形，c表示从恒压电源8外加了-180V的偏压的情形。

在任何一种情况下，都良好地除去了附着在反应容器2的内壁、基板装载台3等上的附着膜。

如图2所示的结果表明，在没有从恒压电源8外加偏压时(图2的a)，随着清洁的进行，加热电源6的端子间产生的电压上升(从约68V到约77.5V)。

这是由于清洁时由清洁气分解产生的含有卤素元素的自由基种将催化体4刻蚀(腐蚀劣化)，催化体4的直径变小，其电阻变大。

另一方面，从恒压电源8外加了+120V的偏压时(图2的b)，即使进行清洁，加热电源6的端子间产生的电压上升也小(从约81V到约84V)，可以抑制催化体4的刻蚀(腐蚀劣化)。

另外，在从恒压电源8外加了-180V的偏压时(图2的c)，随着清洁的进行，加热电源6的端子间产生的电压少量上升(从约78V到约82.5V)，这是由于催化体4被刻蚀(腐蚀劣化)。

另外，在本实施方案中，当使用了NF₃和Ar的混合气作为清洁气时，同样地，在从恒压电源8对导线5b外加了直流偏压的情形和没有外加该偏压的情形下，加热电源6的端子间产生的电压(从加热电源6外加到催化体4上的电位)的变化如图3所示。

在图3中，a表示没有从恒压电源8外加偏压的情形，b表示从恒压电源8外加了+120V的偏压的情形，c表示从恒压电源8外加了-180V的偏压的情形。

该清洁时的清洁条件是：反应容器2内的压力为65Pa，催化体4的加热温度为1700℃左右，NF₃和Ar的流量分别为20sccm，催化体4的直径为0.5mm。

如图3所示的结果表明，在没有从恒压电源8外加偏压时(图3的a)，随着清洁的进行，加热电源6的端子间产生的电压上升(从约100V到约110V)，催化体4被刻蚀(腐蚀劣化)。

另外，在从恒压电源8外加了+120V的偏压时(图3的b)，随着清洁的进行，加热电源6的端子间产生的电压上升(从约82V到约100V)，催化体4被刻蚀(腐蚀劣化)。

另一方面，从恒压电源8外加了-180V的偏压时(图3的c)，即使进行清洁，加热电源6的端子间产生的电压也几乎没有上升，催化体4的刻蚀(腐蚀劣化)得到抑制。

图2、图3所示的结果表示：通过从恒压电源8外加偏压，对应于还原或氧化催化体4表面的吸附种的驱动力的程度的催化体4中的d电子以及来自吸附种的给电子的受容轨道(d-空位)的能级(与催化体4的费米能级相关)变化，使吸附在催化体4表面的卤素类自由基种以及H₂这样的还原剂与催化体4之间的表面反应，即刻蚀产生或刻蚀抑制的速度变化。

因此，如图2所示，在清洁气为NF₃和H₂的混合气的情况下，在从恒压电源8外加了+120V的偏压时，可以抑制催化体4的刻蚀(腐蚀劣化)，如图3所示，在清洁气为NF₃和Ar的混合气的情况下，从恒压电源8外加了-180V的偏压时，可以抑制催化体4的刻蚀(腐蚀劣化)。

如此，通过使催化体4的加热电源6、导线5a、5b与反应容器2为电绝缘状态，从恒压电源8以适当的极性将适当值的偏压外加到加热电源6的端子间电位，即从加热电源6外加到催化体4的电位上，能够抑制清洁气导致的催化体4的腐蚀劣化，而且能够用清洁气良好地除去附着在反应容器2的内壁、基板装载台3等上的附着膜。

另外，通过抑制清洁气引起的催化体4的腐蚀劣化，在成膜时也能够稳定地在基板上堆积良好的膜。

此外，由于清洁时不需要如目前的例子那样将催化体4加热到2000℃以上，所以没有催化体4自身蒸发引起的劣化以及伴随该蒸发产生的催化体4的构成要素引起的反应容器2内的污染，而且可以使用熔点低的廉价部件，所以可以降低成本。

<实施方案2>

接着，对实施方案2进行说明。

本实施方案使用图1所示的自洁式催化化学蒸镀装置1，没有从低电压电源8在加热电源6的端子间电压上外加偏压，为零偏压。

本实施方案的清洁条件是：反应容器内的压力为10Pa，催化体的丝直径为0.7mm，催化体的加热温度为1700℃，作为清洁气的NF₃和H₂的混合气体分别导入20sccm。

图4是表示实施方案2的催化体本身产生刻蚀的加热电源用端子间产生的电压和清洁时间的关系图，a表示实施方案2的清洁气为NF₃和H₂的混合气体的情形，b作为比较例表示清洁气为NF₃和Ar的混合气的情形。

如图4所示，在实施方案2中，加热电源的端子间产生的电压梯度平坦，所以催化体自身几乎没有刻蚀，能够良好地除去反应容器内的附着膜。

为了进行比较，将使用了“NF₃和Ar的混合气”的情况下的清洁时的加热电源6的端子间电压，即从加热电源6外加到催化体4的电位的变化一并示出(参照图4中的b)。

该比较例的清洁条件与实施方案2相同，NF₃和Ar的流量也分别是20sccm。

如图4所示的结果表明，与使用了NF₃和Ar的混合气作为清洁气的情形相比，在使用了NF₃和H₂的混合气的情况下，进行清洁时的加热电源6的端子间产生的电压的上升大幅度地减小，催化体4的刻蚀(腐蚀劣化)得到抑制。

从图4所示的结果可以推测：在使用了NF₃和Ar的混合气作为清洁气的情况下，存在NF₃接触加热的催化体(钨丝)而分解产生的含有氟的自由基种的一部分以催化体4本身为还原剂生成氟化钨(WF_x；通常x≤6)的反应路径，所以催化体4的刻蚀(腐蚀劣化)进行。

另一方面推测，在使用NF₃和H₂的混合气作为清洁气时，还存在H₂接触加热的催化体(钨丝)4而分解产生的氢自由基，该氢自由基相对于含有氟的自由基种与催化体4作为竞争性的还原剂作用，代替性地生成氟化氢(HF)，通过还形成这种反应路径，结果可以抑制催化体4的刻蚀(腐蚀劣化)。

另外，与实施方案1的情形相比，可以推断减小反应容器2内的压力也有助于抑制催化体4的刻蚀(腐蚀劣化)。

如此，通过使用NF₃和H₂的混合气作为清洁气，也能够除去附着在反应容器内的附着膜，同时能够抑制催化体4的刻蚀(腐蚀劣化)。

<实施方案3>

接着，对实施方案3进行说明。

图5是表示实施方案3的自洁式催化化学蒸镀装置的结构简图。

另外，与图1所示的自洁式催化化学蒸镀装置具有相同功能的部件使用相同符号，省略了重复的说明。

该自洁式催化化学蒸镀装置20在反应容器2的外侧设置清洁气分解用容器11，该容器作为用于将清洁气分解，产生自由基种的自由基种发生器。

在清洁气分解用容器11设置有RF等离子、微波等离子等等离子发生装置12，通过电磁能将导入的清洁气，例如NF₃和Ar的混合气进行等离子分解，产生含有卤素的自由基种。

作为导入的清洁气的分解方法，除了使用等离子以外，还可以使用其它方法，例如使用照射紫外线的光能。

其它结构与图1所示的实施方案1的自洁式催化化学蒸镀装置1相同。

以下，对本实施方案的现场(就地)清洁方法进行说明。

首先，边用惰性气体净化，边通过气体排气系统(未图示)从气体排气口2b将反应容器2内真空排气，调节为规定压力，例如65Pa。

然后，从加热电源6通过导线5a、5b在催化体4上外加直流电压，进行电阻加热，将催化体4加热到规定温度，例如1700℃左右。

此时，由于使用Ar气作为惰性气体，所以调节为负极性外加偏压。

接着，一边将压力调节维持在65Pa，一边向清洁气分解用容器11内导入清洁气，在本实施方案中是NF₃和Ar的混合气。

通过等离子发生装置12将该导入的清洁气，即NF₃和Ar的混合气等离子分解，产生含有卤素的自由基种，将该含有卤素的自由基种供给到反应容器2内，刻蚀除去附着在反应容器2的内部、基板装载台3等上的附着膜，通过气体排气口2b排出。

此时，与实施方案1同样地，通过控制控制装置10，从恒压电源8以适当的极性将适当值的偏压外加到加热电源6的端子间电位(从加热电源6外加到催化体4的电位)。

由此，如实施方案1所说明，能够抑制催化体4的含有卤素的自由基种引起的腐蚀劣化。

另外，在本实施方案的清洁时，通过气体供给口2a将作为还原性气体的H₂导入反应容器2内，如实施方案2所说明，从而能够更好地抑制催化体4的含有卤素的自由基种引起的腐蚀劣化。

在本实施方案中，从气体供给口2a将H₂供给到反应容器2内，但可以将清洁气和H₂一起导入清洁气分解用容器11，通过清洁气分解用容器11，供给到反应容器2内。

如此，在设置在反应容器2的外部的清洁气分解用容器11内，将清洁气分解，将产生的含有卤素的自由基种供给到反应容器2内，除去附着膜，因此与用反应容器2内的加热的催化体4将清洁气分解的实施方案1的情形相比，能够更高效地除去附着膜，缩短清洁时间。

以上说明的各实施方案的清洁方法中，使用了NF₃作为清洁气，除此以外，还可以使用例如HF、C₂F₆、C₃F₈、SF₆、CF₄、CClF₃、C₂ClF₅和CCl₄等含有卤素的气体。

本发明的自洁式催化化学蒸镀装置及其清洁方法，利用电阻加热的催化体的催化作用进行除去附着物的清洁，但能够抑制催化体自身的刻蚀，只除去附着物，所以适用于通过催化作用形成薄膜的催化化学蒸镀装置的清洁。

Claims

1.一种自洁式催化化学蒸镀装置，该装置是在可以真空排气的反应容器内利用电阻加热的催化体的催化作用形成薄膜的催化化学蒸镀装置，其特征在于：具备用于在上述催化体上外加偏压的电源和切换外加的偏压的极性的切换开关；基于导入的清洁气接触上述电阻加热的催化体而分解产生的自由基种、外加到上述催化体上的偏压和极性，在没有将催化体自身刻蚀的情况下，除去附着在上述反应容器内的附着膜。

2.权利要求1所述的自洁式催化化学蒸镀装置，其特征在于：除了前述结构以外，设置有将清洁气分解为自由基种、导入前述反应容器中的自由基种发生器。

3.权利要求1所述的自洁式催化化学蒸镀装置，其特征在于：前述清洁气是含有卤素元素的气体、与惰性气体和还原性气体的任一种的混合气体。

4.权利要求1所述的自洁式催化化学蒸镀装置，其特征在于：前述清洁气含有惰性气体和还原性气体的任一种，根据惰性气体和还原性气体的种类设置偏压的极性。

5.权利要求1所述的自洁式催化化学蒸镀装置，其特征在于：在前述规定极性的偏压为零时，前述清洁气是含有卤素元素的气体和还原性气体的混合气体。

6.权利要求3、4或5所述的自洁式催化化学蒸镀装置，其特征在于：前述含有卤素元素的气体是NF₃、HF、C₂F₆、C₃F₈、SF₆、CF₄、CClF₃、C₂ClF₅和CCl₄的任一种或它们的组合，前述还原性气体是H₂，前述惰性气体是稀有气体。

7.权利要求1所述的自洁式催化化学蒸镀装置，其特征在于：前述清洁气是含有卤素元素的气体和H₂的混合气体，外加正极性的前述偏压。

8.权利要求1所述的自洁式催化化学蒸镀装置，其特征在于：前述清洁气是含有卤素元素的气体和Ar的混合气体，外加负极性的前述偏压。

9.权利要求1所述的自洁式催化化学蒸镀装置，其特征在于：设置了监视装置，该监视装置根据催化体的电阻检测前述催化体自身刻蚀的产生。

10.一种催化化学蒸镀装置的清洁方法，该方法是在可以真空排气的反应容器内利用电阻加热的催化体的催化作用形成薄膜的催化化学蒸镀装置的清洁方法，其包括：在电阻加热的催化体上外加规定极性的偏压的过程；导入清洁气的过程；清洁气接触电阻加热的催化体而分解产生自由基种的过程；除去反应容器内附着的附着膜而不刻蚀催化体本身的过程。

11.权利要求10所述的催化化学蒸镀装置的清洁方法，其特征在于：前述导入清洁气的过程是将清洁气分解为自由基种而导入前述反应容器内的过程。

12.权利要求10所述的催化化学蒸镀装置的清洁方法，其特征在于：前述清洁气是含有卤素元素的气体、与惰性气体和还原性气体的任何一种的混合气体。

13.权利要求10所述的催化化学蒸镀装置的清洁方法，其特征在于：前述清洁气含有惰性气体和还原性气体的任一种，外加根据惰性气体和还原性气体的种类而确定的极性的偏压。

14.权利要求10所述的催化化学蒸镀装置的清洁方法，其特征在于：在前述规定极性的偏压为零时，前述清洁气是含有卤素元素的气体和还原性气体的混合气体。

15.权利要求12、13或14所述的催化化学蒸镀装置的清洁方法，其特征在于：前述含有卤素元素的气体是NF₃、HF、C₂F₆、C₃F₈、SF₆、CF₄、CClF₃、C₂ClF₅和CCl₄的任一种或它们的组合，前述还原性气体是H₂，前述惰性气体是稀有气体。

16.权利要求10所述的催化化学蒸镀装置的清洁方法，其特征在于：前述清洁气是含有卤素的气体和H₂的混合气体，外加正极性的前述偏压。

17.权利要求10所述的催化化学蒸镀装置的清洁方法，其特征在于：前述清洁气是含有卤素的气体和Ar的混合气体，外加负极性的前述偏压。

18.权利要求10所述的催化化学蒸镀装置的清洁方法，其特征在于：除了前述结构以外，在清洁中，通过电阻现场监视前述催化体自身刻蚀的产生。