JP2000001784A - Ｃｖｄ容器のクリーニング方法 - Google Patents
Ｃｖｄ容器のクリーニング方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＶＤ容器のクリーニングを容易に行う
【解決手段】 ＥＣＲプラズマＣＶＤ法により、基板５
に炭素薄膜をコーティングし、該基板を取り出した後の
ＣＶＤ容器１内部のクリーニング方法であって、Ｎ2 ガ
スまたはＮ2 ガスを主体としたクリーニングガス中でプ
ラズマを発生させてクリーニングを行う。
に炭素薄膜をコーティングし、該基板を取り出した後の
ＣＶＤ容器１内部のクリーニング方法であって、Ｎ2 ガ
スまたはＮ2 ガスを主体としたクリーニングガス中でプ
ラズマを発生させてクリーニングを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ法によって基板に炭素薄膜をコーティングした後のＣ
ＶＤ容器のクリーニング方法に関する。
Ｄ法によって基板に炭素薄膜をコーティングした後のＣ
ＶＤ容器のクリーニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＥＣＲ（electron cyclotron resonanc
e）プラズマＣＶＤ（chemical vapor deposition ）法
は、マイクロ波と磁場の相互作用による電子サイクロト
ロン共鳴を利用して、プラズマを発生させる方法であ
る。その原理は、ｚ方向の磁界中では電子はｘ−ｙ平面
内で一定の角周波数（サイクロトロン周波数）で円運動
をしているが、ｘ−ｙ平面内でマイクロ波を当てると、
電子は電磁波の電界エネルギを共鳴的に吸収し、高周波
電場により加速され続けるため中性分子やイオンとの衝
突が起るまでは時間とともに運動エネルギが増大し、低
圧力の状態では電子平均エネルギがかなり高くなり、プ
ラズマを発生させる。一般的にはマイクロ波周波数２．
４５ＧＨｚに対して、磁場強度８７５ガウスである。そ
の特徴としては、１）プラズマ中の電子温度が高くイオ
ン化率が高い。２）高眞空下での成膜が可能で不純物の
混入が少ない。３）放電領域と成膜領域を分離できるの
で基板損傷が少ない。４）低温でも高速成膜が可能であ
る。などである。
e）プラズマＣＶＤ（chemical vapor deposition ）法
は、マイクロ波と磁場の相互作用による電子サイクロト
ロン共鳴を利用して、プラズマを発生させる方法であ
る。その原理は、ｚ方向の磁界中では電子はｘ−ｙ平面
内で一定の角周波数（サイクロトロン周波数）で円運動
をしているが、ｘ−ｙ平面内でマイクロ波を当てると、
電子は電磁波の電界エネルギを共鳴的に吸収し、高周波
電場により加速され続けるため中性分子やイオンとの衝
突が起るまでは時間とともに運動エネルギが増大し、低
圧力の状態では電子平均エネルギがかなり高くなり、プ
ラズマを発生させる。一般的にはマイクロ波周波数２．
４５ＧＨｚに対して、磁場強度８７５ガウスである。そ
の特徴としては、１）プラズマ中の電子温度が高くイオ
ン化率が高い。２）高眞空下での成膜が可能で不純物の
混入が少ない。３）放電領域と成膜領域を分離できるの
で基板損傷が少ない。４）低温でも高速成膜が可能であ
る。などである。
【０００３】なお、基板に炭素薄膜をコーティングする
際使用する原料ガスは、メタン（ＣＨ4 ）などの炭化水
素ガス、ＣＯ等の炭酸ガス、アセトン、アルコール等の
有機溶媒の蒸気またはこれらに水素、酸素、アルゴン等
の不活性ガスを混合したものであり、炭素薄膜コーティ
ングは物体の表面を低摩擦係数または低摩耗にするため
に使用する。
際使用する原料ガスは、メタン（ＣＨ4 ）などの炭化水
素ガス、ＣＯ等の炭酸ガス、アセトン、アルコール等の
有機溶媒の蒸気またはこれらに水素、酸素、アルゴン等
の不活性ガスを混合したものであり、炭素薄膜コーティ
ングは物体の表面を低摩擦係数または低摩耗にするため
に使用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】メタンガスをＥＣＲに
よりプラズマ化し、基板に炭素を析出するのは、電子の
衝突によりメタンが分解して、ＣＨx（ｘ＝０〜４、こ
こでＣＨxはイオンまたはラジカル）になり、このＣＨx
が基板に衝突して析出するものであり、コーティングす
る物品の温度が高いほど成膜速度が大きいので、通常基
板は加熱している。
よりプラズマ化し、基板に炭素を析出するのは、電子の
衝突によりメタンが分解して、ＣＨx（ｘ＝０〜４、こ
こでＣＨxはイオンまたはラジカル）になり、このＣＨx
が基板に衝突して析出するものであり、コーティングす
る物品の温度が高いほど成膜速度が大きいので、通常基
板は加熱している。
【０００５】このようなＥＣＲプラズマＣＶＤ法によ
り、炭素薄膜をコーティングする際には、マイクロ波を
導入するマイクロ波導入窓や覗き窓、容器の内壁等に炭
素が析出し汚染される。特にマイクロ波導入窓のガラス
板は、この付近でプラズマ化が活発に行われるため、高
温になっており、炭素析出による汚染が早く進行する。
導入窓の汚染が進行するとマイクロ波が遮られるため成
膜作業が不可能になる。従来は汚染が進行すると容器を
開いて手作業で掃除を行っているが、手間と時間がかか
り、ＣＶＤ作業の能率が低下してしまう。
り、炭素薄膜をコーティングする際には、マイクロ波を
導入するマイクロ波導入窓や覗き窓、容器の内壁等に炭
素が析出し汚染される。特にマイクロ波導入窓のガラス
板は、この付近でプラズマ化が活発に行われるため、高
温になっており、炭素析出による汚染が早く進行する。
導入窓の汚染が進行するとマイクロ波が遮られるため成
膜作業が不可能になる。従来は汚染が進行すると容器を
開いて手作業で掃除を行っているが、手間と時間がかか
り、ＣＶＤ作業の能率が低下してしまう。
【０００６】本発明は従来技術のかかる問題点に鑑み案
出されたもので、ＥＣＲプラズマＣＶＤ作業後の容器の
クリーニングを容易、かつ、速やかに行いＣＶＤ作業の
能率向上を図るＣＶＤ容器のクリーニング方法を提供す
ることを目的とする。
出されたもので、ＥＣＲプラズマＣＶＤ作業後の容器の
クリーニングを容易、かつ、速やかに行いＣＶＤ作業の
能率向上を図るＣＶＤ容器のクリーニング方法を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のＣＶＤ容器のクリーニング方法は、ＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ法により基板に炭素薄膜をコーティングし、
該基板を取り出した後のＣＶＤ容器内部のクリーニング
方法であって、容器中にクリーニングガスを導入し、該
クリーニングガス中でプラズマを発生させてクリーニン
グを行うものである。
本発明のＣＶＤ容器のクリーニング方法は、ＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ法により基板に炭素薄膜をコーティングし、
該基板を取り出した後のＣＶＤ容器内部のクリーニング
方法であって、容器中にクリーニングガスを導入し、該
クリーニングガス中でプラズマを発生させてクリーニン
グを行うものである。
【０００８】クリーニングガスはＮ2 ガスまたはＮ2 ガ
スにメタン等の炭化水素ガス、アルゴン等の不活性ガ
ス、水素ガスや酸素ガス等を混合したものを用いる。
スにメタン等の炭化水素ガス、アルゴン等の不活性ガ
ス、水素ガスや酸素ガス等を混合したものを用いる。
【０００９】クリーニングガスをマイクロ波導入窓に向
って吹き付けるようにすると、クリーニングが速やかに
行われる。
って吹き付けるようにすると、クリーニングが速やかに
行われる。
【００１０】次に、本発明の作用を説明する。排気ポン
プにより排気される眞空容器中にＣＨ4などの原料ガス
を導入するとともに、マイクロ波と磁気コイルの作用に
より、プラズマを発生させて、基板上に炭素薄膜をコー
ティングする。コーティング完了後、容器中から基板を
取り出すか遮蔽板などを用いて基板を覆っておく。その
後容器中にクリーニングガスを導入してプラズマを発生
させる。
プにより排気される眞空容器中にＣＨ4などの原料ガス
を導入するとともに、マイクロ波と磁気コイルの作用に
より、プラズマを発生させて、基板上に炭素薄膜をコー
ティングする。コーティング完了後、容器中から基板を
取り出すか遮蔽板などを用いて基板を覆っておく。その
後容器中にクリーニングガスを導入してプラズマを発生
させる。
【００１１】発生したプラズマにより容器内、特にマイ
クロ波導入窓に析出した炭素をエッチングして除去す
る。このときの化学反応は必ずしも明らかではないが、
クリーニングガスのＮ2 が炭素と結合してシアンガスと
なるか、さらに炭素中に含まれる水素とも結合してシア
ン化水素ガスになるものと考えられる。
クロ波導入窓に析出した炭素をエッチングして除去す
る。このときの化学反応は必ずしも明らかではないが、
クリーニングガスのＮ2 が炭素と結合してシアンガスと
なるか、さらに炭素中に含まれる水素とも結合してシア
ン化水素ガスになるものと考えられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の１実施形態につい
て図面を参照しつつ説明する。図１は本発明を実施する
のに使用するＥＣＲプラズマを発生させてＣＶＤを行う
ＣＶＤ容器の断面図である。図において、１はステンレ
ス鋼製で円筒状のＣＶＤ容器である。ＣＶＤ容器１は、
上部にプラズマ導入窓１ａを有している。プラズマ導入
窓１ａには、ガラス板１ｂが嵌め込まれている。プラズ
マ導入窓１ａの直下の部分はプラズマ発生室１ｄであ
る。プラズマ発生室１ｄのまわりに円筒状のコイル２が
設けられており、プラズマ発生室１ｄ内に磁界を形成す
る。この磁界はプラズマを引き出すための発散磁界を兼
ねている。
て図面を参照しつつ説明する。図１は本発明を実施する
のに使用するＥＣＲプラズマを発生させてＣＶＤを行う
ＣＶＤ容器の断面図である。図において、１はステンレ
ス鋼製で円筒状のＣＶＤ容器である。ＣＶＤ容器１は、
上部にプラズマ導入窓１ａを有している。プラズマ導入
窓１ａには、ガラス板１ｂが嵌め込まれている。プラズ
マ導入窓１ａの直下の部分はプラズマ発生室１ｄであ
る。プラズマ発生室１ｄのまわりに円筒状のコイル２が
設けられており、プラズマ発生室１ｄ内に磁界を形成す
る。この磁界はプラズマを引き出すための発散磁界を兼
ねている。
【００１３】３はマイクロ波であり、４は導波管であ
る。１ｃは覗き窓、１ｅは基板５を載置して加熱するテ
ーブルであり、昇降可能になっている。６はＣＨ4 等の
原料ガスを導入する原料ガス導入管であり、導入管６の
出口６ａは基板５に向って開口している。
る。１ｃは覗き窓、１ｅは基板５を載置して加熱するテ
ーブルであり、昇降可能になっている。６はＣＨ4 等の
原料ガスを導入する原料ガス導入管であり、導入管６の
出口６ａは基板５に向って開口している。
【００１４】７はＮ2 等のクリーニングガス導入管であ
り、中間に流量調節器７ａが設けられている。クリーニ
ングガス導入管７は２つに分岐しており、その一方の先
端７ｂは、マイクロ波導入窓１ａの内側、他方の先端７
ｃは覗き窓１ｃの内側にそれぞれ向って開口している。
８は排気管であり、図示しない眞空ポンプに接続されて
いる。
り、中間に流量調節器７ａが設けられている。クリーニ
ングガス導入管７は２つに分岐しており、その一方の先
端７ｂは、マイクロ波導入窓１ａの内側、他方の先端７
ｃは覗き窓１ｃの内側にそれぞれ向って開口している。
８は排気管であり、図示しない眞空ポンプに接続されて
いる。
【００１５】９は圧力調整容器であり、弁１０を介して
ＣＶＤ容器１と接続されており、容器９の内部の圧力は
ＣＶＤ容器１の内部と同等の眞空に保たれている。１１
は基板取り出し用のハンドであり、ＣＶＤ容器１に基板
５の出し入れをする。１１ａは磁石であり、これを摺動
させることにより、ハンド１１の基端部１１ｂを無接触
で摺動させる。
ＣＶＤ容器１と接続されており、容器９の内部の圧力は
ＣＶＤ容器１の内部と同等の眞空に保たれている。１１
は基板取り出し用のハンドであり、ＣＶＤ容器１に基板
５の出し入れをする。１１ａは磁石であり、これを摺動
させることにより、ハンド１１の基端部１１ｂを無接触
で摺動させる。
【００１６】次に本実施形態の作用を説明する。ＣＶＤ
容器１内のテーブル１ｅ上に基板５を載置し、ＣＶＤ容
器内を１０-3〜１０-4Ｔｏｒｒ程度の眞空を保ちながら
原料ガスとしてＣＨ4 ガスを導入し、マイクロ波３を
ＣＶＤ容器１内に導入する。マイクロ波３とコイル２に
より発生する磁界の作用により、ＣＨ4 ガスはプラズマ
発生室１ｄ内でプラズマ化する。発生したプラズマはコ
イル２の発散磁界の作用でプラズマ発生室１ｄ内から引
き出されて基板５に衝突し、基板５上に炭素薄膜をコー
ティングする。コーティングの時間は９０ｍｉｎ程度で
ある。
容器１内のテーブル１ｅ上に基板５を載置し、ＣＶＤ容
器内を１０-3〜１０-4Ｔｏｒｒ程度の眞空を保ちながら
原料ガスとしてＣＨ4 ガスを導入し、マイクロ波３を
ＣＶＤ容器１内に導入する。マイクロ波３とコイル２に
より発生する磁界の作用により、ＣＨ4 ガスはプラズマ
発生室１ｄ内でプラズマ化する。発生したプラズマはコ
イル２の発散磁界の作用でプラズマ発生室１ｄ内から引
き出されて基板５に衝突し、基板５上に炭素薄膜をコー
ティングする。コーティングの時間は９０ｍｉｎ程度で
ある。
【００１７】コーティング完了後弁１０を開いてＣＶＤ
容器と圧力調整容器９内を連通させ、ハンド１１を作用
させて基板５を圧力調整室９内に引き込む。引き込み完
了後弁１０を再び閉じ、目視検査により覗き窓１ｅやマ
イクロ波導入窓１ａのガラス板１ｂが炭素により汚染さ
れていれば、クリーニングガスによるクリーニングを行
う。
容器と圧力調整容器９内を連通させ、ハンド１１を作用
させて基板５を圧力調整室９内に引き込む。引き込み完
了後弁１０を再び閉じ、目視検査により覗き窓１ｅやマ
イクロ波導入窓１ａのガラス板１ｂが炭素により汚染さ
れていれば、クリーニングガスによるクリーニングを行
う。
【００１８】クリーニングは容器１内の圧力を１０-3〜
１０-4Ｔｏｒｒに保つように排気しながらクリーニング
ガスとしてＮ2 ガスを導入しプラズマを発生させる。
１０-4Ｔｏｒｒに保つように排気しながらクリーニング
ガスとしてＮ2 ガスを導入しプラズマを発生させる。
【００１９】発生したプラズマにより、ＣＶＤ容器１内
部、特にマイクロ波導入窓１ａのクリーニングを続け
る。クリーニングが完了したら、新たに基板５をＣＶＤ
容器１内に挿入しＣＶＤ作業を続行する。
部、特にマイクロ波導入窓１ａのクリーニングを続け
る。クリーニングが完了したら、新たに基板５をＣＶＤ
容器１内に挿入しＣＶＤ作業を続行する。
【００２０】このように、Ｎ2 ガスのプラズマにより、
ＣＶＤ容器１内のクリーニングを行うことができるの
で、ＣＶＤ容器１を手作業のクリーニングのため開放す
る必要がなく、ＣＶＤ作業の能率向上が図れる。またＮ
2 ガスは通常真空容器のリーク用に準備されているの
で、リーク用ガスの配管途中に流量調節器７ａを追加す
るのみで、クリーニングガス導入管７として使える。
ＣＶＤ容器１内のクリーニングを行うことができるの
で、ＣＶＤ容器１を手作業のクリーニングのため開放す
る必要がなく、ＣＶＤ作業の能率向上が図れる。またＮ
2 ガスは通常真空容器のリーク用に準備されているの
で、リーク用ガスの配管途中に流量調節器７ａを追加す
るのみで、クリーニングガス導入管７として使える。
【００２１】
【実施例】本発明の作用を実証するためテストを行っ
た。テストの条件は次の通りである。 １）ＣＶＤ容器の大きさ：０．１１ｍ3 ２）クリーニング実施中の眞空度：１０-4Ｔｏｒｒ ３）Ｎ2 ガスの流量：１２ｃｃ／ｍｉｎ ４）マイクロ波のパワー：５６０Ｗ ５）クリーニング時間：４０ｍｉｎ 上記クリーニングの結果、ＣＶＤ容器１の内面、特にマ
イクロ波導入窓１ａのガラス板１ｂ内面の析出炭素は完
全にクリーニングできた。
た。テストの条件は次の通りである。 １）ＣＶＤ容器の大きさ：０．１１ｍ3 ２）クリーニング実施中の眞空度：１０-4Ｔｏｒｒ ３）Ｎ2 ガスの流量：１２ｃｃ／ｍｉｎ ４）マイクロ波のパワー：５６０Ｗ ５）クリーニング時間：４０ｍｉｎ 上記クリーニングの結果、ＣＶＤ容器１の内面、特にマ
イクロ波導入窓１ａのガラス板１ｂ内面の析出炭素は完
全にクリーニングできた。
【００２２】本発明は以上述べた実施形態に限定される
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
更が可能である。例えば、クリーニングガス導入管７を
別途設けたが、これを設けず原料ガス導入管６を切り換
え使用するようにしてもよいなどである。
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
更が可能である。例えば、クリーニングガス導入管７を
別途設けたが、これを設けず原料ガス導入管６を切り換
え使用するようにしてもよいなどである。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように本発明のＣＶＤ容器の
クリーニング方法は、容器内にクリーニングガスを導入
して、それをプラズマ化し、そのプラズマによりＣＶＤ
容器内のクリーニングを行うので、手作業でクリーニン
グを行う手間が省けるとともに、クリーニングのためＣ
ＶＤ容器内の眞空を破壊する必要がなく、再び眞空にす
るための眞空ポンプのエネルギの節約になる。このよう
に、本発明によりＣＶＤ作業の能率向上が図れるなどの
優れた効果がある。
クリーニング方法は、容器内にクリーニングガスを導入
して、それをプラズマ化し、そのプラズマによりＣＶＤ
容器内のクリーニングを行うので、手作業でクリーニン
グを行う手間が省けるとともに、クリーニングのためＣ
ＶＤ容器内の眞空を破壊する必要がなく、再び眞空にす
るための眞空ポンプのエネルギの節約になる。このよう
に、本発明によりＣＶＤ作業の能率向上が図れるなどの
優れた効果がある。
【図１】本発明を実施するＣＶＤ容器の断面図である。
１ ＣＶＤ容器 １ａ マイクロ波導入窓 １ｃ 覗き窓 ２ コイル ３ マイクロ波 ５ 基板 ７ クリーニングガス導入管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠原 譲司 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 4K030 AA10 AA14 AA16 AA17 AA18 BA27 DA06 FA02 KA08 KA30
Claims (3)
- 【請求項１】 ＥＣＲプラズマＣＶＤ法により基板に炭
素薄膜をコーティングし、該基板を取り出した後のＣＶ
Ｄ容器内部のクリーニング方法であって、容器中にクリ
ーニングガスを導入し、該クリーニングガス中でプラズ
マを発生させてクリーニングを行うことを特徴とするＣ
ＶＤ容器のクリーニング方法。 - 【請求項２】 クリーニングガスはＮ2 ガスまたはＮ2
ガスを主体としたガスである請求項１または請求項２記
載のＣＶＤ容器のクリーニング方法。 - 【請求項３】クリーニングガスをマイクロ波導入窓に向
けて吹き付ける請求項１ないし請求項３記載のＣＶＤ容
器のクリーニング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17080898A JP2000001784A (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | Ｃｖｄ容器のクリーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17080898A JP2000001784A (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | Ｃｖｄ容器のクリーニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000001784A true JP2000001784A (ja) | 2000-01-07 |
Family
ID=15911732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17080898A Pending JP2000001784A (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | Ｃｖｄ容器のクリーニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000001784A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008088451A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Fujifilm Corp | 成膜方法及び成膜装置 |
| JP2012039084A (ja) * | 2010-07-15 | 2012-02-23 | Tokyo Electron Ltd | 薄膜形成装置の洗浄方法、薄膜形成方法、及び、薄膜形成装置 |
| JP2014146826A (ja) * | 2010-07-15 | 2014-08-14 | Tokyo Electron Ltd | 薄膜形成装置の洗浄方法、薄膜形成方法、及び、薄膜形成装置 |
-
1998
- 1998-06-18 JP JP17080898A patent/JP2000001784A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008088451A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Fujifilm Corp | 成膜方法及び成膜装置 |
| JP2012039084A (ja) * | 2010-07-15 | 2012-02-23 | Tokyo Electron Ltd | 薄膜形成装置の洗浄方法、薄膜形成方法、及び、薄膜形成装置 |
| JP2014146826A (ja) * | 2010-07-15 | 2014-08-14 | Tokyo Electron Ltd | 薄膜形成装置の洗浄方法、薄膜形成方法、及び、薄膜形成装置 |
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