JP2000036478A - 半導体製造装置における汚染物の洗浄方法 - Google Patents
半導体製造装置における汚染物の洗浄方法Info
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Abstract
係数が低く、環境に優しい洗浄剤を用いた半導体製造装
置の洗浄方法を提供する。 【解決手段】 半導体製造装置における部品に付着した
汚染物を洗浄するための方法であって、溶解度パラメー
タ(SP)が5〜15(cal/cm3 )0.5 であるヒ
ドロフルオロカーボンエーテル(HFE)またはヒドロ
フルオロカーボン(HFC)を含む洗浄液に前記部品を
浸漬させ、さらに、前記部品に対して外力作用を加える
か、または、前記洗浄液を沸騰させることを含む方法。
Description
特にドライエッチング装置の反応室内壁および内部治具
の洗浄方法に関する。
装置において、半導体ウェハーは、主としてCF4 等の
フルオロカーボンによりプラズマエッチングされる。例
えば、ポリシリコン・酸化膜ドライエッチング装置のプ
ラズマ生成過程において、発生したフッ素ラジカルをS
i、SiO2 、Si3 N4 等と反応させることにより、
エッチングは行われる。しかし、フッ素ラジカルの発生
と同時にCF2 またはCF3 ラジカルも発生し、これら
が反応して、CF3 (CF2 )x CF3 と推定される炭
素原子とフッ素原子からなる固体化合物が生成し、反応
室内壁および内部治具を汚染する。このような汚染物を
処理するために、従来は、アセトンが使用されてきた
が、アセトンは引火性が高いため、洗浄剤としては危険
であった。
開示されているように、パーフルオロポリエーテル〔C
F3 −{O−CF(CF3 )CF2 }m −{O−C
F2 }n−O−CF3 〕またはパーフルオロカーボン
〔C6 F14〕単独の洗浄液、またはそれらを主体とする
混合物の洗浄液中に浸漬することによる洗浄方法が開発
された。この方法に用いられるパーフルオロポリエーテ
ルまたはパーフルオロカーボンは、被洗浄物を腐蝕させ
ず、引火の危険が少なく、安全で、且つ、ある程度の洗
浄能力を有するものであった。しかし、地球温暖化係数
(GWP)が高く、環境面に対する影響が懸念される。
は、洗浄能力がより高く、且つ、地球温暖化係数が低
く、環境に優しい洗浄剤を用いた半導体製造装置の洗浄
方法を提供することにある。
製造装置における部品に付着した汚染物は、溶解度パラ
メータ(SP)が5〜15(cal/cm3 )0.5 であ
るヒドロフルオロカーボンエーテル(HFE)またはヒ
ドロフルオロカーボン(HFC)を含む洗浄液に前記部
品を浸漬させ、さらに、前記部品に対して外力作用を加
えるか、または、前記洗浄液を沸騰させることを含む方
法により洗浄される。
ーボンエーテル(HFE)またはヒドロフルオロカーボ
ン(HFC)は、溶解度パラメータが5〜15(cal
/cm3 )0. 5 のものである。一般に、汚染物の溶解度
パラメータが洗浄液の溶解度パラメータと一致するとき
に汚染物は良好な膨潤現象を示し、エッチング装置内の
部品に付着する汚染物の溶解度パラメータは上記範囲に
あることが実験的に判っている。従って、上記範囲の溶
解度パラメータを有する洗浄液は汚染物を膨潤させる。
さらに、部品に対して外力作用を加えるか、または洗浄
液を沸騰させることにより、既に膨潤した汚染物は容易
に剥離され、除去される。ここで、溶解度パラメータと
は、(Ev/V)0.5 (式中、Evは液体の蒸発エネル
ギーであり、そしてVはモル体積である)により示され
る値である。
地球温暖化係数が低く、環境に対して優しいという利点
がある。ここで、地球温暖化係数(GWP)は、国際特
許出願公開WO9622356(特願平8−53499
1号)に記載される通りに定義されるものであり、数値
が大きいほど、地球温暖化に対する寄与が大きい。本発
明に用いられるヒドロフルオロカーボンエーテル(HF
E)またはヒドロフルオロカーボン(HFC)と従来技
術の洗浄液であるC6 F14を比較するデータについて
は、実施例の結果を示す表1を参照されたい。
FEとして、Cm F2m+1−O−CnH2n+1(式中、mは
1〜8の整数であり、そしてnは1〜4の整数である)
が挙げられる。例えば、C4 H9 OCH3 (SP=6.
0、GWP=480)およびC4 H9 OC2 H5 (SP
=6.2、GWP=100)は用いられてよく、それら
はMinnesota Mining and Manufacturing Company(3M
社) からHFE-7100およびHFE-7200の商品名でそれぞれ入
手可能である。
FCとしては、1,1,1,2,3,4,4,5,5,
5−デカフルオロペンタン(CF3 CHFCHFCF2
CF 3 ;SP=6.8 、GWP=1300)(Du Pon
t 社からバートレルXFの商品名で入手可能)、並び
に、下記式の1,2,3,3,4,4,5,5−オクタ
フルオロシクロペンタン(SP=7.0 、GWP=1
000)
5−ヘプタフルオロシクロペンタン(SP=7.2、G
WP=1000)
リーズに係る商品として紹介されている)が挙げられ
る。
FEまたはHFC化合物からなる洗浄液であっても、ま
たは、上記の溶解度パラメータを維持する限り、他の有
機溶剤との混合物として用いてもよい。使用可能な有機
溶剤の例としては、6〜8個の炭素数の直鎖、分枝鎖お
よび環状のアルカン、4〜6個の炭素数の環状若しくは
非環状エーテル、3個の炭素数の塩素化アルカン、2ま
たは3個の炭素数のケトン、1、3または4個の炭素数
の塩素化アルカン、2または3個の炭素数の塩素化アル
ケン、1〜4個の炭素数のアルコール、2または3個の
炭素数の部分フッ素化アルコール、1−ブロモプロパ
ン、アセトニトリル、HCFC(ヒドロクロロフルオロ
カーボン)が挙げられる。詳細には、他の有機溶剤との
混合物として、Minnesota Mining and Manufacturing C
ompanyから市販されているHFE−71DA(C4 F9
OCH3 /CHCl=CHCl/C2 H5 OH =50
/47/3)およびHFE−71DE(C4 F9 OCH
3 /CHCl=CHCl =50/50)は好ましい。
場合には、外力作用として、例えば、超音波洗浄、シャ
ワー洗浄、蒸気洗浄、または、紙、布若しくはブラシに
よる摩擦洗浄を用いることができる。この場合、洗浄は
常温において行ってもよいが、洗浄液を昇温することに
より、より効果的な洗浄が期待できる。洗浄液沸騰によ
り行う場合には、被洗浄物を洗浄液中に浸漬し、その後
に洗浄液を沸騰させるか、または沸騰している洗浄液中
に浸漬することにより行われる。洗浄温度は洗浄液の沸
点によって変わるが、実用上、40〜100℃が好まし
い。また、沸騰による洗浄の場合、沸騰時の気泡による
外力作用に相当する機械エネルギーに加えて、熱エネル
ギーを加えることになるため、より良好な洗浄を行え
る。
装置は、フッ素および炭素を含む汚染物が生じる装置の
いずれかである。例えば、対象となる装置としては、フ
ルオロカーボンを用いてプラズマを発生する、プラズマ
エッチング装置および反応イオンエッチング装置を含め
たドライエッチング装置が含まれる。
ンエッチング装置においてアルミ合金製の真空チャンバ
ー内部品を汚染することにより被洗浄サンプルを製造し
た。サンプルはポンプ吸引サクション行きのアウトレッ
ト付近に設置された。サンプルは1.5cmx6cmx
3〜4mmのアルミ合金であり、汚染物(デポジット)
の厚さは0.5〜0.7mmであった。エッチング装置
の運転条件は下記の通りであった。 設定値 (制御値) 温度 −30℃ (−35〜−25℃) 真空度 200ミリトル (150〜250ミリトル) 被エッチング膜 SiO2 反応エッチングガス種 C4 F8 、ArおよびO2 の混合ガス 反応エッチングガス流量 450cm3 /秒(300〜600cm3 /秒) 印加電力 3.0kW (2.0〜4.0kW) 周波数 15MHz (10〜20MHz) エッチング時間 100 時間
(C4 F9 OCH3 )およびHFE−7200(C4 F
9 OC2 H5 )、HFEと他の溶剤の混合物としてHF
E−7100/イソプロパノール(IPA)(容積比9
5/5)および(容積比50/50)およびHFE−7
1DA(C4 F9 OCH3 /CHCl=CHCl/C2
H5 OH=50/47/3)を用い、HFCとしてバー
トレルXF(C5 H2 F10)を用いた。また、比較のた
めに、従来の洗浄液としてC6 F 14を用い、更に、水に
よる洗浄も行った。 iii)洗浄方法 上記のように調製したサンプルを以下のように試験し
た。 iii−a)浸漬+沸騰による洗浄 4つ口フラスコに還流管接続し、洗浄液を満たし、マン
トルヒーターで沸騰させた。汚染物が付着したサンプル
をフラスコ中に浸漬させた。洗浄状態の確認は1時間毎
に剥離状態を追跡することにより行った。 iii−b)浸漬+超音波印加による洗浄 洗浄液を含む100ml容器中に汚染物が付着したサン
プルを浸漬し、そして水を満たした超音波洗浄槽中に上
記容器を入れ、超音波を印加した。超音波印加条件は下
記の通りであった。 周波数 47MHz エネルギー 120W 処理温度 25〜35℃
火点とともに下記表1に示す。
4である水に比べて、溶解度パラメータが5〜15(c
al/cm3 )0.5 である洗浄液の洗浄効果が高いこと
が判る。本発明において用いられるHFEおよびHFC
の洗浄液は、従来の洗浄液であるPFCよりも地球温暖
化係数が低く、且つ、洗浄力も高いことが判る。尚、メ
タノールの溶解度パラメータは15であり、良好な洗浄
作用を示したが、引火点が低く危険である。以上のよう
に、本発明に用いられる洗浄液は、引火による危険が少
なく、洗浄能力が高く、且つ、地球温暖化係数が低く、
その為、環境に優しいことが判る。
ング装置の態様の模式断面図ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 半導体製造装置における部品に付着した
汚染物を洗浄するための方法であって、溶解度パラメー
タ(SP)が5〜15(cal/cm3 )0. 5 であるヒ
ドロフルオロカーボンエーテル(HFE)またはヒドロ
フルオロカーボン(HFC)を含む洗浄液に前記部品を
浸漬させ、さらに、前記部品に対して外力作用を加える
か、または、前記洗浄液を沸騰させることを含む方法。 - 【請求項2】 前記洗浄液はC4 F9 OCH3 、C4 F
9 OC2 H5 またはC5 H2 F10を含む、請求項1記載
の方法。
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JP19150598A JP4107720B2 (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | 半導体製造装置における汚染物の洗浄方法 |
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JP2001334104A (ja) * | 2000-05-30 | 2001-12-04 | Asahi Kasei Corp | 分離方法および装置 |
JP2003529925A (ja) * | 2000-03-31 | 2003-10-07 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | オゾンを含むフッ素化溶媒組成物 |
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JP2015520026A (ja) * | 2012-06-06 | 2015-07-16 | イー・エム・デイー・ミリポア・コーポレイシヨン | 溶媒抽出法で処理される低有機抽出物デプスフィルター媒体 |
JP2015228444A (ja) * | 2014-06-02 | 2015-12-17 | 住友電気工業株式会社 | 耐圧測定方法および半導体装置の製造方法 |
CN105199859A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-12-30 | 惠州学院 | 一种半导体表面清洗剂及其制备方法 |
-
1998
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