JP2000038674A - クリーニングガス - Google Patents

クリーニングガス

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JP2000038674A
JP2000038674A JP10206706A JP20670698A JP2000038674A JP 2000038674 A JP2000038674 A JP 2000038674A JP 10206706 A JP10206706 A JP 10206706A JP 20670698 A JP20670698 A JP 20670698A JP 2000038674 A JP2000038674 A JP 2000038674A
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JP
Japan
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gas
cleaning
oxygen
cleaning gas
film
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Application number
JP10206706A
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English (en)
Inventor
Isamu Mori
勇 毛利
Hidetoshi Nanai
秀寿 七井
Yoichi Kumagai
洋一 熊谷
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Central Glass Co Ltd
Original Assignee
Central Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 CVD法、スパッタリング法などを用いて薄
膜等を製造する装置において装置内壁、冶具等に堆積し
た不要な堆積物を除去するためのクリーニングガスを提
供する。 【解決手段】 薄膜形成装置の中に生成した不要な堆積
物を除去するための、CF3CFHOCF2Hからなるガ
スを含有したクリーニングガスで、さらに、CF 3CF
HOCF2Hからなるガスと酸素または酸素含有化合物
ガスとを含有したクリーニングガス。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CVD法、スパッ
タリング法、ゾルゲル法、蒸着法を用いて薄膜、厚膜、
粉体、ウイスカを製造する装置において装置内壁、冶具
等に堆積した不要な堆積物を除去するためのクリーニン
グガスに関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】半導
体工業を中心とした薄膜デバイス製造プロセス、光デバ
イス製造プロセスや超鋼材料製造プロセスでは、CVD
法、スパッタリング法、ゾルゲル法、蒸着法を用いて種
々の薄膜、厚膜、粉体、ウイスカが製造されている。こ
れらを製造する際には膜、ウイスカや粉体を堆積させる
べき目的物上以外の反応器内壁、目的物を担持する冶具
等にも堆積物が生成する。不要な堆積物が生成するとパ
ーティクル発生の原因となるため良質な膜、粒子、ウイ
スカを製造することが困難になるため随時除去しなけれ
ばならない。また、半導体やTFT等において回路を構
成する各種の薄膜材料に回路パターンを形成するために
薄膜材料を部分的に取り除くガスエッチングを行う必要
があり、さらに、CVM(ケミカルヴェーパーマシーニ
ング)においてはSiインゴット等をガスエッチングに
より切断する必要がある。
【0003】現在、回路形成のためのエッチング及びC
VD装置等の薄膜形成装置のクリーニングにはCF4
26、CHF3、SF6、NF3などのガスが使用され
ているが、これらは地球温暖化係数が高いことが問題と
なっている。また、これらは比較的安定なガスであるた
め、エッチャントとして有用なCF3・ラジカルやF・
ラジカル等を発生させるためには、高いエネルギーが必
要であり、電力消費量が大きいこと、大量の未反応排ガ
ス処理が困難であるなどの問題がある。
【0004】
【課題を解決するための具体的手段】本発明者らは、鋭
意検討の結果、CF3CFHOCF2H(以下、DFRと
略記する)からなるガスがクリーニング能力に優れるこ
とを見いだし本発明に至ったものである。
【0005】すなわち、本発明は、薄膜形成装置の中に
生成した不要な堆積物を除去するために、CF3CFH
OCF2Hからなるガスを含有したクリーニングガス
で、さらに、CF3CFHOCF2Hからなるガスと酸素
または酸素含有化合物ガスとを含有したクリーニングガ
スを提供するものである。
【0006】以下、本発明を詳細に説明するが、本発明
のクリーニングガスは、B、P、W、Si、Ti、V、
Nb、Ta、Se、Te、Mo、Re、Os、Ir、S
b、Ge、Au、Ag、As、Cr及びその化合物、具
体的には酸化物、窒化物、炭化物及びこれらの合金を堆
積させる装置の反応器壁、配管、基板搬送室をクリーニ
ングするためのクリーニングガスとして使用できるもの
である。
【0007】本発明のクリーニングガスは、従来汎用さ
れていたCF4、C26、SF6、NF3などと比較する
と、供給分子量に対して高いエッチング速度が取れる特
徴がある。さらに、加温したSiを除害薬剤としたよう
な乾式除害装置で容易に分解可能であり、環境が少ない
という優れた特徴を有する。また、分子内に含有する酸
素の効果から炭素系化合物の堆積が起こらず、長寿命の
Fラジカルを供給することが可能であるという優れた特
徴を有する。
【0008】本発明のクリーニングガスは、マルチチャ
ンバ型CVD装置や各種バッチ型CVD装置、エピタキ
シャル成長用CVD装置などのクリーニングガスとして
適応可能である。ガスの励起方式は、特に限定されず、
例えば、高周波、マイクロ波など装置形態に合わせて使
用すればよい。また、ガスを反応器内部で励起させても
良いし、反応器の外部で励起させ、ラジカルあるいはイ
オンを反応器に導入するリーモートプラズマ方式でも実
施可能である。
【0009】次に、DFRガスによるクリーニングは、
He、N2、Arなどの不活性ガスあるいはHI、HB
r、HCl、CO、NO、O2、CH4、NH3、H2、C
22などのガスと適切な割合で混合して使用しても良
い。特に、クリーニングに使用する場合は、クリーニン
グに有用なFラジカルの寿命を永くするためと、炭素系
化合物の付着を防止するためにO2、CO、NOなどの
酸素または酸素含有化合物ガスを、DFRに対して流量
比で4倍量以下の流量で混合して使用することが望まし
い。4倍量以上の酸素含有化合物を混合すると堆積物自
体が著しく酸化され、エッチング速度が低下するため好
ましくない。さらにクリーニングの場合、反応速度を高
く取るために室温(18℃)以上の温度でクリーニング
することが好ましいが、910℃以上の温度に加熱され
たものをクリーニングすると下地の金属などが腐蝕を受
けるため好ましくない。また、クリーニングする場合の
圧力は、反応速度を高く取るためには圧力も高い方が好
ましいが、10Torr以上の圧力では良好なプラズマ
状態を維持できないために好ましくない。また、0.0
1Torr以下の圧力では反応速度が遅くなるため好ま
しくない。使用するDFRのガス流量は、堆積物量、薄
膜堆積装置の反応器容量にもよるが、通常10SCCM
〜10000SCCMの間の流量で適宜選択すればよ
い。この場合、10SCCM以下の流量であると大量の
堆積物の除去が困難になり、10000SCCM以上の
流量だと未反応排ガスの処理量が多くなるため好ましく
ない。
【0010】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、かかる実施例に制限されるものではない。
【0011】実施例1〜7、比較例1、2 マイクロ波発生器を備えたコールドウオール型CVD装
置のヒータ上に熱CVDでNi基板状に成膜したW膜
(100μm)試料を設置し、DFRまたはDFRと酸
素または酸素含有化合物ガスとの混合ガスをマイクロ波
で励起したのち反応器内に流通させ下記条件でエッチン
グ速度の測定を行った。
【0012】DFR単体でもCF4と比較して充分高い
エッチング速度を得ることが可能であり、さらに酸素や
酸素含有化合物ガスを添加するとエッチング速度が高ま
る結果を得た。その結果を表1に示した。 (条件) マイクロ波出力:50W(2.45GHz) ガス圧力 :1Torr DFR流量 :1000SCCM 基板温度 :18℃
【0013】
【表1】
【0014】実施例8 マイクロ波発生器を備えたコールドウオール型CVD装
置でWF6とSiH2Cl2を原料として基板温度500
℃でNi基板状にWSix膜を20μm成膜した。その
際、ヒータ上部、ヒータ周辺、反応器壁にもWSi膜が
0.1〜20μmの厚みで堆積していた。この装置内を
下記条件でクリーニングしたところ堆積物は完全にガス
化除去されており、クリーニングされていた。
【0015】実施例9 マイクロ波発生器を備えたコールドウオール型CVD装
置でTiCl4とNH3を原料として基板温度700℃で
Ni基板状にTiNx膜を1μm成膜した。その際、ヒ
ータ上部、ヒータ周辺、反応器壁にもTiNx膜が0.
01〜1μmの厚みで堆積していた。この装置内を下記
条件でクリーニングしたところ堆積物は完全にガス化除
去されており、クリーニングされていた。
【0016】実施例10 平行平板型プラズマ装置でSiH4を原料として基板温
度250℃で硝子基板状にアモルファスSi膜を100
μm成膜した。その際、ヒータ上部、ヒータ周辺、反応
器壁にもアモルファスSi膜が0.1〜100μmの厚
みで堆積していた。この装置内を下記条件でクリーニン
グしたところ堆積物は完全にガス化除去されており、ク
リーニングされていた。
【0017】実施例11 平行平板型プラズマ装置でSiH4とNH3を原料として
基板温度350℃で硝子基板状にアモルファスSiNx
膜を10μm成膜した。その際、ヒータ上部、ヒータ周
辺、反応器壁にもアモルファスSi膜が0.1〜10μ
mの厚みで堆積していた。この装置内を下記条件でクリ
ーニングしたところ堆積物は完全にガス化除去されてお
り、クリーニングされていた。
【0018】実施例12 マイクロ波発生器を備えたコールドウオール型CVD装
置でTa(OC25 5とO2を原料として基板温度50
0℃でNi基板状にTa25膜を20μm成膜した。そ
の際、ヒータ上部、ヒータ周辺、反応器壁にもTa25
膜が0.1〜20μmの厚みで堆積していた。この装置
内を下記条件でクリーニングしたところ堆積物は完全に
ガス化除去されており、クリーニングされていた。
【0019】実施例13 マイクロ波発生器を備えたコールドウオール型CVD装
置でSiH4を原料として基板温度700℃で単結晶S
iウエハに多結晶Si膜を1μm成膜した。その際、ヒ
ータ上部、ヒータ周辺、反応器壁にも多結晶あるいはア
モルファスSi膜が0.001〜1μmの厚みで堆積し
ていた。多結晶Si膜を成膜したSiウエハをヒータ上
に設置したまま装置内部を下記条件でクリーニングし
た。その結果、Siウエハ上に堆積した多結晶Si膜の
みならずSiウエハの厚みも約1/3に減少しており、
反応器内部の堆積物も完全にガス化除去されており、ク
リーニングされていた。
【0020】
【発明の効果】本発明のクリーニングガスを用いること
により、地球温暖化の問題が無く、高速で清浄なクリー
ニングを行うことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C23C 14/00 C23C 14/00 B 5F045 H01L 21/205 H01L 21/205 21/3065 21/285 C // H01L 21/285 21/302 F (72)発明者 熊谷 洋一 埼玉県川越市今福中台2805番地 セントラ ル硝子株式会社化学研究所内 Fターム(参考) 4H003 BA28 DA15 EA31 ED29 4K029 CA01 CA05 EA05 FA09 4K030 AA03 AA04 AA06 AA11 AA13 BA18 BA20 BA29 BA30 BA38 BA40 BA42 BA48 CA02 DA06 FA10 FA12 JA06 4M104 DD34 DD37 DD43 5F004 AA15 BA20 BB14 BD04 BD05 DA00 DA26 5F045 AB03 AB04 AB30 AB40 AC00 AC01 AC05 AC07 AC11 AC12 AD06 AD07 AD11 BB14 EB06 EH13

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薄膜形成装置の中に生成した不要な堆積
    物を除去するための、CF3CFHOCF2Hからなるガ
    スを含有したクリーニングガス。
  2. 【請求項2】 薄膜形成装置の中に生成した不要な堆積
    物を除去するための、CF3CFHOCF2Hからなるガ
    スと酸素または酸素含有化合物ガスとを含有したクリー
    ニングガス。
JP10206706A 1998-07-22 1998-07-22 クリーニングガス Pending JP2000038674A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6951220B1 (en) * 2002-11-05 2005-10-04 Advanced Micro Devices, Inc. Method of decontaminating equipment

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6951220B1 (en) * 2002-11-05 2005-10-04 Advanced Micro Devices, Inc. Method of decontaminating equipment

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