JP2000216103A - 薄膜形成装置のクリ―ニング方法 - Google Patents

薄膜形成装置のクリ―ニング方法

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JP2000216103A
JP2000216103A JP11016804A JP1680499A JP2000216103A JP 2000216103 A JP2000216103 A JP 2000216103A JP 11016804 A JP11016804 A JP 11016804A JP 1680499 A JP1680499 A JP 1680499A JP 2000216103 A JP2000216103 A JP 2000216103A
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JP
Japan
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gas
reaction chamber
cleaning
susceptor
forming apparatus
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Yoko Ono
洋子 小野
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Shibaura Mechatronics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】クリーニングが必要なサセプタやその周辺の部
品に選択的に洗浄用ガスを供給し速やかにエッチングを
なしえることを課題とする。 【解決手段】反応室23と、この反応室23内に配置さ
れウェハ24を支持するサセプタ25と、前記ウェハ2
4を加熱するヒータ28と、前記反応室23内に前記ウ
ェハ24と対向するように配置された整流板とを具備す
る薄膜形成装置のクリーニング方法において、洗浄用ガ
スと希釈用ガスの混合ガスを円形整流板31を通してサ
セプタ25及びその近傍に流して反応室23内に付着し
た不純物を除去することを特徴とする薄膜形成装置のク
リーニング方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は薄膜形成装置のクリ
ーニング方法に関し、特に熱処理により反応室内壁に生
じた反応生成物等の不純物を除去するもので、例えば半
導体装置,減圧CVD(Chemical Vapor Depositio
n )炉あるいはPVD(Physical VaporDeposition
)炉等の薄膜形成装置のクリーニング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、薄膜形成用の反応炉のクリーニン
グにおいては、反応炉を所定の温度に加熱し、クリーニ
ング用ガス、例えばClF3 ガスを不活性ガスで数%に
希釈して配管から直接導入し、クリーニングを行なって
いる。
【0003】図2は、従来の薄膜形成装置を示す。図中
の付番1は上部が開口された有底の筒状体であり、該筒
状体1の上部に設けられた蓋体としての天板2とともに
反応室3を構成している。この反応室3内には、ウェハ
4を支持するサセプタ5が配置されている。サセプタ5
の上部にはは開口部5aが形成され、この開口部5aに
ウェハ4が落とし込まれて配置される。前記開口部5a
の下部には、ウェハ4の均熱性を向上させるための均熱
板6が配置されている。
【0004】前記サセプタ5は、下方に配置された駆動
機構7により回転駆動するようになっている。前記サセ
プタ5の内側にはウェハ4を加熱するヒータ8が配置さ
れている。前記サセプタ5の外側寄りには、筒状の遮蔽
部材9が配置されている。前記反応室3の上部側壁に
は、ClF3 (三弗化塩素)ガス+N2 ガスを導入する
ためのガス導入管10が設けられている。前記反応室3
の底部には、反応室3内の反応生成ガス等を排気するた
めの排気管11が設けられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした薄
膜形成装置のクリーニングでは、洗浄用ガスとしてのC
lF3 と希釈用ガスとしてのN2 ガスの混合ガスを、特
に整流の操作を行なうことなく反応室内に導入してい
る。従って、積層膜が付着した部品上に不均一にエッチ
ングガスが供給されるため、エッチング速度にムラが生
じ、最もクリーニングされにくい部分が律速となってエ
ッチング時間が決定される。このときエッチング速度の
速い部分はオーバーエッチングのためガスが無駄に消費
され、更に材料表面の損傷が促進されて寿命が短縮化す
る状況となっている。また、加熱してクリーニングを行
なう際には、ガス流速が速い部分で温度が低下し、エッ
チング速度に分布が生じる大きな要因となっていた。
【0006】以上のような反応室3内のクリーニング時
間の不均一は、生産に寄与しないメンテナンス時間の増
大に繋がり、コスト削減の面から不都合であり改善が望
まれていた。
【0007】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、洗浄用ガスと希釈用ガスの混合ガスを整流板を
通してサセプタ及びその近傍に流して反応室内に付着し
た不純物を除去することにより、特にクリーニングが必
要なサセプタやその周辺の部品に選択的に混合ガスを供
給し速やかにエッチングをなしえる薄膜形成装置のクリ
ーニング方法を提供することを目的とする。
【0008】また、本発明は、反応室内でサセプタの周
囲に筒状の遮蔽板を設け、混合ガスを遮蔽板の内側に流
すと同時に、N2 ガスを遮蔽板の外側に流すことによ
り、効率的にクリーニングを行なうことができる薄膜形
成装置のクリーニング方法を提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応室と、こ
の反応室内に配置されウェハを支持するサセプタと、前
記ウェハを加熱するヒータと、前記反応室内に前記ウェ
ハと対向するように配置された整流板とを具備する薄膜
形成装置のクリーニング方法において、洗浄用ガスと希
釈用ガスの混合ガスを前記整流板を通してサセプタ及び
その近傍に流して反応室内に付着した不純物を除去する
ことを特徴とする薄膜形成装置のクリーニング方法であ
る。
【0010】本発明において、前記反応室内でサセプタ
の周囲に筒状の遮蔽板を設け、前記混合ガスを遮蔽板の
内側に流すと同時に、N2 ガスを遮蔽板の外側に流すこ
とが望ましい。これにより、付着物の少ない反応室の壁
面はN2 ガスによりパージされ、整流板より流れる混合
ガスが到達し難く、付着物の多いサセプタ等の部材の方
へ有効に混合ガスを供給することができる。
【0011】本発明において、前記洗浄用ガスとしては
例えばClF3 ガスであり、希釈用ガスとしては例えば
2 ガスが挙げられるが、これらに限定されない。前記
ClF3 ガスは室温で使用可能であるという利点を有す
る。
【0012】本発明において、前記整流板としては、円
形シャワーヘッド型あるいはリング型のいずれかが挙げ
られる。また、整流板の厚さ、穴径とその分布及び配置
を変化させることにより、ガス流のコンダクタンス及び
流速やその分布等を調整することができ、各反応炉ごと
に最適の条件を提供できる。更に、コールドウォール型
装置で反応室壁面に付着物がつき難い場合には、円形シ
ャワーヘッド状の整流板の外側に、更にリング型シャワ
ーヘッドの整流板を取り付けて不活性ガスのみを流し、
壁面にはクリーニングガスが到達し難い状況を作り出す
ことも可能である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
説明する。まず、本発明に係る薄膜形成装置の構成につ
いて図1(A)〜(C)を参照して説明する。但し、図
1(A)は同装置の全体図、図1(B)は同装置の円形
整流板の平面図、図1(C)は同装置のリング型整流板
の平面図を示す。
【0014】図中の付番21は上部が開口された有底の
筒状体であり、該筒状体21の上部に設けられた蓋体と
しての天板22とともに反応室23を構成している。こ
の反応室23内には、ウェハ24を支持するサセプタ2
5が配置されている。サセプタ25の上部には開口部2
5aが形成され、この開口部25aにウェハ24が落と
し込まれて配置される。前記開口部25aの下部には、
ウェハ24の均熱性を向上させるための均熱板26が配
置されている。
【0015】前記サセプタ25は、下方に配置された駆
動機構27により回転駆動するようになっている。前記
サセプタ25の内側にはウェハ24を加熱するヒータ2
8が配置されている。前記サセプタ25の外側寄りに
は、筒状の遮蔽部材29が配置されている。前記筒状体
21の上部には環状の支持部材30が取り付けられてい
る。この支持部材30の内側には、図1(B)に示すよ
うに格子状に細孔31aが多数形成された第1の整流板
(円形整流板)31が前記ウェハ24と平行に配置され
ている。前記筒状体21と支持部材30間には、複数の
細孔32aを周状に形成した第2の整流板(リング型整
流板)32が配置されている。ここで、円形整流板31
は遮蔽部材29の内側の領域に対応した位置に配置され
ており、リング型整流板32は遮蔽部材29と筒状体2
1間の領域に対応した位置に配置されている。
【0016】前記反応室23の上部側壁には、前記支持
部材30,円形整流板31と天板22で囲まれた領域A
に、洗浄用ガスとしてのClF3 ガスと希釈用ガスとし
てのN2 ガスを導入するためのガス導入管33が設けら
れている。前記ガス導入管33より下部の反応室23の
側壁には、前記支持部材30,リング型整流板32及び
筒状体21で囲まれた領域Bに、N2 ガスを導入するた
めのガス導入管34が設けられている。前記反応室23
の底部には、反応室23内の反応生成ガス等を排気する
ための排気管35が設けられている。
【0017】こうした構成の装置において、ウェハ24
の処理が一定量終了した後、ウェハ24をサセプタ25
から外した状態でガス導入管33からClF3 ガスとN
2 ガスの混合ガスを円形整流板31を通じて流し、同時
にガス導入管34からN2 ガスをリング型整流板32を
通じて流しながら、クリーニングを行う。コールドウォ
ール型炉のため、もともと付着物の少ない反応室23の
壁面はリング型整流板32より流れるN2 ガスによりパ
ージされ、円形整流板31より流れる混合ガスが到達し
難く、付着物の多いサセプタ25及び均熱板26の方へ
有効に混合ガスが供給される。
【0018】このように、上記実施例に係るクリーニン
グ方法によれば、ClF3 ガスとN 2 ガスの混合ガスを
円形整流板31の細孔31aより流すと同時に、N2
スをリング型整流板32の細孔32aより流しながらク
リーニングを行う。従って、反応室21内の流れの分布
を調整し、付着物の多い個所に選択的にクリーニング用
ガスを供給することができ、付着物膜厚の分布がある場
合に効率的にクリーニングを行うことができる。その結
果、クリーニングガスの使用量を削減できるとともに、
クリーニング時間短縮が見込まれ、コスト削減に繋が
る。特に、上記実施例では、円形整流板31及びリング
型整流板32を用いて混合ガスとN2 ガスを遮蔽板29
の内側,外側に夫々流すようにしているため、付着物の
少ない反応室23の壁面はリング型整流板32より流れ
るN2 ガスによりパージされ、円形整流板31より流れ
る混合ガスが到達し難く、付着物の多いサセプタ25及
び均熱板26の方へ有効に混合ガスを供給することがで
きる。
【0019】なお、上記実施例では、リング型整流板3
2及びガス導入管34を設けた場合について述べたが、
これに限らず、これらの部材を省いてもよい。また、上
記実施例では、反応性ガスと不活性なガスとしてN2
用いた場合について述べたが、これに限らず、He,A
rなどの不活性ガスを用いてもよい。
【0020】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、洗
浄用ガスと希釈用ガスの混合ガスを整流板を通してサセ
プタ及びその近傍に流して反応室内に付着した不純物を
除去することにより、特にクリーニングが必要なサセプ
タやその周辺の部品に選択的に混合ガスを供給し速やか
にエッチングをなしえる薄膜形成装置のクリーニング方
法を提供できる。
【0021】また、本発明によれば、反応室内でサセプ
タの周囲に筒状の遮蔽板を設け、混合ガスを遮蔽板の内
側に流すと同時に、N2 ガスを遮蔽板の外側に流すこと
により、効率的にクリーニングを行なうことができる薄
膜形成装置のクリーニング方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る薄膜形成装置の説明
図。
【図2】従来の薄膜形成装置の説明図。
【符号の説明】
21…筒状体、 22…天板、 23…反応室、 24…ウェハ、 25…サセプタ、 26…均熱板、 27…駆動機構、 28…ヒータ、 29…遮蔽板、 30…支持部材、 31…第1の整流板(円形整流板)、 32…第2の整流板(リング型整流板)、 33,34…ガス導入管、 35…排気管。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応室と、この反応室内に配置されウェ
    ハを支持するサセプタと、前記ウェハを加熱するヒータ
    と、前記反応室内に前記ウェハと対向するように配置さ
    れた整流板とを具備する薄膜形成装置のクリーニング方
    法において、洗浄用ガスと希釈用ガスの混合ガスを前記
    整流板を通してサセプタ及びその近傍に流して反応室内
    に付着した不純物を除去することを特徴とする薄膜形成
    装置のクリーニング方法。
  2. 【請求項2】 前記反応室内でサセプタの周囲に筒状の
    遮蔽板を設け、前記混合ガスを遮蔽板の内側に流すと同
    時に、N2 ガスを遮蔽板の外側に流すことを特徴とする
    請求項1記載の薄膜形成装置のクリーニング方法。
  3. 【請求項3】 前記洗浄用ガスはClF3 ガスであり、
    希釈用ガスはN2 ガスであることを特徴とする請求項1
    記載の薄膜形成装置のクリーニング方法。
  4. 【請求項4】 前記整流板は、円形シャワーヘッド型あ
    るいはリング型のいずれかであることを特徴とする請求
    項1記載の薄膜形成装置のクリーニング方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101073373B1 (ko) 2009-06-17 2011-10-13 주식회사 원익아이피에스 샤워헤드 및 이를 이용한 기판처리장치
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