JP2001049436A - 付着膜の除去方法 - Google Patents
付着膜の除去方法Info
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- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/905—Cleaning of reaction chamber
Abstract
(57)【要約】
【課題】 処理装置内部に付着した膜を効率よく除去可
能な付着膜の除去方法、さらには、発熱体ＣＶＤ装置の
in situ クリーニング法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 処理室内を排気した後、内部に配設した
発熱体を２０００℃以上に加熱保持し、この状態で前記
発熱体により分解及び／又は活性化して生成する活性種
が付着膜と反応して付着膜を気体状物質に変換させるク
リーニングガスを導入し、生成した気体状物質を排気す
ることにより付着膜を除去することを特徴とする。
能な付着膜の除去方法、さらには、発熱体ＣＶＤ装置の
in situ クリーニング法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 処理室内を排気した後、内部に配設した
発熱体を２０００℃以上に加熱保持し、この状態で前記
発熱体により分解及び／又は活性化して生成する活性種
が付着膜と反応して付着膜を気体状物質に変換させるク
リーニングガスを導入し、生成した気体状物質を排気す
ることにより付着膜を除去することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は付着膜の除去方法に
係り、特に、所定の温度に維持された発熱体を用いて所
定の膜を作製する発熱体ＣＶＤ装置の in situ（その
場）クリーニング法に関する。
係り、特に、所定の温度に維持された発熱体を用いて所
定の膜を作製する発熱体ＣＶＤ装置の in situ（その
場）クリーニング法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 ＬＳＩ（大規模集積回路）を始めとす
る各種半導体デバイスやＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等
の作製においては、基板上に所定の薄膜を作製するプロ
セスのｌつとして化学気相堆積（Chemical Vapor Depos
ition，ＣＶＤ）法が広く用いられている。
る各種半導体デバイスやＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等
の作製においては、基板上に所定の薄膜を作製するプロ
セスのｌつとして化学気相堆積（Chemical Vapor Depos
ition，ＣＶＤ）法が広く用いられている。
【０００３】ＣＶＤ法には、放電プラズマ中で原料ガス
を分解及び／又は活性化させて成膜を行うプラズマＣＶ
Ｄ法や基板を加熱してその熱により化学反応を生じさせ
て成膜を行う熱ＣＶＤ法等の他に、所定の高温に維持し
た発熱体により原料ガスを分解及び／又は活性化させて
成膜を行う方式のＣＶＤ法（以下、発熱体ＣＶＤ法と呼
ぶ）がある。
を分解及び／又は活性化させて成膜を行うプラズマＣＶ
Ｄ法や基板を加熱してその熱により化学反応を生じさせ
て成膜を行う熱ＣＶＤ法等の他に、所定の高温に維持し
た発熱体により原料ガスを分解及び／又は活性化させて
成膜を行う方式のＣＶＤ法（以下、発熱体ＣＶＤ法と呼
ぶ）がある。
【０００４】発熱体ＣＶＤ法を行う成膜処理装置（発熱
体ＣＶＤ装置）は、真空排気可能な処理室内に基板を配
置し、処理室内に設けられたタングステン等の高融点金
属からなる発熱体を１０００〜１８００℃程度の温度に
維持しながら原料ガスを導入するよう構成されている。
導入された原料ガスは、発熱体の表面を通過する際に分
解や活性化され、これらが基板に到達することにより最
終的な目的物である材料の膜が基板の表面に堆積する。
なお、このような発熱体ＣＶＤ法のうち、ワイヤ状の発
熱体を用いるものについてはホットワイヤ（Hot Wire）
ＣＶＤ法と呼ばれ、また、発熱体による原料ガスの分解
あるいは活性化において発熱体の触媒反応を利用してい
ると考えられているものについては触媒ＣＶＤ（または
Cat-ＣＶＤ：Catalytic-ＣＶＤ）法と呼ばれる。
体ＣＶＤ装置）は、真空排気可能な処理室内に基板を配
置し、処理室内に設けられたタングステン等の高融点金
属からなる発熱体を１０００〜１８００℃程度の温度に
維持しながら原料ガスを導入するよう構成されている。
導入された原料ガスは、発熱体の表面を通過する際に分
解や活性化され、これらが基板に到達することにより最
終的な目的物である材料の膜が基板の表面に堆積する。
なお、このような発熱体ＣＶＤ法のうち、ワイヤ状の発
熱体を用いるものについてはホットワイヤ（Hot Wire）
ＣＶＤ法と呼ばれ、また、発熱体による原料ガスの分解
あるいは活性化において発熱体の触媒反応を利用してい
ると考えられているものについては触媒ＣＶＤ（または
Cat-ＣＶＤ：Catalytic-ＣＶＤ）法と呼ばれる。
【０００５】発熱体ＣＶＤ法では原料ガスの分解や活性
化は、発熱体の表面を通過する際に起こるため、基板の
熱のみによって反応を生じさせる熱ＣＶＤ法に比べて基
板の温度を低くできるという長所がある。また、プラズ
マＣＶＤ法のようにプラズマを形成することがないの
で、プラズマによる基板のダメージといった問題からも
無縁である。このようなことから、発熱体ＣＶＤ法は、
高集積化や高機能化が益々進む次世代の半導体デバイス
や表示デバイス等の成膜方法として有望視されている。
化は、発熱体の表面を通過する際に起こるため、基板の
熱のみによって反応を生じさせる熱ＣＶＤ法に比べて基
板の温度を低くできるという長所がある。また、プラズ
マＣＶＤ法のようにプラズマを形成することがないの
で、プラズマによる基板のダメージといった問題からも
無縁である。このようなことから、発熱体ＣＶＤ法は、
高集積化や高機能化が益々進む次世代の半導体デバイス
や表示デバイス等の成膜方法として有望視されている。
【０００６】ところで、ＣＶＤ法に限らず各種成膜法に
より基板上に膜を堆積する成膜処理装置では、成膜中
に、基板以外の成膜処理装置内部の構成部材にも膜が付
着する。成膜処理装置の内部に付着した膜は、厚くなる
と剥離してゴミの原因となる。基板上の膜中に取り込ま
れたり膜表面に付着したゴミは、デバイスの欠陥原因と
なり製品歩留まりを低下させてしまう。そのため、基板
上への膜堆積を連続して繰り返し行う途中で、付着膜が
剥離する前に適宜なタイミングで成膜処理装置内部に付
着した膜を除去する必要がある。
より基板上に膜を堆積する成膜処理装置では、成膜中
に、基板以外の成膜処理装置内部の構成部材にも膜が付
着する。成膜処理装置の内部に付着した膜は、厚くなる
と剥離してゴミの原因となる。基板上の膜中に取り込ま
れたり膜表面に付着したゴミは、デバイスの欠陥原因と
なり製品歩留まりを低下させてしまう。そのため、基板
上への膜堆積を連続して繰り返し行う途中で、付着膜が
剥離する前に適宜なタイミングで成膜処理装置内部に付
着した膜を除去する必要がある。
【０００７】付着膜の剥離によるゴミの発生を防止する
方法としては、成膜処理室内面を適当な防着板等の部材
で覆い、この部材に膜を付着させて、これを定期的に交
換する方法がある。しかし、例えば、ＣＶＤ装置では狭
い隙間やこれら部材の裏など細部にまで膜が付着するた
め、これらの膜の剥離によるゴミの発生を完全に防止す
ることは困難である。
方法としては、成膜処理室内面を適当な防着板等の部材
で覆い、この部材に膜を付着させて、これを定期的に交
換する方法がある。しかし、例えば、ＣＶＤ装置では狭
い隙間やこれら部材の裏など細部にまで膜が付着するた
め、これらの膜の剥離によるゴミの発生を完全に防止す
ることは困難である。
【０００８】また、付着膜を除去する方法として、成膜
処理室内に所定のクリーニングガスを導入してプラズマ
や熱のエネルギーの作用により、クリーニングガスと付
着膜とを反応させ、付着膜を気体状の生成物にして排気
除去する方法（ in situ（その場）クリーニング法と呼
ばれる）がある。この方法は、処理室内を大気に曝さず
に処理できることから、安定した膜特性を継続して得る
ことができるとともに、部材交換、処理室を大気圧から
所定の圧力まで排気する必要もないため、クリーニング
工程に要する時間を短縮することができ、生産性におい
て有利である。しかも、細部に付着した膜も除去できる
のでゴミの発生を抑制するのに効果的である。
処理室内に所定のクリーニングガスを導入してプラズマ
や熱のエネルギーの作用により、クリーニングガスと付
着膜とを反応させ、付着膜を気体状の生成物にして排気
除去する方法（ in situ（その場）クリーニング法と呼
ばれる）がある。この方法は、処理室内を大気に曝さず
に処理できることから、安定した膜特性を継続して得る
ことができるとともに、部材交換、処理室を大気圧から
所定の圧力まで排気する必要もないため、クリーニング
工程に要する時間を短縮することができ、生産性におい
て有利である。しかも、細部に付着した膜も除去できる
のでゴミの発生を抑制するのに効果的である。
【０００９】この in situ クリーニング法としては、
例えばシリコンや窒化シリコンの成膜を行うプラズマＣ
ＶＤ装置の場合、成膜を繰り返し行った後、適宜なタイ
ミングで、処理室内にＮＦ３やＣＦ４、ＣＣｌ４等のク
リーニングガスを導入してプラズマを発生させる。プラ
ズマにより分解及び／又は活性化したクリーニングガス
は付着膜と反応し、シリコン膜の場合は四フッ化シリコ
ン（ＳｉＦ４）や四塩化シリコン（ＳｉＣｌ４）、窒化
シリコン膜の場合はこれらと窒素（Ｎ２）と言った気体
状の生成物にして排気除去する。一方、クリーニングガ
スにＣｌＦ３のように分解しやすいガスを用いる場合
は、プラズマを用いることなしに、成膜処理室を加熱す
るだけで、付着膜を気体状生成物として排気除去でき
る。しかしながら、実用上の除去速度を得るためには成
膜室を２００℃程度に加熱する必要があるため、真空シ
ールの劣化の問題の他、成膜処理室の加熱、冷却に長時
間を要し、実質的なクリーニング処理時間が長くなると
いう問題もある。
例えばシリコンや窒化シリコンの成膜を行うプラズマＣ
ＶＤ装置の場合、成膜を繰り返し行った後、適宜なタイ
ミングで、処理室内にＮＦ３やＣＦ４、ＣＣｌ４等のク
リーニングガスを導入してプラズマを発生させる。プラ
ズマにより分解及び／又は活性化したクリーニングガス
は付着膜と反応し、シリコン膜の場合は四フッ化シリコ
ン（ＳｉＦ４）や四塩化シリコン（ＳｉＣｌ４）、窒化
シリコン膜の場合はこれらと窒素（Ｎ２）と言った気体
状の生成物にして排気除去する。一方、クリーニングガ
スにＣｌＦ３のように分解しやすいガスを用いる場合
は、プラズマを用いることなしに、成膜処理室を加熱す
るだけで、付着膜を気体状生成物として排気除去でき
る。しかしながら、実用上の除去速度を得るためには成
膜室を２００℃程度に加熱する必要があるため、真空シ
ールの劣化の問題の他、成膜処理室の加熱、冷却に長時
間を要し、実質的なクリーニング処理時間が長くなると
いう問題もある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、成膜
処理室の in situ クリーニングは、安定した膜特性を
継続して堆積するためには極めて重要なプロセスであ
る。そこで、本発明者は、今後発展が見込まれる発熱体
ＣＶＤ法によって膜堆積を行う成膜処理装置について i
n situ クリーニング方法の検討を行ったところ、上記
した従来の in situクリーニング法では、発熱体自体が
クリーニングガスと反応してしまい、ワイヤの線径が減
少してしまうことが分かった。即ち、発熱体ＣＶＤ装置
の成膜処理室内に予めプラズマ発生用の電極を配設して
おき、クリーニングガスを導入してプラズマを発生させ
てクリーニングを行うと、付着膜は除去できるものの、
発熱体自身も細線化してしまい、次に成膜をしようとす
ると所望の発熱特性が得られなくなるという問題が起こ
ることが分かった。
処理室の in situ クリーニングは、安定した膜特性を
継続して堆積するためには極めて重要なプロセスであ
る。そこで、本発明者は、今後発展が見込まれる発熱体
ＣＶＤ法によって膜堆積を行う成膜処理装置について i
n situ クリーニング方法の検討を行ったところ、上記
した従来の in situクリーニング法では、発熱体自体が
クリーニングガスと反応してしまい、ワイヤの線径が減
少してしまうことが分かった。即ち、発熱体ＣＶＤ装置
の成膜処理室内に予めプラズマ発生用の電極を配設して
おき、クリーニングガスを導入してプラズマを発生させ
てクリーニングを行うと、付着膜は除去できるものの、
発熱体自身も細線化してしまい、次に成膜をしようとす
ると所望の発熱特性が得られなくなるという問題が起こ
ることが分かった。
【００１１】一方、クリーニングガスにＣｌＦ３を用
い、成膜処理室をヒータで外部から２００℃に加熱し、
ガスを導入してクリーニングを行った場合も、同様に発
熱体がクリーニングガスと反応し、細線化するという問
題が起こることが分かった。
い、成膜処理室をヒータで外部から２００℃に加熱し、
ガスを導入してクリーニングを行った場合も、同様に発
熱体がクリーニングガスと反応し、細線化するという問
題が起こることが分かった。
【００１２】以上のように、従来の in situ クリーニ
ング法は発熱体ＣＶＤ装置に適用することはできないこ
とが明らかになった。しかし、発熱体ＣＶＤ法による成
膜を安定かつ継続して行い、常に高特性の膜を得るため
には in situ クリーニングは不可欠な技術であること
から、本発明者は、かかる in situ クリーニング技術
を確立すべく、クリーニング条件の検討を行った。
ング法は発熱体ＣＶＤ装置に適用することはできないこ
とが明らかになった。しかし、発熱体ＣＶＤ法による成
膜を安定かつ継続して行い、常に高特性の膜を得るため
には in situ クリーニングは不可欠な技術であること
から、本発明者は、かかる in situ クリーニング技術
を確立すべく、クリーニング条件の検討を行った。
【００１３】本発明者は、種々のクリーニング条件の検
討の一環として、発熱体自体を加熱してクリーニング処
理を行ったところ、加熱すると発熱体の消耗は加速され
るものの、極めて高温で処理すると、発熱体とクリーニ
ングガスとの反応が抑制されることを見出した。この特
異な現象が起こる理由の詳細は現在のところ明らかでは
ないが、本発明者は、発熱体の温度が非常に高いと、ク
リーニングガスが発熱体表面に付着している時間が、ク
リーニングガスが発熱体と反応するのに要する時間より
も短く、実質上反応が生じなくなるためではないかと考
えている。さらに、発熱体を所定の温度以上に加熱する
ことで、プラズマを発生させなくても成膜処理装置の内
部に付着した膜を効率よく除去できることも見出した。
討の一環として、発熱体自体を加熱してクリーニング処
理を行ったところ、加熱すると発熱体の消耗は加速され
るものの、極めて高温で処理すると、発熱体とクリーニ
ングガスとの反応が抑制されることを見出した。この特
異な現象が起こる理由の詳細は現在のところ明らかでは
ないが、本発明者は、発熱体の温度が非常に高いと、ク
リーニングガスが発熱体表面に付着している時間が、ク
リーニングガスが発熱体と反応するのに要する時間より
も短く、実質上反応が生じなくなるためではないかと考
えている。さらに、発熱体を所定の温度以上に加熱する
ことで、プラズマを発生させなくても成膜処理装置の内
部に付着した膜を効率よく除去できることも見出した。
【００１４】本発明は、上記知見に基づいて初めて完成
できたものであり、本発明の目的とするところは、複雑
な形状の部材であっても、部材加熱手段を設けて加熱す
ることなしに、その表面に付着した膜を効率よく完全に
除去可能な付着膜の除去方法を提供することにある。さ
らに、本発明の目的は、所定の温度に維持された発熱体
を用いて所定の膜を作製する発熱体ＣＶＤ装置で、処理
室を大気に戻すことなく成膜処理室の内部に付着した膜
を除去できる in situ クリーニング法を提供すること
にある。
できたものであり、本発明の目的とするところは、複雑
な形状の部材であっても、部材加熱手段を設けて加熱す
ることなしに、その表面に付着した膜を効率よく完全に
除去可能な付着膜の除去方法を提供することにある。さ
らに、本発明の目的は、所定の温度に維持された発熱体
を用いて所定の膜を作製する発熱体ＣＶＤ装置で、処理
室を大気に戻すことなく成膜処理室の内部に付着した膜
を除去できる in situ クリーニング法を提供すること
にある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、発明者が上記
目的を達成するために鋭意研究した結果、完成するに至
ったものであり、本発明の付着膜の除去方法は、真空排
気可能な処理室の内部及び／又は該処理室内に配置され
た部材に付着した付着膜の除去方法であって、前記処理
室内を排気した後、内部に配設した発熱体を２０００℃
以上に加熱保持し、この状態で前記発熱体により分解及
び／又は活性化して生成する活性種が付着膜と反応して
付着膜を気体状物質に変換させるクリーニングガスを導
入し、生成した気体状物質を排気することにより付着膜
を除去することを特徴とする。
目的を達成するために鋭意研究した結果、完成するに至
ったものであり、本発明の付着膜の除去方法は、真空排
気可能な処理室の内部及び／又は該処理室内に配置され
た部材に付着した付着膜の除去方法であって、前記処理
室内を排気した後、内部に配設した発熱体を２０００℃
以上に加熱保持し、この状態で前記発熱体により分解及
び／又は活性化して生成する活性種が付着膜と反応して
付着膜を気体状物質に変換させるクリーニングガスを導
入し、生成した気体状物質を排気することにより付着膜
を除去することを特徴とする。
【００１６】また、本発明の前記処理室は、原料ガスを
前記発熱体によって分解及び／又は活性化させ、基板上
に前記原料ガスの構成元素の少なくとも１つを含む膜を
堆積させる発熱体ＣＶＤ装置の処理室であることを特徴
とする。
前記発熱体によって分解及び／又は活性化させ、基板上
に前記原料ガスの構成元素の少なくとも１つを含む膜を
堆積させる発熱体ＣＶＤ装置の処理室であることを特徴
とする。
【００１７】以上のように、発熱体を２０００℃以上の
高温に加熱することにより、発熱体とクリーニングガス
との反応に伴う発熱体の消耗を実用上無視できる程度に
抑制することが可能となる。しかも、２０００℃以上と
することで、クリーニングガスの分解及び／又は活性化
させて活性種の生成を効率よく行え、成膜処理装置の内
部に付着した膜を効果的に除去することができる。ま
た、このようにして得られる活性種の寿命は長く、複雑
な形状やパイプの内部に付着した膜も除去することが可
能となる。
高温に加熱することにより、発熱体とクリーニングガス
との反応に伴う発熱体の消耗を実用上無視できる程度に
抑制することが可能となる。しかも、２０００℃以上と
することで、クリーニングガスの分解及び／又は活性化
させて活性種の生成を効率よく行え、成膜処理装置の内
部に付着した膜を効果的に除去することができる。ま
た、このようにして得られる活性種の寿命は長く、複雑
な形状やパイプの内部に付着した膜も除去することが可
能となる。
【００１８】従って、従来の発熱体ＣＶＤ装置そのまま
の構成で、クリーニングガスの供給系をもうけるだけ
で、高特性膜の安定した継続成膜に必要不可欠な成膜処
理室のin situ クリーニングが可能となる。
の構成で、クリーニングガスの供給系をもうけるだけ
で、高特性膜の安定した継続成膜に必要不可欠な成膜処
理室のin situ クリーニングが可能となる。
【００１９】本発明の付着膜の除去方法において、前記
クリーニングガスは、フッ素（Ｆ２）、塩素（Ｃ
１２）、三フッ化窒素（ＮＦ３）、四フッ化メタン（Ｃ
Ｆ４）、六フッ化エタン（Ｃ２Ｆ６）、八フッ化プロパ
ン（Ｃ３Ｆ８）、四塩化炭素（ＣＣ１４）、五フッ化塩
化エタン（Ｃ２ＣｌＦ５）、三フッ化塩素（Ｃｌ
Ｆ３）、三フッ化塩化メタン（ＣＣｌＦ３）、若しくは
六フッ化硫黄（ＳＦ６）のいずれか、又は少なくとも１
種を含む混合ガスとするのが好ましい。
クリーニングガスは、フッ素（Ｆ２）、塩素（Ｃ
１２）、三フッ化窒素（ＮＦ３）、四フッ化メタン（Ｃ
Ｆ４）、六フッ化エタン（Ｃ２Ｆ６）、八フッ化プロパ
ン（Ｃ３Ｆ８）、四塩化炭素（ＣＣ１４）、五フッ化塩
化エタン（Ｃ２ＣｌＦ５）、三フッ化塩素（Ｃｌ
Ｆ３）、三フッ化塩化メタン（ＣＣｌＦ３）、若しくは
六フッ化硫黄（ＳＦ６）のいずれか、又は少なくとも１
種を含む混合ガスとするのが好ましい。
【００２０】これらのガスを用いることにより、２００
０℃以上に加熱保持された発熱体によりクリーニングガ
スは十分に分解及び／又は活性化し、付着膜と反応して
気体状物質を効率よく生成することができ、付着膜を効
果的に除去することが可能となる。
０℃以上に加熱保持された発熱体によりクリーニングガ
スは十分に分解及び／又は活性化し、付着膜と反応して
気体状物質を効率よく生成することができ、付着膜を効
果的に除去することが可能となる。
【００２１】さらに本発明の付着膜の除去方法におい
て、前記発熱体を、タングステン、タンタル、ニオブ、
炭素、オスミウム、イリジウム、モリブデン若しくはル
テニウムのいずれか、又はこれらの合金あるいはこれら
の複合体とするのが好ましい。
て、前記発熱体を、タングステン、タンタル、ニオブ、
炭素、オスミウム、イリジウム、モリブデン若しくはル
テニウムのいずれか、又はこれらの合金あるいはこれら
の複合体とするのが好ましい。
【００２２】これらの金属、若しくは合金又は複合体を
用いることにより、２０００℃以上でクリーニングガス
を効率よく分解及び／又は活性化し、寿命が長くしかも
付着膜との反応性の高い活性種を生成するため、付着膜
を効率よく除去することができる。
用いることにより、２０００℃以上でクリーニングガス
を効率よく分解及び／又は活性化し、寿命が長くしかも
付着膜との反応性の高い活性種を生成するため、付着膜
を効率よく除去することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る
in situ クリーニング方法が実施可能な発熱体ＣＶＤ
法を用いた成膜処理装置（発熱体ＣＶＤ装置）の一構成
例を示す概念図である。
を添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る
in situ クリーニング方法が実施可能な発熱体ＣＶＤ
法を用いた成膜処理装置（発熱体ＣＶＤ装置）の一構成
例を示す概念図である。
【００２４】図１に示す成膜処理装置は、処理室１と、
処理室内を真空排気するための排気系１１と，膜堆積用
原料ガス及びクリーニングガス供給系２３，２５と、基
板を搬出入するためのゲートバルブ５とから構成され、
処理室内部には、ガス供給系２３，２５と接続されたガ
ス供給器２，基板ホルダー４、発熱体３が配設されてい
る。
処理室内を真空排気するための排気系１１と，膜堆積用
原料ガス及びクリーニングガス供給系２３，２５と、基
板を搬出入するためのゲートバルブ５とから構成され、
処理室内部には、ガス供給系２３，２５と接続されたガ
ス供給器２，基板ホルダー４、発熱体３が配設されてい
る。
【００２５】ここで、原料ガスとクリーニングガスのガ
ス供給器２への供給切換は、バルブ２２，２４により行
われる。また、ガスの供給量はガス供給系２３，２５の
それぞれに設けられた流量調整器（不図示）により制御
される。ガス供給器２は中空構造となっており、基板ホ
ルダー４と対向する面に多数のガス吹き出し口２１０が
形成されている。一方、排気系１１は、排気速度調整機
能を有するメインバルブ１２を介して処理室１と接続さ
れており、この調整機能により処理室内の圧力が制御さ
れる。
ス供給器２への供給切換は、バルブ２２，２４により行
われる。また、ガスの供給量はガス供給系２３，２５の
それぞれに設けられた流量調整器（不図示）により制御
される。ガス供給器２は中空構造となっており、基板ホ
ルダー４と対向する面に多数のガス吹き出し口２１０が
形成されている。一方、排気系１１は、排気速度調整機
能を有するメインバルブ１２を介して処理室１と接続さ
れており、この調整機能により処理室内の圧力が制御さ
れる。
【００２６】発熱体３は、支持体３１により保持され、
所定の温度に加熱・維持するためのエネルギー供給機構
３０に接続されている。この発熱体を高温加熱すること
により、成膜時には原料ガスを、クリーニング時にはク
リーニングガスを分解及び／又は活性化し、成膜又はク
リーニングを効率よく行うことができる。
所定の温度に加熱・維持するためのエネルギー供給機構
３０に接続されている。この発熱体を高温加熱すること
により、成膜時には原料ガスを、クリーニング時にはク
リーニングガスを分解及び／又は活性化し、成膜又はク
リーニングを効率よく行うことができる。
【００２７】次に、図１の装置を参照して成膜及びクリ
ーニング方法の一例を説明する。 （成膜）まず、ゲートバルブ５を介して不図示のロード
ロック室から基板を搬入し、基板ホルダー４の上に載置
する。次に、処理室１内を排気系１１により、所定の圧
力まで真空排気した後、エネルギー供給機構３０から発
熱体３にエネルギーを供給し、所定の温度に加熱保持す
る。この温度は、堆積膜及び原料ガスの種類により適宜
選択されるが、通常１０００〜１８００℃程度の温度が
用いられる。
ーニング方法の一例を説明する。 （成膜）まず、ゲートバルブ５を介して不図示のロード
ロック室から基板を搬入し、基板ホルダー４の上に載置
する。次に、処理室１内を排気系１１により、所定の圧
力まで真空排気した後、エネルギー供給機構３０から発
熱体３にエネルギーを供給し、所定の温度に加熱保持す
る。この温度は、堆積膜及び原料ガスの種類により適宜
選択されるが、通常１０００〜１８００℃程度の温度が
用いられる。
【００２８】次に、バルブ２２を開け、所定流量の原料
ガスを処理室内に導入し、メインバルブ１２の排気速度
調整機能により、処理室内の圧力を所定の圧力に設定す
る。原料ガスは、所望の堆積膜に応じて適宜選択される
が、例えば、シリコン膜の場合はシラン（ＳｉＨ４）と
水素（Ｈ２）、窒化シリコン膜の場合はＳｉＨ４とＨ ２
とアンモニア（ＮＨ３）、炭化シリコンの場合はＳｉＨ
４とＨ２とメタン（ＣＨ４）等が用いられる。
ガスを処理室内に導入し、メインバルブ１２の排気速度
調整機能により、処理室内の圧力を所定の圧力に設定す
る。原料ガスは、所望の堆積膜に応じて適宜選択される
が、例えば、シリコン膜の場合はシラン（ＳｉＨ４）と
水素（Ｈ２）、窒化シリコン膜の場合はＳｉＨ４とＨ ２
とアンモニア（ＮＨ３）、炭化シリコンの場合はＳｉＨ
４とＨ２とメタン（ＣＨ４）等が用いられる。
【００２９】ガス供給器２に供給された原料ガスは、ガ
ス吹き出し口２１０から発熱体方向に吹き出され、高温
の発熱体により分解及び／又は活性化され、活性種を生
成する。この活性種は、基板上に到達して所望の膜を堆
積する。基板上に所望の膜厚が堆積した時点で、原料ガ
スの供給と発熱体へのエネルギー供給を停止し、処理室
内部を真空排気した後、ゲートバルブ５を介して基板を
ロードロック室へ搬出して、成膜を終了する。
ス吹き出し口２１０から発熱体方向に吹き出され、高温
の発熱体により分解及び／又は活性化され、活性種を生
成する。この活性種は、基板上に到達して所望の膜を堆
積する。基板上に所望の膜厚が堆積した時点で、原料ガ
スの供給と発熱体へのエネルギー供給を停止し、処理室
内部を真空排気した後、ゲートバルブ５を介して基板を
ロードロック室へ搬出して、成膜を終了する。
【００３０】（クリーニング）以上の成膜を繰り返し行
うと、処理室内壁、基板ホルダー、ガス供給器、支持体
等にも膜が付着することになる。この付着膜が厚くなる
と、剥離して成膜中に堆積膜に混入したり表面に付着し
て、膜特性を劣化させたりデバイスの欠陥原因となるた
め、付着膜が剥離しゴミを発生する厚さになる前に、以
下に示すクリーニング処理を行う。なお、付着膜の膜厚
は光学式モニタ等で監視してもよいし、また、トータル
の堆積時間から見積るようにしてもよい。
うと、処理室内壁、基板ホルダー、ガス供給器、支持体
等にも膜が付着することになる。この付着膜が厚くなる
と、剥離して成膜中に堆積膜に混入したり表面に付着し
て、膜特性を劣化させたりデバイスの欠陥原因となるた
め、付着膜が剥離しゴミを発生する厚さになる前に、以
下に示すクリーニング処理を行う。なお、付着膜の膜厚
は光学式モニタ等で監視してもよいし、また、トータル
の堆積時間から見積るようにしてもよい。
【００３１】クリーニングは、まず、処理室内を真空排
気し、その後エネルギー供給機構３０からのエネルギー
により発熱体を２０００℃以上の所定の温度に加熱・保
持する。次に、バルブ２４を開け、所定のクリーニング
ガスを処理室１に導入し、メインバルブ１２により処理
室内圧力を所定の圧力に設定する。
気し、その後エネルギー供給機構３０からのエネルギー
により発熱体を２０００℃以上の所定の温度に加熱・保
持する。次に、バルブ２４を開け、所定のクリーニング
ガスを処理室１に導入し、メインバルブ１２により処理
室内圧力を所定の圧力に設定する。
【００３２】ガス吹き出し口２１０から吹き出されたガ
スは、２０００℃以上に加熱された発熱体により、効率
的に分解及び／又は活性化され、付着膜と反応性の高い
活性種を生成する。この活性種は、処理室内壁、基板ホ
ルダー等の上に付着した膜と反応し、気体状物質に変換
させる。気体状物質は排気系により外部に排出されるた
め、付着膜は徐々に除去されることになる。
スは、２０００℃以上に加熱された発熱体により、効率
的に分解及び／又は活性化され、付着膜と反応性の高い
活性種を生成する。この活性種は、処理室内壁、基板ホ
ルダー等の上に付着した膜と反応し、気体状物質に変換
させる。気体状物質は排気系により外部に排出されるた
め、付着膜は徐々に除去されることになる。
【００３３】所定時間この状態を保ち、付着膜が完全に
除去された後、バルブ２４を閉じてクリーニングガスの
供給を停止し、処理室内部を真空排気して、その後発熱
体へのエネルギー供給を停止する。
除去された後、バルブ２４を閉じてクリーニングガスの
供給を停止し、処理室内部を真空排気して、その後発熱
体へのエネルギー供給を停止する。
【００３４】以上で、クリーニング工程は終了である
が、このクリーニング工程で重要なことは、クリーニン
グガスを導入する際、発熱体の温度を２０００℃以上に
維持した状態にすることである。これは、クリーニング
ガスを導入した後に発熱体３を加熱すると、発熱体３が
２０００℃以上になるまでの間に発熱体とクリーニング
ガスとが反応して、線径等が減少してしまうからであ
る。また、クリーニング終了時において、発熱体へのエ
ネルギー供給を停止する場合も同様であり、クリーニン
グガスを排気した後に発熱体の温度を下げる必要があ
る。即ち、発熱体を２０００℃より低い温度で反応性ガ
スと接触させないプロセスとする必要がある。また、発
熱体は非常に酸化しやすい状態にあるため、発熱体の長
寿命化の観点から、処理室内の酸素分圧はできる限り低
くするのが好ましい。
が、このクリーニング工程で重要なことは、クリーニン
グガスを導入する際、発熱体の温度を２０００℃以上に
維持した状態にすることである。これは、クリーニング
ガスを導入した後に発熱体３を加熱すると、発熱体３が
２０００℃以上になるまでの間に発熱体とクリーニング
ガスとが反応して、線径等が減少してしまうからであ
る。また、クリーニング終了時において、発熱体へのエ
ネルギー供給を停止する場合も同様であり、クリーニン
グガスを排気した後に発熱体の温度を下げる必要があ
る。即ち、発熱体を２０００℃より低い温度で反応性ガ
スと接触させないプロセスとする必要がある。また、発
熱体は非常に酸化しやすい状態にあるため、発熱体の長
寿命化の観点から、処理室内の酸素分圧はできる限り低
くするのが好ましい。
【００３５】以上、発熱体ＣＶＤ装置の in situ クリ
ーニング法について説明したが、本発明はこれに限るこ
とはなく、他の処理装置や種々の部材に付着した膜を除
去する場合にも、好適に適用される。なお、ここで、部
材とは真空装置に用いられる測定器具、センサー、バル
ブ等も含む意味である。
ーニング法について説明したが、本発明はこれに限るこ
とはなく、他の処理装置や種々の部材に付着した膜を除
去する場合にも、好適に適用される。なお、ここで、部
材とは真空装置に用いられる測定器具、センサー、バル
ブ等も含む意味である。
【００３６】例えば、真空容器内部に付着した膜は、真
空容器にクリーニングガス導入口を設け、そして容器内
部に発熱体を外部から加熱可能に配置し、発熱体を２０
００℃以上に加熱保持した状態でクリーニングガスを流
すことにより、付着膜を除去することができる。また、
部材の場合は、この真空容器内に部材を配置し、同様に
処理すればよい。また、ある程度の長さを有するパイプ
の場合は、パイプの上流側に発熱体を配設し、ガスがパ
イプ内部を流れるように構成すればよい。また、パイ
プ、部材で真空容器の一部を構成するようにしてもよ
い。
空容器にクリーニングガス導入口を設け、そして容器内
部に発熱体を外部から加熱可能に配置し、発熱体を２０
００℃以上に加熱保持した状態でクリーニングガスを流
すことにより、付着膜を除去することができる。また、
部材の場合は、この真空容器内に部材を配置し、同様に
処理すればよい。また、ある程度の長さを有するパイプ
の場合は、パイプの上流側に発熱体を配設し、ガスがパ
イプ内部を流れるように構成すればよい。また、パイ
プ、部材で真空容器の一部を構成するようにしてもよ
い。
【００３７】本発明により、複雑形状の部材の狭い隙間
や配管の内部に付着した膜であっても、効率よく除去で
きるのは、発熱体を２０００℃以上に加熱することによ
り、クリーニングガスを付着膜と反応性が極めて高い活
性種とすることができることと、このようにして生成し
た活性種は寿命が長いためであると考えられる。
や配管の内部に付着した膜であっても、効率よく除去で
きるのは、発熱体を２０００℃以上に加熱することによ
り、クリーニングガスを付着膜と反応性が極めて高い活
性種とすることができることと、このようにして生成し
た活性種は寿命が長いためであると考えられる。
【００３８】本発明の付着膜の除去方法は、クリ−ニン
グガスの種類やクリーニング条件を適切に選択すること
により、種々の付着膜に適用することができる。例え
ば、フッ素系若しくは塩素系のクリーニングガスを用い
た場合は、上記したシリコン、炭化シリコン、窒化シリ
コン等の種々の半導体や絶縁物の付着膜の他、Ｗ、Ｔ
ａ、Ｔｉ等の金属付着膜等、成膜により付着する膜に適
用することができる。
グガスの種類やクリーニング条件を適切に選択すること
により、種々の付着膜に適用することができる。例え
ば、フッ素系若しくは塩素系のクリーニングガスを用い
た場合は、上記したシリコン、炭化シリコン、窒化シリ
コン等の種々の半導体や絶縁物の付着膜の他、Ｗ、Ｔ
ａ、Ｔｉ等の金属付着膜等、成膜により付着する膜に適
用することができる。
【００３９】本発明の発熱体は、少なくとも２０００℃
より高い温度に耐えるものであればどのような材料であ
ってもよいが、特に、タングステン、タンタル、ニオ
ブ、炭素、オスミウム、イリジウム、モリブデン又はル
テニウムを好適に用いることができる。また、これらの
合金であってよい。さらには、これらの単体や合金を多
層に積層した複合体であってもよい。特に、例えばタン
グステンのように一旦高温度に加熱するともろくなる金
属の場合は、他の金属と複合体にするのが好ましい。ま
た、絶縁物との複合体であってもよい。発熱体は、線
状、棒状、板状、筒状、箔状等、種々の形状のものが用
いられ、また、さらに、例えば線状の発熱体を、鋸歯
状、コイル状等にして配置してもよい。
より高い温度に耐えるものであればどのような材料であ
ってもよいが、特に、タングステン、タンタル、ニオ
ブ、炭素、オスミウム、イリジウム、モリブデン又はル
テニウムを好適に用いることができる。また、これらの
合金であってよい。さらには、これらの単体や合金を多
層に積層した複合体であってもよい。特に、例えばタン
グステンのように一旦高温度に加熱するともろくなる金
属の場合は、他の金属と複合体にするのが好ましい。ま
た、絶縁物との複合体であってもよい。発熱体は、線
状、棒状、板状、筒状、箔状等、種々の形状のものが用
いられ、また、さらに、例えば線状の発熱体を、鋸歯
状、コイル状等にして配置してもよい。
【００４０】また、クリーニングガスも付着膜の種類、
処理条件、処理室の材質等により、適宜選択されるが、
特にフッ素系ガス、塩素系ガスが好適に用いられ、この
中でもＮＦ３、Ｆ２、Ｃｌ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３
Ｆ８、ＣＣｌ４、Ｃ２ＣｌＦ 5、ＣｌＦ３、ＣＣｌＦ３
又はＳＦ６を用いるのがより好ましい。これらのガスは
１００％として用いても、また、例えばＡｒ，Ｈｅ等の
ガスで希釈したもの、あるいはこれらの混合ガスとして
用いてもよい。
処理条件、処理室の材質等により、適宜選択されるが、
特にフッ素系ガス、塩素系ガスが好適に用いられ、この
中でもＮＦ３、Ｆ２、Ｃｌ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３
Ｆ８、ＣＣｌ４、Ｃ２ＣｌＦ 5、ＣｌＦ３、ＣＣｌＦ３
又はＳＦ６を用いるのがより好ましい。これらのガスは
１００％として用いても、また、例えばＡｒ，Ｈｅ等の
ガスで希釈したもの、あるいはこれらの混合ガスとして
用いてもよい。
【００４１】さらに、本発明の方法は、処理室１内にプ
ラズマ発生用の電極を設け、これにより発生させたプラ
ズマと併用してクリーニングを行ってもよいことはいう
までもない。
ラズマ発生用の電極を設け、これにより発生させたプラ
ズマと併用してクリーニングを行ってもよいことはいう
までもない。
【００４２】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明するが、本発明が以下の実施例に限定されないことは
いうまでもない。本実施例では、上述した方法により、
まずシリコン膜を繰り返し成膜し、その後処理室内部に
付着した膜の除去処理を行った。
明するが、本発明が以下の実施例に限定されないことは
いうまでもない。本実施例では、上述した方法により、
まずシリコン膜を繰り返し成膜し、その後処理室内部に
付着した膜の除去処理を行った。
【００４３】図１に示した構成の装置を用いて、シラン
（ＳｉＨ４）と水素（Ｈ２）を原料ガスとして用いシリ
コン膜を成膜した。ここで、発熱体３には、直径０．５
ｍｍのタングステン線を用い、エネルギー供給機構３０
に直流電源を用いた。タングステン線に直流電源より直
流電流約１３Ａを流し、約１８００℃に通電加熱して成
膜を行った。処理室１内の全面に厚さ約２μｍのシリコ
ン膜が付着するまで成膜を繰り返し行った。
（ＳｉＨ４）と水素（Ｈ２）を原料ガスとして用いシリ
コン膜を成膜した。ここで、発熱体３には、直径０．５
ｍｍのタングステン線を用い、エネルギー供給機構３０
に直流電源を用いた。タングステン線に直流電源より直
流電流約１３Ａを流し、約１８００℃に通電加熱して成
膜を行った。処理室１内の全面に厚さ約２μｍのシリコ
ン膜が付着するまで成膜を繰り返し行った。
【００４４】最後の基板をゲートバルブを介して取り出
した後、メインバルブ１２を全開にして排気系１１によ
り処理室１内を真空排気した。次いで、タングステン線
に直流電流２２Ａを流し、タングステン線を約２５００
℃に通電加熱した。この状態でバルブ２４を開け、クリ
ーニングガス供給系２５よりＮＦ３ガスをガス供給器２
を介して処理室１内に導入した。処理室１内の圧力は、
メインバルブ１２の排気速度調整機構により４０Ｐａに
制御した。この状態を１０分間維持して処理室１内の付
着膜の除去を行った。１０分経過後、バルブ２４を閉じ
てクリーニングガスの導入を停止し、メインバルブ１２
を全開にして処理室１内を排気系１１により真空排気
し、発熱体への通電を停止した。
した後、メインバルブ１２を全開にして排気系１１によ
り処理室１内を真空排気した。次いで、タングステン線
に直流電流２２Ａを流し、タングステン線を約２５００
℃に通電加熱した。この状態でバルブ２４を開け、クリ
ーニングガス供給系２５よりＮＦ３ガスをガス供給器２
を介して処理室１内に導入した。処理室１内の圧力は、
メインバルブ１２の排気速度調整機構により４０Ｐａに
制御した。この状態を１０分間維持して処理室１内の付
着膜の除去を行った。１０分経過後、バルブ２４を閉じ
てクリーニングガスの導入を停止し、メインバルブ１２
を全開にして処理室１内を排気系１１により真空排気
し、発熱体への通電を停止した。
【００４５】その後、処理室内を大気に戻してタングス
テン線を取り出し、その線径をマイクロメータで測定し
たところ、クリーニング前後で線径は全く変化していな
いことが確認された。また、処理室内壁、及び構成部材
表面を詳細に調べたところ、付着膜は完全に除去されて
いることが分かった。
テン線を取り出し、その線径をマイクロメータで測定し
たところ、クリーニング前後で線径は全く変化していな
いことが確認された。また、処理室内壁、及び構成部材
表面を詳細に調べたところ、付着膜は完全に除去されて
いることが分かった。
【００４６】本実施例の構成で、処理室内に付着したシ
リコン膜が完全に除去され、しかもクリーニング中も発
熱体であるタングステン線が安定であった理由について
以下に説明する。
リコン膜が完全に除去され、しかもクリーニング中も発
熱体であるタングステン線が安定であった理由について
以下に説明する。
【００４７】先ず、付着シリコン膜が除去される理由で
あるが、クリーニングガスとして用いたＮＦ３は、その
性質上、４００℃程度で分解及び／又は活性化する。こ
のため導入したＮＦ３は、この温度よりも遥かに高い２
５００℃という温度に維持した発熱体であるタングステ
ン線により十分に分解及び／又は活性化される。これに
よって発生したフッ素が処理室内に付着したシリコン膜
と反応して常温で気体状の生成物、四フッ化シリコン
（ＳｉＦ４）を形成する。この反応を利用することによ
り、処理室内に付着したシリコン膜をＳｉＦ４の形で完
全に排気除去してしまうことが可能となる。また、この
ようにして生成したフッ素は長寿命であるため細部まで
行き渡り、付着膜と反応してＳｉＦ４を形成し隙間等に
付着した膜も完全に除去できるものと考えられる。
あるが、クリーニングガスとして用いたＮＦ３は、その
性質上、４００℃程度で分解及び／又は活性化する。こ
のため導入したＮＦ３は、この温度よりも遥かに高い２
５００℃という温度に維持した発熱体であるタングステ
ン線により十分に分解及び／又は活性化される。これに
よって発生したフッ素が処理室内に付着したシリコン膜
と反応して常温で気体状の生成物、四フッ化シリコン
（ＳｉＦ４）を形成する。この反応を利用することによ
り、処理室内に付着したシリコン膜をＳｉＦ４の形で完
全に排気除去してしまうことが可能となる。また、この
ようにして生成したフッ素は長寿命であるため細部まで
行き渡り、付着膜と反応してＳｉＦ４を形成し隙間等に
付着した膜も完全に除去できるものと考えられる。
【００４８】次に、発熱体であるタングステン線がクリ
ーニング処理中も安定であった理由であるが、通常タン
グステンはフッ素と反応して常温で気体状の生成物、六
フッ化タングステン（ＷＦ６）となる。もしこの反応が
生じてしまうと、発熱体であるタングステン線は付着シ
リコン膜と同様に排気除去され、細線化してしまうこと
になる。しかし、タングステン線の温度を２５００℃に
すると、反応は実質上起こらなくなる。これは、発熱体
の温度が非常に高温であるため、フッ素が発熱体表面に
付着している時間が発熱体と反応するのに要する時間よ
りも短いという条件を満たすためであると考えられる。
ーニング処理中も安定であった理由であるが、通常タン
グステンはフッ素と反応して常温で気体状の生成物、六
フッ化タングステン（ＷＦ６）となる。もしこの反応が
生じてしまうと、発熱体であるタングステン線は付着シ
リコン膜と同様に排気除去され、細線化してしまうこと
になる。しかし、タングステン線の温度を２５００℃に
すると、反応は実質上起こらなくなる。これは、発熱体
の温度が非常に高温であるため、フッ素が発熱体表面に
付着している時間が発熱体と反応するのに要する時間よ
りも短いという条件を満たすためであると考えられる。
【００４９】本実施例の付着膜除去効率が極めて高いこ
とは、本実施例のクリーニング処理と同様の条件で行っ
たシリコンウエハのエッチング実験からも確認された。
即ち、図１の装置で、発熱体と１５ｃｍ離れた位置にシ
リコンウエハを置き、同様の条件でクリーニング処理を
行ったところ、１０分間の処理で結晶シリコンが２μｍ
エッチングされていることが分かり、本発明の除去効率
が極めて高いことが確認された。
とは、本実施例のクリーニング処理と同様の条件で行っ
たシリコンウエハのエッチング実験からも確認された。
即ち、図１の装置で、発熱体と１５ｃｍ離れた位置にシ
リコンウエハを置き、同様の条件でクリーニング処理を
行ったところ、１０分間の処理で結晶シリコンが２μｍ
エッチングされていることが分かり、本発明の除去効率
が極めて高いことが確認された。
【００５０】次に、クリーニング時の発熱体の加熱温度
を２０００℃とした以外は、上記実施例と同様にして成
膜とクリーニングを行ったところ、１０分間のクリーニ
ングにより、付着膜は完全に除去されることが分かっ
た。また、クリーニング処理後のタングステン線は支持
体との接触部で外見上若干変化があるように見えるもの
の、マイクロメータの測定では変化はみられず、少なく
とも２０００℃に加熱することにより、実用上問題がな
いことが確認された。
を２０００℃とした以外は、上記実施例と同様にして成
膜とクリーニングを行ったところ、１０分間のクリーニ
ングにより、付着膜は完全に除去されることが分かっ
た。また、クリーニング処理後のタングステン線は支持
体との接触部で外見上若干変化があるように見えるもの
の、マイクロメータの測定では変化はみられず、少なく
とも２０００℃に加熱することにより、実用上問題がな
いことが確認された。
【００５１】なお、本実施例では、処理室内の圧力を４
０Ｐａとしてクリーニング処理を行ったが、本発明はこ
れに限ることはなく、これよりも高くても低くてもよ
い。特に、プラズマクリーニング法と異なり、放電を起
こす必要がないことから、プラズマが発生し得ないどの
ような圧力であろうと、クリーニング処理可能であり、
除去対象膜の種類及び処理室又は部材の材質、形状等に
応じ、実用上適切な圧力を選択することが可能である。
また、上記実施例では、エネルギー供給機構３０に直流
電源を用いたが、交流電源も好適に用いることができ
る。
０Ｐａとしてクリーニング処理を行ったが、本発明はこ
れに限ることはなく、これよりも高くても低くてもよ
い。特に、プラズマクリーニング法と異なり、放電を起
こす必要がないことから、プラズマが発生し得ないどの
ような圧力であろうと、クリーニング処理可能であり、
除去対象膜の種類及び処理室又は部材の材質、形状等に
応じ、実用上適切な圧力を選択することが可能である。
また、上記実施例では、エネルギー供給機構３０に直流
電源を用いたが、交流電源も好適に用いることができ
る。
【００５２】なお、上記実施例では、クリーニング処理
対象である処理室１の内壁、基板ホルダー４、ガス供給
器２等の温度については特に記述しなかったが、クリー
ニングガスの付着膜との反応速度は温度が高いほど速い
ので、クリーニング工程の時間短縮のために、これらに
ヒーターを付設して加熱しながら処理することもでき
る。しかしながら、上述したように、本発明は、加熱し
なくても十分短時間で処理が可能であるため、必要に応
じて加熱の有無を選択すればよい。ＣｌＦ３ガスのよう
なガス種の場合でも、従来は実質的な除去速度を得るの
に成膜処理室の加熱を必要としていたが、本発明ではそ
の必要がなく、長時間を要していた成膜処理室の加熱、
冷却が省け、実質的なクリーニング処理時間を短縮でき
る。
対象である処理室１の内壁、基板ホルダー４、ガス供給
器２等の温度については特に記述しなかったが、クリー
ニングガスの付着膜との反応速度は温度が高いほど速い
ので、クリーニング工程の時間短縮のために、これらに
ヒーターを付設して加熱しながら処理することもでき
る。しかしながら、上述したように、本発明は、加熱し
なくても十分短時間で処理が可能であるため、必要に応
じて加熱の有無を選択すればよい。ＣｌＦ３ガスのよう
なガス種の場合でも、従来は実質的な除去速度を得るの
に成膜処理室の加熱を必要としていたが、本発明ではそ
の必要がなく、長時間を要していた成膜処理室の加熱、
冷却が省け、実質的なクリーニング処理時間を短縮でき
る。
【００５３】
【発明の効果】本発明により、即ち、発熱体を２０００
℃以上に加熱し、この状態でクリーニングガスを作用さ
せることにより、付着膜と反応性の高い活性種が生成
し、かつ発熱体自体は安定に保てるため、種々の成膜装
置や部材に付着した膜を効果的に除去し得る付着膜の除
去方法を提供することが可能となる。さらに、発熱体Ｃ
ＶＤ装置の in situ クリーニングが可能となり、その
結果、高特性膜の作製手段として有望視されている発熱
体ＣＶＤ法による成膜を安定して行うことができ、半導
体デバイス、表示デバイス等の一層の高特性化、その開
発促進、生産性の向上に貢献することができる。
℃以上に加熱し、この状態でクリーニングガスを作用さ
せることにより、付着膜と反応性の高い活性種が生成
し、かつ発熱体自体は安定に保てるため、種々の成膜装
置や部材に付着した膜を効果的に除去し得る付着膜の除
去方法を提供することが可能となる。さらに、発熱体Ｃ
ＶＤ装置の in situ クリーニングが可能となり、その
結果、高特性膜の作製手段として有望視されている発熱
体ＣＶＤ法による成膜を安定して行うことができ、半導
体デバイス、表示デバイス等の一層の高特性化、その開
発促進、生産性の向上に貢献することができる。
【図１】本発明に係わるクリーニング方法が適用される
発熱体ＣＶＤ法を用いた成膜処理装置の一構成例を示す
概念図である。
発熱体ＣＶＤ法を用いた成膜処理装置の一構成例を示す
概念図である。
１ 処理室、 ２ ガス供給器、 ３ 発熱体、 ４ 基板ホルダー、 １１ 排気系、 １２ メインバルブ、 ２２ バルブ、 ２３ 原料ガス供給系、 ２４ バルブ、 ２５ クリーニングガス供給系、 ３０ エネルギー供給機構、 ３１ 支持体、 ２０１ 吹き出し口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K030 AA06 AA17 BA29 DA06 FA10 JA06 KA08 KA46 5F045 AB02 AB06 AB33 AC01 AC02 AC12 BB10 BB15 DP03 EB06 EE13 EF05 EK07 EK08
Claims (4)
- 【請求項１】 真空排気可能な処理室の内部及び／又は
該処理室内に配置された部材に付着した付着膜の除去方
法であって、 前記処理室内を排気した後、内部に配設した発熱体を２
０００℃以上に加熱保持し、この状態で前記発熱体によ
り分解及び／又は活性化して生成する活性種が付着膜と
反応して付着膜を気体状物質に変換させるクリーニング
ガスを導入し、生成した気体状物質を排気することによ
り付着膜を除去することを特徴とする付着膜の除去方
法。 - 【請求項２】 前記処理室は、原料ガスを前記発熱体に
よって分解及び／又は活性化させ、基板上に前記原料ガ
スの構成元素の少なくとも１つを含む膜を堆積させる発
熱体ＣＶＤ装置の処理室であることを特徴とする請求項
１に記載の付着膜の除去方法。 - 【請求項３】 前記クリーニングガスは、フッ素
（Ｆ２）、塩素（Ｃ１２）、三フッ化窒素（ＮＦ３）、
四フッ化メタン（ＣＦ４）、六フッ化エタン（Ｃ
２Ｆ６）、八フッ化プロパン（Ｃ３Ｆ８）、四塩化炭素
（ＣＣ１４）、五フッ化塩化エタン（Ｃ２ＣｌＦ５）、
三フッ化塩素（ＣｌＦ３）、三フッ化塩化メタン（ＣＣ
ｌＦ３）、若しくは六フッ化硫黄（ＳＦ６）のいずれ
か、又は少なくとも１種を含む混合ガスであることを特
徴とする請求項１又は２に記載の付着膜の除去方法。 - 【請求項４】 前記発熱体は、タングステン、タンタ
ル、ニオブ、炭素、オスミウム、イリジウム、モリブデ
ン若しくはルテニウムのいずれか、又はこれらの合金あ
るいはこれらの複合体であることを特徴とする請求項１
〜３のいずれか１項に記載の付着膜の除去方法。
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