JP2002324784A - クリーニングガス - Google Patents
クリーニングガスInfo
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- JP2002324784A JP2002324784A JP2001128649A JP2001128649A JP2002324784A JP 2002324784 A JP2002324784 A JP 2002324784A JP 2001128649 A JP2001128649 A JP 2001128649A JP 2001128649 A JP2001128649 A JP 2001128649A JP 2002324784 A JP2002324784 A JP 2002324784A
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- cleaning gas
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
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、ＣＦ3ＯＯＣＦ3からなるガスとＯ
2ガス、ＮＯ２ガス、またはＮ２Ｏガスとを少なくとも
含有したクリーニングガス。
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、ＣＦ3ＯＯＣＦ3からなるガスとＯ
2ガス、ＮＯ２ガス、またはＮ２Ｏガスとを少なくとも
含有したクリーニングガス。
Description
【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。
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。
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、Ｃ
Ｆ4、Ｃ2Ｆ6、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。
ＶＤ装置等の薄膜形成装置のクリーニングには、Ｃ
Ｆ4、Ｃ2Ｆ6、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】本発明者らは、ＣＦ3ＯＯＣＦ3が比較的低
いエネルギーを印加することで分解し、エッチング現象
を生じ、クリーニング効果が得られること、ＣＦ3ＯＯ
ＣＦ3とハロゲンガスあるいはハロゲン含有化合物ガス
とを混合することでさらに高いクリーニング能力が得ら
れることを見出し開示した（特開２０００−３８６７５
号公報）。しかし、ＣＦ3ＯＯＣＦ3単独よりも高いクリ
ーニング性能を得るためにハロゲンガスやハロゲン含有
化合物ガスを混合するとハロゲンガスによる装置材料の
損傷が大きくなり、損傷低減のために温度を低下させた
り、あるいは印加電力を低下させたりすると結果的にク
リーニング速度を遅くしてしまうことになる。
いエネルギーを印加することで分解し、エッチング現象
を生じ、クリーニング効果が得られること、ＣＦ3ＯＯ
ＣＦ3とハロゲンガスあるいはハロゲン含有化合物ガス
とを混合することでさらに高いクリーニング能力が得ら
れることを見出し開示した（特開２０００−３８６７５
号公報）。しかし、ＣＦ3ＯＯＣＦ3単独よりも高いクリ
ーニング性能を得るためにハロゲンガスやハロゲン含有
化合物ガスを混合するとハロゲンガスによる装置材料の
損傷が大きくなり、損傷低減のために温度を低下させた
り、あるいは印加電力を低下させたりすると結果的にク
リーニング速度を遅くしてしまうことになる。
【０００５】
【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、ＣＦ3ＯＯＣＦ3に腐蝕性が無いＯ2また
はＮＯ2などのガスを添加することでＣＦ3ＯＯＣＦ3の
クリーニング能力が飛躍的に増大することを見出し本発
明に至ったものである。
意検討の結果、ＣＦ3ＯＯＣＦ3に腐蝕性が無いＯ2また
はＮＯ2などのガスを添加することでＣＦ3ＯＯＣＦ3の
クリーニング能力が飛躍的に増大することを見出し本発
明に至ったものである。
【０００６】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の、ＣＦ3ＯＯＣＦ3
からなるガスにＯ2ガス、ＮＯ２ガス、またはＮ２Ｏガ
スとを少なくとも含有したクリーニングガスを提供する
ものである。
成した不要な堆積物を除去するための、ＣＦ3ＯＯＣＦ3
からなるガスにＯ2ガス、ＮＯ２ガス、またはＮ２Ｏガ
スとを少なくとも含有したクリーニングガスを提供する
ものである。
【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】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、Ｓｂ、Ｇｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｓ、Ｃ
ｒ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。
Ｗ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｍｏ、
Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｓ、Ｃ
ｒ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。
【０００９】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。ガスの励起方法は特に限定されず、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モートプラズマ方式でも実施可
能である。
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。ガスの励起方法は特に限定されず、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モートプラズマ方式でも実施可
能である。
【００１０】例えばプラズマクリーニングの場合、反応
速度を高く取るために２５℃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、４ｋＰａ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、１．３Ｐａ
以下の圧力では反応速度が遅くなるため好ましくない。
速度を高く取るために２５℃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、４ｋＰａ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、１．３Ｐａ
以下の圧力では反応速度が遅くなるため好ましくない。
【００１１】また、本発明において、ＣＦ3ＯＯＣＦ3ガ
スとＯ2ガス、ＮＯ２ガス、またはＮ２Ｏガスとの割合
は、Ｏ2、ＮＯ２、Ｎ２Ｏガスが１０〜８０ｖｏｌ％の
範囲が好ましく、さらに好ましくは、２０〜７０ｖｏｌ
％の範囲が好ましい。この範囲をはずれるとＯ2、ＮＯ
２、Ｎ２Ｏガスを添加してもエッチング速度の向上は認
められないので好ましくない。また、Ｈｅ、Ｎ2、Ａｒ
などの不活性ガスを適切な割合で混合して希釈ガスとし
て使用しても良い。
スとＯ2ガス、ＮＯ２ガス、またはＮ２Ｏガスとの割合
は、Ｏ2、ＮＯ２、Ｎ２Ｏガスが１０〜８０ｖｏｌ％の
範囲が好ましく、さらに好ましくは、２０〜７０ｖｏｌ
％の範囲が好ましい。この範囲をはずれるとＯ2、ＮＯ
２、Ｎ２Ｏガスを添加してもエッチング速度の向上は認
められないので好ましくない。また、Ｈｅ、Ｎ2、Ａｒ
などの不活性ガスを適切な割合で混合して希釈ガスとし
て使用しても良い。
【００１２】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例に制限されるものではない。
が、本発明はこれら実施例に制限されるものではない。
【００１３】実施例１〜８，比較例１〜２ Ｓｉウエハ上に堆積したＳｉＯ2膜（膜厚１μｍ）を平
行平板型プラズマＣＶＤ装置の接地電極上に設置し、プ
ラズマエッチングを行った。その結果、Ｏ2濃度が１０
％以上８０％以下の領域では、Ｏ2を添加しない場合と
比較して大幅にエッチング速度が高くなることを確認し
た。また、Ｏ2をＮＯ2に変えてもほぼ同様の結果であっ
た。
行平板型プラズマＣＶＤ装置の接地電極上に設置し、プ
ラズマエッチングを行った。その結果、Ｏ2濃度が１０
％以上８０％以下の領域では、Ｏ2を添加しない場合と
比較して大幅にエッチング速度が高くなることを確認し
た。また、Ｏ2をＮＯ2に変えてもほぼ同様の結果であっ
た。
【００１４】
【００１５】
【表１】
【００１６】実施例９〜１６、比較例３〜４ Ｓｉウエハ上に堆積したＳｉＮ膜を平行平板型プラズマ
ＣＶＤ装置の接地電極上に設置し、プラズマエッチング
を行った。その結果、Ｏ2濃度が１０％以上８０％以下
の領域では、Ｏ2を添加しない場合と比較して大幅にエ
ッチング速度が高くなることを確認した。
ＣＶＤ装置の接地電極上に設置し、プラズマエッチング
を行った。その結果、Ｏ2濃度が１０％以上８０％以下
の領域では、Ｏ2を添加しない場合と比較して大幅にエ
ッチング速度が高くなることを確認した。
【００１７】
【００１８】
【表２】
【００１９】実施例１７〜２４、比較例５〜６ Ｓｉウエハ上に堆積したＷ膜（１μｍ）を平行平板型プ
ラズマＣＶＤ装置の接地電極上に設置し、プラズマエッ
チングを行った。その結果、Ｏ2濃度が１０％以上８０
％以下の領域では、Ｏ2を添加しない場合と比較して大
幅にエッチング速度が高くなることを確認した。
ラズマＣＶＤ装置の接地電極上に設置し、プラズマエッ
チングを行った。その結果、Ｏ2濃度が１０％以上８０
％以下の領域では、Ｏ2を添加しない場合と比較して大
幅にエッチング速度が高くなることを確認した。
【００２０】
【００２１】
【表３】
【００２２】実施例２５〜３２、比較例７〜８ Ｓｉウエハを平行平板型プラズマＣＶＤ装置の接地電極
上に設置し、プラズマエッチングを行った。その結果、
Ｏ2濃度が１０％以上８０％以下の領域では、Ｏ2を添加
しない場合と比較して大幅にエッチング速度が高くなる
ことを確認した。
上に設置し、プラズマエッチングを行った。その結果、
Ｏ2濃度が１０％以上８０％以下の領域では、Ｏ2を添加
しない場合と比較して大幅にエッチング速度が高くなる
ことを確認した。
【００２３】
【００２４】
【表４】
【００２５】
【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なく、高速で成膜装置のク
リーニングが可能となる。
により、地球温暖化の問題がなく、高速で成膜装置のク
リーニングが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４５ Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｃ 21/31 21/302 Ｆ Ｎ Ｆターム(参考） 4H003 DA15 DC03 EA31 ED21 FA15 FA21 4K030 BA20 BA29 BA40 BA44 DA06 KA08 5F004 AA15 BA04 BD04 CA02 DA00 DA26 DA28 DA30 DB00 DB01 DB03 DB07 DB08 DB10 DB12 DB13 5F045 AA08 AB32 AB33 AC11 BB15 EB06
Claims (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、ＣＦ3ＯＯＣＦ3からなるガスとＯ
2ガス、ＮＯ２ガス、またはＮ２Ｏガスとを少なくとも
含有したクリーニングガス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001128649A JP2002324784A (ja) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | クリーニングガス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001128649A JP2002324784A (ja) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | クリーニングガス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002324784A true JP2002324784A (ja) | 2002-11-08 |
Family
ID=18977313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001128649A Pending JP2002324784A (ja) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | クリーニングガス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002324784A (ja) |
-
2001
- 2001-04-26 JP JP2001128649A patent/JP2002324784A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040902 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050510 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050517 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050920 |