JP2003155569A - プラズマｃｖｄ装置及びそのクリーニング方法 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置及びそのクリーニング方法Info
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- JP2003155569A JP2003155569A JP2001351328A JP2001351328A JP2003155569A JP 2003155569 A JP2003155569 A JP 2003155569A JP 2001351328 A JP2001351328 A JP 2001351328A JP 2001351328 A JP2001351328 A JP 2001351328A JP 2003155569 A JP2003155569 A JP 2003155569A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来のプラズマＣＶＤ装置のクリーニングで
は、薄膜成膜時の電極に通常印加する電圧よりも大きな
電圧を印加するために、プラズマが広範囲に渡って生じ
るとともに、プラズマ密度に疎密が生じ、プラズマ密度
が密である部分はエッチング速度が速く、電極部にプラ
ズマによるダメージを生じさせ、電極部に堆積した薄膜
のパーティクルを発生させ、歩留り悪化の原因ともなっ
ている。 【解決手段】チャンバー内に成膜用の対向する電極１、
２以外に、チャンバー壁３近傍に上下左右可動の電極
５、６を設け、この電極によりチャンバー壁３に堆積し
た薄膜をクリーニングするので、従来の成膜用の電極で
は十分にできなかったチャンバー壁３のクリーニングを
ほぼその全面に渡って、成膜用の電極にダメージを与え
ることなく行うことが出来る。
は、薄膜成膜時の電極に通常印加する電圧よりも大きな
電圧を印加するために、プラズマが広範囲に渡って生じ
るとともに、プラズマ密度に疎密が生じ、プラズマ密度
が密である部分はエッチング速度が速く、電極部にプラ
ズマによるダメージを生じさせ、電極部に堆積した薄膜
のパーティクルを発生させ、歩留り悪化の原因ともなっ
ている。 【解決手段】チャンバー内に成膜用の対向する電極１、
２以外に、チャンバー壁３近傍に上下左右可動の電極
５、６を設け、この電極によりチャンバー壁３に堆積し
た薄膜をクリーニングするので、従来の成膜用の電極で
は十分にできなかったチャンバー壁３のクリーニングを
ほぼその全面に渡って、成膜用の電極にダメージを与え
ることなく行うことが出来る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマＣＶＤ装
置のクリーニング方法に関し、特にチャンバー壁に堆積
した薄膜を除去するプラズマＣＶＤ装置及びそのクリー
ニング方法に関する。
置のクリーニング方法に関し、特にチャンバー壁に堆積
した薄膜を除去するプラズマＣＶＤ装置及びそのクリー
ニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路、液晶表示装置等の製造
工程に用いられる薄膜製造装置において、パーティクル
発生を抑制することは高集積化、微細化、低欠陥のデバ
イスを製造するうえで必要不可欠である。
工程に用いられる薄膜製造装置において、パーティクル
発生を抑制することは高集積化、微細化、低欠陥のデバ
イスを製造するうえで必要不可欠である。
【０００３】プラズマＣＶＤにおいても、気相化学反応
により基板上に薄膜を成長させるプロセスという性格
上、チャンバー内にも同様に薄膜が堆積し、その堆積膜
がはがれることにより、パーティクルとなり欠陥密度を
上昇させ、製品歩留りを悪化させる原因となっている。
により基板上に薄膜を成長させるプロセスという性格
上、チャンバー内にも同様に薄膜が堆積し、その堆積膜
がはがれることにより、パーティクルとなり欠陥密度を
上昇させ、製品歩留りを悪化させる原因となっている。
【０００４】図７に一般的なプラズマＣＶＤ装置の構成
図を示す。
図を示す。
【０００５】電極２０は高周波電源２２に接続されてい
る。電極２０の対向側に設置された電極２１はアース２
５に接続されている。チャンバー壁２３は電極２０、２
１に対してフローティングである。チャンバー壁２３に
堆積した薄膜をプラズマを用いてクリーニングを行う場
合、クリーニング効果を強めるため、図７に示すように
通常の薄膜成膜時の電極２０に印加する電圧よりも大き
な電圧を印加するために、プラズマ２４が広範囲に渡っ
て生じるとともに、プラズマ密度が密である部分と疎で
ある部分が生じ、プラズマ密度が密である部分はエッチ
ング速度が速く、疎である部分はエッチング速度が遅く
なる。
る。電極２０の対向側に設置された電極２１はアース２
５に接続されている。チャンバー壁２３は電極２０、２
１に対してフローティングである。チャンバー壁２３に
堆積した薄膜をプラズマを用いてクリーニングを行う場
合、クリーニング効果を強めるため、図７に示すように
通常の薄膜成膜時の電極２０に印加する電圧よりも大き
な電圧を印加するために、プラズマ２４が広範囲に渡っ
て生じるとともに、プラズマ密度が密である部分と疎で
ある部分が生じ、プラズマ密度が密である部分はエッチ
ング速度が速く、疎である部分はエッチング速度が遅く
なる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このクリーニングにお
ける現象は、電極部にプラズマによるダメージを生じさ
せ、また、電極部に堆積した薄膜のパーティクルを発生
させ、歩留り悪化の原因ともなっている。
ける現象は、電極部にプラズマによるダメージを生じさ
せ、また、電極部に堆積した薄膜のパーティクルを発生
させ、歩留り悪化の原因ともなっている。
【０００７】この対策として例えば、特開平９−２７２
９７９号公報に示される技術によれば、チャンバー内に
防着板及びスイッチを設けることにより防着板に高周波
電力を印加し真空槽を対向電極としてプラズマを発生さ
せ、チャンバー内の堆積膜を除去している。しかしなが
ら、プラズマクリーニングの際、高周波電力供給電極で
ある防着板と対向電極である真空槽は絶縁碍子により、
初期的には電気的に独立であるが、例えば導体、または
半導体を成膜する装置においては堆積膜が防着板と真空
槽の間に回りこんで着膜し、防着板と真空槽がショート
する恐れが高く、プラズマクリーニングの際、正常なプ
ラズマが発生しない場合がある。
９７９号公報に示される技術によれば、チャンバー内に
防着板及びスイッチを設けることにより防着板に高周波
電力を印加し真空槽を対向電極としてプラズマを発生さ
せ、チャンバー内の堆積膜を除去している。しかしなが
ら、プラズマクリーニングの際、高周波電力供給電極で
ある防着板と対向電極である真空槽は絶縁碍子により、
初期的には電気的に独立であるが、例えば導体、または
半導体を成膜する装置においては堆積膜が防着板と真空
槽の間に回りこんで着膜し、防着板と真空槽がショート
する恐れが高く、プラズマクリーニングの際、正常なプ
ラズマが発生しない場合がある。
【０００８】本発明の目的は、チャンバー内のクリーニ
ングに当たって、オーバーエッチングによるチャンバー
へのダメージを軽減し、それに伴うパーティクル発生を
抑制できるプラズマＣＶＤ装置及びそのクリーニング方
法を提供することにある。
ングに当たって、オーバーエッチングによるチャンバー
へのダメージを軽減し、それに伴うパーティクル発生を
抑制できるプラズマＣＶＤ装置及びそのクリーニング方
法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマＣＶＤ
装置は、チャンバー内中央部に対向して配設された第１
電極及び第２電極を含む複数の電極群と、前記複数の電
極群に電圧を印加する電源と、を有するプラズマ化学気
相成長装置であって、前記複数の電極群は、チャンバー
内にあって、前記第１電極及び前記第２電極の対向する
方向に対して交差する方向のチャンバー内壁近傍に可動
の第３電極を有することを特徴とする。
装置は、チャンバー内中央部に対向して配設された第１
電極及び第２電極を含む複数の電極群と、前記複数の電
極群に電圧を印加する電源と、を有するプラズマ化学気
相成長装置であって、前記複数の電極群は、チャンバー
内にあって、前記第１電極及び前記第２電極の対向する
方向に対して交差する方向のチャンバー内壁近傍に可動
の第３電極を有することを特徴とする。
【００１０】本発明のプラズマＣＶＤ装置は、次のよう
な好適な適用形態を有している。
な好適な適用形態を有している。
【００１１】第１に、前記第３電極は上下左右に可動で
あり、前記チャンバー内には、前記第１電極及び前記第
２電極の対向する方向に対して交差する方向にあって、
前記第３電極と反対側に第４電極が配設され、前記第４
電極は上下左右に可動である。
あり、前記チャンバー内には、前記第１電極及び前記第
２電極の対向する方向に対して交差する方向にあって、
前記第３電極と反対側に第４電極が配設され、前記第４
電極は上下左右に可動である。
【００１２】第２に、前記第１電極、前記第３電極及び
前記第４電極には接地に対して前記電源による電圧の印
加が行われ、前記第２電極は接地される。
前記第４電極には接地に対して前記電源による電圧の印
加が行われ、前記第２電極は接地される。
【００１３】第３に、前記複数の電極群の電位は、前記
複数の電極群と前記電源又は接地との間にスイッチを介
して与えられる。
複数の電極群と前記電源又は接地との間にスイッチを介
して与えられる。
【００１４】第４に、前記第１電極及び前記第２電極の
少なくとも一つが上下に可動である。
少なくとも一つが上下に可動である。
【００１５】本発明のプラズマＣＶＤ装置のクリーニン
グ方法は、チャンバー内中央部に対向して配設された第
１電極及び第２電極を含む複数の電極群と、前記複数の
電極群に電圧を印加する電源と、を有するプラズマＣＶ
Ｄ装置内において、前記第１電極及び前記第２電極を主
として基板の表面の成膜材料の成膜に用い、前記第１電
極及び前記第２電極を除く前記複数の電極群をチャンバ
ー内のクリーニングに用いるプラズマＣＶＤ装置のクリ
ーニング方法であって、前記第１電極及び前記第２電極
を用いて基板の表面に成膜材料を成膜した後、前記第１
電極及び前記第２電極を除く前記複数の電極群のうち少
なくとも一つの電極に前記電源から電圧を印加して、前
記チャンバー内壁のうち前記少なくとも一つの電極の近
傍のチャンバー内壁領域を中心としてクリーニングする
工程と、前記少なくとも一つの電極を少なくとも１回移
動させ、前記チャンバー内壁のうち前記チャンバー内壁
領域と異なるチャンバー内壁領域を中心としてクリーニ
ングする工程と、を有し、前記少なくとも一つの電極を
少なくとも１回移動させるときに行われる前記少なくと
も一つの電極の移動が、上下左右のいずれかの方向に行
われ、前記チャンバー内にＳｉＨ4及びＨ2を含む混合ガ
スを導入し、前記第１電極及び前記第２電極を用いて前
記基板の表面にアモルファスシリコンを堆積させ、その
後、フッ素を含むガスを前記チャンバー内に導入し、前
記第１電極及び前記第２電極を除く前記複数の電極群の
うち少なくとも一つの電極に前記電源から電圧を印加し
て、前記チャンバー内壁をクリーニングする。
グ方法は、チャンバー内中央部に対向して配設された第
１電極及び第２電極を含む複数の電極群と、前記複数の
電極群に電圧を印加する電源と、を有するプラズマＣＶ
Ｄ装置内において、前記第１電極及び前記第２電極を主
として基板の表面の成膜材料の成膜に用い、前記第１電
極及び前記第２電極を除く前記複数の電極群をチャンバ
ー内のクリーニングに用いるプラズマＣＶＤ装置のクリ
ーニング方法であって、前記第１電極及び前記第２電極
を用いて基板の表面に成膜材料を成膜した後、前記第１
電極及び前記第２電極を除く前記複数の電極群のうち少
なくとも一つの電極に前記電源から電圧を印加して、前
記チャンバー内壁のうち前記少なくとも一つの電極の近
傍のチャンバー内壁領域を中心としてクリーニングする
工程と、前記少なくとも一つの電極を少なくとも１回移
動させ、前記チャンバー内壁のうち前記チャンバー内壁
領域と異なるチャンバー内壁領域を中心としてクリーニ
ングする工程と、を有し、前記少なくとも一つの電極を
少なくとも１回移動させるときに行われる前記少なくと
も一つの電極の移動が、上下左右のいずれかの方向に行
われ、前記チャンバー内にＳｉＨ4及びＨ2を含む混合ガ
スを導入し、前記第１電極及び前記第２電極を用いて前
記基板の表面にアモルファスシリコンを堆積させ、その
後、フッ素を含むガスを前記チャンバー内に導入し、前
記第１電極及び前記第２電極を除く前記複数の電極群の
うち少なくとも一つの電極に前記電源から電圧を印加し
て、前記チャンバー内壁をクリーニングする。
【００１６】
【発明の実施の形態】まず、本発明の第１の実施形態に
ついて、図１〜５を用いて説明する。図１、２は、本発
明のプラズマＣＶＤ装置の模式的断面図である。
ついて、図１〜５を用いて説明する。図１、２は、本発
明のプラズマＣＶＤ装置の模式的断面図である。
【００１７】電極１、電極２、電極５、電極６、高周波
電源４、チャンバー壁３、スイッチ７、８、１４、１
５、配線１２、１３から構成される。尚、電極１、電極
２は鉛直方向、電極５、６は鉛直及び水平方向に移動可
能である。以下に本プラズマＣＶＤ装置によるプラズマ
作成方法を示す。
電源４、チャンバー壁３、スイッチ７、８、１４、１
５、配線１２、１３から構成される。尚、電極１、電極
２は鉛直方向、電極５、６は鉛直及び水平方向に移動可
能である。以下に本プラズマＣＶＤ装置によるプラズマ
作成方法を示す。
【００１８】まず、図２を参照して、チャンバー内で広
範囲なプラズマを用いて基板表面に薄膜を形成する方法
について説明する。
範囲なプラズマを用いて基板表面に薄膜を形成する方法
について説明する。
【００１９】電極１はスイッチ８により高周波電源４に
接続され、高周波電力を供給する電極となる。電極１の
対向側に設置された電極２はスイッチ７を通してアース
９に接続される。
接続され、高周波電力を供給する電極となる。電極１の
対向側に設置された電極２はスイッチ７を通してアース
９に接続される。
【００２０】電極５、６はチャンバー壁３と重なった状
態で、それぞれスイッチ１４、１５によりアース１０、
１１に接続される。この状態で例えば、ＳｉＨ4（モノ
シラン）ガスとＨ2（水素）ガスをチャンバー内に導入
し、高周波電力を印加すると、チャンバー全体に均一に
プラズマが作成される。
態で、それぞれスイッチ１４、１５によりアース１０、
１１に接続される。この状態で例えば、ＳｉＨ4（モノ
シラン）ガスとＨ2（水素）ガスをチャンバー内に導入
し、高周波電力を印加すると、チャンバー全体に均一に
プラズマが作成される。
【００２１】まず、図２のように、電極２に基板１６を
設置し、基板１６にアモルファスシリコン膜（図示せ
ず）が堆積させる。このとき、チャンバー壁３全体もア
モルファスシリコン膜が堆積する。アモルファスシリコ
ンの堆積膜は成膜処理を重ねたまま長く放置して堆積膜
の膜厚が厚くなってくると、アモルファスシリコンとチ
ャンバー壁との密着性の悪さと相俟って、その膜が剥が
れてしまい、パーティクルとなり、基板１６上に成膜さ
れるアモルファスシリコン膜に含まれる欠陥密度を上昇
させ、基板１６の製品としての歩留りを悪化させてしま
う。そのため、プラズマＣＶＤ装置においては、アモル
ファスシリコンが厚く堆積する前に後述するアモルファ
スシリコンのプラズマクリーニングを実施する必要があ
る。
設置し、基板１６にアモルファスシリコン膜（図示せ
ず）が堆積させる。このとき、チャンバー壁３全体もア
モルファスシリコン膜が堆積する。アモルファスシリコ
ンの堆積膜は成膜処理を重ねたまま長く放置して堆積膜
の膜厚が厚くなってくると、アモルファスシリコンとチ
ャンバー壁との密着性の悪さと相俟って、その膜が剥が
れてしまい、パーティクルとなり、基板１６上に成膜さ
れるアモルファスシリコン膜に含まれる欠陥密度を上昇
させ、基板１６の製品としての歩留りを悪化させてしま
う。そのため、プラズマＣＶＤ装置においては、アモル
ファスシリコンが厚く堆積する前に後述するアモルファ
スシリコンのプラズマクリーニングを実施する必要があ
る。
【００２２】続いて、図３の状態でＮＦ3（三弗化窒
素）、ＳＦ6（六弗化硫黄）等を導入し高周波電力を印
加してプラズマクリーニングを実施する。この場合もチ
ャンバー全体に均一にプラズマが作成されるが、生成さ
れるプラズマがＦ（フッ素）イオンおよびラジカルを含
むため、チャンバー壁に堆積したアモルファスシリコン
と反応してアモルファスシリコンを除去する。これによ
り、アモルファスシリコンがチャンバー壁に厚く堆積す
ることを防止し、アモルファスシリコンのはがれを抑
え、結果としてパーティクルの発生を防ぐことができ
る。
素）、ＳＦ6（六弗化硫黄）等を導入し高周波電力を印
加してプラズマクリーニングを実施する。この場合もチ
ャンバー全体に均一にプラズマが作成されるが、生成さ
れるプラズマがＦ（フッ素）イオンおよびラジカルを含
むため、チャンバー壁に堆積したアモルファスシリコン
と反応してアモルファスシリコンを除去する。これによ
り、アモルファスシリコンがチャンバー壁に厚く堆積す
ることを防止し、アモルファスシリコンのはがれを抑
え、結果としてパーティクルの発生を防ぐことができ
る。
【００２３】このプラズマ処理におけるプラズマの密度
は、電極１と電極２の間が密であり、そこから離れるほ
どプラズマの密度が疎になる。堆積膜のエッチング速度
はプラズマが密であるほど速く、疎であるほど遅くなる
ため、電極１、２によるプラズマクリーニングでは、電
極１、２及びその近傍から堆積膜がエッチング除去され
る。電極１、２により、電極１、２から遠くはなれたチ
ャンバー壁部の堆積膜まで除去しようとすると、電極
１、２間に大きな電圧を印加することとなって、電極
１、２及びその近傍部はオーバーエッチングのプラズマ
ダメージにより電極１、２からのパーティクルをかえっ
て増加させてしまう。従って、本発明のプラズマクリー
ニング方法では、電極１、２及びその近傍の堆積膜のみ
がエッチング除去される程度のクリーニングに留めてお
く。
は、電極１と電極２の間が密であり、そこから離れるほ
どプラズマの密度が疎になる。堆積膜のエッチング速度
はプラズマが密であるほど速く、疎であるほど遅くなる
ため、電極１、２によるプラズマクリーニングでは、電
極１、２及びその近傍から堆積膜がエッチング除去され
る。電極１、２により、電極１、２から遠くはなれたチ
ャンバー壁部の堆積膜まで除去しようとすると、電極
１、２間に大きな電圧を印加することとなって、電極
１、２及びその近傍部はオーバーエッチングのプラズマ
ダメージにより電極１、２からのパーティクルをかえっ
て増加させてしまう。従って、本発明のプラズマクリー
ニング方法では、電極１、２及びその近傍の堆積膜のみ
がエッチング除去される程度のクリーニングに留めてお
く。
【００２４】次に、図４に局所なプラズマを用いたプラ
ズマクリーニング方法を示す。
ズマクリーニング方法を示す。
【００２５】電極１、電極２は電気的にフローティング
の状態、電極６はスイッチにより高周波電源に接続され
る。電極５はチャンバー壁３及びアース１０に接続され
る。つまり、電極５とチャンバー壁３は同電位になる。
これにより、電極６が高周波電力供給電極になりチャン
バー壁３が対向電極になる。ここでＮＦ3（三弗化窒
素）、ＳＦ6（六弗化硫黄）等を導入し、高周波電力を
印加すると、電極６とチャンバー壁３の電極６側の間に
のみ局所的なプラズマ１７が発生し、同部に堆積された
膜のみをエッチングできる。さらに、電極６を鉛直方向
上下に移動させることによってチャンバー壁の電極６側
の全ての堆積膜をエッチングできる。
の状態、電極６はスイッチにより高周波電源に接続され
る。電極５はチャンバー壁３及びアース１０に接続され
る。つまり、電極５とチャンバー壁３は同電位になる。
これにより、電極６が高周波電力供給電極になりチャン
バー壁３が対向電極になる。ここでＮＦ3（三弗化窒
素）、ＳＦ6（六弗化硫黄）等を導入し、高周波電力を
印加すると、電極６とチャンバー壁３の電極６側の間に
のみ局所的なプラズマ１７が発生し、同部に堆積された
膜のみをエッチングできる。さらに、電極６を鉛直方向
上下に移動させることによってチャンバー壁の電極６側
の全ての堆積膜をエッチングできる。
【００２６】同様に図４では、電極５とチャンバー壁３
の電極５側の間にのみ局所的なプラズマが発生し同部に
堆積された膜のみをエッチングできる。それ以外の部分
ではプラズマは発生しない為、プラズマによる損傷は発
生しない。また、電極５を鉛直方向上下に移動させるこ
とによってチャンバー壁の電極５側の全ての堆積膜をエ
ッチングできる。
の電極５側の間にのみ局所的なプラズマが発生し同部に
堆積された膜のみをエッチングできる。それ以外の部分
ではプラズマは発生しない為、プラズマによる損傷は発
生しない。また、電極５を鉛直方向上下に移動させるこ
とによってチャンバー壁の電極５側の全ての堆積膜をエ
ッチングできる。
【００２７】これらのプラズマクリーニングの組み合わ
せにより、電極１、電極２及びその近傍部を損傷させる
ことなく堆積膜を除去し、低欠陥の良質な薄膜作成が可
能になる。
せにより、電極１、電極２及びその近傍部を損傷させる
ことなく堆積膜を除去し、低欠陥の良質な薄膜作成が可
能になる。
【００２８】第１の実施形態に基づき、本発明のプラズ
マＣＶＤ装置を用いたクリーニング方法について、図２
〜５を参照してさらに詳しく説明する。
マＣＶＤ装置を用いたクリーニング方法について、図２
〜５を参照してさらに詳しく説明する。
【００２９】図２において電極２にガラス基板１６が設
置されている。この状態でチャンバー内に例えば、Ｓｉ
Ｈ4（モノシラン）ガスを４０ＳＣＣＭ、Ｈ2（水素）ガ
スを２００ＳＣＣＭ導入し、圧力１００Ｐａ、温度２５
０℃の状態で高周波（周波数１３．５６ＭＨＺ、パワー
１０００Ｗ）を印加すると、ＳｉＨ4、Ｈ2がプラズマに
より分解され、ガラス基板１６上にはアモルファスシリ
コン薄膜（図示せず）が堆積する。同様にチャンバー壁
３にもアモルファスシリコンが堆積する。この堆積膜
は、クリーニングしないままにしておくと、成膜処理を
重ねる毎に厚くなって剥がれてしまいパーティクルにな
り、ガラス基板１６上のアモルファスシリコン薄膜の欠
陥密度を上昇させてしまう。これにより歩留りが悪化し
てしまう。
置されている。この状態でチャンバー内に例えば、Ｓｉ
Ｈ4（モノシラン）ガスを４０ＳＣＣＭ、Ｈ2（水素）ガ
スを２００ＳＣＣＭ導入し、圧力１００Ｐａ、温度２５
０℃の状態で高周波（周波数１３．５６ＭＨＺ、パワー
１０００Ｗ）を印加すると、ＳｉＨ4、Ｈ2がプラズマに
より分解され、ガラス基板１６上にはアモルファスシリ
コン薄膜（図示せず）が堆積する。同様にチャンバー壁
３にもアモルファスシリコンが堆積する。この堆積膜
は、クリーニングしないままにしておくと、成膜処理を
重ねる毎に厚くなって剥がれてしまいパーティクルにな
り、ガラス基板１６上のアモルファスシリコン薄膜の欠
陥密度を上昇させてしまう。これにより歩留りが悪化し
てしまう。
【００３０】これを防ぐため、ガラス基板１６を数枚処
理した後プラズマクリーニングを実施する。プラズマク
リーニングの条件としては、例えば、ＮＦ3（三弗化窒
素）ガスを１０００ＳＣＣＭ導入し、圧力６０Ｐａ、温
度２５０℃の状態で高周波（周波数１３．５６ＭＨＺ、
パワー１０００Ｗ）を印加すると、フッ素ラジカル及び
フッ素イオンを含むプラズマが発生する。このフッ素ラ
ジカルとチャンバー壁３に堆積したアモルファスシリコ
ンが反応（エッチング）することによりチャンバー壁３
の堆積膜が除去される。
理した後プラズマクリーニングを実施する。プラズマク
リーニングの条件としては、例えば、ＮＦ3（三弗化窒
素）ガスを１０００ＳＣＣＭ導入し、圧力６０Ｐａ、温
度２５０℃の状態で高周波（周波数１３．５６ＭＨＺ、
パワー１０００Ｗ）を印加すると、フッ素ラジカル及び
フッ素イオンを含むプラズマが発生する。このフッ素ラ
ジカルとチャンバー壁３に堆積したアモルファスシリコ
ンが反応（エッチング）することによりチャンバー壁３
の堆積膜が除去される。
【００３１】図３の状態においては、電極１と電極２の
近傍の堆積膜が除去された（ジャストエッチング）状態
で一旦プラズマクリーニングを止める。従って、この状
態では電極１と電極２から離れた部位では未だ堆積膜が
完全に除去されていない。
近傍の堆積膜が除去された（ジャストエッチング）状態
で一旦プラズマクリーニングを止める。従って、この状
態では電極１と電極２から離れた部位では未だ堆積膜が
完全に除去されていない。
【００３２】そこで次に、図４に示されるように、スイ
ッチの状態を変化させてプラズマクリーニングを実施す
る。この状態では、電極６とチャンバー壁部３との間の
局所的な部分にのみプラズマ１７が発生し、それ以外の
部分では発生しない。条件としては例えば、ＮＦ3（三
弗化窒素）ガスを５００ＳＣＣＭを導入し、圧力６０Ｐ
ａ、温度２５０℃の状態で 高周波（周波数１３．５６
ＭＨＺ、パワー１０００Ｗ）を印加する。さらに、電極
６を鉛直方向上下に移動させることによってチャンバー
壁の電極６側の全ての堆積膜をエッチングできる。
ッチの状態を変化させてプラズマクリーニングを実施す
る。この状態では、電極６とチャンバー壁部３との間の
局所的な部分にのみプラズマ１７が発生し、それ以外の
部分では発生しない。条件としては例えば、ＮＦ3（三
弗化窒素）ガスを５００ＳＣＣＭを導入し、圧力６０Ｐ
ａ、温度２５０℃の状態で 高周波（周波数１３．５６
ＭＨＺ、パワー１０００Ｗ）を印加する。さらに、電極
６を鉛直方向上下に移動させることによってチャンバー
壁の電極６側の全ての堆積膜をエッチングできる。
【００３３】次に、図５に示されるようにスイッチの状
態に変化させる。この状態で前述のようにプラズマクリ
ーニングを実施すると電極５とチャンバー壁部３の間の
局所的な部分にのみプラズマ１８が発生し、それ以外の
部分ではプラズマは発生しない。また、電極５を鉛直方
向上下に移動させることによってチャンバー壁３の電極
５側の全ての堆積膜をエッチングできる。
態に変化させる。この状態で前述のようにプラズマクリ
ーニングを実施すると電極５とチャンバー壁部３の間の
局所的な部分にのみプラズマ１８が発生し、それ以外の
部分ではプラズマは発生しない。また、電極５を鉛直方
向上下に移動させることによってチャンバー壁３の電極
５側の全ての堆積膜をエッチングできる。
【００３４】この一連のプラズマクリーニングの組み合
わせによりチャンバー内を損傷することなく堆積膜を除
去でき、パーティクルの発生も無く高歩留の薄膜が作成
可能になる。
わせによりチャンバー内を損傷することなく堆積膜を除
去でき、パーティクルの発生も無く高歩留の薄膜が作成
可能になる。
【００３５】本実施形態では、チャンバー壁３近傍の２
箇所に電極を設けた例を示したが、一つの電極で、ほぼ
全てのチャンバー壁をクリーニング出来る構成が可能で
あれば、クリーニング用電極が一つで済むことは言うま
でもない。
箇所に電極を設けた例を示したが、一つの電極で、ほぼ
全てのチャンバー壁をクリーニング出来る構成が可能で
あれば、クリーニング用電極が一つで済むことは言うま
でもない。
【００３６】次に、本発明の第２の実施形態に基づくク
リーニング方法について図６を参照して説明する。
リーニング方法について図６を参照して説明する。
【００３７】図６のように、電極６を高周波電源４に接
続し、電極１をアース３０に接続、電極５、電極７はフ
ローティングにした状態で電極６にプラズマ１９を印加
する。条件としては、ＮＦ3（三弗化窒素）ガスを５０
０ＳＣＣＭを導入し、圧力６０Ｐａ、温度２５０℃の状
態で 高周波（周波数１３．５６ＭＨＺ、パワー１００
０Ｗ）を印加する。
続し、電極１をアース３０に接続、電極５、電極７はフ
ローティングにした状態で電極６にプラズマ１９を印加
する。条件としては、ＮＦ3（三弗化窒素）ガスを５０
０ＳＣＣＭを導入し、圧力６０Ｐａ、温度２５０℃の状
態で 高周波（周波数１３．５６ＭＨＺ、パワー１００
０Ｗ）を印加する。
【００３８】この場合、電極１と電極６の間に局所的な
プラズマ１９が発生する。これにより、プラズマ１９が
発生している部分の堆積膜のみエッチングされる。
プラズマ１９が発生する。これにより、プラズマ１９が
発生している部分の堆積膜のみエッチングされる。
【００３９】このクリーニング方法は、例えば、チャン
バー内で、堆積膜の堆積量が最も多い部分のみをプラズ
マクリーニングしたい場合に適用できる。
バー内で、堆積膜の堆積量が最も多い部分のみをプラズ
マクリーニングしたい場合に適用できる。
【００４０】
【発明の効果】本発明のプラズマＣＶＤ装置及びそのク
リーニング方法は、チャンバー内に成膜用の対向する電
極以外に、チャンバー壁近傍に上下左右可動の電極を設
け、この電極によりチャンバー壁に堆積した薄膜をクリ
ーニングするので、従来の成膜用の電極では十分にでき
なかったチャンバー壁のクリーニングをほぼその全面に
渡って、成膜用の電極にダメージを与えることなく行う
ことが出来る。
リーニング方法は、チャンバー内に成膜用の対向する電
極以外に、チャンバー壁近傍に上下左右可動の電極を設
け、この電極によりチャンバー壁に堆積した薄膜をクリ
ーニングするので、従来の成膜用の電極では十分にでき
なかったチャンバー壁のクリーニングをほぼその全面に
渡って、成膜用の電極にダメージを与えることなく行う
ことが出来る。
【図１】本発明の第１の実施形態を示し、本発明のプラ
ズマＣＶＤ装置を横から見た模式断面図である。
ズマＣＶＤ装置を横から見た模式断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示し、本発明のプラ
ズマＣＶＤ装置により基板に薄膜を成膜する時の様子を
示す模式断面図である。
ズマＣＶＤ装置により基板に薄膜を成膜する時の様子を
示す模式断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示し、本発明のプラ
ズマＣＶＤ装置により成膜用の対向する電極を用いてク
リーニングを行う時の様子を示す模式断面図である。
ズマＣＶＤ装置により成膜用の対向する電極を用いてク
リーニングを行う時の様子を示す模式断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態を示し、本発明のプラ
ズマＣＶＤ装置によりクリーニング用の電極を用いてク
リーニングを行う時の様子を示す模式断面図である。
ズマＣＶＤ装置によりクリーニング用の電極を用いてク
リーニングを行う時の様子を示す模式断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態を示し、本発明のプラ
ズマＣＶＤ装置により別のクリーニング用の電極を用い
てクリーニングを行う時の様子を示す模式断面図であ
る。
ズマＣＶＤ装置により別のクリーニング用の電極を用い
てクリーニングを行う時の様子を示す模式断面図であ
る。
【図６】本発明の第２の実施形態を示し、本発明のプラ
ズマＣＶＤ装置により行われる別のクリーニング方法を
示す模式断面図である。
ズマＣＶＤ装置により行われる別のクリーニング方法を
示す模式断面図である。
【図７】従来のプラズマＣＶＤ装置により行われるクリ
ーニング方法を示す模式断面図である。
ーニング方法を示す模式断面図である。
１、２、５、６、２０、２１ 電極
３、２３ チャンバー壁
４、２２ 高周波電源
７、８、１４、１５ スイッチ
９、１０、１１、２５、３０ アース
１２、１３ 配線
１６ 基板
１７、１８、１９、２４ プラズマ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K030 AA06 AA17 BA30 DA06 FA03
KA14 KA30
5F004 AA15 BA05 BA07 BD04 DA17
DB00
5F045 AB04 AC01 AD06 AE19 DP02
EB06 EH06 EH07 EH13
Claims (10)
- 【請求項１】 チャンバー内中央部に対向して配設され
た第１電極及び第２電極を含む複数の電極群と、前記複
数の電極群に電圧を印加する電源と、を有するプラズマ
化学気相成長装置であって、前記複数の電極群は、チャ
ンバー内にあって、前記第１電極及び前記第２電極の対
向する方向に対して交差する方向のチャンバー内壁近傍
に可動の第３電極を有することを特徴とするプラズマＣ
ＶＤ装置。 - 【請求項２】 前記第３電極は上下左右に可動である請
求項１記載のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項３】 前記チャンバー内には、前記第１電極及
び前記第２電極の対向する方向に対して交差する方向に
あって、前記第３電極と反対側に第４電極が配設される
請求項２記載のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項４】 前記第４電極は上下左右に可動である請
求項２又は３記載のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項５】 前記第１電極、前記第３電極及び前記第
４電極には接地に対して前記電源による電圧の印加が行
われ、前記第２電極は接地される請求項１乃至４のいず
れか一に記載のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項６】 前記複数の電極群の電位は、前記複数の
電極群と前記電源又は接地との間にスイッチを介して与
えられる請求項１乃至５のいずれか一に記載のプラズマ
ＣＶＤ装置。 - 【請求項７】 前記第１電極及び前記第２電極の少なく
とも一つが上下に可動である請求項１乃至６のいずれか
一に記載のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項８】 チャンバー内中央部に対向して配設され
た第１電極及び第２電極を含む複数の電極群と、前記複
数の電極群に電圧を印加する電源と、を有するプラズマ
ＣＶＤ装置内において、前記第１電極及び前記第２電極
を主として基板の表面の成膜材料の成膜に用い、前記第
１電極及び前記第２電極を除く前記複数の電極群をチャ
ンバー内のクリーニングに用いるプラズマＣＶＤ装置の
クリーニング方法であって、前記第１電極及び前記第２
電極を用いて基板の表面に成膜材料を成膜した後、前記
第１電極及び前記第２電極を除く前記複数の電極群のう
ち少なくとも一つの電極に前記電源から電圧を印加し
て、前記チャンバー内壁のうち前記少なくとも一つの電
極の近傍のチャンバー内壁領域を中心としてクリーニン
グする工程と、前記少なくとも一つの電極を少なくとも
１回移動させ、前記チャンバー内壁のうち前記チャンバ
ー内壁領域と異なるチャンバー内壁領域を中心としてク
リーニングする工程と、を有するプラズマＣＶＤ装置の
クリーニング方法。 - 【請求項９】 前記少なくとも一つの電極を少なくとも
１回移動させるときに行われる前記少なくとも一つの電
極の移動が、上下左右のいずれかの方向に行われる請求
項８記載のプラズマＣＶＤ装置のクリーニング方法。 - 【請求項１０】 前記チャンバー内にＳｉＨ4及びＨ2を
含む混合ガスを導入し、前記第１電極及び前記第２電極
を用いて前記基板の表面にアモルファスシリコンを堆積
させ、その後、フッ素を含むガスを前記チャンバー内に
導入し、前記第１電極及び前記第２電極を除く前記複数
の電極群のうち少なくとも一つの電極に前記電源から電
圧を印加して、前記チャンバー内壁をクリーニングする
請求項８又は９記載のプラズマＣＶＤ装置のクリーニン
グ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001351328A JP2003155569A (ja) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | プラズマｃｖｄ装置及びそのクリーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001351328A JP2003155569A (ja) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | プラズマｃｖｄ装置及びそのクリーニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003155569A true JP2003155569A (ja) | 2003-05-30 |
Family
ID=19163655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001351328A Pending JP2003155569A (ja) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | プラズマｃｖｄ装置及びそのクリーニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003155569A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050004995A (ko) * | 2003-07-01 | 2005-01-13 | 삼성전자주식회사 | 플라즈마를 이용하는 기판 가공 장치 |
| JP2006339529A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理室、電位制御装置、電位制御方法、プログラム及び記憶媒体 |
| CN100339945C (zh) * | 2003-07-30 | 2007-09-26 | 夏普株式会社 | 等离子处理装置及其清洗方法 |
| JP2008127644A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Phyzchemix Corp | 金属膜作成装置及び金属膜作成装置のクリーニング方法 |
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| CN100454495C (zh) * | 2003-06-16 | 2009-01-21 | 三星电子株式会社 | 半导体制造装置 |
| JP2009527128A (ja) * | 2006-02-15 | 2009-07-23 | ラム リサーチ コーポレーション | 複数の容量および誘導プラズマ源を備えたプラズマ処理リアクタ |
| US8138444B2 (en) | 2008-04-03 | 2012-03-20 | Tes Co., Ltd. | Plasma processing apparatus |
| US8157952B2 (en) | 2005-06-03 | 2012-04-17 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing chamber, potential controlling apparatus, potential controlling method, program for implementing the method, and storage medium storing the program |
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| KR20180124773A (ko) * | 2017-05-12 | 2018-11-21 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 플라즈마 처리 장치의 세정 방법 |
-
2001
- 2001-11-16 JP JP2001351328A patent/JP2003155569A/ja active Pending
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| US8906197B2 (en) | 2006-02-15 | 2014-12-09 | Lam Research Corporation | Plasma processing chamber having electrodes for cleaning chamber |
| JP2013080956A (ja) * | 2006-02-15 | 2013-05-02 | Lam Research Corporation | 複数の容量および誘導プラズマ源を備えたプラズマ処理リアクタ |
| KR101391006B1 (ko) * | 2006-02-15 | 2014-04-30 | 램 리써치 코포레이션 | 다수의 용량 및 유도 전원을 갖는 플라즈마 처리 반응기 |
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