JP2003243382A - 成膜装置の汚染物除去方法 - Google Patents
成膜装置の汚染物除去方法Info
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- JP2003243382A JP2003243382A JP2002042126A JP2002042126A JP2003243382A JP 2003243382 A JP2003243382 A JP 2003243382A JP 2002042126 A JP2002042126 A JP 2002042126A JP 2002042126 A JP2002042126 A JP 2002042126A JP 2003243382 A JP2003243382 A JP 2003243382A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体分野における成膜装置等において、反
応室内、治具等に堆積した不要物をＣＯＦ2ガスでクリ
ーニングした後、残存する汚染物の除去方法を提供する
ものである。 【解決手段】 成膜装置の反応室内をＣＯＦ2を用いて
クリーニングした後、反応室内に残存する汚染物質を除
去する方法において、ガスクリーニング、プラズマクリ
ーニング、またはリモートプラズマクリーニングするに
際し、水素含有化合物ガスを用いる。該水素含有化合物
ガスが、Ｈ2、ＳｉＨ4、ＮＨ3、ＳｉＨ2Ｃｌ2である。
応室内、治具等に堆積した不要物をＣＯＦ2ガスでクリ
ーニングした後、残存する汚染物の除去方法を提供する
ものである。 【解決手段】 成膜装置の反応室内をＣＯＦ2を用いて
クリーニングした後、反応室内に残存する汚染物質を除
去する方法において、ガスクリーニング、プラズマクリ
ーニング、またはリモートプラズマクリーニングするに
際し、水素含有化合物ガスを用いる。該水素含有化合物
ガスが、Ｈ2、ＳｉＨ4、ＮＨ3、ＳｉＨ2Ｃｌ2である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体分野におけ
る成膜装置等において、反応室内、治具等に堆積した不
要物をクリーニングした後、残存する汚染物の除去方法
に関するものである。
る成膜装置等において、反応室内、治具等に堆積した不
要物をクリーニングした後、残存する汚染物の除去方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】薄
膜、もしくは厚膜を製造する装置には装置内壁、冶具等
に不必要な膜が堆積する。これらの膜は、膜厚が数μｍ
以上になると膜剥がれを起こし、次回の成膜時に新たに
成膜される膜中に取り込まれ、膜の均一性が損なわれ
る。このため、反応室内の不必要な部分に堆積された膜
の除去を行わなければならない。
膜、もしくは厚膜を製造する装置には装置内壁、冶具等
に不必要な膜が堆積する。これらの膜は、膜厚が数μｍ
以上になると膜剥がれを起こし、次回の成膜時に新たに
成膜される膜中に取り込まれ、膜の均一性が損なわれ
る。このため、反応室内の不必要な部分に堆積された膜
の除去を行わなければならない。
【０００３】現在、膜の除去方法のひとつにプラズマク
リーニングがある。この方法に使用されているガスとし
てはＣ2Ｆ6、ＮＦ3などがあるが、いずれも温室効果ガ
スであることから、代替ガスの一つとしてＣＯＦ2が検
討されている。
リーニングがある。この方法に使用されているガスとし
てはＣ2Ｆ6、ＮＦ3などがあるが、いずれも温室効果ガ
スであることから、代替ガスの一つとしてＣＯＦ2が検
討されている。
【０００４】ところで、ＣＯＦ2をクリーニングガスと
して用いたた場合には反応室内に炭素やフッ素、カルボ
ニル化合物などによる汚染が起こる。これまでに知られ
ている汚染成分を除去する方法としては、例えば、特開
昭６３−２６７４３０号公報に記載されているような、
ＮＦ3によるクリーニング後の汚染物除去方法がある。
して用いたた場合には反応室内に炭素やフッ素、カルボ
ニル化合物などによる汚染が起こる。これまでに知られ
ている汚染成分を除去する方法としては、例えば、特開
昭６３−２６７４３０号公報に記載されているような、
ＮＦ3によるクリーニング後の汚染物除去方法がある。
【０００５】しかしながら、上記技術ではＣＯＦ2によ
るクリーニング後に特徴的に反応室内に残存する炭素や
カルボニル化合物などによる汚染については検討されて
おらず、この問題点について解決する必要がある。
るクリーニング後に特徴的に反応室内に残存する炭素や
カルボニル化合物などによる汚染については検討されて
おらず、この問題点について解決する必要がある。
【０００６】即ち、本発明は反応室内の不必要な部分に
堆積した成膜に影響を及ぼす膜を除去するためにＣＯＦ
2によるクリーニングを行った後に反応室内に残存する
汚染物の除去を迅速且つ強力に行うことを目的としてい
る。
堆積した成膜に影響を及ぼす膜を除去するためにＣＯＦ
2によるクリーニングを行った後に反応室内に残存する
汚染物の除去を迅速且つ強力に行うことを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
の結果、成膜装置の反応室内のクリーニングをＣＯＦ 2
で行った後に、反応室内に残存する汚染物質を水素含有
化合物ガスで反応除去することにより迅速且つ強力に汚
染物質を除去できることを見出し本発明に到達した。
の結果、成膜装置の反応室内のクリーニングをＣＯＦ 2
で行った後に、反応室内に残存する汚染物質を水素含有
化合物ガスで反応除去することにより迅速且つ強力に汚
染物質を除去できることを見出し本発明に到達した。
【０００８】すなわち本発明は、成膜装置の反応室内を
ＣＯＦ2を用いてクリーニングした後、反応室内に残存
する汚染物質を除去する方法において、ガスクリーニン
グ、プラズマクリーニング、またはリモートプラズマク
リーニングするに際し、水素含有化合物ガスを用いるこ
とを特徴とし、該水素含有化合物ガスが、Ｈ2、Ｓｉ
Ｈ4、ＮＨ3、ＳｉＨ2Ｃｌ2であることを特徴とする成膜
装置の汚染物除去方法を提供するものである。
ＣＯＦ2を用いてクリーニングした後、反応室内に残存
する汚染物質を除去する方法において、ガスクリーニン
グ、プラズマクリーニング、またはリモートプラズマク
リーニングするに際し、水素含有化合物ガスを用いるこ
とを特徴とし、該水素含有化合物ガスが、Ｈ2、Ｓｉ
Ｈ4、ＮＨ3、ＳｉＨ2Ｃｌ2であることを特徴とする成膜
装置の汚染物除去方法を提供するものである。
【０００９】以下、本発明の内容を詳細に説明する。
【００１０】本発明において、ＣＯＦ2を用いてクリー
ニングする薄膜としては、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ窒化
物、または金属膜等が挙げられるが、これらの薄膜をク
リーニングすると、汚染物質として上述したような炭素
やカルボニル化合物等が残存する。この該残存汚染物質
は、水素含有化合物ガスを用いることにより除去でき
る。
ニングする薄膜としては、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ窒化
物、または金属膜等が挙げられるが、これらの薄膜をク
リーニングすると、汚染物質として上述したような炭素
やカルボニル化合物等が残存する。この該残存汚染物質
は、水素含有化合物ガスを用いることにより除去でき
る。
【００１１】本発明で使用する水素含有化合物ガスは、
Ｈ2、ＳｉＨ4、ＮＨ3、ＳｉＨ2Ｃｌ 2などが挙げられる
が、反応室内に余計な元素の影響を与えないようにする
ためには、特に、Ｈ2が好ましい。
Ｈ2、ＳｉＨ4、ＮＨ3、ＳｉＨ2Ｃｌ 2などが挙げられる
が、反応室内に余計な元素の影響を与えないようにする
ためには、特に、Ｈ2が好ましい。
【００１２】本発明の除去方法のひとつは、ＣＯＦ2を
用いてクリーニングした後、水素含有化合物ガスを直接
流通させるものである。例えば、Ｈ2を用いた場合、濃
度については、５０〜１００％の高いＨ2濃度を用いる
方が、単位時間当たりに反応に関わるＨ2分子の数が多
くなるので効果的である。また、温度については、２０
０〜５００℃で用いる方が、Ｈ2の反応性が高くなるの
で効果的である。さらに圧力については、０．１〜１０
００Ｐａの範囲において、可能な限り高い圧力で用いる
方が、Ｈ2分子の反応室内での滞在時間が増加するため
高い効果が得られる。
用いてクリーニングした後、水素含有化合物ガスを直接
流通させるものである。例えば、Ｈ2を用いた場合、濃
度については、５０〜１００％の高いＨ2濃度を用いる
方が、単位時間当たりに反応に関わるＨ2分子の数が多
くなるので効果的である。また、温度については、２０
０〜５００℃で用いる方が、Ｈ2の反応性が高くなるの
で効果的である。さらに圧力については、０．１〜１０
００Ｐａの範囲において、可能な限り高い圧力で用いる
方が、Ｈ2分子の反応室内での滞在時間が増加するため
高い効果が得られる。
【００１３】次に、本発明の除去方法の第二は、ＣＯＦ
2を用いてクリーニングした後、水素含有化合物ガスを
用いプラズマクリーニングするものである。例えば水素
を用いた場合、上述と同様な理由により、Ｈ2濃度、温
度、圧力をそれぞれ５０〜１００％、２００〜５００
℃、０．１〜１０００Ｐａの範囲で使用するのが望まし
い。
2を用いてクリーニングした後、水素含有化合物ガスを
用いプラズマクリーニングするものである。例えば水素
を用いた場合、上述と同様な理由により、Ｈ2濃度、温
度、圧力をそれぞれ５０〜１００％、２００〜５００
℃、０．１〜１０００Ｐａの範囲で使用するのが望まし
い。
【００１４】また、本発明の除去方法の第三は、ＣＯＦ
2を用いてクリーニングした後、水素含有化合物ガスを
用いリモートプラズマクリーニングするものである。例
えば水素を用いた場合、上述と同様な理由により、Ｈ2
濃度、温度、圧力をそれぞれ５０〜１００％、２００〜
５００℃、０．１〜１０００Ｐａの範囲で使用するのが
望ましい。
2を用いてクリーニングした後、水素含有化合物ガスを
用いリモートプラズマクリーニングするものである。例
えば水素を用いた場合、上述と同様な理由により、Ｈ2
濃度、温度、圧力をそれぞれ５０〜１００％、２００〜
５００℃、０．１〜１０００Ｐａの範囲で使用するのが
望ましい。
【００１５】本発明で用いる水素含有化合物ガスに希釈
ガスとして、Ｎ2、Ａｒ等の不活性ガスを用いてもよ
い。
ガスとして、Ｎ2、Ａｒ等の不活性ガスを用いてもよ
い。
【００１６】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、かかる実施例に限定されるものではない。
が、かかる実施例に限定されるものではない。
【００１７】実施例１
図１は、本発明で用いたプラズマ装置の概略系統図であ
る。ＴＥＯＳとＯ2を原料にしてＳｉＯ2膜を成膜した
後、プラズマチャンバー７内をドライポンプ９を用いて
１．３３×１０-1Ｐａまで真空排気を行った。しかる
後、Ａｒを流量１００ｓｃｃｍで流しながら、四重極質
量分析計(Quadrapole Mass Spectrometer以後ＱＭＳ検
出器と省略する)１０の圧力を３．９０×１０-5Ｐａに
調整し、ＱＭＳ検出器１０を用いてＣＯＦ+イオンの質
量数である４７のイオン化電流をモニターしたところ、
９．２９×１０-10[Ａ]であった。
る。ＴＥＯＳとＯ2を原料にしてＳｉＯ2膜を成膜した
後、プラズマチャンバー７内をドライポンプ９を用いて
１．３３×１０-1Ｐａまで真空排気を行った。しかる
後、Ａｒを流量１００ｓｃｃｍで流しながら、四重極質
量分析計(Quadrapole Mass Spectrometer以後ＱＭＳ検
出器と省略する)１０の圧力を３．９０×１０-5Ｐａに
調整し、ＱＭＳ検出器１０を用いてＣＯＦ+イオンの質
量数である４７のイオン化電流をモニターしたところ、
９．２９×１０-10[Ａ]であった。
【００１８】つぎに、ＣＯＦ2を用いて印加電力１００
Ｗ、ＣＯＦ2流量１００ｓｃｃｍ、圧力８０Ｐａで３０
分間プラズマを発生させ、プラズマチャンバー７内をク
リーニングした。クリーニング後、ＣＯＦ2の供給を停
止し、プラズマチャンバー７内のＣＯＦ2を脱ガスする
ため、１．３３×１０-1Ｐａ以下まで真空排気を行っ
た。しかる後、Ａｒを流量１００ｓｃｃｍで流しなが
ら、ＱＭＳ検出器１０の圧力を３．９０×１０-5Ｐａに
調整し、ＱＭＳ検出器１０を用いて質量数４７のイオン
化電流をモニターしたところ、１．０２×１０-9[Ａ]と
なり、プラズマを発生させる前よりもイオン化電流が増
加した。
Ｗ、ＣＯＦ2流量１００ｓｃｃｍ、圧力８０Ｐａで３０
分間プラズマを発生させ、プラズマチャンバー７内をク
リーニングした。クリーニング後、ＣＯＦ2の供給を停
止し、プラズマチャンバー７内のＣＯＦ2を脱ガスする
ため、１．３３×１０-1Ｐａ以下まで真空排気を行っ
た。しかる後、Ａｒを流量１００ｓｃｃｍで流しなが
ら、ＱＭＳ検出器１０の圧力を３．９０×１０-5Ｐａに
調整し、ＱＭＳ検出器１０を用いて質量数４７のイオン
化電流をモニターしたところ、１．０２×１０-9[Ａ]と
なり、プラズマを発生させる前よりもイオン化電流が増
加した。
【００１９】そこで、プラズマチャンバー７内の汚染物
を除去するために、Ｈ2を流量１００ｓｃｃｍで圧力を
８０Ｐａに保ちながら３０分間流した。その後、Ａｒを
流量１００ｓｃｃｍで流しながら、ＱＭＳ検出器１０の
圧力を３．９０×１０-5Ｐａに調整し、ＱＭＳ検出器１
０を用いて質量数４７のイオン化電流をモニターしたと
ころ、イオン化電流が７．８９×１０-10[Ａ]となり、
ＣＯＦ2によるクリーニング後の値である１．０２×１
０-9[Ａ]から大きく減少した。すなわち、この方法によ
り汚染物資を除去できることがわかった。
を除去するために、Ｈ2を流量１００ｓｃｃｍで圧力を
８０Ｐａに保ちながら３０分間流した。その後、Ａｒを
流量１００ｓｃｃｍで流しながら、ＱＭＳ検出器１０の
圧力を３．９０×１０-5Ｐａに調整し、ＱＭＳ検出器１
０を用いて質量数４７のイオン化電流をモニターしたと
ころ、イオン化電流が７．８９×１０-10[Ａ]となり、
ＣＯＦ2によるクリーニング後の値である１．０２×１
０-9[Ａ]から大きく減少した。すなわち、この方法によ
り汚染物資を除去できることがわかった。
【００２０】比較例１
実施例１と同一の条件でＣＯＦ2を用いて、プラズマチ
ャンバーをクリーニングした後、Ａｒを流量１００ｓｃ
ｃｍで３０分間流したところ、質量数４７のイオン化電
流は、１．２６×１０-9[Ａ]となり、ＣＯＦ2によるク
リーニング後の値である１．２４×１０-9[Ａ]からほと
んど変化せず、Ａｒだけを流通させても汚染物除去の効
果がないことがわかった。
ャンバーをクリーニングした後、Ａｒを流量１００ｓｃ
ｃｍで３０分間流したところ、質量数４７のイオン化電
流は、１．２６×１０-9[Ａ]となり、ＣＯＦ2によるク
リーニング後の値である１．２４×１０-9[Ａ]からほと
んど変化せず、Ａｒだけを流通させても汚染物除去の効
果がないことがわかった。
【００２１】実施例２
実施例１で行った方法と同一の条件でＣＯＦ2でプラズ
マチャンバーをクリーニングした後、Ｈ2を用いて印加
電力１００Ｗ、Ｈ2流量１００ｓｃｃｍ、圧力0.6 Torr
の条件でプラズマを３０分間発生させたところ、質量数
４７のイオン化電流が９．８４×１０-10[Ａ]となり、
ＣＯＦ2によるクリーニング後の値である２．０８×１
０-9[Ａ]から大きく減少し、この方法により汚染物資を
除去できることがわかった。
マチャンバーをクリーニングした後、Ｈ2を用いて印加
電力１００Ｗ、Ｈ2流量１００ｓｃｃｍ、圧力0.6 Torr
の条件でプラズマを３０分間発生させたところ、質量数
４７のイオン化電流が９．８４×１０-10[Ａ]となり、
ＣＯＦ2によるクリーニング後の値である２．０８×１
０-9[Ａ]から大きく減少し、この方法により汚染物資を
除去できることがわかった。
【００２２】実施例３
実施例１で行った方法と同一の条件でＣＯＦ2を用いて
プラズマチャンバーをクリーニングした後、リモートプ
ラズマ発生装置を用いて、印加電力１２００Ｗ、Ｈ2流
量１００ｓｃｃｍ、圧力８０Ｐａの条件でプラズマを発
生させたところ、質量数４７のイオン化電流が３．１４
×１０-10[Ａ]となり、ＣＯＦ2によるクリーニング後の
値である７．３７×１０-10[Ａ]から大きく減少し、こ
の方法により汚染物質を除去できることがわかった。
プラズマチャンバーをクリーニングした後、リモートプ
ラズマ発生装置を用いて、印加電力１２００Ｗ、Ｈ2流
量１００ｓｃｃｍ、圧力８０Ｐａの条件でプラズマを発
生させたところ、質量数４７のイオン化電流が３．１４
×１０-10[Ａ]となり、ＣＯＦ2によるクリーニング後の
値である７．３７×１０-10[Ａ]から大きく減少し、こ
の方法により汚染物質を除去できることがわかった。
【００２３】実施例４〜６
実施例１で行った方法と同一の条件でＣＯＦ2を用いて
プラズマチャンバーをクリーニングした後、ＳｉＨ4、
ＮＨ3、Ｓｉ2Ｈ2Ｃｌ2についても流量１００ｓｃｃｍ、
圧力0.6 Torrで３０分間流通させたところ、質量数４７
のイオン化電流がそれぞれ、８．５２×１０-10、８．
７９×１０-10、９．３４×１０-10[Ａ]となり、ＣＯＦ
2によるクリーニング後の値である１．１２×１０-9、
１．５３×１０-9、１．３４×１０-9[Ａ]から大きく減
少し、Ｈ2と同様の効果が得られた。
プラズマチャンバーをクリーニングした後、ＳｉＨ4、
ＮＨ3、Ｓｉ2Ｈ2Ｃｌ2についても流量１００ｓｃｃｍ、
圧力0.6 Torrで３０分間流通させたところ、質量数４７
のイオン化電流がそれぞれ、８．５２×１０-10、８．
７９×１０-10、９．３４×１０-10[Ａ]となり、ＣＯＦ
2によるクリーニング後の値である１．１２×１０-9、
１．５３×１０-9、１．３４×１０-9[Ａ]から大きく減
少し、Ｈ2と同様の効果が得られた。
【００２４】実施例７
実施例３で行った方法と同一のＣＯＦ2を用いてチャン
バーをクリーニングした後、リモートプラズマ発生装置
を用いて、印加電力１２００Ｗ、ＮＨ3流量１００ｓｃ
ｃｍ、圧力８０Ｐａの条件でプラズマを発生させたとこ
ろ、質量数４７のイオン化電流が５．２３×１０
-10[Ａ]となり、ＣＯＦ2によるクリーニング後の値であ
る８．２５×１０-10[Ａ]から大きく減少し、この方法
により汚染物質を除去できることがわかった。
バーをクリーニングした後、リモートプラズマ発生装置
を用いて、印加電力１２００Ｗ、ＮＨ3流量１００ｓｃ
ｃｍ、圧力８０Ｐａの条件でプラズマを発生させたとこ
ろ、質量数４７のイオン化電流が５．２３×１０
-10[Ａ]となり、ＣＯＦ2によるクリーニング後の値であ
る８．２５×１０-10[Ａ]から大きく減少し、この方法
により汚染物質を除去できることがわかった。
【００２５】
【発明の効果】本発明の方法により、ＣＯＦ2を使用し
てガスクリーニングを行った後、成膜装置等に付着して
いる汚染物質を、迅速且つ強力に除去するとともに、安
価に実施できる。
てガスクリーニングを行った後、成膜装置等に付着して
いる汚染物質を、迅速且つ強力に除去するとともに、安
価に実施できる。
【図１】図１はプラズマ装置の概略系統図である。
１：ＣＯＦ2ボンベ
２：Ｈ2ボンベ
３：Ａｒボンベ
４、５、６：マスフローコントローラー
７：プラズマチャンバー
８：リモートプラズマ発生装置
９：ドライポンプ
１０：四重極質量分析計
１１：ロータリーポンプ
１２：除害管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 大橋 満也
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） 4K030 AA03 AA06 AA13 AA17 DA06
5F045 AA08 AB32 AC07 AC11 EB06
Claims (2)
- 【請求項１】 成膜装置の反応室内をＣＯＦ2を用いて
クリーニングした後、反応室内に残存する汚染物質を除
去する方法において、ガスクリーニング、プラズマクリ
ーニング、またはリモートプラズマクリーニングするに
際し、水素含有化合物ガスを用いることを特徴とする成
膜装置の汚染物除去方法。 - 【請求項２】 水素含有化合物ガスが、Ｈ2、ＳｉＨ4、
ＮＨ3、ＳｉＨ2Ｃｌ2であることを特徴とする請求項１
に記載の成膜装置の汚染物除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002042126A JP2003243382A (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 成膜装置の汚染物除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002042126A JP2003243382A (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 成膜装置の汚染物除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003243382A true JP2003243382A (ja) | 2003-08-29 |
Family
ID=27782338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002042126A Pending JP2003243382A (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 成膜装置の汚染物除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003243382A (ja) |
-
2002
- 2002-02-19 JP JP2002042126A patent/JP2003243382A/ja active Pending
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Effective date: 20040907 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050531 |
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