JP2003297757A - 成膜装置のクリーニング方法 - Google Patents
成膜装置のクリーニング方法Info
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Landscapes
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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、高いクリーニング
速度を得ながら、ＣＦ4の副生を抑制するクリーニング
方法を提供するものである。 【解決手段】 ＣＦ3ＯＦにＯ2を２０〜８０ｖｏｌ％添
加した混合ガスでプラズマクリーニングする。
応室内、治具等に堆積した不要物を、高いクリーニング
速度を得ながら、ＣＦ4の副生を抑制するクリーニング
方法を提供するものである。 【解決手段】 ＣＦ3ＯＦにＯ2を２０〜８０ｖｏｌ％添
加した混合ガスでプラズマクリーニングする。
Description
【発明の詳細な説明】
【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
要物をプラズマクリーニングする成膜装置のクリーニン
グ方法に関する。 【０００２】 【従来の技術および発明が解決しようとする課題】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として、Ｃ2
Ｆ6を用いたプラズマクリーニング法がある。しかし、
Ｃ2Ｆ6は、温室効果ガスであることから、代替のクリー
ニングガスが検討されている。そのひとつであるＣＦ3
ＯＦは、クリーニングガスとしてその効果は十分にある
ことが知られており、また水やアルカリ水溶液で容易に
分解することが知られている。したがって、アルカリス
クラバー等で容易に除害でき、大気中に放出された場合
にも、即座に分解すると考えられるため、Ｃ2Ｆ6と比較
して温室効果ガスの排出量を大幅に削減することが可能
である。しかしながら、ＣＦ3ＯＦを用いてクリーニン
グを行うと、排ガス中に温室効果ガスであるＣＦ4が副
生する。本発明は、ＣＦ3ＯＦを用いクリーニングする
際に高いプラズマクリーニング速度を得ることができ、
且つＣＦ4の副生を抑制する方法を提供するものであ
る。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明者等は、成膜装置
の反応室内をＣＦ3ＯＦを用いてプラズマクリーニング
を行うに際し、特定濃度の酸素を混合することにより高
いクリーニング速度を得ながら、温室効果ガスであるＣ
Ｆ4の副生を抑制できることを見出し本発明に到達し
た。 【０００５】すなわち、本発明は、ＣＦ3ＯＦにＯ2を２
０〜８０ｖｏｌ％添加した混合ガスでプラズマクリーニ
ングすることを特徴とする成膜装置のクリーニング方法
を提供するものである。 【０００６】以下、本発明の内容を詳細に説明する。 【０００７】図１は、本発明で用いたプラズマクリーニ
ング装置の概略系統図である。ＣＦ 3ＯＦボンベ１及び
Ｏ2ボンベ２からマスフローコントローラー３，４をか
いしプラズマチャンバー５にガスを導入し、薄膜をプラ
ズマクリーニングする。排ガス等は、ドライポンプ６か
らフーリエ変換赤外線分光分析装置７，除害装置９を通
して排出される。 【０００８】本発明において、ＣＦ3ＯＦを用いてクリ
ーニングする対象の薄膜としては、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、
Ｓｉ窒化物、または金属膜等が挙げられる。これらの薄
膜をＣＦ3ＯＦを用いてプラズマクリーニングすると、
該薄膜がエッチングされ温室効果ガスであるＣＦ4が副
生するが、Ｏ2を添加することによりＣＦ4の副生を抑制
することが可能である。 【０００９】このＣＦ４の発生を抑制するために、ＣＦ
3ＯＦに添加するＯ2濃度の割合は、高い酸素濃度で用い
る方が、プラズマ中でＣＦ3ＯＦを効果的に分解してＣ
Ｏ2を生成させるため効果的であり、その濃度は、２０
〜８０ｖｏｌ％の範囲内が好ましい。８０ｖｏｌ％を超
えるとエッチング速度が減少し、代替を考えているＣ2
Ｆ6よりも、エッチング速度が遅くなるため、好ましく
ない。 【００１０】次に、プラズマを発生させるための電力密
度は、０．５０〜０．７０ Ｗ／ｃｍ2の範囲で用いる方
が効果的であり好ましい。電力密度が低すぎると十分な
クリーニング速度が得られず、また高すぎるとＣＦ4の
発生量が多くなり好ましくない。また、温度について
は、０〜５００ ℃の範囲で用いる方が効果的であり好
ましい。０ ℃以下では、クリーニング装置の冷却が必
要であり、５００ ℃以上ではクリーニング装置の腐食
が問題になるため実用的ではない。圧力については、
０．１〜１０００ Ｐａの範囲が好ましく、更に好まし
くは１０〜５００ Ｐａで用いる方が効果的であり好ま
しい。これらの範囲外では、プラズマの発生が困難とな
り好ましくない 【００１１】 【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。 【００１２】実施例１ 図１で示したプラズマクリーニング装置を用い、ＣＦ3
ＯＦ、及びＣ2Ｆ6のそれぞれにＯ2を０〜８０％添加
し、総流量３００ｓｃｃｍ、圧力２５０ Ｐａ、下部電
極温度３００ ℃、周波数１３．５６ ＭＨｚ、電力密度
０．６９８ Ｗ／ｃｍ2でＳｉＯ2膜をプラズマエッチン
グした。その時のエッチング速度を図２に示す。Ｏ2濃
度が２０〜８０ｖｏｌ％の範囲では、常にＣ2Ｆ6のエッ
チング速度の最大値１２４０６ Å／ｍｉｎよりも高い
エッチング速度が得られることがわかった。 【００１３】実施例２ ＣＦ3ＯＦを用いて電力密度０．６９８Ｗ／ｃｍ2、総流
量３００ｓｃｃｍ、圧力２５０ Ｐａ、下部電極温度３
００ ℃、周波数１３．５６ ＭＨｚでＯ2濃度をそれぞ
れ０、２０、４０、６０、及び８０％としてプラズマを
発生させてＳｉＯ 2膜をエッチングした。その際の排出
ガスをフーリエ変換赤外線吸光分析法（ＦＴ−ＩＲ）で
分析した。得られたＯ2濃度に対するＣＦ4濃度の値を表
１に示す。Ｏ2濃度０ｖｏｌ％ではＣＦ4濃度の発生量が
非常に多く、４０ｖｏｌ％の３倍、６０ｖｏｌ％の５倍
という結果になった。さらにＯ2濃度を高くすること
で、ＣＦ4発生量を抑制できることが分かった。 【００１４】 【表１】 【００１５】 【発明の効果】本発明の方法により、ＣＦ3ＯＦを使用
してガスクリーニングを行う際に、高いクリーニング速
度を得ながら、温室効果ガスであるＣＦ4の排出量を容
易に削減できる。
る成膜装置等において、反応室内、治具等に堆積した不
要物をプラズマクリーニングする成膜装置のクリーニン
グ方法に関する。 【０００２】 【従来の技術および発明が解決しようとする課題】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として、Ｃ2
Ｆ6を用いたプラズマクリーニング法がある。しかし、
Ｃ2Ｆ6は、温室効果ガスであることから、代替のクリー
ニングガスが検討されている。そのひとつであるＣＦ3
ＯＦは、クリーニングガスとしてその効果は十分にある
ことが知られており、また水やアルカリ水溶液で容易に
分解することが知られている。したがって、アルカリス
クラバー等で容易に除害でき、大気中に放出された場合
にも、即座に分解すると考えられるため、Ｃ2Ｆ6と比較
して温室効果ガスの排出量を大幅に削減することが可能
である。しかしながら、ＣＦ3ＯＦを用いてクリーニン
グを行うと、排ガス中に温室効果ガスであるＣＦ4が副
生する。本発明は、ＣＦ3ＯＦを用いクリーニングする
際に高いプラズマクリーニング速度を得ることができ、
且つＣＦ4の副生を抑制する方法を提供するものであ
る。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明者等は、成膜装置
の反応室内をＣＦ3ＯＦを用いてプラズマクリーニング
を行うに際し、特定濃度の酸素を混合することにより高
いクリーニング速度を得ながら、温室効果ガスであるＣ
Ｆ4の副生を抑制できることを見出し本発明に到達し
た。 【０００５】すなわち、本発明は、ＣＦ3ＯＦにＯ2を２
０〜８０ｖｏｌ％添加した混合ガスでプラズマクリーニ
ングすることを特徴とする成膜装置のクリーニング方法
を提供するものである。 【０００６】以下、本発明の内容を詳細に説明する。 【０００７】図１は、本発明で用いたプラズマクリーニ
ング装置の概略系統図である。ＣＦ 3ＯＦボンベ１及び
Ｏ2ボンベ２からマスフローコントローラー３，４をか
いしプラズマチャンバー５にガスを導入し、薄膜をプラ
ズマクリーニングする。排ガス等は、ドライポンプ６か
らフーリエ変換赤外線分光分析装置７，除害装置９を通
して排出される。 【０００８】本発明において、ＣＦ3ＯＦを用いてクリ
ーニングする対象の薄膜としては、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、
Ｓｉ窒化物、または金属膜等が挙げられる。これらの薄
膜をＣＦ3ＯＦを用いてプラズマクリーニングすると、
該薄膜がエッチングされ温室効果ガスであるＣＦ4が副
生するが、Ｏ2を添加することによりＣＦ4の副生を抑制
することが可能である。 【０００９】このＣＦ４の発生を抑制するために、ＣＦ
3ＯＦに添加するＯ2濃度の割合は、高い酸素濃度で用い
る方が、プラズマ中でＣＦ3ＯＦを効果的に分解してＣ
Ｏ2を生成させるため効果的であり、その濃度は、２０
〜８０ｖｏｌ％の範囲内が好ましい。８０ｖｏｌ％を超
えるとエッチング速度が減少し、代替を考えているＣ2
Ｆ6よりも、エッチング速度が遅くなるため、好ましく
ない。 【００１０】次に、プラズマを発生させるための電力密
度は、０．５０〜０．７０ Ｗ／ｃｍ2の範囲で用いる方
が効果的であり好ましい。電力密度が低すぎると十分な
クリーニング速度が得られず、また高すぎるとＣＦ4の
発生量が多くなり好ましくない。また、温度について
は、０〜５００ ℃の範囲で用いる方が効果的であり好
ましい。０ ℃以下では、クリーニング装置の冷却が必
要であり、５００ ℃以上ではクリーニング装置の腐食
が問題になるため実用的ではない。圧力については、
０．１〜１０００ Ｐａの範囲が好ましく、更に好まし
くは１０〜５００ Ｐａで用いる方が効果的であり好ま
しい。これらの範囲外では、プラズマの発生が困難とな
り好ましくない 【００１１】 【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。 【００１２】実施例１ 図１で示したプラズマクリーニング装置を用い、ＣＦ3
ＯＦ、及びＣ2Ｆ6のそれぞれにＯ2を０〜８０％添加
し、総流量３００ｓｃｃｍ、圧力２５０ Ｐａ、下部電
極温度３００ ℃、周波数１３．５６ ＭＨｚ、電力密度
０．６９８ Ｗ／ｃｍ2でＳｉＯ2膜をプラズマエッチン
グした。その時のエッチング速度を図２に示す。Ｏ2濃
度が２０〜８０ｖｏｌ％の範囲では、常にＣ2Ｆ6のエッ
チング速度の最大値１２４０６ Å／ｍｉｎよりも高い
エッチング速度が得られることがわかった。 【００１３】実施例２ ＣＦ3ＯＦを用いて電力密度０．６９８Ｗ／ｃｍ2、総流
量３００ｓｃｃｍ、圧力２５０ Ｐａ、下部電極温度３
００ ℃、周波数１３．５６ ＭＨｚでＯ2濃度をそれぞ
れ０、２０、４０、６０、及び８０％としてプラズマを
発生させてＳｉＯ 2膜をエッチングした。その際の排出
ガスをフーリエ変換赤外線吸光分析法（ＦＴ−ＩＲ）で
分析した。得られたＯ2濃度に対するＣＦ4濃度の値を表
１に示す。Ｏ2濃度０ｖｏｌ％ではＣＦ4濃度の発生量が
非常に多く、４０ｖｏｌ％の３倍、６０ｖｏｌ％の５倍
という結果になった。さらにＯ2濃度を高くすること
で、ＣＦ4発生量を抑制できることが分かった。 【００１４】 【表１】 【００１５】 【発明の効果】本発明の方法により、ＣＦ3ＯＦを使用
してガスクリーニングを行う際に、高いクリーニング速
度を得ながら、温室効果ガスであるＣＦ4の排出量を容
易に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いたプラズマクリーニング装置の概
略系統図である。 【図２】ＳｉＯ2を用いた場合のエッチング速度とガス
濃度依存性の関係を示す。 【符号の説明】 １：ＣＦ3ＯＦボンベ ２：Ｏ2ボンベ ３、４：マスフローコントローラー ５：プラズマチャンバー ６：ドライポンプ ７：フーリエ変換赤外線分光分析装置 ８：圧力調整弁 ９：除害装置
略系統図である。 【図２】ＳｉＯ2を用いた場合のエッチング速度とガス
濃度依存性の関係を示す。 【符号の説明】 １：ＣＦ3ＯＦボンベ ２：Ｏ2ボンベ ３、４：マスフローコントローラー ５：プラズマチャンバー ６：ドライポンプ ７：フーリエ変換赤外線分光分析装置 ８：圧力調整弁 ９：除害装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 田仲 健二
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
(72)発明者 毛利 勇
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
(72)発明者 三井 有規
東京都港区西新橋２丁目11番地６号 ニュ
ー西新橋ビル９階 財団法人地球環境産業
技術研究機構 半導体ＣＶＤ洗浄プロジェ
クト室内
(72)発明者 大平 豊
東京都港区西新橋２丁目11番地６号 ニュ
ー西新橋ビル９階 財団法人地球環境産業
技術研究機構 半導体ＣＶＤ洗浄プロジェ
クト室内
(72)発明者 米村 泰輔
東京都港区西新橋２丁目11番地６号 ニュ
ー西新橋ビル９階 財団法人地球環境産業
技術研究機構 半導体ＣＶＤ洗浄プロジェ
クト室内
(72)発明者 関屋 章
茨城県つくば市東１−１−１ 独立行政法
人産業技術総合研究所つくばセンター内
Ｆターム(参考） 4K030 DA06 JA06
5F045 AA08 AB32 EB06 HA03 HA13
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ＣＦ3ＯＦにＯ2を２０〜８０ｖｏｌ％添
加した混合ガスでプラズマクリーニングすることを特徴
とする成膜装置のクリーニング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002094326A JP2003297757A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 成膜装置のクリーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002094326A JP2003297757A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 成膜装置のクリーニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003297757A true JP2003297757A (ja) | 2003-10-17 |
Family
ID=29386949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002094326A Pending JP2003297757A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 成膜装置のクリーニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003297757A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10872784B2 (en) | 2017-11-16 | 2020-12-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Etching gas mixture, method of forming pattern by using the same, and method of manufacturing integrated circuit device by using the etching gas mixture |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002094326A patent/JP2003297757A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10872784B2 (en) | 2017-11-16 | 2020-12-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Etching gas mixture, method of forming pattern by using the same, and method of manufacturing integrated circuit device by using the etching gas mixture |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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