JP2009266884A - Cleaning method of plasma film forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、プラズマ成膜装置のクリーニング方法に関し、ケイ素を含有する成膜用ガスを用いて薄膜を形成した後、フッ素を含有するガスをプラズマ化してクリーニングする方法に関するものである。 The present invention relates to a cleaning method for a plasma film forming apparatus, and relates to a method for forming a thin film using a film-forming gas containing silicon and then cleaning the gas containing fluorine into a plasma.
電子デバイス製造プロセスでは、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜といった絶縁膜を形成する工程が多数存在する。これら絶縁膜を形成する方法として、プラズマCVD法(PECVD)が多く用いられている。同プロセスでは、成膜処理に伴い、チャンバー内およびその排気管路内に成膜成分を主とする固体状堆積物が蓄積する。 In the electronic device manufacturing process, there are many processes for forming an insulating film such as a silicon oxide film or a silicon nitride film. As a method for forming these insulating films, a plasma CVD method (PECVD) is often used. In this process, a solid deposit mainly composed of film-forming components accumulates in the chamber and the exhaust pipe along with the film-forming process.
この固体状堆積物は、成膜状態の異常、パーティクルの発生、排気管路の閉塞を引き起こすため、累積膜厚や成膜頻度に応じてチャンバー内部および排気管路をクリーニングすることが必要となる。
このクリーニングの方法としては、活性なフッ素原子により固体状堆積物を四フッ化ケイ素(SiF4)などの揮発性フッ化物へと化学変化させて排気除去するドライクリーニングが広く普及している。
Since this solid deposit causes abnormal film formation, generation of particles, and blockage of the exhaust pipe, it is necessary to clean the inside of the chamber and the exhaust pipe according to the accumulated film thickness and film formation frequency. .
As this cleaning method, dry cleaning in which the solid deposit is chemically changed to a volatile fluoride such as silicon tetrafluoride (SiF 4 ) by active fluorine atoms to remove the exhaust gas is widely used.
活性なフッ素原子を生成するためには、分子内にフッ素原子を有するガスが用いられ、一般には、四フッ化メタン(CF4)や六フッ化エタン(C2F6)といった全フッ素置換化合物(PFC)をプラズマ化する方法が用いられている(非特許文献1)。
しかしながら、これらのPFCガスは地球温暖化ガスである(非特許文献2)。
In order to generate an active fluorine atom, a gas having a fluorine atom in the molecule is used. Generally, a perfluorinated compound such as tetrafluoromethane (CF 4 ) or hexafluoroethane (C 2 F 6 ) is used. A method of converting (PFC) into plasma is used (Non-patent Document 1).
However, these PFC gases are global warming gases (Non-patent Document 2).
半導体産業ではこれらの地球温暖化物質の排出量に関し、1995年を基準とし、2010年までに10%を削減する目標を掲げている(非特許文献3)。
PFCガスの排出量を削減するクリーニング方法として、分子内に水素原子を有するハイドロフルオロカーボンガスといったいわゆる代替ガスを用いてプラズマ処理する方法が先に本出願人により出願されている。
The semiconductor industry has set a goal of reducing these global warming substances by 10% by 2010, based on 1995 (Non-patent Document 3).
As a cleaning method for reducing the emission amount of PFC gas, a method of performing plasma treatment using a so-called alternative gas such as a hydrofluorocarbon gas having a hydrogen atom in a molecule has been filed by the present applicant.
この先願発明に開示されたクリーニング方法は、四フッ化エタン、五フッ化エタンなどのハイドロフルオロカーボンガスからなる代替ガスと酸素などの酸素含有ガスとの混合ガスをクリーニング用ガスとして使用してプラズマ処理によりクリーニングする方法である。
ところが、この種の代替ガスを用いる場合、一般に、代替ガスそのものの物性、もしくは代替ガスと酸素の混合比率の関係から、プラズマ処理時の放電電圧(Vpp)が高くなったり、セルフバイアス電圧(Vdc)が負側に変動する傾向が強い。
The cleaning method disclosed in this prior invention uses a mixed gas of an alternative gas composed of a hydrofluorocarbon gas such as ethane tetrafluoride and ethane pentafluoride and an oxygen-containing gas such as oxygen as a cleaning gas. This is a cleaning method.
However, when this type of alternative gas is used, generally, the discharge voltage (Vpp) during plasma processing is increased or the self-bias voltage (Vdc) is increased due to the physical properties of the alternative gas itself or the relationship between the mixture ratio of the alternative gas and oxygen. ) Tends to fluctuate on the negative side.
放電電圧とは、電極間に印加する高周波電圧の正電位と負電位との間のピーク間の電圧(peak to peak 電圧)を言い、プラズマ放電に必要な電圧である。また、セルフバイアス電圧とは、放電電圧の1/2の位置の電圧を言う。
放電電圧が従来条件よりも極めて高くなったり、セルフバイアス電圧が負に大きな値をとったりすると、プラズマ生成時に、アーキングといわれるプラズマの局部的異常放電が発生し易くなる。
The discharge voltage refers to a peak-to-peak voltage between a positive potential and a negative potential of a high-frequency voltage applied between electrodes, and is a voltage necessary for plasma discharge. The self-bias voltage refers to a voltage at a position that is 1/2 of the discharge voltage.
If the discharge voltage becomes extremely higher than the conventional conditions or if the self-bias voltage takes a negative large value, a local abnormal discharge of plasma called arcing is likely to occur during plasma generation.
アーキングの発生は、正常なクリーニングを行うためのプラズマ支援化学反応が推進し難くなるほか、チャンバー内の各種のパーツを損傷させ、寿命が短くなることや、成膜異常をもたらすために、発生させないように制御することが必要となる。 Arcing does not occur because it is difficult to promote the plasma-assisted chemical reaction for normal cleaning, damages various parts in the chamber, shortens the service life, and causes abnormal film formation. It is necessary to control as follows.
放電電圧は従来のクリーニング方法における値と同等の値があることが望ましく、また、セルフバイアス電圧も同様に大きな負の電位とならないように、プラズマが維持されることが望ましい。
よって、本発明における課題は、ハイドロフルオロカーボンガスと酸素との混合ガスをクリーニング用ガスとして使用してプラズマ処理によりクリーニングする際に、アーキングの発生を抑えてチャンバー内の各種パーツを損傷せず、成膜異常などが生じないようにすることにある。 Therefore, the problem in the present invention is that, when cleaning is performed by plasma treatment using a mixed gas of hydrofluorocarbon gas and oxygen as a cleaning gas, the occurrence of arcing is suppressed, and various parts in the chamber are not damaged. The purpose is to prevent film abnormalities.
かかる課題を解決するため、
請求項1にかかる発明は、プラズマCVD成膜装置のチャンバーおよび排気管路内に堆積した堆積物を除去する方法であって、
クリーニング用ガスとして、ハイドロフルオロカーボンガスと酸素と解離性ガスを含み、解離性ガスの割合がハイドロフルオロカーボンガスと酸素の合計量の5〜10vol%である混合ガスを用いて、プラズマ処理することを特徴とするプラズマ成膜装置のクリーニング方法である。
To solve this problem,
The invention according to
A plasma treatment is performed using a mixed gas containing a hydrofluorocarbon gas, oxygen, and a dissociative gas as a cleaning gas, and the ratio of the dissociative gas being 5 to 10 vol% of the total amount of the hydrofluorocarbon gas and oxygen. This is a cleaning method of the plasma film forming apparatus.
請求項2にかかる発明は、ハイドロフルオロカーボンガスがペンタフルオロエタンガスである請求項1に記載のプラズマ成膜装置のクリーニング方法である。
請求項3にかかる発明は、解離性ガスが、CF4、C2F6、C3F8、c−C4F8、NF3、N2Oのいずれか1種以上である請求項1または2に記載のプラズマ成膜装置のクリーニング方法である。
The invention according to claim 2 is the cleaning method for a plasma film forming apparatus according to
In the invention according to
本発明によれば、クリーニング用ガスとして、ハイドロフルオロカーボンガスと酸素と解離性ガスを含み、解離性ガスの割合がハイドロフルオロカーボンガスと酸素の合計量の5〜10vol%である混合ガスを用いることにより、プラズマ処理時において、放電電圧が従来のクリーニング用ガスを使用した場合とほぼ同じになって、むやみに高くなることがなく、しかもセルフバイアス電圧も大きな負の値になることがなくなる。
このため、アーキングといわれるプラズマの局部的異常放電の発生が抑えられ、チャンバー内の各種パーツを損傷せず、成膜異常などが生じなくなる。
また、地球温暖化物質の排出量も少なくなる。
According to the present invention, by using a mixed gas containing a hydrofluorocarbon gas, oxygen, and a dissociative gas as a cleaning gas, and the proportion of the dissociative gas being 5 to 10 vol% of the total amount of the hydrofluorocarbon gas and oxygen. In the plasma processing, the discharge voltage is almost the same as that in the case of using the conventional cleaning gas, so that the discharge voltage does not increase unnecessarily, and the self-bias voltage does not become a large negative value.
For this reason, the occurrence of local abnormal discharge of plasma called arcing is suppressed, various parts in the chamber are not damaged, and film formation abnormality does not occur.
In addition, emissions of global warming substances are reduced.
図1は、本発明のクリーニング方法を実施するためのプラズマCVD成膜装置の例を示すものである。
このプラズマCVD成膜装置は、高周波電源1からの高周波電力を印加してプラズマを発生させる平行平板型などのプラズマ発生手段2を備え、プラズマ雰囲気中で基板上に酸化ケイ素などの薄膜を形成するためのチャンバー3と、このチャンバー3内に成膜用ガスを導入する原料ガス導入管4と、クリーニング用ガスをなすハイドロフルオロカーボンガスをチャンバー3内に送り込む第1導入管5と、クリーニング用ガスをなす酸素ガスをチャンバー3内に送り込む第2導入管6と、クリーニング用ガスをなす解離性ガスをチャンバー3内に送り込む第3導入管7と、チャンバー3内のガスを排気する排気ポンプ9を備えた排気管8とから概略構成されている。
FIG. 1 shows an example of a plasma CVD film forming apparatus for carrying out the cleaning method of the present invention.
This plasma CVD film forming apparatus includes a parallel plate type plasma generating means 2 that generates a plasma by applying a high frequency power from a high
前記プラズマ発生手段2は、成膜用ガスおよびクリーニング用ガスを流出するシャワーヘッド21と基板を載置するサセプター22を備え、高周波電源1からの高周波電力がシャワーヘッド21とサセプター22の間に印加されるようになっている。
前記原料ガス導入管4と第1導入管5と第2導入管6と第3導入管7とは、シャワーヘッド21と連通しており、成膜用ガスとクリーニング用ガスがシャワーヘッド21から基板に向けて流れ出るようになっている。
The plasma generating means 2 includes a
The source
この成膜装置による成膜にあたっては、チャンバー3内のサセプター22上にシリコン基板などの基板を配置し、原料ガス導入管4からテトラエトキシシラン、酸素、窒素、アンモニアなどを含む原料ガスをチャンバー3内に導入し、シャワーヘッド21から流出させ、プラズマ発生手段2を作動させて、プラズマCVD反応により基板上に酸化膜など薄膜を形成する。チャンバ3内のガスは排気ポンプ9により吸引されて排気管8から排出される。
In film formation by this film formation apparatus, a substrate such as a silicon substrate is disposed on the
プラズマCVD成膜装置のチャンバー3およびその排気管8の内部のクリーニングにあたっては、第1導入管5からハイドロフルオロカーボンガスが質量流量計10を介してその所定量がチャンバー3内に送給され、第2導入管6から酸素ガスが質量流量計11を介してその所定量がチャンバー1内に送給され、第3導入管7から解離性ガスが質量流量計12を介して送給される。
In cleaning the inside of the
そして、シャワーヘッド21とサセプター22との間には高周波電源1からの所定電力の高周波電力が印加され、チャンバー3内のクリーニングガスを励起し、プラズマを発生させる。チャンバ3内のガスは所定の圧力を保持するようにして排気ポンプ9により吸引されて排気管8から排出される。
A high frequency power of a predetermined power from the high
本発明で用いられるクリーニング用ガスとしては、ハイドロフルオロカーボンガスと酸素ガスと解離性ガスとの混合ガスが用いられる。
ハイドロフルオロカーボンガスとしては、C2HxFy(x=1、2、y=4、5)、C3HxFy(x=1、2、y=6、7)などの飽和低級炭化水素の水素の一部がフッ素に置換されたフッ化炭化水素ガスの1種または2種以上の混合ガスが用いられ、好適なハイドロフルオロカーボンとしては、C2HF5、C3HF7などが挙げられる。
これらのハイドロフルオロカーボンガスは、許容濃度値が高く、しかも地球温暖化係数がC2F6に比較して小さいガスである。
As the cleaning gas used in the present invention, a mixed gas of hydrofluorocarbon gas, oxygen gas and dissociative gas is used.
As hydrofluorocarbon gas, a part of hydrogen of saturated lower hydrocarbons such as C 2 HxFy (x = 1, 2, y = 4, 5), C 3 HxFy (x = 1, 2, y = 6, 7), etc. One kind or a mixture of two or more kinds of fluorinated hydrocarbon gas in which is substituted with fluorine is used, and suitable hydrofluorocarbons include C 2 HF 5 and C 3 HF 7 .
These hydrofluorocarbon gases are gases having a high allowable concentration value and a smaller global warming potential than C 2 F 6 .
ハイドロフルオロカーボンガスと酸素ガスとの混合比率は、体積比でハイドロフルオロカーボンガス100部に対して酸素ガス400〜900部とされ、400部未満ではハイドロフルオロカーボン分子内の炭素成分が不完全燃焼状態となり、プラズマ雰囲気中での反応によって生成する活性なフッ素原子が不足する。また、900部を越えると放電電圧(Vpp)が著しく高くなる。 The mixing ratio of hydrofluorocarbon gas and oxygen gas is 400 to 900 parts of oxygen gas with respect to 100 parts of hydrofluorocarbon gas in a volume ratio. There is a shortage of active fluorine atoms generated by the reaction in the plasma atmosphere. On the other hand, when it exceeds 900 parts, the discharge voltage (Vpp) becomes remarkably high.
解離性ガスとは、2以上の原子からなる分子で化学結合を有するガスを言う。具体的な解離性ガスとしては、例えばC2F6(解離エネルギー(C−C):4.28eV)c−C4F8(解離エネルギー(C−C):2.26eV)、NF3(解離エネルギー(N−F):2.63eV)などの1種または2種以上の混合ガスが挙げられ、この他にC3F8(解離エネルギー(C−C):4.10eV)、N2O(解離エネルギー(N−O):1.73eV)なども使用できる。
このような解離性ガスの範疇に含まれないガスとしては、アルゴン、ヘリウム、ネオンなどの希ガスがある。
The dissociative gas refers to a gas having a chemical bond with molecules composed of two or more atoms. Specific examples of the dissociative gas include C 2 F 6 (dissociation energy (C—C): 4.28 eV) c—C 4 F 8 (dissociation energy (C—C): 2.26 eV), NF 3 ( Dissociation energy (N—F): one or two or more mixed gases such as 2.63 eV) may be mentioned, and in addition, C 3 F 8 (dissociation energy (C—C): 4.10 eV), N 2 O (dissociation energy (N—O): 1.73 eV) can also be used.
As a gas not included in the category of such a dissociative gas, there is a rare gas such as argon, helium, or neon.
このような解離性ガスの使用量は、ハイドロフルオロカーボンガスと酸素ガスとの合計量に対して体積比で5〜10%とされ、解離性ガスの割合がこの範囲外であるアーキングの発生を抑えることができなくなる。 The amount of such dissociative gas used is 5 to 10% by volume with respect to the total amount of hydrofluorocarbon gas and oxygen gas, and the occurrence of arcing in which the proportion of dissociative gas is outside this range is suppressed. I can't do that.
クリーニング処理時のプラズマ放電条件としては、例えば高周波電力3W/cm2〜6W/cm2、温度300〜500℃、圧力4〜10Torr、総ガス流量400〜1000sccmとされるが、この範囲に限定されることはなく、実験的な試行錯誤により定めるのが実際的である。 The plasma discharge conditions during the cleaning process are, for example, a high frequency power of 3 W / cm 2 to 6 W / cm 2 , a temperature of 300 to 500 ° C., a pressure of 4 to 10 Torr, and a total gas flow rate of 400 to 1000 sccm, but are limited to this range. It is practical that it is determined by experimental trial and error.
本発明のクリーニング方法では、クリーニング用ガス中のハイドロフルオロカーボンガスと酸素ガスとがプラズマ雰囲気中で反応して活性なフッ素原子が生成し、この活性なフッ素原子がチャンバー3および排気管8の内壁面に付着しているシリコン酸化物などからなる固体状堆積物を四フッ化ケイ素などのガス状化合物に変化させて、排気管8から系外に排出する。
In the cleaning method of the present invention, the hydrofluorocarbon gas and the oxygen gas in the cleaning gas react in a plasma atmosphere to generate active fluorine atoms, and the active fluorine atoms are generated on the inner wall surfaces of the
この際、解離性ガスが共存することによって、より低いエネルギーによりプラズマが生成し、生成したプラズマも高エネルギー成分が少なく、プラズマの電位が中性(0V)となると考えられ、放電電圧が高くなることがなく、セルフバイアス電圧も負の高い電圧をとることがなくなると予想される。
一方、解離性ガスを過剰に添加すると、プラズマの電子密度が低くなりすぎ、プラズマ放電を持続するために、1個当たり電子のエネルギーが高くなるように特性が変化し、放電電圧が高くなり、セルフバイアス電圧が負の高い値をとるようになって、不安定なプラズマが形成されることになると予測される。
At this time, by the coexistence of dissociative gas, plasma is generated with lower energy, and the generated plasma has less high energy components, and the plasma potential is considered to be neutral (0 V), and the discharge voltage is increased. It is expected that the self-bias voltage will not take a negative high voltage.
On the other hand, when excessively dissociative gas is added, the electron density of the plasma becomes too low, and the plasma discharge is sustained, so that the characteristics change so that the energy of electrons per one becomes high, the discharge voltage becomes high, It is predicted that an unstable plasma will be formed when the self-bias voltage takes a high negative value.
よって、適量の解離性ガスを添加することで、放電電圧がむやみに高くなることが抑えられ、かつセルフバイアス電圧が大きな負の値になることがなくなり、結果的にアーキングの発生が防止される。このため、チャンバー3内の各種パーツが損傷を受けることがなく、成膜異常が生じるなどの不具合の発生がないものとなる。
Therefore, by adding an appropriate amount of dissociative gas, it is possible to prevent the discharge voltage from increasing excessively, and the self-bias voltage does not become a large negative value, thereby preventing the occurrence of arcing. . For this reason, various parts in the
以下、具体例を示す。
(従来例)
テトラエトキシシラン(TEOS)によるシリコン酸化膜成膜用平行平板型プラズマ装置(アプライドマテリアルズ社製Precision5000、5インチウエハ)を用い、標準的クリーニングガスとして用いられている六フッ化エタンと酸素の混合ガス系によるチャンバーのクリーニング性能を評価した。
クリーニング中の状態評価は、チャンバーリッド内のRF導波路に高圧プローブを装着し、放電電圧(Vpp)とセルフバイアス電圧(Vdc)をモニターした。クリーニングは、シリコン酸化膜を約800nm成長させた後に行った。
クリーニングの条件は、以下の通りとした。
Specific examples are shown below.
(Conventional example)
Mixing of hexafluoroethane and oxygen used as standard cleaning gas using a parallel plate plasma device (
For the state evaluation during cleaning, a high voltage probe was attached to the RF waveguide in the chamber lid, and the discharge voltage (Vpp) and the self-bias voltage (Vdc) were monitored. Cleaning was performed after the silicon oxide film was grown to about 800 nm.
The cleaning conditions were as follows.
・高周波印加電力:750w
・チャンバー内圧力(高圧クリーニング):3.5torr、70sec
・基板温度:400℃
・ガス流量:六フッ化エタン(C2F6)500sccm+酸素600sccm
・電極間距離:999mils
・ High frequency applied power: 750w
・ In-chamber pressure (high pressure cleaning): 3.5 torr, 70 sec
-Substrate temperature: 400 ° C
・ Gas flow rate: ethane hexafluoride (C 2 F 6 ) 500 sccm +
・ Distance between electrodes: 999 mils
クリーニング中に測定されたVppとVdcの結果を図2に示す。Vppはおよそ500Vで推移し、また、Vdcは−2.5Vから−0.5Vで推移している。 The results of Vpp and Vdc measured during cleaning are shown in FIG. Vpp changes at about 500V, and Vdc changes from -2.5V to -0.5V.
(実施例1)
ハイドロフルオロカーボンガスとしてのC2HF5とO2と解離性ガスとしてのC2F6とからなる混合ガスをクリーニング用ガスとして使用し、VppとVdcの状態測定を行った。
C2HF5とO2の総流量は600sccm、RFパワーは750W、電極間距離は999milsの固定とし、C2HF5の濃度([C2HF5]/[C2HF5+O2])は10%から20%、圧力を3Torrから5Torr、解離性ガスの濃度([解離性ガス]/[C2HF5+O2])を0から10%まで変動させ、実験計画法により各因子の条件依存性を解析した。結果を図3に示す。
Example 1
A mixed gas composed of C 2 HF 5 and O 2 as a hydrofluorocarbon gas and C 2 F 6 as a dissociating gas was used as a cleaning gas, and the state of Vpp and Vdc was measured.
The total flow of C 2 HF 5 and O 2 is 600 sccm, RF power 750W, electrode distance to the fixed 999Mils, the concentration of C 2 HF 5 ([C 2 HF 5] / [C 2
図3のグラフは、縦軸の上段に放電電圧Vppを、下段にセルフバイアス電圧Vdcを別々にとり、横軸の左側にハイドロフルオロカーボンガスの濃度(%)を、中間にチャンバー内の圧力(Torr)を、右側に解離性ガスの濃度(%)をとり、ハイドロフルオロカーボンガス濃度、圧力および解離性ガス濃度の変化が放電電圧とセルフバイアス電圧に与える影響を示したものである。図4ないし図6のグラフも同様である。
なお、図3ないし図6のグラフの横軸の解離性ガス濃度が0%である時の放電電圧およびセルフバイアス電圧の値は、上述した本出願人による先願発明のものとなる。
In the graph of FIG. 3, the discharge voltage Vpp is separately taken on the upper stage of the vertical axis, the self-bias voltage Vdc is taken separately on the lower stage, the concentration (%) of the hydrofluorocarbon gas on the left side of the horizontal axis, and the pressure in the chamber (Torr) in the middle. The right side shows the dissociative gas concentration (%), and shows the influence of changes in hydrofluorocarbon gas concentration, pressure and dissociative gas concentration on the discharge voltage and self-bias voltage. The same applies to the graphs of FIGS.
The values of the discharge voltage and the self-bias voltage when the dissociative gas concentration on the horizontal axis in the graphs of FIGS. 3 to 6 is 0% are those of the above-mentioned prior application of the present applicant.
Vppは高い程、Vdcは負に大きな値となる程アーキングリスクが高まる。図3の解析結果より、Vppがより低くかつVdcが正に大きくなる条件は、解離性ガスであるC2F6を8.2%添加した条件となった。
この時のVppは543V、Vdcは+0.1Vとなり、従来のC2F6ガスをクリーニング用ガスとしたクリーニング方法に比較して同等の結果となった。添加ガスの流量がこれよりも少ない、もしくは多い条件では、いずれもVppはより高く、Vdcはより低い値となった。
The higher the Vpp is, the higher the negative value of Vdc is, the higher the arcing risk is. From the analysis results shown in FIG. 3, the conditions under which Vpp is lower and Vdc is positively increased are those in which 8.2% of C 2 F 6 that is a dissociative gas is added.
At this time, Vpp was 543 V, and Vdc was +0.1 V, which was equivalent to the conventional cleaning method using C 2 F 6 gas as the cleaning gas. Under conditions where the flow rate of the additive gas was lower or higher, Vpp was higher and Vdc was lower.
(実施例2)
実施例1と同様の方法により、解離性ガスにc−C4F8を用いた場合の測定を行った。解析結果を図4に示す。この場合も、解離性ガスであるc−C4F8を6.9%添加した条件が最もアーキングリスクの小さい条件となった。
この時のVppは544V、Vdcは+1.8Vとなり、従来のC2F6ガスをクリーニング用ガスとしたクリーニング方法に比較して同等の結果となった。
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, it was measured in the case of using a c-C 4 F 8 in the dissociative gas. The analysis results are shown in FIG. Also in this case, the condition with the addition of 6.9% of c-C 4 F 8 which is a dissociative gas was the condition with the lowest arcing risk.
At this time, Vpp was 544 V, and Vdc was +1.8 V, which was equivalent to the conventional cleaning method using C 2 F 6 gas as the cleaning gas.
(実施例3)
実施例1と同様の方法により、解離性ガスにNF3を用いた場合の測定を行った。解析結果を図5に示す。この場合も、解離性ガスであるNF3を8%添加した条件が最もアーキングリスクの小さい条件となった。
この時のVppは489V、Vdcは+4.7Vとなり、従来のC2F6ガスをクリーニング用ガスとしたクリーニング方法に比較しても、アーキングリスクが低い結果となった。
(Example 3)
By the same method as in Example 1, measurement was performed when NF 3 was used as the dissociative gas. The analysis results are shown in FIG. Also in this case, the condition where 8% of NF 3 which is a dissociative gas was added became the condition with the lowest arcing risk.
At this time, Vpp was 489 V, and Vdc was +4.7 V, and the arcing risk was low as compared with the conventional cleaning method using C 2 F 6 gas as a cleaning gas.
(比較例1)
実施例3と同様の方法により、ハイドロフルオロカーボンガスのかわりにc−C4F8と酸素と解離性ガスとしてのNF3を添加した場合の測定を行った。解析結果を図6に示す。
この場合も、解離性ガスであるNF3を4.7%添加した条件が最もアーキングリスクの小さい条件となった。ただし、この場合は解離性ガスの流量を増加させるに伴い、Vdcは負に大きな値をとる傾向となっており、解離性ガスの効果は認められない。
(Comparative Example 1)
In the same manner as in Example 3, measurement was performed when c-C 4 F 8 , oxygen, and NF 3 as a dissociative gas were added instead of the hydrofluorocarbon gas. The analysis results are shown in FIG.
Also in this case, the condition where 4.7% of NF 3 as a dissociating gas was added became the condition with the lowest arcing risk. However, in this case, as the flow rate of the dissociable gas is increased, Vdc tends to take a large negative value, and the effect of the dissociative gas is not recognized.
(比較例2)
実施例1と同様の方法により、C2HF5と酸素と解離性を有しないヘリウム(He)とを混合した混合ガスをクリーニング用ガスとして、クリーニングを実施した場合の測定を行った。
測定圧力は5Torrの固定とした。測定結果を表1に示す。
表1の結果から明かな通り、解離性のないHeを用いた場合、Vppは増加傾向となり、Vdcはほぼ変化なく、ヘリウムガスによる効果は得られなかった。
(Comparative Example 2)
In the same manner as in Example 1, measurement was performed when cleaning was performed using a mixed gas obtained by mixing C 2 HF 5 , oxygen, and helium (He) having no dissociation property as a cleaning gas.
The measurement pressure was fixed at 5 Torr. The measurement results are shown in Table 1.
As is apparent from the results in Table 1, when non-dissociable He was used, Vpp tended to increase, Vdc remained almost unchanged, and the effect of helium gas was not obtained.
1・・高周波電源、2・・プラズマ発生手段、3・・チャンバー、4・・原料ガス導入管、5・・第1導入管、6・・第2導入管、7・・第3導入管、8・・排気管、9・・排気ポンプ、21・・シャワーヘッド、22・・サセプター22
1 .... high frequency power supply, 2 .... plasma generating means, 3 .... chamber, 4 .... source gas introduction pipe, 5 .... first introduction pipe, 6 .... second introduction pipe, 7 .... third introduction pipe, 8 .. Exhaust pipe, 9 .. Exhaust pump, 21 .. Shower head, 22 ..
Claims (3)
クリーニング用ガスとして、ハイドロフルオロカーボンガスと酸素と解離性ガスを含み、解離性ガスの割合がハイドロフルオロカーボンガスと酸素の合計量の5〜10vol%である混合ガスを用いて、プラズマ処理することを特徴とするプラズマ成膜装置のクリーニング方法。 A method for removing deposits deposited in a chamber and an exhaust pipe of a plasma CVD film forming apparatus,
A plasma treatment is performed using a mixed gas containing a hydrofluorocarbon gas, oxygen, and a dissociative gas as a cleaning gas, and the ratio of the dissociative gas being 5 to 10 vol% of the total amount of the hydrofluorocarbon gas and oxygen. A method for cleaning a plasma film forming apparatus.
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