JP2015037134A - Silicon carbide removal device and silicon carbide removal method - Google Patents

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啓輔 安達
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a silicon carbide removal device and a silicon carbide removal method, which can detect a correct ending point of a cleaning treatment of removing silicon carbide from whole components which compose a silicon carbide deposition device.SOLUTION: A silicon carbide removal device comprises: a stage 13 which is arranged in a processing chamber 11 and to which a component 20 of a silicon carbide deposition device, where silicon carbide 21 is deposited on a surface is fixed and which rotates; a fluorine-containing gas supply part 25 for supplying a fluorine-containing gas; an oxygen-containing gas supply part 26 for supplying an oxygen-containing gas; a plasma generation part 35 for supplying the plasma gasified fluorine-containing gas and a plasma gasified oxygen-containing gas to inside the processing chamber 11; a surface roughness measuring instrument 41 for measuring surface roughness of the component 20 of the silicon carbide deposition device; and a control part 43 for detecting an ending point of a cleaning treatment of the silicon carbide 21 based on surface roughness data serially acquired by the surface roughness measuring instrument 41.

Description

本発明は、炭化珪素成膜装置の部材に堆積した炭化珪素を除去する炭化珪素除去装置、及び炭化珪素除去方法に関する。   The present invention relates to a silicon carbide removing apparatus and a silicon carbide removing method for removing silicon carbide deposited on a member of a silicon carbide film forming apparatus.

珪素と炭素とからなる炭化珪素は、重要なセラミックス材料として多方面で使用されている。特に、半導体としての性質を有し、低消費電力、高温で動作する素子を製造できることから、例えば、自動車用の電子部品の基幹材料として用いられることが期待されている。   Silicon carbide composed of silicon and carbon is used in various fields as an important ceramic material. In particular, it is expected to be used as a basic material for electronic parts for automobiles, for example, because it has characteristics as a semiconductor, can be manufactured with low power consumption, and operates at a high temperature.

上記炭化珪素を形成する際に使用する炭化珪素成膜装置では、炭化珪素を形成後、炭化珪素成膜装置の部材のうちの1つである処理チャンバ(反応容器)の内壁にも炭化珪素よりなる堆積物が堆積し、該堆積物がパーティクルの発生源となる恐れがあった。
従来、定期的なガスクリーニングによって処理チャンバの内壁に堆積した炭化珪素(堆積層)を除去する方法が提案されている(例えば、特許文献1〜6参照。)。
In the silicon carbide film forming apparatus used when forming silicon carbide, silicon carbide is also formed on the inner wall of a processing chamber (reaction vessel) which is one of the members of the silicon carbide film forming apparatus after silicon carbide is formed. As a result, there was a risk that the deposit would become a source of particles.
Conventionally, a method of removing silicon carbide (deposited layer) deposited on the inner wall of a processing chamber by periodic gas cleaning has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 6).

特許文献1には、化学反応装置の反応容器の内壁に付着した炭化珪素を三フッ化塩素ガスにより除去する炭化珪素の除去方法が開示されている。   Patent Document 1 discloses a silicon carbide removal method in which silicon carbide adhering to the inner wall of a reaction vessel of a chemical reaction apparatus is removed with chlorine trifluoride gas.

特許文献2には、成膜の原料となる原料ガスを処理容器に供給するとともに、被処理基板をコイルにより誘導加熱することで、該被処理基板上にエピタキシャル成長による成膜を行う成膜工程と、処理容器内にクリーニングガスを供給するとともに、該クリーニングガスをプラズマ励起することで、処理容器内のクリーニングを行うクリーニング工程と、を有する基板処理方法が開示されている。   Patent Document 2 discloses a film forming step of supplying a raw material gas as a film forming raw material to a processing container and performing induction film formation on the target substrate by induction heating the target substrate with a coil. There is disclosed a substrate processing method including a cleaning step of supplying a cleaning gas into a processing container and cleaning the inside of the processing container by exciting the cleaning gas with plasma.

特許文献3には、反応チャンバ内に、反応ガスを供給するとともに、反応チャンバ内に配置した基材表面上に堆積膜を形成するCVD装置において、CVD装置によって基板の成膜処理を行なった後に、含フッ素化合物を含んだフッ素系のクリーニングガスをリモートプラズマ発生装置によってプラズマ化し、プラズマ化したクリーニングガスを、反応チャンバ内に導入して、反応チャンバ内に付着した副生成物を除去することを特徴とするCVD装置のクリーニング方法が開示されている。   In Patent Document 3, in a CVD apparatus that supplies a reaction gas into a reaction chamber and forms a deposited film on the surface of a base material disposed in the reaction chamber, a film forming process of the substrate is performed by the CVD apparatus. Fluorine-based cleaning gas containing fluorine-containing compounds is converted into plasma by a remote plasma generator, and the plasmaized cleaning gas is introduced into the reaction chamber to remove by-products adhering to the reaction chamber. A characteristic CVD method cleaning method is disclosed.

特許文献4には、堆積チャンバをクリーニングするための方法であって、堆積チャンバ外の遠隔チャンバと堆積チャンバとの間に差圧が生じるように、堆積チャンバ外の遠隔チャンバ内に前駆体ガスを供給する供給のステップと、3000〜12000ワットの出力を用いて遠隔チャンバ内で前駆体ガスを活性化して反応種を形成する前駆体活性化のステップと、反応種を遠隔チャンバから堆積チャンバ内に流入させる、流入のステップと、を有し、前駆体活性化のステップでは、遠隔活性源(リモートアクティベーションソース)を用いることを特徴とするチャンバのクリーニング方法が開示されている。   Patent Document 4 discloses a method for cleaning a deposition chamber, in which a precursor gas is introduced into a remote chamber outside the deposition chamber so that a differential pressure is generated between the remote chamber outside the deposition chamber and the deposition chamber. A supply step, a precursor activation step in which a precursor gas is activated in the remote chamber using an output of 3000-12000 watts to form reactive species, and the reactive species is moved from the remote chamber into the deposition chamber. A chamber cleaning method is disclosed, wherein the precursor activation step uses a remote activation source.

特許文献5には、CVD処理容器をクリーニングするにあたり、処理容器中のラジカル発光強度を測定してクリーニングの終点を検出する終点検出方法であって、クリーニングの進行に従い減少するラジカルの発光強度D と、増加するラジカルの発光強度Iとの比D/Iを求め、その時間変化から終点の検出を行なうことを特徴とするクリーニングの終点検出方法が開示されている。   Patent Document 5 discloses an end point detection method for detecting the end point of cleaning by measuring the radical emission intensity in the process vessel when cleaning the CVD process vessel, and the radical emission intensity D 1 that decreases as the cleaning progresses. A method for detecting the end point of cleaning is disclosed, wherein the end point is detected from a change with time of the ratio D / I of the increasing radical emission intensity I.

特許文献6には、先行処理工程で表面に堆積された堆積層の厚みを測定することで処理工程のエンドポイントを決定する方法であって、表面と同一平面にて、前記堆積層厚を測定するように設計されたセンサーを提供するステップと、堆積層厚を変化させるようにプラズマ処理チャンバをプラズマに曝露するステップと、時間の関数として前記堆積層厚を決定するステップと、堆積層厚の実質的に安定した測定値で特徴付けられ、その開始がエンドポイントを表す堆積層厚の安定状態の条件を確認するステップと、を有するエンドポイントの決定方法が開示されている。   Patent Document 6 discloses a method for determining an end point of a processing process by measuring a thickness of a deposited layer deposited on a surface in a preceding processing process, and measuring the deposited layer thickness on the same plane as the surface. Providing a sensor designed to, exposing the plasma processing chamber to the plasma to vary the deposition layer thickness, determining the deposition layer thickness as a function of time, and A method for determining an endpoint is disclosed, comprising: identifying a steady state condition of the deposited layer thickness characterized by a substantially stable measurement, the beginning of which represents the endpoint.

特開2005−129724号公報JP 2005-129724 A 特開2009−117399号公報JP 2009-117399 A 特開2002−280376号公報JP 2002-280376 A 特許第3693798号公報Japanese Patent No. 3693798 特開2006−86325号公報JP 2006-86325 A 特表2008−536306号公報Special table 2008-536306 gazette

上記特許文献1,2に開示された方法では、反応容器内や処理容器内に堆積した堆積物が除去されたことを検知する終点検知システムを用いていない。
このため、確実に堆積物を除去するために、長時間のクリーニング処理を行った場合、該クリーニング処理により、反応容器及び処理容器が損傷(破損)してしまうという問題があった。
The methods disclosed in Patent Documents 1 and 2 do not use an end point detection system that detects that the deposits accumulated in the reaction vessel or the processing vessel have been removed.
For this reason, when a long-time cleaning process is performed in order to reliably remove the deposit, there is a problem that the reaction container and the processing container are damaged (broken) by the cleaning process.

ところで、炭化珪素成膜装置で炭化珪素膜を成膜する場合、チャンバを1500℃程度に加熱するため、チャンバ及びチャンバ内の部材を炭化珪素や炭素等の高耐熱材料を用いて構成している。
このため、特許文献3,4に開示された方法を用いて、炭化珪素よりなる堆積物が付着した部材のクリーニング処理(堆積物の除去処理)を行うと、該部材のうち、堆積物が付着していない部分が損傷してしまうという問題があった。
By the way, when a silicon carbide film is formed by a silicon carbide film forming apparatus, the chamber and the members in the chamber are made of a high heat-resistant material such as silicon carbide or carbon in order to heat the chamber to about 1500 ° C. .
For this reason, when the cleaning process (deposit removal process) of the member to which the deposit made of silicon carbide is attached using the methods disclosed in Patent Documents 3 and 4, the deposit adheres among the member. There was a problem that the part which was not done was damaged.

特許文献5に開示された方法では、ラジカルの発光強度から終点検出を行う間接的な方法であるため、堆積物のうち、部材の表面と接触し、かつ部材の表面に対して強固に付着した部分の除去が終了する前に、終点が検出されてしまう。
つまり、終点検出の精度が悪いため、部材の表面に薄い厚さの堆積物が残存してしまうという問題があった。
The method disclosed in Patent Document 5 is an indirect method of detecting the end point from the emission intensity of radicals, and therefore, the deposit contacts the surface of the member and adheres firmly to the surface of the member. The end point is detected before the removal of the portion is completed.
That is, since the accuracy of the end point detection is poor, there is a problem that a thin deposit remains on the surface of the member.

炭化珪素よりなる堆積物の平均表面粗さRaは、数十μm〜数百μm程度であるため、場所によっては、堆積物の厚さが大きく異なる。
このため、特許文献6に開示された方法では、正確な堆積物の厚さを測定することが困難なため、精度良く終点を検出することが困難であった。
Since the average surface roughness Ra of the deposit made of silicon carbide is about several tens of μm to several hundreds of μm, the thickness of the deposit varies greatly depending on the location.
For this reason, in the method disclosed in Patent Document 6, it is difficult to accurately measure the thickness of the deposit, and thus it is difficult to accurately detect the end point.

つまり、特許文献1〜6に開示された方法では、炭化珪素成膜装置を構成する部材全体から炭化珪素が除去されるクリーニング処理の正しい終点を検知することができなかった。   In other words, the methods disclosed in Patent Documents 1 to 6 cannot detect the correct end point of the cleaning process in which silicon carbide is removed from the entire members constituting the silicon carbide film forming apparatus.

そこで、本発明は、炭化珪素成膜装置を構成する部材全体から炭化珪素が除去されるクリーニング処理の正しい終点を検知することの可能な炭化珪素除去装置、及び炭化珪素除去方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a silicon carbide removing apparatus and a silicon carbide removing method capable of detecting a correct end point of a cleaning process in which silicon carbide is removed from the entire members constituting the silicon carbide film forming apparatus. Objective.

上記課題を解決するため、請求項1に係る発明によれば、炭化珪素成膜装置を用いて基板に炭化珪素膜を成膜時に、堆積物である炭化珪素が堆積した前記炭化珪素成膜装置の部材の表面から、前記炭化珪素を除去する炭化珪素除去装置であって、前記炭化珪素の除去処理が行われる処理チャンバと、前記処理チャンバ内に配置され、表面に前記炭化珪素が堆積した前記炭化珪素成膜装置の部材が固定されると共に、回転するステージと、フッ素含有ガスを供給するフッ素含有ガス供給部と、酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給部と、前記フッ素含有ガス供給部及び前記酸素含有ガス供給部と接続され、前記フッ素含有ガス及び前記酸素含有ガスをプラズマ化させると共に、前記処理チャンバ内に配置された前記炭化珪素成膜装置の部材にプラズマ化した前記フッ素含有ガス、及びプラズマ化した前記酸素含有ガスを供給するプラズマ発生部と、前記炭化珪素が堆積した前記炭化珪素成膜装置の部材の表面粗さを測定する表面粗さ測定器と、前記表面粗さ測定器が連続的に取得する表面粗さデータに基づいて、前記炭化珪素のクリーニング処理の終点を検知し、該終点を検知した際、前記炭化珪素のクリーニング処理を停止させる制御部と、を有することを特徴とする炭化珪素除去装置が提供される。   In order to solve the above-described problem, according to the first aspect of the present invention, the silicon carbide film forming apparatus in which silicon carbide as a deposit is deposited when a silicon carbide film is formed on a substrate using the silicon carbide film forming apparatus. A silicon carbide removing device that removes the silicon carbide from the surface of the member, a treatment chamber in which the removal treatment of the silicon carbide is performed, and the silicon carbide deposited on a surface disposed in the treatment chamber A member of the silicon carbide film forming apparatus is fixed, a rotating stage, a fluorine-containing gas supply unit that supplies a fluorine-containing gas, an oxygen-containing gas supply unit that supplies an oxygen-containing gas, and the fluorine-containing gas supply unit And the member of the silicon carbide film-forming apparatus that is connected to the oxygen-containing gas supply unit, converts the fluorine-containing gas and the oxygen-containing gas into plasma, and is disposed in the processing chamber. A plasma generator for supplying the plasma-containing fluorine-containing gas and the plasma-ized oxygen-containing gas, and a surface roughness measuring device for measuring the surface roughness of the silicon carbide film forming apparatus member on which the silicon carbide is deposited And an end point of the silicon carbide cleaning process based on the surface roughness data continuously acquired by the surface roughness measuring instrument, and when the end point is detected, the silicon carbide cleaning process is stopped. And a silicon carbide removing device including a control unit.

また、請求項2に係る発明によれば、前記表面粗さ測定器は、非接触式のレーザ式変位計であることを特徴とする請求項1記載の炭化珪素除去装置が提供される。   Moreover, according to the invention which concerns on Claim 2, the said surface roughness measuring device is a non-contact-type laser displacement meter, The silicon carbide removal apparatus of Claim 1 characterized by the above-mentioned is provided.

また、請求項3に係る発明によれば、前記表面粗さ測定器は、前記処理チャンバの上方に配置されており、前記処理チャンバのうち、前記表面粗さ測定器と対向する部分を貫通するように配置された光透過性窓部材を有することを特徴とする請求項1または2記載の炭化珪素除去装置が提供される。   According to a third aspect of the present invention, the surface roughness measuring instrument is disposed above the processing chamber, and penetrates a portion of the processing chamber that faces the surface roughness measuring instrument. The silicon carbide removing apparatus according to claim 1, further comprising a light transmissive window member arranged in such a manner.

また、請求項4に係る発明によれば、前記ステージに内設され、前記炭化珪素成膜装置の部材の温度が所定の温度となるように加熱する加熱部を有することを特徴とする請求項1ないし3のうち、いずれか1項記載の炭化珪素除去装置が提供される。   The invention according to claim 4 further includes a heating unit that is provided in the stage and that heats the member of the silicon carbide film forming apparatus to a predetermined temperature. The silicon carbide removing device according to any one of 1 to 3 is provided.

また、請求項5に係る発明によれば、前記処理チャンバの上部、及び前記プラズマ発生部と接続され、かつ前記処理チャンバ内にプラズマ化した前記フッ素含有ガス、及びプラズマ化した前記酸素含有ガスを導入する導入口を含むクリーニングガス導入管を有し、前記導入口は、前記ステージの上面と対向するように設けられており、前記導入口と対向する前記ステージの上面の位置と、該ステージの中心との距離が、前記ステージの直径の半分よりも大きいことを特徴とする請求項1ないし4のうち、いずれか1項記載の炭化珪素除去装置が提供される。   According to the fifth aspect of the present invention, the fluorine-containing gas that is connected to the upper portion of the processing chamber and the plasma generation unit and is converted into plasma in the processing chamber, and the oxygen-containing gas that is converted into plasma are contained in the processing chamber. A cleaning gas introduction pipe including an introduction port to be introduced, wherein the introduction port is provided to face the upper surface of the stage, and the position of the upper surface of the stage facing the introduction port; 5. The silicon carbide removing device according to claim 1, wherein a distance from the center is larger than half of a diameter of the stage.

また、請求項6に係る発明によれば、炭化珪素成膜装置を用いて基板に炭化珪素膜を成膜時に、堆積物である炭化珪素が堆積した前記炭化珪素成膜装置の部材の表面から、前記炭化珪素を除去する炭化珪素除去方法であって、処理チャンバ内に収容されたステージ上に、前記炭化珪素が堆積した前記炭化珪素成膜装置の部材を固定する工程と、前記ステージを回転させながら、前記処理チャンバ内に、プラズマ化されたフッ素含有ガス、及びプラズマ化された酸素含有ガスを供給して前記炭化珪素の除去を開始すると共に、前記炭化珪素が堆積した前記炭化珪素成膜装置の部材の表面粗さを連続的に測定する工程と、前記表面粗さの値が予め設定した閾値を所定の時間連続して下回った際、プラズマ化されたフッ素含有ガス、及びプラズマ化された酸素含有ガスの供給を停止して前記炭化珪素の除去を停止する工程と、を有することを特徴とする炭化珪素除去方法が提供される。   According to the invention of claim 6, when forming a silicon carbide film on a substrate using the silicon carbide film forming apparatus, the surface of the member of the silicon carbide film forming apparatus in which silicon carbide as a deposit is deposited is used. A silicon carbide removing method for removing the silicon carbide, comprising: fixing a member of the silicon carbide film forming apparatus on which the silicon carbide is deposited on a stage housed in a processing chamber; and rotating the stage Then, the fluorine-containing gas converted into plasma and the oxygen-containing gas converted into plasma are supplied into the processing chamber to start the removal of the silicon carbide, and the silicon carbide film on which the silicon carbide is deposited is deposited. A step of continuously measuring the surface roughness of a member of the apparatus, and a plasma-containing fluorine-containing gas when the value of the surface roughness continuously falls below a preset threshold value for a predetermined time; Silicon carbide removal method characterized by having the steps of stopping the removal of the silicon carbide is provided a supply of oxygen-containing gas is stopped.

また、請求項7に係る発明によれば、前記閾値として、前記炭化珪素が堆積していない新品の炭化珪素成膜装置の部材の表面粗さの値を用いることを特徴とする請求項6記載の炭化珪素除去方法が提供される。   According to a seventh aspect of the present invention, as the threshold value, a surface roughness value of a member of a new silicon carbide film forming apparatus on which the silicon carbide is not deposited is used. A method for removing silicon carbide is provided.

また、請求項8に係る発明によれば、前記閾値として、前記炭化珪素の表面粗さの5分の1の値を用いることを特徴とする請求項6記載の炭化珪素除去方法が提供される。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the silicon carbide removing method according to the sixth aspect, wherein a value that is one fifth of the surface roughness of the silicon carbide is used as the threshold value. .

また、請求項9に係る発明によれば、前記表面粗さとして、平均表面粗さRaを用いることを特徴とする請求項6ないし8のうち、いずれか1項記載の炭化珪素除去方法が提供される。   Moreover, according to the invention which concerns on Claim 9, average surface roughness Ra is used as said surface roughness, The silicon carbide removal method of any one of Claims 6 thru | or 8 provided Is done.

また、請求項10に係る発明によれば、前記炭化珪素成膜装置の部材の表面粗さの測定は、非接触で行うことを特徴とする請求項6ないし9のうち、いずれか1項記載の炭化珪素除去方法が提供される。   Moreover, according to the invention concerning Claim 10, the measurement of the surface roughness of the member of the said silicon carbide film-forming apparatus is performed non-contactingly, Any one of Claim 6 thru | or 9 characterized by the above-mentioned. A method for removing silicon carbide is provided.

また、請求項11に係る発明によれば、前記炭化珪素を除去する際、前記ステージ上に固定された前記炭化珪素成膜装置の部材の温度が250〜300℃となるように加熱することを特徴とする請求項6ないし10のうち、いずれか1項記載の炭化珪素除去方法が提供される。   According to the invention of claim 11, when removing the silicon carbide, heating is performed so that the temperature of the member of the silicon carbide film forming apparatus fixed on the stage is 250 to 300 ° C. A silicon carbide removing method according to any one of claims 6 to 10 is provided.

また、請求項12に係る発明によれば、前記ステージと対向する位置であって、前記ステージの中心から前記ステージの直径の半分までの領域よりも外側に位置する部分に、前記プラズマ化されたフッ素含有ガス、及び前記プラズマ化された酸素含有ガスを供給することを特徴とする請求項6ないし11のうち、いずれか1項記載の炭化珪素除去方法が提供される。   According to the invention of claim 12, the plasma is generated at a position facing the stage and located outside a region from the center of the stage to half of the diameter of the stage. The method for removing silicon carbide according to any one of claims 6 to 11, wherein a fluorine-containing gas and the plasma-ized oxygen-containing gas are supplied.

本発明の炭化珪素除去装置によれば、フッ素含有ガスを供給するフッ素含有ガス供給部と、酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給部と、フッ素含有ガス供給部及び酸素含有ガス供給部と接続され、フッ素含有ガス及び酸素含有ガスをプラズマ化させると共に、処理チャンバ内に配置された炭化珪素成膜装置の部材にプラズマ化したフッ素含有ガス、及びプラズマ化した酸素含有ガスを供給するプラズマ発生部と、を有することにより、堆積物である炭化珪素に含まれる珪素成分がプラズマ化されたフッ素含有ガスにより選択的に除去され、該炭化珪素に含まれる炭素成分がプラズマ化された酸素含有ガスにより選択的に除去されるため、炭化珪素成膜装置の部材の表面に堆積した炭化珪素を精度良く除去することが可能となる。これにより、炭化珪素成膜装置の部材の表面全体を露出させることが可能となる。   According to the silicon carbide removing apparatus of the present invention, a fluorine-containing gas supply unit that supplies a fluorine-containing gas, an oxygen-containing gas supply unit that supplies an oxygen-containing gas, a fluorine-containing gas supply unit, and an oxygen-containing gas supply unit are connected. A plasma generating unit that converts the fluorine-containing gas and the oxygen-containing gas into plasma and supplies the plasma-converted fluorine-containing gas and the plasma-ized oxygen-containing gas to the members of the silicon carbide film forming apparatus disposed in the processing chamber. The silicon component contained in the silicon carbide that is the deposit is selectively removed by the plasma-containing fluorine-containing gas, and the carbon component contained in the silicon carbide is selectively removed by the plasma-containing oxygen-containing gas. Since it is selectively removed, silicon carbide deposited on the surface of the member of the silicon carbide film forming apparatus can be accurately removed. Thereby, it becomes possible to expose the entire surface of the member of the silicon carbide film forming apparatus.

また、処理チャンバ内に配置され、表面に炭化珪素が堆積した炭化珪素成膜装置の部材が固定されると共に、回転するステージと、炭化珪素が堆積した炭化珪素成膜装置の部材の表面粗さを測定する表面粗さ測定器と、を有することにより、炭化珪素のクリーニング時(炭化珪素の除去時)において、炭化珪素成膜装置の部材の表面(炭化珪素が残存している場合は、炭化珪素成膜装置の部材に付着した炭化珪素の表面)の一部の狭い領域ではなく、広い領域の表面粗さを測定することが可能となる。   The member of the silicon carbide film forming apparatus, which is disposed in the processing chamber and has silicon carbide deposited on the surface thereof, is fixed, and the surface roughness of the rotating stage and the member of the silicon carbide film forming apparatus in which silicon carbide is deposited is fixed. A surface roughness measuring instrument that measures the surface of the member of the silicon carbide film forming apparatus during the cleaning of silicon carbide (when removing silicon carbide). It is possible to measure the surface roughness of a wide area rather than a part of a narrow area of the surface of silicon carbide attached to the member of the silicon film forming apparatus.

そして、表面粗さ測定器が連続的に取得する表面粗さデータに基づいて、炭化珪素のクリーニング処理の終点を検知し、該クリーニング処理の終点を検知した際、炭化珪素のクリーニング処理を停止させる制御部を有することにより、炭化珪素成膜装置の部材の表面のうち、広い領域の表面粗さに基づいて、炭化珪素のクリーニング処理の終点を検知することが可能となる。
これにより、炭化珪素成膜装置の部材の表面に堆積した炭化珪素が完全に除去された時点を炭化珪素のクリーニング処理の終点として検知することができる。
Then, based on the surface roughness data continuously acquired by the surface roughness measuring device, the end point of the silicon carbide cleaning process is detected, and when the end point of the cleaning process is detected, the silicon carbide cleaning process is stopped. By having the control unit, it becomes possible to detect the end point of the cleaning process of silicon carbide based on the surface roughness of a wide region of the surface of the member of the silicon carbide film forming apparatus.
Thereby, the time when the silicon carbide deposited on the surface of the member of the silicon carbide film forming apparatus is completely removed can be detected as the end point of the silicon carbide cleaning process.

本発明の実施の形態に係る炭化珪素除去装置の概略構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically schematic structure of the silicon carbide removal apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る炭化珪素除去方法を説明するためのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart for demonstrating the silicon carbide removal method which concerns on embodiment of this invention. 実施例のクリーニング処理開始直後の炭化珪素の表面粗さを示す図である。It is a figure which shows the surface roughness of the silicon carbide immediately after the cleaning process start of an Example. 実施例のクリーニング処理終了付近のサンプルの表面の表面粗さを示す図である。It is a figure which shows the surface roughness of the surface of the sample near completion | finish of the cleaning process of an Example. 比較例のデータを取得する際に使用した炭化珪素除去装置の概略構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically schematic structure of the silicon carbide removal apparatus used when acquiring the data of a comparative example.

以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の炭化珪素除去装置の寸法関係とは異なる場合がある。   Embodiments to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to the drawings. The drawings used in the following description are for explaining the configuration of the embodiment of the present invention, and the size, thickness, dimensions, etc. of each part shown in the figure are the dimensional relations of an actual silicon carbide removing apparatus. May be different.

(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る炭化珪素除去装置の概略構成を模式的に示す図である。図1では、処理チャンバ11内の構成(但し、回転軸16を除く)を断面図で示す。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram schematically showing a schematic configuration of a silicon carbide removing apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the configuration inside the processing chamber 11 (however, excluding the rotating shaft 16) is shown in a sectional view.

図1を参照するに、本実施の形態の炭化珪素除去装置10は、処理チャンバ11と、ステージ13と、加熱部14と、回転軸16と、回転駆動部17と、光透過性窓部材18と、フッ素含有ガス供給部25と、酸素含有ガス供給部26と、クリーニングガス供給ライン28と、第1のバルブ31と、第2のバルブ32と、プラズマ発生部35と、クリーニングガス導入管36と、表面粗さ測定器41と、制御部43と、排気ライン46と、真空ポンプ47と、を有する。
炭化珪素除去装置10は、炭化珪素を成膜する炭化珪素成膜装置とは別の装置である。
Referring to FIG. 1, a silicon carbide removing apparatus 10 of the present embodiment includes a processing chamber 11, a stage 13, a heating unit 14, a rotating shaft 16, a rotation driving unit 17, and a light transmissive window member 18. A fluorine-containing gas supply unit 25, an oxygen-containing gas supply unit 26, a cleaning gas supply line 28, a first valve 31, a second valve 32, a plasma generation unit 35, and a cleaning gas introduction pipe 36. A surface roughness measuring instrument 41, a control unit 43, an exhaust line 46, and a vacuum pump 47.
Silicon carbide removing apparatus 10 is an apparatus different from the silicon carbide film forming apparatus that forms silicon carbide.

処理チャンバ11は、処理チャンバ11の上部11−1に形成された貫通部11Aを有する。貫通部11Aは、処理チャンバ11の上部11−1のうち、表面粗さ測定器41の光照射及び受光部41Aと対向する部分を貫通するように配置されている。
処理チャンバ11は、反応空間Aを区画している。処理チャンバ11は、ステージ13、ステージ13の上面13aに固定され、かつ堆積物である炭化珪素21(例えば、3C−SiC)が堆積した炭化珪素成膜装置の部材20、及び回転軸16を収容している。
The processing chamber 11 has a through-hole 11 </ b> A formed in the upper part 11-1 of the processing chamber 11. 11 A of penetration parts are arrange | positioned so that the part which opposes the light irradiation and light-receiving part 41A of the surface roughness measuring device 41 among the upper parts 11-1 of the processing chamber 11 may be penetrated.
The processing chamber 11 defines a reaction space A. The processing chamber 11 accommodates the stage 13, the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus fixed to the upper surface 13 a of the stage 13 and deposited with silicon carbide 21 (for example, 3C—SiC) as a deposit, and the rotating shaft 16. doing.

炭化珪素成膜装置の部材20に堆積した炭化珪素21を除去する際、処理チャンバ11内(言い換えれば、反応空間A)には、クリーニングガス導入管36を介して、クリーニングガスとしてプラズマ化されたフッ素含有ガス、及びプラズマ化された酸素含有ガスが供給される。
このため、処理チャンバ11は、フッ素含有ガスに対して十分な耐性のある材料により構成されている。
When the silicon carbide 21 deposited on the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus was removed, the processing chamber 11 (in other words, the reaction space A) was converted into plasma as a cleaning gas through the cleaning gas introduction pipe 36. A fluorine-containing gas and a plasmatized oxygen-containing gas are supplied.
Therefore, the processing chamber 11 is made of a material that is sufficiently resistant to the fluorine-containing gas.

ここで、炭化珪素成膜装置の部材20について説明する。炭化珪素成膜装置の部材20を構成する材料としては、例えば、バルクの炭化珪素(具体的には、例えば、炭化珪素(3C−SiC)の焼結体)を用いることができる。
バルクの炭化珪素(具体的には、例えば、炭化珪素(3C−SiC)の焼結体)の表面(言い換えれば、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20a)は、炭化珪素21(例えば、3C−SiC)の表面21aの粗さ(平均表面粗さRaで50〜200μm程度)よりも表面の粗さが小さい面とされている。
具体的には、バルクの炭化珪素(例えば、炭化珪素(3C−SiC)の焼結体)の表面は、平均表面粗さRaで0.1〜10μm程度とされている。
Here, member 20 of the silicon carbide film forming apparatus will be described. As a material constituting the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus, for example, bulk silicon carbide (specifically, for example, a sintered body of silicon carbide (3C—SiC)) can be used.
The surface of bulk silicon carbide (specifically, for example, a sintered body of silicon carbide (3C—SiC)) (in other words, the surface 20a of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus) is silicon carbide 21 (for example, The surface roughness is smaller than the roughness of the surface 21a of (3C—SiC) (average surface roughness Ra is about 50 to 200 μm).
Specifically, the surface of bulk silicon carbide (for example, a sintered body of silicon carbide (3C—SiC)) has an average surface roughness Ra of about 0.1 to 10 μm.

このように、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20a(言い換えれば、バルクの炭化珪素(例えば、炭化珪素(3C−SiC)の焼結体)の表面)の表面粗さと、除去すべき炭化珪素21(例えば、3C−SiC)の表面21aの粗さは、大きく異なる。   Thus, the surface roughness of the surface 20a of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus (in other words, the surface of bulk silicon carbide (for example, the surface of a sintered body of silicon carbide (3C-SiC)) and the carbonization to be removed. The roughness of the surface 21a of silicon 21 (for example, 3C-SiC) is greatly different.

そこで、本発明では、除去すべき堆積物である炭化珪素21の表面21aと、炭化珪素21を除去するエッチングにより、損傷させたくない炭化珪素成膜装置の部材20の表面20aと、の表面粗さの違いに着目して、炭化珪素21が除去された時点(言い換えれば、炭化珪素21の除去の終点)を検知する。
炭化珪素成膜装置の部材20としては、例えば、炭化珪素膜が成膜される基板(図示せず)が載置されるサセプタを例示することができる。
Therefore, in the present invention, the surface roughness of the surface 21a of the silicon carbide 21 that is the deposit to be removed and the surface 20a of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus that is not to be damaged by the etching for removing the silicon carbide 21. Paying attention to the difference, the time point when the silicon carbide 21 is removed (in other words, the end point of the removal of the silicon carbide 21) is detected.
As member 20 of the silicon carbide film forming apparatus, for example, a susceptor on which a substrate (not shown) on which a silicon carbide film is formed can be placed.

なお、本実施の形態では、炭化珪素成膜装置の部材20の材料の一例として、バルクの炭化珪素を用いた場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、SiCコートカーボン(グラファイト基材の表面をSiCでコーティングしたもの)を用いてもよい。SiCコートカーボンの平均表面粗さRaは、10〜30μm程度である。   In the present embodiment, the case where bulk silicon carbide is used as an example of the material of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus has been described as an example. However, instead of this, SiC coated carbon (graphite base) is used. A material whose surface is coated with SiC) may be used. The average surface roughness Ra of the SiC-coated carbon is about 10 to 30 μm.

ステージ13は、円盤形状とされており、処理チャンバ11内に収容されている。ステージ13の上面13aは、平坦な面とされている。
ステージ13の底部は、回転軸16の上端部と接続されている。これにより、回転駆動部17により、回転軸16が所定の回転数で回転させられた際、ステージ13、及びステージ13上に固定された炭化珪素成膜装置の部材20も回転する。
The stage 13 has a disk shape and is accommodated in the processing chamber 11. The upper surface 13a of the stage 13 is a flat surface.
The bottom of the stage 13 is connected to the upper end of the rotating shaft 16. Thereby, when the rotating shaft 16 is rotated at a predetermined rotational speed by the rotation driving unit 17, the stage 13 and the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus fixed on the stage 13 are also rotated.

したがって、炭化珪素21のクリーニング時(炭化珪素21の除去時)において、表面粗さ測定器41は、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20a(炭化珪素21が残存している場合は、炭化珪素成膜装置の部材20に付着した炭化珪素21の表面21a)の一部の狭い領域ではなく、広い領域の表面粗さを測定することが可能となる。   Therefore, when cleaning silicon carbide 21 (when removing silicon carbide 21), surface roughness measuring instrument 41 uses surface 20a of member 20 of the silicon carbide film forming apparatus (if silicon carbide 21 remains, carbonization is performed). It is possible to measure the surface roughness of a wide area rather than a part of the narrow area of the surface 21a) of the silicon carbide 21 attached to the member 20 of the silicon film forming apparatus.

加熱部14は、ステージに内設されている。加熱部14は、ステージ13上に固定され、かつ炭化珪素21が堆積した炭化珪素成膜装置の部材20の温度が所定の温度(具体的には、例えば、250〜300℃の温度)となるように加熱する。加熱部14としては、例えば、ヒーターを用いることができる。   The heating unit 14 is provided in the stage. The heating unit 14 is fixed on the stage 13 and the temperature of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus on which the silicon carbide 21 is deposited becomes a predetermined temperature (specifically, for example, a temperature of 250 to 300 ° C.). To heat. As the heating unit 14, for example, a heater can be used.

このように、炭化珪素21が堆積した炭化珪素成膜装置の部材20の温度が250〜300℃の温度となるように加熱することで、炭化珪素21のクリーニング時において、プラズマ化されたフッ素含有ガス、及びプラズマ化された酸素含有ガスと炭化珪素21との反応を促進して、クリーニング性能を向上させることができる。   Thus, by heating so that the temperature of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus on which the silicon carbide 21 is deposited becomes a temperature of 250 to 300 ° C., the plasma-containing fluorine-containing material is contained during the cleaning of the silicon carbide 21. The cleaning performance can be improved by accelerating the reaction between the gas and the plasma-containing oxygen-containing gas and the silicon carbide 21.

なお、600℃よりも高い温度で炭化珪素成膜装置の部材20を加熱すると、炭化珪素成膜装置の部材20が熱変化するため、好ましくない。
また、600℃よりも高い温度で炭化珪素成膜装置の部材20を加熱すると、処理チャンバ11とプラズマ化されたフッ素含有ガス及び酸素含有ガス(クリーニングガス)とが反応するため好ましくない。
Note that heating member 20 of the silicon carbide film forming apparatus at a temperature higher than 600 ° C. is not preferable because the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus changes in heat.
Further, heating the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus at a temperature higher than 600 ° C. is not preferable because the processing chamber 11 and the plasma-containing fluorine-containing gas and oxygen-containing gas (cleaning gas) react.

回転軸16は、その状端部がステージ13の底部と接続されており、他端部が回転駆動部17と接続されている。
回転駆動部17は、ステージ13の下方に配置されている。回転駆動部17は、回転軸16の下端部と接続されている。回転駆動部17は、回転軸16を介して、ステージ13上に固定された炭化珪素成膜装置の部材20を所定の回転数で回転させる。
The rotary shaft 16 has an end portion connected to the bottom portion of the stage 13 and the other end portion connected to the rotation drive unit 17.
The rotation drive unit 17 is disposed below the stage 13. The rotation drive unit 17 is connected to the lower end portion of the rotation shaft 16. Rotation drive unit 17 rotates member 20 of the silicon carbide film forming apparatus fixed on stage 13 through rotation shaft 16 at a predetermined number of rotations.

光透過性窓部材18は、貫通部11Aを塞ぐように配置されている。光透過性窓部材18は、処理チャンバ11内に収容された炭化珪素成膜装置の部材20の表面20a(炭化珪素21が残存している場合は、炭化珪素21の表面21a)に、光照射及び受光部41Aの光(例えば、レーザ光)を照射するための部材である。   The light transmissive window member 18 is disposed so as to close the penetrating portion 11A. The light transmissive window member 18 irradiates the surface 20 a of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus accommodated in the processing chamber 11 (or the surface 21 a of the silicon carbide 21 when the silicon carbide 21 remains). And a member for irradiating light (for example, laser light) of the light receiving unit 41A.

光透過性窓部材18を構成する材料としては、例えば、石英、サファイア、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化リチウム、セレン化亜鉛、フッ化マグネシウム等を用いることができる。
プラズマ化されたフッ素含有ガス及び酸素含有ガスに対する耐食性、耐熱性、及び光照射及び受光部41Aから照射されるレーザ光の透過率を考慮すると、光透過性窓部材18を構成する材料としては、サファイアが最も好ましい。
For example, quartz, sapphire, calcium fluoride, barium fluoride, lithium fluoride, zinc selenide, magnesium fluoride, or the like can be used as a material constituting the light transmissive window member 18.
Considering the corrosion resistance, heat resistance, and light irradiation of the plasma-containing fluorine-containing gas and oxygen-containing gas, and the transmittance of the laser light irradiated from the light receiving portion 41A, the material constituting the light transmissive window member 18 is as follows: Sapphire is most preferred.

フッ素含有ガス供給部25は、クリーニングガス供給ライン28から分岐した第1の分岐ライン28−1と接続されている。フッ素含有ガス供給部25は、第1の分岐ライン28−1を介して、プラズマ発生部35と接続されている。
フッ素含有ガス供給部25は、第1の分岐ライン28−1及び第1のバルブ31を介して、プラズマ発生部35にフッ素含有ガスを供給する。フッ素含有ガスは、堆積物である炭化珪素21に含まれる珪素(珪素成分)を除去する。
The fluorine-containing gas supply unit 25 is connected to a first branch line 28-1 branched from the cleaning gas supply line 28. The fluorine-containing gas supply unit 25 is connected to the plasma generation unit 35 via the first branch line 28-1.
The fluorine-containing gas supply unit 25 supplies the fluorine-containing gas to the plasma generation unit 35 via the first branch line 28-1 and the first valve 31. The fluorine-containing gas removes silicon (silicon component) contained in the silicon carbide 21 that is a deposit.

フッ素含有ガスとしては、例えば、フッ素(F−GWP:0)、フッ化水素(HF−GWP:0)、ハイドロフルオロカーボン(CxHyFz(x,y,zは1以上の整数)、例えば、CHF−GWP−97)のうち、少なくとも1つを含むガスを用いることができる。 Examples of the fluorine-containing gas include fluorine (F 2 -GWP: 0), hydrogen fluoride (HF-GWP: 0), hydrofluorocarbon (CxHyFz (x, y, z are integers of 1 or more), for example, CH 3. A gas containing at least one of F-GWP-97) can be used.

なお、フッ素含有ガスとして、例えば、フルオロカーボン(CF−GWP:7,390,C−GWP:12,200)や六フッ化硫黄(SF−GWP:22,800)、三フッ化窒素(NF−GWP:17,200)、三フッ化塩素(ClF−GWP:0)、二フッ化カルボニル(COF−GWP:1)等を使用してもよい。
しかしながら、これらのガスは、温暖化係数(GWP)の大きなガスであるため、温暖化の観点からあまり好ましくない。温暖化の観点から、フッ素含有ガスとしては、GWP値の小さいFやHF等の低環境負荷ガスが好ましい。
Examples of the fluorine-containing gas include fluorocarbon (CF 4 -GWP: 7,390, C 2 F 6 -GWP: 12,200), sulfur hexafluoride (SF 6 -GWP: 22,800), and trifluoride. nitrogen (NF 3 -GWP: 17,200), chlorine trifluoride (ClF 3 -GWP: 0), carbonyl difluoride (COF 2 -GWP: 1) may be used or the like.
However, since these gases are gases having a large global warming potential (GWP), they are not preferable from the viewpoint of global warming. From the viewpoint of warming, the fluorine-containing gas is preferably a low environmental load gas such as F 2 or HF having a small GWP value.

酸素含有ガス供給部26は、クリーニングガス供給ライン28から分岐した第2の分岐ライン28−2と接続されている。酸素含有ガス供給部26は、第2の分岐ライン28−2を介して、プラズマ発生部35と接続されている。
酸素含有ガス供給部26は、第2の分岐ライン28−2及び第2のバルブ32を介して、プラズマ発生部35に酸素含有ガスを供給する。酸素含有ガスは、炭化珪素21に含まれる炭素(炭素成分)を除去する。
The oxygen-containing gas supply unit 26 is connected to a second branch line 28-2 branched from the cleaning gas supply line 28. The oxygen-containing gas supply unit 26 is connected to the plasma generation unit 35 via the second branch line 28-2.
The oxygen-containing gas supply unit 26 supplies the oxygen-containing gas to the plasma generation unit 35 via the second branch line 28-2 and the second valve 32. The oxygen-containing gas removes carbon (carbon component) contained in the silicon carbide 21.

酸素含有ガスとしては、例えば、酸素(O)、オゾン(O)、窒素酸化物(NxOy(x,yは1以上の整数))、水蒸気(HO)のうち、少なくとも1つを含むガスを用いることができる。 Examples of the oxygen-containing gas include at least one of oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), nitrogen oxide (NxOy (x and y are integers of 1 or more)), and water vapor (H 2 O). Gas containing can be used.

クリーニングガス供給ライン28は、その一端が第1及び第2の分岐ライン28−1,28−2に分岐されており、他端がプラズマ発生部35と接続されている。
クリーニングガス供給ライン28は、フッ素含有ガス及び/または酸素含有ガスをプラズマ発生部35に供給するためのラインである。
One end of the cleaning gas supply line 28 is branched into first and second branch lines 28-1 and 28-2, and the other end is connected to the plasma generator 35.
The cleaning gas supply line 28 is a line for supplying a fluorine-containing gas and / or an oxygen-containing gas to the plasma generator 35.

第1のバルブ31は、第1の分岐ライン28−1に設けられている。第1のバルブ31は、フッ素含有ガスを供給するか否かの選択や、フッ素含有ガスの供給量の調整を行うためのバルブである。
第2のバルブ32は、第2の分岐ライン28−2に設けられている。第2のバルブ32は、酸素含有ガスを供給するか否かの選択や、酸素含有ガスの供給量の調整を行うためのバルブである。
The first valve 31 is provided in the first branch line 28-1. The first valve 31 is a valve for selecting whether or not to supply the fluorine-containing gas and adjusting the supply amount of the fluorine-containing gas.
The second valve 32 is provided in the second branch line 28-2. The second valve 32 is a valve for selecting whether or not to supply the oxygen-containing gas and adjusting the supply amount of the oxygen-containing gas.

プラズマ発生部35は、クリーニングガス供給ライン28を介して、フッ素含有ガス供給部25、及び酸素含有ガス供給部26と接続されている。炭化珪素21のクリーニング処理を行う際、プラズマ発生部35には、クリーニングガス供給ライン28を介して、フッ素含有ガス及び/または酸素含有ガスが供給される。   The plasma generating unit 35 is connected to the fluorine-containing gas supply unit 25 and the oxygen-containing gas supply unit 26 via the cleaning gas supply line 28. When performing the cleaning process of the silicon carbide 21, a fluorine-containing gas and / or an oxygen-containing gas is supplied to the plasma generation unit 35 via the cleaning gas supply line 28.

プラズマ発生部35は、フッ素含有ガス及び/または酸素含有ガスをプラズマ化させると共に、プラズマ化されたフッ素含有ガス及び/またはプラズマ化された酸素含有ガスを処理チャンバ11内に供給する。   The plasma generator 35 converts the fluorine-containing gas and / or the oxygen-containing gas into plasma and supplies the plasma-containing fluorine-containing gas and / or plasma-ized oxygen-containing gas into the processing chamber 11.

なお、クリーニングガスであるフッ素含有ガス及び酸素含有ガスを効率良くプラズマ化させるために、フッ素含有ガス及び酸素含有ガスに放電ガスとして、Ar,He,Ne等の不活性ガスを添加してもよい。   In order to efficiently convert the fluorine-containing gas and oxygen-containing gas, which are cleaning gases, into plasma, an inert gas such as Ar, He, or Ne may be added as a discharge gas to the fluorine-containing gas and oxygen-containing gas. .

クリーニングガス導入管36は、その一端がプラズマ発生部35と接続され、他端が処理チャンバ11の上部11−1を貫通するように配置されている。
クリーニングガス導入管36は、反応空間Aに露出され、ステージ13の上面13aと対向する導入口36Aを有する。導入口36Aは、例えば、プラズマ化されたフッ素含有ガスとプラズマ化された酸素含有ガスとが混合されたクリーニングガスを処理チャンバ11内に導入する。
The cleaning gas introduction pipe 36 is arranged so that one end thereof is connected to the plasma generation unit 35 and the other end penetrates the upper portion 11-1 of the processing chamber 11.
The cleaning gas introduction pipe 36 is exposed to the reaction space A and has an introduction port 36 </ b> A that faces the upper surface 13 a of the stage 13. The introduction port 36A introduces, for example, a cleaning gas in which a plasma-containing fluorine-containing gas and a plasma-ized oxygen-containing gas are mixed into the processing chamber 11.

導入口36Aは、導入口36Aと対向するステージ13の上面13aの位置Bと、ステージ13の中心Cとの距離Dが、ステージ13の直径Rの半分(=R/2)よりも大きくなる位置に配置されている。   The introduction port 36A is a position where the distance D between the position B of the upper surface 13a of the stage 13 facing the introduction port 36A and the center C of the stage 13 is larger than half the diameter R of the stage 13 (= R / 2). Is arranged.

このように、プラズマ化されたフッ素含有ガスとプラズマ化された酸素含有ガスとが混合されたクリーニングガスを処理チャンバ11内に導入する導入口36Aを、導入口36Aと対向するステージ13の上面13aの位置Bと、ステージ13の中心Cと、の距離Dが、ステージ13の直径Rの半分(=R/2)よりも大きくなる位置に配置することで、クリーニングガスを炭化珪素21が堆積した炭化珪素成膜装置の部材20全体に行き渡らせることができる。   Thus, the introduction port 36A for introducing the cleaning gas in which the plasma-containing fluorine-containing gas and the plasma-ized oxygen-containing gas are mixed into the processing chamber 11 is used as the upper surface 13a of the stage 13 facing the introduction port 36A. The silicon carbide 21 is deposited on the cleaning gas by disposing the distance D between the position B and the center C of the stage 13 at a position where the distance D is larger than half the diameter R of the stage 13 (= R / 2). The entire member 20 of the silicon carbide film forming apparatus can be distributed.

表面粗さ測定器41は、光照射及び受光部41Aを有する。表面粗さ測定器41は、光照射及び受光部41Aと光透過性窓部材18とが対向するように、処理チャンバ11の上方に配置されている。   The surface roughness measuring instrument 41 includes a light irradiation and light receiving unit 41A. The surface roughness measuring instrument 41 is disposed above the processing chamber 11 so that the light irradiation / light receiving unit 41A and the light transmissive window member 18 face each other.

光照射及び受光部41Aは、光透過性窓部材18を介して、処理チャンバ11内に収容された炭化珪素成膜装置の部材20の表面20a(炭化珪素21が残存している場合は、炭化珪素21の表面21a)に光(例えば、レーザ光)を照射すると共に、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20a(炭化珪素21が残存している場合は、炭化珪素21の表面21a)に反射された光(例えば、レーザ光)を受光する。   The light irradiation and light receiving unit 41 </ b> A passes through the light transmissive window member 18 and the surface 20 a of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus accommodated in the processing chamber 11 (if the silicon carbide 21 remains, the carbonization is performed. The surface 21a) of the silicon 21 is irradiated with light (for example, laser light), and the surface 20a of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus (if the silicon carbide 21 remains, the surface 21a of the silicon carbide 21). The reflected light (for example, laser light) is received.

表面粗さ測定器41は、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20a(炭化珪素21が残存している場合は、炭化珪素21の表面21a)に反射された光(例えば、レーザ光)を解析することで、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20aまたは炭化珪素21の表面21aの表面粗さに関するデータを取得する。   Surface roughness measuring instrument 41 emits light (for example, laser light) reflected on surface 20a of member 20 of the silicon carbide film forming apparatus (or surface 21a of silicon carbide 21 if silicon carbide 21 remains). By analyzing, the data regarding the surface roughness of the surface 20a of the member 20 of the silicon carbide film-forming apparatus or the surface 21a of the silicon carbide 21 is acquired.

表面粗さ測定器41は、制御部43と電気的に接続されている。表面粗さ測定器41は、クリーニング処理開始から連続的に測定する炭化珪素成膜装置の部材20の表面20aまたは炭化珪素21の表面21aの表面粗さに関するデータを制御部43にリアルタイムで送信する。   The surface roughness measuring instrument 41 is electrically connected to the control unit 43. The surface roughness measuring instrument 41 transmits data related to the surface roughness of the surface 20a of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus or the surface 21a of the silicon carbide 21 continuously measured from the start of the cleaning process to the control unit 43 in real time. .

また、炭化珪素21のクリーニング時(炭化珪素21の除去時)において、炭化珪素成膜装置の部材20が固定されたステージ13が回転することで、表面粗さ測定器41は、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20a(炭化珪素21が残存している場合は、炭化珪素成膜装置の部材20に付着した炭化珪素21の表面21a)の一部の狭い領域ではなく、広い領域の表面粗さを測定することが可能となる。   Further, when cleaning silicon carbide 21 (when removing silicon carbide 21), stage 13 to which member 20 of the silicon carbide film forming apparatus is fixed rotates, so that surface roughness measuring instrument 41 forms silicon carbide film. The surface 20a of the apparatus member 20 (if silicon carbide 21 remains, the surface 21a of the silicon carbide 21 adhered to the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus) is not a part of the narrow area but the surface of a wide area The roughness can be measured.

これにより、制御部43は、表面粗さ測定器41が測定した広い領域の表面粗さのデータに基づいて、平均表面粗さRaを算出し、該平均表面粗さRaに基づいて、炭化珪素21の除去が完了したか否かについて、判定することが可能となる。
よって、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20a全体から炭化珪素21が確実に除去された時点を炭化珪素21のクリーニングの終点として検知することができる。
Thereby, the control part 43 calculates average surface roughness Ra based on the surface roughness data of the wide area | region which the surface roughness measuring device 41 measured, and silicon carbide based on this average surface roughness Ra It is possible to determine whether or not the removal of 21 has been completed.
Therefore, the point in time when silicon carbide 21 is reliably removed from the entire surface 20a of member 20 of the silicon carbide film forming apparatus can be detected as the end point of cleaning of silicon carbide 21.

つまり、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20a全体から炭化珪素21が除去されるクリーニング処理の正しい終点を検知することができる。
これにより、従来の炭化珪素のクリーニング処理の終点検知後に、残存する炭化珪素21(堆積物)を除去するためのオバークリーニングが不要となるため、炭化珪素21のクリーニング処理による炭化珪素成膜装置の部材20の損傷を抑制できる。
That is, it is possible to detect the correct end point of the cleaning process in which the silicon carbide 21 is removed from the entire surface 20a of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus.
This eliminates the need for over-cleaning for removing the remaining silicon carbide 21 (deposits) after detecting the end point of the conventional silicon carbide cleaning process. Damage to the member 20 can be suppressed.

上記表面粗さ測定器41としては、例えば、非接触式のレーザ式変位計を用いることができる。このように、表面粗さ測定器41として非接触式のレーザ式変位計を用いることにより、処理チャンバ11の外部に表面粗さ測定器41を配置することが可能となるので、クリーニングガスにより、表面粗さ測定器41が損傷することを抑制できる。   As the surface roughness measuring instrument 41, for example, a non-contact type laser displacement meter can be used. Thus, by using a non-contact type laser displacement meter as the surface roughness measuring instrument 41, it becomes possible to arrange the surface roughness measuring instrument 41 outside the processing chamber 11, and therefore, with the cleaning gas, It can suppress that the surface roughness measuring device 41 is damaged.

制御部43は、加熱部14、回転駆動部17、フッ素含有ガス供給部25、酸素含有ガス供給部26、第1のバルブ31、第2のバルブ32、プラズマ発生部35、及び表面粗さ測定器41と電気的に接続されており、炭化珪素除去装置10の制御全般を行う。   The control unit 43 includes a heating unit 14, a rotation drive unit 17, a fluorine-containing gas supply unit 25, an oxygen-containing gas supply unit 26, a first valve 31, a second valve 32, a plasma generation unit 35, and surface roughness measurement. It is electrically connected to the vessel 41 and performs overall control of the silicon carbide removing device 10.

制御部43は、記憶部43Aと、演算部43Bと、表示部43Cと、を有する。記憶部43Aには、予め入力された炭化珪素除去装置10を動作させるためのプログラム、炭化珪素21の除去(言い換えれば、クリーニング処理)を停止するか否かの判定を行うための閾値E(予め設定した閾値)、炭化珪素21の除去を停止する際の判断基準となる閾値Eを連続して下回る時間(所定の時間F)等が格納されている。   The control unit 43 includes a storage unit 43A, a calculation unit 43B, and a display unit 43C. In the storage unit 43A, a program for operating the silicon carbide removing device 10 inputted in advance and a threshold value E (preliminarily used for determining whether or not to remove the silicon carbide 21 (in other words, the cleaning process) are stopped). The set threshold value), the time (predetermined time F) that is continuously lower than the threshold value E, which is a determination criterion when stopping the removal of the silicon carbide 21, and the like are stored.

閾値Eとしては、炭化珪素21が堆積していない新品の炭化珪素成膜装置の部材20の平均表面粗さRaの値や、炭化珪素成膜装置の部材20に堆積した炭化珪素21の平均表面粗さRaの5分の1の値等を用いることができる。   As the threshold value E, the value of the average surface roughness Ra of the member 20 of the new silicon carbide film forming apparatus in which the silicon carbide 21 is not deposited, or the average surface of the silicon carbide 21 deposited on the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus. A value of 1/5 of the roughness Ra or the like can be used.

上記所定の時間Fは、炭化珪素成膜装置の部材20の大きさに依存する。炭化珪素成膜装置の部材20が大きい場合には、所定の時間Fとして長い時間を設定し、炭化珪素成膜装置の部材20が小さい場合には、所定の時間Fとして短い時間を設定する。
例えば、炭化珪素成膜装置の部材20の大きさが縦1cm×横1cm×高さ1cmの場合、上記所定の時間Fは、3分とすることができる。
The predetermined time F depends on the size of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus. A long time is set as the predetermined time F when the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus is large, and a short time is set as the predetermined time F when the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus is small.
For example, when the size of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus is 1 cm long × 1 cm wide × 1 cm high, the predetermined time F can be 3 minutes.

このように、所定の時間F、表面粗さ測定器41が測定する平均表面粗さRaが閾値Eを連続して下回った際、炭化珪素21の除去処理を停止させることにより、確実に、炭化珪素21の除去処理の終点を検知することができる。   In this way, when the average surface roughness Ra measured by the surface roughness measuring instrument 41 falls below the threshold value E for a predetermined time F, the removal treatment of the silicon carbide 21 is stopped, so that the carbonization is reliably performed. The end point of the silicon 21 removal process can be detected.

演算部43Bは、表面粗さ測定器41が測定した表面粗さのデータに基づいて、平均表面粗さRaを求める。そして、演算部43Bは、平均表面粗さRa、閾値E、及び所定の時間Fに基づいて、炭化珪素21の除去が終了したか否かの判定を行う。
また、演算部43Bは、表面粗さ測定器41が測定した表面粗さデータを用いて、後述する図3及び図4に示すようなグラフを作成する。
表示部43Cは、炭化珪素除去装置10の運転条件や後述する図3及び図4に示すグラフ等を表示する。表示部43Cとしては、例えば、液晶画面を用いることができる。
The computing unit 43B obtains the average surface roughness Ra based on the surface roughness data measured by the surface roughness measuring instrument 41. And operation part 43B judges whether removal of silicon carbide 21 was completed based on average surface roughness Ra, threshold value E, and predetermined time F.
Further, the calculation unit 43B creates graphs as shown in FIGS. 3 and 4 to be described later, using the surface roughness data measured by the surface roughness measuring instrument 41.
Display unit 43C displays operating conditions of silicon carbide removing device 10, graphs shown in FIGS. 3 and 4 to be described later, and the like. As the display unit 43C, for example, a liquid crystal screen can be used.

排気ライン46は、処理チャンバ11内に存在するガスを処理チャンバ11の外に排気するためのラインである。排気ライン46の一端は、処理チャンバ11の下部11−2を貫通するように、下部11−2と接続されている。
真空ポンプ47は、排気ライン46に設けられている。真空ポンプ47は、処理チャンバ11内に存在するガスを排気するためのポンプである。
The exhaust line 46 is a line for exhausting the gas existing in the processing chamber 11 to the outside of the processing chamber 11. One end of the exhaust line 46 is connected to the lower part 11-2 so as to penetrate the lower part 11-2 of the processing chamber 11.
The vacuum pump 47 is provided in the exhaust line 46. The vacuum pump 47 is a pump for exhausting the gas existing in the processing chamber 11.

本実施の形態の炭化珪素除去装置によれば、フッ素含有ガスを供給するフッ素含有ガス供給部25と、酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給部26と、フッ素含有ガス供給部25及び酸素含有ガス供給部26と接続され、フッ素含有ガス及び酸素含有ガスをプラズマ化させると共に、処理チャンバ11内に配置された炭化珪素成膜装置の部材20にプラズマ化したフッ素含有ガス、及びプラズマ化した酸素含有ガスを供給するプラズマ発生部35と、を有することで、堆積物である炭化珪素21に含まれる珪素成分がプラズマ化されたフッ素含有ガスにより選択的に除去され、炭化珪素21に含まれる炭素成分がプラズマ化された酸素含有ガスにより選択的に除去される。
これにより、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20aに堆積した炭化珪素21が精度良く除去されるため、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20a全体を露出させることが可能となる。
According to the silicon carbide removing apparatus of the present embodiment, a fluorine-containing gas supply unit 25 that supplies a fluorine-containing gas, an oxygen-containing gas supply unit 26 that supplies an oxygen-containing gas, a fluorine-containing gas supply unit 25, and an oxygen-containing gas The fluorine-containing gas and the oxygen-containing gas that are connected to the gas supply unit 26 are turned into plasma, and the fluorine-containing gas that is turned into plasma on the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus disposed in the processing chamber 11, and the oxygen that is turned into plasma And a plasma generation unit 35 that supplies the contained gas, so that the silicon component contained in the silicon carbide 21 that is a deposit is selectively removed by the plasma-containing fluorine-containing gas, and the carbon contained in the silicon carbide 21 Components are selectively removed by the oxygenated gas that has been plasmatized.
Thereby, since silicon carbide 21 deposited on surface 20a of member 20 of the silicon carbide film forming apparatus is accurately removed, the entire surface 20a of member 20 of the silicon carbide film forming apparatus can be exposed.

また、処理チャンバ11内に配置され、表面20aに炭化珪素21が堆積した炭化珪素成膜装置の部材20が固定されると共に、回転するステージ13と、炭化珪素21が堆積した炭化珪素成膜装置の部材20の表面粗さを測定する表面粗さ測定器41と、を有することにより、炭化珪素21のクリーニング時(炭化珪素21の除去時)において、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20a(炭化珪素21が残存している場合は、炭化珪素成膜装置の部材20に堆積した炭化珪素21の表面21a)の一部の狭い領域ではなく、広い領域の表面粗さを測定することが可能となる。   Further, a member 20 of a silicon carbide film forming apparatus disposed in the processing chamber 11 and having silicon carbide 21 deposited on the surface 20a is fixed, and a rotating stage 13 and a silicon carbide film forming apparatus having silicon carbide 21 deposited thereon are fixed. The surface roughness measuring instrument 41 for measuring the surface roughness of the member 20, so that the surface 20 a of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus can be obtained when the silicon carbide 21 is cleaned (when the silicon carbide 21 is removed). (When silicon carbide 21 remains, it is possible to measure the surface roughness of a wide area rather than a part of a narrow area of the surface 21a of silicon carbide 21 deposited on member 20 of the silicon carbide film forming apparatus). It becomes possible.

そして、表面粗さ測定器41が連続的に取得する表面粗さデータに基づいて、平均表面粗さRaを算出し、平均表面粗さRa、閾値E,及び所定の時間Fに基づいて、炭化珪素21のクリーニング処理の終点を検知し、該終点を検知した際、炭化珪素21のクリーニング処理を停止させる制御部43を有することにより、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20aのうち、広い領域の表面粗さに基づいて、炭化珪素21のクリーニング処理の終点を検知することが可能となる。
したがって、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20aに堆積した炭化珪素21が完全に除去された時点を炭化珪素21のクリーニング処理の終点として検知することができる。
Then, the average surface roughness Ra is calculated based on the surface roughness data continuously acquired by the surface roughness measuring instrument 41, and the carbonization is performed based on the average surface roughness Ra, the threshold value E, and the predetermined time F. By detecting the end point of the cleaning process of the silicon 21 and having the control unit 43 stop the cleaning process of the silicon carbide 21 when the end point is detected, the surface 20a of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus is widened. Based on the surface roughness of the region, the end point of the cleaning process of silicon carbide 21 can be detected.
Therefore, the time point at which silicon carbide 21 deposited on surface 20a of member 20 of the silicon carbide film forming apparatus is completely removed can be detected as the end point of the cleaning process of silicon carbide 21.

これにより、従来の炭化珪素のクリーニング処理の終点検知後に、残存する炭化珪素21(堆積物)を除去するためのオバークリーニングが不要となるため、炭化珪素21のクリーニング処理による炭化珪素成膜装置の部材20の損傷を抑制できる。   This eliminates the need for over-cleaning for removing the remaining silicon carbide 21 (deposits) after detecting the end point of the conventional silicon carbide cleaning process. Damage to the member 20 can be suppressed.

なお、図1では、一例として、表面粗さ測定器41の位置を固定した場合を例に挙げて説明したが、例えば、ステージ13の半径方向に対して表面粗さ測定器41が往復運動するように表面粗さ測定器41を移動させる駆動部(図示せず)を設け、移動する表面粗さ測定器41の光照射及び受光部41Aと対向するように光透過性窓部材18を配置させてもよい。   In FIG. 1, as an example, the case where the position of the surface roughness measuring instrument 41 is fixed has been described as an example. However, for example, the surface roughness measuring instrument 41 reciprocates in the radial direction of the stage 13. In this way, a driving unit (not shown) for moving the surface roughness measuring instrument 41 is provided, and the light transmissive window member 18 is arranged so as to face the light irradiation and light receiving unit 41A of the moving surface roughness measuring instrument 41. May be.

この場合、炭化珪素成膜装置の部材20に付着した炭化珪素21の表面21a、及び炭化珪素成膜装置の部材20の表面20aのより広い領域の表面粗さを測定することが可能となる。これにより、炭化珪素21のクリーニング処理の終点検知の精度をより高めることができる。   In this case, it is possible to measure the surface roughness of a wider region of surface 21a of silicon carbide 21 attached to member 20 of the silicon carbide film forming apparatus and surface 20a of member 20 of the silicon carbide film forming apparatus. Thereby, the precision of the end point detection of the cleaning process of silicon carbide 21 can be further increased.

図2は、本発明の実施の形態に係る炭化珪素除去方法を説明するためのフローチャートを示す図である。
次に、図1及び図2を参照して、本実施の形態に係る炭化珪素除去方法について説明する。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the silicon carbide removing method according to the embodiment of the present invention.
Next, with reference to FIG.1 and FIG.2, the silicon carbide removal method which concerns on this Embodiment is demonstrated.

始めに、図2に示す処理が開始されると、STEP1では、炭化珪素成膜装置(図示せず)の成膜チャンバ(図示せず)から堆積物である炭化珪素21が堆積した炭化珪素除去部材20(図1参照)を取り出す。   First, when the process shown in FIG. 2 is started, in STEP 1, removal of silicon carbide in which silicon carbide 21 as a deposit is deposited from a film forming chamber (not shown) of a silicon carbide film forming apparatus (not shown). The member 20 (see FIG. 1) is taken out.

次いで、STEP2では、図1に示す炭化珪素除去装置10の処理チャンバ11内のステージ13上に、炭化珪素21が堆積した炭化珪素除去装置の部材20を固定する。
その後、所定の回転速度(例えば、5〜10rpm)でステージ13を回転させながら、加熱部14により、炭化珪素除去装置の部材20の温度が所定の温度(例えば、250℃〜300℃の範囲内の温度)となるように加熱する。
Next, in STEP 2, the member 20 of the silicon carbide removing device in which the silicon carbide 21 is deposited is fixed on the stage 13 in the processing chamber 11 of the silicon carbide removing device 10 shown in FIG. 1.
Then, the temperature of the member 20 of the silicon carbide removing device is within a predetermined temperature (for example, in a range of 250 ° C. to 300 ° C.) by the heating unit 14 while rotating the stage 13 at a predetermined rotation speed (for example, 5 to 10 rpm). To a temperature of 2).

このとき、ステージ13が回転することで、ステージ13上に固定された炭化珪素除去装置の部材20も回転する。
また、炭化珪素21が堆積した炭化珪素成膜装置の部材20の温度が250℃〜300℃の範囲内の温度となるように加熱することで、炭化珪素21のクリーニング時において、プラズマ化されたフッ素含有ガス、及びプラズマ化された酸素含有ガスと炭化珪素21との反応を促進して、クリーニング性能を向上させることができる。
At this time, when the stage 13 rotates, the member 20 of the silicon carbide removing device fixed on the stage 13 also rotates.
Further, the silicon carbide film 21 was heated so that the temperature of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus on which the silicon carbide 21 was deposited was in the range of 250 ° C. to 300 ° C., so that the silicon carbide 21 was turned into plasma. Cleaning performance can be improved by accelerating the reaction between the fluorine-containing gas and the plasma-ized oxygen-containing gas and the silicon carbide 21.

なお、あまり高い温度(例えば、600℃よりも高い温度)で炭化珪素成膜装置の部材20を加熱すると、炭化珪素成膜装置の部材20が熱変化するため、好ましくない。
また、あまり高い温度(例えば、600℃よりも高い温度)で炭化珪素成膜装置の部材20を加熱すると、処理チャンバ11とプラズマ化されたフッ素含有ガス及び酸素含有ガス(クリーニングガス)とが反応するため好ましくない。
Note that heating the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus at a very high temperature (for example, a temperature higher than 600 ° C.) is not preferable because the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus changes heat.
Further, when the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus is heated at a very high temperature (for example, a temperature higher than 600 ° C.), the processing chamber 11 reacts with the plasma-containing fluorine-containing gas and oxygen-containing gas (cleaning gas). Therefore, it is not preferable.

次いで、STEP3では、処理チャンバ11内へのプラズマ化されたフッ素含有ガス、及びプラズマ化された酸素含有ガスが混合されたガス(クリーニングガス)の供給を開始すると共に、表面粗さ測定器41による炭化珪素成膜装置の部材20の表面20aに堆積した炭化珪素21の表面21aの表面粗さの測定が開始される。
表面粗さ測定器41が測定した炭化珪素21の表面21aの表面粗さに関するデータは、制御部43にリアルタイムで送信される。
Subsequently, in STEP 3, supply of a gas (cleaning gas) in which the plasma-containing fluorine-containing gas and the plasma-ized oxygen-containing gas are mixed into the processing chamber 11 is started, and the surface roughness measuring device 41 uses the gas. Measurement of the surface roughness of surface 21a of silicon carbide 21 deposited on surface 20a of member 20 of the silicon carbide film forming apparatus is started.
Data relating to the surface roughness of the surface 21 a of the silicon carbide 21 measured by the surface roughness measuring instrument 41 is transmitted to the control unit 43 in real time.

この段階は、炭化珪素21を除去する工程の初期であるため、炭化珪素21は、ほとんど除去されていない。また、炭化珪素21が堆積した炭化珪素成膜装置の部材20は、回転しているため、炭化珪素21の表面21aの狭い領域に関する表面粗さではなく、炭化珪素21の表面21aの広い領域に関する表面粗さのデータを取得することができる。   Since this stage is an initial stage of the process of removing the silicon carbide 21, the silicon carbide 21 is hardly removed. In addition, since member 20 of the silicon carbide film forming apparatus in which silicon carbide 21 is deposited is rotating, it is not related to the surface roughness related to the narrow region of surface 21a of silicon carbide 21 but to the wide region of surface 21a of silicon carbide 21. Surface roughness data can be acquired.

また、クリーニングガスとして、プラズマ化されたフッ素含有ガス、及びプラズマ化された酸素含有ガスを混合したガスを用いることで、プラズマ化されたフッ素含有ガスにより炭化珪素21に含まれる珪素成分を除去し、プラズマ化された酸素含有ガスにより炭化珪素21に含まれる炭素成分を除去することが可能となるので、炭化珪素21の除去性能を向上できる。   Moreover, the silicon component contained in the silicon carbide 21 is removed by the plasmatized fluorine-containing gas by using a gas in which the plasmatized fluorine-containing gas and the plasmatized oxygen-containing gas are mixed as the cleaning gas. Since the carbon component contained in the silicon carbide 21 can be removed by the plasma-containing oxygen-containing gas, the removal performance of the silicon carbide 21 can be improved.

なお、上記STEP3の説明では、プラズマ化されたフッ素含有ガス、及びプラズマ化された酸素含有ガスを混合したガスをエッチングガスとして供給する場合を例に挙げて説明したが、例えば、プラズマ化されたフッ素含有ガスを供給する第1のステップ(炭化珪素21に含まれる珪素成分を除去するステップ)と、プラズマ化された酸素含有ガスを供給する第2のステップ(炭化珪素21に含まれる炭素成分を除去するステップ)と、を交互に繰り返し行ってもよい。
この場合、プラズマ化されたフッ素含有ガス、及びプラズマ化された酸素含有ガスを混合したガスをエッチングガスとして用いる場合と同様な効果を得ることができる。
In the description of STEP 3 above, a case where a gas obtained by mixing a plasma-containing fluorine-containing gas and a plasma-ized oxygen-containing gas is supplied as an etching gas has been described as an example. A first step of supplying a fluorine-containing gas (step of removing a silicon component contained in the silicon carbide 21) and a second step of supplying a plasmatized oxygen-containing gas (a carbon component contained in the silicon carbide 21). And the step of removing) may be alternately repeated.
In this case, it is possible to obtain the same effect as in the case where a gas obtained by mixing a plasma-containing fluorine-containing gas and a plasma-ized oxygen-containing gas is used as an etching gas.

次いで、STEP4では、STEP3で説明した炭化珪素21の除去処理、及び表面粗さ測定を継続する。この段階では、クリーニングガスによる炭化珪素21の除去が進行しているため、炭化珪素21で覆われて部分が除去されて、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20aが露出される。
よって、表面粗さ測定器41は、炭化珪素成膜装置の部材20に残存する炭化珪素21の表面21aの表面粗さと、炭化珪素21が除去されることで露出された炭化珪素成膜装置の部材20の表面20aの表面粗さと、を測定することとなる。
この段階においても炭化珪素成膜装置の部材20は、所定の回転数で回転している。
Next, in STEP 4, the silicon carbide 21 removal process and surface roughness measurement described in STEP 3 are continued. At this stage, since the removal of silicon carbide 21 by the cleaning gas is in progress, the portion covered with silicon carbide 21 is removed, and surface 20a of member 20 of the silicon carbide film forming apparatus is exposed.
Therefore, the surface roughness measuring instrument 41 is the surface roughness of the surface 21a of the silicon carbide 21 remaining on the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus and the silicon carbide film forming apparatus exposed by removing the silicon carbide 21. The surface roughness of the surface 20a of the member 20 will be measured.
Even at this stage, the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus rotates at a predetermined rotational speed.

次いで、STEP5では、表面粗さ測定器41が測定した表面粗さに基づき得られる平均表面粗さRaの値が、制御部43の記憶部43Aに格納された閾値Eよりも小さくなったか否かの判定が行われる。
STEP5において、平均表面粗さRaの値が閾値Eよりも小さくなったと判定(Yesと判定(肯定判定))された際、処理はSTEP6へと進む。
また、STEP5において、平均表面粗さRaの値が閾値E以上であると判定(Noと判定(否定判定))された際、処理はSTEP4へと戻る。
Next, in STEP 5, whether or not the value of the average surface roughness Ra obtained based on the surface roughness measured by the surface roughness measuring instrument 41 is smaller than the threshold value E stored in the storage unit 43A of the control unit 43. Is determined.
When it is determined in STEP 5 that the value of the average surface roughness Ra is smaller than the threshold value E (determined as Yes (positive determination)), the process proceeds to STEP 6.
Moreover, when it determines with the value of average surface roughness Ra being more than the threshold value E in STEP5 (it determines with No (negative determination)), a process returns to STEP4.

閾値Eとしては、例えば、炭化珪素21が堆積していない新品の炭化珪素成膜装置の部材20の平均表面粗さRaの値や、炭化珪素成膜装置の部材20に堆積した炭化珪素21の平均表面粗さRaの5分の1の値等を用いることができる。   As the threshold value E, for example, the value of the average surface roughness Ra of a member 20 of a new silicon carbide film forming apparatus in which no silicon carbide 21 is deposited, or the value of the silicon carbide 21 deposited on the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus. A value of 1/5 of the average surface roughness Ra can be used.

次いで、STEP6では、制御部43において、連続して平均表面粗さRaが閾値Eよりも小さくなった時間が所定の時間Fに到達したか否かの判定が行われる。
STEP6において、連続して平均表面粗さRaが閾値Eよりも小さくなった時間が所定の時間Fに到達したと判定(Yesと判定(肯定判定))された際、処理はSTEP7へと進む。
また、STEP6において、連続して平均表面粗さRaが閾値Eよりも小さくなった時間が所定の時間Fに到達していないと判定(Noと判定(否定判定))された際、処理はSTEP4へと戻る。
Next, in STEP 6, the controller 43 determines whether or not the time when the average surface roughness Ra is continuously smaller than the threshold value E has reached a predetermined time F.
In STEP 6, when it is determined that the time during which the average surface roughness Ra is continuously smaller than the threshold value E has reached the predetermined time F (determined as Yes (positive determination)), the process proceeds to STEP 7.
In STEP 6, when it is determined that the time when the average surface roughness Ra is continuously smaller than the threshold value E has not reached the predetermined time F (No (determination determination)), the processing is STEP 4. Return to.

上記所定の時間Fは、炭化珪素成膜装置の部材20の大きさによって適宜設定することができる。
このように、所定の時間F、表面粗さ測定器41が測定する平均表面粗さRaが閾値Eを連続して下回った際、炭化珪素21の除去処理を停止することにより、炭化珪素21の除去の終点を確実に検知することができる。
The predetermined time F can be appropriately set depending on the size of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus.
As described above, when the average surface roughness Ra measured by the surface roughness measuring device 41 continuously falls below the threshold value E for a predetermined time F, the silicon carbide 21 removal process is stopped, whereby the silicon carbide 21 is removed. The end point of removal can be reliably detected.

次いで、STEP7では、STEP6において、連続して平均表面粗さRaが閾値Eよりも小さくなった時間が所定の時間Fに到達したと判定されると、制御部43が、ステージ13の回転、加熱部14による炭化珪素成膜装置の部材20の加熱、表面粗さ測定器41による表面粗さ測定、フッ素含有ガスの供給、及び酸素含有ガスの供給を停止させる。
これにより、炭化珪素21の除去処理が終了する。
Next, in STEP 7, when it is determined in STEP 6 that the time during which the average surface roughness Ra is continuously smaller than the threshold value E has reached a predetermined time F, the control unit 43 rotates and heats the stage 13. The heating of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus by the unit 14, the measurement of the surface roughness by the surface roughness measuring device 41, the supply of the fluorine-containing gas, and the supply of the oxygen-containing gas are stopped.
Thereby, the removal process of silicon carbide 21 is completed.

次いで、STEP8では、処理チャンバ11から炭化珪素21が除去された炭化珪素成膜装置の部材20を取り出す。これにより、図2に示す本実施の形態に係る炭化珪素除去方法の処理が終了する。   Next, in STEP 8, the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus from which the silicon carbide 21 has been removed is taken out of the processing chamber 11. Thereby, the process of the silicon carbide removing method according to the present embodiment shown in FIG. 2 is completed.

本実施の形態の炭化珪素除去方法によれば、プラズマ化させたフッ素含有ガス、及びプラズマ化させた酸素含有ガスを混合したガスをクリーニングガスとして用いることで、堆積物である炭化珪素21に含まれる珪素成分がプラズマ化されたフッ素含有ガスにより選択的に除去され、炭化珪素21に含まれる炭素成分がプラズマ化された酸素含有ガスにより選択的に除去される。
これにより、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20aに堆積した炭化珪素21が精度良く除去されるため、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20a全体を露出させることが可能となる。
According to the silicon carbide removing method of the present embodiment, a gas obtained by mixing a plasma-containing fluorine-containing gas and a plasma-ized oxygen-containing gas is used as a cleaning gas, so that silicon carbide 21 that is a deposit is included. The silicon component is selectively removed by the plasma-containing fluorine-containing gas, and the carbon component contained in the silicon carbide 21 is selectively removed by the plasma-ized oxygen-containing gas.
Thereby, since silicon carbide 21 deposited on surface 20a of member 20 of the silicon carbide film forming apparatus is accurately removed, the entire surface 20a of member 20 of the silicon carbide film forming apparatus can be exposed.

また、炭化珪素21を除去する工程において、炭化珪素21が堆積した炭化珪素成膜装置の部材20が固定されたステージ13を回転させながら、炭化珪素21が堆積した炭化珪素成膜装置の部材20の表面粗さを測定することにより、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20a(炭化珪素21が残存している場合は、炭化珪素成膜装置の部材20に堆積した炭化珪素21の表面21a)の一部の狭い領域ではなく、広い領域の表面粗さを測定することが可能となる。   Further, in the step of removing silicon carbide 21, member 20 of the silicon carbide film forming apparatus in which silicon carbide 21 is deposited while rotating stage 13 on which member 20 of the silicon carbide film forming apparatus in which silicon carbide 21 is deposited is rotated. By measuring the surface roughness of the surface, the surface 20a of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus (if the silicon carbide 21 remains, the surface 21a of the silicon carbide 21 deposited on the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus) ), It is possible to measure the surface roughness of a wide area rather than a part of the narrow area.

そして、表面粗さ測定器41が連続的に取得する表面粗さから得られる平均表面粗さRaが閾値Eを連続的に下回った時間が所定の時間Fに到達した際に炭化珪素21のクリーニング処理の終点を検知することで、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20aのうち、広い領域の表面粗さに基づいて、炭化珪素21のクリーニング処理の終点を検知することが可能となる。
これにより、炭化珪素成膜装置の部材20の表面20aに堆積した炭化珪素21が完全に除去された時点を炭化珪素21のクリーニング処理の終点として検知することができる。
Then, when the time when the average surface roughness Ra obtained from the surface roughness continuously acquired by the surface roughness measuring instrument 41 is continuously below the threshold E reaches a predetermined time F, the silicon carbide 21 is cleaned. By detecting the end point of the process, it is possible to detect the end point of the cleaning process of the silicon carbide 21 based on the surface roughness of a wide region in the surface 20a of the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus.
Thereby, the time point at which silicon carbide 21 deposited on surface 20a of member 20 of the silicon carbide film forming apparatus is completely removed can be detected as the end point of the cleaning process of silicon carbide 21.

また、従来の炭化珪素のクリーニング処理の終点検知後に、残存する炭化珪素21(堆積物)を除去するためのオバークリーニングが不要となるため、炭化珪素21のクリーニング処理による炭化珪素成膜装置の部材20の損傷を抑制できる。   Further, after the end point of the conventional silicon carbide cleaning process is detected, the over-cleaning for removing the remaining silicon carbide 21 (deposits) is not required, so that the silicon carbide film forming apparatus member by the silicon carbide 21 cleaning process is used. 20 damage can be suppressed.

なお、本実施の形態では、炭化珪素除去装置10の処理チャンバ11内で炭化珪素21のクリーニング処理を実施する場合(エクサイチュー方式(Ex−Situ))を例に挙げて説明したが、炭化珪素成膜装置の成膜チャンバ(図示せず)内で本実施の形態の炭化珪素除去方法を行ってもよい。
この場合、本実施の形態の炭化珪素除去方法と同様な効果を得ることができる。
In the present embodiment, the case where the cleaning process of silicon carbide 21 is performed in the processing chamber 11 of the silicon carbide removing apparatus 10 (ex-situ method (Ex-Situ)) has been described as an example. You may perform the silicon carbide removal method of this Embodiment in the film-forming chamber (not shown) of a film | membrane apparatus.
In this case, the same effect as the silicon carbide removing method of the present embodiment can be obtained.

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and within the scope of the present invention described in the claims, Various modifications and changes are possible.

(実施例)
実施例では、図1に示す炭化珪素除去装置10を用いて、SiCコートカーボンよりなり、かつ炭化珪素(堆積物)が厚く堆積したサンプル(炭化珪素成膜装置の部材20に相当するサンプル)を用いて、炭化珪素の除去処理を行った。
炭化珪素(堆積物)が厚く堆積したサンプルのサイズ(炭化珪素(堆積物)の厚さ0.2mmを含むサイズ)は、縦10mm×横10mm×厚さ2.3mmとした。
SiCコートカーボンを別の加熱装置内に設置し、1500℃の高温とされた該加熱装置内に、ケイ素含有ガスであるSiH、及び炭素含有ガスであるC)を導入することで、サンプルに炭化珪素を堆積させた。
(Example)
In the example, a sample (a sample corresponding to the member 20 of the silicon carbide film forming apparatus) made of SiC-coated carbon and having a thick silicon carbide (deposit) deposited using the silicon carbide removing apparatus 10 shown in FIG. A silicon carbide removal treatment was performed.
The size of the sample in which silicon carbide (deposit) was deposited thick (size including the thickness of silicon carbide (deposit) of 0.2 mm) was 10 mm long × 10 mm wide × 2.3 mm thick.
By installing SiC-coated carbon in another heating device and introducing SiH 4 as a silicon-containing gas and C 3 H 8 ) as a carbon-containing gas into the heating device at a high temperature of 1500 ° C. Then, silicon carbide was deposited on the sample.

高周波印加電力は、1000W(2.56GHz)とした。処理チャンバ11内のサンプルの温度は、300℃とした。処理チャンバ11内の圧力は、2torr(266.6Pa)とした。
エッチングガスとしては、流量が100sccmのフッ素ガス(フッ素含有ガス)、流量が500sccmの酸素ガス、及び流量が500sccmアルゴンガスを混合したガスを用いた。ステージ13の回転数は、5rpm(1分間に5回転)とした。
表面粗さ測定器41としては、株式会社キーエンス社製のLT−9030Mを用いた。
上記クリーニング条件を用いて、合計で10分の炭化珪素の除去処理を行った。
The high frequency applied power was 1000 W (2.56 GHz). The temperature of the sample in the processing chamber 11 was 300 ° C. The pressure in the processing chamber 11 was 2 torr (266.6 Pa).
As the etching gas, a gas in which a fluorine gas (fluorine-containing gas) having a flow rate of 100 sccm, an oxygen gas having a flow rate of 500 sccm, and an argon gas having a flow rate of 500 sccm was used. The rotation speed of the stage 13 was 5 rpm (5 rotations per minute).
As the surface roughness measuring instrument 41, LT-9030M manufactured by Keyence Corporation was used.
A total of 10 minutes of silicon carbide removal treatment was performed using the above cleaning conditions.

表1に、表面粗さ測定器41を用いて測定したサンプルの表面及び/またはサンプルの表面に堆積した炭化珪素の平均表面粗さRaを測定した結果を示す。
表1に示すように、平均表面粗さRaは、クリーニング処理開始直後、クリーニング処理開始から1分後、クリーニング処理開始から5分後、及びクリーニング処理開始から10分後に測定した。
Table 1 shows the results of measuring the average surface roughness Ra of silicon carbide deposited on the surface of the sample and / or the surface of the sample measured using the surface roughness measuring instrument 41.
As shown in Table 1, the average surface roughness Ra was measured immediately after the start of the cleaning process, 1 minute after the start of the cleaning process, 5 minutes after the start of the cleaning process, and 10 minutes after the start of the cleaning process.

Figure 2015037134
Figure 2015037134

図3に、クリーニング処理開始直後の炭化珪素の表面粗さを示し、図4にクリーニング処理終了付近のサンプルの表面粗さを示す。   FIG. 3 shows the surface roughness of silicon carbide immediately after the start of the cleaning process, and FIG. 4 shows the surface roughness of the sample near the end of the cleaning process.

また、株式会社キーエンス社製のレーザ式膜厚測定器であるVK−9500を用いて、クリーニング処理開始前のサンプルの厚さ、クリーニング処理開始前のサンプルに堆積した炭化珪素の厚さ、クリーニング処理開始から10分後のサンプルの厚さ、及びクリーニング処理開始から10分後のサンプルに堆積した炭化珪素の厚さを測定した。この結果を表2に示す。   Also, using VK-9500, a laser type film thickness measuring instrument manufactured by Keyence Corporation, the thickness of the sample before the start of the cleaning process, the thickness of silicon carbide deposited on the sample before the start of the cleaning process, and the cleaning process The thickness of the sample 10 minutes after the start and the thickness of silicon carbide deposited on the sample 10 minutes after the start of the cleaning process were measured. The results are shown in Table 2.

Figure 2015037134
Figure 2015037134

表1を参照するに、クリーニング処理を10分した後の表面粗さRaは、24.8μmであった。
表2を参照するに、クリーニング処理前のサンプルの厚さ、及び10分間のクリーニング処理後のサンプルの厚さから、クリーニング処理によるサンプルの厚さの減少は、0.2%程度であり、サンプル(言い換えれば、炭化珪素成膜装置の部材)のエッチング量は、非常に少ないことが確認できた。
また、10分間のクリーニング処理後の炭化珪素の厚さは、0.0μmであり、炭化珪素がサンプルの表面に残存していないことが確認できた。
Referring to Table 1, the surface roughness Ra after 10 minutes of the cleaning treatment was 24.8 μm.
Referring to Table 2, from the thickness of the sample before the cleaning process and the thickness of the sample after the cleaning process for 10 minutes, the decrease in the thickness of the sample by the cleaning process is about 0.2%. It was confirmed that the etching amount (in other words, the member of the silicon carbide film forming apparatus) was very small.
Further, the thickness of the silicon carbide after the cleaning treatment for 10 minutes was 0.0 μm, and it was confirmed that no silicon carbide remained on the surface of the sample.

次に、炭化珪素が堆積していないサンプルの平均表面粗さRaが25μmであったので、これを閾値Eとして採用し、かつ所定の時間Fを3分として、上記炭化珪素が堆積したサンプルと同様なサンプルに付着した炭化珪素の除去処理を行い、残存する炭化珪素の厚さを測定したところ、炭化珪素の厚さが、0μmであった。
これにより、上記閾値E及び所定の時間を用いて、炭化珪素の終点の検知を行うことができることが確認できた。
Next, since the average surface roughness Ra of the sample with no silicon carbide deposited was 25 μm, this was adopted as the threshold value E, and the predetermined time F was set to 3 minutes. When the silicon carbide adhering to the same sample was removed and the thickness of the remaining silicon carbide was measured, the thickness of the silicon carbide was 0 μm.
Thereby, it has been confirmed that the end point of silicon carbide can be detected using the threshold value E and a predetermined time.

(比較例)
図5は、比較例のデータを取得する際に使用した炭化珪素除去装置の概略構成を模式的に示す図である。図5において、図1に示す炭化珪素除去装置10と同一構成部分には、同一符号を付す。また、図5では、処理チャンバ11内の構成(但し、回転軸16を除く)を断面図で示す。
(Comparative example)
FIG. 5 is a diagram schematically showing a schematic configuration of the silicon carbide removing device used when acquiring data of the comparative example. 5, the same components as those of silicon carbide removing apparatus 10 shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration inside the processing chamber 11 (excluding the rotating shaft 16).

比較例では、実施例で使用したサンプルと同様な材質及び形状とされたサンプルを準備し、実施例と同様な手法により、該サンプルの表面に炭化珪素を堆積させ、その後、図5に示す炭化珪素除去装置50を用いて、炭化珪素の除去を行った。ここで、図5に示す炭化珪素除去装置50について簡単に説明する。   In the comparative example, a sample having the same material and shape as the sample used in the example was prepared, and silicon carbide was deposited on the surface of the sample by the same method as in the example. Thereafter, the carbonization shown in FIG. Silicon carbide was removed using the silicon removing device 50. Here, silicon carbide removing apparatus 50 shown in FIG. 5 will be briefly described.

炭化珪素除去装置50は、図1に示す炭化珪素除去装置10を構成する貫通部11A、光透過性窓部材18、及び表面粗さ測定器41に替えて、接続配管51及び発光モニター52を有すること以外は、炭化珪素除去装置10と同様に構成される。
接続配管51は、処理チャンバ11と発光モニター52とを接続している。発光モニター52は、制御部43と電気的に接続されている。発光モニター52としては、浜松ホトニクス社製のC7460を用いた。
The silicon carbide removing device 50 includes a connection pipe 51 and a light emission monitor 52 in place of the through portion 11A, the light transmissive window member 18 and the surface roughness measuring instrument 41 that constitute the silicon carbide removing device 10 shown in FIG. Except for this, the configuration is the same as that of the silicon carbide removing device 10.
The connection pipe 51 connects the processing chamber 11 and the light emission monitor 52. The light emission monitor 52 is electrically connected to the control unit 43. As the luminescent monitor 52, C7460 manufactured by Hamamatsu Photonics was used.

比較例では、クリーニング処理中において、酸素ラジカルが炭化珪素の除去に消費されて発光強度が減少し、クリーニング処理が終わると酸素ラジカルの消費が止まり、酸素ラジカルの発光強度が増加することを利用して、クリーニング処理(言い換えれば、炭化珪素の除去処理)の終点検知を行った。   In the comparative example, oxygen radicals are consumed for the removal of silicon carbide during the cleaning process, and the emission intensity decreases. After the cleaning process is completed, the consumption of oxygen radicals stops and the emission intensity of oxygen radicals increases. The end point of the cleaning process (in other words, the silicon carbide removal process) was detected.

また、株式会社キーエンス社製のレーザ式顕微鏡であるVK−9500を用いて、クリーニング処理開始前のサンプルの厚さ、クリーニング処理開始前のサンプルに堆積した炭化珪素の厚さ、クリーニング処理開始から10分後のサンプルの厚さ、及びクリーニング処理開始から10分後のサンプルに堆積した炭化珪素の厚さを測定した。この結果を表3に示す。   Further, using a VK-9500 laser microscope manufactured by Keyence Corporation, the thickness of the sample before the start of the cleaning process, the thickness of silicon carbide deposited on the sample before the start of the cleaning process, The thickness of the sample after the minute and the thickness of silicon carbide deposited on the sample 10 minutes after the start of the cleaning process were measured. The results are shown in Table 3.

Figure 2015037134
Figure 2015037134

表3を参照するに、10分間のクリーニング処理後の炭化珪素の厚さが19.2μmとなっていることから(堆積物である炭化珪素が残存していることから)、発光モニター52を使用した終点検知では、正しい終点を検知することができないことが分かった。
これは、炭化珪素にのうち、サンプルの表面に対して強固に密着した部分のエッチングレートがかなり遅く、除去することが困難なため、酸素ラジカルの消費量が低下することで、炭化珪素が完全に除去されていなくても発光強度が上昇し、終点であると検知してしまったと考えられる。
Referring to Table 3, since the thickness of silicon carbide after the cleaning process for 10 minutes is 19.2 μm (since silicon carbide as a deposit remains), the luminescence monitor 52 is used. It was found that the correct end point cannot be detected by the detected end point.
This is because the etching rate of the portion of silicon carbide that is tightly adhered to the surface of the sample is quite slow and difficult to remove. Even if it is not removed, the emission intensity increases, and it is considered that the end point is detected.

本発明は、炭化珪素成膜装置の部材に堆積した炭化珪素を除去する炭化珪素除去装置、及び炭化珪素除去方法に関する。
に適用できる。
The present invention relates to a silicon carbide removing apparatus and a silicon carbide removing method for removing silicon carbide deposited on a member of a silicon carbide film forming apparatus.
Applicable to.

10,50…炭化珪素除去装置、11…処理チャンバ、11A…貫通部、11−1…上部、11−2…下部、13…ステージ、13a…上面、14…加熱部、16…回転軸、17…回転駆動部、18…光透過性窓部材、20…炭化珪素成膜装置の部材、20a,21a…表面、21…炭化珪素、25…フッ素含有ガス供給部、26…酸素含有ガス供給部、28…クリーニングガス供給ライン、28−1…第1の分岐ライン、28−2…第2の分岐ライン、31…第1のバルブ、32…第2のバルブ、35…プラズマ発生部、36…クリーニングガス導入管、36A…導入口、41…表面粗さ測定器、41A…光照射及び受光部、43…制御部、43A…記憶部、43B…演算部、43C…表示部、46…排気ライン、47…真空ポンプ、51…接続配管、52…発光モニター、A…反応空間、B…位置、C…中心、D…距離、E…閾値、F…所定の時間   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,50 ... Silicon carbide removal apparatus, 11 ... Processing chamber, 11A ... Through part, 11-1 ... Upper part, 11-2 ... Lower part, 13 ... Stage, 13a ... Upper surface, 14 ... Heating part, 16 ... Rotating shaft, 17 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Rotation drive part, 18 ... Light transmission window member, 20 ... Member of silicon carbide film-forming apparatus, 20a, 21a ... Surface, 21 ... Silicon carbide, 25 ... Fluorine-containing gas supply part, 26 ... Oxygen-containing gas supply part, 28 ... Cleaning gas supply line, 28-1 ... First branch line, 28-2 ... Second branch line, 31 ... First valve, 32 ... Second valve, 35 ... Plasma generator, 36 ... Cleaning Gas inlet pipe, 36A ... Inlet, 41 ... Surface roughness measuring instrument, 41A ... Light irradiation and light receiving part, 43 ... Control part, 43A ... Storage part, 43B ... Calculation part, 43C ... Display part, 46 ... Exhaust line, 47 ... Vacuum pump, 51 Connecting pipe, 52 ... light-emitting monitor, A ... reaction space, B ... position, C ... central, D ... length, E ... threshold, F ... predetermined time

Claims (12)

炭化珪素成膜装置を用いて基板に炭化珪素膜を成膜時に、堆積物である炭化珪素が堆積した前記炭化珪素成膜装置の部材の表面から、前記炭化珪素を除去する炭化珪素除去装置であって、
前記炭化珪素の除去処理が行われる処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に配置され、表面に前記炭化珪素が堆積した前記炭化珪素成膜装置の部材が固定されると共に、回転するステージと、
フッ素含有ガスを供給するフッ素含有ガス供給部と、
酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給部と、
前記フッ素含有ガス供給部及び前記酸素含有ガス供給部と接続され、前記フッ素含有ガス及び前記酸素含有ガスをプラズマ化させると共に、前記処理チャンバ内に配置された前記炭化珪素成膜装置の部材にプラズマ化した前記フッ素含有ガス、及びプラズマ化した前記酸素含有ガスを供給するプラズマ発生部と、
前記炭化珪素が堆積した前記炭化珪素成膜装置の部材の表面粗さを測定する表面粗さ測定器と、
前記表面粗さ測定器が連続的に取得する表面粗さデータに基づいて、前記炭化珪素のクリーニング処理の終点を検知し、該終点を検知した際、前記炭化珪素のクリーニング処理を停止させる制御部と、
を有することを特徴とする炭化珪素除去装置。
A silicon carbide removing device for removing silicon carbide from a surface of a member of the silicon carbide film forming device on which silicon carbide as a deposit is deposited when a silicon carbide film is formed on a substrate using the silicon carbide film forming device. There,
A processing chamber in which the silicon carbide removal process is performed;
A member disposed in the processing chamber, the member of the silicon carbide film forming apparatus having the silicon carbide deposited on the surface thereof is fixed, and a rotating stage;
A fluorine-containing gas supply unit for supplying fluorine-containing gas;
An oxygen-containing gas supply unit for supplying an oxygen-containing gas;
The fluorine-containing gas supply unit and the oxygen-containing gas supply unit are connected to convert the fluorine-containing gas and the oxygen-containing gas into plasma, and plasma is generated on members of the silicon carbide film forming apparatus disposed in the processing chamber. A plasma generating unit for supplying the converted fluorine-containing gas and the oxygenated gas into plasma;
A surface roughness measuring instrument for measuring a surface roughness of a member of the silicon carbide film forming apparatus on which the silicon carbide is deposited;
A control unit that detects the end point of the silicon carbide cleaning process based on the surface roughness data continuously acquired by the surface roughness measuring instrument, and stops the silicon carbide cleaning process when the end point is detected. When,
An apparatus for removing silicon carbide, comprising:
前記表面粗さ測定器は、非接触式のレーザ式変位計であることを特徴とする請求項1記載の炭化珪素除去装置。   2. The silicon carbide removing apparatus according to claim 1, wherein the surface roughness measuring instrument is a non-contact type laser displacement meter. 前記表面粗さ測定器は、前記処理チャンバの上方に配置されており、
前記処理チャンバのうち、前記表面粗さ測定器と対向する部分を貫通するように配置された光透過性窓部材を有することを特徴とする請求項1または2記載の炭化珪素除去装置。
The surface roughness measuring instrument is disposed above the processing chamber;
3. The silicon carbide removing device according to claim 1, further comprising a light transmissive window member disposed so as to penetrate a portion of the processing chamber that faces the surface roughness measuring instrument.
前記ステージに内設され、前記炭化珪素成膜装置の部材の温度が所定の温度となるように加熱する加熱部を有することを特徴とする請求項1ないし3のうち、いずれか1項記載の炭化珪素除去装置。   4. The heating unit according to claim 1, further comprising a heating unit that is provided in the stage and that heats the member of the silicon carbide film forming apparatus to a predetermined temperature. 5. Silicon carbide removing device. 前記処理チャンバの上部、及び前記プラズマ発生部と接続され、かつ前記処理チャンバ内にプラズマ化した前記フッ素含有ガス、及びプラズマ化した前記酸素含有ガスを導入する導入口を含むクリーニングガス導入管を有し、
前記導入口は、前記ステージの上面と対向するように設けられており、
前記導入口と対向する前記ステージの上面の位置と、該ステージの中心との距離が、前記ステージの直径の半分よりも大きいことを特徴とする請求項1ないし4のうち、いずれか1項記載の炭化珪素除去装置。
A cleaning gas inlet pipe connected to the upper part of the processing chamber and the plasma generation unit and including an inlet for introducing the fluorine-containing gas into plasma and the oxygen-containing gas into plasma into the processing chamber is provided. And
The introduction port is provided to face the upper surface of the stage,
The distance between the position of the upper surface of the stage facing the introduction port and the center of the stage is larger than half of the diameter of the stage, according to any one of claims 1 to 4. Silicon carbide removing device.
炭化珪素成膜装置を用いて基板に炭化珪素膜を成膜時に、堆積物である炭化珪素が堆積した前記炭化珪素成膜装置の部材の表面から、前記炭化珪素を除去する炭化珪素除去方法であって、
処理チャンバ内に収容されたステージ上に、前記炭化珪素が堆積した前記炭化珪素成膜装置の部材を固定する工程と、
前記ステージを回転させながら、前記処理チャンバ内に、プラズマ化されたフッ素含有ガス、及びプラズマ化された酸素含有ガスを供給して前記炭化珪素の除去を開始すると共に、前記炭化珪素が堆積した前記炭化珪素成膜装置の部材の表面粗さを連続的に測定する工程と、
前記表面粗さの値が予め設定した閾値を所定の時間連続して下回った際、プラズマ化されたフッ素含有ガス、及びプラズマ化された酸素含有ガスの供給を停止して前記炭化珪素の除去を停止する工程と、
を有することを特徴とする炭化珪素除去方法。
A silicon carbide removing method for removing silicon carbide from a surface of a member of the silicon carbide film forming apparatus on which silicon carbide as a deposit is deposited when forming a silicon carbide film on a substrate using the silicon carbide film forming apparatus. There,
Fixing a member of the silicon carbide film forming apparatus in which the silicon carbide is deposited on a stage accommodated in a processing chamber;
While removing the silicon carbide by supplying plasma-containing fluorine-containing gas and plasma-ized oxygen-containing gas into the processing chamber while rotating the stage, the silicon carbide is deposited. Continuously measuring the surface roughness of the member of the silicon carbide film forming apparatus;
When the surface roughness value continuously falls below a preset threshold value for a predetermined time, the supply of plasmatized fluorine-containing gas and plasmatized oxygen-containing gas is stopped to remove the silicon carbide. A process of stopping;
A method for removing silicon carbide, comprising:
前記閾値として、前記炭化珪素が堆積していない新品の炭化珪素成膜装置の部材の表面粗さの値を用いることを特徴とする請求項6記載の炭化珪素除去方法。   The method for removing silicon carbide according to claim 6, wherein a surface roughness value of a member of a new silicon carbide film forming apparatus on which the silicon carbide is not deposited is used as the threshold value. 前記閾値として、前記炭化珪素の表面粗さの5分の1の値を用いることを特徴とする請求項6記載の炭化珪素除去方法。   The silicon carbide removal method according to claim 6, wherein a value of one fifth of the surface roughness of the silicon carbide is used as the threshold value. 前記表面粗さとして、平均表面粗さRaを用いることを特徴とする請求項6ないし8のうち、いずれか1項記載の炭化珪素除去方法。   9. The method for removing silicon carbide according to claim 6, wherein an average surface roughness Ra is used as the surface roughness. 前記炭化珪素成膜装置の部材の表面粗さの測定は、非接触で行うことを特徴とする請求項6ないし9のうち、いずれか1項記載の炭化珪素除去方法。   The method for removing silicon carbide according to any one of claims 6 to 9, wherein the surface roughness of the member of the silicon carbide film forming apparatus is measured in a non-contact manner. 前記炭化珪素を除去する際、前記ステージ上に固定された前記炭化珪素成膜装置の部材の温度が250〜300℃となるように加熱することを特徴とする請求項6ないし10のうち、いずれか1項記載の炭化珪素除去方法。   11. The method according to claim 6, wherein when removing the silicon carbide, heating is performed so that a temperature of a member of the silicon carbide film forming apparatus fixed on the stage is 250 to 300 ° C. The silicon carbide removing method according to claim 1. 前記ステージと対向する位置であって、前記ステージの中心から前記ステージの直径の半分までの領域よりも外側に位置する部分に、前記プラズマ化されたフッ素含有ガス、及び前記プラズマ化された酸素含有ガスを供給することを特徴とする請求項6ないし11のうち、いずれか1項記載の炭化珪素除去方法。   The plasma-containing fluorine-containing gas and the plasma-containing oxygen-containing portion are positioned opposite to the stage and located outside the region from the center of the stage to half the diameter of the stage. The method for removing silicon carbide according to any one of claims 6 to 11, wherein gas is supplied.
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