JP2501180B2 - プラズマ処理装置のクリ―ニング方法 - Google Patents
プラズマ処理装置のクリ―ニング方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理装置のク
リーニング方法に関するものである。
リーニング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】真空下でガスをプラズマ化し、プラズマ
構成種の優れた特性を利用して試料の表面加工および表
面改質、あるいは試料に反応物を薄膜形成させる技術お
よびその装置が種々の分野で実用化している。特にプラ
ズマ構成種が物質の微細加工に適していること、あるい
はプラズマ化したある種のガスは反応性に富んでいるこ
との理由で半導体装置（ＶＬＳＩ）の製造のドライエッ
チングおよび気相成長による薄膜形成に採り入れられ今
では不可欠の技術となっている。
構成種の優れた特性を利用して試料の表面加工および表
面改質、あるいは試料に反応物を薄膜形成させる技術お
よびその装置が種々の分野で実用化している。特にプラ
ズマ構成種が物質の微細加工に適していること、あるい
はプラズマ化したある種のガスは反応性に富んでいるこ
との理由で半導体装置（ＶＬＳＩ）の製造のドライエッ
チングおよび気相成長による薄膜形成に採り入れられ今
では不可欠の技術となっている。
【０００３】ＶＬＳＩの高集積化のためそのパターンは
益々微細化し、例えば４ＭｂｉｔＤ−ＲＡＭでは最少加
工寸法は０．７〜０．８μmに至っている。かかる超微
細な分野においては塵埃はＶＬＳＩ製造の歩留りを支配
するもので大敵であり清浄な環境が要求される。
益々微細化し、例えば４ＭｂｉｔＤ−ＲＡＭでは最少加
工寸法は０．７〜０．８μmに至っている。かかる超微
細な分野においては塵埃はＶＬＳＩ製造の歩留りを支配
するもので大敵であり清浄な環境が要求される。
【０００４】一方、特に半導体ウェハを加工するドライ
エッチング装置あるいはウェハに反応物を堆積する薄膜
形成装置では、プラズマ化したガスからの反応重合物、
プラズマ化したガスとウェハ構成成分との反応物、ウェ
ハあるいはプラズマに晒される試料からの飛散物等が装
置構成壁表面に堆積付着するのが実情である。これらの
堆積付着物はある時期に構成壁から剥離し、試料上に落
下する塵埃となる。（飯田、“ＲＩＥにおけるチャンバ
内および試料汚染”、セミコンダクタワールド、１９８
４，１１，Ｐ１２７〜１３２）
エッチング装置あるいはウェハに反応物を堆積する薄膜
形成装置では、プラズマ化したガスからの反応重合物、
プラズマ化したガスとウェハ構成成分との反応物、ウェ
ハあるいはプラズマに晒される試料からの飛散物等が装
置構成壁表面に堆積付着するのが実情である。これらの
堆積付着物はある時期に構成壁から剥離し、試料上に落
下する塵埃となる。（飯田、“ＲＩＥにおけるチャンバ
内および試料汚染”、セミコンダクタワールド、１９８
４，１１，Ｐ１２７〜１３２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来は、上述の堆
積物を除去（いわゆるクリーニング）するのに処理装置
の蓋を開き、水，アルコールあるいはアセトン等の薬液
を浸した防塵布を用い人手によって抜き取っている。ク
リーニングの頻度は試料の材質および加工寸法によって
異なるが処理室内の清浄な環境を維持するため多いもの
は数回のプラズマ処理毎にクリーニングを実施する必要
がある。クリーニング作業は第１に処理装置を停止し、
装置の真空を破って大気に開放するため装置の構成材料
が大気のガスおよび水分を吸着したり、薬液の湿分を吸
着するため、再度真空状態を得るのに長時間を要し、処
理装置の稼動率を引き下げ、第２に装置構成材料への吸
着成分が微妙に処理特性を狂わせ処理性の再現性を悪く
する、という不具合点を有していた。
積物を除去（いわゆるクリーニング）するのに処理装置
の蓋を開き、水，アルコールあるいはアセトン等の薬液
を浸した防塵布を用い人手によって抜き取っている。ク
リーニングの頻度は試料の材質および加工寸法によって
異なるが処理室内の清浄な環境を維持するため多いもの
は数回のプラズマ処理毎にクリーニングを実施する必要
がある。クリーニング作業は第１に処理装置を停止し、
装置の真空を破って大気に開放するため装置の構成材料
が大気のガスおよび水分を吸着したり、薬液の湿分を吸
着するため、再度真空状態を得るのに長時間を要し、処
理装置の稼動率を引き下げ、第２に装置構成材料への吸
着成分が微妙に処理特性を狂わせ処理性の再現性を悪く
する、という不具合点を有していた。
【０００６】本発明の目的は、処理室内での試料のプラ
ズマ処理完了後に処理室の真空をブレークすることなく
クリーニングできるようにすることで、プラズマ処理装
置の稼動率を向上できると共に処理性の再現性を良くす
るプラズマ処理装置のクリーニング方法を提供すること
にある。
ズマ処理完了後に処理室の真空をブレークすることなく
クリーニングできるようにすることで、プラズマ処理装
置の稼動率を向上できると共に処理性の再現性を良くす
るプラズマ処理装置のクリーニング方法を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、大気解放可能
な処理装置であって、真空下で該処理室内での真空下で
処理室内での所定個数の試料のプラズマ処理完了後、該
試料を前記処理室外へ搬出し、前記試料が搬出された前
記処理室内を大気開放することなく該処理室内の残ガス
を排気した後に、該処理室内にクリーニング用のガスを
供給し、該クリーニング用のガスを真空下でプラズマ化
して該プラズマにより前記処理室内をクリーニングし、
該クリーニング中の反応により発生する発光スペクトル
の強度を測定し、該測定結果でクリーニング状況をモニ
ターリングして該クリーニングを終了することを特徴と
し、処理室内での試料のプラズマ処理完了後に処理室の
真空をブレークすることなくクリーニングできるように
することで、プラズマ処理装置の稼動率を向上できると
共に処理性の再現性を良くするようにする方法である。
な処理装置であって、真空下で該処理室内での真空下で
処理室内での所定個数の試料のプラズマ処理完了後、該
試料を前記処理室外へ搬出し、前記試料が搬出された前
記処理室内を大気開放することなく該処理室内の残ガス
を排気した後に、該処理室内にクリーニング用のガスを
供給し、該クリーニング用のガスを真空下でプラズマ化
して該プラズマにより前記処理室内をクリーニングし、
該クリーニング中の反応により発生する発光スペクトル
の強度を測定し、該測定結果でクリーニング状況をモニ
ターリングして該クリーニングを終了することを特徴と
し、処理室内での試料のプラズマ処理完了後に処理室の
真空をブレークすることなくクリーニングできるように
することで、プラズマ処理装置の稼動率を向上できると
共に処理性の再現性を良くするようにする方法である。
【０００８】
【作用】試料のエッチング処理が完了後、交流電力の印
加およびガスの供給を停止し、必要に応じて処理室２内
の圧力を調整した後に試料は処理室２外へ搬出される。
これらのプラズマ処理の際に種々の反応物あるいは飛散
物等が処理室構成壁表面に堆積付着する。試料を数回エ
ッチング処理した後に処理室２内のクリーニングを実施
する。
加およびガスの供給を停止し、必要に応じて処理室２内
の圧力を調整した後に試料は処理室２外へ搬出される。
これらのプラズマ処理の際に種々の反応物あるいは飛散
物等が処理室構成壁表面に堆積付着する。試料を数回エ
ッチング処理した後に処理室２内のクリーニングを実施
する。
【０００９】このようになすと、処理室２内において試
料電極６と対向電極７との間に高周波電界によるグロー
放電を生じ、処理室２に導入されたＯ2はプラズマ化
し、さらに反応性の強い活性種を創出す。この活性種は
処理室２内の堆積付着物と反応し、これを揮発性の物質
に分解変換するため堆積付着物は除々に除去され処理室
２内はクリーニングされる。
料電極６と対向電極７との間に高周波電界によるグロー
放電を生じ、処理室２に導入されたＯ2はプラズマ化
し、さらに反応性の強い活性種を創出す。この活性種は
処理室２内の堆積付着物と反応し、これを揮発性の物質
に分解変換するため堆積付着物は除々に除去され処理室
２内はクリーニングされる。
【００１０】クリーニング中の反応により発生するプラ
ズマ光中の発光スペクトルの波長光を分校器８により分
光して、光電変換素子９に導き、電器信号に変換する。
この電気信号は増幅器１０により増幅されて、装置全体
を制御するマイクロコンピュータ１１に入力される。
ズマ光中の発光スペクトルの波長光を分校器８により分
光して、光電変換素子９に導き、電器信号に変換する。
この電気信号は増幅器１０により増幅されて、装置全体
を制御するマイクロコンピュータ１１に入力される。
【００１１】マイクロコンピュータ１１は、放電開始後
一定時間経過した後に、増幅器１０よりの出力電圧の測
定を開始する。クリーニングの進行に従い、処理室２内
に残存していた反応生成物が減少し、それに伴い、前記
のＣＯ，ＣＯ2またはＨ2Ｏの発光スペクトル強度が低下
してくる。マイクロコンピュータ１１はこの発光スペク
トル強度の低下を電圧で検出し、この電圧が所定値を下
回った時点でクリーニングを終了させるものである。
一定時間経過した後に、増幅器１０よりの出力電圧の測
定を開始する。クリーニングの進行に従い、処理室２内
に残存していた反応生成物が減少し、それに伴い、前記
のＣＯ，ＣＯ2またはＨ2Ｏの発光スペクトル強度が低下
してくる。マイクロコンピュータ１１はこの発光スペク
トル強度の低下を電圧で検出し、この電圧が所定値を下
回った時点でクリーニングを終了させるものである。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。図１において、１は処理室２内に供給する反応性ガ
スの流量を調整するガス流量制御ユニットで、２は試料
をプラズマ処理例えばエッチング処理する処理室で、３
は処理室２内を所定の圧力に減圧排気する排気装置で、
４は試料電極６に高周波電圧を印加する高周波電極で、
５は処理室２側と高周波電源４側とのインピーダンスを
整合させる整合装置で、６は処理室２内に設けられ試料
を載置する試料電極で、７は処理室２内で試料電極６に
対向して設けられアースに接続されている対向電極で、
８は特定の波長の光を検知する分光器で、９は分光器８
でとらえた光を電気信号に変換する光電変換素子で、１
０は光電変換素子９で変換された電気信号を増幅する増
幅器で、１１は増幅器１０で増幅された電気信号により
装置の運転指示をするマイクロコンピュータである。
る。図１において、１は処理室２内に供給する反応性ガ
スの流量を調整するガス流量制御ユニットで、２は試料
をプラズマ処理例えばエッチング処理する処理室で、３
は処理室２内を所定の圧力に減圧排気する排気装置で、
４は試料電極６に高周波電圧を印加する高周波電極で、
５は処理室２側と高周波電源４側とのインピーダンスを
整合させる整合装置で、６は処理室２内に設けられ試料
を載置する試料電極で、７は処理室２内で試料電極６に
対向して設けられアースに接続されている対向電極で、
８は特定の波長の光を検知する分光器で、９は分光器８
でとらえた光を電気信号に変換する光電変換素子で、１
０は光電変換素子９で変換された電気信号を増幅する増
幅器で、１１は増幅器１０で増幅された電気信号により
装置の運転指示をするマイクロコンピュータである。
【００１３】上記により構成される装置において、炭素
または水素を含む反応性ガスを用いた試料のエッチング
処理が完了したら交流電力の印加およびガスの供給を停
止し、必要に応じて処理室２内の圧力を調整した後に試
料は処理室２外へ搬出される。これらのプラズマ処理の
際に種々の反応物あるいは飛散物等が処理室構成壁表面
に堆積付着する。試料を数回エッチング処理した後に処
理室２内のクリーニングを実施する。すなわち、処理室
２内の残ガスを十分排気した後に、炭素成分または水素
成分から成る堆積付着物の分解反応に適した反応性ガス
であるＯ2を、ガス流量制御ユニット１を介して処理室
２に供給し、排気装置３の排気によって処理室２内の圧
力を所定の圧力に調整し、高周波電源４に電力を投入
し、整合装置５を介して高周波電力を試料電極６に印加
する。
または水素を含む反応性ガスを用いた試料のエッチング
処理が完了したら交流電力の印加およびガスの供給を停
止し、必要に応じて処理室２内の圧力を調整した後に試
料は処理室２外へ搬出される。これらのプラズマ処理の
際に種々の反応物あるいは飛散物等が処理室構成壁表面
に堆積付着する。試料を数回エッチング処理した後に処
理室２内のクリーニングを実施する。すなわち、処理室
２内の残ガスを十分排気した後に、炭素成分または水素
成分から成る堆積付着物の分解反応に適した反応性ガス
であるＯ2を、ガス流量制御ユニット１を介して処理室
２に供給し、排気装置３の排気によって処理室２内の圧
力を所定の圧力に調整し、高周波電源４に電力を投入
し、整合装置５を介して高周波電力を試料電極６に印加
する。
【００１４】このようになすと処理室２内において試料
電極６と対向電極７との間に高周波電界によるグロー放
電を生じ、処理室２に導入されたＯ2はプラズマ化し、
さらに反応性の強い活性種を創り出す。この活性種は処
理室２内の堆積付着物と反応し、これを揮発性の物質に
分解変換するため堆積付着物は徐々に除去され処理室２
内はクリーニングされる。
電極６と対向電極７との間に高周波電界によるグロー放
電を生じ、処理室２に導入されたＯ2はプラズマ化し、
さらに反応性の強い活性種を創り出す。この活性種は処
理室２内の堆積付着物と反応し、これを揮発性の物質に
分解変換するため堆積付着物は徐々に除去され処理室２
内はクリーニングされる。
【００１５】クリーニング中の反応により発生するプラ
ズマ光中のＣＯ，ＣＯ2またはＨ2Ｏの発光スペクトルの
波長光を分光器８により分光して、光電変換素子９に導
き、電気信号に変換する。この電気信号は増幅器１０に
より増幅されて、装置全体を制御するマイクロコンピュ
ータ１１に入力される。
ズマ光中のＣＯ，ＣＯ2またはＨ2Ｏの発光スペクトルの
波長光を分光器８により分光して、光電変換素子９に導
き、電気信号に変換する。この電気信号は増幅器１０に
より増幅されて、装置全体を制御するマイクロコンピュ
ータ１１に入力される。
【００１６】マイクロコンピュータ１１は、放電開始後
一定時間経過した後に、増幅器１０よりの出力電圧の測
定を開始する。クリーニングの進行に従い、処理室２内
に残存していた反応生成物が減少し、それに伴い、前記
のＣＯ，ＣＯ2またはＨ2Ｏの発光スペクトル強度が低下
してくる。マイクロコンピュータ１１はこの発光スペク
トル強度の低下を増幅器１０の出力電圧の低下として検
出し、この電圧があらかじめ定めてあった電圧値を下回
った時点でクリーニングを終了させる。
一定時間経過した後に、増幅器１０よりの出力電圧の測
定を開始する。クリーニングの進行に従い、処理室２内
に残存していた反応生成物が減少し、それに伴い、前記
のＣＯ，ＣＯ2またはＨ2Ｏの発光スペクトル強度が低下
してくる。マイクロコンピュータ１１はこの発光スペク
トル強度の低下を増幅器１０の出力電圧の低下として検
出し、この電圧があらかじめ定めてあった電圧値を下回
った時点でクリーニングを終了させる。
【００１７】以上本一実施例によれば、次のような効果
を得ることができる。
を得ることができる。
【００１８】（１）処理室の真空をブレークすることな
くクリーニングできるため、プラズマ処理装置の稼動率
を向上できる。
くクリーニングできるため、プラズマ処理装置の稼動率
を向上できる。
【００１９】（２）処理室の真空をブレークすることな
くクリーニングできるため、大気中の吸着成分の装置構
成材料への吸着が生ぜず処理特性を良好に保持でき処理
性の再現性の悪化を防止できる。
くクリーニングできるため、大気中の吸着成分の装置構
成材料への吸着が生ぜず処理特性を良好に保持でき処理
性の再現性の悪化を防止できる。
【００２０】（３）処理室のクリーニング作業を容易に
自動化でき省力化が図れる。
自動化でき省力化が図れる。
【００２１】（４）クリーニングの終了時点を発光スペ
クトル強度の測定により決定できるので、常に十分なク
リーニングが実施でき、次のエッチングに悪影響を及ぼ
す反応生成物の除去が完全に行われるようになる。
クトル強度の測定により決定できるので、常に十分なク
リーニングが実施でき、次のエッチングに悪影響を及ぼ
す反応生成物の除去が完全に行われるようになる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、処理室内での試料のプ
ラズマ処理完了後に処理室の真空をブレークすることな
くクリーニングできるので、プラズマ処理装置の稼動率
を向上できると共に処理性の再現性を良くするという効
果がある。
ラズマ処理完了後に処理室の真空をブレークすることな
くクリーニングできるので、プラズマ処理装置の稼動率
を向上できると共に処理性の再現性を良くするという効
果がある。
【図１】本発明の一実施例であるプラズマ処理装置のク
リーニング方法を説明する装置のブロック図である。
リーニング方法を説明する装置のブロック図である。
１…ガス流量制御ユニット、２…処理室、３…排気装
置、４…高周波電源、６…試料電極、７…対向電極、８
…分光器、９…光電変換素子、１１…マイクロコンピュ
ータ。
置、４…高周波電源、６…試料電極、７…対向電極、８
…分光器、９…光電変換素子、１１…マイクロコンピュ
ータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沖口 昌司 山口県下松市大字東豊井794番地 日立 テクノエンジニアリング株式会社笠戸事 業所内 (72)発明者 河野 朋之 山口県下松市大字東豊井794番地 日立 テクノエンジニアリング株式会社笠戸事 業所内 (72)発明者 鹿毛 勇 山口県下松市大字東豊井794番地 株式 会社 日立製作所 笠戸工場内
Claims (1)
- 【請求項１】大気解放可能な処理装置であって、真空下
で該処理室内での所定個数の試料のプラズマ処理完了
後、該試料を前記処理室外へ搬出し、前記試料が搬出さ
れた前記処理室内を大気開放することなく該処理室内の
残ガスを排気した後に、該処理室内にクリーニング用の
ガスを供給し、該クリーニング用のガスを真空下でプラ
ズマ化して該プラズマにより前記処理室内をクリーニン
グし、該クリーニング中の反応により発生する発光スペ
クトルの強度を測定し、該測定結果でクリーニング状況
をモニターリングして該クリーニングを終了することを
特徴とするプラズマ処理り装置のクリーニング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27201194A JP2501180B2 (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | プラズマ処理装置のクリ―ニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27201194A JP2501180B2 (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | プラズマ処理装置のクリ―ニング方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60086445A Division JP2656467B2 (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | プラズマ処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169753A JPH07169753A (ja) | 1995-07-04 |
| JP2501180B2 true JP2501180B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=17507895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27201194A Expired - Lifetime JP2501180B2 (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | プラズマ処理装置のクリ―ニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2501180B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3535785B2 (ja) | 1999-11-26 | 2004-06-07 | Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 | クリーニング終点検出装置およびクリーニング終点検出方法 |
| US20050211264A1 (en) * | 2004-03-25 | 2005-09-29 | Tokyo Electron Limited Of Tbs Broadcast Center | Method and processing system for plasma-enhanced cleaning of system components |
| JP4558431B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2010-10-06 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 半導体製造装置のクリーニング方法 |
| US7534469B2 (en) | 2005-03-31 | 2009-05-19 | Asm Japan K.K. | Semiconductor-processing apparatus provided with self-cleaning device |
| JP2007158230A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Nec Electronics Corp | プラズマエッチング装置のクリーニング方法、およびプラズマエッチング装置 |
-
1994
- 1994-11-07 JP JP27201194A patent/JP2501180B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07169753A (ja) | 1995-07-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |