JP2618817B2 - 半導体製造装置でのノンプラズマクリーニング方法 - Google Patents
半導体製造装置でのノンプラズマクリーニング方法Info
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- gas
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- chamber
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
Description
膜形成操作系内に堆積しているポリシリコンやアモルフ
アスシリコン等の膜状堆積物を除去するためのクリーニ
ング方法に関し、特に、ノンプラズマの状態で薄膜形成
系内をクリーニングするクリーニング方法に関する。
積している薄い膜状堆積物をクリーニングする場合、ク
リーニングガスとして三フッ化窒素を使用してプラズマ
状態、もしくはヘリウムガスやアルゴンガス等の不活性
ガスに5%程度のフッ素ガスを混合したガスを使用し
て、ノンプラズマ状態でクリーニングしていた。
ニング方法では、膜状体積物がポリシリコンの場合には
2000〜3000Å/min 程度のエッチングレートで
あり、アモルファスシリコンの場合には900〜120
0Å/min 程度のエッチングレートであった。また、プ
ラズマエッチング方式を採用した場合、治具等にダメー
ジを与えるという問題があった。本発明は、治具等にダ
メージを与えることなく、低温で、短時間に堆積物を除
去できるクリーニング方法を提供することを目的とす
る。
めに、本発明は、薄膜形成操作系中を270℃以上の温
度雰囲気で0.2〜30Torr(26.7〜4000Pa)の
減圧雰囲気に保持し、当該薄膜形成操作系内に存在する
膜状堆積物に、三フッ化窒素ガスにフッ素ガスを0.1
〜5vol %混合したガスをクリーニングガスとして使用
することを特徴とするものである。
1〜5vol %混入させてクリーニングガスとし、このク
リーニングガスを270℃以上の温度雰囲気で0.2〜
30Torr(26.7〜4000Pa)の減圧雰囲気にした
薄膜形成操作系に流通させているので、フッ素ガスが膜
状堆積物に作用して反応を開始し、このフッ素ガスの反
応時での反応熱で分解した三フッ化窒素のフッ素成分が
クリーニングを促進することになる。
(1)の内面に6000〜9000Åの厚さでポリシリコ
ン層及びアモルファスシリコン層を形成した試料を配置
し、石英チャンバー(1)をハロゲンランプ(2)で加熱
し、三フッ化窒素を95vol %、フッ素系ガスとして例
えばフッ素を5vol %の割合で混合した混合ガスを使用
してプラズマを発生させることなくクリーニングした。
検出するための熱電対、(4)はチャンバー(1)内の圧力
を表示する圧力計、(5)は系内を真空引きするためのブ
ースターポンプ、(6)は排出ガスを系外のハロゲン除害
筒(図示略)に送出するロータリーポンプ、(7)はチャン
バー出口に配置した出口弁である。
ガスボンベを実験装置に接続したのち、実験系を窒素ガ
スで十分にパージしたのち、ブースターポンプ(5)を作
動させて系内を真空にする。次いで、チャンバー(1)内
に窒素ガスを導入して大気圧としたのち、チャンバー
(1)を開放して試料を設置する。次に、チャンバー(1)
内を窒素ガスでパージしたのち、到達真空度0.01Tor
r(1.33Pa)まで減圧する。そして、ハロゲンランプ
(2)で加熱し、チャンバー(1)内を目的温度にする。こ
の状態で窒素ガスを1リットル/minでチャンバー(1)
内に導入し、チャンバー(1)内の圧力が目的圧となるよ
うに出口弁(7)で調整したのち、窒素ガスとクリーニン
グガスとを切換えて、チャンバー(1)内に設置した試料
にクリーニングガスを接触させる。実験終了後試料の膜
厚を測定し、テスト前の膜厚と比較した。
ウムガスに5vol%のフッ素ガスを混合したガス及び1
00%三フッ化窒素ガスを使用してクリーニングを行っ
た場合のクリーニング速度を表1に示す。
ガスにフッ素ガスを混入したクリーニングガスの場合、
350℃を越える温度下でのノンプラズマ状態で従来の
クリーニングガスを使用した場合の1.5〜4倍程度の
クリーニング速度を得ることができる。
響を調べるために、雰囲気温度を変化させた場合のクリ
ーニング速度の変化を表2に示す。この場合、ガス流量
を500SCCM、チャンバー内圧力を10Torr(13
33.2Pa)に設定した。
るために、フッ濃度を変化させた場合のクリーニング速
度の変化を表3に示す。この場合、チャンバー内温度を
330℃、ガス流量を500SCCM、チャンバー内圧
力を10Torr(1333.2Pa)に設定した。
ために、チャンバー内圧力を変化させた場合のクリーニ
ング速度の変化を表4に示す。この場合、チャンバー内
温度を330℃、ガス流量を500SCCMに設定し
た。
フッ素濃度は、0.1vol %以上、チャンバー内圧力は
0.2Torr(26.7Pa)以上で、クリーニング速度が向
上することが分かった。
5vol %のフッ素ガスを混合させたクリーニングガスを
使用して、270℃以上の温度雰囲気で0.2〜30Tor
r(26.7〜4000Pa)の減圧雰囲気にした薄膜形成
操作系に流通させて、ノンプラズマの状態で薄膜形成操
作系内をクリーニングするようにしているので、従来の
クリーニング方法よりも、低温状態でありながらクリー
ニング時間を短縮でき、装置の稼働効率を高めることが
できるうえ、ガスの使用量を節約することができる。ま
た、ノンプラズマでクリーニングを行うことができるの
で、治具等にダメージを与えることもない。
Claims (1)
- 【請求項1】 半導体製造装置での薄膜形成操作系内に
存在する膜状堆積物を除去するにあたり、薄膜形成操作
系中を270℃以上の温度雰囲気で26.7〜4000
Paの減圧雰囲気に保持し、当該薄膜形成操作系内に存
在する膜状堆積物に、三フッ化窒素にフッ素ガスを0.
1〜5vol %混合して形成したクリーニングガスをノン
プラズマの状態で接触させることを特徴とする半導体製
造装置でのノンプラズマクリーニング方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5333968A JP2618817B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-12-28 | 半導体製造装置でのノンプラズマクリーニング方法 |
US08/235,895 US5421902A (en) | 1993-07-09 | 1994-05-02 | Non-plasma cleaning method for semiconductor manufacturing apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP19433393 | 1993-07-09 | ||
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Family Applications (1)
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JP5333968A Expired - Lifetime JP2618817B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-12-28 | 半導体製造装置でのノンプラズマクリーニング方法 |
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1993
- 1993-12-28 JP JP5333968A patent/JP2618817B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-05-02 US US08/235,895 patent/US5421902A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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