JP2860653B2 - プラズマ処理方法 - Google Patents
プラズマ処理方法Info
- Publication number
- JP2860653B2 JP2860653B2 JP63145069A JP14506988A JP2860653B2 JP 2860653 B2 JP2860653 B2 JP 2860653B2 JP 63145069 A JP63145069 A JP 63145069A JP 14506988 A JP14506988 A JP 14506988A JP 2860653 B2 JP2860653 B2 JP 2860653B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction tube
- plasma
- reaction
- etching
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、プラズマ処理方法に関する。
（従来の技術） 反応炉例えば半導体ウエハと熱処理反応させるCVD,拡
散炉等では、プロセス中にウエハ以外の反応容器等に反
応生成物が付着し、これをそのまま放置しておくとコン
タミネーションの発生をまねき、半導体製品の歩留まり
が悪化するので、定期的に反応管等を洗浄する必要があ
った。
散炉等では、プロセス中にウエハ以外の反応容器等に反
応生成物が付着し、これをそのまま放置しておくとコン
タミネーションの発生をまねき、半導体製品の歩留まり
が悪化するので、定期的に反応管等を洗浄する必要があ
った。
ここで、従来の反応管の洗浄方法としては、装置より
反応管を取り外し、専用の洗浄機により弗硝酸等により
ウェットエッチングを行ない、純水により洗浄し、乾燥
機に入れて乾燥を行ない、反応管等を装置に取り付け、
取り付け後の調整を要していた。
反応管を取り外し、専用の洗浄機により弗硝酸等により
ウェットエッチングを行ない、純水により洗浄し、乾燥
機に入れて乾燥を行ない、反応管等を装置に取り付け、
取り付け後の調整を要していた。
上記の洗浄方法によれば、時に反応管の取り付け、取
り外しに多くの時間と労力とを要し、この間は装置の稼
働を停止せざるを得ないので稼働率が極めて低かった。
り外しに多くの時間と労力とを要し、この間は装置の稼
働を停止せざるを得ないので稼働率が極めて低かった。
このような洗浄は、プロセスの種類，ガスの流量等に
よっても相違するが、洗浄時間として最短でも１日を要
し、かつ、洗浄の頻度としては通常１回/1週であり、特
にひどい場合として、シリコン窒化膜、テオス｛TETRAE
THOXY SILANE;Si（OC2H5）４｝酸化膜形成の場合には、
１回/2〜３日の洗浄頻度となっていた。このような頻度
で上記反応管の取り外し、取り付けを行なうのは、作業
者にとって極めて負担が大きかった。
よっても相違するが、洗浄時間として最短でも１日を要
し、かつ、洗浄の頻度としては通常１回/1週であり、特
にひどい場合として、シリコン窒化膜、テオス｛TETRAE
THOXY SILANE;Si（OC2H5）４｝酸化膜形成の場合には、
１回/2〜３日の洗浄頻度となっていた。このような頻度
で上記反応管の取り外し、取り付けを行なうのは、作業
者にとって極めて負担が大きかった。
そこで、上記問題点を解決するための提案が、特開昭
61−176113号公報に開示されている。
61−176113号公報に開示されている。
この提案によれば、反応管に洗浄用薬品の注入口およ
び排出口を接続し、注入口を介して弗硝酸を反応管内に
導入して所定時間放置することで、反応管のウェットエ
ッチングを実行する。この後、弗硝酸を排出し、純水を
注入口より導入して洗浄を行ない、その後乾燥を実行す
ることで、反応管を装置より取り外さずに洗浄を行なう
というものである。
び排出口を接続し、注入口を介して弗硝酸を反応管内に
導入して所定時間放置することで、反応管のウェットエ
ッチングを実行する。この後、弗硝酸を排出し、純水を
注入口より導入して洗浄を行ない、その後乾燥を実行す
ることで、反応管を装置より取り外さずに洗浄を行なう
というものである。
また、上記反応管外周に設けた金属製筒状電極と、上
記反応管内に挿入した金属製電極に電力を印加し、上記
反応管内に導入したエッチングガスを上記電力によりプ
ラズマ化し、このプラズマ化した上記エッチングガスに
より上記反応管内に付着した反応生成物を除去する技術
も開示されている。
記反応管内に挿入した金属製電極に電力を印加し、上記
反応管内に導入したエッチングガスを上記電力によりプ
ラズマ化し、このプラズマ化した上記エッチングガスに
より上記反応管内に付着した反応生成物を除去する技術
も開示されている。
さらに、反応管外管外周にプラズマ発生用の複数の電
極を設け、この複数の電極間でプラズマを発生させて、
反応管内に付着した反応生成物を除去するものが特開昭
62−196820号公報に開示されている。
極を設け、この複数の電極間でプラズマを発生させて、
反応管内に付着した反応生成物を除去するものが特開昭
62−196820号公報に開示されている。
（発明が解決しようとする課題） 上述した特開昭61−176113号公報による洗浄方法は、
実用化が極めて困難であった。
実用化が極めて困難であった。
すなわち、装置に取り付けた状態でのウェットエッチ
ングを実行するために、従来構成にさらに追加して、劇
薬である洗浄用液体の供給系および排出系を要し、設備
が大掛りとなり、設置スペースの増大およびコストアッ
プが避けられない。また、既存の反応炉にこのような改
造を行なうことは事実上不可能である。
ングを実行するために、従来構成にさらに追加して、劇
薬である洗浄用液体の供給系および排出系を要し、設備
が大掛りとなり、設置スペースの増大およびコストアッ
プが避けられない。また、既存の反応炉にこのような改
造を行なうことは事実上不可能である。
さらに、ウェットエッチングであるが故に乾燥時間に
長時間要し、真空乾燥によって短時間化を図ろうとすれ
ばそのための設備も要する。
長時間要し、真空乾燥によって短時間化を図ろうとすれ
ばそのための設備も要する。
また、上記反応管外周に設けた金属製筒状電極と、上
記反応管内に挿入した金属製電極に電力を印加すること
によりプラズマ化したエッチングガスにより除去する技
術では、上記反応管内に電極を挿入して使用するため、
この電極が上記プラズマによりスパッタリングされてし
まい、上記反応管内を汚染させてしまう。そのため、上
記反応管内に挿入する電極表面を、上記スパッタリング
されないような材質例えば石英等で覆う必要があり、構
造が複雑でコストが高くなってしまう問題点があった。
又、特開昭62−196820号公報に記載された技術では、反
応管は長方円筒状なので、ガス供給位置から排気位置ま
では距離が長く、反応管内を排気制御しながらエッチン
グガスを供給し電極間に放電を起こしても、エッチング
ガスの流れによって、ガス供給位置付近ではエンチッグ
ガス濃度が高いためプラズマが大量に発生するが、排気
位置に近づくにつれエッチングガス濃度が低くなりプラ
ズマの発生が困難となってくる。このため反応生成物は
反応管内壁面に広範囲にわたって付着するので、ガス供
給位置付近ではエッチング速度が速く、又、排気位置付
近ではエッチング速度が遅くあるいは、エッチング出来
なくなり、反応管内を均一にエッチングすることが出来
ずエッチング速度を極端に低下させたり、不完全なエッ
チングとなり悪影響をおよぼしていた。
記反応管内に挿入した金属製電極に電力を印加すること
によりプラズマ化したエッチングガスにより除去する技
術では、上記反応管内に電極を挿入して使用するため、
この電極が上記プラズマによりスパッタリングされてし
まい、上記反応管内を汚染させてしまう。そのため、上
記反応管内に挿入する電極表面を、上記スパッタリング
されないような材質例えば石英等で覆う必要があり、構
造が複雑でコストが高くなってしまう問題点があった。
又、特開昭62−196820号公報に記載された技術では、反
応管は長方円筒状なので、ガス供給位置から排気位置ま
では距離が長く、反応管内を排気制御しながらエッチン
グガスを供給し電極間に放電を起こしても、エッチング
ガスの流れによって、ガス供給位置付近ではエンチッグ
ガス濃度が高いためプラズマが大量に発生するが、排気
位置に近づくにつれエッチングガス濃度が低くなりプラ
ズマの発生が困難となってくる。このため反応生成物は
反応管内壁面に広範囲にわたって付着するので、ガス供
給位置付近ではエッチング速度が速く、又、排気位置付
近ではエッチング速度が遅くあるいは、エッチング出来
なくなり、反応管内を均一にエッチングすることが出来
ずエッチング速度を極端に低下させたり、不完全なエッ
チングとなり悪影響をおよぼしていた。
この発明は上記点に対処してなされたもので、反応管
内でプラズマをほぼ均一に発生可能とし、このことによ
り反応管内壁面等に付着した反応生成物を均一的に除去
することが出来、なおかつ反応管等を取り外すことなく
反応生成物を除去できるので装置自体の稼働率を向上可
能とするプラズマ処理方法を提供しようとするものであ
る。
内でプラズマをほぼ均一に発生可能とし、このことによ
り反応管内壁面等に付着した反応生成物を均一的に除去
することが出来、なおかつ反応管等を取り外すことなく
反応生成物を除去できるので装置自体の稼働率を向上可
能とするプラズマ処理方法を提供しようとするものであ
る。
（課題を解決するための手段） この本発明は、処理工程により反応管内に設置したボ
ートに付着した不要な反応生成物をプラズマエッチング
するに際し、反応管内に導入するエッチングガスのプラ
ズマ化をパルス的に行うことにより上記ボートに付着し
た反応生成物をプラズマエッチングすることを特徴とす
る。
ートに付着した不要な反応生成物をプラズマエッチング
するに際し、反応管内に導入するエッチングガスのプラ
ズマ化をパルス的に行うことにより上記ボートに付着し
た反応生成物をプラズマエッチングすることを特徴とす
る。
請求項２の発明は、請求項１記載のプラズマ処理方法
において、 前記ボートが、保温筒に載置されていることを特徴と
する。
において、 前記ボートが、保温筒に載置されていることを特徴と
する。
請求項３の発明は、請求項１記載のプラズマ処理方法
において、 一定の時間毎に高周波電源のオン、オフを繰返すよう
にしてプラズマ化をパルス的に行うことを特徴とする。
において、 一定の時間毎に高周波電源のオン、オフを繰返すよう
にしてプラズマ化をパルス的に行うことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１記載のプラズマ処理方法
において、 反応管の外周に設けられた１対の電極には、高周波電
源からバランストランスを介して高周波電力を供給する
ようにしたことを特徴とする。
において、 反応管の外周に設けられた１対の電極には、高周波電
源からバランストランスを介して高周波電力を供給する
ようにしたことを特徴とする。
（作用効果） 本発明では、反応管内に導入するエッチングガスのプ
ラズマ化をパルス的に行い、ボートに付着した反応生成
物をプラズマエッチングすることにより、反応管内でプ
ラズマをほぼ均一に発生可能とし、このことにより、ボ
ートに付着した反応生成物を均一的に除去することがで
き、ひいてはエッチング速度を向上する効果が得られ
る。
ラズマ化をパルス的に行い、ボートに付着した反応生成
物をプラズマエッチングすることにより、反応管内でプ
ラズマをほぼ均一に発生可能とし、このことにより、ボ
ートに付着した反応生成物を均一的に除去することがで
き、ひいてはエッチング速度を向上する効果が得られ
る。
（実施例） 以下、本発明方法を導体ウエハを複数毎同時にバッチ
処理するCVD装置に適用した一実施例につき、図面を参
照して説明する。
処理するCVD装置に適用した一実施例につき、図面を参
照して説明する。
まず、CVD装置の構成を説明する。
この装置は、例えば第１図に示すように縦型反応炉
で、軸方向を垂直にした反応管（１）から成る処理部
（２）と、この処理部（２）に設定可能な被処理基板例
えば半導体ウエハ（３）を板厚方向に複数枚例えば100
〜150枚程度所定間隔を設けて載積したボート（４）
と、このボート（４）を、上記反応管（１）下方の予め
定められたボート（４）受け渡し位置（５）から上記反
応管（１）にロード・アンロードする搬送機構（６）と
から構成されている。
で、軸方向を垂直にした反応管（１）から成る処理部
（２）と、この処理部（２）に設定可能な被処理基板例
えば半導体ウエハ（３）を板厚方向に複数枚例えば100
〜150枚程度所定間隔を設けて載積したボート（４）
と、このボート（４）を、上記反応管（１）下方の予め
定められたボート（４）受け渡し位置（５）から上記反
応管（１）にロード・アンロードする搬送機構（６）と
から構成されている。
上記処理部（２）の反応管（１）は、耐熱性で処理ガ
スに対して反応しにくい材質例えば石英から成る上面が
封止されている。このような反応管（１）の周囲には、
この反応管（１）内部を所望する温度例えば700〜1000
℃に加熱可能な加熱機構例えばコイル状のヒータ（７）
が反応管（１）と所定の間隔を設けて巻回されている。
そして、上記反応管（１）とヒータ（７）との間には、
例えば上記反応管（１）の外周形状に適応させた円筒形
の導電体を、所定の間隔を設けて縦方向に複数分割例え
ば対向する如く２分割させた電極（８）（８）が上記ヒ
ータ（７）と絶縁して設けられている。この電極（８）
は、導電性で上記反応管（１）内部の少なくとも半導体
ウエハ載置領域の均熱効果を有し、さらに重金属例えば
Na,K,Mg,Fe,Cu,Ni等を透過しない材質例えばシリコンカ
ーバイト，導電性セラミック，グラファイト等で形成さ
れている。そして、第２図に示すように上記電極（８）
（８）には、RF電極（11）からの電力がマッチングボッ
クス（10）およびバランストランス（９）を介して高周
波電力が供給される如く構成されている。上記RF電源
（11）は、電力の印加を所定時間毎にON,OFF可能なよう
に制御部（12）に接続されていて、パルス状に電力を印
加可能とされている。上記のような電力の供給により、
上記対向した電極（８）間にパルス的に高周波放電を生
起させ、上記反応管（１）内部に導入された処理ガスを
励起してプラズマを発生させる。そして、このプラズマ
の発生効率を向上させるため、上記反応管（１）外周
に、上記各電極（８）を近接あるいは密着させる如く、
上記各電極（８）を横方向にスライド移動可能とし、
又、上記反応管（１）の交換時等において、この反応管
（１）を所定の位置に挿入するため、上記反応管（１）
と各電極（８）の密着を解除する如く各電極（８）をス
ライド移動可能とするように移動機構（13）が設けられ
ている。ここで、この移動機構（13）と上記電極（８）
との結合する結合部は、上記RF電源（11）との接続端子
を兼ねており、例えば移動機構（13）に設けられた上記
接続端子の電極（８）がスプリングワッシャ等を介して
SUS製のネジにより止められている。この時、上記ヒー
タ（７）の熱により上記結合部が加熱されると、電極
（８）及び上記ネジの熱膨張係数の違いから、ゆるみ等
が発生するため、上記結合部を上記ゆるみ等が発生しな
い温度例えば200℃以下に設定することが好ましい。
スに対して反応しにくい材質例えば石英から成る上面が
封止されている。このような反応管（１）の周囲には、
この反応管（１）内部を所望する温度例えば700〜1000
℃に加熱可能な加熱機構例えばコイル状のヒータ（７）
が反応管（１）と所定の間隔を設けて巻回されている。
そして、上記反応管（１）とヒータ（７）との間には、
例えば上記反応管（１）の外周形状に適応させた円筒形
の導電体を、所定の間隔を設けて縦方向に複数分割例え
ば対向する如く２分割させた電極（８）（８）が上記ヒ
ータ（７）と絶縁して設けられている。この電極（８）
は、導電性で上記反応管（１）内部の少なくとも半導体
ウエハ載置領域の均熱効果を有し、さらに重金属例えば
Na,K,Mg,Fe,Cu,Ni等を透過しない材質例えばシリコンカ
ーバイト，導電性セラミック，グラファイト等で形成さ
れている。そして、第２図に示すように上記電極（８）
（８）には、RF電極（11）からの電力がマッチングボッ
クス（10）およびバランストランス（９）を介して高周
波電力が供給される如く構成されている。上記RF電源
（11）は、電力の印加を所定時間毎にON,OFF可能なよう
に制御部（12）に接続されていて、パルス状に電力を印
加可能とされている。上記のような電力の供給により、
上記対向した電極（８）間にパルス的に高周波放電を生
起させ、上記反応管（１）内部に導入された処理ガスを
励起してプラズマを発生させる。そして、このプラズマ
の発生効率を向上させるため、上記反応管（１）外周
に、上記各電極（８）を近接あるいは密着させる如く、
上記各電極（８）を横方向にスライド移動可能とし、
又、上記反応管（１）の交換時等において、この反応管
（１）を所定の位置に挿入するため、上記反応管（１）
と各電極（８）の密着を解除する如く各電極（８）をス
ライド移動可能とするように移動機構（13）が設けられ
ている。ここで、この移動機構（13）と上記電極（８）
との結合する結合部は、上記RF電源（11）との接続端子
を兼ねており、例えば移動機構（13）に設けられた上記
接続端子の電極（８）がスプリングワッシャ等を介して
SUS製のネジにより止められている。この時、上記ヒー
タ（７）の熱により上記結合部が加熱されると、電極
（８）及び上記ネジの熱膨張係数の違いから、ゆるみ等
が発生するため、上記結合部を上記ゆるみ等が発生しな
い温度例えば200℃以下に設定することが好ましい。
又、上記反応管（１）の上部には、反応管（１）内部
に所定の処理ガスを供給するためのガス供給管（14）が
接続されていて、このガス供給管（14）は、図示しない
マスフローコントローラ等を介してガス供給源に接続さ
れている。そして、上記反応管（１）の下部には、排気
管（15）が接続され、この排気管（15）には、反応管
（１）内を所望の圧力に減圧及び処理ガス等を排気可能
な真空ポンプ（図示せず）に接続されている。
に所定の処理ガスを供給するためのガス供給管（14）が
接続されていて、このガス供給管（14）は、図示しない
マスフローコントローラ等を介してガス供給源に接続さ
れている。そして、上記反応管（１）の下部には、排気
管（15）が接続され、この排気管（15）には、反応管
（１）内を所望の圧力に減圧及び処理ガス等を排気可能
な真空ポンプ（図示せず）に接続されている。
上記のように構成された処理部（２）の反応管（１）
内を気密に設定する如く蓋体（16）が着脱自在に設けら
れている。この蓋体（16）上方には、上記ウエハ（３）
を積載したボート（４）が設けられている。このボート
（４）は、耐熱性で処理ガスに対して反応しにくい材質
例えば石英からなっており、このボート（４）を上記反
応管（１）内の予め定められた高さ位置に設定可能な保
温筒（17）が、上記ボート（４）と蓋体（16）との間に
設けられている。
内を気密に設定する如く蓋体（16）が着脱自在に設けら
れている。この蓋体（16）上方には、上記ウエハ（３）
を積載したボート（４）が設けられている。このボート
（４）は、耐熱性で処理ガスに対して反応しにくい材質
例えば石英からなっており、このボート（４）を上記反
応管（１）内の予め定められた高さ位置に設定可能な保
温筒（17）が、上記ボート（４）と蓋体（16）との間に
設けられている。
そして、上記蓋体（16）は、例えばボールネジとモー
タ等からなる搬送機構（６）に支持されており、縦軸方
向に上記ボート（４）が移動可能となっている。
タ等からなる搬送機構（６）に支持されており、縦軸方
向に上記ボート（４）が移動可能となっている。
上述した構成のCVD装置は、図示しない制御部で動作
制御される。
制御される。
次に、上述したCVD装置による半導体ウエハ（３）へ
の膜形成処理及び反応管（１）内面に付着した反応生成
物を除去する方法を説明する。
の膜形成処理及び反応管（１）内面に付着した反応生成
物を除去する方法を説明する。
まず、図示しないウエハ移替え装置によりウエハ
（３）が積載されたボート（４）を、受け渡し位置
（５）に設定した保温筒（17）上に、ハンドラ（18）に
より把持搬送し載置する。そして、上記ボート（４）
を、搬送機構（６）により所定量上昇させ、上記反応管
（１）内の予め定められた位置に設定する。この時、上
記反応管（１）下端部と上部蓋体（16）を当接させるこ
とにより、上記反応管（１）内部を気密としている。こ
れと同時に、上記反応管（１）内を所望の低圧状態例え
ば0.1〜3Torrに保つように図示しない真空ポンプで排気
制御し、ヒータ（７）により所望の温度例えば500〜100
0℃程度に設定する。
（３）が積載されたボート（４）を、受け渡し位置
（５）に設定した保温筒（17）上に、ハンドラ（18）に
より把持搬送し載置する。そして、上記ボート（４）
を、搬送機構（６）により所定量上昇させ、上記反応管
（１）内の予め定められた位置に設定する。この時、上
記反応管（１）下端部と上部蓋体（16）を当接させるこ
とにより、上記反応管（１）内部を気密としている。こ
れと同時に、上記反応管（１）内を所望の低圧状態例え
ば0.1〜3Torrに保つように図示しない真空ポンプで排気
制御し、ヒータ（７）により所望の温度例えば500〜100
0℃程度に設定する。
そして、この設定後上記排気制御しながらガス供給源
から図示しないマスフローコントローラ等で流量を調節
しつつ、処理ガス例えばSiH4とO2を反応管（１）内にガ
ス供給管（14）から所定時間供給する。すると、反応管
（１）内に設置されたウエハ（３）表面には、下式に
示すSiO2膜が堆積する。
から図示しないマスフローコントローラ等で流量を調節
しつつ、処理ガス例えばSiH4とO2を反応管（１）内にガ
ス供給管（14）から所定時間供給する。すると、反応管
（１）内に設置されたウエハ（３）表面には、下式に
示すSiO2膜が堆積する。
SiH4＋O2→SiO2＋2H2 ↑ …… このCVD処理後、処理ガスの供給を停止し、反応管
（１）内部を不活性ガス例えばN2ガスに置換し、常圧復
帰する。そして、上記処理後のウエハ（３）を積載した
ボート（４）を受け渡し位置（５）に搬送機構（６）に
より搬送し処理が終了する。
（１）内部を不活性ガス例えばN2ガスに置換し、常圧復
帰する。そして、上記処理後のウエハ（３）を積載した
ボート（４）を受け渡し位置（５）に搬送機構（６）に
より搬送し処理が終了する。
このようなCVD処理をくり返し実行すると、上記反応
管（１）内に反応生成物例えば上記処理の場合SiO2が付
着してしまう。このような反応生成物が付着したまま上
記CVD処理を実行すると、処理中に上記付着物が反応管
（１）から剥離し、塵となってウエハ（３）上に付着し
てしまい汚染の原因となる。そのため上記付着した反応
生成物を定期的に除去する必要がある。
管（１）内に反応生成物例えば上記処理の場合SiO2が付
着してしまう。このような反応生成物が付着したまま上
記CVD処理を実行すると、処理中に上記付着物が反応管
（１）から剥離し、塵となってウエハ（３）上に付着し
てしまい汚染の原因となる。そのため上記付着した反応
生成物を定期的に除去する必要がある。
次に、処理工程例えば上記CVD工程により反応管
（１）内に付着した反応生成物の除去をプラズマエッチ
ングにて行なう方法について説明する。
（１）内に付着した反応生成物の除去をプラズマエッチ
ングにて行なう方法について説明する。
まず、反応管（１）垂直下方の受け渡し位置、ボート
（４）が設定されていないか確認し、蓋体（16）を搬送
機構（６）により上昇して、反応管（１）下端部と当接
させる。このことにより上記反応管（１）内を気密とす
る。この状態で、反応管（１）内の所望の低圧状態例え
ば１×10-3Torrに保つように図示しない真空ポンプで排
気制御する。この時既に、RF電源(11)に接続された電極
(8)は、移動機構(13)により反応管(1)の外周と密着する
如くスライド移動してある。このような状態で、ガス供
給源から図示しないマスフローコントローラ等で流量を
例えば1000SCCM程度に調節しながらエッチングガス例え
ばNF 3を反応管（１）内にガス供給管（14）から所定時
間供給する。この時は、反応管（１）内を0.2〜1Torrに
なるように排気制御しておく。
（４）が設定されていないか確認し、蓋体（16）を搬送
機構（６）により上昇して、反応管（１）下端部と当接
させる。このことにより上記反応管（１）内を気密とす
る。この状態で、反応管（１）内の所望の低圧状態例え
ば１×10-3Torrに保つように図示しない真空ポンプで排
気制御する。この時既に、RF電源(11)に接続された電極
(8)は、移動機構(13)により反応管(1)の外周と密着する
如くスライド移動してある。このような状態で、ガス供
給源から図示しないマスフローコントローラ等で流量を
例えば1000SCCM程度に調節しながらエッチングガス例え
ばNF 3を反応管（１）内にガス供給管（14）から所定時
間供給する。この時は、反応管（１）内を0.2〜1Torrに
なるように排気制御しておく。
そして、RF電源（11）から周波数例えば400kHz、電力
例えば1KWを各電極（８）に印加する。この電力の印加
は、RF電源（11）に接続された制御部（12）により、RF
電源（11）が所定時間例えば500mS毎にON,OFFをくり返
し、パルス的に電力を印加するものである。すると、RF
電源（11）がON状態の時、各電極（８）間に放電が起こ
り、RF電源がOFF状態の時には各電極（８）間に放電が
発生しない。即ち、反応管（１）内にパルス放電が起こ
り、反応管（１）内に供給されたエッチングガスが上記
放電時に励起されプラズマが発生し、このプラズマによ
り反応管（１）内壁面に付着した反応生成物をプラズマ
エッチングして除去する。又、RF電源（11）がOFF状態
でプラズマが発生しない時は、反応管（１）内が排気制
御されているため、放電状態でプラズマ化した後のエッ
チングガス濃度の低いガスは排気管（15）から排気さ
れ、エッチングガス濃度の高いガスがガス供給管（14）
から反応管（１）内に供給される。即ち、エッチングガ
スは、常にガス供給管（14）側から排気管（15）方向へ
流れているため、放電時に使用されたエッチングガスは
無放電時に排気され、反応管（１）内が新しいエッチン
グガスに置換される。このことにより、反応管（１）内
の何れの場所においてもほぼ同条件でエッチングガスを
プラズマ化でき、均一的なプラズマエッチングが可能と
なる。パルス放電のタイミングは、反応管内にガスが充
満した状態で放電させるようにタイミング設定すると良
い。又、このプラズマエッチングは、プラズマによって
発生したラジカルによるケミカルエッチと、プラズマに
よって発生したイオンシースで加速されたイオンスパッ
タエッチとで行なわれる。
例えば1KWを各電極（８）に印加する。この電力の印加
は、RF電源（11）に接続された制御部（12）により、RF
電源（11）が所定時間例えば500mS毎にON,OFFをくり返
し、パルス的に電力を印加するものである。すると、RF
電源（11）がON状態の時、各電極（８）間に放電が起こ
り、RF電源がOFF状態の時には各電極（８）間に放電が
発生しない。即ち、反応管（１）内にパルス放電が起こ
り、反応管（１）内に供給されたエッチングガスが上記
放電時に励起されプラズマが発生し、このプラズマによ
り反応管（１）内壁面に付着した反応生成物をプラズマ
エッチングして除去する。又、RF電源（11）がOFF状態
でプラズマが発生しない時は、反応管（１）内が排気制
御されているため、放電状態でプラズマ化した後のエッ
チングガス濃度の低いガスは排気管（15）から排気さ
れ、エッチングガス濃度の高いガスがガス供給管（14）
から反応管（１）内に供給される。即ち、エッチングガ
スは、常にガス供給管（14）側から排気管（15）方向へ
流れているため、放電時に使用されたエッチングガスは
無放電時に排気され、反応管（１）内が新しいエッチン
グガスに置換される。このことにより、反応管（１）内
の何れの場所においてもほぼ同条件でエッチングガスを
プラズマ化でき、均一的なプラズマエッチングが可能と
なる。パルス放電のタイミングは、反応管内にガスが充
満した状態で放電させるようにタイミング設定すると良
い。又、このプラズマエッチングは、プラズマによって
発生したラジカルによるケミカルエッチと、プラズマに
よって発生したイオンシースで加速されたイオンスパッ
タエッチとで行なわれる。
上記したように反応管（１）内部にプラズマを発生す
るが、この時、上記反応管（１）外周に上記各電極
（８）を密着させた状態で電力を印加することにより、
上記電極（８）間に上記反応管（１）が存在即ち反応管
（１）材質の石英が存在することとなり、この石英の誘
電率が空気より数倍高いことから上記電極（８）間の静
電容量を大きくすることができ、上記プラズマが容易に
発生し、更に強いプラズマ強度が得られる。そのため、
低いRF電源（11）周波数例えば10MHz以下でのプラズマ
の発生が可能となり、従来使用していた高い周波数例え
ば13.56MHzを使用せずに上記プラズマを発生させること
ができる。その13.56MHzの周波数は、電波となって周囲
に存在する他の装置を誤動作させてしまうトラブルが頻
繁に発生しており、上記周波数の電波シールドは困難と
なっていた。しかし、上記各電極（８）を反応管（１）
外周に接触させることにより、上記10MHz以下でのプラ
ズマの発生が可能であるため、上記のように他の装置を
誤動作させる問題は解決することができる。また、上記
各電極（８）は移動機構（13）により上記反応管（１）
外周と接触或いは非接触に設定可能であるため、少なく
とも上記プラズマを発生させる場合に上記接触状態と
し、上記反応管（１）の交換等の場合に上記非接触状態
とすることにより、上記反応管（１）を容易に取り外す
ことができる。また、この反応管（１）の取り外し時
も、上記各電極（８）とその周囲に設けられているヒー
タ（７）とは常に非接触状態を保っておき、接触による
上記ヒータ（７）の破損及び上記電極（８）の破損を防
止する。
るが、この時、上記反応管（１）外周に上記各電極
（８）を密着させた状態で電力を印加することにより、
上記電極（８）間に上記反応管（１）が存在即ち反応管
（１）材質の石英が存在することとなり、この石英の誘
電率が空気より数倍高いことから上記電極（８）間の静
電容量を大きくすることができ、上記プラズマが容易に
発生し、更に強いプラズマ強度が得られる。そのため、
低いRF電源（11）周波数例えば10MHz以下でのプラズマ
の発生が可能となり、従来使用していた高い周波数例え
ば13.56MHzを使用せずに上記プラズマを発生させること
ができる。その13.56MHzの周波数は、電波となって周囲
に存在する他の装置を誤動作させてしまうトラブルが頻
繁に発生しており、上記周波数の電波シールドは困難と
なっていた。しかし、上記各電極（８）を反応管（１）
外周に接触させることにより、上記10MHz以下でのプラ
ズマの発生が可能であるため、上記のように他の装置を
誤動作させる問題は解決することができる。また、上記
各電極（８）は移動機構（13）により上記反応管（１）
外周と接触或いは非接触に設定可能であるため、少なく
とも上記プラズマを発生させる場合に上記接触状態と
し、上記反応管（１）の交換等の場合に上記非接触状態
とすることにより、上記反応管（１）を容易に取り外す
ことができる。また、この反応管（１）の取り外し時
も、上記各電極（８）とその周囲に設けられているヒー
タ（７）とは常に非接触状態を保っておき、接触による
上記ヒータ（７）の破損及び上記電極（８）の破損を防
止する。
このようなエッチングガスにより剥離された反応生成
物は、排気管（15）から排気され、反応管（１）内に反
応生成物は残留しない。そして、所定時間エッチング
後、エッチングガスを停止し、反応管（１）内部を不活
性ガス例えばN2ガスに置換し、常圧復帰する。この後、
蓋体（16）を移動機構（13）により受け渡し位置（５）
に設置してエッチング処理が終了する。
物は、排気管（15）から排気され、反応管（１）内に反
応生成物は残留しない。そして、所定時間エッチング
後、エッチングガスを停止し、反応管（１）内部を不活
性ガス例えばN2ガスに置換し、常圧復帰する。この後、
蓋体（16）を移動機構（13）により受け渡し位置（５）
に設置してエッチング処理が終了する。
この発明は上記実施例に限定されるものではなく、例
えば第３図に示すような反応管が二重管構造のものにも
適用できる。この反応管（19）は、上面が封止された筒
状の外管（20）と、この外管（20）と非接触状態で筒状
の内管（21）とから構成され、上記実施例と同様に外管
（20）の外周には対向電極（22）とヒータ（23）が設け
られている。又、下方向から蓋体（24）を反応管（19）
に当接すると反応管（19）内は気密となり、上記蓋体
（24）と内管（21）は当接状態となる。そして内管（2
1）下部からエッチングガスか供給可能なようにガス供
給管（24）が設けられ、外管（20）下部から排気可能な
ように排気管（25）が設けられている。このような反応
管（19）内にエッチングガスを供給すると、エッチング
ガスは矢印（26）のように、内管（21）下部から上部に
流れ、上部において外管（20）側にＵターンし、外管
（20）上部から下部方向へ流れ排気される。このような
ガスの流れを有する二重管構造の反応管（19）内壁面に
付着した反応生成物を除去する場合、パルス放電が起こ
る如く電力を印加する。すると、上記実施例と同様に、
放電時に使用されたエッチングガスは無放電時に排気さ
れ、反応管（19）内が新しいガスに置換される。このこ
とにより反応管（19）内の何れの場所において、常に濃
度の高いエッチングガスによりプラズマが高密度に発生
し、エッチングの均一性が良いものとなる。
えば第３図に示すような反応管が二重管構造のものにも
適用できる。この反応管（19）は、上面が封止された筒
状の外管（20）と、この外管（20）と非接触状態で筒状
の内管（21）とから構成され、上記実施例と同様に外管
（20）の外周には対向電極（22）とヒータ（23）が設け
られている。又、下方向から蓋体（24）を反応管（19）
に当接すると反応管（19）内は気密となり、上記蓋体
（24）と内管（21）は当接状態となる。そして内管（2
1）下部からエッチングガスか供給可能なようにガス供
給管（24）が設けられ、外管（20）下部から排気可能な
ように排気管（25）が設けられている。このような反応
管（19）内にエッチングガスを供給すると、エッチング
ガスは矢印（26）のように、内管（21）下部から上部に
流れ、上部において外管（20）側にＵターンし、外管
（20）上部から下部方向へ流れ排気される。このような
ガスの流れを有する二重管構造の反応管（19）内壁面に
付着した反応生成物を除去する場合、パルス放電が起こ
る如く電力を印加する。すると、上記実施例と同様に、
放電時に使用されたエッチングガスは無放電時に排気さ
れ、反応管（19）内が新しいガスに置換される。このこ
とにより反応管（19）内の何れの場所において、常に濃
度の高いエッチングガスによりプラズマが高密度に発生
し、エッチングの均一性が良いものとなる。
さらに、この発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、RF電源のON,OFFのタイミングは500mS毎でなくと
も、反応管内に供給するエッチングガス流量や排気量に
より適宜選択可能であり、状況に応じて設定可能であ
る。又、常に一定の時間毎に電源のON,OFFをくり返すの
でなくとも、所望時間内範囲でON,OFFが行なわれるよう
に設定すれば良く、電源のON,OFFでなくとも、電極間の
放電がパルス放電となるように設定できるものなら何れ
でも良い。
なく、RF電源のON,OFFのタイミングは500mS毎でなくと
も、反応管内に供給するエッチングガス流量や排気量に
より適宜選択可能であり、状況に応じて設定可能であ
る。又、常に一定の時間毎に電源のON,OFFをくり返すの
でなくとも、所望時間内範囲でON,OFFが行なわれるよう
に設定すれば良く、電源のON,OFFでなくとも、電極間の
放電がパルス放電となるように設定できるものなら何れ
でも良い。
又、上記実施例ではRF電源（11）からの接続端子と電
極（８）との結合をネジ等により行ない、ネジのゆるみ
対策として、結合部を200℃以下に設定していたが、200
℃以上の場所で結合する場合は、RF電源からはRF信号を
伝えるので結合部で直流の導通がなくとも交流の導通が
得られれば良いことになる。即ち、SiC等の電極（８）
とRF電源（11）の金属性端子との結合表面積を大きく
し、複数箇所でネジ止めする。すると大気中におかれた
SiCは高温になると表面に酸化膜が発生し直流の導通が
得られなくなるが、結合表面積が大きいため静電容量を
大きくとることが出来るので、RF電流を十分に流すこと
が出来る。この時、金属性接続端子と引き出しリードの
接続は、接続端子の温度が200℃以下の所で接続するこ
とが望ましい。
極（８）との結合をネジ等により行ない、ネジのゆるみ
対策として、結合部を200℃以下に設定していたが、200
℃以上の場所で結合する場合は、RF電源からはRF信号を
伝えるので結合部で直流の導通がなくとも交流の導通が
得られれば良いことになる。即ち、SiC等の電極（８）
とRF電源（11）の金属性端子との結合表面積を大きく
し、複数箇所でネジ止めする。すると大気中におかれた
SiCは高温になると表面に酸化膜が発生し直流の導通が
得られなくなるが、結合表面積が大きいため静電容量を
大きくとることが出来るので、RF電流を十分に流すこと
が出来る。この時、金属性接続端子と引き出しリードの
接続は、接続端子の温度が200℃以下の所で接続するこ
とが望ましい。
さらに、上記実施例では電極は均熱管を兼ねて設けら
れていたが、夫々別系統で設けても良く、電極の分割は
２分割でなくともプラズマが有効に発生するものなら何
分割でも良く、又、電極材質として耐熱性金属をセラミ
ックで被覆したものでも良く、電極に印加する周波数は
周縁装置に悪影響を与えない例えば10MHz以下であれば
何れでも良い。
れていたが、夫々別系統で設けても良く、電極の分割は
２分割でなくともプラズマが有効に発生するものなら何
分割でも良く、又、電極材質として耐熱性金属をセラミ
ックで被覆したものでも良く、電極に印加する周波数は
周縁装置に悪影響を与えない例えば10MHz以下であれば
何れでも良い。
さらに又、上記実施例では石英製の反応管内部に付着
した反応生成物をプラズマエッチングしていたが、ウエ
ハを載置していない石英製のボートや保温筒を反応管内
に設置した状態でプラズマエッチングを行なっても良
く、このようにするとボートや保温筒に付着した反応生
成物を除去することが可能となり汎用性が高いものとな
る。
した反応生成物をプラズマエッチングしていたが、ウエ
ハを載置していない石英製のボートや保温筒を反応管内
に設置した状態でプラズマエッチングを行なっても良
く、このようにするとボートや保温筒に付着した反応生
成物を除去することが可能となり汎用性が高いものとな
る。
さらに又、上記実施例ではウエハをバッチ処理する縦
型反応炉からなるCVD装置として説明したが、CVD装置で
なくとも気相エピタキシャル成長装置や拡散装置等の反
応炉から成る装置であれば何れでもよく、反応炉も横型
に適応して良いことは言うまでもない。又、上記実施例
を応用してウエハをバッチ処理するプラズマCVD装置等
として使用しても良い。
型反応炉からなるCVD装置として説明したが、CVD装置で
なくとも気相エピタキシャル成長装置や拡散装置等の反
応炉から成る装置であれば何れでもよく、反応炉も横型
に適応して良いことは言うまでもない。又、上記実施例
を応用してウエハをバッチ処理するプラズマCVD装置等
として使用しても良い。
以上述べたようにこの実施例によれば、反応管内でプ
ラズマをほぼ均一に発生可能とし、このことにより反応
管内壁面等に付着した反応生成物を均一的に除去可能と
する。又、反応管等を取り外すことなく反応生成物が除
去できるので、装置自体の稼働率を向上可能とする。
ラズマをほぼ均一に発生可能とし、このことにより反応
管内壁面等に付着した反応生成物を均一的に除去可能と
する。又、反応管等を取り外すことなく反応生成物が除
去できるので、装置自体の稼働率を向上可能とする。
第１図は本発明方法の一実施例に使用される縦型反応炉
から成るCVD装置の構成図、第２図は第１図装置の処理
部説明図、第３図は第２図の他の実施例を説明するため
の図である。 １……反応管、２……処理部 ７……ヒータ、８……電極 11……RF電源、12……制御部
から成るCVD装置の構成図、第２図は第１図装置の処理
部説明図、第３図は第２図の他の実施例を説明するため
の図である。 １……反応管、２……処理部 ７……ヒータ、８……電極 11……RF電源、12……制御部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−62125（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−276829（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−315137（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/302
Claims (4)
- 【請求項１】処理工程により反応管内に設置したボート
に付着した不要な反応生成物をプラズマエッチングする
に際し、反応管内に導入するエッチングガスのプラズマ
化をパルス的に行うことにより上記ボートに付着した反
応生成物をプラズマエッチングすることを特徴とするプ
ラズマ処理方法。 - 【請求項２】請求項１記載のプラズマ処理方法におい
て、 前記ボートが、保温筒に載置されていることを特徴とす
るプラズマ処理方法。 - 【請求項３】請求項１記載のプラズマ処理方法におい
て、 一定の時間毎に高周波電源のオン、オフを繰返すように
してプラズマ化をパルス的に行うことを特徴とするプラ
ズマ処理方法。 - 【請求項４】請求項１記載のプラズマ処理方法におい
て、 反応管の外周に設けられた１対の電極には、高周波電源
からバランストランスを介して高周波電力を供給するよ
うにしたことを特徴とするプラズマ処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63145069A JP2860653B2 (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | プラズマ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63145069A JP2860653B2 (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | プラズマ処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0214523A JPH0214523A (ja) | 1990-01-18 |
| JP2860653B2 true JP2860653B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=15376662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63145069A Expired - Lifetime JP2860653B2 (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | プラズマ処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2860653B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6942813B2 (en) | 2003-03-05 | 2005-09-13 | Applied Materials, Inc. | Method of etching magnetic and ferroelectric materials using a pulsed bias source |
| US7879510B2 (en) | 2005-01-08 | 2011-02-01 | Applied Materials, Inc. | Method for quartz photomask plasma etching |
| US7790334B2 (en) | 2005-01-27 | 2010-09-07 | Applied Materials, Inc. | Method for photomask plasma etching using a protected mask |
| US7829243B2 (en) | 2005-01-27 | 2010-11-09 | Applied Materials, Inc. | Method for plasma etching a chromium layer suitable for photomask fabrication |
| US7786019B2 (en) | 2006-12-18 | 2010-08-31 | Applied Materials, Inc. | Multi-step photomask etching with chlorine for uniformity control |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57147236A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-11 | Kokusai Electric Co Ltd | Removing method for extraneous matter on reaction pipe for vapor growth device |
| JPS6062125A (ja) * | 1983-09-16 | 1985-04-10 | Toshiba Corp | プラズマエツチング方法 |
| JPS62115708A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-27 | Hitachi Ltd | 処理装置 |
| JPH0754801B2 (ja) * | 1986-02-25 | 1995-06-07 | 株式会社フレンドテツク研究所 | 半導体装置製造装置およびその反応管内部の洗浄方法 |
-
1988
- 1988-06-13 JP JP63145069A patent/JP2860653B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0214523A (ja) | 1990-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4121269B2 (ja) | セルフクリーニングを実行するプラズマｃｖｄ装置及び方法 | |
| US5015330A (en) | Film forming method and film forming device | |
| US5310453A (en) | Plasma process method using an electrostatic chuck | |
| JP3270842B2 (ja) | パーティクル汚染の低減されたプラズマスパッタエッチングシステム | |
| JPH07335626A (ja) | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 | |
| EP0020746B1 (en) | Process and apparatus for cleaning wall deposits from a film deposition furnace tube | |
| JP2860653B2 (ja) | プラズマ処理方法 | |
| JPH02159027A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP4193255B2 (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| JP2921499B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2717185B2 (ja) | 熱処理装置のクリーニング方法 | |
| JPH0377655B2 (ja) | ||
| JP2001298020A (ja) | セラミックヒータ及びそれを用いた成膜処理装置 | |
| JP2721847B2 (ja) | プラズマ処理方法及び縦型熱処理装置 | |
| JP2721846B2 (ja) | 縦型熱処理装置及び縦型熱処理装置による処理方法 | |
| JP4138269B2 (ja) | 半導体製造装置 | |
| JP2714580B2 (ja) | 化学的気相成長方法及び化学的気相成長装置 | |
| JP3807957B2 (ja) | プラズマ処理方法 | |
| JPH0331479A (ja) | クリーニング方法 | |
| JP3238137B2 (ja) | プラズマ処理室のクリーニング方法 | |
| JPH0639709B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPH0214521A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3259453B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置に用いる電極及びプラズマｃｖｄ装置 | |
| JPH06168914A (ja) | エッチング処理方法 | |
| JP3699416B2 (ja) | プラズマ処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081211 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081211 Year of fee payment: 10 |