JP3702235B2 - Method for removing silicon deposited film - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマCVD装置等、電極に高周波電力をかけてプラズマを発生させ目的とする基板上にシリコン膜を製膜する装置において装置内に発生するシリコン堆積膜を除去する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電極に高周波電力をかけてプラズマを発生させ目的とする基板上にシリコン膜を製膜する装置の例として、プラズマCVD装置の一般的な構成を、図8、図9に基づいて説明する。図8はプラズマCVD装置の構成概要図であり、図9は、図8中A−A矢視によるプラズマCVD装置の真空容器内の断面配置図である。
【0003】
図8に示すように、プラズマCVD装置100は、真空容器1内に電極3を設け、図9に示すように、電極3に向かい合わせて設けられたアース電極12上にシリコン製膜を施そうとする基板7が配置される。電極3の基板7と反対側には電極3を囲むように製膜室2が形成されている。製膜室2は基板7側を開放した形としており、電極3と向かい合う面に図示しないガス供給源と接続したガス供給部10が設けられている。また、真空容器1にはガスを排出するための排気管11が設けられ図示しない排気装置(真空装置)と接続している。
【0004】
なお、ガス供給部10は図8に示すものに限らず、電極3自体がガスパイプとなっていて、ガスパイプに多数設けられた噴出孔からガスを噴出させるものもある。
【0005】
プラズマCVD装置100において基板7は、太陽電池、薄膜トランジスタ等に用いられるためにアモルファスシリコン等が製膜されるが、近年大サイズ化の要請が高く、大サイズの基板7に一様にシリコン製膜を施すために電極3も基板7と向かい合う平面状に構成され、大サイズ化している。
【0006】
また、平面状に構成される電極3としては、図8に示すように、その対向する端縁部に配置された2本の横方向電極棒3a、3bと、その間を接続して複数平行に配された縦方向電極棒3cとで縦格子状に形成したラダー電極が多く用いられる。
【0007】
電極3に1つの高周波電源を接続するものもあるが、大サイズ化したラダー電極3の場合、2つの高周波電源を接続する場合が多い。
【0008】
その場合、図8の例では、上側の横方向電極棒3a(第1の横方向電極棒)は複数の上側給電点6a(第1の給電点)を介して給電線A5aが接続され、給電線A5aは高周波電源であるRFアンプA4a(第1の高周波電源)に接続し、下側の横方向電極棒3b(第2の横方向電極棒)は複数の下側給電点6b(第2の給電点)を介して給電線B5bが接続され、給電線B5bは高周波電源であるRFアンプB4b(第2の高周波電源)に接続している。
【0009】
なお、本明細書において「縦方向」「横方向」「上側」「下側」とは、本明細書において各部の相互の方向・位置の関係を説明するために、図8に示す状態で言うものであって、実際のプラズマCVD装置100、真空容器1、電極3等の配置方向を規定するものではない。このことは、図1から図7に基づく本発明の実施の形態の説明において同じである。
【0010】
上記のようなプラズマCVD装置100でのアモルファスシリコンの製膜においては、基板7をセットし真空容器1内を真空とした後、ガス供給部10からシランガス(SiH4 )を供給し電極3を通過させ基板7へ向けて流し、RFアンプA4a、RFアンプA4bからは電極3に、例えば、RF周波数60MHzの高周波電力を供給し、シランガスをプラズマ化して、シリコン(Si)を基板7上に製膜する。なお、製膜室2はシランガスが電極3と反対側に流れることを抑制し製膜の効率向上を図る働きがある。
【0011】
しかしながら、アモルファスシリコン膜等の製膜を連続的に行なううちに、シリコンの膜が真空容器1内壁に堆積してさらに落下するものも生じ、あるいは気相中にシリコン粉が発生し、これらのシリコン粉末が製膜中の基板7に付着すると、不良品発生の問題が発生する。また、シリコン堆積膜は電極3自体にも発生し、出力の低下、プラズマ発生分布の不均一、等の問題も生じる。
【0012】
そこで、このシリコン堆積膜の除去が行なわれるが、従来一般的な方法としては、電極3等の各部材を分解してアルカリ洗浄し、再組み立てすることが行なわれる。しかし分解、アルカリ洗浄、乾燥、再組み立ての工数は大きく、その間プラズマCVD装置100は稼働を停止せざるを得ず、そのコストと稼働率の低下の問題があった。
【0013】
それに対して、プラズマCVD装置100の稼働率を上げられるセルフクリーニングプロセスとして、プラズマCVD装置100の製膜作業を一時停止し、真空容器1内に、反応性の強いエッチングガスとなるNF3 (三フッ化窒素)を注入し、製膜用の電極3に同様に高周波電力をかけて、NF3 をプラズマ化して分解し、分解により生じたF(フッ素)ラジカルにより真空容器1内をエッチングし、下記のようにシリコン膜やシリコン粉をSiF4 (フッ化珪素)として気化し除去する方法も考えられている。
【0014】
Fラジカル+Si→SiF4 (フッ化珪素:沸点−95.5°C)
この反応は、発熱反応であり、除去すべきSiがなくなれば温度上昇がなくなり、その分温度が低下するので、クリーニング完了検知の情報となり、自動的なシリコン堆積膜除去方法として利用できるものと考えられている。
【0015】
しかし、この場合においても従来は、電極3が比較的小型(例えば、500 mm角以下) のものでは、NF3 プラズマを均一に発生することができたが、電極3の温度上昇が急激となりオーバーエッチング(表面に出た金属部分がFラジカルにより腐食する)による電極3部材の腐食が問題となっていた。
【0016】
また、500 mm角を越えるような大面積の電極3の場合は、NF3 プラズマを均一に発生することが困難なため、リモートプラズマ(別の場所でNF3 プラズマを生成し、比較的寿命の長いFラジカルを含むガスを電極部に導きエッチングを行なう)によるエッチングを用いる必要がある。
【0017】
リモートプラズマでは、しかし、Fラジカル含有ガスの上流部はFラジカル濃度が高くエッチング速度が早くなり、下流側はFラジカル濃度が低くエッチング速度が遅くなるので、エッチング状態の差異が大きく、やはりオーバーエッチングによる電極3部材の腐食問題が生じる。しかもFラジカル含有ガスを引き回すためその行程の各部分に耐F性の弱い材料は使用できないという制約も生じた。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来の電極に高周波電力をかけてプラズマを発生させ目的とする基板上にシリコン膜を製膜する装置におけるシリコン堆積膜の除去において、大面積電極上のシリコン堆積膜を均一にエッチングでき、プラズマによる電極部材の過熱によるオーバーエッチングを抑制できるようなプラズマ発生が可能で、エッチング分布の差異が生じてもオーバーエッチングによる電極部材腐食を抑制できるセルフクリーニングプロセスを可能とする、シリコン堆積膜除去方法を提供することを課題とするものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
(1)本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その第1の手段として、真空容器内にNF3 を導入し、同真空容器内の平面状に構成された電極に高周波電力をかけて、NF3 をプラズマ化して分解し、発生したFラジカルにより同真空容器内のシリコン堆積膜を除去するシリコン堆積膜除去方法において、前記電極の対向する端縁部にそれぞれ第1、第2の給電点を設け、同第1、第2の給電点にそれぞれ第1、第2の高周波電源を接続し、同第1、第2の高周波電源の高周波電力の周波数を同じく且つ位相のずれを一定範囲内として前記第1の給電点と第2の給電点との間の中央部において主にプラズマが発生する中央プラズマモードと、前記第1、第2の高周波電源の高周波電力の周波数に一定範囲以上の差を設けることにより前記第1の給電点と第2の給電点の近傍部において主にプラズマが発生する上下プラズマモードとを、交互に行なうことを特徴とするシリコン堆積膜除去方法を提供する。
【0020】
第1の手段によれば、電極全体において時間平均的に均一にプラズマが発生し、電極の過熱を抑制しつつ電極全体のシリコン堆積膜が隈無く均一にエッチングされて除去され、また、電極全体で均一にプラズマが発生するため真空容器の内部全体も良好に一様のシリコン堆積膜除去がなされる。
【0021】
(2)第2の手段としては、真空容器内にNF 3 を導入し、同真空容器内の平面状に構成された電極に高周波電力をかけて、NF 3 をプラズマ化して分解し、発生したFラジカルにより同真空容器内のシリコン堆積膜を除去するシリコン堆積膜除去方法において、前記電極の対向する端縁部にそれぞれ第1、第2の給電点を設け、同第1、第2の給電点にそれぞれ第1、第2の高周波電源を接続し、同第1、第2の高周波電源の高周波電力の周波数を同じく且つ位相のずれを一定範囲内として前記第1の給電点と第2の給電点との間の中央部において主にプラズマが発生する中央プラズマモードと、前記第1、第2の高周波電源の高周波電力の周波数を同じく且つ位相のずれを一定範囲以上として前記第1の給電点と第2の給電点の近傍部において主にプラズマが発生する上下プラズマモードとを、交互に行なうとともに、前記中央プラズマモードと、前記上下プラズマモードとの間に高周波電力の供給を停止するインターバルを設けることを特徴とするシリコン堆積膜除去方法を提供する。
第2の手段によっても、電極全体において時間平均的に均一にプラズマが発生し、電極の過熱を抑制しつつ電極全体のシリコン堆積膜が隈無く均一にエッチングされて除去され、また、電極全体で均一にプラズマが発生するため真空容器の内部全体も良好に一様のシリコン堆積膜除去がなされ、さらに、インターバルの時間的割合を調整することで、加熱量を調節でき、適切な温度範囲内でエッチングを進行することができる。
(3)第3の手段として、第1の手段のシリコン堆積膜除去方法において、前記中央プラズマモードと、前記上下プラズマモードとの間に高周波電力の供給を停止するインターバルを設けることを特徴とするシリコン堆積膜除去方法を提供する。
第3の手段によれば、第1の手段の作用に加え、インターバルの時間的割合を調整することで、加熱量を調節でき、適切な温度範囲内でエッチングを進行することができる。
【0022】
(4)また、第4の手段として、第1の手段ないし第3の手段のいずれかのシリコン堆積膜除去方法において、前記第1、第2の給電点はそれぞれ複数設けることを特徴とするシリコン堆積膜除去方法を提供する。
【0023】
第4の手段によれば、第1の手段ないし第3の手段のいずれかの作用に加え、プラズマの発生の分布をより均一的にできる。
【0024】
(5)第5の手段として、第1の手段ないし第3の手段のいずれかのシリコン堆積膜除去方法において、前記平面状に構成された電極は、前記第1の給電点が設けられた第1の横方向電極棒と、前記第2の給電点が設けられた第2の横方向電極棒と、同第1、第2の横方向電極棒の間を接続する複数の縦方向電極棒を有するものであることを特徴とするシリコン堆積膜除去方法を提供する。
【0025】
第5の手段によれば、第1の手段ないし第3の手段のいずれかの作用を、大サイズの電極として有効なラダー電極において奏する。
【0026】
(6)第6の手段として、第1の手段ないし第3の手段のいずれかのシリコン堆積膜除去方法において、前記中央プラズマモードは、前記第1、第2の高周波電源の高周波電力の位相のずれを前記一定範囲内で正負にわたり周期的に変化させることを特徴とするシリコン堆積膜除去方法を提供する。
【0027】
第6の手段によれば、第1の手段ないし第3の手段のいずれかの作用に加え、第1、第2の給電点間の中央部をプラズマ強度のピークが周期的に揺動し、プラズマの発生の分布をより均一的にできる。
【0028】
(7)第7の手段として、第2の手段または第3の手段のシリコン堆積膜除去方法において、前記中央プラズマモードと前記上下プラズマモードとを交互に行なったのち、前記真空容器内を冷却し、その後、前記インターバルの時間的割合を前記真空容器内の冷却前に比べ増加させて前記中央プラズマモードと前記上下プラズマモードとを交互に行うこと特徴とするシリコン堆積膜除去方法を提供する。
【0029】
第7の手段によれば、第2の手段または第3の手段の作用に加え、シリコン堆積膜が厚いときは、まず比較的高温になるように調整しつつエッチング作用を高めてエッチングを早く進行させ、一旦冷却後、インターバルの時間的割合を増加させて比較的低温でオーバーエッチングを防止するようにエッチングを進行させることができる。
【0030】
(8)第8の手段として、第1の手段ないし第7の手段のいずれかのシリコン堆積膜除去方法において、前記平面状に構成された電極は、前記真空容器内で製膜を行なうための電極であること特徴とするシリコン堆積膜除去方法を提供する。
【0031】
第8の手段によれば、第1の手段ないし第7の手段のいずれかの作用に加え、製膜装置において製膜用の電極をそのまま使用でき、工数の増大が少なく、製膜工程に対する稼働停止等の影響も極めて少なく、安全且つ効率のよいセルフクリーニングプロセスを行なえる。
【0032】
(9)第9の手段として、第8の手段のシリコン堆積膜除去方法において、前記真空容器はプラズマCVD装置を構成するものであることを特徴とするシリコン堆積膜除去方法を提供する。
【0033】
第9の手段によれば、第8の手段の作用に加え、プラズマCVD装置においては、稼働率が向上し、また、真空容器内、電極のクリーニングを適切に実施できる。
【0034】
【発明の実施の形態】
図1から図7に基づき、本発明の実施の一形態に係るシリコン堆積膜除去方法を説明する。図1は本実施の形態のシリコン堆積膜除去方法の実施態様の説明図であり、プラズマCVD装置の構成概要図である。図2は図1の電極におけるプラズマ発生モードの説明図、図3は図2中の中央プラズマモードの説明図、図4は図2中の上下プラズマモードの説明図、図5は本実施の形態のシリコン堆積膜除去方法の高温クリーニング時における電極の温度履歴のグラフ、図6は本実施の形態のシリコン堆積膜除去方法における電極温度コントロール運転の説明図、図7は本実施の形態のシリコン堆積膜除去方法の一実施例の諸値表である。
【0035】
図1に示すように、本実施態様のプラズマCVD装置200の装置構成は、RFアンプA4a、RFアンプB4bに対して位相制御信号源8が接続されている以外は、図8で説明した従来のプラズマCVD装置の例と同様に構成されており、図9に示した断面も同様であるので図示省略し、同じ箇所には同じ符号を付して説明を省略して異なる点を主に以下説明する。
【0036】
図1において、8は位相制御信号源であり、その出力A8aはRFアンプA4aに外部入力端子A9aを介して入力し、出力B8bはRFアンプB4bに外部入力端子B9bを介して入力し、両RFアンプ8a、8bの出力する高周波電力の高周波の位相ずれθ、およびそれぞれのRF周波数fa、fbの相互関係を制御するものである。
【0037】
本実施の形態のシリコン堆積膜除去方法は、従来例で説明したような、真空容器1内にNF3 を導入し、製膜用の電極3に高周波電力をかけて、NF3 をプラズマ化して分解し、Fラジカルにより真空容器1内のシリコン堆積膜をエッチングし、シリコンをフッ化珪素として気化し除去する方法において、さらに、図2(a)に示すように、電極3の上側給電点6aと下側給電点6bとの間の中央部(図2中の、中央域X、その上側の中央上寄り域Xaおよび下側の中央下寄り域Xb)において主にプラズマが発生する「中央プラズマモード」(本明細書において「中央プラズマモード」とは、その意味に用いる)と、(b)に示すように、電極3の上側給電点6aの近傍部(図2中の上端域Ya)と下側給電点6bの近傍部(図2中の下端域Yb)とにおいて主にプラズマが発生する「上下プラズマモード」(本明細書において「上下プラズマモード」とは、その意味に用いる)とを、積極的に交互に現出させるように位相制御信号源8により制御し、その結果、電極3の全域に時間平均的に均一にプラズマが発生するようにする。なお、電極3の上側給電点6aと下側給電点6bは複数設けることにより、横方向のプラズマ発生の分布をより均一的にでき、より大サイズの電極に対処できる。
【0048】
図3により、「中央プラズマモード」を説明すると、図1に示されるような構成のプラズマCVD装置200において、位相制御信号源8によりRFアンプA4aとRFアンプB4bの高周波電力の位相ずれθを制御する位相変調法により、電極3における上下の電圧分布、すなわちプラズマ強度Pの分布が制御される。
【0039】
RFアンプA4aのRF周波数fa、RFアンプB4bのRF周波数fbが同周波数、例えば60MHzのとき、両高周波に位相ずれθがないときは図3中(a)に示すように、プラズマ強度Pは中央域Xで最も高い分布となる。
【0040】
なお、60MHzのRF周波数fa、fbは、製膜工程上設定された仕様であるが、RFアンプA4a、RFアンプB4bの高周波電力をそのままシリコン堆積層除去のエッチングのために用いることができる。
【0041】
RF周波数fa側に対してRF周波数fb側の高周波が一定範囲内の角度の位相ずれ−θを有するようにすると、図3中(b)に示すように、プラズマ強度Pは中央下寄り域Xbで最も高い分布となる。ここで、一定範囲内の位相ずれ角(変調角度)θの例としては、θ≒40°である。
【0042】
逆に、RF周波数fa側に対してRF周波数fb側の高周波が+θ(θ≒40°)の位相ずれ角を有するようにすると、図3中(c)に示すように、プラズマ強度Pは中央上寄り域Xaで最も高い分布となる。
【0043】
そこで、位相制御信号源8の出力A8a、出力B8bを、それぞれRFアンプA4a、RFアンプB4bに入力して、位相変調法により位相ずれθを一定範囲内で、例えば−40°〜+40°にわたって、周期的に揺動周期Tfで変化させると、中央上寄り域Xaから中央下寄り域Xbの間を周期Tfでプラズマ強度Pのピークの揺動Fが生じ、中央域Xを中心に中央上寄り域Xaから中央下寄り域Xbの間に時間平均的に均一にプラズマが強く発生し、「中央プラズマモード」が形成される。
【0044】
揺動周期Tfの例としては、Tf≒10secであるが、揺動周期Tfおよび位相ずれ角θは、上下給電点6a、6b間の中央部、すなわち図示の中央域Xを中心に中央上寄り域Xaから中央下寄り域Xbの間に時間平均的に均一にプラズマが発生するように設定する。中央域Xだけで上下給電点6a、6b間の中央部に実質的に均一にプラズマが発生すれば、位相ずれ角θを小さく、あるいは零としてプラズマ強度Pのピークの揺動Fを抑えてもよい。
【0045】
一方、「上下プラズマモード」は、図4に示すように、位相ずれ角(変調角度)θをさらに一定範囲以上に大きくすることによって、プラズマ強度Pのピークを、上端域Yaと、下端域Ybに発生させるものである。
【0046】
一定範囲以上の位相ずれ角θとしては、例えばθを100°以上とし(好ましくは115°程度)、RF周波数fa側に対してRF周波数fb側が位相ずれ±θを有するときは、図4中(a)に示すように、プラズマ強度Pは上下給電点6a、6bの近傍部である図示の上端域Yaと、下端域Ybで最も高い分布となり、中央域X周辺が低い分布となって「上下プラズマモード」が形成される。この場合、上下給電点6a、6bにプラズマが集中しやすい特性があり、「上下プラズマモード」はその特性を利用したものである。
【0047】
また、「上下プラズマモード」は、図4(b)に示すように、位相ずれθに代えて、RF周波数faに対してRF周波数fbが一定範囲以上の周波数差±Δfbを有するように設定しても形成することができ、例えば、fa=60MHz、Δfb≒1.5MHzで、fb=fa−Δfb≒58.5MHxzの場合、「上下プラズマモード」が形成された。この場合、Δfb/faは2.5%である。
【0048】
以上のような、「中央プラズマモード」と「上下プラズマモード」とを交互に形成すると、電極3全体において時間平均的に均一にプラズマが発生し、電極3全体のシリコン堆積膜が、隈無く均一にエッチングされて除去される。また、電極3全体で均一にプラズマが発生するため、真空容器1内部全体も良好に一様のシリコン堆積膜除去をなすことが可能となる。
【0049】
以上のような作用効果に加え、本実施の形態のシリコン堆積膜除去方法によれば、電極3の過熱を抑制し、過熱によるオーバーエッチングが防止される。図5に、シリコン堆積膜除去を行なう高温クリーニングの時間経過と、電極3の中央部(中央上寄り域Xaから中央下寄り域Xbの間)の電極温度Tcおよび電極3の下側給電点6b近傍(下端域Yb)の電極温度Tbの関係を示す。
【0050】
なお、本実施の形態のシリコン堆積膜除去方法においては、シリコン堆積膜が厚いときは、300ないし400°C程度の温度になるように調整しつつエッチング作用を高めてエッチングを早く進行させる高温クリーニングを行い、金属面が出る前にプラズマを止めてNF3 ガスまたはN2 ガス等を流して150°C程度まで冷却し、その後200ないし250°C程度の温度に調整しつつエッチングを進行させる低温クリーニングを行なうことが、効率上およびオーバーエッチング防止上有効であり、図5はその高温クリーニングの例である。
【0051】
図5の電極3の温度履歴例に示されるように、電極温度Tc、電極温度Tbはともに、やや漸増の傾向はあるものの略一定範囲内に止めることができ、温度は上下に変化しつつ温度上昇は約300°Cまでに抑制される。
【0052】
これは、本実施の形態のシリコン堆積膜除去方法は、「中央プラズマモード」と「上下プラズマモード」とを交互に行なうため、「中央プラズマモード」においては上端域Yaと下端域Ybの加熱が弱まり、「上下プラズマモード」においては中央上寄り域Xaから中央下寄り域Xbの加熱が弱まるためである。
【0053】
また、「中央プラズマモード」と「上下プラズマモード」との切替えに際して、高周波電力の供給を停止するインターバルを設け、インターバルの時間的割合によって、加熱量を調節できるためである。
【0054】
その結果、連続的に加熱された場合に生じる恐れのある電極3の過熱が防止され、過熱による電極3のオーバーエーチングを防止することができ、且つ適切な温度範囲内でエッチングを進行することができ、製膜室2等の構造物の熱変形、損傷も防止される。
【0055】
なお、「中央プラズマモード」と「上下プラズマモード」との切替えは、図6に「中央プラズマモード」のプラズマ強度PC と「上下プラズマモード」のプラズマ強度PA の時間変化の例を示すように、例えば「中央プラズマモード」のプラズマON時間tC =3分、インターバル時間tI =1分、「上下プラズマモード」のプラズマON時間tA =3分、インターバル時間tI =1分、というような繰り返しとなる。
【0056】
各プラズマON時間tC 、tA 、インターバル時間tI によって、加熱量の調整ができるので、高温クリーニング、低温クリーニングの温度設定、また時関経過に従う温度漸増に対する抑制等を行なうことができる。
【0057】
そして、そのように制御しても電極3部材の温度が上昇する場合は、万一電極金属が露出しても電極温度の急増が抑制されているので腐食速度は遅く、従来に比べ遙に電極部材の腐食量は小さいので(従来の場合は約500°Cまで温度が上昇し、本発明の10倍以上の腐食量となる場合があった)、一旦プラズマを停止し、NF3 ガスまたはN2 ガス等を流して製膜室2全体を100〜150°C程度に低下させて、再度プラズマによるエッチングを行なうことで腐食速度を抑制しつつクリーニングを行なうことができる。
【0058】
図7に、本実施の形態のシリコン堆積膜除去方法の一実施例の諸値を示す。この実施例の場合、RF周波数fa、fb=60MHz、中央プラズマモード:位相ずれθ=±40°、上下プラズマモード:位相ずれθ=±100°以上、プラズマON時間合計162分、インターバルを含むクリーニング総時間334分で、腐食無し、残膜、一部箇所に微少、という結果が得られ、実質的に真空室内全体のシリコン堆積膜を除去できた。
【0059】
したがって、本実施の形態のシリコン堆積膜除去方法によれば、製膜装置において製膜用の電極をそのまま使用でき、追加設備コストが少なく、工数の増大が少なく、製膜工程に対する稼働停止等の影響も極めて少ない。また、電極のオーバーエッチングも防止できるので、安全且つ効率のよいセルフクリーニングプロセスが可能となる。
【0060】
特に実施態様のプラズマCVD装置においては、稼働率が向上し、また、真空容器内、電極のクリーニングを適切に実施できるため、アモルファスシリコン製膜等、製膜製品の歩留り、品質の向上が得られる。
【0061】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲でその具体的構成に種々の変更を加えてもよいことは言うまでもない。
【0062】
例えば、電極3はラダー電極を例示して説明したが、それに限られることなく、基板と向かい合って平面的に構成され、相対する2辺にそれぞれ高周波電源が接続される電極であれば、例えば平板電極等においても、本発明は同様に適用できる。
【0063】
【発明の効果】
(1)請求項1の発明によれば、シリコン堆積膜除去方法を、真空容器内にNF3 を導入し、同真空容器内の平面状に構成された電極に高周波電力をかけて、NF3 をプラズマ化して分解し、発生したFラジカルにより同真空容器内のシリコン堆積膜を除去するシリコン堆積膜除去方法において、前記電極の対向する端縁部にそれぞれ第1、第2の給電点を設け、同第1、第2の給電点にそれぞれ第1、第2の高周波電源を接続し、同第1、第2の高周波電源の高周波電力の周波数を同じく且つ位相のずれを一定範囲内として前記第1の給電点と第2の給電点との間の中央部において主にプラズマが発生する中央プラズマモードと、前記第1、第2の高周波電源の高周波電力の周波数に一定範囲以上の差を設けることにより前記第1の給電点と第2の給電点の近傍部において主にプラズマが発生する上下プラズマモードとを、交互に行なうように構成したので、電極全体において時間平均的に均一にプラズマが発生し、電極全体のシリコン堆積膜が、隈無く均一にエッチングされて除去され、また、電極全体で均一にプラズマが発生するため真空容器の内部全体も良好に一様のシリコン堆積膜除去をなすことが可能となる。
【0064】
(2)請求項2の発明によれば、真空容器内にNF3 を導入し、同真空容器内の平面状に構成された電極に高周波電力をかけて、NF3 をプラズマ化して分解し、発生したFラジカルにより同真空容器内のシリコン堆積膜を除去するシリコン堆積膜除去方法において、前記電極の対向する端縁部にそれぞれ第1、第2の給電点を設け、同第1、第2の給電点にそれぞれ第1、第2の高周波電源を接続し、同第1、第2の高周波電源の高周波電力の周波数を同じく且つ位相のずれを一定範囲内として前記第1の給電点と第2の給電点との間の中央部において主にプラズマが発生する中央プラズマモードと、前記第1、第2の高周波電源の高周波電力の周波数を同じく且つ位相のずれを一定範囲以上として前記第1の給電点と第2の給電点の近傍部において主にプラズマが発生する上下プラズマモードとを、交互に行なうとともに、前記中央プラズマモードと、前記上下プラズマモードとの間に高周波電力の供給を停止するインターバルを設けるように構成したので、電極全体において時間平均的に均一にプラズマが発生し、電極全体のシリコン堆積膜が、隈無く均一にエッチングされて除去され、また、電極全体で均一にプラズマが発生するため真空容器の内部全体も良好に一様のシリコン堆積膜除去をなすことが可能となり、さらに、インターバルの時間的割合を調整することで、加熱量を調節でき、連続的に加熱された場合に生じる恐れのある電極の過熱が防止され、過熱による電極のオーバーエッチングを防止することができ、且つ適切な温度範囲内でエッチングを進行することができ、真空容器内の構造物の熱変形、損傷も防止される。
(3)請求項3の発明によれば、請求項1に記載のシリコン堆積膜除去方法において、前記中央プラズマモードと、前記上下プラズマモードとの間に高周波電力の供給を停止するインターバルを設けるように構成したので、請求項1の発明の効果に加え、インターバルの時間的割合を調整することで、加熱量を調節でき、連続的に加熱された場合に生じる恐れのある電極の過熱が防止され、過熱による電極のオーバーエッチングを防止することができ、且つ適切な温度範囲内でエッチングを進行することができ、真空容器内の構造物の熱変形、損傷も防止される。
【0065】
(4)請求項4の発明によれば、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のシリコン堆積膜除去方法において、前記第1、第2の給電点はそれぞれ複数設けるように構成したので、請求項1ないし請求項3のいずれかの発明の効果に加え、プラズマの発生の分布をより均一的にでき、より大サイズの電極に対処できる。
【0066】
(5)請求項5の発明によれば、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のシリコン堆積膜除去方法において、前記平面状に構成された電極は、前記第1の給電点が設けられた第1の横方向電極棒と、前記第2の給電点が設けられた第2の横方向電極棒と、同第1、第2の横方向電極棒の間を接続する複数の縦方向電極棒を有するものであるように構成したので、請求項1ないし請求項3のいずれかの発明の効果を、大サイズの電極として有効なラダー電極において奏することができる。
【0067】
(6)請求項6の発明によれば、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のシリコン堆積膜除去方法において、前記中央プラズマモードは、前記第1、第2の高周波電源の高周波電力の位相のずれを前記一定範囲内で正負にわたり周期的に変化させるように構成したので、請求項1ないし請求項3のいずれかの発明の効果に加え、第1、第2の給電点間の中央部をプラズマ強度のピークが周期的に揺動し、プラズマの発生の分布をより均一的にでき、より大サイズの電極に対処できる。
【0068】
(7)請求項7の発明によれば、請求項2または請求項3に記載のシリコン堆積膜除去方法において、前記中央プラズマモードと前記上下プラズマモードとを交互に行なったのち、前記真空容器内を冷却し、その後、前記インターバルの時間的割合を前記真空容器内の冷却前に比べ増加させて前記中央プラズマモードと前記上下プラズマモードとを交互に行うように構成したので、請求項2または請求項3の発明の効果に加え、シリコン堆積膜が厚いときは、まず比較的高温になるように調整しつつエッチング作用を高めてエッチングを早く進行させ、一旦冷却後、インターバルの時間的割合を増加させて比較的低温でエッチングを進行させることにより、効率が向上しオーバーエッチングが防止される。
【0069】
(8)請求項8の発明によれば、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載のシリコン堆積膜除去方法において、前記平面状に構成された電極は、前記真空容器内で製膜を行なうための電極であるように構成したので、請求項1ないし請求項7のいずれかの発明の効果に加え、製膜装置において製膜用の電極をそのまま使用でき、追加設備コストが少なく、工数の増大が少なく、製膜工程に対する稼働停止等の影響も極めて少ない。また、電極のオーバーエッチングも防止できるので、安全且つ効率のよいセルフクリーニングプロセスが可能となる。
【0070】
(9)請求項9の発明によれば、請求項8に記載のシリコン堆積膜除去方法において、前記真空容器はプラズマCVD装置を構成するものであるようにしたので、請求項8の発明の効果に加え、プラズマCVD装置においては、稼働率が向上し、また、真空容器内、電極のクリーニングを適切に実施できるため、アモルファスシリコン製膜等、製膜製品の歩留り、品質の向上が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の一形態に係るシリコン堆積膜除去方法の実施態様の説明図であり、プラズマCVD装置の構成概要図である。
【図2】 図1の電極におけるプラズマ発生モードの説明図である。
【図3】 図2中の中央プラズマモードの説明図である。
【図4】 図2中の上下プラズマモードの説明図である。
【図5】 本実施の形態のシリコン堆積膜除去方法の高温クリーニング時における電極の温度履歴のグラフである。
【図6】 本実施の形態のシリコン堆積膜除去方法における電極温度コントロール運転の説明図である。
【図7】 本実施の形態のシリコン堆積膜除去方法の一実施例の諸値表である。
【図8】 プラズマCVD装置の一般的な構成概要図である。
【図9】 図8中A−A矢視によるプラズマCVD装置の真空容器内の断面配置図である。
【符号の説明】
1 真空容器
2 製膜室
3 電極
3a、3b 横方向電極棒
3c 縦方向電極棒
4a RFアンプA
4b RFアンプB
5a 給電線A
5b 給電線B
6a 上側給電点
6b 下側給電点
7 基板
8 位相制御信号源
10 ガス供給部
11 排気管
12 アース電極
100、200 プラズマCVD装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for removing a silicon deposition film generated in an apparatus such as a plasma CVD apparatus in an apparatus for generating plasma by applying high-frequency power to electrodes to form a silicon film on a target substrate.
[0002]
[Prior art]
A general configuration of a plasma CVD apparatus will be described with reference to FIGS. 8 and 9 as an example of an apparatus for generating a plasma by applying high-frequency power to electrodes to form a silicon film on a target substrate. FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the plasma CVD apparatus, and FIG. 9 is a cross-sectional arrangement view in the vacuum vessel of the plasma CVD apparatus as seen in the direction of arrows AA in FIG.
[0003]
As shown in FIG. 8, the
[0004]
Note that the gas supply unit 10 is not limited to that shown in FIG. 8, and the
[0005]
In the
[0006]
Further, as shown in FIG. 8, the
[0007]
Although there is one in which one high-frequency power source is connected to the
[0008]
In this case, in the example of FIG. 8, the upper lateral electrode rod 3a (first lateral electrode rod) is connected to the feeder line A5a via a plurality of
[0009]
In this specification, “vertical direction”, “horizontal direction”, “upper side”, and “lower side” are referred to in the state shown in FIG. 8 in order to explain the mutual direction and position of each part in this specification. However, the arrangement direction of the actual
[0010]
In the amorphous silicon film formation using the
[0011]
However, while the amorphous silicon film or the like is continuously formed, a silicon film is deposited on the inner wall of the vacuum vessel 1 and further falls, or silicon powder is generated in the gas phase, and these silicons are generated. If the powder adheres to the substrate 7 during film formation, a problem of defective products occurs. In addition, the silicon deposited film is also generated on the
[0012]
Therefore, the silicon deposited film is removed. As a general method, the members such as the
[0013]
On the other hand, as a self-cleaning process capable of increasing the operating rate of the
[0014]
F radical + Si → SiFFour(Silicon fluoride: Boiling point -95.5 ° C)
This reaction is an exothermic reaction. If there is no more Si to be removed, the temperature will no longer rise, and the temperature will drop accordingly. Therefore, it will be used as information for detecting the completion of cleaning and can be used as an automatic method for removing a silicon deposition film. It has been.
[0015]
However, even in this case, conventionally, if the
[0016]
In the case of the
[0017]
In remote plasma, however, the upstream portion of the F radical-containing gas has a high F radical concentration and a high etching rate, and the downstream side has a low F radical concentration and a low etching rate. This causes a corrosion problem of the
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a uniform silicon deposition film on a large-area electrode in the removal of a silicon deposition film in an apparatus for producing a silicon film on a target substrate by generating a plasma by applying high frequency power to such a conventional electrode. Silicon deposition that enables etching and plasma generation that can suppress over-etching due to overheating of the electrode member due to plasma, and enables self-cleaning process that can suppress electrode member corrosion due to over-etching even if etching distribution difference occurs It is an object of the present invention to provide a film removal method.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
(1) The present invention has been made to solve the above problems, and as a first means thereof, NF is contained in the vacuum vessel.ThreeAnd applying high frequency power to the planar electrode in the same vacuum vessel, NFThreeIn the silicon deposition film removal method, in which the silicon deposition film in the vacuum vessel is removed by the generated F radicals, first and second feeding points are respectively provided at opposing edge portions of the electrode. The first and second high frequency power sources are connected to the first and second feeding points, respectively, and the frequency of the high frequency power of the first and second high frequency power sources is the same and the phase shift is within a certain range. A central plasma mode in which plasma is mainly generated in a central portion between the first feeding point and the second feeding point; and a frequency of the high-frequency power of the first and second high-frequency power sourcesBy providing a difference over a certain rangeThere is provided a silicon deposited film removing method characterized by alternately performing an upper and lower plasma mode in which plasma is mainly generated in the vicinity of the first feeding point and the second feeding point.
[0020]
According to the first means, plasma is generated uniformly on a time average over the entire electrode, and the silicon deposited film of the entire electrode is uniformly etched and removed while suppressing overheating of the electrode. Since the plasma is generated uniformly, the entire inside of the vacuum vessel is also removed uniformly and uniformly.The
[0021]
(2) As a second means, NF is placed in the vacuum vessel. Three And applying high frequency power to the planar electrode in the same vacuum vessel, NF Three In the silicon deposition film removal method, in which the silicon deposition film in the vacuum vessel is removed by the generated F radicals, first and second feeding points are respectively provided at opposing edge portions of the electrode. The first and second high frequency power sources are connected to the first and second feeding points, respectively, and the frequency of the high frequency power of the first and second high frequency power sources is the same and the phase shift is within a certain range. The central plasma mode in which plasma is mainly generated in the central portion between the first feeding point and the second feeding point, and the frequency of the high-frequency power of the first and second high-frequency power sources are the same and the phase is shifted. The upper and lower plasma modes in which plasma is mainly generated in the vicinity of the first feeding point and the second feeding point with a certain range or more are alternately performed, and the central plasma mode and the upper and lower plasma modes are alternately performed. Providing a silicon deposition film removing method characterized by providing an interval for stopping the supply of the high-frequency power between the de.
Also by the second means, the plasma is generated uniformly on the entire electrode on a time average basis, and the silicon deposited film of the entire electrode is uniformly etched and removed while suppressing overheating of the electrode. Because the plasma is generated uniformly, the entire inside of the vacuum vessel is also removed uniformly and uniformly.,furtherBy adjusting the time ratio of the interval, the heating amount can be adjusted, and the etching can proceed within an appropriate temperature range.
(3No.3As a means of1In the silicon deposited film removing method of the above means, there is provided a silicon deposited film removing method characterized in that an interval for stopping the supply of high-frequency power is provided between the central plasma mode and the upper and lower plasma modes.
First3According to the means1In addition to the action of the above means, the amount of heating can be adjusted by adjusting the time ratio of the interval, and the etching can proceed within an appropriate temperature range.
[0022]
(4) Also,4As the means, the first means to the first3In the silicon deposited film removing method according to any one of the means, the silicon deposited film removing method is characterized in that a plurality of the first and second feeding points are provided.
[0023]
First4According to the means, the first means to the first3In addition to the action of any of the means, the distribution of plasma generation can be made more uniform.
[0024]
(5No.5As the means, the first means to the first3In the silicon deposited film removal method according to any one of the means, the planarly configured electrode is provided with a first lateral electrode rod provided with the first feeding point and the second feeding point. A method for removing a silicon deposited film, comprising: a second horizontal electrode bar formed on the first electrode and a plurality of vertical electrode bars connected between the first and second horizontal electrode bars. To do.
[0025]
First5According to the means, the first means to the first3The effect of any one of the above means is exhibited in a ladder electrode effective as a large-sized electrode.
[0026]
(6No.6As the means, the first means to the first3In the silicon deposited film removal method according to any one of the above means, the central plasma mode periodically changes the phase shift of the high-frequency power of the first and second high-frequency power sources over the positive and negative values within the predetermined range. A method for removing a silicon deposited film is provided.
[0027]
First6According to the means, the first means to the first3In addition to the action of either of the means, the peak of plasma intensity periodically oscillates in the central portion between the first and second feeding points, and the distribution of plasma generation can be made more uniform.
[0028]
(7No.7As a means of2Means or number3In the method for removing a silicon deposited film of the above means, the center plasma mode and the upper and lower plasma modes are alternately performed, and then the inside of the vacuum vessel is cooled, and thereafter, the time ratio of the interval is set to the cooling inside the vacuum vessel. There is provided a silicon deposition film removing method characterized in that the center plasma mode and the upper and lower plasma modes are alternately performed in an increased manner as compared with the previous one.
[0029]
First7According to the means2Means or number3In addition to the action of the above means, when the silicon deposition film is thick, first adjust the temperature to be relatively high while increasing the etching action to advance the etching quickly, and after cooling, increase the time ratio of the interval. Etching can proceed to prevent over-etching at a relatively low temperature.
[0030]
(8No.8As the means, the first means to the first7The silicon deposited film removing method according to any one of the above means is characterized in that the planar electrode is an electrode for forming a film in the vacuum vessel.
[0031]
First8According to the means, the first means to the first7In addition to the action of any of the above means, the electrode for film-forming can be used as it is in the film-forming apparatus, the man-hour increase is small, the influence of the operation stop on the film-forming process is extremely small, and the safe and efficient self-cleaning. Process can be done.
[0032]
(9No.9As a means of8In the silicon deposited film removing method of the above means, the silicon deposited film removing method is characterized in that the vacuum vessel constitutes a plasma CVD apparatus.
[0033]
First9According to the means8In addition to the function of the above means, the operating rate is improved in the plasma CVD apparatus, and the inside of the vacuum vessel and the electrode can be appropriately cleaned.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A silicon deposited film removal method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory view of an embodiment of the silicon deposited film removing method of the present embodiment, and is a schematic configuration diagram of a plasma CVD apparatus. 2 is an explanatory view of the plasma generation mode in the electrode of FIG. 1, FIG. 3 is an explanatory view of the central plasma mode in FIG. 2, FIG. 4 is an explanatory view of the upper and lower plasma modes in FIG. 2, and FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram of the electrode temperature control operation in the silicon deposited film removing method of the present embodiment, and FIG. 7 is the silicon deposition of the present embodiment. It is a value table of one Example of the film | membrane removal method.
[0035]
As shown in FIG. 1, the apparatus configuration of the
[0036]
In FIG. 1, 8 is a phase control signal source, its output A8a is input to the RF amplifier A4a via the external input terminal A9a, and output B8b is input to the RF amplifier B4b via the external input terminal B9b. The high frequency phase shift θ of the high frequency power output from the amplifiers 8a and 8b and the mutual relationship between the RF frequencies fa and fb are controlled.
[0037]
The silicon deposited film removing method according to the present embodiment is NF in the vacuum vessel 1 as described in the conventional example.Three, Applying high frequency power to the
[0048]
The “central plasma mode” will be described with reference to FIG. 3. In the
[0039]
When the RF frequency fa of the RF amplifier A4a and the RF frequency fb of the RF amplifier B4b are the same frequency, for example, 60 MHz, and there is no phase shift θ between the two high frequencies, as shown in FIG. It becomes the highest distribution in area X.
[0040]
The RF frequencies fa and fb of 60 MHz are specifications set in the film forming process, but the high-frequency power of the RF amplifier A4a and RF amplifier B4b can be used as it is for etching for removing the silicon deposited layer.
[0041]
When the high frequency on the RF frequency fb side has an angle phase shift −θ within a certain range with respect to the RF frequency fa side, as shown in FIG. The highest distribution. Here, as an example of the phase shift angle (modulation angle) θ within a certain range, θ≈40 °.
[0042]
Conversely, when the high frequency on the RF frequency fb side has a phase shift angle of + θ (θ≈40 °) with respect to the RF frequency fa side, the plasma intensity P becomes the center as shown in FIG. The distribution is highest in the upper area Xa.
[0043]
Therefore, the output A8a and the output B8b of the phase
[0044]
As an example of the oscillation period Tf, Tf≈10 sec. However, the oscillation period Tf and the phase shift angle θ are higher in the center between the upper and
[0045]
On the other hand, in the “upper and lower plasma mode”, as shown in FIG. 4, the phase shift angle (modulation angle) θ is further increased to a certain range or more, so that the peak of the plasma intensity P is increased to the upper end region Ya and the lower end region Yb. Is generated.
[0046]
As the phase shift angle θ of a certain range or more, for example, θ is set to 100 ° or more (preferably about 115 °), and when the RF frequency fb side has a phase shift ± θ with respect to the RF frequency fa side in FIG. As shown in a), the plasma intensity P has the highest distribution in the upper end area Ya and the lower end area Yb shown in the vicinity of the upper and
[0047]
In addition, as shown in FIG. 4B, the “upper and lower plasma mode” is set so that the RF frequency fb has a frequency difference ± Δfb over a certain range with respect to the RF frequency fa, instead of the phase shift θ. For example, when fa = 60 MHz, Δfb≈1.5 MHz, and fb = fa−Δfb≈58.5 MHxz, the “upper and lower plasma mode” is formed. In this case, Δfb / fa is 2.5%.
[0048]
When the “center plasma mode” and the “upper and lower plasma mode” are alternately formed as described above, the plasma is generated uniformly on the time average on the
[0049]
In addition to the above effects, according to the silicon deposited film removal method of the present embodiment, overheating of the
[0050]
In the silicon deposited film removal method of the present embodiment, when the silicon deposited film is thick, the high temperature cleaning is performed so that the etching action is advanced while the temperature is adjusted to about 300 to 400 ° C. to improve the etching action. , Stop the plasma before the metal surface comes out, NFThreeGas or N2It is effective in terms of efficiency and prevention of over-etching to cool to about 150 ° C. by flowing a gas or the like, and then to perform low-temperature cleaning in which etching proceeds while adjusting the temperature to about 200 to 250 ° C. FIG. Is an example of such high temperature cleaning.
[0051]
As shown in the temperature history example of the
[0052]
This is because, in the silicon deposited film removal method of the present embodiment, the “central plasma mode” and the “upper and lower plasma mode” are alternately performed, and therefore the upper end region Ya and the lower end region Yb are heated in the “central plasma mode”. This is because in the “upper and lower plasma mode”, the heating from the central upper region Xa to the central lower region Xb is weakened.
[0053]
Further, when switching between the “central plasma mode” and the “upper and lower plasma mode”, an interval for stopping the supply of high-frequency power is provided, and the heating amount can be adjusted by the time ratio of the interval.
[0054]
As a result, overheating of the
[0055]
The switching between the “central plasma mode” and the “upper and lower plasma mode” is shown in FIG.CAnd plasma intensity P in “upper and lower plasma mode”AFor example, the plasma ON time t in the “central plasma mode”C= 3 minutes, interval time tI= 1 minute, “ON / OFF plasma mode” plasma ON time tA= 3 minutes, interval time tI= 1 minute.
[0056]
Each plasma ON time tC, TA, Interval time tITherefore, the amount of heating can be adjusted, so that it is possible to set the temperature for high temperature cleaning and low temperature cleaning, and to suppress the temperature increase over time.
[0057]
If the temperature of the
[0058]
FIG. 7 shows various values of an example of the silicon deposited film removal method of the present embodiment. In this embodiment, RF frequency fa, fb = 60 MHz, central plasma mode: phase shift θ = ± 40 °, upper and lower plasma mode: phase shift θ = ± 100 ° or more, plasma ON time total 162 minutes, cleaning including intervals In a total time of 334 minutes, the results were obtained that there was no corrosion, the remaining film, and a small amount in a part, and the silicon deposited film in the entire vacuum chamber could be substantially removed.
[0059]
Therefore, according to the silicon deposited film removal method of the present embodiment, the electrode for film formation can be used as it is in the film forming apparatus, the additional equipment cost is small, the man-hour is small, the operation stop for the film forming process, etc. The impact is extremely small. In addition, since over-etching of the electrode can be prevented, a safe and efficient self-cleaning process is possible.
[0060]
In particular, in the plasma CVD apparatus of the embodiment, the operating rate is improved, and the inside of the vacuum vessel and the electrode can be appropriately cleaned, so that the yield and quality of the film-forming product such as amorphous silicon film can be improved. .
[0061]
The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications may be made to the specific configuration within the scope of the present invention.
[0062]
For example, the
[0063]
【The invention's effect】
(1) According to the first aspect of the present invention, there is provided a method for removing a silicon deposited film in an NF in a vacuum vessel.ThreeAnd applying high frequency power to the planar electrode in the same vacuum vessel, NFThreeIn the silicon deposition film removal method, in which the silicon deposition film in the vacuum vessel is removed by the generated F radicals, first and second feeding points are respectively provided at opposing edge portions of the electrode. The first and second high frequency power sources are connected to the first and second feeding points, respectively, and the frequency of the high frequency power of the first and second high frequency power sources is the same and the phase shift is within a certain range. A central plasma mode in which plasma is mainly generated in a central portion between the first feeding point and the second feeding point; and a frequency of the high-frequency power of the first and second high-frequency power sourcesBy providing a difference over a certain rangeSince the upper and lower plasma modes in which the plasma is mainly generated in the vicinity of the first feeding point and the second feeding point are alternately performed, the plasma is generated uniformly on a time average over the entire electrode. The silicon deposited film on the entire electrode is uniformly etched and removed, and the plasma is generated uniformly on the entire electrode, so that the entire inside of the vacuum vessel can be removed uniformly. It becomes possible.
[0064]
(2) According to the invention of claim 2, NF is contained in the vacuum vessel.ThreeAnd applying high frequency power to the planar electrode in the same vacuum vessel, NFThreeIn the silicon deposition film removal method, in which the silicon deposition film in the vacuum vessel is removed by the generated F radicals, first and second feeding points are respectively provided at opposing edge portions of the electrode. The first and second high frequency power sources are connected to the first and second feeding points, respectively, and the frequency of the high frequency power of the first and second high frequency power sources is the same and the phase shift is within a certain range. A central plasma mode in which plasma is mainly generated in a central portion between the first feeding point and the second feeding point; and a frequency of the high-frequency power of the first and second high-frequency power sourcesWith the same phase shift above a certain rangeThe upper and lower plasma modes in which plasma is mainly generated in the vicinity of the first feeding point and the second feeding point are alternately performed.In addition, an interval for stopping the supply of high-frequency power is provided between the central plasma mode and the upper and lower plasma modes.Since the plasma is generated uniformly on the entire electrode on a time average basis, the silicon deposition film on the entire electrode is uniformly etched and removed, and the plasma is generated uniformly on the entire electrode. The entire inside of the vacuum vessel can be removed uniformly and uniformly.And moreBy adjusting the time ratio of the interval, the amount of heating can be adjusted, electrode overheating that may occur when continuously heated can be prevented, and overetching of the electrode due to overheating can be prevented, Etching can proceed within an appropriate temperature range, and thermal deformation and damage of the structure in the vacuum vessel can be prevented.
(3Claim3According to the invention of claim1In the method for removing a silicon deposited film according to claim 1, an interval for stopping the supply of high-frequency power is provided between the central plasma mode and the upper and lower plasma modes.1In addition to the effect of the invention, by adjusting the time ratio of the interval, the amount of heating can be adjusted, and overheating of the electrode that may occur when continuously heated is prevented, and over-etching of the electrode due to overheating is prevented. It can be prevented and etching can proceed within an appropriate temperature range, and thermal deformation and damage of the structure in the vacuum vessel can be prevented.
[0065]
(4Claim4According to the invention, claims 1 to3The method for removing a silicon deposited film according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of the first and second feeding points are provided.3In addition to the effect of any one of the inventions, the distribution of plasma generation can be made more uniform, and a larger electrode can be dealt with.
[0066]
(5Claim5According to the invention, claims 1 to3In the silicon deposited film removal method according to any one of the above, the planarly configured electrode is provided with a first lateral electrode rod provided with the first feeding point and the second feeding point. Since the second horizontal electrode rod and the plurality of vertical electrode rods connecting between the first and second horizontal electrode rods are provided, the first to second claims are provided.3The effect of any one of the inventions can be achieved in a ladder electrode effective as a large-sized electrode.
[0067]
(6Claim6According to the invention, claims 1 to3In the silicon deposited film removal method according to any one of the above, the center plasma mode is configured to periodically change the phase shift of the high-frequency power of the first and second high-frequency power sources over the predetermined range in the positive and negative directions. Since constituted, claims 1 to3In addition to the effect of any one of the inventions, the plasma intensity peak periodically oscillates in the center between the first and second feeding points, the distribution of plasma generation can be made more uniform, and the size can be increased. It can cope with the electrode.
[0068]
(7Claim7According to the invention of claim2Or claims3In the method for removing a silicon deposited film according to claim 1, after the center plasma mode and the upper and lower plasma modes are alternately performed, the inside of the vacuum vessel is cooled, and thereafter, the time ratio of the interval is set to the cooling inside the vacuum vessel. The center plasma mode and the upper and lower plasma modes are alternately configured to be increased compared to before, so that2Or claims3In addition to the effect of the present invention, when the silicon deposited film is thick, the etching action is first advanced by adjusting it so that it becomes relatively high temperature, and the etching proceeds quickly, and after cooling, the time ratio of the interval is increased. By allowing the etching to proceed at a relatively low temperature, the efficiency is improved and over-etching is prevented.
[0069]
(8Claim8According to the invention, claims 1 to7The method for removing a silicon deposited film according to any one of claims 1 to 4, wherein the planar electrode is configured to be an electrode for film formation in the vacuum vessel.7In addition to the effect of any one of the inventions, the electrode for film formation can be used as it is in the film forming apparatus, the additional equipment cost is small, the number of man-hours is small, and the influence of the operation stoppage on the film forming process is extremely small. In addition, since over-etching of the electrode can be prevented, a safe and efficient self-cleaning process is possible.
[0070]
(9Claim9According to the invention of claim8In the method for removing a silicon deposited film according to claim 1, the vacuum vessel constitutes a plasma CVD apparatus.8In addition to the effects of the invention, in the plasma CVD apparatus, the operating rate is improved, and the inside of the vacuum vessel and the electrode can be appropriately cleaned, so that the yield and quality of the film-forming product such as amorphous silicon film are improved. Is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of a silicon deposited film removal method according to an embodiment of the present invention, and is a schematic configuration diagram of a plasma CVD apparatus.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a plasma generation mode in the electrode of FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the central plasma mode in FIG. 2;
4 is an explanatory diagram of an upper and lower plasma mode in FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a graph of electrode temperature history during high-temperature cleaning in the silicon deposited film removal method of the present embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram of an electrode temperature control operation in the silicon deposited film removal method of the present embodiment.
FIG. 7 is a value table of an example of the silicon deposited film removing method of the present embodiment.
FIG. 8 is a general schematic diagram of a plasma CVD apparatus.
9 is a cross-sectional arrangement view in the vacuum vessel of the plasma CVD apparatus as viewed in the direction of arrows AA in FIG. 8;
[Explanation of symbols]
1 Vacuum container
2 Film forming room
3 electrodes
3a, 3b Lateral electrode rod
3c Longitudinal electrode rod
4a RF amplifier A
4b RF amplifier B
5a Feed line A
5b Feed line B
6a Upper feed point
6b Lower feed point
7 Substrate
8 Phase control signal source
10 Gas supply section
11 Exhaust pipe
12 Earth electrode
100, 200 Plasma CVD apparatus
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