JP4454534B2 - Thin film manufacturing apparatus and cleaning method - Google Patents

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Description

本発明は、金属成分を成膜する薄膜作製装置に関し、金属成分と金属成分のハロゲン化物とを効率的にクリーニングできるようにしたものである。   The present invention relates to a thin film production apparatus for depositing a metal component, which can efficiently clean a metal component and a halide of the metal component.

また、本発明は、金属成分を成膜する薄膜作製装置において、金属成分と金属成分のハロゲン化物とを効率的にクリーニングできるようにしたクリーニング方法に関する。   The present invention also relates to a cleaning method capable of efficiently cleaning a metal component and a halide of the metal component in a thin film manufacturing apparatus for forming a metal component.

現在、半導体等の製造においては、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)装置を用いた成膜が知られている。プラズマCVD装置とは、チャンバ内に導入した膜の材料となる有機金属錯体等のガスを、高周波アンテナから入射する高周波によりプラズマ状態にし、プラズマ中の活性な励起原子によって基板表面の化学的な反応を促進して金属薄膜等を成膜する装置である。   Currently, in the manufacture of semiconductors and the like, film formation using a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus is known. A plasma CVD apparatus is a plasma reaction of a gas such as an organometallic complex that becomes a material of a film introduced into a chamber by a high frequency incident from a high frequency antenna, and a chemical reaction on the substrate surface by active excited atoms in the plasma. Is a device for forming a metal thin film or the like by promoting the above.

これに対し、本発明者等は、高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属成分であって、成膜を望む金属成分からなる被エッチング部材をチャンバに設置し、ハロゲンガスをプラズマ化して前記被エッチング部材をハロゲンのラジカルによりエッチングすることで金属成分のハロゲン化物である前駆体を生成させるとともに、前駆体の金属成分のみを基板上に成膜するプラズマCVD装置(以下、新方式のプラズマCVD装置という)および成膜方法を開発した(例えば、下記、特許文献1参照)。   On the other hand, the present inventors installed a member to be etched, which is a metal component for producing a high vapor pressure halide, and made of a metal component desired to be formed into a chamber, and converted the halogen gas into plasma to form the member to be etched. A plasma CVD apparatus (hereinafter referred to as a new type of plasma CVD apparatus) that forms a precursor, which is a halide of a metal component, by etching with a radical of halogen, and deposits only the metal component of the precursor on a substrate. And a film forming method has been developed (for example, see Patent Document 1 below).

上記新方式のプラズマCVD装置では、成膜される金属源となる被エッチング部材の温度に対して基板の温度が低くなるように制御して基板に当該金属膜を成膜している。例えば、被エッチング部材の金属をM、ハロゲンガスをClとした場合、被エッチング部材を高温(例えば300℃〜700℃)に、また基板を低温(例えば200℃程度)に制御することにより、前記基板にM薄膜を形成することができる。これは、次のような反応によるものと考えられる。 In the above-described plasma CVD apparatus of the new type, the metal film is formed on the substrate by controlling the temperature of the substrate to be lower than the temperature of the member to be etched which is a metal source to be formed. For example, when the metal of the member to be etched is M and the halogen gas is Cl 2 , the member to be etched is controlled to a high temperature (for example, 300 ° C. to 700 ° C.) and the substrate is controlled to a low temperature (for example, about 200 ° C.) An M thin film can be formed on the substrate. This is thought to be due to the following reaction.

(1)プラズマの解離反応;Cl→2Cl
(2)エッチング反応;M+Cl→MCl(g)
(3)基板への吸着反応;MCl(g)→MCl(ad)
(4)成膜反応;MCl(ad)+Cl →M+Cl
ここで、ClはClのラジカルであることを、(g)はガス状態であることを、(ad)は吸着状態であることをそれぞれ表している。
(1) Plasma dissociation reaction; Cl 2 → 2Cl *
(2) Etching reaction; M + Cl * → MCl (g)
(3) Adsorption reaction on the substrate; MC1 (g) → MC1 (ad)
(4) Film formation reaction; MCl (ad) + Cl * → M + Cl 2
Here, Cl * represents a Cl radical, (g) represents a gas state, and (ad) represents an adsorption state.

前述した新方式のCVD装置においては、MClとClとの割合を適正に保つことで、成膜反応が適切に行われる。即ち、成膜条件として、Clガスの流量、圧力、パワー、基板及び被エッチング部材の温度、基板と被エッチング部材との距離等を適正に設定することで、MClとClとの割合をほぼ等しく制御することができ、成膜速度を低下させることなく、しかも、基板に対してClによるエッチング過多が生じることなくMが析出される。 In the above-described new type CVD apparatus, the film forming reaction is appropriately performed by keeping the ratio of MCl and Cl * appropriately. That is, as the film formation conditions, the ratio of MCl and Cl * is set by appropriately setting the flow rate of Cl 2 gas, pressure, power, the temperature of the substrate and the member to be etched, the distance between the substrate and the member to be etched, and the like. It can be controlled almost equally, and M is deposited without reducing the deposition rate and without causing excessive etching by Cl * on the substrate.

上述した新方式のCVD装置においては、基板に対する成膜を継続すると、チャンバの内壁にもハロゲン化金属の薄膜及びM薄膜が付着形成される。このため、所定の期間毎に塩素等のハロゲンガスをチャンバ内に供給してハロゲンガスをプラズマ化し、ハロゲンのラジカルによりチャンバ内に付着したハロゲン化金属の薄膜をメタル化してエッチングしたり、ハロゲンのラジカルによりチャンバ内に付着したM薄膜をエッチングすることで付着物を取り除いている(クリーニング)。   In the above-described new type CVD apparatus, when film formation on the substrate is continued, a metal halide thin film and an M thin film are deposited on the inner wall of the chamber. For this reason, a halogen gas such as chlorine is supplied into the chamber every predetermined period to turn the halogen gas into a plasma, and the metal halide thin film deposited in the chamber by halogen radicals is metalized and etched. The deposit is removed by etching the M thin film deposited in the chamber by radicals (cleaning).

クリーニングを行う技術としては、熱エネルギーを用いて塩素ガスプラズマで金属や酸化物を塩化物化して気化排出する技術(例えば、下記特許文献2参照)や、リモートプラズマを用いたNFガスにより付着物を除去する技術(例えば、下記特許文献3参照)が知られている。 As a technique for cleaning, a technique of vaporizing and discharging a metal or an oxide with chlorine gas plasma using thermal energy (for example, see Patent Document 2 below), or an NF 3 gas using remote plasma is used. A technique for removing a kimono (for example, see Patent Document 3 below) is known.

新方式のCVD装置においては、付着物として、ハロゲン化金属の薄膜及びM薄膜が存在している。つまり、温度が高いチャンバ上部では還元反応が多いためM薄膜が付着しやすく、温度が低いチャンバ下部では還元反応が相対的に少なくなりハロゲン化金属の薄膜が付着しやすくなっている。   In the new type CVD apparatus, a metal halide thin film and an M thin film exist as deposits. That is, the M thin film is likely to adhere to the upper part of the chamber at a high temperature because there are many reduction reactions, and the reduction reaction is relatively less likely to adhere to the metal halide thin film at the lower part of the chamber at a low temperature.

従来の熱エネルギーを用いるクリーニングでは、高温クリーニングになるため、成膜工程からクリーニング工程への移行時間が長くなり、しかも、チャンバ部品を高耐熱性材料で作らなければならない。また、NFガスにより付着物を除去するクリーニングでは、反応成生物の蒸気圧が低いので、金属酸化膜のクリーニングが困難である。そして、従来の技術では、ハロゲン化金属の薄膜及びM薄膜の両方を効率よく除去することができず、効率化や低コスト化には限界があるのが実情である。 In the conventional cleaning using thermal energy, since the cleaning is performed at a high temperature, the transition time from the film forming process to the cleaning process becomes long, and the chamber parts must be made of a high heat resistant material. Also, in cleaning that removes deposits with NF 3 gas, it is difficult to clean the metal oxide film because the vapor pressure of the reaction product is low. In the prior art, both the metal halide thin film and the M thin film cannot be removed efficiently, and there is a limit to the efficiency and cost reduction.

特開2003−147534号公報JP 2003-147534 A 特開平6−188199号公報JP-A-6-188199 特開平6−188199号公報JP-A-6-188199

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ハロゲン化金属の薄膜及び金属薄膜の両方を効率よく除去することができる薄膜作製装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a thin film production apparatus capable of efficiently removing both a metal halide thin film and a metal thin film.

また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ハロゲン化金属の薄膜及び金属薄膜の両方を効率よく除去することができるクリーニング方法を提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a cleaning method capable of efficiently removing both the metal halide thin film and the metal thin film.

上記目的を達成するための請求項1に係る本発明の薄膜作製装置は、基板を保持するサセプタが収容されるチャンバと、金属製の被エッチング部材と、
チャンバの内部にハロゲンを含有するハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化してハロゲンガスプラズマを発生させてハロゲンラジカルを生成し、ハロゲンラジカルで付着物を除去することによりチャンバ内のクリーニングを行うプラズマ発生手段と、チャンバ内の圧力を所定の圧力状態に制御して金属成分の付着物を除去する状態にすると共に、相対的に高い圧力に制御してハロゲン化金属成分の付着物を除去する状態にする圧力制御手段と、を備え、
薄膜の作製は、前記ハロゲンガス供給手段からハロゲンガスを供給し、前記プラズマ発生手段により生成されたハロゲンラジカルにより前記被エッチング部材をエッチングして金属成分とハロゲンガス成分との前駆体を形成し、該前駆体を基板に吸着させると共にハロゲンラジカルによりハロゲンガス成分を還元して金属成分を基板に析出させることで実施され、クリーニング時には、前記被エッチング部材をチャンバ内から退避させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a thin film manufacturing apparatus according to claim 1 of the present invention includes a chamber in which a susceptor holding a substrate is accommodated, a metal member to be etched,
Halogen gas supply means for supplying halogen gas containing halogen to the inside of the chamber, and generating the halogen radicals by generating the halogen gas plasma by plasmaizing the inside of the chamber, and removing the deposits with the halogen radicals. The plasma generating means for cleaning the inside of the chamber, and the pressure in the chamber is controlled to a predetermined pressure state to remove the deposits of the metal component, and the pressure of the metal halide component is controlled to a relatively high pressure A pressure control means for removing the deposits,
The thin film is produced by supplying a halogen gas from the halogen gas supply means, etching the member to be etched with halogen radicals generated by the plasma generation means to form a precursor of a metal component and a halogen gas component, The precursor is adsorbed on the substrate, and a halogen gas component is reduced by halogen radicals to deposit a metal component on the substrate. During cleaning, the member to be etched is retracted from the chamber.

請求項1に係る本発明では、圧力制御手段によりチャンバ内の圧力を変更して、ハロゲンラジカルの寿命を長くして金属薄膜をエッチングして除去すると共に、ハロゲン化金属の薄膜を高蒸気圧下で除去することで、ハロゲン化金属の薄膜及び金属薄膜の両方を効率よく除去することができる。また、成膜速度を低下させることなく、しかも、基板に対してハロゲンラジカルによるエッチング過多が生じることなく金属を析出させることができる薄膜作製装置におけるクリーニングを効率よく行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, the pressure in the chamber is changed by the pressure control means, the lifetime of the halogen radical is lengthened to remove the metal thin film by etching, and the metal halide thin film is removed at a high vapor pressure. By removing, both the metal halide thin film and the metal thin film can be efficiently removed. In addition, it is possible to efficiently perform cleaning in a thin film manufacturing apparatus capable of depositing metal without reducing the deposition rate and without causing excessive etching due to halogen radicals on the substrate.

上記目的を達成するための請求項2に係る本発明の薄膜作製装置は、基板を保持するサセプタが収容されるチャンバと、金属製の被エッチング部材と、
チャンバの内部にハロゲンを含有するハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化してハロゲンガスプラズマを発生させてハロゲンラジカルを生成し、ハロゲンラジカルで付着物を除去することによりチャンバ内のクリーニングを行うプラズマ発生手段と、
サセプタを上昇させることで高温状態にして金属成分の付着物を除去する状態にすると共に、サセプタを下降させることで相対的に低温状態にしてハロゲン化金属成分の付着物を除去する状態にするサセプタ昇降手段と、を備え、
薄膜の作製は、前記ハロゲンガス供給手段からハロゲンガスを供給し、前記プラズマ発生手段により生成されたハロゲンラジカルにより前記被エッチング部材をエッチングして金属成分とハロゲンガス成分との前駆体を形成し、該前駆体を基板に吸着させると共にハロゲンラジカルによりハロゲンガス成分を還元して金属成分を基板に析出させることで実施され、
クリーニング時には、前記被エッチング部材をチャンバ内から退避させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a thin film manufacturing apparatus according to a second aspect of the present invention includes a chamber in which a susceptor holding a substrate is accommodated, a metal member to be etched,
Halogen gas supply means for supplying halogen gas containing halogen to the inside of the chamber, and generating the halogen radicals by generating the halogen gas plasma by plasmaizing the inside of the chamber, and removing the deposits with the halogen radicals. Plasma generating means for cleaning the inside ,
The susceptor is brought into a state in which the metal component deposits are removed by raising the susceptor and the metal susceptor is removed in a relatively low temperature state by lowering the susceptor. Elevating means,
The thin film is produced by supplying a halogen gas from the halogen gas supply means, etching the member to be etched with halogen radicals generated by the plasma generation means to form a precursor of a metal component and a halogen gas component, It is carried out by adsorbing the precursor to the substrate and reducing the halogen gas component by halogen radicals to deposit the metal component on the substrate,
In cleaning, the member to be etched is retracted from the chamber.

請求項2に係る本発明では、サセプタ昇降手段によりサセプタの位置を変更して温度環境を変化させ、高温環境下で金属薄膜をエッチングして除去すると共に相対的に低温環境下でハロゲン化金属の薄膜を除去することで、ハロゲン化金属の薄膜及び金属薄膜の両方を均一に効率よく除去することができる。また、成膜速度を低下させることなく、しかも、基板に対してハロゲンラジカルによるエッチング過多が生じることなく金属を析出させることができる薄膜作製装置におけるクリーニングを効率よく行うことができる。 In the present invention according to claim 2, the temperature environment is changed by changing the position of the susceptor by the susceptor elevating means, and the metal thin film is etched and removed under a high temperature environment, and the metal halide is removed under a relatively low temperature environment. By removing the thin film, both the metal halide thin film and the metal thin film can be uniformly and efficiently removed. In addition, it is possible to efficiently perform cleaning in a thin film manufacturing apparatus capable of depositing metal without reducing the deposition rate and without causing excessive etching due to halogen radicals on the substrate.

上記目的を達成するための請求項3に係る本発明の薄膜作製装置は、基板を保持するサセプタが収容されるチャンバと、金属製の被エッチング部材と、チャンバの内部にハロゲンを含有するハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化してハロゲンガスプラズマを発生させてハロゲンラジカルを生成し、ハロゲンラジカルで付着物を除去することによりチャンバ内のクリーニングを行うプラズマ発生手段と、
チャンバの壁面から離れた位置からハロゲンガスを供給するクリーニングガス供給手段と、 ハロゲンガス供給手段及びクリーニングガス供給手段からのハロゲンガスの供給を制御してハロゲンガスによるチャンバの壁面の温度低下を抑制した状態にする制御手段と、を備え、
薄膜の作製は、前記ハロゲンガス供給手段からハロゲンガスを供給し、前記プラズマ発生手段により生成されたハロゲンラジカルにより前記被エッチング部材をエッチングして金属成分とハロゲンガス成分との前駆体を形成し、該前駆体を基板に吸着させると共にハロゲンラジカルによりハロゲンガス成分を還元して金属成分を基板に析出させることで実施され、クリーニング時には、前記被エッチング部材をチャンバ内から退避させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a thin film manufacturing apparatus according to a third aspect of the present invention includes a chamber in which a susceptor for holding a substrate is accommodated, a metal member to be etched, and a halogen gas containing halogen inside the chamber. A plasma generating means for cleaning the inside of the chamber by generating a halogen radical by generating a halogen gas plasma by plasmaizing the inside of the chamber and removing deposits with the halogen radical ;
Cleaning gas supply means for supplying halogen gas from a position away from the wall surface of the chamber, and supply of halogen gas from the halogen gas supply means and the cleaning gas supply means were controlled to suppress the temperature drop of the chamber wall surface by the halogen gas. Control means for making a state,
The thin film is produced by supplying a halogen gas from the halogen gas supply means, etching the member to be etched with halogen radicals generated by the plasma generation means to form a precursor of a metal component and a halogen gas component, The precursor is adsorbed on the substrate, and a halogen gas component is reduced by halogen radicals to deposit a metal component on the substrate. During cleaning, the member to be etched is retracted from the chamber.

請求項3に係る本発明では、ハロゲンガス供給手段とクリーニングガス供給手段とからのハロゲンガスの供給を選択し、ハロゲンガスによるチャンバの壁面の温度低下を抑制した状態で、金属薄膜をエッチングして除去すると共に、ハロゲン化金属の薄膜を除去することで、ハロゲン化金属の薄膜及び金属薄膜の両方を効率よく除去することができる。また、成膜速度を低下させることなく、しかも、基板に対してハロゲンラジカルによるエッチング過多が生じることなく金属を析出させることができる薄膜作製装置におけるクリーニングを効率よく行うことができる。 In the present invention according to claim 3, the supply of the halogen gas from the halogen gas supply means and the cleaning gas supply means is selected, and the metal thin film is etched in a state in which the temperature decrease of the wall surface of the chamber due to the halogen gas is suppressed. By removing the metal halide thin film, both the metal halide thin film and the metal thin film can be efficiently removed. In addition, it is possible to efficiently perform cleaning in a thin film manufacturing apparatus capable of depositing metal without reducing the deposition rate and without causing excessive etching due to halogen radicals on the substrate.

上記目的を達成するための請求項4に係る本発明の薄膜作製装置は、基板を保持するサセプタが収容されるチャンバと、金属製の被エッチング部材と、
チャンバの内部にハロゲンを含有するハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化してハロゲンガスプラズマを発生させてハロゲンラジカルを生成し、ハロゲンラジカルで付着物を除去することによりチャンバ内のクリーニングを行うプラズマ発生手段と、チャンバの壁面に温度分布を付与する温度分布付与手段と、を備え、
薄膜の作製は、前記ハロゲンガス供給手段からハロゲンガスを供給し、前記プラズマ発生手段により生成されたハロゲンラジカルにより前記被エッチング部材をエッチングして金属成分とハロゲンガス成分との前駆体を形成し、該前駆体を基板に吸着させると共にハロゲンラジカルによりハロゲンガス成分を還元して金属成分を基板に析出させることで実施され、クリーニング時には、前記被エッチング部材をチャンバ内から退避させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a thin film manufacturing apparatus according to a fourth aspect of the present invention includes a chamber in which a susceptor holding a substrate is accommodated, a metal member to be etched,
Halogen gas supply means for supplying halogen gas containing halogen to the inside of the chamber, and generating the halogen radicals by generating the halogen gas plasma by plasmaizing the inside of the chamber, and removing the deposits with the halogen radicals. Plasma generating means for cleaning the inside, and temperature distribution applying means for applying temperature distribution to the wall surface of the chamber,
The thin film is produced by supplying a halogen gas from the halogen gas supply means, etching the member to be etched with halogen radicals generated by the plasma generation means to form a precursor of a metal component and a halogen gas component, The precursor is adsorbed on the substrate, and a halogen gas component is reduced by halogen radicals to deposit a metal component on the substrate. During cleaning, the member to be etched is retracted from the chamber.

請求項4に係る本発明では、温度分布付与手段によりチャンバの壁面に温度分布を付与し、壁面の温度を均一に高く保った状態で、金属薄膜をエッチングして除去すると共に、ハロゲン化金属の薄膜を除去することで、ハロゲン化金属の薄膜及び金属薄膜の両方を効率よく低コストで除去することができる。また、成膜速度を低下させることなく、しかも、基板に対してハロゲンラジカルによるエッチング過多が生じることなく金属を析出させることができる薄膜作製装置におけるクリーニングを効率よく行うことができる。 In the present invention according to claim 4, the temperature distribution is imparted to the wall surface of the chamber by the temperature distribution imparting means, and the metal thin film is etched and removed while keeping the temperature of the wall surface uniformly high. By removing the thin film, both the metal halide thin film and the metal thin film can be efficiently removed at low cost. In addition, it is possible to efficiently perform cleaning in a thin film manufacturing apparatus capable of depositing metal without reducing the deposition rate and without causing excessive etching due to halogen radicals on the substrate.

請求項5に係る本発明の薄膜作製装置は、請求項4に記載の薄膜作製装置において、温度分布付与手段は、抵抗加熱手段をチャンバの周囲に設けたことを特徴とする。   A thin film production apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the thin film production apparatus according to the fourth aspect, wherein the temperature distribution applying means is provided with a resistance heating means around the chamber.

請求項5に係る本発明では、安価な設備でコストかけることなく温度分布を付与することができる。   In this invention which concerns on Claim 5, a temperature distribution can be provided without costing with an inexpensive installation.

請求項6に係る本発明の薄膜作製装置は、請求項4に記載の薄膜作製装置において、温度分布付与手段は、誘導加熱手段をチャンバの周囲に設けたことを特徴とする。   The thin film production apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the thin film production apparatus according to the fourth aspect, wherein the temperature distribution applying means is provided with induction heating means around the chamber.

請求項6に係る本発明では、制御性よく温度分布を付与することができる。   In the present invention according to claim 6, the temperature distribution can be imparted with good controllability.

請求項7に係る本発明の薄膜作製装置は、請求項4に記載の薄膜作製装置において、温度分布付与手段は、光加熱手段をチャンバの周囲に設けたことを特徴とする。   A thin film production apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the thin film production apparatus according to the fourth aspect, wherein the temperature distribution applying means is provided with a light heating means around the chamber.

請求項7に係る本発明では、高効率に温度分布を付与することができる。   In the present invention according to claim 7, the temperature distribution can be imparted with high efficiency.

上記目的を達成するための請求項8に係る本発明の薄膜作製装置は、 基板を保持するサセプタが収容されるチャンバと、金属製の被エッチング部材と、チャンバの内部にハロゲンを含有するハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化してハロゲンガスプラズマを発生させてハロゲンラジカルを生成し、ハロゲンラジカルで付着物を除去することによりチャンバ内のクリーニングを行うプラズマ発生手段と、チャンバの内部にホウ素系もしくはシリコン系のガスを供給してハロゲン化金属成分を金属成分とするガス供給手段と、を備え、
薄膜の作製は、前記ハロゲンガス供給手段からハロゲンガスを供給し、前記プラズマ発生手段により生成されたハロゲンラジカルにより前記被エッチング部材をエッチングして金属成分とハロゲンガス成分との前駆体を形成し、該前駆体を基板に吸着させると共にハロゲンラジカルによりハロゲンガス成分を還元して金属成分を基板に析出させることで実施され、
クリーニング時には、前記被エッチング部材をチャンバ内から退避させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a thin film manufacturing apparatus according to an eighth aspect of the present invention includes a chamber in which a susceptor holding a substrate is accommodated, a metal member to be etched, and a halogen gas containing halogen inside the chamber. A plasma generating means for cleaning the inside of the chamber by generating a halogen radical by generating a halogen gas plasma by plasmaizing the inside of the chamber and removing deposits with the halogen radical ; Gas supply means for supplying a boron-based or silicon-based gas into the chamber and using a metal halide component as a metal component, and
The thin film is produced by supplying a halogen gas from the halogen gas supply means, etching the member to be etched with halogen radicals generated by the plasma generation means to form a precursor of a metal component and a halogen gas component, It is carried out by adsorbing the precursor to the substrate and reducing the halogen gas component by halogen radicals to deposit the metal component on the substrate,
In cleaning, the member to be etched is retracted from the chamber.

請求項8に係る本発明では、ガス供給手段によりチャンバの内部にホウ素系もしくはシリコン系のガスを供給し、ハロゲン化金属として安定金属を還元により金属成分とし、金属薄膜をエッチングして除去することで、ハロゲン化金属の薄膜及び金属薄膜の両方を効率よく低コストで除去することができる。また、成膜速度を低下させることなく、しかも、基板に対してハロゲンラジカルによるエッチング過多が生じることなく金属を析出させることができる薄膜作製装置におけるクリーニングを効率よく行うことができる。 In the present invention according to claim 8, boron-based or silicon-based gas is supplied into the chamber by the gas supply means, a stable metal as a metal halide is converted into a metal component by reduction, and the metal thin film is etched and removed. Thus, both the metal halide thin film and the metal thin film can be efficiently removed at low cost. In addition, it is possible to efficiently perform cleaning in a thin film manufacturing apparatus capable of depositing metal without reducing the deposition rate and without causing excessive etching due to halogen radicals on the substrate.

上記目的を達成するための請求項に係る本発明のクリーニング方法は、請求項1〜8のいずれかに記載の薄膜作製装置におけるクリーニング方法であって前記被エッチング材をチャンバ内から退避させ、ハロゲンラジカルで金属成分の付着物を除去することによりチャンバ内のクリーニングを行うと共に、条件を変えて前駆体の成分の付着物を除去することによりチャンバ内のクリーニングを行うことを特徴とする。
The cleaning method of the present invention according to claim 9 for achieving the above object is a cleaning method of a thin film preparation apparatus according to claim 1, retracts the etched material from the chamber The chamber is cleaned by removing deposits of metal components with halogen radicals, and the chamber is cleaned by removing deposits of precursor components under different conditions.

請求項10に係る本発明では、条件を変えて前駆体の成分の付着物を除去するようにしたので、金属薄膜をエッチングして除去すると共に、ハロゲン化金属の薄膜を除去することで、ハロゲン化金属の薄膜及び金属薄膜の両方を効率よく除去することができる。   In the present invention according to claim 10, since the deposits of the precursor components are removed under different conditions, the metal thin film is etched and removed, and the metal halide thin film is removed to remove halogen. Both the metal halide thin film and the metal thin film can be efficiently removed.

本発明の薄膜作製装置は、ハロゲン化金属の薄膜及び金属薄膜の両方を効率よく除去することができる。   The thin film production apparatus of the present invention can efficiently remove both the metal halide thin film and the metal thin film.

また、本発明のクリーニング方法は、ハロゲン化金属の薄膜及び金属薄膜の両方を効率よく除去することができる。   The cleaning method of the present invention can efficiently remove both the metal halide thin film and the metal thin film.

以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に示した第1実施形態例の薄膜作製装置は、チャンバ内の圧力を制御してチャンバ内の圧力状態を変化させ、金属薄膜(例えば、Ta薄膜)をエッチング除去すると共に、ハロゲン化金属の薄膜(例えば、TaCl薄膜)を高蒸気圧下で除去する例を示してある。図2、図3に示した第2実施形態例の薄膜作製装置は、サセプタを上下させることによりサセプタの温度環境を変化させ、金属薄膜(例えば、Ta薄膜)をエッチング除去すると共に、ハロゲン化金属の薄膜(例えば、TaCl薄膜)を除去する例を示してある。   The thin film production apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 controls the pressure in the chamber to change the pressure state in the chamber, and removes the metal thin film (for example, Ta thin film) by etching, and the metal halide. An example of removing a thin film (for example, a TaCl thin film) under high vapor pressure is shown. The thin film production apparatus according to the second embodiment shown in FIGS. 2 and 3 changes the temperature environment of the susceptor by moving the susceptor up and down, and removes the metal thin film (for example, Ta thin film) by etching, and metal halide. An example of removing a thin film (for example, a TaCl thin film) is shown.

また、図4に示した第3実施形態例の薄膜作製装置は、チャンバの壁面から離れた位置からのハロゲンガスの供給を組み合わせてチャンバの壁面の温度低下を抑制して高温状態を保持した状態にし、金属薄膜(例えば、Ta薄膜)をエッチング除去すると共に、ハロゲン化金属の薄膜(例えば、TaCl薄膜)を除去する例を示してある。図5乃至図7に示した第4乃至第6実施形態例の薄膜作製装置は、チャンバの壁面に温度分布を付与し、壁面を均一に高温にして、金属薄膜(例えば、Ta薄膜)をエッチング除去すると共に、ハロゲン化金属の薄膜(例えば、TaCl薄膜)を除去する例を示してある。   The thin film manufacturing apparatus of the third embodiment shown in FIG. 4 is in a state in which a high temperature state is maintained by combining a supply of halogen gas from a position away from the wall surface of the chamber to suppress a temperature drop on the wall surface of the chamber. In this example, the metal thin film (for example, Ta thin film) is removed by etching and the metal halide thin film (for example, TaCl thin film) is removed. The thin film production apparatus according to the fourth to sixth embodiments shown in FIGS. 5 to 7 applies temperature distribution to the wall surface of the chamber, uniformly raises the wall surface, and etches a metal thin film (for example, a Ta thin film). An example of removing a metal halide thin film (for example, a TaCl thin film) is shown.

また、図8に示した第7実施形態例は、ホウ素系もしくはシリコン系のガスを供給し、安定したハロゲン化金属の薄膜(例えば、NiCl薄膜)を金属化してエッチング除去すると共に、金属薄膜(例えば、Ni薄膜)をエッチング除去する例を示してある。   In the seventh embodiment shown in FIG. 8, a boron-based or silicon-based gas is supplied, a stable metal halide thin film (for example, a NiCl thin film) is metalized and etched away, and a metal thin film ( For example, Ni thin film) is removed by etching.

そして、第1実施形態例〜第7実施形態例に係る薄膜作製装置は、ハロゲンガス供給手段からハロゲンガスを供給し、プラズマ発生手段により生成されたハロゲンラジカルにより金属製の被エッチング部材をエッチングして金属成分とハロゲンガス成分との前駆体を形成し、前駆体を基板に吸着させると共にハロゲンラジカルによりハロゲンガス成分を還元して金属成分を基板に析出させることで薄膜の作成を行う薄膜作製装置となっている。薄膜作製装置でクリーニングが実施される場合、被エッチング部材はチャンバの外部に退避するようになっている。   The thin film manufacturing apparatus according to the first to seventh embodiments supplies the halogen gas from the halogen gas supply means, and etches the metal member to be etched with the halogen radicals generated by the plasma generation means. Forming a thin film by forming a precursor of a metal component and a halogen gas component, adsorbing the precursor to the substrate, reducing the halogen gas component with a halogen radical, and precipitating the metal component on the substrate It has become. When cleaning is performed by a thin film manufacturing apparatus, the member to be etched is retracted to the outside of the chamber.

(第1実施形態例)
図1に基づいて第1実施形態例を説明する。図1には本発明の第1実施形態例に係る薄膜作製装置の概略側面を示してある。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a schematic side view of a thin film production apparatus according to a first embodiment of the present invention.

図1に示すように、円筒状に形成された、例えば、セラミックス製(絶縁材製)のチャンバ1の底部近傍にはサセプタとしての支持台2が設けられ、支持台2には基板3が載置される。支持台2にはヒータ4及び冷媒流通手段5を備えた温度制御手段6が設けられ、支持台2は温度制御手段6により所定温度(例えば、基板3が100℃から300℃に維持される温度)に制御される。尚、チャンバの形状は円筒状に限らず、例えば、矩形状のチャンバを適用することも可能である。   As shown in FIG. 1, a support base 2 as a susceptor is provided in the vicinity of the bottom of a chamber 1 made of, for example, ceramic (made of an insulating material), and a substrate 3 is mounted on the support base 2. Placed. The support base 2 is provided with a temperature control means 6 including a heater 4 and a refrigerant flow means 5, and the support base 2 is set to a predetermined temperature (for example, a temperature at which the substrate 3 is maintained at 100 ° C. to 300 ° C.) by the temperature control means 6. ) Is controlled. The shape of the chamber is not limited to a cylindrical shape, and for example, a rectangular chamber can be applied.

チャンバ1の上面は開口部とされ、開口部は絶縁材料製(例えば、セラミックス製)の板状の天井板7によって塞がれている。天井板7の上方にはチャンバ1の内部をプラズマ化するためのプラズマアンテナ8が設けられ、プラズマアンテナ8は天井板7の面と平行な平面リング状に形成されている。プラズマアンテナ8には整合器9及び電源10が接続されて高周波が供給される。プラズマアンテナ8、整合器9及び電源10により誘導プラズマを発生させるプラズマ発生手段が構成されている。   The upper surface of the chamber 1 is an opening, and the opening is closed by a plate-like ceiling plate 7 made of an insulating material (for example, ceramic). A plasma antenna 8 for converting the inside of the chamber 1 into plasma is provided above the ceiling plate 7, and the plasma antenna 8 is formed in a planar ring shape parallel to the surface of the ceiling plate 7. A matching unit 9 and a power source 10 are connected to the plasma antenna 8 to supply a high frequency. Plasma generating means for generating induction plasma is constituted by the plasma antenna 8, the matching unit 9 and the power source 10.

チャンバ1には、例えば、タンタル製(Ta製)の被エッチング部材11が保持され、被エッチング部材11はプラズマアンテナ8の電気の流れに対して基板3と天井板7の間に不連続状態で配置されている。例えば、被エッチング部材11は、格子状に形成されてプラズマアンテナ8の電気の流れ方向である周方向に対して構造的に不連続な状態とされている。被エッチング部材11は、後述するクリーニング工程時にはチャンバ1の外部に退避自在とされている。   The chamber 1 holds a member to be etched 11 made of, for example, tantalum (made of Ta), and the member to be etched 11 is in a discontinuous state between the substrate 3 and the ceiling plate 7 with respect to the electric flow of the plasma antenna 8. Has been placed. For example, the member 11 to be etched is formed in a lattice shape and is structurally discontinuous with respect to the circumferential direction, which is the direction of electricity flow of the plasma antenna 8. The member to be etched 11 is retractable to the outside of the chamber 1 during a cleaning process described later.

尚、プラズマアンテナ8の電気の流れに対して不連続状態にする構成としては、被エッチング部材を網目状に構成したり、リングの内周側に複数の長尺突起を形成する等の構成とすることも可能である。   In addition, as a structure which makes a discontinuous state with respect to the electric flow of the plasma antenna 8, the structure to be etched is configured in a mesh shape, or a plurality of long protrusions are formed on the inner peripheral side of the ring. It is also possible to do.

被エッチング部材11の上方におけるチャンバ1の筒部の周囲にはチャンバ1の内部にハロゲンとしての塩素を含有するハロゲンガス(Clガス)21を供給するハロゲンガス供給手段としてのノズル14が周方向に等間隔で複数(例えば8箇所:図には2箇所を示してある)接続されている。ノズル14には流量及び圧力が制御される流量制御器15を介してClガス21が送られる。流量制御器15によりチャンバ1内に供給されるClガス21の量が制御され。 A nozzle 14 as a halogen gas supply means for supplying a halogen gas (Cl 2 gas) 21 containing chlorine as a halogen into the chamber 1 is provided in the circumferential direction around the cylinder portion of the chamber 1 above the member to be etched 11. Are connected at equal intervals (for example, 8 locations: 2 locations are shown in the figure). A Cl 2 gas 21 is sent to the nozzle 14 via a flow rate controller 15 whose flow rate and pressure are controlled. The amount of Cl 2 gas 21 supplied into the chamber 1 is controlled by the flow rate controller 15.

成膜に関与しないガス等は排気口18から排気される。天井板7によって塞がれたチャンバ1の内部は真空装置19によって所定の圧力に維持される。真空装置19は圧力制御手段20により制御され、チャンバ内が所定の圧力に制御される。   Gases that are not involved in film formation are exhausted from the exhaust port 18. The interior of the chamber 1 closed by the ceiling plate 7 is maintained at a predetermined pressure by the vacuum device 19. The vacuum device 19 is controlled by the pressure control means 20, and the inside of the chamber is controlled to a predetermined pressure.

尚、作用ガスに含有されるハロゲンとしては、フッ素、臭素及びヨウ素等を適用することが可能である。ハロゲンとして塩素を用いたことにより、安価な塩素ガスを用いて薄膜を作製することができる。   As halogen contained in the working gas, fluorine, bromine, iodine and the like can be applied. By using chlorine as the halogen, a thin film can be manufactured using inexpensive chlorine gas.

上述した薄膜作製装置では、チャンバ1の内部にノズル14からClガス21を供給する。プラズマアンテナ8から電磁波をチャンバ1の内部に入射することで、Clガス21をイオン化してClガスプラズマを発生させ、Clラジカルを生成する。プラズマは、ガスプラズマ23で図示する領域に発生する。この時の反応は、次式で表すことができる。 In the thin film manufacturing apparatus described above, the Cl 2 gas 21 is supplied into the chamber 1 from the nozzle 14. When electromagnetic waves are incident on the inside of the chamber 1 from the plasma antenna 8, the Cl 2 gas 21 is ionized to generate Cl 2 gas plasma to generate Cl radicals. The plasma is generated in the region shown by the gas plasma 23. The reaction at this time can be expressed by the following formula.

Cl→2Cl ・・・・(1)
ここで、Clは塩素ラジカルを表す。
Cl 2 → 2Cl * (1)
Here, Cl * represents a chlorine radical.

ガスプラズマ23がTa製の被エッチング部材11に作用することにより、被エッチング部材11が加熱されると共に、Taにエッチング反応が生じる。この時の反応は、例えば、次式で表される。   When the gas plasma 23 acts on the Ta member to be etched 11, the member to be etched 11 is heated and an etching reaction occurs in Ta. The reaction at this time is represented by the following formula, for example.

Ta(s)+Cl→TaCl(g) ・・・・(2)
ここで、sは固体状態、gはガス状態を表す。式(2)は、Taがガスプラズマ23(塩素ラジカルCl)によりエッチングされ、前駆体24とされた状態である。
Ta (s) + Cl * → TaCl (g) (2)
Here, s represents a solid state and g represents a gas state. Formula (2) is a state in which Ta is etched by gas plasma 23 (chlorine radical Cl * ) to form a precursor 24.

ガスプラズマ23を発生させることにより被エッチング部材11を加熱し(例えば、300℃〜700℃)、更に、温度制御手段6により基板3の温度を被エッチング部材11の温度よりも低い温度(例えば、100℃〜300℃)に設定する。この結果、前駆体24は基板3に吸着(堆積)される。この時の反応は、例えば、次式で表される。   The member to be etched 11 is heated by generating the gas plasma 23 (for example, 300 ° C. to 700 ° C.), and the temperature of the substrate 3 is lower than the temperature of the member to be etched 11 by the temperature control means 6 (for example, 100 ° C. to 300 ° C.). As a result, the precursor 24 is adsorbed (deposited) on the substrate 3. The reaction at this time is represented by the following formula, for example.

TaCl(g)→TaCl(ad) ・・・・(3)       TaCl (g) → TaCl (ad) (3)

基板3に吸着したTaは、塩素ラジカルClにより還元されてTa成分となる。
この時の反応は、例えば、次式で表される。
Ta adsorbed on the substrate 3 is reduced by the chlorine radical Cl * to become a Ta component.
The reaction at this time is represented by the following formula, for example.

TaCl(ad)+Cl→Ta(s)+Cl↑・・・・(4) TaCl (ad) + Cl * → Ta (s) + Cl 2 ↑ (4)

更に、上式(2)において発生したガス化したTaCl(g)の一部は、基板3に吸着する(上式(3)参照)前に、塩素ラジカルClにより還元されてガス状態のTaとなる場合もある。この時の反応は、例えば、次式で表される。 Furthermore, a part of the gasified TaCl (g) generated in the above formula (2) is reduced by the chlorine radical Cl * before being adsorbed to the substrate 3 (see the above formula (3)), and is in a gaseous state. It may become. The reaction at this time is represented by the following formula, for example.

TaCl(g)+Cl→Ta(g)+Cl↑ ・・・・(5) TaCl (g) + Cl * → Ta (g) + Cl 2 ↑ (5)

この後、ガス状態のNi成分は、基板3に吸着される。   Thereafter, the Ni component in the gas state is adsorbed on the substrate 3.

これにより、基板3にTaの薄膜が作製される。基板3に対する成膜を継続すると、チャンバ1の内壁にもTaClの薄膜及びTaの薄膜が付着形成される。このため、所定の周期毎に、被エッチング部材11を図示しない退避手段により退避させた後、Clガス21をプラズマ化しClによりチャンバ1内に付着したTaCl薄膜26及びTa薄膜25の付着物を取り除いている(クリーニング)。 As a result, a Ta thin film is formed on the substrate 3. When the film formation on the substrate 3 is continued, a TaCl thin film and a Ta thin film are also deposited on the inner wall of the chamber 1. For this reason, after the member to be etched 11 is retracted by a retracting means (not shown) at every predetermined period, the Cl 2 gas 21 is converted into plasma and the deposits of the TaCl thin film 26 and the Ta thin film 25 adhered to the chamber 1 by Cl * . Is removed (cleaning).

チャンバ1の上方はClが多く存在しているためTa薄膜25が多く存在し、チャンバ1の下方はClが相対的に減るためTaCl薄膜26が多く存在している。このため、本実施形態例では、クリーニング時に、圧力制御手段20によりチャンバ1の圧力を調整し、Ta薄膜25及びTaCl薄膜26を効率的に除去している。 Since there is a large amount of Cl * above the chamber 1, there are many Ta thin films 25, and there is a large amount of TaCl thin film 26 below the chamber 1 because Cl * is relatively reduced. For this reason, in the present embodiment, the pressure in the chamber 1 is adjusted by the pressure control means 20 during cleaning, and the Ta thin film 25 and the TaCl thin film 26 are efficiently removed.

即ち、まず、Clガス21を相対的に低圧でプラズマ化して、Clを長寿命化するとともにプラズマの範囲を広げて壁温を高くし、チャンバ1の上方に存在するTa薄膜25をエッチングにより除去する。その後、Clガス21を高圧でプラズマ化し、TaCl薄膜26を蒸気圧の高いTaClとして気化・除去する。Clガス21の供給量が多いほど反応速度が速いので高圧条件が適するため、低圧から高圧に制御して処理を実施するのが効率的である。 That is, first, the Cl 2 gas 21 is turned into plasma at a relatively low pressure to extend the life of Cl * , widen the plasma range, raise the wall temperature, and etch the Ta thin film 25 existing above the chamber 1. To remove. Thereafter, the Cl 2 gas 21 is converted into plasma at a high pressure, and the TaCl thin film 26 is vaporized and removed as TaCl 5 having a high vapor pressure. Since the reaction rate increases as the supply amount of the Cl 2 gas 21 increases, the high pressure condition is suitable. Therefore, it is efficient to perform the treatment by controlling the pressure from low pressure to high pressure.

従って、ハロゲン化金属の薄膜であるTaCl薄膜26及び金属薄膜であるTa薄膜25の両方を効率よく除去することができる。   Therefore, both the TaCl thin film 26 which is a metal halide thin film and the Ta thin film 25 which is a metal thin film can be efficiently removed.

(第2実施形態例)
図2、図3に基づいて第2実施形態例を説明する。図2には本発明の第2実施形態例に係る薄膜作製装置の概略側面、図3にはクリーニング時に支持台を上昇させている状態の概略側面を示してある。尚、図1に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows a schematic side view of a thin film production apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows a schematic side view of a state in which a support base is raised during cleaning. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member as the member shown in FIG. 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図に示すように、支持台2は昇降支持柱31に設けられ、昇降支持柱31は昇降駆動手段32の駆動により昇降自在とされている。昇降支持柱31の昇降により支持台2が昇降される。通常の成膜時には、例えば、支持台2が下端に位置しており、クリーニング時には、支持台2が上昇位置と下降位置とに昇降される。   As shown in the figure, the support base 2 is provided on an elevating support column 31, and the elevating support column 31 is movable up and down by driving an elevating drive means 32. The support table 2 is raised and lowered by raising and lowering the lifting support column 31. At the time of normal film formation, for example, the support base 2 is positioned at the lower end, and at the time of cleaning, the support base 2 is moved up and down to a raised position and a lowered position.

その他の構成及び成膜のプロセス等は図1に示した実施形態例と同一である。   Other configurations and film forming processes are the same as those of the embodiment shown in FIG.

第1実施形態例と同様に、基板3に対する成膜を継続すると、チャンバ1の内壁にもTaClの薄膜及びTaの薄膜が付着形成される。このため、所定の周期毎に、被エッチング部材11を図示しない退避手段により退避させた後、Clガス21をプラズマ化しClによりチャンバ1内に付着したTaCl薄膜26及びTa薄膜25の付着物を取り除いている(クリーニング)。 Similar to the first embodiment, when the film formation on the substrate 3 is continued, a TaCl thin film and a Ta thin film are also deposited on the inner wall of the chamber 1. For this reason, after the member to be etched 11 is retracted by a retracting means (not shown) at every predetermined period, the Cl 2 gas 21 is converted into plasma and the deposits of the TaCl thin film 26 and the Ta thin film 25 adhered to the chamber 1 by Cl * . Is removed (cleaning).

チャンバ1の上方はClが多く存在しているためTa薄膜25が多く存在し、チャンバ1の下方はClが相対的に減るためTaCl薄膜26が多く存在している。また、支持台2の上面にTa薄膜25が多く付着し、支持台2の側部にTaCl薄膜26が多く付着する。このため、本実施形態例では、クリーニング時に、昇降駆動手段32により支持台2を昇降させ、Ta薄膜25及びTaCl薄膜26を効率的に除去している。 Since there is a large amount of Cl * above the chamber 1, there are many Ta thin films 25, and there is a large amount of TaCl thin film 26 below the chamber 1 because Cl * is relatively reduced. Further, a large amount of Ta thin film 25 adheres to the upper surface of the support base 2, and a large amount of TaCl thin film 26 adheres to the side portion of the support base 2. For this reason, in the present embodiment, during the cleaning, the support base 2 is moved up and down by the lift drive means 32, and the Ta thin film 25 and the TaCl thin film 26 are efficiently removed.

即ち、図3に示すように、まず、支持台2を上昇させてClガス21をプラズマ化し、壁面及び支持台2の上面に付着したTa薄膜25をエッチングにより除去する。その後、支持台2を下降させて(図2の状態、図3中点線で示す状態)相対的に低温状態にし、壁面及び支持台2の側面に付着したTaCl薄膜26を除去する。これにより、支持台2の温度環境を変更して、壁面及び支持台2の上面に付着したTa薄膜25及び壁面及び支持台2の側面に付着したTaCl薄膜26を均一に除去することができる。 That is, as shown in FIG. 3, first, the support table 2 is raised to turn the Cl 2 gas 21 into plasma, and the Ta thin film 25 attached to the wall surface and the upper surface of the support table 2 is removed by etching. Thereafter, the support table 2 is lowered (the state of FIG. 2 and the state indicated by the dotted line in FIG. 3) to a relatively low temperature state, and the TaCl thin film 26 adhering to the wall surface and the side surface of the support table 2 is removed. Thereby, the temperature environment of the support base 2 can be changed, and the Ta thin film 25 adhering to the wall surface and the upper surface of the support base 2 and the TaCl thin film 26 adhering to the wall surface and the side surface of the support base 2 can be removed uniformly.

尚、Ta薄膜25及びTaCl薄膜26を除去する際に、第1実施形態例と同様に、チャンバ1内の圧力を制御すると効果的である。   When removing the Ta thin film 25 and the TaCl thin film 26, it is effective to control the pressure in the chamber 1 as in the first embodiment.

従って、ハロゲン化金属の薄膜であるTaCl薄膜26及び金属薄膜であるTa薄膜25の両方を均一に効率よく除去することができる。   Therefore, both the TaCl thin film 26 which is a metal halide thin film and the Ta thin film 25 which is a metal thin film can be uniformly and efficiently removed.

(第3実施形態例)
図4に基づいて第3実施形態例を説明する。図4には本発明の第3実施形態例に係る薄膜作製装置の概略側面を示してある。尚、図1に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a schematic side view of a thin film manufacturing apparatus according to the third embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member as the member shown in FIG. 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図4に示した実施形態例は、チャンバ1の壁面から離れた位置、例えば、天井板7の部位にクリーニングガス供給手段としての第2ノズル35が設けられている。第2ノズル35からはクリーニング時にClガス21がチャンバ1内に供給される。 In the embodiment shown in FIG. 4, a second nozzle 35 as a cleaning gas supply means is provided at a position away from the wall surface of the chamber 1, for example, at a site of the ceiling plate 7. The Cl 2 gas 21 is supplied from the second nozzle 35 into the chamber 1 during cleaning.

その他の構成及び成膜のプロセス等は図1に示した実施形態例と同一である。   Other configurations and film forming processes are the same as those of the embodiment shown in FIG.

第1実施形態例と同様に、基板3(図1参照)に対する成膜を継続すると、チャンバ1の内壁にもTaClの薄膜及びTaの薄膜が付着形成される。このため、所定の周期毎に、被エッチング部材11(図1参照)を図示しない退避手段により退避させた後、Clガス21をプラズマ化しClによりチャンバ1内に付着したTaCl薄膜26及びTa薄膜25の付着物を取り除いている(クリーニング)。 As in the first embodiment, when film formation on the substrate 3 (see FIG. 1) is continued, a TaCl thin film and a Ta thin film are also deposited on the inner wall of the chamber 1. For this reason, after the member to be etched 11 (see FIG. 1) is evacuated by a not-shown evacuation means at predetermined intervals, the Cl 2 gas 21 is converted into plasma and the TaCl thin film 26 adhered to the chamber 1 by Cl * and Ta The deposits on the thin film 25 are removed (cleaning).

ノズル14はチャンバ1の壁面に取り付けられているため、ノズル14からクリーニング用のClガス21を供給すると、Clガス21によりノズル14の近傍の壁面が冷却されてしまう。そこで、クリーニング時には、第2ノズル35からClガス21を供給し(制御手段によりガスの供給が制御されて)、壁面の温度低下を抑制している。これにより、チャンバ1の壁面が高温状態に保持されたまま、壁面に付着したTa薄膜25及びTaCl薄膜26を除去することができる。クリーニング用のClガス21は壁面の温度低下が抑制される状態で、第2ノズル35とノズル14とから交互に供給される。 Since the nozzle 14 is attached to the wall surface of the chamber 1, when the cleaning Cl 2 gas 21 is supplied from the nozzle 14, the wall surface near the nozzle 14 is cooled by the Cl 2 gas 21. Therefore, at the time of cleaning, the Cl 2 gas 21 is supplied from the second nozzle 35 (the supply of gas is controlled by the control means) to suppress the temperature drop of the wall surface. Thereby, the Ta thin film 25 and the TaCl thin film 26 adhering to the wall surface can be removed while the wall surface of the chamber 1 is kept at a high temperature. The cleaning Cl 2 gas 21 is alternately supplied from the second nozzle 35 and the nozzle 14 in a state where the temperature decrease of the wall surface is suppressed.

尚、第2ノズル35を天井板7に設けた例を説明したが、支持台2の周囲に第2ノズルを設け、壁面から離れた位置からClガスを供給するようにしてもよい。支持台2にノズルを設ける場合、第2実施形態例に示したように、支持台2が昇降する構造の場合に用いるとより効果的である。 Incidentally, an example has been described in which a second nozzle 35 to the ceiling board 7, a second nozzle disposed around the support stand 2, it may be supplied Cl 2 gas from a position away from the wall surface. When the nozzle is provided on the support base 2, it is more effective when used in the case of the structure in which the support base 2 moves up and down as shown in the second embodiment.

従って、チャンバ1の壁面の温度低下を抑制した状態で、ハロゲン化金属の薄膜であるTaCl薄膜26及び金属薄膜であるTa薄膜25の両方を効率よく除去することができる。   Therefore, both the TaCl thin film 26 which is a metal halide thin film and the Ta thin film 25 which is a metal thin film can be efficiently removed in a state in which the temperature drop of the wall surface of the chamber 1 is suppressed.

(第4実施形態例)
図5に基づいて第4実施形態例を説明する。図5には本発明の第4実施形態例に係る薄膜作製装置の概略側面を示してある。尚、図1に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a schematic side view of a thin film manufacturing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member as the member shown in FIG. 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図に示した実施形態例は、チャンバ1の壁面に温度分布を付与する温度分布付与手段を備えたもので、壁面を均一に高温にして、金属薄膜(例えば、Ta薄膜)をエッチング除去すると共に、ハロゲン化金属の薄膜(例えば、TaCl薄膜)を除去する例を示してある。つまり、チャンバ1のガスプラズマ23が発生する部位の下方のチャンバ1の内周部には抵抗加熱手段としての加熱コイル36が設けられ、加熱コイル36が通電されることでチャンバ1の壁面が部分的に加熱されて温度分布が付与されるようになっている。   The embodiment shown in the figure is provided with a temperature distribution applying means for applying a temperature distribution to the wall surface of the chamber 1. The wall surface is uniformly heated to remove a metal thin film (for example, a Ta thin film) by etching. An example of removing a metal halide thin film (for example, a TaCl thin film) is shown. That is, a heating coil 36 as a resistance heating means is provided in the inner peripheral portion of the chamber 1 below the portion where the gas plasma 23 of the chamber 1 is generated, and the heating coil 36 is energized so that the wall surface of the chamber 1 is partially The temperature distribution is given by being heated.

その他の構成及び成膜のプロセス等は図1に示した実施形態例と同一である。   Other configurations and film forming processes are the same as those of the embodiment shown in FIG.

第1実施形態例と同様に、基板3(図1参照)に対する成膜を継続すると、チャンバ1の内壁にもTaClの薄膜及びTaの薄膜が付着形成される。このため、所定の周期毎に、被エッチング部材11(図1参照)を図示しない退避手段により退避させた後、コストをかけずに壁面を均一に高温にして、Clガス21をプラズマ化しClによりチャンバ1内に付着したTaCl薄膜26及びTa薄膜25の付着物を取り除いている(クリーニング)。 As in the first embodiment, when film formation on the substrate 3 (see FIG. 1) is continued, a TaCl thin film and a Ta thin film are also deposited on the inner wall of the chamber 1. For this reason, after the member to be etched 11 (see FIG. 1) is retracted by a retracting means (not shown) at predetermined intervals, the wall surface is uniformly heated to high temperature without cost, and the Cl 2 gas 21 is turned into plasma and Cl By * , the deposit | attachment of the TaCl thin film 26 and the Ta thin film 25 adhering in the chamber 1 is removed (cleaning).

従って、安価な設備で低コストにチャンバ1の壁面の温度を高く保つことができ、壁面の温度を高く保った状態で、ハロゲン化金属の薄膜であるTaCl薄膜26及び金属薄膜であるTa薄膜25の両方を効率よく除去することができる。   Therefore, the temperature of the wall surface of the chamber 1 can be kept high at low cost with an inexpensive facility, and the TaCl thin film 26 which is a metal halide thin film and the Ta thin film 25 which is a metal thin film are kept in a state where the wall temperature is kept high. Both of them can be removed efficiently.

(第5実施形態例)
図6に基づいて第5実施形態例を説明する。図6には本発明の第5実施形態例に係る薄膜作製装置の概略側面を示してある。尚、図1に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a schematic side view of a thin film manufacturing apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member as the member shown in FIG. 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図に示した実施形態例は、金属製(例えば、SUS製)のチャンバ37の筒部にセラミック製のヒータ筒38が設けられ、ヒータ筒38にはヒータコイル(例えば、カーボンコイル)39が設けられている。ヒータ筒38の周囲には誘導加熱手段としての誘導コイル40が配置され、誘導コイル40は電源41から電力が供給される。誘導コイル40に電力が供給されることにより、誘導加熱によりヒータコイル39が加熱され、チャンバ37の壁面が部分的に加熱されて制御性よく温度分布が付与されるようになっている。   In the embodiment shown in the drawing, a ceramic heater cylinder 38 is provided in a cylindrical portion of a metal (for example, SUS) chamber 37, and a heater coil (for example, a carbon coil) 39 is provided in the heater cylinder 38. It has been. An induction coil 40 as induction heating means is disposed around the heater cylinder 38, and the induction coil 40 is supplied with electric power from a power source 41. When electric power is supplied to the induction coil 40, the heater coil 39 is heated by induction heating, and the wall surface of the chamber 37 is partially heated to give a temperature distribution with good controllability.

その他の構成及び成膜のプロセス等は図1に示した実施形態例と同一である。   Other configurations and film forming processes are the same as those of the embodiment shown in FIG.

第1実施形態例と同様に、基板3(図1参照)に対する成膜を継続すると、チャンバ37の内壁にもTaClの薄膜及びTaの薄膜が付着形成される。このため、所定の周期毎に、被エッチング部材11(図1参照)を図示しない退避手段により退避させた後、制御性よく壁面を均一に高温にして、Clガス21をプラズマ化しClによりチャンバ1内に付着したTaCl薄膜26及びTa薄膜25の付着物を取り除いている(クリーニング)。 Similar to the first embodiment, when film formation on the substrate 3 (see FIG. 1) is continued, a TaCl thin film and a Ta thin film are also deposited on the inner wall of the chamber 37. For this reason, after the member to be etched 11 (see FIG. 1) is retracted by a retracting means (not shown) at every predetermined period, the wall surface is uniformly heated to a high temperature with good controllability, and the Cl 2 gas 21 is converted into plasma and Cl *. The deposits of the TaCl thin film 26 and the Ta thin film 25 adhered in the chamber 1 are removed (cleaning).

従って、制御性よくチャンバ37の壁面の温度を高く保つことができ、壁面の温度を高く保った状態で、ハロゲン化金属の薄膜であるTaCl薄膜26及び金属薄膜であるTa薄膜25の両方を効率よく除去することができる。   Therefore, the temperature of the wall surface of the chamber 37 can be kept high with good controllability, and both the TaCl thin film 26, which is a metal halide thin film, and the Ta thin film 25, which is a metal thin film, are made efficient with the wall temperature kept high. Can be removed well.

(第6実施形態例)
図7及び図8に基づいて第6実施形態例を説明する。図7及び図8には本発明の第6実施形態例に係る薄膜作製装置を示してあり、図7は概略側面、図8はヒータ筒部の断面である。尚、図1及び図6に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8 show a thin film manufacturing apparatus according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 7 is a schematic side view, and FIG. 8 is a cross section of the heater cylinder. The same members as those shown in FIGS. 1 and 6 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図に示した実施形態例は、金属製(例えば、SUS製)のチャンバ37の筒部にセラミック製のヒータ筒38が設けられ、ヒータ筒38にはヒータコイル(例えば、カーボンコイル)39が設けられている。ヒータ筒38の周囲には光加熱手段としてのハロゲンランプ29が配置されている。ハロゲンランプ29を点灯させることにより、輻射によりヒータコイル39が加熱され、チャンバ37の壁面が部分的に加熱される。カーボンコイルは光吸収性に優れ、効率高く温度分布が付与されるようになっている。   In the embodiment shown in the drawing, a ceramic heater cylinder 38 is provided in a cylindrical portion of a metal (for example, SUS) chamber 37, and a heater coil (for example, a carbon coil) 39 is provided in the heater cylinder 38. It has been. Around the heater tube 38, a halogen lamp 29 is disposed as a light heating means. By turning on the halogen lamp 29, the heater coil 39 is heated by radiation, and the wall surface of the chamber 37 is partially heated. The carbon coil is excellent in light absorption and is provided with a temperature distribution with high efficiency.

その他の構成及び成膜のプロセス等は図1に示した実施形態例と同一である。   Other configurations and film forming processes are the same as those of the embodiment shown in FIG.

第1実施形態例と同様に、基板3(図1参照)に対する成膜を継続すると、チャンバ37の内壁にもTaClの薄膜及びTaの薄膜が付着形成される。このため、所定の周期毎に、被エッチング部材11(図1参照)を図示しない退避手段により退避させた後、効率よく壁面を均一に高温にして、Clガス21をプラズマ化しClによりチャンバ1内に付着したTaCl薄膜26及びTa薄膜25の付着物を取り除いている(クリーニング)。 Similar to the first embodiment, when film formation on the substrate 3 (see FIG. 1) is continued, a TaCl thin film and a Ta thin film are also deposited on the inner wall of the chamber 37. For this reason, after the member to be etched 11 (see FIG. 1) is retracted by a retracting means (not shown) at predetermined intervals, the wall surface is efficiently heated to a uniform high temperature, and the Cl 2 gas 21 is converted into plasma and the chamber is formed by Cl *. The deposits of the TaCl thin film 26 and the Ta thin film 25 adhered in 1 are removed (cleaning).

従って、高効率にチャンバ37の壁面の温度を高く保つことができ、壁面の温度を高く保った状態で、ハロゲン化金属の薄膜であるTaCl薄膜26及び金属薄膜であるTa薄膜25の両方を効率よく除去することができる。   Accordingly, the temperature of the wall surface of the chamber 37 can be kept high with high efficiency, and both the TaCl thin film 26 that is a metal halide thin film and the Ta thin film 25 that is a metal thin film are efficiently maintained while keeping the temperature of the wall surface high. Can be removed well.

(第7実施形態例)
図9に基づいて第7実施形態例を説明する。図9には本発明の第7実施形態例に係る薄膜作製装置の概略側面を示してある。尚、図1に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。第7実施形態例では、塩化金属として安定金属であるNiを成膜する場合を例に挙げて説明する。
(Seventh embodiment)
A seventh embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows a schematic side view of a thin film manufacturing apparatus according to a seventh embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member as the member shown in FIG. 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In the seventh embodiment, a case where Ni, which is a stable metal, is formed as the metal chloride will be described as an example.

図9に示した実施形態例は、チャンバ1の内部にホウ素系もしくはシリコン系のハロゲン化ガス12を供給するガスノズル30が設けられ、クリーニング時には、ガスノズル30からホウ素系もしくはシリコン系のハロゲン化ガス12(BClまたはSiCl)がチャンバ1内に供給される。 In the embodiment shown in FIG. 9, a gas nozzle 30 for supplying a boron-based or silicon-based halogenated gas 12 is provided inside the chamber 1, and at the time of cleaning, a boron-based or silicon-based halogenated gas 12 is supplied from the gas nozzle 30. (BCl 3 or SiCl 4 ) is supplied into the chamber 1.

その他の構成は被エッチング部材Ni製とされる以外は図1に示した実施形態例と同一であり、成膜のプロセス等は、Taに代えてNiとすることで図1に示した実施形態例と同一である。   The other structure is the same as that of the embodiment shown in FIG. 1 except that the member to be etched is made of Ni. The embodiment shown in FIG. Same as example.

第1実施形態例と同様に、基板3(図1参照)に対する成膜を継続すると、チャンバ1の内壁にもNiClの薄膜及びNiの薄膜が付着形成される。このため、所定の周期毎に、被エッチング部材を図示しない退避手段により退避させた後、ハロゲン化ガス12(例えば、BCl)をプラズマ化しCl、Bによりチャンバ1内に付着したNiCl薄膜46及びNi薄膜45の付着物を取り除いている(クリーニング)。 Similar to the first embodiment, when the film formation on the substrate 3 (see FIG. 1) is continued, the NiCl thin film and the Ni thin film are also deposited on the inner wall of the chamber 1. For this reason, after the member to be etched is retracted by a retracting means (not shown) at a predetermined period, the halogenated gas 12 (for example, BCl 3 ) is turned into plasma and NiCl x adhered to the chamber 1 by Cl * and B *. The deposits on the thin film 46 and the Ni thin film 45 are removed (cleaning).

即ち、まず、NiCl+B→Ni+BCl↑の反応によりNiClが固体のNiとガス状のBClとされてBClが排出される。続いて、Ni+Cl→NiCl↑の反応によりガス状のNiClとされてNiClが排出される。 That is, first, NiCl is converted into solid Ni and gaseous BCl 3 by the reaction of NiCl x + B * → Ni + BCl 3 ↑, and BCl 3 is discharged. Subsequently, the reaction is made Ni + Cl * → NiCl x ↑ into gaseous NiCl x, and NiCl x is discharged.

このため、塩化金属として安定金属であるNiであってもClによるエッチング反応が容易にされ、ハロゲン化金属の薄膜であるNiCl薄膜及び金属薄膜であるNi薄膜の両方を効率よく除去することができる。 For this reason, even if Ni is a stable metal as the metal chloride, the etching reaction by Cl * is facilitated, and both the NiCl thin film that is a metal halide thin film and the Ni thin film that is a metal thin film can be efficiently removed. it can.

本発明は、金属成分と金属成分のハロゲン化物とを効率的にクリーニングできるようにした金属成分を成膜する薄膜作製装置の産業分野で利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the industrial field of a thin film manufacturing apparatus for forming a metal component that can efficiently clean a metal component and a halide of the metal component.

また、本発明は、金属成分と金属成分のハロゲン化物とを効率的にクリーニングできるようにしたクリーニング方法の産業分野で利用することができる。   In addition, the present invention can be used in the industrial field of a cleaning method capable of efficiently cleaning a metal component and a halide of the metal component.

本発明の第1実施形態例に係る薄膜作製装置の概略側面図である。1 is a schematic side view of a thin film production apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態例に係る薄膜作製装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the thin film preparation apparatus which concerns on the 2nd Example of this invention. 本発明の第2実施形態例に係る薄膜作製装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the thin film preparation apparatus which concerns on the 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施形態例に係る薄膜作製装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the thin film preparation apparatus which concerns on the 3rd Example of this invention. 本発明の第4実施形態例に係る薄膜作製装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the thin film preparation apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態例に係る薄膜作製装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the thin film preparation apparatus which concerns on the example of 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態例に係る薄膜作製装置の概略図である。It is the schematic of the thin film preparation apparatus which concerns on the 6th Embodiment example of this invention. 本発明の第6実施形態例に係る薄膜作製装置のヒータ筒部の断面図である。It is sectional drawing of the heater cylinder part of the thin film preparation apparatus concerning the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7実施形態例に係る薄膜作製装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the thin film preparation apparatus concerning the 7th example of an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、37 チャンバ
2 支持台
3 基板
4 ヒータ
5 冷媒流通手段
6 温度制御手段
7 天井板
8 プラズマアンテナ
9 整合器
10、41 電源
11 被エッチング部材
12 ハロゲン化ガス
14 ノズル
15 流量制御器
18 排出口
19 真空装置
20 圧力制御手段
21 ハロゲンガス(Clガス)
23 ガスプラズマ
24 前駆体
25 Ta薄膜
26 TaCl薄膜
29 ハロゲンランプ
30 ガスノズル
31 昇降装置
32 昇降駆動手段
35 第2ノズル
36 加熱コイル
38 ヒータ筒
39 ヒータコイル
40 誘導コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 37 Chamber 2 Support stand 3 Substrate 4 Heater 5 Refrigerant distribution means 6 Temperature control means 7 Ceiling board 8 Plasma antenna 9 Matching device 10, 41 Power supply 11 Member to be etched 12 Halogenated gas 14 Nozzle 15 Flow rate controller 18 Exhaust port 19 Vacuum device 20 Pressure control means 21 Halogen gas (Cl 2 gas)
23 Gas plasma 24 Precursor 25 Ta thin film 26 TaCl thin film 29 Halogen lamp 30 Gas nozzle 31 Lifting device 32 Lifting drive means 35 Second nozzle 36 Heating coil 38 Heater cylinder 39 Heater coil 40 Induction coil

Claims (9)

基板を保持するサセプタが収容されるチャンバと、金属製の被エッチング部材と、 チャンバの内部にハロゲンを含有するハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化してハロゲンガスプラズマを発生させてハロゲンラジカルを生成し、ハロゲンラジカルで付着物を除去することによりチャンバ内のクリーニングを行うプラズマ発生手段と、チャンバ内の圧力を所定の圧力状態に制御して金属成分の付着物を除去する状態にすると共に、相対的に高い圧力に制御してハロゲン化金属成分の付着物を除去する状態にする圧力制御手段と、を備え、
薄膜の作製は、前記ハロゲンガス供給手段からハロゲンガスを供給し、前記プラズマ発生手段により生成されたハロゲンラジカルにより前記被エッチング部材をエッチングして金属成分とハロゲンガス成分との前駆体を形成し、該前駆体を基板に吸着させると共にハロゲンラジカルによりハロゲンガス成分を還元して金属成分を基板に析出させることで実施され、クリーニング時には、前記被エッチング部材をチャンバ内から退避させることを特徴とする薄膜作製装置。
A chamber containing a susceptor for holding the substrate, a metal member to be etched, a halogen gas supply means for supplying a halogen gas containing halogen to the inside of the chamber, and plasmaizing the inside of the chamber to generate a halogen gas plasma. Generates and generates halogen radicals, removes deposits with halogen radicals, and plasma generation means that cleans the inside of the chamber, and removes metal deposits by controlling the pressure in the chamber to a predetermined pressure state And a pressure control means for controlling the pressure to a relatively high pressure to remove deposits of the metal halide component,
The thin film is produced by supplying a halogen gas from the halogen gas supply means, etching the member to be etched with halogen radicals generated by the plasma generation means to form a precursor of a metal component and a halogen gas component, A thin film characterized in that the precursor is adsorbed on a substrate and a halogen gas component is reduced by a halogen radical to deposit a metal component on the substrate, and the member to be etched is retracted from the chamber during cleaning. Production device.
基板を保持するサセプタが収容されるチャンバと、金属製の被エッチング部材と、 チャンバの内部にハロゲンを含有するハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化してハロゲンガスプラズマを発生させてハロゲンラジカルを生成し、ハロゲンラジカルで付着物を除去することによりチャンバ内のクリーニングを行うプラズマ発生手段と、
サセプタを上昇させることで高温状態にして金属成分の付着物を除去する状態にすると共に、サセプタを下降させることで相対的に低温状態にしてハロゲン化金属成分の付着物を除去する状態にするサセプタ昇降手段と、を備え、
薄膜の作製は、前記ハロゲンガス供給手段からハロゲンガスを供給し、前記プラズマ発生手段により生成されたハロゲンラジカルにより前記被エッチング部材をエッチングして金属成分とハロゲンガス成分との前駆体を形成し、該前駆体を基板に吸着させると共にハロゲンラジカルによりハロゲンガス成分を還元して金属成分を基板に析出させることで実施され、
クリーニング時には、前記被エッチング部材をチャンバ内から退避させることを特徴とする薄膜作製装置。
A chamber containing a susceptor for holding the substrate, a metal member to be etched, a halogen gas supply means for supplying a halogen gas containing halogen to the inside of the chamber, and plasmaizing the inside of the chamber to generate a halogen gas plasma. Generating plasma to generate halogen radicals, and removing the deposits with the halogen radicals to clean the inside of the chamber ;
The susceptor is brought into a state in which the metal component deposits are removed by raising the susceptor and the metal susceptor is removed in a relatively low temperature state by lowering the susceptor. Elevating means,
The thin film is produced by supplying a halogen gas from the halogen gas supply means, etching the member to be etched with halogen radicals generated by the plasma generation means to form a precursor of a metal component and a halogen gas component, It is carried out by adsorbing the precursor to the substrate and reducing the halogen gas component by halogen radicals to deposit the metal component on the substrate,
A thin film manufacturing apparatus, wherein the member to be etched is retracted from the chamber during cleaning.
基板を保持するサセプタが収容されるチャンバと、金属製の被エッチング部材と、チャンバの内部にハロゲンを含有するハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化してハロゲンガスプラズマを発生させてハロゲンラジカルを生成し、ハロゲンラジカルで付着物を除去することによりチャンバ内のクリーニングを行うプラズマ手段と、
チャンバの壁面から離れた位置からハロゲンガスを供給するクリーニングガス供給手段と、 ハロゲンガス供給手段及びクリーニングガス供給手段からのハロゲンガスの供給を制御してハロゲンガスによるチャンバの壁面の温度低下を抑制した状態にする制御手段と、を備え、
薄膜の作製は、前記ハロゲンガス供給手段からハロゲンガスを供給し、前記プラズマ発生手段により生成されたハロゲンラジカルにより前記被エッチング部材をエッチングして金属成分とハロゲンガス成分との前駆体を形成し、該前駆体を基板に吸着させると共にハロゲンラジカルによりハロゲンガス成分を還元して金属成分を基板に析出させることで実施され、クリーニング時には、前記被エッチング部材をチャンバ内から退避させることを特徴とする薄膜作製装置。
A chamber in which a susceptor for holding a substrate is housed, a metal member to be etched, a halogen gas supply means for supplying a halogen gas containing halogen to the inside of the chamber, and plasmaizing the inside of the chamber to generate halogen gas plasma. Plasma means for generating halogen radicals to generate and cleaning the inside of the chamber by removing deposits with the halogen radicals ;
Cleaning gas supply means for supplying halogen gas from a position away from the wall surface of the chamber, and supply of halogen gas from the halogen gas supply means and the cleaning gas supply means were controlled to suppress the temperature drop of the chamber wall surface by the halogen gas. Control means for making a state,
The thin film is produced by supplying a halogen gas from the halogen gas supply means, etching the member to be etched with halogen radicals generated by the plasma generation means to form a precursor of a metal component and a halogen gas component, A thin film characterized in that the precursor is adsorbed on a substrate and a halogen gas component is reduced by a halogen radical to deposit a metal component on the substrate, and the member to be etched is retracted from the chamber during cleaning. Production device.
基板を保持するサセプタが収容されるチャンバと、金属製の被エッチング部材と、 チャンバの内部にハロゲンを含有するハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化してハロゲンガスプラズマを発生させてハロゲンラジカルを生成し、ハロゲンラジカルで付着物を除去することによりチャンバ内のクリーニングを行うプラズマ発生手段と、チャンバの壁面に温度分布を付与する温度分布付与手段と、を備え、
薄膜の作製は、前記ハロゲンガス供給手段からハロゲンガスを供給し、前記プラズマ発生手段により生成されたハロゲンラジカルにより前記被エッチング部材をエッチングして金属成分とハロゲンガス成分との前駆体を形成し、該前駆体を基板に吸着させると共にハロゲンラジカルによりハロゲンガス成分を還元して金属成分を基板に析出させることで実施され、クリーニング時には、前記被エッチング部材をチャンバ内から退避させることを特徴とする薄膜作製装置。
A chamber containing a susceptor for holding the substrate, a metal member to be etched, a halogen gas supply means for supplying a halogen gas containing halogen to the inside of the chamber, and plasmaizing the inside of the chamber to generate a halogen gas plasma. A plasma generating means for cleaning the inside of the chamber by generating halogen radicals by generating and removing deposits with the halogen radicals, and a temperature distribution applying means for giving a temperature distribution to the wall surface of the chamber,
The thin film is produced by supplying a halogen gas from the halogen gas supply means, etching the member to be etched with halogen radicals generated by the plasma generation means to form a precursor of a metal component and a halogen gas component, A thin film characterized in that the precursor is adsorbed on a substrate and a halogen gas component is reduced by a halogen radical to deposit a metal component on the substrate, and the member to be etched is retracted from the chamber during cleaning. Production device.
請求項4に記載の薄膜作製装置において、
温度分布付与手段は、抵抗加熱手段をチャンバの周囲に設けたことを特徴とする薄膜作製装置。
The thin film manufacturing apparatus according to claim 4,
The thin film manufacturing apparatus, wherein the temperature distribution applying means is provided with a resistance heating means around the chamber.
請求項4に記載の薄膜作製装置において、
温度分布付与手段は、誘導加熱手段をチャンバの周囲に設けたことを特徴とする薄膜作製装置。
The thin film manufacturing apparatus according to claim 4,
An apparatus for producing a thin film, characterized in that the temperature distribution applying means is provided with induction heating means around the chamber.
請求項4に記載の薄膜作製装置において、
温度分布付与手段は、光加熱手段をチャンバの周囲に設けたことを特徴とする薄膜作製装置。
The thin film manufacturing apparatus according to claim 4,
The thin film manufacturing apparatus, wherein the temperature distribution applying means is provided with a light heating means around the chamber.
基板を保持するサセプタが収容されるチャンバと、金属製の被エッチング部材と、チャンバの内部にハロゲンを含有するハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給手段と、チャンバの内部をプラズマ化してハロゲンガスプラズマを発生させてハロゲンラジカルを生成し、ハロゲンラジカルで付着物を除去することによりチャンバ内のクリーニングを行うプラズマ発生手段と、チャンバの内部にホウ素系もしくはシリコン系のガスを供給してハロゲン化金属成分を金属成分とするガス供給手段と、を備え、
薄膜の作製は、前記ハロゲンガス供給手段からハロゲンガスを供給し、前記プラズマ発生手段により生成されたハロゲンラジカルにより前記被エッチング部材をエッチングして金属成分とハロゲンガス成分との前駆体を形成し、該前駆体を基板に吸着させると共にハロゲンラジカルによりハロゲンガス成分を還元して金属成分を基板に析出させることで実施され、
クリーニング時には、前記被エッチング部材をチャンバ内から退避させることを特徴とする薄膜作製装置。
A chamber in which a susceptor for holding a substrate is housed, a metal member to be etched, a halogen gas supply means for supplying a halogen gas containing halogen to the inside of the chamber, and plasmaizing the inside of the chamber to generate halogen gas plasma. A plasma generating means for generating a halogen radical to remove a deposit by the halogen radical and cleaning the inside of the chamber; and supplying a boron-based or silicon-based gas into the chamber to form a metal halide component. A gas supply means as a metal component,
The thin film is produced by supplying a halogen gas from the halogen gas supply means, etching the member to be etched with halogen radicals generated by the plasma generation means to form a precursor of a metal component and a halogen gas component, It is carried out by adsorbing the precursor to the substrate and reducing the halogen gas component by halogen radicals to deposit the metal component on the substrate,
A thin film manufacturing apparatus, wherein the member to be etched is retracted from the chamber during cleaning.
請求項1〜8のいずれかに記載の薄膜作製装置におけるクリーニング方法であって、 前記被エッチング材をチャンバ内から退避させ、ハロゲンラジカルで金属成分の付着物を除去することによりチャンバ内のクリーニングを行うと共に、条件を変えて前駆体の成分の付着物を除去することによりチャンバ内のクリーニングを行うことを特徴とするクリーニング方法。   It is a cleaning method in the thin film preparation apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the material to be etched is retracted from the chamber, and the deposits of the metal component are removed by halogen radicals, thereby cleaning the inside of the chamber. And cleaning the inside of the chamber by changing the conditions and removing the deposits of the components of the precursor.
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