JPH02175875A - 反応管の洗浄方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （従来の技術） 一般に集積回路の製造工程における膜厚形成工程では、
平行平板形、及びホットウォール形等のプラズマＣＶＤ
装置が採用されている。

上記ホットウォール形ではプロセス中にウェハ以外の反
応生成物が付着し、これをこのまま放置しておくとコン
タミネーションの発生を招き、半導体製品の歩留まりが
悪化するので、定期的に反応管等を洗浄する必要があっ
た。そこで、提案が特開昭６２−１９６８２０号、及び
特開昭５８−４９２１号公報多数に記載されている。上
記特開昭６２−１９６８２Ｑ号公報によれば１反応管内
の洗浄は、ガス供給口から反応管内にエツチングガスを
供給し、反応管の外周に設けられた複数のコイル電極に
高周波電圧を印加して反応管内にプラズマを発生させて
、反応管の内壁面等に付着した反応生成物を除去するこ
とが開示されている。

また、上記特開昭５８−４９２１号公報によれば、熱ヒ
ータをプラズマ発生用高周波電極に切り替えて、上記反
応管内を、プラズマ作用で反応管の内壁等に堆積した反
応生成物を除去するものが開示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のホットウォール形プラズマＣＶＤ
装置の洗浄方法では、反応管を取り外し、専用の洗浄機
で弗硝酸等により除去し、さらに純水で洗浄し、乾燥機
に入れて乾燥を行うので作業能率が極めて悪かった。

また、上記反応管を取り外すことなく、洗浄しようとす
れば、上記ボートを取り外し、クリーニング専用のボー
トを作成し、このボートに取り替えて、上記反応管内に
装着し、洗浄を行わなければならず同様にして、洗浄の
作業能率が悪かった。

本発明の目的とするところは、上述した問題点に鑑みな
されたもので、ボート上で発生されるプラズマを洗浄に
も使用できるように改善した反応管の洗浄方法を提供す
ることにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は対向電極間に交流電圧を印加してプラズマを発
生させた電極列を複数設けたボートを反応管内に収容し
、プラズマ洗浄するに際し、上記反応管内にエツチング
ガスを流入させる工程と、この工程によるエツチングガ
ス雰囲気で上記対向電極間に交流電圧を印加した状態で
、上記ボートを反応管内壁面の被洗浄部に接近させるよ
うに移動させて洗浄することを特徴としている。

（作用効果） 本発明は、対向電極間に交流電圧を印加してプラズマが
発生されるボートを、反応管内に収容し、この反応管内
にエツチングガスを流入させ、このエツチングガス雰囲
気内で、上記対向電極間に交流電圧を印加した状態で上
記ボートを反応管内壁面の被洗浄部に接近させるように
移動するようにしたので、上記ボートの電極間のプラズ
マ作用が、上記反応管の内壁面に到達することになり、
内壁面に付着された反応生成物は、エツチングガスを介
して気体化し、エツチングガスと共に外部に排出され除
去される。

従って、反応管及びボートを洗浄するための、クリーニ
ング専用のボートを取り替えることなく、容易に洗浄が
可能なので、洗浄の作業能率が極めて顕著に向上させる
ことが可能になる。

（実　施　例） 以下、本発明の方法をホットウォール形ＣＶＤ装置に適
用した一実施例を図面を参照して説明寛る。

上記ホットウォール形ＣＶＤ装置には、反応管の外周に
プラズマ発生用コイルを巻いた方式と。

反応管内に挿入されるボートがプラズマを発生させる電
極になった方式のものとがある６本実施例で説明するも
のは、後者のホットウォール形に適用して説明する。

先ず、ホットウォール形のＣＶＤ装置の構成を第５図を
用いて説明する。

この装置は、横型反応炉で軸方向を横方向軸とする反応
管■から成る処理部■と、この処理部■に設定可能な被
処理体、例えば半導体ウェハ（以下ウェハと略記する）
■を数拾枚程度搭載可能なボート（イ）と、このボート
に）を、上記反応管ωの開口部から予め定められた位置
までロード・アンロードする搬送機構■とから構成され
ている。

上記処理部■は、耐熱性で処理ガスに対して反応しにく
い材質１例えば石英からなる。一端が封止された筒状の
反応管■が設けられ、この反応管ω内にボート（イ）を
反応管■内壁面と触れることなく搬送可能に、大口径の
６８０部が反対端に設けられている。

さらに、反応管■の外周には、反応管（１）内部を所望
温度、例えば２００℃乃至５００℃に加熱する加熱手段
、例えば、コイル状に形成された加熱ヒータ（Ｏが、上
記反応管■と所定間隔を設けて配設されている。

この反応管■内部にはボート（イ）が挿入し、気密にな
るように構成されている。

上記ボートに）は１反応管■内空部へ搬送するカンチレ
バー■に搭載され、次のように構成されている。

上記ボートに）は、第４図に示すように、耐熱性材料で
構成された固定棒（ハ）を組み合わせて、逆台形状に設
けられている。上記ボート（へ）の上部側の周辺の４本
の固定棒（９＾ｅ　９Ｒｅ　９Ｃ，ｔ　９ａ）の長手方
向に配置された固定棒（以下、端子固定棒という）（９
Ａｔ　９ｅ）は、グラファイト棒に絶縁チューブ。

例えばシースチューブ（商品名）が被覆されている。

上記端子固定棒（９Ａ＋　９ｎ）に所定間隔、例えばｌ
Ｏ１間隔でプラズマ電極１例えば耐熱性材料で構成され
た円形の電極板（１１）を対向、且つ直交して設けられ
ている。

上記端子固定棒（９＾、９Ｂ）と上記円形の電極板（１
１）との接触は、円形の電極板（１１）が−枚おきに異
極になるように上記端子固定棒（９Ａ）と他の端子固定
棒（９Ｒ）と交互に接触するように設けられている。

上記円形の電極板（１１）の表面にはウェハ■面が対接
するように設けられている。

さらに上記ボート（４１）の下部側の周辺の４本の固定
棒（９ｃ）は、絶縁部材、例えば直径１６ｍｍのアルミ
ナ棒材で構成されている。そして長手方向に配置された
固定棒（図示せず）には、上記円形の電極板（１１）の
底部を支えるように溝が設けられている。

上記搬送機構■は反応管■の軸方向を横軸とする方向に
移動して所定位置までロードし、また処理後、ウェハ■
を取り替えるために、もとの位置に戻す如くアンロード
するように設けられている。

上記搬送機構■の構造は、上記反応管■の大口径の開口
部（ｌａ）を閉塞するため蓋（ドアーともいう）（１２
）と、このＭ（１２）の表面１例えば右表面と直交する
如く、二本の取り出し棒、例えばカンチレバー（７Ａ−
７Ｒ）が平行に設けられている。

このカンチレバー（７＾、７Ｒ）は二重構造例えばグラ
フアトに絶縁部材のシースチューブが被覆された二重構
造になって二本平行に設けられている。

この二本のカンチレバー（７＾、７Ｂ）は夫々が単独で
移動しないように固定金具（１３）で固定されている。

この一対のカンチレバー（７Ａｌ　７８）にＲＦ主電源
１４）が電気的に接続されている。

また、上記一対のカンチレバー（７Ａｌ　７８）のＲＦ
主電源１４）側と反対方向にはボートに）が載置される
ボート受面が設けられている。

このボート受面は上述したボートＧ）に設けられた端子
固定棒（９Ａｔ　９Ｂ）と電気的に接触したボート（イ
）は−枚おきに異極の電極板（１１）配列になっている
。

このようなボート（イ）を反応管■内壁面に接近させる
移動機構（１５）が、第１図に示すように、蓋（１２）
に直交して設けられている。この移動機構（１５）にカ
ンチレバー（７Ａ＋　７８）の端が設けられている。

上記！（１２）におけるカンチレバー（ＩＡＩ　７Ｂ）
の取付けは、第３図に示すように、蓋（１２）に設けら
れた回転軸受（１６）にカンチレバー（７Ａｌ　７８）
を直交する如く貫通孔に軸着し、反応管■の内空部（１
ａ）と外気との気密を保つためにシール（１７）が設け
られている。

さらに、上記回転軸受（１６）に軸着したカンチレバー
（７Ａｌ　７１３）の外気側の軸には１反応管■内空部
（ｌａ）側のカンチレバー（７＾、７Ｂ）を移動する如
く、上下動機構（１８）が設けられている。上記上下動
機構（１８）は制御手段、例えばＣＰＵによって、反応
管■の直径と、電極板（１１）の直径との差より、演算
または、キーボード入力により１反応管■に近づくよう
に移動されるように設けられている。

二こで、上記カンチレバー（７Ａ？　７ｎ）を上下動方
向に移動して記載したが回転するようにしても良い、こ
の回転とは、円錐方向の軌跡に移動する方向である。

さらに、上記！（１２）の外気側には、ベロー（１９）
を配置し、反応管■を第１気密室とすれば、第２気密室
（２０）が設けられている。

次に上述した構成のＣＶＤ装置において、既に反応管ω
及びボート（イ）に付着した窒化膜を除去する洗浄方法
について説明する。

先ず、ウェハ■を取り外したのちに、ボート（イ）をカ
ンチレバー（７＾、７Ｒ）を介して、反応管■内空部（
ｌａ）に挿入して、所定位置に気密に装着する。

この装着した後、反応管（ト）内を０．１Ｔｏｒｒ程度
の真空状態にする。この真空後、反応管■内にエツチン
グガス、例えば四弗化炭素（ＣＦ４）、５％程度の配素
を２５００ｃｃ／分程度で導入する。

そして例えば、１３．５６ＭＨｚのプラズマ発生用のＲ
Ｆ主電源１４）をスイッチオンする。

この通電により、カンチレバー（７＾、７Ｂ）のグラフ
ァイト及び端子固定棒（９Ａ＃　９Ｂ）を介して電ｐｉ
ｉ板（１１）の異極間でプラズマが発生する。

このプラズマ領域は、上記電極板（１１）の周囲、例え
ば１ｃｍ程度の領域空間になっている。

この領域空間を有したボートに）を１反応管■の内壁面
に接近させるように、上下動機構（１８）が駆動し、内
壁面の反応生成物に限らず、ボート（へ）に付着した反
応生成物例えば窒化膜を 上記実施例では、ボート（イ）を移動するように説明し
たが、反応管■を移動するようにしても良い。

上記実施例では、ウェハ■をプラズマ処理するボートに
）を反応生成物、例えば窒化膜を除去するように説明し
たが、エツチングガスを替えることにより、酸化膜、窒
化酸化膜を除去することも可能である。

上記実施例の効果は、ウェハ（■を載置するボートに）
がプラズマを発生するので、このボートに）からプラズ
マ作用で１反応管■に付着した反応生成物例えば窒化膜
を除去し、洗浄することができ。

洗浄専用のボートを設けることがなくなり、作業能率が
向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法をホットウォール形ＣＶＤ装置
に適用した一実施例を説明するための反応管説明図、第
２図は第１図のカンチレバーを上下動に移動する機構を
説明するための構造説明図、第３図は、第１図の蓋とカ
ンチレバ−との関係を説明するための移動機構説明図、
第４図は第１図のＲＦ電源からボートに電源を供給する
ための構造を説明するための搬送説明図、第５図は第１
図のホットウェル形ＣＶＤ型を説明するためのウェハに
成膜した状態説明図である。 １・・・反応管　　　　　　４・・・ボート５・・・搬
送機構　　　　　７Ａ＋　７８・・・カンチレバー９＾
、９Ｂ・・・端子固定棒　　１１・・・ｉ！ｌ！極板１
５・・・移動機構　　　　　１６・・・回転軸受１８・
・・上下動機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対向電極間に交流電圧を印加してプラズマが発生される
   電極列を複数設けたボートを反応管内に収容し、プラズ
   マ洗浄するに際し、上記反応管内にエッチングガスを流
   入させる工程と、この工程によるエッチングガス雰囲気
   で上記対向電極間に交流電圧を印加した状態で、上記ボ
   ートを反応管内壁面の被洗浄部に接近させるように移動
   させて洗浄することを特徴とする反応管の洗浄方法。