JPH04214873A - Ｅｃｒプラズマｃｖｄ装置ドライクリーニングの方法 - Google Patents
Ｅｃｒプラズマｃｖｄ装置ドライクリーニングの方法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ装置を用いて半導体素子の絶縁膜などを成膜した場合
、装置内壁にも、絶縁膜などが形成されて、装置内部の
フレーク状あるいは粉末状のごみ発生の原因となり、半
導体素子の性能を損なうため、装置内壁に形成された絶
縁膜などを定期的に取り除くクリーニングの方法に関す
るものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、ＥＣＲ （電子サイクロトロン共
鳴） プラズマを用いて、ＳｉＮ， ＳｉＯ膜などの絶
縁膜やその他の薄膜を成膜する技術が開発されつつある
。この成膜を行う装置の構成例を図２に示す。マイクロ
波電源１で発生したマイクロ波は導波管２を通ってプラ
ズマ室６に導入される。プラズマ室６内にはメインマグ
ネットコイル８によりプラズマ室６と導波管２との結合
部近傍で電子サイクロトロン共鳴条件を満たす磁場が形
成されている。そこに、Ｎ２ ， Ｏ２ ガスなどをガ
ス導入管４からプラズマ室６にいれるとプラズマが発生
する。このプラズマは反応室７内へ広がり、反応室７に
設けたガス導入管５から例えばＳｉＨ４ ガスを反応室
７内に入れる。反応室７は真空排気管１４を通じて図示
されない真空排気ポンプにつながっており、装置内に一
定のガス圧力を保持することができる。さらに、必要に
応じて試料台１１には、高周波電源１３から高周波電力
が供給される。このようにして、反応室７では、ガス同
志が反応して試料台１１に置いた基板１０上にＳｉＮ，
ＳｉＯ膜などが形成される。基板１０の背面側でメイ
ンマグネットコイル８と同軸に反応室７を取り囲むサブ
マグネットコイル９を、メインマグネットコイル８と同
時に用いてカスプ磁場をつくり、成膜を行うことも必要
に応じて行われる。 【０００３】ところが、成膜は基板面以外の装置内壁面
上でも進行する。そして、装置内壁面上の膜の厚みが数
μｍ以上になると、膜は装置内壁面から剥離し、フレー
ク状、あるいは粉末状のごみとなり、基板面上に降り積
もり、良好な基板面上の成膜が不可能になる。しかし、
基板上のみに成膜を限定することは実際上非常に困難で
ある。 【０００４】そこで、装置内壁面に成膜した膜が剥離す
る以前に、この膜を取り除くことが行われており、その
方法には、ウェットクリーニングとドライクリーニング
とがある。 【０００５】ウェットクリーニングは、装置を停止させ
て装置内部の構造物を取り出し、構造物をＨＦなどの酸
でエッチングする方法であり、この方法によるクリーニ
ングを簡易に行うことができるよう、例えば反応室の内
壁面を防着板と称する， クリーニング時に容易に装置
外への取出し可能な薄肉円筒で覆い、膜をこの防着板に
形成させる装置構造としたものが知られている。しかし
、このような構造としてもなお、クリーニングのための
装置の大気開放に起因する装置再運転時の真空立上げ時
間や、クリーニングの手間や時間などに起因する装置の
稼働率や装置運転の自動化の面で問題を有する。 【０００６】一方、ドライエッチングの従来の方法は、
ＣＦ４ ， ＮＦ３ ， ＳＦ６ などのエッチングガ
スをガス導入管４， ５からプラズマ室６および反応室
７に入れ、プラズマ室６でガスをプラズマにし、このプ
ラズマをメインマグネットコイルが形成する発散磁場す
なわちメインマグネットコイルの軸線方向中心から軸線
方向に遠ざかるにつれて磁束密度が小さくなるように間
隔が広がって行く磁力線に沿って試料台および反応室内
壁面へ移動させ、かつこの移動時に反応室に導入された
エッチングガスもこれを活性化しつつ反応室内壁面へ移
動させることにより、プラズマ室および反応室の内壁面
および試料台上の膜と化学反応させ、膜をガス化しつつ
真空排気管から排出して装置内をクリーニングするもの
である。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】従来のドライクリーニ
ングでは、反応室内壁面近傍および試料台近傍のプラズ
マ密度が小さく、反応活性種の生成量が少ないためにエ
ッチング速度 （以下エッチングレートとも記す） が
遅く、また、内壁面の部位によるエッチング速度の差が
大きく、装置内全体を短時間にかつほぼ完全にクリーニ
ングすることは困難であった。また、メインマグネット
コイルとサブマグネットコイルとでカスプ磁界， すな
わちサブマグネットコイルでメインマグネットコイルに
よる磁場と逆方向の磁場を形成して磁束同志を衝突させ
、コイルの軸線方向の磁束成分が零となる，いわゆるカ
スプ面の方向に両コイルによる磁束を広がらせる磁場配
位を形成する高密度の磁力線に沿い、プラズマ室でプラ
ズマ化されたエッチングガスおよび反応室に導入された
エッチングガスを反応室内壁面へ導き、反応室内壁面に
堆積した膜を高速にエッチングする方法も知られている
。しかし、この高密度の磁力線が到達する内壁面上の部
位は内壁面全面を占めないため、内壁面上の部位による
エッチングレートに差が生じ、クリーニングの時間が内
壁面上の最小エッチングレートにより決まるため、この
方法でも短時間にクリーニングを終了させることは困難
であった。 【０００８】この発明の課題は、本発明が対象とするＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ装置の内部に付着した反応生成物の
膜を、短時間にかつ実質完全に除去することのできるド
ライクリーニングの方法を提供することである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明においては、メインマグネットコイルが形
成する発散磁場と、０．１ 〜数ｔｏｒｒ範囲の高圧力
エッチングガスとを用い、試料台へ高周波電力を供給し
つつ反応生成物を除去する第１のクリーニング工程と、
前記メインマグネットコイルとサブマグネットコイルと
で形成したカスプ磁場と、１〜１０ｍｔｏｒｒ範囲の低
圧力エッチングガスとを用いて反応生成物を除去する第
２のクリーニング工程とにより、あるいは、メインマグ
ネットコイルが形成する発散磁場と、０．１ 〜数ｔｏ
ｒｒ範囲の高圧力エッチングガスとを用い、試料台へ高
周波電力を供給しつつ反応生成物を除去する第１のクリ
ーニング工程と、前記メインマグネットコイルとサブマ
グネットコイルとで形成したカスプ磁場と、１〜１０ｍ
ｔｏｒｒ範囲の低圧力エッチングガスとを用い、試料台
へ高周波電力を供給しつつ反応生成物を除去する第２の
クリーニング工程とにより、あるいは、メインマグネッ
トコイルが形成する発散磁場と、０．１ 〜数ｔｏｒｒ
範囲の高圧力エッチングガスとを用いて反応生成物を除
去する第１のクリーニング工程と、メインマグネットコ
イルとサブマグネットコイルとで形成したカスプ磁場と
、１〜１０ｍｔｏｒｒ範囲の低圧力エッチングガスとを
用い、試料台へ高周波電力を供給しつつ反応生成物を除
去する第２のクリーニング工程とにより、あるいは、メ
インマグネットコイルとサブマグネットコイルとで形成
したミラー磁場と、０．１ 〜数ｔｏｒｒ範囲の高圧力
エッチングガスとを用い、試料台へ高周波電力を印加し
つつ反応生成物を除去する第１のクリーニング工程と、
前記メインマグネットコイルとサブマグネットコイルと
で形成したカスプ磁界と、１〜１０ｍｔｏｒｒ範囲の低
圧力エッチングガスとを用いて反応生成物を除去する第
２のクリーニング工程とにより装置内の反応生成物を除
去する方法をとるものとする。 【００１０】そして、これらそれぞれの方法によるクリ
ーニング時に、反応生成物が除去される装置内壁面が、
第１および第２それぞれのクリーニング工程中、外部の
熱源から加熱エネルギーを受けて適宜の高温に保たれる
ドライクリーニング方法とすればさらに好適である。 【００１１】さらに、以上それぞれの方法において、第
２のクリーニング工程によるクリーニングを、少なくと
も２つのカスプ面位置で行うようにすればさらに好適で
ある。また、このカスプ面位置の移動を、サブマグネッ
トコイルに供給する電流と該サブマグネットコイルの軸
方向移動とにより行うようにすれば好適である。さらに
、０．１ 〜数ｔｏｒｒ範囲およびまたは１〜１０ｍｔ
ｏｒｒ範囲内でのエッチングガス圧力の調整を、反応室
の真空排気管の途中から該真空排気管内へプラズマ室に
導入するエッチングガスと同一種のエッチングガスまた
は不活性ガスを導入しつつ行うようにするか、反応室の
真空排気管を複数の排気管を並列に用いて構成し、使用
する排気管の組合わせを変えて行うようにすれば好適で
ある。 【００１２】 【作用】まず、発散磁場とカスプ磁場ならびにミラー磁
場につき説明する。 【００１３】発散磁場は、図３に示すように、メインマ
グネットコイル８に電流を供給して形成した磁場であり
、メインマグネットコイル８からサブマグネットコイル
９に近づくにつれ磁束１６が広がって行く。サブマグネ
ットコイル９には電流を流さない。また、この発散磁場
は、プラズマ室内で導波管とプラズマ室との結合部近傍
にＥＣＲ条件を満足する磁束密度領域が形成されるよう
にメインマグネットコイルの電流を設定して形成される
から、この電流を大きく変化させることはできず、発散
磁場による磁束密度は装置内の各部位ごとに常にほぼ一
定である。 【００１４】カスプ磁場は、図４に示すように、サブマ
グネットコイル９にメインマグネットコイル８による磁
束１６と逆方向の磁束１７を形成させたときの全体磁場
であり、両磁束が衝突して磁束の軸方向成分が零となる
，いわゆるカスプ面１８が形成される。このカスプ面１
８はほぼ平面となり、カスプ面１８の位置は両コイルに
流す電流により決まる。前述のように、メインマグネッ
トコイル８に流す電流は大きく変化させることができな
いが、サブマグネットコイル９の電流は変化させること
ができるので、この電流を増すことにより、カスプ面１
８はメインマグネットコイル８に近づき、減らすことに
よりサブマグネットコイル９に近づく。そして、カスプ
面を挟んで反応室内壁面へ向かう磁束の密度が大きくな
る。 【００１５】ところが、このカスプ面１８を図５および
図６に示すように反応室７の上面から底面近傍までの全
ての位置に形成しようとすると、サブマグネットコイル
９の電流を変化させただけでは形成が困難になる。その
理由は、カスプ面１８を反応室７の底面近傍に形成する
ためには、サブマグネットコイル９を反応室７の下側に
位置させる必要があるが、こうすると、カスプ面１８を
反応室７の上面近傍に形成するのに、過大な電流をサブ
マグネットコイル９に流さねばならず、実際上困難を生
ずるからである。この困難を解決するために、本発明に
おいては、カスプ面の位置を変化させるために、サブマ
グネットコイル９の電流を変化させるとともに、サブマ
グネットコイル９をその軸線方向に移動し、サブマグネ
ットコイル９の位置を変更する。すなわち、カスプ面１
８を反応室７の上面近傍に形成するときには、電流を増
大させるとともに、図５に示すように、サブマグネット
コイル９をプラズマ室６方向に移動する。逆にカスプ面
１８を反応室７の底面近傍に形成する時には、電流を減
少させるとともに、サブマグネットコイル９をプラズマ
室６と反対方向に移動し、図６に示すように、反応室７
底面の下方に位置させる。このようにサブマグネットコ
イル９を移動することにより、カスプ面を反応室７の上
面から底面近傍までの任意の位置に形成することができ
る。さらに、カスプ面の移動につれて、試料台１１をそ
の軸線方向に移動し、プラズマの流れが十分、反応室７
の側壁にあたるようにすると、より効果的に堆積した膜
を取り除くことができる。 【００１６】ミラー磁場は、サブマグネットコイル９に
図４と逆方向の電流を流したときの全体磁場であり、図
７に示すように、メインマグネットコイル８とサブマグ
ネットコイル９との間で外方へ膨らむ磁界を示す。従っ
て両コイル８， ９の間に図のように反応室７が位置し
ていると、反応室７の内壁面に沿い、内壁面とほぼ平行
で磁束密度の高い磁界が形成され、また、試料台１１
（図２） を軸方向に通過する磁束密度も発散磁界のみ
の場合と比較して大きくなる。 【００１７】そこで、本発明の各方法における第１のク
リーニング工程を、０．１ 〜数ｔｏｒｒ範囲の高圧力
、発散磁場、試料台への高周波電力供給の条件で行うと
、エッチングガスの高圧力により高密度プラズマ、従っ
て高密度の反応活性種が生成され、プラズマ室の内壁面
、試料台の表面および反応室の上面に堆積した反応生成
物膜が短時間に完全に除去される。また、この第１のク
リーニング工程を、０．１ 〜数ｔｏｒｒ範囲の高圧力
、発散磁場、試料台への高周波電力供給なしの条件で行
うと、プラズマ室の内壁面、反応室の上面に堆積した反
応生成物膜が短時間に完全に除去される。 【００１８】また、第１のクリーニング工程を、０．１
〜数ｔｏｒｒ範囲の高圧力， ミラー磁場、試料台へ
の高周波電力供給の条件で行うと、反応室の内壁面に沿
い、内壁面とほぼ平行でかつ磁束密度の高い磁界が形成
され、かつ試料台を軸方向に通過する磁束密度も発散磁
界のみの場合と比較して高くなり、プラズマ室の内壁面
、試料台の表面および反応室の上面に堆積した膜が発散
磁界の場合よりも短時間に完全に除去されるとともに、
反応室の内壁面に堆積した膜もほぼ完全に除去される。 【００１９】次に、本発明の各方法における第２のクリ
ーニング工程を、１〜１０ｍｔｏｒｒ範囲の低圧力、カ
スプ磁場、試料台への高周波電力供給なしの条件で行う
と、プラズマは磁場に沿って流れ、反応室内壁面に衝突
し、内壁面中カスプ面と交差する帯状部位近傍表面に堆
積した反応生成物膜が高速に除去される。また、第２の
クリーニング工程を１〜１０ｍｔｏｒｒ範囲の低圧力、
カスプ磁場、試料台への高周波電力供給ありの条件で行
うと、試料台での高周波電力供給に基づく放電が、第１
のクリーニング工程における高圧力のときほど起こりや
すくはないものの、試料台まわりのプラズマ密度が高く
なり、試料台表面および反応室の内壁面中カスプ面と交
差する帯状部位近傍表面に堆積した反応生成物膜が高速
に除去される。 【００２０】従って、第２のクリーニング工程によるク
リーニングを、カスプ面の軸方向位置を移動させて行う
ことにより、反応室内壁面全体の反応生成物膜が高速か
つ完全に除去される。 【００２１】さらに、前記第１， 第２のクリーニング
工程によるクリーニングを、反応生成物が除去される装
置内壁面が、第１および第２それぞれのクリーニング工
程中、外部の熱源から加熱エネルギーを受けて適宜の高
温に保たれた状態で行うクリーニング方法とすることに
より、エッチングガスと反応生成物膜との化学反応が促
進され、クリーニングをより高速に行うことができる。 【００２２】このようにして、プラズマ室内壁面， 反
応室内壁面および試料台表面に堆積した反応生成物を完
全に短時間で取り除くことができる。なお、上記の第１
および第２のクリーニング工程は、必ずしも第１， 第
２の順に実施する必要はなく、反応生成物が高速かつ完
全に除去される部位の異なるクリーニング工程を用いる
ことが必要である。 【００２３】そして、各方法の第２のクリーニング工程
において、１つのカスプ面位置から次のカスプ面位置へ
のカスプ面の移動を、サブマグネットコイルに供給する
電流と該サブマグネットコイルの軸方向移動とにより行
うようにすれば、サブマグネットコイルに過大な熱的負
荷をかけることなく、任意の位置にカスプ面を形成する
ことができる。 【００２４】また、各方法におけるエッチングガス圧力
の調整を、反応室の真空排気管の途中から該真空排気管
内へプラズマ室に導入するエッチングガスと同一種のエ
ッチングガスまたは不活性ガスを導入しつつ行うように
すれば、排気能力一定の真空排気装置の排気量の一部を
真空排気管に導入したガスが占めるから、ＥＣＲプラズ
マＣＶＤ装置からの排気量が減り、ＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ装置内の圧力を上昇せさせることができ、また上昇の
程度を真空排気管に導入するガス量により変えることが
できる。従って、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置内のガス圧
力を検出しつつ導入するガス量をフィードバック制御す
ることにより、円滑かつ自動的にＥＣＲプラズマＣＶＤ
装置内ガス圧力を所望値に設定， 維持することができ
る。この圧力調整方法は特に０．１ 〜数ｔｏｒｒ範囲
内での圧力調整に効果的に適用することができる。 【００２５】また、エッチングガス圧力の調整を、反応
室の真空排気管を複数の排気管を並列に用いて構成し、
使用する排気管の組合わせを変えて行うようにすれば、
排気管の組合わせによりガス流のコンダクタンスが変わ
るから、ガス圧力の段階ごとに使用する排気管の組合わ
せを変え、つづいて排気管路の開閉を行うバルブの開度
を調整することにより、精度よくかつ簡便に所望圧力値
を得ることができる。この圧力調整は特に１〜１０ｍｔ
ｏｒｒ範囲内での圧力調整に効果的に適用することがで
きる。 【００２６】 【実施例】以下に、まず、本発明の方法により、図２に
示す構成のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を用いかつ第１の
クリーニング工程における磁界を発散磁界としてドライ
クリーニングを行ったときの各クリーニング工程におけ
るクリーニング条件と、これらのクリーニング条件によ
るクリーニング全体の速さが、各クリーニング工程の組
合わせの仕方によりどのように変わったかを示す４つの
実施例をそれぞれ表１ないし表４に示す。なお、これら
の表において、ＱはＮＦ３ガス流量〔ｃｃ／ｍｉｎ 〕
、Ｐはガス圧力〔ｍｔｏｒｒ〕、Ｉ１ はメインマグネ
ットコイルの電流〔Ａ〕、Ｉ２ はサブマグネットコイ
ルの電流、Ｗ１ はマイクロ波パワー〔Ｗ〕、Ｗ２ は
基板台に印加する高周波パワー〔Ｗ〕、Ｔｉ は各ステ
ップの時間〔分〕、ΣＴｉ は各ステップの時間の和す
なわち反応生成物膜を完全に除去するのに要したクリー
ニング時間である。 【００２７】 【表１】 【００２８】 【表２】 【００２９】 【表３】 【００３０】 【表４】 【００３１】つぎに、図１に示す構成のＥＣＲプラズマ
ＣＶＤ装置を用いてドライクリーニングを行ったときの
各クリーニング工程におけるクリーニング条件と、これ
らのクリーニング条件によるクリーニング全体の速さが
、クリーニングの各工程の組合わせの仕方によりどのよ
うに変わったかを示す４つの実施例をそれぞれ表５ない
し表８に示す。以下、まず、図１のＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ装置の構成につき簡単に説明する。 【００３２】図１の装置が図２の装置と異なる所は、反
応室７の内側にアルミからなる円筒状の防着板２０が配
され、この防着板２０にその外周をほぼ密に囲む加熱・
冷却装置２１が設けられていることである。この加熱・
冷却装置２１は、抵抗加熱線をステンレス等からなる可
撓金属管内に管と絶縁状態に挿入してなるシーズヒータ
２１Ａ と、冷媒として水が通る冷却管２１Ｂ とをそ
れぞれ同一径のコイル状に、かつ２つのコイルが二重螺
旋を形成するように形成し、これをアルミのインゴット
中に鋳込んでなるものであり、シーズヒータおよび冷却
管の出入口は、ともに反応室７の壁面を貫通して外部へ
導出される。 【００３３】表５および表６に示す実施例では、前記加
熱・冷却装置２１には、通電， 通水のいずれをも行わ
ずにクリーニングを行い、表７および表８に示す実施例
では、加熱・冷却装置２１に通電し、防着板２０の内壁
面の温度を１２０ ℃に保ってクリーニングを行った。 クリーニング終了後、加熱・冷却装置２１への通電を停
止して通水を行い、防着板２０を冷却した。 【００３４】また、表５および表７に示す実施例では、
第１のクリーニング工程における磁場を発散磁場とし、
表６および表８に示す実施例では、第１のクリーニング
工程における磁場をミラー磁場とした。 【００３５】 【表５】 【００３６】 【表６】 【００３７】 【表７】 【００３８】 【表８】 【００３９】以上４つの実施例 （表５〜表８） から
、クリーニング時間 （ΣＴｉ ） として、第１のク
リーニング工程に発散磁場を用いた場合とミラー磁場を
用いた場合とでは、ミラー磁場を用いた場合の方が時間
がさらに短縮され、また、クリーニング時に反応室内壁
面もしくは防着板内壁面を高温に保った場合の方が、発
散磁場同志， ミラー磁場同志の間でもともにクリーニ
ング時間が大幅に短縮されることがわかる。 【００４０】なお、ＣＦ４ などをエッチングガスとし
て用いた場合、また、ＳｉＯ膜を取り除く場合にも、上
記実施例と同様に堆積した膜を短時間に取り除くことが
できる。 【００４１】 【発明の効果】以上に述べたように、本発明においては
、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の内部に堆積した反応生成
物の膜を除去するためのドライクリーニングの方法を、
高速かつ実質完全に反応生成物膜が除去される部位がそ
れぞれ異なる２つのクリーニング工程を用いる方法とし
たので、装置内部全体の反応生成物膜を高速かつ実質完
全に取り除くことができる。さらに、各方法の第２のク
リーニング工程を、カスプ面を移動して行うことにより
、反応生成物が完全に除去され、また、このカスプ面移
動を、サブマグネットコイルに供給する電流と該サブマ
グネットコイルの軸方向移動とにより行うことにより、
サブマグネットコイルに過大な熱的負荷をかけることな
く、任意の位置にカスプ面を形成することができる。 【００４２】さらに、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を、加
熱・冷却装置を備えた装置とし、第１， 第２のクリー
ニング工程中、装置内壁面を適宜の高温に保つようにし
たクリーニング方法では、クリーニング時間をさらに短
縮することができ、装置のクリーニングが多数回にわた
ることを考慮すれば、加熱・冷却装置のためのコストを
補って余りある効果がもたらされる。 【００４３】また、本発明の方法におけるエッチングガ
ス圧力の調整を、反応室の真空排気管の途中から該真空
排気管内へプラズマ室に導入するエッチングガスと同一
種のエッチングガスまたは不活性ガスを導入しつつ行う
ことにより、圧力調整が円滑かつ自動的に行われ、かつ
導入したガスが万一装置内へ逆流した場合にも所期のエ
ッチング効果が損なわれる恐れがない。また、エッチン
グガスの圧力調整を、反応室の真空排気管を複数の排気
管を並列に用いて構成し、使用する排気管の組合わせを
変えて行うようにすることにより、圧力調整を簡便にか
つ排気管バルブの開度調整を加えて精度よく行うことが
できる。 【００４４】また、本発明の方法によれば、ＳｉＮ膜だ
けでなくＳｉＯ膜も同様に高速かつ完全に除去すること
ができる。
Ｄ装置を用いて半導体素子の絶縁膜などを成膜した場合
、装置内壁にも、絶縁膜などが形成されて、装置内部の
フレーク状あるいは粉末状のごみ発生の原因となり、半
導体素子の性能を損なうため、装置内壁に形成された絶
縁膜などを定期的に取り除くクリーニングの方法に関す
るものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、ＥＣＲ （電子サイクロトロン共
鳴） プラズマを用いて、ＳｉＮ， ＳｉＯ膜などの絶
縁膜やその他の薄膜を成膜する技術が開発されつつある
。この成膜を行う装置の構成例を図２に示す。マイクロ
波電源１で発生したマイクロ波は導波管２を通ってプラ
ズマ室６に導入される。プラズマ室６内にはメインマグ
ネットコイル８によりプラズマ室６と導波管２との結合
部近傍で電子サイクロトロン共鳴条件を満たす磁場が形
成されている。そこに、Ｎ２ ， Ｏ２ ガスなどをガ
ス導入管４からプラズマ室６にいれるとプラズマが発生
する。このプラズマは反応室７内へ広がり、反応室７に
設けたガス導入管５から例えばＳｉＨ４ ガスを反応室
７内に入れる。反応室７は真空排気管１４を通じて図示
されない真空排気ポンプにつながっており、装置内に一
定のガス圧力を保持することができる。さらに、必要に
応じて試料台１１には、高周波電源１３から高周波電力
が供給される。このようにして、反応室７では、ガス同
志が反応して試料台１１に置いた基板１０上にＳｉＮ，
ＳｉＯ膜などが形成される。基板１０の背面側でメイ
ンマグネットコイル８と同軸に反応室７を取り囲むサブ
マグネットコイル９を、メインマグネットコイル８と同
時に用いてカスプ磁場をつくり、成膜を行うことも必要
に応じて行われる。 【０００３】ところが、成膜は基板面以外の装置内壁面
上でも進行する。そして、装置内壁面上の膜の厚みが数
μｍ以上になると、膜は装置内壁面から剥離し、フレー
ク状、あるいは粉末状のごみとなり、基板面上に降り積
もり、良好な基板面上の成膜が不可能になる。しかし、
基板上のみに成膜を限定することは実際上非常に困難で
ある。 【０００４】そこで、装置内壁面に成膜した膜が剥離す
る以前に、この膜を取り除くことが行われており、その
方法には、ウェットクリーニングとドライクリーニング
とがある。 【０００５】ウェットクリーニングは、装置を停止させ
て装置内部の構造物を取り出し、構造物をＨＦなどの酸
でエッチングする方法であり、この方法によるクリーニ
ングを簡易に行うことができるよう、例えば反応室の内
壁面を防着板と称する， クリーニング時に容易に装置
外への取出し可能な薄肉円筒で覆い、膜をこの防着板に
形成させる装置構造としたものが知られている。しかし
、このような構造としてもなお、クリーニングのための
装置の大気開放に起因する装置再運転時の真空立上げ時
間や、クリーニングの手間や時間などに起因する装置の
稼働率や装置運転の自動化の面で問題を有する。 【０００６】一方、ドライエッチングの従来の方法は、
ＣＦ４ ， ＮＦ３ ， ＳＦ６ などのエッチングガ
スをガス導入管４， ５からプラズマ室６および反応室
７に入れ、プラズマ室６でガスをプラズマにし、このプ
ラズマをメインマグネットコイルが形成する発散磁場す
なわちメインマグネットコイルの軸線方向中心から軸線
方向に遠ざかるにつれて磁束密度が小さくなるように間
隔が広がって行く磁力線に沿って試料台および反応室内
壁面へ移動させ、かつこの移動時に反応室に導入された
エッチングガスもこれを活性化しつつ反応室内壁面へ移
動させることにより、プラズマ室および反応室の内壁面
および試料台上の膜と化学反応させ、膜をガス化しつつ
真空排気管から排出して装置内をクリーニングするもの
である。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】従来のドライクリーニ
ングでは、反応室内壁面近傍および試料台近傍のプラズ
マ密度が小さく、反応活性種の生成量が少ないためにエ
ッチング速度 （以下エッチングレートとも記す） が
遅く、また、内壁面の部位によるエッチング速度の差が
大きく、装置内全体を短時間にかつほぼ完全にクリーニ
ングすることは困難であった。また、メインマグネット
コイルとサブマグネットコイルとでカスプ磁界， すな
わちサブマグネットコイルでメインマグネットコイルに
よる磁場と逆方向の磁場を形成して磁束同志を衝突させ
、コイルの軸線方向の磁束成分が零となる，いわゆるカ
スプ面の方向に両コイルによる磁束を広がらせる磁場配
位を形成する高密度の磁力線に沿い、プラズマ室でプラ
ズマ化されたエッチングガスおよび反応室に導入された
エッチングガスを反応室内壁面へ導き、反応室内壁面に
堆積した膜を高速にエッチングする方法も知られている
。しかし、この高密度の磁力線が到達する内壁面上の部
位は内壁面全面を占めないため、内壁面上の部位による
エッチングレートに差が生じ、クリーニングの時間が内
壁面上の最小エッチングレートにより決まるため、この
方法でも短時間にクリーニングを終了させることは困難
であった。 【０００８】この発明の課題は、本発明が対象とするＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ装置の内部に付着した反応生成物の
膜を、短時間にかつ実質完全に除去することのできるド
ライクリーニングの方法を提供することである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明においては、メインマグネットコイルが形
成する発散磁場と、０．１ 〜数ｔｏｒｒ範囲の高圧力
エッチングガスとを用い、試料台へ高周波電力を供給し
つつ反応生成物を除去する第１のクリーニング工程と、
前記メインマグネットコイルとサブマグネットコイルと
で形成したカスプ磁場と、１〜１０ｍｔｏｒｒ範囲の低
圧力エッチングガスとを用いて反応生成物を除去する第
２のクリーニング工程とにより、あるいは、メインマグ
ネットコイルが形成する発散磁場と、０．１ 〜数ｔｏ
ｒｒ範囲の高圧力エッチングガスとを用い、試料台へ高
周波電力を供給しつつ反応生成物を除去する第１のクリ
ーニング工程と、前記メインマグネットコイルとサブマ
グネットコイルとで形成したカスプ磁場と、１〜１０ｍ
ｔｏｒｒ範囲の低圧力エッチングガスとを用い、試料台
へ高周波電力を供給しつつ反応生成物を除去する第２の
クリーニング工程とにより、あるいは、メインマグネッ
トコイルが形成する発散磁場と、０．１ 〜数ｔｏｒｒ
範囲の高圧力エッチングガスとを用いて反応生成物を除
去する第１のクリーニング工程と、メインマグネットコ
イルとサブマグネットコイルとで形成したカスプ磁場と
、１〜１０ｍｔｏｒｒ範囲の低圧力エッチングガスとを
用い、試料台へ高周波電力を供給しつつ反応生成物を除
去する第２のクリーニング工程とにより、あるいは、メ
インマグネットコイルとサブマグネットコイルとで形成
したミラー磁場と、０．１ 〜数ｔｏｒｒ範囲の高圧力
エッチングガスとを用い、試料台へ高周波電力を印加し
つつ反応生成物を除去する第１のクリーニング工程と、
前記メインマグネットコイルとサブマグネットコイルと
で形成したカスプ磁界と、１〜１０ｍｔｏｒｒ範囲の低
圧力エッチングガスとを用いて反応生成物を除去する第
２のクリーニング工程とにより装置内の反応生成物を除
去する方法をとるものとする。 【００１０】そして、これらそれぞれの方法によるクリ
ーニング時に、反応生成物が除去される装置内壁面が、
第１および第２それぞれのクリーニング工程中、外部の
熱源から加熱エネルギーを受けて適宜の高温に保たれる
ドライクリーニング方法とすればさらに好適である。 【００１１】さらに、以上それぞれの方法において、第
２のクリーニング工程によるクリーニングを、少なくと
も２つのカスプ面位置で行うようにすればさらに好適で
ある。また、このカスプ面位置の移動を、サブマグネッ
トコイルに供給する電流と該サブマグネットコイルの軸
方向移動とにより行うようにすれば好適である。さらに
、０．１ 〜数ｔｏｒｒ範囲およびまたは１〜１０ｍｔ
ｏｒｒ範囲内でのエッチングガス圧力の調整を、反応室
の真空排気管の途中から該真空排気管内へプラズマ室に
導入するエッチングガスと同一種のエッチングガスまた
は不活性ガスを導入しつつ行うようにするか、反応室の
真空排気管を複数の排気管を並列に用いて構成し、使用
する排気管の組合わせを変えて行うようにすれば好適で
ある。 【００１２】 【作用】まず、発散磁場とカスプ磁場ならびにミラー磁
場につき説明する。 【００１３】発散磁場は、図３に示すように、メインマ
グネットコイル８に電流を供給して形成した磁場であり
、メインマグネットコイル８からサブマグネットコイル
９に近づくにつれ磁束１６が広がって行く。サブマグネ
ットコイル９には電流を流さない。また、この発散磁場
は、プラズマ室内で導波管とプラズマ室との結合部近傍
にＥＣＲ条件を満足する磁束密度領域が形成されるよう
にメインマグネットコイルの電流を設定して形成される
から、この電流を大きく変化させることはできず、発散
磁場による磁束密度は装置内の各部位ごとに常にほぼ一
定である。 【００１４】カスプ磁場は、図４に示すように、サブマ
グネットコイル９にメインマグネットコイル８による磁
束１６と逆方向の磁束１７を形成させたときの全体磁場
であり、両磁束が衝突して磁束の軸方向成分が零となる
，いわゆるカスプ面１８が形成される。このカスプ面１
８はほぼ平面となり、カスプ面１８の位置は両コイルに
流す電流により決まる。前述のように、メインマグネッ
トコイル８に流す電流は大きく変化させることができな
いが、サブマグネットコイル９の電流は変化させること
ができるので、この電流を増すことにより、カスプ面１
８はメインマグネットコイル８に近づき、減らすことに
よりサブマグネットコイル９に近づく。そして、カスプ
面を挟んで反応室内壁面へ向かう磁束の密度が大きくな
る。 【００１５】ところが、このカスプ面１８を図５および
図６に示すように反応室７の上面から底面近傍までの全
ての位置に形成しようとすると、サブマグネットコイル
９の電流を変化させただけでは形成が困難になる。その
理由は、カスプ面１８を反応室７の底面近傍に形成する
ためには、サブマグネットコイル９を反応室７の下側に
位置させる必要があるが、こうすると、カスプ面１８を
反応室７の上面近傍に形成するのに、過大な電流をサブ
マグネットコイル９に流さねばならず、実際上困難を生
ずるからである。この困難を解決するために、本発明に
おいては、カスプ面の位置を変化させるために、サブマ
グネットコイル９の電流を変化させるとともに、サブマ
グネットコイル９をその軸線方向に移動し、サブマグネ
ットコイル９の位置を変更する。すなわち、カスプ面１
８を反応室７の上面近傍に形成するときには、電流を増
大させるとともに、図５に示すように、サブマグネット
コイル９をプラズマ室６方向に移動する。逆にカスプ面
１８を反応室７の底面近傍に形成する時には、電流を減
少させるとともに、サブマグネットコイル９をプラズマ
室６と反対方向に移動し、図６に示すように、反応室７
底面の下方に位置させる。このようにサブマグネットコ
イル９を移動することにより、カスプ面を反応室７の上
面から底面近傍までの任意の位置に形成することができ
る。さらに、カスプ面の移動につれて、試料台１１をそ
の軸線方向に移動し、プラズマの流れが十分、反応室７
の側壁にあたるようにすると、より効果的に堆積した膜
を取り除くことができる。 【００１６】ミラー磁場は、サブマグネットコイル９に
図４と逆方向の電流を流したときの全体磁場であり、図
７に示すように、メインマグネットコイル８とサブマグ
ネットコイル９との間で外方へ膨らむ磁界を示す。従っ
て両コイル８， ９の間に図のように反応室７が位置し
ていると、反応室７の内壁面に沿い、内壁面とほぼ平行
で磁束密度の高い磁界が形成され、また、試料台１１
（図２） を軸方向に通過する磁束密度も発散磁界のみ
の場合と比較して大きくなる。 【００１７】そこで、本発明の各方法における第１のク
リーニング工程を、０．１ 〜数ｔｏｒｒ範囲の高圧力
、発散磁場、試料台への高周波電力供給の条件で行うと
、エッチングガスの高圧力により高密度プラズマ、従っ
て高密度の反応活性種が生成され、プラズマ室の内壁面
、試料台の表面および反応室の上面に堆積した反応生成
物膜が短時間に完全に除去される。また、この第１のク
リーニング工程を、０．１ 〜数ｔｏｒｒ範囲の高圧力
、発散磁場、試料台への高周波電力供給なしの条件で行
うと、プラズマ室の内壁面、反応室の上面に堆積した反
応生成物膜が短時間に完全に除去される。 【００１８】また、第１のクリーニング工程を、０．１
〜数ｔｏｒｒ範囲の高圧力， ミラー磁場、試料台へ
の高周波電力供給の条件で行うと、反応室の内壁面に沿
い、内壁面とほぼ平行でかつ磁束密度の高い磁界が形成
され、かつ試料台を軸方向に通過する磁束密度も発散磁
界のみの場合と比較して高くなり、プラズマ室の内壁面
、試料台の表面および反応室の上面に堆積した膜が発散
磁界の場合よりも短時間に完全に除去されるとともに、
反応室の内壁面に堆積した膜もほぼ完全に除去される。 【００１９】次に、本発明の各方法における第２のクリ
ーニング工程を、１〜１０ｍｔｏｒｒ範囲の低圧力、カ
スプ磁場、試料台への高周波電力供給なしの条件で行う
と、プラズマは磁場に沿って流れ、反応室内壁面に衝突
し、内壁面中カスプ面と交差する帯状部位近傍表面に堆
積した反応生成物膜が高速に除去される。また、第２の
クリーニング工程を１〜１０ｍｔｏｒｒ範囲の低圧力、
カスプ磁場、試料台への高周波電力供給ありの条件で行
うと、試料台での高周波電力供給に基づく放電が、第１
のクリーニング工程における高圧力のときほど起こりや
すくはないものの、試料台まわりのプラズマ密度が高く
なり、試料台表面および反応室の内壁面中カスプ面と交
差する帯状部位近傍表面に堆積した反応生成物膜が高速
に除去される。 【００２０】従って、第２のクリーニング工程によるク
リーニングを、カスプ面の軸方向位置を移動させて行う
ことにより、反応室内壁面全体の反応生成物膜が高速か
つ完全に除去される。 【００２１】さらに、前記第１， 第２のクリーニング
工程によるクリーニングを、反応生成物が除去される装
置内壁面が、第１および第２それぞれのクリーニング工
程中、外部の熱源から加熱エネルギーを受けて適宜の高
温に保たれた状態で行うクリーニング方法とすることに
より、エッチングガスと反応生成物膜との化学反応が促
進され、クリーニングをより高速に行うことができる。 【００２２】このようにして、プラズマ室内壁面， 反
応室内壁面および試料台表面に堆積した反応生成物を完
全に短時間で取り除くことができる。なお、上記の第１
および第２のクリーニング工程は、必ずしも第１， 第
２の順に実施する必要はなく、反応生成物が高速かつ完
全に除去される部位の異なるクリーニング工程を用いる
ことが必要である。 【００２３】そして、各方法の第２のクリーニング工程
において、１つのカスプ面位置から次のカスプ面位置へ
のカスプ面の移動を、サブマグネットコイルに供給する
電流と該サブマグネットコイルの軸方向移動とにより行
うようにすれば、サブマグネットコイルに過大な熱的負
荷をかけることなく、任意の位置にカスプ面を形成する
ことができる。 【００２４】また、各方法におけるエッチングガス圧力
の調整を、反応室の真空排気管の途中から該真空排気管
内へプラズマ室に導入するエッチングガスと同一種のエ
ッチングガスまたは不活性ガスを導入しつつ行うように
すれば、排気能力一定の真空排気装置の排気量の一部を
真空排気管に導入したガスが占めるから、ＥＣＲプラズ
マＣＶＤ装置からの排気量が減り、ＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ装置内の圧力を上昇せさせることができ、また上昇の
程度を真空排気管に導入するガス量により変えることが
できる。従って、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置内のガス圧
力を検出しつつ導入するガス量をフィードバック制御す
ることにより、円滑かつ自動的にＥＣＲプラズマＣＶＤ
装置内ガス圧力を所望値に設定， 維持することができ
る。この圧力調整方法は特に０．１ 〜数ｔｏｒｒ範囲
内での圧力調整に効果的に適用することができる。 【００２５】また、エッチングガス圧力の調整を、反応
室の真空排気管を複数の排気管を並列に用いて構成し、
使用する排気管の組合わせを変えて行うようにすれば、
排気管の組合わせによりガス流のコンダクタンスが変わ
るから、ガス圧力の段階ごとに使用する排気管の組合わ
せを変え、つづいて排気管路の開閉を行うバルブの開度
を調整することにより、精度よくかつ簡便に所望圧力値
を得ることができる。この圧力調整は特に１〜１０ｍｔ
ｏｒｒ範囲内での圧力調整に効果的に適用することがで
きる。 【００２６】 【実施例】以下に、まず、本発明の方法により、図２に
示す構成のＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を用いかつ第１の
クリーニング工程における磁界を発散磁界としてドライ
クリーニングを行ったときの各クリーニング工程におけ
るクリーニング条件と、これらのクリーニング条件によ
るクリーニング全体の速さが、各クリーニング工程の組
合わせの仕方によりどのように変わったかを示す４つの
実施例をそれぞれ表１ないし表４に示す。なお、これら
の表において、ＱはＮＦ３ガス流量〔ｃｃ／ｍｉｎ 〕
、Ｐはガス圧力〔ｍｔｏｒｒ〕、Ｉ１ はメインマグネ
ットコイルの電流〔Ａ〕、Ｉ２ はサブマグネットコイ
ルの電流、Ｗ１ はマイクロ波パワー〔Ｗ〕、Ｗ２ は
基板台に印加する高周波パワー〔Ｗ〕、Ｔｉ は各ステ
ップの時間〔分〕、ΣＴｉ は各ステップの時間の和す
なわち反応生成物膜を完全に除去するのに要したクリー
ニング時間である。 【００２７】 【表１】 【００２８】 【表２】 【００２９】 【表３】 【００３０】 【表４】 【００３１】つぎに、図１に示す構成のＥＣＲプラズマ
ＣＶＤ装置を用いてドライクリーニングを行ったときの
各クリーニング工程におけるクリーニング条件と、これ
らのクリーニング条件によるクリーニング全体の速さが
、クリーニングの各工程の組合わせの仕方によりどのよ
うに変わったかを示す４つの実施例をそれぞれ表５ない
し表８に示す。以下、まず、図１のＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ装置の構成につき簡単に説明する。 【００３２】図１の装置が図２の装置と異なる所は、反
応室７の内側にアルミからなる円筒状の防着板２０が配
され、この防着板２０にその外周をほぼ密に囲む加熱・
冷却装置２１が設けられていることである。この加熱・
冷却装置２１は、抵抗加熱線をステンレス等からなる可
撓金属管内に管と絶縁状態に挿入してなるシーズヒータ
２１Ａ と、冷媒として水が通る冷却管２１Ｂ とをそ
れぞれ同一径のコイル状に、かつ２つのコイルが二重螺
旋を形成するように形成し、これをアルミのインゴット
中に鋳込んでなるものであり、シーズヒータおよび冷却
管の出入口は、ともに反応室７の壁面を貫通して外部へ
導出される。 【００３３】表５および表６に示す実施例では、前記加
熱・冷却装置２１には、通電， 通水のいずれをも行わ
ずにクリーニングを行い、表７および表８に示す実施例
では、加熱・冷却装置２１に通電し、防着板２０の内壁
面の温度を１２０ ℃に保ってクリーニングを行った。 クリーニング終了後、加熱・冷却装置２１への通電を停
止して通水を行い、防着板２０を冷却した。 【００３４】また、表５および表７に示す実施例では、
第１のクリーニング工程における磁場を発散磁場とし、
表６および表８に示す実施例では、第１のクリーニング
工程における磁場をミラー磁場とした。 【００３５】 【表５】 【００３６】 【表６】 【００３７】 【表７】 【００３８】 【表８】 【００３９】以上４つの実施例 （表５〜表８） から
、クリーニング時間 （ΣＴｉ ） として、第１のク
リーニング工程に発散磁場を用いた場合とミラー磁場を
用いた場合とでは、ミラー磁場を用いた場合の方が時間
がさらに短縮され、また、クリーニング時に反応室内壁
面もしくは防着板内壁面を高温に保った場合の方が、発
散磁場同志， ミラー磁場同志の間でもともにクリーニ
ング時間が大幅に短縮されることがわかる。 【００４０】なお、ＣＦ４ などをエッチングガスとし
て用いた場合、また、ＳｉＯ膜を取り除く場合にも、上
記実施例と同様に堆積した膜を短時間に取り除くことが
できる。 【００４１】 【発明の効果】以上に述べたように、本発明においては
、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の内部に堆積した反応生成
物の膜を除去するためのドライクリーニングの方法を、
高速かつ実質完全に反応生成物膜が除去される部位がそ
れぞれ異なる２つのクリーニング工程を用いる方法とし
たので、装置内部全体の反応生成物膜を高速かつ実質完
全に取り除くことができる。さらに、各方法の第２のク
リーニング工程を、カスプ面を移動して行うことにより
、反応生成物が完全に除去され、また、このカスプ面移
動を、サブマグネットコイルに供給する電流と該サブマ
グネットコイルの軸方向移動とにより行うことにより、
サブマグネットコイルに過大な熱的負荷をかけることな
く、任意の位置にカスプ面を形成することができる。 【００４２】さらに、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を、加
熱・冷却装置を備えた装置とし、第１， 第２のクリー
ニング工程中、装置内壁面を適宜の高温に保つようにし
たクリーニング方法では、クリーニング時間をさらに短
縮することができ、装置のクリーニングが多数回にわた
ることを考慮すれば、加熱・冷却装置のためのコストを
補って余りある効果がもたらされる。 【００４３】また、本発明の方法におけるエッチングガ
ス圧力の調整を、反応室の真空排気管の途中から該真空
排気管内へプラズマ室に導入するエッチングガスと同一
種のエッチングガスまたは不活性ガスを導入しつつ行う
ことにより、圧力調整が円滑かつ自動的に行われ、かつ
導入したガスが万一装置内へ逆流した場合にも所期のエ
ッチング効果が損なわれる恐れがない。また、エッチン
グガスの圧力調整を、反応室の真空排気管を複数の排気
管を並列に用いて構成し、使用する排気管の組合わせを
変えて行うようにすることにより、圧力調整を簡便にか
つ排気管バルブの開度調整を加えて精度よく行うことが
できる。 【００４４】また、本発明の方法によれば、ＳｉＮ膜だ
けでなくＳｉＯ膜も同様に高速かつ完全に除去すること
ができる。
【図１】本発明の方法のすべてが適用可能なＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ装置の一実施例を示す装置構成図
ズマＣＶＤ装置の一実施例を示す装置構成図
【図２】本
発明の方法中、請求項第５項以外の方法が適用可能なＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ装置の一例を示す装置構成図
発明の方法中、請求項第５項以外の方法が適用可能なＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ装置の一例を示す装置構成図
【図３】発散磁場を示す図
【図４】カスプ磁場とカスプ面とを示す図
【図５】カス
プ面を反応室の上面に近づけた場合のサブマグネットコ
イルの位置を示す図
プ面を反応室の上面に近づけた場合のサブマグネットコ
イルの位置を示す図
【図６】カスプ面を反応室の底面に近づけた場合のサブ
マグネットコイルの位置を示す図
マグネットコイルの位置を示す図
【図７】ミラー磁場を示す図
１ マイクロ波電源
２ 導波管
４ ガス導入管
５ ガス導入管
６ プラズマ室
７ 反応室
８ メインマグネットコイル
９ サブマグネットコイル
１０ 基板
１１ 試料台
１３ 高周波電源
１４ 真空排気管
１４ａ バルブ
１５ 真空計
１８ カスプ面
２０ 防着板
２１ 加熱・冷却装置
Claims (9)
- 【請求項１】マイクロ波とガスとの導入によりプラズマ
を生成するプラズマ室と、このプラズマ室にマイクロ波
を導入する導波管とプラズマ室との結合部近傍のプラズ
マ室内に電子サイクロトロン共鳴条件を満たす磁場を形
成するためにプラズマ室を取り囲んで配されるメインマ
グネットコイルと、前記プラズマ室の導波管結合部と対
面する側の開口を介して該プラズマ室と連通する，内部
に試料台を収容するとともに真空排気管を備えた反応室
と、前記メインマグネットコイルから試料台の試料取付
け面より遠方の位置にメインマグネットコイルと同軸に
配されメインマグネットコイルと対となって通電電流の
方向によりカスプ磁場またはミラー磁場を形成するサブ
マグネットコイルと、前記試料台に高周波電力を供給す
る高周波電源と、を備えたＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の
内部に付着した反応生成物の除去に、前記プラズマ室に
導入されプラズマ化されたエッチングガスを用いるドラ
イクリーニングの方法において、前記メインマグネット
コイルが形成する発散磁場と、０．１ 〜数ｔｏｒｒ範
囲の高圧力エッチングガスとを用い、試料台へ高周波電
力を供給しつつ反応生成物を除去する第１のクリーニン
グ工程と、前記メインマグネットコイルとサブマグネッ
トコイルとで形成したカスプ磁場と、１〜１０ｍｔｏｒ
ｒ範囲の低圧力エッチングガスとを用いて反応生成物を
除去する第２のクリーニング工程とにより装置内の反応
生成物を除去することを特徴とするＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ装置ドライクリーニングの方法。 - 【請求項２】マイクロ波とガスとの導入によりプラズマ
を生成するプラズマ室と、このプラズマ室にマイクロ波
を導入する導波管とプラズマ室との結合部近傍のプラズ
マ室内に電子サイクロトロン共鳴条件を満たす磁場を形
成するためにプラズマ室を取り囲んで配されるメインマ
グネットコイルと、前記プラズマ室の導波管結合部と対
面する側の開口を介して該プラズマ室と連通する，内部
に試料台を収容するとともに真空排気管を備えた反応室
と、前記メインマグネットコイルから試料台の試料取付
け面より遠方の位置にメインマグネットコイルと同軸に
配されメインマグネットコイルと対となって通電電流の
方向によりカスプ磁場またはミラー磁場を形成するサブ
マグネットコイルと、前記試料台に高周波電力を供給す
る高周波電源と、を備えたＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の
内部に付着した反応生成物の除去に、前記プラズマ室に
導入されプラズマ化されたエッチングガスを用いるドラ
イクリーニングの方法において、前記メインマグネット
コイルガ形成する発散磁場と、０．１ 〜数ｔｏｒｒ範
囲の高圧力エッチングガスとを用い、試料台へ高周波電
力を供給しつつ反応生成物を除去する第１のクリーニン
グ工程と、前記メインマグネットコイルとサブマグネッ
トコイルとで形成したカスプ磁場と、１〜１０ｍｔｏｒ
ｒ範囲の低圧力エッチングガスとを用い、試料台へ高周
波電力を供給しつつ反応生成物を除去する第２のクリー
ニング工程とにより装置内の反応生成物を除去すること
を特徴とするＥＣＲプラズマＣＶＤ装置ドライクリーニ
ングの方法。 - 【請求項３】マイクロ波とガスとの導入によりプラズマ
を生成するプラズマ室と、このプラズマ室にマイクロ波
を導入する導波管とプラズマ室との結合部近傍のプラズ
マ室内に電子サイクロトロン共鳴条件を満たす磁場を形
成するためにプラズマ室を取り囲んで配されるメインマ
グネットコイルと、前記プラズマ室の導波管結合部と対
面する側の開口を介して該プラズマ室と連通する，内部
に試料台を収容するとともに真空排気管を備えた反応室
と、前記メインマグネットコイルから試料台の試料取付
け面より遠方の位置にメインマグネットコイルと同軸に
配されメインマグネットコイルと対となって通電電流の
方向によりカスプ磁場またはミラー磁場を形成するサブ
マグネットコイルと、前記試料台に高周波電力を供給す
る高周波電源と、を備えたＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の
内部に付着した反応生成物の除去に、前記プラズマ室に
導入されプラズマ化されたエッチングガスを用いるドラ
イクリーニングの方法において、前記メインマグネット
コイルが形成する発散磁場と、０．１ 〜数ｔｏｒｒ範
囲の高圧力エッチングガスとを用いて反応生成物を除去
する第１のクリーニング工程と、メインマグネットコイ
ルとサブマグネットコイルとで形成したカスプ磁場と、
１〜１０ｍｔｏｒｒ範囲の低圧力エッチングガスとを用
い、試料台へ高周波電力を供給しつつ反応生成物を除去
する第２のクリーニング工程とにより装置内の反応生成
物を除去することを特徴とするＥＣＲプラズマＣＶＤ装
置ドライクリーニングの方法。 - 【請求項４】マイクロ波とガスとの導入によりプラズマ
を生成するプラズマ室と、このプラズマ室にマイクロ波
を導入する導波管とプラズマ室との結合部近傍のプラズ
マ室内に電子サイクロトロン共鳴条件を満たす磁場を形
成するためにプラズマ室を取り囲んで配されるメインマ
グネットコイルと、前記プラズマ室の導波管結合部と対
面する側の開口を介して該プラズマ室と連通する，内部
に試料台を収容するとともに真空排気管を備えた反応室
と、前記メインマグネットコイルから試料台の試料取付
け面より遠方の位置にメインマグネットコイルと同軸に
配されメインマグネットコイルと対となって通電電流の
方向によりカスプ磁場またはミラー磁場を形成するサブ
マグネットコイルと、前記試料台に高周波電力を供給す
る高周波電源と、を備えたＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の
内部に付着した反応生成物の除去に、前記プラズマ室に
導入されプラズマ化されたエッチングガスを用いるドラ
イクリーニングの方法において、前記メインマグネット
コイルとサブマグネットコイルとで形成したミラー磁場
と、０．１ 〜数ｔｏｒｒ範囲の高圧力エッチングガス
とを用い、試料台へ高周波電力を印加しつつ反応生成物
を除去する第１のクリーニング工程と、前記メインマグ
ネットコイルとサブマグネットコイルとで形成したカス
プ磁界と、１〜１０ｍｔｏｒｒ範囲の低圧力エッチング
ガスとを用いて反応生成物を除去する第２のクリーニン
グ工程とにより装置内の反応生成物を除去することを特
徴とするＥＣＲプラズマＣＶＤ装置ドライクリーニング
の方法。 - 【請求項５】請求項第１項， 第２項， 第３項または
第４項に記載のドライクリーニング方法において、反応
生成物が除去される装置内壁面が、第１および第２それ
ぞれのクリーニング工程中、外部の熱源から加熱エネル
ギーを受けて適宜の高温に保たれることを特徴とするＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ装置ドライクリーニングの方法。 - 【請求項６】請求項第１項， 第２項， 第３項， 第
４項または第５項に記載のドライクリーニングの方法に
おいて、第２のクリーニング工程によるクリーニングが
少なくとも２つのカスプ面位置で行われることを特徴と
するＥＣＲプラズマＣＶＤ装置ドライクリーニングの方
法。 - 【請求項７】請求項第６項に記載のドライクリーニング
の方法において、１つのカスプ面位置から次のカスプ面
位置へのカスプ面の移動を、サブマグネットコイルに供
給する電流と該サブマグネットコイルの軸方向移動とに
より行うことを特徴とするＥＣＲプラズマＣＶＤ装置ド
ライクリーニングの方法。 - 【請求項８】請求項第１項， 第２項， 第３項， 第
４項または第５項に記載のドライクリーニング方法にお
いて、０．１ 〜数ｔｏｒｒ範囲およびまたは１〜１０
ｍｔｏｒｒ範囲内でのエッチングガス圧力の調整を、反
応室の真空排気管の途中から該真空排気管内へプラズマ
室に導入するエッチングガスと同一種のエッチングガス
または不活性ガスを導入しつつ行うことを特徴とするＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ装置ドライクリーニングの方法。 - 【請求項９】請求項第１項， 第２項， 第３項， 第
４項または第５項に記載のドライクリーニング方法にお
いて、０．１ 〜数ｍｔｏｒｒ範囲およびまたは１〜１
０ｍｔｏｒｒ範囲内でのエッチングガス圧力の調整を、
反応室の真空排気管を複数の排気管を並列に用いて構成
し、使用する排気管の組合わせを変えて行うことを特徴
とするＥＣＲプラズマＣＶＤ装置ドライクリーニングの
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-316423 | 1990-11-21 | ||
| JP31642390 | 1990-11-21 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04214873A true JPH04214873A (ja) | 1992-08-05 |
| JP2949874B2 JP2949874B2 (ja) | 1999-09-20 |
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ID=18076916
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3114391A Expired - Fee Related JP2949874B2 (ja) | 1990-11-21 | 1991-02-27 | Ｅｃｒプラズマｃｖｄ装置ドライクリーニングの方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2949874B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5620526A (en) * | 1993-09-10 | 1997-04-15 | Fujitsu Limited | In-situ cleaning of plasma treatment chamber |
| JPH09167755A (ja) * | 1995-12-15 | 1997-06-24 | Nec Corp | プラズマ酸化膜処理装置 |
| JPH09251968A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Toshiba Corp | 洗浄機能付き荷電ビーム装置 |
| JPH10199874A (ja) * | 1997-01-14 | 1998-07-31 | Applied Komatsu Technol Kk | リモートプラズマ源清浄技術を用いた窒化ケイ素堆積中の白色粉末低減用の装置および方法 |
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| US6815365B2 (en) | 1995-03-16 | 2004-11-09 | Hitachi, Ltd. | Plasma etching apparatus and plasma etching method |
| JP2008252099A (ja) * | 1996-06-11 | 2008-10-16 | Applied Materials Inc | 半導体処理チャンバ表面を洗浄する装置及び方法 |
| US8419859B2 (en) | 2007-02-27 | 2013-04-16 | Tokyo Electron Limited | Method of cleaning plasma-treating apparatus, plasma-treating apparatus where the cleaning method is practiced, and memory medium memorizing program executing the cleaning method |
| JP2013102221A (ja) * | 2004-12-22 | 2013-05-23 | Lam Research Corporation | プラズマ処理システムにおける副生成物堆積減少方法並びに構造 |
-
1991
- 1991-02-27 JP JP3114391A patent/JP2949874B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2949874B2 (ja) | 1999-09-20 |
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