JPH0529285A - クリーニング方法及び半導体製造装置 - Google Patents

クリーニング方法及び半導体製造装置

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JPH0529285A
JPH0529285A JP17352991A JP17352991A JPH0529285A JP H0529285 A JPH0529285 A JP H0529285A JP 17352991 A JP17352991 A JP 17352991A JP 17352991 A JP17352991 A JP 17352991A JP H0529285 A JPH0529285 A JP H0529285A
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JP
Japan
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processing chamber
gas
processing
plasma
cleaning method
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JP17352991A
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English (en)
Inventor
Katsuhiko Iizuka
勝彦 飯塚
Shuzo Fujimura
修三 藤村
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラズマ処理に用いる半導体製造装置の処理
室内部のクリーニング方法、及び該クリーニング方法の
適用を容易にした半導体製造装置に関し、稼働率及び処
理品質を向上するために、処理室内のクリーニングを、
汚染物質を残さず効率良く行うことが可能なクリーニン
グ方法及び半導体製造装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 プラズマ反応を用いる半導体製造装置の処理
室1内に付着した反応生成物の除去に際して、弗素系ガ
スを主とするガスによるプラズマ処理と、水若しくは水
を主とするガスによるプラズマ処理を順次施す工程を含
み構成されたクリーニング方法、及び処理室1内を加熱
する手段17を備えた半導体製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、クリーニング方法及び
半導体製造装置に係り、特に微細加工に使用されるプラ
ズマエッチング装置若しくはプラズマ気相成長装置の処
理室内部のクリーニング方法、及び該クリーニング方法
の適用を容易にした半導体製造装置に関する。
【0002】最近の微細加工技術では、反応性イオンエ
ッチング(Reactive Ion Etching,以下、RIEと称
す)法や、電子サイクロトロン共鳴(Electron Cyclotr
on Resonance, 以下、ECRと称す)法で起こしたプラ
ズマを用いたドライエッチング法が主流になっている。
それは、これらが、寸法の制御性の高い異方性加工が可
能なことによる。ところが、これらの方法は、反応性ガ
スに堆積性ガスを混合させたり、反応性ガスが被エッチ
ング物と反応して生成した反応生成物を基板上に再付着
させることによって異方性形状を得ているために、基板
上だけでなく処理室内の至るところに上記堆積膜や付着
膜が生ずる。そして、この堆積膜或いは付着膜は、エッ
チング形状の再現性を悪化させたり、終点検出用の覗き
窓を曇らせて終点検出器の感度を低下させる等の問題を
発生させる。
【0003】また、薄膜形成用の気相成長技術において
は、グロー放電分解によって形成された珪素系薄膜が注
目を集めているが、これは薄膜の成長が低温ででき、且
つ良質な特性のものが得られるからである。このような
優れた性質を有することによりグロー放電分解法による
珪素系薄膜は、例えば特公昭61-49674号公報に記載され
されているように薄膜トランジスタなどに応用されてい
る。ところが、この方法では、基板上だけでなく処理室
内の至るところに膜堆積が起こるため、基板上以外に堆
積した膜の膜厚が厚くなると、それが剥がれを起こし、
基板上に堆積される膜中に取り込まれたり、基板表面に
付着したりして、この基板により構成されるデバイスの
欠陥となり、デバイス特性を悪化させるという問題を生
ずる。
【0004】以上の点から、上記プラズマを用いた微細
加工技術及び薄膜形成技術においては、プラズマ処理室
内の基板上以外の不必要な部分に付着或いは堆積された
膜の除去を行うことが特に必要になってくる。
【0005】
【従来の技術】従来、処理室内に付着或いは堆積した膜
を除去するために試みられている方法には、弗素系ガス
によるプラズマクリーニングがある。
【0006】この方法の例としては、弗素系ガスに、四
弗化炭素(以下、CF4 と称す)ガスなどの炭化弗素系ガ
スや、六弗化硫黄(以下、SF6 と称す)ガス、三弗化窒
素(以下、NF3 と称す)ガス等を使用して検討がなされ
ており、何れのガスを使用した場合にも処理室内の付着
膜や堆積膜がクリーニングされることは既に確認されて
いる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のクリーニング方法においては、炭化弗素系ガスを使
用した場合には炭素や弗素による汚染があり、SF6 ガス
を使用した場合には硫黄や弗素による汚染があり、NF3
ガスを使用した場合には弗素による汚染がある。そして
上記汚染の中で、弗素による汚染は特公昭63-267430 に
記載されているように水素(以下H2と称す)ガスのプラ
ズマ処理を施すことによって除去が可能であるが、H2
スを使用するこの方法は危険性が高く取り扱いが困難で
ある。また炭素や硫黄による汚染は、上記H2ガスのプラ
ズマ処理によっては除去が困難である。
【0008】以上の点から、上記従来のクリーニング方
法においては、残留する上記汚染物質の影響によって、
エッチング処理においては選択性及び異方性が損なわ
れ、また気相成長処理においては膜質が損なわれるとい
う問題を生じていた。また上記残留汚染物質の存在によ
って処理室内を所定の真空度に到達させるのに非常に長
時間を要し、装置の稼働率が大幅に低下するという問題
も生じていた。
【0009】そこで本発明は、エッチング処理や気相成
長処理に用いられるプラズマ処理装置の稼働率及び処理
品質を向上するために、処理室内のクリーニングを、汚
染物質を残さず効率良く行うことが可能なクリーニング
方法及び半導体製造装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は、プラ
ズマ反応を用いる半導体製造装置の処理室内に付着した
反応生成物の除去に際して、弗素系ガスを主とするガス
によるプラズマ処理と、水若しくは水を主とするガスに
よるプラズマ処理を順次施す工程を含む本発明によるク
リーニング方法によって達成される。
【0011】なお、上記クリーニング方法において、水
を主とするガスを構成する水以外のガスには、酸素、水
素、希ガスの少なくとも1種類が特に用いられる。ま
た、前記水若しくは水を主とするガスによるプラズマ処
理は、処理室内に、該処理室内を 100℃以上の温度に加
熱する手段を備えた本発明に係る半導体製造装置等を用
い、処理室内を 100℃以上の温度に加熱した状態で行う
ことがより望ましい。
【0012】更にまた、前記水若しくは水を主とするガ
スによるプラズマ処理を行った後に、処理室内に窒素パ
ージを繰り返すこともまた望ましい。
【0013】
【作用】即ち本発明に係るクリーニング方法は、基本的
には、弗素系ガスによるプラズマクリーニング、水
(以下、H2O と称す)若しくはH2O を主とするガスによ
るプラズマ処理という手順をたどる。そして先ずの処
理により、活性な Fラジカルが形成され、この Fラジカ
ルが処理室内に付着している不要な反応生成物の膜をエ
ッチング除去する。そしてこのの処理の後、処理室内
には、上記プラズマクリーニング過程での生成物である
HFやF 等の付着や、炭素(以下、C と称す)や硫黄(以
下、S と称す)等による汚染を生ずるが、これらのエッ
チング生成物や汚染物質は続いて行われるのH2O 若し
くはH2O を主とするガスによるプラズマ処理で生成され
る HやOHや Oと反応して除去される。以上により、本発
明のクリーニング方法を終了した後の処理室内面は、付
着膜や堆積膜等が完全に除去され、且つ弗素系のガスに
よるプラズマ処理により生じたHF、F 、硫黄、炭素等の
汚染物質もほぼ完全に除去された清浄な面となるので、
この処理室内で行われる微細加工及び薄膜形成の品質を
向上することができる。
【0014】また、前記汚染物質の除去に、希ガス添加
のH2O を主とするガスを用いることにより、 HやOHや O
の発生効率が高まると同時に、処理室内面にH2O が液化
して吸着されるのが防がれて、クリーニング時間及びク
リーニング後の高真空復帰時間が短縮されるという一層
の効果を生ずる。またH2O ガスに酸素(以下、O2と称
す)やH2を添加することによって、H2O 単独の処理に比
べて CやS の除去を促進することができる。更にまた、
処理室内を 100℃以上の温度に加熱することにより、処
理室内に導入されたH2O ガスが液化して処理室内面に吸
着されるのが防止されるために、高真空復帰時間が短縮
される。また液化したH2O が処理室内面に吸着された時
は、処理室内のN2パージを繰り返し行うことにより、吸
着されたH2O の除去が促進されて、高真空復帰時間の短
縮が図れる。
【0015】以上により本発明によれば、処理室内のク
リーニングを効率良く且つ充分に清浄に行うことができ
るので、該処理室内で行われる微細加工または薄膜形成
の品質の向上が図れると同時に、処理装置の稼働率の向
上が図れる。
【0016】
【実施例】以下本発明を、図示実施例により具体的に説
明する。図1は本発明の方法の第1〜第5の実施例に用
いた平行平板型RIE装置の模式断面図で、図中、1は
処理室(反応室)、2は下部電極、3は静電チャック、
4直流電源、5は冷却水循環機構、6は高周波電源、7
は上部電極、8は接地点、9はガス導入口、10はマスフ
ローコントローラ、11は自動圧力調整器、12は真空排気
系、13は加工される基板、14〜16はバルブを示してい
る。
【0017】また、次に示す表1は、処理室1内でHBr
によるエッチングを行ったときのポリシリコンに対する
下地の二酸化シリコン(以下、SiO2と称す)の選択比
(ポリシリコンとSiO2のエッチングレートの比。以下、
単に選択比と称す。)を示したものである。この時のエ
ッチング条件は、HBr 流量が 100sccm、処理室1内圧力
が0.10Torr、高周波パワーが 300W(パワー密度0.67 W
/cm2)、ステージ温度が80℃とした。また同表におい
て、参照データは、処理室1内の汚染が全くない状態で
の選択比を示しており、これに近い値ほど特性が良好で
ある。
【0018】
【表1】 本発明に係る第1の実施例においては、図1における、
処理室1内の下部電極2上に静電チャック3を用いて基
板13を保持させた後、この処理室1内を例えば1.0 ×10
-4Torr以下程度の圧力になるまで真空排気する。次に、
この処理室1内に例えば NF3ガスをマスフローコントロ
ーラ10で 100sccmに調整して導入する。ここで、処理室
1内の圧力を自動圧力調整器11により0.05〜0.1Torrに
調圧した後、その状態で高周波電源6により下部電極2
と上部電極7間に 300W程度の高周波パワーを印加し処
理室1内にグロー放電を起こさせる。このグロー放電に
より、 NF3ガスは分解され、活性なFラジカルが生成さ
れる。そして、この Fラジカルが、処理室1の内壁、上
部電極7及び下部電極2などに付着していた例えばRI
E処理で生じたシリコン臭化物をエッチング除去する。
この過程で処理室1の内部はクリーニングされ一見清浄
になる。しかし、この状態では、処理室1の内壁、上部
電極7及び下部電極2等の表面に上記クリーニング処理
過程での生成物である例えばHFや F等の付着物があり、
この処理室1内で本来行うべきエッチングにおいて、表
1の実施例1の欄に示すように例えばポリシリコンと下
地SiO2との本来 300程度あるべき選択比が20程度しか得
られず、下地との高選択比処理や異方性加工ができなく
なる。
【0019】そこで、上記HFや F等の付着物による汚染
を除去するために、この実施例においては、前記 NF3
スによるクリーニング処理に引き続いて、H20 プラズマ
処理を行う。この時の処理条件は、H20 ガス流量が 100
cc、処理室1内圧力が0.10Torr、高周波パワーが 250W
で10分間放電を行った。この結果、表1の実施例1の欄
から明らかなように、この処理室1内で本来行うべきエ
ッチングにおいて、参照データと同様の選択比 300が得
られた。このことは、前記 NF3ガスによるクリーニング
処理で生成したHFや F等の汚染物質が完全に除去された
ことを示している。
【0020】本発明に係る第2の実施例においては、前
記実施例と同様に、図1における処理室1内の下部電極
2上に静電チャック3を用いて基板13を保持させた後、
この処理室1内を例えば1.0 ×10-4Torr以下程度の圧力
になるまで真空排気する。次に、 100sccmに流量調整し
てSF6 ガスを処理室1内に導入し、次いで処理室1内の
圧力を自動圧力調整器11により0.10Torrに調整し、高周
波パワー 300Wを印加してグロー放電を起こさせる。こ
のグロー放電によりSF6 ガスが分解され、活性な Fラジ
カルが生成される。そしてこの Fラジカルは、処理室1
の内壁、上部電極7及び下部電極2などに付着していた
例えばRIE処理で生じたシリコン臭化物をエッチング
除去し、処理室1内は一応クリーニングされる。しか
し、この状態では、処理室1の内壁、上部電極7及び下
部電極2などにクリーニング処理過程での生成物である
例えばHF、F 、S などの付着物による汚染があり、本来
行うべきエッチングにおいて下地との高選択比処理や異
方性加工ができなくなる。このことは、表1の実施例2
の欄において弗素系ガスによるクリーニング後の選択比
が20しか得られていないことでわかる。
【0021】そこで、この実施例においては上記汚染の
影響を除くためにH2O プラズマ処理を行った。この時の
処理条件は第1の実施例と同様である。この結果、表1
の実施例2の欄におけるH2O プラズマ処理後の選択比は
290程度の値が得られたことから明らかなように、前記
クリーニング処理に際してのエッチング生成物による汚
染は殆ど完全に除去できた。
【0022】本発明に係る第3の実施例においては、下
部電極2上に静電チャック3を用いて基板13を保持さ
せ、処理室1内を1.0 ×10-4Torr以下に排気した後、こ
の処理室1内に流量 100sccmでCF4 ガスを導入し、処理
室1内の圧力を自動圧力調整器11により0.05Torrに調圧
し、高周波パワー 300Wを印加してグロー放電を起こさ
せクリーニング処理を行う。このグロー放電によりCF4
ガスが分解され活性な Fラジカルが生成され、この Fラ
ジカルによって処理室1の内壁、上部電極7及び下部電
極2などに付着していたシリコン臭化物は除去されて一
応クリーニングされる。しかしこの状態では、処理室1
の内壁、上部電極7及び下部電極2などに上記クリーニ
ング処理過程での生成物である例えばHF、F 、C などの
付着物による汚染があり、表1の実施例3の欄に示され
るように15程度の選択比しか得られず、下地との高選択
比処理や異方性加工はできない。
【0023】そこで、これら汚染の影響を除くためにH2
O プラズマ処理を行った。この時の処理条件は、第1の
実施例と同様である。この結果、表1の実施例3の欄に
おけるH2O プラズマ処理後の選択比は 290程度の値が得
られ、前記クリーニング処理に際してのエッチング生成
物による汚染は殆ど完全に除去できた。
【0024】本発明に係る第4の実施例においては、下
部電極2上に静電チャック3を用いて基板13を保持さ
せ、処理室1内を1.0 ×10-4Torr以下に排気した後、こ
の処理室1内に流量 100sccmでNF3 ガスを導入し、処理
室1内の圧力を自動圧力調整器11により0.05Torrに調圧
し、高周波パワー 300Wを印加してグロー放電を起こさ
せクリーニング処理を行う。このグロー放電によりNF3
ガスが分解され活性な Fラジカルが生成され、この Fラ
ジカルによって処理室1の内壁、上部電極7及び下部電
極2などに付着していたシリコン臭化物は除去されて一
応クリーニングされる。しかしこの状態では、処理室1
の内壁、上部電極7及び下部電極2などに上記クリーニ
ング処理過程での生成物である例えばHF、F などの付着
物による汚染があり、表1の実施例4の欄に示されるよ
うに20程度の選択比しか得られず、下地との高選択比処
理や異方性加工はできない。
【0025】そこで、これら汚染の影響を除くためにこ
の実施例においては、H2O とヘリウム(以下、Heと称
す) との混合ガスによるプラズマ処理を行った。この時
の処理条件はH2O ガスの流量が 100cc、Heの流量が30sc
cm、処理室1内圧力が0.10Torr、高周波パワーが 250W
で、5分間放電を行った。この結果、表1の実施例4の
欄におけるH2O プラズマ処理後の選択比が 300の値を示
すことから明らかなように、前記クリーニング処理に際
してのエッチング生成物による汚染は完全に除去でき
た。また、この実施例においては、H2O にHeを混入した
ことにより、プラズマ密度が高まり、これによる加熱効
果によって、処理室1内にH2O が液化して吸着されるこ
とがなくなるので、この処理後に処理室1内を10-5Torr
程度の真空度に到達させるまでの時間を30分以内(Heを
混入しない場合1時間程度)に短縮することができた。
【0026】本発明に係る第5の実施例においては、下
部電極2上に静電チャック3を用いて基板13を保持させ
た後、処理室1内を1.0 ×10-4Torr以下に排気した後、
この処理室1内に流量 100sccmで SF6ガスを導入し、処
理室1内の圧力を自動圧力調整器11により0.05Torrに調
圧し、この状態で高周波パワー 300Wを印加してグロー
放電を起こさせクリーニングを行う。このグロー放電に
より SF6ガスが分解され活性な Fラジカルが生成され、
この Fラジカルによって処理室1の内壁、上部電極7及
び下部電極2などに付着していたシリコン臭化物は除去
されて一応クリーニングされる。しかしこの状態では、
処理室1の内壁、上部電極7及び下部電極2などに上記
クリーニング処理過程での生成物である例えばHF、F や
S などのによる汚染があり、表1の実施例5の欄に示さ
れるように20程度の選択比しか得られず、下地との高選
択比処理や異方性加工はできない。
【0027】そこで、これら汚染の影響を除くためにこ
の実施例においては、H2O とO2との混合ガスを用いたプ
ラズマ処理を行った。この時の処理条件はH2O の流量が
100cc、O2の流量が20sccm、処理室1内圧力が0.10Tor
r、高周波パワー 250Wで、5分間放電を行った。この
結果、表1の実施例5の欄におけるH2O プラズマ処理後
の選択比が 300の値を示すことから明らかなように、前
記クリーニング処理に際に生成したHF、F やS などの汚
染物質は完全に除去できた。なお、S の汚染について
は、別に、処理室1内の内部治具を取り出し、その表面
をイオンクロマトグラフィーで定量分析して、汚染され
ていないことを確認した。
【0028】また、この実施例において、O2の代わりに
H2を用いた場合にも、同様な効果が得られている。本発
明に係る第6の実施例においては、下部電極2上に静電
チャック3を用いて基板13を保持させた後、処理室1内
を1.0 ×10-4Torr以下に排気した後、この処理室1内に
流量 100sccmで NF3ガスを導入し、処理室1内の圧力を
自動圧力調整器11により0.05Torrに調圧し、この状態で
高周波パワー 300Wを印加してグロー放電を起こさせク
リーニングを行う。このグロー放電により NF3ガスが分
解され活性な Fラジカルが生成され、この Fラジカルに
よって処理室1の内壁、上部電極7及び下部電極2など
に付着していたシリコン臭化物は除去されて一応のクリ
ーニングがなされる。しかしこの状態では、処理室1の
内壁、上部電極7及び下部電極2などに上記クリーニン
グ処理過程での生成物である例えばHF、F などによる汚
染があり、表1の実施例6の欄に示されるように20程度
の選択比しか得られず、下地との高選択比処理や異方性
加工はできない。
【0029】そこで、これら汚染の影響を除くためにこ
の実施例においては、H2O によるプラズマ処理を行っ
た。この時の処理条件は第1の実施例と同様である。こ
の結果、表1の第6の実施例の欄におけるH2O プラズマ
処理後の選択比が 300の値を示すことから明らかなよう
に、前記クリーニング処理に際に生成したHF、F などの
汚染物質は完全に除去できた。そして、この実施例にお
いては、上記プラズマ処理を終わった後、処理室1内の
窒素(以後、N2と称す)パージを15分間行った。これに
よって、その後に処理室1内を10-5Torr程度の真空度に
到達せしめる時間を15分以内に短縮することができた。
得られている。
【0030】本発明に係る第7の実施例は、図2に示す
ように処理室内を加熱する手段を備えた本発明に係る半
導体製造装置を用いて行われる。図2はRIE処理用の
本発明に係る半導体製造装置の一実施例の模式断面図
で、図中、17は赤外線ランプ、18は直流電源、19は石英
カバーを示し、その他の符号は図1と同一対象物を示し
ている。
【0031】そして、下部電極2上に静電チャック3を
用いて基板13を保持させた後、処理室1内を1.0 ×10-4
Torr以下に真空排気した後、この処理室1内に流量 100
sccmで NF3ガスを導入し、処理室1内の圧力を自動圧力
調整器11により0.05Torrに調圧し、この状態で高周波パ
ワー 300Wを印加してグロー放電を起こさせクリーニン
グを行う。このグロー放電により NF3ガスが分解され活
性な Fラジカルが生成され、この Fラジカルによって処
理室1の内壁、上部電極7及び下部電極2などに付着し
ていたシリコン臭化物は除去されて一応のクリーニング
がなされる。しかしこの状態では、処理室1の内壁、上
部電極7及び下部電極2などに上記クリーニング処理過
程での生成物である例えばHF、F などのによる汚染があ
り、表1の実施例7の欄に示されるように20程度の選択
比しか得られず、本来行われるべきエッチングにおいて
下地との高選択比処理や異方性加工はできない。
【0032】そこで、これら汚染の影響を除くためにこ
の実施例においては、赤外線ランプ14で処理室1内を 1
20℃に加熱し、この状態において第1の実施例同様の条
件によるH2O プラズマ処理を行った。この結果、表1の
第7の実施例の欄におけるH2O プラズマ処理後の選択比
が 300の値を示すことから明らかなように、前記クリー
ニング処理に際に生成したHF、F などの汚染物質は完全
に除去できた。またこの実施例においては、上記プラズ
マ処理に際し処理室1内が 120℃に加熱されているの
で、H2O が液化して処理室1内に吸着されることがな
く、処理後に処理室1内の真空度を10-5Torr程度に達す
るまでの時間を30分以内(上記加熱を行わない場合1時
間程度)に短縮することができた。なお、上記処理室1
内の加熱温度は 100〜150 ℃が適切である。
【0033】第8の実施例は、本発明に係るクリーニン
グ方法を例えば図3に示すような薄膜形成装置即ち気相
成長装置に適用した一実施例である。図3において、21
は処理室(反応室)、22は上部電極、23は基板固定治
具、24は基板、25はヒータ、26は下部電極、27は第1の
ガス導入管、28は第2のガス導入管、29、30、31はマス
フローコントローラ、32は真空排気管、33は自動圧力調
整器、34はマッチングボックス、35〜43はバルブを示
す。
【0034】この実施例に用いられた気相成長装置は、
例えばSiH4ガスとH2ガスとを用いて珪素系薄膜の気相成
長が行われ、処理室21の内壁、上部電極22、下部電極25
等には厚く珪素系薄膜例えば水素化非晶質シリコンが堆
積付着している。
【0035】この実施例においては、上記処理室21の内
壁、上部電極22、下部電極26等に被着しているシリコン
膜の除去を行うに際して、基板固定治具23を用いて上部
電極22に基板24を固定した後、バルブ35を開け、処理室
21内の圧力が 5.0×10-6Torr以下になるまで真空排気す
る。次に、バルブ35を閉じ、バルブ36を開けた状態でバ
ルブ37及び38を開け、マスフローコントローラ29で流量
を 100sccmに調整してNF3ガスを処理室21内へ導入す
る。ここで処理室21内の圧力は、自動圧力調整器33によ
り 0.1Torrに調圧した。そしてこの状態で、上部電極22
と下部電極25の間にマッチングボックス34を介して 100
W(13.56MHz)の高周波パワーを印加し処理室21内にグロ
ー放電を起こさせる。このグローにより、 NF3ガスは分
解されて活性な Fラジカルが生成され、この Fラジカル
が処理室21の内壁、上部電極22、下部電極25等に付着し
ていた前記水素化非晶質シリコンをエッチング除去し、
一応のクリーニング処理がなされる。この時のエッチン
グレートは3000Å/min程度であった。
【0036】しかしこの状態では、処理室21の内壁、上
部電極22、下部電極25等に上記エッチング過程での生成
物である例えばHF、F などの付着物があるために、この
処理室21内では良好な特性を有する水素化非晶質シリコ
ンを気相成長させることはできない。
【0037】次に示す表2は、処理室21で形成した水素
化非晶質シリコン膜の電導率を示したものである。同表
において参照データは、処理室21内の汚染が全くない状
態で成長した水素化非晶質シリコン膜の暗電導率と光電
導率を示しており、これに近い値を有する水素化非晶質
シリコン膜ほど特性が良好である。
【0038】
【表2】 前記 NF3クリーニング処理のみを完了した状態の処理室
21内で成長した水素化非晶質シリコンの暗電導率及び光
電導率は参照データに対して1〜2桁程度大きく、HF或
いはF 等に汚染されていることは明らかである。
【0039】そこで、これらの汚染を除くために、この
実施例においてはH2O プラズマ処理を行った。このとき
の処理条件は、H2O ガスの流量 100cc、処理室21内圧力
0.1Torr、高周波パワー 250Wで、この条件において10
分間の放電を行った。
【0040】この結果、その後に成長した水素化非晶質
シリコン膜が表2のH2O プラズマ処理後の暗電導率及び
光電導率の欄の値を示したことから明らかなように、上
記H2O プラズマ処理を施すことによって、前記エッチン
グ生成物の除去がほぼ完全になされた。
【0041】
【発明の効果】以上説明のように本発明のクリーニング
方法においては、微細加工に用いるドライエッチング装
置或いは薄膜形成に用いる気相成長装置の処理室内の不
必要な個所への付着膜や堆積膜を弗素系のガスによるプ
ラズマクリーニングにより完全にエッチング除去し、次
いで、この弗素系のガスによるプラズマクリーニングの
際にエッチングの反応生成物として形成され、反応室内
に付着するHF、F 、S 、C 等の汚染物質をH2O 若しくは
H2O を主とするガスによるプラズマ処理で完全に除去す
る。
【0042】従って本発明によれば、処理室内の清浄度
が高度に確保されるので、この処理室内で行われる微細
加工処理及び薄膜形成処理の処理品質の向上が図れる。
また、クリーニング処理を終わった後の高真空への到達
時間も従来に比べ大幅に短縮されるので、上記ドライエ
ッチング装置、気相成長装置等の稼働率向上が図れる。
【0043】更にまた、水素プラズマ処理を行わないの
でクリーニング処理の安全性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の方法の実施例に用いたRIE装置の
模式断面図
【図2】 本発明に係る半導体製造装置の一実施例の模
式断面図
【図3】 本発明の方法の実施例に用いた気相成長装置
の模式断面図
【符号の説明】
1、21 処理室 2、26 下部電極 3 静電チャック 4、18 直流電源 5 冷却水循環機構 6 高周波電源 7、22 上部電極 8 接地点 9 ガス導入口 10、29、30、31 マスフローコントローラ 11、33 自動圧力調整器 12 真空排気系 13、24 基板 14〜16 バルブ 17 赤外線ランプ 19 石英カバー 23 基板固定治具 25 ヒータ 27 第1のガス導入管 28 第2のガス導入管 32 真空配管 34 マッチングボックス 35〜43 バルブ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラズマ反応を用いる半導体製造装置の
    処理室内に付着した反応生成物の除去に際して、弗素系
    ガスを主とするガスによるプラズマ処理と、水若しくは
    水を主とするガスによるプラズマ処理を順次施す工程を
    含むことを特徴とするクリーニング方法。
  2. 【請求項2】 前記弗素系ガスは、四弗化炭素、六弗化
    硫黄、三弗化窒素の少なくとも1種類からなることを特
    徴とする請求項1記載のクリーニング方法。
  3. 【請求項3】 前記水を主とするガスを構成する水以外
    のガスは、酸素、水素、希ガスの少なくとも1種類から
    なることを特徴とする請求項1記載のクリーニング方
    法。
  4. 【請求項4】 前記水若しくは水を主とするガスによる
    プラズマ処理が、処理室内を 100℃以上の温度に加熱し
    た状態で行われることを特徴とする請求項1記載のクリ
    ーニング方法。
  5. 【請求項5】 前記水若しくは水を主とするガスによる
    プラズマ処理を行った後に、処理室内の窒素パージを繰
    り返すことを特徴とする請求項1記載のクリーニング方
    法。
  6. 【請求項6】 プラズマ反応に用いる半導体製造装置で
    あって、該製造装置の処理室内に、該処理室内を 100℃
    以上の温度に加熱する手段を備えてなることを特徴とす
    る半導体製造装置。
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