JPH07335563A - プラズマcvd装置 - Google Patents

プラズマcvd装置

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JPH07335563A
JPH07335563A JP12899594A JP12899594A JPH07335563A JP H07335563 A JPH07335563 A JP H07335563A JP 12899594 A JP12899594 A JP 12899594A JP 12899594 A JP12899594 A JP 12899594A JP H07335563 A JPH07335563 A JP H07335563A
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JP
Japan
Prior art keywords
cleaning gas
chamber
plasma
cleaning
plasma cvd
Prior art date
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Pending
Application number
JP12899594A
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English (en)
Inventor
Tomohiro Ishida
友弘 石田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラズマCVD装置でクリーニング時に反応
容器内の部品に損傷を与えないのでクリーニングがで
き、安価で且つ少ない発塵量でウエハの成膜を可能にす
ること。 【構成】 真空排気系2を有する反応容器1内に反応ガ
スを導入し、互いに平行配置したウエハステージ4と高
周波電極3間に印加される高周波電圧によってプラズマ
を発生させ、ウエハステージ4に載置されたウエハを成
膜するプラズマCVD装置において、反応容器1と連通
するクリーニングガス導入系6と、クリーニングガス導
入系6にクリーニングガス9の活性化手段7,8を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はプラズマCVD装置に
関するもので、特にそのクリーニングにおける改良に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来のCVD装置の構成を示す概
念図である。図において、1は真空排気系のポンプ2を
有する反応容器、3はガス供給系を兼ねて反応容器内上
部に配置された高周波電極、4は高周波電極3に対向し
て平行配置され加熱ヒータ5を備えウエハ(図示しな
い)を載置するウエハステージ、6は高周波電極3に高
周波電圧を印加する高周波電源、3aは高周波電極部よ
り導入される反応ガスである。
【0003】次に動作について説明する。成膜時にはウ
エハステージ4上に成膜対象であるシリコンなどの材料
からなるウエハを載置する。そして、反応ガス3aが高
周波電極3で分散され反応容器1内に散布される。次に
高周波電源6より高周波電圧を印加し、高周波電極3と
ウエハステージ4上のウエハに成膜を行う。なお、導入
される反応ガスはシリコン酸化膜の場合テトラエトキシ
シラン(TEOS)と酸素(O2)またはシラン(Si
4)と酸素(O2)、亜酸化窒素(N2O)等であり、
シリコン窒化膜の場合、シラン(SiH4)とアンモニ
ア(NH3)、窒素(N2)が用いられる。
【0004】通常、シリコン酸化膜,シリコン窒化膜等
を成膜するプラズマCVD装置では成膜時には成膜対象
であるウエハ以外の部分にも生成された堆積物が付着す
る。この付着する堆積物を除去する手段として、導入す
る反応ガス3aをクリーニングガス3b即ち三フッ化窒
素(NF3)やフロン116(C26)あるいはこれら
のガスを酸素(O2)、亜酸化窒素(N2O)との混合ガ
スとして成膜時と同様、高周波電源6により高周波電圧
を印加し、高周波電極とウエハステージ間にプラズマを
発生させて、各部に付着した堆積物をエッチング除去す
る。なお、当然のことながらウエハは取り除いてある。
この場合三フッ化窒素は高周波プラズマにより活性化さ
れフッ素ラジカル(不対電子をもつ化学種)が形成、堆
積物とフッ素ラジカルが化学反応を起こして揮発性物質
となりクリーニングが進行することになる。このような
ガスクリーニング系によれば、反応容器を開放してクリ
ーニングする方法と比較してクリーニング時間を短縮、
即ち装置稼動率を向上させることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来のプラズマCVD装置においては、クリーニング
時に反応容器1内でクリーニングガス3bをプラズマ放
電させるため、反応容器1内の部品にプラズマ損傷を与
えてしまう。したがって、損傷を受けた部品を頻繁に交
換しなければならずランニングコストが高くなるという
問題点があった。また、ガスクリーニングの条件によっ
ては部品損傷が新たな発塵の原因となる問題点もあっ
た。
【0006】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、クリーニング時に反応容器内
の部品に損傷を与えることがなく部品の交換頻度を少な
くでき安価で且つ少ない発塵量でウエハの成膜を可能に
するプラズマCVD装置を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項1
のプラズマCVD装置は、真空排気系を有する反応容器
内に反応ガスを導入し、互いに平行配置したウエハステ
ージと高周波電極間に印加される高周波電圧によってプ
ラズマを発生させ、ウエハステージに載置されたウエハ
を成膜するプラズマCVD装置において、反応容器と連
通するクリーニングガス導入系と、クリーニングガス導
入系にクリーニングガスの活性化手段を設けたものであ
る。
【0008】また、請求項2のプラズマCVD装置は、
請求項1において、活性化手段はクリーニングガスが通
過するチャンバと、チャンバ内を所定温度に加熱する加
熱装置でなるものである。
【0009】また、請求項3のプラズマCVD装置は、
請求項2において、チャンバ内でクリーニングガスが螺
旋状に流れる流路壁を設けたものである。
【0010】また、請求項4のプラズマCVD装置は、
請求項1において、活性化手段はクリーニングガスが通
過するチャンバと、上記チャンバ内で上記クリーニング
ガスをプラズマ放電させる機構でなるものである。
【0011】
【作用】この発明におけるプラズマCVD装置は、クリ
ーニングガスが反応容器外のクリーニングガス導入系で
活性化手段によって活性化され導入されるので、クリー
ニング時反応容器内の部品がプラズマによる損傷を受け
ることがない。
【0012】また、チャンバと加熱装置がクリーニング
ガスを所定温度まで加熱して活性化する。
【0013】さらに、チャンバ内の流路壁がクリーニン
グガスのチャンバ内における滞在時間を長くし活性化の
向上を図る。
【0014】また、チャンバとその内部でプラズマ放電
させる機構がクリーニングガスを有効に活性化する。
【0015】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の実施例1を図について説明
する。図1はこの発明のプラズマCVD装置における構
成を示す概念図である。図において、1〜5は従来と同
様でありその説明は省略する。6は反応容器1と連通し
て設けられたクリーニングガス導入系、7はクリーニン
グガス導入系6に配置されたチャンバ、8はチャンバ7
の内部加熱用に設けられた加熱装置で、これら7,8で
クリーニングガスの活性化手段をなしている。9はクリ
ーニングガスである。
【0016】次に動作について説明する。ウエハの成膜
は従来と同様に施行し成膜完了後、反応容器1内のクリ
ーニングを行う。このクリーニングは成膜されたウエハ
(図示してない)を取り除いた後、例えば三フッ化窒素
のクリーニングガス9をクリーニングガス導入系6から
反応容器1に放出してなされるが、クリーニングガス9
はチャンバ7を通過する際加熱装置8で約600℃の加
熱により活性化され、三フッ化窒素はフッ素ガスと窒素
ガスに分解し、この内フッ素ガスは反応性が高いので反
応容器1に堆積された例えばタングステン膜などをエッ
チングしクリーニングしてゆく。このようにこのクリー
ニングでは反応容器1内でプラズマ放電させないので部
品へプラズマ損傷を与えることがなくなる。
【0017】実施例2.また、上記実施例1ではクリー
ニングガス9の加熱室となるチャンバ7内は単なる空間
形状のものを示したが、実施例2として図2に示すよう
に、チャンバ7内でクリーニングガス9が螺旋状に流れ
る流路壁10をチャンバ7の内部に設け、クリーニング
ガス9がチャンバ7内での滞在時間を長くするようにし
て、三フッ化窒素のフッ素ガスの分解効率を高めるよう
にすればクリーニング効率を向上させることができる。
【0018】実施例3.また、上記実施例1ではクリー
ニングガス9の活性化をチャンバ7内での加熱によって
行ったが、実施例3として図3に示すように、チャンバ
7内に電極11a,11bを平行配置し高周波電源12
より高周波電圧を両電極11a,11b間に印加してク
リーニングガス9をプラズマ放電させる機構を備え、ク
リーニングガス9の活性化を図るようにしても良い。な
お、例えば三フッ化窒素をクリーニングガス9として用
いた場合、プラズマによってフッ素ラジカルが発生す
る。この時、磁場をかける等の手段によりプラズマ密度
を濃くすれば、より大量のフッ素ラジカルを形成するこ
とができる。このフッ素ラジカルを反応容器1内に導入
すると例えばタングステン膜などの堆積物がエッチング
されクリーニングが進行することになる。このようにこ
の実施例3においても反応容器1内ではプラズマ放電さ
せないので反応容器1内の部品へプラズマ損傷を与える
ことはない。
【0019】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1によ
れば真空排気系を有する反応容器内に反応ガスを導入
し、互いに平行配置したウエハステージと高周波電極間
に印加される高周波電圧によってプラズマを発生させ、
ウエハステージに載置されたウエハを成膜するプラズマ
CVD装置において、反応容器と連通するクリーニング
ガス導入系と、クリーニングガス導入系にクリーニング
ガスの活性化手段を設けたので、クリーニングガスが反
応容器外で活性化され導入されるのでクリーニング時に
反応容器内でプラズマをたてる必要がなくなり反応容器
内の部品に損傷を与えることがなく部品交換頻度を少な
くでき安価に且つ少ない発塵量でウエハの成膜を形成す
ることができるプラズマCVD装置が得られる効果があ
る。
【0020】また、請求項2によれば請求項1におい
て、活性化手段はクリーニングガスが通過するチャンバ
と、チャンバ内を所定温度に加熱する加熱装置でなるよ
うにしたので反応容器の外でクリーニングガスの有効な
活性化ができる。
【0021】また、請求項3によれば請求項2におい
て、チャンバ内でクリーニングガスが螺旋状に流れる流
路壁を設けたので、クリーニングガスのチャンバ内にお
ける滞在時間を長くし活性化がさらに促進する。
【0022】また、請求項4によれば請求項1におい
て、活性化手段はクリーニングガスが通過するチャンバ
と、上記チャンバ内で上記クリーニングガスをプラズマ
放電させる機構でなるようにしたので、反応容器の外で
クリーニングガスの有効な活性化ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例1におけるプラズマCVD
装置の構成を示す概念図である。
【図2】 この発明の実施例2におけるプラズマCVD
装置の要部構成を示す概念図である。
【図3】 この発明の実施例3におけるプラズマCVD
装置の構成を示す概念図である。
【図4】 従来のプラズマCVD装置の構成を示す概念
図である。
【符号の説明】 1 反応容器、2 ポンプ(真空排気系)、3 高周波
電極、4 ウエハステージ、6 クリーニングガス導入
系、7 チャンバ、8 加熱装置、9 クリーニングガ
ス、10 流路壁、11a,11b 電極、12 高周
波電源。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空排気系を有する反応容器内に反応ガ
    スを導入し、互いに平行配置したウエハステージと高周
    波電極間に印加される高周波電圧によってプラズマを発
    生させ、上記ウエハステージに載置されたウエハを成膜
    するプラズマCVD装置において、上記反応容器と連通
    するクリーニングガス導入系と、上記クリーニングガス
    導入系にクリーニングガスの活性化手段を備えているこ
    とを特徴とするプラズマCVD装置。
  2. 【請求項2】 活性化手段はクリーニングガスが通過す
    るチャンバと、上記チャンバ内を所定温度に加熱する加
    熱装置でなることを特徴とする請求項1に記載のプラズ
    マCVD装置。
  3. 【請求項3】 チャンバ内でクリーニングガスが螺旋状
    に流れる流路壁を設けたことを特徴とする請求項2に記
    載のプラズマCVD装置。
  4. 【請求項4】 活性化手段はクリーニングガスが通過す
    るチャンバと、上記チャンバ内で上記クリーニングガス
    をプラズマ放電させる機構でなることを特徴とする請求
    項1に記載のプラズマCVD装置。
JP12899594A 1994-06-10 1994-06-10 プラズマcvd装置 Pending JPH07335563A (ja)

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