JPH09143742A - Ｃｖｄ装置及びチャンバ内のクリーニングの方法 - Google Patents
Ｃｖｄ装置及びチャンバ内のクリーニングの方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 クリーニングの終点を正確に検出することが
できる具体的な装置及び方法を提供する。 【解決手段】 本発明のＣＶＤ装置は、内部に一対の電
極を有し、電極間にプラズマを発生させて、内部に収容
された基板上に化学気相堆積法により堆積を行うため
の、圧力調整可能なＣＶＤプロセスチャンバと、電極に
電気的に接続されて、ＣＶＤプロセスチャンバ内にプラ
ズマを発生させるために電極間に電力を印加する電力供
給手段と、ＣＶＤプロセスチャンバに接続され、クリー
ニング用ガスを供給するガス供給ラインと、第１の端部
と第２の端部を有し、第１の端部がＣＶＤプロセスチャ
ンバに接続され、第２の端部が排気手段に接続され、第
１の端部と第２の端部の間に可変バルブを有する排気ラ
インと、排気ラインの、可変バルブよりも第２の端部に
近い側で、排気ラインに接続されて、排気ラインの圧力
を検出する第１の圧力検出手段と、第１の圧力検出手段
により検出された圧力の変化をモニタしてクリーニング
の終点を検出する制御手段とを備えることを特徴とす
る。
できる具体的な装置及び方法を提供する。 【解決手段】 本発明のＣＶＤ装置は、内部に一対の電
極を有し、電極間にプラズマを発生させて、内部に収容
された基板上に化学気相堆積法により堆積を行うため
の、圧力調整可能なＣＶＤプロセスチャンバと、電極に
電気的に接続されて、ＣＶＤプロセスチャンバ内にプラ
ズマを発生させるために電極間に電力を印加する電力供
給手段と、ＣＶＤプロセスチャンバに接続され、クリー
ニング用ガスを供給するガス供給ラインと、第１の端部
と第２の端部を有し、第１の端部がＣＶＤプロセスチャ
ンバに接続され、第２の端部が排気手段に接続され、第
１の端部と第２の端部の間に可変バルブを有する排気ラ
インと、排気ラインの、可変バルブよりも第２の端部に
近い側で、排気ラインに接続されて、排気ラインの圧力
を検出する第１の圧力検出手段と、第１の圧力検出手段
により検出された圧力の変化をモニタしてクリーニング
の終点を検出する制御手段とを備えることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の製造にお
いてＣＶＤプロセスチャンバ等の真空容器のクリーン化
のために行われるクリーニングのための装置及び方法に
関する。
いてＣＶＤプロセスチャンバ等の真空容器のクリーン化
のために行われるクリーニングのための装置及び方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造で多用されるＣＶＤ法は、目
的とする物質を生成する化学反応を、密閉のプロセスチ
ャンバ内で生じさせる。目的とする化学物質を堆積する
ための基板は、プロセスチャンバ内部のサセプタ等の基
板支持体上で載置されるが、化学物質は基板上のみなら
ず、プロセスチャンバの壁面にも成膜されて残留する。
この残留物は、処理枚数に応じて堆積され、プロセスの
不安定化やチャンバ内の異物発生を引き起こす。そのた
め、定期的にプロセスチャンバ内をプラズマ放電によ
り、クリーニング（ドライクリーニング）する必要があ
る。
的とする物質を生成する化学反応を、密閉のプロセスチ
ャンバ内で生じさせる。目的とする化学物質を堆積する
ための基板は、プロセスチャンバ内部のサセプタ等の基
板支持体上で載置されるが、化学物質は基板上のみなら
ず、プロセスチャンバの壁面にも成膜されて残留する。
この残留物は、処理枚数に応じて堆積され、プロセスの
不安定化やチャンバ内の異物発生を引き起こす。そのた
め、定期的にプロセスチャンバ内をプラズマ放電によ
り、クリーニング（ドライクリーニング）する必要があ
る。
【０００３】このクリーニングを行っている時間は生産
が停止し、生産性を低下させるため、生産性を高くする
ためには、クリーニング完了後できるだけ速やかにクリ
ーニングを終了して生産を再開する必要がある。チャン
バ内から完全に残留物を除去したタイミングでクリーニ
ングを停止させるために、従来は、プラズマ中の特定の
光の波長の変化をモニタして、クリーニングの完了時
（クリーニングの終点）を検出する方法がとられてい
た。
が停止し、生産性を低下させるため、生産性を高くする
ためには、クリーニング完了後できるだけ速やかにクリ
ーニングを終了して生産を再開する必要がある。チャン
バ内から完全に残留物を除去したタイミングでクリーニ
ングを停止させるために、従来は、プラズマ中の特定の
光の波長の変化をモニタして、クリーニングの完了時
（クリーニングの終点）を検出する方法がとられてい
た。
【０００４】しかし、この終点検出の方法では、ランプ
加熱方式のプロセスチャンバにおいては、ランプから放
出される光にモニタが反応してしまうので、正確な終点
検出を行う事は困難である。
加熱方式のプロセスチャンバにおいては、ランプから放
出される光にモニタが反応してしまうので、正確な終点
検出を行う事は困難である。
【０００５】このような問題点を解決する方法として、
特開平６−２２４１６３号公報には、セルフクリーニン
グ時の終点検出を、質量分析計により行う方法及び、真
空計又は圧力計による圧力測定による方法が記載されて
いる。この特許公報では、セルフクリーニング時の圧力
容器内の変化を測定の直接の対象とし、例えば、圧力計
による方法の場合は、反応生成物の発生に伴う真空容器
内の圧力変化を、ダイヤフラムゲージ等を用いて測定す
ることにより、セルフクリーニングの終点検出を行う事
ができる旨が記載されている。
特開平６−２２４１６３号公報には、セルフクリーニン
グ時の終点検出を、質量分析計により行う方法及び、真
空計又は圧力計による圧力測定による方法が記載されて
いる。この特許公報では、セルフクリーニング時の圧力
容器内の変化を測定の直接の対象とし、例えば、圧力計
による方法の場合は、反応生成物の発生に伴う真空容器
内の圧力変化を、ダイヤフラムゲージ等を用いて測定す
ることにより、セルフクリーニングの終点検出を行う事
ができる旨が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平６−２
２４１６３号公報において質量分析計を用いた場合は、
測定系が過大なものとなり、実際の製造工程においてセ
ルフクリーニングの終点検出だけのために質量分析計を
設置する事は現実的とはいえない。また、特開平６−２
２４１６３号公報において真空容器内の圧力測定を行う
場合に関しても、真空容器内部の圧力の降下を単に実験
的に測定してそのデータをそのまま提示しただけに止ま
っており、実際の製造工程における諸問題を解決して終
点検出を行うための現実的な手段を提供したものとは言
い難い。
２４１６３号公報において質量分析計を用いた場合は、
測定系が過大なものとなり、実際の製造工程においてセ
ルフクリーニングの終点検出だけのために質量分析計を
設置する事は現実的とはいえない。また、特開平６−２
２４１６３号公報において真空容器内の圧力測定を行う
場合に関しても、真空容器内部の圧力の降下を単に実験
的に測定してそのデータをそのまま提示しただけに止ま
っており、実際の製造工程における諸問題を解決して終
点検出を行うための現実的な手段を提供したものとは言
い難い。
【０００７】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、現実の半導体製造工程において、クリーニン
グの終点を正確に検出することができる具体的な装置及
び方法を提供する事を目的とする。
のであり、現実の半導体製造工程において、クリーニン
グの終点を正確に検出することができる具体的な装置及
び方法を提供する事を目的とする。
【０００８】本発明の他の目的は、現実の半導体製造工
程において、クリーニング完了から堆積プロセス開始の
間のタイムラグを最小にすることにより、高い生産性を
実現することにある。
程において、クリーニング完了から堆積プロセス開始の
間のタイムラグを最小にすることにより、高い生産性を
実現することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のＣＶＤ装置は、
圧力調整可能なＣＶＤプロセスチャンバを有し、ＣＶＤ
プロセスチャンバ内部で基板上に堆積を行い、且つ、汚
染されたＣＶＤプロセスチャンバの内部にプラズマを発
生してＣＶＤプロセスチャンバの内部をクリーニングす
る機能を備えるＣＶＤ装置であって、内部に一対の電極
を有し、電極間にプラズマを発生させることができる、
圧力調整可能なＣＶＤプロセスチャンバと、電極に電気
的に接続されて、ＣＶＤプロセスチャンバ内にプラズマ
を発生させるために電極間に電力を印加する電力供給手
段と、ＣＶＤプロセスチャンバに接続され、クリーニン
グ用ガスを供給するガス供給ラインと、第１の端部と第
２の端部を有し、第１の端部がＣＶＤプロセスチャンバ
に接続され、第２の端部が排気手段に接続され、第１の
端部と第２の端部の間に可変バルブを有する排気ライン
と、排気ラインの、可変バルブよりも第２の端部に近い
側で、排気ラインに接続されて、排気ラインの圧力を検
出する第１の圧力検出手段と、第１の圧力検出手段によ
り検出された圧力の変化をモニタしてクリーニングの終
点を検出する制御手段とを備えることを特徴とする。
圧力調整可能なＣＶＤプロセスチャンバを有し、ＣＶＤ
プロセスチャンバ内部で基板上に堆積を行い、且つ、汚
染されたＣＶＤプロセスチャンバの内部にプラズマを発
生してＣＶＤプロセスチャンバの内部をクリーニングす
る機能を備えるＣＶＤ装置であって、内部に一対の電極
を有し、電極間にプラズマを発生させることができる、
圧力調整可能なＣＶＤプロセスチャンバと、電極に電気
的に接続されて、ＣＶＤプロセスチャンバ内にプラズマ
を発生させるために電極間に電力を印加する電力供給手
段と、ＣＶＤプロセスチャンバに接続され、クリーニン
グ用ガスを供給するガス供給ラインと、第１の端部と第
２の端部を有し、第１の端部がＣＶＤプロセスチャンバ
に接続され、第２の端部が排気手段に接続され、第１の
端部と第２の端部の間に可変バルブを有する排気ライン
と、排気ラインの、可変バルブよりも第２の端部に近い
側で、排気ラインに接続されて、排気ラインの圧力を検
出する第１の圧力検出手段と、第１の圧力検出手段によ
り検出された圧力の変化をモニタしてクリーニングの終
点を検出する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】排気ラインに設置された第１の圧力検出手
段により検出された圧力を制御手段でモニタすることに
より、クリーニングの終了時に生じるＣＶＤプロセスチ
ャンバ内の圧力の変化を検知する事ができる。
段により検出された圧力を制御手段でモニタすることに
より、クリーニングの終了時に生じるＣＶＤプロセスチ
ャンバ内の圧力の変化を検知する事ができる。
【００１１】また、本発明のＣＶＤ装置は、ＣＶＤプロ
セスチャンバの内部の圧力を検出する第２の圧力検出手
段がプロセスチャンバに接続され、制御手段は更に、第
２の圧力検出手段により検出された圧力の変化をモニタ
してＣＶＤプロセスチャンバ内の圧力を制御することを
特徴としてもよい。
セスチャンバの内部の圧力を検出する第２の圧力検出手
段がプロセスチャンバに接続され、制御手段は更に、第
２の圧力検出手段により検出された圧力の変化をモニタ
してＣＶＤプロセスチャンバ内の圧力を制御することを
特徴としてもよい。
【００１２】第１の圧力検出手段が排気ラインに設置さ
れているため、ＣＶＤプロセスチャンバの圧力を第２の
圧力検出手段で別個にモニタしてＣＶＤプロセスチャン
バ圧力を制御し補正しつつも、ＣＶＤプロセスチャンバ
内に生じる圧力変化を、係る圧力の補正に影響されるこ
となく正確に検知する事ができる。
れているため、ＣＶＤプロセスチャンバの圧力を第２の
圧力検出手段で別個にモニタしてＣＶＤプロセスチャン
バ圧力を制御し補正しつつも、ＣＶＤプロセスチャンバ
内に生じる圧力変化を、係る圧力の補正に影響されるこ
となく正確に検知する事ができる。
【００１３】本発明のＣＶＤプロセスチャンバのクリー
ニングの方法は、内部に１対の電極を有するＣＶＤプロ
セスチャンバと、第１の端部と第２の端部を有し、第１
の端部がＣＶＤプロセスチャンバに接続され、第２の端
部が排気手段に接続され、第１の端部と第２の端部の間
にＣＶＤプロセスチャンバ内の圧力を調整する可変バル
ブを有する排気ラインとを有するＣＶＤ装置において、
ＣＶＤプロセスチャンバ内の電極の間に電力を印加しプ
ラズマを発生させてクリーニングする方法であって、Ｃ
ＶＤプロセスチャンバ内部の電極に電力を印加し、且
つ、ＣＶＤプロセスチャンバ内部にクリーニングガスを
導入して、ＣＶＤプロセスチャンバ内部のクリーニング
工程を開始する第１のステップと、第１のステップによ
って開始されたクリーニング工程を継続し、且つ、ＣＶ
Ｄプロセスチャンバに接続された排気ラインの、可変バ
ルブよりも第２の端部に近い側で、排気ラインに接続さ
れて、排気ラインの圧力を検出する第１の圧力検出手段
により測定される圧力の変化を、第１の圧力検出手段に
より検出された圧力の変化をモニタしてクリーニングの
終点を検出する制御手段により、モニタし、所定の圧力
変化が検出された時点をもって、クリーニングの終点と
して制御手段が検知する第２のステップとを備えること
を特徴とする。
ニングの方法は、内部に１対の電極を有するＣＶＤプロ
セスチャンバと、第１の端部と第２の端部を有し、第１
の端部がＣＶＤプロセスチャンバに接続され、第２の端
部が排気手段に接続され、第１の端部と第２の端部の間
にＣＶＤプロセスチャンバ内の圧力を調整する可変バル
ブを有する排気ラインとを有するＣＶＤ装置において、
ＣＶＤプロセスチャンバ内の電極の間に電力を印加しプ
ラズマを発生させてクリーニングする方法であって、Ｃ
ＶＤプロセスチャンバ内部の電極に電力を印加し、且
つ、ＣＶＤプロセスチャンバ内部にクリーニングガスを
導入して、ＣＶＤプロセスチャンバ内部のクリーニング
工程を開始する第１のステップと、第１のステップによ
って開始されたクリーニング工程を継続し、且つ、ＣＶ
Ｄプロセスチャンバに接続された排気ラインの、可変バ
ルブよりも第２の端部に近い側で、排気ラインに接続さ
れて、排気ラインの圧力を検出する第１の圧力検出手段
により測定される圧力の変化を、第１の圧力検出手段に
より検出された圧力の変化をモニタしてクリーニングの
終点を検出する制御手段により、モニタし、所定の圧力
変化が検出された時点をもって、クリーニングの終点と
して制御手段が検知する第２のステップとを備えること
を特徴とする。
【００１４】排気ラインに設置された第１の圧力検出手
段により検出された圧力を制御手段でモニタすることに
より、クリーニングの終了時に生じるＣＶＤプロセスチ
ャンバ内の圧力の変化を検知する事ができる。
段により検出された圧力を制御手段でモニタすることに
より、クリーニングの終了時に生じるＣＶＤプロセスチ
ャンバ内の圧力の変化を検知する事ができる。
【００１５】また、本発明のＣＶＤプロセスチャンバの
クリーニングの方法は、第２のステップにおいて、制御
手段が更に、ＣＶＤプロセスチャンバに接続され、ＣＶ
Ｄプロセスチャンバの内部の圧力を検出する第２の圧力
検出手段により検出された圧力の変化をモニタしてＣＶ
Ｄプロセスチャンバ内の圧力を制御することを特徴とし
てもよい。
クリーニングの方法は、第２のステップにおいて、制御
手段が更に、ＣＶＤプロセスチャンバに接続され、ＣＶ
Ｄプロセスチャンバの内部の圧力を検出する第２の圧力
検出手段により検出された圧力の変化をモニタしてＣＶ
Ｄプロセスチャンバ内の圧力を制御することを特徴とし
てもよい。
【００１６】第１の圧力検出手段が排気ラインに設置さ
れているため、ＣＶＤプロセスチャンバの圧力を第２の
圧力検出手段で別個にモニタしてＣＶＤプロセスチャン
バ圧力を制御し補正しつつも、ＣＶＤプロセスチャンバ
内に生じる圧力変化を、係る圧力の補正に影響されるこ
となく正確に検知する事ができる。
れているため、ＣＶＤプロセスチャンバの圧力を第２の
圧力検出手段で別個にモニタしてＣＶＤプロセスチャン
バ圧力を制御し補正しつつも、ＣＶＤプロセスチャンバ
内に生じる圧力変化を、係る圧力の補正に影響されるこ
となく正確に検知する事ができる。
【００１７】また、本発明のＣＶＤプロセスチャンバの
クリーニングの方法は、第２のステップにおいて、クリ
ーニングの終点が検知された直後に、電極への電力の供
給を停止する操作を更に含むことを特徴としてもよい。
クリーニングの方法は、第２のステップにおいて、クリ
ーニングの終点が検知された直後に、電極への電力の供
給を停止する操作を更に含むことを特徴としてもよい。
【００１８】クリーニング終了直後、直ちにクリーニン
グの操作を終了させて、クリーニングによるタイムロス
を最小にする事が可能となる。
グの操作を終了させて、クリーニングによるタイムロス
を最小にする事が可能となる。
【００１９】また、本発明のＣＶＤプロセスチャンバの
クリーニングの方法は、クリーニングガスが弗素含有ガ
スを含み、第２のステップでは、所定の圧力変化が、圧
力の一時的な上昇であることを特徴としてもよい。
クリーニングの方法は、クリーニングガスが弗素含有ガ
スを含み、第２のステップでは、所定の圧力変化が、圧
力の一時的な上昇であることを特徴としてもよい。
【００２０】本発明のクリーニングの方法は、弗素含有
ガスを用いたクリーニングに対して、好ましく適用され
る。
ガスを用いたクリーニングに対して、好ましく適用され
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
発明を詳細に説明する。尚、添付の図面において、同一
の要素には同一の符号を付し重複説明を省略する。
発明を詳細に説明する。尚、添付の図面において、同一
の要素には同一の符号を付し重複説明を省略する。
【００２２】図１は、本発明のＣＶＤ装置の構成の一例
を表す構成図である。図２は、図１に示されるＣＶＤ装
置のプロセスチャンバ１０の断面図である。図１に示さ
れるように、本発明のＣＶＤ装置１は、ＣＶＤプロセス
を行うための真空容器であるプロセスチャンバ１０を有
している。プロセスチャンバ１０には、流量調節可能な
ガスソース４１ａ〜ｃ及び４４から成るガスソース系４
０から、ＣＶＤの堆積のためのプロセスガスとキャリア
ガスをチャンバ１０へ供給するプロセスガスライン４
２、４６の、２つのガス供給ラインが、チャンバ１０の
ガス流入ポート２０に接続されている。ガスソース系４
０には、クリーニングのためのクリーニングガスを供給
するクリーニングガスソースが含まれる。堆積とクリー
ニングのため、弗素系ガス、シラン系ガス共にプロセス
チャンバ内に供給できる必要があるため、安全面のため
に、これらを別々のガスラインで供給するために、ガス
ラインは２系統具備されている。
を表す構成図である。図２は、図１に示されるＣＶＤ装
置のプロセスチャンバ１０の断面図である。図１に示さ
れるように、本発明のＣＶＤ装置１は、ＣＶＤプロセス
を行うための真空容器であるプロセスチャンバ１０を有
している。プロセスチャンバ１０には、流量調節可能な
ガスソース４１ａ〜ｃ及び４４から成るガスソース系４
０から、ＣＶＤの堆積のためのプロセスガスとキャリア
ガスをチャンバ１０へ供給するプロセスガスライン４
２、４６の、２つのガス供給ラインが、チャンバ１０の
ガス流入ポート２０に接続されている。ガスソース系４
０には、クリーニングのためのクリーニングガスを供給
するクリーニングガスソースが含まれる。堆積とクリー
ニングのため、弗素系ガス、シラン系ガス共にプロセス
チャンバ内に供給できる必要があるため、安全面のため
に、これらを別々のガスラインで供給するために、ガス
ラインは２系統具備されている。
【００２３】一方、プロセスチャンバ１０には、プロセ
スチャンバ１０内のガスを排出して脱気するための排気
ライン４８の一端が、チャンバ１０の排出口２４に接続
されている。排気ライン４８の他方の一端は、メカニカ
ルポンプ（図示されず）に接続されている。排気ライン
４８には、排気流量調節のためのスロットルバルブ５０
が具備される。以下説明の便宜上、排気ライン４８をス
ロットルバルブ５０の上下で分け、スロットルバルブ５
０よりも上流を４８ａ、下流を４８ｂと称する。
スチャンバ１０内のガスを排出して脱気するための排気
ライン４８の一端が、チャンバ１０の排出口２４に接続
されている。排気ライン４８の他方の一端は、メカニカ
ルポンプ（図示されず）に接続されている。排気ライン
４８には、排気流量調節のためのスロットルバルブ５０
が具備される。以下説明の便宜上、排気ライン４８をス
ロットルバルブ５０の上下で分け、スロットルバルブ５
０よりも上流を４８ａ、下流を４８ｂと称する。
【００２４】また、プロセスチャンバ１０には、加熱の
ためのランプ３０と、プラズマ発生のための電極１４及
び１８とを備え、電極１４及び１８には、ＲＦソース６
０が接続されている。ランプ３０とプロセスチャンバの
間には、ランプ３０からの光をプロセスチャンバ１０内
部へ効果的に透過させてプロセスチャンバ１０内部を加
熱するための、クオーツウィンドウ３２が配置されて、
チャンバ１０とランプ３０の間を仕切っている。
ためのランプ３０と、プラズマ発生のための電極１４及
び１８とを備え、電極１４及び１８には、ＲＦソース６
０が接続されている。ランプ３０とプロセスチャンバの
間には、ランプ３０からの光をプロセスチャンバ１０内
部へ効果的に透過させてプロセスチャンバ１０内部を加
熱するための、クオーツウィンドウ３２が配置されて、
チャンバ１０とランプ３０の間を仕切っている。
【００２５】また、図１に示されるように、プロセスチ
ャンバ内の圧力を検出するための圧力計であるキャパシ
タンスマノメータ５２がチャンバ１０の壁面に接続され
る。他方、排気ラインのスロットルバルブ５０の下流側
４８ｂには、排気ライン内の圧力を検出するキャパシタ
ンスマノメータ５４が接続されている。
ャンバ内の圧力を検出するための圧力計であるキャパシ
タンスマノメータ５２がチャンバ１０の壁面に接続され
る。他方、排気ラインのスロットルバルブ５０の下流側
４８ｂには、排気ライン内の圧力を検出するキャパシタ
ンスマノメータ５４が接続されている。
【００２６】ここで用いられているキャパシタンスマノ
メータ５２及び５４はいずれも、印加されたＤＣ電圧
を、測定圧力の変化に応じて変換されたＤＣ電圧として
出力する。例えば、日本エムケーエス社の１２７型１Ｔ
ｏｒｒ用絶対圧型圧力変換器を好ましく用いる事が可能
である。
メータ５２及び５４はいずれも、印加されたＤＣ電圧
を、測定圧力の変化に応じて変換されたＤＣ電圧として
出力する。例えば、日本エムケーエス社の１２７型１Ｔ
ｏｒｒ用絶対圧型圧力変換器を好ましく用いる事が可能
である。
【００２７】図１に示されるように、チャンバ用のキャ
パシタンスマノメータ５２及び排気ラインのキャパシタ
ンスマノメータ５４は、アナログ信号をデジタル信号に
変換するＡ／Ｉボード５６を介して、システムコントロ
ーラ５８へと電気的に接続される。システムコントロー
ラ５８はまた、図１に示されるように、ランプ３０、ガ
スソース系４０、スロットルバルブ５０、ＲＦソース６
０にそれぞれ、電気的に接続され、これらに制御のため
の信号を伝達させる。
パシタンスマノメータ５２及び排気ラインのキャパシタ
ンスマノメータ５４は、アナログ信号をデジタル信号に
変換するＡ／Ｉボード５６を介して、システムコントロ
ーラ５８へと電気的に接続される。システムコントロー
ラ５８はまた、図１に示されるように、ランプ３０、ガ
スソース系４０、スロットルバルブ５０、ＲＦソース６
０にそれぞれ、電気的に接続され、これらに制御のため
の信号を伝達させる。
【００２８】ここに、図１に示されるように、クリーニ
ングの終点検出を行うための装置は、排気ラインのバル
ブ下流４８ｂに設置された圧力測定器（キャパシタンス
マノメータ）５４と、キャパシタンスマノメータ５４か
らのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｉボー
ドと、Ａ／Ｉボード５６からの信号を処理して、ガスソ
ース系４０とランプ３０とＲＦソースとを制御するシス
テムコントローラ５８とから構成される。ここで、シス
テムコントローラ５８のソフトウエアは、従来からのチ
ャンバ内の光学変化による終点検出に用いる事が可能な
ものであれば、バルブ下流４８ｂの圧力変化の測定によ
る終点検出に用いる事が可能である。
ングの終点検出を行うための装置は、排気ラインのバル
ブ下流４８ｂに設置された圧力測定器（キャパシタンス
マノメータ）５４と、キャパシタンスマノメータ５４か
らのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｉボー
ドと、Ａ／Ｉボード５６からの信号を処理して、ガスソ
ース系４０とランプ３０とＲＦソースとを制御するシス
テムコントローラ５８とから構成される。ここで、シス
テムコントローラ５８のソフトウエアは、従来からのチ
ャンバ内の光学変化による終点検出に用いる事が可能な
ものであれば、バルブ下流４８ｂの圧力変化の測定によ
る終点検出に用いる事が可能である。
【００２９】次に、図２も参照して、プロセスチャンバ
１０の内部を詳細に説明する。図２に示されるように、
プロセスチャンバ１０は、金属製のチャンバ壁１１に囲
まれた内部に、基板１２を支持する円板状のサセプタ１
４を有している。サセプタ１４は、自ら上下に運動して
サセプタ１４を上下に運動させるサセプタ組立体１５の
上に支持され、更にサセプタ１４は、サセプタ組立体１
５を介してチャンバ壁１１に電気的に接続されている
（図示されず）。また、サセプタ１４の下方には、サセ
プタ１４上に載置された基板１２を搬入出字に昇降させ
るためのリフトピンを具備するウエハリフト組立体１７
が配置される。ウエハリフト組立体１７は、サセプタ組
立体１５とは機械的な接触を有しておらず、サセプタ組
立体１５とは独立して運動をする。ウエハリフト組立体
１７が上下に運動することにより、ウエハリフト組立体
１７に具備されるリフトピンが、サセプタ１４に開けら
れた開口を介して、基板１２を昇降させる。
１０の内部を詳細に説明する。図２に示されるように、
プロセスチャンバ１０は、金属製のチャンバ壁１１に囲
まれた内部に、基板１２を支持する円板状のサセプタ１
４を有している。サセプタ１４は、自ら上下に運動して
サセプタ１４を上下に運動させるサセプタ組立体１５の
上に支持され、更にサセプタ１４は、サセプタ組立体１
５を介してチャンバ壁１１に電気的に接続されている
（図示されず）。また、サセプタ１４の下方には、サセ
プタ１４上に載置された基板１２を搬入出字に昇降させ
るためのリフトピンを具備するウエハリフト組立体１７
が配置される。ウエハリフト組立体１７は、サセプタ組
立体１５とは機械的な接触を有しておらず、サセプタ組
立体１５とは独立して運動をする。ウエハリフト組立体
１７が上下に運動することにより、ウエハリフト組立体
１７に具備されるリフトピンが、サセプタ１４に開けら
れた開口を介して、基板１２を昇降させる。
【００３０】また、チャンバ１０内部にはガス供給のた
めのマニホールド１８が更に具備され、マニホールド１
８の上方には、ガスソース系４０に接続されているガス
流入口２０が形成されている。マニホールド１８はＲＦ
ソース６０に接続され、チャンバ壁１１は接地されてお
り、従って、サセプタ１４とマニホールド１８は一対の
電極として機能し、マニホールド１８とサセプタ１４の
間の空間が、プラズマが発生するプラズマ領域となる。
ガス流入口２０の下には、ガス流入口２０からマニホー
ルド１８を介してチャンバ１０内に導入されるガスをサ
セプタ１４全面にわたって分散させるための、シャワー
ヘッド型のディストリビュータ１６が配置される。サセ
プタ１４の外側には、排気の流れを制御してサセプタ上
の真空度を均一にするためのポンピングプレート２２
が、サセプタ１４の外縁を覆うように配置されている。
ポンピングプレート２２の下側には、脱気用の環状の真
空チャンネル２４が具備される。ポンピングプレート２
２には、プロセスチャンバ１０から真空チャンネル２４
へ流通をさせるための開口２２１が形成されている。開
口２２１は図示の都合で２つしか示されていないが、充
分な流通状態を与えるため、環状に沿って４個〜３２個
程度形成されていることが好ましい。真空チャンネル２
４に接続されて排気ライン４８に通じる排気ポート（図
示されず）はチャンバの側面に形成されており、排気流
れが排気ポートの方向に偏り易いが、適切なポンピング
プレートを与えることにより、排気の流れが制御され
る。
めのマニホールド１８が更に具備され、マニホールド１
８の上方には、ガスソース系４０に接続されているガス
流入口２０が形成されている。マニホールド１８はＲＦ
ソース６０に接続され、チャンバ壁１１は接地されてお
り、従って、サセプタ１４とマニホールド１８は一対の
電極として機能し、マニホールド１８とサセプタ１４の
間の空間が、プラズマが発生するプラズマ領域となる。
ガス流入口２０の下には、ガス流入口２０からマニホー
ルド１８を介してチャンバ１０内に導入されるガスをサ
セプタ１４全面にわたって分散させるための、シャワー
ヘッド型のディストリビュータ１６が配置される。サセ
プタ１４の外側には、排気の流れを制御してサセプタ上
の真空度を均一にするためのポンピングプレート２２
が、サセプタ１４の外縁を覆うように配置されている。
ポンピングプレート２２の下側には、脱気用の環状の真
空チャンネル２４が具備される。ポンピングプレート２
２には、プロセスチャンバ１０から真空チャンネル２４
へ流通をさせるための開口２２１が形成されている。開
口２２１は図示の都合で２つしか示されていないが、充
分な流通状態を与えるため、環状に沿って４個〜３２個
程度形成されていることが好ましい。真空チャンネル２
４に接続されて排気ライン４８に通じる排気ポート（図
示されず）はチャンバの側面に形成されており、排気流
れが排気ポートの方向に偏り易いが、適切なポンピング
プレートを与えることにより、排気の流れが制御され
る。
【００３１】次に、本発明に従ったＣＶＤ装置１のセル
フクリーニング時の動作に関して、図１及び図２を参照
しつつ説明する。
フクリーニング時の動作に関して、図１及び図２を参照
しつつ説明する。
【００３２】まず、クリーニングの終点時の状態につい
て説明する。例えば、タングステンＣＶＤのクリーニン
グ工程においては、三弗化窒素（ＮＦ3 ）がプロセスガ
スライン４２から一定流量で供給され、電極１４及び１
８の間にＲＦ電力が印加されてＮＦ3 プラズマを発生さ
せてクリーニングが行われる。この際、プロセスチャン
バ１０内に残留するタングステン（Ｗ）と弗素（Ｆ）が
反応して、六弗化タングステン（ＷＦ6 ）が生じてチャ
ンバ１０内雰囲気の体積が減少して、チャンバ１０内の
圧力は低下する。この反応が進み、残留タングステンが
全て弗素と反応してクリーニングが完結した時には、弗
素と反応する物質（Ｗ）は全て消費されているが、ＮＦ
3 は一定流量で供給され続けプラズマ形成が継続される
ため、プロセスチャンバ１０内は弗素過剰な状態とな
り、チャンバ１０内部の圧力が一時的に上昇する。即
ち、クリーニングの終点ではプロセスチャンバ１０内の
圧力が一時的に上昇するため、このチャンバ１０内の圧
力上昇を検出してモニタすることにより、クリーニング
の終点を検出する事ができることになる。
て説明する。例えば、タングステンＣＶＤのクリーニン
グ工程においては、三弗化窒素（ＮＦ3 ）がプロセスガ
スライン４２から一定流量で供給され、電極１４及び１
８の間にＲＦ電力が印加されてＮＦ3 プラズマを発生さ
せてクリーニングが行われる。この際、プロセスチャン
バ１０内に残留するタングステン（Ｗ）と弗素（Ｆ）が
反応して、六弗化タングステン（ＷＦ6 ）が生じてチャ
ンバ１０内雰囲気の体積が減少して、チャンバ１０内の
圧力は低下する。この反応が進み、残留タングステンが
全て弗素と反応してクリーニングが完結した時には、弗
素と反応する物質（Ｗ）は全て消費されているが、ＮＦ
3 は一定流量で供給され続けプラズマ形成が継続される
ため、プロセスチャンバ１０内は弗素過剰な状態とな
り、チャンバ１０内部の圧力が一時的に上昇する。即
ち、クリーニングの終点ではプロセスチャンバ１０内の
圧力が一時的に上昇するため、このチャンバ１０内の圧
力上昇を検出してモニタすることにより、クリーニング
の終点を検出する事ができることになる。
【００３３】しかし、前述のように、プラズマの安定化
のため、プロセスチャンバ内の圧力は常に最適値となる
ように制御されている。プロセスチャンバ１０内の圧力
の調整はスロットルバルブ５０の開閉により行われ、プ
ロセスチャンバ１０内の圧力の制御は具体的には次のよ
うに行われる。即ち、プロセスチャンバ１０内部の圧力
をモニタするキャパシタンスマノメータ５２から出力さ
れたチャンバ１０内圧力に対応したアナログＤＣ信号が
Ａ／Ｉボード５６によりデジタル信号に変換されてシス
テムコントローラ５８へと入力される。そして、システ
ムントローラ５８がスロットルバルブ５０の開閉を制御
し、チャンバ１０内の圧力は最適な状態へと制御され
る。従って、操作中はチャンバ１０内の圧力は常に制御
されており、クリーニング中もプラズマの安定化等のた
めに一定となるように制御されなければならない。この
ため、チャンバ１０内部の圧力の経時変化を圧力計測装
置５２によって直接測定しても、同時にシステムコント
ローラ５８がスロットルバルブ５０の開閉状態を制御し
て圧力変化を補正してしまうため、正確な終点検出を行
い得なかった。
のため、プロセスチャンバ内の圧力は常に最適値となる
ように制御されている。プロセスチャンバ１０内の圧力
の調整はスロットルバルブ５０の開閉により行われ、プ
ロセスチャンバ１０内の圧力の制御は具体的には次のよ
うに行われる。即ち、プロセスチャンバ１０内部の圧力
をモニタするキャパシタンスマノメータ５２から出力さ
れたチャンバ１０内圧力に対応したアナログＤＣ信号が
Ａ／Ｉボード５６によりデジタル信号に変換されてシス
テムコントローラ５８へと入力される。そして、システ
ムントローラ５８がスロットルバルブ５０の開閉を制御
し、チャンバ１０内の圧力は最適な状態へと制御され
る。従って、操作中はチャンバ１０内の圧力は常に制御
されており、クリーニング中もプラズマの安定化等のた
めに一定となるように制御されなければならない。この
ため、チャンバ１０内部の圧力の経時変化を圧力計測装
置５２によって直接測定しても、同時にシステムコント
ローラ５８がスロットルバルブ５０の開閉状態を制御し
て圧力変化を補正してしまうため、正確な終点検出を行
い得なかった。
【００３４】本発明に従ったＣＶＤ装置１では、プロセ
スチャンバ１０内の圧力モニタ用の圧力計５２とは別
に、終点検出用の圧力計（キャパシタンスマノメータ）
５４が、排気ライン４８の、スロットルバルブ５０より
も下流の部分４８ｂに配置されている。スロットルバル
ブ５０の開閉により圧力が制御されるため、スロットル
バルブ５０の上流では、生じた圧力変化が補正されてし
まう。一方、スロットルバルブ５０よりも下流では、圧
力の補正がなされないため、終点検出用のキャパシタン
スマノメータ５４をスロットルバルブ５０よりも下流の
部分４８ｂに配置して、その部分の圧力をモニタするこ
とにより、プロセスチャンバ１０内部で生じた圧力変化
を正確に検出する事が可能となる。従って、クリーニン
グの終点を正確に検出する事が可能となる。
スチャンバ１０内の圧力モニタ用の圧力計５２とは別
に、終点検出用の圧力計（キャパシタンスマノメータ）
５４が、排気ライン４８の、スロットルバルブ５０より
も下流の部分４８ｂに配置されている。スロットルバル
ブ５０の開閉により圧力が制御されるため、スロットル
バルブ５０の上流では、生じた圧力変化が補正されてし
まう。一方、スロットルバルブ５０よりも下流では、圧
力の補正がなされないため、終点検出用のキャパシタン
スマノメータ５４をスロットルバルブ５０よりも下流の
部分４８ｂに配置して、その部分の圧力をモニタするこ
とにより、プロセスチャンバ１０内部で生じた圧力変化
を正確に検出する事が可能となる。従って、クリーニン
グの終点を正確に検出する事が可能となる。
【００３５】クリーニングガスに弗素系のガスを用いた
場合は、クリーニングの完結時にチャンバ内の圧力が一
時的に上昇するが、クリーニングガス種によっては、ク
リーニングの完結時にチャンバ内の圧力が一時的に降下
することもある。本発明に従ったクリーニング終点検出
の機能を有するＣＶＤ装置を用いた場合は、このような
圧力の一時的な降下の場合にも、排気ラインのスロット
ルバルブ５０より下流の部分４８ｂに設けられたキャパ
シタンスマノメータ５４により圧力をモニタすることに
より、正確な終点検出が可能となる。
場合は、クリーニングの完結時にチャンバ内の圧力が一
時的に上昇するが、クリーニングガス種によっては、ク
リーニングの完結時にチャンバ内の圧力が一時的に降下
することもある。本発明に従ったクリーニング終点検出
の機能を有するＣＶＤ装置を用いた場合は、このような
圧力の一時的な降下の場合にも、排気ラインのスロット
ルバルブ５０より下流の部分４８ｂに設けられたキャパ
シタンスマノメータ５４により圧力をモニタすることに
より、正確な終点検出が可能となる。
【００３６】図１に示される本発明に従ったＣＶＤ装置
１では、プロセスチャンバ１０内の圧力は、スロットル
バルブ５０よりも下流の部分４８ｂにおいて、キャパシ
タンスマノメータ５４によってモニタされて、Ａ／Ｉボ
ード５６を介してシステムコントローラ５８へと入力さ
れる。クリーニングの終結に伴ってチャンバ１０内に生
じた圧力変化も、システムコントローラ５８により直ち
に検知され、システムコントローラ５８ではクリーニン
グの終点であることが認知されて、クリーニングの終了
と次の成膜の準備を行うべく、ランプ３０、ガスソース
４０、スロットルバルブ５０及びＲＦソース６０を制御
して、温度、ガス流量、圧力及び印加電力を所定の値に
設定する。
１では、プロセスチャンバ１０内の圧力は、スロットル
バルブ５０よりも下流の部分４８ｂにおいて、キャパシ
タンスマノメータ５４によってモニタされて、Ａ／Ｉボ
ード５６を介してシステムコントローラ５８へと入力さ
れる。クリーニングの終結に伴ってチャンバ１０内に生
じた圧力変化も、システムコントローラ５８により直ち
に検知され、システムコントローラ５８ではクリーニン
グの終点であることが認知されて、クリーニングの終了
と次の成膜の準備を行うべく、ランプ３０、ガスソース
４０、スロットルバルブ５０及びＲＦソース６０を制御
して、温度、ガス流量、圧力及び印加電力を所定の値に
設定する。
【００３７】
【実施例】以下、本発明に従ったクリーニング装置を備
えたＣＶＤ装置を用いて、クリーニングの終点検出を行
った例を説明する。また、比較のため、本発明の構成に
よらず、チャンバ内の圧力を直接測定して終点検出を行
った例と、従来の光学的検出を行った例を、それぞれ示
す。
えたＣＶＤ装置を用いて、クリーニングの終点検出を行
った例を説明する。また、比較のため、本発明の構成に
よらず、チャンバ内の圧力を直接測定して終点検出を行
った例と、従来の光学的検出を行った例を、それぞれ示
す。
【００３８】まず、図１及び図２に示された装置を用い
て、タングステンで汚染されたプロセスチャンバ１０内
部のクリーニングを行い、終点を検出した。クリーニン
グのプロセスは、以下の表１に示されるステップの手順
にて行われた。クリーニングの一連のステップにおいて
は、チャンバ内の温度は一定に保たれた。
て、タングステンで汚染されたプロセスチャンバ１０内
部のクリーニングを行い、終点を検出した。クリーニン
グのプロセスは、以下の表１に示されるステップの手順
にて行われた。クリーニングの一連のステップにおいて
は、チャンバ内の温度は一定に保たれた。
【００３９】
【表１】
【００４０】まず、クリーニングの前処理として、プロ
セスチャンバ１０内の雰囲気を完全に排出するため、パ
ージガス、Ａｒ及びＮ2 を流通させるパージのステップ
に続いて、ガスの供給なしにスロットルバルブ５０を全
開とする排気のステップを行った。次に、クリーニング
のためのＮＦ3 をチャンバ１０内に導入し、チャンバ内
の圧力を制御しつつ、ＲＦ電力を電極１４及び１８の間
に印加し、ＮＦ3 プラズマを発生させてクリーニングを
行った。この間、キャパシタンスマノメータ５２により
検出されたチャンバ内圧力に基づいて、システムコント
ローラ５８がスロットルバルブ５０を制御することによ
り、チャンバ内の圧力は制御された。
セスチャンバ１０内の雰囲気を完全に排出するため、パ
ージガス、Ａｒ及びＮ2 を流通させるパージのステップ
に続いて、ガスの供給なしにスロットルバルブ５０を全
開とする排気のステップを行った。次に、クリーニング
のためのＮＦ3 をチャンバ１０内に導入し、チャンバ内
の圧力を制御しつつ、ＲＦ電力を電極１４及び１８の間
に印加し、ＮＦ3 プラズマを発生させてクリーニングを
行った。この間、キャパシタンスマノメータ５２により
検出されたチャンバ内圧力に基づいて、システムコント
ローラ５８がスロットルバルブ５０を制御することによ
り、チャンバ内の圧力は制御された。
【００４１】クリーニングの終点の検出は、上述のよう
に、スロットルバルブ５０よりも下流の排気ライン４８
ｂの圧力をキャパシタンスマノメータ５４によりモニタ
することにより行われた。システムコントローラ５８に
は、キャパシタンスマノメータ５４からの信号がある所
定の値を越えたときをクリーニングの終点であると認識
するソフトウエアが搭載されていた。
に、スロットルバルブ５０よりも下流の排気ライン４８
ｂの圧力をキャパシタンスマノメータ５４によりモニタ
することにより行われた。システムコントローラ５８に
は、キャパシタンスマノメータ５４からの信号がある所
定の値を越えたときをクリーニングの終点であると認識
するソフトウエアが搭載されていた。
【００４２】クリーニングの終点が検出された後は、チ
ャンバ１０内の雰囲気が排気され、ここに、クリーニン
グの一連のステップが終了した。
ャンバ１０内の雰囲気が排気され、ここに、クリーニン
グの一連のステップが終了した。
【００４３】本発明に従ったクリーニング終点検出の機
能を有するＣＶＤ装置によって、クリーニングの終点を
検出した例を、図３に示す。
能を有するＣＶＤ装置によって、クリーニングの終点を
検出した例を、図３に示す。
【００４４】また、図３には、本発明と従来技術との比
較のため、クリーニング完結時に残留物が完全に除去さ
れたタイミングでの光の波長変化を測定して終点検出と
した光学的検出法の例と、従来型のチャンバ内の圧力を
直接測定する方法により終点検出を行ったチャンバ内圧
力測定法の例を、それぞれ比較例１、２として、その結
果を図３に示した。以下、従来技術によるクリーニング
の終点検出の結果（比較例１、２）と本発明に従ったク
リーニングの終点検出（実施例）との比較を行う。比較
例１では、図４を参照して、終点測定がランプからのノ
イズに影響を受けていることを明らかにした後、従来技
術の光学的検出法と本発明の検出法を比較して、双方が
同じ時点をクリーニングの終点とするか否かを調べた。
比較例２では、チャンバ内の圧力を直接モニタする方法
と、排気ラインのバルブ下流の圧力をモニタする方法と
の比較を行った。
較のため、クリーニング完結時に残留物が完全に除去さ
れたタイミングでの光の波長変化を測定して終点検出と
した光学的検出法の例と、従来型のチャンバ内の圧力を
直接測定する方法により終点検出を行ったチャンバ内圧
力測定法の例を、それぞれ比較例１、２として、その結
果を図３に示した。以下、従来技術によるクリーニング
の終点検出の結果（比較例１、２）と本発明に従ったク
リーニングの終点検出（実施例）との比較を行う。比較
例１では、図４を参照して、終点測定がランプからのノ
イズに影響を受けていることを明らかにした後、従来技
術の光学的検出法と本発明の検出法を比較して、双方が
同じ時点をクリーニングの終点とするか否かを調べた。
比較例２では、チャンバ内の圧力を直接モニタする方法
と、排気ラインのバルブ下流の圧力をモニタする方法と
の比較を行った。
【００４５】まず、比較例１としての光学的検出法で
は、チャンバ内に光学センサを設置し、チャンバ内の光
の波長の変化を測定した。前述の通り、加熱のためのラ
ンプ３０から放出される光にセンサが反応してしまい、
検出される波長の変化は、図４（ａ）のごとく、ノイズ
を多く含んでおり、これでは正確な終点の検出ができな
い。ここでは、本発明の終点検出法により検出された終
点が、従来から行われている光学的検出法と同じ時点と
して得られるか否かをまず明らかにする。実際の製造工
程に対して現実的ではないが、本発明との比較のため、
クリーニングの終点と予想される時点の前後１５０秒間
にわたって、加熱用のランプ３０の電源を切ってノイズ
を除去した状態で、測定を行った。その結果、図４
（ａ）と比較して、図４（ｂ）に示されるようにノイズ
を含まない波長変化が記録された。但し、サセプタ温度
がこの１５０秒間に３３℃も降下し、温度の安定化が必
要である実際のクリーニングの工程に使用できる条件で
はない。また、このようにサセプタ温度が降下した後、
次の堆積の工程に必要な温度までサセプタを加熱しサセ
プタ温度を安定させるためには、非常に時間がかかり、
現実的ではない。
は、チャンバ内に光学センサを設置し、チャンバ内の光
の波長の変化を測定した。前述の通り、加熱のためのラ
ンプ３０から放出される光にセンサが反応してしまい、
検出される波長の変化は、図４（ａ）のごとく、ノイズ
を多く含んでおり、これでは正確な終点の検出ができな
い。ここでは、本発明の終点検出法により検出された終
点が、従来から行われている光学的検出法と同じ時点と
して得られるか否かをまず明らかにする。実際の製造工
程に対して現実的ではないが、本発明との比較のため、
クリーニングの終点と予想される時点の前後１５０秒間
にわたって、加熱用のランプ３０の電源を切ってノイズ
を除去した状態で、測定を行った。その結果、図４
（ａ）と比較して、図４（ｂ）に示されるようにノイズ
を含まない波長変化が記録された。但し、サセプタ温度
がこの１５０秒間に３３℃も降下し、温度の安定化が必
要である実際のクリーニングの工程に使用できる条件で
はない。また、このようにサセプタ温度が降下した後、
次の堆積の工程に必要な温度までサセプタを加熱しサセ
プタ温度を安定させるためには、非常に時間がかかり、
現実的ではない。
【００４６】この結果は、比較例１として図３にも示さ
れる。図３に示されるように、実施例と比較例１とは、
ほぼ同じ時点をクリーニングの終点としたことが判明し
た。従って、本発明に従って、プロセスチャンバ内の圧
力の変化を、排気ラインでモニタする検出方法では、従
来からの光学的終点検出法と同じ結果が得られる事が明
らかになった。
れる。図３に示されるように、実施例と比較例１とは、
ほぼ同じ時点をクリーニングの終点としたことが判明し
た。従って、本発明に従って、プロセスチャンバ内の圧
力の変化を、排気ラインでモニタする検出方法では、従
来からの光学的終点検出法と同じ結果が得られる事が明
らかになった。
【００４７】また、比較例２として、チャンバ内の圧力
を直接モニタし、チャンバ内の圧力変化を検知してクリ
ーニングの終点を検出した。図５は、チャンバ内の圧力
を直接測定して終点検出を行うＣＶＤ装置１００の構成
図である。比較例２に用いられたＣＶＤ装置１００と、
図１に示される本発明のＣＶＤ装置１との相違点は、本
発明のＣＶＤ装置１に設置されている終点検出のための
圧力測定用のキャパシタンスマノメータ５４が、従来か
らのＣＶＤ装置１００にはなく、ＣＶＤ装置１００で
は、もっぱらキャパシタンスマノメータ５２によるチャ
ンバ１０内部の圧力の直接測定だけである。その他は、
本発明に従ったＣＶＤ装置１によるクリーニングと同様
にクリーニングを行い、チャンバ１０内部の圧力をキャ
パシタンスマノメータ５２により直接モニタしてクリー
ニングの終点の検出を行った。その結果を、比較例２と
して図３に示した。図３に示されるように、比較例２で
は、チャンバ圧力の制御により、圧力上昇が直ちに補正
され、終点検出を困難にしている事が明らかである。こ
れに対して、本発明に従って、排気ラインのバルブ下流
４８ｂに設置された圧力計５４により圧力をモニタして
終点検出を行った場合は、チャンバ内の圧力を制御しつ
つ、チャンバ内の圧力の変化を敏感に感知する事ができ
るので、正確に終点検出を行う事ができることを示して
いる。
を直接モニタし、チャンバ内の圧力変化を検知してクリ
ーニングの終点を検出した。図５は、チャンバ内の圧力
を直接測定して終点検出を行うＣＶＤ装置１００の構成
図である。比較例２に用いられたＣＶＤ装置１００と、
図１に示される本発明のＣＶＤ装置１との相違点は、本
発明のＣＶＤ装置１に設置されている終点検出のための
圧力測定用のキャパシタンスマノメータ５４が、従来か
らのＣＶＤ装置１００にはなく、ＣＶＤ装置１００で
は、もっぱらキャパシタンスマノメータ５２によるチャ
ンバ１０内部の圧力の直接測定だけである。その他は、
本発明に従ったＣＶＤ装置１によるクリーニングと同様
にクリーニングを行い、チャンバ１０内部の圧力をキャ
パシタンスマノメータ５２により直接モニタしてクリー
ニングの終点の検出を行った。その結果を、比較例２と
して図３に示した。図３に示されるように、比較例２で
は、チャンバ圧力の制御により、圧力上昇が直ちに補正
され、終点検出を困難にしている事が明らかである。こ
れに対して、本発明に従って、排気ラインのバルブ下流
４８ｂに設置された圧力計５４により圧力をモニタして
終点検出を行った場合は、チャンバ内の圧力を制御しつ
つ、チャンバ内の圧力の変化を敏感に感知する事ができ
るので、正確に終点検出を行う事ができることを示して
いる。
【００４８】尚、本発明は、上記の実施形態及び実施例
における具体例に限定されるものではなく、種々の変形
が可能である。例えば、クリーニング用のガスには、Ｎ
Ｆ3の他にも、ＣＦ4 、ＳＦ6 、ＣｌＦ3 、Ｃ2 Ｆ6 等
の弗素含有ガスを同様に用いる事ができる。
における具体例に限定されるものではなく、種々の変形
が可能である。例えば、クリーニング用のガスには、Ｎ
Ｆ3の他にも、ＣＦ4 、ＳＦ6 、ＣｌＦ3 、Ｃ2 Ｆ6 等
の弗素含有ガスを同様に用いる事ができる。
【００４９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
ＣＶＤ装置及びクリーニング方法では、排気ラインの、
可変バルブよりも第２の端部に近い側で、排気ラインに
接続されて、排気ラインの圧力を検出する第１の圧力検
出手段が具備され、この第１の圧力検出手段によって、
チャンバ内の圧力の制御を行いつつも、チャンバ内の圧
力の変化を正確に検出する事が可能となる結果、クリー
ニングの終点を正確に検出することができる具体的な装
置及び方法が提供される。
ＣＶＤ装置及びクリーニング方法では、排気ラインの、
可変バルブよりも第２の端部に近い側で、排気ラインに
接続されて、排気ラインの圧力を検出する第１の圧力検
出手段が具備され、この第１の圧力検出手段によって、
チャンバ内の圧力の制御を行いつつも、チャンバ内の圧
力の変化を正確に検出する事が可能となる結果、クリー
ニングの終点を正確に検出することができる具体的な装
置及び方法が提供される。
【００５０】従って、現実の半導体製造工程において、
クリーニング完了から堆積プロセス開始の間のタイムラ
グを最小にでき、高い生産性を実現することが可能とな
る。
クリーニング完了から堆積プロセス開始の間のタイムラ
グを最小にでき、高い生産性を実現することが可能とな
る。
【図１】本発明に従ったＣＶＤ装置の構成図である。
【図２】図１に示されるＣＶＤプロセスチャンバの断面
図である。
図である。
【図３】本発明に従った実施例と、従来技術の比較例
１、２とを比較した、クリーニングの終点検出結果を表
すチャートである。
１、２とを比較した、クリーニングの終点検出結果を表
すチャートである。
【図４】従来技術に従った光学的検出法における検出結
果を表すグラフである。
果を表すグラフである。
【図５】従来技術に従ったＣＶＤプロセスチャンバ内圧
力検出による終点検出のための装置を備えたＣＶＤ装置
の構成図である。
力検出による終点検出のための装置を備えたＣＶＤ装置
の構成図である。
１…ＣＶＤ装置、１０…プロセスチャンバ、１１…チャ
ンバ壁、１２…基板、１４…サセプタ、１６…ディスト
リビュータ、１８…マニホールド、２０…ガス流入口、
２２…ポンピングプレート、２４…真空チャンネル、３
０…ランプ、３２…クオーツウィンドウ、４０…ガスソ
ース系、４１ａ〜ｃ…プロセスガスソース、４２…プロ
セスガスライン、４４…キャリアガスソース、４６…キ
ャリアガスライン、４８ａ…スロットルバルブよりも上
流の排気ライン、４８ｂ…スロットルバルブよりも下流
の排気ライン、５０…スロットルバルブ、５２…チャン
バ内用キャパシタンスマノメータ、５４…終点検出用キ
ャパシタンスマノメータ、５６…Ａ／Ｉボード、５８…
システムコントローラ、６０…ＲＦソース、１００…Ｃ
ＶＤ装置。
ンバ壁、１２…基板、１４…サセプタ、１６…ディスト
リビュータ、１８…マニホールド、２０…ガス流入口、
２２…ポンピングプレート、２４…真空チャンネル、３
０…ランプ、３２…クオーツウィンドウ、４０…ガスソ
ース系、４１ａ〜ｃ…プロセスガスソース、４２…プロ
セスガスライン、４４…キャリアガスソース、４６…キ
ャリアガスライン、４８ａ…スロットルバルブよりも上
流の排気ライン、４８ｂ…スロットルバルブよりも下流
の排気ライン、５０…スロットルバルブ、５２…チャン
バ内用キャパシタンスマノメータ、５４…終点検出用キ
ャパシタンスマノメータ、５６…Ａ／Ｉボード、５８…
システムコントローラ、６０…ＲＦソース、１００…Ｃ
ＶＤ装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｂ (72)発明者 山本 孝章 千葉県成田市新泉14−３野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 圧力調整可能なＣＶＤプロセスチャンバ
を有し、前記ＣＶＤプロセスチャンバ内部で基板上に堆
積を行い、且つ、汚染された前記ＣＶＤプロセスチャン
バの内部にプラズマを発生して前記ＣＶＤプロセスチャ
ンバの内部をクリーニングする機能を備えるＣＶＤ装置
であって、 内部に一対の電極を有し、前記電極間にプラズマを発生
させることができる、圧力調整可能なＣＶＤプロセスチ
ャンバと、 前記電極に電気的に接続されて、前記ＣＶＤプロセスチ
ャンバ内にプラズマを発生させるために前記電極間に電
力を印加する電力供給手段と、 前記ＣＶＤプロセスチャンバに接続され、クリーニング
用ガスを供給するガス供給ラインと、 第１の端部と第２の端部を有し、前記第１の端部が前記
ＣＶＤプロセスチャンバに接続され、前記第２の端部が
排気手段に接続され、前記第１の端部と前記第２の端部
の間に前記ＣＶＤプロセスチャンバ内の圧力を調整する
可変バルブを有する排気ラインと、 前記排気ラインの、前記可変バルブよりも前記第２の端
部に近い側で、前記排気ラインに接続されて、前記排気
ラインの圧力を検出する第１の圧力検出手段と、 前記第１の圧力検出手段により検出された圧力の変化を
モニタしてクリーニングの終点を検出する制御手段とを
備えることを特徴とするＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 前記ＣＶＤプロセスチャンバの内部の圧
力を検出する第２の圧力検出手段が前記ＣＶＤプロセス
チャンバに接続され、前記制御手段は更に、前記第２の
圧力検出手段により検出された圧力の変化をモニタして
前記ＣＶＤプロセスチャンバ内の圧力を制御することを
特徴とする請求項１に記載のＣＶＤ装置。 - 【請求項３】 内部に１対の電極を有するＣＶＤプロセ
スチャンバと、 第１の端部と第２の端部を有し、前記第１の端部がＣＶ
Ｄプロセスチャンバに接続され、前記第２の端部が排気
手段に接続され、前記第１の端部と前記第２の端部の間
に前記ＣＶＤプロセスチャンバ内の圧力を調整する可変
バルブを有する排気ラインとを有するＣＶＤ装置におい
て、前記ＣＶＤプロセスチャンバ内の前記電極の間に電
力を印加しプラズマを発生させて前記ＣＶＤプロセスチ
ャンバ内部をクリーニングする方法であって、 前記ＣＶＤプロセスチャンバ内部の前記電極に電力を印
加し、且つ、前記ＣＶＤプロセスチャンバ内部にクリー
ニングガスを導入して、前記ＣＶＤプロセスチャンバ内
部のクリーニング工程を開始する第１のステップと、 前記第１のステップによって開始されたクリーニング工
程を継続し、且つ、前記ＣＶＤプロセスチャンバに接続
された前記排気ラインの、前記可変バルブよりも前記第
２の端部に近い側で、前記排気ラインに接続されて、前
記排気ラインの圧力を検出する第１の圧力検出手段によ
り測定される圧力の変化を、前記第１の圧力検出手段に
より検出された圧力の変化をモニタしてクリーニングの
終点を検出する１つ以上の制御手段によりモニタし、所
定の圧力変化が検出された時点をもって、クリーニング
の終点として前記制御手段が検知する第２のステップと
を備えることを特徴とするＣＶＤプロセスチャンバのク
リーニングの方法。 - 【請求項４】 前記第２のステップにおいて、前記制御
手段が更に、前記ＣＶＤプロセスチャンバに接続され、
前記ＣＶＤプロセスチャンバの内部の圧力を検出する第
２の圧力検出手段により検出された圧力の変化をモニタ
して前記ＣＶＤプロセスチャンバ内の圧力を制御するこ
とを特徴とする請求項３に記載のＣＶＤプロセスチャン
バのクリーニングの方法。 - 【請求項５】 前記第２のステップにおいて、前記クリ
ーニングの終点が検知された直後に、前記電極への電力
の供給を停止する操作を更に含むことを特徴とする請求
項３又は４のいずれかに記載のＣＶＤプロセスチャンバ
のクリーニングの方法。 - 【請求項６】 前記クリーニングガスが弗素含有ガスを
含み、前記第２のステップでは、前記所定の圧力変化
が、圧力の一時的な上昇であることを特徴とする請求項
３〜５のいずれかに記載のＣＶＤプロセスチャンバのク
リーニングの方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30903295A JP3768575B2 (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | Ｃｖｄ装置及びチャンバ内のクリーニングの方法 |
| US08/682,861 US5902403A (en) | 1995-11-28 | 1996-07-12 | Method and apparatus for cleaning a chamber |
| US09/268,103 US6192898B1 (en) | 1995-11-28 | 1999-03-13 | Method and apparatus for cleaning a chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30903295A JP3768575B2 (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | Ｃｖｄ装置及びチャンバ内のクリーニングの方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09143742A true JPH09143742A (ja) | 1997-06-03 |
| JP3768575B2 JP3768575B2 (ja) | 2006-04-19 |
Family
ID=17988067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30903295A Expired - Fee Related JP3768575B2 (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | Ｃｖｄ装置及びチャンバ内のクリーニングの方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5902403A (ja) |
| JP (1) | JP3768575B2 (ja) |
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