JPH09186149A - 半導体製造装置のクリーニング方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体製造装置のクリーニング方法及び半導体装置の製造方法Info
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- JPH09186149A JPH09186149A JP34226895A JP34226895A JPH09186149A JP H09186149 A JPH09186149 A JP H09186149A JP 34226895 A JP34226895 A JP 34226895A JP 34226895 A JP34226895 A JP 34226895A JP H09186149 A JPH09186149 A JP H09186149A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体製造装置の真空容器内に残留するフッ
素原子を効率的に除去することができるクリーニング方
法を提供する。 【解決手段】 真空容器内に、フッ素原子を含むガスを
導入してプラズマを発生させ、真空容器の内壁に付着し
た薄膜を除去する。フッ素原子を含むガスの導入を停止
し、酸化窒素ガスを導入して酸化窒素ガスのプラズマを
発生させ、真空容器内をクリーニングする。
素原子を効率的に除去することができるクリーニング方
法を提供する。 【解決手段】 真空容器内に、フッ素原子を含むガスを
導入してプラズマを発生させ、真空容器の内壁に付着し
た薄膜を除去する。フッ素原子を含むガスの導入を停止
し、酸化窒素ガスを導入して酸化窒素ガスのプラズマを
発生させ、真空容器内をクリーニングする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置の
クリーニング方法及び半導体装置の製造方法に関し、特
に、プラズマ処理を行う半導体製造装置のクリーニング
方法及びプラズマ励起化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）によ
り薄膜を形成する半導体装置の製造方法に関する。
クリーニング方法及び半導体装置の製造方法に関し、特
に、プラズマ処理を行う半導体製造装置のクリーニング
方法及びプラズマ励起化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）によ
り薄膜を形成する半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＥＣＶＤによりＳｉＯ2 膜、ＳｉＯＮ
膜等を堆積すると、真空容器の内壁にもこれらの膜が付
着する。真空容器の内壁に付着した膜を除去するため
に、ＮＦ 3 ガスによるプラズマ処理を行う。その後、真
空容器内を窒素ガスでパージし、残留しているＮＦ3 ガ
ス、フッ素原子等を除去する。
膜等を堆積すると、真空容器の内壁にもこれらの膜が付
着する。真空容器の内壁に付着した膜を除去するため
に、ＮＦ 3 ガスによるプラズマ処理を行う。その後、真
空容器内を窒素ガスでパージし、残留しているＮＦ3 ガ
ス、フッ素原子等を除去する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】窒素ガスで真空容器内
をパージしても、真空容器の内壁に吸着されているフッ
素原子を完全に除去することは困難である。成膜とクリ
ーニングを繰り返すごとにフッ素原子が徐々に蓄積され
ていく。多くのフッ素原子が真空容器内に残留している
と、フッ素原子が成膜時に基板表面に付着し、堆積した
酸化シリコン膜等の表面が荒れる。
をパージしても、真空容器の内壁に吸着されているフッ
素原子を完全に除去することは困難である。成膜とクリ
ーニングを繰り返すごとにフッ素原子が徐々に蓄積され
ていく。多くのフッ素原子が真空容器内に残留している
と、フッ素原子が成膜時に基板表面に付着し、堆積した
酸化シリコン膜等の表面が荒れる。
【０００４】本発明の目的は、半導体製造装置の真空容
器内に残留するフッ素原子を効率的に除去することがで
きるクリーニング方法を提供することである。
器内に残留するフッ素原子を効率的に除去することがで
きるクリーニング方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、真空容器内に、フッ素原子を含むガスを導入してプ
ラズマを発生させ、該真空容器の内壁に付着した薄膜を
除去する工程と、前記フッ素原子を含むガスの導入を停
止し、酸化窒素ガスを導入して酸化窒素ガスのプラズマ
を発生させ、前記真空容器内をクリーニングする工程と
を含む半導体製造装置のクリーニング方法が提供され
る。
と、真空容器内に、フッ素原子を含むガスを導入してプ
ラズマを発生させ、該真空容器の内壁に付着した薄膜を
除去する工程と、前記フッ素原子を含むガスの導入を停
止し、酸化窒素ガスを導入して酸化窒素ガスのプラズマ
を発生させ、前記真空容器内をクリーニングする工程と
を含む半導体製造装置のクリーニング方法が提供され
る。
【０００６】フッ素原子を含むガスを導入してプラズマ
を発生させると、真空容器内にフッ素が残留する。酸化
窒素ガスを用いたプラズマ処理を行うことにより、残留
したフッ素を効率的に除去することができる。
を発生させると、真空容器内にフッ素が残留する。酸化
窒素ガスを用いたプラズマ処理を行うことにより、残留
したフッ素を効率的に除去することができる。
【０００７】本発明の他の観点によると、真空容器内に
半導体基板を配置する工程と、前記真空容器内に原料ガ
スを供給して、前記半導体基板表面上に酸化シリコン膜
または酸化窒化シリコン膜を堆積する工程と、表面上に
酸化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜を堆積した前
記半導体基板を前記真空容器から取り出す工程と、前記
真空容器内に、フッ素原子を含むガスを導入してプラズ
マを発生させ、該真空容器の内壁に付着した薄膜を除去
する工程と、前記フッ素原子を含むガスの導入を停止
し、酸化窒素ガスを導入して酸化窒素ガスのプラズマを
発生させ、前記真空容器内をクリーニングする工程とを
含む半導体装置の製造方法が提供される。
半導体基板を配置する工程と、前記真空容器内に原料ガ
スを供給して、前記半導体基板表面上に酸化シリコン膜
または酸化窒化シリコン膜を堆積する工程と、表面上に
酸化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜を堆積した前
記半導体基板を前記真空容器から取り出す工程と、前記
真空容器内に、フッ素原子を含むガスを導入してプラズ
マを発生させ、該真空容器の内壁に付着した薄膜を除去
する工程と、前記フッ素原子を含むガスの導入を停止
し、酸化窒素ガスを導入して酸化窒素ガスのプラズマを
発生させ、前記真空容器内をクリーニングする工程とを
含む半導体装置の製造方法が提供される。
【０００８】酸化窒素ガスを用いたプラズマ処理を行っ
て残留フッ素を除去することにより、良好な酸化シリコ
ン膜または酸化窒化シリコン膜を堆積することができ
る。
て残留フッ素を除去することにより、良好な酸化シリコ
ン膜または酸化窒化シリコン膜を堆積することができ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施例で使用し
たＰＥＣＶＤ装置のガス供給系統図を示す。真空容器１
の内部にサセプタ３が配置されている。サセプタ３の下
方近傍にヒータ４が配置されており、サセプタ３及びそ
の上面に載置される基板１０を加熱することができる。
たＰＥＣＶＤ装置のガス供給系統図を示す。真空容器１
の内部にサセプタ３が配置されている。サセプタ３の下
方近傍にヒータ４が配置されており、サセプタ３及びそ
の上面に載置される基板１０を加熱することができる。
【００１０】サセプタ３の上方に、ガス噴出口を兼ねた
電極２が配置されている。ガス配管７から供給されたガ
スが電極２の噴出口から真空容器１の内部へ導入され
る。真空容器１内のガスは、ガス排気管６を通して外部
へ排出される。
電極２が配置されている。ガス配管７から供給されたガ
スが電極２の噴出口から真空容器１の内部へ導入され
る。真空容器１内のガスは、ガス排気管６を通して外部
へ排出される。
【００１１】真空容器１と電極２とは、相互に絶縁され
ており、両者の間に高周波電源５から１３．５６ＭＨｚ
の高周波電圧が印加される。容量結合により、真空容器
１内にプラズマが発生する。
ており、両者の間に高周波電源５から１３．５６ＭＨｚ
の高周波電圧が印加される。容量結合により、真空容器
１内にプラズマが発生する。
【００１２】ＳｉＨ4 ガスとＮ2 ガスが、それぞれマス
フローコントローラとバルブを通して、混合器２０に供
給される。ＮＦ3 ガスとＮ2 Ｏガスが、それぞれマスフ
ローコントローラとバルブを通して合流した後、他のバ
ルブを通って混合器２０に供給される。
フローコントローラとバルブを通して、混合器２０に供
給される。ＮＦ3 ガスとＮ2 Ｏガスが、それぞれマスフ
ローコントローラとバルブを通して合流した後、他のバ
ルブを通って混合器２０に供給される。
【００１３】混合器２０に供給されたガスは、その中で
混合されてガス配管７、電極２を通って真空容器１内に
導入される。次に、シリコン基板上にＳｉＯ2 膜を堆積
する場合を例にとって本発明の実施例を説明する。
混合されてガス配管７、電極２を通って真空容器１内に
導入される。次に、シリコン基板上にＳｉＯ2 膜を堆積
する場合を例にとって本発明の実施例を説明する。
【００１４】基板１０をサセプタ３の上面に載置し、真
空容器１の内部を真空排気する。真空容器１内に、流量
４０ｓｃｃｍのＳｉＨ4 ガス、流量４００ｓｃｃｍのＮ
2 Ｏガス、及び流量２０００ｓｃｃｍのＮ2 ガスを導入
し、圧力３．０ｔｏｒｒ、基板温度３５０℃としてＰＥ
ＣＶＤにより、ＳｉＯ2 膜を堆積する。このとき、真空
容器１の内壁にもＳｉＯ2 膜が付着する。
空容器１の内部を真空排気する。真空容器１内に、流量
４０ｓｃｃｍのＳｉＨ4 ガス、流量４００ｓｃｃｍのＮ
2 Ｏガス、及び流量２０００ｓｃｃｍのＮ2 ガスを導入
し、圧力３．０ｔｏｒｒ、基板温度３５０℃としてＰＥ
ＣＶＤにより、ＳｉＯ2 膜を堆積する。このとき、真空
容器１の内壁にもＳｉＯ2 膜が付着する。
【００１５】基板１０を真空容器１から取り出す。次
に、流量５０〜５００ｓｃｃｍのＮＦ3 ガス、流量１０
０〜１０００ｓｃｃｍのＮ2 Ｏガス、及び流量５００〜
２０００ｓｃｃｍのＮ2 ガスを真空容器１内に導入し、
内部の圧力を０．５〜５ｔｏｒｒとし、１００〜３００
Ｗの高周波電力を供給してプラズマ処理を行う。このプ
ラズマ処理により、真空容器１の内壁に付着しているＳ
ｉＯ2 膜が除去される。
に、流量５０〜５００ｓｃｃｍのＮＦ3 ガス、流量１０
０〜１０００ｓｃｃｍのＮ2 Ｏガス、及び流量５００〜
２０００ｓｃｃｍのＮ2 ガスを真空容器１内に導入し、
内部の圧力を０．５〜５ｔｏｒｒとし、１００〜３００
Ｗの高周波電力を供給してプラズマ処理を行う。このプ
ラズマ処理により、真空容器１の内壁に付着しているＳ
ｉＯ2 膜が除去される。
【００１６】プラズマ処理時間は、例えば厚さ１００ｎ
ｍのＳｉＯ2 膜を形成した場合、約２５秒とし、厚さ２
００ｎｍのＳｉＯ2 膜を形成した場合、約３５秒とす
る。次に、ＮＦ3 ガスの導入を停止し、流量１００〜１
０００ｓｃｃｍのＮ2 Ｏガス、及び流量５００〜２００
０ｓｃｃｍのＮ2 ガスを真空容器１内に導入し、内部の
圧力を０．５〜５ｔｏｒｒとし、１００〜３００Ｗの高
周波電力を供給して６０秒程度のプラズマ処理を行う。
ｍのＳｉＯ2 膜を形成した場合、約２５秒とし、厚さ２
００ｎｍのＳｉＯ2 膜を形成した場合、約３５秒とす
る。次に、ＮＦ3 ガスの導入を停止し、流量１００〜１
０００ｓｃｃｍのＮ2 Ｏガス、及び流量５００〜２００
０ｓｃｃｍのＮ2 ガスを真空容器１内に導入し、内部の
圧力を０．５〜５ｔｏｒｒとし、１００〜３００Ｗの高
周波電力を供給して６０秒程度のプラズマ処理を行う。
【００１７】Ｎ2 ＯガスとＮ2 ガスによるプラズマ処理
の後、真空容器１の排気側に４重極質量分析計を取り付
けて、フッ素原子を検出しようとしたが、ほとんど検出
することができなかった。これに対し、Ｎ2 ＯガスとＮ
2 ガスによるプラズマ処理を行わず、ＮＦ3 ガスによる
プラズマ処理の後Ｎ2 ガスで真空容器１内をパージした
だけの場合、４重極質量分析計により４．５×１０-6ｔ
ｏｒｒ程度のフッ素原子が検出された。これに対し、Ｎ
2 ＯガスとＮ2 ガスによるプラズマ処理を行なった場合
には、フッ素原子の検出量が２桁程度減少した。
の後、真空容器１の排気側に４重極質量分析計を取り付
けて、フッ素原子を検出しようとしたが、ほとんど検出
することができなかった。これに対し、Ｎ2 ＯガスとＮ
2 ガスによるプラズマ処理を行わず、ＮＦ3 ガスによる
プラズマ処理の後Ｎ2 ガスで真空容器１内をパージした
だけの場合、４重極質量分析計により４．５×１０-6ｔ
ｏｒｒ程度のフッ素原子が検出された。これに対し、Ｎ
2 ＯガスとＮ2 ガスによるプラズマ処理を行なった場合
には、フッ素原子の検出量が２桁程度減少した。
【００１８】ＮＦ3 ガスを含むプラズマ処理を行った
後、Ｎ2 Ｏガスでプラズマ処理を行うことにより、真空
容器１内の残留フッ素原子を効率的に除去することがで
きた。これは、Ｎ2 Ｏガスを用いたプラズマ処理によっ
て、
後、Ｎ2 Ｏガスでプラズマ処理を行うことにより、真空
容器１内の残留フッ素原子を効率的に除去することがで
きた。これは、Ｎ2 Ｏガスを用いたプラズマ処理によっ
て、
【００１９】
【化１】 １２Ｆ ＋ ２Ｎ2 Ｏ → ４ＮＦ3 ＋ Ｏ2 の反応が促進されるためと考えられる。
【００２０】上記実施例では、シリコン基板の表面上に
ＳｉＯ2 膜を形成する場合を説明したが、上記クリーニ
ング方法は、ＳｉＯＮ膜等その他のＮＦ3 ガスによるプ
ラズマ処理で除去可能な膜を形成する場合にも適用可能
である。
ＳｉＯ2 膜を形成する場合を説明したが、上記クリーニ
ング方法は、ＳｉＯＮ膜等その他のＮＦ3 ガスによるプ
ラズマ処理で除去可能な膜を形成する場合にも適用可能
である。
【００２１】ＳｉＯＮ膜は、例えば、流量４０ｓｃｃｍ
のＳｉＨ4 ガス、流量１００ｓｃｃｍのＮ2 Ｏガス、流
量２０００ｓｃｃｍのＮ2 ガスを導入し、圧力を３．０
ｔｏｒｒ、基板温度を３５０℃としたＰＥＣＶＤにより
形成する。厚さ１００ｎｍのＳｉＯＮ膜を形成した場合
は、ＮＦ3 ガスを用いたプラズマ処理時間を約４５秒、
厚さ２００ｎｍのＳｉＯＮ膜を形成した場合は、約５５
秒とする。
のＳｉＨ4 ガス、流量１００ｓｃｃｍのＮ2 Ｏガス、流
量２０００ｓｃｃｍのＮ2 ガスを導入し、圧力を３．０
ｔｏｒｒ、基板温度を３５０℃としたＰＥＣＶＤにより
形成する。厚さ１００ｎｍのＳｉＯＮ膜を形成した場合
は、ＮＦ3 ガスを用いたプラズマ処理時間を約４５秒、
厚さ２００ｎｍのＳｉＯＮ膜を形成した場合は、約５５
秒とする。
【００２２】上記実施例では、真空容器１の内壁に付着
したＳｉＯ2 膜等の除去のためにＮＦ3 ガスのプラズマ
を用いたが、Ｃ2 Ｆ6 ガスのプラズマを用いてもよいで
あろう。また、その他のフッ素原子を含むガスのプラズ
マを用いてもよいであろう。
したＳｉＯ2 膜等の除去のためにＮＦ3 ガスのプラズマ
を用いたが、Ｃ2 Ｆ6 ガスのプラズマを用いてもよいで
あろう。また、その他のフッ素原子を含むガスのプラズ
マを用いてもよいであろう。
【００２３】また、上記実施例では、残留フッ素を除去
するためにＮ2 Ｏガスのプラズマを用いたが、その他の
酸化窒素ガス、例えばＮＯ、Ｎ2 Ｏ3 、ＮＯ2 、Ｎ2 Ｏ
4 、Ｎ2 Ｏ5 、ＮＯ3 またはＮ2 Ｏ6 ガス等を用いても
よいであろう。
するためにＮ2 Ｏガスのプラズマを用いたが、その他の
酸化窒素ガス、例えばＮＯ、Ｎ2 Ｏ3 、ＮＯ2 、Ｎ2 Ｏ
4 、Ｎ2 Ｏ5 、ＮＯ3 またはＮ2 Ｏ6 ガス等を用いても
よいであろう。
【００２４】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
酸化窒素ガスのプラズマ処理を行うことにより、プラズ
マ処理容器内に残留したフッ素を効率的に除去すること
ができる。
酸化窒素ガスのプラズマ処理を行うことにより、プラズ
マ処理容器内に残留したフッ素を効率的に除去すること
ができる。
【図１】本発明の実施例で使用したプラズマ処理装置の
概略断面図、及びガス供給系統図である。
概略断面図、及びガス供給系統図である。
１ 真空容器 ２ 電極 ３ サセプタ ４ ヒータ ５ 高周波電源 ６ ガス排気管 ７ ガス配管 １０ 基板 ２０ 混合器
Claims (4)
- 【請求項１】 真空容器内に、フッ素原子を含むガスを
導入してプラズマを発生させ、該真空容器の内壁に付着
した薄膜を除去する工程と、 前記フッ素原子を含むガスの導入を停止し、酸化窒素ガ
スを導入して酸化窒素ガスのプラズマを発生させ、前記
真空容器内をクリーニングする工程とを含む半導体製造
装置のクリーニング方法。 - 【請求項２】 前記フッ素原子を含むガスがＮＦ3 ガス
またはＣ2 Ｆ6 ガスであり、 前記酸化窒素ガスが、Ｎ2 Ｏガスである請求項１に記載
の半導体製造装置のクリーニング方法。 - 【請求項３】 真空容器内に半導体基板を配置する工程
と、 前記真空容器内に原料ガスを供給して、半導体基板表面
上に酸化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜を堆積す
る工程と、 表面上に酸化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜を堆
積した半導体基板を前記真空容器から取り出す工程と、 前記真空容器内に、フッ素原子を含むガスを導入してプ
ラズマを発生させ、該真空容器の内壁に付着した薄膜を
除去する工程と、 前記フッ素原子を含むガスの導入を停止し、酸化窒素ガ
スを導入して酸化窒素ガスのプラズマを発生させ、前記
真空容器内をクリーニングする工程と、 前記半導体基板を配置する工程に戻って、該配置する工
程から、前記クリーニングする工程までを繰り返し実施
する工程とを含む半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記フッ素原子を含むガスがＮＦ3 ガス
またはＣ2 Ｆ6 ガスであり、 前記酸化窒素ガスが、Ｎ2 Ｏガスである請求項３に記載
の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34226895A JPH09186149A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 半導体製造装置のクリーニング方法及び半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34226895A JPH09186149A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 半導体製造装置のクリーニング方法及び半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09186149A true JPH09186149A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=18352407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34226895A Withdrawn JPH09186149A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 半導体製造装置のクリーニング方法及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09186149A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2784228A1 (fr) * | 1998-10-01 | 2000-04-07 | France Telecom | PROCEDE DE FORMATION D'UN FILM ANTIREFLECHISSANT SiON, NON-POLLUANT VIS-VIS DES RESINES PHOTORESISTANTES POUR U.V. LOINTAIN |
| US7121286B2 (en) * | 2003-03-07 | 2006-10-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for cleaning a manufacturing apparatus and a manufacturing apparatus |
| WO2013015017A1 (ja) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | シャープ株式会社 | シリコン含有膜の製造方法 |
| WO2016043221A1 (ja) * | 2014-09-18 | 2016-03-24 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、クリーニング方法及び半導体装置の製造方法並びに記録媒体 |
| US11618947B2 (en) | 2018-09-25 | 2023-04-04 | Kokusai Electric Corporation | Method of cleaning, method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, and recording medium |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP34226895A patent/JPH09186149A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2784228A1 (fr) * | 1998-10-01 | 2000-04-07 | France Telecom | PROCEDE DE FORMATION D'UN FILM ANTIREFLECHISSANT SiON, NON-POLLUANT VIS-VIS DES RESINES PHOTORESISTANTES POUR U.V. LOINTAIN |
| WO2000021123A1 (fr) * | 1998-10-01 | 2000-04-13 | France Telecom | PROCEDE DE FORMATION D'UN FILM ANTIREFLECHISSANT SiON, NON POLLUANT VIS-A-VIS DES RESINES PHOTORESISTANTES POUR UV LOINTAIN |
| US7121286B2 (en) * | 2003-03-07 | 2006-10-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for cleaning a manufacturing apparatus and a manufacturing apparatus |
| WO2013015017A1 (ja) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | シャープ株式会社 | シリコン含有膜の製造方法 |
| JPWO2013015017A1 (ja) * | 2011-07-27 | 2015-02-23 | シャープ株式会社 | シリコン含有膜の製造方法 |
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| US11618947B2 (en) | 2018-09-25 | 2023-04-04 | Kokusai Electric Corporation | Method of cleaning, method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, and recording medium |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030304 |