JPH09289179A - ＣＶＤ−Ｔｉ成膜チャンバーのクリーニング方法 - Google Patents
ＣＶＤ−Ｔｉ成膜チャンバーのクリーニング方法Info
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- JPH09289179A JPH09289179A JP10119996A JP10119996A JPH09289179A JP H09289179 A JPH09289179 A JP H09289179A JP 10119996 A JP10119996 A JP 10119996A JP 10119996 A JP10119996 A JP 10119996A JP H09289179 A JPH09289179 A JP H09289179A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＣＶＤ−Ｔｉ成膜の際にチャンバーに付着した
堆積物を有効に除去することができるＣＶＤ−Ｔｉ成膜
チャンバーのクリーニング方法を提供すること。 【解決手段】ＴｉＣｌ4 ガスを用いてＣＶＤによりＴｉ
膜を成膜する成膜チャンバーのクリーニング方法は、チ
ャンバー内にＨ2 ガスを含むガスのプラズマを励起さ
せ、チャンバー壁に付着した堆積物をＴｉに変化させる
工程と、その後、チャンバー内にＣｌＦ3 ガスを導入す
る工程とを有する。
堆積物を有効に除去することができるＣＶＤ−Ｔｉ成膜
チャンバーのクリーニング方法を提供すること。 【解決手段】ＴｉＣｌ4 ガスを用いてＣＶＤによりＴｉ
膜を成膜する成膜チャンバーのクリーニング方法は、チ
ャンバー内にＨ2 ガスを含むガスのプラズマを励起さ
せ、チャンバー壁に付着した堆積物をＴｉに変化させる
工程と、その後、チャンバー内にＣｌＦ3 ガスを導入す
る工程とを有する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、ＴｉＣｌ4 ガスを
用いてＣＶＤによりＴｉ膜を成膜する成膜チャンバーの
クリーニング方法に関する。
用いてＣＶＤによりＴｉ膜を成膜する成膜チャンバーの
クリーニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造プロセスにおい
て、シリコンウエハにＴｉを成膜する場合には、スパッ
タリングなどのＰＶＤまたはＴｉＣｌ4 ガスを用いたＣ
ＶＤが用いられる。
て、シリコンウエハにＴｉを成膜する場合には、スパッ
タリングなどのＰＶＤまたはＴｉＣｌ4 ガスを用いたＣ
ＶＤが用いられる。
【０００３】このようなＴｉの成膜においては、成膜中
にチャンバー壁に堆積物が付着することが懸念されるた
め、ＰＶＤ成膜装置では、チャンバー内部に防着板を取
り付け、堆積物が所定の量になった時点で、防着板を交
換する方法が採用されている。
にチャンバー壁に堆積物が付着することが懸念されるた
め、ＰＶＤ成膜装置では、チャンバー内部に防着板を取
り付け、堆積物が所定の量になった時点で、防着板を交
換する方法が採用されている。
【０００４】これに対して、ＣＶＤによりＴｉを成膜す
る場合には、ＰＶＤとはプロセスが全く異なるため、防
着板を使用することはできない。したがって、ＣＶＤに
よりＴｉを成膜する場合には、チャンバー壁に堆積物が
付着しやすく、このような堆積物を除去することが望ま
れる。
る場合には、ＰＶＤとはプロセスが全く異なるため、防
着板を使用することはできない。したがって、ＣＶＤに
よりＴｉを成膜する場合には、チャンバー壁に堆積物が
付着しやすく、このような堆積物を除去することが望ま
れる。
【０００５】一方、ＣＶＤによってＴｉＮを成膜する場
合には、成膜後にチャンバー壁に付着した堆積物を、チ
ャンバー壁温を制御しつつＣｌＦ3 ガスを導入してｉｎ
ｓｉｔｕクリーニングにより除去する方法が採用されて
いる。
合には、成膜後にチャンバー壁に付着した堆積物を、チ
ャンバー壁温を制御しつつＣｌＦ3 ガスを導入してｉｎ
ｓｉｔｕクリーニングにより除去する方法が採用されて
いる。
【０００６】しかしながら、ＣＶＤによりＴｉを成膜す
る場合には、ＴｉＮを成膜する場合とは反応形態が異な
るため、上述のようなＣｌＦ3 ガスを利用したｉｎｓｉ
ｔｕクリーニングを採用しても堆積物を有効に除去する
ことが困難であった。
る場合には、ＴｉＮを成膜する場合とは反応形態が異な
るため、上述のようなＣｌＦ3 ガスを利用したｉｎｓｉ
ｔｕクリーニングを採用しても堆積物を有効に除去する
ことが困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑みてなされたものであって、ＣＶＤ−Ｔｉ成膜の際に
チャンバーに付着した堆積物を有効に除去することがで
きるＣＶＤ−Ｔｉ成膜チャンバーのクリーニング方法を
提供することを課題とする。
鑑みてなされたものであって、ＣＶＤ−Ｔｉ成膜の際に
チャンバーに付着した堆積物を有効に除去することがで
きるＣＶＤ−Ｔｉ成膜チャンバーのクリーニング方法を
提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、第１に、ＴｉＣｌ4 ガスを用いてＣＶＤ
によりＴｉ膜を成膜する成膜チャンバーのクリーニング
方法であって、チャンバー内にＨ2 ガスを含むガスのプ
ラズマを励起させ、チャンバー壁に付着した堆積物をＴ
ｉに変化させる工程と、その後、チャンバー内にＣｌＦ
3 ガスを導入する工程と、を有することを特徴とするＣ
ＶＤ−Ｔｉ成膜チャンバーのクリーニング方法を提供す
る。
決するために、第１に、ＴｉＣｌ4 ガスを用いてＣＶＤ
によりＴｉ膜を成膜する成膜チャンバーのクリーニング
方法であって、チャンバー内にＨ2 ガスを含むガスのプ
ラズマを励起させ、チャンバー壁に付着した堆積物をＴ
ｉに変化させる工程と、その後、チャンバー内にＣｌＦ
3 ガスを導入する工程と、を有することを特徴とするＣ
ＶＤ−Ｔｉ成膜チャンバーのクリーニング方法を提供す
る。
【０００９】また、第２に、ＴｉＣｌ4 ガスを用いてＣ
ＶＤによりＴｉ膜を成膜する成膜チャンバーのクリーニ
ング方法であって、チャンバー壁を加熱するとともに、
チャンバー内にＨ2 ガスを含むガスのプラズマを励起さ
せ、チャンバー壁に付着した堆積物をＴｉに変化させる
工程と、その後、チャンバー内にＣｌＦ3 ガスを導入す
る工程と、を有することを特徴とするＣＶＤ−Ｔｉ成膜
チャンバーのクリーニング方法を提供する。
ＶＤによりＴｉ膜を成膜する成膜チャンバーのクリーニ
ング方法であって、チャンバー壁を加熱するとともに、
チャンバー内にＨ2 ガスを含むガスのプラズマを励起さ
せ、チャンバー壁に付着した堆積物をＴｉに変化させる
工程と、その後、チャンバー内にＣｌＦ3 ガスを導入す
る工程と、を有することを特徴とするＣＶＤ−Ｔｉ成膜
チャンバーのクリーニング方法を提供する。
【００１０】さらに、第３に、ＴｉＣｌ4 ガスを用いて
ＣＶＤによりＴｉ膜を成膜する成膜チャンバーのクリー
ニング方法であって、チャンバー内にＮ含有ガスを含む
ガス、またはさらにＨ2 ガスを含むガスのプラズマを励
起させ、チャンバー壁に付着した堆積物をＴｉＮに変化
させる工程と、その後、チャンバー内にＣｌＦ3 ガスを
導入する工程と、を有することを特徴とするＣＶＤ−Ｔ
ｉ成膜チャンバーのクリーニング方法を提供する。
ＣＶＤによりＴｉ膜を成膜する成膜チャンバーのクリー
ニング方法であって、チャンバー内にＮ含有ガスを含む
ガス、またはさらにＨ2 ガスを含むガスのプラズマを励
起させ、チャンバー壁に付着した堆積物をＴｉＮに変化
させる工程と、その後、チャンバー内にＣｌＦ3 ガスを
導入する工程と、を有することを特徴とするＣＶＤ−Ｔ
ｉ成膜チャンバーのクリーニング方法を提供する。
【００１１】さらにまた、第４に、ＴｉＣｌ4 ガスを用
いてＣＶＤによりＴｉ膜を成膜する成膜チャンバーのク
リーニング方法であって、チャンバー壁を加熱するとと
もに、チャンバー内にＨ2 ガスおよびＮ含有ガスを含む
ガスのプラズマを励起させ、チャンバー壁に付着した堆
積物をＴｉＮに変化させる工程と、その後、チャンバー
内にＣｌＦ3 ガスを導入する工程と、を有することを特
徴とするＣＶＤ−Ｔｉ成膜チャンバーのクリーニング方
法を提供する。
いてＣＶＤによりＴｉ膜を成膜する成膜チャンバーのク
リーニング方法であって、チャンバー壁を加熱するとと
もに、チャンバー内にＨ2 ガスおよびＮ含有ガスを含む
ガスのプラズマを励起させ、チャンバー壁に付着した堆
積物をＴｉＮに変化させる工程と、その後、チャンバー
内にＣｌＦ3 ガスを導入する工程と、を有することを特
徴とするＣＶＤ−Ｔｉ成膜チャンバーのクリーニング方
法を提供する。
【００１２】ＴｉＣｌ4 ガスを用いてＣＶＤによりＴｉ
を成膜する場合には、以下の反応によりＴｉが形成され
る。 ＴｉＣｌ4 ＋２Ｈ2 → Ｔｉ＋４ＨＣｌ この反応においては、まずＴｉＣｌ4 がプラズマにより
ＴｉＣｌ3 やＴｉＣｌ2 などに分解され、これら中間生
成ガスがＨ2 ガスにより還元されてＴｉとなる。この場
合に、チャンバー壁部近傍は必しもこの還元反応が進行
するに十分な温度とはなっていないため、ＴｉＣｌ3 や
ＴｉＣｌ2 の状態でチャンバー壁に堆積する。これら中
間生成物はＣｌＦ3 ガスを供給しても分解することが困
難であるため、ＣＶＤ−ＴｉＮ成膜の際に採用されてい
るＣｌＦ3 ガスによるｉｎｓｉｔｕクリーニングによっ
て堆積物を除去することは困難である。
を成膜する場合には、以下の反応によりＴｉが形成され
る。 ＴｉＣｌ4 ＋２Ｈ2 → Ｔｉ＋４ＨＣｌ この反応においては、まずＴｉＣｌ4 がプラズマにより
ＴｉＣｌ3 やＴｉＣｌ2 などに分解され、これら中間生
成ガスがＨ2 ガスにより還元されてＴｉとなる。この場
合に、チャンバー壁部近傍は必しもこの還元反応が進行
するに十分な温度とはなっていないため、ＴｉＣｌ3 や
ＴｉＣｌ2 の状態でチャンバー壁に堆積する。これら中
間生成物はＣｌＦ3 ガスを供給しても分解することが困
難であるため、ＣＶＤ−ＴｉＮ成膜の際に採用されてい
るＣｌＦ3 ガスによるｉｎｓｉｔｕクリーニングによっ
て堆積物を除去することは困難である。
【００１３】したがって、従来はＣＶＤ−Ｔｉ成膜にお
いてはＣｌＦ3 ガスによるチャンバーのクリーニングは
有効ではないと考えられていた。しかし、本発明者がＴ
ｉＣｌ3 やＴｉＣｌ2 などを含む堆積物を除去する方法
について検討を重ねた結果、チャンバー内にＨ2 ガスを
含むガス、またはＨ2 ガスおよびＮ含有ガスを含むガス
のプラズマを励起させれば、これによりＴｉＣｌ3 やＴ
ｉＣｌ2 が分解されてＴｉまたはＴｉＮとなることを見
出した。そして、このようにしてチャンバー壁の堆積物
がＴｉまたはＴｉＮとなれば、ＣｌＦ3 ガスにより以下
の反応によりガス成分となってチャンバー外に排気さ
れ、容易に除去される。
いてはＣｌＦ3 ガスによるチャンバーのクリーニングは
有効ではないと考えられていた。しかし、本発明者がＴ
ｉＣｌ3 やＴｉＣｌ2 などを含む堆積物を除去する方法
について検討を重ねた結果、チャンバー内にＨ2 ガスを
含むガス、またはＨ2 ガスおよびＮ含有ガスを含むガス
のプラズマを励起させれば、これによりＴｉＣｌ3 やＴ
ｉＣｌ2 が分解されてＴｉまたはＴｉＮとなることを見
出した。そして、このようにしてチャンバー壁の堆積物
がＴｉまたはＴｉＮとなれば、ＣｌＦ3 ガスにより以下
の反応によりガス成分となってチャンバー外に排気さ
れ、容易に除去される。
【００１４】 Ｔｉ＋ＣｌＦ3 → ＴｉＦ4 ｏｒＴｉＦ3 ＋Ｃｌ＋Ｆ ＴｉＮ＋ＣｌＦ3 → ＴｉＦ4 ｏｒＴｉＦ3 ＋Ｃｌ＋
Ｆ＋Ｎ （いずれも価数は考慮せず）このように、ＣＶＤ−Ｔｉ
成膜の際にチャンバー壁に付着した堆積物をプラズマに
より分解してＴｉまたはＴｉＮとし、これらをさらにＣ
ｌＦ3 ガスで分解することによって除去するという思想
は本発明者が初めて見出したものであり、これにより、
ＣＶＤ−Ｔｉ成膜の際の堆積物を有効に除去することが
できるのである。
Ｆ＋Ｎ （いずれも価数は考慮せず）このように、ＣＶＤ−Ｔｉ
成膜の際にチャンバー壁に付着した堆積物をプラズマに
より分解してＴｉまたはＴｉＮとし、これらをさらにＣ
ｌＦ3 ガスで分解することによって除去するという思想
は本発明者が初めて見出したものであり、これにより、
ＣＶＤ−Ｔｉ成膜の際の堆積物を有効に除去することが
できるのである。
【００１５】また、ＴｉＣｌ3 やＴｉＣｌ2 などの中間
生成物をプラズマによって分解させる際には、分解に必
要なプラズマ強度に設定すればよいが、チャンバー壁の
温度を上昇させることによっても反応が進行する。した
がって、チャンバー壁を加熱することとプラズマを励起
させることを同時に行うことにより、より有効に堆積物
を除去することができる。
生成物をプラズマによって分解させる際には、分解に必
要なプラズマ強度に設定すればよいが、チャンバー壁の
温度を上昇させることによっても反応が進行する。した
がって、チャンバー壁を加熱することとプラズマを励起
させることを同時に行うことにより、より有効に堆積物
を除去することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て具体的に説明する。図１は本発明のクリーニング方法
が実施されるプラズマＣＶＤ−Ｔｉ成膜装置を模式的に
示す図である。この処理装置は、気密に構成された略円
筒状のチャンバー１を有しており、その中の下部には被
処理体である半導体ウエハＳが載置される載置台２が設
けられている。また、チャンバー１の上部には載置台２
に対向するようにシャワーヘッド３が設けられている。
て具体的に説明する。図１は本発明のクリーニング方法
が実施されるプラズマＣＶＤ−Ｔｉ成膜装置を模式的に
示す図である。この処理装置は、気密に構成された略円
筒状のチャンバー１を有しており、その中の下部には被
処理体である半導体ウエハＳが載置される載置台２が設
けられている。また、チャンバー１の上部には載置台２
に対向するようにシャワーヘッド３が設けられている。
【００１７】処理室１の天井中央部にはガス供給管４が
挿入されており、このガス供給管４によりシャワーヘッ
ド３が支架されている。そして、ガス供給部５のガス源
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅから、それぞれＴｉＣｌ
4 ガス、Ａｒガス、Ｈ2 ガス、Ｎ2 ガス、ＣｌＦ3 ガス
がガス供給管４およびシャワーヘッド３の内部を介して
小孔６からチャンバー１内へ吐出されるようになってい
る。この場合に、バルブ８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，
８ｅによりガスの切り換えが行われ、マスフローコント
ローラ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅにより流量調節が
行われる。
挿入されており、このガス供給管４によりシャワーヘッ
ド３が支架されている。そして、ガス供給部５のガス源
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅから、それぞれＴｉＣｌ
4 ガス、Ａｒガス、Ｈ2 ガス、Ｎ2 ガス、ＣｌＦ3 ガス
がガス供給管４およびシャワーヘッド３の内部を介して
小孔６からチャンバー１内へ吐出されるようになってい
る。この場合に、バルブ８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，
８ｅによりガスの切り換えが行われ、マスフローコント
ローラ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅにより流量調節が
行われる。
【００１８】チャンバー１の側壁の底部近傍には排気管
１０が接続されており、この排気管１０には真空ポンプ
１１が接続されていて、この真空ポンプ１１を動作させ
ることによりチャンバー１内が所定の真空度まで排気さ
れる。
１０が接続されており、この排気管１０には真空ポンプ
１１が接続されていて、この真空ポンプ１１を動作させ
ることによりチャンバー１内が所定の真空度まで排気さ
れる。
【００１９】シャワーヘッド３には所定の周波数のＲＦ
電源７が接続されており、このＲＦ電源７からシャワー
ヘッド３にＲＦ電力が供給される。また、半導体ウエハ
Ｓを載置する載置台２は接地されている。すなわち、シ
ャワーヘッド３が上部電極として機能し、載置台２が下
部電極として機能する。そして、予め真空ポンプ１０に
より減圧された処理室１内に処理ガスを供給した状態で
ＲＦ電源７をオン状態にすることにより、上部電極およ
び下部電極の間の空間にプラズマを励起することができ
る。
電源７が接続されており、このＲＦ電源７からシャワー
ヘッド３にＲＦ電力が供給される。また、半導体ウエハ
Ｓを載置する載置台２は接地されている。すなわち、シ
ャワーヘッド３が上部電極として機能し、載置台２が下
部電極として機能する。そして、予め真空ポンプ１０に
より減圧された処理室１内に処理ガスを供給した状態で
ＲＦ電源７をオン状態にすることにより、上部電極およ
び下部電極の間の空間にプラズマを励起することができ
る。
【００２０】また、チャンバー１の壁部にはヒーター１
２が埋設されており、これによりチャンバー１の壁部を
加熱することができる。このように構成される装置にお
いては、チャンバー１内の載置台２上に半導体ウエハＳ
を載置し、チャンバー１内を所定の真空度まで減圧した
後、ガス源５ａ，５ｂ，５ｃから、それぞれＴｉＣｌ4
ガス、Ａｒガス、Ｈ2 ガスをチャンバー１内へ導入す
る。そして、ＲＦ電源７をオンにして上部電極としての
シャワーヘッド３にＲＦ電力を供給する。これにより、
上記ガスのプラズマが励起され、以下の反応に従って半
導体ウエハＳの表面にＴｉ膜が形成される。
２が埋設されており、これによりチャンバー１の壁部を
加熱することができる。このように構成される装置にお
いては、チャンバー１内の載置台２上に半導体ウエハＳ
を載置し、チャンバー１内を所定の真空度まで減圧した
後、ガス源５ａ，５ｂ，５ｃから、それぞれＴｉＣｌ4
ガス、Ａｒガス、Ｈ2 ガスをチャンバー１内へ導入す
る。そして、ＲＦ電源７をオンにして上部電極としての
シャワーヘッド３にＲＦ電力を供給する。これにより、
上記ガスのプラズマが励起され、以下の反応に従って半
導体ウエハＳの表面にＴｉ膜が形成される。
【００２１】ＴｉＣｌ4 ＋２Ｈ2 → Ｔｉ＋４ＨＣｌ そして、チャンバー１の内壁には、ＴｉＣｌ3 やＴｉＣ
ｌ2 などの中間生成物が堆積する。
ｌ2 などの中間生成物が堆積する。
【００２２】このような堆積物が付着したチャンバー１
をクリーニングする場合には、まず、チャンバー１内を
所定の真空度まで減圧した後、ガス源５ｂ，５ｃからＡ
ｒガスおよびＨ2 ガスをチャンバー１内に導入するとと
もに、ＲＦ電源７をオンにして上部電極としてのシャワ
ーヘッド３にＲＦ電力を供給する。これにより、Ａｒガ
スおよびＨ2 ガスのプラズマが励起され、これによりＴ
ｉＣｌ3 やＴｉＣｌ2などが分解されて堆積物がＴｉと
なる。この場合に、ＲＦ電源７の周波数は４００ｋＨｚ
〜１３．５６ＭＨｚであることが好ましく、パワーは５
００〜１０００Ｗであることが好ましい。また、チャン
バー壁に付着した堆積物を分解するのであるから、プラ
ズマがチャンバー壁に接触する必要があることは言うま
でもない。この場合に、ヒーター１２により、チャンバ
ー１の壁部を加熱することによりＴｉＣｌ3 やＴｉＣｌ
2 などの分解が一層促進される。この際のチャンバー１
壁部の加熱温度は８０〜１００℃が好ましい。
をクリーニングする場合には、まず、チャンバー１内を
所定の真空度まで減圧した後、ガス源５ｂ，５ｃからＡ
ｒガスおよびＨ2 ガスをチャンバー１内に導入するとと
もに、ＲＦ電源７をオンにして上部電極としてのシャワ
ーヘッド３にＲＦ電力を供給する。これにより、Ａｒガ
スおよびＨ2 ガスのプラズマが励起され、これによりＴ
ｉＣｌ3 やＴｉＣｌ2などが分解されて堆積物がＴｉと
なる。この場合に、ＲＦ電源７の周波数は４００ｋＨｚ
〜１３．５６ＭＨｚであることが好ましく、パワーは５
００〜１０００Ｗであることが好ましい。また、チャン
バー壁に付着した堆積物を分解するのであるから、プラ
ズマがチャンバー壁に接触する必要があることは言うま
でもない。この場合に、ヒーター１２により、チャンバ
ー１の壁部を加熱することによりＴｉＣｌ3 やＴｉＣｌ
2 などの分解が一層促進される。この際のチャンバー１
壁部の加熱温度は８０〜１００℃が好ましい。
【００２３】このようにして堆積物をほぼＴｉに分解し
た後、ＡｒガスおよびＨ2 ガスを停止するとともに、Ｒ
Ｆ電源７をオフにし、ガス源５ｅからＣｌＦ3 ガスをチ
ャンバー１内に導入する。このＣｌＦ3 ガスがチャンバ
ー壁に到達することにより、以下の反応によりＴｉがガ
ス成分となって排気管１０を介してチャンバー外に排気
され、これにより堆積物が容易に除去される。
た後、ＡｒガスおよびＨ2 ガスを停止するとともに、Ｒ
Ｆ電源７をオフにし、ガス源５ｅからＣｌＦ3 ガスをチ
ャンバー１内に導入する。このＣｌＦ3 ガスがチャンバ
ー壁に到達することにより、以下の反応によりＴｉがガ
ス成分となって排気管１０を介してチャンバー外に排気
され、これにより堆積物が容易に除去される。
【００２４】 Ｔｉ＋ＣｌＦ3 → ＴｉＦ4 ｏｒＴｉＦ3 ＋Ｃｌ＋Ｆ （価数は考慮せず）他の実施形態においては、ガス源５
ｂ，５ｄから，Ａｒガス、Ｎ2 ガスをチャンバー１内に
導入するか、またはそれに加えてＨ2 ガスもガス源５ｂ
から導入し、ＲＦ電源７をオンにして上部電極としての
シャワーヘッド３にＲＦ電力を供給する。これにより、
Ａｒガス、Ｎ2 ガスのプラズマ、またはＡｒガス、Ｈ2
ガス、Ｎ2 ガスのプラズマが励起され、これによりＴｉ
Ｃｌ3 やＴｉＣｌ2 などが分解されて堆積物がＴｉＮと
なる。
ｂ，５ｄから，Ａｒガス、Ｎ2 ガスをチャンバー１内に
導入するか、またはそれに加えてＨ2 ガスもガス源５ｂ
から導入し、ＲＦ電源７をオンにして上部電極としての
シャワーヘッド３にＲＦ電力を供給する。これにより、
Ａｒガス、Ｎ2 ガスのプラズマ、またはＡｒガス、Ｈ2
ガス、Ｎ2 ガスのプラズマが励起され、これによりＴｉ
Ｃｌ3 やＴｉＣｌ2 などが分解されて堆積物がＴｉＮと
なる。
【００２５】このようにして堆積物をほぼＴｉＮに分解
した後、ＡｒガスおよびＮ2 ガス、またはＡｒガス、Ｈ
2 ガスおよびＮ2 ガスを停止するとともに、ＲＦ電源を
オフにし、ガス源５ｅからＣｌＦ3 ガスをチャンバー１
内に導入する。このＣｌＦ3ガスがチャンバー壁に到達
することにより、以下の反応によりＴｉＮがガス成分と
なって排気管１０を介してチャンバー外に排気され、こ
れにより堆積物が容易に除去される。
した後、ＡｒガスおよびＮ2 ガス、またはＡｒガス、Ｈ
2 ガスおよびＮ2 ガスを停止するとともに、ＲＦ電源を
オフにし、ガス源５ｅからＣｌＦ3 ガスをチャンバー１
内に導入する。このＣｌＦ3ガスがチャンバー壁に到達
することにより、以下の反応によりＴｉＮがガス成分と
なって排気管１０を介してチャンバー外に排気され、こ
れにより堆積物が容易に除去される。
【００２６】ＴｉＮ＋ＣｌＦ3 → ＴｉＦ4 ｏｒＴｉ
Ｆ3 ＋Ｃｌ＋Ｆ＋Ｎ （価数は考慮せず）このように、本発明を採用すること
によって、従来除去が困難であるとされていたＣＶＤ−
Ｔｉ成膜の際の堆積物を有効に除去することができる。
Ｆ3 ＋Ｃｌ＋Ｆ＋Ｎ （価数は考慮せず）このように、本発明を採用すること
によって、従来除去が困難であるとされていたＣＶＤ−
Ｔｉ成膜の際の堆積物を有効に除去することができる。
【００２７】なお、堆積物を分解する際のプラズマガス
としては、Ｈ2 ガスを含むガス、またはＨ2 ガスおよび
Ｎ含有ガスを含むガスであればよく、上記例のようにＡ
ｒガスは必しも必要はない。また、アルゴンガスの代わ
りにＨｅガスなど他のガスを用いることもできる。さら
に、Ｎ含有ガスとしては、上記例のＮ2 ガスの他、ＮＨ
3 ガスなどを用いることができる。
としては、Ｈ2 ガスを含むガス、またはＨ2 ガスおよび
Ｎ含有ガスを含むガスであればよく、上記例のようにＡ
ｒガスは必しも必要はない。また、アルゴンガスの代わ
りにＨｅガスなど他のガスを用いることもできる。さら
に、Ｎ含有ガスとしては、上記例のＮ2 ガスの他、ＮＨ
3 ガスなどを用いることができる。
【００２８】
（実施例１）まず、図１に示す装置を用い、６インチの
シリコンウエハを載せた状態でチャンバー１内を１Torr
まで減圧し、チャンバー１内にＴｉＣｌ4 ガス、Ａｒガ
ス、Ｈ2 ガスを導入してＴｉ成膜を行った。この成膜処
理を１クリーニングサイクル分（ウエハ２５枚分相当）
行い、チャンバー内壁に中間生成物を堆積させた。
シリコンウエハを載せた状態でチャンバー１内を１Torr
まで減圧し、チャンバー１内にＴｉＣｌ4 ガス、Ａｒガ
ス、Ｈ2 ガスを導入してＴｉ成膜を行った。この成膜処
理を１クリーニングサイクル分（ウエハ２５枚分相当）
行い、チャンバー内壁に中間生成物を堆積させた。
【００２９】このように堆積物が付着したチャンバー１
内を１Torrまで減圧した後、チャンバー壁の温度を約８
０℃にセットし、ガス源５ｂ，５ｃからＡｒガスおよび
Ｈ2ガスを、それぞれ１０００ＳＣＣＭ、２０００ＳＣ
ＣＭの流量でチャンバー１内に供給するとともに、ＲＦ
電源７をオンにして上部電極としてのシャワーヘッド３
に周波数１３．５６ＭＨｚで１０００ＷのＲＦ電力を供
給し、これを１時間続けた。
内を１Torrまで減圧した後、チャンバー壁の温度を約８
０℃にセットし、ガス源５ｂ，５ｃからＡｒガスおよび
Ｈ2ガスを、それぞれ１０００ＳＣＣＭ、２０００ＳＣ
ＣＭの流量でチャンバー１内に供給するとともに、ＲＦ
電源７をオンにして上部電極としてのシャワーヘッド３
に周波数１３．５６ＭＨｚで１０００ＷのＲＦ電力を供
給し、これを１時間続けた。
【００３０】続いて、ＡｒガスおよびＨ2 ガスを停止す
るとともに、ＲＦ電源７をオフにし、ガス源５ｅからＣ
ｌＦ3 ガスを１００ＳＣＣＭの流量でチャンバー１内に
導入し、これを１時間続けた。その結果、若干の堆積物
が残存していたものの、大部分の堆積物が除去されたこ
とが確認された。
るとともに、ＲＦ電源７をオフにし、ガス源５ｅからＣ
ｌＦ3 ガスを１００ＳＣＣＭの流量でチャンバー１内に
導入し、これを１時間続けた。その結果、若干の堆積物
が残存していたものの、大部分の堆積物が除去されたこ
とが確認された。
【００３１】（実施例２）この実施例では、実施例１と
同様に成膜処理を１クリーニングサイクル分（ウエハ２
５枚分相当）行い、チャンバー内壁に中間生成物を堆積
させた。このチャンバー１について、Ａｒガス、Ｈ2 ガ
スおよびＮ2 ガスのプラズマにより処理を行った。すな
わち、チャンバー１内を１Torrまで減圧した後、チャン
バー壁の温度を約８０℃にセットし、ガス源５ｂ，５ｄ
からＡｒガスおよびＮ2 ガスを、それぞれ１０００ＳＣ
ＣＭ、３００ＳＣＣＭの流量でチャンバー１内に供給す
るとともに、ＲＦ電源７をオンにして上部電極としての
シャワーヘッド３に周波数１３．５６ＭＨｚで１０００
ＷのＲＦ電力を供給し、これを１時間続けた。
同様に成膜処理を１クリーニングサイクル分（ウエハ２
５枚分相当）行い、チャンバー内壁に中間生成物を堆積
させた。このチャンバー１について、Ａｒガス、Ｈ2 ガ
スおよびＮ2 ガスのプラズマにより処理を行った。すな
わち、チャンバー１内を１Torrまで減圧した後、チャン
バー壁の温度を約８０℃にセットし、ガス源５ｂ，５ｄ
からＡｒガスおよびＮ2 ガスを、それぞれ１０００ＳＣ
ＣＭ、３００ＳＣＣＭの流量でチャンバー１内に供給す
るとともに、ＲＦ電源７をオンにして上部電極としての
シャワーヘッド３に周波数１３．５６ＭＨｚで１０００
ＷのＲＦ電力を供給し、これを１時間続けた。
【００３２】続いて、ＡｒガスおよびＮ2 ガスを停止す
るとともに、ＲＦ電源７をオフにし、ガス源５ｅからＣ
ｌＦ3 ガスを１００ＳＣＣＭの流量でチャンバー１内に
導入し、これを１時間続けた。その結果、若干の堆積物
が残存していたものの、大部分の堆積物が除去されたこ
とが確認された。
るとともに、ＲＦ電源７をオフにし、ガス源５ｅからＣ
ｌＦ3 ガスを１００ＳＣＣＭの流量でチャンバー１内に
導入し、これを１時間続けた。その結果、若干の堆積物
が残存していたものの、大部分の堆積物が除去されたこ
とが確認された。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＣＶＤ−Ｔｉ成膜の際にチャンバーに付着した堆積物を
有効に除去することができるＣＶＤ−Ｔｉ成膜チャンバ
ーのクリーニング方法が提供される。
ＣＶＤ−Ｔｉ成膜の際にチャンバーに付着した堆積物を
有効に除去することができるＣＶＤ−Ｔｉ成膜チャンバ
ーのクリーニング方法が提供される。
【図１】本発明に係るクリーニング方法が実施されるプ
ラズマＣＶＤ−Ｔｉ成膜装置を模式的に示す図。
ラズマＣＶＤ−Ｔｉ成膜装置を模式的に示す図。
１……チャンバー ２……載置台（下部電極） ３……シャワーヘッド（上部電極） ４……ガス供給管 ５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ……ガス源 ７……ＲＦ電源 １０……排気管 １２……ヒーター
Claims (5)
- 【請求項１】 ＴｉＣｌ4 ガスを用いてＣＶＤによりＴ
ｉ膜を成膜する成膜チャンバーのクリーニング方法であ
って、 チャンバー内にＨ2 ガスを含むガスのプラズマを励起さ
せ、チャンバー壁に付着した堆積物をＴｉに変化させる
工程と、 その後、チャンバー内にＣｌＦ3 ガスを導入する工程
と、を有することを特徴とするＣＶＤ−Ｔｉ成膜チャン
バーのクリーニング方法。 - 【請求項２】 ＴｉＣｌ4 ガスを用いてＣＶＤによりＴ
ｉ膜を成膜する成膜チャンバーのクリーニング方法であ
って、 チャンバー壁を加熱するとともに、チャンバー内にＨ2
ガスを含むガスのプラズマを励起させ、チャンバー壁に
付着した堆積物をＴｉに変化させる工程と、 その後、チャンバー内にＣｌＦ3 ガスを導入する工程
と、を有することを特徴とするＣＶＤ−Ｔｉ成膜チャン
バーのクリーニング方法。 - 【請求項３】 ＴｉＣｌ4 ガスを用いてＣＶＤによりＴ
ｉ膜を成膜する成膜チャンバーのクリーニング方法であ
って、 チャンバー内にＮ含有ガスを含むガス、またはさらにＨ
2 ガスを含むガスのプラズマを励起させ、チャンバー壁
に付着した堆積物をＴｉＮに変化させる工程と、 その後、チャンバー内にＣｌＦ3 ガスを導入する工程
と、を有することを特徴とするＣＶＤ−Ｔｉ成膜チャン
バーのクリーニング方法。 - 【請求項４】 ＴｉＣｌ4 ガスを用いてＣＶＤによりＴ
ｉ膜を成膜する成膜チャンバーのクリーニング方法であ
って、 チャンバー壁を加熱するとともに、チャンバー内にＮ含
有ガスを含むガス、またはさらにＨ2 ガスを含むガスの
プラズマを励起させ、チャンバー壁に付着した堆積物を
ＴｉＮに変化させる工程と、 その後、チャンバー内にＣｌＦ3 ガスを導入する工程
と、を有することを特徴とするＣＶＤ−Ｔｉ成膜チャン
バーのクリーニング方法。 - 【請求項５】 前記チャンバー内に励起されたプラズマ
はチャンバー壁に接触することを特徴とする請求項１な
いし請求項４のいずれか１項に記載のＣＶＤ−Ｔｉ成膜
チャンバーのクリーニング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10119996A JP3257763B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | ＣＶＤ−Ｔｉ成膜チャンバーのクリーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10119996A JP3257763B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | ＣＶＤ−Ｔｉ成膜チャンバーのクリーニング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09289179A true JPH09289179A (ja) | 1997-11-04 |
| JP3257763B2 JP3257763B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=14294272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10119996A Expired - Fee Related JP3257763B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | ＣＶＤ−Ｔｉ成膜チャンバーのクリーニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3257763B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001089860A (ja) * | 1999-06-11 | 2001-04-03 | Tokyo Electron Ltd | 処理室をドライクリーニングするための装置及び方法 |
| EP1154038A1 (en) * | 2000-05-12 | 2001-11-14 | Applied Materials, Inc. | Method of conditioning a chamber for chemical vapor deposition |
| EP1154036A1 (en) * | 2000-05-12 | 2001-11-14 | Applied Materials, Inc. | Gas reactions to eliminate contaminates in a CVD chamber |
| CN115318761A (zh) * | 2022-08-16 | 2022-11-11 | 长鑫存储技术有限公司 | 腔室清洗方法 |
-
1996
- 1996-04-23 JP JP10119996A patent/JP3257763B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001089860A (ja) * | 1999-06-11 | 2001-04-03 | Tokyo Electron Ltd | 処理室をドライクリーニングするための装置及び方法 |
| JP4519280B2 (ja) * | 1999-06-11 | 2010-08-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理室をドライクリーニングするための装置及び方法 |
| EP1154038A1 (en) * | 2000-05-12 | 2001-11-14 | Applied Materials, Inc. | Method of conditioning a chamber for chemical vapor deposition |
| EP1154036A1 (en) * | 2000-05-12 | 2001-11-14 | Applied Materials, Inc. | Gas reactions to eliminate contaminates in a CVD chamber |
| SG94816A1 (en) * | 2000-05-12 | 2003-03-18 | Applied Materials Inc | Conditioned chamber for improving chemical vapor deposition |
| CN115318761A (zh) * | 2022-08-16 | 2022-11-11 | 长鑫存储技术有限公司 | 腔室清洗方法 |
| CN115318761B (zh) * | 2022-08-16 | 2023-10-13 | 长鑫存储技术有限公司 | 腔室清洗方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3257763B2 (ja) | 2002-02-18 |
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