JPH10280151A - Ｃｖｄ装置のクリーニング方法 - Google Patents
Ｃｖｄ装置のクリーニング方法Info
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- JPH10280151A JPH10280151A JP8932897A JP8932897A JPH10280151A JP H10280151 A JPH10280151 A JP H10280151A JP 8932897 A JP8932897 A JP 8932897A JP 8932897 A JP8932897 A JP 8932897A JP H10280151 A JPH10280151 A JP H10280151A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＣＶＤ装置反応室内部を、低温でありながら
効率よくクリーニングする方法を提供する。 【構成】ＣＶＤ装置の反応室内にクリーニングガスを導
入する量をパルス状に変化させ、導入量の多い工程と少
ない工程を交互に繰り返しながら、クリーニングを行
う、または反応室内の圧力をパルス状に変化させ、高圧
の工程と低圧の工程を交互に繰り返しながら、クリーニ
ングを行うことを特徴とするＣＶＤ装置のクリーニング
方法。
効率よくクリーニングする方法を提供する。 【構成】ＣＶＤ装置の反応室内にクリーニングガスを導
入する量をパルス状に変化させ、導入量の多い工程と少
ない工程を交互に繰り返しながら、クリーニングを行
う、または反応室内の圧力をパルス状に変化させ、高圧
の工程と低圧の工程を交互に繰り返しながら、クリーニ
ングを行うことを特徴とするＣＶＤ装置のクリーニング
方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＶＤ装置を用い
て半導体基板への成膜を行った場合の、ＣＶＤ装置内に
付着した副生成物をＣＶＤ装置内から除去するクリーニ
ング方法に関するものである。
て半導体基板への成膜を行った場合の、ＣＶＤ装置内に
付着した副生成物をＣＶＤ装置内から除去するクリーニ
ング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の成膜工程に使用される一般
的なＣＶＤ装置として、例えば図５に示すような装置が
使用される。図５に示した装置はＣＶＤ法でＴｉを成膜
するための装置であり、本図において、５０は反応室、
５１はガス供給系、５２はガス排気系を示す。反応室５
０内部において、５３は処理対象である半導体ウェハ、
５４は基板設置台、５５はヒーター、５６はシャワーヘ
ッドを示す。ガス供給系５１においては、５７、５８は
プロセスガス供給源であり、例えばＴｉＣｌ4 及びＨ2
ガスのボンベ、５９はクリーニング用のガス供給源であ
り、例えばＣｌＦ 3 ガスのボンベである。６０、６１、
６２はガス流量を調節するマスフローコントローラ（Ｍ
ＦＣ）であり、６３、６４、６５はガスを切り換えるた
めのバルブである。ガスは導入管６６を通して反応室５
０に導入される。反応室５０の底面には排気口６７が設
けられており、ここから反応室５０内の不要なガスが排
気管６８を通って排気される。ガス排気系５２におい
て、６９は排気用のバルブであり、７０は反応室内を真
空に引くためのポンプシステムである。また、７１は、
高周波電源であり、ウェハ設置台５４に接続した電極７
２と絶縁リング７３により支持されたシャワー電極７４
とに接続される。
的なＣＶＤ装置として、例えば図５に示すような装置が
使用される。図５に示した装置はＣＶＤ法でＴｉを成膜
するための装置であり、本図において、５０は反応室、
５１はガス供給系、５２はガス排気系を示す。反応室５
０内部において、５３は処理対象である半導体ウェハ、
５４は基板設置台、５５はヒーター、５６はシャワーヘ
ッドを示す。ガス供給系５１においては、５７、５８は
プロセスガス供給源であり、例えばＴｉＣｌ4 及びＨ2
ガスのボンベ、５９はクリーニング用のガス供給源であ
り、例えばＣｌＦ 3 ガスのボンベである。６０、６１、
６２はガス流量を調節するマスフローコントローラ（Ｍ
ＦＣ）であり、６３、６４、６５はガスを切り換えるた
めのバルブである。ガスは導入管６６を通して反応室５
０に導入される。反応室５０の底面には排気口６７が設
けられており、ここから反応室５０内の不要なガスが排
気管６８を通って排気される。ガス排気系５２におい
て、６９は排気用のバルブであり、７０は反応室内を真
空に引くためのポンプシステムである。また、７１は、
高周波電源であり、ウェハ設置台５４に接続した電極７
２と絶縁リング７３により支持されたシャワー電極７４
とに接続される。
【０００３】上記のようなＣＶＤ装置において、半導体
ウェハの薄膜形成工程を行うとき、基板設置台５４に半
導体ウエハ５３を設置し、ヒータ５５により熱した基板
設置台５４を介して半導体ウェハ５３を加熱し、そこへ
反応室５０へプロセスガス供給源５７、５８からＴｉＣ
ｌ4 及びＨ2 ガスを導入して、半導体ウェハ５３の表面
にプロセスガスを供給する。プロセスガスを励起させる
には一般的には、熱エネルギーやプラズマ放電を用いた
り、レーザや紫外線などの光等を用いるが、このうちの
単独の手段又はその組み合わせによって励起されたプロ
セスガスの成分は、気相または半導体ウェハ５３表面で
の化学反応により、半導体ウェハ５３上に所望の薄膜を
形成する。図５の例では、熱とプラズマ放電による励起
が行われている。即ち、ヒータ５５による加熱及び反応
室５０に１組以上の電極７２、７４を接続し、その電極
７２、７４間に高周波電源７０から高周波電圧を引加
し、プラズマを発生させることで、プロセスガスの励起
を行っている。
ウェハの薄膜形成工程を行うとき、基板設置台５４に半
導体ウエハ５３を設置し、ヒータ５５により熱した基板
設置台５４を介して半導体ウェハ５３を加熱し、そこへ
反応室５０へプロセスガス供給源５７、５８からＴｉＣ
ｌ4 及びＨ2 ガスを導入して、半導体ウェハ５３の表面
にプロセスガスを供給する。プロセスガスを励起させる
には一般的には、熱エネルギーやプラズマ放電を用いた
り、レーザや紫外線などの光等を用いるが、このうちの
単独の手段又はその組み合わせによって励起されたプロ
セスガスの成分は、気相または半導体ウェハ５３表面で
の化学反応により、半導体ウェハ５３上に所望の薄膜を
形成する。図５の例では、熱とプラズマ放電による励起
が行われている。即ち、ヒータ５５による加熱及び反応
室５０に１組以上の電極７２、７４を接続し、その電極
７２、７４間に高周波電源７０から高周波電圧を引加
し、プラズマを発生させることで、プロセスガスの励起
を行っている。
【０００４】このようにして半導体ウェハ５３上に薄膜
を形成する工程において、反応室５０内の半導体ウェハ
５３以外の場所にも、反応生成物や分解生成物が堆積し
て被膜が付着してしまう。例えば、ＣＶＤ法によりＴｉ
膜を半導体ウェハ５３上に成膜させる工程では、ＴｉＣ
ｌ4 ガスをＨ2 ガスで還元してＴｉ膜の堆積が行われる
が、その際、Ｔｉ、Ｔｉx Ｃｌy 、ＴｉとＣｌの錯体な
どの中間生成物が副生成物としてＣＶＤ装置の反応室５
０内、例えばシャワーヘッド５６の下７５、反応室５０
の側壁７６、ヒーターの周り７７等に付着する。
を形成する工程において、反応室５０内の半導体ウェハ
５３以外の場所にも、反応生成物や分解生成物が堆積し
て被膜が付着してしまう。例えば、ＣＶＤ法によりＴｉ
膜を半導体ウェハ５３上に成膜させる工程では、ＴｉＣ
ｌ4 ガスをＨ2 ガスで還元してＴｉ膜の堆積が行われる
が、その際、Ｔｉ、Ｔｉx Ｃｌy 、ＴｉとＣｌの錯体な
どの中間生成物が副生成物としてＣＶＤ装置の反応室５
０内、例えばシャワーヘッド５６の下７５、反応室５０
の側壁７６、ヒーターの周り７７等に付着する。
【０００５】このようにして反応室の側壁、基板設置台
５３等に堆積物が一定量たまってくるとこの堆積物７
５、７６、７７が次第に剥離しはじめて、ダストが発生
し、半導体ウェハ５４に落下したダストによってパーテ
ィクルの原因となり、膜質が悪くなることが問題とな
る。そのため、何枚か成膜するたびに反応室５０の内部
をクリーニングする必要があった。
５３等に堆積物が一定量たまってくるとこの堆積物７
５、７６、７７が次第に剥離しはじめて、ダストが発生
し、半導体ウェハ５４に落下したダストによってパーテ
ィクルの原因となり、膜質が悪くなることが問題とな
る。そのため、何枚か成膜するたびに反応室５０の内部
をクリーニングする必要があった。
【０００６】従来から、ＣＶＤ装置内をクリーニングす
る方法として、クリーニングガスを一定量、最適な圧力
で反応室内に流し、反応室の内壁等に付着した副生成物
をエッチングして除去する方法がとられている。このと
きの最適なクリーニングガスの流量及び反応室内の圧力
については、実験により適宜決定され、この最適な値を
一定に保ってクリーニングが行われている。ここで、ク
リーニングガスとしては、ＣｌＦ3 ガスやＮＦ3 ガス等
が一般的であり、これをＨｅ、Ａｒ、Ｎ2 などのガスで
希釈して用いている。このうち、ＣｌＦ3 ガスは通常熱
エネルギーとともに用いられることが多く、ＮＦ3 ガス
は通常プラズマ励起とともに用いられることが多い。
る方法として、クリーニングガスを一定量、最適な圧力
で反応室内に流し、反応室の内壁等に付着した副生成物
をエッチングして除去する方法がとられている。このと
きの最適なクリーニングガスの流量及び反応室内の圧力
については、実験により適宜決定され、この最適な値を
一定に保ってクリーニングが行われている。ここで、ク
リーニングガスとしては、ＣｌＦ3 ガスやＮＦ3 ガス等
が一般的であり、これをＨｅ、Ａｒ、Ｎ2 などのガスで
希釈して用いている。このうち、ＣｌＦ3 ガスは通常熱
エネルギーとともに用いられることが多く、ＮＦ3 ガス
は通常プラズマ励起とともに用いられることが多い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のク
リーニング方法では、クリーニングの対象となる副生成
物の成分が、例えばＷ等のフッ化物等の蒸気圧の低いも
のであると、気化が起こりにくいため、クリーニングガ
スに反応させた後に反応室外へ排気させることが困難で
あるという等の問題がある。
リーニング方法では、クリーニングの対象となる副生成
物の成分が、例えばＷ等のフッ化物等の蒸気圧の低いも
のであると、気化が起こりにくいため、クリーニングガ
スに反応させた後に反応室外へ排気させることが困難で
あるという等の問題がある。
【０００８】排気を容易にするためには、処理温度を上
げて反応物の気化を促進させる方法が考えられるが、高
温処理は同時にステンレスからなるチャンバー母体が活
性化されたクリーニングガスによって腐食されるという
問題が生じ、好ましくない。また、反応室の圧力を下げ
ると蒸気圧が上がるため、反応室内を低圧にしてクリー
ニングガスと副生成物成分との反応物の気化を促進する
方法もあるが、この方法では、副生成物とクリーニング
ガスとの反応が遅くなり、クリーニングに要する時間が
増加してしまうという問題が生じる。
げて反応物の気化を促進させる方法が考えられるが、高
温処理は同時にステンレスからなるチャンバー母体が活
性化されたクリーニングガスによって腐食されるという
問題が生じ、好ましくない。また、反応室の圧力を下げ
ると蒸気圧が上がるため、反応室内を低圧にしてクリー
ニングガスと副生成物成分との反応物の気化を促進する
方法もあるが、この方法では、副生成物とクリーニング
ガスとの反応が遅くなり、クリーニングに要する時間が
増加してしまうという問題が生じる。
【０００９】このため、チャンバー母体を傷めないよう
な低温下で、かつ高速なクリーニング処理が可能な方法
が必要とされている。
な低温下で、かつ高速なクリーニング処理が可能な方法
が必要とされている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記問題点は、ＣＶＤ装
置の反応室内にクリーニングガスを第１の導入量で導入
する第１の工程と、前記反応室内部に前記クリーニング
ガスを前記第１の導入量より少ない第２の導入量で導入
する第２の工程と、前記第１の工程と前記第２の工程を
交互に繰り返しながら、クリーニングを行うことを特徴
とするＣＶＤ装置のクリーニング方法により解決され
る。
置の反応室内にクリーニングガスを第１の導入量で導入
する第１の工程と、前記反応室内部に前記クリーニング
ガスを前記第１の導入量より少ない第２の導入量で導入
する第２の工程と、前記第１の工程と前記第２の工程を
交互に繰り返しながら、クリーニングを行うことを特徴
とするＣＶＤ装置のクリーニング方法により解決され
る。
【００１１】また、上記問題点は、ＣＶＤ装置の反応室
内を第１の圧力に制御し、前記クリーニングガスを第１
の導入量で導入する第１の工程と、前記反応室内を第１
の圧力よりは小さい第２の圧力に制御し、前記クリーニ
ングガスを前記第１の導入量より少ない第２の導入量で
導入する第２の工程と、前記第１の工程及び前記第２の
工程とを交互に繰り返しながら、クリーニングを行うこ
とを特徴とするＣＶＤ装置のクリーニング方法によって
も解決される。
内を第１の圧力に制御し、前記クリーニングガスを第１
の導入量で導入する第１の工程と、前記反応室内を第１
の圧力よりは小さい第２の圧力に制御し、前記クリーニ
ングガスを前記第１の導入量より少ない第２の導入量で
導入する第２の工程と、前記第１の工程及び前記第２の
工程とを交互に繰り返しながら、クリーニングを行うこ
とを特徴とするＣＶＤ装置のクリーニング方法によって
も解決される。
【００１２】即ち、従来、クリーニングガスの流量は常
に一定に制御されていたが、これを図１に示すように、
一定量流す時間と流さない時間とをつくって、２つを定
期的に繰り返しパルス的なガス流量変化をおこす。クリ
ーニングガスが流れない時間をつくると、常にクリーニ
ングガスが流れているものに比べて反応室の表面がクリ
ーニングガスに曝されることが少なくなるため、反応室
の腐食は防止される。
に一定に制御されていたが、これを図１に示すように、
一定量流す時間と流さない時間とをつくって、２つを定
期的に繰り返しパルス的なガス流量変化をおこす。クリ
ーニングガスが流れない時間をつくると、常にクリーニ
ングガスが流れているものに比べて反応室の表面がクリ
ーニングガスに曝されることが少なくなるため、反応室
の腐食は防止される。
【００１３】また、処理圧力を定期的に上昇させる時間
を作ると、常に一定の圧力で処理するものと比べて、処
理生成物の気化反応を促進させる効果があるため、クリ
ーニングに要する時間も短くてすむ。このようなクリー
ニングガスの流量のパルス的な制御と、処理圧力のパル
ス的制御は、それぞれ単独で行われても又は組み合わせ
て行ってもよい。ガス流量と処理圧力のパルス変化を組
み合わせ、定期的に繰り返す処理を行うと、クリーニン
グガスの排気効率が高まり、効率的にクリーニング処理
が行われ、処理時間も短縮する。
を作ると、常に一定の圧力で処理するものと比べて、処
理生成物の気化反応を促進させる効果があるため、クリ
ーニングに要する時間も短くてすむ。このようなクリー
ニングガスの流量のパルス的な制御と、処理圧力のパル
ス的制御は、それぞれ単独で行われても又は組み合わせ
て行ってもよい。ガス流量と処理圧力のパルス変化を組
み合わせ、定期的に繰り返す処理を行うと、クリーニン
グガスの排気効率が高まり、効率的にクリーニング処理
が行われ、処理時間も短縮する。
【００１４】以上のように、本発明によれば、ＣＶＤ装
置内に付着した副生成物のクリーニングを、短時間で効
率的に行うことができる。
置内に付着した副生成物のクリーニングを、短時間で効
率的に行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の方法により、図５
に示すＣＶＤ装置を用いクリーニングを行ったときのク
リーニング条件と、これらの条件によりクリーニングし
たときのクリーニングレートがどのように変わったかを
示す３つの実施の形態を図２〜図４を用いて説明する。
に示すＣＶＤ装置を用いクリーニングを行ったときのク
リーニング条件と、これらの条件によりクリーニングし
たときのクリーニングレートがどのように変わったかを
示す３つの実施の形態を図２〜図４を用いて説明する。
【００１６】なお、本実施の形態では、半導体ウェハ上
にＴｉ膜をＣＶＤ法により成膜する際に発生し、ＣＶＤ
装置内に付着したＴｉやＴｉＣｌ2 から生じた副生成物
を、ＣｌＦ3 ガスを用いてクリーニングする。図２(a)
、(b) に示す第１の実施の形態は、処理温度及び反応
室内の圧力を一定にして、クリーニングガスの流量をパ
ルス状に変化させたものである。具体的には、反応室内
の温度は常時３００℃、反応室室内の圧力は常時０．１
Torrに固定しておくが、クリーニングガスであるＣｌＦ
3 の流量は、図２(a) に示すように、供給バルブをマス
フローコントローラにより自動制御して、５００sccmの
条件で１分間と１００sccmの条件で１分間処理する１単
位を繰り返して、パルス的に変化させた状態でクリーニ
ング処理を行った。
にＴｉ膜をＣＶＤ法により成膜する際に発生し、ＣＶＤ
装置内に付着したＴｉやＴｉＣｌ2 から生じた副生成物
を、ＣｌＦ3 ガスを用いてクリーニングする。図２(a)
、(b) に示す第１の実施の形態は、処理温度及び反応
室内の圧力を一定にして、クリーニングガスの流量をパ
ルス状に変化させたものである。具体的には、反応室内
の温度は常時３００℃、反応室室内の圧力は常時０．１
Torrに固定しておくが、クリーニングガスであるＣｌＦ
3 の流量は、図２(a) に示すように、供給バルブをマス
フローコントローラにより自動制御して、５００sccmの
条件で１分間と１００sccmの条件で１分間処理する１単
位を繰り返して、パルス的に変化させた状態でクリーニ
ング処理を行った。
【００１７】図２(b) において、時間２（分）の値は、
上記１単位を１回行った後、処理対象であるウェハの膜
厚を測って、エッチングされた量を求め、これを処理時
間（２分）で割ったものである。同様に、時間４（分）
は上記１単位を２回行ったときの値を処理時間（４分）
で割ったものである。以下、３単位（６分間）、４単位
（８分間）、５単位（１０分間）の５種類についての値
を求めた。各値は、１分間に何ｎｍエッチングされたか
を示すものである。
上記１単位を１回行った後、処理対象であるウェハの膜
厚を測って、エッチングされた量を求め、これを処理時
間（２分）で割ったものである。同様に、時間４（分）
は上記１単位を２回行ったときの値を処理時間（４分）
で割ったものである。以下、３単位（６分間）、４単位
（８分間）、５単位（１０分間）の５種類についての値
を求めた。各値は、１分間に何ｎｍエッチングされたか
を示すものである。
【００１８】尚、図２(b) の時間「なし」とは、パルス
変化をさせない処理の意味であり、ＣｌＦ3 の流量を５
００sccmに固定して１分間処理を行ったときのものであ
る。図３の結果からも分かるように、ガス流量の切り替
えを行なったものは、切り替えを全く行わなかったもの
よりクリーニングレートが高い。さらにガス流量の切り
替えを２回行ったものは１回行ったものよりクリーニン
グレートが高く、３回行ったものは２回行ったものより
さらにクリーニングレートが高い。しかし、ある程度以
上（この例では８回）になるとクリーニングレートはそ
れ以上高くならない。
変化をさせない処理の意味であり、ＣｌＦ3 の流量を５
００sccmに固定して１分間処理を行ったときのものであ
る。図３の結果からも分かるように、ガス流量の切り替
えを行なったものは、切り替えを全く行わなかったもの
よりクリーニングレートが高い。さらにガス流量の切り
替えを２回行ったものは１回行ったものよりクリーニン
グレートが高く、３回行ったものは２回行ったものより
さらにクリーニングレートが高い。しかし、ある程度以
上（この例では８回）になるとクリーニングレートはそ
れ以上高くならない。
【００１９】次に、図３(a) 、(b) に示す第２の実施の
形態では、処理温度、クリーニングガスの流量を一定に
して、反応室内の圧力をパルス状に変化させたものであ
る。具体的には、反応室内の温度は常時３００℃、クリ
ーニングガスであるＣｌＦ3の流量は常時１００sccmを
供給するが、反応室内の圧力は図３(a) に示すように１
分毎に１Torrと０．１Torrとを交互に切り換えた状態で
クリーニング処理を行った。
形態では、処理温度、クリーニングガスの流量を一定に
して、反応室内の圧力をパルス状に変化させたものであ
る。具体的には、反応室内の温度は常時３００℃、クリ
ーニングガスであるＣｌＦ3の流量は常時１００sccmを
供給するが、反応室内の圧力は図３(a) に示すように１
分毎に１Torrと０．１Torrとを交互に切り換えた状態で
クリーニング処理を行った。
【００２０】この方法において、第１の実施の形態と同
様に、処理時間を２分〜１０分の５種類について、クリ
ーニングレートがどのように変わるかを調べた。このよ
うに処理時間を増やす事で、単位時間中の圧力の切り替
え頻度が増えることとなり、圧力の切り替えを頻繁に行
うことが単位時間毎のクリーニングレートにどのような
効果があるかをみることができる。
様に、処理時間を２分〜１０分の５種類について、クリ
ーニングレートがどのように変わるかを調べた。このよ
うに処理時間を増やす事で、単位時間中の圧力の切り替
え頻度が増えることとなり、圧力の切り替えを頻繁に行
うことが単位時間毎のクリーニングレートにどのような
効果があるかをみることができる。
【００２１】尚、図３(b) においての時間「なし」と
は、パルス変化をさせない処理の意味であり、圧力を１
Torrに固定して１分間処理を行ったときのものである。
図３(b) の結果からも分かるように、圧力の切り替えを
行なったものは、切り替えを全く行わなかったものより
クリーニングレートが高い。さらに圧力の切り替えを２
回行ったものは１回だけ行ったものよりクリーニングレ
ートが高く、３回行ったものは２回行ったものよりさら
にクリーニングレートが高い。しかし、ある程度以上
（この例では８回）になるとクリーニングレートはそれ
以上高くならない。
は、パルス変化をさせない処理の意味であり、圧力を１
Torrに固定して１分間処理を行ったときのものである。
図３(b) の結果からも分かるように、圧力の切り替えを
行なったものは、切り替えを全く行わなかったものより
クリーニングレートが高い。さらに圧力の切り替えを２
回行ったものは１回だけ行ったものよりクリーニングレ
ートが高く、３回行ったものは２回行ったものよりさら
にクリーニングレートが高い。しかし、ある程度以上
（この例では８回）になるとクリーニングレートはそれ
以上高くならない。
【００２２】次に、図４(a) 、(b) に示す第３の実施の
形態では、処理温度を一定にして反応室内の圧力及びク
リーニングガスの流量の両方を同じタイミングでパルス
状に変化させたものである。すなわち、反応室内の温度
は常時３００℃に保った状態で、図４(a) に示すよう
に、処理圧力とクリーニングガスであるＣｌＦ3 の流量
とを１分毎に切り換え、パルス的に変化させた状態でク
リーニング処理を行った。
形態では、処理温度を一定にして反応室内の圧力及びク
リーニングガスの流量の両方を同じタイミングでパルス
状に変化させたものである。すなわち、反応室内の温度
は常時３００℃に保った状態で、図４(a) に示すよう
に、処理圧力とクリーニングガスであるＣｌＦ3 の流量
とを１分毎に切り換え、パルス的に変化させた状態でク
リーニング処理を行った。
【００２３】具体的には、第１ステップとしてクリーニ
ングガスの流量を５００sccmと大きくし、且つ処理圧力
は１Torrと高くする。この処理は副生成物とクリーニン
グガスとの反応を促進させる効果がある。次に第２ステ
ップとして処理圧力を０．１Torrに下げ、気化しにくい
副生成物の気化反応を促進し排気しやすくして、さらに
クリーニングガスの流量を１００sccmに減らしてガスの
導入を止める。また、排気用のスロットバルブを全開に
して、クリーニングガス及び副生成物を完全に反応室外
へ排気する。この処理により、副生成物を含んだクリー
ニングガスの排気が促進される。
ングガスの流量を５００sccmと大きくし、且つ処理圧力
は１Torrと高くする。この処理は副生成物とクリーニン
グガスとの反応を促進させる効果がある。次に第２ステ
ップとして処理圧力を０．１Torrに下げ、気化しにくい
副生成物の気化反応を促進し排気しやすくして、さらに
クリーニングガスの流量を１００sccmに減らしてガスの
導入を止める。また、排気用のスロットバルブを全開に
して、クリーニングガス及び副生成物を完全に反応室外
へ排気する。この処理により、副生成物を含んだクリー
ニングガスの排気が促進される。
【００２４】本実施の形態は、第１、第２の実施の形態
と同様に、１単位（処理時間は２分間）、２単位（４分
間）、３単位（６分間）、４単位（８分間）、５単位
（１０分間）の５種類についてクリーニングレートを調
べ、それぞれ求めた値を処理時間で割った。この値を図
４(b) に示す。尚、図４(b) においての時間「なし」と
は、パルス変化をさせない処理の意味であり、ＣｌＦ3
の流量は５００sccm、圧力は１Torrに固定して１分間処
理を行ったときのものである。
と同様に、１単位（処理時間は２分間）、２単位（４分
間）、３単位（６分間）、４単位（８分間）、５単位
（１０分間）の５種類についてクリーニングレートを調
べ、それぞれ求めた値を処理時間で割った。この値を図
４(b) に示す。尚、図４(b) においての時間「なし」と
は、パルス変化をさせない処理の意味であり、ＣｌＦ3
の流量は５００sccm、圧力は１Torrに固定して１分間処
理を行ったときのものである。
【００２５】図４の結果からも分かるように、処理温度
及びクリーニングガス流量の切り替えを行なったもの
は、切り替えを全く行わなかったものよりクリーニング
レートが高い。さらに室温及びガス流量の切り替えを２
回行ったものは１回行ったものよりクリーニングレート
が高く、３回行ったものは２回行ったものよりクリーニ
ングレートが高い。しかし、ある程度以上（この例では
８回）になるとクリーニングレートはそれ以上高くなら
ない。
及びクリーニングガス流量の切り替えを行なったもの
は、切り替えを全く行わなかったものよりクリーニング
レートが高い。さらに室温及びガス流量の切り替えを２
回行ったものは１回行ったものよりクリーニングレート
が高く、３回行ったものは２回行ったものよりクリーニ
ングレートが高い。しかし、ある程度以上（この例では
８回）になるとクリーニングレートはそれ以上高くなら
ない。
【００２６】以上３つの実施の形態から、圧力及びガス
流量をパルス的に変化させた状態でクリーニング処理を
行う方が、一定の圧力及び一定のクリーニングガスの流
量によりクリーニング処理を行うよりクリーニングレー
トが大きく、クリーニングが促進されることがわかる。
尚、以上の実施の形態では、クリーニングガスとして、
ＣｌＦ3 を用いたが、この他にもＮＦ3 などのガスのう
ち１種類またはその複数の組み合わせからなるガスを用
いてもよい。また、クリーニングガスは、Ｈｅ、Ａｒ、
Ｎ2 などのガスのうち１種類またはその組み合わせ複数
の組み合わせからなるガスにより希釈したものを用いて
もよい。
流量をパルス的に変化させた状態でクリーニング処理を
行う方が、一定の圧力及び一定のクリーニングガスの流
量によりクリーニング処理を行うよりクリーニングレー
トが大きく、クリーニングが促進されることがわかる。
尚、以上の実施の形態では、クリーニングガスとして、
ＣｌＦ3 を用いたが、この他にもＮＦ3 などのガスのう
ち１種類またはその複数の組み合わせからなるガスを用
いてもよい。また、クリーニングガスは、Ｈｅ、Ａｒ、
Ｎ2 などのガスのうち１種類またはその組み合わせ複数
の組み合わせからなるガスにより希釈したものを用いて
もよい。
【００２７】また、上記では、クリーニングガスの励起
の方法として熱エネルギーを用いる例を用いたが、この
他の光やプラズマ等の手段を用いてもよい。
の方法として熱エネルギーを用いる例を用いたが、この
他の光やプラズマ等の手段を用いてもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、ＣＶＤ装
置の反応室の温度及びクリーニングガスの流量をパルス
的に変化させた状態でクリーニング処理を行うことによ
り、低温下で高速にＣＶＤ装置内のクリーニングを行う
ことが可能となる。このことにより、ＣＶＤ装置内壁の
クリーニングガスによる腐食を防ぎ、ＣＶＤ装置のスル
ープット向上や、形成された薄膜の品質向上に寄与す
る。
置の反応室の温度及びクリーニングガスの流量をパルス
的に変化させた状態でクリーニング処理を行うことによ
り、低温下で高速にＣＶＤ装置内のクリーニングを行う
ことが可能となる。このことにより、ＣＶＤ装置内壁の
クリーニングガスによる腐食を防ぎ、ＣＶＤ装置のスル
ープット向上や、形成された薄膜の品質向上に寄与す
る。
【図１】クリーニングガス流量のパルス的変化を説明す
るための図である。
るための図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を説明するための図
である。
である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を説明するための図
である。
である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を説明するための図
である。
である。
【図５】ＣＶＤ装置の概略を示す図である。
５０ ＣＶＤ装置の反応室 ５１ ガス供給系 ５２ ガス排気系 ５３ 半導体ウェハ ５４ 基板設置台 ５５ ヒーター ５６ シャワーヘッド ５７、５８ プロセスガス供給系 ５９ クリーニング用のガス供給系 ６０、６１、６２ マスフローコントローラ（Ｍ
ＦＣ） ６３、６４、６５ バルブ ６６ 導入管 ６７ 排気口 ６８ 排気管 ７０ ポンプシステム ７１ 高周波電源 ７２ ウェハ設置台に接続した電極 ７４ シャワー電極 ７５、７６、７７ ＣＶＤ装置内に付着した副生
成物
ＦＣ） ６３、６４、６５ バルブ ６６ 導入管 ６７ 排気口 ６８ 排気管 ７０ ポンプシステム ７１ 高周波電源 ７２ ウェハ設置台に接続した電極 ７４ シャワー電極 ７５、７６、７７ ＣＶＤ装置内に付着した副生
成物
Claims (4)
- 【請求項１】 ＣＶＤ装置の反応室内にクリーニングガ
スを第１の導入量で導入する第１の工程と、 前記反応室内部に前記クリーニングガスを前記第１の導
入量より少ない第２の導入量で導入する第２の工程と、 前記第１の工程と前記第２の工程を交互に繰り返しなが
ら、クリーニングを行うことを特徴とするＣＶＤ装置の
クリーニング方法。 - 【請求項２】 ＣＶＤ装置の反応室内にクリーニングガ
スを導入し、前記反応室内を第１の圧力でクリーニング
処理を行う第１の工程と、 前記反応室内を第１の圧力よりは小さい第２の圧力でク
リーニング処理を行う第２の工程と、 前記第１の工程と前記第２の工程を交互に繰り返しなが
ら、クリーニングを行うことを特徴とするＣＶＤ装置の
クリーニング方法。 - 【請求項３】 ＣＶＤ装置の反応室内を第１の圧力に制
御し、前記クリーニングガスを第１の導入量で導入する
第１の工程と、 前記反応室内を第１の圧力よりは小さい第２の圧力に制
御し、前記クリーニングガスを前記第１の導入量より少
ない第２の導入量で導入する第２の工程と、 前記第１の工程及び前記第２の工程とを交互に繰り返し
ながら、クリーニングを行うことを特徴とするＣＶＤ装
置のクリーニング方法。 - 【請求項４】 請求項１、２または３において、前記ク
リーニングガスの励起手段として、熱、光、プラズマの
うち１つまたはその複数の組み合わせからなる手段を用
いることを特徴とするＣＶＤ装置のクリーニング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8932897A JPH10280151A (ja) | 1997-04-08 | 1997-04-08 | Ｃｖｄ装置のクリーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8932897A JPH10280151A (ja) | 1997-04-08 | 1997-04-08 | Ｃｖｄ装置のクリーニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10280151A true JPH10280151A (ja) | 1998-10-20 |
Family
ID=13967620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8932897A Pending JPH10280151A (ja) | 1997-04-08 | 1997-04-08 | Ｃｖｄ装置のクリーニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10280151A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-04-08 JP JP8932897A patent/JPH10280151A/ja active Pending
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Effective date: 20060526 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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