JPH11224858A - 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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- JPH11224858A JPH11224858A JP2559998A JP2559998A JPH11224858A JP H11224858 A JPH11224858 A JP H11224858A JP 2559998 A JP2559998 A JP 2559998A JP 2559998 A JP2559998 A JP 2559998A JP H11224858 A JPH11224858 A JP H11224858A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＣＶＤ装置を用いる成膜で、高品質で生産性の
高い薄膜が形成できるようにする。 【解決手段】ＣＶＤ法により基板上に薄膜成膜を行うＣ
ＶＤ処理装置において、上記ＣＶＤ処理装置内にフッ素
含有のガスを導入してプラズマを発生させチャンバー内
を洗浄した後、このチャンバー内のコーティング処理と
水素プラズマ処理とを順次施すようにする。ここで、上
記フッ素含有のガスとしてＮＦ3 ガスが用いられる。こ
のようにして、ＣＶＤ装置内をクリーニングしてから薄
膜を成膜する。
高い薄膜が形成できるようにする。 【解決手段】ＣＶＤ法により基板上に薄膜成膜を行うＣ
ＶＤ処理装置において、上記ＣＶＤ処理装置内にフッ素
含有のガスを導入してプラズマを発生させチャンバー内
を洗浄した後、このチャンバー内のコーティング処理と
水素プラズマ処理とを順次施すようにする。ここで、上
記フッ素含有のガスとしてＮＦ3 ガスが用いられる。こ
のようにして、ＣＶＤ装置内をクリーニングしてから薄
膜を成膜する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＣＶＤ装置内のクリ
ーニング方法に関し、特に残留ガスを容易に除去できる
ＣＶＤ装置のクリーニング方法に関する。
ーニング方法に関し、特に残留ガスを容易に除去できる
ＣＶＤ装置のクリーニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置あるいは表示用デバイス等で
使用される薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）の
製造では、プラズマ励起ガスを用いたＣＶＤ法により成
膜される珪素系薄膜が多用される。ここで、このような
珪素系薄膜には、アモルファスシリコン膜、窒化シリコ
ン膜等がある。
使用される薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）の
製造では、プラズマ励起ガスを用いたＣＶＤ法により成
膜される珪素系薄膜が多用される。ここで、このような
珪素系薄膜には、アモルファスシリコン膜、窒化シリコ
ン膜等がある。
【０００３】しかし、通常のプラズマＣＶＤ装置による
このような珪素系薄膜の成膜時には、装置のチャンバー
壁に反応物質が付着する。そして、このような付着物が
剥がれてパーティクルとなる。そこで、ガラス基板にカ
ラー液晶等の表示用デバイスを製造する場合には、１０
枚以下のガラス基板に対して製品成膜作業を行った後、
チャンバー内のプラズマ・クリーニングを行うことが必
須となる。
このような珪素系薄膜の成膜時には、装置のチャンバー
壁に反応物質が付着する。そして、このような付着物が
剥がれてパーティクルとなる。そこで、ガラス基板にカ
ラー液晶等の表示用デバイスを製造する場合には、１０
枚以下のガラス基板に対して製品成膜作業を行った後、
チャンバー内のプラズマ・クリーニングを行うことが必
須となる。
【０００４】このプラズマ・クリーニングの方法とし
て、特開平６２−２１４１７５号公報、特開平６３−２
６７４３０号公報に記載されている技術がある。両技術
とも、プラズマＣＶＤ装置内で所定の薄膜を成膜後、チ
ャンバー内にＮＦ3 ガスを導入して付着物を除去するも
のである。そして、前者（以下、第１の従来例と記す）
では、さらに水素と窒素との混合ガスをプラズマにして
フッ素を除去する。また、同様に後者（以下、第２の従
来例と記す）では、水素プラズマ処理を施してフッ素を
除去する。
て、特開平６２−２１４１７５号公報、特開平６３−２
６７４３０号公報に記載されている技術がある。両技術
とも、プラズマＣＶＤ装置内で所定の薄膜を成膜後、チ
ャンバー内にＮＦ3 ガスを導入して付着物を除去するも
のである。そして、前者（以下、第１の従来例と記す）
では、さらに水素と窒素との混合ガスをプラズマにして
フッ素を除去する。また、同様に後者（以下、第２の従
来例と記す）では、水素プラズマ処理を施してフッ素を
除去する。
【０００５】また、別のプラズマ・クリーニングの方法
として、特開平２−２４０２６７号公報に記載されてい
る技術がある。この方法（以下、第３の従来例と記す）
では、成膜後にフッ素を含有するガスを用いてＣＶＤ装
置内をプラズマ・エッチングする。そして、このエッチ
ング後に、予めＣＶＤ装置のチャンバー内壁をプラズマ
窒化シリコン膜でコーティングし、その後、ＣＶＤ法で
所定の薄膜を形成する。このようにすることで、ＳｉＯ
2 膜、ＰＳＧ膜などの薄膜内に含まれるフッ素量が低減
するものとしている。
として、特開平２−２４０２６７号公報に記載されてい
る技術がある。この方法（以下、第３の従来例と記す）
では、成膜後にフッ素を含有するガスを用いてＣＶＤ装
置内をプラズマ・エッチングする。そして、このエッチ
ング後に、予めＣＶＤ装置のチャンバー内壁をプラズマ
窒化シリコン膜でコーティングし、その後、ＣＶＤ法で
所定の薄膜を形成する。このようにすることで、ＳｉＯ
2 膜、ＰＳＧ膜などの薄膜内に含まれるフッ素量が低減
するものとしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、先述した従来
のＣＶＤ装置のクリーニング技術では、以下に述べるよ
うな問題点がある。
のＣＶＤ装置のクリーニング技術では、以下に述べるよ
うな問題点がある。
【０００７】すなわち、第１の従来例では、クリーニン
グ処理の時間が長くなることである。この方法では、通
常のＣＶＤ装置での処理時間が３０分程度になってしま
う。このために、ガラス基板に表示デバイスを量産製造
する場合に、この長い処理時間で製造コストが大幅に上
昇するようになる。
グ処理の時間が長くなることである。この方法では、通
常のＣＶＤ装置での処理時間が３０分程度になってしま
う。このために、ガラス基板に表示デバイスを量産製造
する場合に、この長い処理時間で製造コストが大幅に上
昇するようになる。
【０００８】また、第２の従来例では、第１の従来例の
場合より更にクリーニング処理時間が長くなり、上記表
示デバイスの生産性が低下するようになる。
場合より更にクリーニング処理時間が長くなり、上記表
示デバイスの生産性が低下するようになる。
【０００９】そして、第３の従来例では、ＣＶＤ装置の
チャンバー内に残留するフッ素の成膜での影響を取りき
れないという問題がある。この場合の問題は、ＣＶＤ装
置で積層する薄膜を連続して堆積させるときに顕著に現
れる。これについては、本発明との比較で詳細に説明さ
れる。
チャンバー内に残留するフッ素の成膜での影響を取りき
れないという問題がある。この場合の問題は、ＣＶＤ装
置で積層する薄膜を連続して堆積させるときに顕著に現
れる。これについては、本発明との比較で詳細に説明さ
れる。
【００１０】また、この第３の従来例では、成膜中にコ
ーティング膜がチャンバー壁から剥離し、表示デバイス
の歩留まりが大幅に低下するという問題が生じる。
ーティング膜がチャンバー壁から剥離し、表示デバイス
の歩留まりが大幅に低下するという問題が生じる。
【００１１】本発明の目的は、ＣＶＤ装置を用いる薄膜
成膜で上記のような問題を解決し、高品質で生産性の高
い半導体装置あるいは表示デバイスの量産製造を容易に
するためのＣＶＤ装置のクリーニング方法を提供するこ
とにある。
成膜で上記のような問題を解決し、高品質で生産性の高
い半導体装置あるいは表示デバイスの量産製造を容易に
するためのＣＶＤ装置のクリーニング方法を提供するこ
とにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】このために本発明のＣＶ
Ｄ装置のクリーニング方法は、ＣＶＤ法により基板上に
薄膜の形成を行うＣＶＤ処理装置において、前記ＣＶＤ
処理装置内にフッ素含有のガスを導入してプラズマを発
生させ反応室内を洗浄した後、前記反応室内のコーティ
ング処理と水素プラズマ処理とを順次施すようにする。
あるいは、前記反応室内のコーティング処理と水素プラ
ズマ処理とを連続して２回以上繰り返すようにする。
Ｄ装置のクリーニング方法は、ＣＶＤ法により基板上に
薄膜の形成を行うＣＶＤ処理装置において、前記ＣＶＤ
処理装置内にフッ素含有のガスを導入してプラズマを発
生させ反応室内を洗浄した後、前記反応室内のコーティ
ング処理と水素プラズマ処理とを順次施すようにする。
あるいは、前記反応室内のコーティング処理と水素プラ
ズマ処理とを連続して２回以上繰り返すようにする。
【００１３】ここで、前記ＣＶＤ法により基板上に形成
する薄膜と前記コーティング処理で反応室内に形成する
薄膜とが同一の材料で構成されるようにする。そして、
前記コーティング処理では反応室内にプラズマ窒化シリ
コン膜が形成される。
する薄膜と前記コーティング処理で反応室内に形成する
薄膜とが同一の材料で構成されるようにする。そして、
前記コーティング処理では反応室内にプラズマ窒化シリ
コン膜が形成される。
【００１４】なお、前記ＣＶＤ法により基板上に形成す
る薄膜が窒化シリコン膜とアモルファスシリコン膜の積
層膜になるように選択される。そして、前記フッ素含有
のガスとしてＮＦ3 ガスが用いられる。
る薄膜が窒化シリコン膜とアモルファスシリコン膜の積
層膜になるように選択される。そして、前記フッ素含有
のガスとしてＮＦ3 ガスが用いられる。
【００１５】フッ素含有のガスを用いてＣＶＤ装置内を
洗浄すると、チャンバー（反応室）内にフッ素ガスが残
留するようになる。そこで、予め、チャンバー内をプラ
ズマ窒化シリコン膜等でコーティング処理し、上記残留
のフッ素ガスをプラズマ窒化シリコン膜等の薄膜中に取
り込み捕獲する。そして、水素プラズマ処理を行うと、
生成する水素ラジカルと上記薄膜表面に残留するフッ素
とが反応しフッ化水素となりチャンバー外に排気され
る。このようにして、成膜前のチャンバー内が清浄化さ
れるようになる。
洗浄すると、チャンバー（反応室）内にフッ素ガスが残
留するようになる。そこで、予め、チャンバー内をプラ
ズマ窒化シリコン膜等でコーティング処理し、上記残留
のフッ素ガスをプラズマ窒化シリコン膜等の薄膜中に取
り込み捕獲する。そして、水素プラズマ処理を行うと、
生成する水素ラジカルと上記薄膜表面に残留するフッ素
とが反応しフッ化水素となりチャンバー外に排気され
る。このようにして、成膜前のチャンバー内が清浄化さ
れるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、図１と図２とに基づいて本
発明の実施の形態について説明する。ここで、図１はプ
ラズマＣＶＤ処理装置を示す図であり、図２は、図１に
示すプラズマＣＶＤ装置を用いてプラズマ・クリーニン
グする場合の本発明の代表的なフロー図である。
発明の実施の形態について説明する。ここで、図１はプ
ラズマＣＶＤ処理装置を示す図であり、図２は、図１に
示すプラズマＣＶＤ装置を用いてプラズマ・クリーニン
グする場合の本発明の代表的なフロー図である。
【００１７】以下、初めにプラズマＣＶＤ装置について
説明する。図１に示すように、プラズマＣＶＤ装置は、
プラズマ反応室であるチャンバー１内に平行平板型の高
周波電極２と接地電極３、接地電極３上に載置されるガ
ラス基板４、接地電極３を所望の温度に保つためのヒー
ター５、接地電極３を上下に動かすための昇降装置６お
よび高周波電源７を有している。そして、チャンバー１
内にプラズマ励起する反応ガスを導入するためのガス供
給装置８を備えている。ここで、例えば、反応ガスとし
てＳｉＨ4 、ＮＨ3 、Ｎ2 、Ｈ2 、ＮＦ3 等が使用され
る。更には、反応生成ガス等をチャンバー１から排気す
るために用いられるガス排気装置９を備えている。
説明する。図１に示すように、プラズマＣＶＤ装置は、
プラズマ反応室であるチャンバー１内に平行平板型の高
周波電極２と接地電極３、接地電極３上に載置されるガ
ラス基板４、接地電極３を所望の温度に保つためのヒー
ター５、接地電極３を上下に動かすための昇降装置６お
よび高周波電源７を有している。そして、チャンバー１
内にプラズマ励起する反応ガスを導入するためのガス供
給装置８を備えている。ここで、例えば、反応ガスとし
てＳｉＨ4 、ＮＨ3 、Ｎ2 、Ｈ2 、ＮＦ3 等が使用され
る。更には、反応生成ガス等をチャンバー１から排気す
るために用いられるガス排気装置９を備えている。
【００１８】このようなプラズマＣＶＤ装置を用いたプ
ラズマ・クリーニング方法についてその概略を図２に基
づいて説明する。
ラズマ・クリーニング方法についてその概略を図２に基
づいて説明する。
【００１９】図２に示すように、初めにプラズマ・エッ
チング処理を行う。このプラズマ・エッチング処理は、
図１で説明したチャンバー１内にＮＦ3 等のフッ素含有
のガスを導入し、高周波電極２と接地電極３間に高周波
電力を供給しフッ素含有ガスをプラズマ励起することで
行われる。なお、ここで、接地電極３上にはガラス基板
４は載置されていない。このプラズマ励起されたフッ素
ガスにより、チャンバー１内壁の付着物が除去され、チ
ャンバー内が洗浄される。
チング処理を行う。このプラズマ・エッチング処理は、
図１で説明したチャンバー１内にＮＦ3 等のフッ素含有
のガスを導入し、高周波電極２と接地電極３間に高周波
電力を供給しフッ素含有ガスをプラズマ励起することで
行われる。なお、ここで、接地電極３上にはガラス基板
４は載置されていない。このプラズマ励起されたフッ素
ガスにより、チャンバー１内壁の付着物が除去され、チ
ャンバー内が洗浄される。
【００２０】次に、チャンバー１内のコーティング処理
を行う。このコーティング処理は、図１に示すチャンバ
ー１内にＳｉＨ4 、ＮＨ3 、Ｎ2 を導入し高周波電極２
と接地電極３間に高周波電力を供給することで行われ
る。上記の反応ガスはプラズマ励起し、チャンバー１の
内壁等にプラズマ窒化シリコン膜がコーティングされる
ようになる。すなわち、反応室内が薄膜でプラズマ・コ
ーティングされる。
を行う。このコーティング処理は、図１に示すチャンバ
ー１内にＳｉＨ4 、ＮＨ3 、Ｎ2 を導入し高周波電極２
と接地電極３間に高周波電力を供給することで行われ
る。上記の反応ガスはプラズマ励起し、チャンバー１の
内壁等にプラズマ窒化シリコン膜がコーティングされる
ようになる。すなわち、反応室内が薄膜でプラズマ・コ
ーティングされる。
【００２１】次に、チャンバー１内の水素プラズマ処理
を行う。この水素プラズマ処理は、図１に示すチャンバ
ー１内にＨ2 を導入し高周波電極２と接地電極３間に高
周波電力を供給することで行われる。上記のＨ2 ガスは
プラズマ励起し、チャンバー１内フッ素ガス、特に上記
反応室内の薄膜表面に析出するフッ素ガスを完全に除去
するようになる。
を行う。この水素プラズマ処理は、図１に示すチャンバ
ー１内にＨ2 を導入し高周波電極２と接地電極３間に高
周波電力を供給することで行われる。上記のＨ2 ガスは
プラズマ励起し、チャンバー１内フッ素ガス、特に上記
反応室内の薄膜表面に析出するフッ素ガスを完全に除去
するようになる。
【００２２】このようにしてチャンバー１内をプラズマ
・クリーニングした後、接地電極３上にガラス基板４を
載置し、窒化シリコン膜、アモルファスシリコン膜等の
薄膜を堆積させる。
・クリーニングした後、接地電極３上にガラス基板４を
載置し、窒化シリコン膜、アモルファスシリコン膜等の
薄膜を堆積させる。
【００２３】また、本発明では水素プラズマ処理後、更
にコーティング処理を施してから成膜工程に入ってもよ
い。
にコーティング処理を施してから成膜工程に入ってもよ
い。
【００２４】次に、具体的に第１の実施の形態で本発明
を説明する。以下、上記のようなプラズマＣＶＤ装置を
用いてガラス基板上にプラズマ窒化シリコン膜とアモル
ファスシリコン膜とを積層して形成する場合を説明す
る。
を説明する。以下、上記のようなプラズマＣＶＤ装置を
用いてガラス基板上にプラズマ窒化シリコン膜とアモル
ファスシリコン膜とを積層して形成する場合を説明す
る。
【００２５】ガス排気装置９を用いて、チャンバー１内
のガス圧力を０．４〜０．６Ｔｏｒｒに保持し、ガス供
給装置８を通してＮＦ3 ガスを１０００ｃｃ／ｍｉｎ流
量でチャンバー１内に導入する。そして、１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波電源７で１．２ｋＷの高周波電力を高周波
電力２と接地電力３間に印加する。このようにして、チ
ャンバー１内の付着物をエッチング除去する。
のガス圧力を０．４〜０．６Ｔｏｒｒに保持し、ガス供
給装置８を通してＮＦ3 ガスを１０００ｃｃ／ｍｉｎ流
量でチャンバー１内に導入する。そして、１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波電源７で１．２ｋＷの高周波電力を高周波
電力２と接地電力３間に印加する。このようにして、チ
ャンバー１内の付着物をエッチング除去する。
【００２６】次に、チャンバー１内のガス圧力を０．８
〜２．０Ｔｏｒｒに保持し、ガス供給装置８を通してＳ
ｉＨ4 ガスを１５０ｃｃ／ｍｉｎ流量、ＮＨ3 を７５０
ｃｃ／ｍｉｎ流量、Ｎ2 を２０００ｃｃ／ｍｉｎ流量で
チャンバー１内に導入する。そして、１３．５６ＭＨｚ
の高周波電源７で８００Ｗの高周波電力を高周波電力２
と接地電力３間に印加する。このようにして、チャンバ
ー１内に膜厚０．４μｍのプラズマ窒化シリコン膜で第
１のコーティングをする。
〜２．０Ｔｏｒｒに保持し、ガス供給装置８を通してＳ
ｉＨ4 ガスを１５０ｃｃ／ｍｉｎ流量、ＮＨ3 を７５０
ｃｃ／ｍｉｎ流量、Ｎ2 を２０００ｃｃ／ｍｉｎ流量で
チャンバー１内に導入する。そして、１３．５６ＭＨｚ
の高周波電源７で８００Ｗの高周波電力を高周波電力２
と接地電力３間に印加する。このようにして、チャンバ
ー１内に膜厚０．４μｍのプラズマ窒化シリコン膜で第
１のコーティングをする。
【００２７】次に、チャンバー１内のガス圧力を０．８
〜２．０Ｔｏｒｒに保持し、ガス供給装置８を通してＨ
2 ガスを１５００ｃｃ／ｍｉｎ流量でチャンバー１内に
導入する。そして、１３．５６ＭＨｚの高周波電源７で
２００Ｗの高周波電力を高周波電力２と接地電力３間に
印加し、チャンバー１内の水素プラズマ処理を行うよう
にする。
〜２．０Ｔｏｒｒに保持し、ガス供給装置８を通してＨ
2 ガスを１５００ｃｃ／ｍｉｎ流量でチャンバー１内に
導入する。そして、１３．５６ＭＨｚの高周波電源７で
２００Ｗの高周波電力を高周波電力２と接地電力３間に
印加し、チャンバー１内の水素プラズマ処理を行うよう
にする。
【００２８】さらに、チャンバー１内のガス圧力を０．
８〜２．０Ｔｏｒｒに保持し、ガス供給装置８を通して
ＳｉＨ4 ガスを１５０ｃｃ／ｍｉｎ流量、ＮＨ3 を７５
０ｃｃ／ｍｉｎ流量、Ｎ2 を２０００ｃｃ／ｍｉｎ流量
でチャンバー１内に導入する。そして、１３．５６ＭＨ
ｚの高周波電源７で８００Ｗの高周波電力を高周波電力
２と接地電力３間に印加する。このようにして、チャン
バー１内に膜厚０．１μｍのプラズマ窒化シリコン膜で
第２のコーティングをする。
８〜２．０Ｔｏｒｒに保持し、ガス供給装置８を通して
ＳｉＨ4 ガスを１５０ｃｃ／ｍｉｎ流量、ＮＨ3 を７５
０ｃｃ／ｍｉｎ流量、Ｎ2 を２０００ｃｃ／ｍｉｎ流量
でチャンバー１内に導入する。そして、１３．５６ＭＨ
ｚの高周波電源７で８００Ｗの高周波電力を高周波電力
２と接地電力３間に印加する。このようにして、チャン
バー１内に膜厚０．１μｍのプラズマ窒化シリコン膜で
第２のコーティングをする。
【００２９】このようなＣＶＤ装置内のプラズマ・クリ
−ニングでは、所要時間は１５分以下になるようにでき
る。例えば、ＮＦ3 ガスによるプラズマ・エッチング処
理時間は１０分程度に、第１のコーティング時間は１分
以下に、水素プラズマ処理の時間は３分程度に、そし
て、第２のコーティング時間は１分以下に設定でき、全
工程時間は１５分以下になる。
−ニングでは、所要時間は１５分以下になるようにでき
る。例えば、ＮＦ3 ガスによるプラズマ・エッチング処
理時間は１０分程度に、第１のコーティング時間は１分
以下に、水素プラズマ処理の時間は３分程度に、そし
て、第２のコーティング時間は１分以下に設定でき、全
工程時間は１５分以下になる。
【００３０】以上のようにしてＣＶＤ装置内をプラズマ
・クリーニングした後、表示デバイスを形成するために
ガラス基板上に窒化シリコン膜とアモルファスシリコン
膜とを積層して堆積させる。ここで、窒化シリコン膜は
ＴＦＴのゲート絶縁膜となり、アモルファスシリコン膜
はＴＦＴのチャネル領域となる。
・クリーニングした後、表示デバイスを形成するために
ガラス基板上に窒化シリコン膜とアモルファスシリコン
膜とを積層して堆積させる。ここで、窒化シリコン膜は
ＴＦＴのゲート絶縁膜となり、アモルファスシリコン膜
はＴＦＴのチャネル領域となる。
【００３１】具体的には、チャンバー１内の接地電極３
上にガラス基板４を載置し、チャンバー１内のガス圧力
を１．５Ｔｏｒｒに保持し、ガラス基板４の温度を３０
０℃にする。そして、ガス供給装置８を通してＳｉＨ4
ガスを１５０ｃｃ／ｍｉｎ流量、ＮＨ3 を７５０ｃｃ／
ｍｉｎ流量、Ｎ2 を２０００ｃｃ／ｍｉｎ流量でチャン
バー１内に導入する。そして、１３．５６ＭＨｚの高周
波電源７で１６００Ｗの高周波電力を高周波電力２と接
地電力３間に印加する。このようにして、膜厚０．１μ
ｍの窒化シリコン膜をガラス基板４表面に形成する。
上にガラス基板４を載置し、チャンバー１内のガス圧力
を１．５Ｔｏｒｒに保持し、ガラス基板４の温度を３０
０℃にする。そして、ガス供給装置８を通してＳｉＨ4
ガスを１５０ｃｃ／ｍｉｎ流量、ＮＨ3 を７５０ｃｃ／
ｍｉｎ流量、Ｎ2 を２０００ｃｃ／ｍｉｎ流量でチャン
バー１内に導入する。そして、１３．５６ＭＨｚの高周
波電源７で１６００Ｗの高周波電力を高周波電力２と接
地電力３間に印加する。このようにして、膜厚０．１μ
ｍの窒化シリコン膜をガラス基板４表面に形成する。
【００３２】引き続いて、チャンバー１内のガス圧力を
１．０Ｔｏｒｒにし、ガラス基板４の温度を３００℃に
したままで、ガス供給装置８を通してＳｉＨ4 ガスを１
５００ｃｃ／ｍｉｎ流量、Ｈ2 を２８００ｃｃ／ｍｉｎ
流量でチャンバー１内に導入する。そして、１３．５６
ＭＨｚの高周波電源７で１２００Ｗの高周波電力を高周
波電力２と接地電力３間に印加する。このようにして、
上記窒化シリコン膜上に積層して膜厚０．１μｍのアモ
ルファスシリコン膜を堆積させる。
１．０Ｔｏｒｒにし、ガラス基板４の温度を３００℃に
したままで、ガス供給装置８を通してＳｉＨ4 ガスを１
５００ｃｃ／ｍｉｎ流量、Ｈ2 を２８００ｃｃ／ｍｉｎ
流量でチャンバー１内に導入する。そして、１３．５６
ＭＨｚの高周波電源７で１２００Ｗの高周波電力を高周
波電力２と接地電力３間に印加する。このようにして、
上記窒化シリコン膜上に積層して膜厚０．１μｍのアモ
ルファスシリコン膜を堆積させる。
【００３３】次に、本発明の効果について図３と図４に
基づいて説明する。図３は、上記第１の実施の形態で説
明した方法により成膜した積層膜中のフッ素の量をＳＩ
ＭＳ分析した結果を示している。また、図４は、比較の
ために、上記第３の従来例の方法で同様に成膜した積層
膜中のフッ素の量をＳＩＭＳ分析した結果を示してい
る。これらのグラフでＳｉＮは窒化シリコン膜のことで
あり、ａ−Ｓｉはアモルファスシリコン膜のことであ
る。
基づいて説明する。図３は、上記第１の実施の形態で説
明した方法により成膜した積層膜中のフッ素の量をＳＩ
ＭＳ分析した結果を示している。また、図４は、比較の
ために、上記第３の従来例の方法で同様に成膜した積層
膜中のフッ素の量をＳＩＭＳ分析した結果を示してい
る。これらのグラフでＳｉＮは窒化シリコン膜のことで
あり、ａ−Ｓｉはアモルファスシリコン膜のことであ
る。
【００３４】なお、上記第３の従来例では、プラズマ・
エッチングの条件はＮＦ3 ガスを使用した上記実施の形
態と同一になるように設定された。また、プラズマ窒化
シリコン膜によるコーティング条件も上記実施の形態で
の第１のコーティングと同一になるように設定された。
エッチングの条件はＮＦ3 ガスを使用した上記実施の形
態と同一になるように設定された。また、プラズマ窒化
シリコン膜によるコーティング条件も上記実施の形態で
の第１のコーティングと同一になるように設定された。
【００３５】図３から判るように、本発明の方法では、
窒化シリコン膜中には約６×１０18原子／ｃｍ3 、窒化
シリコン膜とアモルファスシリコン膜との界面には約３
×１０19原子／ｃｍ3 、アモルファスシリコン膜中には
約５×１０16原子／ｃｍ3 のフッ素がそれぞれ存在す
る。
窒化シリコン膜中には約６×１０18原子／ｃｍ3 、窒化
シリコン膜とアモルファスシリコン膜との界面には約３
×１０19原子／ｃｍ3 、アモルファスシリコン膜中には
約５×１０16原子／ｃｍ3 のフッ素がそれぞれ存在す
る。
【００３６】これに対して、図４から判るように、従来
の方法では、窒化シリコン膜中には約２×１０19原子／
ｃｍ3 、窒化シリコン膜とアモルファスシリコン膜との
界面には約３×１０20原子／ｃｍ3 、アモルファスシリ
コン膜中には約２×１０18原子／ｃｍ3 のフッ素がそれ
ぞれ存在する。
の方法では、窒化シリコン膜中には約２×１０19原子／
ｃｍ3 、窒化シリコン膜とアモルファスシリコン膜との
界面には約３×１０20原子／ｃｍ3 、アモルファスシリ
コン膜中には約２×１０18原子／ｃｍ3 のフッ素がそれ
ぞれ存在する。
【００３７】図３と図４を比較して明らかなように、本
発明の方法では、成膜した薄膜中のフッ素の量が大幅に
低減する。特にアモルファスシリコン膜中のフッ素の量
は、従来の方法に比較して２桁ほど低減するようにな
る。また、アモルファスシリコン膜と窒化シリコン膜の
界面では、フッ素の量は従来の方法に比較し１桁程度低
減するようになる。
発明の方法では、成膜した薄膜中のフッ素の量が大幅に
低減する。特にアモルファスシリコン膜中のフッ素の量
は、従来の方法に比較して２桁ほど低減するようにな
る。また、アモルファスシリコン膜と窒化シリコン膜の
界面では、フッ素の量は従来の方法に比較し１桁程度低
減するようになる。
【００３８】また、本発明でのコーティング処理で用い
られるプラズマ窒化シリコン膜は、チャンバーを構成す
る材料との接着性が非常に高く、膜剥離の問題がない。
このために、成膜中のパーティクル発生はほとんどなく
なる。
られるプラズマ窒化シリコン膜は、チャンバーを構成す
る材料との接着性が非常に高く、膜剥離の問題がない。
このために、成膜中のパーティクル発生はほとんどなく
なる。
【００３９】このように積層膜中のフッ素量が低減して
くると、膜が高品質になりＴＦＴの信頼性が大幅に向上
するようになる。
くると、膜が高品質になりＴＦＴの信頼性が大幅に向上
するようになる。
【００４０】次に、第２の実施の形態でもって本発明を
説明する。この方法は、先述した第１の実施の形態で説
明した方法に、さらに、水素プラズマ処理と第２のコー
ティングとを追加するものである。ここで、水素プラズ
マ処理の条件、第２のコーティング条件は第１の実施の
形態で説明したものと同一になるようにしてよい。
説明する。この方法は、先述した第１の実施の形態で説
明した方法に、さらに、水素プラズマ処理と第２のコー
ティングとを追加するものである。ここで、水素プラズ
マ処理の条件、第２のコーティング条件は第１の実施の
形態で説明したものと同一になるようにしてよい。
【００４１】このプラズマ・クリーニング後に、窒化シ
リコン膜とアモルファスシリコン膜とを積層した場合に
は、膜中のフッ素量は第１の実施の形態より更に低減す
るようになる。
リコン膜とアモルファスシリコン膜とを積層した場合に
は、膜中のフッ素量は第１の実施の形態より更に低減す
るようになる。
【００４２】本発明の特徴であるプラズマ・エッチング
処理後のコーティング処理と水素プラズマ処理の条件
は、上述したものに限定されない。
処理後のコーティング処理と水素プラズマ処理の条件
は、上述したものに限定されない。
【００４３】コーティング処理では、チャンバー内のガ
ス圧力を０．８〜２．０Ｔｏｒｒに保持し、ＳｉＨ4 ガ
スを１００〜２００ｃｃ／ｍｉｎ流量、ＮＨ3 を５００
〜１０００ｃｃ／ｍｉｎ流量、Ｎ2 を１０００〜３００
０ｃｃ／ｍｉｎ流量に設定する。そして、１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波電力を６００〜１０００Ｗの範囲に設定す
る。このようにして、チャンバー内に膜厚０．３〜０．
５μｍのプラズマ窒化シリコン膜で第１のコーティング
をする。なお、第２のコーティングでは、プラズマ窒化
シリコン膜の膜厚を０．０５〜０．２μｍにする。
ス圧力を０．８〜２．０Ｔｏｒｒに保持し、ＳｉＨ4 ガ
スを１００〜２００ｃｃ／ｍｉｎ流量、ＮＨ3 を５００
〜１０００ｃｃ／ｍｉｎ流量、Ｎ2 を１０００〜３００
０ｃｃ／ｍｉｎ流量に設定する。そして、１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波電力を６００〜１０００Ｗの範囲に設定す
る。このようにして、チャンバー内に膜厚０．３〜０．
５μｍのプラズマ窒化シリコン膜で第１のコーティング
をする。なお、第２のコーティングでは、プラズマ窒化
シリコン膜の膜厚を０．０５〜０．２μｍにする。
【００４４】水素プラズマ処理では、チャンバー１内の
ガス圧力を０．８〜２．０Ｔｏｒｒに保持し、Ｈ2 ガス
を１０００〜２０００ｃｃ／ｍｉｎ流量に設定する。そ
して、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を５０〜５００Ｗ
に設定し、チャンバー内の水素プラズマ処理を行う。こ
こで、接地電極３の温度を２００〜３００℃に設定して
もよい。
ガス圧力を０．８〜２．０Ｔｏｒｒに保持し、Ｈ2 ガス
を１０００〜２０００ｃｃ／ｍｉｎ流量に設定する。そ
して、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を５０〜５００Ｗ
に設定し、チャンバー内の水素プラズマ処理を行う。こ
こで、接地電極３の温度を２００〜３００℃に設定して
もよい。
【００４５】本発明の方法において、フッ素系ガスによ
るプラズマ・エッチング処理後の第１のコーティングの
役割は、チャンバー内の残留フッ素をプラズマ窒化シリ
コン膜中に取り込むことである。そして、水素プラズマ
処理の役割は、チャンバー内の残留フッ素、特に上記コ
ーティング処理で形成したプラズマ窒化シリコン膜表面
に析出するフッ素をフッ化水素にしガス排気装置を通し
てチャンバー外に排気除去することである。さらに、第
２のコーティングの役割は、水素プラズマ処理で排気除
去できなかったフッ素をさらに膜中に取り込むことであ
る。
るプラズマ・エッチング処理後の第１のコーティングの
役割は、チャンバー内の残留フッ素をプラズマ窒化シリ
コン膜中に取り込むことである。そして、水素プラズマ
処理の役割は、チャンバー内の残留フッ素、特に上記コ
ーティング処理で形成したプラズマ窒化シリコン膜表面
に析出するフッ素をフッ化水素にしガス排気装置を通し
てチャンバー外に排気除去することである。さらに、第
２のコーティングの役割は、水素プラズマ処理で排気除
去できなかったフッ素をさらに膜中に取り込むことであ
る。
【００４６】なお、本発明のプラズマ・クリーニングで
は、プラズマ・エッチング処理後、コーティング処理と
水素プラズマ処理とを更に繰り返してもよい。これを繰
り返すことで膜中のフッ素量あるいはその他の不純物は
更に低減し、高品質の薄膜が形成されるようになる。こ
こで、最終段階の水素プラズマ処理を省略してもよい。
これによりプラズマ・クリーニング時間が短縮される。
は、プラズマ・エッチング処理後、コーティング処理と
水素プラズマ処理とを更に繰り返してもよい。これを繰
り返すことで膜中のフッ素量あるいはその他の不純物は
更に低減し、高品質の薄膜が形成されるようになる。こ
こで、最終段階の水素プラズマ処理を省略してもよい。
これによりプラズマ・クリーニング時間が短縮される。
【００４７】以上の実施の形態の説明では、コーティン
グ処理でプラズマ窒化シリコン膜が用いられたが、その
他のＣＶＤ法により堆積される薄膜であってもよい。な
お、この場合にチャンバー内に堆積する薄膜には、膜剥
離しないものを選択するのがよい。
グ処理でプラズマ窒化シリコン膜が用いられたが、その
他のＣＶＤ法により堆積される薄膜であってもよい。な
お、この場合にチャンバー内に堆積する薄膜には、膜剥
離しないものを選択するのがよい。
【００４８】また、水素プラズマ処理では、Ｈ2 ガスを
用いられたが、その他水素と窒素の混合ガスが使用され
てもよい。
用いられたが、その他水素と窒素の混合ガスが使用され
てもよい。
【００４９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のＣＶＤ
装置のクリーニング方法は、ＣＶＤ法により基板上に薄
膜成膜を行うＣＶＤ処理装置において、上記ＣＶＤ処理
装置内にフッ素含有のガスを導入してプラズマを発生さ
せチャンバー内を洗浄した後、このチャンバー内のコー
ティング処理と水素プラズマ処理とを順次施すようにす
る。ここで、上記ＣＶＤ法により基板上に形成する薄膜
とコーティング処理でチャンバー内に形成する薄膜とが
同一の材料で構成されるようにする。
装置のクリーニング方法は、ＣＶＤ法により基板上に薄
膜成膜を行うＣＶＤ処理装置において、上記ＣＶＤ処理
装置内にフッ素含有のガスを導入してプラズマを発生さ
せチャンバー内を洗浄した後、このチャンバー内のコー
ティング処理と水素プラズマ処理とを順次施すようにす
る。ここで、上記ＣＶＤ法により基板上に形成する薄膜
とコーティング処理でチャンバー内に形成する薄膜とが
同一の材料で構成されるようにする。
【００５０】具体的には、上記コーティング処理ではチ
ャンバー内にプラズマ窒化シリコン膜が形成される。ま
た、上記ＣＶＤ法により基板上に形成する薄膜は、窒化
シリコン膜とアモルファスシリコン膜の積層膜である。
そして、上記フッ素含有のガスとしてＮＦ3 ガスが用い
られる。
ャンバー内にプラズマ窒化シリコン膜が形成される。ま
た、上記ＣＶＤ法により基板上に形成する薄膜は、窒化
シリコン膜とアモルファスシリコン膜の積層膜である。
そして、上記フッ素含有のガスとしてＮＦ3 ガスが用い
られる。
【００５１】このようにすることで、ＣＶＤ装置のチャ
ンバー内に残留するフッ素ガスの影響を短時間でほぼ完
全に除去できるようになる。そして、プラズマＣＶＤ法
等でもって高品質の薄膜が容易に成膜できるようにな
る。
ンバー内に残留するフッ素ガスの影響を短時間でほぼ完
全に除去できるようになる。そして、プラズマＣＶＤ法
等でもって高品質の薄膜が容易に成膜できるようにな
る。
【００５２】また、成膜中にコーティング膜がチャンバ
ー壁から剥離することはなくなり、表示デバイス等の歩
留まりが大幅に向上する。
ー壁から剥離することはなくなり、表示デバイス等の歩
留まりが大幅に向上する。
【００５３】このようにして、本発明は、高品質で生産
性の高い半導体装置あるいは表示デバイスの量産製造を
容易にする。
性の高い半導体装置あるいは表示デバイスの量産製造を
容易にする。
【図１】本発明の実施の形態を説明するためのＣＶＤ装
置の説明図である。
置の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態を説明するためのフロー図
である。
である。
【図３】本発明の効果を説明するためのＳＩＭＳ分析結
果を示す図である。
果を示す図である。
【図４】従来の技術で形成する薄膜のＳＩＭＳ分析結果
を示す図である。
を示す図である。
１ チャンバー ２ 高周波電極 ３ 接地電極 ４ ガラス基板 ５ ヒーター ６ 昇降装置 ７ 高周波電源 ８ ガス供給装置 ９ ガス排気装置
Claims (6)
- 【請求項１】 ＣＶＤ法により基板上に薄膜の形成を行
うＣＶＤ処理装置において、前記ＣＶＤ処理装置内にフ
ッ素含有のガスを導入してプラズマを発生させ反応室内
を洗浄した後、前記反応室内のコーティング処理と水素
プラズマ処理とを順次施すことを特徴とするＣＶＤ装置
のクリーニング方法。 - 【請求項２】 前記反応室内のコーティング処理と水素
プラズマ処理とを連続して２回以上繰り返すことを特徴
とする請求項１記載のＣＶＤ装置のクリーニング方法。 - 【請求項３】 前記ＣＶＤ法により基板上に形成する薄
膜と前記コーティング処理で反応室内に形成する薄膜と
が同一の材料で構成されるようにすることを特徴とする
請求項１または請求項２記載のＣＶＤ装置のクリーニン
グ方法。 - 【請求項４】 前記コーティング処理で反応室内にプラ
ズマ窒化シリコン膜が形成されることを特徴とする請求
項１、請求項２または請求項３記載のＣＶＤ装置のクリ
ーニング方法。 - 【請求項５】 前記ＣＶＤ法により基板上に形成する薄
膜が窒化シリコン膜とアモルファスシリコン膜の積層膜
であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
ＣＶＤ装置のクリーニング方法。 - 【請求項６】 前記フッ素含有のガスがＮＦ3 ガスであ
ることを特徴とする請求項１から請求項５のうち１つの
請求項に記載のＣＶＤ装置のクリーニング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10025599A JP3112880B2 (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | Ｃｖｄ装置のクリーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10025599A JP3112880B2 (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | Ｃｖｄ装置のクリーニング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11224858A true JPH11224858A (ja) | 1999-08-17 |
| JP3112880B2 JP3112880B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=12170381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10025599A Expired - Fee Related JP3112880B2 (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | Ｃｖｄ装置のクリーニング方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3112880B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2004044970A1 (ja) * | 2002-11-11 | 2004-05-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | 基板処理装置 |
| SG113617A1 (en) * | 2004-01-23 | 2005-08-29 | Air Prod & Chem | Cleaning cvd chambers following deposition of porogen-containing materials |
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-
1998
- 1998-02-06 JP JP10025599A patent/JP3112880B2/ja not_active Expired - Fee Related
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