JPS6389684A - クリ−ニング終点検出方式 - Google Patents
クリ−ニング終点検出方式Info
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- JPS6389684A JPS6389684A JP23382586A JP23382586A JPS6389684A JP S6389684 A JPS6389684 A JP S6389684A JP 23382586 A JP23382586 A JP 23382586A JP 23382586 A JP23382586 A JP 23382586A JP S6389684 A JPS6389684 A JP S6389684A
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はクリーニング終点検出方式に関する。
更に詳細には、本発明は気相反応装置等の反応炉内をプ
ラズマエツチングによりクリーニングする際のクリーニ
ング終点検出方式に関する。
ラズマエツチングによりクリーニングする際のクリーニ
ング終点検出方式に関する。
［従来の技術］
薄膜の形成方法として半導体工業において一般に広（用
いられているものの一つに化学的気相成長法（ＣＶＤ：
Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＶａｐｏｕｒＤｅｐｏｓ ｉ ｔ
１ｏｎ）がある。ＣＶＤとは、ガス状物質を化学反応
で固体物質にし、基板上に堆積することをいう。
いられているものの一つに化学的気相成長法（ＣＶＤ：
Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＶａｐｏｕｒＤｅｐｏｓ ｉ ｔ
１ｏｎ）がある。ＣＶＤとは、ガス状物質を化学反応
で固体物質にし、基板上に堆積することをいう。
ＣＶＤの特徴は、成長しようとする薄膜の融点よりかな
り低い堆積温度で種々の薄膜が得られること、および、
成長した薄膜の純度が高り、ＳｉやＳｉ上の熱酸化膜上
に成長した場合も電気的特性が安定であることで、広く
半導体表面のパッシベーション膜として利用されている
。
り低い堆積温度で種々の薄膜が得られること、および、
成長した薄膜の純度が高り、ＳｉやＳｉ上の熱酸化膜上
に成長した場合も電気的特性が安定であることで、広く
半導体表面のパッシベーション膜として利用されている
。
ＣＶＤによる薄膜形成は、例えば５００℃程度に加熱し
たウェハに反応ガス（例えば、Ｓ ｓ ＨＯ＋０２．ま
たはＳ ｉＨ＜＋ ＋ＰＨＪ ＋０２ ）を供給して行
われる。」−記の反応ガスは反応炉内のウェハに吹きつ
けられ、該ウェハの表面に５ｉ０２あるいはフォスフオ
シリケードガラス（ＰＳＧ）またはボロシリケートガラ
ス（ＢＳＧ）の薄膜を形成する。また、５ｉ０２とＰＳ
Ｇとの２相成膜が行われることもある。更に、モリブデ
ン、タングステンあるいはタングステンシリサイド等の
金属薄膜の形成にも使用できる。
たウェハに反応ガス（例えば、Ｓ ｓ ＨＯ＋０２．ま
たはＳ ｉＨ＜＋ ＋ＰＨＪ ＋０２ ）を供給して行
われる。」−記の反応ガスは反応炉内のウェハに吹きつ
けられ、該ウェハの表面に５ｉ０２あるいはフォスフオ
シリケードガラス（ＰＳＧ）またはボロシリケートガラ
ス（ＢＳＧ）の薄膜を形成する。また、５ｉ０２とＰＳ
Ｇとの２相成膜が行われることもある。更に、モリブデ
ン、タングステンあるいはタングステンシリサイド等の
金属薄膜の形成にも使用できる。
［発明が解決しようとする問題点］
従来のＣＶＤ薄膜形成装置等の気相反応装置では、密閉
可能な反応炉内に試料台を配設し、この試料台の上面に
ウェハを載置し、試料台を下から加熱することにより所
望の成膜反応等を実施していた。
可能な反応炉内に試料台を配設し、この試料台の上面に
ウェハを載置し、試料台を下から加熱することにより所
望の成膜反応等を実施していた。
しかし、成膜反応処理が継続されるにつれて、反応炉内
の内壁面およびウェハの載置される試料台の表面に酸化
物の被膜やフレークが生成・付着する。これらの異物は
振動や気流により壁面から剥離されて炉内を浮遊し、ウ
ェハの表面に落下し、ウェハの膜にピンホールを発生さ
せることがある。
の内壁面およびウェハの載置される試料台の表面に酸化
物の被膜やフレークが生成・付着する。これらの異物は
振動や気流により壁面から剥離されて炉内を浮遊し、ウ
ェハの表面に落下し、ウェハの膜にピンホールを発生さ
せることがある。
また、試料台の表面に付着した酸化物被膜は試料台の温
度分布に悪影響を与え、膜厚の不均一性をもたらす。
度分布に悪影響を与え、膜厚の不均一性をもたらす。
従って、ＣｖＤ装置の多くは定期的に反応炉および試料
台のクリーニングを行っている。特に、減圧ＣＶＤ装置
およびプラズマＣＶＤ装置の場合、この反応炉および試
料台のクリーニング方法として、プラズマエツチングを
適用することが多い。
台のクリーニングを行っている。特に、減圧ＣＶＤ装置
およびプラズマＣＶＤ装置の場合、この反応炉および試
料台のクリーニング方法として、プラズマエツチングを
適用することが多い。
しかし、プラズマエツチングによりクリーニングを行う
場合、クリーニングの終点を確認するのが極めて困難で
ある。従来はこの終点判定を作業者の経験と勘にのみ依
存して行っていた。その結果、終点の判断をしばしば誤
り、下記のような不都合な事態を引き起こしていた。
場合、クリーニングの終点を確認するのが極めて困難で
ある。従来はこの終点判定を作業者の経験と勘にのみ依
存して行っていた。その結果、終点の判断をしばしば誤
り、下記のような不都合な事態を引き起こしていた。
クリーニング不足の場合、反応炉の内壁面および試料台
上にエツチング残りが発生する。このエツチング残りは
前記のように、ウェハの表面に落ド・付着してピンホー
ルを発生させる。
上にエツチング残りが発生する。このエツチング残りは
前記のように、ウェハの表面に落ド・付着してピンホー
ルを発生させる。
クリーニング過多の場合、反応炉の内壁面および試料台
までもエツチングされてしまい、装置自体の破壊につな
がる恐れがある。
までもエツチングされてしまい、装置自体の破壊につな
がる恐れがある。
［発明の目的コ
従って、本発明の目的は反応炉内壁面および試料台表面
に付着した酸化物異物をプラズマエツチングによりクリ
ーニングする際のクリーニング終点検出方式を提供する
ことである。
に付着した酸化物異物をプラズマエツチングによりクリ
ーニングする際のクリーニング終点検出方式を提供する
ことである。
［問題点を解決するための手段］
前記の問題点を解決し、あわせて本発明の目的を達成す
るための手段として、この発明は、プラズマエツチング
により気相反応装置の反応炉内をクリーニングする際に
、プラズマクリーニング中の炉内におけるプラズマ放電
の発光を受光し、電気信号に変換する手段と、この電気
信号の時間的変化に基づきプラズマクリーニングの終了
時点を判定する手段とからなることを特徴とするクリー
ニング終点検出方式を提供する。
るための手段として、この発明は、プラズマエツチング
により気相反応装置の反応炉内をクリーニングする際に
、プラズマクリーニング中の炉内におけるプラズマ放電
の発光を受光し、電気信号に変換する手段と、この電気
信号の時間的変化に基づきプラズマクリーニングの終了
時点を判定する手段とからなることを特徴とするクリー
ニング終点検出方式を提供する。
［作用］
前記のように、本発明の方式によればプラズマ放電の発
光強度の時間的変化を電気的に捕捉することによりプラ
ズマエツチングによるクリーニングの終点を判定する。
光強度の時間的変化を電気的に捕捉することによりプラ
ズマエツチングによるクリーニングの終点を判定する。
本発明者が研究を続けた結果、プラズマエツチングによ
り反応炉内の異物をクリーニングする際、クリーニング
開始時点のプラズマ放電の発光は弱く、クリーニングが
進につれて発光強度が高まり、遂には発光強度が一定に
なることを発見した。この発光強度が一定になった時点
でプラズマエツチングを終了し、反応炉内を観察したと
ころ炉内壁面および試料台表面は奇麗にクリーニングさ
れており、エツチング残りは認められなかった。また、
反応炉内壁面および試料台の何れもエツチングされたよ
うな痕跡も認められなかった。
り反応炉内の異物をクリーニングする際、クリーニング
開始時点のプラズマ放電の発光は弱く、クリーニングが
進につれて発光強度が高まり、遂には発光強度が一定に
なることを発見した。この発光強度が一定になった時点
でプラズマエツチングを終了し、反応炉内を観察したと
ころ炉内壁面および試料台表面は奇麗にクリーニングさ
れており、エツチング残りは認められなかった。また、
反応炉内壁面および試料台の何れもエツチングされたよ
うな痕跡も認められなかった。
かくして、従来のように作業者の経験と勘で終点判定し
ていたのに比べて、クリーニング不足やクリーニング過
多などの不都合な事態は殆ど発生しなくなる。
ていたのに比べて、クリーニング不足やクリーニング過
多などの不都合な事態は殆ど発生しなくなる。
［実施例］
以ド、図面を参照しながら本発明のクリーニング終点検
出方式の一実施例について更に詳細に説明する。
出方式の一実施例について更に詳細に説明する。
第１図は本発明の方式を実施する気相反応装置の概要図
である。
である。
第１図に示されるように、気相反応装置の反応炉１の内
部にはウェハ等の基板を載置するための試料台３が配設
されている。反応炉の上部にはプラズマ電極１０が配設
されている。
部にはウェハ等の基板を載置するための試料台３が配設
されている。反応炉の上部にはプラズマ電極１０が配設
されている。
プラズマＣＶＤ薄膜形成装置のように本来的にプラズマ
電極を有する装置の場合は問題ないが、常圧または減圧
型ＣＶＤ薄膜形成装置のようにプラズマ電極を有しない
装置の場合、クリーニングを実施する際、反応炉の上部
に臨時的にプラズマ電極を取付なければならない。
電極を有する装置の場合は問題ないが、常圧または減圧
型ＣＶＤ薄膜形成装置のようにプラズマ電極を有しない
装置の場合、クリーニングを実施する際、反応炉の上部
に臨時的にプラズマ電極を取付なければならない。
更に、電極と試料台との間を見通せる位置にプラズマ放
電測光用の透光性窓部２０を配設する。
電測光用の透光性窓部２０を配設する。
透光性部材は例えば、石英などを使用できる。
その他、高周波を印加してプラズマ放電を発生させるた
めに、試料台および反応炉本体を接地する必要がある。
めに、試料台および反応炉本体を接地する必要がある。
図示されていないが、反応炉内を高真空状態にするため
の排気設備が反応炉に接続されている。
の排気設備が反応炉に接続されている。
プラズマ電極１０の内部にはＣＦｑ等のエツチングガス
を通すためのガス導路１２が設けられている。このガス
導路はバルブ１６を介してエツチングガス供給源１８に
接続されている。電極は高周波電源１４に接続されてい
る。
を通すためのガス導路１２が設けられている。このガス
導路はバルブ１６を介してエツチングガス供給源１８に
接続されている。電極は高周波電源１４に接続されてい
る。
透光性窓部２０に隣接して反応炉内におけるプラズマ放
電の発光状態をモニタするための受光センサ（例えばホ
トトランジスタ）３０を配設する。
電の発光状態をモニタするための受光センサ（例えばホ
トトランジスタ）３０を配設する。
発光強度はセンサ３０により電気信号に変換される。こ
の電気信号を増幅器４０で増幅する。
の電気信号を増幅器４０で増幅する。
増幅器４０で増幅された信号をＡ／Ｄ変換器５０で変換
し、マイコン回路６０へ送出する。マイコン回路にはＣ
ＰＵ８２とメモリ６４が組込まれており、メモリ６４に
はクリーニング終点判定プログラムが記憶されている。
し、マイコン回路６０へ送出する。マイコン回路にはＣ
ＰＵ８２とメモリ６４が組込まれており、メモリ６４に
はクリーニング終点判定プログラムが記憶されている。
本発明者が研究を続けた結果、例えば、ＣＦ。
ガスでプラズマエツチングする場合、反応炉内の異物と
ＣＦ４のフッ素イオンとが反応するためにプラズマ放電
の発光は弱くなり、異物が減少し炉内のフッ素イオン濃
度が高くなるにつれて発光強度が高まり、エツチングす
るべき異物が無くなると発光強度が一定値に収斂してく
ることを発見した。従って、発光強度の時間的変化がな
くなり、大体一定値をボすようになった時点がクリーニ
ングの終点である。
ＣＦ４のフッ素イオンとが反応するためにプラズマ放電
の発光は弱くなり、異物が減少し炉内のフッ素イオン濃
度が高くなるにつれて発光強度が高まり、エツチングす
るべき異物が無くなると発光強度が一定値に収斂してく
ることを発見した。従って、発光強度の時間的変化がな
くなり、大体一定値をボすようになった時点がクリーニ
ングの終点である。
メモリ６４内のクリーニング終点判定プログラムに従っ
てＣＰＵ６２によりクリーニングの終点が判定されたら
、ＣＰＵ８２から制御回路７０ヘクリ一ニング終了信号
が送出される。この信号に基づき制御回路７０は高周波
電源１４からの印加とエツチングガスの供給を止める。
てＣＰＵ６２によりクリーニングの終点が判定されたら
、ＣＰＵ８２から制御回路７０ヘクリ一ニング終了信号
が送出される。この信号に基づき制御回路７０は高周波
電源１４からの印加とエツチングガスの供給を止める。
前記増幅器５０にベンレコーダ８０を接続し、プラズマ
放電の発光強度の時間的変化を記録することもできる。
放電の発光強度の時間的変化を記録することもできる。
この記録に基づきクリーニングの終点を人為的に判断し
、高周波電源１４からの印加とエツチングガスの供給を
止めることもできる。
、高周波電源１４からの印加とエツチングガスの供給を
止めることもできる。
プラズマ放電の測光は連続的に行うこともできるが、所
定の時間間隔で断続的に行い、一つ前の測定結果と現在
の測定結果を比較し、その差からクリーニングの終点を
判定することもできる。終点に近づくにつれて差は小さ
くなり、遂にはゼロとなる。差がゼロになった時点がク
リーニングの終点である。
定の時間間隔で断続的に行い、一つ前の測定結果と現在
の測定結果を比較し、その差からクリーニングの終点を
判定することもできる。終点に近づくにつれて差は小さ
くなり、遂にはゼロとなる。差がゼロになった時点がク
リーニングの終点である。
［発明の効果コ
以上説明したように、本発明の方式によればプラズマ放
電の発光強度の時間的変化を電気的に捕捉することによ
りプラズマエツチングによるクリーニングの終点を判定
する。
電の発光強度の時間的変化を電気的に捕捉することによ
りプラズマエツチングによるクリーニングの終点を判定
する。
本発明者が研究を続けた結果、プラズマエツチングによ
り反応炉内の異物をクリーニングする際、クリーニング
開始時点のプラズマ放電の発光は弱く、クリーニングが
進につれて発光強度が高まり、遂には発光強度が一定に
なることを発見した。この発光強度が一定になった時点
でプラズマエツチングを終了し、反応炉内を観察したと
ころ炉内壁面および試料台表面は奇麗にクリーニングさ
れており、エツチング残りは認められなかった。また、
反応炉内壁面および試料台の何れもエツチングされたよ
うな痕跡も認められなかった。
り反応炉内の異物をクリーニングする際、クリーニング
開始時点のプラズマ放電の発光は弱く、クリーニングが
進につれて発光強度が高まり、遂には発光強度が一定に
なることを発見した。この発光強度が一定になった時点
でプラズマエツチングを終了し、反応炉内を観察したと
ころ炉内壁面および試料台表面は奇麗にクリーニングさ
れており、エツチング残りは認められなかった。また、
反応炉内壁面および試料台の何れもエツチングされたよ
うな痕跡も認められなかった。
かくして、従来のように作業者の経験と勘で終点判定し
ていたのに比べて、クリーニング不足により残留した異
物がウェハ等に付着しピンホールを発生させたり、クリ
ーニング過多により反応炉内壁面および試料台がエツチ
ングされたりすることが効果的に防止される。
ていたのに比べて、クリーニング不足により残留した異
物がウェハ等に付着しピンホールを発生させたり、クリ
ーニング過多により反応炉内壁面および試料台がエツチ
ングされたりすることが効果的に防止される。
また、クリーニング時の反応炉内全域にわたるエツチン
グ精度を向上させることもできる。
グ精度を向上させることもできる。
第１図は本発明の方式を実施する気相反応装置の概要図
である。 １・・・反応炉、３・・・試料台、１０・・・プラズマ
電極。 １２・・・ガス導路、１４・・・高周波電源、１８・・
・エツチングガス供給源、２０・・・透光性窓部、３０
・・・受光センサ、４０・・・増幅器、５０・・・Ａ／
Ｄ変換器。
である。 １・・・反応炉、３・・・試料台、１０・・・プラズマ
電極。 １２・・・ガス導路、１４・・・高周波電源、１８・・
・エツチングガス供給源、２０・・・透光性窓部、３０
・・・受光センサ、４０・・・増幅器、５０・・・Ａ／
Ｄ変換器。
Claims (3)
- （１）プラズマエッチングにより気相反応装置の反応炉
内をクリーニングする際に、プラズマクリーニング中の
炉内におけるプラズマ放電の発光を受光し、電気信号に
変換する手段と、この電気信号の時間的変化に基づきプ
ラズマクリーニングの終了時点を判定する手段とからな
ることを特徴とするクリーニング終点検出方式。 - （２）プラズマ放電を受光し、電気信号に変換する手段
はホトトランジスタである特許請求の範囲第１項に記載
のクリーニング終点検出方式。 - （３）プラズマ放電の発光強度に対応する電気信号に時
間的変化がなくなり、大体一定値となった時点をクリー
ニングの終了点と判定する特許請求の範囲第１項に記載
のクリーニング終点検出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23382586A JPS6389684A (ja) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | クリ−ニング終点検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23382586A JPS6389684A (ja) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | クリ−ニング終点検出方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6389684A true JPS6389684A (ja) | 1988-04-20 |
Family
ID=16961151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23382586A Pending JPS6389684A (ja) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | クリ−ニング終点検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6389684A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6737666B1 (en) | 1999-11-26 | 2004-05-18 | Nec Electronics Corporation | Apparatus and method for detecting an end point of a cleaning process |
| US6852242B2 (en) | 2001-02-23 | 2005-02-08 | Zhi-Wen Sun | Cleaning of multicompositional etchant residues |
| US7534469B2 (en) | 2005-03-31 | 2009-05-19 | Asm Japan K.K. | Semiconductor-processing apparatus provided with self-cleaning device |
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| JPS5625972A (en) * | 1979-08-09 | 1981-03-12 | Fujitsu Ltd | Etching treatment by plasma |
-
1986
- 1986-10-01 JP JP23382586A patent/JPS6389684A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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