JP3007032B2 - Gas cleaning method for tungsten and tungsten compound film forming apparatus - Google Patents
Gas cleaning method for tungsten and tungsten compound film forming apparatusInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ＷＦ6とＨ2 、Ｓ
ｉＨ4、ＳｉＨ2Ｃｌ2 等のシラン系ガス、ＣＨ4等を用
いてＷやＷＳｉ、ＷＣ等のＷ化合物を成膜する装置にお
いて、反応器内部に堆積したこれらの物質をＣ2Ｆ6とＯ
2、ＣＦ4とＯ2、ＳＦ6とＯ2混合ガスでプラズマガスク
リーニグすると同時またはその後に、このクリーニング
操作によって二次的に生成してくるＷもしくはＳｉの酸
化物をＦ2またはＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＣｌＦ5、ＢｒＦ3、
ＢｒＦ5、ＢｒＦ7、ＩＦ3、ＩＦ5、ＩＦ7等のフッ素系
インタハロゲンガスを用いてクリーニングすることによ
り該装置に堆積する不要な堆積物を完全にクリーニング
する方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to WF 6 and H 2 , S
In an apparatus for forming a W compound such as W, WSi, or WC using a silane-based gas such as iH 4 or SiH 2 Cl 2 or CH 4 , these substances deposited inside the reactor are referred to as C 2 F 6 O
2 , or simultaneously with or after performing plasma gas cleaning with a mixed gas of CF 4 and O 2 , or SF 6 and O 2 , oxides of W or Si secondary generated by this cleaning operation are replaced with F 2 or ClF, ClF 3 , ClF 5 , BrF 3 ,
The present invention relates to a method for completely cleaning unnecessary deposits deposited on the apparatus by cleaning using fluorine interhalogen gas such as BrF 5 , BrF 7 , IF 3 , IF 5 , IF 7 .
【０００２】[0002]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】Ｗ及
びその化合物は、超硬材料、半導体等の配線材料等とし
て広範に使用されている。これらＷ系の膜、ウイスカ、
粉体を堆積させる場合は、ＷＦ6を用いたＣＶＤ法やス
パッタリング法で行われる。ところが、これらの方法で
合成を行った場合、反応器壁や基板を保持する冶具等に
も不要なＷ系化合物が堆積する。これらの不要な物質の
堆積量が増加してくるとパーティクルの発生や異常反応
の原因となるため、随時これらを除去しなければならな
い。これらの不要な堆積物を除去するために、Ｃ2Ｆ6、
ＣＦ4、ＳＦ6等とＯ2混合ガスをプラズマ中で活性化さ
せてクリーニングするプラズマクリーニグ法が広範に行
われている。この方法において、Ｏ2を混合するのはＣ2
Ｆ6、ＣＦ4、ＳＦ6をプラズマ中で解離させたときに、
ＣやＳ系の固体状の物質が副次的に生成するのを抑制す
るためである。2. Description of the Related Art W and its compounds have been widely used as super hard materials, wiring materials for semiconductors and the like. These W-based films, whiskers,
When powder is deposited, it is performed by a CVD method using WF 6 or a sputtering method. However, when synthesis is performed by these methods, an unnecessary W-based compound is deposited on a reactor wall, a jig for holding a substrate, and the like. An increase in the deposition amount of these unnecessary substances causes the generation of particles and an abnormal reaction. Therefore, they must be removed as needed. To remove these unwanted deposits, C 2 F 6 ,
2. Description of the Related Art A plasma cleaning method for activating and cleaning a mixed gas of CF 4 , SF 6 and the like and an O 2 gas in plasma has been widely performed. In this method, O 2 is mixed with C 2
When F 6 , CF 4 , and SF 6 are dissociated in plasma,
This is to suppress the secondary generation of C or S-based solid substances.
【０００３】ところが、これまで知られていなかった
が、このプラズマクリーニング法で長期間クリーニング
を続けると排気系の配管内やドライポンプ内、ダクト内
に黄白色粉体や青色粗膜状の不要物質が更に２次的に生
成してくるという問題があった。そのため、反応器内部
をプラズマクリーニングしても排気系の２次副生物を取
り除くために一旦製造プロセスを停止し、配管の解体を
行い洗浄する必要があった。[0003] However, it has not been known so far, but if cleaning is continued for a long time by this plasma cleaning method, yellowish-white powder or blue coarse film-like undesired substances are formed in exhaust system piping, dry pumps and ducts. However, there is a problem that the data is further secondary generated. Therefore, even if the inside of the reactor is plasma-cleaned, it is necessary to temporarily stop the production process and dismantle and clean the piping in order to remove secondary by-products in the exhaust system.
【０００４】以上のように、Ｃ2Ｆ6、ＣＦ4、ＳＦ6等の
フッ化物と酸素の混合系で反応器内部をプラズマクリー
ニングする機構を備えた装置においては、２次的副生成
物であるこれらの不要物質を除去する方法が望まれてい
た。また、堆積箇所は反応器外部であるためプラズマを
使用することはできない。従って、プラズマレスでクリ
ーニングする必要がある。As described above, in an apparatus provided with a mechanism for plasma cleaning the inside of a reactor with a mixed system of a fluoride such as C 2 F 6 , CF 4 , SF 6 and oxygen, secondary by-products are generated. There has been a demand for a method for removing some of these unnecessary substances. Further, since the deposition location is outside the reactor, plasma cannot be used. Therefore, it is necessary to perform cleaning without plasma.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための具体的手段】本発明者らは鋭意
検討の結果、排気系に堆積する黄白色粉体や青色粗膜状
物質が、ＷＯ3もしくはその１水和物、Ｗ2Ｏ5もしくは
非化学量論的組成からなる酸化タングステンもしくは非
化学量的組成からなる酸化フッ化タングステン等を含有
する混合物、であることを見出し、反応器内に堆積した
不要物質をＣ2Ｆ6、ＣＦ4、ＳＦ6等のフッ化物と酸素の
混合ガスでクリーニングし、排気系に堆積する不要な２
次副生成物をＦ2またはＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＣｌＦ5、Ｂ
ｒＦ、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、ＩＦ5、ＩＦ7等のフ
ッ素系インタハロゲンガスでクリーニングする方法を見
いだしたものである。The present inventors have conducted intensive studies and as a result, have found that the yellow-white powder or blue filmy substance deposited on the exhaust system is composed of WO 3 or its monohydrate, W 2 O. 5 or a mixture containing tungsten oxide having a non-stoichiometric composition or tungsten oxyfluoride having a non-stoichiometric composition, and unnecessary substances deposited in the reactor were converted to C 2 F 6 , Unnecessary 2 that is cleaned with a mixed gas of fluoride and oxygen such as CF 4 and SF 6 and deposited on the exhaust system
Next byproduct F 2 or ClF, ClF 3, ClF 5, B
A method for cleaning with a fluorine-based interhalogen gas such as rF, BrF 3 , BrF 5 , IF 3 , IF 5 and IF 7 has been found.
【０００６】すなわち本発明は、反応器内部に堆積した
タングステンもしくはタングステン化合物をＣ2Ｆ6とＯ
2、ＣＦ4とＯ2、ＳＦ6とＯ2の混合ガスでプラズマクリ
ーニングすると同時またはその後に、排気系内に堆積し
たタングステン酸化物等とＦ 2またはフッ素系インタハ
ロゲンガスとを接触反応させることを特徴とするガスク
リーニング方法を提供するものである。That is, according to the present invention, there is provided
Tungsten or tungsten compound to CTwoF6And O
Two, CFFourAnd OTwo, SF6And OTwoPlasma gas with mixed gas
At the same time or after cleaning,
Tungsten oxide etc. and F TwoOr fluorinated interha
Gasket, characterized in that it reacts with
It provides a leaning method.
【０００７】本発明において、Ｆ2またはＣｌＦ、Ｃｌ
Ｆ3、ＣｌＦ5、ＢｒＦ、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、Ｉ
Ｆ5、ＩＦ7等のフッ素系インタハロゲンガスの使用法
は、Ｃ 2Ｆ6，ＣＦ4、ＳＦ6とＯ2の混合ガスで反応器
内部をプラズマクリーニングしながら、排気系に流通さ
せる方法、Ｃ2Ｆ6，ＣＦ4、ＳＦ6とＯ2の混合ガスで
反応器内部をプラズマクリーニングした後、流通させる
方法、の何れを選択しても良い。In the present invention, FTwoOr ClF, Cl
FThree, ClFFive, BrF, BrFThree, BrFFive, IFThree, I
FFive, IF7To use fluorine interhalogen gas such as
Is C TwoF6, CFFour, SF6And OTwoOf the gas mixture in the reactor
While plasma cleaning the inside, it is distributed to the exhaust system.
How to make CTwoF6, CFFour, SF6And OTwoWith a gas mixture
After plasma cleaning inside the reactor, let it flow
Any of the methods may be selected.
【０００８】さらに、の方法においては、Ｃ2Ｆ6，Ｃ
Ｆ4、ＳＦ6のガス種により処理条件が異なり、(a).プラ
ズマクリーニングガスとしてＣ2Ｆ6を用いる場合は、Ｃ
2Ｆ6とＦ2またはＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＣｌＦ5、ＢｒＦ、
ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、ＩＦ5、ＩＦ7等のフッ素系
インタハロゲンガスとの燃焼反応、すなわち爆発の危険
を考慮し、ドライポンプから排気されたＣ2Ｆ6ガスの分
圧を２００Ｔｏｒｒ以下に保持しておくか、Ｃ2Ｆ6が２
００Ｔｏｒｒ以上の場合は、Ｆ2またはＣｌＦ、Ｃｌ
Ｆ3、ＣｌＦ5、ＢｒＦ、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、Ｉ
Ｆ5、ＩＦ7等のフッ素系インタハロゲンガス濃度を２３
０Ｔｏｒｒ以下に保持して行う必要がある。Further, in the method ( 2) , C 2 F 6 , C
The processing conditions differ depending on the gas type of F 4 and SF 6. (A) When C 2 F 6 is used as the plasma cleaning gas,
2 F 6 and F 2 or ClF, ClF 3 , ClF 5 , BrF,
Considering the combustion reaction with fluorine interhalogen gas such as BrF 3 , BrF 5 , IF 3 , IF 5 , IF 7 , that is, the danger of explosion, the partial pressure of the C 2 F 6 gas exhausted from the dry pump was set to 200 Torr. Or keep C 2 F 6 below
In the case of 00 Torr or more, F 2 or ClF, Cl
F 3 , ClF 5 , BrF, BrF 3 , BrF 5 , IF 3 , I
F 5, a fluorine-based inter halogen gas concentration in the IF 7 or the like 23
It is necessary to keep the pressure at 0 Torr or less.
【０００９】(b).プラズマクリーニングガスとしてＣＦ
4を用いる場合は、ＣＦ4とＦ2またはＣｌＦ、ＣｌＦ3、
ＣｌＦ5、ＢｒＦ、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、ＩＦ5、
ＩＦ 7等のフッ素系インタハロゲンガスとの燃焼反応、
すなわち爆発の危険を考慮し、ドライポンプから排気さ
れたＣＦ4ガス分圧を４００Ｔｏｒｒ以下に保持してお
くか、ＣＦ4が４００Ｔｏｒｒ以上の場合は、Ｆ2または
ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＣｌＦ5、ＢｒＦ、ＢｒＦ3、Ｂｒ
Ｆ5、ＩＦ3、ＩＦ5、ＩＦ7等のフッ素系インタハロゲン
ガス分圧を３００Ｔｏｒｒ以下に保持して行う必要があ
る。(B) CF as a plasma cleaning gas
FourIs used, CFFourAnd FTwoOr ClF, ClFThree,
ClFFive, BrF, BrFThree, BrFFive, IFThree, IFFive,
IF 7Combustion reaction with fluorine interhalogen gas such as
In other words, considering the danger of explosion,
CFFourKeep the gas partial pressure below 400 Torr
Kuka, CFFourIs 400 Torr or more, FTwoOr
ClF, ClFThree, ClFFive, BrF, BrFThree, Br
FFive, IFThree, IFFive, IF7Fluorine interhalogen
It is necessary to maintain the gas partial pressure at 300 Torr or less.
You.
【００１０】(c).プラズマクリーニングガスとしてＳＦ
6を用いる場合は、任意の割合でＦ2またはＣｌＦ、Ｃｌ
Ｆ3、ＣｌＦ5、ＢｒＦ、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、Ｉ
Ｆ5、ＩＦ7等のフッ素系インタハロゲンガスと混合して
も良い。(C) SF as plasma cleaning gas
When using 6 , F 2 or ClF, Cl at any ratio
F 3 , ClF 5 , BrF, BrF 3 , BrF 5 , IF 3 , I
It may be mixed with a fluorine interhalogen gas such as F 5 and IF 7 .
【００１１】(d).反応器に、Ｆ2またはＣｌＦ、Ｃｌ
Ｆ3、ＣｌＦ5、ＢｒＦ、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、Ｉ
Ｆ5、ＩＦ7等のフッ素系インタハロゲンガスを混合して
流す場合は、プラズマ中での装置材料の腐蝕性を考慮
し、これらのガス分圧を反応器内部圧力１０Ｔｏｒｒ以
下に保持してクリーニングすることが好ましい。(D) F 2 or ClF, Cl
F 3 , ClF 5 , BrF, BrF 3 , BrF 5 , IF 3 , I
If F 5, flow by mixing a fluorine-based inter halogen gas IF 7 or the like, in consideration of corrosion of the apparatus materials in plasma and retain these gas partial pressure below the reactor internal pressure 10Torr a cleaning Is preferred.
【００１２】また、の方法においては、排気系をクリ
ーニングするガスは、装置材料の耐蝕性等を考慮して任
意の条件でクリーニングすればよい。ただし、,何
れの方法においても、Ｆ2またはＣｌＦ、ＣｌＦ3、Ｃｌ
Ｆ5、ＢｒＦ、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、ＩＦ5、ＩＦ7
等のフッ素系インタハロゲンガスは、黄白色堆積物との
反応時の発熱を考慮して、３０ｖｏｌ％以下に保持する
ことが好ましい。In the above method, the gas for cleaning the exhaust system may be cleaned under any conditions in consideration of the corrosion resistance of the material of the apparatus. However, in either method, F 2 or ClF, ClF 3 , Cl
F 5, BrF, BrF 3, BrF 5, IF 3, IF 5, IF 7
It is preferable that the fluorine-based interhalogen gas is kept at 30 vol% or less in consideration of heat generation during the reaction with the yellow-white deposit.
【００１３】次に、クリーニングを行う際の温度条件に
ついて述べる。本発明において、クリーニング対象とな
る黄白色粉末と青色粗膜状物質は、それぞれ堆積箇所が
異なる。黄白色粉末は、主にドライポンプ後段のダクト
内に堆積し、青色粗膜状物質は、反応器出口からドライ
ポンプ入り口までに主に堆積する。黄白色粉体は、表面
積が大きいため室温からＦ2またはＣｌＦ、ＣｌＦ3、Ｃ
ｌＦ5、ＢｒＦ、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、ＩＦ5、Ｉ
Ｆ7等のフッ素系インタハロゲンガスと速やかに反応す
る。青色粗膜状物質は、黄白色粉体と同様に速やかに反
応するが、Ｆ2、ＣｌＦ3、ＩＦ7とは、除去速度が比較
的遅い。従って、Ｆ2、ＣｌＦ3、ＩＦ7を使用する場合
は、青色粗膜状物質の堆積箇所を加熱保温しておく必要
があり、６０℃以上に保持することが好ましい。また、
金属材料の腐蝕性を考慮すると２００℃以下でクリーニ
ングすることが好ましい。Next, the temperature conditions for performing cleaning will be described. In the present invention, the yellow-white powder and the blue coarse film-like substance to be cleaned are deposited at different locations. The yellow-white powder mainly accumulates in the duct after the dry pump, and the blue coarse film-like substance mainly accumulates from the outlet of the reactor to the inlet of the dry pump. Yellowish white powder, F 2 or ClF from room due to the large surface area, ClF 3, C
lF 5, BrF, BrF 3, BrF 5, IF 3, IF 5, I
It reacts rapidly with fluorine-based inter halogen gas such as F 7. The blue rough film-like substance reacts quickly like the yellowish-white powder, but has a relatively low removal rate from F 2 , ClF 3 and IF 7 . Therefore, when using F 2 , ClF 3 , or IF 7 , it is necessary to heat and maintain the deposition location of the blue coarse film-like substance, and it is preferable to keep the temperature at 60 ° C. or higher. Also,
In consideration of the corrosiveness of the metal material, cleaning is preferably performed at 200 ° C. or lower.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はかかる実施例により限定されるものでは
ない。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【００１５】参考例１ ＷＦ6とＨ2を原料として熱ＣＶＤ（混合ガス流量２０Ｓ
ＬＭ、５５０℃、７６０Ｔｏｒｒ、１２時間）を行い、
タングステンのスパッタリングターゲットを製造する装
置の排気系配管内に堆積したＷを、ＳＦ6とＯ2混合ガス
でプラズマクリーニング（ＳＦ6流量：１ＳＬＭ、Ｏ2流
量：０．５ＳＬＭ、系内圧力１０Ｔｏｒｒ、２時間）す
る操作を計６回行った。その後、該装置を解体して反応
器内部及び配管部を観察した。その結果を図１で示した
装置・排気ラインの概略図で説明すると、反応器１内部
は、ほとんどクリーニングできていたが、反応器出口か
らドライポンプ２入り口までの間には、青色粗膜状物質
が堆積していた。また、ドライポンプ２出口から排ガス
処理装置までの間の排気ダクト３内には、黄白色粉体が
多量に堆積していた。これらの排気系内堆積物を採取
し、元素分析及びＸ線回折法により分析を行った。黄白
色粉体は、ＷＯ3とＷＯ3・Ｈ2Ｏを主成分とし、青色粗膜
状物質は、Ｘ線回折ではＷ2Ｏ5が検出されたが、元素分
析においてはモル比が、Ｗ：Ｏ：Ｆ＝１：１．８：３な
る組成であった。REFERENCE EXAMPLE 1 Thermal CVD using WF 6 and H 2 as raw materials (mixed gas flow rate 20 S
LM, 550 ° C., 760 Torr, 12 hours)
W deposited in an exhaust pipe of an apparatus for manufacturing a tungsten sputtering target is plasma-cleaned with SF 6 and O 2 mixed gas (SF 6 flow rate: 1 SLM, O 2 flow rate: 0.5 SLM, system pressure 10 Torr, 2 ) Was performed six times in total. Thereafter, the apparatus was disassembled and the inside of the reactor and the piping were observed. Explaining the results with a schematic diagram of the apparatus and exhaust line shown in FIG. 1, the inside of the reactor 1 was almost completely cleaned, but a blue rough film was formed between the reactor outlet and the dry pump 2 inlet. Material had been deposited. Further, a large amount of yellowish white powder was deposited in the exhaust duct 3 between the outlet of the dry pump 2 and the exhaust gas treatment device. These deposits in the exhaust system were collected and analyzed by elemental analysis and X-ray diffraction. The yellowish-white powder contained WO 3 and WO 3 .H 2 O as main components, and the blue coarse film-like substance was detected as W 2 O 5 by X-ray diffraction. : O: F = 1: 1.8: 3.
【００１６】参考例２ ＷＦ6とＳｉＨ2Ｃｌ2を原料として熱ＣＶＤ（混合ガス
流量２０ＳＬＭ、５５０℃、７６０Ｔｏｒｒ、１２時
間）を行い、タングステンシリサイド粉末を製造する装
置の排気系配管内に堆積したタングステンシリサイド
を、ＳＦ6とＯ2混合ガスでプラズマクリーニング（ＳＦ
6流量：１ＳＬＭ、Ｏ2流量：０．５ＳＬＭ、系内圧力１
０Ｔｏｒｒ、２時間）する操作を計６回行った。その
後、該装置を解体して反応器内部及び配管部を観察し
た。その結果、反応器内部はほとんどクリーニングでき
ていたが、反応器出口からドライポンプ入り口までの間
には、青色粗膜状物質が堆積していた。また、ドライポ
ンプ出口から排ガス処理装置までの間のダクト内には、
黄白色粉体が多量に堆積していた。これらの排気系内堆
積物を採取し、元素分析及びＸ線回折法により分析を行
った。黄白色粉体は、ＷＯ3とＷＯ3・Ｈ2Ｏを主成分と
し、青色粗膜状物質は、Ｘ線回折ではＷ2Ｏ5が検出され
たが、元素分析においてはモル比が、Ｗ：Ｏ：Ｆ：Ｓｉ
＝１：１．８：３：０．４なる組成であった。REFERENCE EXAMPLE 2 Thermal CVD (mixed gas flow rate: 20 SLM, 550 ° C., 760 Torr, 12 hours) was performed using WF 6 and SiH 2 Cl 2 as raw materials, and deposited in an exhaust pipe of an apparatus for producing tungsten silicide powder. Tungsten silicide is plasma-cleaned with SF 6 and O 2 mixed gas (SF
6 flow rate: 1 SLM, O 2 flow rate: 0.5 SLM, system pressure 1
(0 Torr, 2 hours). Thereafter, the apparatus was disassembled and the inside of the reactor and the piping were observed. As a result, the inside of the reactor was almost completely cleaned, but a coarse blue film-like substance was deposited between the outlet of the reactor and the inlet of the dry pump. In the duct between the dry pump outlet and the exhaust gas treatment device,
A large amount of yellowish white powder was deposited. These deposits in the exhaust system were collected and analyzed by elemental analysis and X-ray diffraction. The yellowish-white powder contained WO 3 and WO 3 .H 2 O as main components, and the blue coarse film-like substance was found to have W 2 O 5 by X-ray diffraction. : O: F: Si
= 1: 1.8: 3: 0.4.
【００１７】参考例３ ＷＦ6とＨ2を原料として熱ＣＶＤ（混合ガス流量２０Ｓ
ＬＭ、５５０℃、７６０Ｔｏｒｒ、１２時間）を行い、
タングステンのスパッタリングターゲットを製造する装
置の排気系配管内に堆積したＷを、Ｃ2Ｆ6とＯ2混合ガ
スでプラズマクリーニング（Ｃ2Ｆ6流量：１ＳＬＭ、Ｏ
2流量：０．５ＳＬＭ、系内圧力１０Ｔｏｒｒ、２時
間）する操作を計６回行った。その後、該装置を解体し
て反応器内部及び配管部を観察した。その結果、反応器
内部はほとんどクリーニングできていたが、反応器出口
からドライポンプ入り口までの間には、青色粗膜状物質
が堆積していた。また、ドライポンプ出口から排ガス処
理装置までの間のダクト内には、黄白色粉体が多量に堆
積していた。これらの排気系内堆積物を採取し、元素分
析及びＸ線回折法により分析を行った。黄白色粉体は、
ＷＯ3とＷＯ3 4Ｈ2Ｏを主成分とし、青色粗膜状物質は、
モル比がＷ：Ｏ：Ｆ＝１：１．８：３なる組成であり、
Ｘ線回折ではＷ2Ｏ5のみ同定された。REFERENCE EXAMPLE 3 Thermal CVD using WF 6 and H 2 as raw materials (mixed gas flow rate 20 S
LM, 550 ° C., 760 Torr, 12 hours)
The W deposited in the exhaust pipe of the apparatus for manufacturing a tungsten sputtering target is plasma-cleaned with a mixed gas of C 2 F 6 and O 2 (C 2 F 6 flow rate: 1 SLM, O
(2 flow rates: 0.5 SLM, system pressure 10 Torr, 2 hours) were performed 6 times in total. Thereafter, the apparatus was disassembled and the inside of the reactor and the piping were observed. As a result, the inside of the reactor was almost completely cleaned, but a rough blue film-like substance was deposited between the outlet of the reactor and the inlet of the dry pump. In addition, a large amount of yellow-white powder was deposited in the duct between the outlet of the dry pump and the exhaust gas treatment device. These deposits in the exhaust system were collected and analyzed by elemental analysis and X-ray diffraction. Yellow-white powder,
WO 3 and WO 3 4 H 2 O are the main components, and the blue rough film material is
A molar ratio of W: O: F = 1: 1.8: 3,
X-ray diffraction identified only W 2 O 5 .
【００１８】参考例４ ＷＦ6とＨ2を原料として熱ＣＶＤ（混合ガス流量２０Ｓ
ＬＭ、５５０℃、７６０Ｔｏｒｒ、１２時間）を行い、
タングステンのスパッタリングターゲットを製造する装
置の排気系配管内に堆積したＷを、ＣＦ4とＯ2混合ガス
でプラズマクリーニング（ＣＦ4流量：１ＳＬＭ、Ｏ2流
量：０．５ＳＬＭ、系内圧力１０Ｔｏｒｒ、２時間）す
る操作を計６回行った。その後、該装置を解体して反応
器内部及び配管部を観察した。その結果、反応器内部は
ほとんどクリーニングできていたが、反応器出口からド
ライポンプ入り口までの間には、青色粗膜状物質が堆積
していた。また、ドライポンプ出口から排ガス処理装置
までの間のダクト内には、黄白色粉体が多量に堆積して
いた。これらの排気系内堆積物を採取し、元素分析及び
Ｘ線回折法により分析を行った。黄白色粉体は、ＷＯ3
とＷＯ3・Ｈ2Ｏを主成分とし、青色粗膜状物質は、モル
比がＷ：Ｏ：Ｆ＝１：１．８：３なる組成であり、Ｘ線
回折ではＷ2Ｏ5のみ同定された。Reference Example 4 Thermal CVD using WF 6 and H 2 as raw materials (mixed gas flow rate 20 S
LM, 550 ° C., 760 Torr, 12 hours)
W deposited in an exhaust pipe of an apparatus for manufacturing a tungsten sputtering target is plasma-cleaned with a mixed gas of CF 4 and O 2 (CF 4 flow rate: 1 SLM, O 2 flow rate: 0.5 SLM, system pressure 10 Torr, 2 ) Was performed six times in total. Thereafter, the apparatus was disassembled and the inside of the reactor and the piping were observed. As a result, the inside of the reactor was almost completely cleaned, but a rough blue film-like substance was deposited between the outlet of the reactor and the inlet of the dry pump. In addition, a large amount of yellow-white powder was deposited in the duct between the outlet of the dry pump and the exhaust gas treatment device. These deposits in the exhaust system were collected and analyzed by elemental analysis and X-ray diffraction. The yellow-white powder is WO 3
And WO 3 · H 2 O as main components, and the blue rough film-like substance has a composition of molar ratio W: O: F = 1: 1.8: 3, and only W 2 O 5 is identified by X-ray diffraction. Was done.
【００１９】実施例１〜２０、比較例１〜６ ＷＦ6とＨ2を原料として熱ＣＶＤ（混合ガス流量２０Ｓ
ＬＭ、５５０℃、７６０Ｔｏｒｒ、１２時間）を行い、
タングステンのスパッタリングターゲットを製造する装
置の排気系配管内に堆積したＷを、Ｃ2Ｆ6とＯ2混合ガ
スでプラズマクリーニング（ＣＦ4流量：１ＳＬＭ、Ｏ2
流量：０．５ＳＬＭ、系内圧力１０Ｔｏｒｒ、１時間）
すると同時に排気配管中に、表１、表２に示したＦ2、
ＣｌＦ3等のガスを流通する操作を繰り返し計６回行っ
た。その後、該装置を解体して反応器内部及び配管部を
観察した。その結果を表１、表２に示した。Examples 1-20, Comparative Examples 1-6 Thermal CVD using WF 6 and H 2 as raw materials (mixed gas flow rate 20 S
LM, 550 ° C., 760 Torr, 12 hours)
W deposited in the exhaust pipe of the apparatus for manufacturing a tungsten sputtering target is plasma-cleaned with a mixed gas of C 2 F 6 and O 2 (CF 4 flow rate: 1 SLM, O 2
(Flow rate: 0.5 SLM, system pressure 10 Torr, 1 hour)
At the same time, the F 2 shown in Tables 1 and 2
The operation of flowing a gas such as ClF 3 was repeated six times in total. Thereafter, the apparatus was disassembled and the inside of the reactor and the piping were observed. The results are shown in Tables 1 and 2.
【００２０】[0020]
【表１】 [Table 1]
【００２１】[0021]
【表２】 [Table 2]
【００２２】実施例２１ プラズマクリーニングガスとしてＣＦ4とＯ2混合ガスを
使用し、実施例１９と同様の条件でＣｌＦ3を同時に配
管中に流通させたのち装置内部及び配管中を観察した。
青色粗膜状堆積物も黄色粉体も完全にクリーニングされ
ていた。Example 21 Using a mixed gas of CF 4 and O 2 as a plasma cleaning gas, ClF 3 was simultaneously passed through the pipe under the same conditions as in Example 19, and the inside of the apparatus and the inside of the pipe were observed.
Both the blue coarse film deposit and the yellow powder were completely cleaned.
【００２３】実施例２２ プラズマクリーニングガスとしてＳＦ6とＯ2混合ガスを
使用し、実施例１９と同様の条件でＣｌＦ3を同時に配
管中に流通させたのち装置内部及び配管中を観察した。
青色粗膜状堆積物も黄色粉体も完全にクリーニングでき
ていた。Example 22 Using a mixed gas of SF 6 and O 2 as a plasma cleaning gas, ClF 3 was simultaneously passed through the pipe under the same conditions as in Example 19, and the inside of the apparatus and the inside of the pipe were observed.
Both the blue coarse film-like deposit and the yellow powder could be completely cleaned.
【００２４】実施例２３ 参考例３と同様の条件で成膜及び反応器内部のプラズマ
クリーニングを行った後、装置の反応器入り口ガス導入
口からＣｌＦ3ガスを実施例１９と同様の条件で流通さ
せたところ青色粗膜状堆積物も黄色粉体も完全にクリー
ニングできていた。Example 23 After performing film formation and plasma cleaning inside the reactor under the same conditions as in Reference Example 3, ClF 3 gas was flown under the same conditions as in Example 19 from the gas inlet of the reactor at the inlet of the apparatus. As a result, the blue coarse film-like deposit and the yellow powder were completely cleaned.
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明の方法により、タングステン等の
成膜装置の排気系内に堆積した不要なタングステン酸化
物等を容易かつ完全に除去することを可能にした。According to the method of the present invention, it is possible to easily and completely remove unnecessary tungsten oxide and the like deposited in the exhaust system of a film forming apparatus such as tungsten.
【図１】タングステン成膜装置・排気ラインの概略図を
示したものである。FIG. 1 is a schematic view of a tungsten film forming apparatus and an exhaust line.
１.反応器 ２.ドライポンプ ３.排気ダクト 1. Reactor 2. Dry pump 3. Exhaust duct
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 16/00 - 16/56 C23F 1/00 - 4/04 H01L 21/205 H01L 21/304 H01L 21/3065 C09K 13/08 ＩＮＳＰＥＣ（ＤＩＡＬＯＧ)──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C23C 16/00-16/56 C23F 1/00-4/04 H01L 21/205 H01L 21/304 H01L 21 / 3065 C09K 13/08 INSPEC (DIALOG)
Claims (1)
くはタングステン化合物をＣ2Ｆ6とＯ2、ＣＦ4とＯ2、
ＳＦ6とＯ2の混合ガスでプラズマクリーニングした後、
排気系内に堆積したタングステン酸化物とＦ2またはフ
ッ素系インタハロゲンガスとを接触反応させることを特
徴とするガスクリーニング方法。1. Tungsten or a tungsten compound deposited inside a reactor is C 2 F 6 and O 2 , CF 4 and O 2 ,
After plasma cleaning with a mixed gas of SF 6 and O 2 ,
A gas cleaning method, comprising: causing a contact reaction between tungsten oxide deposited in an exhaust system and F 2 or a fluorine-based interhalogen gas.
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|---|---|---|---|
| JP8059652A JP3007032B2 (en) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | Gas cleaning method for tungsten and tungsten compound film forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP8059652A JP3007032B2 (en) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | Gas cleaning method for tungsten and tungsten compound film forming apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09249975A JPH09249975A (en) | 1997-09-22 |
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- 1996-03-15 JP JP8059652A patent/JP3007032B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH09249975A (en) | 1997-09-22 |
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