JP3207638B2 - 半導体製造装置のクリーニング方法 - Google Patents
半導体製造装置のクリーニング方法Info
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Description
スの微細パターンを形成する半導体製造装置に係わり、
特に、この半導体製造装置をドライクリーニングするク
リーニング方法に関する。
は、マイクロ波プラズマエッチング、反応性イオンエッ
チング等が知られている。前記反応性イオンエッチング
においては、平行平板電極を使用した方法、ECR(サ
イクロトロン共鳴)を使用した方法等がある。
応性イオンエッチング装置を示すものである。反応処理
室10は例えばアルミニウムやアルミニウム合金によっ
て構成されている。反応処理室10はその一部分をアル
ミニウムやアルミニウム合金によって構成してもよい。
反応処理室10の上部には、アルミニウム合金によって
構成された平行平板電極を構成する上部電極11が設け
られ、反応処理室10の内部には下部電極12が設けら
れている。反応処理室10の内壁21はアルミニウム母
材からの汚染を防ぐため、通常アルミアルマイト処理が
施されるか、Al2 O3からなるセラミックによって被
覆されている。また、前記上部電極11は接地され、内
部は中空状とされている。上部電極11の上面には反応
ガスを導入する導入パイプ13が設けられ、下面には反
応ガスを反応処理室10内に導入する複数の透孔14が
設けられている。また、前記下部電極12の上には、例
えばシリコンウェーハ等の被処理体15が載置される。
この下部電極12はブロッキングコンデンサ16を介し
て高周波電源17に接続されている。前記反応処理室1
0内で、前記下部電極12の周囲にはバッフル板18が
設けられ、このバッフル板18には複数の透孔19が設
けられている。さらに、反応処理室10の側面には排気
パイプ20が設けられている。
ングを行う場合、上部電極11の複数の透孔14から反
応処理室19の内部に反応ガスを導入するとともに、排
気パイプ20からこれを排気し、反応処理室10内の圧
力を制御する。これとともに、高周波電源17より下部
電極12に高周波電力を供給し、上部電極11および下
部電極12の相互間にプラズマを生成することにより、
被処理体15の被エッチング膜がエッチングされる。こ
のとき、プラズマにさらされている反応処理室10の内
壁21のアルミニウムやアルマイト等も同時にエッチン
グされる。
半導体処理装置においては、上部電極11と下部電極1
2の相互間で、フッ素系ガス例えばCHF3 、CF4 、
SF6 等をプラズマ化し、被処理体15をプラズマ処理
する。このため、被処理体15のみならず反応処理室1
0の内壁材までもエッチングしてしまう。このときに発
生するAlF3 なる反応生成物は非常に蒸気圧が低いた
め排気されにくく、反応処理室10の内壁に堆積21す
る現象が発生する。これら反応生成物は処理毎に経時的
に厚くなり、パーティクルの発生源となる。
は、反応処理室10を大気開放し、物理的に拭き取る方
法がとられている。しかし、反応生成物の膜質は非常に
強固であるため、完全に除去することが困難なものであ
った。
されたものであり、その目的とするところは、反応処理
室を真空状態に保持したまま、反応処理室の内壁に堆積
した反応生成物を除去することができ、反応生成物に起
因した発塵を防止することが可能な半導体製造装置のク
リーニング方法を提供しようとするものである。
解決するため、少なくとも一部がアルミニウムまたはア
ルミニウム合金によって構成された反応処理室内に、少
なくとも一種類のフッ素を含むガスを導入し、このガス
をプラズマ化して被処理体を処理する半導体製造装置で
あって、前記反応処理室内に少なくとも一種類の塩素系
または臭素系のガスを導入するとともにこのガスをプラ
ズマ化し、前記被処理体の処理に伴い反応処理室内に発
生した低蒸気圧の反応生成物を高蒸気圧の物質に置換し
て排気させている。
した反応処理室内に塩素系または臭素系のガスを導入す
るとともにこのガスをプラズマ化し、被処理体を処理す
る際に発生した発塵源となる低蒸気圧の反応生成物を高
蒸気圧の物質に置換して排気させている。このため、反
応処理室を大気開放することなく、反応処理室の内壁に
堆積した反応生成物を除去することができ、反応生成物
に起因した発塵を防止できる。
参照して説明する。図1において図2と同一部分には同
一符号を付す。図1において、前記被処理体がシリコン
ウェハ上に形成された絶縁膜である場合、CHF3 、C
F4 、C2 F6 等のフッ素系ガス単体、もしくはその他
添加ガスとの混合ガスでプラズマエッチング処理が行わ
れる。これら反応ガスは導入パイプ13により反応処理
室10内に導入される。この導入されたガスは高周波電
力によってプラズマ化され、このプラズマによってシリ
コンウェハ上の絶縁膜がエッチングされる。このとき、
反応処理室10の内壁21のアルミニウムもしくはアル
マイトも被処理体15とともにエッチングされ、同図に
22で示すAlF3 等の低蒸気圧の反応生成物が生成さ
れる。この反応生成物は反応処理室10の内壁に堆積さ
れる。経時的に堆積したこれらの膜は膜自身のストレ
ス、もしくはプラズマにさらされることにより、反応処
理室10の内壁21から剥がれ落ち、パーティクルの原
因となる。
10の内壁から剥がれ落ちる前に、反応処理室10に対
して本来のプラズマ処理とは異なるクリーニングのため
のプラズマ処理(以下、クリーニング処理と称す)を行
う。このクリーニング処理の間隔は、例えば本来のプラ
ズマ処理10時間に対して2時間の頻度で行われる。ク
リーニング処理においては、クリーニング用のガス23
を導入パイプ13から反応処理室10に導入する。この
クリーニング用のガス23は塩素系(Cl系)ガス、例
えばCl2 ガスが使用される。
したクリーニング用のCl2 ガスは、下部電極12に供
給される高周波電力によってプラズマ化される。このた
め、本来のプラズマ処理において反応処理室10の内壁
に堆積したAlF3 からなる反応生成物はCl2 ガスに
よるプラズマ処理によりAlCl3 なる物質に変化す
る。このAlCl3 は周知のように高蒸気圧のガスであ
り、気化、排気され易い物質である。したがって、排気
パイプ20から容易に排気することができる。
に対して所定の間隔によりCl系ガスによって反応処理
室10内をプラズマ処理することにより、低蒸気圧の反
応生成物を高蒸気圧の物質に置換して排出している。し
たがって、反応処理室10内の雰囲気を常に清浄に保持
することができ発塵を防止できる。
理室のクリーニングに際して反応処理室を大気開放する
必要がなく、しかも、使用するガス以外は本来のプラズ
マ処理と殆ど変らない工程によって反応処理室をクリー
ニングできる。したがって、従来に比べてクリーニング
作業が容易なものである。
ズマ処理を行う前後での反応処理室10内における発塵
性を評価したものであり、ウェハを25枚処理する毎に
ウェハ1枚当りの発塵量を測定したものである。Cl系
ガスによるクリーニング処理を行わず、連続して本来の
プラズマ処理を行った場合、発塵性が非常に不安定な推
移を示す。これに対して、本来のプラズマ処理を例えば
10時間、すなわちウェハを100枚処理する毎にクリ
ーニング処理を2時間行った場合、発塵量が非常に低い
レベルで安定していることが分かる。
エッチング装置にこの発明を適用した場合について説明
したが、これに限定されるものではなく、ECR、ダウ
ンフロータイプ等に代表されるガスの解離による反応処
理を行う装置全般に有効であることは言うまでもない。
に使用するガスはCl2 ガスに限定されるものではな
く、BCl3 等に代表されるClとの化合物ガスでもよ
い。さらに、Cl素系以外のハロゲンガス、例えば臭素
系(Br系)ガスによってもAlF3 は蒸気圧の高いA
lBr3 なる物質に変化するため、上記実施例と同様の
効果を得ることができる。その他、この発明の要旨を変
えない範囲において、種々変形実施可能なことは勿論で
ある。
ば、反応処理室を真空状態に保持したまま、反応処理室
の内壁に堆積した反応生成物を除去することができ、反
応生成物に起因した発塵を防止することが可能な半導体
製造装置のクリーニング方法を提供できる。
図。
量の変化を示す図。
13…導入パイプ、15…被処理体、17…高周波電
源、20…排気パイプ、23…クリーニング用のガス。
Claims (3)
- 【請求項1】 少なくとも一部がアルミニウムまたはア
ルミニウム合金によって構成された反応処理室内に、少
なくとも一種類のフッ素を含むガスを導入し、このガス
をプラズマ化して被処理体を処理する半導体製造装置で
あって、 前記反応処理室内に少なくとも一種類の塩素系または臭
素系のガスを導入するとともにこのガスをプラズマ化
し、前記被処理体の処理に伴い反応処理室内に堆積した
低蒸気圧の反応生成物を高蒸気圧の物質に置換して排気
させることを特徴とする半導体製造装置のクリーニング
方法。 - 【請求項2】 前記アルミニウムまたはアルミニウム合
金はアルミアルマイト処理されていることを特徴とする
請求項1記載の半導体製造装置のクリーニング方法。 - 【請求項3】 少なくとも一部がアルミニウムまたはア
ルミニウム合金によって構成された反応処理室内に、少
なくとも一種類のフッ素を含むガスを導入し、このガス
をプラズマ化して被処理体を処理する半導体製造装置で
あって、 前記反応処理室内に少なくとも一種類の塩素系または臭
素系のガスを導入するとともにこのガスをプラズマ化
し、前記被処理体の処理に伴い反応処理室内に発生した
低蒸気圧の反応生成物を高蒸気圧の物質に置換して排気
させ 、 前記塩素系または臭素系のガスによる反応処理室のクリ
ーニングは、フッ素系ガスによる本来の処理10時間毎
に2時間行うことを特徴とする半導体製造装置のクリー
ニング方法。
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---|---|---|---|
JP27185093A JP3207638B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 半導体製造装置のクリーニング方法 |
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JP27185093A Expired - Fee Related JP3207638B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 半導体製造装置のクリーニング方法 |
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JP2008078678A (ja) * | 2007-11-02 | 2008-04-03 | Hitachi Ltd | プラズマ処理方法 |
JP5179896B2 (ja) * | 2008-02-20 | 2013-04-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法 |
JP5740447B2 (ja) | 2013-10-10 | 2015-06-24 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
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1993
- 1993-10-29 JP JP27185093A patent/JP3207638B2/ja not_active Expired - Fee Related
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