JP3350264B2 - Plasma cleaning method - Google Patents
Plasma cleaning methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマＣＶＤ装置に
おけるプラズマクリーニング方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma cleaning method in a plasma CVD apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体集積回路の製造工程のうち、アル
ミニウムによる配線の形成後の工程において、シリコン
窒化膜やシリコン酸化膜を堆積する方法として、低温で
膜形成が可能なプラズマＣＶＤ方法が知られている。半
導体集積回路の製造に用いられるプラズマＣＶＤ装置例
の模式図を図１に示す。図１において、上部電極１と下
部電極２は電極間距離８を隔てて真空容器３内に平行に
配置される。半導体基板７は下部電極２上に置かれる。
上部電極１の下部電極２側には内径0.4〜1.0mmの穴が無
数に開いたガス導入口４が設けられている。上部電極１
は上部電極用高周波電源５に接続されており、下部電極
２は下部電極用高周波電源６に接続されている。反応ガ
スは、ガス導入口４から真空容器３内に導入する。ま
た、真空容器３内を所定の圧力に保つための真空排気口
９が真空容器３の下部に設けてある。2. Description of the Related Art In a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit, a plasma CVD method capable of forming a film at a low temperature is known as a method of depositing a silicon nitride film or a silicon oxide film in a process after formation of a wiring made of aluminum. ing. FIG. 1 shows a schematic view of an example of a plasma CVD apparatus used for manufacturing a semiconductor integrated circuit. In FIG. 1, an upper electrode 1 and a lower electrode 2 are arranged in parallel in a vacuum vessel 3 with a distance 8 between the electrodes. The semiconductor substrate 7 is placed on the lower electrode 2.
On the lower electrode 2 side of the upper electrode 1, a gas inlet 4 having an infinite number of holes with an inner diameter of 0.4 to 1.0 mm is provided. Upper electrode 1
Is connected to a high-frequency power source 5 for the upper electrode, and the lower electrode 2 is connected to a high-frequency power source 6 for the lower electrode. The reaction gas is introduced from the gas inlet 4 into the vacuum vessel 3. Further, a vacuum exhaust port 9 for maintaining the inside of the vacuum vessel 3 at a predetermined pressure is provided at a lower portion of the vacuum vessel 3.
【０００３】ここで、上部電極用高周波電源５の周波数
は13.56MHz、下部電極用高周波電源６の周波数は450kHz
など、一方の側に１MHz以上の周波数の電力を、他方の
側に200kHz以上１MHz以下の周波数の電力を印加するの
が一般である。The frequency of the upper electrode high frequency power supply 5 is 13.56 MHz, and the frequency of the lower electrode high frequency power supply 6 is 450 kHz.
In general, power having a frequency of 1 MHz or more is applied to one side, and power having a frequency of 200 kHz to 1 MHz is applied to the other side.
【０００４】コンデンサ10は上部電極１から供給されて
下部電極２に流れる１MHz以上の高周波電流をアースに
流す際に、下部電極用高周波電源６から供給される１MH
z以下の高周波電流が直接アースに流れないようにする
ためのものであり、上部電極１から流れてくる１MHz以
上の周波数の電流は流し、下部電極用高周波電源６から
供給される１MHz以下の周波数の電流は流さないように
容量を設定する。When a high-frequency current of 1 MHz or more supplied from the upper electrode 1 and flowing to the lower electrode 2 flows to the ground, a capacitor 10 supplied from the lower electrode high-frequency power supply 6
This is for preventing a high frequency current of z or less from flowing directly to the ground. A current of a frequency of 1 MHz or more flowing from the upper electrode 1 flows, and a frequency of 1 MHz or less supplied from the high frequency power supply 6 for the lower electrode. The capacity is set so that the current does not flow.
【０００５】コイル11は下部電極２から供給されて上部
電極１に流れる１MHz以下の周波数の高周波電流をアー
スに流す際に、上部電極用高周波電源５から供給される
１MHz以上の高周波電流が直接アースに流れないように
するためのものであり、下部電極２から流れてくる１MH
z以下の周波数の電流は流し、上部電極用高周波電源５
から供給される１MHz以上の電流は流さないようにイン
ダクタンスが調整される。When a high frequency current of 1 MHz or less supplied from the lower electrode 2 and flowing to the upper electrode 1 flows to the ground, the high frequency current of 1 MHz or more supplied from the high frequency power supply 5 for the upper electrode is directly grounded. 1 MH flowing from the lower electrode 2
A current having a frequency of z or less flows, and a high-frequency power supply 5
The inductance is adjusted so that a current of 1 MHz or more supplied from the device does not flow.
【０００６】プラズマＣＶＤ方法によって半導体基板７
上に絶縁膜を堆積すると、上部電極１，下部電極２およ
び真空容器３の内壁にも膜が堆積する。この堆積物は、
反応中あるいは半導体基板搬送中に剥落し、ダストとな
る。さらに上部電極１に設けられるガス導入口４の穴に
堆積物が詰まると、堆積速度の基板内均一性が悪化す
る。The semiconductor substrate 7 is formed by a plasma CVD method.
When an insulating film is deposited thereon, the film is deposited also on the inner walls of the upper electrode 1, the lower electrode 2, and the vacuum vessel 3. This deposit is
It peels off during the reaction or during transportation of the semiconductor substrate and becomes dust. Further, if the deposits are clogged in the holes of the gas introduction ports 4 provided in the upper electrode 1, the uniformity of the deposition rate in the substrate deteriorates.
【０００７】このため、プラズマＣＶＤ方法による膜堆
積工程終了後、半導体基板７を真空容器３の外へ一旦、
出したのちに、エッチングガスを真空容器３に導入しプ
ラズマを発生させることにより、上部電極１，下部電極
２および真空容器３の内壁に堆積した膜を取り除くプラ
ズマクリーニング方法が採用されている。このプラズマ
クリーニング方法では、エッチングガスがプラズマ中の
熱電子により励起されて反応性ガスとなったエッチャン
トを生じ、このエッチャントによりエッチングが進行し
ていく。エッチング終了後には、エッチングすべき堆積
物がなくなるため、発光スペクトルがエッチング中と大
きく異なり、発光状態が変化する。For this reason, after the film deposition step by the plasma CVD method is completed, the semiconductor substrate 7 is temporarily moved out of the vacuum vessel 3.
After discharge, a plasma cleaning method is employed in which an etching gas is introduced into the vacuum vessel 3 to generate plasma, thereby removing films deposited on the upper electrode 1, the lower electrode 2 and the inner wall of the vacuum vessel 3. In this plasma cleaning method, the etching gas is excited by thermionic electrons in the plasma to generate an etchant that has become a reactive gas, and the etching proceeds with the etchant. After the end of the etching, there is no deposit to be etched, the emission spectrum is significantly different from that during the etching, and the emission state changes.
【０００８】上述したプラズマクリーニング方法におい
て、電極間距離８を短くした状態(例えば、上部電極１
と下部電極２のうち小さい方の電極の最大径の１／10以
下となるようにする)とすると、高密度のプラズマが２
つの上部電極１，下部電極２の間に閉じ込められるた
め、上部電極１，下部電極２に堆積した膜をエッチング
する速度が著しく増大する。このプラズマクリーニング
方法を、以下ではナローギャッププラズマクリーニング
と呼ぶ。ナローギャッププラズマクリーニングでは、上
部電極１，下部電極２に堆積した膜を高速に取り除くこ
とができる反面、真空容器３内の上部電極１，下部電極
２間以外の空間に存在するプラズマの密度は低いため、
真空容器３の内壁に堆積した膜を除去することができな
い。In the above-described plasma cleaning method, a state in which the distance 8 between the electrodes is reduced (for example, the upper electrode 1
And 1/10 or less of the maximum diameter of the smaller electrode of the lower electrode 2).
Since it is confined between the upper electrode 1 and the lower electrode 2, the speed of etching the film deposited on the upper electrode 1 and the lower electrode 2 is significantly increased. This plasma cleaning method is hereinafter referred to as narrow gap plasma cleaning. In the narrow gap plasma cleaning, the film deposited on the upper electrode 1 and the lower electrode 2 can be removed at a high speed, but the density of plasma existing in a space other than between the upper electrode 1 and the lower electrode 2 in the vacuum vessel 3 is low. For,
The film deposited on the inner wall of the vacuum vessel 3 cannot be removed.
【０００９】これに対して、電極間距離８を長くした状
態(例えば、上部電極１と下部電極２のうち最大径が小
さい方の電極の最大径の１／10以上となるようにする)
でプラズマクリーニングを行うと、上部電極１，下部電
極２の間のプラズマの密度が低くなり、プラズマが真空
容器３の全体に広がり、真空容器３の内部に堆積した膜
を除去できる反面、上部電極１，下部電極２間のプラズ
マ密度が低いので、上部電極１，下部電極２の堆積物に
対するエッチング速度は小さくなり、そのためワイドギ
ャッププラズマクリーニングで上部電極１，下部電極２
に堆積した膜まで除去しようとすると、長時間のクリー
ニングが必要になる。On the other hand, a state in which the interelectrode distance 8 is increased (for example, the maximum diameter of the upper electrode 1 and the lower electrode 2 is set to be at least 1/10 of the maximum diameter of the smaller electrode).
When the plasma cleaning is performed, the density of the plasma between the upper electrode 1 and the lower electrode 2 becomes low, and the plasma spreads over the entire vacuum vessel 3 and the film deposited inside the vacuum vessel 3 can be removed. Since the plasma density between the lower electrode 1 and the lower electrode 2 is low, the etching rate of the deposit on the upper electrode 1 and the lower electrode 2 is reduced.
In order to remove even the film deposited on the surface, a long cleaning is required.
【００１０】ナローギャッププラズマクリーニングとワ
イドギャッププラズマクリーニングの両クリーニング方
法の上記の特徴から、真空容器３内を高速にかつ完全に
クリーニングするために前記両クリーニング方法の併用
がなされる。Due to the above-described features of both the narrow gap plasma cleaning and the wide gap plasma cleaning, the two cleaning methods are used together in order to completely and rapidly clean the inside of the vacuum vessel 3.
【００１１】まず、ワイドギャッププラズマクリーニン
グを行った後に、ナローギャッププラズマクリーニング
に切り替える場合、どの時点でナローギャッププラズマ
クリーニングに切り替えるかの判定が難しい。上述のと
おり、エッチングする物質がなくなったときに、エッチ
ングガスのプラズマの発光状態が変化するが、このプラ
ズマの発光状態の変化が起こる前にワイドギャッププラ
ズマクリーニングからナローギャッププラズマクリーニ
ングに切り替えた場合には、真空容器３の内壁などの上
部電極１，下部電極２以外の部分に堆積した膜が完全に
除去されていない可能性があり、その後においても、こ
れが除去されないという問題点がある。逆にプラズマの
発光状態が変化するまでワイドギャッププラズマクリー
ニングを行ってしまうと、クリーニングに長時間を要す
るという問題があり、本来、ナローギャッププラズマク
リーニングを行う必要がない。First, when switching to narrow gap plasma cleaning after performing wide gap plasma cleaning, it is difficult to determine when to switch to narrow gap plasma cleaning. As described above, when the substance to be etched is exhausted, the emission state of the plasma of the etching gas changes.However, when the wide gap plasma cleaning is switched to the narrow gap plasma cleaning before the change in the emission state of the plasma occurs. There is a problem that a film deposited on a portion other than the upper electrode 1 and the lower electrode 2 such as the inner wall of the vacuum vessel 3 may not be completely removed, and there is a problem that it is not removed even after that. Conversely, if wide-gap plasma cleaning is performed until the light emission state of the plasma changes, there is a problem that cleaning takes a long time, and narrow gap plasma cleaning is not necessary.
【００１２】このため、両クリーニング方法を併用する
場合には、必要最小限のクリーニング時間で完全にクリ
ーニングを行おうとすれば、先にナローギャッププラズ
マクリーニングを行って、プラズマの発光状態が変化し
た後、すなわちナローギャッププラズマクリーニングで
除去すべき上部電極，下部電極の堆積物が全て除去され
た後に、ワイドギャッププラズマクリーニングを行うこ
とになる。Therefore, when both cleaning methods are used in combination, if the cleaning is to be performed completely in the minimum necessary cleaning time, the narrow gap plasma cleaning is performed first, and after the light emission state of the plasma changes. That is, the wide gap plasma cleaning is performed after all the deposits on the upper electrode and the lower electrode to be removed by the narrow gap plasma cleaning are removed.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、ワイ
ドギャッププラズマクリーニングのみで完全なクリーニ
ングを行う場合には、前記ナローギャッププラズマクリ
ーニングを行った後にワイドギャッププラズマクリーニ
ングを行う２段階のクリーニング方法に比べて、約２倍
のクリーニング時間を要するという問題点がある。As described above, when complete cleaning is performed only by wide gap plasma cleaning, a two-stage cleaning method in which wide gap plasma cleaning is performed after narrow gap plasma cleaning is performed. There is a problem that the cleaning time is about twice as long as the cleaning time.
【００１４】また、ナローギャッププラズマクリーニン
グを行い、プラズマの発光状態が変化した後にワイドギ
ャッププラズマクリーニングを行う２段階のクリーニン
グ方法を用いるとクリーニング時間は短縮されるが、ダ
ストと呼ばれる粒径が0.3μm程度の粒が真空容器内に多
く発生し、プラズマＣＶＤ方法によって堆積する膜中
に、このダストが取り込まれるという問題点がある。When a two-stage cleaning method is used in which narrow gap plasma cleaning is performed and wide gap plasma cleaning is performed after the light emission state of the plasma is changed, the cleaning time is reduced, but the particle size called dust is 0.3 μm. There is a problem that a large number of particles are generated in a vacuum vessel, and this dust is taken into a film deposited by a plasma CVD method.
【００１５】本発明者らは、図１のプラズマＣＶＤ装置
を用いて半導体基板７上に膜を堆積した後にナローギャ
ッププラズマクリーニングを行い、ダスト発生の様子を
観察する実験を行った。その結果、ナローギャッププラ
ズマクリーニングを行っているとき、プラズマの発光状
態が大きく変化する直前から多くのダストが真空容器３
内に発生し始めるという現象が観測された。なお、ワイ
ドギャッププラズマクリーニングのみによるクリーニン
グでは、ダスト発生の現象は殆ど観測されなかった。The present inventors conducted an experiment in which a film was deposited on the semiconductor substrate 7 using the plasma CVD apparatus shown in FIG. 1 and then narrow gap plasma cleaning was performed to observe the state of dust generation. As a result, when the narrow gap plasma cleaning is being performed, a large amount of dust is generated in the vacuum container 3 immediately before the light emission state of the plasma greatly changes.
A phenomenon that began to occur inside was observed. In the cleaning using only the wide gap plasma cleaning, the phenomenon of dust generation was hardly observed.
【００１６】上記結果から、高速でかつダスト発生が少
ないプラズマクリーニング方法として、２つの上部電極
１，下部電極２間の距離を狭くしてクリーニングを行う
ナローギャッププラズマクリーニングをプラズマの発光
状態が大きく変化する以前に終了する工程と、２つの上
部電極１，下部電極２間の距離を広くしてクリーニング
を行うワイドギャッププラズマクリーニングを行う工程
を組み合わせることによって、高速でかつダスト発生が
少ないプラズマクリーニングを実現できる。From the above results, narrow gap plasma cleaning, which is a high-speed and low-dust plasma cleaning method in which the distance between the two upper electrodes 1 and lower electrodes 2 is reduced, is significantly changed in the plasma emission state. High-speed and low-dust plasma cleaning is realized by combining the process that is completed before cleaning and the process of performing wide-gap plasma cleaning in which cleaning is performed by widening the distance between the two upper electrodes 1 and lower electrodes 2. it can.
【００１７】しかし、通常の生産装置では、各工程は時
間で管理しているが、再現性の問題から堆積速度が変動
し、そのため堆積膜厚が変動するためオーバークリーニ
ングしてダスト発生の原因になったりする。その対策と
して、エンドポイントモニタ(プラズマの発光状態をセ
ンサでモニタする方法)を設置する方法もあるが、生産
装置としてはコストが高くなる。However, in a normal production apparatus, each process is controlled by time. However, the deposition rate fluctuates due to the problem of reproducibility, and thus the thickness of the deposited film fluctuates. Or become. As a countermeasure, there is a method of installing an end point monitor (a method of monitoring the light emission state of plasma with a sensor), but the cost becomes high as a production apparatus.
【００１８】本発明は、上記従来における問題点を解決
し、ナローギャッププラズマクリーニングとワイドギャ
ッププラズマクリーニングとを併用し、電力の印加状態
を変更することで、高速でかつダスト発生が少ない安価
なプラズマクリーニング方法を提供することを目的とす
る。The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art, and uses a combination of narrow gap plasma cleaning and wide gap plasma cleaning, and changes the state of application of electric power. It is an object to provide a cleaning method.
【００１９】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、真空容器内に２つの電極に高周波電力を印
加することでプラズマを発生させ、エッチングガスのプ
ラズマを利用して、前記電極および前記真空容器内壁の
クリーニングを行うプラズマクリーニング方法であっ
て、前記２つの電極の距離を狭くして、一方の電極に印
加する高周波電力は停止し、他方の電極のみに１MHz以
上の周波数の電力を印加してクリーニングを行う第１工
程と、前記第１工程でプラズマの発光状態が大きく変化
した直後までクリーニングを行う第２工程と、前記２つ
の電極間の距離を広くした後、前記２つの電極に高周波
電力を印加してクリーニングを行う第３工程と、を有す
ることを特徴とする。According to the present invention, in order to achieve the above object , high frequency power is applied to two electrodes in a vacuum vessel.
Plasma is generated by applying
Using plasma, the electrodes and the inner wall of the vacuum vessel
Plasma cleaning method for cleaning
Te, to narrow the distance of the two electrodes, mark one electrode
High-frequency power pressure stops, performing a first step of performing cleaning, the cleaning until immediately after said plasma emission state in the first step is greatly changed by applying a power having a frequency only in the above 1MHz other electrode a second step, after the wide distance between the two electrodes, and wherein <br/> Rukoto to have a, and a third step of performing cleaning by applying high frequency power to the two electrodes I do.
【００２０】また、前記２つの電極間の距離が前記２つ
の電極のうち最大径が小さい電極の最大径の１／10以下
にすることにより前記第１工程を行い、前記２つの電極
間の距離が前記２つの電極のうち最大径が小さい電極の
最大径の１／10以上にすることにより第３工程を行うと
好適である。Further, the first step is performed by setting the distance between the two electrodes to be 1/10 or less of the maximum diameter of the electrode having the smaller maximum diameter of the two electrodes, and the distance between the two electrodes is reduced. However, it is preferable that the third step is performed by making the maximum diameter of the two electrodes smaller than the maximum diameter of the electrode having the smaller diameter.
【００２１】また、前記第１工程として、第１の電極に
１MHz以上の電力を供給してクリーニングを行い、前記
第３工程として、前記第１の電極に１MHz以上の電力
と、第２の電極に１MHz以下の電力を供給してクリーニ
ングを行うと好適である。In the first step, cleaning is performed by supplying power of 1 MHz or more to the first electrode, and in the third step, power of 1 MHz or more is supplied to the first electrode and the second electrode is subjected to cleaning. It is preferable to perform cleaning by supplying power of 1 MHz or less to the cleaning device.
【００２２】[0022]
【作用】先に述べたように、ナローギャッププラズマク
リーニングを用い、プラズマの発光状態が変化した後に
ワイドギャッププラズマクリーニングを行う２段階クリ
ーニング方法を用いると、ダストが多く発生し、プラズ
マＣＶＤ方法によって堆積する膜中に、このダストが取
り込まれることが分かっていたが、ダスト発生の原因は
明らかではなかった。As described above, when the narrow gap plasma cleaning is used and the two-stage cleaning method of performing the wide gap plasma cleaning after the light emission state of the plasma is changed, a large amount of dust is generated, and the dust is deposited by the plasma CVD method. It was known that this dust was taken into the film, but the cause of dust generation was not clear.
【００２３】本発明者らは、図１のプラズマＣＶＤ装置
を用いて半導体基板上に膜を堆積した後にナローギャッ
ププラズマクリーニングを行い、ダスト発生の様子を観
察する実験を行うことで、ダスト発生の過程を解明し
た。その結果、ナローギャッププラズマクリーニングを
行っているとき、プラズマの発光状態が大きく変化する
直前から多くのダストが真空容器に発生し始めるという
現象が観測され、ワイドギャッププラズマクリーニング
のみによるクリーニングでは、ダスト発生の現象は殆ど
観測されなかったことは先述した。さらに、ナローギャ
ッププラズマクリーニングでも１MHz以上の高周波電力
だけの場合、プラズマの発光状態が大きく変化した後で
も、ダストが真空容器に発生し始めるという現象が全く
観測されなかった。The inventors of the present invention conducted a narrow gap plasma cleaning after depositing a film on a semiconductor substrate using the plasma CVD apparatus shown in FIG. 1 and conducted an experiment for observing the state of dust generation. Clarified the process. As a result, when performing narrow-gap plasma cleaning, a phenomenon was observed in which a large amount of dust began to be generated in the vacuum vessel immediately before the plasma emission state changed significantly. As mentioned earlier, this phenomenon was hardly observed. Further, in the case of narrow-gap plasma cleaning using only high-frequency power of 1 MHz or more, no phenomenon that dust starts to be generated in the vacuum vessel was observed at all even after the plasma emission state changed significantly.
【００２４】このダスト発生の機構は以下のように考え
られる。The mechanism of this dust generation is considered as follows.
【００２５】ナローギャッププラズマクリーニングにお
いて、上部電極，下部電極が近接しているため、印加さ
れている高周波電力による電場は、上部電極，下部電極
に挟まれた空間では強いが、上部電極，下部電極の縁部
では弱くなり、それ以外の空間ではさらに弱くなる。し
たがって、エッチングガスのプラズマは上部電極，下部
電極の挟まれた空間に集まっており、周辺部分のプラズ
マ密度は希薄で、しかもプラズマの粒子の運動エネルギ
ーも弱い。上部電極，下部電極にエッチングすべき堆積
物が多い場合、エッチャントの殆どはプラズマ密度の高
い領域に接する上部電極，下部電極面のエッチングに消
費されるため、周辺部分に拡散しているプラズマに占め
るエッチャントの量は少ない。したがって、周辺部分の
エッチングは殆ど行われない。In the narrow gap plasma cleaning, since the upper electrode and the lower electrode are close to each other, the electric field due to the applied high frequency power is strong in the space between the upper electrode and the lower electrode. Becomes weaker at the edges of the space, and becomes weaker in other spaces. Therefore, the plasma of the etching gas is gathered in the space between the upper electrode and the lower electrode, the plasma density in the peripheral portion is low, and the kinetic energy of the plasma particles is weak. When the upper electrode and the lower electrode have a large amount of deposits to be etched, most of the etchant is consumed for etching the upper electrode and the lower electrode surface which are in contact with the region where the plasma density is high, and thus occupies the plasma diffused to the peripheral portion. The amount of etchant is small. Therefore, the peripheral portion is hardly etched.
【００２６】しかし、プラズマ密度の高い領域に接する
上部電極，下部電極面にエッチングすべき堆積物がなく
なった場合、エッチャントが上部電極，下部電極のエッ
チングに消費されなくなるため、上部電極，下部電極の
縁部に拡散するプラズマに占める未反応のエッチングガ
スのプラズマの量が増加する。したがって、上部電極，
下部電極の縁部のエッチングが進行する。しかし、この
エッチャントによる上部電極，下部電極の縁部のエッチ
ングは、プラズマ密度も低く、プラズマ粒子の運動エネ
ルギーも低いので、膜質の弱い部分を選択的にエッチン
グしていく。膜質の強い部分もプラズマにより衝撃が与
えられ、固着力が低下する。このため、膜質の弱い部分
に囲まれた膜質の強い部分が剥落し、ダストになること
が分かった。また、ダストの大部分はエッチャントの拡
散量の多い上部電極，下部電極の縁部からのものである
ことも分かった。However, if there is no deposit to be etched on the upper and lower electrode surfaces in contact with the region having a high plasma density, the etchant is not consumed for etching the upper and lower electrodes. The amount of unreacted etching gas plasma in the plasma diffused to the edge increases. Therefore, the upper electrode,
Etching of the edge of the lower electrode proceeds. However, the etching of the edges of the upper electrode and the lower electrode by the etchant selectively etches weak portions of the film because the plasma density is low and the kinetic energy of the plasma particles is low. The portion having a high film quality is also impacted by the plasma, and the fixing force is reduced. For this reason, it turned out that the strong film | membrane part surrounded by the weak film | membrane part peeled off and became dust. It was also found that most of the dust came from the edges of the upper and lower electrodes where the amount of the etchant diffused was large.
【００２７】これに対し、ワイドギャッププラズマクリ
ーニングではプラズマが真空容器内全体に広がり、ナロ
ーギャッププラズマクリーニングに比較してプラズマの
密度やプラズマ粒子の運動エネルギーも低いが、ナロー
ギャッププラズマクリーニングを行う際の上部電極，下
部電極の縁部に拡散するプラズマの密度やプラズマ粒子
の運動エネルギーよりも高い。したがって、ワイドギャ
ッププラズマクリーニングでは上記のような選択的エッ
チングは行われず、ダストも発生しない。On the other hand, in the wide gap plasma cleaning, the plasma spreads throughout the vacuum chamber, and the plasma density and the kinetic energy of the plasma particles are lower than in the narrow gap plasma cleaning. It is higher than the density of plasma diffused to the edges of the upper and lower electrodes and the kinetic energy of plasma particles. Therefore, in the wide gap plasma cleaning, the selective etching as described above is not performed, and no dust is generated.
【００２８】また、プラズマ中の粒子が大きな振幅で振
動していると、粒子は拡散しにくいことが実験で確かめ
られている。１MHz以下の十分な強さの高周波電力が与
えられると、電子もイオンも十分な振幅で振動する。し
かし、１MHz以上の高周波電力のみが印加されると、電
子は質量が軽いので、この電力に追随して振動するので
十分な振幅が得られるが、イオンは質量が重いので、こ
の電力に追随して振動しても振幅は微小である。したが
って、１MHz以上の高周波電力のみ印加されると、電子
は上部電極，下部電極間から拡散することがないが、イ
オンは振幅が小さいので上部電極，下部電極間から拡散
する。It has been experimentally confirmed that the particles hardly diffuse when the particles in the plasma vibrate with a large amplitude. When a high frequency power of 1 MHz or less is applied, both electrons and ions oscillate with sufficient amplitude. However, when only high-frequency power of 1 MHz or more is applied, electrons have a small mass and oscillate following this power, so that sufficient amplitude can be obtained, but ions have a heavy mass and follow this power. Even if it vibrates, the amplitude is very small. Therefore, when only high-frequency power of 1 MHz or more is applied, electrons do not diffuse from between the upper electrode and the lower electrode, but ions diffuse from between the upper and lower electrodes due to small amplitude.
【００２９】上記の知見に基づいて、本発明の作用を以
下に述べる。Based on the above findings, the operation of the present invention will be described below.
【００３０】本発明の第１工程において、上部電極，下
部電極間の距離を狭くしていると、強い電場は上部電
極，下部電極間に限られ、それ以外の空間では電界が微
弱になるので、プラズマはこの狭い領域で発生する。そ
して、１MHz以上の周波数の電力のみを印加すると、イ
オンに関しては十分な振幅が得られないので、電場の弱
い領域にも拡散しようとする。しかし、電子はほとんど
拡散せず、イオンのみ拡散すると電荷分布が不均一にな
り、クーロン力により引き戻されるので、イオンの拡散
は電子が閉じ込められている周辺に限られる。In the first step of the present invention, if the distance between the upper electrode and the lower electrode is reduced, a strong electric field is limited between the upper electrode and the lower electrode, and the electric field becomes weak in other spaces. The plasma is generated in this narrow area. If only electric power of a frequency of 1 MHz or more is applied, sufficient amplitude cannot be obtained for ions, and therefore, an attempt is made to diffuse the region into a weak electric field. However, electrons are hardly diffused, and if only ions are diffused, the charge distribution becomes non-uniform and is pulled back by Coulomb force. Therefore, diffusion of ions is limited to the vicinity where electrons are confined.
【００３１】ところで、エッチングを行うエッチャント
は、エッチングガスがプラズマ化することでイオンにな
ったものであるから、１MHz以上の周波数の電力のみを
印加した場合、上部電極，下部電極の縁部にも広がりエ
ッチングを行う。このときのエッチングガスのプラズマ
密度およびプラズマの粒子の運動エネルギーは十分に高
いので、膜質の弱い箇所の選択的エッチングは行われ
ず、エッチングは膜質の強いところも均一にエッチング
されるので、剥落によるダストの発生は生じない。By the way, the etchant to be etched is ionized by turning the etching gas into plasma. Therefore, when only power of a frequency of 1 MHz or more is applied, the edges of the upper electrode and the lower electrode are also applied. Spread etching is performed. At this time, since the plasma density of the etching gas and the kinetic energy of the plasma particles are sufficiently high, selective etching is not performed on a portion having a low film quality, and the etching is uniformly performed on a portion having a high film quality. Does not occur.
【００３２】前記第１工程においてプラズマの発光状態
が変化する前まで、すなわち剥落によるダストの発生が
起こる前に１MHz以上の高周波電力のみを印加すること
で（第２工程）、最大のダスト発生源である電極縁部を
ダストの発生を伴わずにクリーニングを行うことができ
る。[0032] In the above first step before the plasma emission state changes, i.e. only by applying a 1MHz or more high-frequency power before the occurrence of dust occurs by spalling (second step), the largest dust source Can be cleaned without generating dust.
【００３３】また、第３工程において、上部電極，下部
電極間を広げて高周波電力を印加すると、電場が上部電
極，下部電極の縁部で広がるので、プラズマが真空容器
内で広範囲に広がり、ワイドギャッププラズマクリーニ
ングが真空容器内で広い範囲にわたって行われる。この
真空容器内に広がったプラズマに関しては、ナローギャ
ッププラズマクリーニングの場合に比べて密度が希薄で
あるが、前記の選択的エッチングを行うまで希薄ではな
く、ダストを発生しないエッチングが行われる。したが
って、ダストの発生を伴わず真空容器の内壁や上部電
極，下部電極のエッチングを行うことができる。In the third step, when high-frequency power is applied by widening the gap between the upper electrode and the lower electrode, the electric field spreads at the edges of the upper electrode and the lower electrode. Gap plasma cleaning is performed over a wide area in the vacuum vessel. The density of the plasma spread in the vacuum vessel is lower than that in the case of the narrow gap plasma cleaning, but the etching is not dilute and does not generate dust until the selective etching is performed. Therefore, the inner wall of the vacuum vessel, the upper electrode, and the lower electrode can be etched without generating dust.
【００３４】したがって、本発明の方法では、クリーニ
ングすると、ナローギャッププラズマクリーニングの特
徴である上部電極，下部電極の高速なクリーニングと、
ワイドギャッププラズマクリーニングの特徴である真空
容器内の広範囲なクリーニングを両立させていて、なお
かつエンドポイントモニタなしにナローギャッププラズ
マクリーニングの最終段階におけるダスト発生という問
題点を解決しうる特徴を備えている。したがって、真空
容器内を高速で完全にクリーニングすることができる。Therefore, according to the method of the present invention, when the cleaning is performed, high-speed cleaning of the upper electrode and the lower electrode, which is a feature of the narrow gap plasma cleaning, is performed.
It is compatible with wide-area cleaning inside the vacuum chamber, which is a feature of wide gap plasma cleaning, and has a feature that can solve the problem of dust generation at the final stage of narrow gap plasma cleaning without an endpoint monitor. Therefore, the inside of the vacuum container can be completely cleaned at high speed.
【００３５】[0035]
【実施例】以下、半導体集積回路の製造工程における保
護膜用シリコン窒化膜堆積に利用される、プラズマＣＶ
Ｄ方法による膜堆積工程終了後のクリーニング工程を例
にとって説明する。なお、実験に用いた装置は６インチ
半導体基板用プラズマＣＶＤ装置である。装置構成は図
１に示す従来例と同じであるので、その装置の説明は省
略する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a plasma CV used for depositing a silicon nitride film for a protective film in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit will be described.
The cleaning process after the film deposition process by the method D is described as an example. The apparatus used in the experiment was a 6-inch plasma CVD apparatus for semiconductor substrates. Since the configuration of the device is the same as that of the conventional example shown in FIG. 1, the description of the device is omitted.
【００３６】このように構成されたプラズマＣＶＤ装置
について、シリコン窒化膜の形成および装置のクリーニ
ングについて説明する。半導体基板７を図１のように下
部電極２上に置いた状態で、シラン120SCCM，窒素3000S
CCM，アンモニア150SCCMをガス導入口４から真空容器３
内に導入しつつ真空排気口９から排気を行い、真空容器
３内の圧力を４Torrに保ちながら、上部電極１に300
Ｗ、下部電極２に100Ｗの高周波電力を投入すると、真
空容器３内にプラズマが発生し、半導体基板７上にシリ
コン窒化膜を堆積することができる。The formation of the silicon nitride film and the cleaning of the plasma CVD apparatus configured as described above will be described. With the semiconductor substrate 7 placed on the lower electrode 2 as shown in FIG.
CCM and ammonia 150SCCM from gas inlet 4 to vacuum vessel 3
The gas is evacuated from the evacuation port 9 while being introduced into the chamber, and the upper electrode 1 is supplied with 300
When a high frequency power of 100 W is applied to the lower electrode 2 and W, plasma is generated in the vacuum vessel 3, and a silicon nitride film can be deposited on the semiconductor substrate 7.
【００３７】また、上記のように構成されたプラズマＣ
ＶＤ装置において、上記のようにして半導体基板７上に
シリコン窒化膜を堆積した後のプラズマクリーニング方
法を以下に説明する。The plasma C configured as described above is used.
A plasma cleaning method after depositing a silicon nitride film on the semiconductor substrate 7 in the VD apparatus as described above will be described below.
【００３８】第１工程として、次のようなクリーニング
を行った。上記のように薄膜を半導体基板７に堆積した
後、半導体基板７が下部電極２上にない状態で電極間距
離８を13mm、すなわち最大径が小さい方の上部電極１の
最大径160mmの１／10以下にして、６フッ化硫黄200SCCM
および酸素50SCCMをガス導入口４から真空容器３内に導
入しつつ排気を行い、真空容器３内の圧力を800mTorrに
保ちながら、上部電極１に13.56MHzの高周波電力500Ｗ
を印加すると真空容器３内にプラズマが発生し、ナロー
ギャッププラズマクリーニングを行うことができる。As the first step, the following cleaning was performed. After the thin film is deposited on the semiconductor substrate 7 as described above, in a state where the semiconductor substrate 7 is not on the lower electrode 2, the interelectrode distance 8 is set to 13 mm, that is, 1/100 of the maximum diameter 160 mm of the upper electrode 1 having the smaller maximum diameter. 10 or less, sulfur hexafluoride 200SCCM
Evacuation is performed while introducing 50 SCCM of oxygen and 50 SCCM of oxygen from the gas inlet 4 into the vacuum vessel 3, and the 13.56 MHz high-frequency power 500 W is applied to the upper electrode 1 while maintaining the pressure in the vacuum vessel 3 at 800 mTorr.
Is applied, plasma is generated in the vacuum chamber 3 and narrow gap plasma cleaning can be performed.
【００３９】この時点で、電極に印加されている電力は
上部電極１に印加される13.56MHzのみ、すなわち１MHz
以上の電力のみである。この場合、イオンが拡散し、プ
ラズマの発光領域が上部電極１，下部電極２の電極縁部
にも広がり、この電極縁部に堆積した膜のエッチングが
行われていることが確認された。しかし、プラズマの発
光領域が真空容器３の内壁にまで及んでいないので、真
空容器３の内壁のクリーニングは行われていない。At this point, the power applied to the electrode is only 13.56 MHz applied to the upper electrode 1, that is, 1 MHz.
Only the above power. In this case, the ions were diffused, and the light emission region of the plasma also spread to the electrode edges of the upper electrode 1 and the lower electrode 2, and it was confirmed that the film deposited on the electrode edges was being etched. However, since the plasma emission region does not extend to the inner wall of the vacuum vessel 3, the inner wall of the vacuum vessel 3 is not cleaned.
【００４０】また、発光状態はクリーニング開始後、３
分05秒でプラズマの発光状態が大きく変化し、フッ素原
子のスペクトルがピークに達した。この時点では、本
来、ナローギャッププラズマクリーニングで行う上部電
極１，下部電極２面のクリーニングのほか、電極縁部の
クリーニングが完了している。下部電極２の高周波電力
(１MHz以下)も印加した場合に比べて、上部電極１にの
み高周波電力を印加した場合、エッチャントが電極縁部
に拡散するため電極間のプラズマ密度が希薄になり、ま
た電極縁部のクリーニングも行われるため、上部電極
１，下部電極２のクリーニング時間も若干長くなる。The light emission state is 3
At minute 05 seconds, the emission state of the plasma changed significantly, and the spectrum of the fluorine atoms reached a peak. At this point, the cleaning of the edges of the electrodes, in addition to the cleaning of the upper electrode 1 and the lower electrode 2 by the narrow gap plasma cleaning, has been completed. High frequency power of lower electrode 2
(1 MHz or less), when high-frequency power is applied only to the upper electrode 1, the plasma density between the electrodes is reduced because the etchant is diffused to the edge of the electrode, and cleaning of the edge of the electrode is also difficult. Since the cleaning is performed, the cleaning time for the upper electrode 1 and the lower electrode 2 is slightly longer.
【００４１】その後、第２工程のクリーニングとして、
第１工程開始後３分05秒、すなわち上部電極１，下部電
極２間のプラズマの発光状態が大きく変化した時点で上
部電極１に印加されている高周波電力の印加も停止し、
ナローギャッププラズマクリーニングを終了させる。そ
の後、第３工程のクリーニングとして、前記と同様に、
上部電極１，下部電極２間の距離を28mm、すなわち最大
径が小さい方の上部電極１の最大径160mmの１／10以上
にして変更し、真空容器３内の圧力を200mTorrにしてか
ら再び放電を開始して、ワイドギャッププラズマクリー
ニングを行い、真空容器３内のプラズマの発光状態が大
きく変化するまで続けた。Thereafter, as cleaning in the second step,
3 minutes and 05 seconds after the start of the first step, that is, when the light emission state of the plasma between the upper electrode 1 and the lower electrode 2 greatly changes, the application of the high-frequency power applied to the upper electrode 1 also stops,
The narrow gap plasma cleaning is completed. Then, as the cleaning in the third step, as described above,
The distance between the upper electrode 1 and the lower electrode 2 is changed to 28 mm, that is, 1/10 or more of the maximum diameter 160 mm of the upper electrode 1 having the smaller maximum diameter. Was started and wide gap plasma cleaning was performed, and continued until the light emission state of the plasma in the vacuum chamber 3 changed significantly.
【００４２】この段階のクリーニングは、電場の強い領
域が上部電極１，下部電極２の周辺にまで及び、かつ前
記のように圧力が200mTorrと低いので、プラズマの発光
領域も真空容器３の壁面にも達し、真空容器３の壁面な
ど、上部電極１，下部電極２の周辺部にとどまらず、か
なりの広範囲にわたってクリーニングが行われる。この
クリーニングにおいてプラズマの発光状態が変化し、ク
リーニングが完了すると真空容器３内の堆積膜はほぼ完
全に除去されている。In the cleaning at this stage, the region where the electric field is strong extends to the periphery of the upper electrode 1 and the lower electrode 2 , and
As described above, since the pressure is as low as 200 mTorr , the plasma emission region also reaches the wall surface of the vacuum vessel 3 and extends not only to the peripheral portions of the upper electrode 1 and the lower electrode 2 such as the wall surface of the vacuum vessel 3 but over a considerably wide range. Cleaning is performed. In this cleaning, the light emission state of the plasma changes, and when the cleaning is completed, the deposited film in the vacuum vessel 3 has been almost completely removed.
【００４３】このクリーニング終了後、前記と同様に、
シリコン窒化膜を半導体基板７上にプラズマＣＶＤ方法
により堆積したところ、シリコン窒化膜中に取り込まれ
ているダストの数は約20個以下であり、後述する比較例
の実験と比べ、ダストの数が大幅に減少した。ここで確
認されたダストの数は、ワイドギャッププラズマクリー
ニングのみでクリーニングした際にも発生するダストの
数とほぼ同等であり、前記の堆積物の剥落によるダスト
ではないと考えられる。After the completion of this cleaning, as described above,
When a silicon nitride film was deposited on the semiconductor substrate 7 by a plasma CVD method, the number of dusts incorporated in the silicon nitride film was about 20 or less. Significantly reduced. The number of dusts confirmed here is almost the same as the number of dusts generated even when the cleaning is performed only by the wide gap plasma cleaning, and it is considered that the number of dusts is not the dust due to the separation of the deposits.
【００４４】クリーニング開始から終了まで要した総時
間も、ナローギャッププラズマクリーニングにおいて、
下部電極２に電力を印加した下記の比較例の場合に比べ
て、約10秒長くなっただけであった。すなわち、高速で
かつダストの発生が少ないプラズマクリーニングを行う
ことができた。In the narrow gap plasma cleaning, the total time required from the start to the end of the cleaning is also
It was only about 10 seconds longer than in the case of the following comparative example in which power was applied to the lower electrode 2. That is, plasma cleaning was performed at high speed with little generation of dust.
【００４５】本発明の上記の実施例と比較するため、従
来のプラズマクリーニング方法により、下記のような比
較実験を行った。For comparison with the above-mentioned embodiment of the present invention, the following comparative experiment was conducted by a conventional plasma cleaning method.
【００４６】比較例においても、シリコン窒化膜を堆積
した後、クリーニングを行った。まず、ナローギャップ
プラズマクリーニングを本実施例の第１工程と同様の方
法で行い、開始後２分50秒で上部電極１，下部電極２間
のプラズマの発光状態が変化し、放電の色が青白から赤
へ変化する現象が確認された。ここで放電を一旦停止
し、本実施例の第２工程と同様に上部電極１，下部電極
２間の距離を28mmに変更し、真空容器３内の圧力を200m
Torrにしてから再び放電を開始して、ワイドギャッププ
ラズマクリーニングを行い、プラズマの発光状態が大き
く変化するまで続けた。Also in the comparative example, cleaning was performed after depositing a silicon nitride film. First, narrow-gap plasma cleaning is performed in the same manner as in the first step of this embodiment, and the emission state of the plasma between the upper electrode 1 and the lower electrode 2 changes two minutes and 50 seconds after the start, and the color of the discharge becomes blue-white. From red to red was confirmed. Here, the discharge is temporarily stopped, the distance between the upper electrode 1 and the lower electrode 2 is changed to 28 mm and the pressure in the vacuum vessel 3 is set to 200 m as in the second step of the present embodiment.
After the pressure was reduced to Torr, discharge was started again, wide-gap plasma cleaning was performed, and the process was continued until the light emission state of the plasma changed significantly.
【００４７】このクリーニング後にシリコン窒化膜を半
導体基板７上にプラズマＣＶＤ方法によりシリコン窒化
膜を堆積したところ、堆積したシリコン窒化膜中に約20
0個以上のダストが取り込まれていることが分かった。After the cleaning, a silicon nitride film was deposited on the semiconductor substrate 7 by a plasma CVD method.
It was found that 0 or more dust was taken in.
【００４８】なお、発光状態と発光スペクトルの関係を
調べるため、本実験において分光分析を行い、フッ素原
子(波長704nm)に対して行うと、プラズマの発光状態が
大きく変化する直前からフッ素原子のスペクトルが徐々
に増加し、発光状態が大きく変化した時点でフッ素原子
の発光スペクトルがピークに達した。すなわち、発光状
態が大きく変化した時点では、上部電極１，下部電極２
のエッチングは既に終了していることが分かる。In order to examine the relationship between the light emission state and the light emission spectrum, a spectroscopic analysis was performed in this experiment, and when the light emission state was measured for fluorine atoms (wavelength 704 nm), the spectrum of the fluorine atoms immediately before the light emission state of the plasma changed significantly. Gradually increased, and the emission spectrum of the fluorine atom reached a peak when the emission state changed significantly. That is, when the light emission state changes significantly, the upper electrode 1, the lower electrode 2
It can be seen that the etching has already been completed.
【００４９】なお、上記実施例では、半導体集積回路の
製造に利用されるプラズマＣＶＤ方法による膜堆積工程
終了後のプラズマクリーニング工程について説明した
が、本発明は、液晶基板の製造に用いられるプラズマＣ
ＶＤ装置など、他のプラズマＣＶＤ装置におけるクリー
ニング方法にも適用可能である。In the above embodiment, the plasma cleaning step after the film deposition step by the plasma CVD method used in the manufacture of a semiconductor integrated circuit has been described.
The present invention is also applicable to a cleaning method in another plasma CVD apparatus such as a VD apparatus.
【００５０】また、上記実施例では、保護膜用シリコン
窒化膜堆積に利用されるプラズマＣＶＤ方法による膜堆
積工程終了後のクリーニング工程を例にとって説明した
が、他の膜、例えばシリコン酸化膜等の堆積に利用され
るプラズマＣＶＤ方法による膜堆積工程終了後のクリー
ニング工程にも適用可能である。In the above embodiment, the cleaning step after the film deposition step by the plasma CVD method used for depositing the silicon nitride film for the protective film has been described as an example. However, another film, for example, a silicon oxide film or the like may be used. The present invention is also applicable to a cleaning process after the film deposition process by the plasma CVD method used for deposition.
【００５１】また、上記実施例では、エッチングガスと
して６フッ化硫黄および酸素を用いた例について説明し
たが、エッチングガスは他のガスでもよい。例えば、シ
リコン窒化膜用であれば、Ｃ2Ｆ6(６フッ化２炭素)，Ｎ
Ｆ3(３フッ化窒素)など様々なガスを利用することがで
きる。Further, in the above-described embodiment, an example in which sulfur hexafluoride and oxygen are used as the etching gas has been described, but the etching gas may be another gas. For example, for a silicon nitride film, C 2 F 6 (dicarbon hexafluoride), N
Various gases such as F 3 (nitrogen trifluoride) can be used.
【００５２】また、上記実施例では、ナローギャッププ
ラズマクリーニングにおける上部電極１，下部電極２間
の距離が13mm、ワイドギャッププラズマクリーニングに
おける上部電極１，下部電極２間の距離が28mmである場
合について説明したが、両者の区別をする一応の目安と
して、上部電極１，下部電極２間の距離が２つの上部電
極１，下部電極２のうち最大径が小さい方の電極の最大
径の１／10以下であれば、上部電極１，下部電極２間に
発生するプラズマの密度が十分に高く、上部電極１，下
部電極２のエッチングが高速に行われるのでナローギャ
ッププラズマクリーニングとみなし、同様に上部電極
１，下部電極２間の距離が２つの上部電極１，下部電極
２のうち最大径が小さい方の電極の最大径の１／10以上
であれば、プラズマは真空容器３内に拡散するので、ワ
イドギャッププラズマクリーニングとみなすことができ
る。In the above embodiment, the case where the distance between the upper electrode 1 and the lower electrode 2 in the narrow gap plasma cleaning is 13 mm and the distance between the upper electrode 1 and the lower electrode 2 in the wide gap plasma cleaning is 28 mm is described. However, as a rough guide for distinguishing the two, the distance between the upper electrode 1 and the lower electrode 2 is not more than 1/10 of the maximum diameter of the smaller one of the two upper electrodes 1 and the lower electrode 2. In this case, the density of the plasma generated between the upper electrode 1 and the lower electrode 2 is sufficiently high, and the etching of the upper electrode 1 and the lower electrode 2 is performed at high speed. If the distance between the lower electrode 2 and the lower electrode 2 is at least 1/10 of the maximum diameter of the smaller one of the two electrodes, the plasma is true. Since diffuse into the container 3, it can be regarded as a wide gap plasma cleaning.
【００５３】また、上記実施例では、上部電極１に13.5
6MHz、下部電極２に450kHzとしたが、下部電極２への45
0kHzの高周波電力はプラズマ中のイオンが高周波の振動
に追随して振動できて上部電極１，下部電極２間に閉じ
込められるような１MHz以下の範囲内でよい。逆に、上
部電極１は、イオンが追随して振動できないような１MH
z以上であればよい。また、周波数の下限は、成膜のス
トレスコントロール性を考えると200kHz以上が望まし
い。この臨界値である１MHzは、本発明者らが実験で見
出した値である。In the above embodiment, 13.5
6 MHz and 450 kHz for lower electrode 2, but 45 kHz for lower electrode 2
The high-frequency power of 0 kHz may be within a range of 1 MHz or less so that ions in the plasma can follow the high-frequency vibration and are confined between the upper electrode 1 and the lower electrode 2. Conversely, the upper electrode 1 has a 1 MH at which ions cannot follow and vibrate.
It is sufficient if it is z or more. Further, the lower limit of the frequency is desirably 200 kHz or more in consideration of the stress controllability of the film formation. The critical value of 1 MHz is a value found by the present inventors through experiments.
【００５４】[0054]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラズマ
クリーニング方法は、高速でかつダストの発生が少ない
安価なプラズマクリーニング方法を提供することができ
る。As described above, the plasma cleaning method of the present invention can provide an inexpensive plasma cleaning method that is fast and generates less dust.
【図１】プラズマＣＶＤ装置の一例を示す模式図であ
る。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a plasma CVD apparatus.
１…上部電極、 ２…下部電極、 ３…真空容器、 ４
…ガス導入口、 ５…上部電極用高周波電源、 ６…下
部電極用高周波電源、 ７…半導体基板、 ８…電極間
距離、 ９…真空排気口。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Upper electrode, 2 ... Lower electrode, 3 ... Vacuum container, 4
... Gas inlet, 5 ... High frequency power supply for upper electrode, 6 ... High frequency power supply for lower electrode, 7 ... Semiconductor substrate, 8 ... Distance between electrodes, 9 ... Vacuum exhaust port.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−97154（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−224163（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−244739（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−221620（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−335556（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−335617（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3065 C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/205 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-97154 (JP, A) JP-A-6-224163 (JP, A) JP-A-63-244739 (JP, A) 221620 (JP, A) JP-A-7-335556 (JP, A) JP-A-7-335617 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/3065 C23C 16 / 00-16/56 H01L 21/205
Claims (3)
印加することでプラズマを発生させ、エッチングガスの
プラズマを利用して、前記電極および前記真空容器内壁
のクリーニングを行うプラズマクリーニング方法であっ
て、 前記２つの電極の距離を狭くして、一方の電極に印加す
る高周波電力は停止し、他方の電極のみに１MHz以上の
周波数の電力を印加してクリーニングを行う第１工程
と、 前記第１工程でプラズマの発光状態が大きく変化した直
後までクリーニングを行う第２工程と、 前記２つの電極間の距離を広くした後、前記２つの電極
に高周波電力を印加してクリーニングを行う第３工程
と、 を有す ることを特徴とするプラズマクリーニング方法。1. Two electrodes in a vacuum vesselHigh frequency power
By applying this, plasma is generated and the etching gas
Using plasma, the electrode and the inner wall of the vacuum vessel
Plasma cleaning method for cleaning
hand, By narrowing the distance between the two electrodesIs applied to one of the electrodes.
High-frequency power stops and only the other electrode1MHz or more
Apply frequency powerTeFirst step of leaning
When, Immediately after the light emission state of the plasma greatly changes in the first step.
rearA second step of cleaning up to Increase the distance between the two electrodesAfterThe two electrodes
Apply high frequency power toTeThe first to do the leaning3Process
When, Have A plasma cleaning method.
極のうち最大径が小さい電極の最大径の１／10以下にす
ることにより前記第１工程を行い、前記２つの電極間の
距離が前記２つの電極のうち最大径が小さい電極の最大
径の１／10以上にすることにより第３工程を行うことを
特徴とする請求項１記載のプラズマクリーニング方法。2. The first step is performed by setting a distance between the two electrodes to be 1/10 or less of a maximum diameter of an electrode having a smaller maximum diameter of the two electrodes, and performing a distance between the two electrodes. 2. The plasma cleaning method according to claim 1, wherein the third step is performed by making the maximum diameter of the electrode having a smaller diameter of at least 1/10 or more of the two electrodes.
z以上の電力を供給してクリーニングを行い、前記第３
工程として、前記第１の電極に１MHz以上の電力と、第
２の電極に１MHz以下の電力を供給してクリーニングを
行うことを特徴とする請求項１または２記載のプラズマ
クリーニング方法。3. The method according to claim 1, wherein in the first step, 1 MH is applied to the first electrode.
Cleaning is performed by supplying power of z or more, and the third
3. The plasma cleaning method according to claim 1, wherein the cleaning is performed by supplying a power of 1 MHz or more to the first electrode and a power of 1 MHz or less to the second electrode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31984894A JP3350264B2 (en) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | Plasma cleaning method |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31984894A JP3350264B2 (en) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | Plasma cleaning method |
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