JPH07130706A - Method for cleaning semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents
Method for cleaning semiconductor manufacturing apparatusInfo
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- JPH07130706A JPH07130706A JP27185093A JP27185093A JPH07130706A JP H07130706 A JPH07130706 A JP H07130706A JP 27185093 A JP27185093 A JP 27185093A JP 27185093 A JP27185093 A JP 27185093A JP H07130706 A JPH07130706 A JP H07130706A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、例えば半導体デバイ
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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus for forming a fine pattern of a semiconductor device,
In particular, it relates to a cleaning method for dry cleaning this semiconductor manufacturing apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体デバイスの微細加工技術として
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。2. Description of the Related Art Microwave plasma etching, reactive ion etching and the like are known as fine processing techniques for semiconductor devices. In the reactive ion etching, there are a method using a parallel plate electrode, a method using ECR (cyclotron resonance) and the like.
【０００３】図２は、平行平板電極を使用した従来の反
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。FIG. 2 shows a conventional reactive ion etching apparatus using parallel plate electrodes. The reaction processing chamber 10 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy. A part of the reaction processing chamber 10 may be made of aluminum or aluminum alloy.
An upper electrode 11 forming a parallel plate electrode made of an aluminum alloy is provided above the reaction processing chamber 10, and a lower electrode 12 is provided inside the reaction processing chamber 10. The inner wall 21 of the reaction processing chamber 10 is usually treated with aluminum alumite or coated with a ceramic of Al 2 O 3 in order to prevent contamination from the aluminum base material. The upper electrode 11 is grounded and the inside is hollow. An introduction pipe 13 for introducing the reaction gas is provided on the upper surface of the upper electrode 11, and a plurality of through holes 14 for introducing the reaction gas into the reaction processing chamber 10 are provided on the lower surface. Further, an object to be processed 15 such as a silicon wafer is placed on the lower electrode 12.
The lower electrode 12 is connected to a high frequency power supply 17 via a blocking capacitor 16. The reaction processing chamber 1
0, a baffle plate 18 is provided around the lower electrode 12, and the baffle plate 18 is provided with a plurality of through holes 19. Further, an exhaust pipe 20 is provided on the side surface of the reaction processing chamber 10.
【０００４】上記構成において、被処理体１５のエッチ
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。In the above structure, when the object 15 to be processed is etched, the reaction gas is introduced into the reaction processing chamber 19 through the plurality of through holes 14 of the upper electrode 11 and is exhausted from the exhaust pipe 20, The pressure in the reaction processing chamber 10 is controlled. At the same time, high frequency power is supplied from the high frequency power supply 17 to the lower electrode 12 to generate plasma between the upper electrode 11 and the lower electrode 12,
The film to be etched of the object to be processed 15 is etched. At this time, aluminum, alumite, etc. on the inner wall 21 of the reaction processing chamber 10 exposed to the plasma are also etched at the same time.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
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。By the way, in the above-mentioned conventional semiconductor processing apparatus, the upper electrode 11 and the lower electrode 1 are provided.
Between the two, a fluorine-based gas such as CHF 3 , CF 4 ,
SF 6 or the like is turned into plasma, and the object 15 to be processed is subjected to plasma processing. Therefore, not only the object 15 but also the reaction processing chamber 1
Even the inner wall material of 0 will be etched. Since the reaction product of AlF 3 generated at this time has a very low vapor pressure, it is difficult to be exhausted, and a phenomenon of depositing 21 on the inner wall of the reaction processing chamber 10 occurs. These reaction products become thicker with the lapse of time during each treatment, and become a generation source of particles.
【０００６】従来、上記反応生成物を除去するために
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。Conventionally, in order to remove the reaction product, a method of exposing the reaction processing chamber 10 to the atmosphere and physically wiping it has been adopted. However, since the film quality of the reaction product is very strong, it was difficult to completely remove it.
【０００７】この発明は、上記課題を解決するためにな
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。The present invention has been made in order to solve the above problems, and its object is to remove reaction products deposited on the inner wall of the reaction processing chamber while keeping the reaction processing chamber in a vacuum state. An object of the present invention is to provide a method for cleaning a semiconductor manufacturing apparatus, which can be removed and can prevent dust generation due to reaction products.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
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。In order to solve the above problems, the present invention introduces a gas containing at least one kind of fluorine into a reaction treatment chamber at least a part of which is made of aluminum or an aluminum alloy, A semiconductor manufacturing apparatus for converting a gas into a plasma to process an object to be processed, wherein at least one type of chlorine-based or bromine-based gas is introduced into the reaction processing chamber, and the gas is turned into plasma to process the object to be processed. Accordingly, the reaction product having a low vapor pressure generated in the reaction processing chamber is replaced with a substance having a high vapor pressure and is exhausted.
【０００９】[0009]
【作用】すなわち、この発明は、アルミニウムを母材と
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。That is, according to the present invention, a chlorine-based or bromine-based gas is introduced into a reaction processing chamber containing aluminum as a base material, and this gas is turned into a plasma to generate a dust source generated when processing an object. The low vapor pressure reaction product is replaced with a high vapor pressure substance and is exhausted. Therefore, the reaction product deposited on the inner wall of the reaction processing chamber can be removed without exposing the reaction processing chamber to the atmosphere, and dust generation due to the reaction product can be prevented.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、この発明の一実施例について、図面を
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。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1, the same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. In FIG. 1, when the object to be processed is an insulating film formed on a silicon wafer, CHF 3 , C
The plasma etching process is performed using a fluorine-based gas such as F 4 or C 2 F 6 alone or a mixed gas with other additive gas. These reaction gases are introduced into the reaction processing chamber 10 through the introduction pipe 13. The introduced gas is turned into plasma by high-frequency power, and the insulating film on the silicon wafer is etched by this plasma. At this time,
Aluminum or alumite on the inner wall 21 of the reaction processing chamber 10 is also etched together with the object 15 to be processed, and a low vapor pressure reaction product such as AlF 3 shown in FIG. 22 is generated. This reaction product is deposited on the inner wall of the reaction processing chamber 10. These films deposited over time are peeled off from the inner wall 21 of the reaction processing chamber 10 when exposed to the stress of the film itself or to the plasma, causing particles.
【００１１】この実施例では、反応生成物が反応処理室
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。In this embodiment, before the reaction product peels off from the inner wall of the reaction processing chamber 10, the plasma processing for cleaning the reaction processing chamber 10 is different from the original plasma processing (hereinafter referred to as cleaning processing). Do). The interval of this cleaning process is, for example, 2 hours with respect to the original 10 hours of plasma processing. In the cleaning process, the cleaning gas 23
Is introduced into the reaction processing chamber 10 through the introduction pipe 13. A chlorine-based (Cl-based) gas such as Cl 2 gas is used as the cleaning gas 23.
【００１２】導入パイプ１３より反応処理室１０に導入
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。The cleaning Cl 2 gas introduced into the reaction chamber 10 through the introduction pipe 13 is turned into plasma by the high frequency power supplied to the lower electrode 12. For this reason, the reaction product of AlF 3 deposited on the inner wall of the reaction processing chamber 10 in the original plasma processing is changed to the material of AlCl 3 by the plasma processing with Cl 2 gas. As is well known, this AlCl 3 is a gas with a high vapor pressure and is a substance that is easily vaporized and exhausted. Therefore, it can be easily exhausted from the exhaust pipe 20.
【００１３】上記実施例によれば、本来のプラズマ処理
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。According to the above-described embodiment, the reaction product having a low vapor pressure is converted into a substance having a high vapor pressure by performing the plasma treatment in the reaction treatment chamber 10 with the Cl-based gas at a predetermined interval with respect to the original plasma treatment. It is replaced with and discharged. Therefore, the atmosphere in the reaction processing chamber 10 can always be kept clean and dust can be prevented.
【００１４】また、この実施例の方法によれば、反応処
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。Further, according to the method of this embodiment, it is not necessary to open the reaction processing chamber to the atmosphere when cleaning the reaction processing chamber, and the reaction processing is performed by a process which is almost the same as the original plasma processing except for the gas used. The room can be cleaned. Therefore, the cleaning operation is easier than the conventional one.
【００１５】図３は、被処理体の処理枚数と本来のプラ
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。FIG. 3 shows an evaluation of the number of processed objects and the dust generation property in the reaction processing chamber 10 before and after performing the original plasma processing. One wafer is processed every 25 wafers are processed. The amount of dust generated per unit is measured. When the original plasma treatment is continuously performed without performing the cleaning treatment with the Cl-based gas, the dusting property shows a very unstable transition. On the other hand, when the original plasma processing is performed for 10 hours, that is, the cleaning processing is performed for 2 hours every time 100 wafers are processed, it is understood that the dust generation amount is stable at a very low level.
【００１６】上記実施例においては、平衡平板のドライ
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。In the above embodiments, the case where the present invention is applied to the dry etching apparatus of the equilibrium plate has been described, but the present invention is not limited to this, and is caused by gas dissociation represented by ECR and downflow type. It goes without saying that it is effective for all apparatuses that perform reaction treatment.
【００１７】また、クリーニングのためのプラズマ処理
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。The gas used for the plasma treatment for cleaning is not limited to Cl 2 gas, but may be a compound gas with Cl represented by BCl 3 or the like. Furthermore, AlF 3 has a high vapor pressure even when halogen gas other than Cl-based gas, for example, bromine-based (Br-based) gas is used.
Since the substance is changed to lBr 3 , the same effect as in the above embodiment can be obtained. Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
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。As described above in detail, according to the present invention, the reaction product deposited on the inner wall of the reaction treatment chamber can be removed while the reaction treatment chamber is kept in a vacuum state. It is possible to provide a method for cleaning a semiconductor manufacturing apparatus capable of preventing dust generation due to the above.
【図１】この発明の方法の一実施例を示す構成図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a method of the present invention.
【図２】従来の反応性イオンエッチング装置を示す構成
図。FIG. 2 is a configuration diagram showing a conventional reactive ion etching apparatus.
【図３】反応処理室内のクリーニングの有無による発塵
量の変化を示す図。FIG. 3 is a diagram showing changes in the amount of dust generated depending on the presence or absence of cleaning in the reaction processing chamber.
１０…反応処理室、１１…上部電極、１２…下部電極、
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。10 ... Reaction processing chamber, 11 ... Upper electrode, 12 ... Lower electrode,
13 ... Introduction pipe, 15 ... Object to be processed, 17 ... High frequency power source, 20 ... Exhaust pipe, 23 ... Cleaning gas.
Claims (3)
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。1. A semiconductor manufacturing apparatus in which a gas containing at least one kind of fluorine is introduced into a reaction processing chamber at least a part of which is made of aluminum or an aluminum alloy, and the gas is turned into plasma to process an object to be processed. There, at least one type of chlorine-based or bromine-based gas is introduced into the reaction treatment chamber and this gas is turned into plasma, and a low vapor pressure reaction product generated in the reaction treatment chamber along with the treatment of the object to be treated. A method for cleaning a semiconductor manufacturing apparatus, wherein the substance is replaced with a substance having a high vapor pressure and exhausted.
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。2. The method for cleaning a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the aluminum or aluminum alloy is aluminum alumite treated.
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請求項１
記載の半導体製造装置のクリーニング方法。3. The cleaning of the reaction processing chamber with the chlorine-based gas or the bromine-based gas is performed for 2 hours every 10 hours of the original processing with the fluorine-based gas.
A method for cleaning a semiconductor manufacturing apparatus as described above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27185093A JP3207638B2 (en) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | Semiconductor manufacturing apparatus cleaning method |
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|---|---|
| JPH07130706A true JPH07130706A (en) | 1995-05-19 |
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| JP (1) | JP3207638B2 (en) |
Cited By (5)
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| JP2009016611A (en) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Hitachi High-Technologies Corp | Plasma etching treatment method |
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| WO2016157312A1 (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | Film forming device and method for cleaning film forming device |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP27185093A patent/JP3207638B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP3207638B2 (en) | 2001-09-10 |
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