JPH0936096A - 半導体製造装置の反応室クリーニング方法及び反応室排気方法 - Google Patents

半導体製造装置の反応室クリーニング方法及び反応室排気方法

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JPH0936096A
JPH0936096A JP20153795A JP20153795A JPH0936096A JP H0936096 A JPH0936096 A JP H0936096A JP 20153795 A JP20153795 A JP 20153795A JP 20153795 A JP20153795 A JP 20153795A JP H0936096 A JPH0936096 A JP H0936096A
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JP
Japan
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reaction chamber
gas
deposit
cleaning
manufacturing apparatus
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JP20153795A
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English (en)
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Tetsuya Yamane
徹也 山根
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体製造の性能を損なうことなく、加工の
終点検出や定期的なクリーニング、即ち堆積物の除去を
効率よく確実に行うこと。 【構成】 半導体製造装置の反応室1をクリーニングす
る方法において、反応室1のクリーニング時に反応室1
を真空排気するとともに反応室1内に水分を含んだガス
を供給し、このガスが含む水分と反応室1内の堆積物と
を化学反応させて堆積物を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置の
反応室クリーニング方法及び反応室排気方法に関し、特
にハロゲンガスを使用してドライエッチングを行う半導
体製造装置の反応室クリーニング方法及び反応室排気方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの高密度化に伴って配線
技術は、益々微細化の方向に進んでおり、半導体集積回
路の製造プロセスにおける配線加工技術の占める比重も
益々大きくなりつつある。
【0003】半導体デバイスの製造装置においては、配
線の微細化を達成するために、様々な工夫が試みられて
おり、最近は配線の側壁に保護膜を堆積させながら、加
工を行う技術が主流になっている。この側壁保護膜に
は、加工すべき膜との反応性を利用したものや、レジス
トからの分解物、プラズマ中で分解したイオンやラジカ
ル再結合を利用したものなどがある。
【0004】しかし、側壁保護膜、特にハロゲン化物を
含んだ側壁保護膜は、加工すべき半導体装置ばかりでは
なく、製造装置の反応室内にも堆積するから、側壁保護
膜を利用することによって反応室内に堆積物が発生する
と云う問題がある。反応室内に堆積物の発生が発生する
と、加工の終点検出が安定して行われなくことがなり、
また定期的なクリーニングの頻度を増加しなければなら
なくなる。例えば、ハロゲンを使用してドライエッチン
グを行う半導体製造装置では、反応室内にハロゲンを含
んだ堆積物が発生する。この堆積物は主に配線材料とハ
ロゲンが反応した物質であり、Six Cly Brz (x,
y,z は任意の整数)やAlx Cly Brz (x,y,z は任
意の整数数)のように記述することができる。
【0005】図2はプラズマによるドライエッチング装
置の従来例を示している。ドライエッチング装置は、反
応室1内に上部電極2と下部電極3とを有し、上部電極
2と下部電極3との間には、RF電源4からブロッキン
グコンデンサ5を介して高圧の高周波電圧が印加され
る。反応室1には真空排気通路6と複数個のガスライン
7とが接続されており、真空排気通路6に接続された図
示されていない真空装置が反応室1内の真空引きを行
い、ガスライン7が各々図示されていない各種のガス供
給現から各種の反応ガスを反応室1へ供給する。ガスラ
イン7の各々には流量制御弁8が接続されており、流量
制御弁8は反応室1に供給する反応ガスの流量を定量的
に制御する。
【0006】このドライエッチング装置では、下部電極
3上にウェハをセットした後、反応室1内を真空排気
し、各ガスライン7より反応ガスを供給しながら、圧力
を一定に保持する。この状態で、下部電極3と上部電極
2の間に高周波電圧を印加して電極間で放電させ、ガス
を励起させることによって、エッチングを行う。
【0007】従来、上述のようなドライエッチング装置
の反応室のクリーニング、即ち堆積物の除去は、一般
に、ドライエッチング加工に使用するガスと同じハロゲ
ンを含んだCl2 やSF6 などガスを使用してプロセス
条件を最適化し、スパッタリングによって堆積物を物理
的に分解、除去するプラズマクリーニングにより行われ
ている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】スパッタリングによる
プラズマクリーニングは、そのプロセス条件の最適化が
難しく、また堆積物を完全に除去することが非常に難
い。特にハロゲンを含んだガスを用いている場合は、反
応室を開放する場合に塩化水素や臭化水素が発生し、周
囲に悪影響を及ぼすという問題がある。
【0009】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、半導体製造の性能を損なうことなく、加工
の終点検出や定期的なクリーニングを効率よく確実に行
うことができる半導体製造装置の反応室クリーニング方
法及び反応室の排気方法を提供することを目的としてい
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による半導体製造装置の反応室クリーニング
方法は、前記反応室のクリーニング時に該反応室を真空
排気するとともに該反応室内に水分を含んだガスを供給
し、前記ガスが含む水分と反応室内の堆積物とを化学反
応させて堆積物を除去することを特徴としている。
【0011】また、本発明による半導体製造装置の反応
室クリーニング方法は、前記反応室のクリーニング時に
該反応室を真空排気するとともに前記反応室内の堆積物
をスパッタリングにより所定時間分解除去し、しかる
後、前記反応室内に水分を含んだガスを供給し、このガ
スが含む水分と反応室内の残留堆積物とを化学反応させ
て堆積物を除去することを特徴としている。
【0012】また、本発明による半導体製造装置の反応
室排気方法は、前記反応室を開放する時に、前記反応室
内に水分を含んだガスを供給するとともに該反応室を真
空排気することを特徴としている。
【0013】本発明による半導体製造装置の反応室クリ
ーニング方法では、半導体製造装置の反応室に水分を含
んだガスを供給することによって、そのガスが含んでい
る水分と反応室内に堆積している堆積物とを化学反応さ
せ、この化学反応をもって堆積物を分解、除去するか
ら、加工の終点検出や定期的なクリーニングを効率よく
行うことができる。
【0014】また、本発明による半導体製造装置の反応
室クリーニング方法では、スパッタリングにより反応室
の堆積物を所定時間分解除去した後、反応室内に水分を
含んだガスを供給し、この水分と反応室内の残留堆積物
との化学反応により、堆積物を分解、除去するから、反
応室のクリーニング時間が短縮され、より効率のよいク
リーニングを確実になし得る。
【0015】また、本発明による半導体製造装置の反応
室排気方法では、反応室を開放するに際し、反応室内に
水分を含んだガスを供給することにより、そのガス中の
水分が反応室内の堆積物と化学反応して堆積物に含まれ
るハロゲン等の有害物質を揮発させるから、反応室の開
放を短時間で行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照して本発明
を実施例について詳細に説明する。なお、本発明の実施
例において上述の従来例と同一構成の部分は、上述の従
来例に付した符号と同一の符号を付してその説明を省略
する。図1は、本発明による半導体製造装置の一実施例
を示している。半導体製造装置はガスラインと一つとし
て、パージライン10を有しており、パージライン10
には流量制御弁11と含水ガス供給装置12とが接続さ
れている。含水ガス供給装置12は、空気、あるいは窒
素ガス、アルゴンガスなどの不活性ガスに、例えば1%
程度の水分を添加した含水ガスを生成、供給するもので
あり、この含水ガスは、流量制御弁11により流量制御
されて反応室1内に供給される。
【0017】なお、含水ガス供給装置12は、大気を直
接供給するものであってもよく、特に水分を添加する機
能を有していないものであってもよい。反応室1に水分
を含んだガスが供給されることにより、そのガスが含ん
でいる水分と反応室1の内壁面や電極表面に堆積してい
る堆積物とが化学反応し、この化学反応により堆積物が
分解除去される。反応室1がハロゲンガスを使用してド
ライエッチングを行う反応室である場合には、堆積物は
主に配線材料とハロゲンが反応した物質、例えばSix
Cly Brz であり、この場合には、堆積物と水を反応
させることにより、Six ClyBrz +H2 O→Si
2 +HBr+HClと云うような化学反応が生じ、堆
積物に含まれているハロゲンが揮発する。
【0018】以下に示す条件でエッチングを500スラ
イス行い、この後に通常のチャンバクリーニング(スパ
ッタリング)を以下に示す条件で1時間行い、反応室を
開放し、大気−真空を繰り返しながら、水分を含んだガ
スとして大気を20分導入した。 エッチング条件: 反応ガス;Cl2 /HBr=35/15sccm 圧力=3mT、RF出力=10W、温度=70℃、時間
=1分 クリーニング条件: 反応ガス;SF6 /O2 =200/50sccm 圧力=85mT、RF出力=1100W、温度=70℃ 結果として、通常のチャンバクリーニング、即ちスパッ
タリングを1時間行った時点では、反応室よりHBrガ
スが5ppm検出されたのに対し、その後の水分を含ん
だガスを使用した20分のサイクルパージでも全くHB
r、HClガスの検出はなかった。
【0019】大気中に含まれる水分量でもこのような効
果が得られたことは、大気より更に水分を多量に含むア
ルゴン等の不活性ガスを用いた新たな含水ガスを生成す
れば、更によりよい効果が期待できることを示唆してい
る。上述の実施例は、あくまでも一例であり、本発明に
よる反応室クリーニング方法が適用される半導体製造装
置は、反応室構成、ガス供給方法、高周波電源の個数、
種類、排気方法などついては特に限定されるものではな
い。上記実施例では、水分を含むガスを反応室のクリー
ニングに適用した場合について説明したが、本発明はこ
れに限らず、反応室で加工された半導体を取り出した
り、未加工の半導体を反応室内にセットしたりする時に
反応室を開放する場合は、水分を含んだ大気または所定
量の水分を含ませたアルゴン等のガス反応室に供給しな
がら真空排気し、これによりガス中の水分と反応室の堆
積物とを化学反応させることにより堆積物に含まれるハ
ロゲン等を揮発させ、このハロゲン化物等を効率よく除
去することにより、反応室の開放を短時間に行うことが
できる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明による半導体
製造装置の反応室クリーニング方法によれば、半導体製
造装置の反応室に水分を含んだガスを供給することによ
って、そのガスが含んでいる水分と反応室内に堆積して
いる堆積物とを化学反応させ、この化学反応をもって堆
積物を分解、除去するから、加工の終点検出や定期的な
クリーニングを効率よく行うことができ、また、ロット
処理間のクリーニング時間も短縮可能になる。また、本
発明による半導体製造装置の反応室クリーニング方法に
よれば、スパッタリングにより反応室の堆積物を所定時
間分解除去した後、反応室内に水分を含んだガスを供給
し、この水分と反応室内の残留堆積物との化学反応によ
り、堆積物を分解、除去するから、反応室のクリーニン
グ時間が短縮され、より効率のよいクリーニングを確実
になし得る。また、本発明による半導体製造装置の反応
室排気方法によれば、反応室を開放するに際し、反応室
内に水分を含んだガスを供給することにより、そのガス
中の水分が反応室内の堆積物と化学反応して堆積物に含
まれるハロゲン等の有害物質を揮発させるから、反応室
の開放を短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体製造装置の一実施例を示す
概略構成図である。
【図2】半導体製造装置の従来例を示す概略構成図であ
る。
【符号の説明】
1 反応室 2 上部電極 3 下部電極 4 RF電源 5 ブロッキングコンデンサ 6 真空排気通路 7 ガスライン 8 流量制御弁 10 パージライン 11 流量制御弁 12 含水ガス供給装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体製造装置の反応室をクリーニング
    する方法であって、 前記反応室のクリーニング時に該反応室を真空排気する
    とともに該反応室内に水分を含んだガスを供給し、 前記ガスが含む水分と反応室内の堆積物とを化学反応さ
    せて堆積物を除去する、 ことを特徴とする半導体製造装置の反応室クリーニング
    方法。
  2. 【請求項2】 半導体製造装置の反応室をクリーニング
    する方法であって、前記反応室のクリーニング時に該反
    応室を真空排気するとともに前記反応室内の堆積物をス
    パッタリングにより所定時間分解除去し、 しかる後、前記反応室内に水分を含んだガスを供給し、
    このガスが含む水分と反応室内の残留堆積物とを化学反
    応させて堆積物を除去する、 ことを特徴とする半導体製造装置の反応室クリーニング
    方法。
  3. 【請求項3】 前記水分を含むガスが、大気もしくは不
    活性ガスである請求項1または2記載の半導体製造装置
    の反応室クリーニング方法。
  4. 【請求項4】 半導体製造装置の反応室開放時の排気方
    法であって、 前記反応室を開放する時に、前記反応室内に水分を含ん
    だガスを供給するとともに該反応室を真空排気する、 ことを特徴とする半導体製造装置の反応室排気方法。
  5. 【請求項5】 前記水分を含むガスが、大気もしくは不
    活性ガスである請求項4記載の半導体製造装置の反応室
    排気方法。
JP20153795A 1995-07-14 1995-07-14 半導体製造装置の反応室クリーニング方法及び反応室排気方法 Pending JPH0936096A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100924654B1 (ko) * 2008-02-15 2009-11-03 피에스케이 주식회사 기판 처리 장치 및 이의 세정 방법
US10903083B2 (en) 2016-01-13 2021-01-26 Tokyo Electron Limited Substrate processing method, substrate processing apparatus and substrate processing system

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