JPH1121683A - 半導体デバイス製造装置用アルミニウム製部品の洗浄方法 - Google Patents
半導体デバイス製造装置用アルミニウム製部品の洗浄方法Info
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- JPH1121683A JPH1121683A JP17465497A JP17465497A JPH1121683A JP H1121683 A JPH1121683 A JP H1121683A JP 17465497 A JP17465497 A JP 17465497A JP 17465497 A JP17465497 A JP 17465497A JP H1121683 A JPH1121683 A JP H1121683A
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- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
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Abstract
く半導体デバイス製造装置用アルミニウム製部品を洗浄
する方法を提供すること。 【解決手段】 プラズマ発生室11の側壁内側に配設され
たアルミニウム筒21、反応室12の側壁内側に配設された
アルミニウム筒22、及び排気管17の内側に配設されたア
ルミニウム筒23を装置から取り外し、硝酸、塩酸、弗
酸、又はこれらの混合酸により酸洗処理を行った後、熱
処理を施す。酸洗後の熱処理条件は、温度が200℃以上
400℃以下であることが好ましい。 200℃よりも低い場
合、エッチング速度及び選択比等のプロセス性能が改善
されず、 400℃を越えた場合、アルミニウム又はアルミ
ニウム合金は回復、再結晶を生じて、軟化、変形する。
また 200〜400 ℃の間では高温である程、プロセス性能
が短時間にて回復する。雰囲気は、大気中、Ar又はN2
等の不活性ガス中、若しくは真空中の何れでもよい。
Description
製造する装置に使用されているアルミニウム又はアルミ
ニウム合金製部品を洗浄する方法に関する。
は、アルミニウム又はアルミニウム合金製部品(以下ア
ルミニウム製部品という)が多用されている。これは、
ステンレス鋼又はNi系合金を使用した場合に発生する重
金属汚染がアルミニウムでは発生しないためである。例
えばシリコンウエハの重金属汚染は半導体デバイスの特
性に大きい悪影響を及ぼす。
1に示す如き、ウエハ表面の SiO2酸化膜をエッチング
するプラズマ処理装置のプラズマ発生室11内のインナー
ベルジャ(アルミニウム筒)21があり、特開平7−2730
86号及び特開平7−273091号公報に開示されている。こ
こで酸化膜のエッチングには、CF4 ,C2 F6 , C 4
F8 ,CHF3 ,NF3 ,SF6 等のガスが使用され、
これらのガスからプラズマを発生してプラズマ中のイオ
ン、中性分子又は原子によって、反応室12中の試料Sで
あるウエハに対するエッチングが進む。
物、プラズマ分解物等の反応生成物が、プラズマ発生
室、反応室又は排気通路等の装置側壁に付着する。この
反応生成物の付着が進行すると、堆積し、剥離し易くな
り、パーティクルの発生につながる。そこで特開平7−
273086号公報では、装置側壁を 200℃以上に温度調整す
ることにより、反応生成物の装置側壁への付着が抑制さ
れ、またSi膜に対する選択比(SiO2 酸化膜のエッチング
速度÷Si膜のエッチング速度) が向上することを開示し
ている。反応生成物の側壁への付着が抑制されることに
より、付着物の剥離によるパーティクルの発生が防止さ
れる。
より、熱伝導が優れ、短時間で所望する 200℃以上に加
熱することができるという利点もある。これにより半導
体デバイスの製造プロセス中に、プラズマ発生時間と停
止時間とを調整して、所定の高温状態を維持することに
より、装置の温度変動を抑制することが可能である。
ように装置側壁を 200℃以上に温度管理しても、長時間
製造を続けた場合、プラズマ重合物又はプラズマ分解物
等の反応生成物の側壁への堆積は避けられず、パーティ
クルの原因となっている。従ってこの堆積した付着物を
除去する方法が必要である。
のであり、半導体デバイスの製造に影響を及ぼすことな
く半導体デバイス製造装置用アルミニウム製部品を洗浄
する方法を提供することを目的とする。
スの製造装置に使用されているアルミニウム製部品の洗
浄方法であって、硝酸、塩酸、及び弗酸からなるグルー
プから選択された酸を含む洗浄液にて前記部品を洗浄
し、洗浄後の部品を200℃以上400℃以下の温度で
熱処理することを特徴とする。なお本発明においてアル
ミニウム製部品とは、アルミニウムから構成される部品
又はアルミニウム合金から構成される部品を総じて指
す。
酸で除去されることが判明した。しかしながら酸洗は部
品の表面にOH基が残存し、再開したプロセスの性能を劣
化させるため、酸洗後には熱処理を要する。熱処理温度
が200℃を下回ると、装置における処理速度が低下し
たり、所望する処理が得られなかったりすることがあ
る。また400℃を越えると、アルミニウム又はアルミ
ニウム合金が回復、再結晶を起こして軟化、変形するこ
とがある。
示す図面に基づき具体的に説明する。図1は本発明に係
る洗浄方法の実施に使用するプラズマ処理装置を示す模
式的断面図である。図中10は、略円柱状のプラズマ発生
室11と、これより大径の略円柱状をなす反応室12とを同
軸的に上下に構成するアルミニウム合金からなる反応容
器である。プラズマ発生室11と反応室12とを隔てる壁の
中央には所定径のプラズマ引き出し窓15が形成されてい
る。
が形成されており、開口部13にはマイクロ波発振器(図
示せず)から発振されたマイクロ波を導波する導波管18
が連結されている。また開口部13近傍の上壁にはガス導
入管14が接続されている。さらにプラズマ発生室11及び
これに連結された導波管18の一端部を囲僥する励磁コイ
ル19が設置されており、励磁コイル19は図示しない電源
に直接接続されている。
窓15と対向するように石英製の試料台16が設置されてお
り、その上に試料Sを載置するようになしてある。反応
室12の下壁には排気管17が連結されており、排気管17は
図示しない排気系に接続されている。
による重金属汚染、及び放熱を防止することを目的とし
て、プラズマ発生室11の側壁内側には所定径のアルミニ
ウム筒21が配設されており、反応室12の側壁内側には所
定径のアルミニウム筒22が配設されている。また排気管
17の内側には所定長さ、所定径のアルミニウム筒23が配
設されている。
おける試料Sのエッチングについて説明する。先ず、排
気系にて反応容器10内を減圧した後、ガス導入管14から
所定流量のフッ素系ガスを導入する。次にマイクロ波発
振器から発振されたマイクロ波を導波管18及び開口部13
を介してプラズマ発生室11へ導入すると共に、励磁コイ
ル19に電流を供給して磁場を発生させる。これによって
高エネルギ電子とガスが衝突しプラズマが生成される。
生成されたプラズマは、発散磁界ににより加速され、矢
符A方向にプラズマ引き出し窓15を通過し、反応室12へ
導かれ、試料台16上に載置された試料S表面に対し反応
性イオンエッチングを行う。
装置の側壁に付着物が堆積する。これを除去する方法と
して酸を用いた洗浄が有効である。酸の種類としては、
硝酸、塩酸、弗酸、又はこれらの混合酸である。酸の温
度は室温でよいが、洗浄時間を短縮する場合は昇温する
ことが望ましい。装置から取り外したアルミニウム製部
品に対して酸洗処理を行った後、熱処理を施す必要があ
る。酸洗後のアルミニウム製部品に対し熱処理を施さず
に装置に取り付けてプロセスを実施した場合、酸洗前の
装置よりも装置性能が劣化する。例えば酸化膜のエッチ
ングプロセスでは、エッチング速度が低下して生産性が
低下したり、またSi膜又はフォトレジスト膜に対する選
択比が低下して所望するエッチング処理が達成されな
い。
400℃以下である必要があることが分かった。雰囲気
は、大気中、Ar又はN2 等の不活性ガス中、若しくは真
空中の何れでもよい。熱処理時間は1時間以上が望まし
い。
チング速度及び選択比は改善されない。熱処理温度が 4
00℃を越えた場合、アルミニウム又はアルミニウム合金
は回復、再結晶を生じて、軟化、変形することがある。
また 200〜400 ℃の間では高温である程、プロセス性能
が短時間にて回復する。
た後であれば、装置への取り付け前又は取り付け後の何
れでもよいが、装置へ取り付けた後に実施するには、装
置内部における真空状態の保持構造(特に真空シール
材)が問題となり、装置構成上の大きい制約を受けるこ
とになる。このような点を考慮した場合、熱処理は装置
への取り付け前に行うことが望ましいといえる。
分析を行った結果、以下のことが判明した。先ず、ESCA
によって熱処理後の部品表面の状態を分析した。 200℃
以下の熱処理温度では、OH基が残存し、 200〜400 ℃で
はOH基が完全に除去されていた。また、 200℃以下で熱
処理された部品を装置に装着してプロセスを実施した場
合、OH基がプラズマ中に存在し、 200〜400 ℃で熱処理
された部品を装置に装着してプロセスを実施した場合
は、プラズマ中にOH基が存在しないことが、プラズマ発
光分析及びプラズマ質量分析によって確認された。これ
は部品表面のOH基の存在に起因すると考えられる。
は、エッチング速度及び選択比等のプロセス特性が劣化
するが、 200〜400 ℃の熱処理でOH基を除去した場合
は、この劣化を防止するばかりでなくプロセス特性を向
上させ得ることが新たに判明した。これは基板のエッチ
ングに寄与するプラズマ中のイオン濃度がOH基によって
低下したり、OH基が解離したOイオン又はHイオンによ
って目的とは異なるエッチング現象が生じるためである
と考えられる。
復を短時間にて行うために、1時間以上とすることが望
ましい。これはアルミニウム製部品表面のOH基を除去す
るためである。なお酸洗後熱処理前にアルミニウム製部
品をアルコールで洗浄した場合は、プロセス性能回復ま
での時間をさらに短縮することが可能である。
共鳴 (ECR:Electron Cycrotron Resonance) 励起を利用
したプラズマ処理装置、平行に配置された電極間に電圧
をかけるプラズマ処理装置、誘電体線路をマイクロ波導
波路として使用し、誘電体線路を伝播する表面波を利用
するプラズマ処理装置等、種々の装置におけるアルミニ
ウム製部品に適用可能である。また処理内容が、エッチ
ングのみならず、CVD、アッシング、スパッタリン
グ、蒸着等、あらゆる処理を目的とした装置のアルミニ
ウム製部品に適用可能であることはいうまでもない。
×高さ 200mm) の側壁内側にアルミニウム筒21 (外径 1
90mm×厚み3mm×高さ 200mm) を備え、反応室12 (外径
400mm×内径 380mm×高さ 200mm) の側壁内側にアルミ
ニウム筒22 (外径 380mm×厚み3mm×高さ 300mm) を備
え、排気管17 (外径50mm×内径40mm×長さ 500mm)の内
壁にアルミニウム筒23(外径40mm×厚み3mm×長さ 500
mm) を備えたたプラズマ処理装置を用して、試料Sであ
るウエハ表面の SiO2 酸化膜をエッチングし、各特性値
を測定した結果について説明する。
P、エッチング速度ER、及び SiO2 酸化膜のフォトレジ
ストに対する選択比SRについて測定した。パーティクル
量はパーティクルカウンタによって測定した。パーティ
クルカウンタは、ウエハ表面にS偏光レーザを照射し、
異物からの散乱光を検出することにより、パーティクル
の大きさと量とを測定する装置である。具体的には、エ
ッチングによって形成されたウエハ上に所定のパターン
を平面としてとらえ、このパターン上に付着した異物は
複雑な凹凸の集まりとしてとらえる。このとき解消され
るレーザ光の側方偏光成分は、微小な凹凸によるものの
方がパターンによるものより大きいことを利用する。
波のパワーを2.8kW、周波数を2.45GHzとし、励磁
コイル19の磁場を 875 Gaussとした。また反応容器10内
の圧力は一旦1×10-5torrまで減圧した後、C4 F8 ガ
スを50sccmの流量でガス導入管14から導入した。
ングするプロセスを、1枚のウエハ当たり1分として、
連続して 450分間実施した。その後、アルミニウム筒2
1,22,23を取り外して酸洗を行った。洗浄に用いた酸
は、5%濃度の硝酸であり、温度は25℃、時間は10分間
である。酸から取り出した部品は蒸留水で洗浄した後
に、熱処理を行った。熱処理温度は 200℃及び 400℃で
あり、熱処理時間はいずれの温度も1時間である。熱処
理時の雰囲気は、 200℃の場合について、大気中、Ar又
はN2 の不活性ガス中、及び真空中において実施した。
(熱処理なし)の場合と、酸洗後に100℃の熱処理を行
った場合とを実施した。そして各部品を装置に取り付け
た後、25, 75, 125, 250, 450 分間のプロセスを実施
し、このプロセス終了後に、パーティクル量Pと、エッ
チング速度ERと、フォトレジストに対する選択比SRとを
求めた。酸洗前の場合は、450 分間のプロセス終了後の
み測定を実施した。
Al-Mg合金を用いた場合の各特性の測定結果を表2に示
す。表2中のパーティクル量Pは、ウエハ上に0.01μm
以上のパーティクルの密度が0.1個/cm2 以上である場
合を×、これ以下である場合を○で示す。
450 分間のプロセス終了後では、0.01μm 以上のパーテ
ィクルの密度が0.1個/cm2 以上であるが、酸洗により
0.1個/cm2 以下となっている。しかしながら熱処理を
行わない場合は、エッチング速度ER及び選択比SRが酸洗
しない場合よりも低下している。これに対し、 200℃又
は 400℃で熱処理を行った各実施例ではエッチング速度
ER、選択比SRが共に短時間で酸洗前と同レベルまで回復
している。 100℃で熱処理を行った場合は、プロセス開
始から 450分が経過しないとエッチング速度ER及び選択
比SRが同レベルまで回復しなかった。
理を行ったが、25分間のプロセス終了後の測定値のみ 4
00℃の方が少し上回っていたといえる。また大気中、Ar
又はN2 の不活性ガス中、及び真空中の各雰囲気による
有意的な差異はほとんど見られなかった。さらに表1に
おける純Al, Al-Mg-Si合金についても同様の実験を行っ
たところ、同様の結果が得られた。
ス製造装置用アルミニウム製部品の洗浄方法は、酸を用
いて洗浄し、その後熱処理することにより、再開後のプ
ロセスの性能を劣化させることなく、アルミニウム製部
品に堆積した付着物を除去することが可能である等、本
発明は優れた効果を奏する。
ニウム製部品の洗浄方法の実施に使用するプラズマ処理
装置を示す模式的断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 半導体デバイスの製造装置に使用されて
いるアルミニウム製部品の洗浄方法であって、硝酸、塩
酸、及び弗酸からなるグループから選択された酸を含む
洗浄液にて前記部品を洗浄し、洗浄後の部品を200℃
以上400℃以下の温度で熱処理することを特徴とする
半導体デバイス製造装置用アルミニウム製部品の洗浄方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17465497A JPH1121683A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 半導体デバイス製造装置用アルミニウム製部品の洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17465497A JPH1121683A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 半導体デバイス製造装置用アルミニウム製部品の洗浄方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1121683A true JPH1121683A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=15982377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17465497A Pending JPH1121683A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 半導体デバイス製造装置用アルミニウム製部品の洗浄方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1121683A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007012799A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 膜処理装置、膜処理装置の製造方法、及び膜処理装置のメンテナンス方法 |
WO2010021508A3 (ko) * | 2008-08-21 | 2010-06-17 | 트리플코어스코리아 | 반도체 장비 부품 세정 방법 및 이를 이용한 반도체 장비 부품 세정 장치 |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP17465497A patent/JPH1121683A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007012799A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 膜処理装置、膜処理装置の製造方法、及び膜処理装置のメンテナンス方法 |
WO2010021508A3 (ko) * | 2008-08-21 | 2010-06-17 | 트리플코어스코리아 | 반도체 장비 부품 세정 방법 및 이를 이용한 반도체 장비 부품 세정 장치 |
KR100987977B1 (ko) * | 2008-08-21 | 2010-10-18 | (주)트리플코어스코리아 | 반도체 장비 부품 세정 방법 및 이를 이용한 반도체 장비 부품 세정 장치 |
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