JPH0452612B2 - - Google Patents
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- JPH0452612B2 JPH0452612B2 JP58168592A JP16859283A JPH0452612B2 JP H0452612 B2 JPH0452612 B2 JP H0452612B2 JP 58168592 A JP58168592 A JP 58168592A JP 16859283 A JP16859283 A JP 16859283A JP H0452612 B2 JPH0452612 B2 JP H0452612B2
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- electrode
- plasma
- cleaning
- film
- film forming
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は皮膜形成装置のドライクリーニング方
法の改善に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Technical Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a method for dry cleaning a film forming apparatus.
(b) 技術の背景
半導体装置等の製造工程において、基板上に例
えば多結晶シリコン(Si)、二酸化シリコン
(SiO2)、窒化シリコン(Si3N4)或いは燐珪酸ガ
ラス(PSG)などの薄膜を形成することが多く
行なわれている。これらの薄膜は化学気相成長方
法(以下CVD法と略称する)によつて形成され
ることが多いが、スパツタリング法なども行なわ
れている。(b) Background of technology In the manufacturing process of semiconductor devices, thin films such as polycrystalline silicon (Si), silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), or phosphosilicate glass (PSG) are deposited on substrates. It is often done to form These thin films are often formed by a chemical vapor deposition method (hereinafter abbreviated as CVD method), but sputtering methods are also used.
半導体集積回路装置の集積規模の増大に伴なつ
てその信頼性の向上がますます必要となり、前記
の薄膜形成工程についても薄膜特性の向上、欠陥
の低減などがいよいよ重要となつている。 As the scale of integration of semiconductor integrated circuit devices increases, it becomes increasingly necessary to improve their reliability, and it is becoming increasingly important to improve thin film characteristics and reduce defects in the thin film forming process.
(c) 従来技術と問題点
CVD法及びスパツタリング法等による薄膜形
成は周知の如く封止された装置内で行なわれて、
薄膜形成物質は目的とする基板上のみならず基板
を支持する電極及び装置内壁など製造装置内の各
部分に広く被着する。この装置内の各部分に被着
した膜は、例えば剥離して落下するなどの汚染源
となるために、これを頻繁に除去しなければなら
ない。(c) Prior art and problems As is well known, thin film formation by CVD method, sputtering method, etc. is performed in a sealed device.
The thin film forming substance is widely deposited not only on the target substrate but also on various parts of the manufacturing apparatus, such as the electrodes supporting the substrate and the inner walls of the apparatus. The film deposited on each part of the device becomes a source of contamination, for example by peeling off and falling, and must therefore be removed frequently.
この様な装置内部に被着した膜を除去するため
にその装置を分解して清掃することは煩雑であつ
て、その装置内に内壁等に達するプラズマを形成
してドライエツチングを行なうドライクリーニン
グ法が好んで行なわれている。 It is troublesome to disassemble and clean such a device in order to remove the film that has adhered to the inside of the device, and a dry cleaning method that performs dry etching by forming plasma inside the device that reaches the inner walls, etc. is preferred.
第1図はプラズマCVD装置のドライクリーニ
ングの例を示す模式図である。図において、1は
基板装置、2は上部電極、3はクリーニング用電
極、4はチヤンバー壁、5はガス導入管、6は排
気管を示す。本装置による薄膜形成は基板電極1
を通常は接地して上部電極2との間に高周波電力
を印加し、原料ガスをプラズマ化することによつ
て行なわれている。この際に先に述べた如く、基
板電極1をはじめチヤンバー壁4の内面まで薄膜
形成物質が被着する。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of dry cleaning of a plasma CVD apparatus. In the figure, 1 is a substrate device, 2 is an upper electrode, 3 is a cleaning electrode, 4 is a chamber wall, 5 is a gas introduction pipe, and 6 is an exhaust pipe. Thin film formation using this device is performed on the substrate electrode 1.
This is usually done by applying high frequency power between the electrode 2 and the upper electrode 2 to turn the raw material gas into plasma. At this time, as described above, the thin film-forming substance is deposited on the substrate electrode 1 as well as on the inner surface of the chamber wall 4.
この被着物質が先に述べたシリコン系である場
合に、従来のドライクリーニングにおいては、エ
ツチヤントとして例えば四弗化炭素(CF4):酸
素(O2)=80:20程度の混合ガス或いは六弗化硫
黄(SF6):酸素(O2)=80:20程度の混合ガスが
用いられている。すなわちこれらのエツチヤント
ガスをガス導入管5よりチヤンパー内に導入した
圧力を例えば1〔torr〕程度とし、基板電極1と
上部電極2との間、又は基板電極1とクリーニン
グ用電極3との間に例えば0.3〔W/cm2〕程度の高
周波電力を印加することによつてプラズマを形成
して、装置内に被着している膜をエツチング除去
する。このエツチングにおいてクリーニング用電
極3は、プラズマを広く装置内に拡げてチヤンバ
ー内壁面等をエツチングする効果を有する。 When this adherent material is silicon-based as mentioned above, in conventional dry cleaning, the etchant is, for example, a mixed gas of carbon tetrafluoride (CF 4 ):oxygen (O 2 )=80:20, or A mixed gas of about 80:20 of sulfur fluoride (SF 6 ) and oxygen (O 2 ) is used. That is, the pressure at which these etchant gases are introduced into the damper through the gas introduction pipe 5 is set to, for example, about 1 [torr], and between the substrate electrode 1 and the upper electrode 2, or between the substrate electrode 1 and the cleaning electrode 3, for example. Plasma is generated by applying high frequency power of about 0.3 [W/cm 2 ], and the film deposited inside the device is etched away. In this etching, the cleaning electrode 3 has the effect of spreading the plasma widely within the apparatus and etching the inner wall surface of the chamber.
しかしながら前記従来例のエツチヤントガスを
用いる場合において、エツチング速度が低くこの
ドライエツチング工程に長時間を要するという問
題がある。 However, when using the conventional etchant gas, there is a problem that the etching rate is low and the dry etching process takes a long time.
すなわち例えば被着膜がSi3N4であるとき、前
記のCF4+O2の例においては電極部及びチヤンバ
ー内壁部は何れも100〔nm/min〕程度のエツチ
ング速度であり、またSF6+O2の例においては解
離率が低くプラズマの広がりがCF4+O2より少な
いために、電極部においては600〔nm/min〕程
度の速度であるがチヤンバー内壁部は100〔nm/
min〕程度の速度に止まつている。 That is, for example, when the deposited film is Si 3 N 4 , in the example of CF 4 +O 2 described above, the etching rate of both the electrode part and the inner wall of the chamber is about 100 [nm/min], and the etching rate of SF 6 +O 2 is about 100 [nm/min]. In example 2 , the dissociation rate is low and the spread of the plasma is less than that of CF 4 + O 2 , so the velocity is about 600 [nm/min] at the electrode, but 100 [nm/min] at the inner wall of the chamber.
The speed remains at about [min].
プラズマCVD装置、低圧CVD装置及びスパツ
タリング装置等のドライクリーニングは先に述べ
た如く半導体装置の信頼性の確保向上のためにま
すますその必要性が高まつており、これを従来よ
り短時間で効果的に実施する方法が要求されてい
る。 As mentioned earlier, the need for dry cleaning of plasma CVD equipment, low pressure CVD equipment, sputtering equipment, etc. is increasing in order to ensure and improve the reliability of semiconductor devices, and it is becoming more and more effective to clean these equipment in a shorter time than before. There is a need for a method that can be implemented in a consistent manner.
(d) 発明の目的
本発明は、プラズマCVD、低圧CVD及びスパ
ツタリング等の方法による皮膜形成装置内部に被
着したシリコンを含む皮膜を、高いエツチング速
度で除去するドライクリーニング方法を提供する
ことを目的とする。(d) Purpose of the Invention The object of the present invention is to provide a dry cleaning method that removes at a high etching rate a film containing silicon deposited inside a film forming apparatus by methods such as plasma CVD, low pressure CVD, and sputtering. shall be.
(e) 発明の構成
本発明の前記目的は、プラズマ発生用電極を有
する皮膜形成装置内において四弗化炭素と六弗化
硫黄と酸素とを含む混合ガスを用いてプラズマを
生成して、該装置内部に被着したシリコンを含む
皮膜をエツチング除去するドライクリーニング方
法により達成される。(e) Structure of the Invention The object of the present invention is to generate plasma using a mixed gas containing carbon tetrafluoride, sulfur hexafluoride, and oxygen in a film forming apparatus having a plasma generation electrode. This is accomplished by a dry cleaning method that removes the silicon-containing film deposited inside the device by etching.
(f) 発明の実施例 以下本発明を実施例により具体的に説明する。(f) Examples of the invention The present invention will be specifically explained below using examples.
本発明を適用する皮膜形成装置は、例えば先に
第1図に示した如きプラズマCVD装置、或いは
第2図に模式図を示すスパツタリング装置などそ
の皮膜形成方式に特に制約はないが、クリーニン
グに際してプラズマを形成する手段を備えている
ことは当然に必要である。 The film forming apparatus to which the present invention is applied is, for example, a plasma CVD apparatus as shown in FIG. 1, or a sputtering apparatus as schematically shown in FIG. Of course, it is necessary to have a means for forming the
第2図に示すスパツタリング装置において、1
1は基板電極、12はターゲツト、13はクリー
ニング用電極、14はチヤンバー壁、15はガス
導入管、16は排気管、17はカソード、18は
アノード、19は遮蔽板であつて、遮蔽板19は
クリーニングの際にターゲツトを保護するために
その前面に置かれる。 In the sputtering apparatus shown in FIG.
1 is a substrate electrode, 12 is a target, 13 is a cleaning electrode, 14 is a chamber wall, 15 is a gas introduction pipe, 16 is an exhaust pipe, 17 is a cathode, 18 is an anode, and 19 is a shielding plate. is placed in front of the target to protect it during cleaning.
本発明においてはクリーニングのためのエツチ
ヤントガスとしてCF4とSF6とO2との混合ガスを
用い、その流量比はCF4及びSF6はそれぞれ20乃
至60〔%〕程度、O2を20〔%〕程度とする。一般
にCF4の流量比を増加するときはプラズマがよく
広がり、SF6の流量比を増加するときは電極間に
プラズマが集まる傾向があり、電極の配置と被着
している膜の厚さの分布等の要因によつてCF4と
SF6との流量比の最適値を選択する。なおO2は既
に知られている如く、不揮発性のポリマーの形成
を阻止する効果を有する。 In the present invention, a mixed gas of CF 4 , SF 6 , and O 2 is used as an etchant gas for cleaning, and the flow rate ratio is approximately 20 to 60 [%] for each of CF 4 and SF 6 , and 20 [%] for O 2. ] degree. Generally, when the flow rate ratio of CF 4 is increased, the plasma spreads well, and when the flow rate ratio of SF 6 is increased, the plasma tends to gather between the electrodes. Depending on factors such as distribution, CF 4 and
Select the optimal value of flow ratio with SF 6 . As is already known, O 2 has the effect of inhibiting the formation of non-volatile polymers.
本発明による前記混合ガスの流量比を例えば
CF4:SF6:O2=40:40:20として装置内の圧力
を例えば1〔torr〕程度とし、基板電極1又は1
1とクリーニング電極3又は13との間に例えば
0.3〔W/cm2〕程度の高周波電力を印加してプラズ
マを生成すれば、例えば被着している皮膜がSi3
N4であるときに電極部とチヤンバー内壁部の何
れにおいても、500〔nm/min〕程度のエツチン
グ速度を得ることができる。すなわち先に述べた
SF6+O2を用いる従来例において電極部において
のみ得られたエツチング速度に近い高速度のエツ
チングを装置内部の全面について実現することが
できる。 For example, the flow rate ratio of the mixed gas according to the present invention is
CF 4 :SF 6 :O 2 =40:40:20, the pressure inside the device is about 1 [torr], and the substrate electrode 1 or 1
1 and the cleaning electrode 3 or 13, for example.
If a high frequency power of about 0.3 [W/cm 2 ] is applied to generate plasma, for example, the deposited film becomes Si 3
When using N 4 , an etching rate of about 500 [nm/min] can be obtained for both the electrode section and the chamber inner wall section. That is, as mentioned earlier
It is possible to realize high-speed etching on the entire inside of the device, which is close to the etching speed obtained only on the electrode portion in the conventional example using SF 6 +O 2 .
本発明による前記混合ガスは、窒化シリコン
(Si3N4)の他に多結晶シリコン(Si)、二酸化シ
リコン(SiO2)、一酸化炭素シリコン(SiO)、酸
化窒化シリコン(SixOyNz)及び珪酸ガラス等
のシリコン系被着膜についても同様の効果が得ら
れる。 The mixed gas according to the present invention includes, in addition to silicon nitride (Si 3 N 4 ), polycrystalline silicon (Si), silicon dioxide (SiO 2 ), silicon carbon monoxide (SiO), silicon oxynitride (SixOyNz), and silicate glass. Similar effects can be obtained with silicone-based deposits such as .
また皮膜形成装置の構成及び電極配置等につい
ても先に例示した構造に限らず、同様の構造の装
置に対して本発明を適用することができる。 Furthermore, the structure and electrode arrangement of the film forming apparatus are not limited to the structures exemplified above, and the present invention can be applied to apparatuses having similar structures.
(g) 発明の効果
以上説明した如く本発明によれば、半導体装置
等の製造工程に多く使用される皮膜形成装置の内
部に被着したシリコンを含む皮膜を除去するドラ
イクリーニングを効率良く実施することが可能と
なり、半導体装置等の信頼性及び特性等の向上を
推進する効果が得られる。(g) Effects of the Invention As explained above, according to the present invention, dry cleaning for removing silicon-containing films deposited on the inside of film forming equipment, which is often used in the manufacturing process of semiconductor devices, etc., can be efficiently carried out. This makes it possible to achieve the effect of promoting improvements in the reliability and characteristics of semiconductor devices and the like.
第1図及び第2図は本発明を適用することがで
きる皮膜形成装置の例を示す模式図である。
図において、1及び11は基板電極、2は上部
電極、3及び13はクリーニング用電極、4及び
14はチヤンバー壁、5及び15はガス導入管、
6及び16は排気管、12はターゲツト、17は
カソード、18はアノード、19は遮蔽板を示
す。
FIG. 1 and FIG. 2 are schematic diagrams showing an example of a film forming apparatus to which the present invention can be applied. In the figure, 1 and 11 are substrate electrodes, 2 is an upper electrode, 3 and 13 are cleaning electrodes, 4 and 14 are chamber walls, 5 and 15 are gas introduction pipes,
6 and 16 are exhaust pipes, 12 is a target, 17 is a cathode, 18 is an anode, and 19 is a shielding plate.
Claims (1)
において四弗化炭素と六弗化硫黄と酸素とを含む
混合ガスを用いてプラズマを生成して、該装置内
部に被着したシリコンを含む皮膜をエツチング除
去することを特徴とするドライクリーニング方
法。1. Plasma is generated using a mixed gas containing carbon tetrafluoride, sulfur hexafluoride, and oxygen in a film forming apparatus having a plasma generation electrode, and a film containing silicon deposited inside the apparatus is etched. A dry cleaning method characterized by removing.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP58168592A JPS6059739A (en) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | Dry cleaning method |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP58168592A JPS6059739A (en) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | Dry cleaning method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6059739A JPS6059739A (en) | 1985-04-06 |
| JPH0452612B2 true JPH0452612B2 (en) | 1992-08-24 |
Family
ID=15870908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58168592A Granted JPS6059739A (en) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | Dry cleaning method |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (7)
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| JP2594967B2 (en) * | 1987-09-04 | 1997-03-26 | 株式会社日立製作所 | Plasma cleaning method |
| JPH01136970A (en) * | 1987-11-20 | 1989-05-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for cleaning plasma cvd apparatus |
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| JP5284679B2 (en) * | 2008-04-28 | 2013-09-11 | 株式会社アルバック | Plasma etching method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5559723A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-06 | Hitachi Ltd | Plasma etching method |
| JPS5719569A (en) * | 1980-07-09 | 1982-02-01 | Mitsubishi Electric Corp | Cooler for refrigerator |
| JPS5944770B2 (en) * | 1980-07-25 | 1984-11-01 | 三菱電機株式会社 | Cleaning method for plasma CVD reactor |
-
1983
- 1983-09-13 JP JP58168592A patent/JPS6059739A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6059739A (en) | 1985-04-06 |
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