JPH08319586A - 真空処理装置のクリーニング方法 - Google Patents
真空処理装置のクリーニング方法Info
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- JPH08319586A JPH08319586A JP7124890A JP12489095A JPH08319586A JP H08319586 A JPH08319586 A JP H08319586A JP 7124890 A JP7124890 A JP 7124890A JP 12489095 A JP12489095 A JP 12489095A JP H08319586 A JPH08319586 A JP H08319586A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ドライエッチング処理装置のメンテナンス時間
を削減し半導体装置の不良率を低下させる。 【構成】酸素を含むガスとフッ素を含むガスと塩素を含
むガスの混合ガスを希ガスで希釈して処理室内に導入し
そのプラズマを発生させて、処理室内に付着している残
留反応生成物Ａｌx Ｃy Ｃｌz （アルミニウム炭素塩化
物）を除去する。
を削減し半導体装置の不良率を低下させる。 【構成】酸素を含むガスとフッ素を含むガスと塩素を含
むガスの混合ガスを希ガスで希釈して処理室内に導入し
そのプラズマを発生させて、処理室内に付着している残
留反応生成物Ａｌx Ｃy Ｃｌz （アルミニウム炭素塩化
物）を除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、塩素系ガスを用いて
半導体基板のドライエッチング等の真空処理をした後に
行う、真空処理装置のクリーニング方法に関する。
半導体基板のドライエッチング等の真空処理をした後に
行う、真空処理装置のクリーニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造工程においては種々の
真空処理装置が用いられる。例えばシリコンウェーハ上
に形成したアルミニウム膜をＣｌ2 （塩素）ガスを用い
てドライエッチングする場合を図１を用いて説明する。
アルミニウムを成膜しフォトレジストからなるマスクを
形成したシリコンウェーハ１を処理室２内の高周波電極
３上に載置して、処理室内２を高真空にする。そしてガ
ス導入口４よりＣｌ2 ガスを導き、電極３に高周波電源
８によて高周波を加える。これにより塩素ラジカルや塩
素イオンが発生し、これらがアルミニウムと反応して塩
化アルミニウムとなって排気口５から排気され、アルミ
ニウム膜のエッチングが行われる。
真空処理装置が用いられる。例えばシリコンウェーハ上
に形成したアルミニウム膜をＣｌ2 （塩素）ガスを用い
てドライエッチングする場合を図１を用いて説明する。
アルミニウムを成膜しフォトレジストからなるマスクを
形成したシリコンウェーハ１を処理室２内の高周波電極
３上に載置して、処理室内２を高真空にする。そしてガ
ス導入口４よりＣｌ2 ガスを導き、電極３に高周波電源
８によて高周波を加える。これにより塩素ラジカルや塩
素イオンが発生し、これらがアルミニウムと反応して塩
化アルミニウムとなって排気口５から排気され、アルミ
ニウム膜のエッチングが行われる。
【０００３】このときにフォトレジストのＣを含む残留
反応生成物Ａｌx Ｃy Ｃｌ2 （アルミニウム炭素塩化
物）等が高周波電極３、アース電極６および処理室２の
内壁７に付着する。この残留反応生成物が過度に付着す
るとエッチング工程に悪影響を及ぼす。すなわちサイド
エッチングの促進やアルミニウム膜のエッチング速度の
変化を誘起し、再現性の良いエッチング特性が得られな
くなる。また処理室２内に大気を導入したとき、残留反
応生成物と大気中の水分とが反応して強烈な塩化水素を
発生する。このため処理室２内の残留反応生成物Ａｌx
Ｃy Ｃｌz をこすり落とす等の装置メンテナンスを、数
時間の間行うことが出来ず、又作業者の安全性の面にも
問題があり、さらには、装置やその周辺の付帯設備が錆
びるという問題があった。
反応生成物Ａｌx Ｃy Ｃｌ2 （アルミニウム炭素塩化
物）等が高周波電極３、アース電極６および処理室２の
内壁７に付着する。この残留反応生成物が過度に付着す
るとエッチング工程に悪影響を及ぼす。すなわちサイド
エッチングの促進やアルミニウム膜のエッチング速度の
変化を誘起し、再現性の良いエッチング特性が得られな
くなる。また処理室２内に大気を導入したとき、残留反
応生成物と大気中の水分とが反応して強烈な塩化水素を
発生する。このため処理室２内の残留反応生成物Ａｌx
Ｃy Ｃｌz をこすり落とす等の装置メンテナンスを、数
時間の間行うことが出来ず、又作業者の安全性の面にも
問題があり、さらには、装置やその周辺の付帯設備が錆
びるという問題があった。
【０００４】エッチング装置のクリーニング方法として
は、特開昭６１−２５０１８５号公報に記載されている
ように、エッチング終了後処理室２内に大気を導入する
前に、処理室２内にまず酸化性ガスのプラズマを発生さ
せ次いでフッ素を含むガスのプラズマを発生させたり、
或いは酸化性ガスとフッ素を含むガスの混合ガスのプラ
ズマを発生させてプラズマクリーニングをする方法があ
る。また、堆積膜形成装置では特開平２−１３８４７２
号公報に記載されているようにＳＦ6 と酸素化合物と希
ガスの混合ガスのプラズマを利用する方法が既に知られ
ている。
は、特開昭６１−２５０１８５号公報に記載されている
ように、エッチング終了後処理室２内に大気を導入する
前に、処理室２内にまず酸化性ガスのプラズマを発生さ
せ次いでフッ素を含むガスのプラズマを発生させたり、
或いは酸化性ガスとフッ素を含むガスの混合ガスのプラ
ズマを発生させてプラズマクリーニングをする方法があ
る。また、堆積膜形成装置では特開平２−１３８４７２
号公報に記載されているようにＳＦ6 と酸素化合物と希
ガスの混合ガスのプラズマを利用する方法が既に知られ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ニウムを含む膜をエッチングした真空処理装置では、処
理室内で上述した酸化性ガスとフッ素を含む混合ガス等
やＳＦ6 と酸素化合物と希ガスの混合ガスのプラズマを
発生させても、処理室の内壁、高周波電極、アース電極
等に付着している残留反応生成物Ａｌx Ｃy Ｃｌz を完
全に取り除く事は困難であった。この為、メンテナンス
に多くの時間を必要とすると共に、エッチングに起因す
る半導体装置の不良率が増加するという欠点があった。
ニウムを含む膜をエッチングした真空処理装置では、処
理室内で上述した酸化性ガスとフッ素を含む混合ガス等
やＳＦ6 と酸素化合物と希ガスの混合ガスのプラズマを
発生させても、処理室の内壁、高周波電極、アース電極
等に付着している残留反応生成物Ａｌx Ｃy Ｃｌz を完
全に取り除く事は困難であった。この為、メンテナンス
に多くの時間を必要とすると共に、エッチングに起因す
る半導体装置の不良率が増加するという欠点があった。
【０００６】本発明の目的は、上記欠点を除去し、メン
テナンス時間を削減し、かつ残留反応生成物に起因する
半導体装置の不良率を低下させることのできる真空処理
装置のクリーニング方法を提供することにある。
テナンス時間を削減し、かつ残留反応生成物に起因する
半導体装置の不良率を低下させることのできる真空処理
装置のクリーニング方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の真空処理装置の
クリーニング方法は、アルミニウムを含む膜を処理した
後、酸素を含むガスとフッ素を含むガスと塩素を含むガ
スおよび１０〜８０％の混合比で希ガスで希釈された混
合ガスを処理室内に導入し、その処理室内にプラズマを
発生させて前記処理室内を洗浄するようにしたものであ
る。
クリーニング方法は、アルミニウムを含む膜を処理した
後、酸素を含むガスとフッ素を含むガスと塩素を含むガ
スおよび１０〜８０％の混合比で希ガスで希釈された混
合ガスを処理室内に導入し、その処理室内にプラズマを
発生させて前記処理室内を洗浄するようにしたものであ
る。
【０００８】
【作用】酸化性ガスを含む混合ガスプラズマを照射する
と、残留反応生成物Ａｌx ＣyＣｌz の炭素基は酸素と
反応しＣＯ2 （二酸化炭素）となり、又アルミニウムは
ＡｌＣｌ3 （三塩化アルミニウム）となり排気される。
と、残留反応生成物Ａｌx ＣyＣｌz の炭素基は酸素と
反応しＣＯ2 （二酸化炭素）となり、又アルミニウムは
ＡｌＣｌ3 （三塩化アルミニウム）となり排気される。
【０００９】酸素を含むガスとして酸素（Ｏ2 ）、フッ
素を含むガスとして六フッ化硫黄（ＳＦ6 ）、塩素を含
むガスとして塩素（Ｃｌ2 ）を用い、これらガスの混合
比を検討した結果を表１に示す。処理室の内壁等に付着
する残留反応生成物Ａｌx Ｃy Ｃｌz は目視で焦げ茶色
を呈するが、本検討の結果クリーニングガスとしては４
０〜６０％の酸素を含む混合ガスが最も残留反応生成物
除去性が良く、１０〜２０分のプラズマ照射で焦げ茶色
の残留反応生成物は完全に除去された。
素を含むガスとして六フッ化硫黄（ＳＦ6 ）、塩素を含
むガスとして塩素（Ｃｌ2 ）を用い、これらガスの混合
比を検討した結果を表１に示す。処理室の内壁等に付着
する残留反応生成物Ａｌx Ｃy Ｃｌz は目視で焦げ茶色
を呈するが、本検討の結果クリーニングガスとしては４
０〜６０％の酸素を含む混合ガスが最も残留反応生成物
除去性が良く、１０〜２０分のプラズマ照射で焦げ茶色
の残留反応生成物は完全に除去された。
【００１０】混合ガスのうちＯ2 はＣＯ2 の生成に、Ｃ
ｌ2 はＡｌＣｌ3 の生成に消費され、又ＳＦ6 は触媒作
用をするものと考えられる。
ｌ2 はＡｌＣｌ3 の生成に消費され、又ＳＦ6 は触媒作
用をするものと考えられる。
【００１１】
【表１】
【００１２】Ｈｅ等の希ガスでの希釈は、混合ガスプラ
ズマを真空処理室内の隅々まで行き渡せる効果を有して
おり、これによって残留反応生成物を均一に且つ効果的
に取り除くことができる。
ズマを真空処理室内の隅々まで行き渡せる効果を有して
おり、これによって残留反応生成物を均一に且つ効果的
に取り除くことができる。
【００１３】ここで、希ガスの混合比が１０％以下の場
合、上述希ガス希釈効果が余り無く、均一な混合ガスプ
ラズマの発生が困難であり、また８０％以上の場合、混
合ガスが希釈され過ぎ残留反応生成物の除去効果が低下
する。このため希ガスの混合比は１０〜８０％でなくて
はならない。
合、上述希ガス希釈効果が余り無く、均一な混合ガスプ
ラズマの発生が困難であり、また８０％以上の場合、混
合ガスが希釈され過ぎ残留反応生成物の除去効果が低下
する。このため希ガスの混合比は１０〜８０％でなくて
はならない。
【００１４】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は本発明の一実施例を説明する為のエッ
チング装置の断面図である。このエッチング装置は、ガ
ス導入口４Ａ，４Ｂ及び排気口５を有する処理室２と、
この処理室２内に設けられた高周波電極３及びアース電
極６と、高周波電極３に接続する高周波電源８とから主
に構成されている。
説明する。図１は本発明の一実施例を説明する為のエッ
チング装置の断面図である。このエッチング装置は、ガ
ス導入口４Ａ，４Ｂ及び排気口５を有する処理室２と、
この処理室２内に設けられた高周波電極３及びアース電
極６と、高周波電極３に接続する高周波電源８とから主
に構成されている。
【００１５】まず図１に示すように、シリコンウェーハ
１上に形成したアルミニウム薄膜を例えばＣｌ2 とＢＣ
ｌ3 の塩素系ガスでドライエッチングした後、ガス導入
口４Ａより希ガス（Ｈｅ；ヘリウム）で希釈された混合
ガスを導入し、混合ガスのプラズマを発生させる。この
時の混合酸化性ガスの流量及びプラズマ照射条件として
は、Ｈｅを８〜３２０Ｓｃｃｍ，Ｏ2 を３０Ｓｃｃｍ，
ＳＦ6 を３０Ｓｃｃｍ，Ｃｌ2 を１５Ｓｃｃｍ、又処理
室内圧力を４０〜３００ｍＴｏｒｒ，放電周波数を１
３．５６ＭＨｚ，高周波電力を１００〜１０００Ｗとし
て用いた。
１上に形成したアルミニウム薄膜を例えばＣｌ2 とＢＣ
ｌ3 の塩素系ガスでドライエッチングした後、ガス導入
口４Ａより希ガス（Ｈｅ；ヘリウム）で希釈された混合
ガスを導入し、混合ガスのプラズマを発生させる。この
時の混合酸化性ガスの流量及びプラズマ照射条件として
は、Ｈｅを８〜３２０Ｓｃｃｍ，Ｏ2 を３０Ｓｃｃｍ，
ＳＦ6 を３０Ｓｃｃｍ，Ｃｌ2 を１５Ｓｃｃｍ、又処理
室内圧力を４０〜３００ｍＴｏｒｒ，放電周波数を１
３．５６ＭＨｚ，高周波電力を１００〜１０００Ｗとし
て用いた。
【００１６】このような条件でのプラズマによりクリー
ニングした後に処理室２内を大気にしても塩化水素の臭
いは全く無く、また各電極や内壁７に付着していた残留
反応生成物はほとんど除去されていた。
ニングした後に処理室２内を大気にしても塩化水素の臭
いは全く無く、また各電極や内壁７に付着していた残留
反応生成物はほとんど除去されていた。
【００１７】本実施例を用いることにより、従来１２時
間必要だったエッチング装置のメンテナンス時間が３０
分と２４分の１に短縮された。更に、再現性の良いエッ
チング特性が得られるため、エッチング工程起因の半導
体装置の不良率をほとんど無くすことができた。
間必要だったエッチング装置のメンテナンス時間が３０
分と２４分の１に短縮された。更に、再現性の良いエッ
チング特性が得られるため、エッチング工程起因の半導
体装置の不良率をほとんど無くすことができた。
【００１８】なお上記実施例では、希ガスとしてＨｅを
供給する場合について説明したが、これに限らずＡｒや
Ｎｅ等でもよく、酸素を含むガスとして酸素に限らずＨ
2 Ｏ，Ｈ2 Ｏ2 ，Ｏ3 ，ＣＯx ，ＳＯx ，ＮＯx 等を、
またＳＦ6 の代わりにＣ2 Ｆ6 ，ＣＦ4 ，ＮＦ3 等を、
そしてＣｌ2 の代わりにＢＣｌ3 ，ＳｉＣｌ4 ，ＣＣｌ
4 等やこれらの混合ガスでも目的を充分に達成する事が
出来る。
供給する場合について説明したが、これに限らずＡｒや
Ｎｅ等でもよく、酸素を含むガスとして酸素に限らずＨ
2 Ｏ，Ｈ2 Ｏ2 ，Ｏ3 ，ＣＯx ，ＳＯx ，ＮＯx 等を、
またＳＦ6 の代わりにＣ2 Ｆ6 ，ＣＦ4 ，ＮＦ3 等を、
そしてＣｌ2 の代わりにＢＣｌ3 ，ＳｉＣｌ4 ，ＣＣｌ
4 等やこれらの混合ガスでも目的を充分に達成する事が
出来る。
【００１９】又上記実施例においてはアルミニウム膜を
エッチングした後のクリーニング方法について説明した
が、アルミニウム膜とチタン膜や窒化チタン膜等のエッ
チング後であってもよい。
エッチングした後のクリーニング方法について説明した
が、アルミニウム膜とチタン膜や窒化チタン膜等のエッ
チング後であってもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、酸素を含
む混合ガスのプラズマを処理室内に発生させることによ
り、残留反応生成物を均一に且つ効果的に除去できるた
め、再現性の良いエッチング特性が得られ半導体装置の
不良率が減少する。又真空処理装置のメンテナンスが安
全且つ容易に行う事ができる為、装置の稼働率を向上さ
せることもできる。
む混合ガスのプラズマを処理室内に発生させることによ
り、残留反応生成物を均一に且つ効果的に除去できるた
め、再現性の良いエッチング特性が得られ半導体装置の
不良率が減少する。又真空処理装置のメンテナンスが安
全且つ容易に行う事ができる為、装置の稼働率を向上さ
せることもできる。
【図１】本発明の一実施例を説明する為のエッチング装
置の断面図。
置の断面図。
１ ウェーハ ２ 処理室 ３ 高周波電極 ４Ａ，４Ｂ ガス導入口 ５ 排気口 ６ アース電極 ７ 内壁 ８ 高周波電源
Claims (6)
- 【請求項１】 処理室内で塩素系ガスを用いて半導体基
板上に形成されたアルミニウムを含む膜のドライエッチ
ング等の処理を行った後、酸素を含むガスとフッ素を含
むガス及び塩素を含むガスとの混合ガスを前記処理室内
に導入し、その処理室内に混合ガスプラズマを発生させ
て前記処理室内の残留反応生成物を除去することを特徴
とする真空処理装置のクリーニング方法。 - 【請求項２】 混合ガス中の酸素を含むガスの割合は４
０〜６０％である請求項１記載の真空処理装置のクリー
ニング方法。 - 【請求項３】 酸素を含むガスがＯ2 （酸素）、Ｏ
3 （オゾン）、Ｈ2 Ｏ（水）、Ｈ2 Ｏ2 （過酸化水素
水）、ＣＯx （炭素酸化物）、ＳＯx （硫黄酸化物）及
びＮＯx （窒素酸化物）のうちいずれか一つ或いはこれ
らの混合ガスである請求項１記載の真空処理装置のクリ
ーニング方法。 - 【請求項４】 フッ素を含むガスが、ＮＦ3 （三フッ化
窒素）、Ｃ2 Ｆ6 （六フッ化二炭素）、ＣＦ4 （四フッ
化炭素）及びＳＦ6 （六フッ化硫黄）のうちいずれか一
つ或いはこれらの混合ガスである請求項１記載の真空処
理装置のクリーニング方法。 - 【請求項５】 塩素を含むガスが、Ｃｌ2 （塩素）、Ｂ
Ｃｌ3 （三塩化ホウ素）、ＳｉＣｌ4 （四塩化珪素）及
びＣＣｌ4 （四塩化炭素）のうちいずれか一つ或いはこ
れらの混合ガスである請求項１記載の真空処理装置のク
リーニング方法。 - 【請求項６】 混合ガスが１０〜８０％の混合比で希ガ
ス（Ｈｅ；ヘリウム、Ｎｅ；ネオン、Ａｒ；アルゴン
等）で希釈されている請求項１又は請求項２記載の真空
処理装置のクリーニング方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7124890A JPH08319586A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 真空処理装置のクリーニング方法 |
| US08/648,912 US5817578A (en) | 1995-05-24 | 1996-05-16 | Method of cleaning vacuum processing apparatus |
| KR1019960018106A KR100221899B1 (ko) | 1995-05-24 | 1996-05-22 | 진공처리장치 세정방법 |
| CN96110701A CN1054656C (zh) | 1995-05-24 | 1996-05-24 | 清洗真空处理设备的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7124890A JPH08319586A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 真空処理装置のクリーニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08319586A true JPH08319586A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=14896641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7124890A Pending JPH08319586A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 真空処理装置のクリーニング方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5817578A (ja) |
| JP (1) | JPH08319586A (ja) |
| KR (1) | KR100221899B1 (ja) |
| CN (1) | CN1054656C (ja) |
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