JP3433392B2 - クリーニングガス及び真空処理装置のクリーニング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＶＤ法を用いて
薄膜を製造する装置において装置内壁、冶具等に堆積し
た不要な堆積物を除去するためのクリーニングガス及び
真空処理装置のクリーニング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】半導
体工業を中心とした薄膜デバイス製造プロセス、光デバ
イス製造プロセスおよび超鋼材料製造プロセスなどで
は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、ゾルゲル法、蒸着法
を用いて種々の薄膜、厚膜、粉体、ウイスカなどが製造
されている。これらを製造する際には、膜、ウイスカや
粉体を堆積させるべき目的物上以外の反応器内壁、目的
物を担持する冶具等にも堆積物が生成する。不要な堆積
物が生成するとパーティクル発生の原因となるため良質
な膜を製造することが困難になり随時除去しなければな
らない。

【０００３】このような不要な堆積物を除去するクリー
ニングガスに求められる性能としては、装置材料に与
える損傷が無いこと、すなわちクリーニングにより装置
材料を腐蝕させ反応器内のパーティクル量を増加させる
ことが無いこと、クリーニング対象物に対する反応速
度が高いこと、クリーニング排ガスの除害処理が比較
的容易であること、地球温暖化に対する影響が小さい
こと、等である。

【０００４】現状では、このような不要な堆積物を除去
するために、Ｃ_２Ｆ_６、ＣＦ_４、Ｃ_４Ｆ_８、ＮＦ_３、Ｃ
ｌＦ_３等のクリーニングガスを用いたプラズマクリーニ
ング、Ｆ_２、Ｃｌ_２、ＣｌＦ_３を用いたプラズマレスク
リーニング等が実施されている。

【０００５】しかし、これらの方法には、上述のフッ
素系ガスを用いたクリーニング方法の場合、耐熱Ｎｉ合
金やステンレス鋼などの金属材料やＡｌＮなどの装置材
料が腐蝕し系内パーティクル量が増加する、腐蝕を抑
制するためにクリーニング時に温度を低下させると特に
抵抗加熱型ヒータを備えた装置に於いては昇降温時間が
かかるためクリーニングに関わるプロセス時間が長くか
かり非効率的になる、装置材料の腐蝕を防ぐためクリ
ーニング温度を低下させるとクリーニング速度が低下す
る、などの問題がある。

【０００６】また、特開平８−２９５６００号公報にお
いては、ＴｉＣ、ＴｉＣＯ、ＴｉＣＮウイスカーの製造
方法としてニッケル板状基板上あるいはニッケルパイプ
状基板上に成長させたＴｉＣウイスカーを機械的に回収
した後、該基板をニッケル製反応器内に設置し、ＨＦと
Ｏ_２あるいはＨＦとＣＯ_２あるいはＨＦとＨ_２Ｏの混合
ガスで基板状に残ったＴｉＣ膜を除去した後、希硝酸で
洗浄した後再利用する方法が述べられている。

【０００７】特開平８−２９５６００号公報には、Ｔｉ
Ｃ、ＴｉＣＯ、ＴｉＣＮなどのＣを含有したＴｉ化合物
に効果があるもので、これらの化合物中に含まれるＣが
酸化性ガスによりＣＯあるいはＣＯ_２として除去される
ことからクリーニング効果が得られるためである。ま
た、Ｎｉ基板をガス洗浄後、湿式洗浄する必要があり、
in-situクリーニングにおいては湿式洗浄を行うことは
ガス洗浄における最も重要な目的であるスループット向
上効果を得ることができない等の問題がある。

【０００８】

【課題を解決するための具体的手段】本発明者らは、上
記の問題点に鑑み鋭意検討の結果、ＣＶＤ法を用いてＴ
ｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｒｕ、Ｉｒ及びこれらの化合物（特に炭
素を含まない）または合金を成膜する真空処理装置にお
いて、装置内壁、冶具等に堆積した不要な堆積物を効率
的に除去するためのクリーニングガスを見いだし、本発
明に至ったものである。

【０００９】すなわち、本発明は、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｒ
ｕ、Ｉｒ及びこれらの化合物または合金を成膜する真空
処理装置内に生成した不要な堆積物を除去するためのガ
スであって、ＨＦガスと、酸素含有ガスとを含有したク
リーニングガスで、ＨＦガスを１ｖｏｌ％以上、酸素含
有ガスを０．５〜９９ｖｏｌ％含有した混合ガスである
ことを特徴とするクリーニングガスを提供するものであ
る。

【００１０】本発明で用いる酸素含有ガスとは、Ｏ_２ガ
ス、Ｏ_３ガス、Ｎ_２Ｏガス、ＮＯガス、ＣＯガス、また
はＣＯ_２ガスであり、本発明においては、これらのガス
の一種以上を含有すれば良い。

【００１１】本発明のガスでクリーニングが可能な物質
は、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ及びこれらの化合物または合金であ
り、具体的には、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ及びこれらの酸化物、
窒化物または合金であり、さらに具体的には、Ｔｉ、Ｔ
ｉＮ、ＴｉＷ、ＴｉＯＮ、Ｗ、ＷＮ、ＴａＮ等である。
また、Ｒｕ、Ｉｒ及びこれらの化合物または合金も適用
できる。また、本発明のクリーニングガスの優れた特徴
として薄膜成膜装置のチャンバ内だけではなく配管など
に堆積したＣＶＤ反応副生成物も同時に除去できること
が挙げられる。

【００１２】また、本発明のクリーニングガスに用いら
れる、ＨＦガスの濃度は、１ｖｏｌ％以上が好ましく、
酸素含有ガスの濃度が、０．５〜９９ｖｏｌ％の範囲で
あることが好ましい。さらに好ましくはＨＦガス濃度
が、１０ｖｏｌ％以上で、酸素含有ガスの濃度が、１〜
９０ｖｏｌ％の範囲であることが好ましい。ＨＦガス濃
度が、１ｖｏｌ％未満で、酸素含有ガス濃度が０．５ｖ
ｏｌ％未満であると必要十分なエッチング速度が得られ
ず好ましくない。特に、酸素含有ガス濃度が、０．５ｖ
ｏｌ％未満の場合には装置材料の損傷が比較的大きくな
るため好ましくない。また、酸素含有ガス濃度が、１ｖ
ｏｌ％以上の場合ではエッチング速度の加速が顕著であ
り、７５〜８５ｖｏｌ％を超えると次第にエッチング速
度が酸素濃度に比例して低下していく傾向があり、９０
％を超えるとエッチング速度が急速に低下する。

【００１３】これらのガスの以外に、他の成分としてＮ
_２、Ａｒ、Ｈｅなどの不活性ガスを用いても良い。ま
た、上記記載のガス以外に酸化力を有するガスであれば
使用可能である。

【００１４】次に、クリーニング時の圧力については、
ＨＦガスと酸素含有ガスとの合計の圧力が５００Ｔｏｒ
ｒ以下の減圧状態で行うことが必要であり、好ましくは
１００Ｔｏｒｒ以下、さらに好ましくは０．１〜１０Ｔ
ｏｒｒ行うことが望ましい。５００Ｔｏｒｒを越えると
吸着したＨＦの除去のために行う脱ガス処理時間が長く
かかるため好ましくない。また、混合するガスの比率が
前述した比率であっても、混合する酸素含有ガスの分圧
が０．００５Ｔｏｒｒ以下であると十分なクリーニング
速度が取れず、かつ該ガスによる装置材料の耐食性向上
効果見られず逆に反応器内パーティクル量が増加する現
象が認められ好ましくない。

【００１５】さらに、本発明者等が鋭意検討した結果、
装置材料の耐蝕性は、ＨＦガスを単独で添加反応させる
より、酸素含有ガスを添加することによって飛躍的に向
上することができた。具体的には、Ａｌ、アルミ合金
（Ａｌ５０５２、Ａｌ６０６１）：６００℃以下、耐
熱Ｎｉ合金：４５０℃以下、オーステナイト系ステン
レス鋼：４５０℃、フェライト系ステンレス鋼：４６
０℃、窒化アルミ：７００℃以下、酸化アルミ：９
２０℃以下、石英：７００℃以下、窒化珪素：７６
０℃、炭化珪素：６８０℃、などの温度範囲であれば
使用できる。装置材料の選択によりクリーニング温度
は、適宜決定すればよい。

【００１６】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。

【００１７】実施例１〜１４、比較例１〜２シリコンウエハ上にＴｉを１μｍ成膜した試料を用い
て、表１に示した条件でエッチング速度の測定を実施し
た。それらの結果を表１に記す。微量のＯ_２ガスを添加
することによりエッチング速度が飛躍的に向上した。ま
た、Ｏ_２ガスをＯ_３ガス、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ、ＣＯ、ＣＯ_２
の各ガスに代えても同様にエッチング速度が向上する結
果が得られた。

【００１８】

【表１】

【００１９】実施例１５〜２２、比較例３〜４シリコンウエハ上にＴｉＮを１μｍ成膜した試料を用い
て、表２に示した条件でエッチング速度の測定を実施し
た。それらの結果を表２に記す。微量のＯ_２ガスを添加
することによりエッチング速度が飛躍的に向上した。ま
た、Ｏ_２ガスをＯ_３ガス、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ、ＣＯ、ＣＯ_２
の各ガスに代えても同様にエッチング速度が向上する結
果が得られた。

【００２０】

【表２】

【００２１】実施例２３〜２４、比較例５シリコンウエハ上にＷを１μｍ成膜した試料を用いて、
表３に示した条件でエッチング速度の測定を実施した。
それらの結果を表３に記す。微量のＯ_２ガスを添加する
ことによりエッチング速度が飛躍的に向上した。また、
Ｏ_２ガスをＯ_３ガス、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ、ＣＯ、ＣＯ_２の各
ガスに代えても同様にエッチング速度が向上する結果が
得られた。

【００２２】

【表３】

【００２３】実施例２５シリコンウエハ上にＷＮを１μｍ成膜した試料を用い
て、５００℃、ＨＦガス流量９００ＳＣＣＭ（９０
％）、Ｏ_２ガス流量１００ＳＣＣＭ（１０％）の条件で
エッチングを行った。その結果、エッチング速度は３０
４５Å／ｍｉｎと非常に高い速度が得られた。なお、Ｏ
_２ガスを添加しない場合、エッチング速度は計測下限値
以下（≦１Å／ｍｉｎ）であった。尚、上記各実施例１
〜２５において、装置材料の損傷はほとんど確認できな
かった。

【００２４】実施例２６〜３６、比較例６〜１６Ａｌ、Ａｌ５０５２、Ａｌ６０６１、耐熱Ｎｉ合金（商
品名：ハステロイＣ−２２）、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ
３０４、ＳＵＳ４３０Ｌ、ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｓｉ_３
Ｎ_４、ＳｉＯ_２を試料として用い、ＨＦガス（１０００
ＳＣＣＭ）及びＨＦガス（１０００ＳＣＣＭ）とＮ_２Ｏ
ガス（１０ＳＣＣＭ）との混合ガスを用い、５時間ほど
圧力５００Ｔｏｒｒのガスに暴露した後の表面状態を電
子顕微鏡観察、および重量変化測定することによりガス
の腐蝕性の比較を行った。Ｎ_２Ｏガスを添加することに
より装置材料の損傷が著しく低減されることが解った。
また、この時のエッチング速度も前記各実施例１〜２５
と同様にかなり高いものであった。表４中の比較例６〜
１６は、ＨＦガスのみを用いて試験を行った結果であ
る。なお、酸化性のガスをＯ_２、Ｏ_３、ＮＯ、ＣＯ、Ｃ
Ｏ_２の各ガスに代えても同様の結果が得られた。

【００２５】

【表４】

【００２６】比較例１７耐熱Ｎｉ合金（商品名：ハステロイＣ−２２）をＨＦガ
ス（１０００ＳＣＣＭ）、Ｏ_２ガス（１０００ＳＣＣ
Ｍ）の混合ガスで温度４５０℃、圧力７６０Ｔｏｒｒの
条件で５時間ほど暴露したところ金属表面は黄色に変色
し、粒状の腐蝕生成物が生成していた。

【００２７】実施例３７耐熱Ｎｉ合金（商品名：ハステロイＣ−２２）をＨＦガ
ス（１０００ＳＣＣＭ）、Ｏ_２ガス（１０００ＳＣＣ
Ｍ）の混合ガスで温度４５０℃、圧力５００Ｔｏｒｒの
条件で４０時間ほど暴露したところ表面に極薄い緻密で
平滑な半透明な皮膜（不動態膜）が生成しており、腐蝕
は認められなかった。

【００２８】比較例１８耐熱Ｎｉ合金（商品名：ハステロイＣ−２２）をＨＦガ
ス（９９０ＳＣＣＭ）、Ｏ_２ガス（１０ＳＣＣＭ）の混
合ガスで温度４５０℃、圧力０．０５Ｔｏｒｒの条件で
４０時間暴露したところ、基板表面は黄色に変色し腐蝕
していた。また、突起状の物質及び粒子状物質の生成が
電子顕微鏡で確認された。表面の粒子を採取し、ＸＭＡ
で成分観察したところＦｅ、Ｎｉなどの金属成分とフッ
素が観察された。

【００２９】比較例１９シリコンウエハ上にＴｉＷを１μｍ成長させた試料を反
応器内で５００℃に加熱し、ＨＦガス（１００％、１０
００ＳＣＣＭ）を１時間導入した後、試料を取りだし、
蛍光Ｘ線分析装置にてＴｉ、Ｗの分析を実施した。その
結果、ウエハ表面にはＴｉ、Ｗが残留していた。

【００３０】実施例３８シリコンウエハ上にＴｉＷを１μｍ成長させた試料を反
応器内で５００℃に加熱し、ＨＦガス（１０００ＳＣＣ
Ｍ）とＯ_２ガス（１０００ＳＣＣＭ）の混合ガスを１時
間導入した後、試料を取りだし、蛍光Ｘ線分析装置にて
Ｔｉ、Ｗの分析を実施した。その結果、ウエハ表面から
はＴｉ、Ｗ共に検出されなかった。

【００３１】実施例３９〜５２、比較例２０〜２１シリコンウエハ上にＴａを１μｍ成膜した試料を用いて
エッチング速度の測定を実施した結果を表５に記す。微
量のＯ₂を添加することによりエッチング速度が飛躍的
に向上した。また、Ｏ₂をＯ₃、Ｎ₂Ｏ、ＮＯ、ＣＯ、Ｃ
Ｏ₂に代えても同様にッチング速度が向上する結果が得
られた。

【００３２】

【表５】

【００３３】実施例５３〜６０、比較例２２〜２３シリコンウエハ上にＴａＮを１μｍ成膜した試料を用い
てエッチング速度の測定を実施した結果を表６に記す。
微量のＯ₂を添加することによりエッチング速度が飛躍
的に向上した。また、Ｏ₂をＯ₃、Ｎ₂Ｏ、ＮＯ、ＣＯ、
ＣＯ₂に代えても同様にエッチング速度が向上する結果
が得られた。

【００３４】

【表６】

【００３５】次に、以上のように構成されたクリーニン
グガスを実際に、真空処理装置として例えば薄膜形成装
置へ適用した時のクリーニング方法について説明する。
図１は本発明のクリーニング方法を適用する、いわゆる
クラスタツール化された薄膜形成装置の平面図、図２は
薄膜形成装置の一例を示す概略構成図である。図示する
ように、このクラスタツール装置２は略８角形状に成形
された例えばアルミニウム製の共通搬送室４を有してお
り、この内部には、旋回及び屈伸可能になされた例えば
アルミニウム製の多関節アームよりなる搬送アーム６が
設けられ、この先端に被処理体としての半導体ウエハＷ
を保持して搬送できるようになっている。

【００３６】そして、この共通搬送室４には、それぞれ
ゲートバルブＧ１〜Ｇ４を介して複数、ここでは４つの
薄膜形成装置８Ａ〜８Ｄが連結されている。各薄膜形成
装置８Ａ〜８Ｄのチャンバは例えばアルミニウムよりな
り、その内部には、それぞれウエハＷを載置保持するた
めの例えばアルミニウム製の載置台１０やウエハを保持
するクランプリング、ガスを導入するシャワーヘッド
部、アタッチメントリング等の部材が必要に応じて設け
られている。この点については後述する。また、この共
通搬送室４には、ゲートバルブＧ５、Ｇ６を介して予備
室として、例えば処理後のウエハを冷却する冷却室１２
Ａ、１２Ｂが連結されると共に、ゲートバルブＧ７、Ｇ
８を介して、多数枚のウエハを収納したカセットを収容
するカセット室１４Ａ、１４Ｂが連結されている。尚、
上記予備室として処理前のウエハを予熱する予熱室を設
けてもよい。

【００３７】そして、各薄膜形成装置８Ａ〜８Ｄ、共通
搬送室４、予備室１２Ａ、１２Ｂ及びカセット室１４
Ａ、１４Ｂはそれぞれ個別に、処理ガス、Ｎ_２ガス等の
不活性ガス或いは本発明に係るクリーニングガスを導入
するためのガス導入系１６と内部雰囲気を真空排気する
ガス排気系１８とが接続されている。ここで各薄膜形成
装置８Ａ〜８Ｄ内では、前述したＴｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｒ
ｕ、Ｉｒ及びこれらの化合物または合金等をサーマルＣ
ＶＤ等により必要に応じて形成されるが、必要な場合に
はプラズマを形成する高周波電源も設けられてプラズマ
ＣＶＤも行なわれる。

【００３８】ここで、一例として代表的なサーマルＣＶ
Ｄを行なう薄膜形成装置、例えば８Ａを図２を参照して
説明する。図示するように、この薄膜形成装置８Ａは、
例えばアルミニウム製のチャンバ２０を有しており、こ
の中には加熱ヒータ２２を内蔵したアルミニウム製の載
置台１０が設けられる。この載置台１０に対向する天井
部には、例えばアルミニウム製のシャワーヘッド部２４
が設けられ、このガス導入口２４Ａには、ガス導入系１
６が接続される。また、チャンバ２０の底部周辺部に
は、ガス出口２６が形成され、このガス出口２６にはガ
ス排気系１８が接続される。更には、上記載置台１０の
周囲には、載置台１０上のウエハの周縁部を保持するた
めに昇降可能になされた、例えばＡｌＮ製のクランプリ
ング２８が設けられると共に、その外周には例えばＡｌ
Ｎ製のリング状のアタッチメントリング３０が設けられ
ている。

【００３９】さて、このような装置を用いてＴｉやＷ膜
等の薄膜を形成した場合には、目的とするウエハ上面に
必要な膜が付着するのみならず、チャンバ２０の内壁や
露出している載置台１０、クランプリング２８及びアタ
ッチメントリング３０等の構成部材の表面には、パーテ
ィクルの原因となる不要な膜が付着し、これを定期的或
いは不定期的に除去するためにクリーニング処理を行な
う。この時、クリーニングガスとしては例えば、先に説
明した実施例１〜３６にて示したクリーニングガスを用
いる。例えば先の表４において示したクリーニングガス
を用いると仮定すると、ＨＦガスは１０００ＳＣＣＭ、
Ｎ_２Ｏガスは１０ＳＣＣＭの混合ガスを用い、圧力を５
００Ｔｏｒｒ程度に設定する。また、クリーニング温度
は、４５０〜６００℃程度、例えば５００℃程度に設定
する。

【００４０】この時の、ＴｉＮに対するエッチングレー
トは、表４中には記載されていないが略４０００Å／ｍ
ｉｎ程度であり、十分に高いものであった。これは、今
まで２００〜３００℃にてＣｌＦ_３ガスクリーニングを
行なっていた時と略同等の効果である。更に、特筆すべ
き点は、もしＣｌＦ_３ガスを５００℃もの高温域で使用
した場合には、チャンバ内の載置台１０、シャワーヘッ
ド部２４、クランプリング２８、アタッチメントリング
３０等が腐蝕してしまうのに対し、本発明のクリーニン
グガスを用いれば５００℃程度でも腐蝕の発生はほとん
どない。従って、一般的には６００〜７００℃の更に高
い温度にて成膜処理が行なわれるが、クリーニング処理
のために載置台１０の温度を昇降温させる温度差を小さ
くでき、その分、アイドリング時間を少なくできるの
で、スループットを大幅に改善することが可能となる。
尚、この際、ガス排気系の配管類のクリーニング等も同
時に行なわれてしうのは勿論である。

【００４１】ここで、クリーニングガスには、Ａｒ、Ｎ
_２、Ｈｅガス等の不活性ガスを混入してこれを希釈させ
てもよい。また、クリーニング処理を行なうタイミング
はウエハを所定の枚数処理した時に、或いは累積成膜時
間が所定の時間に達した時に行なったり、または定期的
に行なったりすればよい。更には、クリーニング後の後
処理は、クリーニングガスの供給を停止した状態で、チ
ャンバ内を真空引きしつつＮ_２ガス等の不活性ガスの供
給と停止を例えば複数回繰り返し行なうようにすれば、
チャンバ内に残留するクリーニングガスを迅速に排出す
ることが可能となる。

【００４２】また、例えばシャワーヘッド部２４におい
てクリーニングガス供給系と成膜ガス供給系とを分けた
構造にしたならば、クリーニング処理中には成膜ガス供
給系にＮ_２ガス等の不活性ガスを流しておくようにす
る。これによれば、クリーニングガスが成膜ガス供給系
に逆流してこの系内に残留することを防止でき、再度、
成膜処理を行なう際に成膜処理に残留クリーニングガス
が悪影響を及ぼすことも阻止できる。更に、ここでは薄
膜形成装置８Ａについてクリーニング処理を行なってい
るが、この間、クリーニング処理を行っていない他の薄
膜形成装置８Ｂ〜８Ｄでは、通常の成膜処理を続行すれ
ばよいし、また、他の薄膜形成装置にて個別にクリーニ
ング処理を行なってもよい。また、上記クリーニング方
法の実施例では、１つの薄膜形成装置８Ａについてクリ
ーニングを行なったが、複数或いは全部の薄膜形成装置
８Ａ〜８Ｄと共通搬送室４内を同時にクリーニングする
ようにしてもよい。この場合には、各室内をクリーニン
グに先立って不活性ガスにより同一圧力に維持し、そし
て、対応するゲートバルブを開くことにより各室を連通
状態とする。そして、それぞれのガス導入系１６からク
リーニングガスを導入し、また、これと同時に各ガス排
気系１８から真空引きするようにして複数の室内を同時
にクリーニング処理する。

【００４３】この場合、更に、予備室１２Ａ、１２Ｂ内
やカセット室１４Ａ、１４Ｂ内も共通搬送室４内と連通
させて同時にクリーニング処理するようにしてもよい。
尚、ここでは薄膜形成装置、共通搬送室、予備室、カセ
ット室それぞれ別個にクリーニングガスを導入するよう
にした例をとって説明したが、これに限定されず、各室
をいくつかのブロックに分け、このブロック毎にクリー
ニングガスを導入することでガス供給口を減らすことも
可能であり、更にまた、全室同時にクリーニングするよ
うに限定すれば、１つのガス供給口を設けるだけで済ま
すことができる。また、ここでは主にＴｉ、Ｗ及びこれ
らの化合物または合金の薄膜の除去を例にとって説明し
たが、これに限定されず、Ｔａ、Ｒｕ、Ｉｒ及びこれら
の化合物または合金の薄膜の除去にも適用できる。ま
た、ここではＣＶＤを例にとって説明したが、これに限
定されず、本発明は、被処理体の処理に伴って処理室内
に前記化合物または合金が形成されるような真空処理装
置に適用できるのは勿論である。被処理体として半導体
ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、Ｌ
ＣＤ基板、ガラス基板等を処理する装置にも本発明を適
用できるのは勿論である。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のクリーニ
ングガス及び真空処理装置のクリーニング方法によれ
ば、次のように優れた作用効果を発揮することができ
る。本発明のクリーニングガスは、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｒ
ｕ、Ｉｒ及びこれらの化合物または合金を成膜する真空
処理装置内に付着した不要な膜を成膜温度に近い比較的
高温で、しかも装置内構造物に腐蝕による損傷を与える
ことなく高いエッチングレートで除去することができ
る。従って、成膜時とクリーニング処理時の温度差を小
さくできるので昇降温に時間をそれ程要さず、製品歩留
まり及びスループットを飛躍的に向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクリーニング方法を適用する、いわゆ
るクラスタツール化された薄膜形成装置の平面図であ
る。

【図２】薄膜形成装置の一例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

２ クラスタツール装置４ 共通搬送室６ 搬送アーム８Ａ〜８Ｄ 薄膜形成装置（真空処理装置）１０ 載置台１２Ａ，１２Ｂ 冷却室（予備室）１４Ａ，１４Ｂ カセット室１６ ガス導入系１８ ガス排出系２０ チャンバ２２ 加熱ヒータ２４ シャワーヘッド部２８ クランプリング３０ アタッチメントリングＷ 半導体ウエハ（被処理体）

─────────────────────────────────────────────────────フロントページの続き (72)発明者 大橋 満也 埼玉県川越市今福中台2805番地 セント ラル硝子株式会社化学研究所内(72)発明者 川島 忠幸 埼玉県川越市今福中台2805番地 セント ラル硝子株式会社化学研究所内(72)発明者 松土 昌彦 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１ 東京エレクトロン山梨株式会社内(72)発明者 波多野 達夫 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１ 東京エレクトロン山梨株式会社内 (56)参考文献 特開2000−200782（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−45623（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−236561（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−99174（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−72672（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−256192（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−333854（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−168922（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−190999（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/31 C23C 16/44 H01L 21/285 H01L 21/302 201 C23F 1/12

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｒｕ、Ｉｒ及びこれら
   の化合物または合金を成膜する真空処理装置内に生成し
   た不要な堆積物を除去するためのガスであって、ＨＦガ
   スと、酸素含有ガスとを含有したことを特徴とするクリ
   ーニングガス。
2. 【請求項２】 ＨＦガスを１ｖｏｌ％以上、酸素含有ガ
   スを０．５〜９９ｖｏｌ％含有した混合ガスであること
   を特徴とする請求項１記載のクリーニングガス。
3. 【請求項３】 酸素含有ガスが、Ｏ_２ガス、Ｏ_３ガス、
   Ｎ_２Ｏガス、ＮＯガス、ＣＯガス、またはＣＯ_２ガスで
   あることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
   クリーニングガス。
4. 【請求項４】 Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｒｕ、Ｉｒ及びこれら
   の化合物または合金を成膜する真空処理装置内にクリー
   ニングガスを流して前記真空処理装置内の不要な堆積膜
   を除去するクリーニング方法において、前記クリーニン
   グガスとしてＨＦガスと酸素含有ガスを含むガスを用い
   るようにしたことを特徴とする真空処理装置のクリーニ
   ング方法。
5. 【請求項５】 前記クリーニングガスは、ＨＦガスを１
   ｖｏｌ％以上、酸素含有ガスを０．５〜９９ｖｏｌ％含
   有した混合ガスであることを特徴とする請求項４記載の
   真空処理装置のクリーニング方法。
6. 【請求項６】 前記クリーニングガスは、酸素含有ガス
   が、Ｏ_２ガス、Ｏ_３ガス、Ｎ_２Ｏガス、ＮＯガス、ＣＯ
   ガス、またはＣＯ_２ガスであることを特徴とする請求項
   ４または５記載の真空処理装置のクリーニング方法。
7. 【請求項７】 クリーニング時の前記真空処理装置内の
   温度は、４５０〜６００℃の範囲内であることを特徴と
   する請求項４乃至６のいずれかに記載の真空処理装置の
   クリーニング方法。
8. 【請求項８】 前記真空処理装置は、共通搬送室に連結
   されて複数設けられ、複数の真空処理装置と共通搬送室
   は、選択的に或いは同時にクリーニングを行なうように
   したことを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載
   の真空処理装置のクリーニング方法。