(57)【要約】【課題】より短時間で且つクリーニングガスの消費量を抑えて効率良く成膜処理装置内に付着した金属膜を除去しうるクリーニング方法を提供する。【解決手段】酸化ガスと錯化ガスとを導入し、金属膜を酸化、錯化、昇華させるクリーニングガス導入工程と、パージガスを導入し、クリーニングガス導入工程よりも一旦高い圧力にしながら排気するパージガス導入工程と、を複数回繰り返し、クリーニングガス及びパージガスの導入を停止して排気を行う。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内で基板に金属膜を成膜する成膜処理装置のクリーニング方法であって、
上記真空容器内に酸化ガスと錯化ガスを導入しながら排気し、酸化ガスによって真空容器内に付着した金属膜を酸化した後、錯化ガスによって酸化金属膜を錯化して昇華させるクリーニングガス導入工程と、
上記真空容器内にパージガスを導入して、該真空容器内を上記クリーニングガス導入工程よりも一旦高い圧力にしながら排気するパージガス導入工程と、
を交互に繰り返すことを特徴とする成膜処理装置のクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属膜を成膜する成膜処理装置内に付着した金属膜を除去するクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｕｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置などの成膜処理装置において、基板以外の装置内壁に付着した金属膜を除去するクリーニング方法として、化学気相エッチング法が知られている。この方法は、例えばＣｕ膜を成膜する場合には、装置内にＯ2ガスとヘキサフルオロアセチルアセトン（Ｈｈｆａｃ）ガスとを導入する。そして装置内に付着したＣｕ膜をＯ2ガスによって酸化し、酸化Ｃｕ膜をＨｈｆａｃガスにより錯化し、Ｃｕ錯体を昇華させて排気、除去する。特許文献１には、この方法によって装置内に付着したＣｕ膜を除去するクリーニング方法において、Ｃｕ膜の酸化工程が律速過程となるように条件を設定することにより、装置内に付着したＣｕ膜のパーティクルや膜剥がれの発生を防止する方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１４０６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の化学気相エッチング法によるＣｕ膜のクリーニング方法においては、１０μｍ以下の薄いＣｕ膜のクリーニングでは良好な結果が出るものの、Ｃｕ膜が３０μｍ以上と厚くなると、Ｃｕ錯体の装置内への再付着が起こるという問題があった。また、Ｃｕ膜の厚さが５０μｍの場合で排気時間が２日間と長く、クリーニング速度が１００ｎｍ／ｍｉｎ以下と低い。さらに、Ｈｈｆａｃガスの消費量が多いという問題もあった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決し、より短時間で且つクリーニングガスの消費量を抑えて効率良く成膜処理装置内に付着した金属膜を除去しうるクリーニング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、真空容器内で基板に金属膜を成膜する成膜処理装置のクリーニング方法であって、
上記真空容器内に酸化ガスと錯化ガスを導入しながら排気し、酸化ガスによって真空容器内に付着した金属膜を酸化した後、錯化ガスによって酸化金属膜を錯化して昇華させるクリーニングガス導入工程と、
上記真空容器内にパージガスを導入して、該真空容器内を上記クリーニングガス導入工程よりも一旦高い圧力にしながら排気するパージガス導入工程と、
を交互に繰り返すことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明においては、生成物の再付着などを防止した上で、従来よりも大幅に短い時間で、且つ、錯化ガスの消費量を抑えてクリーニングを行うことができる。よって、成膜処理装置のメンテナンスにかかる時間及び費用を削減して、本来の成膜処理の効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明にかかる成膜処理装置としては、ＣＶＤ装置が好ましく挙げられるが、スパッタリング装置などにも好ましく利用される。
【０００９】
本発明の特徴は、従来、酸化ガスと錯化ガスとを導入し、連続的にクリーニングを行っていたのに対し、途中でパージガスを導入して真空容器内の圧力を一旦高めることにある。即ち、酸化ガスと錯化ガスを導入し、金属膜を酸化し、酸化金属膜を錯化して昇華させるクリーニングガス導入工程と、酸化ガスと錯化ガスの導入を停止し、パージガスを導入するパージガス導入工程とを交互に繰り返す。パージガス導入工程においては、圧力がクリーニングガス導入工程よりも一旦高くなるようにしながら排気する。
【００１０】
クリーニングガス導入工程においては、反応生成物が経時的に増えるが、反応生成物の圧力がその時の飽和蒸気圧に達する前に、クリーニングガス（酸化ガスと錯化ガス）の導入を停止すれば、装置内に反応生成物が結露することはなく、付着しない。さらに、パージガスの導入によって、一旦真空容器内の圧力を高め、反応生成物の分圧を下げておけば、次のクリーニング工程において容易に反応生成物が装置外に排気される。よって、本発明においては、反応生成物の圧力がその時の飽和蒸気圧に達する前にクリーニングガスの導入を停止し、パージガスを導入して反応生成物の分圧を低下せしめる。これにより、反応生成物の装置内への再付着や低蒸気圧物質の生成が抑制され、反応生成物の除去を効率良く行うことができ、全ての工程にかかる時間を短縮することができる。その結果、必要な錯化ガスの消費量も削減される。
【００１１】
以下に、本発明が好ましく適用される、Ｃｕ膜の成膜用ＣＶＤ装置におけるクリーニング方法を例に挙げる。
【００１２】
Ｃｕ膜のクリーニングにおいては、酸化ガスとしてＯ2ガスを、錯化ガスとしてＨｈｆａｃガスを用いる。また、パージガスとしてはＡｒとＮ2の混合ガスを用いる。本発明に係るクリーニングガス導入工程における反応は以下の通りである。
（１）Ｃｕの酸化
２Ｃｕ＋Ｏ2→２ＣｕＯ
４Ｃｕ＋Ｏ2→２ＣｕＯ2
（２）酸化Ｃｕの錯化
ＣｕＯ＋２Ｈｈｆａｃ→Ｃｕ（ｈｆａｃ）2＋Ｈ2Ｏ
ＣｕＯ2＋２Ｈｈｆａｃ→Ｃｕ（ｈｆａｃ）2＋Ｈ2Ｏ
（３）Ｃｕ錯体の昇華
【００１３】
各工程の時間は特に限定されるものではないが、上記Ｃｕ膜をクリーニングする場合において、クリーニングガス導入工程が３０分以下、パージガス導入工程が１０秒以上である。
【実施例】
【００１４】
厚さが５０μｍのＣｕ膜が付着したＣＶＤ装置において、下記の条件でクリーニングを行った。
【００１５】
・クリーニングガス導入工程
ホルダー温度：３００℃、Ｏ2ガス流量：１．０ｇ／ｍｉｎ、Ｈｈｆａｃガス流量：０．２ｇ／ｍｉｎで、排気速度を調整して真空容器内の圧力：１０Ｐａとする。
【００１６】
・パージガス導入工程
Ａｒガス流量：２．０ｇ／ｍｉｎ、Ｎ2ガス流量：２．０ｇ／ｍｉｎで、排気速度を調整して真空容器内の圧力を２００Ｐａとする。
【００１７】
実施例においては、上記クリーニング工程を５分間、パージ工程を３分間として連続４０回繰り返し、その後、２０時間排気した。その結果、真空容器の内壁に付着していたＣｕ膜はほとんど除去された。
【００１８】
実施例と従来と比較すると、従来はＣｕ除去速度が１００ｎｍ／ｍｉｎで、Ｈｈｆａｃの消費量が１００ｇであったのに対して、実施例においてはＣｕ除去速度は３００ｎｍ／ｍｉｎ、Ｈｈｆａｃの消費量は３３ｇであった。よって、本発明の方法により、クリーニングにかかる時間は１／２以下に、また、Ｈｈｆａｃの消費量は１／３に削減される。