(57)【要約】【課題】イオン衝撃や周辺温度の異常上昇等の不都合を招くことなく、プラズマを十分かつ安定よく発生させて所定のクリーニング処理の高性能化、高効率化が図れるとともに、装置全体の耐久性の著しい向上が図れるようにする。【解決手段】堆積チャンバーから離間した遠隔位置に配置されて前駆体ガスＧを活性化し反応性励起種を生成するプラズマを発生するための高周波放電管１を、絶縁性管状容器５とその外周に螺旋コイル状に巻回させた誘導結合方式の高周波放電用電極７とから構成し、この高周波放電用電極７と管状容器５内のプラズマ発生領域ＰＺとの間には、高周波電力の印加に伴う静電誘導電界を遮蔽するように周方向の少なくとも一部に切欠部１０ａを有する筒状のファラデーシールド１０が介装されている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性管状容器の外周に誘導結合方式の高周波放電用電極を螺旋コイル状に巻回させて構成される遠隔高周波放電管の管状容器内に前駆体ガスを供給するとともに、コイル状高周波放電用電極に高周波電力を印加して上記管状容器内にプラズマを発生させることにより上記前駆体ガスを活性化して反応性励起種を生成し、この反応性励起種を堆積チャンバー内に導入して該チャンバー内部をクリーニングする堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置において、
上記螺旋コイル状の高周波放電用電極と上記絶縁性管状容器内のプラズマ発生領域との間には、高周波電力の印加に伴う静電誘導電界を遮蔽するように周方向の少なくとも一部に切欠部を有する筒状のファラデーシールドが介装されていることを特徴とする堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置。
【請求項２】
上記ファラデーシールドが、絶縁性管状容器の外周面側に配設されている請求項１に記載の堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置。
【請求項３】
上記ファラデーシールドが、絶縁性管状容器の内周面側に配設されている請求項１に記載の堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置。
【請求項４】
上記高周波放電用電極が、内部に冷却水を流通可能な状態で絶縁性管状容器の外周に螺旋コイル状に巻回された導電性金属管から構成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置。
【請求項５】
上記高周波放電用電極に高周波電力を印加する高周波電力発生電源が、周波数可変式に構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置。
【請求項６】
前駆体ガスが、ＣＦ４  ，Ｃ２  Ｆ６  ，Ｃ３  Ｆ８  ，Ｃ６  Ｆ１４等の過フッ素化炭素ガス、ＮＦ３  等のフッ素化窒素ガス、ＳＦ６  等のフッ素化硫黄ガスなどのフッ素系ガス及びそれらの混合ガスの中から選ばれたものである請求項１ないし５のいずれかに記載の堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置に関する。詳しくは、化学気相堆積（例えばプラズマＣＶＤなど）やスパッタ装置等のように、各種半導体やフラットディスプレイの製造プロセスで使用される成膜装置の堆積チャンバーの内部をクリーニングするために用いられる堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、プラズマＣＶＤでは、一対の薄板平行電極を備えた真空堆積チャンバー内に基板が配置され、反応ガスを上位電極を通じて堆積チャンバー内に流し込み、高周波（ＲＦ）電圧を一対の平行電極に印加して反応ガス中にプラズマを生成させることにより、反応ガスを分解させて基板の表面上に、例えば窒化ケイ素（ＳｉＮ）等の材料を堆積させて所定の製品を製造するものである。
【０００３】
このような半導体やフラットディスプレイの製造プロセスで使用される成膜装置においては、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等の材料を基板の表面上に優先的に堆積させるように設計されているものの、堆積チャンバー内の他の部位、例えばチャンバー内壁面やチャンバー内に露出している構成要素等にもＳｉＮ等の材料の一部が堆積される。したがって、繰り返し使用後は、チャンバー内に増加している材料堆積層を除去するためのクリーニングが必須不可欠である。
【０００４】
この種の堆積チャンバーの一般的なクリーニング手段としては、ｉｎ−ｓｉｔｕ  クリーニング方法（通称：その場クリーニング方法）が知られている。このｉｎ−ｓｉｔｕクリーニング方法は、前駆体ガスを堆積チャンバーに直接に導入するとともに、この堆積チャンバー内でグロー放電プラズマを発生させて、このプラズマを前駆体ガスに局所的に印加することによって反応性の励起種を生成させ、この反応性励起種がチャンバー内の材料堆積物と揮発性の化合物を形成することにより、チャンバー内壁面等をクリーニングする方法である。
【０００５】
しかし、上記のようなｉｎ−ｓｉｔｕ  クリーニング方法の場合は、反応性励起種を生成するために堆積チャンバー内で直接にプラズマを発生して使用するものであるから、製品の生産性から許容されるクリーニング速度を得るためには、高レベルの出力が必要となり、出力レベルが高くなればなるほどチャンバー内部のハードウェアに大きなダメージを与えやすく、それだけ堆積チャンバーの耐用年数が短くなり、その結果、堆積チャンバーを用いたシステムで製造される製品の基板当たりのコストの上昇原因となる。また、高レベルの出力が必要なｉｎ−ｓｉｔｕ  クリーニング方法では、他のシステム構成要素や部品に損傷を与えたり、あるいは、物理的にチャンバー内部をワイピングする以外には除去することができない残留物や副生成物を発生しやすいという問題がある。
【０００６】
こりような一般的なｉｎ−ｓｉｔｕ  クリーニング方法が有する問題点を解消するクリーニング手段として、従来、堆積チャンバーに対して離間する遠隔位置に設置した別のチャンバー内でプラズマを発生させて反応性励起種を生成し、その別チャンバーで生成された反応性励起種を堆積チャンバー内に導入することにより堆積チャンバーの内部をクリーニングするリモートプラズマ方式のクリーニング装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
また、リモートプラズマ方式のクリーニング装置の他の例として、堆積チャンバーに対して離間する遠隔位置に、絶縁性管状容器の外周に誘導結合方式の高周波放電用電極を螺旋コイル状に巻回させて構成された高周波放電管（別チャンバー）を設置し、この高周波放電管に前駆体ガスを供給するとともに、コイル状高周波放電用電極に高周波電力を印加して上記管状容器内にプラズマを発生させることにより前駆体ガスを活性化して反応性励起種を生成し、この反応性励起種を堆積チャンバー内に導入してチャンバー内部をクリーニングする装置も本出願人によって既に提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−１４９９８９号公報
【特許文献２】
特開２００２−２３１７１１公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に開示されている従来のリモートプラズマ方式のクリーニング装置においては、遠隔チャンバー内にプラズマを効率よく発生させるためには電極に印加する高周波電力の周波数を高く設定する必要があり、このように電極への印加電力の周波数を高くすればするほど表皮効果が著しくなって高周波抵抗が増大し、それだけ電力損失が大きくなるばかりでなく、電極自体が表皮効果によって発熱して電極及び遠隔チャンバー、遠隔チャンバーと堆積チャンバーとを接続する管等を焼損しやすく、それらの耐久性に悪影響を及ぼすという問題がある。
【００１０】
一方、特許文献２に開示されている従来のリモートプラズマ方式のクリーニング装置においては、プラズマ発生のための高周波放電用電極が絶縁性管状容器の外周に螺旋コイル状に巻回されてプラズマ発生領域外に配置されているために、励起状態のＮＦ３  等の存在に起因して生成されるフッ素ラジカルやフッ素イオン等に高周波放電用電極やその保護材が直接接触することによる電極の消耗、損傷を極力減少できるという利点がある。
【００１１】
反面、絶縁性管状容器の外周の螺旋コイル状高周波放電用電極に高周波電力を印加した場合、大きな電位差の関係で管状容器内のプラズマ発生領域に静電誘導電界が生じ、この誘導電界の働きによってフッ素イオンや電子が加速されたり、イオンや電子が管状容器の内周壁面に衝突したり、領域周辺の温度が異常上昇したりするなどして、プラズマ発生が不安定、非効率となり所定のクリーニング性能及び処理効率を十分に上げることができないばかりでなく、管状容器、電極等の構成部材が熱損傷しやすくて装置全体の耐久性に悪影響を及ぼすという問題があった。
【００１２】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、イオン衝撃や周辺温度の異常上昇等の不都合を招くことなく、プラズマ発生領域に電磁誘導電磁界のみを形成してプラズマ発生の安定化、効率化を図り、所定のクリーニング処理を高性能、高効率に行なうことができるとともに、装置全体の耐久性を著しく向上することができる堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置は、絶縁性管状容器の外周に誘導結合方式の高周波放電用電極を螺旋コイル状に巻回させて構成される遠隔高周波放電管の管状容器内に前駆体ガスを供給するとともに、コイル状高周波放電用電極に高周波電力を印加して上記管状容器内にプラズマを発生させることにより上記前駆体ガスを活性化して反応性励起種を生成し、この反応性励起種を堆積チャンバー内に導入して該チャンバー内部をクリーニングする堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置において、上記螺旋コイル状の高周波放電用電極と上記絶縁性管状容器内のプラズマ発生領域との間には、高周波電力の印加に伴う静電誘導電界を遮蔽するように周方向の少なくとも一部に切欠部を有する筒状のファラデーシールドが介装されていることを特徴とするものである。
【００１４】
上記のような特徴構成を有する本発明によれば、高周波放電用電極が絶縁性管状容器の外周に巻回されてプラスマ発生領域外に配置されているために、フッ素ラジカルやフッ素イオン等に直接に接触することがなく、電極やその保護材の消耗、損傷を極力減少することが可能であるのはもとより、螺旋コイル状高周波放電用電極に高周波電力を印加した場合の大きな電位差の関係で生じる静電誘導電界を筒状ファラデーシールドで遮蔽して誘導電界のプラズマ発生領域への入り込みを防ぎ、このプラズマ発生領域には電磁誘導電磁界（磁場）のみを発生させて該電磁界中でプラズマを安定よくかつ効率よく発生させることが可能である。これによって、静電誘導電界の働きによるフッ素イオンや電子の加速、イオンや電子の管状容器内周壁面への衝撃、さらには、領域周辺温度の異常上昇等の不都合を招かず、堆積チャンバー内に反応性の高い励起種を量的に十分に導入して残留物や副生成物を生じることのない確実かつ適正なクリーニングを行なえるとともに、環境に悪影響を与える前駆体ガスの排出量を非常に軽減するといったように、所定のクリーニング処理を非常に高性能かつ高効率に行なうことが可能であるのみならず、管状容器、電極等の構成部材の熱損傷を抑制して装置全体の耐久性の著しい向上が図れる。
【００１５】
本発明に係る堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置における静電誘導電界遮蔽用のファラデーシールドとしては、請求項２に記載のように、絶縁性管状容器の外周面側、あるいは、請求項３に記載のように、絶縁性管状容器の内周面側のいずれに配設してもよい。そのうち外周面側に配設する外装式の場合は、内面側に配設する内装式の場合に比べて、装置全体の組立製作が容易であるとともに、ファラデーシールドがプラズマに晒されないので、それの構成材料として高純度のアルミニウムなどプラズマ及びフッ素ラジカルに対して耐性のある材料を用いなくても、例えば銅等の低コスト材料を用いることができる。
【００１６】
また、本発明に係る堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置における高周波放電用電極としては、絶縁性管状容器の外周に誘導結合方式の高周波放電用電力線を螺旋コイル状に巻回したものであればよいが、特に、請求項４に記載のように、内部に冷却水を流通可能な状態で絶縁性管状容器の外周に螺旋コイル状に巻回された導電性金属管から構成することによって、誘導結合によるブラズマ発生効率を高めるために電極への印加電力の中心周波数を高く設定したとしても、表皮効果による発熱を、高周波放電用電極内部を流通する冷却水との熱交換により抑制して電力損失を低減できるとともに、電極の冷却作用により反射電力の増大も抑制して装置全体の耐久性を一層向上することができる。この冷却水流通式の導電性金属管から電極が構成される場合は、冷却効率の面からみてファラデーシールドを内装式とすることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明に係る堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置において、高周波放電用電極に高周波電力を印加する高周波電力発生電源として、請求項５に記載のように、周波数可変式に構成されたものを用いることが望ましい。この場合は、使用する前駆体ガスの種類や濃度、使用圧力範囲等の変更、あるいは、放電プラズマ着火前後のフプラズマが不安定な過渡状況でキャパシタンス成分の変動等に伴い負荷インピーダンスが急激に変動した際、発振周波数を負荷インピーダンスと電源の出力インピーダンスとが整合するように可変制御することにより、負荷インピーダンスの変動に応答性よく追従させて放電プラズマを確実かつ速やかに発生させるとともに、その発生プラズマを安定状態に維持させて所定のクリーニング処理を高性能かつ高効率に行なうことができる。
【００１８】
なお、本発明に係る堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置において、高周波放電管の管状容器内に供給される前駆体ガスとして、ＣＦ４  ，Ｃ２  Ｆ６  ，Ｃ３  Ｆ８  ，Ｃ６  Ｆ１４等の過フッ素化炭素ガス、ＮＦ３  等のフッ素化窒素ガス、ＳＦ６  等のフッ素化硫黄ガスなどのフッ素系ガス及びそれらの混合ガスの中から選ばれたものを用いればよいが、特に、ＮＦ３  等のフッ素化窒素ガスを用いることにより、シリコン（Ｓｉ）、ドープされたシリコン、窒化シリコン（Ｓｉ３  Ｎ４  ）及び酸化シリコン（ＳｉＯ２  ）が堆積したチャンバーをクリーニングすることができ、アクティブマトリックス液晶ディスプレイ（ＡＭＬＣＤ）製造に用いられる複数プロセスチャンバーを備えたシステムにも有効に活用することができる。
【００１９】
また、上記構成の堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置においては、反応性励起種が堆積チャンバー内に導入される前に、その反応性励起種から不要な材料を除去するフィルターを備えさせることによって、前駆体ガスの活性化の間に生成される可能性がある粒状物質や反応の副生成物として遠隔高周波放電管内に生成される可能性のある望ましくない材料を除去して、堆積チャンバー内のクリーニング性能を一層向上することができる。このフィルターとしては、ミクロン単位のポアサイズを有するセラミック材料から作製されたものでも、テフロンなど他の材料から作製されたものでもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置全体の概略構成図であり、例えばＣＦ４  ，Ｃ２  Ｆ６  ，Ｃ３  Ｆ８  ，Ｃ６  Ｆ１４等のＰＦＣ（過フッ素化炭素）ガス、ＮＦ３  等のフッ素化窒素ガス、ＳＦ６  等のフッ素化硫黄ガスなどのフッ素系ガス及びそれらの混合ガスの中から選ばれた前駆体ガスＧが供給可能で、この前駆体ガスＧをプラズマ発生に伴い活性化して反応性励起種を生成することが可能な高周波放電管１が各種半導体やフラットディスプレイの製造プロセスで使用される成膜装置の堆積チャンバー２に対して適当な距離をおいた遠隔位置に設置されており、この遠隔高周波放電管１と堆積チャンバー２とが配管３及びフランジ１２を介して接続されているとともに、この配管３の途中には堆積チャンバー２内に導入される前の反応性励起種から不必要な材料を除去するフィルター４が設けられている。
【００２１】
上記高周波放電管１は、図２に示すように、フランジ１１により形成される上記前駆体ガスＧの供給口５ａ及びフランジ１２により形成され配管３に接続される反応性励起種の排出口５ｂを有する、例えば耐熱セラミックあるいは石英ガラス等の絶縁性管状容器５と、この管状容器５の外周に螺旋コイル状に巻回されて高周波電源６から１ないし３０ＭＨｚの高周波電力を印加することにより管状容器５内にプラズマを発生させることが可能な誘導結合方式の高周波放電用電極７とにより構成されている。なお、高周波放電管１内でのプラズマ処理における圧力条件は、１３．３〜１３３０Ｐａ（０．１〜１０ｔｏｒｒ）程度に設定されている。
【００２２】
上記高周波放電管１における高周波放電用電極７は、図３及び図４に明示のように、内部に冷却水ＣＷを流通可能な状態で絶縁性管状容器５の外周に螺旋コイル状に巻回された、例えば銅管等の導電性金属管８から構成されている。この高周波放電用電極７と上記絶縁性管状容器５内のプラズマ発生領域ＰＺとの間で、管状容器５の内周面に近接した箇所には、高周波放電用電極７への高周波電力の印加に伴う静電誘導電界を遮蔽するように、径方向で対向する円周方向の二箇所に切欠部１０ａを有する半割り筒状形のファラデーシールド１０が介装されている。このファラデーシールド１０はその一端側に一体に形成されているフランジ１１を介して接地されている。
【００２３】
なお、上記のような内装式のファラデーシールド１０は、プラズマス及びフッ素ラジカル等に対して耐性のある高純度アルミニウムを構成材料とすることが望ましいが、アルミニウム以外にステンレスから構成してもよい。
【００２４】
上記のように構成された堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置によれば、前駆体ガスＧを遠隔高周波放電管１の絶縁性管状容器５内に供給するとともに、高周波電源６から高周波放電用電極７に１ないし３０ＭＨｚ程度の高周波電力を印加して管状容器５内に誘導結合によりプラズマを発生させることによって、上記前駆体ガスＧが活性化されて管状容器５内にイオンやラジカルなどの反応性の高い励起種が生成される。この反応性励起種は配管３を経て堆積チャンバー２内に導入されるが、その導入前に、反応性励起種をフィルター４に通すことにより、この励起種中に含まれている粒状物質や反応の副生成物などの不必要な材料が除去される。
【００２５】
フィルター４により不必要な材料が除去された後の反応性励起種は堆積チャンバー２内に導入され、そのエッチング作用によって、チャンバー２の内壁面やチャンバー２内に露出している構成要素等に付着している材料堆積層を除去し所定のクリーニングが行なわれることになる。
【００２６】
このような誘導結合リモートプラズマによる堆積チャンバー２内のクリーニング時において、螺旋コイル状高周波放電用電極７に高周波電力を印加したとき、大きな電位差の関係で静電誘導電界を発生するが、この誘導電界は筒状ファラデーシールド１０で遮蔽されて管状容器５内のプラズマ発生領域ＰＺへの入り込みが防止され、プラズマ発生領域ＰＺには電磁誘導電磁界（磁場）のみが発生されることになる。したがって、電磁界中でプラズマを均一かつ効率よく発生させることが可能で、静電誘導電界の働きによるフッ素イオンや電子の加速、イオンや電子の管状容器５内周壁面への衝撃、さらには、領域周辺温度の異常上昇等の不都合がなく、領域ＰＺに十分な量のプラズマを安定よく発生させて前駆体ガスＧをほぼ完全に活性化し、前駆体ガスＧが分解されないままで堆積チャンバー２内に導入されることがなくなり、その結果、堆積チャンバー２内に反応性の高い励起種を量的に十分に導入して残留物や副生成物を生じることのない確実かつ適正なクリーニングを行なうことができるとともに、前駆体ガスＧの排出量を著しく軽減して環境への悪影響を非常に少なくすることができるといったように、所定のクリーニングを高性能かつ高効率に行なえるのみならず、管状容器５、電極７等の構成部材の熱損傷を抑制して装置全体の耐久性の向上が図れる。
【００２７】
また、上記のプラズマ発生時に高周波放電用電極７を構成する導電性金属管の内部に冷却水ＣＷを流通させておくことによって、電極７への印加電力の周波数を３０ＭＨｚ程度に高く設定したとしても、表皮効果による発熱を抑制して電力損失の低減が図れるとともに、プラズマ着火後はコイル状電極７の冷却作用によって反射電力の増大が抑制されるために、特別な電力調整装置や磁界印加装置等を付設しなくても、誘導結合プラズマを常に効率よく発生させることができる。
【００２８】
図５及び図６は、本発明に係る堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置における高周波放電管１の他の実施の形態を示し、この実施の形態では、高周波放電用電極７が、内部に冷却水ＣＷを流通可能な状態で絶縁性管状容器５の外周に螺旋コイル状に巻回された、例えば銅管等の導電性金属管から構成されているとともに、この高周波放電用電極７と上記絶縁性管状容器５内のプラズマ発生領域ＰＺとの間で、管状容器５の外周面側に高周波放電用電極７への高周波電力の印加に伴う静電誘導電界を遮蔽するように、径方向で対向する円周方向の二箇所に切欠部１０ａを有する半割り筒状形のファラデーシールド１０を介装し、かつ、このファラデーシールド１０の外周に筒状の絶縁シート１３を被覆させて構成されている。このファラデーシールド１０はその一端側に固定連結したフランジ１１を介して接地されている。
【００２９】
なお、ファラデーシールド１０としては、径方向で対向する円周方向の二箇所に切欠部１０ａを有するもの以外に、例えば図７に示すように、円周方向の一箇所にのみ切欠部１０ａを有するものであっても、図８に示すように、円周方向の四箇所に切欠部１０ａを有するものであってもよい。
【００３０】
上記図５及び図６に示すような構成の高周波放電管１を備えたリモートプラズマ方式クリーニング装置においても、図３及び図４に示すような構成の高周波放電管１を備えたものと同様に、誘導結合プラズマ発生時に生じる静電誘導電界をファラデーシールド１０で遮蔽して管状容器５内のプラズマ発生領域ＰＺへの入り込みを防止し、プラズマ発生領域ＰＺには電磁誘導電磁界（磁場）のみを発生させて該電磁界中でプラズマを均一かつ効率よく発生させることが可能であり、静電誘導電界の働きによるフッ素イオンや電子の加速、イオンや電子の管状容器５内周壁面への衝撃、さらには、領域周辺温度の異常上昇等の不都合を生じることなく、所定のクリーニングの高性能化、高効率化が図れるのみならず、管状容器５、電極７等の構成部材の熱損傷を抑制して装置全体としての耐久性向上が図れる。
【００３１】
加えて、ファラデーシールド１０を管状容器５の外周面側に配設した外装式としているので、ファラデーシールド１０を管状容器５の内面側に配設する内装式の場合に比べて、装置全体の組立製作が容易であるとともに、ファラデーシールド１０がプラズマ及びフッ素ラジカルに晒されないので、それの構成材料として高純度アルミニウムなどプラズマ及びフッ素ラジカルに対して耐性のある材料を用いなくても、例えば銅等の低コスト材料を用いることができる。
【００３２】
なお、上記実施の形態では、高周波放電用電極７に高周波電力を印加する高周波電力発生電源６として、固定周波数の発振器を備えたものを使用したが、周波数可変式の発振器を備えたものを用いてもよい。この場合は、使用する前駆体ガスの種類や濃度、使用圧力範囲等の変更、あるいは、放電プラズマ着火前後のフプラズマが不安定な過渡状況でキャパシタンス成分の変動等に伴い負荷インピーダンスが急激に変動した際、発振周波数を負荷インピーダンスと電源の出力インピーダンスとが整合するように可変制御することにより、負荷インピーダンスの変動に応答性よく追従させて放電プラズマを確実かつ速やかに発生させるとともに、その発生プラズマを安定状態に維持させて所定のクリーニングを高性能かつ高効率に行なうことができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、誘導結合方式の高周波放電用電極を採用することで、電極やその保護材の消耗、損傷をなくすることができるのはもとより、高周波放電管を構成する螺旋コイル状の高周波放電用電極に高周波電力を印加したときに生じる静電誘導電界を筒状ファラデーシールドで遮蔽して静電誘導電界がプラズマ発生領域に入り込むことを防止することができる。したがって、静電誘導電界の働きによるフッ素イオンや電子の加速、イオンや電子の管状容器内周壁面への衝撃、さらには、領域周辺温度の異常上昇等の不都合を招くことがなく、十分な量のプラズマを安定よく発生させて前駆体ガスＧをほぼ完全に活性化し、堆積チャンバー内に反応性の高い励起種を量的に十分に導入して残留物や副生成物を生じることのない確実かつ適正なクリーニングを非常に効率よく行なうことができ、また、管状容器、電極等の構成部材の熱損傷も抑制して装置全体の耐久性の顕著な向上を図ることができるという効果を奏する。
【００３４】
特に、請求項４に記載のような構成の高周波放電用電極を使用することによって、電極への印加電力の周波数を高く設定したとしても、冷却水による冷却作用で表皮効果による電極の発熱を抑制して電力損失を低減することができるとともに、反射電力の増大も抑制して装置全体の耐久性を一層向上することができる。
【００３５】
また、請求項５に記載のように、周波数可変式の高周波電力発生電源を用いることによって、使用する前駆体ガスの種類や濃度、使用圧力範囲等の変更、あるいは、放電プラズマ着火前後のフプラズマが不安定な過渡状況でキャパシタンス成分の変動等に伴い負荷インピーダンスが急激に変動した際、発振周波数を可変制御することにより、負荷インピーダンスの変動に応答性よく追従させて放電プラズマを確実かつ速やかに発生させるとともに、その発生プラズマを安定状態に維持させて所定のクリーニングを高性能かつ高効率に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置の概略構成図である。
【図２】同上装置における高周波放電管の構成を示す正面図である。
【図３】図２の要部の拡大縦断正面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線に沿った縦断側面図である。
【図５】本発明に係る堆積チャンバーのリモートプラズマ方式クリーニング装置における高周波放電管の他の実施の形態を示す要部の拡大縦断正面図である。
【図６】図５のＹ−Ｙ線に沿った縦断側面図である。
【図７】図５のＹ−Ｙ線に沿った変形例を示す縦断側面図である。
【図８】図５のＹ−Ｙ線に沿ったもう一つの変形例を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１  高周波放電管
２  堆積チャンバー
５  絶縁性管状容器
５ａ  前駆体ガス供給口
５ｂ  反応性励起種排出口
６  高周波電力発生電源
７  高周波放電用電極
１０  ファラデーシールド
１０ａ  切欠部
Ｇ  前駆体ガス
【図１】
2004165345.tif 000003
【図２】
2004165345.tif 000004
【図３】
2004165345.tif 000005
【図４】
2004165345.tif 000006
【図５】
2004165345.tif 000007
【図６】
2004165345.tif 000008
【図７】
2004165345.tif 000009
【図８】
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