(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状回転体の上面に被処理基板よりも小径な円形開口部を形成し、前記円形開口部の周囲に前記被処理基板を載置するための段部を周設して構成した基板ホルダと、前記筒状回転体の内部に配置され、前記円形開口部の直径よりも大きな外径を有する円盤状構造物と、を備え、前記段部に載置した前記被処理基板を前記筒状回転体と共に回転させながら前記被処理基板の表面に成膜ガスを供給して成膜処理する成膜装置を清浄化するための方法において、
前記段部に前記被処理基板を載置していない状態において、前記筒状回転体を回転させながら前記基板ホルダの上方から下方に向けてクリーニングガスを供給し、前記筒状回転体の回転によって前記円形開口部から前記クリーニングガスが前記筒状回転体の内部に吸い込まれる現象を利用して、前記クリーニングガスを前記筒状回転体の内部の所望の深さまで導くことを特徴とする成膜装置の清浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成膜装置の清浄化方法に係わり、特に、成膜ガスを被処理基板の表面に供給し、熱反応を利用した気相成長により成膜処理する成膜装置（ＣＶＤ装置）の清浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２（ａ）は、枚葉成膜装置（ＣＶＤ装置）の基板ホルダ１の概略構成を示した縦断面図であり、この成膜装置は基板ホルダ１を有し、この基板ホルダ１は、筒状回転体２の上面に被処理基板Ｗよりも小径な円形開口部３を形成し、円形開口部３の周囲に被処理基板Ｗを載置するための段部４を周設して構成されている。筒状回転体２の内部には、円形開口部３の直径よりも僅かに大きな外径を有する円盤状ヒータ５が配置されている。また、筒状回転体２は下方開口部６を備えている。
【０００３】
そして、このような基板ホルダ１を備えた成膜装置を用いて被処理基板Ｗの表面を成膜処理する際には、段部４に載置された被処理基板Ｗを円盤状ヒータ５によって加熱しながら、筒状回転体２と共に被処理基板Ｗを回転させながら被処理基板Ｗの表面に成膜ガスＧ１を供給し、気相成長により被処理基板Ｗの表面に薄膜を形成する。
【０００４】
この成膜処理に際しては、図２（ａ）中符号ｆ１で示したように基板ホルダ１の筒状回転体２の上面にも堆積膜が形成されてしまう。また、図２（ｂ）に示したように被処理基板Ｗと段部４との隙間を通って成膜ガスＧ１が筒状回転体２の内部に回り込んでしまうために、図２（ａ）中符号ｆ２、ｆ３で示したように筒状回転体２の内壁面や円盤状ヒータ５の上面、その他の内部構造物上にも堆積膜が形成されてしまう。
【０００５】
そして、成膜処理を繰り返し行うことにより、堆積膜ｆ１、ｆ２、ｆ３等の膜厚が厚くなり、円盤状ヒータ５の加熱性能が劣化したり、或いは堆積膜ｆ１、ｆ２、ｆ３のはがれによるパーティクルの発生につながる。
【０００６】
そこで、基板ホルダ１の上面や内部の堆積膜ｆ１、ｆ２、ｆ３等を定期的に除去する必要がある。図３は従来の成膜装置の清浄化方法を説明するための図であり、被処理基板Ｗを段部４に載置していない状態において、筒状回転体２を静止させたままで、基板ホルダ１の上方から下方に向けてクリーニングガスＧ２を供給すると共に、筒状回転体２の下方開口部６からパージガスＧ３を供給し、筒状回転体２の上面、筒状回転体２の内壁面、円盤状ヒータ５の上面等に付着した堆積膜ｆ１、ｆ２、ｆ３を除去するようにしていた。
【０００７】
ここで使用されるクリーニングガスＧ２は腐食性が高く、何ら措置を講じなければ基板ホルダ１の内部構造物を腐食、劣化させてしまう。そこで、基板ホルダ１の内部構造物には、予め耐食コーティングを施したり、耐食材料を採用している。しかし、耐食材料は高価であり、また機械的、電気的特性も限定されているため、基板ホルダ１の内部構造物のすべてに耐食材料を使用することは困難である。
【０００８】
そこで、従来は、クリーニングガスＧ２とパージガスＧ３との流量バランスを調整することにより、基板ホルダ１の筒状回転体２の内部に回り込むクリーニングガスＧ２の回り込み深さを制御して、耐食処理がなされていない部分、或いは耐食材料が使用されていない部分にクリーニングガスＧ２が回り込むことを防止していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の成膜装置の清浄化方法では、基板ホルダ１の内部構造物の影響によるガス流の乱れ等によって、基板ホルダ１の筒状回転体２の内部に回り込むクリーニングガスＧ２の回り込み深さにバラツキがあり、再現性が極めて悪かった。このため、耐食処理がなされていない部分にクリーニングガスＧ２が回り込んでしまい、基板ホルダ１の内部構造物の一部が侵食されてしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであって、成膜装置の基板ホルダの内部に堆積した膜を除去する際に、基板ホルダ内部へのクリーニングガスの回り込み深さを精度よく制御することができる成膜装置の清浄化方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、筒状回転体の上面に被処理基板よりも小径な円形開口部を形成し、前記円形開口部の周囲に前記被処理基板を載置するための段部を周設して構成した基板ホルダと、前記筒状回転体の内部に配置され、前記円形開口部の直径よりも大きな外径を有する円盤状構造物と、を備え、前記段部に載置した前記被処理基板を前記筒状回転体と共に回転させながら前記被処理基板の表面に成膜ガスを供給して成膜処理する成膜装置を清浄化するための方法において、前記段部に前記被処理基板を載置していない状態において、前記筒状回転体を回転させながら前記基板ホルダの上方から下方に向けてクリーニングガスを供給し、前記筒状回転体の回転によって前記円形開口部から前記クリーニングガスが前記筒状回転体の内部に吸い込まれる現象を利用して、前記クリーニングガスを前記筒状回転体の内部の所望の深さまで導くことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態による成膜装置の清浄化方法について図１を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態による成膜装置の清浄化方法によって枚葉成膜装置（ＣＶＤ装置）の基板ホルダ１を清浄化している様子を示した縦断面図である。この成膜装置は基板ホルダ１を有し、この基板ホルダ１は、筒状回転体２の上面に被処理基板Ｗよりも小径な円形開口部３を形成し、円形開口部３の周囲に被処理基板Ｗを載置するための段部４を周設して構成されている。筒状回転体２の内部には、円形開口部３の直径よりも僅かに大きな外径を有する円盤状ヒータ（円盤状構造物）５が配置されている。また、筒状回転体２は下方開口部６を備えている。
【００１４】
そして、このような基板ホルダ１を備えた成膜装置を用いて被処理基板の表面を成膜処理する際には、段部４に載置された被処理基板を円盤状ヒータ５によって加熱しながら、筒状回転体２と共に被処理基板を回転させながら被処理基板の表面に成膜ガスを供給し、気相成長により被処理基板の表面に薄膜を形成する。
【００１５】
この成膜処理に際しては、既に述べたように基板ホルダ１の筒状回転体２の上面、筒状回転体２の内壁面、円盤状ヒータ５の上面、その他の内部構造物上に堆積膜ｆ１、ｆ２、ｆ３等が形成されてしまう。
【００１６】
そこで、本実施形態による成膜装置の清浄化方法を用いて、堆積膜ｆ１、ｆ２、ｆ３等を除去する。
【００１７】
すなわち、図１に示したように段部４に被処理基板を載置していない状態において、筒状回転体２を所定の回転数で回転させながら、基板ホルダ１の上方から下方に向けてクリーニングガスＧ２を供給すると共に、筒状回転体２の下方開口部６からパージガスＧ３を供給する。
【００１８】
そして、筒状回転体２の回転によって円形開口部３からクリーニングガスＧ２が筒状回転体２の内部に吸い込まれる現象を利用して、クリーニングガスＧ２を筒状回転体２の内部の所望の深さまで導くようにする。
【００１９】
より具体的には、筒状回転体２の回転数ωとクリーニングガスＧ２の回り込み深さＴとは、次式（１）の関係にある。
【数１】
0004237893.tif 000002
【００２０】
上式（１）から分かるように、クリーニングガスＧ２の回り込み深さＴを筒状回転体２の回転数ωによって制御することができる。例えば、基板ホルダ１が設置された処理室の内部圧力をプロセス圧に設定した場合、筒状回転体２の回転数ωが１００毎分程度のときのクリーニングガスＧ２の回り込み深さＴは１０ｍｍ程度であり、筒状回転体２の回転数ωが３００毎分程度のときのクリーニングガスＧ２の回り込み深さＴは４０ｍｍ程度である。
【００２１】
本実施形態による成膜装置の清浄化方法によれば、基板ホルダ１の筒状回転体２の内部におけるクリーニングガスＧ２の流れが、筒状回転体２の回転によって発生するクリーニングガスＧ２の安定した流れによって制御されるので、クリーニングガスＧ２の筒状回転体２内部への回り込み深さＴの再現性を高めることが可能であり、しかも、筒状回転体２の回転数ωを変えることによってクリーニングガスＧ２の回り込み深さを精度よく制御することができる。
【００２２】
このため、筒状回転体２の内部において、膜除去が必要な部分にのみクリーニングガスＧ２を供給することが可能となり、クリーニングガスＧ２による基板ホルダ１の内部構造物の侵食を防止できると共に、基板ホルダ１の内部構造物の過剰な耐食コーティングや耐食材料の過剰な使用を避けることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、段部に被処理基板を載置していない状態において、筒状回転体を回転させながら基板ホルダの上方から下方に向けてクリーニングガスを供給し、筒状回転体の回転によってクリーニングガスが筒状回転体の内部に吸い込まれる現象を利用して、クリーニングガスを筒状回転体の内部の所望の深さまで導くようにしたので、筒状回転体の内部において膜除去が必要な部分にのみクリーニングガスを供給することが可能となり、クリーニングガスによる基板ホルダの内部構造物の侵食を防止できると共に、基板ホルダの内部構造物の過剰な耐食コーティングや耐食材料の過剰な使用を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による成膜装置の清浄化方法によって成膜装置の基板ホルダを清浄化している様子を示した縦断面図。
【図２】（ａ）は成膜装置の基板ホルダに被処理基板を載置して成膜処理を実施している様子を示した縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大図。
【図３】従来の成膜装置の清浄化方法によって成膜装置の基板ホルダを清浄化している様子を示した縦断面図。
【符号の説明】
１  基板ホルダ
２  筒状回転体
３  円形開口部
４  段部
５  円盤状ヒータ（円盤状構造物）
６  下方開口部
Ｇ２  クリーニングガス
Ｇ３  パージガス
ｆ１、ｆ２、ｆ３  堆積膜
【図１】
0004237893.tif 000003
【図２】
0004237893.tif 000004
【図３】
0004237893.tif 000005