JPH1055992A

JPH1055992A - クリーニング方法と半導体の製造方法

Info

Publication number: JPH1055992A
Application number: JP20958096A
Authority: JP
Inventors: Kinya Kobayashi; 金也小林; Kazuatsu Tago; 一農田子; Akio Saito; 昭男斎藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-08-08
Filing date: 1996-08-08
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体製造装置内の付着物，半導体基板表面上
の汚染を効率良く除去出来るクリーニング方法を提供す
る。本方法を用いて、基板表面の汚染を除去する半導体
装置の製造方法、及び装置内付着物を除去後の製造装置
を用いて、半導体装置を製造する方法を提供する。【解決手段】ボンベ１ｄにあるクリーニングガス２ｄは
ＢｒＦ₃及びＢｒＦ₅及びＢｒＦ₇を少なくとも１種類
を含むガスからなり、導入口５から半導体製造装置６内
に導入される。そして、外部のヒータ９により与えられ
る熱により、クリーニングガス２ｄは、ハロゲンラジカ
ルに分解する。この時、半導体製造装置の内壁８あるい
は半導体基板１２上の汚染は、これらラジカルと反応
し、気化し、排気口１３から除去されるので、効率良く
これら付着物あるいは汚染をクリーニング出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はクリーニング方法及
び半導体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の半導体製造では熱ＣＶＤ，プラズ
マＣＶＤ，ドライエッチングプロセスがますます重要と
なっている。これらのプロセスでは、各種ガスを製造装
置内に導入し、ガスの気相反応及び表面反応を利用して
成膜，エッチングを行われている。例えば、プラズマＣ
ＶＤによる成膜では、単位時間あたりの半導体の生産
高：スループットの向上を目指し、より高速に成膜する
ことを目的に反応性の高いラジカルにまでガス分子を解
離させている。またコンタクトホールを生成のためのド
ライエッチングでは、高アスペクト比の溝穴の生成を目
指し、選択性の高いエッチングプロセスが開発されてい
る。本プロセスでも被エッチング材以外の部分の保護の
ため、ガス分子を堆積性能の高いラジカルまで分解させ
ている。このため、ウエハ上のみを成膜，エッチングす
る場合でも、容器内壁にも付着性の高いラジカルが堆積
する。製造装置内壁にこの様な堆積膜が付着すると、装
置内部にパーティクルを発生させたり、付着物の剥離が
生じることや、成膜，エッチング性能が経時的に劣化す
るので、定期的にこれらの付着物を除去する必要があ
る。

【０００３】これらの付着物を除去する方法は、（１）機械的な研磨法（２）酸，アルカリ水溶液を用いたウエット洗浄法（３）ＮＦ₃，ＣＦ₄，ＳＦ₆，Ｏ₂等プラズマを用い
たドライ洗浄法（４）ＣｌＦ₃を用いた熱クリーニング法が一般的に利用されている。ここで、（１)，(２）は装
置を洗浄毎に分解する必要があり、半導体の生産高：ス
ループットが低減する。一方、（３）はプラズマを発生
させ、ガスの解離で生じたラジカルにより、製造装置内
の付着を除去している。このプラズマを用いた洗浄方法
ではプラズマが発生する領域以外の除去速度が遅いの
で、プラズマを長時間発生しなければならない。このた
め、本方法も半導体のスループットが低減する。また、
長時間のプラズマ照射により、製造装置の劣化が生じ
る。プラズマを利用せず、加熱のみで容器内のPoly−S
i，金属，ＳｉＯ₂を含む付着物を除去する方法とし
て、特願昭64−17857号，特願平3−146681号明細書にあ
るようにＣｌＦ₃を用いた洗浄方法（４）が提案されて
いる。ここでＣｌＦ₃は２２０℃以上でＦ₂との反応で
ＣｌＦとＦ₂に分解し、さらなる加熱により生じたＦラ
ジカルは優れた付着物の除去性能を持つ。本方法は、プ
ラズマを立てることなく、短時間で、装置内へダメージ
を与えることなく装置内をクリーニング可能なので、現
在、半導体製造装置内の洗浄方法として、精力的に応用
されている。

【０００４】一方、ＢｒとＦで構成された分子からなる
ガスは、基板の選択的エッチング（特願昭60−53027 号
明細書）に、ＮＦ₃と混合したクリーニングガス（特願
平3−146681号明細書）として、ＳｉＮ膜エッチング
（特願平4−10621 号明細書）に、導電体膜形成前後の
エッチング（特願平5−146681 号明細書）に利用されて
いる。しかし、半導体装置内及び半導体ウエハ表面上
の、多くの物質が複雑に化合した堆積物あるいは付着物
を、ＢｒとＦで構成された分子からなるガス単独でクリ
ーニングする方法に関する公知例は無い。

【０００５】さらに半導体ウエハ等の基板の表面に形成
される集積回路は、近年ますます集積度が増加しており
パターンの線幅が微細化してきている。最小加工寸法は
64MbitDRAMで０.３μｍ，256MbitDRAMで０.２μｍであ
り、その製造工程で微量な汚染が製品の品質や歩留りを
著しく低下させている。微量な汚染として特に問題とな
るのは金属汚染，有機物汚染，自然酸化膜である。

【０００６】上記汚染に対し基板表面を洗浄する手段と
してアールシーエーレビュー３１（１９７０年）第１８
７ページから２０７ページ［RCA Review，31(1970) P.1
87〜206 ］で述べられている様に、アンモニア水と過酸
化水素水の混合物を８０度程度に加熱し、これにウエハ
を侵漬する方法（ＲＣＡ洗浄）が一般に行われている。
これらのウエット洗浄法は液中で処理するため、汚染の
再付着が不可避であること、高段差部分や複雑な素子構
造への液浸透が充分でない事等の理由で早晩限界が生じ
る事が予想されている。そこで汚染の再付着が原理的に
起こり得ず、高段差部分の洗浄が容易なガスの気相反応
及び表面反応を利用した洗浄法が提案されている。これ
はドライ洗浄と呼ばれ、特開昭64−9621号公報で述べら
れている様に塩素ガスに紫外光を照射する事でＳｉウエ
ハ上の金属汚染を除去する方法、特開平4−75324号公報
で述べられている様に酸素ガスにプラズマを印加してＳ
ｉウエハ上の有機物を除去する方法、特開平1−77120号
公報で述べられている様にフッ素系ガスにプラズマを印
加してウエハ上の自然酸化膜を除去する方法等が知られ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公知技術
では以下の問題点が存在する。

【０００８】プラズマ不要のＣｌＦ₃を容器内に導入し
て加熱する方法は、膜の種類によって、クリーニング速
度が大きく異なる。このため多くの物質が複雑に化合し
ている装置内の付着物は、ＣｌＦ₃では除去性能がまだ
足りず、さらに除去性能が高いガスが必要となる場合が
ある。

【０００９】また、ＮＦ₃とＢｒＦ系ガスを混合したク
リーニングガスはプラズマ中で処理して初めて効果が見
られるが前述した様にプラズマを用いたクリーニングは
時間を要するため、半導体素子製造のスループットが低
下するという問題があった。一方、ウエハ洗浄では半導
体素子の微細化に伴いドライエッチング技術等の加工技
術が進歩し、プラズマ中の複雑な反応を経て今までにな
い複雑な組成を持つ汚染が生成してしまうため、上記し
たドライ洗浄法では全く除去出来ない事が予想される。
従って、半導体集積回路等の半導体装置を高い歩留りで
製造するためには複雑な組成を持つ基板上の汚染を除去
する方法が不可欠である。

【００１０】本発明の目的は、半導体装置内の付着物を
除去するための、ＣｌＦ₃熱クリーニング方法に比べ同
等以上の除去能力を持つクリーニング方法、および、半
導体基板の汚染上を除去出来るクリーニング方法を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ＢｒＦ₃、ＢｒＦ₅、ＢｒＦ₇のうち少
なくとも一種類を含むガス（以降クリーニングガスと呼
ぶ）を半導体製造装置内に供給すると共に、前記半導体
製造装置を６５０℃以下の温度範囲として、加熱する事
により半導体製造装置内の付着物あるいは半導体表面上
の汚染を除去するクリーニング方法が提供される。

【００１２】好ましくは前記クリーニング方法で、半導
体製造装置を加熱する領域を付着物が存在する領域に限
るクリーニング方法が提供される。

【００１３】好ましくは前記クリーニング方法で、前記
クリーニングガスに加え、稀ガスを添加するクリーニン
グ方法が提供される。

【００１４】好ましくは前記クリーニング方法で、半導
体基板上あるいは半導体裏面の汚染を除去するクリーニ
ング方法が提供される。

【００１５】好ましくは前記クリーニング方法で、半導
体ウエハ表面のエッチング処理後の半導体ウエハ表面の
残さ物を除去するクリーニング方法が提供される。

【００１６】好ましくは前記クリーニング方法で、Ｓｉ
で構成される半導体表面の汚染、あるいは絶縁物・有機
物・金属に被着された半導体ウエハ上の汚染を除去する
クリーニング方法が提供される。

【００１７】好ましくは前記クリーニング方法で、前記
クリーニングガスの導入と共に前記製造装置内に紫外
線，レーザー光，放射光を照射することにより前記半導
体表面上の汚染を除去するクリーニング方法が提供され
る。

【００１８】好ましくは前記クリーニング方法で、前記
クリーニングガスを使用前は低温保存し、使用するとき
のみ高温にするクリーニング方法が提供される。

【００１９】好ましくは前記クリーニングガスを液状で
保管し、使用時のみ加熱して気化するクリーニング方法
が提供される。

【００２０】さらに、第２の目的を達成するために、本
発明は、前記クリーニングガスを半導体製造装置内に供
給すると共に、前記半導体製造装置を加熱する事により
半導体基板表面を処理する半導体装置の製造方法が提供
される。

【００２１】また、第３の目的を達成するために、本発
明によれば、前記クリーニングガスを半導体製造装置内
に供給すると共に、前記半導体製造装置を加熱する事に
より装置内部をクリーニングした後、その装置を用いて
半導体基板を処理する半導体装置の製造方法が提供され
る。

【００２２】以上のように構成した本発明では、ＢｒＦ
₃及びＢｒＦ₅及びＢｒＦ₇のうち少なくとも一種を含
むガス（以降クリーニングガスと呼ぶ）は、半導体製造
装置内に供給され、かつ半導体製造装置が加熱される
と、ＢｒＦ_n→ＢｒＦ_n-2＋Ｆ₂，ＢｒＦ_n→ＢｒＦ_n-1＋
Ｆの様に分解する。分解反応の速度は加熱時の温度Ｔが
上昇するにつれ増加する。ここで、Ｅ_Aを活性化エネル
ギ、ｋ_Bをボルツマン定数とすると分解反応の速度はex
p（−Ｅ_A／ｋ_BＴ）に比例する。

【００２３】図１には分子軌道計算による各種ガス，ラ
ジカルの電子親和力，励起エネルギを示している。ここ
で電子親和力は電子の吸収しやすさの目安であり、励起
エネルギは分解に必要なエネルギの目安である。従っ
て、本図で左上に行く分子，ラジカル程，反応性が高く
なるが、これは存在する実験の傾向と一致する。一方、
本図で右下に行くほど安定で取扱が容易であるため、こ
れらがクリーニングガスの候補となる。取扱いの容易さ
の順は以下の様になる。ＢｒＦ₃＞ＣｌＦ＞ＢｒＦ₅＞
ＣｌＦ₃＞ＢｒＦ₇、このとき、ＣｌＦ₃が分解して
生じるＣｌＦ，ＣｌＦ₂に比べると電子親和力は（１）ＢｒＦ₃の分解で生じるＢｒＦ，ＢｒＦ₂はＢｒ
Ｆ＜ＣｌＦ，ＢｒＦ₂＜ＣｌＦ₂ （２）ＢｒＦ₅の分解して生じるＢｒＦ₄，ＢｒＦ₃は
ＢｒＦ₃＜ＣｌＦ，ＢｒＦ₄＞ＣｌＦ₂ （３）ＢｒＦ₇の分解して生じるＢｒＦ₅，ＢｒＦ₆は
ＢｒＦ₅＞ＣｌＦ，ＢｒＦ₆＞ＣｌＦ₂ である。分解して生じるラジカルの電子親和力が大きい
程、付着物の結合軌道から電子を吸収しやすいので、付
着物を分解しやすい。分解した付着物の多くはハロゲン
化物となって除去される。従って（１）〜（３）から付
着物の除去能力は以下の様になる。

【００２４】ＢｒＦ₇＞ＣｌＦ₃〜ＢｒＦ₅＞ＢｒＦ
₃従って、ＣｌＦ₃熱クリーニング同等以上の付着物除
去能力を持つガスはＢｒＦ₇，ＢｒＦ₅を、ＣｌＦ₃熱
クリーニング同等以下の付着物除去能力を持つガスはＢ
ｒＦ₃，ＢｒＦ₅を利用出来る。

【００２５】これらＢｒ系ガス（ＢｒＦ₃，ＢｒＦ₅，
ＢｒＦ₇ガス）の特徴として、温度の上昇と共にクリー
ニング性能が高まる（上述）が、高温の場合はこれらガ
スの解離が進み、反応性の低いＢｒＦラジカル（図２）
の比率が高まり、クリーニング性能が劣化する。また、
さらに装置を高温とするとＢｒラジカルが発生する事に
よりウエハ表面に昇華性の低いＢｒ化合物が表面上に堆
積し、クリーニング性能が低下する場合がある。また、
装置自体のコスト及びランニングコストの面から、装置
温度はなるべく室温に近い方が良い。以上から、反応温
度としてＢｒＦ，Ｂｒラジカルの比率の高まる温度
（Ｔ）以下とすることが適切である。計算によると、Ｔ
のおおよその値は６５０℃である事が判明した。

【００２６】一方、ガス以外のものでも図１に示したク
リーニングガス領域（本発明のコンセプトにより、クリ
ーニングに適した電子親和力，励起エネルギを持つガス
として分類される領域）にあるガスが本発明に含まれる
ことは明らかである。

【００２７】また、前述の様に、装置を加熱すると加熱
装置と加熱するための電力が必要となる。この時、装置
全体を加熱せずに、付着物の存在する領域のみを加熱す
れば、装置自体のコストとランニングコストを削減出来
る。

【００２８】またクリーニングガスに、稀ガスを添加す
る事により、単位体積当たりの反応性が低減され取扱い
が容易となる。

【００２９】さらにクリーニング物質が分解したラジカ
ルは半導体基板上の汚染部分の結合に関する電子を奪
い、付着物を分解し、多くはハロゲン化物となって昇華
する。これにより半導体基板上あるいは裏面の付着物を
除去できる。

【００３０】上記より、半導体ウエハ表面のエッチング
処理後の半導体ウエハ表面の残さ物も除去できる。

【００３１】さらに上記より、Ｓｉで構成される半導体
表面の汚染、あるいは絶縁物・有機物・金属に被着され
た半導体ウエハ上の汚染も除去できる。

【００３２】また、クリーニング物質の導入と共に半導
体基板上あるいは裏面に紫外線，レーザー光，放射光を
照射することにより、前期ガスクリーニング物質の分解
を促進し、かつ、分解したラジカルを励起せしめるた
め、反応性が向上し、半導体基板上あるいは裏面の付着
物の除去性能を向上出来る。

【００３３】さらに、クリーニング物質を使用前は低温
保存し、使用するときのみ高温にして使用することによ
り、使用直前まで反応性を抑え、使用するときのみ高温
とすることにより使用前の取扱いが容易となり、かつ高
温で使用するので付着物の除去性能を向上出来る。

【００３４】さらに、クリーニング物質を液体の状態で
保存し、使用するときのみ一気に加熱し気化させる事に
より使用前の取扱が容易となる。

【００３５】

【発明の実施の形態】

（実施例１）本発明の第１の実施例を図２，図３に従っ
て説明する。図２に示す本実施例の装置は、加熱により
気相化学反応を生じさせ、半導体基板に薄膜を成膜する
薄膜製造装置である。成膜する場合、ボンベ１ａの成膜
用のガス２ａがバルブ３ａ及びマスフローコントローラ
４ａにより制御され、ガス導入口５を通して、薄膜製造
容器６内に導入される。この時、薄膜製造容器６の外側
から与えられる熱により、成膜用のガス２ａが分解・反
応し、ホルダ７の半導体基板上１２に薄膜が成膜する。

【００３６】このとき、容器内壁８にも半導体基板上と
同じ薄膜が付着する。本付着物は剥離等により半導体基
板上の成膜を阻害するので、除去する必要がある。

【００３７】このためボンベ１ｄにあるクリーニング用
のＢｒＦ₇ガス２ｄをバルブ３ｄ及びマスフローコント
ローラ４ｄにより制御して、ガス導入口５を通し、薄膜
製造容器６内に導入する、この時、ＢｒＦ₇ガス２ｄを
希釈するため、ボンベ１ｅにあるＨｅガス２ｅもバルブ
３ｅ及びマスフローコントローラ４ｅにより制御して、
ガス導入口５を通し、薄膜製造容器６内に導入する。そ
して、薄膜製造容器６の外側の加熱用ヒータ９から与え
る熱により、クリーニング用のＢｒＦ₇ガス２０１が分
解する。ＢｒＦ₇ガスとＨｅガスのモル比率は１：１と
する。分解で生じたラジカルは、壁の付着物と反応し、
揮発性の高い化合物となり、排気ポンプ１０により、吸
引され薄膜製造容器６外に排気され、除外装置１１によ
り除外される。そして、容器内壁８上の付着物が除去さ
れるまで、ＢｒＦ₇ガスとＨｅガスの供給，排気および
加熱を続ける。

【００３８】本実施例の効果を見積もるために、（１）
容器内壁にPoly−Si膜，Ｓｉ−Ｎ膜，ＳｉＯ₂膜，ＷＳ
ｉ膜，Ｗ膜を成膜し、（２）ＢｒＦ₇ガスとＨｅガスを
供給，加熱して、上記各種薄膜の除去速度（エッチング
レート）を検討した。図３には、温度を変化させた時の
ＢｒＦ及びＣｌＦ₃による各種膜のエッチングレートを
示した。

【００３９】図３から、温度が５５０℃まではＢｒＦ₇
ガスによるPoly−Si膜，Ｓｉ−Ｎ膜，ＳｉＯ₂膜のエッ
チングレートは、ＣｌＦ₃ガスによるエッチングレート
より大きい事が読み取れる。これは、ＢｒＦ₇の分解で
生じるＢｒＦ₆，ＢｒＦ₅の電子親和力（付着物の結合
に関わる電子を吸収する力)が、それぞれ、ＣｌＦ₃の分
解で生じるＣｌＦ₂，ＣｌＦの電子親和力に比べ大きい
ことから説明出来る。また６５０℃以下では温度の上昇
と共にクリーニング性能が高まるが、温度６５０℃以上
では温度が上昇してもクリーニング性能は変わらない
か、あるいは低下する事が判る。これは６５０℃以上で
はクリーニング性能の低いＢｒＦラジカルの比率が高ま
る事で説明がつく。またＢｒラジカルが生じてウエハ表
面に昇華性の低いＢｒ化物が表面上に堆積し、クリーニ
ング性能が低下すると考えられる。

【００４０】（実施例２）本発明の第２の実施例を図４
を用いて説明する。実施例１で利用したクリーニングガ
スＢｒＦ₇をＢｒＦ₃，ＢｒＦ₅としたときの内壁上の
Poly−Si膜のエッチングレートの検討結果を図４に示
す。実験装置及び状況はクリーニングガス以外は実施例
１と同じである。図４から各種ガスのエッチングレート
はＢｒＦ₇＞ＣｌＦ₃〜ＢｒＦ₅＞ＢｒＦ₃の順である
ことが分かる。また、Ｓｉ−Ｎ膜，ＳｉＯ₂膜，ＷＳｉ
膜，Ｗ膜でもＢｒＦ₃，ＢｒＦ₅，Ｂｒ₇のエッチング
レートは上記と同じであり、適用先に最適なガスの種類
を選択できる。

【００４１】（実施例３）本発明の第３の実施例を以下
に示す。Ｃｌ₂とＳＦ₆ガスを用いたＴｉＷ−Ａｌ−Ｔ
ｉＷのマイクロ波によるドライエッチング後の半導体ウ
エハ表面にはＥＰＭＡ解析（電子線照射時に発生する特
性Ｘ線から含有元素を解析）とＳＥＭ観察によると、Ａ
ｌ，Ｔｉ，Ｗ，Ｏ，Ｓｉで構成された残さ（エッチング
残さ）が０.１ミクロン程度の厚さで堆積していた。こ
のため、本ウエハをホルダ７上に乗せて、流量比が１：
１のＢｒＦ₅とＨｅガスを外部から装置内部に導入し
て、外部ヒータ９により加熱した。本クリーニング処理
の後、本ウエハ表面上を、再びＳＥＭで調べてみると、
エッチング残さがほとんど消失していた。なお、この
時、温度上昇による基板のダメージを抑止するため、容
器内の温度を実施例４の装置内のクリーニング時の温度
より１００度ほど低くしている。またＢｒＦ₃の代わり
にクリーニングガスをＣｌＦ₃とし、それ以外は同一条
件とすると、本ウエハのＳｉ基板にダメージを受けてい
た。

【００４２】（実施例４）半導体製造ラインでは、裏面
が搬送系や知具等と接触する事により汚染が蓄積し、そ
の後のウェット洗浄工程等でその汚染がウエハに転写し
たり、加熱する工程でウエハの表に拡散してしまったり
して、デバイス特性を著しく低下させる事が多い。実際
の製造ラインでのウエハ裏面の汚染をＥＰＭＡで測定し
たところ、Ａｌ，Ｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｆｅ，Ｎｉの各元素が
観測された。図１に示した装置にウエハ裏面を上にし
て、流量比が１：１のＢｒＦ₅とＨｅを装置内部に導入
し、ヒータ９により加熱した。再び、ウエハ裏面をＥＰ
ＭＡで測定したところ、処理前に見られた元素はほとん
ど観測されず、本発明がウエハ裏面洗浄にも有効である
事が分った。

【００４３】（実施例５）本発明の第５の実施例を図５
に従って説明する。図５に示す本実施例の装置は、実施
例１における図１の装置で、容器６内の上面の一部を石
英板１４の上方に紫外線照射装置２０を設置している。
さらに、ボンベ１ｆ内のＣｌＦ₃ガス２ｆがバルブ３
ｆ，３ｈ及びマスフローコントローラ４ｆにより制御さ
れ、ガス導入口５を通して、容器６内に導入可能であ
る。

【００４４】紫外線照射の効果を見積もるため、ホルダ
７上にpoly−Si膜を乗せて、流量比が１：１のＢｒＦ₅
とＨｅを装置内部に導入し、ヒータ９により加熱した。
このとき、上部から、２００ｎｍの紫外線を１kwで照射
すると、poly−Si膜のエッチングレートは照射しない場
合に比べ１.３倍ほど増大した。これは、照射により、
ＢｒＦ₅の分解が促進するとともに、ＢｒＦ₅の分解に
より生じたラジカルによるpoly−Si膜の分解・除去が促
進したためである。

【００４５】（実施例６）本発明の第６の実施例を図６
に従って説明する。ＢｒＦ₅，ＢｒＦ₇は、反応性が高
く、室温では容器内に導入する前に導入装置と反応し、
導入装置を腐食する事や、これらのガスの反応性が劣化
する可能性がある。このため図７ではクリーニングガス
の導入系を断熱材１８で囲み、冷却装置１７により導入
装置と反応しない程度に低温に保つ。また、室温で液状
の場合、導入口直前で加熱装置１９によりクリーニング
材を気化温度以上に加熱し、気化させる。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、ＢｒＦ₃及びＢｒＦ₅
及びＢｒＦ₇のうち少なくとも一種類を含むガス分子か
らなるクリーニングガスは、加熱により付着物の結合に
関わる電子を吸収しやすいラジカルに分解するため、こ
れらラジカルは半導体製造装置内、及び半導体表面の複
雑に化合している付着物，汚染を分解し、揮発し、製造
装置内から除外する。また付着物の除去能力はＢｒＦ₇
＞ＣｌＦ₃〜ＢｒＦ₅＞ＢｒＦ₃であり、適応先に応じ
て種類を選定すれば最適なクリーニングが可能となる。

【００４７】従って例えば、各種成膜プロセスで生じる
製造装置内の付着物を、クリーニングガスであるＢｒＦ
₇の導入・加熱によりＣｌＦ₃熱クリーニングより高速
に除去出来る。これにより、プラズマを用いないので、
製造装置のプラズマ照射による破損を低減出来、かつク
リーニングプロセス時間をＣｌＦ₃熱クリーニングより
短縮出来る。

【００４８】また、半導体装置製造プロセスにおけるド
ライエッチングでは、エッチング残さが基板表面上に生
じる。本残さを、クリーニング物質であるＢｒＦ₅ある
いはＢｒＦ₃の導入・加熱により除去出来る。これによ
り、ウエット洗浄では除去困難なレジスト残さを除去出
来る。

【００４９】以上から本発明により、半導体装置の製造
コストを低減でき、かつ、半導体装置製造におけるスル
ープットを向上出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】分子軌道計算による各種ガス，ラジカルの電子
親和力，励起エネルギの説明図。

【図２】加熱により気相化学反応を生じさせ、半導体基
板に薄膜を成膜する薄膜製造装置及びＢｒＦ₇とＨｅを
用いて装置内の付着物をクリーニングする装置の系統
図。

【図３】温度を変化させた時のＢｒＦ₇及びＣｌＦ₃に
よる各種膜のエッチングレートを示す特性図。

【図４】温度を変化させた時のＢｒＦ₃，ＢｒＦ₅，Ｂ
ｒＦ₇によるＳｉ膜のエッチングレートを示す特性図。

【図５】加熱により気相化学反応を生じさせ、半導体基
板に薄膜を成膜する薄膜製造装置及びＢｒＦ₅とＨｅを
用いて半導体基板上の汚染部分をクリーニングする装置
を示す系統図。

【図６】加熱により気相化学反応を生じさせ、半導体基
板に薄膜を成膜する薄膜製造装置及び保存時は冷却され
使用時のみガス化するＢｒＦ₇を用いて装置内の付着物
をクリーニングする装置を示す系統図。

【符号の説明】

１ａ〜１ｆ…ボンベ、２ａ，２ｂ…成膜用のガス、２ｃ
…ＣｌＦ₃、２ｄ…ＢｒＦ₇、２ｅ…Ｈｅ、２ｆ…Ｂｒ
Ｆ₃、３ａ〜３ｈ…バルブ、４ａ〜４ｆ…マスフローコ
ントローラ、５ａ〜５ｃ…ガス導入口、６…容器、７…
ホルダ、８…容器内壁、９…加熱用ヒータ、１０…排気
ポンプ、１１…除外装置、１２…半導体基板、１３…ガ
ス排気口。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＢｒＦ₃，ＢｒＦ₅，ＢｒＦ₇のうちの少
なくとも一種類を含むガスを半導体製造装置内に供給す
ると共に、前記半導体製造装置を６５０℃以下の温度範
囲として、加熱する事により前記半導体製造装置内の付
着物あるいは半導体表面上の汚染を除去する事を特徴と
するクリーニング方法。
【請求項２】請求項１において、前記半導体製造装置を
加熱する領域を付着物が存在する領域に限るクリーニン
グ方法。
【請求項３】請求項１において、前記クリーニングガス
に加え、稀ガスを添加するクリーニング方法。
【請求項４】請求項１において、前記半導体基板上ある
いは半導体裏面の汚染を除去するクリーニング方法。
【請求項５】請求項１において、半導体ウエハ表面のエ
ッチング処理後の半導体ウエハ表面の残さ物を除去する
クリーニング方法。
【請求項６】請求項１において、前記クリーニングガス
の導入と共に前記製造装置内に紫外線，レーザー光，放
射光を照射するクリーニング方法。
【請求項７】請求項１において、前記クリーニングガス
を使用前は低温保存し、使用するときのみ高温にするク
リーニング方法。
【請求項８】請求項１において、前記クリーニングガス
を液状で保管し、使用時のみ加熱して気化するクリーニ
ング方法。
【請求項９】請求項１において、Ｓｉで構成される半導
体表面の汚染、あるいは絶縁物・有機物・金属に被着さ
れた半導体ウエハ上の汚染を除去するクリーニング方
法。
【請求項１０】請求項１において、前記クリーニングガ
スを半導体製造装置内に供給すると共に、前記半導体製
造装置を加熱する事により半導体基板表面を処理する半
導体装置の製造方法。
【請求項１１】請求項１において、前記クリーニングガ
スを半導体製造装置内に供給すると共に、前記半導体製
造装置を加熱する事により装置内部をクリーニングした
後、その装置を用いて半導体基板を処理する半導体装置
の製造方法。