成膜装置のクリーニング方法および半導体製造装置
【課題】静電気の発生を抑制できる成膜装置のクリーニング方法を提供する。
【解決手段】成膜装置のクリーニング方法は、成膜装置の周辺を加湿するステップ（Ｓ４０）と、成膜装置を大気開放するステップ（Ｓ６０）と、成膜装置の内部の堆積物を除去するステップ（Ｓ７０）と、を備える。
【解決手段】成膜装置のクリーニング方法は、成膜装置の周辺を加湿するステップ（Ｓ４０）と、成膜装置を大気開放するステップ（Ｓ６０）と、成膜装置の内部の堆積物を除去するステップ（Ｓ７０）と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置のクリーニング方法、および、成膜装置を備える半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置、薄膜太陽電池などの半導体装置の製造方法において、基板にシリコン系薄膜が成膜されることがある。この成膜は、たとえばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置によって行なわれる。プラズマＣＶＤ装置において成膜処理を行なう際、成膜装置の成膜室（チャンバ）内の基板以外の構成部品や、真空容器内壁、排気配管などに、成膜物が付着する。特にプラズマ放電領域から離れた部分に付着する成膜物は、均一な膜とならずパウダ状となって付着する。たとえば、シリコン系半導体膜を成膜するプラズマＣＶＤ装置においては、プロセスガスであるシランがプラズマ放電によって固体化したポリシランなどのシリコン系付着物が、パウダ状となって堆積する。
【０００３】
成膜処理を繰り返し行なうことでチャンバ内のポリシランの堆積量が増加すると、チャンバ内のポリシランが微小粉末となり、基板上に載って不良要因となったり、大量のポリシラン粉末にて排気配管が閉塞するなどの悪影響が起きる。その為、プラズマＣＶＤ装置の真空容器を定期的に大気開放し、堆積したポリシランを除去するクリーニング作業を行う必要がある。
【０００４】
成膜装置のクリーニングに関し、従来、エッチング処理によってチャンバー内に堆積したポリシランを除去するクリーニング方法であり、大気開放を行わずにクリーニングを実施できるプラズマクリーニング方法の技術が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。また、成膜装置の搬送槽と処理槽とを分離し、処理槽を大気開放して槽内の洗浄を行なう技術が開示されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３２６０３４号公報
【特許文献２】特開平７−２８３０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のクリーニング方法では、大気開放せずにチャンバー内をクリーニングできる。しかしながら、プラズマＣＶＤ装置の内部には、電極・電力導入線、ガス配管、冷却管などの多数の構造物が存在する為、装置内部全体の堆積膜を全て除去するクリーニングを行なうことは実際には困難である。そのため、特許文献１のクリーニング方法によっても除去しきれない堆積物の粉末がチャンバー内に残留し、特にプラズマ放電領域から離れた排気配管に堆積物の粉末が残留する課題がある。
【０００７】
そこで、特許文献２に示すように、プラズマＣＶＤ装置の真空容器を定期的に大気開放し、堆積したポリシランを除去するクリーニング作業を行う必要がある。
【０００８】
プラズマＣＶＤ装置の真空容器を大気開放してクリーニングを行なうとき、装置側壁や排気配管に堆積・付着した微小粉末をブラシなどで除去する際に、微小粉末が舞い上がり、大気中に浮遊する。排気配管は内部空間が小さく、浮遊する粉末の濃度が特に高くなる。浮遊する微小粉末の濃度が高い環境において、クリーニング作業時の動作などによって静電気が生じると、その静電気により発生した火花が微小粉末と酸素との反応の起点となって発熱する場合がある。
【０００９】
そのため従来、導電靴やアースバンドなどを使用してクリーニング中の作業者をアースする、ブラシやヘラなどのクリーニング治具の材質として静電気の発生が少ない材料を採用するなどの、静電気の発生を抑制して安全性を向上する対策が行なわれている。しかし、クリーニング中の静電気の発生を抑制するための技術には更なる改良の余地があり、より確実に静電気の発生を防止できる技術が求められている。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、クリーニング中の静電気の発生を抑制できる成膜装置のクリーニング方法を提供することである。また、本発明の他の目的は、成膜装置のクリーニング中の静電気の発生を抑制できる半導体製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る成膜装置のクリーニング方法は、成膜装置の周辺を加湿するステップと、成膜装置を大気開放するステップと、成膜装置の内部の堆積物を除去するステップと、を備える。
【００１２】
上記方法において好ましくは、加湿するステップにおいて、成膜装置の周辺が絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上に加湿される。
【００１３】
上記方法において好ましくは、成膜装置の周辺の湿度を計測するステップと、成膜装置の周辺が絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上か否かを判断するステップと、を備える。判断するステップで成膜装置の周辺が絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３未満であると判断されたとき、成膜装置の大気開放が禁止される。判断するステップで成膜装置の周辺が絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上であると判断されたとき、成膜装置の大気開放が許可される。
【００１４】
本発明に係る半導体製造装置は、成膜装置と、成膜装置の外部に配置され、成膜装置の周辺を加湿する加湿器と、を備える。
【００１５】
上記半導体製造装置において好ましくは、成膜装置には、開口が形成されており、半導体製造装置は、開口を開放および閉塞可能な開閉自在の開閉扉をさらに備え、加湿器は、開閉扉を開いて開口を開放するときに成膜装置の周辺を加湿する。
【００１６】
上記半導体製造装置において好ましくは、成膜装置の周辺の空間を仕切る間仕切り部を備え、加湿器は、間仕切り部によって仕切られた空間の開口に近接する側に配置される。
【００１７】
上記半導体製造装置において好ましくは、成膜装置の周辺の湿度を計測する湿度センサを備える。
【００１８】
上記半導体製造装置において好ましくは、半導体製造装置の動作を制御する制御部を備え、制御部は、成膜装置の周辺の湿度を絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上に加湿するように、加湿器を作動させる。
【００１９】
上記半導体製造装置において好ましくは、半導体製造装置を操作するオペレータに作業指示するためのアラーム発報機を備える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の成膜装置のクリーニング方法によると、クリーニング中の静電気の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態に係るプラズマＣＶＤ装置の概略図である。
【図２】図１に示すプラズマＣＶＤ装置を含む半導体製造装置の概要を示す図である。
【図３】半導体製造装置の動作を制御する制御装置の概要を示すブロック図である。
【図４】プラズマＣＶＤ装置のクリーニング方法の各ステップを示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００２３】
図１は、本実施の形態に係るプラズマＣＶＤ装置１０の概略図である。図１に示すように、プラズマＣＶＤ装置１０は、真空容器の内部に載置された基板１の主表面上に薄膜を成膜する処理を行なうための、成膜装置の一例である。プラズマＣＶＤ装置１０は、基板１に対し上方に配置された上部電極１２と、基板１に対し下方に配置された下部電極１４と、を含む。上部電極１２と下部電極１４とは、基板１を挟むように互いに対向して配置され、一対の電極を形成する。上部電極１２と下部電極１４との一方はカソード電極であり、他方はアノード電極である。図示しない配線が上部電極１２と下部電極１４とに接続されて、その配線を介して上部電極１２と下部電極１４とはプラズマＣＶＤ装置１０の外部の電源に接続されている。
【００２４】
プラズマＣＶＤ装置１０の底部には、排気配管１５が設けられている。排気配管１５は、プラズマＣＶＤ装置１０の内部空間と、図示しない真空ポンプとを連通している。真空ポンプが駆動することにより、プラズマＣＶＤ装置１０の内部空間から排気配管１５を経由して排気され、真空容器の内部の圧力が低下して真空状態とされる。排気配管１５は、プラズマＣＶＤ装置１０から鉛直方向に沿って下方へ延びる鉛直方向延在管と、鉛直方向延在管の下端部において屈曲して水平方向に沿って延びる水平方向延在管と、を有する。鉛直方向延在管の下端部において、排気配管１５には、開閉自在の開口１６が形成されている。
【００２５】
プラズマＣＶＤ装置１０の側面の一部には、開口１８が形成されている。この開口１８を覆うように、開閉自在の開閉扉２０が配置されている。開閉扉２０が開けられることにより、開口１８が開放され、プラズマＣＶＤ装置１０が大気開放される。開閉扉２０が閉じられることにより、開口１８が密閉され、プラズマＣＶＤ装置１０の内部を真空にまで減圧できる状態になる。
【００２６】
基板１に成膜処理が行なわれる場合、開閉扉２０を開き、開口１８を経由して基板１がプラズマＣＶＤ装置１０の内部に配置される。その後開閉扉２０を閉じて開口１８を閉塞させた状態で、排気配管１５を経由してプラズマＣＶＤ装置１０の内部の空気が排気され、プラズマＣＶＤ装置１０の内部空間が減圧され真空状態とされる。続いて図示しないガス供給部から、プロセスガスがプラズマＣＶＤ装置１０の内部へ供給される。上部電極１２と下部電極１４との間に高周波の電力を供給することにより、上部電極１２と下部電極１４との間でプロセスガスをプラズマ状態に励起する。これにより化学的に活性となったプロセスガスの原子や分子を、基板１の主表面に接触させて、基板１の主表面上に成膜処理が行なわれる。
【００２７】
成膜処理が繰り返されると、プラズマＣＶＤ装置１０の内部の構成部品や内壁などに、成膜物が付着する。プロセスガスとしてシランを使用する場合、ポリシランなどのシリコン系付着物が、プラズマＣＶＤ装置１０の内部に蓄積される。このシリコン系付着物を除去するために、プラズマＣＶＤ装置１０の真空容器を大気開放し、堆積したポリシランを除去するクリーニング作業が、定期的に行なわれる。クリーニングによって付着物が除去された後、成膜が再開される。
【００２８】
図１に示すように、プラズマＣＶＤ装置１０の外部に、加湿器３０と、湿度センサ３２とが配置されている。加湿器３０は、プラズマＣＶＤ装置１０の開口１８の近傍に配置され、プラズマＣＶＤ装置１０の周囲の雰囲気を加湿する。湿度センサ３２は、プラズマＣＶＤ装置１０の周囲の雰囲気の湿度を計測する。加湿器３０は、一般的な気化法、蒸発法または水噴霧法を用いて、気体の絶対湿度を高くできる。一例としては加湿器３０は、ノズルを用いた微細なミスト粒子の噴霧によって加湿するものであってもよい。
【００２９】
プラズマＣＶＤ装置１０のクリーニングのために開閉扉２０を開いて開口１８を開放し、プラズマＣＶＤ装置１０を大気開放するとき、加湿器３０を運転し、プラズマＣＶＤ装置１０の周辺の絶対湿度を向上させる。好ましくは、絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３以上になるように、加湿器３０を使用してプラズマＣＶＤ装置１０の周辺を加湿する。
【００３０】
開閉扉２０を開く前に加湿器３０を起動してプラズマＣＶＤ装置１０の周辺の絶対湿度を１１．５ｇ／ｍ３以上にすることにより、プラズマＣＶＤ装置１０を大気開放すると、絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上の空気がプラズマＣＶＤ装置１０へ流入する。加湿空気によって、クリーニング時にプラズマＣＶＤ装置１０の内部に搬入する物体の表面の水分量が増加するので、物体表面の電気伝導率が向上し、電荷の漏洩が早くなる。そのため、物体の帯電電位が下がるので、静電気の発生を抑制することができる。
【００３１】
クリーニング中の静電気の発生を抑制することで、プラズマＣＶＤ装置１０の内部におけるポリシランなどの微小粉末の酸化反応を抑制できるので、熱の発生を確実に防止でき、プラズマＣＶＤ装置１０のクリーニング作業時の安全性を向上することができる。また、静電気を抑制することで、プラズマＣＶＤ装置１０の内部の付着物を、側壁や配管からより容易に除去することができ、加えて、側壁や配管から一度除去した付着物の微小粉末が側壁などに再付着することを抑制できるので、プラズマＣＶＤ装置１０のクリーニング作業の効率を向上することができる。
【００３２】
さらに、クリーニング時に付着物の微小粉末が開口１８を経由してプラズマＣＶＤ装置１０の外部へ浮遊しても、周辺の湿度を高めることにより、搬送装置や別の処理装置などの工場内の他の装置に微小粉末が付着して汚れることを、抑制することができる。
【００３３】
加湿器３０を使用したプラズマＣＶＤ装置１０の周辺の空気の湿度制御は、常時行なわれてもよく、または、プラズマＣＶＤ装置１０の大気開放時にのみ行なわれてもよい。
【００３４】
プラズマＣＶＤ装置１０の大気開放時に、真空容器に不活性ガスを供給して大気圧にまで圧力を上昇させることで、酸化反応を抑制する。このとき好ましくは、水分を含んだ不活性ガス、さらに好ましくは絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上の不活性ガスを真空容器内に供給すれば、プラズマＣＶＤ装置１０内での静電気の発生をより確実に抑制することができる。
【００３５】
一般的に、２５℃前後の室温において相対湿度が５０％を下回ると、静電気の帯電電圧が大きくなり、静電気に由来する火花の発生の可能性が大きくなる。室温における相対湿度が５０％以上であれば、対象物の静電気による帯電量よりも大気側への放電量が大きくなるため、静電気による火花の発生を抑えることができる。そこで、本明細書では、気温２５℃で相対湿度５０％に相当する絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上の範囲を湿度安全領域と規定する。プラズマＣＶＤ装置１０の周辺の雰囲気を湿度安全領域の範囲に保つことで、プラズマＣＶＤ装置１０の大気開放時の静電気の発生を抑制し、安全にクリーニング作業を行なうことができる。
【００３６】
加湿器３０によるプラズマＣＶＤ装置１０周辺の絶対湿度の上限値は、飽和水蒸気量となる。飽和水蒸気量は温度によって変動し、絶対湿度の上限値は、各温度における相対湿度１００％のときの絶対湿度である。たとえばプラズマＣＶＤ装置１０の周辺の温度が２５℃のときの絶対湿度の上限値は２３ｇ／ｍ３であり、温度が３０℃のときの絶対湿度の上限値は３０ｇ／ｍ３である。
【００３７】
プラズマＣＶＤ装置１０のクリーニング時に、排気配管１５の内部もクリーニングする必要がある。排気配管１５は細く、また下部電極１４などのプラズマＣＶＤ装置１０内部の構造物に遮られる場合があり、プラズマＣＶＤ装置１０の内部側から排気配管１５の内部にアクセスするのは一般的に困難である。そこで、排気配管１５に開口１６を設けることにより、プラズマＣＶＤ装置１０の外部から排気配管１５に容易にアクセスして、開口１６を開くことにより、排気配管１５の内部のクリーニング作業をより効率的に行なうことができる。
【００３８】
図２は、図１に示すプラズマＣＶＤ装置１０を含む半導体製造装置１００の概要を示す図である。図２には半導体製造装置１００を構成する工場のレイアウトを平面視した概略図が示される。半導体製造装置１００は、図１を参照して説明したプラズマＣＶＤ装置１０と、他のプラズマＣＶＤ装置４０と、成膜処理以外の他の工程で使用される装置６２，６４，６６と、を備える。プラズマＣＶＤ装置１０と装置６２との間には、搬送装置６０が配置されている。プラズマＣＶＤ装置１０で成膜処理される基板１は、搬送装置６０によって装置６２からプラズマＣＶＤ装置１０へ搬送され、またはプラズマＣＶＤ装置１０から装置６２へ搬送される。
【００３９】
プラズマＣＶＤ装置１０，４０は、半導体製造装置１００を構成する工場の内部の、区切られた一区画の内部に配置されている。半導体製造装置１００は、プラズマＣＶＤ装置１０，４０の周辺の空間を仕切る間仕切り部５０を備える。プラズマＣＶＤ装置１０，４０は、矩形状の側壁と天井とを有する間仕切り部５０によって取り囲まれている。間仕切り部５０によって囲繞された空間７０の内部にプラズマＣＶＤ装置１０，４０が配置され、間仕切り部５０の外部の空間８０に他の装置６２，６４，６６が配置されている。
【００４０】
プラズマＣＶＤ装置１０の周辺を加湿する加湿器３０は、間仕切り部５０によって仕切られた、プラズマＣＶＤ装置１０に近接する側の空間７０に配置されている。間仕切り部５０は、プラズマＣＶＤ装置１０の外部の、プラズマＣＶＤ装置１０に形成された開口１８付近の空間を仕切り、加湿器３０は、間仕切り部５０が区切る空間のうち、開口１８に近接する側の空間７０に配置されている。加湿器３０は、空間７０内の雰囲気中の湿度を増加させる。間仕切り部５０によって、プラズマＣＶＤ装置１０と加湿器３０とをその内部に含む小部屋が形成され、加湿器３０が供給する水蒸気を当該小部屋の内部から拡散させないようにすることで、プラズマＣＶＤ装置１０の周辺をより早くより効率よく加湿することができる。
【００４１】
間仕切り部５０は、図２に示すようなプラズマＣＶＤ装置１０を取り囲む形状を有し、プラズマＣＶＤ装置１０の周囲にほぼ閉空間を形成できる構成であれば、より確実にプラズマＣＶＤ装置１０の周辺からの水蒸気の拡散を抑制できるので望ましい。但し間仕切り部５０は、この構成に限られるものではない。たとえば、開口１８の側方の両側に衝立状の一対の間仕切り部を設ける構成としても、プラズマＣＶＤ装置１０の開口１８近傍の絶対湿度を効率的に上昇させることができる。このように、プラズマＣＶＤ装置１０を大気開放するとき、開口１８を経由して、加湿器３０により加湿された空気をプラズマＣＶＤ装置１０の内部へより好適に流入させることのできる構成であれば、間仕切り部はどのような構成であってもよい。
【００４２】
間仕切り部５０の一部分には開口部５２が形成されており、搬送装置６０は開口部５２を経由して空間７０と空間８０との両方に亘って配置されている。搬送装置６０はプラズマＣＶＤ装置１０と装置６２との間で、基板１を搬送する。開口部５２は、基板１の搬送中に開口部５２の周囲の間仕切り部５０が基板１に干渉しない程度に大きく、かつ、加湿器３０により空間７０内に供給された水蒸気の空間８０への拡散を抑制できる程度に小さく、形成されている。
【００４３】
開口部５２を形成し開口部５２を貫いて搬送装置６０を配置することにより、プラズマＣＶＤ装置１０への基板１の自動搬送が可能になる。開口部５２を十分に小さく形成すれば、加湿器３０によるプラズマＣＶＤ装置１０の周辺を加湿する効果を十分に得ることができる。代替的には、開口部５２を開閉するゲートバルブを設け、ゲートバルブの開閉により開口部５２の開閉を制御してもよく、または、開口部５２をエアカーテンなどで遮断してもよい。
【００４４】
図３は、半導体製造装置１００の動作を制御する制御装置の概要を示すブロック図である。半導体製造装置１００は、図３に示す制御装置を含む。制御装置は、半導体製造装置１００全体を制御するための、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの制御部９０を含む。制御部９０は、プラズマＣＶＤ装置１０、加湿器３０、湿度センサ３２のそれぞれに配線により接続される。制御部９０は、プラズマＣＶＤ装置１０および加湿器３０に、運転および停止を指令する。制御部９０はまた、湿度センサ３２から、湿度センサ３２により計測されたプラズマＣＶＤ装置１０の周辺の絶対湿度を示す信号を受ける。
【００４５】
制御装置はまた、制御部９０で実行するプログラムを記憶するためのメモリ９２を含む。制御部９０は、メモリ９２に記憶されるプログラムを読み出して、当該プログラムを実行することにより、プラズマＣＶＤ装置１０、加湿器３０などの半導体製造装置１００を構成する各装置類を運転または停止する。
【００４６】
制御装置はさらに、アラーム発報機９６を含む。アラーム発報機９６は、たとえば警報ランプや警報ブザーなどを有し、アラーム発報機９６が作動することにより、半導体製造装置１００を操作するオペレータに作業指示をする。
【００４７】
図４は、プラズマＣＶＤ装置１０のクリーニング方法の各ステップを示す流れ図である。図４を参照して、プラズマＣＶＤ装置１０の内部に堆積したポリシランなどのシリコン系付着物をクリーニングする方法について説明する。
【００４８】
まずステップ（Ｓ１０）において、プラズマＣＶＤ装置１０がクリーニングすることを要求する。プラズマＣＶＤ装置１０のクリーニングの要否は、たとえば成膜処理の累積回数などで判断される。次にステップ（Ｓ２０）において、湿度センサ３２が、プラズマＣＶＤ装置１０の周辺の湿度を計測する。続いてステップ（Ｓ３０）において、湿度センサ３２によって計測された絶対湿度が、静電気の発生を抑制するための閾値として設定された１１．５ｇ／ｍ３以上であるか否かが判断される。
【００４９】
ステップ（Ｓ３０）で絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３未満であると判断された場合、次にステップ（Ｓ４０）において、加湿器３０を作動させることによりプラズマＣＶＤ装置１０の周辺の湿度を増加させる、加湿運転が行なわれる。湿度センサ３２によって計測されたプラズマＣＶＤ装置１０の周辺の絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３以上になるまで、ステップ（Ｓ３０）の判断とステップ（Ｓ４０）の加湿運転が繰り返される。絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３未満である間は、プラズマＣＶＤ装置１０の大気開放を禁止する警報を、アラーム発報機９６を用いて発報してもよい。
【００５０】
プラズマＣＶＤ装置１０の周辺の絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３以上になるまで加湿され、ステップ（Ｓ３０）で絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３以上であると判断されると、プラズマＣＶＤ装置１０の大気開放が許可される。続いてステップ（Ｓ５０）へ進み、クリーニングを実施させる警報を、アラーム発報機９６を用いて発報する。半導体製造装置１００を操作する作業者は、このクリーニングを実施させる警報を受けて、ステップ（Ｓ６０）でプラズマＣＶＤ装置１０を大気開放し、ステップ（Ｓ７０）でプラズマＣＶＤ装置１０の内部の堆積物を除去するクリーニングを開始する。
【００５１】
次にステップ（Ｓ８０）で、作業者がクリーニング完了の情報を入力したか否かを判断する。クリーニング完了の情報の入力は、アラーム発報機９６もしくはプラズマＣＶＤ装置１０を介して行なわれてもよく、または制御部９０に直接入力されてもよい。
【００５２】
クリーニング完了の情報の入力がなければ、続いてステップ（Ｓ９０）で、湿度センサ３２によって計測された絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３以上であるか否かが再度判断される。ステップ（Ｓ９０）で絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３以上であると判断されれば、ステップ（Ｓ８０）の判断に戻る。ステップ（Ｓ９０）で絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３未満であると判断されれば、ステップ（Ｓ１００）において、加湿運転が行なわれる。このようにして、クリーニング作業実施中のプラズマＣＶＤ装置１０の周辺の絶対湿度を、常に１１．５ｇ／ｍ３以上に保つように制御する。典型的には、クリーニング作業実施中、常時加湿器３０の運転が続けられる。
【００５３】
作業者は、クリーニングを終了し開閉扉２０を閉じた後に、クリーニング完了の情報を制御部９０に入力する。このときステップ（Ｓ８０）でクリーニング完了の情報が入力されたと判断され、ステップ（Ｓ１１０）に進み、プラズマＣＶＤ装置１０を使用した半導体の生産が再開される。加湿器３０を使用したプラズマＣＶＤ装置１０の周辺の空気の湿度制御がプラズマＣＶＤ装置１０の大気開放時にのみ行なわれる設定であれば、このステップ（Ｓ１１０）において、加湿器３０が停止される。
【００５４】
以上説明したプラズマＣＶＤ装置１０のクリーニング方法では、プラズマＣＶＤ装置１０の周辺の湿度を湿度センサ３２で計測し、湿度が１１．５ｇ／ｍ３以上であると判断された場合にのみ、プラズマＣＶＤ装置１０を大気開放する。絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上の湿度安全領域でクリーニング作業を行なうことにより、クリーニング中の静電気の発生を抑制できるので、発熱の可能性を回避でき、より安全にクリーニング作業を行なうことができる。
【００５５】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、プラズマＣＶＤ装置を備える半導体素子の製造プロセスに広く用いることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 基板、１０，４０ プラズマＣＶＤ装置、１５ 排気配管、１６，１８ 開口、２０ 開閉扉、３０ 加湿器、３２ 湿度センサ、５０ 間仕切り部、５２ 開口部、６０ 搬送装置、７０，８０ 空間、９０ 制御部、９６ アラーム発報機、１００ 半導体製造装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置のクリーニング方法、および、成膜装置を備える半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置、薄膜太陽電池などの半導体装置の製造方法において、基板にシリコン系薄膜が成膜されることがある。この成膜は、たとえばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置によって行なわれる。プラズマＣＶＤ装置において成膜処理を行なう際、成膜装置の成膜室（チャンバ）内の基板以外の構成部品や、真空容器内壁、排気配管などに、成膜物が付着する。特にプラズマ放電領域から離れた部分に付着する成膜物は、均一な膜とならずパウダ状となって付着する。たとえば、シリコン系半導体膜を成膜するプラズマＣＶＤ装置においては、プロセスガスであるシランがプラズマ放電によって固体化したポリシランなどのシリコン系付着物が、パウダ状となって堆積する。
【０００３】
成膜処理を繰り返し行なうことでチャンバ内のポリシランの堆積量が増加すると、チャンバ内のポリシランが微小粉末となり、基板上に載って不良要因となったり、大量のポリシラン粉末にて排気配管が閉塞するなどの悪影響が起きる。その為、プラズマＣＶＤ装置の真空容器を定期的に大気開放し、堆積したポリシランを除去するクリーニング作業を行う必要がある。
【０００４】
成膜装置のクリーニングに関し、従来、エッチング処理によってチャンバー内に堆積したポリシランを除去するクリーニング方法であり、大気開放を行わずにクリーニングを実施できるプラズマクリーニング方法の技術が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。また、成膜装置の搬送槽と処理槽とを分離し、処理槽を大気開放して槽内の洗浄を行なう技術が開示されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３２６０３４号公報
【特許文献２】特開平７−２８３０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のクリーニング方法では、大気開放せずにチャンバー内をクリーニングできる。しかしながら、プラズマＣＶＤ装置の内部には、電極・電力導入線、ガス配管、冷却管などの多数の構造物が存在する為、装置内部全体の堆積膜を全て除去するクリーニングを行なうことは実際には困難である。そのため、特許文献１のクリーニング方法によっても除去しきれない堆積物の粉末がチャンバー内に残留し、特にプラズマ放電領域から離れた排気配管に堆積物の粉末が残留する課題がある。
【０００７】
そこで、特許文献２に示すように、プラズマＣＶＤ装置の真空容器を定期的に大気開放し、堆積したポリシランを除去するクリーニング作業を行う必要がある。
【０００８】
プラズマＣＶＤ装置の真空容器を大気開放してクリーニングを行なうとき、装置側壁や排気配管に堆積・付着した微小粉末をブラシなどで除去する際に、微小粉末が舞い上がり、大気中に浮遊する。排気配管は内部空間が小さく、浮遊する粉末の濃度が特に高くなる。浮遊する微小粉末の濃度が高い環境において、クリーニング作業時の動作などによって静電気が生じると、その静電気により発生した火花が微小粉末と酸素との反応の起点となって発熱する場合がある。
【０００９】
そのため従来、導電靴やアースバンドなどを使用してクリーニング中の作業者をアースする、ブラシやヘラなどのクリーニング治具の材質として静電気の発生が少ない材料を採用するなどの、静電気の発生を抑制して安全性を向上する対策が行なわれている。しかし、クリーニング中の静電気の発生を抑制するための技術には更なる改良の余地があり、より確実に静電気の発生を防止できる技術が求められている。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、クリーニング中の静電気の発生を抑制できる成膜装置のクリーニング方法を提供することである。また、本発明の他の目的は、成膜装置のクリーニング中の静電気の発生を抑制できる半導体製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る成膜装置のクリーニング方法は、成膜装置の周辺を加湿するステップと、成膜装置を大気開放するステップと、成膜装置の内部の堆積物を除去するステップと、を備える。
【００１２】
上記方法において好ましくは、加湿するステップにおいて、成膜装置の周辺が絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上に加湿される。
【００１３】
上記方法において好ましくは、成膜装置の周辺の湿度を計測するステップと、成膜装置の周辺が絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上か否かを判断するステップと、を備える。判断するステップで成膜装置の周辺が絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３未満であると判断されたとき、成膜装置の大気開放が禁止される。判断するステップで成膜装置の周辺が絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上であると判断されたとき、成膜装置の大気開放が許可される。
【００１４】
本発明に係る半導体製造装置は、成膜装置と、成膜装置の外部に配置され、成膜装置の周辺を加湿する加湿器と、を備える。
【００１５】
上記半導体製造装置において好ましくは、成膜装置には、開口が形成されており、半導体製造装置は、開口を開放および閉塞可能な開閉自在の開閉扉をさらに備え、加湿器は、開閉扉を開いて開口を開放するときに成膜装置の周辺を加湿する。
【００１６】
上記半導体製造装置において好ましくは、成膜装置の周辺の空間を仕切る間仕切り部を備え、加湿器は、間仕切り部によって仕切られた空間の開口に近接する側に配置される。
【００１７】
上記半導体製造装置において好ましくは、成膜装置の周辺の湿度を計測する湿度センサを備える。
【００１８】
上記半導体製造装置において好ましくは、半導体製造装置の動作を制御する制御部を備え、制御部は、成膜装置の周辺の湿度を絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上に加湿するように、加湿器を作動させる。
【００１９】
上記半導体製造装置において好ましくは、半導体製造装置を操作するオペレータに作業指示するためのアラーム発報機を備える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の成膜装置のクリーニング方法によると、クリーニング中の静電気の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態に係るプラズマＣＶＤ装置の概略図である。
【図２】図１に示すプラズマＣＶＤ装置を含む半導体製造装置の概要を示す図である。
【図３】半導体製造装置の動作を制御する制御装置の概要を示すブロック図である。
【図４】プラズマＣＶＤ装置のクリーニング方法の各ステップを示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００２３】
図１は、本実施の形態に係るプラズマＣＶＤ装置１０の概略図である。図１に示すように、プラズマＣＶＤ装置１０は、真空容器の内部に載置された基板１の主表面上に薄膜を成膜する処理を行なうための、成膜装置の一例である。プラズマＣＶＤ装置１０は、基板１に対し上方に配置された上部電極１２と、基板１に対し下方に配置された下部電極１４と、を含む。上部電極１２と下部電極１４とは、基板１を挟むように互いに対向して配置され、一対の電極を形成する。上部電極１２と下部電極１４との一方はカソード電極であり、他方はアノード電極である。図示しない配線が上部電極１２と下部電極１４とに接続されて、その配線を介して上部電極１２と下部電極１４とはプラズマＣＶＤ装置１０の外部の電源に接続されている。
【００２４】
プラズマＣＶＤ装置１０の底部には、排気配管１５が設けられている。排気配管１５は、プラズマＣＶＤ装置１０の内部空間と、図示しない真空ポンプとを連通している。真空ポンプが駆動することにより、プラズマＣＶＤ装置１０の内部空間から排気配管１５を経由して排気され、真空容器の内部の圧力が低下して真空状態とされる。排気配管１５は、プラズマＣＶＤ装置１０から鉛直方向に沿って下方へ延びる鉛直方向延在管と、鉛直方向延在管の下端部において屈曲して水平方向に沿って延びる水平方向延在管と、を有する。鉛直方向延在管の下端部において、排気配管１５には、開閉自在の開口１６が形成されている。
【００２５】
プラズマＣＶＤ装置１０の側面の一部には、開口１８が形成されている。この開口１８を覆うように、開閉自在の開閉扉２０が配置されている。開閉扉２０が開けられることにより、開口１８が開放され、プラズマＣＶＤ装置１０が大気開放される。開閉扉２０が閉じられることにより、開口１８が密閉され、プラズマＣＶＤ装置１０の内部を真空にまで減圧できる状態になる。
【００２６】
基板１に成膜処理が行なわれる場合、開閉扉２０を開き、開口１８を経由して基板１がプラズマＣＶＤ装置１０の内部に配置される。その後開閉扉２０を閉じて開口１８を閉塞させた状態で、排気配管１５を経由してプラズマＣＶＤ装置１０の内部の空気が排気され、プラズマＣＶＤ装置１０の内部空間が減圧され真空状態とされる。続いて図示しないガス供給部から、プロセスガスがプラズマＣＶＤ装置１０の内部へ供給される。上部電極１２と下部電極１４との間に高周波の電力を供給することにより、上部電極１２と下部電極１４との間でプロセスガスをプラズマ状態に励起する。これにより化学的に活性となったプロセスガスの原子や分子を、基板１の主表面に接触させて、基板１の主表面上に成膜処理が行なわれる。
【００２７】
成膜処理が繰り返されると、プラズマＣＶＤ装置１０の内部の構成部品や内壁などに、成膜物が付着する。プロセスガスとしてシランを使用する場合、ポリシランなどのシリコン系付着物が、プラズマＣＶＤ装置１０の内部に蓄積される。このシリコン系付着物を除去するために、プラズマＣＶＤ装置１０の真空容器を大気開放し、堆積したポリシランを除去するクリーニング作業が、定期的に行なわれる。クリーニングによって付着物が除去された後、成膜が再開される。
【００２８】
図１に示すように、プラズマＣＶＤ装置１０の外部に、加湿器３０と、湿度センサ３２とが配置されている。加湿器３０は、プラズマＣＶＤ装置１０の開口１８の近傍に配置され、プラズマＣＶＤ装置１０の周囲の雰囲気を加湿する。湿度センサ３２は、プラズマＣＶＤ装置１０の周囲の雰囲気の湿度を計測する。加湿器３０は、一般的な気化法、蒸発法または水噴霧法を用いて、気体の絶対湿度を高くできる。一例としては加湿器３０は、ノズルを用いた微細なミスト粒子の噴霧によって加湿するものであってもよい。
【００２９】
プラズマＣＶＤ装置１０のクリーニングのために開閉扉２０を開いて開口１８を開放し、プラズマＣＶＤ装置１０を大気開放するとき、加湿器３０を運転し、プラズマＣＶＤ装置１０の周辺の絶対湿度を向上させる。好ましくは、絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３以上になるように、加湿器３０を使用してプラズマＣＶＤ装置１０の周辺を加湿する。
【００３０】
開閉扉２０を開く前に加湿器３０を起動してプラズマＣＶＤ装置１０の周辺の絶対湿度を１１．５ｇ／ｍ３以上にすることにより、プラズマＣＶＤ装置１０を大気開放すると、絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上の空気がプラズマＣＶＤ装置１０へ流入する。加湿空気によって、クリーニング時にプラズマＣＶＤ装置１０の内部に搬入する物体の表面の水分量が増加するので、物体表面の電気伝導率が向上し、電荷の漏洩が早くなる。そのため、物体の帯電電位が下がるので、静電気の発生を抑制することができる。
【００３１】
クリーニング中の静電気の発生を抑制することで、プラズマＣＶＤ装置１０の内部におけるポリシランなどの微小粉末の酸化反応を抑制できるので、熱の発生を確実に防止でき、プラズマＣＶＤ装置１０のクリーニング作業時の安全性を向上することができる。また、静電気を抑制することで、プラズマＣＶＤ装置１０の内部の付着物を、側壁や配管からより容易に除去することができ、加えて、側壁や配管から一度除去した付着物の微小粉末が側壁などに再付着することを抑制できるので、プラズマＣＶＤ装置１０のクリーニング作業の効率を向上することができる。
【００３２】
さらに、クリーニング時に付着物の微小粉末が開口１８を経由してプラズマＣＶＤ装置１０の外部へ浮遊しても、周辺の湿度を高めることにより、搬送装置や別の処理装置などの工場内の他の装置に微小粉末が付着して汚れることを、抑制することができる。
【００３３】
加湿器３０を使用したプラズマＣＶＤ装置１０の周辺の空気の湿度制御は、常時行なわれてもよく、または、プラズマＣＶＤ装置１０の大気開放時にのみ行なわれてもよい。
【００３４】
プラズマＣＶＤ装置１０の大気開放時に、真空容器に不活性ガスを供給して大気圧にまで圧力を上昇させることで、酸化反応を抑制する。このとき好ましくは、水分を含んだ不活性ガス、さらに好ましくは絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上の不活性ガスを真空容器内に供給すれば、プラズマＣＶＤ装置１０内での静電気の発生をより確実に抑制することができる。
【００３５】
一般的に、２５℃前後の室温において相対湿度が５０％を下回ると、静電気の帯電電圧が大きくなり、静電気に由来する火花の発生の可能性が大きくなる。室温における相対湿度が５０％以上であれば、対象物の静電気による帯電量よりも大気側への放電量が大きくなるため、静電気による火花の発生を抑えることができる。そこで、本明細書では、気温２５℃で相対湿度５０％に相当する絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上の範囲を湿度安全領域と規定する。プラズマＣＶＤ装置１０の周辺の雰囲気を湿度安全領域の範囲に保つことで、プラズマＣＶＤ装置１０の大気開放時の静電気の発生を抑制し、安全にクリーニング作業を行なうことができる。
【００３６】
加湿器３０によるプラズマＣＶＤ装置１０周辺の絶対湿度の上限値は、飽和水蒸気量となる。飽和水蒸気量は温度によって変動し、絶対湿度の上限値は、各温度における相対湿度１００％のときの絶対湿度である。たとえばプラズマＣＶＤ装置１０の周辺の温度が２５℃のときの絶対湿度の上限値は２３ｇ／ｍ３であり、温度が３０℃のときの絶対湿度の上限値は３０ｇ／ｍ３である。
【００３７】
プラズマＣＶＤ装置１０のクリーニング時に、排気配管１５の内部もクリーニングする必要がある。排気配管１５は細く、また下部電極１４などのプラズマＣＶＤ装置１０内部の構造物に遮られる場合があり、プラズマＣＶＤ装置１０の内部側から排気配管１５の内部にアクセスするのは一般的に困難である。そこで、排気配管１５に開口１６を設けることにより、プラズマＣＶＤ装置１０の外部から排気配管１５に容易にアクセスして、開口１６を開くことにより、排気配管１５の内部のクリーニング作業をより効率的に行なうことができる。
【００３８】
図２は、図１に示すプラズマＣＶＤ装置１０を含む半導体製造装置１００の概要を示す図である。図２には半導体製造装置１００を構成する工場のレイアウトを平面視した概略図が示される。半導体製造装置１００は、図１を参照して説明したプラズマＣＶＤ装置１０と、他のプラズマＣＶＤ装置４０と、成膜処理以外の他の工程で使用される装置６２，６４，６６と、を備える。プラズマＣＶＤ装置１０と装置６２との間には、搬送装置６０が配置されている。プラズマＣＶＤ装置１０で成膜処理される基板１は、搬送装置６０によって装置６２からプラズマＣＶＤ装置１０へ搬送され、またはプラズマＣＶＤ装置１０から装置６２へ搬送される。
【００３９】
プラズマＣＶＤ装置１０，４０は、半導体製造装置１００を構成する工場の内部の、区切られた一区画の内部に配置されている。半導体製造装置１００は、プラズマＣＶＤ装置１０，４０の周辺の空間を仕切る間仕切り部５０を備える。プラズマＣＶＤ装置１０，４０は、矩形状の側壁と天井とを有する間仕切り部５０によって取り囲まれている。間仕切り部５０によって囲繞された空間７０の内部にプラズマＣＶＤ装置１０，４０が配置され、間仕切り部５０の外部の空間８０に他の装置６２，６４，６６が配置されている。
【００４０】
プラズマＣＶＤ装置１０の周辺を加湿する加湿器３０は、間仕切り部５０によって仕切られた、プラズマＣＶＤ装置１０に近接する側の空間７０に配置されている。間仕切り部５０は、プラズマＣＶＤ装置１０の外部の、プラズマＣＶＤ装置１０に形成された開口１８付近の空間を仕切り、加湿器３０は、間仕切り部５０が区切る空間のうち、開口１８に近接する側の空間７０に配置されている。加湿器３０は、空間７０内の雰囲気中の湿度を増加させる。間仕切り部５０によって、プラズマＣＶＤ装置１０と加湿器３０とをその内部に含む小部屋が形成され、加湿器３０が供給する水蒸気を当該小部屋の内部から拡散させないようにすることで、プラズマＣＶＤ装置１０の周辺をより早くより効率よく加湿することができる。
【００４１】
間仕切り部５０は、図２に示すようなプラズマＣＶＤ装置１０を取り囲む形状を有し、プラズマＣＶＤ装置１０の周囲にほぼ閉空間を形成できる構成であれば、より確実にプラズマＣＶＤ装置１０の周辺からの水蒸気の拡散を抑制できるので望ましい。但し間仕切り部５０は、この構成に限られるものではない。たとえば、開口１８の側方の両側に衝立状の一対の間仕切り部を設ける構成としても、プラズマＣＶＤ装置１０の開口１８近傍の絶対湿度を効率的に上昇させることができる。このように、プラズマＣＶＤ装置１０を大気開放するとき、開口１８を経由して、加湿器３０により加湿された空気をプラズマＣＶＤ装置１０の内部へより好適に流入させることのできる構成であれば、間仕切り部はどのような構成であってもよい。
【００４２】
間仕切り部５０の一部分には開口部５２が形成されており、搬送装置６０は開口部５２を経由して空間７０と空間８０との両方に亘って配置されている。搬送装置６０はプラズマＣＶＤ装置１０と装置６２との間で、基板１を搬送する。開口部５２は、基板１の搬送中に開口部５２の周囲の間仕切り部５０が基板１に干渉しない程度に大きく、かつ、加湿器３０により空間７０内に供給された水蒸気の空間８０への拡散を抑制できる程度に小さく、形成されている。
【００４３】
開口部５２を形成し開口部５２を貫いて搬送装置６０を配置することにより、プラズマＣＶＤ装置１０への基板１の自動搬送が可能になる。開口部５２を十分に小さく形成すれば、加湿器３０によるプラズマＣＶＤ装置１０の周辺を加湿する効果を十分に得ることができる。代替的には、開口部５２を開閉するゲートバルブを設け、ゲートバルブの開閉により開口部５２の開閉を制御してもよく、または、開口部５２をエアカーテンなどで遮断してもよい。
【００４４】
図３は、半導体製造装置１００の動作を制御する制御装置の概要を示すブロック図である。半導体製造装置１００は、図３に示す制御装置を含む。制御装置は、半導体製造装置１００全体を制御するための、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの制御部９０を含む。制御部９０は、プラズマＣＶＤ装置１０、加湿器３０、湿度センサ３２のそれぞれに配線により接続される。制御部９０は、プラズマＣＶＤ装置１０および加湿器３０に、運転および停止を指令する。制御部９０はまた、湿度センサ３２から、湿度センサ３２により計測されたプラズマＣＶＤ装置１０の周辺の絶対湿度を示す信号を受ける。
【００４５】
制御装置はまた、制御部９０で実行するプログラムを記憶するためのメモリ９２を含む。制御部９０は、メモリ９２に記憶されるプログラムを読み出して、当該プログラムを実行することにより、プラズマＣＶＤ装置１０、加湿器３０などの半導体製造装置１００を構成する各装置類を運転または停止する。
【００４６】
制御装置はさらに、アラーム発報機９６を含む。アラーム発報機９６は、たとえば警報ランプや警報ブザーなどを有し、アラーム発報機９６が作動することにより、半導体製造装置１００を操作するオペレータに作業指示をする。
【００４７】
図４は、プラズマＣＶＤ装置１０のクリーニング方法の各ステップを示す流れ図である。図４を参照して、プラズマＣＶＤ装置１０の内部に堆積したポリシランなどのシリコン系付着物をクリーニングする方法について説明する。
【００４８】
まずステップ（Ｓ１０）において、プラズマＣＶＤ装置１０がクリーニングすることを要求する。プラズマＣＶＤ装置１０のクリーニングの要否は、たとえば成膜処理の累積回数などで判断される。次にステップ（Ｓ２０）において、湿度センサ３２が、プラズマＣＶＤ装置１０の周辺の湿度を計測する。続いてステップ（Ｓ３０）において、湿度センサ３２によって計測された絶対湿度が、静電気の発生を抑制するための閾値として設定された１１．５ｇ／ｍ３以上であるか否かが判断される。
【００４９】
ステップ（Ｓ３０）で絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３未満であると判断された場合、次にステップ（Ｓ４０）において、加湿器３０を作動させることによりプラズマＣＶＤ装置１０の周辺の湿度を増加させる、加湿運転が行なわれる。湿度センサ３２によって計測されたプラズマＣＶＤ装置１０の周辺の絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３以上になるまで、ステップ（Ｓ３０）の判断とステップ（Ｓ４０）の加湿運転が繰り返される。絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３未満である間は、プラズマＣＶＤ装置１０の大気開放を禁止する警報を、アラーム発報機９６を用いて発報してもよい。
【００５０】
プラズマＣＶＤ装置１０の周辺の絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３以上になるまで加湿され、ステップ（Ｓ３０）で絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３以上であると判断されると、プラズマＣＶＤ装置１０の大気開放が許可される。続いてステップ（Ｓ５０）へ進み、クリーニングを実施させる警報を、アラーム発報機９６を用いて発報する。半導体製造装置１００を操作する作業者は、このクリーニングを実施させる警報を受けて、ステップ（Ｓ６０）でプラズマＣＶＤ装置１０を大気開放し、ステップ（Ｓ７０）でプラズマＣＶＤ装置１０の内部の堆積物を除去するクリーニングを開始する。
【００５１】
次にステップ（Ｓ８０）で、作業者がクリーニング完了の情報を入力したか否かを判断する。クリーニング完了の情報の入力は、アラーム発報機９６もしくはプラズマＣＶＤ装置１０を介して行なわれてもよく、または制御部９０に直接入力されてもよい。
【００５２】
クリーニング完了の情報の入力がなければ、続いてステップ（Ｓ９０）で、湿度センサ３２によって計測された絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３以上であるか否かが再度判断される。ステップ（Ｓ９０）で絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３以上であると判断されれば、ステップ（Ｓ８０）の判断に戻る。ステップ（Ｓ９０）で絶対湿度が１１．５ｇ／ｍ３未満であると判断されれば、ステップ（Ｓ１００）において、加湿運転が行なわれる。このようにして、クリーニング作業実施中のプラズマＣＶＤ装置１０の周辺の絶対湿度を、常に１１．５ｇ／ｍ３以上に保つように制御する。典型的には、クリーニング作業実施中、常時加湿器３０の運転が続けられる。
【００５３】
作業者は、クリーニングを終了し開閉扉２０を閉じた後に、クリーニング完了の情報を制御部９０に入力する。このときステップ（Ｓ８０）でクリーニング完了の情報が入力されたと判断され、ステップ（Ｓ１１０）に進み、プラズマＣＶＤ装置１０を使用した半導体の生産が再開される。加湿器３０を使用したプラズマＣＶＤ装置１０の周辺の空気の湿度制御がプラズマＣＶＤ装置１０の大気開放時にのみ行なわれる設定であれば、このステップ（Ｓ１１０）において、加湿器３０が停止される。
【００５４】
以上説明したプラズマＣＶＤ装置１０のクリーニング方法では、プラズマＣＶＤ装置１０の周辺の湿度を湿度センサ３２で計測し、湿度が１１．５ｇ／ｍ３以上であると判断された場合にのみ、プラズマＣＶＤ装置１０を大気開放する。絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上の湿度安全領域でクリーニング作業を行なうことにより、クリーニング中の静電気の発生を抑制できるので、発熱の可能性を回避でき、より安全にクリーニング作業を行なうことができる。
【００５５】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、プラズマＣＶＤ装置を備える半導体素子の製造プロセスに広く用いることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 基板、１０，４０ プラズマＣＶＤ装置、１５ 排気配管、１６，１８ 開口、２０ 開閉扉、３０ 加湿器、３２ 湿度センサ、５０ 間仕切り部、５２ 開口部、６０ 搬送装置、７０，８０ 空間、９０ 制御部、９６ アラーム発報機、１００ 半導体製造装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜装置の周辺を加湿するステップと、
前記成膜装置を大気開放するステップと、
前記成膜装置の内部の堆積物を除去するステップと、を備える、成膜装置のクリーニング方法。
【請求項２】
前記加湿するステップにおいて、前記成膜装置の周辺が絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上に加湿される、請求項１に記載の成膜装置のクリーニング方法。
【請求項３】
前記成膜装置の周辺の湿度を計測するステップと、
前記成膜装置の周辺が絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上か否かを判断するステップと、を備え、
前記判断するステップで前記成膜装置の周辺が絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３未満であると判断されたとき、前記成膜装置の大気開放が禁止され、
前記判断するステップで前記成膜装置の周辺が絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上であると判断されたとき、前記成膜装置の大気開放が許可される、請求項１または請求項２に記載の成膜装置のクリーニング方法。
【請求項４】
成膜装置と、
前記成膜装置の外部に配置され、前記成膜装置の周辺を加湿する加湿器と、を備える、半導体製造装置。
【請求項５】
前記成膜装置には、開口が形成されており、
前記開口を開放および閉塞可能な開閉自在の開閉扉をさらに備え、
前記加湿器は、前記開閉扉を開いて前記開口を開放するときに前記成膜装置の周辺を加湿する、請求項４に記載の半導体製造装置。
【請求項６】
前記成膜装置の周辺の空間を仕切る間仕切り部を備え、
前記加湿器は、前記間仕切り部によって仕切られた空間の前記開口に近接する側に配置される、請求項５に記載の半導体製造装置。
【請求項７】
前記成膜装置の周辺の湿度を計測する湿度センサを備える、請求項４から請求項６のいずれかに記載の半導体製造装置。
【請求項８】
前記半導体製造装置の動作を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記成膜装置の周辺の湿度を絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上に加湿するように、前記加湿器を作動させる、請求項４から請求項７のいずれかに記載の半導体製造装置。
【請求項９】
前記半導体製造装置を操作するオペレータに作業指示するためのアラーム発報機を備える、請求項４から請求項８のいずれかに記載の半導体製造装置。
【請求項１】
成膜装置の周辺を加湿するステップと、
前記成膜装置を大気開放するステップと、
前記成膜装置の内部の堆積物を除去するステップと、を備える、成膜装置のクリーニング方法。
【請求項２】
前記加湿するステップにおいて、前記成膜装置の周辺が絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上に加湿される、請求項１に記載の成膜装置のクリーニング方法。
【請求項３】
前記成膜装置の周辺の湿度を計測するステップと、
前記成膜装置の周辺が絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上か否かを判断するステップと、を備え、
前記判断するステップで前記成膜装置の周辺が絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３未満であると判断されたとき、前記成膜装置の大気開放が禁止され、
前記判断するステップで前記成膜装置の周辺が絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上であると判断されたとき、前記成膜装置の大気開放が許可される、請求項１または請求項２に記載の成膜装置のクリーニング方法。
【請求項４】
成膜装置と、
前記成膜装置の外部に配置され、前記成膜装置の周辺を加湿する加湿器と、を備える、半導体製造装置。
【請求項５】
前記成膜装置には、開口が形成されており、
前記開口を開放および閉塞可能な開閉自在の開閉扉をさらに備え、
前記加湿器は、前記開閉扉を開いて前記開口を開放するときに前記成膜装置の周辺を加湿する、請求項４に記載の半導体製造装置。
【請求項６】
前記成膜装置の周辺の空間を仕切る間仕切り部を備え、
前記加湿器は、前記間仕切り部によって仕切られた空間の前記開口に近接する側に配置される、請求項５に記載の半導体製造装置。
【請求項７】
前記成膜装置の周辺の湿度を計測する湿度センサを備える、請求項４から請求項６のいずれかに記載の半導体製造装置。
【請求項８】
前記半導体製造装置の動作を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記成膜装置の周辺の湿度を絶対湿度１１．５ｇ／ｍ３以上に加湿するように、前記加湿器を作動させる、請求項４から請求項７のいずれかに記載の半導体製造装置。
【請求項９】
前記半導体製造装置を操作するオペレータに作業指示するためのアラーム発報機を備える、請求項４から請求項８のいずれかに記載の半導体製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−３３８６６（Ｐ２０１３−３３８６６Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６９４４５（Ｐ２０１１−１６９４４５）
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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