CN110190008B - 对处理容器内的部件进行清洁的方法、半导体器件的制造方法、衬底处理装置、及记录介质 - Google Patents

对处理容器内的部件进行清洁的方法、半导体器件的制造方法、衬底处理装置、及记录介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及对处理容器内的部件进行清洁的方法、半导体器件的制造方法、衬底处理装置、及记录介质。本发明的课题为提高处理容器内的清洁处理的均匀性。通过将包括下述工序的循环进行规定次数,从而对处理容器内的部件进行清洁:工序(a),从至少三个供给部中的任意两个供给部,分别向对衬底进行处理后的处理容器内分开地供给清洁气体、和与清洁气体反应的添加气体;和工序(b),以使供给清洁气体的供给部及供给添加气体的供给部中的至少任一者与(a)中的那个供给部、或那些供给部不同的方式,分别从至少三个供给部中的任意两个供给部,向处理容器内分开地供给清洁气体和添加气体。

Description

对处理容器内的部件进行清洁的方法、半导体器件的制造方 法、衬底处理装置、及记录介质
技术领域
本发明涉及对处理容器内的部件进行清洁的方法、半导体器件的制造方法、衬底处理装置、及记录介质。
背景技术
作为半导体器件的制造工序的一个工序,有时进行对处理容器内的衬底进行处理的工序。若通过进行该工序而在处理容器内附着有规定量的沉积物,则有时可在规定时机进行处理容器内的清洁处理(例如参见专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2015-153956号公报
发明内容
[发明要解决的课题]
本发明的目的在于提供能够提高处理容器内的清洁处理的均匀性的技术。
[用于解决课题的手段]
根据本发明的一个方式,提供通过将包括下述工序的循环进行规定次数、从而对上述处理容器内的部件进行清洁的技术,所述工序为:
工序(a),从至少三个供给部中的任意两个供给部,分别向对衬底进行处理后的处理容器内分开地供给清洁气体和与上述清洁气体反应的添加气体;和
工序(b),以使供给上述清洁气体的供给部及供给上述添加气体的供给部中的至少任一者与(a)中的那个供给部、或那些供给部不同的方式,从上述至少三个供给部中的任意两个供给部分别向上述处理容器内分开地供给上述清洁气体和上述添加气体。
[发明效果]
根据本发明,能够提高处理容器内的清洁处理的均匀性。
附图说明
[图1]为本发明的实施方式中优选使用的衬底处理装置的立式处理炉的概略构成图,是以纵剖面图示出处理炉部分的图。
[图2]为本发明的实施方式中优选使用的衬底处理装置的立式处理炉的一部分的概略构成图,是以图1的A-A线剖面图示出处理炉的一部分的图。
[图3]为本发明的实施方式中优选使用的衬底处理装置的控制器的概略构成图,是以框图示出控制器的控制系统的图。
[图4]为示出本发明的一个实施方式的清洁处理的气体供给顺序的图。
[图5]为示出本发明的一个实施方式的清洁处理的气体供给顺序的变形例的图。
[图6]为示出本发明的一个实施方式的清洁处理的气体供给顺序的变形例的图。
[图7]为示出本发明的一个实施方式的清洁处理的气体供给顺序的变形例的图。
[图8](a)、(b)各自为示例实施了清洁处理时的排气管的温度变化的图。
[图9](a)、(b)各自为示例实施了清洁处理时的排气管的温度变化的图。
[图10](a)、(b)各自为示出立式处理炉的变形例的横剖面图,且是部分地抽出反应管、缓冲室及喷嘴等而示出的图。
附图标记说明
200 晶片(衬底)
249a 喷嘴(供给部)
249b 喷嘴(供给部)
249c 喷嘴(供给部)
具体实施方式
<本发明的一个实施方式>
以下,参照图1~图4对本发明的一个实施方式进行说明。
(1)衬底处理装置的构成
如图1所示,处理炉202具有作为加热机构(温度调节部)的加热器207。加热器207为圆筒形状,通过支承于保持板而垂直地安装。加热器207也作为利用热使气体活化(激发)的活化机构(激发部)发挥功能。
在加热器207的内侧,与加热器207呈同心圆状地配设有反应管203。反应管203由例如石英(SiO2)或碳化硅(SiC)等耐热性材料构成,形成为上端封闭、下端开口的圆筒形状。在反应管203的下方,与反应管203呈同心圆状地配设有集流管209。集流管209由例如不锈钢(SUS)等金属材料构成,形成为上端及下端开口的圆筒形状。集流管209的上端部构成为卡合于反应管203的下端部、支承反应管203。在集流管209与反应管203之间,设置有作为密封部件的O型圈220a。反应管203与加热器207同样垂直地安装。主要由反应管203和集流管209构成处理容器(反应容器)。在处理容器的筒中空部形成有处理室201。处理室201构成为能够收容作为衬底的晶片200。在该处理室201内进行对晶片200的处理。
在处理室201内,以贯穿集流管209的侧壁的方式设置有作为第1供给部~第3供给部的喷嘴249a~249c。也将喷嘴249a~249c称为第1喷嘴~第3喷嘴。在喷嘴249a~249c上,分别连接有气体供给管232a~232c。喷嘴249a~249c为各不相同的喷嘴,喷嘴249a、249c各自与喷嘴249b相邻地设置,以从两侧夹持喷嘴249b的方式配置。
在气体供给管232a~232c上,从气体流的上游侧起依次分别设置有作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)241a~241c及作为开闭阀的阀243a~243c。在气体供给管232a~232c的比阀243a~243c更靠下游侧,分别连接有气体供给管232d~232f。在气体供给管232d~232f上,从气体流的上游侧起依次分别设置有MFC241d~241f及阀243d~243f。
如图2所示,喷嘴249a~249c以沿着反应管203的内壁的下部至上部、朝向晶片200的排列方向上方竖立的方式,分别设置于反应管203的内壁与晶片200之间的俯视下为圆环状的空间。即,在排列有晶片200的晶片排列区域的侧方的、水平包围晶片排列区域的区域中,以沿着晶片排列区域的方式分别设置有喷嘴249a~249c。俯视下,喷嘴249b以隔着被搬入处理室201内的晶片200的中心、且与后述的排气口231a在一条直线上对置的方式配置。喷嘴249a、249c隔着喷嘴249b而配置在其两侧,即沿着反应管203的内壁(晶片200的外周部)从两侧夹持喷嘴249b。在喷嘴249a~249c的侧面,分别设置有供给气体的气体喷出口250a~250c。气体喷出口250a~250c各自以俯视下与排气口231a对置的方式开口,从而能够向晶片200供给气体。在从反应管203的下部至上部的范围内设置有多个气体喷出口250a~250c。
作为化学结构(分子结构)与后述原料不同的反应体(反应物),从气体供给管232a经由MFC241a、阀243a、喷嘴249a向处理室201内供给例如作为含氮(N)气体的氮化氢系气体(作为氮化气体)。氮化氢系气体作为N源发挥作用。作为氮化氢系气体,例如可使用氨(NH3)气体。
作为原料(原料气体),例如,包含作为构成膜的规定元素(主元素)的Si及卤元素的卤硅烷系气体从气体供给管232b经由MFC241b、阀243b、喷嘴249b向处理室201内供给。所谓原料气体,是指气体状态的原料,例如通过将常温常压下呈液体状态的原料气化而得到的气体、常温常压下呈气体状态的原料等。所谓卤硅烷是指具有卤素基团的硅烷。卤素基团中包括氯基、氟基、溴基、碘基等。即,卤素基团中包含氯(Cl)、氟(F)、溴(Br)、碘(I)等卤元素。作为卤硅烷系气体,例如可以使用包含Si及Cl的原料气体、即氯硅烷系气体。氯硅烷系气体作为Si源发挥作用。作为氯硅烷系气体,例如可以使用六氯二硅烷(Si2Cl6,简称:HCDS)气体。HCDS气体是包含在上述处理条件下其单独形成固体的元素(Si)的气体,即在上述处理条件下其能够单独沉积膜的气体。
作为清洁气体,从气体供给管232a~232c分别经由MFC241a~241c、阀243a~243c、气体供给管232a~232c、喷嘴249a~249c向处理室201内供给氟系气体。作为氟系气体,例如可以使用氟(F2)气体。
作为添加气体,从气体供给管232a~232c分别经由MFC241a~241c、阀243a~243c、气体供给管232a~232c、喷嘴249a~249c向处理室201内供给氧化氮系气体。氧化氮系气体其单独不发挥清洁作用,但通过与氟系气体反应而生成例如亚硝酰卤化合物等活性种,以提高氟系气体的清洁作用的方式发挥作用。作为氧化氮系气体,例如可以使用一氧化氮(NO)气体。
作为非活性气体,从气体供给管232d~232f分别经由MFC241d~241f、阀243d~243f、气体供给管232a~232c、喷嘴249a~249c向处理室201内供给例如氮(N2)气体。N2气体作为吹扫气体、载气、稀释气体等发挥作用。
反应体供给系统主要由气体供给管232a、MFC241a、阀243a构成。原料供给系统主要由气体供给管232b、MFC241b、阀243b构成。清洁气体供给系统及添加气体供给系统分别主要由气体供给管232a~232c、MFC241a~241c、阀243a~243c构成。非活性气体供给系统主要由气体供给管232d~232f、MFC241d~241f、阀243d~243f构成。
上述各种供给系统中的任一或者所有供给系统也可以以阀243a~243f、MFC241a~241f等集成而成的集成型供给系统248的形式构成。集成型供给系统248构成为相对于各气体供给管232a~232f而连接,并通过后述的控制器121来控制各种气体向气体供给管232a~232f内的供给动作、即阀243a~243f的开闭动作、利用MFC241a~241f进行的流量调节动作等。集成型供给系统248构成为一体型或分离型的集成单元,构成为能够相对于气体供给管232a~232f等而以集成单元单位进行拆装,能够以集成单元单位进行集成型供给系统248的维护、更换、增设等。
在反应管203的侧壁下方,设置有对处理室201内的气氛进行排气的排气口231a。如图2所示,俯视下,排气口231a设置于隔着晶片200而与喷嘴249a~249c(气体喷出口250a~250c)对置(相对)的位置。排气口231a也可以沿着反应管203的侧壁的下部至上部、即沿着晶片排列区域设置。排气口231a上连接有排气管231。在排气管231上,经由检测处理室201内的压力的作为压力检测器(压力检测部)的压力传感器245及作为压力调节器(压力调节部)的APC(Auto Pressure Controller,自动压力控制器)阀244,连接有作为真空排气装置的真空泵246。APC阀244构成为:在使真空泵246工作的状态下对阀进行开闭,从而能够进行处理室201内的真空排气及真空排气停止,进而通过在使真空泵246工作的状态下基于由压力传感器245检测到的压力信息来调节阀开度,能够调节处理室201内的压力。排气系统主要由排气管231、APC阀244、压力传感器245构成。可考虑将真空泵246包括在排气系统内。
需要说明的是,排气管231由耐热性、耐腐蚀性优异的合金构成。作为合金,除SUS外,也可优选使用例如通过向镍(Ni)中添加铁(Fe)、钼(Mo)、铬(Cr)等而提高了耐热性、耐腐蚀性的Hastelloy(注册商标)、向Ni中添加Fe、Cr、铌(Nb)、Mo等而提高了耐热性、耐腐蚀性的Inconel(注册商标)等。
在集流管209的下方,设置有能够将集流管209的下端开口气密地封闭的作为炉口盖体的密封盖219。密封盖219由例如SUS等金属材料构成,形成为圆盘状。在密封盖219的上表面,设置有与集流管209的下端抵接的作为密封部件的O型圈220b。在密封盖219的下方,设置有使后述晶舟217旋转的旋转机构267。旋转机构267的旋转轴255贯穿密封盖219而连接于晶舟217。旋转机构267构成为通过使晶舟217旋转来使晶片200旋转。密封盖219构成为通过设置于反应管203的外部的作为升降机构的晶舟升降机115而可在垂直方向上升降。晶舟升降机115构成为通过使密封盖219升降来将晶片200向处理室201内外搬入及搬出(搬送)的搬送装置(搬送机构)。在集流管209的下方,设置有作为炉口盖体的闸门219s,其能够在使密封盖219下降、将晶舟217从处理室201内搬出的状态下将集流管209的下端开口气密地封闭。闸门219s由例如SUS等金属材料构成,形成为圆盘状。在闸门219s的上表面,设置有与集流管209的下端抵接的作为密封部件的O型圈220c。闸门219s的开闭动作(升降动作、转动动作等)由闸门开闭机构115s控制。
作为衬底支承具的晶舟217构成为将多张(例如25~200张)晶片200以水平姿态且彼此中心对齐的状态在垂直方向上排列并呈多层支承,也就是说使多张晶片200隔开间隔地排列。晶舟217由例如石英、SiC等耐热性材料构成。在晶舟217的下部,呈多层地支承有由例如石英、SiC等耐热性材料构成的隔热板218。
在反应管203内,设置有作为温度检测器的温度传感器263通过基于由温度传感器263检测到的温度信息来调节向加热器207的通电情况,从而使处理室201内的温度成为所期望的温度分布。温度传感器263沿着反应管203的内壁设置。
如图3所示,作为控制部(控制手段)的控制器121构成为具备CPU(CentralProcessing Unit)121a、RAM(Random Access Memory)121b、存储装置121c、I/O端口121d的计算机。RAM121b、存储装置121c、I/O端口121d构成为能够经由内部总线121e与CPU121a进行数据交换。在控制器121上,连接有以例如触摸面板等形式构成的输入输出装置122。
存储装置121c由例如闪存、HDD(Hard Disk Drive)等构成。存储装置121c内,以可读取的方式存储有控制衬底处理装置的动作的控制程序、记载有后述的衬底处理的步骤、条件等的工艺制程、记载有后述的清洁处理的步骤、条件等的清洁制程等。工艺制程是以能够使控制器121执行后述的衬底处理中的各步骤、并得到规定的结果的方式组合而成的,作为程序发挥功能。清洁制程是以能够使控制器121执行后述的清洁处理的各步骤、并得到规定的结果的方式组合而成的,作为程序发挥功能。以下,也将工艺制程、清洁制程、控制程序等统称地简称为程序。另外,也将工艺制程、清洁制程简称为制程。本说明书中,当使用程序这样的用语时,有时仅单独包含制程,有时仅单独包含控制程序,或者有时包含这两者。RAM121b构成为由CPU121a读取的程序、数据等得以被暂时保存的存储区域(工作区)。
I/O端口121d连接于上述的MFC241a~241f、阀243a~243f、压力传感器245、APC阀244、真空泵246、温度传感器263、加热器207、旋转机构267、晶舟升降机115、闸门开闭机构115s等。
CPU121a构成为从存储装置121c读取并执行控制程序,并且根据来自输入输出装置122的操作命令的输入等来从存储装置121c读取制程。CPU121a构成为,以按照读取到的制程的内容的方式,控制利用MFC241a~241f进行的各种气体的流量调节动作、阀243a~243f的开闭动作、APC阀244的开闭动作及基于压力传感器245的利用APC阀244进行的压力调节动作、真空泵246的起动及停止、基于温度传感器263的加热器207的温度调节动作、利用旋转机构267进行的晶舟217的旋转及旋转速度调节动作、利用晶舟升降机115进行的晶舟217的升降动作、利用闸门开闭机构115s进行的闸门219s的开闭动作等。
控制器121可通过将存储在外部存储装置123中的上述程序安装到计算机中而构成。外部存储装置123包含例如HDD等磁盘、CD等光盘、MO等光磁盘、USB存储器等半导体存储器等。存储装置121c、外部存储装置123构成计算机可读取的记录介质。以下,也将它们统称地简称为记录介质。本说明书中,当使用记录介质这样的用语时,有时仅单独包含存储装置121c,有时仅单独包含外部存储装置123,或者有时包含这两者。需要说明的是,程序向计算机的提供也可以不使用外部存储装置123,而使用互联网、专用线路等通信手段来进行。
(2)衬底处理
针对作为半导体器件的制造工序的一个工序而使用上述衬底处理装置、在作为衬底的晶片200上形成膜的衬底处理顺序例、即成膜顺序例进行说明。在以下的说明中,构成衬底处理装置的各部分的动作由控制器121控制。
本实施方式的成膜顺序中,
将非同时地进行对处理容器内的晶片200供给作为原料的HCDS气体的步骤1、和对处理容器内的晶片200供给作为反应体的NH3气体的步骤2的循环进行规定次数,由此作为膜而在晶片200上形成作为包含Si及N的膜的硅氮化膜(SiN膜)。
本说明书中,方便起见,有时也将上述成膜顺序以下述方式表示。以下的变形例等的说明中,也使用同样的表述。
本说明书中,当使用“晶片”这样的用语时,有时指的是晶片本身,有时指的是晶片与形成于其表面的规定的层、膜等的层叠体。本说明书中,当使用“晶片的表面”这样的用语时,有时指的是晶片本身的表面,有时指的是在晶片上形成的规定的层等的表面。本说明书中,当记载了“在晶片上形成规定的层”时,有时指的是在晶片本身的表面上直接形成规定的层,有时指的是在形成于晶片上的层等之上形成规定的层。本说明书中,使用“衬底”这样的用语的情况也与使用“晶片”这样的用语的情况含义相同。
(晶片填充及晶舟加载)
在将多张晶片200装填(晶片填充)到晶舟217上后,利用闸门开闭机构115s使闸门219s移动,从而使集流管209的下端开口打开(闸门打开)。然后,如图1所示,支承有多张晶片200的晶舟217被晶舟升降机115抬起并搬入处理室201内(晶舟加载)。在该状态下,密封盖219处于借助O型圈220b而将集流管209的下端密封的状态。
(压力调节及温度调节)
利用真空泵246进行真空排气(减压排气),以使得处理室201内即晶片200存在的空间成为所期望的压力(真空度)。此时,利用压力传感器245测定处理室201内的压力,基于所测得的压力信息对APC阀244进行反馈控制。另外,利用加热器207进行加热,以使处理室201内的晶片200成为所期望的温度。此时,为了使处理室201内达到期望的温度分布,基于温度传感器263检测到的温度信息,对向加热器207通电的情况进行反馈控制。另外,开始利用旋转机构267进行的晶片200的旋转。处理室201内的排气、晶片200的加热及旋转均至少在对晶片200进行的处理结束之前的期间持续进行。
(成膜步骤)
然后,依次执行以下的步骤1、2。
[步骤1]
在该步骤中,对处理室201内的晶片200供给HCDS气体(HCDS气体供给步骤)。具体而言,打开阀243b,向气体供给管232b内流入HCDS气体。利用MFC241b对HCDS气体进行流量调节,经由喷嘴249b向处理室201内供给,并从排气口231a排气。此时,对晶片200供给HCDS气体。此时,也可以打开阀243d~243f中的至少任一者,经由喷嘴249a~249c中的至少任一者向处理室201内供给N2气体。
作为本步骤中的处理条件,示例如下:
HCDS气体供给流量:0.01~2slm,优选为0.1~1slm
N2气体供给流量(每个气体供给管):0~10slm
各气体供给时间:1~120秒,优选为1~60秒
处理温度:250~800℃,优选为400~700℃
处理压力:1~2666Pa,优选为67~1333Pa。
需要说明的是,本说明书中的“250~800℃”这样的数值范围的表述是指下限值及上限值包括在其范围内。因此,例如,“250~800℃”是指“250℃以上且800℃以下”。针对其他数值范围也是同样。
通过在上述条件下对晶片200供给HCDS气体,从而在晶片200的最外表面上形成包含Cl的含Si层作为第1层。包含Cl的含Si层通过下述方式形成于晶片200的最外表面:HCDS物理吸附;或HCDS的一部分分解而得到的物质(以下,SixCly)化学吸附;或HCDS热分解;等等。包含Cl的含Si层可以为HCDS、SixCly的吸附层(物理吸附层、化学吸附层),也可以为包含Cl的Si层。本说明书中,也将包含Cl的含Si层简称为含Si层。
第1层形成后,关闭阀243b,停止HCDS气体向处理室201内的供给。然后,对处理室201内进行真空排气,将残留于处理室201内的气体等从处理室201内排除(吹扫步骤)。此时,打开阀243d~243f,向处理室201内供给N2气体。N2气体作为吹扫气体发挥作用。
作为原料,除HCDS气体外,也可以使用一氯硅烷(SiH3Cl,简称:MCS)气体、二氯硅烷(SiH2Cl2,简称:DCS)气体、三氯硅烷(SiHCl3,简称:TCS)气体、四氯硅烷(SiCl4,简称:STC)气体、八氯三硅烷(Si3Cl8,简称:OCTS)气体等氯硅烷系气体。与HCDS气体同样,这些气体是在上述处理条件下其能够单独沉积膜的气体。
作为非活性气体,除N2气体外,还可以使用Ar气体、He气体、Ne气体、Xe气体等稀有气体。在这一点上,后述的步骤2及清洁处理也是同样的。
[步骤2]
步骤1结束后,对处理室201内的晶片200、即形成于晶片200上的第1层供给NH3气体(NH3气体供给步骤)。具体而言,打开阀243a,向气体供给管232a内流入NH3气体。NH3气体利用MFC241a进行流量调节,经由喷嘴249a向处理室201内供给,并从排气口231a排气。此时,对晶片200供给NH3气体。此时,也可以打开阀243d~243f中的至少任一者,经由喷嘴249a~249c中的至少任一者向处理室201内供给N2气体。
作为本步骤中的处理条件,示例如下:
NH3气体供给流量:0.1~10slm
N2气体供给流量(每个气体供给管):0~2slm
NH3气体供给时间:1~120秒、优选为1~60秒
处理压力:1~4000Pa,优选为1~3000Pa。
其他处理条件为与步骤1中的处理条件同样的处理条件。
通过在上述条件下对晶片200供给NH3气体,从而形成于晶片200上的第1层的至少一部分被氮化(改性)。通过将第1层改性,从而在晶片200上形成包含Si及N的第2层,即SiN层。形成第2层时,第1层中包含的Cl等杂质在利用NH3气体进行的第1层的改性反应过程中构成至少包含Cl的气体状物质,并从处理室201内排出。由此,第2层成为Cl等杂质少于第1层的层。
第2层形成后,关闭阀243a,停止NH3气体向处理室201内的供给。然后,利用与步骤1的吹扫步骤同样的处理步骤,将残留于处理室201内的气体等从处理室201内排除(吹扫步骤)。
作为反应体,除NH3气体外,还可以使用例如二氮烯(N2H2)气体、联氨(N2H4)气体、N3H8气体等氮化氢系气体。
[实施规定次数]
通过将非同时地、即非同步地实施上述步骤1、2的循环进行规定次数(n次,n为1以上的整数),从而能够在晶片200上形成规定组成及规定膜厚的SiN膜。上述循环优选重复多次。即,优选的是,使将上述循环进行1次时形成的第2层的厚度薄于所期望的膜厚,将上述循环重复多次,直至通过层叠第2层而形成的SiN膜的膜厚成为所期望的膜厚为止。
(后吹扫及大气压恢复)
成膜步骤结束后,从喷嘴249a~249c的各自向处理室201内供给作为吹扫气体的N2气体,并从排气口231a排气。由此,处理室201内被吹扫,残留于处理室201内的气体、反应副产物被从处理室201内除去(后吹扫)。然后,处理室201内的气氛被置换为非活性气体(非活性气体置换),处理室201内的压力恢复至常压(大气压恢复)。
(晶舟卸载及晶片取出)
利用晶舟升降机115使密封盖219下降,集流管209的下端开口。然后,处理完成的晶片200以支承于晶舟217的状态从集流管209的下端被搬出至反应管203的外部(晶舟卸载)。晶舟卸载之后,使闸门219s移动,集流管209的下端开口经由O型圈220c而被闸门219s密封(闸门关闭)。处理完毕的晶片200被搬出至反应管203的外部后,自晶舟217取出(晶片取出)。
(3)清洁处理
若进行上述衬底处理,则包含SiN膜等薄膜的沉积物累积在处理容器的内部(例如,反应管203的内壁、喷嘴249a~249c的表面、晶舟217的表面等)。即,包含该薄膜的沉积物附着于被加热为成膜温度的处理室201内的部件表面等并发生累积。
另外,在被加热为成膜温度的喷嘴249a~249c的内部,有时也附着并累积有包含SiN膜等薄膜的沉积物。这是因为,在上述步骤1中,即使自不实施HCDS气体的供给的喷嘴249a、249c中的各自供给N2气体,也仍存在规定量的HCDS气体侵入喷嘴249a、249c内部的情况。另外,在上述步骤2中,即使自不实施NH3气体的供给的喷嘴249b、249c中的各自供给N2气体,也仍存在规定量的NH3气体侵入喷嘴249b、249c内部的情况。在这样的情况下,在喷嘴249a~249c的内部,存在与上述成膜反应相当的反应得以进行、包含SiN膜等薄膜的沉积物发生累积的情况。特别地,与喷嘴249a、249c的内部相比,在供给包含Si(其为单独成为固体的元素)的HCDS气体的喷嘴249b的内部,沉积物更容易发生累积,另外,有富含Si的沉积物发生累积的倾向。
在本实施方式中,在处理容器内累积的沉积物的量、即累积膜厚达到沉积物发生剥离、落下前的规定量(厚度)时,对处理容器内进行清洁。本说明书中,将对处理容器进行的该处理称为清洁处理。
清洁处理中,将包括下述步骤的循环进行规定次数,所述步骤为:
步骤a,从至少三个作为供给部的喷嘴249a~249c中的任意两个喷嘴,分别向进行了上述衬底处理后的处理容器内分开地供给清洁气体和添加气体;和
步骤b,以使供给清洁气体的喷嘴及供给添加气体的喷嘴中的至少任一者与步骤a中的那个供给部或那些供给部不同的方式,从喷嘴249a~249c中的任意两个喷嘴,分别向上述处理容器内分开地供给清洁气体和添加气体。
以下,主要使用图4,对使用F2气体作为清洁气体、使用NO气体作为添加气体的清洁处理的一例进行说明。图4中,将步骤a、b的实施期间分别表示为a、b。另外,将在步骤a、b的实施期间中进行的后述步骤c1、d1、e1、c2、d2、e2的实施期间分别表示为c1、d1、e1、c2、d2、e2。另外,方便起见,将喷嘴249a~249c表示为R1~R3。关于这一点,在示出后述各变形例的气体供给顺序的图5~图7中也是同样的。
如图4所示,在本实施方式的清洁处理中,使步骤b中供给F2气体的喷嘴与步骤a中供给F2气体的喷嘴不同。另外,使步骤b中供给NO气体的喷嘴与步骤a中供给NO气体的喷嘴不同。即,使步骤b中供给F2气体的喷嘴及供给NO气体的喷嘴这两者与步骤a中的供给F2气体的喷嘴及供给NO气体的喷嘴均不同。
具体而言,步骤a中,分别地,向处理容器内分开地从喷嘴249a供给F2气体、从喷嘴249c供给NO气体。此时,将F2气体、NO气体从上述成膜步骤中用于供给HCDS气体的喷嘴249b中的供给分别设为不实施。另外,步骤b中,分别地,向处理容器内分开地从喷嘴249c供给F2气体、从喷嘴249a供给NO气体。此时,将F2气体、NO气体从上述成膜步骤中用于供给HCDS气体的喷嘴249b中的供给设为不实施。
在以下的说明中,构成衬底处理装置的各部分的动作由控制器121控制。
(晶舟加载)
利用闸门开闭机构115s使闸门219s移动,从而使集流管209的下端开口打开(闸门打开)。然后,空的晶舟217、即未装填晶片200的晶舟217被晶舟升降机115抬起并搬入处理室201内。在该状态下,密封盖219处于隔着O型圈220b而将集流管209的下端密封的状态。
(压力调节及温度调节)
利用真空泵246进行真空排气,以使得处理室201内成为所期望的压力(真空度)。另外,利用加热器206进行加热,以使得处理室201内成为所期望的温度。此时,处理室201内的部件、即反应管203的内壁、喷嘴249a~249c的表面、内部(内壁)、晶舟217的表面等也被加热为所期望的温度。在处理室201内的温度达到所期望的温度后,进行控制,以使该温度在后述清洁步骤完成之前的期间得以维持。接着,开始利用旋转机构254进行的晶舟217的旋转。晶舟217的旋转在后述清洁步骤完成之前的期间持续进行。也可以不使晶舟217旋转。
(清洁步骤)
然后,依次执行以下的步骤a、b。
[步骤a]
首先,开始步骤a。本步骤中,首先,在停止了处理容器内的排气的状态、即关闭排气系统的状态下,向处理容器内分开地供给F2气体和NO气体(步骤c1)。具体而言,将APC阀244设为全闭(full close),停止利用排气系统进行的处理室201内的排气。另外,打开阀243a、243c,分别地,向气体供给管232a内流入F2气体,向气体供给管232c内流入NO气体。F2气体、NO气体分别利用MFC241a、241c进行流量调节,经由喷嘴249a、249c向处理室201内供给。此时,同时打开阀243e,向气体供给管232e内流入N2气体。N2气体利用MFC241e进行流量调节,经由喷嘴249b向处理室201内供给。
作为步骤c1中的处理条件,可示例如下:
F2气体供给流量:0.5~10slm
NO气体供给流量:0.5~5slm
NO气体/F2气体流量比:0.5~2
N2气体供给流量:0.01~0.5slm,优选为0.01~0.1slm
各气体供给时间:1~100秒、优选为5~60秒
处理温度:小于400℃,优选为200~350℃。
在关闭排气系统的状态下,通过向处理室201内供给F2气体、NO气体等,处理室201内的压力开始上升。通过持续供给气体,而使得最终达到的处理室201内的压力(达到压力)为例如1330~53320Pa、优选9000~15000Pa的范围内的压力。
在处理室201内的压力上升至规定的压力后,在停止了处理容器内的排气的状态下,停止F2气体和NO气体向处理容器内的供给,维持将F2气体和NO气体封闭在处理容器内的状态(步骤d1)。具体而言,在将APC阀244设为全闭的状态下,关闭阀243a、243c,分别停止F2气体、NO气体向处理室201内的供给,将该状态维持规定时间。此时,同时打开阀243d~243f,向气体供给管232d~232f内供给N2气体。N2气体利用MFC241d~241f进行流量调节,经由喷嘴249a~249c向处理室201内供给。从喷嘴249a~249c供给的N2气体的流量为例如同一流量。
作为步骤d1中的处理条件,可示例如下:
N2气体供给流量(各气体供给管):0.01~0.5slm,优选为0.01~0.1slm
封闭时间:10~200秒,优选为50~120秒。
除了处理室201内的压力因向处理室201内供给N2气体而继续略微上升外,其他处理条件是与步骤c1中的处理条件同样的处理条件。
通过进行步骤c1、d1,能够使F2气体及NO气体在处理室201内混合并反应。通过该反应,能够在处理室201内生成例如氟化亚硝酰(FNO)等活性种。结果,将在处理室201内存在向F2气体添加FNO等而成的混合气体。而且,向F2气体添加FNO等而成的混合气体与处理室201内的部件、例如反应管203的内壁、喷嘴249a~249c的表面、晶舟217的表面等相接触。此时,能够利用热化学反应(蚀刻反应)而将附着于处理室201内的部件的沉积物除去。FNO以促进利用F2气体进行的蚀刻反应、增大沉积物的蚀刻速率即以对蚀刻进行辅助的方式发挥作用。关于这一点,在后述的喷嘴249a~249c内进行的各蚀刻反应、在后述的步骤b中进行的各蚀刻反应中,也是同样的。
需要说明的是,步骤c1的实施期间中,分别形成从气体喷出口250a喷出的F2气体的流动、及从气体喷出口250c喷出的NO气体的流动。步骤c1的实施期间中,在喷嘴249a附近的部件、即F2气体的主流接触的部件(暴露于F2气体的主流的部件)上,与其他部件、即F2气体的主流未接触的部件(未暴露于F2气体的主流的部件)相比,沉积物的除去以更高的速率进行。
与此相对,步骤d1的实施期间中,步骤c1中在处理室201内形成的F2气体、NO气体的流动各自消失,F2气体、NO气体在处理室201内均等地扩散。因此,步骤d1的实施期间中,沉积物的除去在处理室201内的全部区域以大致均匀的速率进行。
另外,在步骤c1、d1中,能够使供给至处理室201内并被封闭的F2气体及NO气体向喷嘴249a~249c中至少任一喷嘴的内部扩散(逆扩散)。
例如,在步骤c1中,在不实施从喷嘴249b供给F2气体和NO气体的同时,将从喷嘴249b供给的N2气体的流量设为比从喷嘴249a供给的F2气体的流量、及从喷嘴249c供给的NO气体的流量的各自更小的流量。由此,在步骤c1中,能够使得向处理室201内供给的F2气体和NO气体各自从将F2气体和NO气体的供给设为不实施的喷嘴249b的气体喷出口250b侵入喷嘴249b内。在喷嘴249b内,F2气体与NO气体混合并反应,由此生成FNO等活性种。也存在下述情况:在处理室201内生成的FNO等活性种侵入喷嘴249b内。结果,在喷嘴249b内,存在有向F2气体添加FNO等而成的混合气体。而且,通过利用向F2气体添加FNO等而成的混合气体进行的蚀刻反应,附着于喷嘴249b的内壁的沉积物被除去。需要说明的是,在步骤c1中,分别以较大的上述流量从喷嘴249a供给F2气体、从喷嘴249c供给NO气体。因此,在步骤c1的实施期间中,不易发生NO气体等侵入喷嘴249a内、F2气体等侵入喷嘴249c内。在步骤c1的实施期间中,在喷嘴249a、249c的内部,不易产生FNO等活性种,不易获得由FNO带来的上述辅助蚀刻作用。鉴于上述情况,在步骤c1的实施期间中,能够仅在喷嘴249b的内部集中地除去沉积物,同时在喷嘴249a、249c的内部几乎或完全不进行沉积物的除去。
需要说明的是,通过调节从喷嘴249b供给的N2气体的流量,从而调节F2气体及NO气体向喷嘴249b内的侵入程度、浓度等,能够调节喷嘴249b内的清洁范围。例如,通过使从喷嘴249b供给的N2气体的流量为0.01~0.1slm,能够充分地清洁喷嘴249b内的整体。另外,例如,通过使从喷嘴249b供给的N2气体的流量为0.2~0.5slm,能够仅对喷嘴249b内的前端部进行清洁。需要说明的是,通过使从喷嘴249b供给的N2气体的流量为大于0.5slm的流量、例如1.0slm,也能够不进行喷嘴249b内的清洁。对于利用这样的方式能够调节喷嘴249b内的清洁范围而言,在后述的步骤c2中也是同样的。
另外例如,在步骤d1中,能够使封闭在处理室201内的F2气体和NO气体从喷嘴249a~249c各自的气体喷出口250a~250c侵入喷嘴249a~249c内。在喷嘴249a~249c内,各自地,F2气体与NO气体混合并反应,由此生成FNO等活性种。也存在下述情况:在处理室201内生成的FNO等活性种侵入喷嘴249a~249c内。结果,在喷嘴249a~249c内,存在有向F2气体添加FNO等而成的混合气体。而且,通过利用向F2气体添加FNO等而成的混合气体进行的蚀刻反应,附着于喷嘴249a~249c的内壁的沉积物各自被除去。在步骤d1中从喷嘴249a~249c的各自以同一流量供给N2气体的情况下,侵入喷嘴249a~249c内的F2气体等的量在喷嘴间为彼此大致等同的量。由此,在步骤d1中,能够在各喷嘴249a~249c内以大致均匀的速率进行沉积物的除去。
需要说明的是,通过调节从喷嘴249a~249c的各自供给的N2气体的流量,能够调节F2气体及NO气体向喷嘴249a~249c内的侵入程度、浓度等,调节喷嘴249a~249c内的清洁范围。例如,通过使从喷嘴249a~249c的各自供给的N2气体的流量为0.01~0.1slm,能够充分地清洁喷嘴249a~249c内的整体。另外例如,通过使从喷嘴249a~249c的各自供给的N2气体的流量为0.2~0.5slm,能够仅对喷嘴249a~249c内的前端部进行清洁。需要说明的是,通过使从喷嘴249a~249c的各自供给的N2气体的流量为大于0.5slm的流量、例如1.0slm,也能够不进行喷嘴249a~249c内的清洁。对于利用这样的方式能够调节喷嘴249a~249c内的清洁范围而言,在后述的步骤d2中也是同样的。
经过规定的封闭时间后,打开APC阀244,对处理室201内进行排气(步骤e1)。此时,打开阀243d~243f,向处理室201内供给N2气体。N2气体作为吹扫气体发挥作用。
[步骤b]
接着,开始步骤b。本步骤中,利用与步骤c1同样的处理步骤,首先,在停止了处理容器内的排气的状态下,分开地向处理容器内供给F2气体和NO气体(步骤c2)。本步骤中,使供给F2气体的喷嘴及供给NO气体的喷嘴这两者与步骤a中的供给F2气体的喷嘴及供给NO气体的喷嘴不同。具体而言,在将APC阀244设为全闭的状态下,打开阀243c、243a,分别地,向气体供给管232c内流入F2气体,向气体供给管232a内流入NO气体。F2气体、NO气体分别利用MFC241c、241a进行流量调节,经由喷嘴249c、249a向处理室201内供给。此时,同时打开阀243e,经由喷嘴249b向处理室201内供给N2气体。
在处理室201内的压力上升至规定的压力后,利用与步骤d1同样的处理步骤,在停止了处理容器内的排气的状态下,停止F2气体和NO气体向处理容器内的供给,维持将F2气体和NO气体封闭在处理容器内的状态(步骤d2)。
对于步骤c2、d2中的各处理条件而言,除了F2气体和NO气体的供给部位以外,与步骤c1、d1中的各处理条件同样。
通过进行步骤c2、d2,能够使F2气体及NO气体在处理室201内混合并反应。通过该反应,在处理室201内生成FNO等活性种。结果,在处理室201内,存在有向F2气体添加FNO等而成的混合气体。而且,通过利用向F2气体添加FNO等而成的混合气体进行的蚀刻反应,能够将附着于处理室201内的部件的沉积物除去。
需要说明的是,在步骤c2的实施期间中,分别形成从气体喷出口250c喷出的F2气体的流动、及从气体喷出口250a喷出的NO气体的流动。在步骤c2的实施期间中,有下述倾向:就喷嘴249c附近的部件、即F2气体的主流所接触的部件而言,与其他部件、即F2气体的主流未接触的部件相比,以更高的速率进行沉积物的除去。
与此相对,在步骤d2的实施期间中,步骤c2中形成于处理室201内的F2气体、NO气体的流动各自消失,F2气体、NO气体在处理室201内均等地扩散。因此,在步骤d2的实施期间中,沉积物的除去在处理室201内的全部区域以大致均匀的速率进行。
另外,在步骤c2、d2中,能够使供给至处理室201内并被封闭的F2气体及NO气体向喷嘴249a~249c中至少任一喷嘴的内部扩散(逆扩散)。
例如,在步骤c2中,在不实施从喷嘴249b供给F2气体和NO气体的同时,将从喷嘴249b供给的N2气体的流量设为比从喷嘴249c供给的F2气体的流量、及从喷嘴249a供给的NO气体的流量的各自小的流量。由此,在步骤c2中,能够使得向处理室201内供给的F2气体和NO气体各自从将F2气体和NO气体的供给设为不实施的喷嘴249b的气体喷出口250b侵入喷嘴249b内,或者使得在处理室201内生成的FNO等活性种从将F2气体和NO气体的供给设为不实施的喷嘴249b的气体喷出口250b侵入喷嘴249b内。结果,在喷嘴249b内,存在有向F2气体添加FNO等而成的混合气体,与步骤c1同样地,通过利用向F2气体添加FNO等而成的混合气体进行的蚀刻反应,附着于喷嘴249b的内壁的沉积物被除去。需要说明的是,在步骤c2的实施期间中,不易发生F2气体等向喷嘴249a内的侵入、NO气体等向喷嘴249c内的侵入。在步骤c2中,与步骤c1同样地,也能够仅在喷嘴249b的内部集中地除去沉积物,同时在喷嘴249a、249c的内部几乎或完全不进行沉积物的除去。
另外例如,在步骤d2中,能够使得封闭在处理室201内的F2气体和NO气体从喷嘴249a~249c各自的气体喷出口250a~250c侵入喷嘴249a~249c内,或者使得在处理室201内生成的FNO等活性种从喷嘴249a~249c各自的气体喷出口250a~250c侵入喷嘴249a~249c内。结果,在喷嘴249a~249c内,存在有向F2气体添加FNO等而成的混合气体,与步骤d1同样地,通过利用向F2气体添加FNO等而成的混合气体进行的蚀刻反应,附着于喷嘴249a~249c的内壁的沉积物各自被除去。在步骤d2中从喷嘴249a~249c的各自以同一流量供给N2气体的情况下,侵入喷嘴249a~249c内的F2气体等的量在喷嘴间为彼此大致等同的量。由此,在步骤d2中,能够在各喷嘴249a~249c内以大致均匀的速率进行沉积物的除去。
经过规定的封闭时间后,打开APC阀244,对处理室201内进行排气(步骤e2)。此时,打开阀243d~243f,向处理室201内供给N2气体。N2气体作为吹扫气体发挥作用。
[实施规定次数]
通过将包含上述步骤a、b的循环进行规定次数(1次以上),从而能够分别除去附着于处理室201内的部件的表面的沉积物及附着于喷嘴249a~249c的内部的沉积物。
作为清洁气体,除F2气体外,还可以使用氟化氢(HF)气体、氟化氯(C1F3)气体、氟化氮(NF3)气体、或者它们的混合气体。
作为添加气体,除NO气体外,还可以使用氢(H2)气体、氧(O2)气体、一氧化二氮(N2O)气体、异丙醇((CH3)2CHOH,简称:IPA)气体、甲醇(CH3OH)气体、水蒸气(H2O气体)、或者它们的混合气体。
需要说明的是,在使用HF气体作为清洁气体、使用IPA气体、甲醇气体及H2O气体中的至少任一者作为添加气体的情况下,能够使清洁处理中的上述处理温度为例如30~300℃的范围内的规定的温度。
(后吹扫及大气压恢复)
在处理容器内的清洁完成后,利用与上述衬底处理工序中的后吹扫同样的处理步骤,对处理室201内进行吹扫(后吹扫)。然后,处理室201内的气氛被置换为非活性气体(非活性气体置换),处理室201内的压力恢复至常压(大气压恢复)。
(晶舟卸载)
利用晶舟升降机115使密封盖219下降,集流管209的下端开口。然后,空的晶舟217从集流管209的下端向反应管203的外部搬出(晶舟卸载)。这一系列工序结束后,再次开始上述衬底处理工序。
(3)由本实施方式带来的效果
根据本实施方式,可获得以下所示的一个或两个效果。
(a)通过将包括步骤a、b的循环进行规定次数,从而能够提高处理容器内的清洁处理的均匀性。
这是因为,在步骤a之中的步骤c1中,从喷嘴249a供给F2气体,从喷嘴249c供给NO气体。在步骤a之中的步骤c1的实施期间中,就喷嘴249a附近的部件、即F2气体的主流所接触的部件而言,与其他部件、即F2气体的主流未接触的部件相比,以更高的速率进行沉积物的除去。另外,在步骤b之中的步骤c2的实施期间中,就喷嘴249c附近的部件、即F2气体的主流所接触的部件而言,与其他部件、即F2气体的主流未接触的部件相比,以更高的速率进行沉积物的除去。
如本实施方式那样,通过将包括步骤c1的步骤a、和包括步骤c2的步骤b交替地实施规定次数,从而能够均衡性良好地对处理容器内进行清洁。即,能够一边对沉积物的蚀刻速率变得较大的区域交替地进行切换一边进行清洁处理,由此,能够在处理容器内的全部区域大致均匀地进行清洁处理。另外,能够一边将F2气体的主流所接触的部件交替地进行切换一边进行清洁处理,由此,也能够降低设置于处理容器内的石英部件的局部蚀刻损伤等。需要说明的是,根据本申请的发明人的深入研究可知,在F2气体的流量与NO气体的流量的比率成为2∶1(=F2∶NO)的部位,沉积物的蚀刻速率达到最大,石英部件的蚀刻损伤容易进行。
(b)在进行步骤c1、c2后,分别进行维持将F2气体和NO气体封闭在处理容器内的状态的步骤d1、d2,由此能够进一步提高处理容器内的清洁处理的均匀性。其原因在于,通过在进行步骤c1、c2后维持将F2气体和NO气体封闭在处理容器内的状态,能够使F2气体及NO气体扩散至处理室201内的整体,能够使其广泛地蔓延至处理室201内的全部区域。
需要说明的是,在步骤c1、c2的实施期间中,在处理容器内,形成从气体喷出口250a、250c喷出的F2气体等的流动。因此,在处理容器内,不仅产生F2气体等容易被供给的部位,也产生F2气体等难以被供给的部位。通过如本实施方式这样执行步骤d1、d2,能够使F2气体等在处理容器内均等地扩散,能够向在步骤c1、c2的实施期间中F2气体等难以被供给的部位供给F2气体等。即,能够使F2气体等难以被供给的部位减少或消失。由此,能够进一步提高处理容器内的清洁处理的均匀性。
(c)通过在关闭排气系统的状态下分别进行步骤c1、c2、d1、d2,从而能够确保F2气体与NO气体的反应时间长,能够提高FNO等活性种的生成效率。另外,还能够确保向F2气体添加FNO等而成的混合气体与沉积物的反应时间长。结果,能够提高清洁处理的效率。
(d)通过在关闭排气系统的状态下分别进行步骤c1、c2、d1、d2,从而能够使无助于清洁处理、而从排气口231a排气的F2气体及NO气体的量分别减少,降低气体成本。本实施方式中,与在不关闭排气系统的状态下向处理室201内供给F2气体和NO气体的情况相比,能够使完成清洁处理所需的F2气体及NO气体的使用量分别减少至例如1/3以下。
(e)通过在关闭排气系统的状态下分别进行步骤c1、c2、d1、d2,从而能够抑制因实施清洁处理而在排气管231内产生的放热反应,抑制排气管231的温度上升。
这是因为,进行上述衬底处理时,存在下述情况:在处理室201内、排气管231内流通的HCDS气体中包含的Cl、与在处理室201内、排气管231内流通的NH3气体等中包含的N、H尤其在低温部反应,从而在作为低温部的排气管231的内壁附着有包含氯化铵(NH4C1)等的反应副产物。排气管231构成为在内壁具有凹凸结构的波纹管的情况下,反应副产物的附着量容易增加。在排气管231的内壁附着有反应副产物的状态下,若在不关闭排气系统的情况下向处理室201内供给F2气体和NO气体,则存在流入排气管231内的F2气体等与上述反应副产物反应的情况。存在因该反应中产生的反应热而使排气管231的温度上升的情况。若在排气管231的内壁附着有大量反应副产物的状态下向排气管231内流入F2气体等,则存在下述情况:排气管231的温度过度上升,排气管231的内壁在高温下暴露于F2气体等,排气管231发生腐蚀。
通过如本实施方式那样在关闭排气系统的状态下分别进行步骤c1、c2、d1、d2,从而能够在各步骤c1、c2、d1、d2中防止F2气体等流入排气管231内,能够抑制F2气体等与上述反应副产物的反应。由此,能够抑制上述反应热的产生,防止排气管231的温度上升。
此处,如本实施方式那样,在进行步骤c1、c2、d1、d2之后进行步骤e1、e2的情况下,也可考虑到下述情况:封闭在处理室201内的F2气体等顿时流入排气管231内,与反应副产物反应而产生反应热。然而,在步骤c1、c2、d1、d2中,封闭在处理室201内的F2气体等与处理室201内的沉积物反应,由此其大部分被消耗,成为失活状态。另外,如上所述,对于本实施方式那样在关闭排气系统的状态下分别进行步骤c1、c2、d1、d2的情况而言,与在不关闭排气系统的状态下向处理室201内供给F2气体等的情况相比,能够大幅降低F2气体等的使用量,能够减少在排气管231内流动的F2气体等的绝对量。由此,即使在实施步骤c1、c2、d1、d2后进行步骤e1、e2,在排气管231的内部,F2气体等与反应副产物的反应也不会过量地进行,排气管231的温度上升变得非常缓慢。
由此,根据本实施方式,能够抑制排气管231的温度上升,或者使排气管231降温。结果,能够抑制排气管231内于高温下暴露于F2气体等,能够抑制排气管231的腐蚀。
(f)在清洁处理中,在步骤a、b的各自中,能够使向处理室201内供给的F2气体及NO气体向喷嘴249a~249c的内部扩散。由此,能够将附着于喷嘴249a~249c的内壁的沉积物除去。
例如,在步骤c1、c2中,能够使得向处理室201内供给的F2气体和NO气体从将F2气体和NO气体的供给设为不实施的喷嘴249b的气体喷出口250b侵入喷嘴249b内。如上所述,有下述倾向:与喷嘴249a、249c的内部相比,在喷嘴249b的内部容易累积沉积物。通过进行步骤c1、c2,能够集中地进行沉积物容易累积的喷嘴249b的内部的清洁。需要说明的是,在步骤c1的实施期间中,不易发生NO气体等向喷嘴249a内的侵入、F2气体等向喷嘴249c内的侵入,另外,在步骤c2的实施期间中,不易发生F2气体等向喷嘴249a内的侵入、NO气体等向喷嘴249c内的侵入。由此,在步骤c1、c2中,与喷嘴249b内相比,喷嘴249a、249c内的清洁处理变得不易进行。
另外例如,在步骤d1、d2中,能够使得封闭在处理室201内的F2气体和NO气体从喷嘴249a~249c各自的气体喷出口250a~250c侵入喷嘴249a~249c内。如本实施方式这样,在步骤d1、d2中从喷嘴249a~249c的各自以同一流量供给N2气体的情况下,能够使侵入喷嘴249a~249c内的F2气体等的量成为在喷嘴间彼此大致等同的量。结果,能够在各喷嘴249a~249c内以大致均匀的程度进行清洁处理。
由此,在本实施方式的清洁处理中,能够将附着于喷嘴249a~249c的内壁的沉积物除去。另外,通过将集中地清洁喷嘴249b内的步骤c1、c2、与以大致均匀的程度清洁喷嘴249a~249c内的步骤d1、d2组合而进行,能够根据附着于喷嘴249a~249c的内部的沉积物的量,单独地调节蚀刻处理的程度。由此,能够在抑制喷嘴249a~249c的内壁的过蚀刻的同时对喷嘴249a~249c各自的内部可靠地进行清洁。
(g)根据本实施方式,能够在同一温度条件下同时地进行处理室201内的清洁处理和喷嘴249a~249c内的清洁处理。即,无需如在不同的温度条件下分别进行处理室201内的清洁处理和喷嘴249a~249c内的清洁处理的情况那样设置各自的清洁处理时间,另外,无需在它们之间设置用于变更处理温度的待机时间。因此,根据本实施方式,与使处理室201内的清洁处理与喷嘴249a~249c内的清洁处理的温度条件不同的情况相比,能够大幅缩短清洁处理的所需时间。
(h)根据本实施方式,通过在步骤c1、c2中从喷嘴249b供给N2气体、在步骤d1、d2中从喷嘴249a~249c供给N2气体,从而能够抑制F2气体、NO气体向喷嘴249a~249c内的过量的逆扩散。由此,能够保护集成型供给系统248,能够避免其故障。
(i)在下述情况下也可同样获得上述效果,即,在清洁处理中使用F2气体以外的清洁气体的情况、使用NO气体以外的添加气体的情况、使用N2气体以外的非活性气体的情况。另外,在下述情况下也可同样获得上述效果,即,在衬底处理中使用除HCDS气体以外的原料的情况、使用除NH3气体以外的反应物的情况、使用除N2气体以外的非活性气体的情况。
(4)变形例
本实施方式中的清洁处理不限定于图4所示的方式,可以如以下所示的变形例这样进行变更。这些变形例可以任意地组合。只要没有特别说明,各变形例的各步骤中的处理步骤、处理条件可以与图4所示的清洁处理的各步骤中的处理步骤、处理条件同样。
(变形例1)
如图5所示,步骤a、b中,可以在对处理容器内进行排气的状态、即开放排气系统的状态下,进行向处理容器内供给F2气体和NO气体的步骤f1、f2、和对处理容器内进行排气(吹扫)的步骤e1、e2。图5中,将步骤f1、f2的实施期间分别表示为f1、f2。就步骤f1、f2中的处理步骤、处理条件而言,除了未将APC阀244设为全闭而是使其打开的状态这一点、及伴随其变化的条件外,可以与步骤c1、c2中的处理步骤、处理条件同样。
需要说明的是,也可以设置为在步骤a中实施步骤f1、e1、在步骤b中实施上述步骤c2、d2、e2。另外,也可以设置为在步骤a中实施上述步骤c1、d1、e1、在步骤b中实施步骤f2、e2。另外,如图5所示,可以在步骤a中实施步骤f1、e1、在步骤b中实施步骤f2、e2。即,就F2气体和NO气体封闭在处理容器内而言,可以在步骤a、b中任一者中设为不实施,也可以如图5所示那样在步骤a、b这两者中均设为不实施。
本变形例中,也可获得与图4所示的清洁处理大致同样的效果。但是,与本变形例的清洁处理相比,图4所示的清洁处理更能够使F2气体等在处理容器内均匀地扩散,能够进一步提高清洁处理的均匀性,在这一点上是优选的。另外,与本变形例的清洁处理相比,图4所示的清洁处理能够降低气体成本,在这一点上是优选的。另外,与本变形例的清洁处理相比,图4所示的清洁处理更能够抑制排气管231的温度上升,在这一点上是优选的。
(变形例2)
如图6所示,在步骤a、b中,可以在交替地切换喷嘴249a、249c的同时从喷嘴249a、249c进行F2气体向处理室201内的供给,并且在不从喷嘴249b切换到其他喷嘴的情况下进行NO气体向处理室201内的供给。
具体而言,在步骤a的步骤c1中,以与图4所示的清洁处理的步骤c1中的F2气体、NO气体的流量同样的流量,分别地向处理容器内从喷嘴249a供给F2气体、从喷嘴249b供给NO气体。此时,以例如0.01~0.5slm、优选0.01~0.1slm的流量从喷嘴249c供给N2气体。另外,在步骤b的步骤c2中,以与图4所示的清洁处理的步骤c1中的F2气体、NO气体的流量同样的流量,分别地向处理容器内从喷嘴249c供给F2气体、从喷嘴249b供给NO气体。此时,以例如0.01~0.5slm、优选0.01~0.1slm的流量从喷嘴249a供给N2气体。通过这样的方式,可以使步骤b中供给F2气体的喷嘴及供给NO气体的喷嘴中的仅一者(此处仅供给F2气体的喷嘴)与步骤a中的那个喷嘴不同。
本变形例中,也可获得与图4所示的清洁处理大致同样的效果。但是,与本变形例相比,图4所示的清洁处理更能够提高处理容器内的清洁的均匀性,在这一点上是优选的。
需要说明的是,在本变形例中,在步骤c1与步骤c2中,设为对不实施F2气体和NO气体的供给的喷嘴进行变更、从而对使F2气体和NO气体侵入的喷嘴进行变更。具体而言,在步骤c1中,使F2气体和NO气体侵入喷嘴249c内,在步骤c2中,使F2气体和NO气体侵入喷嘴249a内。在本变形例中,通过将包括步骤c1的步骤a、与包括步骤c2的步骤b交替地进行规定次数,能够对2个喷嘴249c、249a内均匀地进行清洁。本变形例对于下述情况尤其有效:通过相比于沉积在喷嘴249b内、沉积物更容易沉积在喷嘴249a、249c内这样的处理步骤进行衬底处理的情况,例如,通过在成膜步骤的步骤1中从喷嘴249a、249c供给HCDS气体、在步骤2中从喷嘴249b供给NH3气体从而在晶片200上形成SiN膜这样的情况。
(变形例3)
如图7所示,在步骤a、b中,可以在不从喷嘴249b向其他喷嘴切换的情况下进行F2气体向处理室201内的供给,并且在交替地切换喷嘴249a、249c的同时从喷嘴249a、249c进行NO气体向处理室201内的供给。
具体而言,在步骤a的步骤c1中,以与图4所示的清洁处理的步骤c1中的F2气体、NO气体的流量同样的流量,分别地向处理容器内从喷嘴249b供给F2气体、从喷嘴249a供给NO气体。此时,以例如0.01~0.5slm、优选0.01~0.1slm的流量,从喷嘴249c供给N2气体。另外,在步骤b的步骤c2中,以与图4所示的清洁处理的步骤c1中的F2气体、NO气体的流量同样的流量,分别地向处理容器内从喷嘴249b供给F2气体、从喷嘴249c供给NO气体。此时,以例如0.01~0.5slm、优选0.01~0.1slm的流量,从喷嘴249a供给N2气体。通过这样的方式,可以使步骤b中供给F2气体的喷嘴及供给NO气体的喷嘴中的仅一者(此处仅供给NO气体的喷嘴)与步骤a中的那个喷嘴不同。
本变形例中,也可以获得与图4所示的清洁处理大致同样的效果。但是,与本变形例相比,图4所示的清洁处理、上述的变形例2更能够提高处理容器内的清洁的均匀性,在这一点上是优选的。
需要说明的是,本变形例中,与变形例2同样,在步骤c1与步骤c2中,对不实施F2气体和NO气体的供给的喷嘴进行变更,从而对使F2气体和NO气体侵入的喷嘴进行变更。具体而言,在步骤c1中,使F2气体和NO气体侵入喷嘴249c内,在步骤c2中,使F2气体和NO气体侵入喷嘴249a内。本变形例中,通过将包括步骤c1的步骤a、和包括步骤c2的步骤b交替地进行规定次数,从而能够对2个喷嘴249c、249a内均匀地进行清洁。本变形例对于下述情况尤其有效:通过在相比于沉积在喷嘴249b内、沉积物更容易沉积在喷嘴249a、249c内这样的处理步骤中进行衬底处理的情况,例如,通过在成膜步骤的步骤1中从喷嘴249a、249c供给HCDS气体、在步骤2中从喷嘴249b供给NH3气体从而在晶片200上形成SiN膜的情况。
(变形例4)
可以将包含图4所示的清洁处理(清洁处理A)、图6所示的清洁处理(清洁处理B)、和图7所示的清洁处理(清洁处理C)的循环作为1个循环,并将该循环进行规定次数。
本变形例中,也可获得与图4所示的清洁处理、变形例2、3大致同样的效果。需要说明的是,在清洁处理A中,如上所述,有喷嘴249b内的清洁处理比喷嘴249a、249c内的清洁处理更容易进行的倾向。另外,在清洁处理B、C中,如上所述,有喷嘴249a、249c内的清洁处理比喷嘴249b内的清洁处理更容易进行的倾向。因此,本变形例中,在想要使喷嘴249b内的清洁处理比喷嘴249a、249c内的清洁处理更优先进行的情况下,可以将清洁处理A中的步骤c1、c2的总实施期间(F2气体等向喷嘴249b内逆扩散的总时间)设定得比清洁处理B、C中的步骤c1、c2的总实施期间(F2气体等向喷嘴249a、249c内逆扩散的总时间)长。
(变形例5)
可以在步骤c1、d1、c2、d2中的至少任一者中不实施从喷嘴249a~249c供给N2气体。
例如,也可以在步骤c1、c2中不实施从喷嘴249b供给N2气体。在这样的情况下,也可获得与图4所示的清洁处理大致同样的效果。另外,在该情况下,与图4所示的清洁处理相比,能够进一步促进步骤c1、c2中的F2气体和NO气体向喷嘴249b内的侵入。结果,能够进一步促进喷嘴249b内的集中清洁。
需要说明的是,此时,通过从喷嘴249b供给少量的NO气体,能够使F2气体等侵入已形成NO气体气氛的喷嘴249b内,能够进一步促进喷嘴249b内的集中清洁。从喷嘴249b供给的NO气体的流量可以为允许F2气体等侵入喷嘴249b内的程度,优选为例如0.01~0.1slm左右。需要说明的是,此时,即使是从喷嘴249b供给少量F2气体来代替供给少量NO气体,也可获得与上述同样的效果。
另外例如,也可以在步骤d1、d2中分别将N2气体从喷嘴249a~249c的供给设为不实施。在这样的情况下也可获得与图4所示的清洁处理大致同样的效果。另外,在该情况下,与图4所示的清洁处理相比,能够分别进一步促进步骤d1、d2中的、F2气体和NO气体向喷嘴249a~249c内的侵入。结果,能够更高效地对喷嘴249a~249c内进行清洁。
需要说明的是,此时,通过从喷嘴249a~249c的各自供给少量的NO气体,能够使F2气体等侵入已形成NO气体气氛的喷嘴249a~249c内,能够进一步高效地对喷嘴249a~249c内进行清洁。从喷嘴249a~249c的各自供给的NO气体的流量可以为允许F2气体等侵入喷嘴249a~249c内的程度,优选各自为例如0.01~0.1slm左右。需要说明的是,此时,即使从喷嘴249a~249c的各自供给少量F2气体来代替供给少量NO气体,也可获得与上述同样的效果。
另外例如,可以在步骤d1、d2中不实施从喷嘴249b供给N2气体的同时,分别实施从喷嘴249a、249c供给N2气体。在该情况下也可获得与图4所示的清洁处理大致同样的效果。另外,在该情况下,在步骤d1、d2中,能够进一步促进F2气体和NO气体侵入喷嘴249b内,同时分别抑制F2气体和NO气体侵入喷嘴249a、249c内。结果,与图4所示的清洁处理相比,能够进一步促进喷嘴249b内的集中清洁。另外,能够适当地抑制喷嘴249a、249c的内壁的过蚀刻。
需要说明的是,此时,与上述同样,通过从喷嘴249b供给少量的NO气体、F2气体,基于与上述同样的理由,能够进一步促进喷嘴249b内的集中清洁。
(变形例6)
可以在步骤d1、d2中的至少任一者中使从喷嘴249a~249c供给的N2气体的流量彼此不同。例如,可以在步骤d1、d2中将从喷嘴249b供给的N2气体的流量设定为比从喷嘴249a、249c供给的N2气体的流量更大的流量。在该情况下也可获得与图4所示的清洁处理大致同样的效果。需要说明的是,在该情况下,在步骤d1、d2中,能够在抑制F2气体和NO气体侵入喷嘴249b内的同时,分别促进F2气体和NO气体侵入喷嘴249a、249c内。结果,与图4所示的清洁处理相比,能够抑制喷嘴249b内的清洁,能够适当地抑制喷嘴249b的内壁的过蚀刻。
(变形例7)
在将包括步骤a、b的循环进行规定次数时,可以将步骤e1、e2中的至少任一者设为不实施。例如,在图4所示的清洁处理中,可以在步骤d1与步骤c2之间、及步骤d2与步骤c1之间中的至少任一者中,在不进行处理容器内的吹扫(步骤e1、e2)的情况下将包括步骤a、b的循环进行规定次数。另外例如,在图5所示的清洁处理中,可以在步骤f1与步骤f2之间、及步骤f2与步骤f1之间中的至少任一者中,在不进行处理容器内的吹扫(步骤e1、e2)的情况下将包括步骤a、b的循环进行规定次数。本变形例中也可以获得与图4所示的清洁处理大致同样的效果。另外,本变形例中,能够促进喷嘴249a、249c内的F2气体与NO气体的混合。结果,与图4、图5所示的清洁处理相比,能够进一步促进喷嘴249a、249c内的清洁。
(变形例8)
清洁处理中进行的上述循环可以包括以下的循环A、B。
循环A中的步骤a、b可以与图4所示的清洁处理的步骤a、b同样地进行。即,在循环A中的步骤a、b中,可以各自进行下述步骤:
步骤c1、c2,在停止处理容器内的排气的状态下,向处理容器内供给F2气体和NO气体;
步骤d1、d2,在停止处理容器内的排气的状态下,停止F2气体和NO气体向处理容器内的供给,维持将F2气体和NO气体封闭在处理容器内的状态;和
步骤e1、e2,对处理容器内进行排气。
循环B中的步骤a、b可以与图5所示的清洁处理的步骤a、b同样地进行。即,在循环B中的步骤a、b中,可以各自进行下述步骤:
步骤f1、f2,在对处理容器内进行排气的状态下,向处理容器内供给F2气体和NO气体;和
步骤e1、e2,对处理容器内进行排气(吹扫)。
通过这样的方式,可以将包括下述循环A和循环B的循环进行规定次数:循环A,实施将F2气体和NO气体封闭在处理容器内;和循环B,不实施将F2气体和NO气体封闭在处理容器内。即,可以将包括图4所示的清洁处理的循环(循环A)和图5所示的清洁处理的循环(循环B)的循环进行规定次数。
本变形例中也可获得与图4所示的清洁处理、变形例1大致同样的效果。需要说明的是,在本变形例中,与变形例1相比,更能够使F2气体等均匀地扩散在处理容器内,提高清洁处理的均匀性,在这一点上是优选的。另外,在本变形例中,与变形例1相比,更能够抑制排气管231的温度上升,在这一点上是优选的。另外,在本变形例中,与变形例1相比,能够减少F2气体等的使用量,能够降低气体成本,在这一点上是优选的。需要说明的是,在本变形例中,优选使循环A在循环B之前先行进行。与使循环B在循环A之前先行进行的情况相比,如此操作的情况下,能够使排气管231的温度上升速率变得平缓。
<其他实施方式>
以上,对本发明的实施方式具体地进行了说明。但是,本发明并不限定于上述实施方式,可以在不超出其主旨的范围内进行各种变更。
在上述实施方式中,针对在处理容器内的晶片上形成SiN膜后、对处理容器内、喷嘴内进行清洁的例子进行了说明。然而,本发明并不限定于这样的方式。例如,上述的清洁处理也可合适地用于下述情况,即,在处理容器内的晶片上形成硅氧化膜(SiO膜)、硅氧碳氮化膜(SiOCN膜)、硅氧碳化膜(SiOC膜)、硅氧氮化膜(SiON膜)、硅碳氮化膜(SiCN膜)、硅硼碳氮化膜(SiBCN膜)、硅硼氮化膜(SiBN膜)等硅系绝缘膜后、对处理容器内、喷嘴内进行清洁。
优选的是,衬底处理、清洁处理中使用的制程根据处理内容单独准备,经由电通信线路、外部存储装置123而预先存储于存储装置121c内。此外,在开始衬底处理、清洁处理时,优选的是,CPU121a根据衬底处理、清洁处理的内容从存储于存储装置121c内的多个制程中适当选择合适的制程。由此,能够在1台衬底处理装置中再现性良好地形成各种膜种类、组成比、膜质、膜厚的膜。另外,能够根据附着于处理容器(处理室201)内、供给部(喷嘴)内的包含各种膜的沉积物进行合适的清洁处理。另外,能够减少操作者的负担,能够在避免操作失误的同时迅速地开始处理。
上述制程并不限定于新制成的情况,例如,也可以通过改变已经安装到衬底处理装置的已有制程来进行准备。在变更制程的情况下,也可以经由电通信线路、记录有该制程的记录介质而将变更后的制程安装于衬底处理装置中。另外,也可以操作已有的衬底处理装置所具备的输入输出装置122,直接变更已安装于衬底处理装置的已有的制程。
在上述实施方式中,针对作为第1~第3供给部的第1~第3喷嘴(喷嘴249a~249c)以沿着反应管的内壁的方式设置在处理室内的例子进行了说明。然而,本发明并不限于上述实施方式。例如如图10(a)中的立式处理炉的剖面结构所示,可以在反应管的侧壁设置缓冲室、并在该缓冲室内以与上述实施方式同样的配置设置与上述实施方式同样构成的第1~第3喷嘴。图10(a)中,示出了下述例子:在反应管的侧壁设置供给用的缓冲室和排气用的缓冲室,将它们各自配置在隔着晶片而相对的位置。需要说明的是,供给用的缓冲室和排气用的缓冲室各自沿着反应管的侧壁的下部至上部、即沿着晶片排列区域设置。另外,图10(a)中示出了下述例子:将供给用的缓冲室分隔为多个(3个)空间,并在各空间中配置有各喷嘴。缓冲室的3个空间的配置与第1~第3喷嘴的配置同样。也可以将配置第1~第3喷嘴的各空间称为第1~第3缓冲室。也可认为第1喷嘴及第1缓冲室、第2喷嘴及第2缓冲室、第3喷嘴及第3缓冲室分别是第1供给部、第2供给部、第3供给部。另外例如,如图10(b)中的立式处理炉的剖面结构所示,可以以与图10(a)同样的配置设置缓冲室,并在缓冲室内设置第2喷嘴,以从两侧隔着该缓冲室的与处理室的连通部并且沿反应管的内壁的方式设置第1、第3喷嘴。也可认为第1喷嘴、第2喷嘴及缓冲室、第3喷嘴分别为第1供给部、第2供给部、第3供给部。图10(a)、图10(b)中说明的缓冲室、反应管以外的构成与图1所示的处理炉的各部分的构成同样。在使用这些处理炉的情况下,与上述实施方式同样地,也能够进行处理室内、供给部(喷嘴、缓冲室)内的清洁处理,可获得与上述实施方式同样的效果。
在上述实施方式中,针对使用一次处理多张衬底的分批式衬底处理装置来形成膜的例子进行了说明。本发明并不限定于上述实施方式,例如,也可以合适地使用一次处理1张或数张衬底的单片式衬底处理装置来形成膜的情况中。另外,在上述实施方式中,针对使用具有热壁型处理炉的衬底处理装置来形成膜的例子进行了说明。本发明并不限定于上述实施方式,也可以合适地应用在使用具有冷壁型处理炉的衬底处理装置来形成膜的情况中。
在使用这些衬底处理装置的情况下,可按照与上述实施方式、变形例同样的顺序、处理条件进行衬底处理、清洁处理,可获得与上述实施方式、变形例同样的效果。
另外,上述实施方式、变形例等可以适当组合而使用。可将此时的处理步骤、处理条件设定为与例如上述实施方式的处理步骤、处理条件同样。
实施例
作为实施例1,在使用图1所示的衬底处理装置进行上述衬底处理(SiN膜形成)后,在对排气管的温度进行测定的同时,实施图4所示的清洁处理。实施例1中,如图8(a)所示,将依次进行图4所示的步骤a、b的循环(Packing CLN(填充循环))实施8次。即,在实施例1中,仅重复实施Packing CLN。衬底处理、清洁处理的各步骤中的处理条件为上述实施方式中记载的处理条件范围内的规定条件。
作为实施例2,在使用图1所示的衬底处理装置进行上述衬底处理(SiN膜形成)后,在对排气管的温度进行测定的同时,交替地实施图4所示的清洁处理和图5所示的清洁处理。实施例2中,如图8(b)所示,在第1、4、7次循环分别实施依次进行图5所示的步骤a、b的循环(non-Packing CLN(非填充循环)),在第2、3、5、6、8次循环分别实施依次进行图4所示的步骤a、b的循环(Packing CLN)。即,实施例2中,组合Packing CLN和non-Packing CLN而实施,此时,将non-Packing CLN在Packing CLN之前先行实施。衬底处理、清洁处理的各步骤中的处理条为上述实施方式中记载的处理条件范围内的规定条件。
作为实施例3,在使用图1所示的衬底处理装置进行上述衬底处理(SiN膜形成)后,在对排气管的温度进行测定的同时,交替地实施图4所示的清洁处理和图5所示的清洁处理。在实施例3中,如图9(a)所示,在第1、2、5~7次循环分别实施依次进行图4所示的步骤a、b的循环(Packing CLN),在第3、4次循环分别实施依次进行图5所示的步骤a、b的循环(non-Packing CLN)。即,实施例3中,组合Packing CLN和non-Packing CLN而实施,此时,将Packing CLN在non-Packing CLN之前先行实施。衬底处理、清洁处理的各步骤中的处理条件为上述实施方式中记载的处理条件范围内的规定条件。
作为实施例4,在使用图1所示的衬底处理装置进行上述衬底处理(SiN膜形成)后,在对排气管的温度进行测定的同时,实施图5所示的清洁处理。在实施例4中,如图9(b)所示,将依次进行图5所示的步骤a、b的循环(non-Packing CLN)实施6次。即,实施例4中,仅重复实施non-Packing CLN。衬底处理、清洁处理的各步骤中的处理条件为上述实施方式中记载的处理条件范围内的规定条件。
在图8(a)、图8(b)、图9(a)、图9(b)中,分别示出实施了实施例1~4的清洁处理时的排气管的温度变化。这些图的横轴各自表示经过时间(a.u.),纵轴各自表示排气管的温度(a.u.)。在这些图中,分别以单点划线的形式示出在排气管中产生腐蚀的温度即临界温度(例如150~200℃程度)。
如图8(a)所示,对于仅重复实施Packing CLN的实施例1而言,能够均匀地进行处理容器内及喷嘴内的清洁处理,同时能够有效地抑制排气管的温度上升。
如图8(b)所示,对于将non-Packing CLN在Packing CLN之前先行实施的实施例2而言,虽然排气管的温度以高于每次实施non-Packing CLN的实施例1的速率上升,但仍能够均匀地进行处理容器内及喷嘴内的清洁处理,同时以排气管的温度不超出临界温度的程度适当地抑制排气管的温度上升。本实施例中,通过在适当的时机实施Packing CLN,即通过在适当的时机设置关闭排气系统而暂时停止排气管内的F2气体等与反应副产物的反应的期间,能够避免排气管的过度的温度上升。
如图9(a)所示,对于将Packing CLN在non-Packing CLN之前先行实施的实施例3而言,虽然暂时地存在排气管的温度以高于实施例1的速率上升的期间,但仍能够在均匀地进行处理容器内及喷嘴内的清洁处理的同时,使排气管的温度上升速率变得平缓。本实施例中,通过在实施non-Packing CLN之前先进行Packing CLN(第1、2次循环),能够与实施例1同样地抑制排气管的温度上升,同时能够将附着于排气管内的大部分反应副产物除去。由此,本实施例中,与实施例2中在清洁处理的初次(第1循环)进行non-Packing CLN时的排气管的温度上升速率相比,能够抑制进行non-Packing CLN时(第3、4次循环)的排气管的温度上升速率。
如图9(b)所示,对于仅重复实施non-Packing CLN的实施例4而言,尽管能够均匀地进行处理容器内及喷嘴内的清洁处理,但是与实施例1~3相比,排气管的温度上升变大。实施例4中,为了使排气管的温度不超出临界温度,需要在实施例如3次左右的non-PackingCLN后设置用于等待冷却的待机时间。

Claims (19)

1.对处理容器内的部件进行清洁的方法,其通过将包括下述工序的循环进行规定次数,从而对所述处理容器内的部件进行清洁,所述工序为:
工序(a),其包括:从至少三个供给部中的任意两个供给部,分别向对衬底进行处理后的处理容器内分开地供给清洁气体和与所述清洁气体反应的添加气体的工序(c1);和
工序(b),其包括:以使供给所述清洁气体的供给部及供给所述添加气体的供给部中的至少任一者与(a)中的那个供给部、或那些供给部不同的方式,从所述至少三个供给部中的任意两个供给部分别向所述处理容器内分开地供给所述清洁气体和所述添加气体的工序(c2),
在(a)及(b)中的至少任一者中,通过以相比来自所述至少三个供给部中实施所述清洁气体和所述添加气体的供给的供给部的所述清洁气体和所述添加气体的供给流量小的流量,从所述至少三个供给部中不实施所述清洁气体和所述添加气体的供给的供给部的气体喷出口向所述处理容器内供给非活性气体,从而使向所述处理容器内供给的所述清洁气体和所述添加气体侵入不实施所述清洁气体和所述添加气体的供给的所述供给部内。
2.如权利要求1所述的方法,其中,使(b)中供给所述清洁气体的供给部与(a)中的供给所述清洁气体的供给部不同。
3.如权利要求1所述的方法,其中,使(b)中供给所述添加气体的供给部与(a)中的供给所述添加气体的供给部不同。
4.如权利要求1所述的方法,其中,使(b)中供给所述清洁气体的供给部及供给所述添加气体的供给部这两者与(a)中的供给所述清洁气体的供给部及供给所述添加气体的供给部不同。
5.如权利要求1所述的方法,其中,在(b)中,从在(a)中供给所述添加气体的供给部供给所述清洁气体,从在(a)中供给所述清洁气体的供给部供给所述添加气体。
6.如权利要求1所述的方法,其中,在(b)中,从在(a)中不实施所述清洁气体和所述添加气体的供给的供给部供给所述清洁气体,从在(a)中供给所述添加气体的供给部或供给所述清洁气体的供给部供给所述添加气体。
7.如权利要求1所述的方法,其中,在(a)与(b)之间进行所述处理容器内的吹扫,并将所述循环进行规定次数。
8.如权利要求1所述的方法,其中,以不在(a)与(b)之间进行所述处理容器内的吹扫的方式将所述循环进行规定次数。
9.如权利要求1所述的方法,其中,不实施所述清洁气体和所述添加气体的供给的供给部是处理所述衬底时向所述处理容器内供给其单独能够沉积膜的气体的供给部。
10.如权利要求1所述的方法,其中,在(a)及(b)中的至少任一者中,还包括从所述至少三个供给部的各自以同一流量供给非活性气体的工序。
11.如权利要求1所述的方法,其中,(a)及(b)中的至少任一者包括下述工序:
工序(c),在停止所述处理容器内的排气的状态下,向所述处理容器内供给所述清洁气体和所述添加气体;
工序(d),在停止所述处理容器内的排气的状态下,停止所述清洁气体和所述添加气体向所述处理容器内的供给,维持将所述清洁气体和所述添加气体封闭在所述处理容器内的状态;和
工序(e),对所述处理容器内进行排气。
12.如权利要求11所述的方法,其中,
在(c)中,使向所述处理容器内供给的所述清洁气体和所述添加气体、从所述至少三个供给部中不实施所述清洁气体和所述添加气体的供给的供给部的气体喷出口侵入该供给部内,
在(d)中,使封闭在所述处理容器内的所述清洁气体和所述添加气体、至少从(c)中不实施所述清洁气体和所述添加气体的供给的供给部的气体喷出口侵入该供给部内。
13.如权利要求12所述的方法,其中,在(d)中,使封闭在所述处理容器内的所述清洁气体和所述添加气体、从所述至少三个供给部的各自的气体喷出口侵入各供给部内。
14.如权利要求11所述的方法,其中,在(c)及(d)中的至少任一者中,从所述至少三个供给部的各自以同一流量供给非活性气体。
15.如权利要求1所述的方法,其中,所述循环包括循环A和循环B,
所述循环A中的(a)及(b)包括:
工序(c),在停止所述处理容器内的排气的状态下,向所述处理容器内供给所述清洁气体和所述添加气体;
工序(d),在停止所述处理容器内的排气的状态下,停止所述清洁气体和所述添加气体向所述处理容器内的供给,维持将所述清洁气体和所述添加气体封闭在所述处理容器内的状态;和
工序(e),对所述处理容器内进行排气,
所述循环B中的(a)及(b)包括:
工序(f),在对所述处理容器内进行排气的状态下,向所述处理容器内供给所述清洁气体和所述添加气体。
16.如权利要求15所述的方法,其中,将所述循环A在所述循环B之前先行进行。
17.半导体器件的制造方法,其具有:
对处理容器内的衬底进行处理的工序;和
将对所述衬底进行处理后的所述处理容器内的部件进行清洁的工序,其中,所述进行清洁的工序中,将包括下述工序的循环进行规定次数:
工序(a),从至少三个供给部中的任意两个供给部,分别向所述处理容器内分开地供给清洁气体和与所述清洁气体反应的添加气体;和
工序(b),以使供给所述清洁气体的供给部及供给所述添加气体的供给部中的至少任一者与(a)中的那个供给部、或那些供给部不同的方式,从所述至少三个供给部中的任意两个供给部分别向所述处理容器内分开地供给所述清洁气体和所述添加气体,
在(a)及(b)中的至少任一者中,通过以相比来自所述至少三个供给部中实施所述清洁气体和所述添加气体的供给的供给部的所述清洁气体和所述添加气体的供给流量小的流量,从所述至少三个供给部中不实施所述清洁气体和所述添加气体的供给的供给部的气体喷出口向所述处理容器内供给非活性气体,从而使向所述处理容器内供给的所述清洁气体和所述添加气体侵入不实施所述清洁气体和所述添加气体的供给的所述供给部内。
18.衬底处理装置,其具有:
对衬底进行处理的处理容器;
向所述处理容器内供给气体的至少三个供给部;
清洁气体供给系统,向所述处理容器内供给清洁气体;
添加气体供给系统,向所述处理容器内供给与所述清洁气体反应的添加气体;及
控制部,其构成为能够控制所述清洁气体供给系统、所述添加气体供给系统,以使得将包括下述处理的循环进行规定次数来对所述处理容器内的部件进行清洁,所述处理为:
处理(a),从所述至少三个供给部中的任意两个供给部,分别向对衬底进行处理后的所述处理容器内分开地供给所述清洁气体和所述添加气体;和
处理(b),以使供给所述清洁气体的供给部及供给所述添加气体的供给部中的至少任一者与(a)中的那个供给部、或那些供给部不同的方式,从所述至少三个供给部中的任意两个供给部分别向所述处理容器内分开地供给所述清洁气体和所述添加气体,
在(a)及(b)中的至少任一者中,通过以相比来自所述至少三个供给部中实施所述清洁气体和所述添加气体的供给的供给部的所述清洁气体和所述添加气体的供给流量小的流量,从所述至少三个供给部中不实施所述清洁气体和所述添加气体的供给的供给部的气体喷出口向所述处理容器内供给非活性气体,从而使向所述处理容器内供给的所述清洁气体和所述添加气体侵入不实施所述清洁气体和所述添加气体的供给的所述供给部内。
19.计算机可读取的记录介质,其记录有通过计算机而使衬底处理装置执行通过将包括下述步骤的循环进行规定次数从而对处理容器内的部件进行清洁的步骤的程序:
步骤(a),从至少三个供给部中的任意两个供给部,分别向对衬底进行处理后的衬底处理装置的处理容器内分开地供给清洁气体和与所述清洁气体反应的添加气体;和
步骤(b),以使供给所述清洁气体的供给部及供给所述添加气体的供给部中的至少任一者与(a)中的那个供给部、或那些供给部不同的方式,从所述至少三个供给部中的任意两个供给部分别向所述处理容器内分开地供给所述清洁气体和所述添加气体,
在(a)及(b)中的至少任一者中,通过以相比来自所述至少三个供给部中实施所述清洁气体和所述添加气体的供给的供给部的所述清洁气体和所述添加气体的供给流量小的流量,从所述至少三个供给部中不实施所述清洁气体和所述添加气体的供给的供给部的气体喷出口向所述处理容器内供给非活性气体,从而使向所述处理容器内供给的所述清洁气体和所述添加气体侵入不实施所述清洁气体和所述添加气体的供给的所述供给部内。
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