JP2011035434A - 半導体デバイスの製造方法およびクリーニング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板を反応管に搬入する第1の工程と、反応管内に複数の反応ガスを供給して基板を処理する第2の工程と、処理された基板を反応管外へ搬出する第3の工程と、反応管内をベース圧力に設定する第4の工程と、反応管内の排気を実質的に止めた状態で、第1の流量でクリーニングガスを供給して反応管内の圧力を徐々に上昇させる第5の工程と、第1の流量より少ない第2の流量でクリーニングガスを供給して、反応管内にクリーニングガスを充満させて封じ込める第6の工程と、クリーニングガスの供給を止めた状態で、反応管内を排気する第7の工程とを有し、第1の工程から第3の工程を2サイクル以上繰り返して基板を処理した後、第4の工程から第7の工程を2サイクル以上繰り返して反応管内に付着した反応生成物を除去する。
【選択図】図2
Description
(a)反応管1の形状、もしくは、ガスの供給位置と排気位置の位置関係により、ガス導入管2からガス排気管3へ向かう「流れ」が生じ、「流れ」の上流部分でエッチングガスが多く消費され、下流部分にエッチングガスが届きにくい。
(b)反応管1から見て圧力が低い場所(つまりガス排気管付近)におけるガス拡散の度合いが大きいのに対し、反応管から見て圧力が高い場所(つまり反応管1上端部など)におけるガス拡散の度合いが小さく、反応管1内から見て圧力の高い場所にエッチングガスが届きにくい。即ち、ガス導入管2からガス排気管3へ向かう「流れ」が生じ、「流れ」に沿っていない部分にエッチングガスが届きにくい。具体的には、図7の矢印で示すように、反応管1のほぼ中間部位置からガス排気管3側には、ガスの流れに沿った強い流れ部分11が生じる一方、反応管1の上部側は、ガスの流れに逆らった弱い流れ部分12が生じ、ガス流量、分圧が反応管1内で一定ではなかったのである。なお、この明細書において、「流れ」とは、排気作用から生じる意図的なガスの気流をいい、ガスの拡散によるものを除く。
基板を反応管に搬入する第1の工程と、
前記反応管内に、前記反応管の長手方向に延在するガスノズルに開口する多数の孔から複数の反応ガスを供給して前記基板を処理する第2の工程と、
前記処理された基板を前記反応管外へ搬出する第3の工程と、
前記反応管内をベース圧力に設定する第4の工程と、
前記反応管内の排気を実質的に停止した状態で、第1の流量で前記多数の孔からクリーニングガスを供給して反応管内の圧力を徐々に上昇させる第5の工程と、
前記反応管内の排気を実質的に停止した状態で、前記第1の流量より少ない第2の流量で前記多数の孔から前記クリーニングガスを供給して、前記反応管内に前記クリーニングガスを充満させて封じ込める第6の工程と、
前記クリーニングガスの供給を止めた状態で、前記反応管内を排気する第7の工程と、
を有し、
前記第1の工程から前記第3の工程を1サイクルとして2サイクル以上繰り返して前記基板を処理した後、前記第4の工程から前記第7の工程を1サイクルとして2サイクル以上繰り返して前記反応管内に付着した反応生成物を除去する半導体デバイスの製造方法が提供される。
実質的に排気を停止した状態で反応管内にクリーニングガスを供給する工程と、前記反応管内を排気する工程と、を1サイクルとして、順に1サイクル以上行うことを特徴とするクリーニング方法が提供される。
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る基板処理装置20が示されている。この基板処理装置20は、例えば縦型であり、主要部が配置された筺体22を有する。この筺体22には、ポッドステージ24が接続されており、このポッドステージ24にポッド26が搬送される。ポッド26は、例えば25枚の基板が収納され、図示しない蓋が閉じられた状態でポッドステージ24にセットされる。
(a)第2の設定値より高い第1の設定値で、エッチングガスを供給することで、有効なエッチング速度を得られる圧力まで、早く上げることができる。
(b)第1の設定値より低い第2の設定値でエッチングガスを供給することで、ガスノズル62の孔64付近のエッチングガスの濃度を下げ、反応管内のエッチングガスの均一性をより上げることができる。
(c)第1の設定値より低い第2の設定値でエッチングガスを供給することで、エッチングによって消費されたエッチングガスを補充し、エッチングによるエッチングガス分圧の低下を防ぐことができる。
また、反応管52内の圧力がp2になった状態でt4時間維持してもよい。t4は例えば45秒である。
(1)ガス導入管から反応管内にクリーニングガスを供給する前の所定時点から前記反応管内にクリーニングガスを供給開始から数秒経過する時点までに、完全に排気を停止もしくはクリーニングガスの均一な拡散に影響がない程度の排気量で排気(実質的に停止)させ、前記制御部の制御により前記反応管内にクリーニングガスの流れを作らずに封じ込める第1工程と、前記第1工程後、前記反応管内を排気する第2工程と、を有し、前記第1段階と第2段階を1サイクル以上行うことを特徴とするクリーニング方法。
(2)反応管に連通するガス導入管と、前記ガス導入管に接続され前記反応管の長手方向に延在し、前記反応管の長手方向に沿って多数の孔が設けられたガスノズルと、閉塞部材を有したガス排気管とを備えた基板処理装置において、 前記ガスノズルに設けられた多数の孔から前記反応管内にクリーニングガスを供給している間、前記ガス排気管からの排気が停止されている状態があるようにするために、 前記ガスノズルに設けられた多数の孔から前記反応管内にクリーニングガスを供給する前の所定時点から前記反応管内にクリーニングガスを供給開始から数秒経過する時点までに、 完全に排気を停止もしくはクリーニングガスの均一な拡散に影響がない程度の排気量で排気させるように前記閉塞部材の開度を制御する制御部を有し、 前記制御部の制御により、前記反応管内にクリーニングガスを供給し、反応管内圧力が所定の圧力になった後、クリーニングガスの供給を所定時間停止することで、クリーニングガスの流れを作らずに封じ込める第1段階と、この第1段階後、前記反応管内を排気する第2段階とを設け、前記第1段階と第2段階とを1サイクル以上行うことを特徴とする基板処理装置。第2段階は、洗浄反応後の反応物質がその後の洗浄反応を邪魔するので、一旦排気することにより、クリーニング効率を上げることができる。なお、第1段階と第2段階との繰り返し回数は、付膜している膜厚等により左右されるものである。
(3)反応管と、この反応管に連通するガス導入管と、前記反応管に連通し、開閉部材を有するガス排気管と、このガス排気管に設けられた排気停止手段と、前記ガス導入菅にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給手段と、このクリーニングガス供給手段により前記ガス導入管を介して前記反応管内にクリーニングガスを供給している間、前記ガス排気管からの排気が停止されている状態があるようにするために、前記ガス導入管から前記反応管内にクリーニングガスを供給する前の所定時点から前記反応管内にクリーニングガスを供給開始から数秒経過する時点までに、排気を実質的に停止させるように前記閉塞部材の開度を制御する制御手段とを具備することを特徴とする基板処理装置。
(4)ガス導入管から反応管内にクリーニングガスを供給している間、前記ガス排気管からの排気が停止されている状態があるようにするために、前記ガス導入管から前記反応管内にクリーニングガスを供給する前の所定時点から前記反応管内にクリーニングガスを供給開始から数秒経過する時点までに、排気を実質的に停止させ、前記制御部の制御により前記反応管内をクリーニングガスで充満させる基板処理工程を有する半導体デバイスの製造方法。
52 反応管
58 ガス導入管
60 ガス排気管
66 閉塞部材
110 制御装置
Claims (3)
- 基板を反応管に搬入する第1の工程と、
前記反応管内に、前記反応管の長手方向に延在するガスノズルに開口する多数の孔から複数の反応ガスを供給して前記基板を処理する第2の工程と、
前記処理された基板を前記反応管外へ搬出する第3の工程と、
前記反応管内をベース圧力に設定する第4の工程と、
前記反応管内の排気を実質的に停止した状態で、第1の流量で前記多数の孔からクリーニングガスを供給して反応管内の圧力を徐々に上昇させる第5の工程と、
前記反応管内の排気を実質的に停止した状態で、前記第1の流量より少ない第2の流量で前記多数の孔から前記クリーニングガスを供給して、前記反応管内に前記クリーニングガスを充満させて封じ込める第6の工程と、
前記クリーニングガスの供給を止めた状態で、前記反応管内を排気する第7の工程と、
を有し、
前記第1の工程から前記第3の工程を1サイクルとして2サイクル以上繰り返して前記基板を処理した後、前記第4の工程から前記第7の工程を1サイクルとして2サイクル以上繰り返して前記反応管内に付着した反応生成物を除去する半導体デバイスの製造方法。 - 前記第6の工程では、前記圧力を一定に維持するよう前記反応管内を排気しつつ前記第2の流量で前記クリーニングガスを供給する請求項1記載の半導体デバイスの製造方法。
- 実質的に排気を停止した状態で反応管内にクリーニングガスを供給する工程と、前記反応管内を排気する工程と、を1サイクルとして、順に1サイクル以上行うことを特徴とするクリーニング方法。
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