JP5174144B2 - 低温熱クリーニングのための方法 - Google Patents
低温熱クリーニングのための方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5174144B2 JP5174144B2 JP2010500419A JP2010500419A JP5174144B2 JP 5174144 B2 JP5174144 B2 JP 5174144B2 JP 2010500419 A JP2010500419 A JP 2010500419A JP 2010500419 A JP2010500419 A JP 2010500419A JP 5174144 B2 JP5174144 B2 JP 5174144B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas mixture
- chamber
- group
- fluorine
- pretreated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 60
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 115
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 109
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 39
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 33
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 25
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 23
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 22
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- ZEIYBPGWHWECHV-UHFFFAOYSA-N nitrosyl fluoride Chemical compound FN=O ZEIYBPGWHWECHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 claims description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000005360 phosphosilicate glass Substances 0.000 claims description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910004143 HfON Inorganic materials 0.000 claims description 4
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910003071 TaON Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910010282 TiON Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910008807 WSiN Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910008828 WSiO Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910006252 ZrON Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VHFBTKQOIBRGQP-UHFFFAOYSA-N fluoro nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OF VHFBTKQOIBRGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910021424 microcrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QKCGXXHCELUCKW-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(dinaphthalen-2-ylamino)phenyl]phenyl]-n-naphthalen-2-ylnaphthalen-2-amine Chemical compound C1=CC=CC2=CC(N(C=3C=CC(=CC=3)C=3C=CC(=CC=3)N(C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C3=CC4=CC=CC=C4C=C3)=CC=C21 QKCGXXHCELUCKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 claims description 4
- UDOZVPVDQKQJAP-UHFFFAOYSA-N trifluoroamine oxide Chemical compound [O-][N+](F)(F)F UDOZVPVDQKQJAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- -1 nitrile fluoride Chemical class 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- GVGCUCJTUSOZKP-UHFFFAOYSA-N nitrogen trifluoride Chemical compound FN(F)F GVGCUCJTUSOZKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005108 dry cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 229910004129 HfSiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004541 SiN Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006501 ZrSiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 208000018459 dissociative disease Diseases 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011086 high cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
本出願は、2007年3月27日に出願された米国仮特許出願第60/908,381号、2007年7月23日に出願された米国仮特許出願第60/951,384号、および2007年10月31日に出願された米国仮特許出願第60/984,286号、2007年12月31日に出願された米国非仮特許出願第11/967,603号、および2008年1月31日に出願された米国非仮特許出願第12/023,679号の利益を主張し、その全ては、それらの全てが全ての目的について参照することによってここに組み込まれる。
発明の分野
本発明は、一般に半導体製造の分野に関する。より具体的には、本発明は、半導体プロセスチャンバーの少なくとも1つの表面から、不所望の物質を取り除く方法に関する。
化学気相堆積(CVD)または原子層堆積(ALD)のいずれかによるシリコン基板上への材料の堆積は、集積回路の製造において一般的な工程である。これらの堆積技術の性質に起因して、基板上に堆積されることが意図された物質は、しばしば、半導体プロセスチャンバー内の表面上にも、故意ではなく堆積される。半導体プロセスチャンバーの種々の表面上への、これらの不所望の物質の非故意的堆積物は定期的にクリーニングされねばならない:さもなくば、それらは蓄積するか、または同じチャンバー中で実行されるその後の堆積工程に影響を及ぼし得る。チャンバー全体の定期的なクリーニングは、それ故に、高い製品品質を維持するために必要であり、クリーニングプロセスは、ツールの休止時間を最短に保ち、かつツールのスループットを最大に保つために、高いクリーニング速度を保つことが好ましい。
半導体プロセスチャンバーの低温クリーニングのための新規な組成物、および方法がここに記載される。開示された方法および組成物は、前処理されたクリーニングガス混合物を利用し、該前処理されたクリーニンガス混合物は、半導体プロセスチャンバーに低温で導入された場合に、チャンバー表面から不所望の物質を除去する。クリーニングガス混合物の具体的な組成物および組み合わせは様々であり得る。
- 第1のガス混合物は、およそ99体積%未満、より好ましくはおよそ50体積%ないしおよそ80体積%のフッ素源を含む;
- 第1のガス混合物は、およそ99体積%未満、より好ましくはおよそ20体積%ないしおよそ50体積%の酸素源を含む;
- フッ素源は、三フッ化窒素、フッ化ニトロシル、フッ化ニトリル、硝酸フッ素、六フッ化硫黄、フッ素、およびその混合物のうちの少なくとも1つを含む;
- 酸素源は、一酸化窒素、亜酸化窒素、二酸化窒素、酸素、オゾン、水、二酸化ケイ素、フッ化ニトロシル、三フッ化窒素酸化物およびその混合物の少なくとも1つを含む;
- 第1のガス混合物の前処理は、第1のガス混合物を反応器に導入すること、反応器中で第1のガス混合物を反応させ、フッ素源からフッ素を解離させてガス混合物中で活性なフッ素種を発生させること、第1のガス混合物をおよそ室温まで冷却すること、および第1のガス混合物を、貯蔵のためにガス貯蔵システムに導入することを含む;
- 反応器は半導体プロセスチャンバーと流体連通されていない;
- 第1のガス混合物は、第1のガス混合物をおよそ300℃ないしおよそ1000℃の温度まで加熱するか、または第1のガス混合物をプラズマに暴露させるかのいずれかによって、反応器中で反応させる;
- 第1のガス混合物は、第1のガス混合物をおよそ400℃ないしおよそ700℃の温度まで加熱することによって、反応器中で反応させる;
- ガス混合物は、チャンバーの位置から実質的に離れた位置で前処理される;
- 第1のガス混合物は、前処理された第1のガス混合物がチャンバーに導入される少なくともおよそ一日前に前処理される;
- 前処理されたガス混合物は、それがチャンバーに導入される前の少なくともおよそ12時間の間、貯蔵デバイス中に貯蔵される;
- 前処理された第1のガス混合物は、およそ1ないしおよそ10標準リットル/分(standard liters per minute)の速度でチャンバーに導入される;
- 不所望の物質は、SiO2、SiON、ポリシリコン、非晶質シリコン、微結晶シリコン、およびその混合物のうちの少なくとも1つを含む;
- 第1の温度はおよそ50℃ないしおよそ500℃、より好ましくはおよそ50℃ないしおよそ300℃の温度である;
- 不所望の物質は、リンケイ酸塩ガラス(PSG)またはホウリンケイ酸塩ガラス(BPSG)である;
- 不所望の物質は、Ta、TaN、TaO、TaONおよびその混合物のうちの少なくとも1つを含む;
- 不所望の物質は、Ti、TiN、TiO、TiON、およびその混合物のうちの少なくとも1つを含む;
- 不所望の物質は、ZrO2、ZrN、ZrON、ZrSiN、ZrSiON、ZrSiOx、およびその混合物の少なくとも1つを含む;
- 不所望の物質は、HfO2、HfN、HfON、HfSiN、HfSiON、HfSiOx、およびその混合物の少なくとも1つを含む;
- 不所望の物質は、W、WOx、WNx、WON、WSiO、WSiN、WSiONおよびその混合物からなる群より選択される少なくとも1つの要素を含む。
一般に、本発明の態様は、活性なフッ素種を含む前処理されたガス混合物をプロセスチャンバーに、該チャンバーの通常の動作温度以下の温度で導入することによる、半導体プロセスチャンバーの低温クリーニングのための方法に関する。前処理されたガス混合物は、より低温で、かつチャンバー中でプラズマの発生を必要とすることなく、チャンバー中の表面から少なくとも1つの不所望の物質を除去するか、または取り除く。
F2 (excess) + NO → F2 + FNO
この態様において、フッ素はフッ素源103として働き、フッ化ニトロシルは酸素源104として働く。第1の混合物102は、F2とNOを、ガス混合またはブレンドマニュホールドによる混合のような一般的な方法で調製されるか、または混合され得る。
以下の非限定的な例は、本発明の態様をさらに説明するために与えられる。しかしながら、例は、全て包括的であることを意図しておらず、ここに記載された本発明の範囲を限定することを意図していない。
チャンバー表面からTiN残留物を除去するための熱クリーニングプロセスにおいて、N2中に希釈されたNF3に10% NOを加えた。200℃で、この混合物は、およそ852オングストローム/分(A/min)のクリーニング速度を与えた。チャンバー温度がおよそ400℃まで上げられたときに、クリーニング速度が4000 A/minまで上昇した。
Si3N4を除去するための熱クリーニングにおいて、N2で希釈したNF3単独では、およそ500℃の温度でさえも取り除けなかった。しかしながら、N2で希釈されたNF3に10% NOを加えた混合物は、同じ500℃のチャンバー温度にて1000 A/min超のクリーニング速度を生じた。300℃にて、およそ388 A/minのクリーニング速度が観察された。
SiNを除去するための熱クリーニングプロセスにおいて、10% F2と2% NOの混合物であってN2中に希釈されたものが、50 torr、300℃にてチャンバーに導入された。これらの条件で、およそ1500 A/minのクリーニング速度が観察された。
Claims (20)
- 半導体プロセスチャンバーの低温クリーニングのための方法であって、
a) 半導体プロセスチャンバーであって、前記チャンバー内の少なくとも1つの表面上に少なくとも1つの不所望の物質を含む半導体プロセスチャンバーを提供すること、
b) フッ素源と酸素源とを含む第1のガス混合物を前処理し、活性なフッ素種を含む前処理された第1のガス混合物を生成すること、
c) 前記前処理された第1のガス混合物をガス貯蔵システムに導入すること、
d) 前記前処理された第1のガス混合物を前記チャンバーに流す前の少なくとも12時間の間、前記前処理された第1のガス混合物を前記ガス貯蔵システム中に貯蔵すること、
e) 前記チャンバーの温度を50℃乃至500℃である第1の温度まで下げること、
f) 前記前処理されたガス混合物を、前記ガス貯蔵システムから前記半導体プロセスチャンバーに導入すること、および
g) 少なくとも1つの不所望の物質を、前記チャンバー中にプラズマを発生させることなく、または前記チャンバーの温度を前記第1の温度を超えて上昇させることなく、前記前処理されたガス混合物と前記不所望の物質との間、反応生成物を生成する化学反応により前記チャンバーの前記表面から取り除くこと
を含む方法。 - 前記第1のガス混合物が、
a) 99体積%未満のフッ素源と、
b) 99体積%未満の酸素源と、
c) イナートガスとしての残部と
を含む請求項1の方法。 - 前記第1のガス混合物が、
a) 50体積%ないし80体積%のフッ素源と、
b) 20体積%ないし50体積%の酸素源と
を含む請求項2の方法。 - 前記フッ素源が、
a) 三フッ化窒素、
b) フッ化ニトロシル、
c) フッ化ニトリル、
d) 硝酸フッ素、
e) 六フッ化硫黄、
f) フッ素、および
g) a) 三フッ化窒素、b) フッ化ニトロシル、c) フッ化ニトリル、d) 硝酸フッ素、e) 六フッ化硫黄、及びf) フッ素から成る群より選択された2つ以上の要素を含む混合物、
からなる群より選択された少なくとも1つの要素を含む請求項1の方法。 - 前記酸素源が、
a) 一酸化窒素、
b) 亜酸化窒素、
c) 二酸化窒素、
d) 酸素、
e) オゾン、
f) 水、
g) フッ化ニトロシル、
h) 三フッ化窒素酸化物、
i) 二酸化ケイ素、および
j) a) 一酸化窒素、b) 亜酸化窒素、c) 二酸化窒素、d) 酸素、e) オゾン、f) 水、g) フッ化ニトロシル、h) 三フッ化窒素酸化物、i) 二酸化ケイ素、からなる群より選択された少なくとも2つの要素を含む混合物、
からなる群より選択された少なくとも1つの要素を含む請求項1の方法。 - 前記第1のガス混合物の前処理が、
a) 前記第1のガス混合物を反応器に導入すること、
b) 前記第1のガス混合物を前記反応器中で反応させ、前記フッ素源からフッ素を解離させて前記ガス混合物中で活性なフッ素種を発生させること、
c) 前記第1のガス混合物を室温まで冷却すること、および
d) 前記第1のガス混合物を貯蔵のためにガス貯蔵システムに導入すること
を含む請求項1の方法。 - 前記反応器が、前記半導体プロセスチャンバーと流体連通されていない請求項6の方法。
- 前記第1のガス混合物を300℃ないし1000℃の温度まで加熱するか、または前記第1のガス混合物をプラズマに暴露することのいずれかによって反応させることをさらに含む請求項6の方法。
- 前記第1のガス混合物を400℃ないし700℃の温度まで加熱することをさらに含む請求項8の方法。
- 前記チャンバーの位置から実質的に離れた位置で前記第1のガス混合物を前処理することをさらに含む請求項1の方法。
- 前記前処理された第1のガス混合物を前記チャンバーに流す少なくとも1日前に、前記第1のガス混合物を前処理することをさらに含む請求項1の方法。
- 前記前処理された第1のガス混合物を流すことが、前記前処理されたガス混合物を1ないし10標準リットル/分の流量で流すことを含む請求項1の方法。
- 前記不所望の物質が、
a) SiO2、
b) SiN、
c) SiON、
d) ポリシリコン、
e) 非晶質シリコン、
f) 微結晶シリコン、および
g) a) SiO 2 、b) SiN、c) SiON、d) ポリシリコン、e) 非晶質シリコン、及びf) 微結晶シリコンからなる群より選択された少なくとも2つの要素を含む混合物、
からなる群より選択された少なくとも1つの要素を含む請求項1の方法。 - 前記第1の温度が50℃ないし300℃である請求項13の方法。
- 前記不所望の物質が、リンケイ酸塩ガラス(PSG)またはホウリンケイ酸塩ガラス(BPSG)である請求項1の方法。
- 前記不所望の物質が、
a) Ta、
b) TaN、
c) TaO、
d) TaON、および
e) a) Ta、b) TaN、c) TaO、及びd) TaON、からなる群より選択された少なくとも2つの要素を含む混合物、
からなる群より選択された少なくとも1つの要素を含む請求項1の方法。 - 前記不所望の物質が、
a) Ti、
b) TiN、
c) TiO、
d) TiON、および
e) a) Ti、b) TiN、c) TiO、及びd) TiONからなる群より選択される少なくとも2つの要素を含む混合物
からなる群より選択される少なくとも1つの要素を含む請求項1の方法。 - 前記不所望の物質が、
a) HfO2、
b) HfN、
c) HfON、
d) HfSiOx、
e) HfSiN、
f) HfSiON、および
g) a) HfO 2 、b) HfN、c) HfON、d) HfSiOx、e) HfSiN、及びf) HfSiONからなる群より選択される少なくとも2つの要素を含む混合物、
からなる群より選択される少なくとも1つの要素を含む請求項1の方法。 - 前記不所望の物質が、
a) W、
b) WOx、
c) WNx、
d) WON、
e) WSiO、
f) WSiN、
g) WSiON、および
h) a) W、b) WOx、c) WNx、d) WON、e) WSiO、f) WSiN、及びg) WSiONからなる群より選択される少なくとも2つの要素を含む混合物、
からなる群より選択される少なくとも1つの要素を含む請求項1の方法。 - 前記不所望の物質が、
a) ZrO2、
b) ZrN、
c) ZrON、
d) ZrSiOx、
e) ZrSiN、
f) ZrSiOn、および
g) a) ZrO 2 、b) ZrN、c) ZrON、d) ZrSiOx、e) ZrSiN、及びf) ZrSiOnからなる群より選択される少なくとも2つの要素を含む混合物、
からなる群より選択される少なくとも1つの要素を含む請求項1の方法。
Applications Claiming Priority (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US90838107P | 2007-03-27 | 2007-03-27 | |
US60/908,381 | 2007-03-27 | ||
US95138407P | 2007-07-23 | 2007-07-23 | |
US60/951,384 | 2007-07-23 | ||
US98428607P | 2007-10-31 | 2007-10-31 | |
US60/984,286 | 2007-10-31 | ||
US11/967,603 US20080236482A1 (en) | 2007-03-27 | 2007-12-31 | Method for low temperature thermal cleaning |
US11/967,603 | 2007-12-31 | ||
US12/023,679 | 2008-01-31 | ||
US12/023,679 US20080236483A1 (en) | 2007-03-27 | 2008-01-31 | Method for low temperature thermal cleaning |
PCT/IB2008/051161 WO2008117258A2 (en) | 2007-03-27 | 2008-03-27 | Method for low temperature thermal cleaning |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012284252A Division JP5518990B2 (ja) | 2007-03-27 | 2012-12-27 | 低温熱クリーニングのための方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010522985A JP2010522985A (ja) | 2010-07-08 |
JP2010522985A5 JP2010522985A5 (ja) | 2011-03-03 |
JP5174144B2 true JP5174144B2 (ja) | 2013-04-03 |
Family
ID=39792111
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010500419A Expired - Fee Related JP5174144B2 (ja) | 2007-03-27 | 2008-03-27 | 低温熱クリーニングのための方法 |
JP2012284252A Expired - Fee Related JP5518990B2 (ja) | 2007-03-27 | 2012-12-27 | 低温熱クリーニングのための方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012284252A Expired - Fee Related JP5518990B2 (ja) | 2007-03-27 | 2012-12-27 | 低温熱クリーニングのための方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2145030A2 (ja) |
JP (2) | JP5174144B2 (ja) |
KR (1) | KR20100014584A (ja) |
CN (1) | CN101646801B (ja) |
WO (1) | WO2008117258A2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101792165B1 (ko) * | 2012-12-18 | 2017-10-31 | 시스타 케미칼즈 인코포레이티드 | 박막 증착 반응기 및 박막 층의 반응계내 건식 세정 공정 및 방법 |
JP2014170786A (ja) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Hitachi Kokusai Electric Inc | クリーニング方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
JP5715717B2 (ja) * | 2014-02-03 | 2015-05-13 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、クリーニング方法および基板処理装置 |
WO2022259953A1 (ja) * | 2021-06-09 | 2022-12-15 | 昭和電工株式会社 | ドライエッチング方法、半導体素子の製造方法、及びクリーニング方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06145990A (ja) * | 1992-11-10 | 1994-05-27 | Hitachi Electron Eng Co Ltd | Cvd装置のクリーニング方法 |
US20030143846A1 (en) * | 2000-09-25 | 2003-07-31 | Akira Sekiya | Gas compositions for cleaning the interiors of reactors as well as for etching films of silicon- containing compounds |
US6843258B2 (en) * | 2000-12-19 | 2005-01-18 | Applied Materials, Inc. | On-site cleaning gas generation for process chamber cleaning |
US20040074516A1 (en) * | 2002-10-18 | 2004-04-22 | Hogle Richard A. | Sub-atmospheric supply of fluorine to semiconductor process chamber |
US20050082002A1 (en) * | 2003-08-29 | 2005-04-21 | Yuusuke Sato | Method of cleaning a film-forming apparatus and film-forming apparatus |
JP4739709B2 (ja) * | 2003-08-29 | 2011-08-03 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 成膜装置のクリーニング方法 |
-
2008
- 2008-03-27 WO PCT/IB2008/051161 patent/WO2008117258A2/en active Application Filing
- 2008-03-27 CN CN2008800099151A patent/CN101646801B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-03-27 KR KR1020097020058A patent/KR20100014584A/ko not_active Application Discontinuation
- 2008-03-27 EP EP08737642A patent/EP2145030A2/en not_active Withdrawn
- 2008-03-27 JP JP2010500419A patent/JP5174144B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-12-27 JP JP2012284252A patent/JP5518990B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008117258A2 (en) | 2008-10-02 |
JP2010522985A (ja) | 2010-07-08 |
CN101646801A (zh) | 2010-02-10 |
WO2008117258A3 (en) | 2009-05-22 |
CN101646801B (zh) | 2011-11-16 |
JP2013138210A (ja) | 2013-07-11 |
EP2145030A2 (en) | 2010-01-20 |
JP5518990B2 (ja) | 2014-06-11 |
KR20100014584A (ko) | 2010-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6875677B1 (en) | Method to control the interfacial layer for deposition of high dielectric constant films | |
JP5959307B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理方法、基板処理装置およびプログラム | |
JP4158975B2 (ja) | ナノラミネート膜の原子層堆積 | |
US6638876B2 (en) | Method of forming dielectric films | |
US20060062917A1 (en) | Vapor deposition of hafnium silicate materials with tris(dimethylamino)silane | |
EP1932941A1 (en) | Thermal etch process for cleaning CVD chambers | |
JP2008544091A (ja) | 誘電材料のプラズマ処置 | |
KR102264076B1 (ko) | 클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체 | |
US20130220377A1 (en) | Method of cleaning a film-forming apparatus | |
CN105225926A (zh) | 清洁方法、半导体器件的制造方法及衬底处理装置 | |
JP5518990B2 (ja) | 低温熱クリーニングのための方法 | |
TW201323647A (zh) | 利用包含鉿或鋯之前驅物之膜的原子層沉積 | |
TW583736B (en) | Plasma cleaning gas and plasma cleaning method | |
JP2006041523A (ja) | フッ素利用率を増大させる方法 | |
US20100186774A1 (en) | Cleaning method and substrate processing apparatus | |
US10892143B2 (en) | Technique to prevent aluminum fluoride build up on the heater | |
US8308871B2 (en) | Thermal cleaning gas production and supply system | |
US20200203127A1 (en) | Systems and methods for storage and supply of f3no-free fno gases and f3no-free fno gas mixtures for semiconductor processes | |
US20080236483A1 (en) | Method for low temperature thermal cleaning | |
JP6577695B2 (ja) | シリコン窒化膜の形成方法 | |
JPWO2004006321A1 (ja) | シリコン窒化膜の形成方法および形成装置 | |
JP2010522985A5 (ja) | ||
US20080236482A1 (en) | Method for low temperature thermal cleaning | |
WO2022050099A1 (ja) | エッチング方法 | |
JP2006173301A (ja) | 非シリコン系膜の成膜装置のクリーニング方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100722 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110112 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110112 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120323 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120410 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120705 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120925 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121101 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121127 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121227 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5174144 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |