JPWO2021257328A5

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Publication number: JPWO2021257328A5
Application number: JP2022575707A
Authority: JP
Publication date: 2024-04-25

Description

フッ素含有プラズマ段階（工程５１６）が完了した後、フッ素含有残留物ポンプアウト段階が提供される（工程５２０）。フッ素含有残留物ポンプアウト段階は、不活性ガス（アルゴンなど）を提供し、揮発した残留物と共に不活性ガスをポンプアウトしてよい。図４Ｄは、フッ素含有残留物ポンプアウト段階（工程５２０）が完了した後のプラズマ処理チャンバ３０４の一部を示す拡大断面図である。ＳｉＯ_２含有残留物４０８の一部が除去される。ＳｉＯ_２含有残留物４０８の一部の除去およびポンプアウトは、Ｒｕ含有残留物４１２、揮発性化学物質タイプ残留物４１６、および、金属ハロゲン化物タイプ残留物４２０の一部をおそらく除去する。

フッ素含有残留物ポンプアウト段階（工程５２０）が完了した後、金属ハロゲン化物タイプ残留物洗浄段階が提供される（工程５２４）。金属ハロゲン化物タイプ残留物４２０は、揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階（工程５０８）およびフッ素含有プラズマ段階（工程５１６）中にハロゲン化物に変換された金属から形成される。この実施形態において、金属ハロゲン化物タイプ残留物洗浄段階（工程５２４）は、最初にプラズマ処理チャンバ３０４に水素含有ガスを流す工程を含む。この実施形態において、水素含有ガスは純粋なＨ_２を含む。他の実施形態において、水素含有ガスは、Ｈ_２、メタン（ＣＨ_４）、および、ＮＨ_３、の内の１または複数を含んでよい。水素含有ガスは、プラズマに変換される。この実施形態において、ＲＦ電力は、１３．５ＭＨｚの周波数で５００Ｗより高い。プラズマは、金属ハロゲン化物タイプ残留物４２０の一部を揮発させる。水素含有ガスの流れが停止され、金属ハロゲン化物タイプ残留物洗浄段階（工程５２４）が終了する。

以上、いくつかの好ましい実施形態を参照しつつ本開示について説明したが、本開示の範囲内で、代替物、置換物、変形物、および、様々な代替等価物が存在する。また、本開示の方法および装置を実施する別の態様が数多く存在することにも注意されたい。したがって、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の趣旨および範囲内に含まれる全てのかかる代替物、置換物、および、様々な代替等価物を含むものとして解釈される。本明細書で用いられているように、「Ａ、Ｂ、または、Ｃ」という表現は、非排他的な論理和ＯＲを用いて、論理（ＡまたはＢまたはＣ）を意味すると解釈されるべきであり、「ＡまたはＢまたはＣの内の１つのみ」という意味であると解釈されるべきではない。
本発明は、たとえば、以下のような態様で実現することもできる。
適用例１：
プラズマ処理チャンバを洗浄するための方法であって、１または複数のサイクルを備え、各サイクルは、
ｉ）酸素含有プラズマ洗浄段階を実行する工程と、
ｉｉ）揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階を実行する工程と、
ｉｉｉ）フッ素含有プラズマ洗浄段階を実行する工程と、
を備える、方法。
適用例２：
適用例１の方法であって、前記洗浄は、前記プラズマ処理チャンバ内で第１ウエハを処理した後で、前記プラズマ処理チャンバ内で第２ウエハを処理する前に実行される、方法。
適用例３：
適用例１の方法であって、カバーが、前記洗浄前に前記プラズマ処理チャンバ内に配置される、方法。
適用例４：
適用例１の方法であって、前記酸素含有プラズマ洗浄段階は、酸素含有ガスを前記プラズマ処理チャンバ内に流す工程と、前記酸素含有ガスをプラズマ化する工程と、を備える、方法。
適用例５：
適用例１の方法であって、前記フッ素含有プラズマ洗浄段階は、フッ素含有ガスを前記プラズマ処理チャンバ内に流す工程と、前記フッ素含有ガスをプラズマ化する工程と、を備える、方法。
適用例６：
適用例１の方法であって、前記プラズマ処理チャンバの前記洗浄は、さらに、前記フッ素含有プラズマ段階の後に、金属ハロゲン化物タイプ残留物洗浄段階を備える、方法。
適用例７：
適用例６の方法であって、前記金属ハロゲン化物タイプ残留物洗浄段階は、
水素含有ガスを前記プラズマ処理チャンバ内に流す工程と、
前記水素含有ガスをプラズマ化する工程と、
を備える、方法。
適用例８：
適用例６の方法であって、前記金属ハロゲン化物タイプ残留物洗浄段階は、さらに、金属ハロゲン化物ポンプアウトを備える、方法。
適用例９：
適用例１の方法であって、前記プラズマ処理チャンバの前記洗浄は、さらに、前記フッ素含有プラズマ段階の後に、フッ素残留物ポンプアウト段階を備える、方法。
適用例１０：
適用例１の方法であって、さらに、前記揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階の後に、揮発性化学物質タイプ残留物ポンプアウト段階を備える、方法。
適用例１１：
適用例１の方法であって、前記酸素含有プラズマ段階は、ルテニウム含有残留物を揮発させ、金属含有残留物（鉄またはコバルトなど）を酸化させる、方法。
適用例１２：
適用例１の方法であって、前記揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階は、
塩素含有ガスを前記プラズマ処理チャンバ内に流す工程と、
前記塩素含有ガスをプラズマ化する工程と、
を備える、方法。
適用例１３：
適用例１２の方法であって、前記塩素含有ガスは、（ｉ）Ｃｌ _２、ＢＣｌ _３、ＴｉＣｌ _４、ＳｉＣｌ _４、ＳｉＨＣｌ _３、ＳｉＨ _２Ｃｌ _２、ＳｉＨ _３Ｃｌ、または、ＰＦ _３、もしくは、それらの任意の組み合わせと、（ｉｉ）ＰＣｌ _３と、を含む、方法。
適用例１４：
適用例１の方法であって、前記揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階は、
前記プラズマ処理チャンバを少なくとも１００℃の温度に加熱する工程と、
リガンド蒸気を前記プラズマ処理チャンバ内に流す工程と、
を備え、
前記リガンド蒸気は、少なくとも１つの金属含有残留物とリガンド錯体を形成し、前記リガンド錯体は、少なくとも１００℃の温度で揮発する、方法。
適用例１５：
適用例１４の方法であって、前記リガンド蒸気は、ａｃａｃ、ｈｆａｃ、金属アセチルアセトネート、および、アミジン、の内の少なくとも１つを含む、方法。
適用例１６：
適用例１の方法であって、前記揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階は、
ＣＯ、Ｈ _２Ｏ、ＭｅＯＨ、または、ギ酸、もしくは、それらの任意の組み合わせを含む揮発性化学物質ガスを、前記プラズマ処理チャンバ内に流す工程と、
前記揮発性化学物質ガスをプラズマ化する工程と、
を備える、方法。
適用例１７：
適用例１の方法であって、前記揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階は、
ＣＯ、Ｈ _２Ｏ、ＮＨ _３、メタノール（ＭｅＯＨ）、または、ギ酸、もしくは、それらの任意の組み合わせを含む揮発性化学物質ガスを、前記プラズマ処理チャンバ内に流す工程と、
前記揮発性化学物質ガスをプラズマ化する工程と、
を備える、方法。
適用例１８：
適用例１の方法であって、前記酸素含有ガスは、Ｏ _２、Ｏ _３、ＣＯ、ＣＯ _２、または、Ｈ _２Ｏ、もしくは、それらの任意の組み合わせを含む、方法。
適用例１９：
適用例１の方法であって、前記揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階は、少なくとも１つの金属含有残留物を揮発させる、方法。
適用例２０：
適用例１の方法であって、前記フッ素含有ガスは、ＮＦ _３、ＳＦ _６、または、ＣＦ _４、もしくは、それらの任意の組み合わせを含む、方法。
適用例２１：
プラズマ処理チャンバ内で複数の処理ウエハを処理するための方法であって、複数のサイクルを備え、各サイクルは、
ａ）前記プラズマ処理チャンバ内で前記複数の処理ウエハの内の１つの処理ウエハを処理する工程と、
ｂ）前記プラズマ処理チャンバを洗浄する工程であって、
ｉ）酸素含有プラズマ段階、
ｉｉ）揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階、および、
ｉｉｉ）フッ素含有プラズマ段階を備える、工程と、
を備える、方法。
適用例２２：
適用例２１の方法であって、さらに、前記プラズマ処理チャンバから前記処理ウエハを取り出す工程を備える、方法。
適用例２３：
適用例２１の方法であって、さらに、前記プラズマ処理チャンバ内にカバーを配置する工程を備える、方法。

Claims

プラズマ処理チャンバを洗浄するための方法であって、１または複数のサイクルを備え、各サイクルは、
ｉ）酸素含有プラズマ洗浄段階を実行する工程と、
ｉｉ）揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階を実行する工程と、
ｉｉｉ）フッ素含有プラズマ洗浄段階を実行する工程と、
を備える、方法。
請求項１に記載の方法であって、前記洗浄は、前記プラズマ処理チャンバ内で第１ウエハを処理した後で、前記プラズマ処理チャンバ内で第２ウエハを処理する前に実行される、方法。
請求項１に記載の方法であって、カバーが、前記洗浄前に前記プラズマ処理チャンバ内に配置される、方法。
請求項１に記載の方法であって、前記酸素含有プラズマ洗浄段階は、酸素含有ガスを前記プラズマ処理チャンバ内に流す工程と、前記酸素含有ガスをプラズマ化する工程と、を備える、方法。
請求項１に記載の方法であって、前記フッ素含有プラズマ洗浄段階は、フッ素含有ガスを前記プラズマ処理チャンバ内に流す工程と、前記フッ素含有ガスをプラズマ化する工程と、を備える、方法。
請求項１に記載の方法であって、前記プラズマ処理チャンバの前記洗浄は、さらに、前記フッ素含有プラズマ洗浄段階の後に、金属ハロゲン化物タイプ残留物洗浄段階を備える、方法。
請求項６に記載の方法であって、前記金属ハロゲン化物タイプ残留物洗浄段階は、
水素含有ガスを前記プラズマ処理チャンバ内に流す工程と、
前記水素含有ガスをプラズマ化する工程と、
を備える、方法。
請求項６に記載の方法であって、前記金属ハロゲン化物タイプ残留物洗浄段階は、さらに、金属ハロゲン化物ポンプアウトを備える、方法。
請求項１に記載の方法であって、前記プラズマ処理チャンバの前記洗浄は、さらに、前記フッ素含有プラズマ洗浄段階の後に、フッ素残留物ポンプアウト段階を備える、方法。
請求項１に記載の方法であって、さらに、前記揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階の後に、揮発性化学物質タイプ残留物ポンプアウト段階を備える、方法。
請求項１に記載の方法であって、前記酸素含有プラズマ洗浄段階は、ルテニウム含有残留物を揮発させ、金属含有残留物（鉄またはコバルトなど）を酸化させる、方法。
請求項１に記載の方法であって、前記揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階は、
塩素含有ガスを前記プラズマ処理チャンバ内に流す工程と、
前記塩素含有ガスをプラズマ化する工程と、
を備える、方法。
請求項１２に記載の方法であって、前記塩素含有ガスは、（ｉ）Ｃｌ_２、ＢＣｌ_３、ＴｉＣｌ_４、ＳｉＣｌ_４、ＳｉＨＣｌ_３、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２、ＳｉＨ_３Ｃｌ、または、ＰＦ_３、もしくは、それらの任意の組み合わせと、（ｉｉ）ＰＣｌ_３と、を含む、方法。
請求項１に記載の方法であって、前記揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階は、
前記プラズマ処理チャンバを少なくとも１００℃の温度に加熱する工程と、
リガンド蒸気を前記プラズマ処理チャンバ内に流す工程と、
を備え、
前記リガンド蒸気は、少なくとも１つの金属含有残留物とリガンド錯体を形成し、前記リガンド錯体は、少なくとも１００℃の温度で揮発する、方法。
請求項１４に記載の方法であって、前記リガンド蒸気は、ａｃａｃ、ｈｆａｃ、金属アセチルアセトネート、および、アミジン、の内の少なくとも１つを含む、方法。
請求項１に記載の方法であって、前記揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階は、
ＣＯ、Ｈ_２Ｏ、ＭｅＯＨ、または、ギ酸、もしくは、それらの任意の組み合わせを含む揮発性化学物質ガスを、前記プラズマ処理チャンバ内に流す工程と、
前記揮発性化学物質ガスをプラズマ化する工程と、
を備える、方法。
請求項１に記載の方法であって、前記揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階は、
ＣＯ、Ｈ_２Ｏ、ＮＨ_３、メタノール（ＭｅＯＨ）、または、ギ酸、もしくは、それらの任意の組み合わせを含む揮発性化学物質ガスを、前記プラズマ処理チャンバ内に流す工程と、
前記揮発性化学物質ガスをプラズマ化する工程と、
を備える、方法。
請求項４に記載の方法であって、前記酸素含有ガスは、Ｏ_２、Ｏ_３、ＣＯ、ＣＯ_２、または、Ｈ_２Ｏ、もしくは、それらの任意の組み合わせを含む、方法。
請求項１に記載の方法であって、前記揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階は、少なくとも１つの金属含有残留物を揮発させる、方法。
請求項５に記載の方法であって、前記フッ素含有ガスは、ＮＦ_３、ＳＦ_６、または、ＣＦ_４、もしくは、それらの任意の組み合わせを含む、方法。
プラズマ処理チャンバ内で複数の処理ウエハを処理するための方法であって、複数のサイクルを備え、各サイクルは、
ａ）前記プラズマ処理チャンバ内で前記複数の処理ウエハの内の１つの処理ウエハを処理する工程と、
ｂ）前記プラズマ処理チャンバを洗浄する工程であって、
ｉ）酸素含有プラズマ段階、
ｉｉ）揮発性化学物質タイプ残留物洗浄段階、および、
ｉｉｉ）フッ素含有プラズマ段階を備える、工程と、
を備える、方法。
請求項２１に記載の方法であって、さらに、前記プラズマ処理チャンバから前記処理ウエハを取り出す工程を備える、方法。
請求項２１に記載の方法であって、さらに、前記プラズマ処理チャンバ内にカバーを配置する工程を備える、方法。