KR101697394B1 - 박막 형성 장치의 세정 방법, 박막 형성 방법, 박막 형성 장치 및 기록매체 - Google Patents

박막 형성 장치의 세정 방법, 박막 형성 방법, 박막 형성 장치 및 기록매체 Download PDF

Info

Publication number
KR101697394B1
KR101697394B1 KR1020130161119A KR20130161119A KR101697394B1 KR 101697394 B1 KR101697394 B1 KR 101697394B1 KR 1020130161119 A KR1020130161119 A KR 1020130161119A KR 20130161119 A KR20130161119 A KR 20130161119A KR 101697394 B1 KR101697394 B1 KR 101697394B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cleaning
film forming
thin film
gas
recipe
Prior art date
Application number
KR1020130161119A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140085328A (ko
Inventor
료타 고토
린타로 다카오
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20140085328A publication Critical patent/KR20140085328A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101697394B1 publication Critical patent/KR101697394B1/ko

Links

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
    • 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
    • C23C16/4407—Cleaning of reactor or reactor parts by using wet or mechanical methods
    • 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
    • H01L21/02041—Cleaning

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명은 장치의 상황에 맞는 세정을 행할 수 있는 박막 형성 장치의 세정 방법, 박막 형성 방법, 박막 형성 장치 및 기록매체를 제공한다. 열처리 장치(1)의 세정 방법에서는, 제1 클리닝 개시 조건을 만족시키면, 반응관(2) 내에 클리닝 가스를 공급하여 열처리 장치(1)의 내부에 부착된 부착물을 제거하는 제1 클리닝 공정과, 제1 클리닝 개시 조건과는 다른 제2 클리닝 개시 조건을 만족시키면, 제1 클리닝 공정의 클리닝 가스와는 다른 클리닝 가스를 반응실(2) 내에 공급하여 열처리 장치(1)의 내부에 부착된 부착물을 제거하는 제2 클리닝 공정을 실행한다.

Description

박막 형성 장치의 세정 방법, 박막 형성 방법, 박막 형성 장치 및 기록매체{METHOD OF CLEANING THIN FILM FORMING APPARATUS, THIN FILM FORMING METHOD, THIN FILM FORMING APPARATUS AND RECORDING MEDIUM}
본 발명은 박막 형성 장치의 세정 방법, 박막 형성 방법, 박막 형성 장치 및 기록매체에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정에서는, CVD(Chemical Vapor Deposition) 등의 처리에 의해, 피처리체, 예를 들어 반도체 웨이퍼에 폴리실리콘막, 실리콘 질화막 등의 박막을 형성하는 것이 널리 행해지고 있다. 이러한 박막 형성 처리에서는, 소정의 온도로 가열된 반응관 내에 반도체 웨이퍼를 수용하고, 반응관 내에 성막용 가스를 공급함으로써, 성막용 가스가 열 반응을 일으키고, 이 열 반응에 의해 생성된 반응 생성물이 반도체 웨이퍼의 표면에 퇴적되어, 반도체 웨이퍼의 표면에 박막이 형성된다.
그런데, 박막 형성 처리에 의해 생성되는 반응 생성물은, 반도체 웨이퍼의 표면뿐만 아니라, 예를 들어 반응관의 내벽이나 각종 지그 등의 열처리 장치의 내부에도 퇴적(부착)되게 된다. 이 반응 생성물(부착물)이 열처리 장치 내에 부착된 상태에서 박막 형성 처리를 계속해서 행하면, 반응관을 구성하는 석영과 부착물의 열팽창률의 차이에 의해 응력이 발생하고, 이 응력에 의해 석영이나 부착물이 깨지게 된다. 이와 같이, 석영이나 부착물이 깨진 것이 파티클로 되어, 생산성을 저하시키는 원인으로 된다.
이로 인해, 히터에 의해 소정의 온도로 가열한 반응관 내에 클리닝 가스, 예를 들어 불소와 할로겐 함유 산성 가스의 혼합 가스를 공급하여, 반응관의 내벽 등의 열처리 장치 내에 부착된 반응 생성물을 제거(건식 에칭)하는 열처리 장치의 세정 방법이 제안되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1).
특허문헌 1: 일본 특허 공개 평3-293726호 공보
그러나, 이러한 열처리 장치의 세정 방법에서는, 일반적으로, 형성되는 누적막 두께의 막 두께 또는, 박막 형성 처리의 실행 횟수 중 어느 하나를 기준으로 하여 클리닝을 실행하고 있고, 또한, 실행되는 클리닝 레시피도 단지 1종류이므로, 과잉으로 클리닝을 행하거나, 클리닝을 충분히 행할 수 없게 되는 문제가 있다. 또한, 클리닝 자체에 낭비가 많다는 문제도 있다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 장치의 상황에 맞는 세정을 행할 수 있는 박막 형성 장치의 세정 방법, 박막 형성 방법, 박막 형성 장치 및 기록매체를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 관점에 따른 박막 형성 장치의 세정 방법은,
박막 형성 장치의 반응실 내에 성막용 가스를 공급하여 피처리체에 박막을 형성하는 공정을 복수 회 반복한 후, 상기 반응실 내에 클리닝 가스를 공급하여 장치 내부에 부착된 부착물을 제거하는 박막 형성 장치의 세정 방법으로서,
제1 클리닝 개시 조건을 만족시키면, 상기 반응실 내에 클리닝 가스를 공급하여 상기 장치 내부에 부착된 부착물을 제거하는 제1 클리닝 공정과,
상기 제1 클리닝 개시 조건과는 다른 제2 클리닝 개시 조건을 만족시키면, 상기 제1 클리닝 공정과는 다른 클리닝을 행하는 제2 클리닝 공정
을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 클리닝 공정에서는, 예를 들어 상기 제1 클리닝 공정의 클리닝 가스와는 다른 클리닝 가스를 상기 반응실 내에 공급하여 상기 장치 내부에 부착된 부착물을 제거한다.
상기 제1 및 제2 클리닝 개시 조건에서는, 2개 이상의 조건이 설정되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 관점에 따른 박막 형성 방법은,
피처리체가 수용된 반응실 내에 성막용 가스를 공급하여, 상기 피처리체에 박막을 형성하는 박막 형성 공정과,
본 발명의 제1 관점에 따른 박막 형성 장치의 세정 방법에 의해 박막 형성 장치를 세정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 관점에 따른 박막 형성 장치는,
박막 형성 장치의 반응실 내에 성막용 가스를 공급하여 피처리체에 박막을 형성함과 더불어, 상기 박막의 형성에 의해 장치 내부에 부착된 부착물을 제거하는 박막 형성 장치로서,
제1 클리닝 개시 조건을 만족시키면, 상기 반응실 내에 클리닝 가스를 공급하여 상기 장치 내부에 부착된 부착물을 제거하는 제1 클리닝 공정을 실행하는 제1 클리닝 실행 수단과,
상기 제1 클리닝 개시 조건과는 다른 제2 클리닝 개시 조건을 만족시키면, 상기 제1 클리닝 공정과는 다른 클리닝을 행하는 제2 클리닝 공정을 실행하는 제2 클리닝 실행 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4 관점에 따른 기록매체는,
박막 형성 장치의 반응실 내에 성막용 가스를 공급하여 피처리체에 박막을 형성함과 동시에, 당해 박막의 형성에 의해 장치 내부에 부착된 부착물을 제거하는 박막 형성 장치로서 기능시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장하는 기록매체로서,
상기 컴퓨터 프로그램은,
제1 클리닝 개시 조건을 만족시키면, 상기 반응실 내에 클리닝 가스를 공급하여 상기 장치 내부에 부착된 부착물을 제거하는 제1 클리닝 공정을 실행하는 제1 클리닝 명령 세트와,
상기 제1 클리닝 개시 조건과는 다른 제2 클리닝 개시 조건을 만족시키면, 상기 제1 클리닝 공정과는 다른 클리닝을 행하는 제2 클리닝 공정을 실행하는 제2 클리닝 명령 세트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 장치의 상황에 맞는 세정을 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 열처리 장치의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 제어부의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 3은 처리 레시피 등록 처리를 설명하기 위한 조작 패널의 표시 화면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 처리 레시피 등록 처리를 설명하기 위한 조작 패널의 표시 화면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 처리 레시피의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 박막 형성 처리의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 7은 성막용 레시피의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 클리닝 처리 A의 클리닝용 레시피의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 클리닝 처리 B의 클리닝용 레시피의 일례를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 박막 형성 장치의 세정 방법, 박막 형성 방법, 박막 형성 장치 및 기록매체를, 도 1에 도시하는 배치(batch)식의 종형의 열처리 장치에 적용한 경우를 예로 들어 본 실시 형태를 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 박막 형성 장치로서의 열처리 장치(1)는 길이 방향이 수직 방향으로 향해진 대략 원통 형상의 반응관(2)을 구비하고 있다. 반응관(2)은 내열 및 내부식성이 우수한 재료, 예를 들어 석영에 의해 형성되어 있다.
반응관(2)의 상단에는, 상단측을 향하여 직경 축소되도록 대략 원추 형상으로 형성된 정상부(3)가 설치되어 있다. 정상부(3)의 중앙에는 반응관(2) 내의 가스를 배기하기 위한 배기구(4)가 설치되고, 배기구(4)에는 배기관(5)이 기밀하게 접속되어 있다. 배기관(5)에는 밸브(도시하지 않음), 후술하는 진공 펌프(127) 등의 압력 조정 기구가 설치되어, 반응관(2) 내를 원하는 압력(진공도)으로 제어한다.
반응관(2)의 하방에는, 덮개(6)가 배치되어 있다. 덮개(6)는 내열 및 내부식성이 우수한 재료, 예를 들어 석영에 의해 형성되어 있다. 또한, 덮개(6)는 후술하는 보트 엘리베이터(128)에 의해 상하 이동 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 보트 엘리베이터(128)에 의해 덮개(6)가 상승하면, 반응관(2)의 하방측(노구 부분)이 폐쇄되고, 보트 엘리베이터(128)에 의해 덮개(6)가 하강하면, 반응관(2)의 하방측(노구 부분)이 개구된다.
덮개(6)의 상부에는, 보온통(7)이 설치되어 있다. 보온통(7)은 반응관(2)의 노구 부분으로부터의 방열에 의한 반응관(2) 내의 온도 저하를 방지하는 저항 발열체로 이루어지는 평면 형상의 히터(8)와, 이 히터(8)를 덮개(6)의 상면으로부터 소정의 높이로 지지하는 통 형상의 지지체(9)로 구성되어 있다.
또한, 보온통(7)의 상방에는, 회전 테이블(10)이 설치되어 있다. 회전 테이블(10)은 피처리체, 예를 들어 반도체 웨이퍼(W)를 수용하는 웨이퍼 보트(11)를 회전 가능하게 적재하는 적재대로서 기능한다. 구체적으로는, 회전 테이블(10)의 하부에는 회전 지주(12)가 설치되고, 회전 지주(12)는 히터(8)의 중앙부를 관통하여 회전 테이블(10)을 회전시키는 회전 기구(13)에 접속되어 있다. 회전 기구(13)는 모터(도시하지 않음)와, 덮개(6)의 하면측으로부터 상면측으로 기밀 상태로 관통 도입된 회전축(14)을 구비하는 회전 도입부(15)로 구성되어 있다. 회전축(14)은 회전 테이블(10)의 회전 지주(12)에 연결되어, 모터의 회전력을 회전 지주(12)를 통해 회전 테이블(10)에 전달한다. 이로 인해, 회전 기구(13)의 모터에 의해 회전축(14)이 회전하면, 회전축(14)의 회전력이 회전 지주(12)에 전달되어 회전 테이블(10)이 회전한다.
웨이퍼 보트(11)는 반도체 웨이퍼(W)가 수직 방향으로 소정의 간격을 두고 복수 매 수용 가능하게 구성되어 있다. 웨이퍼 보트(11)는, 예를 들어 석영에 의해 형성되어 있다. 웨이퍼 보트(11)는 회전 테이블(10) 상에 적재되어 있다. 이로 인해, 회전 테이블(10)을 회전시키면 웨이퍼 보트(11)가 회전하고, 이 회전에 의해, 웨이퍼 보트(11) 내에 수용된 반도체 웨이퍼(W)가 회전한다.
반응관(2)의 주위에는, 반응관(2)을 둘러싸도록, 예를 들어 저항 발열체로 이루어지는 승온용 히터(16)가 설치되어 있다. 이 승온용 히터(16)에 의해 반응관(2)의 내부가 소정의 온도로 가열되고, 이 결과, 반도체 웨이퍼(W)가 소정의 온도로 가열된다.
반응관(2)의 하단 근방의 측면에는, 반응관(2) 내에 처리 가스를 도입하는 처리 가스 도입관(17)이 삽입 관통되어 있다. 반응관(2) 내에 도입하는 처리 가스로서는, 예를 들어 반도체 웨이퍼(W)에 박막을 형성하기 위한 성막용 가스나, 열처리 장치(1)의 내부에 부착된 부착물(반응 생성물)을 제거(클리닝)하기 위한 클리닝 가스가 있다.
성막용 가스에는, 반도체 웨이퍼(W)에 성막하는 박막의 종류 등에 따른 각종 가스가 사용된다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼(W)에 실리콘 질화막을 성막하는 경우, 성막용 가스에는, 디클로로실란(DCS: SiH2Cl2)과 암모니아(NH3)나, 헥사클로로디실란(HCD: Si2Cl6)과 암모니아(NH3) 등이 사용된다. 또한, 반도체 웨이퍼(W)에 폴리실리콘 막을 성막하는 경우, 성막용 가스에는, 예를 들어 모노실란(SiH4)이 사용된다.
클리닝 가스에는, 열처리 장치(1)의 내부에 부착된 부착물을 제거 가능한 가스가 사용된다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼(W)에 실리콘 질화막을 성막하는 경우, 클리닝 가스에는, 불소와 희석 가스로서의 질소의 혼합 가스, 불소와 불화수소(HF)와 질소의 혼합 가스, 불소와 3불화염소(ClF3)와 질소의 혼합 가스 등이 사용된다.
처리 가스 도입관(17)은 후술하는 매스 플로우 컨트롤러(MFC: Mass Flow Controller)(125)를 개재하여, 처리 가스 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 또한, 도 1에서는 처리 가스 도입관(17)을 1개만 그리고 있지만, 반응관(2) 내에 도입하는 가스의 종류에 따라, 복수 개의 처리 가스 도입관(17)이 삽입 관통되어 있다. 본 실시 형태에서는, 반응관(2) 내에 성막용 가스를 도입하는 성막용 가스 도입관과, 반응관(2) 내에 클리닝 가스를 도입하는 클리닝 가스 도입관이, 반응관(2) 하단 근방의 측면에 삽입 관통되어 있다.
또한, 반응관(2) 하단 근방의 측면에는, 퍼지 가스 공급관(18)이 삽입 관통되어 있다. 퍼지 가스 공급관(18)에는, 후술하는 MFC(125)를 개재하여 퍼지 가스 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 원하는 양의 퍼지 가스, 예를 들어 질소 가스가 반응관(2) 내에 공급된다.
또한, 열처리 장치(1)는 장치 각부의 제어를 행하는 제어부(100)를 구비하고 있다. 도 2에 제어부(100)의 구성을 도시한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제어부(100)에는, 조작 패널(121), 온도 센서(군)(122), 압력계(군)(123), 히터 컨트롤러(124), 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(125), 밸브 제어부(126), 진공 펌프(127), 보트 엘리베이터(128) 등이 접속되어 있다.
조작 패널(121)은 표시 화면과 조작 버튼을 구비하고, 오퍼레이터의 조작 지시를 제어부(100)에 전달한다. 또한, 조작 패널(121)은 제어부(100)로부터의 다양한 정보를 표시 화면에 표시한다.
온도 센서(군)(122)는 반응관(2) 내 및 배기관(5) 내의 각부의 온도를 측정하고, 그 측정값을 제어부(100)에 통지한다.
압력계(군)(123)는 반응관(2) 내 및 배기관(5) 내의 각부의 압력을 측정하고, 측정값을 제어부(100)에 통지한다.
히터 컨트롤러(124)는 히터(8) 및 승온용 히터(16)를 개별적으로 제어하기 위한 것이며, 제어부(100)로부터의 지시에 응답하여, 히터(8), 승온용 히터(16)에 통전하여 이들을 가열하고, 또한, 히터(8), 승온용 히터(16)의 소비 전력을 개별적으로 측정하여, 제어부(100)에 통지한다.
MFC(125)는 처리 가스 도입관(17), 퍼지 가스 공급관(18) 등의 각 배관에 배치되어, 각 배관을 흐르는 가스의 유량을 제어부(100)로부터 지시된 양으로 제어함과 더불어, 실제로 흐른 가스의 유량을 측정하여, 제어부(100)에 통지한다.
밸브 제어부(126)는 각 배관에 배치되어, 각 배관에 배치된 밸브의 개방도를 제어부(100)로부터 지시된 값으로 제어한다. 진공 펌프(127)는 배기관(5)에 접속되어, 반응관(2) 내의 가스를 배기한다.
보트 엘리베이터(128)는 덮개(6)를 상승시킴으로써, 회전 테이블(10) 상에 적재된 웨이퍼 보트(11)(반도체 웨이퍼(W))를 반응관(2) 내에 로드하고, 덮개(6)를 하강시킴으로써, 회전 테이블(10) 상에 적재된 웨이퍼 보트(11)(반도체 웨이퍼(W))를 반응관(2) 내로부터 언로드한다.
제어부(100)는 레시피 기억부(111)와, 처리 레시피 기억부(112)와, ROM(Read Only Memory)(113)과, RAM(Random Access Memory)(114)과, CPU(Central Processing Unit)(115)와, I/O 포트(Input/Output Port)(116)와, 이들을 서로 접속하는 버스(117)로 구성되어 있다.
레시피 기억부(111)에는, 이 열처리 장치(1)에서 실행되는 처리의 종류에 따라, 제어 수순을 정한 복수의 레시피가 기억되어 있다. 이 레시피는, 사용자가 실제로 행하는 처리(프로세스)마다 준비되는 레시피이며, 성막 처리, 세정 처리 등에 있어서의 각부의 온도의 변화, 반응관(2) 내의 압력 변화, 처리 가스의 공급의 개시 및 정지의 타이밍과 공급량 등을 규정한다.
처리 레시피 기억부(112)에는, 레시피 기억부(111)에 기억된 레시피로부터 선택되는 박막 형성 처리에 장래에 그리고 현재에 사용하는 레시피(처리 레시피)가 특정 및 기억되어 있다. 처리 레시피에는, 반도체 웨이퍼(W)에 박막을 형성하는 성막용 레시피, 박막 형성에 수반하여 반응관(2) 등에 부착된 부착물을 세정하는 세정용 레시피, 성막용 레시피의 실행 횟수 등, 반응관(2)의 내부 등의 상황에 따른 복수의 세정용 레시피, 각 세정용 레시피의 개시 조건 등이 기억되어 있다. 또한, 처리 레시피의 상세에 대해서는 후술한다.
ROM(113)은 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 플래시 메모리, 하드 디스크 등으로 구성되고, CPU(115)의 동작 프로그램 등을 기억하는 기록 매체이다. RAM(114)은 CPU(115)의 워크 에리어 등으로서 기능한다.
CPU(115)는 제어부(100)의 중추를 구성하며, ROM(113)에 기억된 제어 프로그램을 실행하고, 조작 패널(121)로부터의 지시에 따라 처리 레시피 기억부(112)에 의해 저장된 처리 레시피에 따라, 열처리 장치(1)의 동작을 제어한다. 즉, CPU(115)는 온도 센서(122), 압력계(123), MFC(125) 등에 반응관(2) 내, 배기관(5) 내, 처리 가스 도입관(17) 및 퍼지 가스 공급관(18)의 각부의 온도, 압력, 유량 등을 측정시키고, 이 측정 데이터에 기초하여, 히터 컨트롤러(124), MFC(125), 밸브 제어부(126), 진공 펌프(127) 등에 제어 신호 등을 출력하며, 상기 각부가 레시피에 따르도록 제어한다.
I/O 포트(116)는 조작 패널(121), 온도 센서(122), 압력계(123), 히터 컨트롤러(124), MFC(125), 밸브 제어부(126), 진공 펌프(127), 보트 엘리베이터(128) 등에 접속되고, 데이터나 신호의 입출력을 제어한다.
버스(117)는 각부 사이에서 정보를 전달한다.
이어서, 처리 레시피 기억부(112)에 기억되어 있는 처리 레시피에 대하여 설명한다. 처리 레시피는, 전술한 바와 같이, 레시피 기억부(111)에 기억된 레시피로부터 박막 형성 처리에 사용하는 레시피를 특정한 것이며, 열처리 장치(1)의 조작자가 박막 형성 처리의 내용(성막용 처리 및 클리닝 처리의 내용)을 사전에 등록(특정)한 것이다. 이하, 처리 레시피의 등록(처리 레시피 등록 처리)에 대하여 설명한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 성막용 가스로서 DCS와 암모니아를 사용하여 실리콘 질화막을 형성하는 박막 형성 처리(성막 A)이며, 「TUBE 누적막 두께가 500㎚ 이상, 또한, 클리닝 횟수 20회 미만」인 때는, 클리닝 가스에 불소와 질소의 혼합 가스를 사용한 클리닝 A를 실행하고, 「TUBE 누적막 두께가 500㎚ 이상, 또한, 클리닝 횟수 20회 이상」인 때는, 클리닝 가스에 불소와 불화수소와 질소의 혼합 가스를 사용한 클리닝 B를 실행하는 처리 레시피를 등록하는 경우를 예로 들어 설명한다.
우선, 조작자는 도 3의 (a)에 도시한 바와 같은 조작 패널(121)의 메뉴 화면으로부터, 조작 패널(121)을 조작함으로써, "처리 레시피의 등록"을 선택한다. "처리 레시피의 등록"이 선택되면, CPU(115)는, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 처리 레시피 기억부(112)에 기억되어 있는 처리 레시피에 의해 형성 가능한 박막의 종류에 관한 박막 종류 선택 화면을 조작 패널(121)에 표시시킨다. 조작자는 조작 패널(121)을 조작함으로써, 박막 종류 선택 화면으로부터 "실리콘 질화막"을 선택한다.
"실리콘 질화막"이 선택되면, CPU(115)는 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 처리 레시피 기억부(112)에 기억되어 있는 처리 레시피 중에서 실리콘 질화막을 형성하는 성막용 레시피의 성막용 가스의 종류에 관한 성막용 가스 선택 화면을 조작 패널(121)에 표시시킨다. 조작자는 조작 패널(121)을 조작함으로써, 성막용 가스 선택 화면으로부터 "DCS+NH3"을 선택한다. 이에 의해, 성막용 레시피가 특정된다. 성막용 레시피가 선택되면, 성막용 레시피의 상세가 표시되고, 조작자는 조작 패널(121)을 조작함으로써, 박막의 막 두께(예를 들어, 50nm), 성막용 레시피의 실행 횟수(예를 들어, 500회) 등의 상세한 내용을 설정한다.
이어서, CPU(115)는 도 3의 (d)에 도시한 바와 같이, 처리 레시피 기억부(112)에 기억되어 있는 처리 레시피 중에서 실리콘 질화막의 클리닝에 사용하는 것이 가능한 클리닝용 레시피의 클리닝 가스의 종류에 관한 클리닝용 가스 선택 화면을 조작 패널(121)에 표시시킨다. 조작자는 조작 패널(121)을 조작함으로써, 클리닝용 가스 선택 화면으로부터 "F2+N2"(불소와 질소의 혼합 가스)를 선택한다. 이에 의해, 클리닝 A의 클리닝용 레시피가 특정된다.
클리닝용 레시피가 특정되면, CPU(115)는 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 판단 조건 선택 화면을 조작 패널(121)에 표시시킨다. 조작자는 조작 패널(121)을 조작함으로써, 특정한 클리닝용 레시피의 판단 조건으로부터, "TUBE 누적막 두께"를 선택한다. TUBE 누적막 두께가 선택되면, CPU(115)는 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 수치 입력 화면을 조작 패널(121)에 표시시킨다. 조작자는 조작 패널(121)을 조작하여 "500nm"로 입력한다. 이에 의해, 클리닝 A의 판단(개시) 조건이 특정된다.
클리닝 A의 판단 조건이 특정되면, CPU(115)는 도 3의 (d)의 클리닝용 가스 선택 화면을 조작 패널(121)에 표시시킨다. 조작자는 조작 패널(121)을 조작함으로써, 클리닝용 가스 선택 화면으로부터 "F2+HF+N2"(불소와 불화수소와 질소의 혼합 가스)를 선택한다. 이에 의해, 클리닝 B의 클리닝용 레시피가 특정된다.
클리닝 B의 클리닝용 레시피가 특정되면, CPU(115)는 도 4의 (a)의 판단 조건 선택 화면을 조작 패널(121)에 표시시킨다. 조작자는 조작 패널(121)을 조작함으로써, "TUBE 누적막 두께"와 "클리닝 횟수"를 선택한다. TUBE 누적막 두께가 선택되면, CPU(115)는 도 4의 (b)의 수치 입력 화면을 조작 패널(121)에 표시시킨다. 조작자는 조작 패널(121)을 조작하여 누적막 두께에 "500nm", 클리닝 횟수에 "20회"로 입력한다. 이에 의해, 클리닝 B의 판단(개시) 조건이 특정된다.
클리닝 B의 판단 조건이 특정되면, CPU(115)는 도 3의 (d)의 클리닝용 가스 선택 화면을 조작 패널(121)에 표시시킨다. 조작자는 조작 패널(121)을 조작함으로써, 클리닝용 가스 선택 화면으로부터 "종료"를 선택한다. 이에 의해, 처리 레시피 등록 처리에 의해 특정된 내용이 처리 레시피 기억부(112)에 기억되고, 이 처리 레시피 등록 처리가 종료된다.
이어서, 이상과 같이 구성된 열처리 장치(1)를 사용하여, 피처리체에 박막을 형성하는 박막 형성 방법 및 박막 형성 장치의 세정 방법에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 전술한 도 5에 도시하는 처리 레시피를 실행하는 박막 형성 처리를 예로 들어 설명한다. 도 6에 박막 형성 처리의 흐름도를 도시한다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 열처리 장치(1)를 구성하는 각부의 동작은, 제어부(100)(CPU(115))에 의해 제어되고 있다. 또한, 각 처리에 있어서의 반응관(2) 내의 온도, 압력, 가스의 유량 등은, 전술한 바와 같이, 제어부(100)(CPU(115))가 히터 컨트롤러(124)(히터(8), 승온용 히터(16)), MFC(125)(처리 가스 도입관(17), 퍼지 가스 공급관(18)), 밸브 제어부(126), 진공 펌프(127) 등을 제어함으로써 레시피에 따른 조건으로 된다.
우선, CPU(115)는 처리 레시피 기억부(112)에 특정되고, 레시피 기억부(111)에 기억되어 있는 성막용 레시피에 따라 성막 처리를 실행한다(스텝 S1). 이하, 성막 처리에 대하여 설명한다. 도 7에 성막용 레시피의 일례를 도시한다.
우선, CPU(115)는, 반응관(2) 내를 소정의 온도, 예를 들어 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 300℃로 설정한다. 또한, 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 퍼지 가스 공급관(18)으로부터 반응관(2) 내에 소정량의 질소를 공급하고, 실리콘 질화막을 형성하는 피처리체로서의 반도체 웨이퍼(W)가 수용되어 있는 웨이퍼 보트(11)를 덮개(6) 상에 적재한다. 그리고, 보트 엘리베이터(128)에 의해 덮개(6)를 상승시켜, 반도체 웨이퍼(W)(웨이퍼 보트(11))를 반응관(2) 내에 로드한다(로드 공정).
이어서, 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 퍼지 가스 공급관(18)으로부터 반응관(2) 내에 소정량의 질소를 공급함과 더불어, 반응관(2) 내를 소정의 온도, 예를 들어 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 800℃로 설정한다. 또한, 반응관(2) 내의 가스를 배출하여, 반응관(2)을 소정의 압력, 예를 들어 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 40㎩(0.3Torr)로 감압한다. 그리고, 반응관(2) 내의 온도 및 압력 조작을, 반응관(2) 내가 소정의 압력 및 온도에서 안정되기까지 행한다(안정화 공정).
반응관(2) 내가 소정의 압력 및 온도에서 안정되면, 퍼지 가스 공급관(18)으로부터의 질소의 공급을 정지함과 더불어, 처리 가스 도입관(17)으로부터 성막용 가스를 반응관(2) 내에 도입한다. 본 실시 형태에서는, 도 7의 (d)에 도시한 바와 같이, 암모니아를 2ℓ/분과, 도 7의 (e)에 도시한 바와 같이, DCS를 0.2ℓ/분으로 이루어지는 성막용 가스를 반응관(2) 내에 도입한다. 반응관(2) 내에 도입된 성막용 가스가 반응관(2) 내에서 가열되어, 반도체 웨이퍼(W)의 표면에 실리콘 질화막이 형성된다(성막 공정).
반도체 웨이퍼(W)의 표면에 소정의 두께, 예를 들어 50㎚의 실리콘 질화막이 형성되면, 처리 가스 도입관(17)으로부터의 성막용 가스의 도입을 정지한다. 그리고, 반응관(2) 내의 가스를 배출함과 더불어, 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 퍼지 가스 공급관(18)으로부터 소정량의 질소를 공급하여, 반응관(2) 내의 가스를 배기관(5)에 배출한다(퍼지 공정). 또한, 반응관(2) 내의 가스를 확실하게 배출하기 위하여, 반응관(2) 내의 가스의 배출 및 질소 가스의 공급을 복수 회 반복하는 것이 바람직하다.
계속해서, 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 퍼지 가스 공급관(18)으로부터 반응관(2) 내에 소정량의 질소를 공급하여, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 반응관(2) 내의 압력을 상압으로 복귀시킨다. 또한, 반응관(2) 내를 소정의 온도, 예를 들어 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 300℃로 설정한다. 그리고, 보트 엘리베이터(128)에 의해 덮개(6)를 하강시킴으로써, 반도체 웨이퍼(W)(웨이퍼 보트(11))를 반응관(2) 내로부터 언로드한다(언로드 공정). 이에 의해, 성막 처리가 종료된다. 또한, 성막 처리가 종료되면, CPU(115)는 이 성막 처리 후의 누적막 두께값을 기억한다.
이어서, CPU(115)는 성막 처리가 종료 횟수(예를 들어, 도 5에 도시하는 바와 같이 500회) 행해졌는지 여부를 판별한다(스텝 S2). CPU(115)는, 성막 처리가 종료 횟수 행해진 것으로 판별되면(스텝 S2: "예"), 박막 형성 처리를 종료한다.
CPU(115)는 성막 처리가 종료 횟수 행해지지 않은 것으로 판별되면(스텝 S2: "아니오"), TUBE 누적막 두께가 500㎚보다 두꺼운지 여부를 판별한다(스텝 S3). CPU(115)는, TUBE 누적막 두께가 500㎚보다 얇은 것으로 판별되면(스텝 S3: "아니오"), 스텝 S1로 복귀하여, 전술과 마찬가지의 수순에 의해, 성막 처리를 실행한다.
CPU(115)는, TUBE 누적막 두께가 500㎚보다 두꺼운 것으로 판별되면(스텝 S3: "예"), 클리닝 횟수가 20회보다 적은지 여부를 판별한다(스텝 S4). CPU(115)는, 클리닝 횟수가 20회보다 적은 것으로 판별되면(스텝 S4: "예"), 클리닝 처리 A를 실행한다(스텝 S5). 이하, 클리닝 처리 A에 대하여 설명한다. 도 8에 클리닝 처리 A의 클리닝용 레시피의 일례를 도시한다.
우선, CPU(115)는 반응관(2) 내를 소정의 온도, 예를 들어 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 300℃로 설정한다. 또한, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 퍼지 가스 공급관(18)으로부터 반응관(2) 내에 소정량의 질소를 공급하고, 반도체 웨이퍼(W)가 수용되어 있지 않은 빈 웨이퍼 보트(11)를 덮개(6) 상에 적재한다. 그리고, 보트 엘리베이터(128)에 의해 덮개(6)를 상승시켜, 웨이퍼 보트(11)를 반응관(2) 내에 로드한다(로드 공정).
이어서, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 퍼지 가스 공급관(18)으로부터 반응관(2) 내에 소정량의 질소를 공급함과 더불어, 반응관(2) 내를 소정의 온도, 예를 들어 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 300℃로 설정한다. 또한, 반응관(2) 내의 가스를 배출하여, 반응관(2)을 소정의 압력, 예를 들어 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 53200㎩(400Torr)로 감압한다. 그리고, 반응관(2) 내의 온도 및 압력 조작을, 반응관(2) 내가 소정의 압력 및 온도에서 안정되기까지 행한다(안정화 공정).
반응관(2) 내가 소정의 압력 및 온도에서 안정되면, 퍼지 가스 공급관(18)으로부터의 질소의 공급을 정지함과 더불어, 처리 가스 도입관(17)으로부터 클리닝 가스를 반응관(2) 내에 도입한다. 본 실시 형태에서는, 도 8의 (d)에 도시한 바와 같이, 불소(F2)를 2ℓ/분과, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 희석 가스로서의 질소를 8ℓ/분으로 이루어지는 클리닝 가스를 반응관(2) 내에 도입한다.
반응관(2) 내에 클리닝 가스가 도입되면, 클리닝 가스가 반응관(2) 내에서 가열되어, 클리닝 가스 중의 불소가 활성화된다. 활성화된 불소는 열처리 장치(1)의 내부에 부착된 부착물(질화규소)에 접촉하여, 질화규소가 에칭된다. 이에 의해, 열처리 장치(1)의 내부에 부착된 부착물이 제거된다(클리닝 공정).
열처리 장치(1)의 내부에 부착된 부착물이 제거되면, 처리 가스 도입관(17)으로부터의 클리닝 가스의 공급을 정지한다. 그리고, 반응관(2) 내의 가스를 배출함과 더불어, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 퍼지 가스 공급관(18)으로부터 소정량의 질소를 공급하여, 반응관(2) 내의 가스를 배기관(5)에 배출한다(퍼지 공정). 또한, 반응관(2) 내의 가스를 확실하게 배출하기 위하여, 반응관(2) 내의 가스의 배출 및 질소 가스의 공급을 복수 회 반복하는 것이 바람직하다.
그리고, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 퍼지 가스 공급관(18)으로부터 반응관(2) 내에 소정량의 질소를 공급하여, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 반응관(2) 내의 압력을 상압으로 복귀시킨다. 또한, 반응관(2) 내를 소정의 온도, 예를 들어 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 300℃로 설정한다. 마지막으로, 보트 엘리베이터(128)에 의해 덮개(6)를 하강시킴으로써, 웨이퍼 보트(11)를 언로드한다(언로드 공정). 이에 의해, 클리닝 처리 A가 종료된다.
클리닝 처리 A가 종료되면, CPU(115)는 기억한 누적막 두께값을 클리어한다(스텝 S6). 또한, CPU(115)는 클리닝 횟수를 기억한다. 그리고, 스텝 S1로 복귀하여, 전술과 마찬가지의 수순에 의해, 성막 처리를 실행한다.
CPU(115)는, 클리닝 횟수가 20회 이상인 것으로 판별되면(스텝 S4: "아니오"), 클리닝 처리 B를 실행한다(스텝 S7). 이하, 클리닝 처리 B에 대하여 설명한다. 도 9에 클리닝 처리 B의 클리닝용 레시피의 일례를 도시한다.
우선, CPU(115)는 반응관(2) 내를 소정의 온도, 예를 들어 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 300℃로 설정한다. 또한, 도 9의 (c)에 도시한 바와 같이, 퍼지 가스 공급관(18)으로부터 반응관(2) 내에 소정량의 질소를 공급하고, 반도체 웨이퍼(W)가 수용되어 있지 않은 빈 웨이퍼 보트(11)를 덮개(6) 상에 적재한다. 그리고, 보트 엘리베이터(128)에 의해 덮개(6)를 상승시켜, 웨이퍼 보트(11)를 반응관(2) 내에 로드한다(로드 공정).
이어서, 도 9의 (c)에 도시한 바와 같이, 퍼지 가스 공급관(18)으로부터 반응관(2) 내에 소정량의 질소를 공급함과 더불어, 반응관(2) 내를 소정의 온도, 예를 들어 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 300℃로 설정한다. 또한, 반응관(2) 내의 가스를 배출하여, 반응관(2)을 소정의 압력, 예를 들어 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 53200㎩(400Torr)로 감압한다. 그리고, 반응관(2) 내의 온도 및 압력 조작을, 반응관(2) 내가 소정의 압력 및 온도에서 안정되기까지 행한다(안정화 공정).
반응관(2) 내가 소정의 압력 및 온도에서 안정되면, 퍼지 가스 공급관(18)으로부터의 질소의 공급을 정지함과 더불어, 처리 가스 도입관(17)으로부터 클리닝 가스를 반응관(2) 내에 도입한다. 본 실시 형태에서는, 도 9의 (d)에 도시한 바와 같이, 불소(F2)를 2ℓ/분과, 도 9의 (e)에 도시한 바와 같이, 불화수소(HF)를 2ℓ/분과, 도 9의 (c)에 도시한 바와 같이, 희석 가스로서의 질소를 8ℓ/분으로 이루어지는 클리닝 가스를 반응관(2) 내에 도입한다.
반응관(2) 내에 클리닝 가스가 도입되면, 클리닝 가스가 반응관(2) 내에서 가열되어, 클리닝 가스 중의 불소가 활성화된다. 활성화된 불소는 열처리 장치(1)의 내부에 부착된 부착물(질화규소)에 접촉하여, 질화규소가 에칭된다. 이에 의해, 열처리 장치(1)의 내부에 부착된 부착물이 제거된다(클리닝 공정).
열처리 장치(1)의 내부에 부착된 부착물이 제거되면, 처리 가스 도입관(17)으로부터의 클리닝 가스의 공급을 정지한다. 그리고, 반응관(2) 내의 가스를 배출함과 더불어, 도 9의 (c)에 도시한 바와 같이, 퍼지 가스 공급관(18)으로부터 소정량의 질소를 공급하여, 반응관(2) 내의 가스를 배기관(5)에 배출한다(퍼지 공정). 또한, 반응관(2) 내의 가스를 확실하게 배출하기 위하여, 반응관(2) 내의 가스의 배출 및 질소 가스의 공급을 복수 회 반복하는 것이 바람직하다.
그리고, 도 9의 (c)에 도시한 바와 같이, 퍼지 가스 공급관(18)으로부터 반응관(2) 내에 소정량의 질소를 공급하여, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 반응관(2) 내의 압력을 상압으로 복귀시킨다. 또한, 반응관(2) 내를 소정의 온도, 예를 들어 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 300℃로 설정한다. 마지막으로, 보트 엘리베이터(128)에 의해 덮개(6)를 하강시킴으로써, 웨이퍼보트(11)를 언로드한다(언로드 공정). 이에 의해, 클리닝 처리 B가 종료된다.
클리닝 처리 B가 종료되면, CPU(115)는 기억한 누적막 두께값 및 클리닝 횟수를 클리어한다(스텝 S8). 그리고, 스텝 S1로 복귀하여, 전술과 마찬가지의 수순에 의해, 성막 처리를 실행한다.
그리고, 성막 처리가 종료 횟수(예를 들어, 도 5에 도시하는 바와 같이 500회) 행해진 것으로 판별되면(스텝 S2: "예"), 박막 형성 처리가 종료된다.
이상과 같은 성막 처리에 있어서의 클리닝 처리 B 후에, 열처리 장치(1)의 내부에 부착물이 부착되어 있는지 여부를 확인한 바, 열처리 장치(1)의 내부에 부착물이 부착되어 있지 않음을 확인하였다. 이로 인해, 이 성막 처리에 있어서의 클리닝으로 확실하게 클리닝할 수 있음을 확인할 수 있었다. 따라서, 장치의 가동 시간을 연장하거나, 반응관(2)(석영)의 사용 시간을 연장할 수 있다.
또한, 클리닝 처리 A에서는 클리닝 가스에 불소와 질소의 혼합 가스를 사용하고, 클리닝 처리 B에서는 클리닝 가스에 불소와 불화수소와 질소의 혼합 가스를 사용하고 있으므로, 클리닝 공정에서 클리닝 처리 A를 실행함으로써, 클리닝 처리 B를 실행하는 경우에 비해 불화수소를 사용할 필요가 없어, 클리닝 가스의 양을 삭감할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 성막 공정 후의 누적막 두께, 클리닝의 횟수에 따라 2종류의 클리닝 처리를 구분하여 사용하고 있으므로, 장치의 상황에 맞는 세정을 행할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않으며, 다양한 변형, 응용이 가능하다. 이하, 본 발명에 적용 가능한 다른 실시 형태에 대하여 설명한다.
상기 실시 형태에서는, 클리닝 개시 조건으로서, 성막 공정 후의 누적막 두께 및 클리닝의 횟수를 이용한 경우를 예로 들어 본 발명을 설명했지만, 예를 들어 성막 레시피의 실행 횟수, 성막 레시피와 클리닝 레시피의 합계의 실행 횟수 등, 각종 판단 조건을 이용해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 2종류의 클리닝 처리를 구분하여 사용하고 있는 경우를 예로 들어 본 발명을 설명했지만, 예를 들어 3종류 이상의 클리닝 처리를 구분하여 사용해도 된다. 이 경우, 장치의 상황에 보다 적합한 세정을 행할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 클리닝 가스로서, 불소와 질소의 혼합 가스 및 불소와 불화수소와 질소의 혼합 가스를 사용한 경우를 예로 들어 본 발명을 설명했지만, 장치 내부에 부착된 부착물을 제거할 수 있는 클리닝 가스이면 되므로, 각종 가스를 사용하는 것이 가능하다.
상기 실시 형태에서는, 실리콘 질화막을 형성하는 경우를 예로 들어 본 발명을 설명했지만, 박막의 종류는 임의이며, 예를 들어 실리콘 산화막, 폴리실리콘 막이어도 된다. 또한, 실리콘 질화막을 형성하는 경우의 성막용 가스는 DCS와 암모니아로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 HCD와 암모니아이어도 된다.
상기 실시 형태에서는, 단관 구조의 배치(batch)식 열처리 장치의 경우를 예로 들어 본 발명을 설명했지만, 예를 들어 반응관(2)이 내부관과 외부관으로 구성된 이중관 구조의 배치(batch)식 종형 열처리 장치에 본 발명을 적용하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명은 반도체 웨이퍼의 처리에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 FPD(Flat Panel Display) 기판, 유리 기판, PDP(Plasma Display Panel) 기판 등의 처리에도 적용 가능하다.
본 발명의 실시 형태에 따른 제어부(100)는 전용 시스템에 의하지 않고, 통상의 컴퓨터 시스템을 사용하여 실현 가능하다. 예를 들어, 범용 컴퓨터에, 상술한 처리를 실행하기 위한 프로그램을 저장한 기록 매체(플렉시블 디스크, CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory) 등)로부터 당해 프로그램을 인스톨함으로써, 상술한 처리를 실행하는 제어부(100)를 구성할 수 있다.
그리고, 이들 프로그램을 공급하기 위한 수단은 임의이다. 상술한 바와 같이 소정의 기록 매체를 통해 공급할 수 있는 것 외에, 예를 들어 통신 회선, 통신 네트워크, 통신 시스템 등을 통해 공급해도 된다. 이 경우, 예를 들어 통신 네트워크의 게시판(BBS: Bulletin Board System)에 당해 프로그램을 게시하고, 이를 네트워크를 통하여 반송파에 중첩시켜 제공해도 된다. 그리고, 이와 같이 제공된 프로그램을 기동하여, OS(Operating System)의 제어 하에서, 다른 어플리케이션 프로그램과 마찬가지로 실행함으로써, 상술한 처리를 실행할 수 있다.
본 발명은 반도체 웨이퍼 등의 피처리체에 박막을 형성하는 박막 형성 장치에 유용하다.
1: 열처리 장치
2: 반응관
3: 정상부
4: 배기구
5: 배기관
6: 덮개
7: 보온통
8: 히터
9: 지지체
10: 회전 테이블
11: 웨이퍼 보트
12: 회전 지주
13: 회전 기구
14: 회전축
15: 회전 도입부
16: 승온용 히터
17: 처리 가스 도입관
18: 퍼지 가스 공급관
100: 제어부
111: 레시피 기억부
112: 처리 레시피 기억부
113: ROM
114: RAM
115: CPU
116: I/O 포트
117: 버스
121: 조작 패널
122: 온도 센서
123: 압력계
124: 히터 컨트롤러
125: MFC
126: 밸브 제어부
127: 진공 펌프
128: 보트 엘리베이터
W: 반도체 웨이퍼

Claims (6)

  1. 복수의 피처리체가 수용된 박막 형성 장치의 반응실 내를 소정의 온도로 가열한 상태에서 성막용 가스를 공급하여 상기 복수의 피처리체에 박막을 형성하는 공정을 복수 회 반복한 후, 상기 반응실 내를 소정의 온도로 가열한 상태에서 클리닝 가스를 공급하여 장치 내부에 부착된 부착물 전체를 제거하는 박막 형성 장치의 세정 방법으로서,
    제1 클리닝 개시 조건을 만족시키면, 상기 반응실 내를 소정의 온도로 가열한 상태에서 클리닝 가스를 공급하여 상기 장치 내부에 부착된 부착물 전체를 제거하는 제1 클리닝 공정과,
    상기 제1 클리닝 개시 조건과는 다른 제2 클리닝 개시 조건을 만족시키면, 상기 반응실 내를 소정의 온도로 가열한 상태에서 클리닝 가스를 공급하여 상기 장치 내부에 부착된 부착물 전체를 제거하는, 상기 제1 클리닝 공정과는 다른 클리닝을 행하는 제2 클리닝 공정을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 클리닝 개시 조건에서는, 각각에 대해 2개 이상의 조건이 설정되어 있고, 상기 2개 이상의 조건은 각각 해당 반응실에서의 성막 공정 후의 누적막 두께, 클리닝의 횟수, 성막 레시피의 실행 횟수, 성막 레시피와 클리닝 레시피의 합계의 실행 횟수로부터 선택되는 판단 대상에 관한 조건이며, 상기 2개 이상의 조건은 조건마다 판단 대상이 상이한, 박막 형성 장치의 세정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 클리닝 공정에서는, 상기 제1 클리닝 공정의 클리닝 가스와는 다른 클리닝 가스를 상기 반응실 내에 공급하여 상기 장치 내부에 부착된 부착물 전체를 제거하는, 박막 형성 장치의 세정 방법.
  3. 삭제
  4. 복수의 피처리체가 수용된 반응실 내를 소정의 온도로 가열한 상태에서 성막용 가스를 공급하여, 상기 복수의 피처리체에 박막을 형성하는 박막 형성 공정과,
    제1항 또는 제2항에 기재된 박막 형성 장치의 세정 방법에 의해 박막 형성 장치를 세정하는 공정
    을 포함하는 박막 형성 방법.
  5. 복수의 피처리체가 수용된 박막 형성 장치의 반응실 내를 소정의 온도로 가열한 상태에서 성막용 가스를 공급하여 상기 복수의 피처리체에 박막을 형성함과 더불어, 상기 박막의 형성에 의해 장치 내부에 부착된 부착물 전체를 제거하는 박막 형성 장치로서,
    제1 클리닝 개시 조건을 만족시키면, 상기 반응실 내를 소정의 온도로 가열한 상태에서 클리닝 가스를 공급하여 상기 장치 내부에 부착된 부착물 전체를 제거하는 제1 클리닝 공정을 실행하는 제1 클리닝 실행 수단과,
    상기 제1 클리닝 개시 조건과는 다른 제2 클리닝 개시 조건을 만족시키면, 상기 반응실 내를 소정의 온도로 가열한 상태에서 클리닝 가스를 공급하여 상기 장치 내부에 부착된 부착물 전체를 제거하는, 상기 제1 클리닝 공정과는 다른 클리닝을 행하는 제2 클리닝 공정을 실행하는 제2 클리닝 실행 수단을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 클리닝 개시 조건에서는, 각각에 대해 2개 이상의 조건이 설정되어 있고, 상기 2개 이상의 조건은 각각 해당 반응실에서의 성막 공정 후의 누적막 두께, 클리닝의 횟수, 성막 레시피의 실행 횟수, 성막 레시피와 클리닝 레시피의 합계의 실행 횟수로부터 선택되는 판단 대상에 관한 조건이며, 상기 2개 이상의 조건은 조건마다 판단 대상이 상이한, 박막 형성 장치.
  6. 복수의 피처리체가 수용된 박막 형성 장치의 반응실 내를 소정의 온도로 가열한 상태에서 성막용 가스를 공급하여 상기 복수의 피처리체에 박막을 형성함과 더불어, 상기 박막의 형성에 의해 장치 내부에 부착된 부착물 전체를 제거하는 박막 형성 장치로서 기능시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장하는 기록매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은,
    제1 클리닝 개시 조건을 만족시키면, 상기 반응실 내를 소정의 온도로 가열한 상태에서 클리닝 가스를 공급하여 상기 장치 내부에 부착된 부착물 전체를 제거하는 제1 클리닝 공정을 실행하는 제1 클리닝 명령 세트와,
    상기 제1 클리닝 개시 조건과는 다른 제2 클리닝 개시 조건을 만족시키면, 상기 반응실 내를 소정의 온도로 가열한 상태에서 클리닝 가스를 공급하여 상기 장치 내부에 부착된 부착물 전체를 제거하는, 상기 제1 클리닝 공정과는 다른 클리닝을 행하는 제2 클리닝 공정을 실행하는 제2 클리닝 명령 세트를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 클리닝 개시 조건에서는, 각각에 대해 2개 이상의 조건이 설정되어 있고, 상기 2개 이상의 조건은 각각 해당 반응실에서의 성막 공정 후의 누적막 두께, 클리닝의 횟수, 성막 레시피의 실행 횟수, 성막 레시피와 클리닝 레시피의 합계의 실행 횟수로부터 선택되는 판단 대상에 관한 조건이며, 상기 2개 이상의 조건은 조건마다 판단 대상이 상이한, 기록매체.
KR1020130161119A 2012-12-27 2013-12-23 박막 형성 장치의 세정 방법, 박막 형성 방법, 박막 형성 장치 및 기록매체 KR101697394B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012284595A JP2014127627A (ja) 2012-12-27 2012-12-27 薄膜形成装置の洗浄方法、薄膜形成方法、薄膜形成装置、及び、プログラム
JPJP-P-2012-284595 2012-12-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140085328A KR20140085328A (ko) 2014-07-07
KR101697394B1 true KR101697394B1 (ko) 2017-01-17

Family

ID=51017654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130161119A KR101697394B1 (ko) 2012-12-27 2013-12-23 박막 형성 장치의 세정 방법, 박막 형성 방법, 박막 형성 장치 및 기록매체

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9920424B2 (ko)
JP (1) JP2014127627A (ko)
KR (1) KR101697394B1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6602699B2 (ja) * 2016-03-14 2019-11-06 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 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
JP6541599B2 (ja) * 2016-03-28 2019-07-10 東京エレクトロン株式会社 制御装置、基板処理システム、基板処理方法及びプログラム
CN106435470A (zh) * 2016-11-09 2017-02-22 上海华力微电子有限公司 一种实现自动清洗的烘烤腔结构及其自动清洗方法
CN109585267B (zh) * 2017-09-29 2023-12-01 住友电气工业株式会社 氮化硅膜的形成方法
JP6586443B2 (ja) * 2017-10-10 2019-10-02 東京エレクトロン株式会社 被処理体を処理する方法
JP6946989B2 (ja) 2017-12-06 2021-10-13 住友電気工業株式会社 窒化珪素パッシベーション膜の成膜方法及び半導体装置の製造方法
JP6956660B2 (ja) * 2018-03-19 2021-11-02 東京エレクトロン株式会社 クリーニング方法及び成膜装置
JP7367703B2 (ja) * 2018-12-25 2023-10-24 株式会社レゾナック 付着物除去方法及び成膜方法
WO2024095840A1 (ja) * 2022-10-31 2024-05-10 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理システム、およびクリーニング方法
KR20240076261A (ko) * 2022-11-23 2024-05-30 주식회사 유진테크 기판 처리장치 및 그 운용방법
CN116394233B (zh) * 2023-01-12 2024-03-19 江苏启威星装备科技有限公司 机械臂控制方法、存储介质及电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003504881A (ja) * 1999-07-12 2003-02-04 エイエスエムエル ユーエス インコーポレイテッド 化学種の組み合わせを用いる半導体製造装置の現場洗浄のための方法及びシステム
JP2003045766A (ja) * 2001-08-02 2003-02-14 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体製造装置及び半導体製造装置の保守判断方法
JP2003277935A (ja) * 2002-03-19 2003-10-02 Seiko Epson Corp プラズマ処理方法、クリーニング判断システム、クリーニングレシピ選択システム、プログラムおよび情報記憶媒体

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2746448B2 (ja) 1990-02-07 1998-05-06 セントラル硝子株式会社 混合ガス組成物
JP3437926B2 (ja) * 1998-04-28 2003-08-18 シャープ株式会社 プラズマｃｖｄ装置及び成膜方法並びにクリーニング方法
TW533503B (en) * 2000-09-14 2003-05-21 Nec Electronics Corp Processing apparatus having particle counter and cleaning device, cleaning method, cleanliness diagnosis method and semiconductor fabricating apparatus using the same
US7494943B2 (en) * 2005-10-20 2009-02-24 Tokyo Electron Limited Method for using film formation apparatus
KR100706810B1 (ko) * 2006-02-07 2007-04-12 삼성전자주식회사 박박 형성 장치의 세정 방법 및 이를 이용한 박막 형성방법
JP4844261B2 (ja) * 2006-06-29 2011-12-28 東京エレクトロン株式会社 成膜方法及び成膜装置並びに記憶媒体
JP2008218984A (ja) * 2007-02-06 2008-09-18 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体装置の製造方法及び基板処理装置
CN101903563A (zh) * 2007-12-20 2010-12-01 硅绝缘体技术有限公司 用于大规模制造半导体材料的原位反应室清洁处理方法
JP5576101B2 (ja) * 2008-12-25 2014-08-20 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法及び基板処理装置
KR20120090996A (ko) * 2009-08-27 2012-08-17 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 인-시튜 챔버 세정 후 프로세스 챔버의 제염 방법
JP5470149B2 (ja) * 2010-04-23 2014-04-16 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびクリーニング方法
JP5087653B2 (ja) * 2010-04-27 2012-12-05 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、クリーニング方法及び基板処理装置
JP5524132B2 (ja) * 2010-07-15 2014-06-18 東京エレクトロン株式会社 薄膜形成装置の洗浄方法、薄膜形成方法、及び、薄膜形成装置
KR101427726B1 (ko) * 2011-12-27 2014-08-07 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
JP5857896B2 (ja) * 2012-07-06 2016-02-10 東京エレクトロン株式会社 成膜装置の運転方法及び成膜装置
US20140060574A1 (en) * 2012-09-04 2014-03-06 Matheson Tri-Gas In-situ tco chamber clean
JP6124724B2 (ja) * 2013-07-25 2017-05-10 株式会社日立国際電気 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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003504881A (ja) * 1999-07-12 2003-02-04 エイエスエムエル ユーエス インコーポレイテッド 化学種の組み合わせを用いる半導体製造装置の現場洗浄のための方法及びシステム
JP2003045766A (ja) * 2001-08-02 2003-02-14 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体製造装置及び半導体製造装置の保守判断方法
JP2003277935A (ja) * 2002-03-19 2003-10-02 Seiko Epson Corp プラズマ処理方法、クリーニング判断システム、クリーニングレシピ選択システム、プログラムおよび情報記憶媒体

Also Published As

Publication number Publication date
US20140187053A1 (en) 2014-07-03
JP2014127627A (ja) 2014-07-07
KR20140085328A (ko) 2014-07-07
US9920424B2 (en) 2018-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101697394B1 (ko) 박막 형성 장치의 세정 방법, 박막 형성 방법, 박막 형성 장치 및 기록매체
US7494943B2 (en) Method for using film formation apparatus
KR101343250B1 (ko) 가스 공급 장치, 가스 공급 방법, 박막 형성 장치의 세정 방법, 박막 형성 방법, 박막 형성 장치, 및 기억 매체
US7959737B2 (en) Film formation apparatus and method for using the same
KR101103173B1 (ko) 반도체 처리용 성막 장치 및 그 사용 방법과 컴퓨터로 판독 가능한 매체
KR20060053275A (ko) 박막 형성 장치의 세정 방법, 박막 형성 장치 및 프로그램
US20090124083A1 (en) Film formation apparatus and method for using same
KR101018493B1 (ko) 반도체 처리용 성막 장치 및 그 사용 방법과, 컴퓨터로 판독 가능한 매체
JP2018022716A (ja) 窒化膜の形成方法および形成装置
US8080109B2 (en) Film formation apparatus and method for using the same
KR100901053B1 (ko) 박막 형성 장치의 세정 방법, 박막 형성 장치 및 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체
US20120247511A1 (en) Method for cleaning thin film forming apparatus, thin film forming method, and thin film forming apparatus
KR20150112820A (ko) 아몰퍼스 실리콘막 형성 장치의 세정 방법, 아몰퍼스 실리콘막의 형성 방법 및 아몰퍼스 실리콘막 형성 장치
JP2008283148A (ja) 薄膜形成装置の洗浄方法、薄膜形成方法及び薄膜形成装置
JP4312198B2 (ja) 薄膜形成装置の洗浄方法、薄膜形成装置及びプログラム
JP2010050270A (ja) 薄膜形成装置の洗浄方法、薄膜形成方法、薄膜形成装置及びプログラム
JP2012209411A (ja) 薄膜形成装置の洗浄方法、薄膜形成方法及び薄膜形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200106

Year of fee payment: 4