KR101705966B1 - 클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램 - Google Patents

클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램 Download PDF

Info

Publication number
KR101705966B1
KR101705966B1 KR1020150022988A KR20150022988A KR101705966B1 KR 101705966 B1 KR101705966 B1 KR 101705966B1 KR 1020150022988 A KR1020150022988 A KR 1020150022988A KR 20150022988 A KR20150022988 A KR 20150022988A KR 101705966 B1 KR101705966 B1 KR 101705966B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
temperature
nozzle
heated
fluorine
Prior art date
Application number
KR1020150022988A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150097413A (ko
Inventor
겐지 가메다
류지 야마모토
유지 우라노
Original Assignee
가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
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 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 filed Critical 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
Publication of KR20150097413A publication Critical patent/KR20150097413A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101705966B1 publication Critical patent/KR101705966B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02046—Dry cleaning only
    • H01L21/02049—Dry cleaning only with gaseous HF
    • 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
    • C23C16/22—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 deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34—Nitrides
    • C23C16/345—Silicon nitride
    • 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
    • C23C16/22—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 deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/36—Carbonitrides
    • 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
    • C23C16/455—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 characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • C23C16/45546—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus specially adapted for a substrate stack in the ALD reactor
    • 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
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02167—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon carbide not containing oxygen, e.g. SiC, SiC:H or silicon carbonitrides
    • 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
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02205—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition
    • H01L21/02208—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si
    • H01L21/02211—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound being a silane, e.g. disilane, methylsilane or chlorosilane
    • 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
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/0228—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition deposition by cyclic CVD, e.g. ALD, ALE, pulsed CVD

Abstract

본 발명은, 성막 처리를 행한 후, 처리실 내 및 노즐 내에 부착된 퇴적물을 각각 제거한다. 본 발명의 해결 수단으로서, 제1 온도로 가열된 처리실 내로, 제1 온도로 가열된 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함과 함께 제1 온도로 가열된 제2 노즐로부터 산화질소계 가스를 공급함으로써, 처리실 내의 부재의 표면에 퇴적된 막을 포함하는 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제1 클리닝 공정과, 처리실 내의 온도를 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 변경하는 공정과, 제2 온도로 가열된 처리실 내로, 제2 온도로 가열된 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 퇴적물 제거 후에 처리실 내의 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 제1 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제2 클리닝 공정을 갖는다.

Description

클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램{CLEANING METHOD, METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, AND PROGRAM}
본 발명은 클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램에 관한 것이다.
반도체 장치(디바이스)의 제조 공정의 일 공정으로서, 성막 온도로 가열된 처리실 내의 기판에 대하여, 성막 온도로 가열된 노즐로부터 원료 가스나 반응 가스를 공급하여, 기판 위에 박막을 형성하는 성막 처리가 행하여지는 경우가 있다. 성막 처리를 행하면, 처리실 내에 박막을 포함하는 퇴적물이 부착된다. 이 때문에, 성막 처리를 행한 후, 처리실 내로 클리닝 가스를 공급하여, 처리실 내에 부착된 퇴적물을 제거하는 클리닝 처리가 행하여지는 경우가 있다. 상술한 성막 처리를 행하면, 처리실 내뿐만 아니라, 성막 온도로 가열된 노즐 내에도 퇴적물이 부착된다. 그러나, 상술한 클리닝 처리를 행해도 노즐 내에 부착된 퇴적물을 제거할 수 없는 경우가 있다.
본 발명은 성막 처리를 행한 후, 처리실 내 및 노즐 내에 부착된 퇴적물을 각각 제거하는 기술을 제공한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 성막 온도로 가열된 처리실 내의 기판에 대하여, 상기 성막 온도로 가열된 제1 노즐로부터 원료 가스를 공급하는 공정과, 상기 성막 온도로 가열된 제2 노즐로부터 상기 원료 가스와는 화학 구조가 상이한 반응 가스를 공급하는 공정을 포함하는 사이클을 소정 횟수 행함으로써, 상기 기판 위에 막을 형성하는 처리를 행한 후의 상기 처리실 내를 클리닝하는 방법으로서, 제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함과 함께 상기 제1 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 산화질소계 가스를 공급함으로써, 상기 처리실 내의 부재의 표면에 퇴적된 상기 막을 포함하는 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제1 클리닝 공정과, 상기 처리실 내의 온도를 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 변경하는 공정과, 상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제1 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제2 클리닝 공정을 갖는 클리닝 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 형태에 의하면, 성막 온도로 가열된 처리실 내의 기판에 대하여, 상기 성막 온도로 가열된 제1 노즐로부터 원료 가스를 공급하는 공정과, 상기 성막 온도로 가열된 제2 노즐로부터 상기 원료 가스와는 화학 구조가 상이한 반응 가스를 공급하는 공정을 포함하는 사이클을 소정 횟수 행함으로써, 상기 기판 위에 막을 형성하는 공정과, 상기 막을 형성하는 공정을 행한 후의 상기 처리실 내를 클리닝하는 공정을 갖고, 상기 클리닝하는 공정은, 제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함과 함께 상기 제1 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 산화질소계 가스를 공급함으로써, 상기 처리실 내의 부재의 표면에 퇴적된 상기 막을 포함하는 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제1 클리닝 공정과, 상기 처리실 내의 온도를 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 변경하는 공정과, 상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제1 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제2 클리닝 공정을 갖는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 기판을 수용하는 처리실과, 상기 처리실 내로 제1 노즐로부터 원료 가스를 공급하는 원료 가스 공급계와, 상기 처리실 내로 제2 노즐로부터 상기 원료 가스와는 화학 구조가 상이한 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공급계와, 상기 처리실 내로 불소계 가스를 공급하는 불소계 가스 공급계와, 상기 처리실 내로 산화질소계 가스를 공급하는 산화질소계 가스 공급계와, 상기 처리실 내를 가열하는 히터와, 성막 온도로 가열된 상기 처리실 내의 기판에 대하여, 상기 성막 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 상기 원료 가스를 공급하는 처리와, 상기 성막 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 상기 반응 가스를 공급하는 처리를 포함하는 사이클을 소정 횟수 행함으로써, 상기 기판 위에 막을 형성하는 처리를 행한 후의 상기 처리실 내를 클리닝할 때, 제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함과 함께 상기 제1 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 산화질소계 가스를 공급함으로써, 상기 처리실 내의 부재의 표면에 퇴적된 상기 막을 포함하는 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제1 클리닝 처리와, 상기 처리실 내의 온도를 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 변경하는 처리와, 상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제1 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제2 클리닝 처리를 행하도록, 상기 원료 가스 공급계, 상기 반응 가스 공급계, 상기 불소계 가스 공급계, 상기 산화질소계 가스 공급계 및 상기 히터를 제어하도록 구성되는 제어부를 갖는 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 성막 온도로 가열된 처리실 내의 기판에 대하여, 상기 성막 온도로 가열된 제1 노즐로부터 원료 가스를 공급하는 수순과, 상기 성막 온도로 가열된 제2 노즐로부터 상기 원료 가스와는 화학 구조가 상이한 반응 가스를 공급하는 수순을 포함하는 사이클을 소정 횟수 행함으로써, 상기 기판 위에 막을 형성하는 수순과, 상기 막을 형성하는 공정을 행한 후의 상기 처리실 내를 클리닝하는 수순을 컴퓨터에 실행시키고, 상기 클리닝하는 수순은, 제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함과 함께 상기 제1 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 산화질소계 가스를 공급함으로써, 상기 처리실 내의 부재의 표면에 퇴적된 상기 막을 포함하는 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제1 클리닝 수순과, 상기 처리실 내의 온도를 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 변경하는 수순과, 상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제1 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제2 클리닝 수순을 갖는 기록매체에 저장된 프로그램이 제공된다.
본 발명에 따르면, 성막 처리를 행한 후, 처리실 내 및 노즐 내에 부착된 퇴적물을 각각 제거하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에서 적절하게 사용되는 기판 처리 장치의 종형 처리로의 개략 구성도이고, 처리로 부분을 종단면도로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에서 적절하게 사용되는 기판 처리 장치의 종형 처리로의 개략 구성도이고, 처리로 부분을 도 1의 A-A선 단면도로 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에서 적절하게 사용되는 기판 처리 장치의 컨트롤러의 개략 구성도이고, 컨트롤러의 제어계를 블록도로 도시하는 도면이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시 형태의 성막 시퀀스에 있어서의 가스 공급의 타이밍을 도시하는 도면이고, 도 4의 (b)는 본 발명의 다른 실시 형태의 성막 시퀀스에 있어서의 가스 공급의 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 일 실시 형태의 클리닝 시퀀스의 흐름도이고, 도 5의 (b)는 본 발명의 다른 실시 형태의 클리닝 시퀀스의 흐름도이며, 도 5의 (c)는 참고예의 클리닝 시퀀스의 흐름도이다.
도 6의 (a), 도 6의 (b)는 각각 본 발명의 다른 실시 형태에서 적절하게 사용되는 기판 처리 장치의 처리로의 개략 구성도이고, 처리로 부분을 종단면도로 도시하는 도면이다.
<일 실시 형태>
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 도 1 내지 도 3을 사용하여 설명한다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
도 1에 도시한 바와 같이, 처리로(202)는 가열 수단(가열 기구)으로서의 히터(207)를 갖는다. 히터(207)는 원통 형상이고, 보유 지지판으로서의 히터 베이스(도시하지 않음)에 지지됨으로써 수직으로 설치되어 있다. 히터(207)는 후술하는 바와 같이 가스를 열로 활성화(여기)시키는 활성화 기구(여기부)로서도 기능한다.
히터(207)의 내측에는, 히터(207)와 동심원 형상으로 반응관(203)이 배치되어 있다. 반응관(203)은 예를 들어 석영(SiO2) 또는 탄화 실리콘(SiC) 등의 내열성 재료로 이루어지고, 상단이 폐색되고 하단이 개구된 원통 형상으로 형성되어 있다. 반응관(203)의 하방에는 반응관(203)과 동심원 형상으로 매니폴드(인렛 플랜지)(209)가 배치되어 있다. 매니폴드(209)는, 예를 들어 스테인리스(SUS) 등의 금속으로 이루어지고, 상단 및 하단이 개구된 원통 형상으로 형성되어 있다. 매니폴드(209)의 상단부는 반응관(203)의 하단부에 걸림 결합되어 있고, 반응관(203)을 지지하도록 구성되어 있다. 매니폴드(209)와 반응관(203)의 사이에는, 시일 부재로서의 O링(220a)이 설치되어 있다. 매니폴드(209)가 히터 베이스에 지지됨으로써, 반응관(203)은 수직으로 설치된 상태가 된다. 주로 반응관(203)과 매니폴드(209)에 의해 처리 용기(반응 용기)가 구성되어 있다. 처리 용기의 통 중공부에는 처리실(201)이 형성되어 있다. 처리실(201)은 복수매의 기판으로서의 웨이퍼(200)를 후술하는 보트(217)에 의해 수평 자세로 수직 방향으로 다단으로 배열한 상태에서 수용 가능하게 구성되어 있다.
처리실(201) 내에는 노즐(249a, 249b)이 매니폴드(209)를 관통하도록 설치되어 있다. 노즐(249a, 249b)은, 예를 들어 석영 또는 SiC 등의 내열성 재료로 이루어진다. 노즐(249a, 249b)에는 가스 공급관(232a, 232b)이 각각 접속되어 있다. 가스 공급관(232a)에는 가스 공급관(232c)이 접속되어 있고, 가스 공급관(232b)에는 가스 공급관(232d)이 접속되어 있다. 이와 같이, 반응관(203)에는 2개의 노즐(249a, 249b)과, 4개의 가스 공급관(232a 내지 232d)이 설치되어 있어, 처리실(201) 내로 복수 종류의 가스를 공급할 수 있도록 구성되어 있다.
가스 공급관(232a 내지 232d)에는, 상류 방향으로부터 차례로 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(241a 내지 241d) 및 개폐 밸브인 밸브(243a 내지 243d)가 각각 설치되어 있다. 가스 공급관(232a, 232b)의 밸브(243a, 243b)보다도 하류측에는, 불활성 가스를 공급하는 가스 공급관(232e, 232f)이 각각 접속되어 있다. 가스 공급관(232e, 232f)에는, 상류 방향으로부터 차례로 유량 제어기(유량 제어부)인 MFC(241e, 241f) 및 개폐 밸브인 밸브(243e, 243f)가 각각 설치되어 있다.
가스 공급관(232a, 232b)의 선단부에는 노즐(249a, 249b)이 각각 접속되어 있다. 노즐(249a, 249b)은 도 2에 도시한 바와 같이, 반응관(203)의 내벽과 웨이퍼(200)의 사이에 있어서의 원환상의 공간에, 반응관(203)의 내벽의 하부로부터 상부를 따라, 웨이퍼(200)의 적재 방향 상방을 향하여 상승되도록 각각 설치되어 있다. 즉, 노즐(249a, 249b)은 웨이퍼(200)가 배열되는 웨이퍼 배열 영역의 측방의, 웨이퍼 배열 영역을 수평하게 둘러싸는 영역에, 웨이퍼 배열 영역을 따르도록 각각 설치되어 있다. 노즐(249a, 249b)은 L자형의 롱 노즐로서 각각 구성되어 있고, 그것들의 각 수평부는 반응관(203)의 하부 측벽을 관통하도록 설치되어 있으며, 그것들의 각 수직부는 적어도 웨이퍼 배열 영역의 일단측으로부터 타단측을 향하여 상승되도록 설치되어 있다. 노즐(249a, 249b)의 측면에는, 가스를 공급하는 가스 공급 구멍(250a, 250b)이 각각 형성되어 있다. 가스 공급 구멍(250a, 250b)은 반응관(203)의 중심을 향하도록 각각 개구되어 있고, 웨이퍼(200)를 향하여 가스를 공급하는 것이 가능하게 되어 있다. 가스 공급 구멍(250a, 250b)은 반응관(203)의 하부로부터 상부에 걸쳐 복수 형성되고, 각각이 동일한 개구 면적을 가지며, 또한 동일한 개구 피치로 형성되어 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는 반응관(203)의 내벽과, 적재된 복수의 웨이퍼(200)의 단부로 정의되는 원환상의 세로로 긴 공간 내, 즉 원통 형상의 공간 내에 배치된 노즐(249a, 249b)을 경유하여 가스를 반송하고 있다. 그리고, 노즐(249a, 249b)에 각각 개구된 가스 공급 구멍(250a, 250b)으로부터, 웨이퍼(200)의 근방에서 반응관(203) 내로 가스를 분출시키고 있다. 그리고, 반응관(203) 내에 있어서의 가스의 주된 흐름을, 웨이퍼(200)의 표면과 평행한 방향, 즉, 수평 방향으로 하고 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 각 웨이퍼(200)에 균일하게 가스를 공급할 수 있어, 각 웨이퍼(200)에 형성되는 박막의 막 두께 균일성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 웨이퍼(200)의 표면 상을 흐르는 가스, 즉 반응 후의 잔류 가스는 배기구, 즉 후술하는 배기관(231)의 방향을 향하여 흐른다. 단, 이 잔류 가스의 흐름의 방향은 배기구의 위치에 따라 적절히 특정되며, 수직 방향에 한정되는 것이 아니다.
가스 공급관(232a)으로부터는 소정 원소를 포함하는 원료 가스로서, 예를 들어, 소정 원소로서의 Si 및 할로겐 원소를 포함하는 할로실란 원료 가스가 MFC(241a), 밸브(243a), 노즐(249a)을 통하여 처리실(201) 내로 공급되도록 구성되어 있다.
할로실란 원료 가스란, 기체 상태의 할로실란 원료, 예를 들어 상온 상압 하에서 액체 상태인 할로실란 원료를 기화함으로써 얻어지는 가스나, 상온 상압 하에서 기체 상태인 할로실란 원료 등을 말한다. 할로실란 원료란, 할로겐기를 갖는 실란 원료를 말한다. 할로겐기에는 클로로기, 플루오로기, 브로모기, 요오드기 등이 포함된다. 즉, 할로겐기에는 염소(Cl), 불소(F), 브롬(Br), 요오드(I) 등의 할로겐 원소가 포함된다. 할로실란 원료는 할로겐화물의 일종이라고도 할 수 있다. 본 명세서에 있어서 「원료」라는 용어를 사용한 경우에는 「액체 상태인 액체 원료」를 의미하는 경우, 「기체 상태인 원료 가스」를 의미하는 경우, 또는 그 양쪽을 의미하는 경우가 있다.
할로실란 원료 가스로는, 예를 들어 Si 및 Cl을 포함하는 원료 가스, 즉 클로로실란 원료 가스를 사용할 수 있다. 클로로실란 원료 가스로는, 예를 들어 디클로로실란(SiH2Cl2, 약칭: DCS) 가스나 헥사 클로로디실란(Si2Cl6, 약칭: HCDS)을 사용할 수 있다. HCDS와 같이 상온 상압 하에서 액체 상태인 액체 원료를 사용하는 경우에는, 액체 원료를 기화기나 버블러 등의 기화 시스템에 의해 기화하여, 원료 가스(HCDS 가스)로서 공급하게 된다.
가스 공급관(232b)으로부터는 원료 가스와는 화학 구조(분자 구조)가 상이한 반응 가스로서, 예를 들어, 질소(N) 함유 가스가 MFC(241b), 밸브(243b), 노즐(249b)을 통하여 처리실(201) 내로 공급되도록 구성되어 있다. 질소 함유 가스로는, 예를 들어 질화 수소계 가스를 사용할 수 있다. 질화 수소계 가스는 N 및 H의 두 원소만으로 구성되는 물질이라고도 할 수 있고, 후술하는 기판 처리 공정에 있어서, 질화 가스, 즉 N 소스로서 작용한다. 질화 수소계 가스로는, 예를 들어 암모니아(NH3) 가스를 사용할 수 있다.
가스 공급관(232b)으로부터는 원료 가스와는 화학 구조가 상이한 반응 가스로서, 예를 들어 탄소(C) 함유 가스가 MFC(241b), 밸브(243b), 노즐(249b)을 통하여 처리실(201) 내로 공급되도록 구성되어 있다. 탄소 함유 가스로는, 예를 들어 탄화수소계 가스를 사용할 수 있다. 탄화수소계 가스는 C 및 H의 두 원소만으로 구성되는 물질이라고도 할 수 있고, 후술하는 기판 처리 공정에 있어서 C 소스로서 작용한다. 탄화수소계 가스로는, 예를 들어, 프로필렌(C3H6) 가스를 사용할 수 있다.
가스 공급관(232c, 232d)으로부터는 클리닝 가스로서, 불소계 가스가 MFC(241c, 241d), 밸브(243c, 243d), 가스 공급관(232a, 232b), 노즐(249a, 249b)을 각각 통하여 처리실(201) 내로 공급되도록 구성되어 있다. 불소계 가스로는, 예를 들어 불소(F2) 가스를 사용할 수 있다.
가스 공급관(232c, 232d)으로부터는 클리닝 가스로서, 산화질소계 가스가 MFC(241c, 241d), 밸브(243c, 243d), 가스 공급관(232a, 232b), 노즐(249a, 249b)을 각각 통하여 처리실(201) 내로 공급되도록 구성되어 있다. 산화질소계 가스는, 그 단체(單體)로는 클리닝 작용을 발휘하지 않지만, 불소계 가스와 반응함으로써, 예를 들어 할로겐화 니트로실 화합물 등의 활성종을 생성하여, 불소계 가스의 클리닝 작용을 향상시키도록 작용한다. 산화질소계 가스로는, 예를 들어 일산화질소(NO) 가스를 사용할 수 있다.
가스 공급관(232e, 232f)으로부터는 불활성 가스로서, 예를 들어 질소(N2) 가스가 각각 MFC(241e, 241f), 밸브(243e, 243f), 가스 공급관(232a, 232b), 노즐(249a, 249b)을 통하여 처리실(201) 내로 공급되도록 구성되어 있다.
가스 공급관(232a)으로부터 상술한 바와 같은 원료 가스를 흐르게 하는 경우, 주로 가스 공급관(232a), MFC(241a), 밸브(243a)에 의해, 원료 가스 공급계가 구성된다. 노즐(249a)을 원료 가스 공급계에 포함하여 생각해도 된다. 원료 가스 공급계를 원료 공급계라고 부를 수도 있다. 가스 공급관(232a)으로부터 할로실란 원료 가스를 흐르게 하는 경우, 원료 가스 공급계를 할로실란 원료 가스 공급계, 또는 할로실란 원료 공급계라고 부를 수도 있다.
가스 공급관(232b)으로부터 질소 함유 가스를 공급하는 경우, 주로 가스 공급관(232b), MFC(241b), 밸브(243b)에 의해, 질소 함유 가스 공급계가 구성된다. 노즐(249b)을 질소 함유 가스 공급계에 포함하여 생각해도 된다. 질소 함유 가스 공급계를 질화 가스 공급계, 또는 질화제 공급계라고 부를 수도 있다. 가스 공급관(232b)으로부터 질화 수소계 가스를 흐르게 하는 경우, 질소 함유 가스 공급계를 질화 수소계 가스 공급계, 또는 질화 수소 공급계라고 부를 수도 있다.
가스 공급관(232b)으로부터 탄소 함유 가스를 공급하는 경우, 주로 가스 공급관(232b), MFC(241b), 밸브(243b)에 의해, 탄소 함유 가스 공급계가 구성된다. 노즐(249b)을 탄소 함유 가스 공급계에 포함하여 생각해도 된다. 가스 공급관(232b)으로부터 탄화수소계 가스를 공급하는 경우, 탄소 함유 가스 공급계를 탄화수소계 가스 공급계, 또는 탄화수소 공급계라고 부를 수도 있다.
상술한 질소 함유 가스 공급계 및 탄소 함유 가스 공급계 중 어느 하나, 또는 양쪽의 가스 공급계를 반응 가스 공급계라고 부를 수도 있다.
가스 공급관(232c)으로부터 불소계 가스를 공급하는 경우, 주로 가스 공급관(232c), MFC(241c), 밸브(243c)에 의해, 불소계 가스 공급계가 구성된다. 가스 공급관(232a)의 가스 공급관(232c)과의 접속부보다도 하류측, 노즐(249a)을 불소계 가스 공급계에 포함하여 생각해도 된다. 또한, 가스 공급관(232d)으로부터 불소계 가스를 공급하는 경우, 주로 가스 공급관(232d), MFC(241d), 밸브(243d)에 의해, 불소계 가스 공급계가 구성된다. 가스 공급관(232b)의 가스 공급관(232d)과의 접속부보다도 하류측, 노즐(249b)을 불소계 가스 공급계에 포함하여 생각해도 된다.
가스 공급관(232c)으로부터 산화질소계 가스를 공급하는 경우, 주로 가스 공급관(232c), MFC(241c), 밸브(243c)에 의해, 산화질소계 가스 공급계가 구성된다. 가스 공급관(232a)의 가스 공급관(232c)과의 접속부보다도 하류측, 노즐(249a)을 산화질소계 가스 공급계에 포함하여 생각해도 된다. 또한, 가스 공급관(232d)으로부터 산화질소계 가스를 공급하는 경우, 주로 가스 공급관(232d), MFC(241d), 밸브(243d)에 의해, 산화질소계 가스 공급계가 구성된다. 가스 공급관(232b)의 가스 공급관(232d)과의 접속부보다도 하류측, 노즐(249b)을 산화질소계 가스 공급계에 포함하여 생각해도 된다. 산화질소계 가스 공급계를 산화질소 공급계라고 부를 수도 있다.
상술한 불소계 가스 공급계 및 산화질소계 가스 공급계 중 어느 하나, 또는 양쪽의 가스 공급계를 클리닝 가스 공급계라고 부를 수도 있다.
또한, 주로 가스 공급관(232e, 232f), MFC(241e, 241f), 밸브(243e, 243f)에 의해, 불활성 가스 공급계가 구성된다. 불활성 가스 공급계를 퍼지 가스 공급계, 또는 캐리어 가스 공급계라고 부를 수도 있다.
반응관(203)에는 처리실(201) 내의 분위기를 배기하는 배기관(231)이 설치되어 있다. 배기관(231)에는, 처리실(201) 내의 압력을 검출하는 압력 검출기(압력 검출부)로서의 압력 센서(245) 및 배기 밸브(압력 조정부)로서의 APC(Auto Pressure Controller) 밸브(244)를 통하여, 진공 배기 장치로서의 진공 펌프(246)가 접속되어 있다. APC 밸브(244)는 진공 펌프(246)를 작동시킨 상태에서 밸브를 개폐함으로써, 처리실(201) 내의 진공 배기 및 진공 배기 정지를 행할 수 있고, 또한 진공 펌프(246)를 작동시킨 상태에서, 압력 센서(245)에 의해 검출된 압력 정보에 기초하여 밸브 개방도를 조절함으로써, 처리실(201) 내의 압력을 조정할 수 있도록 구성되어 있는 밸브이다. 주로 배기관(231), APC 밸브(244), 압력 센서(245)에 의해 배기계가 구성된다. 진공 펌프(246)를 배기계에 포함하여 생각해도 된다. 배기관(231)은 반응관(203)에 설치하는 경우에 한정되지 않고, 노즐(249a, 249b)과 마찬가지로 매니폴드(209)에 설치해도 된다.
매니폴드(209)의 하방에는, 매니폴드(209)의 하단 개구를 기밀하게 폐색 가능한 노구(爐口) 덮개로서의 시일 캡(219)이 설치되어 있다. 시일 캡(219)은 매니폴드(209)의 하단에 수직 방향 하측으로부터 접촉되도록 구성되어 있다. 시일 캡(219)은 예를 들어 SUS 등의 금속으로 이루어지고, 원반 형상으로 형성되어 있다. 시일 캡(219)의 상면에는 매니폴드(209)의 하단과 접촉하는 시일 부재로서의 O링(220b)이 설치되어 있다. 시일 캡(219)의 처리실(201)과 반대측에는, 후술하는 보트(217)를 회전시키는 회전 기구(267)가 설치되어 있다. 회전 기구(267)의 회전축(255)은 시일 캡(219)을 관통하여 보트(217)에 접속되어 있다. 회전 기구(267)는 보트(217)를 회전시킴으로써 웨이퍼(200)를 회전시키도록 구성되어 있다. 시일 캡(219)은 반응관(203)의 외부에 수직으로 설치된 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(115)에 의해 수직 방향으로 승강되도록 구성되어 있다. 보트 엘리베이터(115)는 시일 캡(219)을 승강시킴으로써, 보트(217)를 처리실(201) 내외에 반입 및 반출하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 보트 엘리베이터(115)는 보트(217) 및 보트(217)에 지지되는 웨이퍼(200)를 처리실(201) 내외에 반송하는 반송 장치(반송 기구)로서 구성되어 있다.
기판 지지구로서의 보트(217)는 복수, 예를 들어 25 내지 200장의 웨이퍼(200)를 수평 자세로, 또한 서로 중심을 정렬시킨 상태에서 수직 방향으로 정렬시켜서 다단으로 지지하도록, 즉 간격을 두어 배열시키도록 구성되어 있다. 보트(217)는, 예를 들어 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로 이루어진다. 보트(217)의 하부에는, 예를 들어 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로 이루어지는 단열판(218)이 수평 자세로 다단으로 지지되어 있다. 이 구성에 의해, 히터(207)로부터의 열이 시일 캡(219)측에 전해지기 어려워진다. 단, 본 실시 형태는 상술한 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 보트(217)의 하부에 단열판(218)을 설치하지 않고, 석영이나 SiC 등의 내열성 재료를 포함하는 통 형상의 부재로서 구성된 단열 통을 설치해도 된다.
반응관(203) 내에는, 온도 검출기로서의 온도 센서(263)가 설치되어 있다. 온도 센서(263)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(207)로의 통전 상태를 조정함으로써, 처리실(201) 내의 온도가 원하는 온도 분포가 되도록 구성되어 있다. 온도 센서(263)는 노즐(249a, 249b)과 마찬가지로 L자형으로 구성되어 있고, 반응관(203)의 내벽을 따라 설치되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제어부(제어 수단)인 컨트롤러(121)는 CPU(Central Processing Unit)(121a), RAM(Random Access Memory)(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)를 구비한 컴퓨터로서 구성되어 있다. RAM(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)는 내부 버스(121e)를 통하여, CPU(121a)와 데이터 교환 가능하도록 구성되어 있다. 컨트롤러(121)에는, 예를 들어 터치 패널 등으로 구성된 입출력 장치(122)가 접속되어 있다.
기억 장치(121c)는, 예를 들어 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성되어 있다. 기억 장치(121c) 내에는, 기판 처리 장치의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나, 후술하는 기판 처리의 수순이나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피나, 후술하는 클리닝 처리의 수순이나 조건 등이 기재된 클리닝 레시피 등이 판독 가능하게 저장되어 있다. 프로세스 레시피는, 후술하는 기판 처리 공정에서의 각 수순을 컨트롤러(121)에 실행시켜, 소정의 결과를 얻을 수 있게 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 또한, 클리닝 레시피는 후술하는 클리닝 공정에서의 각 수순을 컨트롤러(121)에 실행시켜, 소정의 결과를 얻을 수 있게 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이 프로세스 레시피나 클리닝 레시피나 제어 프로그램 등을 총칭하여, 간단히 프로그램이라고도 한다. 본 명세서에 있어서 프로그램이라는 용어를 사용한 경우에는, 프로세스 레시피 단체만을 포함하는 경우, 클리닝 레시피 단체만을 포함하는 경우, 제어 프로그램 단체만을 포함하는 경우, 또는 프로세스 레시피, 클리닝 레시피 및 제어 프로그램 중 임의의 조합을 포함하는 경우가 있다. RAM(121b)은 CPU(121a)에 의해 판독된 프로그램이나 데이터 등이 일시적으로 유지되는 메모리 영역(워크에리어)으로서 구성되어 있다.
I/O 포트(121d)는 상술한 MFC(241a 내지 241f), 밸브(243a 내지 243f), 압력 센서(245), APC 밸브(244), 진공 펌프(246), 히터(207), 온도 센서(263), 회전 기구(267), 보트 엘리베이터(115) 등에 접속되어 있다.
CPU(121a)는, 기억 장치(121c)로부터 제어 프로그램을 판독하여 실행함과 함께, 입출력 장치(122)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라서 기억 장치(121c)로부터 프로세스 레시피를 판독하도록 구성되어 있다. CPU(121a)는, 판독한 프로세스 레시피의 내용을 따르도록, MFC(241a 내지 241f)에 의한 각종 가스의 유량 조정 동작, 밸브(243a 내지 243f)의 개폐 동작, APC 밸브(244)의 개폐 동작 및 압력 센서(245)에 기초하는 APC 밸브(244)에 의한 압력 조정 동작, 진공 펌프(246)의 기동 및 정지, 온도 센서(263)에 기초하는 히터(207)의 온도 조정 동작, 회전 기구(267)에 의한 보트(217)의 회전 및 회전 속도 조절 동작, 보트 엘리베이터(115)에 의한 보트(217)의 승강 동작 등을 제어하도록 구성되어 있다.
컨트롤러(121)는 전용의 컴퓨터로 구성되어 있는 경우에 한정되지 않고, 범용의 컴퓨터로 구성되어 있어도 된다. 예를 들어, 상술한 프로그램을 저장한 외부 기억 장치(예를 들어, 자기 테이프, 플렉시블 디스크나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광 디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB 메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리)(123)를 준비하고, 이 외부 기억 장치(123)를 사용하여 범용의 컴퓨터에 프로그램을 인스톨하는 것 등에 의해, 본 실시 형태의 컨트롤러(121)를 구성할 수 있다. 단, 컴퓨터에 프로그램을 공급하기 위한 수단은, 외부 기억 장치(123)를 통하여 공급하는 경우에 한정되지 않는다. 예를 들어, 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 사용하여, 외부 기억 장치(123)를 통하지 않고 프로그램을 공급하도록 해도 된다. 기억 장치(121c)나 외부 기억 장치(123)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여, 간단히 기록 매체라고도 말한다. 본 명세서에 있어서 기록 매체라는 용어를 사용한 경우에는, 기억 장치(121c) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(123) 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양쪽을 포함하는 경우가 있다.
(2) 성막 처리
상술한 기판 처리 장치를 사용하여, 반도체 장치(디바이스)의 제조 공정의 일 공정으로서, 기판 위에 막을 형성하는 시퀀스 예에 대해서, 도 4의 (a)를 사용하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 기판 처리 장치를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(121)에 의해 제어된다.
도 4의 (a)에 도시하는 성막 시퀀스에서는,
성막 온도로 가열된 처리실(201) 내의 기판으로서의 웨이퍼(200)에 대하여 성막 온도로 가열된 제1 노즐로서의 노즐(249a)로부터 원료 가스로서 실리콘 함유 가스인 DCS 가스를 공급하는 스텝 1과,
성막 온도로 가열된 제2 노즐로서의 노즐(249b)로부터 반응 가스로서 탄소 함유 가스인 C3H6 가스를 공급하는 스텝 2와,
성막 온도로 가열된 제2 노즐로서의 노즐(249b)로부터 반응 가스로서 질소 함유 가스인 NH3 가스를 공급하는 스텝 3을 포함하는 사이클을 소정 횟수 행함으로써, 웨이퍼(200) 위에 실리콘 탄질화막(SiCN막)을 형성한다.
여기에서는 일례로서, 스텝 1 내지 3을 비동시에, 즉 동기시키지 않고 행하는 사이클을 소정 횟수(n회) 행하는 경우에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서, 사이클을 소정 횟수 행한다는 것은, 이 사이클을 1회 또는 복수회 행하는 것을 의미한다. 즉, 사이클을 1회 이상 행하는 것을 의미한다. 도 4의 (a)는 상술한 사이클을 n회 반복하는 예를 도시하고 있다.
또한, 본 명세서에 있어서 「웨이퍼」라는 용어를 사용한 경우에는, 「웨이퍼 그 자체」를 의미하는 경우나, 「웨이퍼와 그 표면에 형성된 소정의 층이나 막 등과의 적층체(집합체)」를 의미하는 경우, 즉 표면에 형성된 소정의 층이나 막 등을 포함하여 웨이퍼라고 부르는 경우가 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「웨이퍼의 표면」이라는 용어를 사용한 경우에는, 「웨이퍼 그 자체의 표면(노출면)」을 의미하는 경우나, 「웨이퍼 위에 형성된 소정의 층이나 막 등의 표면, 즉 적층체로서의 웨이퍼의 최표면」을 의미하는 경우가 있다.
따라서, 본 명세서에 있어서 「웨이퍼에 대하여 소정의 가스를 공급한다」라고 기재한 경우에는, 「웨이퍼 그 자체의 표면(노출면)에 대하여 소정의 가스를 직접 공급한다」는 것을 의미하는 경우나, 「웨이퍼 위에 형성되어 있는 층이나 막 등에 대하여, 즉 적층체로서의 웨이퍼의 최표면에 대하여 소정의 가스를 공급한다」는 것을 의미하는 경우가 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「웨이퍼 위에 소정의 층(또는 막)을 형성한다」라고 기재한 경우에는, 「웨이퍼 그 자체의 표면(노출면) 위에 소정의 층(또는 막)을 직접 형성한다」는 것을 의미하는 경우나, 「웨이퍼 위에 형성되어 있는 층이나 막 등의 위, 즉 적층체로서의 웨이퍼의 최표면 위에 소정의 층(또는 막)을 형성한다」는 것을 의미하는 경우가 있다.
또한, 본 명세서에 있어서 「기판」이라는 용어를 사용한 경우도 「웨이퍼」라는 용어를 사용한 경우와 마찬가지이며, 그 경우, 상기 설명에 있어서 「웨이퍼」를 「기판」으로 치환하여 생각하면 된다.
(웨이퍼 차지 및 보트 로드)
복수매의 웨이퍼(200)가 보트(217)에 장전(웨이퍼 차지)되면, 도 1에 도시되고 있는 바와 같이, 복수매의 웨이퍼(200)를 보유 지지한 보트(217)는 보트 엘리베이터(115)에 의해 들어올려져 처리실(201) 내로 반입(보트 로드)된다. 이 상태에서, 시일 캡(219)은 O링(220b)을 개재하여 매니폴드(209)의 하단을 시일한 상태가 된다.
(압력 조정 및 온도 조정)
처리실(201) 내, 즉 웨이퍼(200)가 존재하는 공간이 원하는 압력(진공도)이 되도록 진공 펌프(246)에 의해 진공 배기(감압 배기)된다. 이때, 처리실(201) 내의 압력은 압력 센서(245)로 측정되고, 이 측정된 압력 정보에 기초하여 APC 밸브(244)가 피드백 제어된다. 진공 펌프(246)는 적어도 웨이퍼(200)에 대한 처리가 종료될 때까지의 동안에는 항상 작동시킨 상태를 유지한다.
또한, 처리실(201) 내의 웨이퍼(200)가 원하는 성막 온도가 되도록 히터(207)에 의해 가열된다. 이때, 처리실(201) 내가 원하는 온도 분포가 되도록, 온도 센서(263)가 검출한 온도 정보에 기초하여 히터(207)로의 통전 상태가 피드백 제어된다. 처리실(201) 내의 웨이퍼(200)를 성막 온도로 가열함으로써, 반응관(203)의 내벽, 노즐(249a, 249b)의 표면이나 내부, 보트(217)의 표면 등은 성막 온도로 가열된다. 히터(207)에 의한 처리실(201) 내의 가열은, 적어도 웨이퍼(200)에 대한 처리가 종료될 때까지의 동안에는 계속하여 행하여진다.
또한, 회전 기구(267)에 의한 보트(217) 및 웨이퍼(200)의 회전을 개시한다. 회전 기구(267)에 의한 보트(217) 및 웨이퍼(200)의 회전은, 적어도 웨이퍼(200)에 대한 처리가 종료될 때까지의 동안에는 계속하여 행하여진다.
(SiCN막 형성 공정)
그 후, 다음 3개의 스텝, 즉 스텝 1 내지 3을 차례로 실행한다.
[스텝 1]
(DCS 가스 공급)
밸브(243a)를 개방하여, 가스 공급관(232a) 내로 DCS 가스를 흐르게 한다. DCS 가스는 MFC(241a)에 의해 유량 조정되고, 성막 온도로 가열된 노즐(249a)로부터 처리실(201) 내로 공급되어, 배기관(231)으로부터 배기된다. 이때, 웨이퍼(200)에 대하여 DCS 가스가 공급되게 된다. 이때 동시에 밸브(243e)를 개방하여, 가스 공급관(232e) 내로 N2 가스를 흐르게 한다. N2 가스는 MFC(241e)에 의해 유량 조정되고, DCS 가스와 함께 처리실(201) 내로 공급되어, 배기관(231)으로부터 배기된다.
또한, 노즐(249b) 내로의 DCS 가스의 침입을 방지하기 위해서, 밸브(243f)를 개방하여, 가스 공급관(232f) 내로 N2 가스를 흐르게 한다. N2 가스는 가스 공급관(232b), 노즐(249b)을 통하여 처리실(201) 내로 공급되고, 배기관(231)으로부터 배기된다.
이때, APC 밸브(244)를 적정하게 조정하여, 처리실(201) 내의 압력을, 예를 들어 1 내지 2666㎩, 바람직하게는 67 내지 1333㎩의 범위 내의 압력으로 한다. MFC(241a)에 의해 제어되는 DCS 가스의 공급 유량은, 예를 들어 1 내지 2000sccm, 바람직하게는 10 내지 1000sccm의 범위 내의 유량으로 한다. MFC(241e, 241f)에 의해 제어되는 N2 가스의 공급 유량은, 각각 예를 들어 100 내지 10000sccm의 범위 내의 유량으로 한다. DCS 가스를 웨이퍼(200)에 대하여 공급하는 시간, 즉 가스 공급 시간(조사 시간)은, 예를 들어 1 내지 120초, 바람직하게는 1 내지 60초의 범위 내의 시간으로 한다. 히터(207)의 온도는 웨이퍼(200)의 온도가, 예를 들어 250 내지 700℃, 바람직하게는 300 내지 650℃, 보다 바람직하게는 350 내지 600℃의 범위 내의 온도가 되는 온도로 설정한다.
웨이퍼(200)의 온도가 250℃ 미만이 되면, 웨이퍼(200) 위에 DCS가 화학 흡착되기 어려워져, 실용적인 성막 속도가 얻어지지 않게 되는 경우가 있다. 웨이퍼(200)의 온도를 250℃ 이상으로 함으로써 이것을 해소하는 것이 가능하게 된다. 웨이퍼(200)의 온도를 300℃ 이상, 나아가 350℃ 이상으로 함으로써, 웨이퍼(200) 위에 DCS를 보다 충분히 흡착시키는 것이 가능해져, 보다 충분한 성막 속도가 얻어지게 된다.
웨이퍼(200)의 온도가 700℃를 초과하면, CVD 반응이 강해짐(기상 반응이 지배적이 됨)으로써, 막 두께 균일성이 악화되기 쉬워져, 그 제어가 곤란해져 버린다. 웨이퍼(200)의 온도를 700℃ 이하로 함으로써, 막 두께 균일성의 악화를 억제할 수 있어, 그 제어가 가능하게 된다. 특히 웨이퍼(200)의 온도를 650℃ 이하, 나아가 600℃ 이하로 함으로써, 표면 반응이 지배적이 되고, 막 두께 균일성을 확보하기 쉬워져, 그 제어가 용이하게 된다.
따라서, 웨이퍼(200)의 온도는 250 내지 700℃, 바람직하게는 300 내지 650℃, 보다 바람직하게는 350 내지 600℃의 범위 내의 온도로 하는 것이 좋다.
상술한 조건 하에서 웨이퍼(200)에 대하여 DCS 가스를 공급함으로써, 웨이퍼(200)(표면의 하지막) 위에 제1층으로서, 예를 들어 1 원자층 미만 내지 수원자층 정도의 두께의 Cl을 포함하는 Si 함유층이 형성된다. Cl을 포함하는 Si 함유층은, Cl을 포함하는 Si층이어도 되고, DCS 가스의 흡착층이어도 되며, 그 양쪽을 포함하고 있어도 된다.
Cl을 포함하는 Si층이란, Si에 의해 구성되고 Cl을 포함하는 연속적인 층 외에, 불연속인 층이나, 이들이 겹쳐져서 생기는 Cl을 포함하는 Si박막도 포함하는 총칭이다. Si에 의해 구성되고 Cl을 포함하는 연속적인 층을, Cl을 포함하는 Si박막이라고 하는 경우도 있다. Cl을 포함하는 Si층을 구성하는 Si는, Cl과의 결합이 완전히 끊어져 있지 않은 것 외에, Cl과의 결합이 완전히 끊어져 있는 것도 포함한다.
DCS 가스의 흡착층은, DCS 가스의 가스 분자의 연속적인 흡착층 외에, 불연속인 흡착층도 포함한다. 즉, DCS 가스의 흡착층은 DCS 분자로 구성되는 1 분자층 또는 1 분자층 미만의 두께의 흡착층을 포함한다. DCS 가스의 흡착층을 구성하는 DCS 분자는, Si와 Cl의 결합이 일부 끊어진 것도 포함한다. 즉, DCS 가스의 흡착층은, DCS 가스의 물리 흡착층이어도 되고, DCS 가스의 화학 흡착층이어도 되며, 그 양쪽을 포함하고 있어도 된다.
여기서, 1 원자층 미만의 두께의 층이란 불연속으로 형성되는 원자층을 의미하고 있고, 1 원자층의 두께의 층이란 연속적으로 형성되는 원자층을 의미하고 있다. 1 분자층 미만의 두께의 층이란 불연속으로 형성되는 분자층을 의미하고 있고, 1 분자층의 두께의 층이란 연속적으로 형성되는 분자층을 의미하고 있다. Cl을 포함하는 Si 함유층은, Cl을 포함하는 Si층과 DCS 가스의 흡착층의 양쪽을 포함할 수 있다. 단, 상술한 바와 같이, Cl을 포함하는 Si 함유층에 대해서는 「1 원자층」, 「수 원자층」 등의 표현을 사용하여 나타내는 것으로 한다.
DCS 가스가 자기분해(열분해)하는 조건 하, 즉 DCS 가스의 열분해 반응이 발생하는 조건 하에서는, 웨이퍼(200) 위에 Si가 퇴적됨으로써 Cl을 포함하는 Si층이 형성된다. DCS 가스가 자기분해(열분해)하지 않는 조건 하, 즉 DCS 가스의 열분해 반응이 발생하지 않는 조건 하에서는, 웨이퍼(200) 상에 DCS 가스가 흡착됨으로써 DCS 가스의 흡착층이 형성된다. 웨이퍼(200) 상에 DCS 가스의 흡착층을 형성하는 것보다도, 웨이퍼(200) 상에 Cl을 포함하는 Si층을 형성하는 쪽이, 성막 레이트를 높게 할 수 있는 점에서는 바람직하다.
웨이퍼(200) 상에 형성되는 제1층의 두께가 수 원자층을 초과하면, 후술하는 스텝 3에서의 개질 작용이 제1층의 전체에 도달하지 않게 된다. 또한, 웨이퍼(200) 상에 형성 가능한 제1층의 두께의 최소값은 1 원자층 미만이다. 따라서, 제1층의 두께는 1 원자층 미만 내지 수 원자층 정도로 하는 것이 바람직하다. 제1층의 두께를 1 원자층 이하, 즉 1 원자층 또는 1 원자층 미만으로 함으로써, 후술하는 스텝 3에서의 개질 반응의 작용을 상대적으로 높일 수 있어, 스텝 3에서의 개질 반응에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 스텝 1에서의 제1층의 형성에 필요로 하는 시간을 단축할 수도 있다. 결과적으로 1 사이클당 처리 시간을 단축할 수 있고, 총 처리 시간을 단축하는 것도 가능하게 된다. 즉, 성막 레이트를 높게 하는 것도 가능하게 된다. 또한, 제1층의 두께를 1 원자층 이하로 함으로써, 막 두께 균일성의 제어성을 높이는 것도 가능하게 된다.
(잔류 가스 제거)
제1층이 형성된 후, 밸브(243a)를 폐쇄하여, DCS 가스의 공급을 정지한다. 이때, APC 밸브(244)는 개방한 상태로 하여, 진공 펌프(246)에 의해 처리실(201) 내를 진공 배기하여, 처리실(201) 내에 잔류하는 미반응 또는 제1층의 형성에 기여한 후의 DCS 가스를 처리실(201) 내로부터 제거한다. 이때, 밸브(243e, 243f)는 개방한 상태로 하여, N2 가스의 처리실(201) 내로의 공급을 유지한다. N2 가스는 퍼지 가스로서 작용하고, 이에 의해 처리실(201) 내에 잔류하는 가스를 처리실(201) 내로부터 제거하는 효과를 높일 수 있다.
이때, 처리실(201) 내에 잔류하는 가스를 완전히 제거하지 않아도 되고, 처리실(201) 내를 완전히 퍼지하지 않아도 된다. 처리실(201) 내에 잔류하는 가스가 미량이면, 그 후에 행하여지는 스텝 2에 있어서 악영향이 발생할 일은 없다. 처리실(201) 내로 공급하는 N2 가스의 유량도 대유량으로 할 필요는 없고, 예를 들어, 반응관(203)(처리실(201)의 용적과 같은 정도의 양의 N2 가스를 공급함으로써, 스텝 2에 있어서 악영향이 발생하지 않는 정도의 퍼지를 행할 수 있다. 이와 같이, 처리실(201) 내를 완전히 퍼지하지 않음으로써, 퍼지 시간을 단축하여, 스루풋을 향상시킬 수 있다. N2 가스의 소비를 필요 최소한으로 억제하는 것도 가능하게 된다.
원료 가스로는 DCS 가스 외에, 예를 들어 모노클로로실란(SiH3Cl, 약칭: MCS) 가스, 헥사클로로디실란(Si2Cl6, 약칭: HCDS) 가스, 테트라클로로실란, 즉 실리콘테트라클로라이드(SiCl4, 약칭: STC) 가스, 트리클로로실란(SiHCl3, 약칭: TCS) 가스, 트리실란(Si3H8, 약칭: TS) 가스, 디실란(Si2H6, 약칭: DS) 가스, 모노실란(SiH4, 약칭: MS) 가스 등의 무기 원료 가스나, 테트라키스디메틸아미노실란(Si[N(CH3)2]4, 약칭: 4DMAS) 가스, 트리스디메틸아미노실란(Si[N(CH3)2]3H, 약칭: 3DMAS) 가스, 비스디에틸아미노실란(Si[N(C2H5)2]2H2, 약칭: 2DEAS) 가스, 비스터셜부틸아미노실란(SiH2[NH(C4H9)]2, 약칭: BTBAS) 가스 등의 유기 원료 가스를 사용할 수 있다. Cl을 포함하는 원료 가스를 사용하는 경우에는 조성식 중(1 분자 중)에 있어서의 Cl 수가 적은 원료를 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들어, DCS 가스나 MCS 가스를 사용하는 것이 바람직하다. 불활성 가스로는 N2 가스 외에, 예를 들어 Ar 가스, He 가스, Ne 가스, Xe 가스 등의 희가스를 사용할 수 있다.
[스텝 2]
(C3H6 가스 공급)
스텝 1이 종료된 후, 처리실(201) 내의 웨이퍼(200)에 대하여 C3H6 가스를 공급한다.
이 스텝에서는, 가스 공급관(232b)으로부터 C3H6 가스를 흐르게 하도록 하고, 밸브(243b, 243e, 243f)의 개폐 제어를, 스텝 1에 있어서의 밸브(243a, 243e, 243f)의 개폐 제어와 마찬가지의 수순으로 행한다. C3H6 가스는 성막 온도로 가열된 노즐(249b)로부터 처리실(201) 내에 공급된다. MFC(241b)에 의해 제어되는 C3H6 가스의 공급 유량은, 예를 들어 100 내지 10000sccm의 범위 내의 유량으로 한다. 처리실(201) 내의 압력은, 예를 들어 1 내지 5000㎩, 바람직하게는 1 내지 4000㎩의 범위 내의 압력으로 한다. 처리실(201) 내에 있어서의 C3H6 가스의 분압은, 예를 들어 0.01 내지 4950㎩의 범위 내의 압력으로 한다. C3H6 가스를 웨이퍼(200)에 대하여 공급하는 시간, 즉 가스 공급 시간(조사 시간)은, 예를 들어 1 내지 200초, 바람직하게는 1 내지 120초, 보다 바람직하게는 1 내지 60초의 범위 내의 시간으로 한다. 기타 처리 조건은, 예를 들어 스텝 1과 마찬가지의 처리 조건으로 한다.
상술한 조건 하에서 웨이퍼(200)에 대하여 C3H6 가스를 공급함으로써, 웨이퍼(200) 위에 형성된 제1층(Cl을 포함하는 Si 함유층)의 표면 위에, 1 원자층 미만의 C 함유층, 즉 불연속인 C 함유층이 형성된다. C 함유층은 C층이어도 되고, C3H6 가스의 화학 흡착층이어도 되며, 그 양쪽을 포함하고 있어도 된다. 또한, 후술하는 스텝 3에 있어서, C 함유층이 형성된 제1층과 NH3 가스와의 반응, 즉 실리콘 탄질화층(SiCN층)의 형성을 확실하게 행하기 위해서는, 제1층의 표면 위로의 C3H6 가스 분자 등의 흡착 반응이 포화되기 전에, 즉 제1층의 표면 위에 형성되는 C3H6 가스의 흡착층(화학 흡착층) 등의 C 함유층이 연속층이 되기 전에(불연속층인 동안에), C3H6 가스의 공급을 정지하는 것이 바람직하다.
(잔류 가스 제거)
제1층의 표면 위에 C 함유층이 형성된 후, 밸브(243b)를 폐쇄하여, C3H6 가스의 공급을 정지한다. 그리고, 스텝 1과 마찬가지의 처리 수순에 의해, 처리실(201) 내에 잔류하는 미반응 또는 C 함유층의 형성에 기여한 후의 C3H6 가스나 반응 부생성물을 처리실(201) 내로부터 제거한다. 이때, 처리실(201) 내에 잔류하는 가스 등을 완전히 제거하지 않아도 되는 점은 스텝 1과 마찬가지이다.
탄소 함유 가스로는 C3H6 가스 외에, 예를 들어 아세틸렌(C2H2) 가스, 에틸렌(C2H4) 가스 등의 탄화수소계 가스를 사용할 수 있다.
[스텝 3]
(NH3 가스 공급)
스텝 2가 종료된 후, 처리실(201) 내의 웨이퍼(200)에 대하여 NH3 가스를 공급한다.
이 스텝에서는, 가스 공급관(232b)으로부터 NH3 가스를 흐르게 하도록 하고, 밸브(243b, 243e, 243f)의 개폐 제어를, 스텝 2에 있어서의 밸브(243b, 243e, 243f)의 개폐 제어와 마찬가지의 수순으로 행한다. NH3 가스는 성막 온도로 가열된 노즐(249b)로부터 처리실(201) 내에 공급된다. MFC(241b)에 의해 제어되는 NH3 가스의 공급 유량은, 예를 들어 100 내지 10000sccm의 범위 내의 유량으로 한다. 처리실(201) 내의 압력은, 예를 들어 1 내지 4000㎩, 바람직하게는 1 내지 3000㎩의 범위 내의 압력으로 한다. 처리실(201) 내에 있어서의 NH3 가스의 분압은, 예를 들어 0.01 내지 3960㎩의 범위 내의 압력으로 한다. 처리실(201) 내의 압력을 이러한 비교적 높은 압력대로 함으로써, NH3 가스를 논플라즈마로 열적으로 활성화시키는 것이 가능하게 된다. NH3 가스는 열로 활성화시켜서 공급하는 편이, 비교적 소프트한 반응을 발생시킬 수 있어, 후술하는 질화를 비교적 소프트하게 행할 수 있다. 열로 활성화시킨 NH3 가스를 웨이퍼(200)에 대하여 공급하는 시간, 즉 가스 공급 시간(조사 시간)은, 예를 들어 1 내지 120초, 바람직하게는 1 내지 60초의 범위 내의 시간으로 한다. 기타의 처리 조건은, 예를 들어 스텝 1과 마찬가지의 처리 조건으로 한다.
상술한 조건 하에서 웨이퍼(200)에 대하여 NH3 가스를 공급함으로써, C 함유층이 형성된 제1층의 적어도 일부가 질화(개질)된다. C 함유층이 형성된 제1층이 개질됨으로써, 웨이퍼(200) 위에 Si, C 및 N을 포함하는 제2층, 즉 SiCN층이 형성되게 된다. 제2층을 형성할 때, C 함유층이 형성된 제1층에 포함되어 있었던 Cl 등의 불순물은, NH3 가스에 의한 개질 반응의 과정에 있어서, 적어도 Cl을 포함하는 가스 상태 물질을 구성하고, 처리실(201) 내로부터 배출된다. 즉, C 함유층이 형성된 제1층 중의 Cl 등의 불순물은 C 함유층이 형성된 제1층 중에서 빼내지거나, 탈리되거나 함으로써, C 함유층이 형성된 제1층으로부터 분리된다. 이에 의해, 제2층은 C 함유층이 형성된 제1층에 비하여 Cl 등의 불순물이 적은 층이 된다.
(잔류 가스 제거)
제2층이 형성된 후, 밸브(243b)를 폐쇄하여, NH3 가스의 공급을 정지한다. 그리고, 스텝 1과 마찬가지의 처리 수순에 의해, 처리실(201) 내에 잔류하는 미반응 또는 제2층의 형성에 기여한 후의 NH3 가스나 반응 부생성물을 처리실(201) 내로부터 제거한다. 이때, 처리실(201) 내에 잔류하는 가스 등을 완전히 제거하지 않아도 되는 점은 스텝 1과 마찬가지이다.
질소 함유 가스로는 NH3 가스 외에, 예를 들어 디아젠(N2H2) 가스, 히드라진(N2H4) 가스, N3H8 가스 등의 질화 수소계 가스나, 이들의 화합물을 포함하는 가스 등을 사용할 수 있다. 불활성 가스로는 N2 가스 외에, 예를 들어 Ar 가스, He 가스, Ne 가스, Xe 가스 등의 희가스를 사용할 수 있다.
(소정 횟수 실시)
상술한 스텝 1 내지 3을 비동시에 행하는 사이클을 1회 이상(소정 횟수) 행함으로써, 웨이퍼(200) 위에 소정 조성 및 소정 막 두께의 SiCN막을 형성할 수 있다. 상술한 사이클은 복수회 반복하는 것이 바람직하다. 즉, 1 사이클당 형성되는 SiCN층의 두께를 원하는 막 두께보다도 작게 하고, 상술한 사이클을 원하는 막 두께가 될 때까지 복수회 반복하는 것이 바람직하다.
사이클을 복수회 행하는 경우, 적어도 2사이클째 이후의 각 스텝에 있어서, 「웨이퍼(200)에 대하여 소정의 가스를 공급한다」고 기재한 부분은, 「웨이퍼(200) 위에 형성되어 있는 층에 대하여, 즉 적층체로서의 웨이퍼(200)의 최표면에 대하여 소정의 가스를 공급한다」는 것을 의미하고, 「웨이퍼(200) 위에 소정의 층을 형성한다」고 기재한 부분은, 「웨이퍼(200) 위에 형성되어 있는 층의 위, 즉 적층체로서의 웨이퍼(200)의 최표면 위에 소정의 층을 형성한다」는 것을 의미하고 있다. 이 점은 상술한 바와 같다. 이 점은 후술하는 다른 실시 형태에 있어서도 마찬가지이다.
(퍼지 및 대기압 복귀)
밸브(243e, 243f)를 개방하여, 가스 공급관(243e, 243f) 각각으로부터 N2 가스를 처리실(201) 내로 공급하고, 배기관(231)으로부터 배기한다. N2 가스는 퍼지 가스로서 작용한다. 이에 의해, 처리실(201) 내가 퍼지되어, 처리실(201) 내에 잔류하는 가스나 반응 부생성물이 처리실(201) 내로부터 제거된다(퍼지). 그 후, 처리실(201) 내의 분위기가 불활성 가스로 치환되고(불활성 가스 치환), 처리실(201) 내의 압력이 상압으로 복귀된다(대기압 복귀).
(보트 언로드 및 웨이퍼 디스차지)
보트 엘리베이터(115)에 의해 시일 캡(219)이 하강되어, 매니폴드(209)의 하단이 개구된다. 그리고, 처리가 끝난 웨이퍼(200)가 보트(217)에 지지된 상태에서, 매니폴드(209)의 하단으로부터 반응관(203)의 외부에 반출된다(보트 언로드). 처리가 끝난 웨이퍼(200)는 보트(217)로부터 취출된다(웨이퍼 디스차지).
(3) 클리닝 처리
상술한 성막 처리를 행하면, 반응관(203)의 내벽, 노즐(249a, 249b)의 표면, 보트(217)의 표면 등에 SiCN막 등의 박막을 포함하는 퇴적물이 누적된다. 즉, 이 박막을 포함하는 퇴적물이 성막 온도로 가열된 처리실(201) 내의 부재의 표면 등에 부착되어 누적된다. 또한, 성막 온도로 가열된 노즐(249a, 249b)의 내부에도, 퇴적물이 부착되어 누적된다. 이들 퇴적물의 양(퇴적물로 이루어지는 막의 두께)이 퇴적물에 박리나 낙하가 발생하기 전의 소정의 양(두께)에 도달하기 전에, 클리닝 처리가 행하여진다.
클리닝 처리는,
제1 온도로 가열된 처리실(201) 내로, 제1 온도로 가열된 제1 노즐로서의 노즐(249a)로부터 불소계 가스를 공급함과 함께 제1 온도로 가열된 제2 노즐로서의 노즐(249b)로부터 산화질소계 가스를 공급함으로써, 처리실(201) 내의 부재의 표면에 퇴적된 SiCN막을 포함하는 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 클리닝 스텝 1과,
처리실(201) 내의 온도를 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 변경하는 승온 스텝과,
제2 온도로 가열된 처리실(201) 내로, 제2 온도로 가열된 노즐(249a)로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 퇴적물 제거 후에 처리실(201) 내의 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 노즐(249a) 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 클리닝 스텝 2와,
제2 온도로 가열된 처리실(201) 내로, 제2 온도로 가열된 노즐(249b)로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 퇴적물 제거 후에 처리실(201) 내의 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 노즐(249b) 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 클리닝 스텝 3을 실시함으로써 행하여진다.
이하, 불소계 가스로서 F2 가스를, 산화질소계 가스로서 NO 가스를, 불활성 가스로서 N2 가스를 사용하는 클리닝 처리의 일례를, 도 5의 (a)를 참조하면서 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 기판 처리 장치를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(121)에 의해 제어된다. 또한, 도 5의 (a)에 있어서, 「Etching」은 후술하는 퇴적물의 제거 처리를 나타내고 있고, 「Treatment」는 후술하는 트리트먼트 처리를 나타내고 있다. 이 점은 도 5의 (b), 도 5의 (c)에 있어서도 마찬가지이다.
(보트 로드)
빈 보트(217), 즉 웨이퍼(200)를 장전하고 있지 않은 보트(217)가 보트 엘리베이터(115)에 의해 들어올려져 처리실(201) 내에 반입된다. 이 상태에서, 시일 캡(219)은 O링(220b)을 개재하여 매니폴드(209)의 하단을 시일한 상태가 된다.
(압력 조정 및 온도 조정)
처리실(201) 내가 제1 압력이 되도록, 진공 펌프(246)에 의해 진공 배기된다. 또한, 처리실(201) 내가 제1 온도가 되도록, 히터(207)에 의해 가열된다. 처리실(201) 내를 제1 온도로 가열함으로써, 반응관(203)의 내벽, 노즐(249a, 249b)의 표면이나 내부(내벽), 보트(217)의 표면 등은 제1 온도로 가열된다. 처리실(201) 내의 압력, 온도가 각각 제1 압력, 제1 온도에 도달하면, 후술하는 클리닝 스텝 1이 완료될 때까지의 동안은, 그 압력, 온도가 유지되도록 제어한다. 계속해서, 회전 기구(267)에 의한 보트(217)의 회전을 개시한다. 보트(217)의 회전은, 후술하는 클리닝 스텝 3이 완료될 때까지의 동안은 계속하여 행하여진다. 단, 보트(217)는 회전시키지 않아도 된다.
(클리닝 스텝 1)
처리실(201) 내의 온도, 압력이 제1 온도, 제1 압력으로 유지된 상태에서, 처리실(201) 내로, 제1 온도로 가열된 노즐(249a)로부터 F2 가스를 공급함과 함께, 제1 온도로 가열된 노즐(249b)로부터 NO 가스를 공급한다.
이 스텝에서는, 가스 공급관(232c)으로부터 F2 가스를, 가스 공급관(232d)으로부터 NO 가스를 흐르게 하도록 한다. 이때, 가스 공급관(232e, 232f)으로부터 N2 가스를 흐르게 하고, F2 가스 및 NO 가스를 가스 공급관(232a, 232b) 내에서 각각 희석하도록 해도 된다. N2 가스의 공급 유량을 제어함으로써, 처리실(201) 내로 공급하는 F2 가스 및 NO 가스의 농도를 각각 제어할 수 있다.
처리실(201) 내로 공급된 F2 가스 및 NO 가스는 처리실(201) 내에서 혼합하여 반응하고, 이 반응에 의해, 예를 들어 불화 니트로실(FNO) 등의 활성종이 생성된다. 이때, MFC(241c)에 의해 제어되는 F2 가스의 공급 유량을, 처리실(201) 내에 공급된 F2 가스의 일부가 반응에 의해 소비되지 않고 남는 유량으로 설정한다. 또한, MFC(241d)에 의해 제어되는 NO 가스의 공급 유량을, 처리실(201) 내에 공급된 NO 가스의 대부분 또는 전부가 소비되는 유량으로 설정한다. 그 결과, 처리실(201) 내에는 클리닝 가스로서 F2 가스에 FNO가 첨가되어 이루어지는 혼합 가스, 즉 반응에 의해 소비되지 않고 남은 F2 가스에 FNO가 첨가되어 이루어지는 혼합 가스(NO 가스를 거의 또는 전혀 포함하지 않은 가스)가 생성되게 된다.
생성된 혼합 가스는, 처리실(201) 내를 통과하여 배기관(231)으로부터 배기될 때, 처리실(201) 내의 부재, 예를 들어 반응관(203)의 내벽, 노즐(249a, 249b)의 표면, 보트(217)의 표면 등에 접촉된다. 이때, 열화학 반응에 의해, 처리실(201) 내의 부재에 부착되어 있었던 퇴적물이 제거된다. 즉, F2 가스에 FNO가 첨가되어 이루어지는 혼합 가스와 퇴적물의 에칭 반응에 의해 퇴적물이 제거된다. 또한, FNO는 F2 가스에 의한 에칭 반응을 촉진시키도록 작용하는 점에서, 에칭 레이트를 증대시키고, 클리닝 작용을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 이에 의해, 처리실(201) 내의 온도나 압력 등의 처리 조건을 저온, 저압측의 조건으로 하는 것이 가능하게 된다.
또한, 이 스텝에서는 F2 가스의 공급과 NO 가스의 공급을 별도의 노즐(249a, 249b)을 사용하여 행하도록 하고 있다. 노즐(249a) 내에는 NO 가스는 공급되고 있지 않고, F2 가스, 또는 N2 가스로 희석된 F2 가스밖에 존재하지 않는 점에서, 노즐(249a) 내에서 FNO는 생성되지 않는다. 이 때문에, 노즐(249a) 내에서는, 상술한 열화학 반응은 발생하지 않는다. 단, F2 가스 단체로도 에칭 반응을 발생시키는 것은 가능하다. 그러나, 제1 온도 하에서는 F2 가스를 단독으로 사용해도 에칭 반응은 약간 발생할 뿐, 상술한 에칭 반응에 비하여 매우 미미한 반응이 된다. 또한, 노즐(249b) 내에는 F2 가스는 공급되고 있지 않고, NO 가스, 또는 N2 가스로 희석된 NO 가스밖에 존재하지 않는 점에서, 노즐(249b) 내에서는 상술한 열화학 반응은 발생하지 않는다.
(승온 스텝)
미리 설정된 처리 시간이 경과하여, 클리닝 스텝 1이 종료되면, 처리실(201) 내가 제2 압력이 되도록, 진공 펌프(246)에 의해 진공 배기된다. 또한, 처리실(201) 내가 제2 온도가 되도록, 히터(207)에 의해 가열된다. 처리실(201) 내를 제2 온도로 가열함으로써, 반응관(203)의 내벽, 노즐(249a, 249b)의 표면이나 내부(내벽), 보트(217)의 표면 등은 제2 온도로 가열된다. 처리실(201) 내의 압력, 온도가 제2 압력, 제2 온도에 도달하면, 후술하는 클리닝 스텝 3이 완료될 때까지의 동안은 그 압력, 온도가 유지되도록 제어한다.
또한, 제2 압력은 제1 압력과 동등한 압력으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 클리닝 스텝 1로부터 클리닝 스텝 2로 이행할 때, 처리실(201) 내의 압력은 변경하지 않고, 제1 압력과 동등한 압력으로 유지하는 것이 바람직하다. 제2 압력을 제1 압력과 동등한 압력으로 하는 경우, 처리실(201) 내의 압력을 제2 압력으로 변경하는 공정이 불필요하게 된다.
또한, 제2 온도는 제1 온도보다도 높은 온도로 한다. 즉, 클리닝 스텝 1로부터 클리닝 스텝 2로 이행할 때, 처리실(201) 내의 온도를 제1 온도보다도 높은 온도로 변경한다.
또한, 이 스텝에서는 밸브(243c 내지 243f)를 폐쇄하여, 처리실(201) 내로의 F2 가스, NO 가스, N2의 공급을 정지하도록 해도 되고, 또한 밸브(243c 내지 243f) 중 적어도 어느 하나를 개방하여, 처리실(201) 내로 F2 가스, NO 가스, N2 가스 중 적어도 어느 하나의 가스 공급을 계속하도록 해도 된다. 밸브(243a, 243b)에 대해서는 클리닝 스텝 1, 2와 마찬가지로, 폐쇄한 상태를 유지하게 된다.
(클리닝 스텝 2)
계속해서, 처리실(201) 내의 온도, 압력이 제2 온도, 제2 압력으로 유지된 상태에서, 가스 공급관(232c)으로부터 F2 가스를 흐르게 하고, 처리실(201) 내로 제2 온도로 가열된 노즐(249a)로부터 F2 가스를 연속적으로 공급한다. 이때, 가스 공급관(232e)으로부터 N2 가스를 흐르게 하여, 가스 공급관(232a) 내에서 F2 가스를 희석하도록 해도 된다.
이때, 노즐(249b)로부터 NO 가스를 공급하지 않고, N2 가스를 공급한다. 즉, 이 스텝에서는, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 클리닝 가스로서, F2 가스, 또는 N2 가스로 희석된 F2 가스를 처리실(201) 내로 단독으로 공급하고, 처리실(201) 내에서 FNO를 생성시키지 않도록 한다. 이때, 노즐(249b)로부터 N2 가스를 공급하지 않도록 해도 되지만, 노즐(249b)로부터 N2 가스를 공급함으로써, 노즐(249b) 내로의 F2 가스의 침입을 억제할 수 있다.
제2 온도로 가열된 처리실(201) 내에 F2 가스, 또는 N2 가스로 희석된 F2 가스를 공급함으로써, 클리닝 스텝 1에서 퇴적물을 제거한 후에 처리실(201) 내의 부재의 표면에 잔류된 물질이 열화학 반응에 의해 제거되고, 처리실(201) 내의 부재의 표면에 대하여 트리트먼트 처리가 실시된다.
예를 들어, 반응관(203)의 내벽, 노즐(249a, 249b)의 표면, 보트(217)의 표면 등의 석영 부재의 표면에 발생한 석영 크랙이 제거된다. 즉, 석영 부재의 표면에 발생한 석영 크랙이, 처리실(201) 내에 공급된 F2 가스에 의해 에칭되어 제거(소거)된다. 또한, 예를 들어 석영 크랙 등에 의해 발생하고, 처리실(201) 내의 부재의 표면에 부착되게 된 미소한 석영분(석영 파우더)이 처리실(201) 내에 공급된 F2 가스에 의해 에칭되어 제거된다. 또한 예를 들어, SiCN의 잔존 막 등의 부착물이, 처리실(201) 내에 공급된 F2 가스에 의해 에칭되어 제거된다.
이때, 퇴적물 제거 후의 처리실(201) 내의 석영 부재의 표면이, 약간 에칭되어 평활화된다. 예를 들어, 퇴적물 제거 후의 반응관(203)의 내벽, 퇴적물 제거 후의 노즐(249a, 249b)의 표면, 퇴적물 제거 후의 보트(217)의 표면 등이 약간 에칭되어 평활화된다. 또한, 석영 부재의 표면의 에칭은, 적어도 석영 크랙 등이 제거되는 정도의 약간의 에칭이어도 되고, 과도한 에칭, 즉 오버 에칭에 이르지 않도록 할 필요가 있다. 후술하는 처리 조건으로 함으로써, 석영 부재의 표면의 오버 에칭을 피하고, 석영 부재의 표면의 에칭을 적정하게 행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 제2 온도로 가열된 노즐(249a) 내에 F2 가스, 또는 N2 가스로 희석된 F2 가스를 공급함으로써, 성막 처리를 행함으로써 노즐(249a) 내에 부착된 퇴적물이 열화학 반응에 의해 제거된다. 즉, 성막 처리를 행함으로써 노즐(249a)의 내벽에 부착된 퇴적물이, 제2 온도로 가열된 노즐(249a) 내에 공급된 F2 가스에 의해 에칭되어, 노즐(249a) 내로부터 제거된다. 또한, 제2 온도 하에서는 F2 가스를 단독으로 사용하는 경우에도 충분한 에칭 반응이 발생하게 된다.
또한, 이때, 노즐(249b) 내에는 F2 가스는 공급되고 있지 않고, 또한 F2 가스는 침입하지 않는 점에서, 노즐(249b) 내에서는 상술한 열화학 반응, 즉 퇴적물의 에칭 반응은 발생하지 않는다.
(클리닝 스텝 3)
미리 설정된 처리 시간이 경과하여, 클리닝 스텝 2가 종료되면, 밸브(243c)를 폐쇄하여, 처리실(201) 내로의 F2 가스의 공급을 정지한다. 그리고, 처리실(201) 내의 온도, 압력이 제2 온도, 제2 압력으로 유지된 상태에서, 가스 공급관(232d)으로부터 F2 가스를 흐르게 하고, 처리실(201) 내로, 제2 온도로 가열된 노즐(249b)로부터 F2 가스를 연속적으로 공급한다. 이때, 가스 공급관(232f)으로부터 N2 가스를 흐르게 하고, 가스 공급관(232b) 내에서 F2 가스를 희석하도록 해도 된다.
이때, 노즐(249a)로부터 NO 가스를 공급하지 않고, N2 가스를 공급한다. 즉, 이 스텝에서는 클리닝 스텝 2와 마찬가지로, 클리닝 가스로서, F2 가스, 또는 N2 가스로 희석된 F2 가스를 처리실(201) 내로 단독으로 공급하여, 처리실(201) 내에서 FNO를 생성시키지 않도록 한다. 이때, 노즐(249a)로부터 N2 가스를 공급하지 않도록 해도 되지만, 노즐(249a)로부터 N2 가스를 공급함으로써, 노즐(249a) 내로의 F2 가스의 침입을 억제할 수 있다.
제2 온도로 가열된 처리실(201) 내에 F2 가스를, 또는 N2 가스로 희석된 F2 가스를 공급함으로써, 처리실(201) 내의 부재의 표면에 대하여 상술한 트리트먼트 처리가 계속되어 실시된다.
또한, 제2 온도로 가열된 노즐(249b) 내에 F2 가스, 또는 N2 가스로 희석된 F2 가스를 공급함으로써, 성막 처리를 행함으로써 노즐(249b) 내에 부착된 퇴적물이 열화학 반응에 의해 제거된다. 즉, 성막 처리를 행함으로써 노즐(249b)의 내벽에 부착된 퇴적물이, 제2 온도로 가열된 노즐(249b) 내에 공급된 F2 가스에 의해 에칭되어, 노즐(249b) 내로부터 제거된다.
또한, 이때, 노즐(249a) 내에는 F2 가스가 공급되어 있지 않고, 또한 F2 가스가 침입하지 않은 점에서, 노즐(249a) 내에서는 상술한 열화학 반응, 즉 노즐(249a)의 내벽의 에칭 반응은 발생하지 않는다.
(퍼지 및 대기압 복귀)
미리 설정된 처리 시간이 경과하여, 클리닝 스텝 3이 종료되면, 밸브(243d)를 폐쇄하여, 처리실(201) 내로의 F2 가스의 공급을 정지한다. 그리고, 밸브(243e, 243f)를 개방하여, 가스 공급관(232e, 232f) 각각으로부터 처리실(201) 내로 N2 가스를 흐르게 하여, 배기관(231)으로부터 배기한다. N2 가스는 퍼지 가스로서 작용한다. 이에 의해, 처리실(201) 내가 퍼지된다. 그 후, 처리실(201) 내의 분위기가 N2 가스로 치환되고(불활성 가스 치환), 처리실(201) 내의 압력이 상압으로 복귀된다(대기압 복귀).
(보트 언로드)
보트 엘리베이터(115)에 의해 시일 캡(219)이 하강되고, 매니폴드(209)의 하단이 개구된다. 그리고, 빈 보트(217)가 매니폴드(209)의 하단으로부터 반응관(203)의 외부로 반출된다(보트 언로드). 이들 일련의 공정이 종료되면, 상술한 성막 처리가 재개되게 된다.
(4) 클리닝 처리의 변형예
본 실시 형태에 있어서의 클리닝 처리는 상술한 형태에 한정되지 않고, 이하에 나타내는 변형예와 같이 변경할 수 있다.
(변형예 1)
클리닝 스텝 1에서는, 예를 들어 밸브(243c, 243d, 243e, 243f) 중 적어도 어느 하나의 밸브의 개폐 동작을 반복하여, 처리실(201) 내로 F2 가스, NO 가스, N2 가스 중 적어도 어느 하나의 가스를 간헐적으로 공급함으로써, 처리실(201) 내의 압력을 변동시키도록 해도 된다. 처리실(201) 내의 압력을 변동시킨 경우, 처리실(201) 내의 퇴적물에 대하여 압력의 변동에 수반하는 충격을 부여할 수 있고, 퇴적물에 크랙이나 박리 등을 발생시키면서 퇴적물을 에칭할 수 있다. 그 결과, 처리실(201) 내로부터의 퇴적물의 제거 효율을 높이는 것이 가능하게 된다.
(변형예 2)
클리닝 스텝 1에서는, 예를 들어 APC 밸브(244)의 개폐 동작을 반복하여, 처리실(201) 내로 F2 가스와 NO 가스를 공급하여 봉입하는 스텝과, 처리실(201) 내를 배기하는 스텝을 반복하도록 해도 된다.
또한, 클리닝 스텝 1에서는, 처리실(201) 내로 F2 가스와 NO 가스를 공급하여 봉입하는 스텝과, 처리실(201) 내로 F2 가스와 NO 가스를 봉입한 상태를 유지하는 스텝과, 처리실(201) 내를 배기하는 스텝을 반복하도록 해도 된다.
이러한 경우에도 처리실(201) 내의 압력을 변동시킬 수 있고, 변형예 1과 마찬가지의 효과가 얻어진다.
또한, 처리실(201) 내로 F2 가스와 NO 가스를 공급하여 봉입함으로써, FNO가 생성되기 전에, F2 가스나 NO 가스가 처리실(201) 내로부터 배출되어버리는 것을 피할 수 있게 된다. 그리고, 처리실(201) 내에 있어서의 F2 가스 및 NO 가스의 체류시간, 즉 FNO의 생성에 필요한 반응 시간을 확보할 수 있게 된다. 이에 의해, FNO의 생성이 확실하게 행해지게 되어, 상술한 클리닝 작용을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 클리닝에 기여하지 않은 채 처리실(201) 내로부터 배출되어 버리는 클리닝 가스의 양을 삭감할 수 있어, 클리닝 가스의 이용 효율을 높여, 클리닝 처리의 비용을 저감시키는 것도 가능하게 된다.
또한, 처리실(201) 내로 F2 가스와 NO 가스를 봉입한 상태를 유지함으로써, FNO의 생성을 보다 확실하게 행할 수 있어, 클리닝 작용을 더욱 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 처리실(201) 내로 F2 가스와 NO 가스를 봉입한 상태를 유지함으로써, 후술하는 F2/FNO 비를 소정 범위 내에 들어가도록 조정하는 것이 용이하게 된다. 즉, F2/FNO 비의 제어성을 높이는 것이 가능하게 된다. 또한, 클리닝 가스의 이용 효율을 더욱 높여, 클리닝 처리의 비용을 더욱 저감시킬 수 있다.
또한, 클리닝 스텝 1에서 APC 밸브(244)의 개폐 동작을 행할 때, APC 밸브(244)의 완전 폐쇄(풀 클로즈) 동작과, 완전 개방(풀 오픈) 동작을 교대로 반복하도록 해도 된다. 또한, 클리닝 스텝 1에서 APC 밸브(244)를 폐쇄할 때, APC 밸브(244)를 완전 폐쇄로 하지 않고, 처리실(201) 내의 압력이 소정의 압력(일정한 압력)이 되도록 그 개방도를 제어하도록 해도 된다. 또한, 클리닝 스텝 1에서 APC 밸브(244)를 개방할 때, APC 밸브(244)를 완전 개방으로 하지 않고, 처리실(201) 내의 압력이 소정의 압력(일정한 압력)이 되도록 그 개방도를 제어하도록 해도 된다.
(변형예 3)
클리닝 스텝 2에서 노즐(249a)로부터 F2 가스를 공급할 때 노즐(249b)로부터 NO 가스를 공급하도록 해도 된다. 이때, 가스 공급관(232f)으로부터 N2 가스를 흐르게 하고, 가스 공급관(232b) 내에서 NO 가스를 희석하도록 해도 된다.
또한, 클리닝 스텝 3에서 노즐(249b)로부터 F2 가스를 공급할 때 노즐(249a)로부터 NO 가스를 공급하도록 해도 된다. 이때, 가스 공급관(232e)으로부터 N2 가스를 흐르게 하고, 가스 공급관(232a) 내에서 NO 가스를 희석하도록 해도 된다.
즉, 클리닝 스텝 2, 3 중 적어도 어느 하나에서는, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 F2 가스 및 NO 가스, 또는 N2 가스로 희석된 F2 가스 및 NO 가스를 처리실(201) 내로 공급하고, 처리실(201) 내에서 FNO를 생성하도록 해도 된다. 이 경우, 처리실(201) 내의 트리트먼트 처리는, F2 가스에 FNO가 첨가되어 이루어지는 혼합 가스를 사용하여 행하여지게 된다. 결과적으로 처리실(201) 내의 석영 부재의 에칭 반응을 더욱 높이는 것이 가능하게 되어, 상술한 트리트먼트 처리의 효율을 더욱 높이는 것이 가능하게 된다.
(변형예 4)
예를 들어, 노즐(249b) 내에 퇴적물이 부착되지 않은 경우, 또는 노즐(249b) 내에 부착되는 퇴적물의 양이 적은 경우에는, 클리닝 스텝 2를 행한 후, 클리닝 스텝 3을 행하지 않아도 된다. 이 경우, 클리닝 처리의 토탈 소요 시간을 단축시켜, 생산성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 노즐(249b) 내, 즉 노즐(249b)의 내벽으로의 에칭 데미지를 피하는 것도 가능하게 된다.
(변형예 5)
클리닝 스텝 2, 3의 실시 순서는 교체해도 된다. 즉, 클리닝 스텝 3을 먼저 행함으로써 노즐(249b) 내를 클리닝한 후, 클리닝 스텝 2를 행함으로써 노즐(249a) 내를 클리닝하도록 해도 된다.
(변형예 6)
클리닝 스텝 2, 3을 순서대로(비동시에) 행하는 것이 아니라, 병행하여(동시에) 행하도록 해도 된다. 이 경우, 클리닝 처리의 토탈 소요 시간을 단축시켜, 생산성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 이 경우, 클리닝이 먼저 종료된 노즐 내로의 F2 가스의 공급을 정지한 후, N2 가스를 공급하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 이 노즐 내, 즉 이 노즐의 내벽의 오버 에칭을 방지하는 것이 가능하게 된다.
또한, 클리닝 스텝 2, 3을 동시에 행할 때에는, 노즐(249a, 249b) 내의 클리닝이 동시에 종료되도록, 즉 클리닝의 종점을 맞추도록, 노즐(249a) 내에 공급하는 F2 가스의 농도와, 노즐(249b) 내에 공급하는 F2 가스의 농도를 각각 조정해도 된다. 즉, 노즐(249a, 249b) 내의 클리닝이 동시에 종료되도록, 노즐(249a, 249b) 내의 퇴적물의 에칭 레이트를 제어하도록 해도 된다.
(5) 클리닝 처리의 처리 조건
이하, 클리닝 스텝 1 내지 3의 처리 조건에 대해서 각각 설명한다.
(클리닝 스텝 1의 처리 조건)
클리닝 스텝 1에 있어서의 처리 조건은, 처리실(201) 내의 석영 부재의 에칭 레이트보다도, 박막을 포함하는 퇴적물의 에칭 레이트 쪽이 커지는 조건으로 하는 것이 바람직하다.
처리실(201) 내에 부착된 퇴적물의 제거에 필요로 하는 시간을 단축하면서, 처리실(201) 내의 석영 부재가 받는 데미지를 저감시키기 위해서는, 클리닝 가스(혼합 가스)에 있어서의 「FNO의 유량」에 대한 「F2 가스의 유량」의 유량비, 즉 「반응에 의해 생성되는 FNO의 유량」에 대한 「반응에 의해 소비되지 않고 남은 F2 가스의 유량」의 유량비(F2/FNO 비)를 소정 범위 내에 들어가도록 조정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, F2/FNO 비는 0.5 이상 2 이하, 바람직하게는 0.5 이상 1 미만, 보다 바람직하게는 0.5 이상 0.75 이하로 하는 것이 바람직하다.
F2/FNO 비를 0.5 미만으로 하면, 처리실(201) 내에 부착된 퇴적물의 에칭 레이트가 저하되기 쉬워지고, 또한 처리실(201) 내에 부착된 퇴적물과, 처리실(201) 내의 석영 부재의 에칭 선택비(퇴적물의 에칭 레이트/석영 부재의 에칭 레이트)가 악화되기 쉬워진다. 즉, 처리실(201) 내에 부착된 퇴적물의 제거에 필요로 하는 시간이 길어지고, 또한 처리실(201) 내의 석영 부재가 받는 에칭 데미지가 증가되기 쉬워진다. 이에 반해, F2/FNO 비를 0.5 이상으로 하면, 처리실(201) 내에 부착된 퇴적물의 에칭 레이트를 급격하게 높일 수 있고, 또한 상술한 에칭 선택비를 급격하게 개선시키는 것이 가능하게 된다. 즉, 처리실(201) 내에 부착된 퇴적물의 제거에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있고, 또한, 처리실(201) 내의 석영 부재가 받는 데미지를 저감시키는 것이 가능하게 된다.
단, F2/FNO 비를 1 이상으로 하면, 처리실(201) 내에 부착된 퇴적물의 에칭 레이트를 높일 수는 있지만, 상술한 에칭 선택비가 악화되기 쉬워진다. 즉, 처리실(201) 내에 부착된 퇴적물의 제거에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있었다고 하더라도, 처리실(201) 내의 석영 부재가 받는 에칭 데미지가 증가되기 쉬워진다. 이에 반해, F2/FNO 비를 1 미만으로 하면, 처리실(201) 내에 부착된 퇴적물의 에칭 레이트를 높일 수 있고, 또한 상술한 에칭 선택비를 개선시키는 것이 가능하게 된다. 즉, 처리실(201) 내에 부착된 퇴적물의 제거에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있고, 또한, 처리실(201) 내의 석영 부재가 받는 에칭 데미지를 저감시키는 것이 가능하게 된다. 또한, F2/FNO 비를 0.75 이하로 하면, 에칭 선택비를 더욱 개선시키는 것이 가능하게 되고, 처리실(201) 내의 석영 부재가 받는 에칭 데미지를 더 저감시키기 쉬워진다. 또한, F2/FNO 비가 2를 초과하면 에칭 선택비가 실용 레벨을 하회한다. F2/FNO 비를 2 이하로 함으로써 에칭 선택비를 실용 레벨로 하는 것이 가능하게 된다.
F2/FNO 비는 처리실(201) 내에 공급되는 F2 가스 유량과 NO 가스 유량의 비율이나, 처리실(201) 내의 압력이나 온도 등에 의해 제어할 수 있다.
예를 들어, 처리실(201) 내를 F2 가스와 NO 가스의 수율 100％의 반응이 발생하는 온도 및 압력 조건(2NO+F2→2FNO의 관계식이 성립하는 조건)으로 하고, 처리실(201) 내에 공급되는 가스의 유량비를 NO 가스 유량: F2 가스 유량=2:1로 하면, 처리실(201) 내에 공급된 F2 가스는 그 전부가 반응에 의해 소비되게 되어, F2/FNO 비=0이 된다. 이에 반해, 수율 100％의 반응이 발생하는 조건 하에서, 상술한 양론비(NO 가스 유량: F2 가스 유량=2:1)보다도 F2 가스의 유량비를 높게 하면, 처리실(201) 내에 공급된 F2 가스 중 일부의 F2 가스를 미반응인 채로 남길 수 있고, F2/FNO 비를 크게 하는 것이 가능하게 된다.
구체적으로는, 수율 100％의 반응이 발생하는 조건 하에서는 NO 가스 유량:F2 가스 유량=2:α라고 하면, 2NO+αF2→2FNO+(α-1)F2의 관계식이 성립하고, F2/FNO 비=(α-1)/2가 된다. 따라서, 수율 100％의 반응이 발생하는 조건 하에서, NO 가스 유량:F2 가스 유량=2:2로 하면 F2/FNO 비=0.5가 되고, NO 가스 유량:F2 가스 유량=2:2.5로 하면 F2/FNO 비=0.75가 되며, NO 가스 유량:F2 가스 유량=2:3으로 하면, F2/FNO 비=1이 된다.
이와 같이, F2/FNO 비의 값과, F2 가스와 NO 가스의 혼합 조건의 관계를 사전에 구해 둠으로써, F2 가스와 NO 가스의 혼합 조건을 제어함으로써, F2/FNO 비를 제어하는 것이 가능하게 된다. 또한, 변형예 2와 같이 처리실(201) 내로 F2 가스와 NO 가스를 봉입한 상태를 유지하는 스텝을 마련함으로써, F2/FNO 비의 제어성을 높이는 것이 가능하게 되는 것은 상술한 바와 같다. 이것은 처리실(201) 내로 F2 가스와 NO 가스를 봉입한 상태를 유지함으로써, F2 가스와 NO 가스의 반응 효율을 높여, 수율 100％의 반응에 가까운 반응을 발생시키는 것이 가능하게 되기 때문이다.
클리닝 스텝 1에 있어서의 처리 조건으로는,
제1 온도: 400℃ 미만, 바람직하게는 200℃ 내지 350℃,
제1 압력: 1330㎩(10Torr) 내지 101300㎩(대기압), 바람직하게는 13300㎩(100Torr) 이상 53320㎩(400Torr),
F2 가스 공급 유량: 0.5 내지 5slm,
NO 가스 공급 유량: 0.5 내지 5slm,
N2 가스 공급 유량: 1 내지 20slm,
NO 가스/F2 가스 유량비: 0.5 내지 2,
가 예시된다. 각각의 처리 조건을, 각각의 범위 내의 어떤 값으로 설정함으로써 상술한 에칭 처리를 적정하게 진행시키는 것이 가능하게 된다.
(클리닝 스텝 2, 3의 처리 조건)
클리닝 스텝 2, 3에 있어서의 처리 조건은, 각각 처리실(201) 내의 석영 부재의 에칭을 보다 촉진시키는 조건, 즉 클리닝 스텝 1에 있어서의 석영 부재의 에칭 레이트보다도, 석영 부재의 에칭 레이트가 커지는 조건으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 클리닝 스텝 2, 3에 있어서의 처리 조건은, 처리실(201) 내의 부재의 트리트먼트 처리를 적정하게 진행시키는 것이 가능한 조건으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 클리닝 스텝 2, 3에 있어서의 처리 조건은, 노즐(249a, 249b) 내에 부착된 퇴적물을 적정하게 에칭하여 제거하는 것이 가능한 조건으로 하는 것이 바람직하다.
클리닝 스텝 2, 3에 있어서, 석영 부재의 에칭을 보다 촉진시키도록 하기 위해서는, 제2 온도를 제1 온도보다도 높은 온도로 하는 것이 바람직하다. 그 때, 제2 압력을 제1 압력보다도 낮은 압력으로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 클리닝 스텝 1에 있어서의 F2 가스에 대한 NO 가스의 유량비(NO/F2 유량비)를 제1 유량비라고 하고, 클리닝 스텝 2에 있어서의 F2 가스에 대한 NO 가스의 유량비(NO/F2 유량비)를 제2 유량비라고 하고, 클리닝 스텝 3에 있어서의 F2 가스에 대한 NO 가스의 유량비(NO/F2 유량비)를 제3 유량비라고 했을 경우, 제2, 제3 유량비를 제1 유량비보다도 각각 작게 하는 것이 보다 바람직하다.
제1 유량비는, 상술한 바와 같이 상술한 F2/FNO 비를 실현할 수 있는 비율로 하는 것이 바람직하고, 예를 들어 0.5 이상 2 이하로 하는 것이 바람직하다. NO/F2 유량비가 0.5를 하회하면, F2 가스에 대한 NO 가스의 첨가 효과가 약해져, 박막을 포함하는 퇴적물의 에칭 레이트가 낮아지는 경우가 있다. NO/F2 유량비가 2를 상회하면, F2 가스에 NO 가스가 과잉으로 첨가되게 되고, 이 경우에 있어서도 박막을 포함하는 퇴적물의 에칭 레이트가 낮아지는 경우가 있다. 따라서, 제1 유량비는, 예를 들어 0.5 이상 2 이하로 하는 것이 바람직하다.
제2, 제3 유량비는 각각 예를 들어 0 이상 1 이하, 바람직하게는 0.05 이상 1 이하로 하는 것이 바람직하다. NO/F2 유량비가 1을 상회하면, 석영 부재의 에칭 레이트가 너무 높아져, 석영 부재가 불균일하게 에칭되는 경우가 있다. NO/F2 유량비가 0인 경우, 즉 F2 가스, 또는 N2 가스로 희석된 F2 가스를 처리실(201) 내에 단독으로 공급하는 경우에도, 석영 부재를 적정하게 에칭하는 것은 가능하다. 단, F2 가스에 NO 가스를 첨가함으로써, 석영 부재의 에칭 레이트를 높일 수 있고, NO/F2 유량비를 적어도 0.05 이상으로 함으로써 그 효과가 얻어지게 된다. 따라서, 제2, 제3 유량비는, 예를 들어 0 이상 1 이하, 바람직하게는 0.05 이상 1 이하로 하는 것이 좋다. 또한, 제2, 제3 유량비가 0인 경우이란, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, F2 가스, 또는 N2 가스로 희석된 F2 가스를 처리실(201) 내로 단독으로 공급하는 것을 의미한다.
또한, 제2 온도를 제1 온도보다도 높게 한 상태에서, 제2 압력을 제1 압력보다도 낮게 하도록 제어하거나, 제2, 제3 유량비를 제1 유량비보다도 작게 하도록 제어하거나 함으로써, 클리닝 스텝 2, 3에 있어서, 석영 부재의 에칭에 국소적인 치우침이 발생하여, 석영 부재가 불균일하게 에칭되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 석영 부재의 에칭을 보다 촉진시킨 상태에 있어서도, 석영 부재를 균일하게 에칭하는 것이 가능하게 된다. 또한, NO/F2 유량비를 제1 유량비로부터 제2 유량비로 변경할 때, F2 가스의 유량을 변화시키지 않고 일정한 유량으로 유지한 상태에서, NO 가스의 유량만을 변화시키(작게 하)도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 이것과는 반대로, NO 가스의 유량을 변화시키지 않고 일정한 유량으로 유지한 상태에서, F2 가스의 유량만을 변화시키(크게 하)도록 해도 된다. 이렇게 함으로써, F2 가스의 유량과 NO 가스의 유량의 양쪽을 변경하는 경우에 비해, 유량비 변경(조정) 동작을 간소화할 수 있다.
또한, 클리닝 스텝 2, 3에서는, 노즐(249a, 249b) 내에는 F2 가스, 또는 N2 가스로 희석된 F2 가스를 단독으로 흐르게 하고 있고, NO 가스를 흐르게 하고 있지 않다. 이와 같이, F2 가스, 또는 N2 가스로 희석된 F2 가스를 단독으로 흐르게 한 경우, 제1 온도 하에서는, 노즐(249a, 249b) 내에서 에칭 반응이 약간 발생할 뿐이다. 이에 반해, 제1 온도보다도 높은 온도가 되도록 설정한 제2 온도 하에서는, F2 가스, 또는 N2 가스로 희석된 F2 가스를 단독으로 흐르게 한 경우에 있어서도, 노즐(249a, 249b) 내에서 충분한 에칭 반응이 발생하게 된다. 즉, 클리닝 스텝 2, 3에 있어서는, 제2 온도를 제1 온도보다도 높은 온도로 함으로써, 노즐(249a, 249b) 내에 부착된 퇴적물을, 적정하게 에칭하여 제거하는 것이 가능하게 된다.
예를 들어, 클리닝 스텝 2, 3에 있어서의 처리 조건으로는,
제2 온도: 400℃ 이상, 바람직하게는 400℃ 내지 500℃,
제2 압력: 1330㎩(10Torr) 내지 26600㎩(200Torr), 바람직하게는 13300㎩(100Torr) 이상 19950㎩(150Torr),
F2 가스 공급 유량: 0.5 내지 5slm,
NO 가스 공급 유량: 0 내지 5slm,
N2 가스 공급 유량: 1 내지 20slm,
NO/F2 유량비: 0 내지 1, 바람직하게는 0.05 내지 1,
가 예시된다. 각각의 처리 조건을, 각각의 범위 내의 어떤 값으로 설정함으로써, 처리실(201) 내의 부재 표면의 트리트먼트 처리, 및 노즐(249a, 249b) 내의 클리닝 처리를, 각각 적정하게 진행시키는 것이 가능하게 된다. 여기서, NO 가스 공급 유량이 0slm인 경우 및 NO/F2 유량비가 0인 경우란, F2 가스, 또는 N2 가스로 희석된 F2 가스를 처리실(201) 내에 단독으로 공급하는 것을 의미한다.
또한, 클리닝 스텝 2의 처리 시간은, 클리닝 스텝 3의 처리 시간보다도 길게 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, DCS 가스는 상술한 처리 조건 하에서는, 그 단독으로 고체가 되는 원소(Si)를 포함하는 가스, 즉 그 단독으로 막을 퇴적시킬 수 있는 가스이다. 또한, C3H6 가스, NH3 가스는 상술한 처리 조건 하에서는, 그 단독으로는 고체가 되지 않는 원소(C, N, H)를 포함하는 가스, 즉 그 단독으로 막을 퇴적시킬 수 없는 가스이다. 이 때문에, 상술한 성막 처리를 행하면, 노즐(249a)의 내부에는, 노즐(249b)의 내부보다도 다량의 퇴적물(Si를 주성분으로 하는 퇴적물)이 부착되게 된다. 한편, 노즐(249b) 내에는 노즐(249b) 내에 약간 침입하는 DCS 가스의 영향으로, Si나 SiN 등을 주성분으로 하는 퇴적물이 약간 부착되게 된다. 클리닝 스텝 2, 3의 처리 시간을 상술한 바와 같이 설정함으로써, 노즐(249a) 내의 퇴적물을 확실하게 제거하면서, 노즐(249b) 내, 즉 노즐(249b)의 내벽에 대한 에칭 데미지(오버 에칭)를 피할 수 있다. 또한, 클리닝 스텝 2에서 공급하는 F2 가스의 유량이나 농도를, 클리닝 스텝 3에서 공급하는 F2 가스의 유량이나 농도보다도 크게 하는 것으로도 마찬가지의 효과가 얻어진다.
(6) 본 실시 형태에 의한 효과
본 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 1개 또는 복수의 효과를 발휘한다.
(a) 클리닝 스텝 1에 있어서, F2 가스와 NO 가스를 사용함으로써, 즉 F2 가스에 FNO가 첨가되어 이루어지는 혼합 가스를 사용함으로써 퇴적물의 에칭 레이트를 높이고, 처리실(201) 내의 클리닝을 효율적으로 진행시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 클리닝 스텝 1에 있어서, F2 가스와 NO 가스를 사용함으로써 처리실(201) 내의 온도(제1 온도)나 압력 등의 처리 조건을 저온, 저압측의 조건으로 한 경우에도 처리실(201) 내의 클리닝을 실용적인 속도로 진행시키는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 처리실(201) 내의 석영 부재의 에칭 데미지를 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한, 클리닝 가스로서, F2 가스를 단독으로 사용하는 경우, 퇴적물의 에칭 레이트를 높이기 위해서는, 처리실(201) 내의 온도를 비교적 높고 할 필요가 있고, 그 경우, 처리실(201) 내의 석영 부재가 데미지를 받기 쉬워지는 것을 확인하였다. 또한, 클리닝 가스로서, FNO를 단독으로 사용하는 경우, 퇴적물의 에칭 레이트가 낮은 점에서, 에칭을 진행시키는 것이 곤란한 것을 확인하였다. 즉, FNO 가스는 F2 가스에 첨가됨으로써 에칭 반응을 촉진시키는 효과를 갖지만, 그 단체로는 에칭을 진행시키는 것이 곤란함이 판명되었다.
(b) 클리닝 스텝 1에 있어서, 처리실(201) 내의 온도(제1 온도)를 저온측의 조건, 예를 들어 400℃ 이하의 온도로 함으로써, 처리실(201) 내나 가스 유통 경로 내에 있어서의 금속 부재(저온 부재), 예를 들어, 매니폴드(209), 시일 캡(219), 회전축(255), 배기관(231), APC 밸브(244) 등의 부식을 억제하는 것이 가능하게 된다. 즉, 금속 부재(저온 부재)의 부식을 억제하면서, 금속 부재 위에 형성된 퇴적물을 높은 에칭 레이트로 제거하는 것이 가능하게 된다.
(c) 클리닝 스텝 1의 온도(제1 온도)를 상술한 조건 범위 내의 온도로 하고, 또한, 혼합 가스 중의 F2/FNO 비를 상술한 범위 내의 비율로 함으로써, 퇴적물과 석영의 에칭 선택비를 높이는 것이 가능하게 된다. 결과적으로, 처리실(201) 내의 석영 부재가 불균일한 에칭 데미지를 받는 것을 억제하는 것이 가능하게 된다.
왜냐하면, 성막 처리 후의 처리실(201) 내에는, 실제로는 퇴적물이 균일하게 부착되어 있지 않은 경우가 있다. 예를 들어, 퇴적물의 막 두께가 국소적으로 얇거나, 국소적으로 두껍거나 하는 경우가 있다. 또한, 처리실(201) 내벽의 표면 온도가 불균일하거나, 처리실(201) 내의 클리닝 가스의 압력(농도)이 불균일하거나 해서, 퇴적물의 에칭 레이트가 국소적으로 상이해져 버리는 경우도 있다. 이러한 경우, 처리실(201) 내에 부착된 퇴적물을 에칭에 의해 전부 제거하려고 하면, 먼저 노출된 석영 부재의 표면이 클리닝 가스에 장시간 노출되어버리게 되고, 국소적으로 데미지를 받아버리는 경우가 있다. 이러한 국소적인 데미지를 저감시키기 위해서는, 상술한 바와 같이, 에칭 선택비를 높이는 것이 유효하다.
(d) 산화질소계 가스로서 NO 가스를 사용함으로써, FNO의 생성 효율을 높이는 것이 가능하게 된다. 또한, 산화질소계 가스로서, NO 가스 대신 아산화질소(N2O) 가스나 이산화질소(NO2) 가스를 사용하는 것도 가능하다. 단, 이 경우, N2O 가스나 NO2 가스는 F2 가스와는 반응하기 어렵기 때문에, 그 전용의 예비 분해실, 즉 N2O 가스나 NO2 가스용 예비 분해실을, 가스 공급관(232c, 232d) 등에 설치할 필요가 있다. 이에 반해, NO 가스는 처리실(201) 내에서 F2 가스와 충분히 반응하는 점에서, 이러한 전용의 예비 분해실, 즉 NO 가스용 예비 분해실을 설치할 필요가 없다. 이 때문에, 기판 처리 장치의 구조를 간소화시켜, 그 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
(e) 클리닝 스텝 2, 3의 온도(제2 온도)를 클리닝 스텝 1의 온도(제1 온도)보다도 높은 온도로 함으로써, F2 가스 단체를 사용하여, 처리실(201) 내의 부재에 대하여 상술한 트리트먼트 처리를 적정하게 진행시키는 것이 가능하게 된다. 반응관(203)의 내벽, 노즐(249a, 249b)의 측벽, 보트(217)의 표면 등의 석영 부재의 표면에 대하여 트리트먼트 처리를 실시함으로써, 처리실(201) 내의 실효적인 표면적의 증대를 억제하는 것이 가능하게 된다. 결과적으로, 클리닝 스텝 1 내지 3을 행한 직후의 성막 처리에 있어서, 웨이퍼(200) 위에 형성하는 막의 성막 속도의 저하를 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 처리실(201) 내에 있어서의 이물의 발생도 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 이 온도라면, 처리실(201) 내에 잔류하고 있었던 퇴적물을 제거하는 것도 가능하다.
또한, 제2 온도를 예를 들어 400℃ 내지 450℃로 한 경우에는, 석영 부재의 에칭 레이트는 퇴적물의 에칭 레이트와 동등하거나 그것보다 약간 낮아지지만, 퇴적물의 에칭을 충분히 진행시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 제2 온도를 예를 들어 450℃ 내지 500℃로 했을 경우에는, 석영 부재의 에칭 레이트는 퇴적물의 에칭 레이트보다도 커져서, 처리실(201) 내의 석영 부재의 표면의 평활화를 보다 신속하게 행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 제2 온도를 제1 온도보다도 높게 한 상태에서, 제2 압력을 제1 압력보다도 낮게 하도록 제어하거나, 제2, 제3 유량비를 제1 유량비보다도 작게 하도록 제어하거나 함으로써, 클리닝 스텝 2, 3의 트리트먼트 처리에 있어서, 처리실(201) 내의 석영 부재의 에칭에 국소적인 치우침이 발생하여, 석영 부재가 불균일한 에칭 데미지를 받는 것을 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한, 변형예 3과 같이, 클리닝 스텝 2, 3 중 적어도 어느 하나에서, F2 가스에 FNO가 첨가되어 이루어지는 혼합 가스를 사용하는 경우에는, 처리실(201) 내의 트리트먼트 처리를 보다 효율적으로 진행시키는 것이 가능하게 된다.
(f) 클리닝 스텝 2, 3의 온도(제2 온도), 즉 클리닝 스텝 2, 3에 있어서의 노즐(249a, 249b) 내의 온도를, 제1 온도보다도 높은 상술한 조건 범위 내의 온도로 함으로써 F2 가스를 사용하여, 노즐(249a, 249b) 내의 클리닝 처리를 적정하게 진행시키는 것이 가능하게 된다.
(g) 클리닝 스텝 2, 3에서는, 처리실(201) 내의 부재에 대한 트리트먼트 처리와, 노즐(249a, 249b) 내의 클리닝 처리를 병행하여(동시에) 행하는 점에서, 클리닝 처리 전체의 소요 시간(클리닝 시간)을 단축시키는 것이 가능하게 된다. 즉, 도 5의 (c)에 도시한 바와 같은, 처리실 내의 트리트먼트 처리와, 노즐 내의 클리닝을 병행하여 행하지 않고 연속해서(비동시에) 행하는 종래예와 비교하여, 클리닝 시간을 단축시키는 것이 가능하게 된다.
(h) 클리닝 스텝 1 내지 3에서는, HF 가스나 H2 가스 등의 수소 함유 가스를 처리실(201) 내에 공급하지 않는 점에서, 처리실(201) 내나 가스 유통 경로 내에 있어서의 금속 부재의 HF에 의한 부식을 억제할 수 있고, 처리실(201) 내에 있어서의 금속 오염의 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 처리실(201) 내의 석영 부재의 HF에 의한 침식을 억제할 수 있어, 석영 부재의 파손을 억제할 수 있다.
<본 발명의 다른 실시 형태>
이상, 본 발명의 실시 형태를 구체적으로 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
예를 들어, 상술한 실시 형태에서는 C3H6 가스, NH3 가스를 노즐(249b)로부터 공급하는 예에 대하여 설명하였다. 본 발명은 이 형태에 한정되지 않고, 예를 들어, C3H6 가스를 노즐(249a)로부터 공급하도록 해도 된다.
또한, 예를 들어 상술한 실시 형태에서는, 웨이퍼 위에 SiCN막을 형성할 때, 스텝 1 내지 3을 비동시에 행하는 예에 대하여 설명하였다. 본 발명은 이 형태에 한정되지 않고, 스텝 1 내지 3을 동시에 소정 횟수(n회) 행하도록 해도 된다. 이 경우에 있어서도, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 처리 조건으로 성막을 행할 수 있다. 또한, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 처리 수순, 처리 조건으로 처리실 내나 노즐 내를 클리닝할 수 있다.
또한 예를 들어, 상술한 실시 형태에서는, 웨이퍼 위에 SiCN막을 형성한 후, 처리실 내나 노즐 내를 클리닝하는 예에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이 형태에 한정되지 않는다.
예를 들어, 상술한 클리닝 처리는, 웨이퍼 위에 실리콘 질화막(SiN막), 실리콘 리치 SiN막, 실리콘 산탄질화막(SiOCN막), 실리콘 산탄화막(SiOC막), 실리콘 산질화막(SiON막), 실리콘 붕탄질화막(SiBCN막), 실리콘 붕질화막(SiBN막) 등의 실리콘계 절연막을 형성한 후, 처리실 내나 노즐 내를 클리닝하는 경우에도, 적절하게 적용 가능하다.
또한, 웨이퍼 위에 SiN막을 형성할 때에는, 예를 들어, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 상술한 스텝 1, 3을 비동시에 행하는 사이클을 소정 횟수(n회) 행하도록 하면 된다. 또한, 스텝 1, 3을 동시에 소정 횟수(n회) 행하도록 해도 된다. 이러한 경우에 있어서도, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 처리 조건으로 성막을 행할 수 있다.
또한, 웨이퍼 위에 SiOCN막을 형성할 때에는, 예를 들어 상술한 스텝 1 내지 3, 산소(O2) 가스 등의 산소 함유 가스를 공급하는 스텝을 비동시에, 또는 동시에 행하는 사이클을 소정 횟수(n회) 행하도록 하면 된다. 또한, 웨이퍼 위에 SiOC막을 형성할 때에는, 예를 들어 상술한 스텝 1, 2, 산소 함유 가스를 공급하는 스텝을 비동시에, 또는 동시에 행하는 사이클을 소정 횟수(n회) 행하도록 하면 된다. 또한, 웨이퍼 위에 SiON막을 형성할 때에는, 예를 들어 상술한 스텝 1, 3 및 산소 함유 가스를 공급하는 스텝을 비동시에, 또는 동시에 행하는 사이클을 소정 횟수(n회) 행하도록 하면 된다. 또한, 웨이퍼 위에 SiBN막을 형성할 때에는, 예를 들어 상술한 스텝 1, 3, 트리클로로보란(BCl3) 가스 등의 붕소 함유 가스를 공급하는 스텝을 비동시에, 또는 동시에 행하는 사이클을 소정 횟수(n회) 행하도록 하면 된다. 또한, 웨이퍼 위에 SiBCN막을 형성할 때에는, 예를 들어 상술한 스텝 1 내지 3, 붕소 함유 가스를 공급하는 스텝을 비동시에, 또는 동시에 행하는 사이클을 소정 횟수(n회) 행하도록 하면 된다.
또한 예를 들어, 상술한 클리닝 처리는 웨이퍼 위에 티타늄 질화막(TiN막), 탄탈륨 질화막(TaN막) 등의 금속 질화막 등을 형성한 후, 처리실 내나 노즐 내를 클리닝하는 경우에도 적절하게 적용 가능하다. 또한, TiN막이나 TaN막 등의 금속 질화막은 도전성의 금속막이다.
웨이퍼 위에 TiN막을 형성할 때에는, 티타늄테트라클로라이드(TiCl4) 가스 등의 Ti를 포함하는 원료 가스를 공급하는 스텝, 상술한 스텝 3을 비동시에, 또는 동시에 행하는 사이클을 소정 횟수(n회) 행하도록 하면 된다. 또한, 웨이퍼 위에 TaN막을 형성할 때에는, 탄탈펜타클로라이드(TaCl5) 가스 등의 Ta를 포함하는 원료 가스를 공급하는 스텝, 상술한 스텝 3을 비동시에, 또는 동시에 행하는 사이클을 소정 횟수(n회) 행하도록 하면 된다.
즉, 본 발명은 실리콘계 절연막 등의 반도체계 박막이나 도전성 금속막 등의 금속계 박막을 포함하는 퇴적물을 제거함으로써 처리실 내를 클리닝하는 경우에도 적절하게 적용 가능하다. 이들 경우에 있어서도, 클리닝 처리의 처리 수순, 처리 조건은 상술한 실시 형태와 마찬가지의 처리 수순, 처리 조건으로 할 수 있다.
이들 각종 박막의 성막 처리에 사용되는 프로세스 레시피(성막 처리의 처리 수순이나 처리 조건 등이 기재된 프로그램)나, 이들 각종 박막을 포함하는 퇴적물의 제거에 사용되는 클리닝 레시피(클리닝 처리의 처리 수순이나 처리 조건 등이 기재된 프로그램)는 성막 처리나 클리닝 처리의 내용(형성, 또는 제거하는 박막의 막 종류, 조성비, 막질, 막 두께 등)에 따라, 각각 개별로 준비하는(복수 준비하는) 것이 바람직하다. 그리고, 기판 처리를 개시할 때, 기판 처리의 내용에 따라, 복수의 레시피 중에서 적정한 레시피를 적절히 선택하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 기판 처리의 내용에 따라 개별로 준비된 복수의 레시피를, 전기 통신 회선이나 당해 레시피를 기록한 기록 매체(외부 기억 장치(123))를 통하여, 기판 처리 장치가 구비하는 기억 장치(121c) 내에 미리 저장(인스톨)해 두는 것이 바람직하다. 그리고, 성막 처리나 클리닝 처리를 개시할 때, 기판 처리 장치가 구비하는 CPU(121a)가, 기억 장치(121c) 내에 저장된 복수의 레시피 중에서 기판 처리의 내용에 따라 적정한 레시피를 적절히 선택하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성함으로써, 1대의 기판 처리 장치에서 다양한 막 종류, 조성비, 막질, 막 두께의 박막을 범용적으로, 또한 재현성 좋게 형성하거나 제거하거나 할 수 있게 된다. 또한, 오퍼레이터의 조작 부담(처리 수순이나 처리 조건 등의 입력 부담 등)을 저감할 수 있고, 조작 미스를 피하면서, 기판 처리를 신속히 개시할 수 있게 된다.
상술한 프로세스 레시피나 클리닝 레시피는, 새롭게 작성하는 경우에 한정되지 않고, 예를 들어, 기판 처리 장치에 이미 인스톨되어 있었던 기존의 레시피를 변경함으로써 준비해도 된다. 레시피를 변경하는 경우에는, 변경 후의 레시피를, 전기 통신 회선이나 당해 레시피를 기록한 기록 매체를 통하여 기판 처리 장치에 인스톨해도 된다. 또한, 기존의 기판 처리 장치가 구비하는 입출력 장치(122)를 조작하여, 기판 처리 장치에 이미 인스톨되어 있었던 기존의 레시피를 직접 변경하도록 해도 된다.
상술한 실시 형태에서는, 한번에 복수매의 기판을 처리하는 뱃치식 기판 처리 장치를 사용하여 박막을 형성하는 예에 대하여 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 예를 들어 한번에 1매 또는 수매의 기판을 처리하는 낱장식 기판 처리 장치를 사용하여 박막을 형성하는 경우에도 적절하게 적용할 수 있다. 또한, 상술한 실시 형태에서는 핫월형 처리로를 갖는 기판 처리 장치를 사용하여 박막을 형성하는 예에 대하여 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 콜드월형 처리로를 갖는 기판 처리 장치를 사용하여 박막을 형성하는 경우에도 적절하게 적용할 수 있다. 이들 경우에 있어서도 처리 조건은, 예를 들어 상술한 실시 형태와 마찬가지의 처리 조건으로 할 수 있다.
예를 들어, 도 6의 (a)에 도시하는 처리로(302)를 구비한 기판 처리 장치를 사용하여 막을 형성하는 경우에도, 본 발명은 적절하게 적용할 수 있다. 처리로(302)는 처리실(301)을 형성하는 처리 용기(303)와, 처리실(301) 내로 가스를 샤워 형상으로 공급하는 샤워 헤드(303s)와, 1매 또는 수매의 웨이퍼(200)를 수평 자세로 지지하는 지지대(317)와, 지지대(317)를 하방으로부터 지지하는 회전축(355)과, 지지대(317)에 설치된 히터(307)를 구비하고 있다. 샤워 헤드(303s)의 인렛(가스 도입구)에는, 상술한 원료 가스를 공급하는 가스 공급 포트(332a)와, 상술한 반응 가스를 공급하는 가스 공급 포트(332b)가 접속되어 있다. 가스 공급 포트(332a)에는, 상술한 실시 형태의 원료 가스 공급계와 마찬가지의 원료 가스 공급계가 접속되어 있다. 가스 공급 포트(332b)에는, 상술한 실시 형태의 반응 가스 공급계와 마찬가지의 반응 가스 공급계가 접속되어 있다. 가스 공급 포트(332a, 332b)에는, 상술한 실시 형태의 클리닝 가스 공급계와 마찬가지의 클리닝 가스 공급계가 접속되어 있다. 샤워 헤드(303s)의 아울렛(가스 배출구)에는 처리실(301) 내로 가스를 샤워 형상으로 공급하는 가스 분산판이 설치되어 있다. 처리 용기(303)에는, 처리실(301) 내를 배기하는 배기 포트(331)가 설치되어 있다. 배기 포트(331)에는, 상술한 실시 형태의 배기계와 마찬가지의 배기계가 접속되어 있다.
또한, 예를 들어 도 6의 (b)에 도시하는 처리로(402)를 구비한 기판 처리 장치를 사용하여 막을 형성하는 경우에도, 본 발명은 적절하게 적용할 수 있다. 처리로(402)는 처리실(401)을 형성하는 처리 용기(403)와, 1매 또는 수매의 웨이퍼(200)를 수평 자세로 지지하는 지지대(417)와, 지지대(417)를 하방으로부터 지지하는 회전축(455)과, 처리 용기(403)의 웨이퍼(200)를 향하여 광조사를 행하는 램프 히터(407)와, 램프 히터(407)의 광을 투과시키는 석영창(403w)을 구비하고 있다. 처리 용기(403)에는, 상술한 원료 가스를 공급하는 가스 공급 포트(432a)와, 상술한 반응 가스를 공급하는 가스 공급 포트(432b)가 접속되어 있다. 가스 공급 포트(432a)에는, 상술한 실시 형태의 원료 가스 공급계와 마찬가지의 원료 가스 공급계가 접속되어 있다. 가스 공급 포트(432b)에는, 상술한 실시 형태의 반응 가스 공급계와 마찬가지의 반응 가스 공급계가 접속되어 있다. 가스 공급 포트(432a, 432b)에는, 상술한 실시 형태의 클리닝 가스 공급계와 마찬가지의 클리닝 가스 공급계가 접속되어 있다. 처리 용기(403)에는 처리실(401) 내를 배기하는 배기 포트(431)가 설치되어 있다. 배기 포트(431)에는 상술한 실시 형태의 배기계와 마찬가지의 배기계가 접속되어 있다.
이들 기판 처리 장치를 사용하는 경우에 있어서도, 상술한 실시 형태나 변형예와 마찬가지의 시퀀스, 처리 조건으로 성막 처리나 클리닝 처리를 행할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태나 변형예 등은 적절히 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 이때의 처리 조건은, 예를 들어 상술한 실시 형태와 마찬가지의 처리 조건으로 할 수 있다.
[실시예]
실시예로서, 상술한 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치를 사용하여, 도 4의 (b)에 도시하는 성막 시퀀스에 의해 웨이퍼 위에 SiN막을 형성하였다. 원료 가스로는 DCS 가스를, 반응 가스로는 NH3 가스를 사용하였다. 성막 시의 처리 조건으로는 상술한 실시 형태에 기재된 처리 조건 범위 내의 소정의 값으로 설정하였다.
그 후, 상술한 실시 형태에 기재된 처리 수순에 의해, 클리닝 스텝 1 내지 3을 행하였다. 불소계 가스로는 F2 가스를, 산화질소계 가스로는 NO 가스를 사용하였다. 클리닝 스텝 1에서는, 변형예 2의 시퀀스에 의해 클리닝을 행하여, 처리실 내의 압력을 반복해서 변동시키고, 클리닝 스텝 2, 3에서는 처리실 내의 압력을 일정하게 유지하였다. 클리닝 스텝 1 내지 3의 처리 조건은, 이하에 기재된 처리 조건으로 하였다. 또한, 이하에 기재되지 않은 처리 조건은, 상술한 실시 형태에 기재된 처리 조건 범위 내의 소정의 값으로 설정하였다.
(클리닝 스텝 1)
처리실 내 온도(제1 온도): 250 내지 300℃,
DCS 가스 공급용 노즐로부터의 F2 가스의 공급 유량: 1.0 내지 3.0slm,
DCS 가스 공급용 노즐로부터의 N2 가스의 공급 유량: 5.0 내지 10.0slm,
NH3 가스 공급용 노즐로부터의 NO 가스의 유량: 0.5 내지 2.0slm,
NH3 가스 공급용 노즐로부터의 N2 가스의 공급 유량: 0.5 내지 1.0slm,
처리실의 압력: 40 내지 50Torr(5320 내지 6650㎩)
처리실의 압력 변동 횟수: 5 내지 10회(사이클 주기: 100 내지 200초)
처리 시간: 10 내지 20분
(승온 스텝)
소요 시간: 15 내지 30분(승온 속도: 5 내지 10℃/분)
(클리닝 스텝 2)
처리실 내 온도(제2 온도): 400 내지 450℃
DCS 가스 공급용 노즐로부터의 F2 가스의 공급 유량: 0.5 내지 1.0slm,
DCS 가스 공급용 노즐로부터의 N2 가스의 공급 유량: 1.0 내지 3.0slm,
NH3 가스 공급용 노즐로부터의 NO 가스의 유량: 0slm(공급하지 않음)
NH3 가스 공급용 노즐로부터의 N2 가스의 공급 유량: 5.0 내지 10.0slm,
처리실의 압력: 40 내지 50Torr(5320 내지 6650㎩)(일정)
처리 시간: 60 내지 90분
(클리닝 스텝 3)
처리실 내 온도(제2 온도): 400 내지 450℃
NH3 가스 공급용 노즐로부터의 F2 가스의 공급 유량: 0.5 내지 1.0slm,
NH3 가스 공급용 노즐로부터의 N2 가스의 공급 유량: 1.0 내지 3.0slm,
DCS 가스 공급용 노즐로부터의 NO 가스의 유량: 0slm(공급하지 않음)
DCS 가스 공급용 노즐로부터의 N2 가스의 공급 유량: 5.0 내지 10.0slm,
처리실의 압력: 40 내지 50Torr(5320 내지 6650㎩)(일정)
처리 시간: 5 내지 10분
상술한 조건 하에서 클리닝 스텝 1 내지 3을 행함으로써, 반응관의 내벽, 노즐의 표면, 보트의 표면 등으로부터 퇴적물이 제거되고, 또한, 이들 부재의 표면이 평활화된 것을 확인하였다. 또한, 노즐 내로부터 퇴적물이 제거된 것을 확인하였다.
<본 발명의 바람직한 형태>
이하, 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 부기한다.
(부기 1)
본 발명의 일 형태에 의하면,
성막 온도로 가열된 처리실 내의 기판에 대하여, 상기 성막 온도로 가열된 제1 노즐로부터 원료 가스를 공급하는 공정과, 상기 성막 온도로 가열된 제2 노즐로부터 상기 원료 가스와는 화학 구조가 상이한 반응 가스를 공급하는 공정을 포함하는 사이클을 소정 횟수 행함으로써, 상기 기판 위에 막을 형성하는 처리를 행한 후의 상기 처리실 내를 클리닝하는 방법으로서,
제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함과 함께 상기 제1 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 산화질소계 가스를 공급함으로써, 상기 처리실 내의 부재의 표면에 퇴적된 상기 막을 포함하는 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제1 클리닝 공정과,
상기 처리실 내의 온도를 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 변경하는 공정과,
상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제1 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제2 클리닝 공정을 갖는 클리닝 방법이 제공된다.
(부기 2)
부기 1에 기재된 방법으로서, 바람직하게는
상기 제2 클리닝 공정에서는, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 불활성 가스 또는 산화질소계 가스를 공급한다.
(부기 3)
부기 1 또는 2에 기재된 방법으로서, 바람직하게는,
상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제2 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제3 클리닝 공정을 더 갖는다.
(부기 4)
부기 3에 기재된 방법으로서, 바람직하게는,
상기 제3 클리닝 공정에서는 상기 제2 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불활성 가스 또는 산화질소계 가스를 공급한다.
(부기 5)
부기 3 또는 4에 기재된 방법으로서, 바람직하게는,
상기 제2 클리닝 공정을 행하는 시간을, 상기 제3 클리닝 공정을 행하는 시간보다 길게 한다.
(부기 6)
부기 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 방법으로서, 바람직하게는,
상기 제2 클리닝 공정(및 상기 제3 클리닝 공정)에서는 상기 퇴적물 제거 후의 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면을 에칭하여 평활화한다.
(부기 7)
부기 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 방법으로서, 바람직하게는,
상기 제2 클리닝 공정(및 상기 제3 클리닝 공정)에서는 상기 퇴적물 제거 후에 상기 제1 노즐의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거한다.
(부기 8)
부기 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 방법으로서, 바람직하게는,
상기 제2 클리닝 공정(및 상기 제3 클리닝 공정)에서는 상기 퇴적물 제거 후의 상기 제1 노즐의 표면을 에칭하여 평활화한다.
(부기 9)
부기 1 내지 8 중 어느 한 항에 기재된 방법으로서, 바람직하게는,
상기 제1 클리닝 공정에서는 상기 처리실 내의 압력을 변동시키고,
상기 제2 클리닝 공정(및 상기 제3 클리닝 공정)에서는 상기 처리실 내의 압력을 소정의 압력으로 유지한다.
(부기 10)
부기 1 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 방법으로서, 바람직하게는,
상기 제1 클리닝 공정에서는 상기 처리실 내로 불소계 가스 및 산화질소계 가스를 간헐적으로 공급한다.
(부기 11)
부기 1 내지 10 중 어느 한 항에 기재된 방법으로서, 바람직하게는,
상기 제1 클리닝 공정에서는 상기 처리실 내로 불소계 가스 및 산화질소계 가스를 공급하여 봉입하는 공정과, 상기 처리실 내를 배기하는 공정을 반복한다.
(부기 12)
부기 1 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 방법으로서, 바람직하게는,
상기 제1 클리닝 공정에서는 상기 처리실 내로 불소계 가스 및 산화질소계 가스를 공급하여 봉입하는 공정과, 상기 처리실 내로 불소계 가스 및 산화질소계 가스를 봉입한 상태를 유지하는 공정과, 상기 처리실 내를 배기하는 공정을 반복한다.
(부기 13)
부기 11 또는 12에 기재된 방법으로서, 바람직하게는,
상기 제1 클리닝 공정에서는, 상기 처리실 내로 불소계 가스 및 산화질소계 가스를 봉입함으로써, 불소계 가스와 산화질소계 가스를 반응을 일으켜서, 불화 니트로실(FNO)을 생성시키고, 상기 반응에서 산화질소계 가스를 소비시킴과 함께 불소계 가스의 일부를 소비시키지 않고 남김으로써, 불소계 가스에 불화 니트로실이 첨가되어 이루어지는 혼합 가스를 생성한다.
(부기 14)
부기 1 내지 13 중 어느 한 항에 기재된 방법으로서, 바람직하게는,
상기 제2 클리닝 공정(및 상기 제3 클리닝 공정)에서는 상기 처리실 내로 불소계 가스를 연속적으로 공급한다.
(부기 15)
부기 1 내지 14 중 어느 한 항에 기재된 방법으로서, 바람직하게는,
상기 원료 가스는 그 단독으로 고체가 되는 원소(제1 원소)를 포함하고,
상기 반응 가스는 그 단독으로 고체가 되는 원소를 포함하지 않고, 그 단독으로는 고체가 되지 않는 원소(제2 원소)를 포함한다.
(부기 16)
부기 1 내지 15 중 어느 한 항에 기재된 방법으로서, 바람직하게는,
상기 원료 가스는 그 단독으로 막을 퇴적시킬 수 있는 가스이고,
상기 반응 가스는 그 단독으로는 막을 퇴적시킬 수 없는 가스이다.
(부기 17)
본 발명의 다른 형태에 의하면,
성막 온도로 가열된 처리실 내의 기판에 대하여, 상기 성막 온도로 가열된 제1 노즐로부터 원료 가스를 공급하는 공정과, 상기 성막 온도로 가열된 제2 노즐로부터 상기 원료 가스와는 화학 구조가 상이한 반응 가스를 공급하는 공정을 포함하는 사이클을 소정 횟수 행함으로써, 상기 기판 위에 막을 형성하는 공정과,
상기 막을 형성하는 공정을 행한 후의 상기 처리실 내를 클리닝하는 공정을 갖고,
상기 클리닝하는 공정은,
제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함과 함께 상기 제1 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 산화질소계 가스를 공급함으로써, 상기 처리실 내의 부재의 표면에 퇴적된 상기 막을 포함하는 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제1 클리닝 공정과,
상기 처리실 내의 온도를 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 변경하는 공정과,
상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제1 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제2 클리닝 공정을 갖는 반도체 장치의 제조 방법, 및 기판 처리 방법이 제공된다.
(부기 18)
본 발명의 또 다른 형태에 의하면,
기판을 수용하는 처리실과,
상기 처리실 내로 제1 노즐로부터 원료 가스를 공급하는 원료 가스 공급계와,
상기 처리실 내로 제2 노즐로부터 상기 원료 가스와는 화학 구조가 상이한 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공급계와,
상기 처리실 내로 불소계 가스를 공급하는 불소계 가스 공급계와,
상기 처리실 내로 산화질소계 가스를 공급하는 산화질소계 가스 공급계와,
상기 처리실 내를 가열하는 히터와,
성막 온도로 가열된 상기 처리실 내의 기판에 대하여, 상기 성막 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 상기 원료 가스를 공급하는 처리와, 상기 성막 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 상기 반응 가스를 공급하는 처리를 포함하는 사이클을 소정 횟수 행함으로써, 상기 기판 위에 막을 형성하는 처리를 행한 후의 상기 처리실 내를 클리닝할 때,
제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함과 함께 상기 제1 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 산화질소계 가스를 공급함으로써, 상기 처리실 내의 부재의 표면에 퇴적된 상기 막을 포함하는 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제1 클리닝 처리와,
상기 처리실 내의 온도를 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 변경하는 처리와,
상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제1 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제2 클리닝 처리를 행하도록, 상기 원료 가스 공급계, 상기 반응 가스 공급계, 상기 불소계 가스 공급계, 상기 산화질소계 가스 공급계 및 상기 히터를 제어하도록 구성되는 제어부를 갖는 기판 처리 장치가 제공된다.
(부기 19)
본 발명의 또 다른 형태에 의하면,
성막 온도로 가열된 처리실 내의 기판에 대하여, 상기 성막 온도로 가열된 제1 노즐로부터 원료 가스를 공급하는 수순과, 상기 성막 온도로 가열된 제2 노즐로부터 상기 원료 가스와는 화학 구조가 상이한 반응 가스를 공급하는 수순을 포함하는 사이클을 소정 횟수 행함으로써, 상기 기판 위에 막을 형성하는 수순과,
상기 막을 형성하는 공정을 행한 후의 상기 처리실 내를 클리닝하는 수순을 컴퓨터에 실행시키고,
상기 클리닝하는 수순은,
제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함과 함께 상기 제1 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 산화질소계 가스를 공급함으로써, 상기 처리실 내의 부재의 표면에 퇴적된 상기 막을 포함하는 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제1 클리닝 수순과,
상기 처리실 내의 온도를 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 변경하는 수순과,
상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제1 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제2 클리닝 수순을 갖는 프로그램, 및 상기 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
200: 웨이퍼(기판)
201: 처리실
206: 히터
232a 내지 232f: 가스 공급관
249a, 249b: 노즐
121: 컨트롤러

Claims (20)

  1. 성막 온도로 가열된 처리실 내의 기판에 대하여, 상기 성막 온도로 가열된 제1 노즐로부터 원료 가스를 공급하는 공정과, 상기 성막 온도로 가열된 제2 노즐로부터 상기 원료 가스와는 화학 구조가 상이한 반응 가스를 공급하는 공정을 포함하는 사이클을 소정 횟수 행함으로써, 상기 기판 위에 막을 형성하는 처리를 행한 후의 상기 처리실을 제공하는 공정과,
    제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함과 함께, 상기 제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 산화질소계 가스를 공급함으로써, 상기 처리실 내의 부재의 표면에 퇴적된 상기 막을 포함하는 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제1 클리닝 공정과,
    상기 처리실 내의 온도를 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 변경하는 공정과,
    상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제1 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제2 클리닝 공정
    을 갖는 클리닝 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 클리닝 공정에서는, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 불활성 가스 또는 산화질소계 가스를 공급하는 클리닝 방법.
  3. 성막 온도로 가열된 처리실 내의 기판에 대하여, 상기 성막 온도로 가열된 제1 노즐로부터 원료 가스를 공급하는 공정과, 상기 성막 온도로 가열된 제2 노즐로부터 상기 원료 가스와는 화학 구조가 상이한 반응 가스를 공급하는 공정을 포함하는 사이클을 소정 횟수 행함으로써, 상기 기판 위에 막을 형성하는 처리를 행한 후의 상기 처리실을 제공하는 공정과,
    제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함과 함께, 상기 제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 산화질소계 가스를 공급함으로써, 상기 처리실 내의 부재의 표면에 퇴적된 상기 막을 포함하는 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제1 클리닝 공정과,
    상기 처리실 내의 온도를 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 변경하는 공정과,
    상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제1 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제2 클리닝 공정과,
    상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제2 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제3 클리닝 공정
    을 갖는 클리닝 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3 클리닝 공정에서는 상기 제2 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불활성 가스 또는 산화질소계 가스를 공급하는 클리닝 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 클리닝 공정을 행하는 시간을, 상기 제3 클리닝 공정을 행하는 시간보다 길게 하는 클리닝 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 클리닝 공정에서는 상기 퇴적물 제거 후의 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면을 에칭하여 평활화하는 클리닝 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 클리닝 공정에서는 상기 퇴적물 제거 후에 상기 제1 노즐의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거하는 클리닝 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 클리닝 공정에서는 상기 퇴적물 제거 후의 상기 제1 노즐의 표면을 에칭하여 평활화하는 클리닝 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 클리닝 공정에서는 상기 처리실 내의 압력을 변동시키고,
    상기 제2 클리닝 공정에서는 상기 처리실 내의 압력을 소정의 압력으로 유지하는 클리닝 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 클리닝 공정에서는 상기 처리실 내로 불소계 가스 및 산화질소계 가스를 간헐적으로 공급하는 클리닝 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 클리닝 공정에서는 상기 처리실 내로 불소계 가스 및 산화질소계 가스를 공급하여 봉입하는 공정과, 상기 처리실 내를 배기하는 공정을 반복하는 클리닝 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 클리닝 공정에서는 상기 처리실 내로 불소계 가스 및 산화질소계 가스를 공급하여 봉입하는 공정과, 상기 처리실 내로 불소계 가스 및 산화질소계 가스를 봉입한 상태를 유지하는 공정과, 상기 처리실 내를 배기하는 공정을 반복하는 클리닝 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 클리닝 공정에서는, 상기 처리실 내로 불소계 가스 및 산화질소계 가스를 봉입함으로써, 불소계 가스와 산화질소계 가스를 반응을 일으켜서, 불화 니트로실을 생성시키고, 상기 반응에서 산화질소계 가스를 소비시킴과 함께 불소계 가스의 일부를 소비시키지 않고 남김으로써, 불소계 가스에 불화 니트로실이 첨가되어 이루어지는 혼합 가스를 생성하는 클리닝 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제2 클리닝 공정에서는 상기 처리실 내로 불소계 가스를 연속적으로 공급하는 클리닝 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 원료 가스는 그 단독으로 고체가 되는 원소를 포함하고,
    상기 반응 가스는 그 단독으로 고체가 되는 원소를 포함하지 않고, 그 단독으로는 고체가 되지 않는 원소를 포함하는 클리닝 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 원료 가스는 그 단독으로 막을 퇴적시킬 수 있는 가스이고,
    상기 반응 가스는 그 단독으로는 막을 퇴적시킬 수 없는 가스인 클리닝 방법.
  17. 성막 온도로 가열된 처리실 내의 기판에 대하여, 상기 성막 온도로 가열된 제1 노즐로부터 원료 가스를 공급하는 공정과, 상기 성막 온도로 가열된 제2 노즐로부터 상기 원료 가스와는 화학 구조가 상이한 반응 가스를 공급하는 공정을 포함하는 사이클을 소정 횟수 행함으로써, 상기 기판 위에 막을 형성하는 공정과,
    상기 막을 형성하는 공정을 행한 후의 상기 처리실 내를 클리닝하는 공정을 갖고,
    상기 클리닝하는 공정은,
    제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함과 함께, 상기 제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 산화질소계 가스를 공급함으로써, 상기 처리실 내의 부재의 표면에 퇴적된 상기 막을 포함하는 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제1 클리닝 공정과,
    상기 처리실 내의 온도를 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 변경하는 공정과,
    상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제1 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제2 클리닝 공정
    을 갖는 반도체 장치의 제조 방법.
  18. 기판을 수용하는 처리실과,
    상기 처리실 내로 제1 노즐로부터 원료 가스를 공급하는 원료 가스 공급계와,
    상기 처리실 내로 제2 노즐로부터 상기 원료 가스와는 화학 구조가 상이한 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공급계와,
    상기 처리실 내로 불소계 가스를 공급하는 불소계 가스 공급계와,
    상기 처리실 내로 산화질소계 가스를 공급하는 산화질소계 가스 공급계와,
    상기 처리실 내를 가열하는 히터와,
    성막 온도로 가열된 상기 처리실 내의 기판에 대하여, 상기 성막 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 상기 원료 가스를 공급하는 처리와, 상기 성막 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 상기 반응 가스를 공급하는 처리를 포함하는 사이클을 소정 횟수 행함으로써, 상기 기판 위에 막을 형성하는 처리를 행한 후의 상기 처리실 내를 클리닝할 때,
    제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함과 함께, 상기 제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 산화질소계 가스를 공급함으로써, 상기 처리실 내의 부재의 표면에 퇴적된 상기 막을 포함하는 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제1 클리닝 처리와,
    상기 처리실 내의 온도를 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 변경하는 처리와,
    상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제1 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제2 클리닝 처리를 행하도록, 상기 원료 가스 공급계, 상기 반응 가스 공급계, 상기 불소계 가스 공급계, 상기 산화질소계 가스 공급계 및 상기 히터를 제어하도록 구성되는 제어부
    를 갖는 기판 처리 장치.
  19. 성막 온도로 가열된 처리실 내의 기판에 대하여, 상기 성막 온도로 가열된 제1 노즐로부터 원료 가스를 공급하는 수순과, 상기 성막 온도로 가열된 제2 노즐로부터 상기 원료 가스와는 화학 구조가 상이한 반응 가스를 공급하는 수순을 포함하는 사이클을 소정 횟수 행함으로써, 상기 기판 위에 막을 형성하는 수순과,
    상기 막을 형성하는 수순을 행한 후의 상기 처리실 내를 클리닝하는 수순을 컴퓨터에 실행시키고,
    상기 클리닝하는 수순은,
    제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함과 함께, 상기 제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 산화질소계 가스를 공급함으로써, 상기 처리실 내의 부재의 표면에 퇴적된 상기 막을 포함하는 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제1 클리닝 수순과,
    상기 처리실 내의 온도를 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 변경하는 수순과,
    상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제1 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제2 클리닝 수순
    을 갖는 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  20. 성막 온도로 가열된 처리실 내의 기판에 대하여, 상기 성막 온도로 가열된 제1 노즐로부터 원료 가스를 공급하는 공정과, 상기 성막 온도로 가열된 제2 노즐로부터 상기 원료 가스와는 화학 구조가 상이한 반응 가스를 공급하는 공정을 포함하는 사이클을 소정 횟수 행함으로써, 상기 기판 위에 막을 형성하는 공정과,
    상기 막을 형성하는 공정을 행한 후의 상기 처리실 내를 클리닝하는 공정을 갖고,
    상기 클리닝하는 공정은,
    제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함과 함께, 제1 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제1 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 산화질소계 가스를 공급함으로써, 상기 처리실 내의 부재의 표면에 퇴적된 상기 막을 포함하는 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제1 클리닝 공정과,
    상기 처리실 내의 온도를 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 변경하는 공정과,
    상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제1 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제1 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제2 클리닝 공정과,
    상기 제2 온도로 가열된 상기 처리실 내로, 상기 제2 온도로 가열된 상기 제2 노즐로부터 불소계 가스를 공급함으로써, 상기 퇴적물 제거 후에 상기 처리실 내의 상기 부재의 표면에 잔류된 물질을 열화학 반응에 의해 제거함과 함께, 상기 제2 노즐 내에 부착된 퇴적물을 열화학 반응에 의해 제거하는 제3 클리닝 공정
    을 갖는 반도체 장치의 제조 방법.
KR1020150022988A 2014-02-17 2015-02-16 클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램 KR101705966B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014027905A JP6342670B2 (ja) 2014-02-17 2014-02-17 クリーニング方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置及びプログラム
JPJP-P-2014-027905 2014-02-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150097413A KR20150097413A (ko) 2015-08-26
KR101705966B1 true KR101705966B1 (ko) 2017-02-13

Family

ID=53797580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150022988A KR101705966B1 (ko) 2014-02-17 2015-02-16 클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9587308B2 (ko)
JP (1) JP6342670B2 (ko)
KR (1) KR101705966B1 (ko)
TW (1) TWI564959B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200035210A (ko) * 2018-09-25 2020-04-02 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치, 및 프로그램

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6529780B2 (ja) * 2015-02-25 2019-06-12 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
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
JP6817752B2 (ja) * 2016-09-09 2021-01-20 株式会社日立ハイテク エッチング方法およびエッチング装置
JP6851173B2 (ja) * 2016-10-21 2021-03-31 東京エレクトロン株式会社 成膜装置および成膜方法
JP6804270B2 (ja) * 2016-11-21 2020-12-23 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、および基板処理方法
JP6760833B2 (ja) * 2016-12-20 2020-09-23 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、基板処理装置、およびプログラム
JP6863107B2 (ja) * 2017-06-13 2021-04-21 東京エレクトロン株式会社 成膜装置、成膜装置のクリーニング方法及び記憶媒体
FR3068506B1 (fr) * 2017-06-30 2020-02-21 Soitec Procede pour preparer un support pour une structure semi-conductrice
JP7045196B2 (ja) * 2018-01-15 2022-03-31 東京応化工業株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
JP6785809B2 (ja) * 2018-02-22 2020-11-18 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 処理容器内の部材をクリーニングする方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置、およびプログラム
JP6826558B2 (ja) 2018-06-04 2021-02-03 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
JP7034847B2 (ja) * 2018-06-21 2022-03-14 株式会社ニューフレアテクノロジー ドライ洗浄装置及び、そのドライ洗浄方法
JP7190915B2 (ja) * 2019-01-18 2022-12-16 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置の洗浄方法、および基板処理装置
JP7149407B2 (ja) * 2019-03-05 2022-10-06 株式会社Kokusai Electric 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
WO2021053836A1 (ja) * 2019-09-20 2021-03-25 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、基板処理装置、およびプログラム
JP7118099B2 (ja) * 2020-01-15 2022-08-15 株式会社Kokusai Electric 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
JP7182577B2 (ja) * 2020-03-24 2022-12-02 株式会社Kokusai Electric 基板処理方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置、およびプログラム
US11764221B2 (en) * 2020-07-30 2023-09-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacture
JP7282837B2 (ja) * 2021-07-20 2023-05-29 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005101583A (ja) 2003-08-29 2005-04-14 Toshiba Corp 成膜装置のクリーニング方法および成膜装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4918452B2 (ja) * 2007-10-11 2012-04-18 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、薄膜形成装置及びプログラム
JP4531833B2 (ja) * 2007-12-05 2010-08-25 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及びクリーニング方法
JP2011134781A (ja) * 2009-12-22 2011-07-07 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体装置の製造方法および基板処理装置
JP5751895B2 (ja) 2010-06-08 2015-07-22 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
JP5933375B2 (ja) * 2011-09-14 2016-06-08 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、基板処理装置及びプログラム
JP5946643B2 (ja) * 2012-01-13 2016-07-06 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

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005101583A (ja) 2003-08-29 2005-04-14 Toshiba Corp 成膜装置のクリーニング方法および成膜装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200035210A (ko) * 2018-09-25 2020-04-02 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치, 및 프로그램
KR102165710B1 (ko) 2018-09-25 2020-10-14 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치, 및 프로그램

Also Published As

Publication number Publication date
US9587308B2 (en) 2017-03-07
TWI564959B (zh) 2017-01-01
JP2015153956A (ja) 2015-08-24
JP6342670B2 (ja) 2018-06-13
US20150232986A1 (en) 2015-08-20
KR20150097413A (ko) 2015-08-26
TW201546895A (zh) 2015-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101705966B1 (ko) 클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램
KR101848562B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램
KR101749398B1 (ko) 클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램
JP5775947B2 (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
KR101858102B1 (ko) 클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램
KR101661104B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체
JP6086942B2 (ja) 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
KR101749413B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램
KR101461310B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 컴퓨터 판독가능한 기록 매체
JP6124724B2 (ja) 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
KR101964797B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램
WO2013054655A1 (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記録媒体
JP6529348B2 (ja) 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
KR101786301B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램
KR20190028326A (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램
KR20180118683A (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체
JP6055879B1 (ja) 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
JP6441494B2 (ja) 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
WO2016103317A1 (ja) 半導体装置の製造方法、基板処理装置および記録媒体
JP6654232B2 (ja) 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant