KR20170072961A - 성막 장치 내의 금속막의 드라이클리닝 방법 - Google Patents

성막 장치 내의 금속막의 드라이클리닝 방법 Download PDF

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도모노리 우메자키
유타 다케다
이사무 모리
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샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드
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Abstract

개시되어 있는 것은, 성막 장치에 부착된 금속막을 β-디케톤을 이용하여 제거하는 드라이클리닝법에 있어서, β-디케톤과 NOx(NO, N2O 중 적어도 1개를 나타낸다.)를 포함하는 가스를 클리닝 가스로서 이용하고, 200℃∼400℃의 온도 범위 내인 당해 금속막과, 당해 클리닝 가스를 반응시킴으로써, 당해 금속막을 제거하는 것을 특징으로 하는 드라이클리닝 방법이다. 이 방법에 따르면, 부착 금속막의 장소에 의한 온도차가 생기더라도 에칭을 진행할 수 있다.

Description

성막 장치 내의 금속막의 드라이클리닝 방법{METHOD FOR DRY-CLEANING METAL FILM IN FILM-FORMATION APPARATUS}
본 발명은, 성막 장치 내의 드라이클리닝 방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 제조 공정에 있어서, 기판 표면에, 메탈 게이트 재료, 전극 재료, 또는 자성 재료로서 성막 장치에 의해 금속막이 성막된다. 이때, 당해 기판 표면 이외에, 당해 장치의 성막 챔버 내에 있는 기판을 유지 및 가열하는 스테이지, 플라즈마 발생을 위한 전극, 또는 그 외의 지그, 나아가서는, 당해 챔버의 내벽이나 이것에 접속되어 있는 배관의 내벽 등, 성막 장치 내부의 표면에 불필요한 금속막 등이 부착되기 때문에, 이것을 제거할 필요가 있다. 챔버 내로부터 기판을 취출한 후, 챔버 내가 가열되어 있는 상태에서, 불필요한 금속막 등을 제거하는 방법으로서, β-디케톤을 이용하는 드라이클리닝법이 알려져 있다. 예를 들면, 헥사플루오로아세틸아세톤(이하, HFAcAc로 약칭한다.) 등의 β-디케톤을 금속 산화막에 접촉시킴으로써, 금속착체로서 금속 산화막을 반응 제거시키는 드라이클리닝 방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1). 그러나, 이 방법을 금속막에 대하여 행하면, 금속을 산화 상태로 할 수 없어, 에칭 반응이 진행되지 않는다. 그 때문에, HFAcAc 등의 β-디케톤에 추가로, 산소를 조합하여 이용함으로써, 금속막을 금속착체로서 반응 제거 가능하게 하는 드라이클리닝 방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2, 3).
일본국 공개특허 특개2001-176807호 공보 일본국 특허 제4049423호 공보 일본국 공개특허 특개평6-101076호 공보
일반적으로, 기판의 표면에 금속막을 퇴적한 후에, 당해 기판 표면 이외에 부착된 금속막을 드라이클리닝할 때에는, 고온으로 가열된 챔버의 내벽 등의 금속막의 부착 개소마다 온도차가 생겨, 폭넓은 온도 분포가 된다. 종래, β-디케톤을 이용하는 금속막의 드라이클리닝 방법에 있어서, 제거 대상의 금속막을 β-디케톤과 산소를 이용하여 에칭 제거하는 방법에서는, 부착 개소마다의 금속막의 온도 분포가, 예를 들면, 250℃∼370℃에 걸쳐 있는 경우, 250℃ 부근의 저온부에서는 전혀 에칭이 진행되지 않게 되어, 에칭 제거 가능한 온도 범위가 좁아지는 현상이 생긴다. 이와 같은 현상은 특히 금속이 니켈인 경우에 현저해진다.
이 때문에, 챔버를 개방하지 않고 고온으로 가열된 상태에서 챔버 내벽 등을 클리닝할 때에 금속막의 부착 개소마다의 온도차가 큰 경우에도, 효율적으로 클리닝할 수 있는 드라이클리닝 방법이 요망되고 있다.
본 발명의 목적은, 상기의 문제를 해결하는 것에 있으며, 성막 장치 내에 부착된 금속막을 제거할 때에, 부착 금속막의 장소에 의한 온도차가 생기더라도 에칭을 진행할 수 있는 드라이클리닝 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명자들은 예의 검토를 거듭한 결과, 성막 장치(예를 들면, CVD 장치, 스퍼터 장치, 진공 증착 장치 등) 내에 부착된 금속막을 β-디케톤을 이용하여 제거하는 드라이클리닝 방법에 있어서, β-디케톤과 NOx(NO, N2O 중 적어도 1개를 나타낸다.)를 포함하는 가스를 클리닝 가스로서 이용함으로써, 성막 장치 내의 넓은 온도 범위에 걸쳐 부착 금속막의 에칭을 진행시키는 것이 가능해지는 것을 찾아내, 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 성막 장치 내에 부착된 금속막을 β-디케톤을 이용하여 제거하는 드라이클리닝법에 있어서, β-디케톤과 NOx(NO, N2O 중 적어도 1개를 나타낸다.)를 포함하는 가스를 클리닝 가스로서 이용하고, 200℃∼400℃의 온도 범위 내인 당해 금속막과, 당해 클리닝 가스를 반응시킴으로써, 당해 금속막을 제거하는 것을 특징으로 하는 드라이클리닝 방법(제 1 방법)을 제공하는 것이다.
제 1 방법은, 상기 β-디케톤이, 헥사플루오로아세틸아세톤 또는 트리플루오로아세틸아세톤인 것을 특징으로 하는 드라이클리닝 방법(제 2 방법)이어도 된다.
제 1 또는 제 2 방법은, 상기 클리닝 가스 중에, He, Ar, N2로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류 이상의 가스가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 드라이클리닝 방법(제 3 방법)이어도 된다.
제 1 방법은, 상기 금속막이 주기표의 제 6족부터 제 11족까지 중 적어도 1종류 이상의 원소로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 드라이클리닝 방법(제 4 방법)이어도 된다.
본 발명의 드라이클리닝 방법을 이용함으로써, 에칭 제거 가능한 온도 범위가 넓으므로, 성막 장치 내에 부착된 금속막을 효율적으로 클리닝하는 것이 가능해진다.
도 1은, 시험에 이용한 장치의 개략 계통도를 나타낸다.
본 발명의 드라이클리닝 방법에 의해 제거 대상이 되는 것은 금속막이며, 이 금속막은 주기표의 제 6족부터 제 11족까지의 원소 중 적어도 1종으로 구성된 것이다. 구체적으로는, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ru, Co, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au 등의 원소를 들 수 있다. 상기 원소로부터 구성되는 금속막으로서는, 예를 들면, 상기 원소 중 어느 1종류로 이루어지는 막을 들 수 있다. 또는, 복수의 상기 원소로 구성되는 금속막이어도 되고, 예를 들면, NiFe, CoFe, CoFeNi, NiFeCr, NiFeMo, CuNiFe 등의 막 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 구성 원소로서, Cr, Mn, Fe, Ni, Co, Pt 중 어느 것이 포함되는 금속막에 대해, 본 발명의 효과가 현저해진다.
본 발명의 드라이클리닝 방법에서는, 클리닝 가스를 성막 장치 내에 도입하고, 성막 장치 내에 부착된 금속막에 접촉시켜 반응하게 하여 금속 착체화함으로써 당해 금속막을 에칭하여 제거한다. 이때, 클리닝 가스 중에 β-디케톤과 NOx(NO, N2O 중 적어도 1개를 나타낸다.)가 함유되어 있을 필요가 있다. NOx를 이용함으로써, 종래부터 사용되고 있던 O2보다, 금속막을 에칭 제거할 수 있는 온도 범위가 넓어지는 이유는 명확하게 되어 있지 않으나, 동일한 산화 질소류이며, 산화 작용을 갖는 NO2로는 동일한 효과를 찾아낼 수 없었기 때문에, NO나 N2O의 산화 작용 뿐만아니라, NO 또는 N2O와, β-디케톤의 상호 작용에 의해, 산화 작용에 의해 생긴 금속 산화막의 착체화의 반응성이 향상되는, NO, N2O 특유의 작용으로 생각되어진다.
β-디케톤으로서는, 예를 들면, 헥사플루오로아세틸아세톤, 트리플루오로아세틸아세톤, 아세틸아세톤 등을 들 수 있고, 1종류 뿐만아니라 2종류 이상의 복수의 종류를 이용할 수 있다. 특히, 고속으로 에칭 가능한 점에서, 헥사플루오로아세틸아세톤, 트리플루오로아세틸아세톤이 적합하다. 금속막의 에칭 속도는 클리닝 가스 중에 포함되는 β-디케톤의 농도 상승과 함께 상승한다. 단, β-디케톤의 증기압이 낮아, 성막 장치 내에서 액화가 생길 가능성이 우려되는 경우에는, 희석 가스에 의해 적절히 농도를 조정하는 것이 바람직하다.
클리닝 가스 중에 포함되는 NOx의 체적분율은 상기 클리닝 가스 중에 포함되는 β-디케톤의 체적분율에 대하여, NOx/β-디케톤비가 0.02 이상 0.60 이하인 것이 바람직하다. NOx/β-디케톤비가 0.02 미만의 경우나 0.60을 넘는 경우에는 금속막의 에칭 속도가 저하될 우려가 있다.
클리닝 가스 중에는 NO와 N2O가 혼합되어 있어도 되고, 그 비율도 특별히 한정되지 않는다.
클리닝 가스 중에는, 상기 β-디케톤이나 NOx와 함께, N2, He, Ar과 같은 불활성 가스로부터 선택되는 적어도 1종류의 가스가 혼합되어 있어도 되고, 또한 그 농도도 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 불활성 가스의 농도를 0∼90체적%의 범위에서 사용할 수 있다.
클리닝 중의 온도에 대해서는, 제거 대상의 금속막의 온도가 200℃∼400℃의 온도 범위 내이면 에칭은 가능하나, 250℃ 이상 370℃ 이하인 것이 바람직하고, 특히 260℃ 이상 350℃ 이하인 것이, 보다 높은 에칭 속도를 얻기 위해서는 바람직하다.
클리닝 중의 챔버 내 압력은, 특별히 한정되는 것은 아니나, 일반적으로 성막 시의 압력 범위는 0.1kPa 이상 101.3kPa 이하이며, 이 압력 범위에서 에칭도 가능하다.
상기 조건에서 드라이클리닝함으로써, 성막 장치의 성막 챔버 내, 또는 배관 내에 부착된 금속막을 효율 좋게 제거하는 것이 가능해진다. 이것은, 기판에의 성막 후, 성막 챔버 내로부터 기판을 취출한 직후의 당해 챔버 내가 가열되어 있는 상태여도, 또는, 일단 냉각 후, 재가열된 당해 챔버여도, 동일하다.
그 중에서도, 금속 성막에 화학기상성장법을 이용하는 CVD 장치의 경우, 다른 성막 장치에 의한 것과 비교하여, 성막 프로세스의 성막 기판의 온도는 300℃ 이상으로 높기 때문에, 성막 챔버 내의 300℃에 미치지 못하는 저온부와의 온도차가 커진다. 이 때문에, 성막 프로세스에의 영향을 고려하면, 성막 챔버 내에 부착된 금속막을 제거하는 클리닝은 성막 장치 내의 온도 분포가 넓은 상태에서 실시하는 것이 바람직하다. 이 때문에 CVD 장치 내의 클리닝에 대해, 특히 유효해진다.
실시예
본 시험에서는 챔버 내의 온도 분포에 의한 금속막의 에칭 거동을 조사하기 위해, 금속막이 부착된 샘플을 실은 히터 스테이지를 내부에 5개 구비한 챔버를 이용하여, 시험을 행하였다.
도 1은 본 시험에서 이용한 장치의 개략 계통도이다. 챔버(1) 내에는 히터 스테이지(5A∼5E)가 구비되어 있다. 챔버(1)의 외부, 히터 스테이지(5A, 5B, 5C, 5D, 5E)의 내부에는, 히터(61, 62A, 62B, 62C, 62D, 62E)가 구비되고, 각 스테이지를 개별적으로 소정의 온도로 설정할 수 있다. 이 히터 스테이지(5A, 5B, 5C, 5D, 5E) 상에, 샘플(7A, 7B, 7C, 7D, 7E)이 실려있다. 샘플(7A, 7B, 7C, 7D, 7E)은, 금속박(형상 2cm×2cm, 두께 0.1mm)이며, 당해 금속박은, 성막 장치에 부착되는 금속막을 상정한 것이다.
챔버(1)에는 가스 도입을 위한 가스 배관(41) 및 가스 배기를 위한 가스 배관(42)이 접속되어 있다. β-디케톤 공급계(21), NOx 가스 공급계(22), 희석 가스 도입계(23)는, 밸브(31, 32, 33)를 통하여 가스 배관(41)에 접속되어 있다. 진공 펌프(8)는 밸브(34)를 통하여 가스 배관(42)에 접속되어 있다. 챔버(1) 내부의 압력은 챔버(1) 부설의 압력계(도면 내 생략)의 지시값을 기초로, 밸브(34)에 의해 제어된다.
다음으로 조작 방법에 대하여 설명한다. 챔버(1) 및 가스 배관(41, 42)의 내부를 10Pa 미만까지 진공 치환 후, 히터(61, 62A, 62B, 62C, 62D, 62E)에 의해 히터 스테이지에 실려 있는, 무게를 측정한 샘플을 소정의 온도로 가열한다. 히터(61, 62A∼62E)가 소정값에 도달한 것을 확인 후, 밸브(31, 32, 33)를 개방하고, β-디케톤 공급계(21), NOx 공급계(22), 희석 가스 공급계(23)로부터 β-디케톤, NOx, 희석 가스를 소정의 유량으로 공급함으로써, 클리닝 가스로서 챔버(1) 내에 도입하면서, 챔버(1) 내부를 소정의 압력으로 제어한다. 도입 개시 후, 소정 시간(10분간) 경과한 후, 클리닝 가스의 도입을 정지하고, 챔버(1) 내부를 진공 치환 후, 샘플을 취출하여 무게를 측정하고, 시험 전후의 샘플의 중량 변화로부터 에칭량을 산출한다. 이 경우, 무게를 측정하는 저울의 측정 정밀도를 위해 산출되는 에칭량의 정량 하한은 20nm이다.
[실시예 1∼21]
본 시험에 있어서, 도입되는 클리닝 가스의 총 유량은 500sccm이며, 희석 가스는 N2로 하고, 샘플(7A, 7B, 7C, 7D, 7E)을 각각 240℃, 275℃, 300℃, 325℃, 370℃로 가열하였다.
또한, β-디케톤으로서 헥사플루오로아세틸아세톤을 클리닝 가스 중의 체적 농도로 50%로 하고, NOx로서 NO를 클리닝 가스 중의 체적 농도를 표 1에 나타낸 농도로 변화시키고, 챔버 내의 압력을 13.3kPa로 제어하여 금속박으로서 Ni박을 이용해, 상기 시험을 실시하였다(실시예 1∼6).
또한, 챔버 내의 압력을 40kPa(실시예 7), 6.7kPa(실시예 8), 1.3kPa(실시예 9), 80kPa(실시예 10)로 제어하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
또한, β-디케톤이 트리플루오로아세틸아세톤인 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다(실시예 11).
또한, NOx로서 N2O를 이용하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다(실시예 12).
또한, 헥사플루오로아세틸아세톤의 클리닝 가스 중의 체적 농도를 25%, NO의 클리닝 가스 중의 체적 농도를 5%로 하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다(실시예 13).
또한, 헥사플루오로아세틸아세톤의 클리닝 가스 중의 체적 농도를 83%, NO의 클리닝 가스 중의 체적 농도를 17%로 하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다(실시예 14).
또한, 금속박을, 표 1에 나타낸 대로, Cr, Mn, Fe, Co, Pt, 혹은 NiFe 합금(퍼멀로이 Fe:Ni＝22:78의 합금)으로 변경하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다(실시예 15∼20).
또한, 클리닝 가스 중의 NO와 N2O의 체적 농도를 각각 5%와 5%로 하여, 합계 10%로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다(실시예 21).
상기 시험의 가스, 압력 및 온도 조건과, 에칭량의 산출 결과를 표 1에 나타낸다. 그 결과, 어느 것의 실시예에 있어서도 온도가 다른 샘플 모두가 에칭되어 있는 것이 확인되었다.
또한, 희석 가스를 N2로부터, Ar이나 He로 바꾸어도 결과는 동일하다는 것을 확인하였다.
Figure pat00001
[비교예 1∼6]
본 시험에 있어서, 도입되는 클리닝 가스의 총 유량은 500sccm이며, 희석 가스는 N2로 하고, 샘플(7A, 7B, 7C, 7D, 7E)을 각각 240℃, 275℃, 300℃, 325℃, 370℃로 가열하였다.
또한, NOx 대신에 첨가 가스로서 O2를 이용하는 것 이외에는 실시예 1, 2, 3과 동일하게 실시하였다(비교예 1, 2, 3).
또한, NOx 대신에 첨가 가스로서 O2를 이용하는 것 이외에는 실시예 14와 동일하게 실시하였다(비교예 4).
또한, NOx 대신에 첨가 가스로서 NO2를 이용하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다(비교예 5).
또한, 클리닝 가스 중에 NOx를 도입하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다(비교예 6).
상기 시험의 가스, 압력 및 온도 조건과, 에칭량의 산출 결과를 표 2에 나타낸다. 그 결과, NOx 대신에 첨가 가스로서 O2를 이용한 경우, 어느 것의 샘플 온도에 있어서도 니켈박 샘플이 거의 에칭되지 않은, 혹은 전부가 아닌 특정의 샘플 온도에서 에칭되어 있던 것이 확인되었다.
Figure pat00002
본 발명은, 성막 챔버 내에 부착된 금속막의 제거에 대해, 특히, 금속막의 부착 개소마다의 온도차가 큰 경우의 클리닝에 유효해진다.
1: 챔버 21: β-디케톤 공급계
22: NOx 공급계 23: 희석 가스 공급계
31, 32, 33, 34: 밸브 41, 42: 가스 배관
5A, 5B, 5C, 5D, 5E: 히터 스테이지
61, 62A, 62B, 62C, 62D, 62E: 히터 7A, 7B, 7C, 7D, 7E: 샘플
8: 진공 펌프

Claims (7)

  1. 성막 장치에 부착된 금속막을 β-디케톤을 이용하여 제거하는 드라이클리닝법에 있어서, β-디케톤과 NO를 포함하는 가스를 클리닝 가스로서 이용하고, 200℃∼400℃의 온도 범위 내인 당해 금속막과, 당해 클리닝 가스를 반응시킴으로써, 당해 금속막을 제거하고,
    상기 금속막은 주기표의 제 6족부터 제 11족까지 중 적어도 1종류 이상의 원소로 구성되어 있고, 또한 적어도 Cr, Mn, Fe, Ni, Co, Pt 중 어느 것을 포함하며, 상기 β-디케톤이, 헥사플루오로아세틸아세톤 또는 트리플루오로아세틸아세톤인 것을 특징으로 하는 드라이클리닝 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 클리닝 가스 중에, He, Ar, N2로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류 이상의 가스가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 드라이클리닝 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 금속막이, Cr, Mn, Fe, Ni, Co, Pt, NiFe, CoFe, CoFeNi, NiFeCr, NiFeMo 또는 CuNiFe의 막인 것을 특징으로 하는 드라이클리닝 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 가스가, 0.01∼0.70의 NO/β-디케톤 체적비를 가지는 것을 특징으로 하는 드라이클리닝 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 가스가, 0.02∼0.60의 NO/β-디케톤 체적비를 가지는 것을 특징으로 하는 드라이클리닝 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 온도 범위가, 250℃∼370℃인 것을 특징으로 하는 드라이클리닝 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 온도 범위가, 260℃∼350℃인 것을 특징으로 하는 드라이클리닝 방법.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6777851B2 (ja) * 2015-09-15 2020-10-28 セントラル硝子株式会社 ドライエッチング方法、半導体素子の製造方法及びチャンバークリーニング方法
JP2019054014A (ja) * 2016-02-02 2019-04-04 セントラル硝子株式会社 エッチング方法及びエッチング装置
US11282714B2 (en) 2016-07-26 2022-03-22 Central Glass Company, Limited Etching method and etching device
WO2018026509A1 (en) 2016-08-05 2018-02-08 Applied Materials, Inc. Aluminum fluoride mitigation by plasma treatment
WO2018128079A1 (ja) * 2017-01-04 2018-07-12 セントラル硝子株式会社 ドライエッチング方法及びβ－ジケトン充填済み容器
WO2018128078A1 (ja) * 2017-01-04 2018-07-12 セントラル硝子株式会社 ドライエッチング方法及びエッチング装置
CN113498547A (zh) 2019-03-01 2021-10-12 中央硝子株式会社 干蚀刻方法、半导体设备的制造方法和蚀刻装置
JP6854844B2 (ja) * 2019-05-08 2021-04-07 東京エレクトロン株式会社 エッチング方法及びエッチング装置
JP2022539027A (ja) * 2019-06-24 2022-09-07 ラム リサーチ コーポレーション 基板表面の蒸気洗浄
US20220415667A1 (en) 2019-10-23 2022-12-29 Central Glass Company, Limited Dry Etching Method, Method for Producing Semiconductor Device, and Etching Device
EP4307346A1 (en) * 2021-04-28 2024-01-17 Central Glass Company, Limited Surface treatment method, dry etching method, cleaning method, semiconductor device manufacturing method, and etching device

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01170471A (ja) 1987-12-25 1989-07-05 Terumo Corp 中空糸膜型血液処理器及び製造方法
US5094701A (en) 1990-03-30 1992-03-10 Air Products And Chemicals, Inc. Cleaning agents comprising beta-diketone and beta-ketoimine ligands and a process for using the same
JP4049423B2 (ja) * 1997-11-06 2008-02-20 キヤノンアネルバ株式会社 成膜処理装置内の付着金属膜のクリーニング方法
US5993679A (en) * 1997-11-06 1999-11-30 Anelva Corporation Method of cleaning metallic films built up within thin film deposition apparatus
US6159859A (en) * 1998-06-09 2000-12-12 Air Products And Chemicals, Inc. Gas phase removal of SiO2 /metals from silicon
US6284052B2 (en) * 1998-08-19 2001-09-04 Sharp Laboratories Of America, Inc. In-situ method of cleaning a metal-organic chemical vapor deposition chamber
JP2001176807A (ja) 1999-12-20 2001-06-29 Hitachi Ltd 半導体装置の製造装置、製造方法およびクリーニング方法
JP2001284330A (ja) * 2000-03-31 2001-10-12 Hitachi Ltd 半導体装置の製造方法、及び製造装置
US6534413B1 (en) * 2000-10-27 2003-03-18 Air Products And Chemicals, Inc. Method to remove metal and silicon oxide during gas-phase sacrificial oxide etch
AU2003244018A1 (en) * 2002-07-05 2004-01-23 Tokyo Electron Limited Method of cleaning substrate-processing device and substrate-processing device
US7485611B2 (en) * 2002-10-31 2009-02-03 Advanced Technology Materials, Inc. Supercritical fluid-based cleaning compositions and methods
JP4234135B2 (ja) * 2003-02-13 2009-03-04 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置のクリーニング方法
US20060196525A1 (en) * 2005-03-03 2006-09-07 Vrtis Raymond N Method for removing a residue from a chamber
JP2007270231A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Tokyo Electron Ltd 高圧処理装置用チャンバークリーニング方法、高圧処理装置及び記憶媒体
JP2009043973A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Tokyo Electron Ltd 半導体装置の製造方法、半導体基板の処理装置及び記憶媒体
TW201213594A (en) * 2010-08-16 2012-04-01 Air Liquide Etching of oxide materials
JP2012186190A (ja) * 2011-03-03 2012-09-27 Central Glass Co Ltd ドライクリーニング方法

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