KR20210112250A - 클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체 - Google Patents

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

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KR20210112250A
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Abstract

본 발명은, 처리실 내의 클리닝 효율을 향상시키는 것이 가능한 기술을 제공한다. (a) 처리실 내의 배기를 정지한 상태에서, 처리실 내의 압력이 제1 압력대로 상승할 때까지 클리닝 가스를 처리실 내에 공급하는 공정과, (b) 처리실 내의 배기와 처리실 내에의 클리닝 가스의 공급을 병행해서 행하여, 처리실 내의 압력을 제1 압력대로 유지하는 공정과, (c) 처리실 내에의 클리닝 가스의 공급을 정지한 상태에서, 처리실 내의 압력이 제1 압력대보다도 낮은 제2 압력으로 될 때까지 처리실 내의 배기를 행하는 공정을 차례로 행하는 사이클을 소정 횟수 실시함으로써, 처리실 내에 부착된 퇴적물을 제거하는 기술이 제공된다.

Description

클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체{CLEANING METHOD, METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, AND RECORDING MEDIUM}
본 개시는, 클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정의 일 공정으로서, 기판을 처리하는 처리실 내에 클리닝 가스를 공급하여, 처리실 내에 부착된 퇴적물 등을 제거하는 클리닝 공정이 행하여지는 경우가 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2015-26660호 공보
클리닝 가스 공급 시의 처리실 내의 압력 등에 따라서는, 효율적으로 처리실 내를 클리닝할 수 없는 경우가 있다.
본 개시는, 처리실 내의 클리닝 효율을 향상시키는 것이 가능한 기술을 제공한다.
본 개시의 일 양태에 의하면,
(a) 처리실 내의 배기를 정지한 상태에서, 상기 처리실 내의 압력이 제1 압력대로 상승할 때까지 클리닝 가스를 상기 처리실 내에 공급하는 공정과,
(b) 상기 처리실 내의 배기와 상기 처리실 내에의 상기 클리닝 가스의 공급을 병행해서 행하여, 상기 처리실 내의 압력을 상기 제1 압력대로 유지하는 공정과,
(c) 상기 처리실 내에의 상기 클리닝 가스의 공급을 정지한 상태에서, 상기 처리실 내의 압력이 상기 제1 압력대보다도 낮은 제2 압력으로 될 때까지 상기 처리실 내의 배기를 행하는 공정
을 차례로 행하는 사이클을 소정 횟수 실시함으로써, 상기 처리실 내에 부착된 퇴적물을 제거하는 기술이 제공된다.
본 개시에 의하면, 처리실 내의 클리닝 효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 개시의 일 실시 형태에서 적합하게 사용되는 기판 처리 장치의 종형 처리로의 개략 구성도이며, 처리로 부분을 종단면도로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 형태에서 적합하게 사용되는 기판 처리 장치의 종형 처리로의 개략 구성도이며, 처리로 부분을 도 1의 A-A선 단면도로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 형태에서 적합하게 사용되는 기판 처리 장치의 컨트롤러의 개략 구성도이며, 컨트롤러의 제어계를 블록도로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 형태의 성막 처리에서의 가스 공급의 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 형태에 따른 클리닝 가스의 유량과 밸브의 개폐의 관계에 있어서의 처리실 내의 압력 변화를 도시하는 도면이다.
도 6의 (a)는 처리실(201) 내의 퇴적물의 제거량을 측정한 노구부 부근의 임의의 3개 영역(영역(10, 20, 30))을 도시한 도면이며, (b)는 3개의 다른 클리닝 방법(샘플 A, B, C)에 의해 제거된, 영역(10 내지 30)에서의 퇴적물의 양을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 실시 형태에 따른 방법으로 처리실(201) 내를 클리닝했을 경우의 우위성을 도시하는 도면이다.
<일 실시 형태>
이하에, 본 개시의 일 실시 형태에 대해서, 도 1 내지 도 3을 사용해서 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 형상이며, 보유 지지판에 지지됨으로써 수직으로 거치되어 있다. 히터(207)는, 가스를 열로 활성화(여기)시키는 활성화 기구(여기부)로서도 기능한다.
히터(207)의 내측에는, 히터(207)와 동심원형으로 반응관(203)이 배치되어 있다. 반응관(203)은, 예를 들어 석영(SiO2) 또는 탄화실리콘(SiC) 등의 내열성 재료로 구성되어 있고, 상단이 폐색되고 하단이 개구된 원통 형상으로 형성되어 있다. 반응관(203)의 하방에는, 반응관(203)과 동심원형으로 매니폴드(209)가 배치되어 있다. 매니폴드(209)는, 예를 들어 스테인리스(SUS) 등의 금속으로 구성되어 있고, 상단 및 하단이 개구된 원통 형상으로 형성되어 있다. 매니폴드(209)의 상단부는, 반응관(203)의 하단부에 걸림 결합하고 있어, 반응관(203)을 지지하도록 구성되어 있다. 매니폴드(209)와 반응관(203)의 사이에는, 시일 부재로서의 O링(220a)이 마련되어 있다. 반응관(203)은 히터(207)와 마찬가지로 수직으로 거치되어 있다. 주로, 반응관(203)과 매니폴드(209)에 의해 처리 용기(반응 용기)가 구성되어 있다. 처리 용기의 통 중공부에는 처리실(201)이 형성되어 있다. 또한, 처리실(201)에는 처리 용기의 내벽도 포함된다. 처리실(201)은, 복수매의 기판으로서의 웨이퍼(200)를 수용 가능하게 구성되어 있다. 매니폴드(209)의 내주에는, 커버(209a)가 마련되어 있다. 커버(209a)는 예를 들어 석영이나 SiC에 의해 구성되고, 매니폴드(209)의 내벽을 따라 매니폴드(209)의 내벽을 덮도록 마련되어 있다.
처리실(201) 내에는, 노즐(249a, 249b, 249e)이 매니폴드(209)를 관통하도록 마련되어 있다. 노즐(249a, 249b, 249e)은, 예를 들어 석영 또는 SiC 등의 내열성 재료로 구성되어 있다. 노즐(249a, 249b, 249e)에는, 가스 공급관(232a, 232b, 232e)이 각각 접속되어 있다.
가스 공급관(232a, 232b, 232e)에는, 상류 방향으로부터 차례로, 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(241a, 241b, 241e) 및 개폐 밸브인 밸브(243a, 243b, 243e)가 각각 마련되어 있다. 가스 공급관(232a, 232b, 232e)의 밸브(243a, 243b, 243e)보다도 하류측에는, 불활성 가스를 공급하는 가스 공급관(232c, 232d, 232f)이 각각 접속되어 있다. 가스 공급관(232c, 232d, 232f)에는, 상류 방향으로부터 차례로, MFC(241c, 241d, 241f) 및 밸브(243c, 243d, 243f)가 각각 마련되어 있다.
노즐(249a, 249b)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 반응관(203)의 내벽과 웨이퍼(200)의 사이에서의 원환형 공간에, 반응관(203)의 내벽 하부로부터 상부를 따라, 웨이퍼(200)의 배열 방향 상방을 향해서 직립되도록 각각 마련되어 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 마련되어 있다. 노즐(249a, 249b)의 측면에는, 가스를 공급하는 가스 공급 구멍(250a, 250b)이 각각 마련되어 있다. 가스 공급 구멍(250a, 250b)은, 반응관(203)의 중심을 향하도록 각각 개구되어 있어, 웨이퍼(200)를 향해서 가스를 공급하는 것이 가능하게 되어 있다. 가스 공급 구멍(250a, 250b)은, 반응관(203)의 하부로부터 상부에 걸쳐 복수 마련되어 있다.
노즐(249e)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 매니폴드(209)의 내벽과 커버(209a)의 사이에서의 원환형 공간(이하, 퍼지 공간이라고도 함)(201a) 내에 가스를 분출시키도록 구성되어 있다. 노즐(249e)의 선단부에는, 가스 공급 구멍이 상방을 향해서 개구되도록 마련되어 있다. 이 가스 공급 구멍은 노즐(249e)의 선단부의 측면에 마련되어 있어도 되고, 이 경우, 이 가스 공급 구멍은 수평 방향을 향해서 개구되게 된다.
가스 공급관(232a)으로부터는, 처리 가스(원료 가스)로서, 예를 들어 소정 원소(주 원소)로서의 실리콘(Si)과, 할로겐 원소를 포함하는 가스, 즉, 할로실란 원료 가스가, MFC(241a), 밸브(243a), 노즐(249a)을 통해서 처리실(201) 내에 공급된다.
원료 가스란, 기체 상태의 원료, 예를 들어 상온 상압 하에서 액체 상태인 원료를 기화함으로써 얻어지는 가스나, 상온 상압 하에서 기체 상태인 원료 등을 말한다. 할로실란 원료란, 할로겐기를 갖는 원료를 말한다. 할로겐기에는, 클로로기, 플루오로기, 브로모기, 요오드기 등이 포함된다. 즉, 할로겐기에는, 염소(Cl), 불소(F), 브롬(Br), 요오드(I) 등의 할로겐 원소가 포함된다.
원료 가스로서는, 예를 들어 Si 및 Cl을 포함하는 할로실란 원료 가스, 즉, 클로로실란 원료 가스를 사용할 수 있다. 클로로실란 원료 가스로서는, 예를 들어 헥사클로로디실란(Si2Cl6, 약칭: HCDS) 가스를 사용할 수 있다.
가스 공급관(232b)으로부터는, 처리 가스(반응 가스)로서, 예를 들어 산소(O)를 포함하는 가스가, MFC(241b), 밸브(243b), 노즐(249b)을 통해서 처리실(201) 내에 공급된다. O를 포함하는 가스는, 후술하는 성막 처리에서, 산화 가스, 즉, O 소스로서 작용한다. 산화 가스로서는, 예를 들어 산소(O2) 가스를 사용할 수 있다.
가스 공급관(232a)으로부터는, 처리 가스(반응 가스)로서, 예를 들어 수소(H)를 포함하는 가스가, MFC(241a), 밸브(243a), 노즐(249a)을 통해서 처리실(201) 내에 공급된다. H를 포함하는 가스는, 그 단체로는 산화 작용은 얻어지지 않지만, 후술하는 성막 처리에서, 특정 조건 하에서 O를 포함하는 가스와 반응함으로써 원자 상태 산소(atomic oxygen, O) 등의 산화종을 생성하여, 산화 처리의 효율을 향상시키도록 작용한다. 그 때문에, H를 포함하는 가스는, O를 포함하는 가스와 마찬가지로 산화 가스에 포함해서 생각할 수 있다. H를 포함하는 가스로서는, 예를 들어 수소(H2) 가스를 사용할 수 있다.
또한, 가스 공급관(232a, 232b)으로부터는, 클리닝 가스로서, 예를 들어 H 및 F를 포함하는 가스(H를 포함하는 불소계 가스)가, 각각 MFC(241a, 241b), 밸브(243a, 243b), 노즐(249a, 249b)을 통해서 처리실(201) 내에 공급된다. 가스 공급관(232e)으로부터는, 클리닝 가스로서, 예를 들어 H 및 F를 포함하는 가스가, MFC(241e), 밸브(243e), 노즐(249e)을 통해서, 커버(209a)보다도 내측의 퍼지 공간(201a) 내에 공급된다. H 및 F를 포함하는 가스로서는, 예를 들어 불화수소(HF) 가스를 사용할 수 있다.
가스 공급관(232c, 232d, 232f)으로부터는, 불활성 가스로서, 예를 들어 질소(N2) 가스가, 각각 MFC(241c, 241d, 241f), 밸브(243c, 243d, 243f), 가스 공급관(232a, 232b, 232e), 노즐(249a, 249b, 249e)을 통해서 처리실(201) 내에 공급된다.
주로, 가스 공급관(232a), MFC(241a), 밸브(243a)에 의해 원료 가스를 공급하는 원료 가스 공급계가 구성된다. 또한, 주로, 가스 공급관(232b), MFC(241b, 밸브(243b)에 의해 산화 가스 공급계가 구성된다. 또한, 주로, 가스 공급관(232a), MFC(241a), 밸브(243a)에 의해 H 함유 가스 공급계가 구성된다. H 함유 가스 공급계를, 상술한 산화 가스 공급계에 포함해서 생각할 수도 있다. 또한, 주로, 가스 공급관(232a, 232b, 232e), MFC(241a, 241b, 241e), 밸브(243a, 243b, 243e)에 의해 H 및 F 함유 가스 공급계가 구성된다. 또한, 주로, 가스 공급관(232c, 232d, 232f), MFC(241c, 241d, 241f), 밸브(243c, 243d, 243f)에 의해 불활성 가스 공급계가 구성된다.
상술한 각종 공급계 중, 어느 것, 혹은, 모든 공급계는, 밸브(243a 내지 243f)나 MFC(241a 내지 241f) 등이 집적되어 이루어지는 집적형 가스 공급 시스템(248)으로서 구성되어 있어도 된다. 집적형 가스 공급 시스템(248)은, 가스 공급관(232a 내지 232f) 각각에 대하여 접속되어, 가스 공급관(232a 내지 232f) 내에의 각종 가스의 공급 동작, 즉, 밸브(243a 내지 243f)의 개폐 동작이나 MFC(241a 내지 241f)에 의한 유량 조정 동작 등이, 후술하는 컨트롤러(121)에 의해 제어되도록 구성되어 있다. 집적형 가스 공급 시스템(248)은, 일체형, 혹은, 분할형의 집적 유닛으로서 구성되어 있고, 가스 공급관(232a 내지 232f) 등에 대하여 집적 유닛 단위로 착탈을 행할 수 있어, 가스 공급 시스템의 메인터넌스, 교환, 증설 등을, 집적 유닛 단위로 행하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.
반응관(203)에는, 처리실(201) 내의 분위기를 배기하는 배기관(231)이 마련되어 있다. 배기관(231)에는, 처리실(201) 내의 압력을 검출하는 압력 검출기(압력 검출부)로서의 압력 센서(245) 및 압력 조정기(압력 조정부)로서의 APC(Auto Pressure Controller) 밸브(244)를 통해서, 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 있다. 주로, 배기관(231), APC 밸브(244), 압력 센서(245)에 의해 배기계가 구성된다. 진공 펌프(246)를 배기계에 포함해서 생각해도 된다.
매니폴드(209)의 하방에는, 매니폴드(209)의 하단 개구를 기밀하게 폐색 가능한 노구 덮개로서의 시일 캡(219)이 마련되어 있다. 시일 캡(219)은 예를 들어 SUS 등의 금속으로 구성되어 있고, 원반형으로 형성되어 있다. 시일 캡(219)의 상면에는 매니폴드(209)의 하단과 맞닿는 시일 부재로서의 O링(220b)이 마련되어 있다. 시일 캡(219)의 하방에는, 후술하는 보트(217)를 회전시키는 회전 기구(267)가 설치되어 있다. 회전 기구(267)의 회전축(255)은, 시일 캡(219)을 관통해서 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 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) 내외로 반입 및 반출하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 보트 엘리베이터(115)는, 보트(217), 즉 웨이퍼(200)를 처리실(201) 내외로 반송하는 반송 장치(반송 기구)로서 구성되어 있다.
기판 지지구로서의 보트(217)는, 복수매, 예를 들어 25 내지 200매의 웨이퍼(200)를 수평 자세이면서 또한 서로 중심을 맞춘 상태에서 수직 방향으로 정렬시켜 다단으로 지지하도록, 즉, 간격을 두고 배열시키도록 구성되어 있다. 보트(217)는, 예를 들어 석영이나 SiC 등의 내열성 재료에 의해 구성되어 있다. 보트(217)의 하부에는, 예를 들어 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로 구성되는 단열판(218)이 수평 자세로 다단으로 지지되어 있다. 이 구성에 의해, 히터(207)로부터의 열이 시일 캡(219)측에 전해지기 어렵게 되어 있다. 단열판(218)을 마련하지 않고, 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로 이루어지는 통형 부재로서 구성된 단열 통을 마련해도 된다.
반응관(203) 내에는, 온도 검출기로서의 온도 센서(263)가 설치되어 있다. 온도 센서(263)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(207)에 대한 통전 정도를 조정함으로써, 처리실(201) 내의 온도가 원하는 온도 분포로 된다. 온도 센서(263)는 반응관(203)의 내벽을 따라 마련되어 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 통해서, CPU(121a)와 데이터 교환 가능하도록 구성되어 있다. 컨트롤러(121)에는, 터치 패널 등으로서 구성된 입출력 장치(122)가 접속되어 있다.
기억 장치(121c)는, 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 성막 처리에서의 각 수순을 컨트롤러(121)에 실행시켜, 소정의 결과를 얻을 수 있게 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 또한, 클리닝 레시피는, 후술하는 클리닝 처리에서의 각 수순을, 컨트롤러(121)에 실행시켜, 소정의 결과를 얻을 수 있게 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 프로세스 레시피나 클리닝 레시피나 제어 프로그램 등을 총칭하여, 단순히 프로그램이라고도 한다. 또한, 프로세스 레시피나 클리닝 레시피를 총칭하여, 단순히 레시피라고도 한다. 본 명세서에서 프로그램이라는 말을 사용한 경우에는, 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 보유되는 메모리 영역(워크 에어리어)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 판독해서 실행함과 함께, 입출력 장치(122)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라서 기억 장치(121c)로부터 레시피를 판독하도록 구성되어 있다. CPU(121a)는, 판독한 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 제어하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.
컨트롤러(121)는, 외부 기억 장치(예를 들어, 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광 디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB 메모리 등의 반도체 메모리)(123)에 저장된 상술한 프로그램을, 컴퓨터에 인스톨함으로써 구성할 수 있다. 기억 장치(121c)나 외부 기억 장치(123)는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여, 단순히 기록 매체라고도 한다.
본 명세서에서 기록 매체라는 말을 사용한 경우에는, 기억 장치(121c) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(123) 단체만을 포함하는 경우, 또는 그들 양쪽을 포함하는 경우가 있다. 또한, 컴퓨터에의 프로그램의 제공은, 외부 기억 장치(123)를 사용하지 않고, 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 사용해서 행해도 된다.
(2) 성막 처리
상술한 기판 처리 장치를 사용하여, 반도체 장치의 제조 공정의 일 공정으로서, 기판 상에 막을 형성하는 시퀀스 예에 대해서 도 4를 사용해서 설명한다. 이하의 설명에서, 기판 처리 장치를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(121)에 의해 제어된다.
도 4에 도시하는 성막 시퀀스에서는, 처리 용기 내(처리실(201) 내)에 수용된 웨이퍼(200)에 대하여 원료 가스로서 HCDS 가스를 공급하는 스텝 1과, 가열된 대기압 미만의 압력 하에 있는 처리 용기 내에 O를 포함하는 가스로서의 O2 가스와 H를 포함하는 가스로서의 H2 가스를 공급하는 스텝 2를 비동시에, 즉, 동기시키지 않고 행하는 사이클을 소정 횟수(n회 이상) 행함으로써, 웨이퍼(200) 상에 O를 포함하는 막으로서 실리콘 산화막(SiO2막, 이하, 단순히 SiO막이라고도 함)을 형성한다.
본 명세서에서는, 상술한 성막 처리를, 편의상, 이하와 같이 나타내는 경우도 있다. 또한, 이하의 다른 실시 형태의 설명에서도 마찬가지의 표기를 사용하는 것으로 한다.
(HCDS→O2+H2)×n ⇒ SiO
본 명세서에서 「기판」이라는 말을 사용한 경우도, 「웨이퍼」라는 말을 사용한 경우와 동의이다.
(웨이퍼 차지 및 보트 로드)
복수매의 웨이퍼(200)가 보트(217)에 장전(웨이퍼 차지)되면, 도 1에 도시한 바와 같이, 복수매의 웨이퍼(200)를 지지한 보트(217)는, 보트 엘리베이터(115)에 의해 들어 올려져서 처리실(201) 내에 반입(보트 로드)된다. 이 상태에서, 시일 캡(219)은 O링(220b)을 개재해서 매니폴드(209)의 하단을 시일한 상태가 된다.
(압력·온도 조정 스텝)
처리실(201) 내, 즉, 웨이퍼(200)가 존재하는 공간이 원하는 압력(진공도)으로 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 상시 작동시킨 상태를 유지한다. 또한, 처리실(201) 내의 웨이퍼(200)가 원하는 성막 온도로 되도록 히터(207)에 의해 가열된다. 이때 처리실(201) 내가 원하는 온도 분포로 되도록, 온도 센서(263)가 검출한 온도 정보에 기초하여 히터(207)에 대한 통전 정도가 피드백 제어된다. 히터(207)에 의한 처리실(201) 내의 가열은, 적어도 웨이퍼(200)에 대한 처리가 종료될 때까지의 동안에는 계속해서 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 계속해서 행하여진다.
(성막 스텝)
계속해서, 이하의 스텝 1, 2를 순차 실행한다.
[스텝 1]
이 스텝에서는, 처리실(201) 내의 웨이퍼(200)에 대하여 HCDS 가스를 공급한다.
밸브(243a)를 개방하여, 가스 공급관(232a) 내에 HCDS 가스를 흘린다. HCDS 가스는, MFC(241a)에 의해 유량 조정되어, 노즐(249a)을 통해서 처리실(201) 내에 공급되어, 배기관(231)으로부터 배기된다. 이때, 웨이퍼(200)에 대하여 HCDS 가스가 공급되게 된다. 이때 동시에 밸브(243c)를 개방하여, 가스 공급관(232c) 내에 N2 가스를 흘린다. N2 가스는, MFC(241c)에 의해 유량 조정되어, 가스 공급관(232a), 노즐(249a)을 통해서 처리실(201) 내에 공급되어, 배기관(231)으로부터 배기된다. 또한, 노즐(249b, 249e) 내에의 HCDS 가스의 침입을 방지하기 위해서, 밸브(243d, 243f)를 개방하여, 가스 공급관(232d, 232f) 내에 N2 가스를 흘린다. N2 가스는, 가스 공급관(232b, 232e), 노즐(249b, 249e), 퍼지 공간(201a)을 통해서 처리실(201) 내에 공급되어, 배기관(231)으로부터 배기된다.
이때, 처리실(201) 내의 압력은, 예를 들어 0.0075 내지 30Torr(1 내지 4000Pa), 바람직하게는 0.5025 내지 19.995Torr(67 내지 2666Pa), 보다 바람직하게는 0.9975 내지 9.9975Torr(133 내지 1333Pa)의 범위 내의 압력으로 한다. HCDS 가스의 공급 유량은, 예를 들어 0.001 내지 2slm(1 내지 2000sccm), 바람직하게는 0.01 내지 1slm(10 내지 1000sccm)의 범위 내의 유량으로 한다. 각 가스 공급관으로부터 공급하는 N2 가스의 공급 유량은, 각각 예를 들어 0.1 내지 10slm(100 내지 10000sccm)의 범위 내의 유량으로 한다. HCDS 가스의 공급 시간은, 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.
상술한 조건 하에서 웨이퍼(200)에 대하여 HCDS 가스를 공급함으로써, 웨이퍼(200)의 최표면 상에 제1층(초기층)으로서, 예를 들어 1원자층 미만 내지 수 원자층(1분자층 미만 내지 수 분자층) 정도의 두께의 Cl을 포함하는 Si 함유층이 형성된다. Cl을 포함하는 Si 함유층은, Cl을 포함하는 Si층이어도 되고, HCDS의 흡착층이어도 되고, 그것들 양쪽을 포함하고 있어도 된다.
제1층이 형성된 후, 밸브(243a)를 닫아, HCDS 가스의 공급을 정지한다. 이때, APC 밸브(244)는 개방한 채로 두고, 진공 펌프(246)에 의해 처리실(201) 내를 진공 배기하여, 처리실(201) 내에 잔류하는 미반응 또는 제1층 형성에 기여한 후의 HCDS 가스를 처리실(201) 내로부터 배제한다. 이때, 밸브(243c, 243d, 243f)는 개방한 채로 두어, N2 가스의 처리실(201) 내에의 공급을 유지한다. N2 가스는 퍼지 가스로서 작용한다.
원료 가스로서는, HCDS 가스 외에, 예를 들어 디클로로실란(SiH2Cl2, 약칭: DCS) 가스, 모노클로로실란(SiH3Cl, 약칭: MCS) 가스, 테트라클로로실란(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: BDEAS) 가스, 비스tert-부틸아미노실란(SiH2[NH(C4H9)]2, 약칭: BTBAS) 가스, 디이소프로필아미노실란(SiH3N[CH(CH3)2]2, 약칭: DIPAS) 가스 등의 유기 원료 가스를 사용할 수 있다.
불활성 가스로서는, N2 가스 외에, 예를 들어 Ar 가스, He 가스, Ne 가스, Xe 가스 등의 희가스를 사용할 수 있다.
[스텝 2]
스텝 1이 종료된 후, 처리실(201) 내에 O2 가스와 H2 가스를 따로따로 공급하고, 이들 가스를 처리실(201) 내에서 혼합시켜 반응시킨다.
이 스텝에서는, 밸브(243b 내지 243d, 243f)의 개폐 제어를, 스텝 1에서의 밸브(243a, 243c, 243d, 243f)의 개폐 제어와 마찬가지의 수순으로 행한다. O2 가스는, MFC(241b)에 의해 유량 조정되어, 노즐(249b)을 통해서 처리실(201) 내에 공급된다. 이때 동시에 밸브(243a)를 개방하여, 가스 공급관(232a) 내에 H2 가스를 흘린다. H2 가스는, MFC(241a)에 의해 유량 조정되어, 노즐(249a)을 통해서 처리실(201) 내에 공급된다. O2 가스와 H2 가스는, 처리실(201) 내에서 처음으로 혼합되어 반응하고, 그 후, 배기관(231)으로부터 배기된다.
이때, 처리실(201) 내의 압력은, 대기압 미만, 예를 들어 0.0075 내지 9.9975Torr(1 내지 1333Pa)의 범위 내의 압력으로 한다. O2 가스의 공급 유량은, 예를 들어 1 내지 10slm(1000 내지 10000sccm)의 범위 내의 유량으로 한다. H2 가스의 공급 유량은, 예를 들어 1 내지 10slm(1000 내지 10000sccm)의 범위 내의 유량으로 한다. O2 가스 및 H2 가스의 공급 시간은, 예를 들어 1 내지 120초의 범위 내의 시간으로 한다. 다른 처리 조건은, 예를 들어 스텝 1과 마찬가지의 처리 조건으로 한다.
상술한 조건 하에서 O2 가스 및 H2 가스를 처리실(201) 내에 공급함으로써, O2 가스 및 H2 가스는, 가열된 감압 분위기 하에서 논 플라스마로 열적으로 활성화(여기)되어 반응하고, 그에 의해 원자 상태 산소(O) 등의 산소를 포함하는 수분(H2O) 비함유의 산화종이 생성된다. 그리고, 주로 이 산화종에 의해, 스텝 1에서 웨이퍼(200) 상에 형성된 제1층에 대하여 산화 처리가 행하여진다. 이 산화종이 갖는 에너지는, 제1층 중에 포함되는 Si-Cl, Si-H 등의 결합 에너지보다도 높기 때문에, 이 산화종의 에너지를 제1층에 부여함으로써, 제1층 중에 포함되는 Si-Cl 결합, Si-H 결합 등은 분리된다. Si와의 결합이 분리된 H, Cl 등은 막 중으로부터 제거되어, Cl2, HCl 등으로서 배출된다. 또한, H, Cl 등과의 결합이 끊어짐으로써 남은 Si의 결합손은, 산화종에 포함되는 O와 연결되어, Si-O 결합이 형성된다. 이와 같이 하여, 제1층은, 제2층, 즉, Cl 등의 불순물의 함유량이 적은 SiO층으로 변화된다(개질된다).
(잔류 가스 제거)
제1층을 제2층(SiO층)으로 변화시킨 후, 밸브(243b, 243a)를 닫아, O2 가스 및 H2 가스의 공급을 각각 정지한다. 그리고, 스텝 1과 마찬가지의 처리 수순, 처리 조건에 의해, 처리실(201) 내에 잔류하는 O2 가스나 H2 가스나 반응 부생성물을 처리실(201) 내로부터 배제한다.
O를 포함하는 가스로서는, O2 가스 외에, 오존(O3) 가스 등을 사용할 수 있다. H를 포함하는 가스로서는, H2 가스 외에, 중수소(D2) 가스 등을 사용할 수 있다. 또한, 원료 가스로서, 4DMAS 가스나 3DMAS 가스 등의 아미노실란 원료 가스를 사용하는 경우에는, O를 포함하는 가스로서 O3 가스를 사용하도록 하면, H를 포함하는 가스를 사용하지 않고 충분한(마찬가지의) 성막 레이트로 성막할 수도 있다. 불활성 가스로서는, N2 가스 외에, 예를 들어 스텝 1에서 예시한 각종 희가스를 사용할 수 있다.
[소정 횟수 실시]
상술한 스텝 1, 2를 비동시에, 즉, 동기시키지 않고 행하는 사이클을 소정 횟수(n회) 행함으로써, 웨이퍼(200) 상에 소정 막 두께의 SiO막을 형성할 수 있다. 상술한 사이클은, 복수회 반복하는 것이 바람직하다. 즉, 1사이클당 형성되는 제2층의 두께를 원하는 막 두께보다도 작게 하고, 제2층을 적층함으로써 형성되는 막의 막 두께가 원하는 막 두께로 될 때까지, 상술한 사이클을 복수회 반복하는 것이 바람직하다.
(애프터 퍼지 스텝·대기압 복귀 스텝)
성막 스텝이 종료되고, 소정 막 두께의 SiO막이 형성되면, 가스 공급관(232c, 232d, 232f) 각각으로부터 N2 가스를 처리실(201) 내에 공급하여, 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(애프터 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)
그 후, 보트 엘리베이터(115)에 의해 시일 캡(219)이 하강되어, 매니폴드(209)의 하단이 개구됨과 함께, 처리가 끝난 웨이퍼(200)가 보트(217)에 지지된 상태에서 매니폴드(209)의 하단으로부터 반응관(203)의 외부로 반출(보트 언로드)된다. 처리가 끝난 웨이퍼(200)는, 반응관(203)의 외부로 반출된 후, 보트(217)로부터 취출되게 된다(웨이퍼 디스차지).
(3) 클리닝 처리
상술한 성막 처리를 행하면, 처리실(201) 내의 부재의 표면, 예를 들어 반응관(203)의 내벽, 노즐(249a, 249b)의 내벽 및 표면, 커버(209a)의 표면, 보트(217)의 표면, 매니폴드(209)의 내벽 등에, Si 함유물인 SiO막 등의 박막이나 반응 부생성물을 포함하는 퇴적물이 누적된다. 즉, 이들 퇴적물이, 가열된 처리실(201) 내의 부재의 표면에 부착되어 누적된다. 그래서, 이들 퇴적물 양, 즉, 누적 막 두께가, 퇴적물에 박리나 낙하가 발생하기 전의 소정의 양(두께)에 달한 시점에, 클리닝 처리가 행하여진다.
도 5에 도시하는 클리닝 처리에서는, 처리실(201) 내의 배기를 정지한 상태에서, 처리실(201) 내의 압력이 제1 압력대로 상승할 때까지 클리닝 가스로서 HF 가스를 처리실(201) 내에 공급하는 클리닝 스텝 (a)와, 처리실(201) 내의 배기와 처리실(201) 내에의 HF 가스의 공급을 병행해서 행하여, 처리실(201) 내의 압력을 제1 압력대로 유지하는 클리닝 스텝 (b)와, 처리실(201) 내에의 HF 가스의 공급을 정지한 상태에서, 처리실(201) 내의 압력이 제1 압력대보다도 낮은 제2 압력으로 될 때까지 처리실(201) 내의 배기를 행하는 배기 스텝 (c)를 차례로 행하는 사이클을 소정 횟수 실시함으로써, 처리실(201) 내에 부착된 퇴적물을 제거한다.
이하, 본 실시 형태에서의 클리닝 처리의 일례를, 도 5를 참조하면서 설명한다. 이하의 설명에서, 기판 처리 장치를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(121)에 의해 제어된다.
(보트 반입 스텝)
빈 보트(217), 즉, 웨이퍼(200)를 장전하고 있지 않은 보트(217)가, 보트 엘리베이터(115)에 의해 들어 올려져서 처리실(201) 내에 반입된다. 이 상태에서, 시일 캡(219)은 O링(220b)을 개재해서 매니폴드(209)의 하단을 시일한 상태가 된다.
(압력·온도 조정 스텝)
처리실(201) 내가 소정의 압력, 예를 들어 0Torr(0Pa)가 되도록, 진공 펌프(246)에 의해 진공 배기된다. 또한, 처리실(201) 내가 소정의 온도로 되도록, 히터(207)에 의해 가열된다. 또한, 회전 기구(267)에 의한 보트(217)의 회전을 개시한다. 히터(207)에 의한 처리실(201) 내의 가열, 보트(217)의 회전은, 클리닝 스텝 (c)가 완료될 때까지의 동안에, 계속해서 행하여지는 것이 바람직하다. 단, 보트(217)는 회전시키지 않아도 된다.
(클리닝 스텝 (a))
먼저, 처리실(201) 내의 배기를 정지한다. 그리고, 웨이퍼(200) 상에 SiO막을 형성하는 처리(성막 처리)를 행한 후의 처리실(201) 내, 즉, SiO막 등의 퇴적물이 부착된 처리실(201) 내에, HF 가스를 연속적으로 공급한다.
구체적으로는, 먼저, APC 밸브(244)를 닫아, 처리실(201) 내의 배기를 정지한다. 그리고, 밸브(243e)를 개방하여, 가스 공급관(232e) 내에 HF 가스를 흘린다. HF 가스는, MFC(241e)에 의해 유량 조정되어, 노즐(249e), 퍼지 공간(201a)을 통해서 처리실(201) 내에 공급된다. 이와 같이, HF 가스는, 노구부(시일 캡(219) 부근, 단열판(218) 부근, 인렛 부근 등)에 마련된 가스 토출부로서의 노즐(249e)로부터 노구부 근방에 대하여 공급된다. 이때 동시에 밸브(243f)를 개방하여, 가스 공급관(232f) 내에 N2 가스를 흘린다. N2 가스는, MFC(241f)에 의해 유량 조정되어, 가스 공급관(232e), 노즐(249e)을 통해서 처리실(201) 내에 공급된다. 또한, 노즐(249a, 249b) 내에의 HF 가스의 침입을 방지하기 위해서, 밸브(243c, 243d)를 개방하여, 가스 공급관(232c, 232d) 내에 N2 가스를 흘린다. N2 가스는, 가스 공급관(232a, 232b), 노즐(249a, 249b)을 통해서 처리실(201) 내에 공급된다. 단, 다른 실시 형태로서, 이때 동시에 밸브(243a, 243b)를 개방하여, 가스 공급관(232a, 232b) 내에 HF 가스를 흘려서, 노즐(249a, 249b)을 통해서 HF 가스를 처리실(201) 내에 공급해도 된다. 또한, 불활성 가스로서는, N2 가스 외에, 예를 들어 상술한 성막 처리에서 예시한 각종 희가스를 사용할 수 있다.
처리실(201) 내의 압력이, 제1 압력대로 상승할 때까지 HF 가스를 공급한다. 제1 압력대는, HF 가스에 의해 원하는 실용적인 에칭 레이트가 얻어지는 압력 범위이다. 여기서, 실용적인 에칭 레이트가 얻어지는 압력 범위란, 소정 시간 내에 클리닝 처리를 행하는 경우에도 충분한 클리닝 효과가 얻어질 정도로 높은 에칭 레이트를 얻을 수 있는 압력 범위이다. 제1 압력대로서, 예를 들어 150 내지 400Torr(19998.4 내지 53328.8Pa), 바람직하게는 150 내지 250Torr(19998.4 내지 33330.6Pa)의 압력 범위를 들 수 있다. 도 5에서는, 제1 압력대로서 150 내지 250Torr의 압력 범위를 나타내고 있다.
이때, HF 가스의 공급 유량은, 예를 들어 2 내지 5slm(2000 내지 5000sccm)의 범위 내의 유량, 바람직하게는 3slm(3000sccm)으로 한다. 히터(207)의 온도는, 처리실(201) 내의 하부에 형성되는 노구부를 구성하는 부재가, 0 내지 100℃, 바람직하게는 실온(예를 들어 20℃) 내지 100℃, 보다 바람직하게는 60 내지 90℃의 범위 내의 온도가 되도록 설정한다. 적합한 예로서, 노구부를 구성하는 부재의 온도를 75℃로 할 경우, 주위에의 열 방출 등을 고려하여, 히터(207)의 온도는 예를 들어 100℃ 정도로 설정한다. HF 가스의 공급 시간은, 예를 들어 10 내지 230초, 바람직하게는 100 내지 140초의 범위 내의 시간으로 한다.
노구부를 구성하는 부재의 온도를 0℃ 미만 또는 100℃ 초과로 하면, HF 가스에 의한 실용적인 에칭 레이트를 얻을 수 없는 경우가 있다. 또한, 이 부재의 온도를 실온 미만으로 하기 위해서는, 냉각 수단이 필요해지므로, 이 부재의 온도는 실온 이상인 것이 바람직하다. 또한, 이 부재의 온도를 60 내지 90℃의 범위 내의 온도로 함으로써, 가장 높은 에칭 레이트를 얻을 수 있다.
HF 가스의 공급 시간을 10초 미만으로 하면, 처리실(201) 내의 압력을 제1 압력대로 상승시키는 것이 곤란해져서, 퇴적물을 실용적인 에칭 레이트로 에칭하지 못하는 경우가 있다. HF 가스의 공급 시간을 10초 이상으로 함으로써 이것을 해소하는 것이 가능하게 된다. HF 가스의 공급 시간을 100초 이상으로 함으로써, 보다 확실하게 처리실(201) 내의 압력을 제1 압력대로 상승시킬 수 있다.
HF 가스의 공급 시간이 230초를 초과하면, 처리실(201) 내에 파티클이 발생하기 쉬워져버린다. HF 가스의 공급 시간을 230초 이하로 함으로써, 파티클의 발생을 억제할 수 있다. HF 가스의 공급 시간을 140초 이하로 함으로써, 파티클의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
처리실(201) 내에 공급된 HF 가스는, 처리실(201) 내를 통과할 때, 처리실(201) 내의 부재의 표면, 예를 들어 반응관(203)의 내벽, 노즐(249a, 249b)의 외측 표면, 커버(209a)의 표면, 보트(217)의 표면, 매니폴드(209)의 내벽, 시일 캡(219)의 상면 등에 접촉한다. 이때, 열화학 반응에 의해, 처리실(201) 내의 부재에 부착되어 있던 SiO막 등의 퇴적물이 제거된다. 즉, HF 가스와 퇴적물의 에칭 반응에 의해 퇴적물이 제거된다.
이와 같이, 본 스텝에서는, 처리실(201) 내의 배기를 정지한 상태, 즉 밀폐 상태에서 HF 가스를 공급하므로, 처리실(201) 내의 구석구석으로 HF 가스를 확산시킬 수 있다. 결과로서, 처리실(201) 내의 위치에 의존하지 않고, 퇴적물을 균일하게 에칭할 수 있다. 또한, 밀폐 상태에서 HF 가스가 공급되므로, HF 가스의 공급과 처리실(201) 내의 배기를 동시에 행하는 경우에 비해서 높은 에칭 레이트를 얻을 수 있다.
또한, HF 가스는, F2 가스 등의 다른 클리닝 가스에 비하여, 비교적 저온의 온도대에서 SiO막 등의 퇴적물을 에칭할 수 있다. 따라서, 상술한 조건 하에서, 처리실(201) 내에 HF 가스를 공급함으로써, 히터(207)에 의해 가열되기 어려운 영역, 즉 노구부 근방에 배치되는 시일 캡(219), 단열판(218) 등에 부착된 퇴적물을 효율적으로 에칭할 수 있다.
또한, HF 가스는, SiC로 형성된 부재에 대해서는 에칭 특성을 나타내지 않는다. 이에 의해, 예를 들어 보트(217)가 SiC로 형성되어 있었다고 해도, 보트(217)에 대미지를 주지 않고, 보트(217)의 표면에 부착된 퇴적물을 제거하는 것이 가능하게 된다.
처리실(201) 내의 압력이 제1 압력대로 상승하면, 본 스텝을 종료한다.
(클리닝 스텝 (b))
클리닝 스텝 (a)가 종료되면, 클리닝 스텝 (b)를 개시한다. 본 스텝에서는, 처리실(201) 내에의 HF 가스의 공급을 계속한 상태에서, 처리실(201) 내의 배기를 개시한다. 구체적으로는, HF 가스의 공급을 계속하면서, 진공 펌프(246)를 작동시킨 상태에서 APC 밸브(244)의 밸브를 열어, 처리실(201) 내의 진공 배기를 행한다. 즉, 처리실(201)의 배기와 처리실(201) 내에의 클리닝 가스의 공급을 병행해서 행한다. 또한, 클리닝 스텝 (a)가 종료되면, 다른 스텝을 행하지 않고, 연속해서 본 스텝을 실행하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 클리닝 스텝 (a)를 행하면, 처리실(201) 내에 부착된 SiO막 등의 퇴적물이 제거된다. 또한, 클리닝 스텝 (a)를 행하면, 퇴적물에 포함되는 Si와, HF 가스에 포함되는 F가 결합함으로써, 처리실(201) 내에 사불화규소(SiF4) 가스 등이 생성된다. 상술한 바와 같이, 클리닝 스텝 (a)는 밀폐 상태에서 행해지므로, 에칭에 의해 박리된 SiO막 등이나 생성된 SiF4 가스를 처리실(201) 밖으로 배출시킬 수 없다. 그 결과, 이들 SiO막 등이나 SiF4 가스 유래의 불화물이 처리실(201) 내를 파티클로서 부유하여, 처리실(201) 내에 재부착되어버릴 가능성이 있다. 본 스텝에서 처리실(201) 내의 배기를 행함으로써, 이들 SiO막이나 불화물 등을 처리실(201) 내로부터 제거(배출)하여, 처리실(201) 내에 재부착되는 것을 회피할 수 있다.
또한, 본 스텝에서는, 처리실(201) 내의 압력을 제1 압력대로 유지한다. 구체적으로는, 처리실(201) 내의 진공 배기를 행할 때, 진공 펌프(246)를 작동시킨 상태에서, 압력 센서(245)에 의해 검출된 압력 정보에 기초하여, 처리실(201) 내의 압력이 제1 압력대를 유지하도록 APC 밸브(244)의 밸브 개방도를 조정한다.
본 스텝에서, APC 밸브(244)의 밸브 개방도를 조정하지 않고 처리실(201) 내의 배기를 행하면, 처리실(201) 내의 압력이 제1 압력대로부터 벗어나(내려가)버릴 가능성이 있다. 상술한 바와 같이, 제1 압력대는, 높은 에칭 레이트를 얻을 수 있는 압력 범위이므로, 처리실(201) 내의 압력이 제1 압력대로부터 내려가버리면, 효율적으로 처리실(201) 내를 클리닝할 수 없게 되어버린다. 본 스텝에서는, 처리실(201) 내에 부착된 퇴적물의 효율적인 에칭을 실현하기 위해서, 처리실(201) 내의 압력을 제1 압력대로 유지한다. 이와 같이, 처리실(201) 내의 압력을 제1 압력대로 유지함으로써, 박리된 SiO막 등의 배출과 퇴적물의 에칭을 양립시킬 수 있다.
본 스텝에서, HF 가스의 공급 시간은, 예를 들어 10 내지 230초, 바람직하게는 100 내지 140초의 범위 내의 시간으로 한다. HF 가스의 공급 시간을 10초 미만으로 하면, 처리실(201) 내의 퇴적물을 충분히 에칭하지 못하는 경우가 있다. HF 가스의 공급 시간을 10초 이상으로 함으로써, 이것을 해소하는 것이 가능하게 된다. HF 가스의 공급 시간을 100초 이상으로 함으로써, 보다 확실하게 처리실(201) 내의 퇴적물을 에칭할 수 있다. 또한, 본 스텝에서는 HF 가스가 클리닝 스텝 (a)에 비하여 처리실(201) 내에서 확산하기 어렵기 때문에, HF 가스의 공급 시간이 230초를 초과하면, 에칭에 불균일이 생겨, 처리실(201) 내의 퇴적물을 균일하게 에칭하지 못하는 경우가 있다. HF 가스의 공급 시간을 230초 이하로 함으로써, 에칭의 불균일을 억제할 수 있다. HF 가스의 공급 시간을 140초 이하로 함으로써, 에칭의 불균일을 더욱 억제할 수 있다.
HF 가스의 공급 유량, 히터(207)의 설정 온도는, 클리닝 스텝 (a)의 처리 조건과 마찬가지로 한다.
본 스텝의 개시 후, 소정 시간이 경과하면, 본 스텝을 종료한다.
(배기 스텝 (c))
클리닝 스텝 (b)가 종료되면, 배기 스텝 (c)를 개시한다. 본 스텝에서는, 처리실(201) 내의 배기를 계속한 상태에서, HF 가스의 공급을 정지한다. 클리닝 스텝 (a)와 역의 수순으로, HF 가스의 공급을 정지한다.
이와 같이, HF 가스의 공급을 정지하고, 배기를 계속함으로써, 클리닝 스텝 (a), (b)에서 생긴 SiF4 가스 등의 가스나 파티클의 잔사를 처리실(201) 밖으로 배출시킬 수 있다. 또한, 배기를 계속함에 있어서, APC 밸브(244)의 밸브 개방도를 최대로 한다. 이렇게 함으로써, 본 스텝에 요하는 시간을 짧게 할 수 있다.
또한, HF 가스의 공급을 정지하고, 배기를 계속함으로써, 처리실(201) 내의 압력을 저하시킬 수 있다. 본 스텝에서는, 처리실(201) 내의 압력이 제1 압력대보다도 낮은 제2 압력으로 될 때까지 처리실(201) 내의 배기를 행한다.
상술한 바와 같이, 클리닝 스텝 (b)에서는, 처리실(201) 내의 압력이 제1 압력대로 유지된다. 이와 같이, 제1 압력대와 같은 고압력 상태를 유지한 채, 다음 사이클의 클리닝 스텝 (a)를 개시했을 경우에는, HF 가스가 처리실(201) 내에 확산하기 어려워, 에칭에 불균일이 생기는 경우가 있다. 즉, HF 가스를 처리실(201) 내에 확산시킨다는 클리닝 스텝 (a)에 의한 효과의 하나를 얻을 수 없다. 결과로서, 처리실(201) 내의 퇴적물을 균일하게 에칭하지 못할 우려가 있다. 본 스텝에서, 처리실(201) 내의 압력을 제1 압력대에서 제2 압력으로 낮추고, 다음 사이클의 클리닝 스텝 (a)에서, 다시 제1 압력대로 상승시키는 압력 변동을 생기게 함으로써, HF 가스를 처리실(201) 내에 확산시킬 수 있다. 결과로서, 퇴적물을 균일하게 에칭하는 것이 가능하게 된다.
특히, 노구부와 같은 복잡한 구조를 갖는 영역의 부재에 대하여 HF 가스를 균등하게 공급하기 위해서는, 본 스텝에서 처리실(201) 내의 압력을 일단 저하시켜, 상술한 압력 변동을 생기게 하는 것이 유효하다.
제2 압력은, HF 가스에 의해 실질적인 에칭 반응이 생기는 하한 압력값이다. 여기서, 실질적인 에칭 반응이 생기는 하한 압력값이란, 효율적인 에칭 반응을 생기게 할 수 있다고 할 수는 없지만, 실제로 유의한 에칭 레이트로 에칭 반응을 생기게 할 수 있는 압력의 하한값을 말한다. 제2 압력으로서, 예를 들어 100Torr(13332.2Pa) 이상 150Torr(19998.3Pa) 미만의 범위 내의 압력을 들 수 있다. 도 5에서는, 제2 압력으로서 100Torr를 나타내고 있다.
처리실(201) 내의 배기 시간은, 예를 들어 5 내지 15초의 범위 내의 시간으로 한다. 상술한 바와 같이, 본 스텝에서는, APC 밸브(244)의 밸브 개방도를 최대로 하고 있으므로, 단시간에 처리실(201) 내의 압력을 저하시킬 수 있다.
히터(207)의 설정 온도는, 클리닝 스텝 (a)의 처리 조건과 마찬가지로 한다.
또한, 본 스텝에서는, 처리실(201) 내의 압력을, 예를 들어 처리실(201) 내의 가스를 진공 펌프(246)의 배기 능력에 의해 낮출 수 있는 압력의 하한값(이상적으로는 0Torr)까지 낮추는 것이 아니라, 제2 압력(예를 들어, 100Torr(133332.2Pa))까지밖에 낮추지 않는다. 이에 의해, 다음 사이클의 클리닝 스텝 (a)에서, 처리실(201) 내의 압력을 제1 압력대로 상승시킬 때까지의 시간을 짧게 할 수 있다. 이와 같이, 밀폐 상태에서의 HF 가스의 공급 시간을 짧게 할 수 있으므로, 다음 사이클의 클리닝 스텝 (a)에서, 처리실(201) 내에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 다음 사이클의 클리닝 스텝 (a)에서의 HF 가스의 공급량도 억제할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 본 스텝에서는, 처리실(201) 내의 압력을 제2 압력까지밖에 낮추지 않으므로, HF 가스는 처리실(201) 내로부터 완전하게는 배출되지 않고 잔류하게 된다. HF 가스를 잔류시킴으로써, 본 스텝에서도, 처리실(201) 내의 퇴적물을 에칭시킬 수 있다.
처리실(201) 내의 압력이 제2 압력으로 되면, 본 스텝을 종료한다. 또한, 상술한 실시 형태에서는, 본 스텝 동안에, APC 밸브(244)의 밸브 개방도를 최대로 하는 예에 대해서 설명하였다. 그러나, 다음 사이클의 클리닝 스텝 (a)가 개시되기 전에 처리실(201) 내의 압력을 제2 압력으로 안정시키기 위해서, APC 밸브(244)의 밸브 개방도를 최대로 한 후, 점차 밸브 개방도를 작게 해 나가, 본 스텝 종료와 함께, 처리실(201) 내의 배기를 정지하도록(즉 APC 밸브(244)를 닫도록) 해도 된다.
(소정 횟수 실시)
상술한 클리닝 스텝 (a)와, 클리닝 스텝 (b)와, 배기 스텝 (c)를 이 순서대로 비동시에, 즉, 동기시키지 않고 행하는 사이클을 소정 횟수(N회: 자연수) 행함으로써, 처리실(201) 내를 클리닝할 수 있다. 상술한 사이클은, 2회 이상 행하여지는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 바와 같이, 클리닝 스텝 (a)에서는, 처리실(201) 내의 압력이 제1 압력대로 상승할 때까지 HF 가스를 처리실(201) 내에 공급한다(도 5 참조). 그러나, 1사이클째의 클리닝 스텝 (a)가 개시되기 전의 사이클(도시하지 않음. 이하, 「0사이클」이라고 칭함)에서의 클리닝 스텝 (a)에서는, 처리실(201) 내의 압력이 제1 압력대로 상승하기 전에 HF 가스의 공급을 정지하는 경우가 있다. 이것은, 1사이클 이후의 클리닝 스텝 (a)는, 처리실(201) 내의 압력이 제2 압력(예를 들어, 100Torr(13332.2Pa))으로부터 개시되는 것에 반해, 0사이클째의 클리닝 스텝 (a)는, 처리실(201) 내의 압력이 0Torr(0Pa)로부터 개시되기 때문이다. 즉, 0사이클째의 클리닝 스텝 (a)는, 1사이클 이후의 클리닝 스텝 (a)와 비교하여, 처리실(201) 내의 압력이 제1 압력대로 상승할 때까지 시간이 걸려버린다. 그 때문에, 0사이클째의 클리닝 스텝 (a)에서는, 장시간에 걸쳐 HF 가스를 공급하지 않으면 안되어, 처리실(201) 내에 파티클이 발생해버릴 가능성이 있다. 이것을 회피하기 위해서, 본 실시 형태에서는, 0사이클째의 클리닝 스텝 (a)에 대해서는, 개시 후 소정 시간이 경과하면, 처리실(201) 내의 압력이 제1 압력대로 상승하기 전이어도 HF 가스의 공급을 정지하도록 제어되어 있다. 또한, 0사이클째의 클리닝 스텝 (a) 종료 후, 다른 스텝을 끼워서 처리실(201) 내의 압력을 제2 압력으로 하고 나서, 1사이클째의 클리닝 스텝 (a)가 개시되도록 제어되어 있다.
이하, 도 6, 7을 사용하여, 본 실시 형태에 따른 클리닝 방법에 의한 SiO막 등의 퇴적물의 제거에 대한 우위성에 대해서 설명한다.
본 개시자는, 처리실(201) 내의 노구부 부근의 임의의 3개의 영역(영역(10, 20, 30)) 각각에, SiO막이 표면에 형성된 칩을 배치하여, 3개의 다른 클리닝 방법(샘플 A, B, C)에 의해 에칭된 각 칩 상의 SiO막의 제거량(제거된 두께)을 각각 측정하였다. 그리고, 이들 각 칩 상의 SiO막의 제거량을, 각 클리닝 방법에 의해 SiO막 등의 퇴적물을 제거했을 때의 퇴적물의 제거량으로서 평가를 행하였다. 도 6의 (a)는 처리실(201) 내의 영역(10, 20, 30)을 도시한 도면이다. 도 6의 (b)는 3개의 다른 클리닝 방법인 샘플 A, B, C에 의해 제거된, 영역(10 내지 30)에서의 이들 칩 상의 SiO막의 양(제거된 두께)을 도시한 도면이다. 도 6의 (b)에서의 횡축은, 샘플 A 내지 C에 의해 클리닝된 영역을 나타내고 있으며, 영역(10)이 좌측에 나타나 있고, 영역(20)이 가운데에 나타나 있고, 영역(30)이 우측에 나타나 있다. 도 6의 (b)에서의 종축은, 각 칩 상에 형성된 SiO막의 제거량(에칭양)을 도시하고 있다.
샘플 A는, 처리실(201) 내의 압력이 100Torr(13332.2Pa)로 상승할 때까지 밀폐 상태에서 HF 가스를 공급하는 스텝과, HF 가스의 공급과 처리실(201) 내의 배기를 병행해서 행하여 처리실(201) 내의 압력을 100Torr로 유지하는 스텝과, HF 가스의 공급을 정지한 상태에서 처리실(201) 내의 압력이 0Torr로 될 때까지 배기를 행하는 스텝을 연속해서 행하는 공정을 반복해서 행하는 클리닝 방법이다. 샘플 B는, 처리실(201) 내의 압력이 200Torr(26664.4Pa)로 상승할 때까지 밀폐 상태에서 HF 가스를 공급하는 스텝과, HF 가스의 공급을 정지한 상태에서 처리실(201) 내의 압력이 0Torr로 될 때까지 배기를 행하는 스텝을 연속해서 행하는 공정을 반복해서 행하는 클리닝 방법이다. 샘플 C는, 상술한 본 실시 형태에 따른 클리닝 방법이다.
도 6의 (b)에 도시하는 바와 같이, 칩 상의 SiO막의 제거량으로 나타내지는 퇴적물의 제거량은, 영역(10 내지 30)의 모든 영역에서, 샘플 A, B와 비교해서 샘플 C가 현저하게 많았다. 즉, 본 실시 형태에 따른 방법으로 처리실(201) 내를 클리닝했을 경우에는, 처리실(201) 내의 위치에 의존하지 않고 퇴적물을 제거할 수 있고, 또한 샘플 A, B와 비교해서 현저하게 많은 퇴적물을 제거할 수 있는 것을 알 수 있다.
본 실시 형태에 따른 클리닝 방법에 의해, 처리실(201) 내의 위치에 의존하지 않고 퇴적물을 제거할 수 있는 것은, 클리닝 스텝 (a)에서, 제1 압력대에 대하여 상대적으로 감압된 제2 압력으로부터 밀폐 상태에서 HF 가스를 공급하는 것에 기인한다. 즉, 처리실(201) 내의 구석구석으로 HF 가스를 확산시킬 수 있어, 결과적으로, 처리실(201) 내의 위치에 의존하지 않고, 퇴적물을 균일하게 에칭하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태에 따른 방법으로 처리실(201) 내를 클리닝했을 경우에, 샘플 A, B와 비교해서 현저하게 많은 퇴적물을 제거할 수 있는 첫번째 이유로서, 클리닝 스텝 (b)에서, 처리실(201) 내의 배기와 HF 가스의 공급을 병행해서 행하는 것을 들 수 있다. 이에 의해, 클리닝 스텝 (a)에서 박리된 SiO막 등을 처리실(201) 내로부터 배출하여, 처리실(201) 내에 재부착되는 것을 회피하면서, 새롭게 퇴적물을 에칭할 수 있다. 이에 반해, 샘플 B에서는, 클리닝 스텝 (b)에 대응하는 공정은 행하여지지 않으므로, 에칭 반응을 행하는 시간이 짧아, 퇴적물의 제거량이 적어졌을 것으로 추정된다. 또한, 두번째 이유로서, 클리닝 스텝 (b)에서, 처리실(201) 내의 압력을, 효율적인 에칭 반응이 얻어지는 압력 범위인 제1 압력대(예를 들어, 200Torr(26664.4Pa))로 유지해서 행하여지는 것을 들 수 있다. 이에 반해, 샘플 A에서는, 제1 압력대보다도 낮은 압력(예를 들어, 100Torr(13332.2Pa))을 유지하여, 처리실(201) 내의 배기와 HF 가스의 공급을 병행하고 있으므로, 본 실시 형태에 따른 클리닝 방법보다도 퇴적물을 에칭하지 못할 것으로 추정된다.
또한, 도 7은, 본 실시 형태에 따른 방법으로 처리실(201) 내를 클리닝했을 경우에는, 샘플 A, B와 비교하여, 처리실(201) 내의 위치에 의존하지 않고 퇴적물을 균일하게 제거할 수 있는 것을 수치로서 나타낸 도면이다. 도 7에서의 횡축은, 샘플 C가 좌측에 나타나 있고, 샘플 A가 가운데에 나타나 있고, 샘플 B가 우측에 나타나 있다. 도 7에서의 종축은, 에칭의 위치 의존성의 높이를 나타내고 있다. 위치 의존성의 높이는, 샘플 A 내지 C 각각에 대해서, (델타/영역(10 내지 30)의 에칭양의 평균값)×100의 계산식에 의해 백분율로 나타내고 있다. 샘플 A 내지 C의 델타는, 각각의 샘플 A 내지 C에서, 영역(10 내지 30) 중 칩 상의 SiO막의 제거량의 최댓값에서 최솟값을 뺀 값이다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 방법으로 처리실(201) 내를 클리닝했을 경우(샘플 C)의 위치 의존성이, 40％ 미만으로 가장 낮고, 다음으로 샘플 A의 위치 의존성이 40％ 초과로 낮고, 샘플 B의 위치 의존성이 약 50퍼센트로 가장 높게 되어 있다.
(4) 본 실시 형태의 효과
본 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 1개 또는 복수의 효과를 발휘한다.
(a) 본 실시 형태에서는, 클리닝 스텝 (a)에서, 처리실(201) 내의 배기를 정지한 상태, 즉 밀폐 상태에서 HF 가스를 공급하므로, 처리실(201) 내의 구석구석으로 HF 가스를 확산시킬 수 있다. 결과로서, 처리실(201) 내의 위치에 의존하지 않고, 퇴적물을 균일하게 에칭할 수 있다. 또한, 밀폐 상태에서 HF 가스가 공급되므로, HF 가스의 공급과 처리실(201) 내의 배기를 동시에 행하는 경우에 비하여 높은 에칭 레이트를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 클리닝 스텝 (b)에서 처리실(201) 내의 배기를 행함으로써, 클리닝 스텝 (a)에서 박리된 SiO막이나 생성된 불화물 등을 처리실(201) 내로부터 배출하여, 처리실(201) 내에 재부착되는 것을 회피할 수 있다. 또한, 클리닝 스텝 (b)에서는, 처리실(201) 내의 압력을 제1 압력대로 유지함으로써, 처리실(201) 내에 부착된 퇴적물을 높은 에칭 레이트로 에칭할 수 있다. 즉, 박리된 SiO막이나 생성된 불화물 등의 배출과 퇴적물의 에칭을 양립시킬 수 있다.
본 실시 형태에서는, 클리닝 스텝 (c)에서 HF 가스의 공급을 정지하고, 배기를 계속하므로, 클리닝 스텝 (a), (b)에서 생긴 파티클의 잔사를 처리실(201) 밖으로 배출시킬 수 있다. 이에 의해, 클리닝 스텝 (a), (b)에서 박리된 SiO막이나 생성된 불화물 등이 재부착되는 것을 회피할 수 있다.
또한, 클리닝 스텝 (c)에서, 처리실(201) 내의 압력을 제1 압력대에서 제2 압력으로 낮추고, 다음 사이클의 클리닝 스텝 (a)에서, 다시 제1 압력대로 상승시키는 압력 변동을 생기게 함으로써, HF 가스를 확산시킬 수 있다. 결과로서, 퇴적물을 균일하게, 효율적으로 에칭하는 것이 가능하게 된다.
또한, 클리닝 스텝 (c)에서는, 처리실(201) 내의 압력을, 예를 들어 0Torr까지 낮추는 것이 아니라, 제2 압력(예를 들어, 100Torr(13332.2Pa))까지밖에 낮추지 않는다. 이에 의해, 다음 사이클의 클리닝 스텝 (a)에서, 처리실(201) 내의 압력을 제1 압력대로 상승시킬 때까지의 시간을 짧게 할 수 있다. 이와 같이, 밀폐 상태에서의 HF 가스의 공급 시간을 짧게 할 수 있으므로, 다음 사이클의 클리닝 스텝 (a)에서, 처리실(201) 내에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 다음 사이클의 클리닝 스텝 (a)에서의 HF 가스의 공급량도 억제할 수 있다.
(b) 본 실시 형태에서는, 클리닝 스텝 (a)와, 클리닝 스텝 (b)와, 배기 스텝 (c)를 차례로 행하는 사이클을 2회 이상 행하므로, 처리실(201) 내에 압력 변동을 확실하게 생기게 할 수 있어, 보다 효율적으로 처리실(201) 내를 클리닝할 수 있다.
(c) 본 실시 형태에서는, 클리닝 가스로서, 불화수소를 포함하는 HF 가스를 공급하고 있다. HF 가스는, F2 가스 등의 다른 클리닝 가스에 비하여, 비교적 저온의 온도대에서 SiO막 등의 퇴적물을 에칭할 수 있다. 따라서, 히터(207)에 의해 가열되기 어려운 영역, 즉 노구부 근방에 배치되는 시일 캡(219), 단열판(218) 등에 부착된 퇴적물을 효율적으로 에칭할 수 있다.
<다른 실시 형태>
이상으로, 본 개시의 일 실시 형태를 구체적으로 설명했지만, 본 개시가 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경이 가능하다.
클리닝 가스로서 HF 가스를 예로 들어 설명했지만, 본 개시가 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, F2 가스와 일산화질소(NO) 가스의 혼합 가스를 공급하는 것도 가능하다. 또한, 이 경우에는, 히터(207)의 온도는, 처리실(201) 내의 하부에 형성되는 노구부를 구성하는 부재가, 300 내지 500℃의 범위 내의 온도로 되도록 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 내주에 커버(209a)가 마련되어 있는 매니폴드(209)를 예로 들어 설명했지만, 본 개시가 이것에 한정되지 않고, 내주에 커버(209a)가 마련되어 있지 않은 매니폴드(209)에도 적용 가능하다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 처리실(201) 내의 퇴적물로서, 산화물인 SiO막을 예로 들어 설명했지만, 본 개시가 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 퇴적물이 질화물인 SiN막이나 SiON막일 경우에 대해서도 적용 가능하다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 클리닝 스텝 (a)와, 클리닝 스텝 (b)와, 배기 스텝 (c)를 차례로 행하는 사이클을 소정 횟수 실시하는 예로서, 2회 이상 행하는 경우에 대해서 설명했지만, 본 개시가 이것에 한정되지 않는다. 즉, 소정 횟수란 1회이어도 되어, 상술한 사이클이 1회밖에 행해지지 않는 경우에도 적용 가능하다.
201: 처리실
232a, 232b, 232e: 가스 공급관
231: 배기관
244: APC 밸브

Claims (18)

  1. (a) 처리실 내의 배기를 정지한 상태에서, 상기 처리실 내의 압력이 제1 압력대로 상승할 때까지 클리닝 가스를 상기 처리실 내에 공급하는 공정과,
    (b) 상기 처리실 내의 배기와 상기 처리실 내에의 상기 클리닝 가스의 공급을 병행해서 행하여, 상기 처리실 내의 압력을 상기 제1 압력대로 유지하는 공정과,
    (c) 상기 처리실 내에의 상기 클리닝 가스의 공급을 정지한 상태에서, 상기 처리실 내의 압력이 상기 제1 압력대보다도 낮은 제2 압력으로 될 때까지 상기 처리실 내의 배기를 행하는 공정
    을 차례로 행하는 사이클을 소정 횟수 실시함으로써, 상기 처리실 내에 부착된 퇴적물을 제거하는 클리닝 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 압력대는, 상기 클리닝 가스에 의해 원하는 에칭 레이트가 얻어지는 압력 범위인, 클리닝 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 압력은, 상기 클리닝 가스에 의해 에칭 반응이 생기는 하한 압력값인, 클리닝 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2 압력은, 상기 클리닝 가스에 의해 에칭 반응이 생기는 하한 압력값인, 클리닝 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클리닝 가스는, 불화수소를 포함하는 가스인, 클리닝 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 압력대는, 150Torr 이상 400Torr 이하인, 클리닝 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제2 압력은, 100Torr 이상인, 클리닝 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제2 압력은, 100Torr 이상인, 클리닝 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 (a) 내지 (c)공정에서, 상기 처리실 내의 하부에 형성되는 노구부를 구성하는 부재는, 0℃ 이상 100℃ 이하의 온도가 되도록 가열되는, 클리닝 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 클리닝 가스는, 상기 노구부에 마련된 가스 토출부로부터 상기 노구부 근방에 대하여 공급되는, 클리닝 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 사이클은, 2회 이상 행하여지는, 클리닝 방법.
  12. 제11항에 있어서, 적어도 2회째의 상기 사이클에서의 상기 (a)공정은, 상기 처리실 내의 압력이, 상기 제2 압력을 유지한 상태에서 개시하는, 클리닝 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 (a)공정의 실행 후에 다른 공정을 행하지 않고, 연속해서 상기 (b)공정을 실행하는, 클리닝 방법.
  14. 제5항에 있어서, 상기 퇴적물은, 실리콘 함유물인, 클리닝 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 실리콘 함유물은, 실리콘 산화물을 포함하는 것인, 클리닝 방법.
  16. 처리실 내에 기판을 수용한 상태에서, 상기 기판을 처리하는 공정과,
    상기 처리실 내를 클리닝하는 공정을 갖고,
    상기 클리닝하는 공정은,
    (a) 상기 처리실 내의 배기를 정지한 상태에서, 상기 처리실 내의 압력이 제1 압력대로 상승할 때까지 클리닝 가스를 상기 처리실 내에 공급하는 공정과,
    (b) 상기 처리실 내의 배기와 상기 처리실 내에의 상기 클리닝 가스의 공급을 병행해서 행하여, 상기 처리실 내의 압력을 상기 제1 압력대로 유지하는 공정과,
    (c) 상기 처리실 내에의 상기 클리닝 가스의 공급을 정지한 상태에서, 상기 처리실 내의 압력이 상기 제1 압력대보다도 낮은 제2 압력으로 될 때까지 상기 처리실 내의 배기를 행하는 공정
    을 차례로 행하는 사이클을 소정 횟수 실시함으로써, 상기 처리실 내를 클리닝하는,
    반도체 장치의 제조 방법.
  17. 기판을 수용하는 처리실과,
    상기 처리실 내를 배기하는 배기계와,
    클리닝 가스를 상기 처리실 내에 공급하는 클리닝 가스 공급계와,
    상기 배기계와 상기 클리닝 가스 공급계를 제어하는 것이 가능하도록 구성된 제어부를 갖고,
    상기 제어부는,
    (a) 처리실 내의 배기를 정지한 상태에서, 상기 처리실 내의 압력이 제1 압력대로 상승할 때까지 상기 클리닝 가스를 상기 처리실 내에 공급하는 처리와,
    (b) 상기 처리실 내의 배기와 상기 처리실 내에의 상기 클리닝 가스의 공급을 병행해서 행하여, 상기 처리실 내의 압력을 상기 제1 압력대로 유지하는 처리와,
    (c) 상기 처리실 내에의 상기 클리닝 가스의 공급을 정지한 상태에서, 상기 처리실 내의 압력이 상기 제1 압력대보다도 낮은 제2 압력으로 될 때까지 상기 처리실 내의 배기를 행하는 처리
    를 차례로 행하는 사이클을 소정 횟수 실시하여, 상기 처리실 내를 클리닝하도록 구성되는,
    기판 처리 장치.
  18. (a) 기판 처리 장치의 처리실 내의 배기를 정지한 상태에서, 상기 처리실 내의 압력이 제1 압력대로 상승할 때까지 클리닝 가스를 상기 처리실 내에 공급하는 수순과,
    (b) 상기 처리실 내의 배기와 상기 처리실 내에의 상기 클리닝 가스의 공급을 병행해서 행하여, 상기 처리실 내의 압력을 상기 제1 압력대로 유지하는 수순과,
    (c) 상기 처리실 내에의 상기 클리닝 가스의 공급을 정지한 상태에서, 상기 처리실 내의 압력이 상기 제1 압력대보다도 낮은 제2 압력으로 될 때까지 상기 처리실 내의 배기를 정지하는 수순
    을 차례로 행하는 사이클을 소정 횟수 실시하여, 상기 처리실 내를 클리닝하는 수순을 컴퓨터에 의해 상기 기판 처리 장치에 실행시키는 프로그램이 기록된 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체.
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