KR20220050175A - 부착물 제거 방법 및 성막 방법 - Google Patents
부착물 제거 방법 및 성막 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220050175A KR20220050175A KR1020227009091A KR20227009091A KR20220050175A KR 20220050175 A KR20220050175 A KR 20220050175A KR 1020227009091 A KR1020227009091 A KR 1020227009091A KR 20227009091 A KR20227009091 A KR 20227009091A KR 20220050175 A KR20220050175 A KR 20220050175A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gas
- chamber
- passivation
- selenium
- film
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 77
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims abstract description 47
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 44
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 38
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 140
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 78
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 31
- 229910000058 selane Inorganic materials 0.000 claims description 8
- QKCGXXHCELUCKW-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(dinaphthalen-2-ylamino)phenyl]phenyl]-n-naphthalen-2-ylnaphthalen-2-amine Chemical compound C1=CC=CC2=CC(N(C=3C=CC(=CC=3)C=3C=CC(=CC=3)N(C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C3=CC4=CC=CC=C4C=C3)=CC=C21 QKCGXXHCELUCKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N selane Chemical compound [SeH2] SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- ABQLAMJAQZFPJI-UHFFFAOYSA-N 3-heptyloxolan-2-one Chemical compound CCCCCCCC1CCOC1=O ABQLAMJAQZFPJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 4
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 4
- LMDVZDMBPZVAIV-UHFFFAOYSA-N selenium hexafluoride Chemical compound F[Se](F)(F)(F)(F)F LMDVZDMBPZVAIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N [Ga].[As].[In] Chemical compound [Ga].[As].[In] KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- VIEXQFHKRAHTQS-UHFFFAOYSA-N chloroselanyl selenohypochlorite Chemical compound Cl[Se][Se]Cl VIEXQFHKRAHTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N difluoromethane Chemical compound FCF RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- DUAKCVSNUIDZMC-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,2,3,3-heptafluorobutane Chemical compound CC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F DUAKCVSNUIDZMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BSRRYOGYBQJAFP-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,2,3-hexafluorobutane Chemical compound CC(F)C(F)(F)C(F)(F)F BSRRYOGYBQJAFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NVSXSBBVEDNGPY-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,2-pentafluorobutane Chemical compound CCC(F)(F)C(F)(F)F NVSXSBBVEDNGPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2-tetrafluoroethane Chemical compound FCC(F)(F)F LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- INEMUVRCEAELBK-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2-tetrafluoropropane Chemical compound CC(F)C(F)(F)F INEMUVRCEAELBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NSGXIBWMJZWTPY-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane Chemical compound FC(F)(F)CC(F)(F)F NSGXIBWMJZWTPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDRPULCXZDDSGE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trifluorobutane Chemical compound CCCC(F)(F)F LDRPULCXZDDSGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UJPMYEOUBPIPHQ-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trifluoroethane Chemical compound CC(F)(F)F UJPMYEOUBPIPHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDWQLICBSFIDRM-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trifluoropropane Chemical compound CCC(F)(F)F KDWQLICBSFIDRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPLSOYONVLSMGL-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluorobutane Chemical compound CCCC(F)F CPLSOYONVLSMGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NPNPZTNLOVBDOC-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluoroethane Chemical compound CC(F)F NPNPZTNLOVBDOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRHNUZCXXOTJCA-UHFFFAOYSA-N 1-fluoropropane Chemical compound CCCF JRHNUZCXXOTJCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZXSQDNPKVBDOG-UHFFFAOYSA-N 2,2-difluoropropane Chemical compound CC(C)(F)F YZXSQDNPKVBDOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SDDGNMXIOGQCCH-UHFFFAOYSA-N 3-fluoro-n,n-dimethylaniline Chemical compound CN(C)C1=CC=CC(F)=C1 SDDGNMXIOGQCCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001786 chalcogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- UHCBBWUQDAVSMS-UHFFFAOYSA-N fluoroethane Chemical compound CCF UHCBBWUQDAVSMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YUCFVHQCAFKDQG-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound F[CH] YUCFVHQCAFKDQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- UKACHOXRXFQJFN-UHFFFAOYSA-N heptafluoropropane Chemical compound FC(F)C(F)(F)C(F)(F)F UKACHOXRXFQJFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WMIYKQLTONQJES-UHFFFAOYSA-N hexafluoroethane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)F WMIYKQLTONQJES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- MHWZQNGIEIYAQJ-UHFFFAOYSA-N molybdenum diselenide Chemical compound [Se]=[Mo]=[Se] MHWZQNGIEIYAQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N octafluoropropane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GTLACDSXYULKMZ-UHFFFAOYSA-N pentafluoroethane Chemical compound FC(F)C(F)(F)F GTLACDSXYULKMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MSSNHSVIGIHOJA-UHFFFAOYSA-N pentafluoropropane Chemical compound FC(F)CC(F)(F)F MSSNHSVIGIHOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KAVGMUDTWQVPDF-UHFFFAOYSA-N perflubutane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F KAVGMUDTWQVPDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950003332 perflubutane Drugs 0.000 description 1
- 229960004065 perflutren Drugs 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 125000003748 selenium group Chemical group *[Se]* 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
-
- 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
- C23C16/305—Sulfides, selenides, or tellurides
-
- 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
-
- 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
- C23C16/56—After-treatment
-
- 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
-
- 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
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
-
- 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
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02568—Chalcogenide semiconducting materials not being oxides, e.g. ternary compounds
-
- 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
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02614—Transformation of metal, e.g. oxidation, nitridation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Making Paper Articles (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
체임버의 내면 또는 체임버에 접속된 배관의 내면에 부착되어 있는 셀렌을 함유하는 부착물을 체임버를 해체하는 일 없이 제거하는 것이 가능한 부착물 제거 방법 및 성막 방법을 제공한다. 체임버(10)의 내면 및 체임버(10)에 접속된 배기용 배관(15)의 내면 중 적어도 한쪽에 부착되어 있는 셀렌을 함유하는 부착물을 불소 함유 화합물 가스를 함유하는 클리닝 가스와 반응시킴으로써 제거한다.
Description
본 발명은 부착물 제거 방법 및 성막 방법에 관한 것이다.
최근, 반도체 분야에 있어서 실리콘(Si) 이외의 원소를 함유하는 반도체 재료가 주목받고 있다. 실리콘 이외의 원소를 함유하는 반도체 재료로서는, 예를 들면 게르마늄(Ge), 인듐갈륨비소(InGaAs) 등의 III-V족 원소를 함유하는 반도체 재료나, 금속 칼고게나이드를 함유하는 반도체 재료를 들 수 있다.
이들 반도체 재료는 실리콘 재료와 비교해서 모빌리티(이동도)가 높다는 메리트를 갖고 있지만 성막이 곤란한 경우나, 재료 간의 계면의 결함 밀도가 높아지는 경우가 있었다.
그래서 재료 간의 계면의 결함 밀도를 낮게 하기 위해서 게르마늄, 몰리브덴 등의 기판 상에 셀렌화수소(H2Se) 가스를 사용하여 패시베이션 막을 형성하는 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1을 참조). 또한, 금속 칼고게나이드의 성막 방법으로서 라디칼화된 셀렌화수소 가스로 몰리브덴산화물층, 텅스텐산화물층을 처리하여 셀렌화몰리브덴층, 셀렌화텅스텐층을 형성하는 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2를 참조).
재료 간의 계면의 결함 밀도를 낮게 하는 상기 방법에 있어서는 고온하에서 반응이 행해지기 때문에 상기 반응이 행해지는 체임버의 내면이나, 체임버의 하류측에 배치된 배관의 내면에 셀렌화수소의 분해에 의해 생성한 셀렌을 함유하는 부착물이 부착되는 경우가 있었다.
체임버의 내면이나 체임버의 하류측에 배치된 배관의 내면에 셀렌을 함유하는 부착물이 부착된 상태로 웨이퍼 등의 기판을 체임버 내에 도입하면 체임버 내를 진공으로 해서 불활성 가스로 치환했을 때에 셀렌의 파티클이 웨이퍼 등의 기판에 부착될 우려가 있었다. 그리고 셀렌의 파티클이 기판에 부착되면 제조된 반도체 구조의 성능이 저하될 우려가 있었다.
예를 들면, 특허문헌 3에는 플라스마 에칭 장치를 사용하여 셀렌을 포함하는 칼코겐 화합물 반도체막을 에칭하는 기술이 개시되어 있다. 이 기술에 있어서는 에칭 생성물로부터 유래되는 셀렌이 체임버의 내면에 부착되므로 이 부착된 셀렌을 3염화붕소(BCl3)와 염소(Cl2)가 포함되어 있는 클리닝 가스에 의한 플라스마 클리닝으로 제거하고 있다.
특허문헌 3에 개시된 기술에서는 셀렌을 염소와 반응시켜서 제거하고 있지만 반응 생성물인 셀렌 염화물은 셀렌의 산화 수에 따라서는 고체상이기 때문에 플라스마 에칭 장치 내의 다른 장소에 재부착되거나, 플라스마 에칭 장치의 하류측에 배치된 배관에 재부착되거나 한다는 문제가 있었다. 따라서, 체임버의 내면이나 체임버의 하류측에 배치된 배관의 내면에 셀렌 염화물을 함유하는 부착물이 부착되었을 경우에는 체임버를 해체해서 세정을 행할 필요가 있었다.
본 발명은 체임버의 내면 또는 체임버에 접속된 배관의 내면에 부착되어 있는 셀렌을 함유하는 부착물을 체임버를 해체하는 일 없이 제거하는 것이 가능한 부착물 제거 방법 및 성막 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 일실시형태는 이하의 [1]~[6]과 같다.
[1] 체임버의 내면 및 상기 체임버에 접속된 배관의 내면 중 적어도 한쪽에 부착되어 있는 셀렌을 함유하는 부착물을 불소 함유 화합물 가스를 함유하는 클리닝 가스와 반응시킴으로써 제거하는 부착물 제거 방법.
[2] 온도 20℃ 이상 800℃ 이하, 압력 20㎩ 이상 101㎪ 이하의 조건하에서 상기 클리닝 가스를 상기 부착물에 접촉시키는 [1]에 기재된 부착물 제거 방법.
[3] 상기 불소 함유 화합물 가스가 불소 가스, 3불화질소 가스, 및 불소화탄화수소 가스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이며, 상기 불소화탄화수소 가스가 하기 식 (1), (2), (3), 및 (4)로 나타내어지는 화합물 중 적어도 1종의 가스인 [1] 또는 [2]에 기재된 부착물 제거 방법.
CH4-mFm …(1)
C2H6-nFn …(2)
C3H8-qFq …(3)
C4H10-rFr …(4)
단, 상기 식 (1) 중의 m은 1 이상 4 이하의 정수이며, 상기 식 (2) 중의 n은 1 이상 6 이하의 정수이며, 상기 식 (3) 중의 q는 1 이상 8 이하의 정수이며, 상기 식 (4) 중의 r은 1 이상 10 이하의 정수이다.
[4] 상기 불소 함유 화합물 가스가 불소 가스인 [1] 또는 [2]에 기재된 부착물 제거 방법.
[5] 셀렌 함유 화합물 가스를 함유하는 패시베이션 가스를 기판이 수용된 체임버에 공급하고, 상기 기판과 상기 패시베이션 가스를 반응시켜서 상기 기판의 표면에 패시베이션 막을 성막하는 패시베이션 공정과,
상기 패시베이션 공정을 행한 후에 상기 체임버의 내면 및 상기 체임버에 접속된 배관의 내면 중 적어도 한쪽에 부착되어 있는 셀렌을 함유하는 부착물을 제거하는 부착물 제거 공정을 구비하고,
상기 부착물 제거 공정을 [1]~[4] 중 어느 한 항에 기재된 부착물 제거 방법에 의해 행하는 성막 방법.
[6] 상기 셀렌 함유 화합물 가스가 셀렌화수소 가스인 [5]에 기재된 성막 방법.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면 체임버의 내면 또는 체임버에 접속된 배관의 내면에 부착되어 있는 셀렌을 함유하는 부착물을 체임버를 해체하는 일 없이 제거하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명에 의한 성막 방법의 일실시형태를 설명하는 성막 장치의 개략도이다.
본 발명의 일실시형태에 대해서 이하에 설명한다. 또한, 본 실시형태는 본 발명의 일례를 나타낸 것이며, 본 발명은 본 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시형태에는 여러 가지의 변경 또는 개량을 추가하는 것이 가능하며, 그와 같은 변경 또는 개량을 추가한 형태도 본 발명에 포함될 수 있다.
〔제 1 실시형태〕
본 발명의 제 1 실시형태는 부착물 제거 방법의 실시형태이며, 체임버의 내면 및 체임버에 접속된 배관의 내면 중 적어도 한쪽에 부착되어 있는 셀렌을 함유하는 부착물(이하, 간단히 「부착물」이라고 기재하는 경우도 있다)을 불소 함유 화합물 가스를 함유하는 클리닝 가스와 반응시킴으로써 제거하는 방법이다. 또한, 불소 함유 화합물 가스와 클리닝 가스는 셀렌 원자를 함유하지 않는다.
셀렌을 사용하는 반응을 체임버 중에서 행했을 경우 등에 있어서는 체임버의 내면이나, 체임버에 접속된 배관(예를 들면, 체임버의 상류측에 접속된 클리닝 가스의 급기용 배관이나, 체임버의 하류측에 접속된 배기용 배관)의 내면에 셀렌을 함유하는 부착물이 부착되는 경우가 있다. 부착물이 부착된 채 다음 반응을 행하면 반응에 악영향이 미칠 우려가 있으므로 부착물을 제거한 후에 다음 반응을 행하는 것이 바람직하다.
제 1 실시형태에 의한 부착물 제거 방법은 부착물에 클리닝 가스를 접촉시키고, 부착물 중의 셀렌과 클리닝 가스 중의 불소 함유 화합물 가스를 반응시켜서 6불화셀렌 등의 셀렌 불화물 가스를 생성함으로써 부착물을 제거하므로 체임버의 내면이나 체임버에 접속된 배관의 내면에 부착되어 있는 부착물을 체임버를 해체하는 일 없이 제거하는 것이 가능하다. 따라서, 부착물의 제거를 용이하게 행할 수 있다.
클리닝 가스와 부착물의 접촉은 온도 20℃ 이상 800℃ 이하의 조건하에서 행하는 것이 바람직하고, 온도 40℃ 이상 600℃ 이하의 조건하에서 행하는 것이 보다 바람직하다. 800℃ 이하의 온도이면 클리닝 가스 중의 불소 함유 화합물 가스나 생성한 6불화셀렌 등의 셀렌 불화물 가스가 체임버나 배관을 형성하는 스테인리스강 등의 금속 재료를 부식시키기 어려운 것에 추가하여 부착물 중의 셀렌과 클리닝 가스 중의 불소 함유 화합물 가스의 반응에 의해 생성한 6불화셀렌 등의 셀렌 불화물 가스가 셀렌으로 되돌아가는 역반응이 일어나기 어렵다. 한편, 20℃ 이상의 온도이면 부착물 중의 셀렌과 클리닝 가스 중의 불소 함유 화합물 가스의 반응이 진행되기 쉽다.
또한, 클리닝 가스와 부착물의 접촉은 절대 압력으로 압력 20㎩ 이상 101㎪ 이하의 조건하에서 행하는 것이 바람직하고, 압력 60㎩ 이상 90㎪ 이하의 조건하에서 행하는 것이 보다 바람직하다. 101㎪ 이하의 압력이면 체임버나 배관에 문제가 발생하기 어렵다. 예를 들면, 체임버가 기판과 패시베이션 가스를 반응시켜서 기판의 표면에 패시베이션 막을 성막하는 성막 장치의 반응 용기일 경우에는 감압 환경하에서의 사용이 전제가 되므로 압력 조건은 101㎪ 이하인 것이 바람직하다. 한편, 20㎩ 이상의 압력이면 부착물 중의 셀렌과 클리닝 가스 중의 불소 함유 화합물 가스의 반응이 진행되기 쉽다.
불소 함유 화합물 가스는 불소 원자를 갖는 화합물의 가스이며, 또한 셀렌 원자를 갖지 않는 가스이며, 예를 들면 불소 가스(F2), 3불화질소 가스(NF3), 및 불소화탄화수소 가스를 들 수 있다. 불소화탄화수소 가스로서는 하기 식 (1), (2), (3), 및 (4)로 나타내어지는 화합물 중 적어도 1종의 가스를 들 수 있다.
CH4-mFm …(1)
C2H6-nFn …(2)
C3H8-qFq …(3)
C4H10-rFr …(4)
단, 상기 식 (1) 중의 m은 1 이상 4 이하의 정수이며, 상기 식 (2) 중의 n은 1 이상 6 이하의 정수이며, 상기 식 (3) 중의 q는 1 이상 8 이하의 정수이며, 상기 식 (4) 중의 r은 1 이상 10 이하의 정수이다.
상기 식 (1)로 나타내어지는 화합물의 예로서는 테트라플루오로메탄(CF4), 트리플루오로메탄(CHF3), 디플루오로메탄(CH2F2), 플루오로메탄(CH3F)을 들 수 있다.
상기 (2)로 나타내어지는 화합물의 예로서는 헥사플루오로에탄(C2F6), 펜타플루오로에탄(C2HF5), 테트라플루오로에탄(C2H2F4), 트리플루오로에탄(C2H3F3), 디플루오로에탄(C2H4F2), 플루오로에탄(C2H5F)을 들 수 있다.
상기 (3)으로 나타내어지는 화합물의 예로서는 옥타플루오로프로판(C3F8), 헵타플루오로프로판(C3HF7), 헥사플루오로프로판(C3H2F6), 펜타플루오로프로판(C3H3F5), 테트라플루오로프로판(C3H4F4), 트리플루오로프로판(C3H5F3), 디플루오로프로판(C3H6F2), 플루오로프로판(C3H7F)을 들 수 있다.
상기 (4)로 나타내어지는 화합물의 예로서는 데카플루오로부탄(C4F10), 노나플루오로부탄(C4HF9), 옥타플루오로부탄(C4H2F8), 헵타플루오로부탄(C4H3F7), 헥사플루오로부탄(C4H4F6), 펜타플루오로부탄(C4H5F5), 테트라플루오로부탄(C4H6F4), 트리플루오로부탄(C4H7F3), 디플루오로부탄(C4H8F2), 플루오로부탄(C4H9F)을 들 수 있다.
또한, 상기 식 (1), (2), (3), 및 (4)로 나타내어지는 화합물이면 상기 화합물에 한정되지 않고, 이성체도 포함시킬 수 있다.
이들 불소 함유 화합물 가스 중에서는 불소 가스, 3불화질소 가스, 및 테트라플루오로메탄이 바람직하고, 불소 가스가 보다 바람직하다.
불소 가스는 101㎪의 압력하에서는 실온에서도 셀렌과 반응하지만 반응 효율을 올리기 위해서 클리닝 가스 중에 불소 가스를 함유하는 경우에는 50℃ 이상 800℃ 이하의 온도에서 클리닝 가스와 셀렌(부착물)을 접촉시키는 것이 바람직하다. 또한, 클리닝 가스 중에 불소 가스를 함유하는 경우에는 부착물을 효율적으로 제거하기 위해서 체임버의 내부나 배관을 가열하면서 부착물의 제거를 행하는 것이 바람직하다.
클리닝 가스에 있어서의 불소 함유 화합물 가스의 함유 비율은 셀렌(부착물)을 제거하는 데에 충분한 양이면 특별히 한정되는 것은 아니지만 5체적% 이상인 것이 바람직하고, 20체적% 이상인 것이 보다 바람직하고, 90체적% 이상인 것이 더 바람직하고, 100체적%인 것이 특히 바람직하다. 클리닝 가스에 함유되는 불소 함유 화합물 가스 이외의 성분은 셀렌 원자를 갖지 않는 화합물의 가스이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 질소 가스, 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 들 수 있다.
체임버는 셀렌화수소에 대한 내성을 갖는 소재로 형성되어 있으면 특별히 한정되는 것은 아니지만 소정 압력으로 감압 가능한 구조를 갖는 것이 바람직하고, 소재로서는, 예를 들면 표면이 알루마이트 처리된 알루미늄 등을 들 수 있다. 또한, 체임버에 접속된 배관에 대해서도 셀렌화수소에 대한 내성을 갖는 소재로 형성되어 있으면 특별히 한정되는 것은 아니지만 소정 압력에 견디는 구조를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 반도체의 성막 장치에 반응 용기로서 구비되는 체임버 및 상기 체임버에 접속된 배관에 대하여 제 1 실시형태에 의한 부착물 제거 방법을 적합하게 적용할 수 있다.
〔제 2 실시형태〕
본 발명의 제 2 실시형태는 성막 방법의 실시형태이며, 셀렌 함유 화합물 가스를 함유하는 패시베이션 가스를 기판이 수용된 체임버에 공급하고, 기판과 패시베이션 가스를 반응시켜서 기판의 표면에 패시베이션 막을 성막하는 패시베이션 공정과, 패시베이션 공정을 행한 후에 체임버의 내면 및 체임버에 접속된 배관의 내면 중 적어도 한쪽에 부착되어 있는 셀렌을 함유하는 부착물을 제거하는 부착물 제거 공정을 구비하는 방법이다. 그리고 이 부착물 제거 공정은 제 1 실시형태의 부착물 제거 방법에 의해 행해지는 것이다.
패시베이션 가스를 사용하여 기판의 표면에 패시베이션 막을 성막하는 패시베이션 공정에 있어서는 체임버의 내면이나, 체임버에 접속된 배관(예를 들면, 체임버의 상류측에 접속된 패시베이션 가스 또는 클리닝 가스의 급기용 배관이나, 체임버의 하류측에 접속된 배기용 배관)의 내면에 셀렌을 함유하는 부착물이 부착되는 경우가 있다.
체임버의 내면이나 배관의 내면에 부착물이 부착된 상태로 기판을 체임버 내에 도입하면 체임버 내를 진공으로 해서 불활성 가스로 치환했을 때에 셀렌의 파티클이 기판에 부착될 우려가 있다. 그리고 셀렌의 파티클이 기판에 부착되면 제조된 반도체 구조의 성능이 저하될 우려가 있다. 또한, 셀렌의 파티클이 기판에 부착된 채 다음 패시베이션 공정을 행하면 패시베이션 막의 성막 속도나 막질의 저하 등의 문제가 발생할 우려가 있다. 따라서, 부착물을 제거한 후에 다음 패시베이션 공정을 행하는 것이 바람직하다.
제 2 실시형태에 의한 성막 방법은 부착물에 클리닝 가스를 접촉시키고, 부착물 중의 셀렌과 클리닝 가스 중의 불소 함유 화합물 가스를 반응시켜서 6불화셀렌 등의 셀렌 불화물 가스를 생성함으로써 부착물을 제거하므로 체임버의 내면이나 체임버에 접속된 배관의 내면에 부착되어 있는 부착물을 체임버를 해체하는 일 없이 제거하는 것이 가능하다. 따라서, 부착물의 제거를 용이하게 행할 수 있다. 또한, 제 2 실시형태에 의한 성막 방법이면 부착물의 제거에 의해 셀렌의 파티클이 기판에 부착되는 것을 억제할 수 있으므로 우수한 성능을 갖는 반도체 구조를 제조할 수 있다.
또한, 제 2 실시형태에 의한 성막 방법에 있어서는 패시베이션 공정을 행할 때마다 매회 반드시 부착물 제거 공정을 행하지 않으면 안되는 것은 아니고, 패시베이션 공정을 복수 회 행할 때마다 부착물 제거 공정을 행해도 좋다. 패시베이션 공정을 행하는 횟수에 대하여 부착물 제거 공정을 행하는 횟수를 적게 하면 성막 장치의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
셀렌 함유 화합물 가스를 함유하는 패시베이션 가스의 종류는 셀렌을 갖는 화합물의 가스이면 특별히 한정되는 것은 아니지만 패시베이션 성능이 양호한 점에서 셀렌화수소 가스가 바람직하다.
패시베이션 가스에 있어서의 셀렌 함유 화합물 가스의 함유 비율은 패시베이션 막의 성막에 충분한 양이면 특별히 한정되는 것은 아니지만 1체적% 이상인 것이 바람직하고, 2체적% 이상인 것이 보다 바람직하고, 10체적% 이상인 것이 더 바람직하고, 100체적%인 것이 특히 바람직하다. 패시베이션 가스에 함유되는 셀렌 함유 화합물 가스 이외의 성분은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 질소 가스, 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 들 수 있다.
기판을 형성하는 재료의 종류는 반도체 재료이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 실리콘, 게르마늄, III-V족 화합물, 몰리브덴, 텅스텐 등의 원소를 함유하는 재료를 들 수 있다. 실리콘으로서는 반도체 소자의 형성에 사용되는 실리콘이 적합하며, 예를 들면 어모퍼스 실리콘, 폴리 실리콘, 단결정 실리콘 등을 들 수 있다. 게르마늄, III-V족 화합물, 몰리브덴, 텅스텐에 대해서도 반도체 소자의 형성에 사용되는 것이 적합하다.
패시베이션 공정에 있어서 패시베이션 막을 성막할 때의 체임버 내의 압력은 특별히 한정되는 것은 아니지만 1㎩ 이상 101㎪ 이하인 것이 바람직하고, 10㎩ 이상 90㎪ 이하인 것이 보다 바람직하고, 100㎩ 이상 80㎪ 이하인 것이 더 바람직하다.
패시베이션 공정에 있어서 기판과 패시베이션 가스를 반응시킬 때의 기판의 온도는 특별히 한정되는 것은 아니지만 기판의 표면의 패시베이션 가스에 의한 처리의 높은 면내 균일성을 얻기 위해서는 20℃ 이상 1500℃ 이하인 것이 바람직하고, 50℃ 이상 1200℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 100℃ 이상 1000℃ 이하인 것이 더 바람직하다.
패시베이션 공정에 있어서 패시베이션 시간의 길이는 특별히 한정되는 것은 아니지만 반도체 소자 제조 프로세스의 효율을 고려하면 120분 이내인 것이 바람직하다. 또한, 패시베이션 시간이란 기판이 수용된 체임버에 패시베이션 가스를 공급하고나서 패시베이션 가스에 의한 기판의 표면의 처리를 끝내기 위해서 체임버 내의 패시베이션 가스를 진공 펌프 등에 의해 배기할 때까지의 시간을 가리킨다.
제 2 실시형태에 의한 성막 방법은 기판의 표면에 패시베이션 막을 성막하는 반도체의 성막 장치에 대하여 적합하게 적용할 수 있다. 이 성막 장치의 구조는 특별히 한정되는 것은 아니고, 반응 용기인 체임버 내에 수용된 기판과, 체임버에 접속된 배관과의 위치 관계도 특별히 한정되지 않는다.
(실시예)
이하에 실시예 및 비교예를 나타내고, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
(실시예 1)
도 1에 나타내는 성막 장치(1)를 사용하고, 기판의 표면에 패시베이션 막을 성막하는 패시베이션 공정과, 셀렌을 함유하는 부착물을 제거하는 부착물 제거 공정을 반복해서 행했다. 성막 장치(1)는 패시베이션 공정이나 부착물 제거 공정을 행하는 체임버(10)와, 체임버(10)의 내부의 온도를 조정하는 온도 조정 장치(도시하지 않음)를 갖는다. 체임버(10)의 내부에는 시료(20)를 지지하는 스테이지(11)가 구비되어 있다. 시료(20)로서는 실리콘 기판 상에 두께 150㎚의 실리콘 산화막이 형성되고, 또한 그 위에 두께 80㎚의 몰리브덴 막이 형성된 것을 사용했다.
체임버(10)에는 그 상류측에 셀렌 함유 화합물 가스를 함유하는 패시베이션 가스를 체임버(10)에 공급하는 패시베이션 가스 급기용 배관(12)과, 불소 함유 화합물 가스를 함유하는 클리닝 가스를 체임버(10)에 공급하는 클리닝 가스 급기용 배관(13)과, 불활성 가스를 체임버(10)에 공급하는 불활성 가스 급기용 배관(14)이 각각 밸브(32, 33, 34)를 통해 접속되어 있다.
또한, 체임버(10)에는 그 하류측에 체임버(10) 내의 가스를 외부로 배출하는 배기용 배관(15)이 접속되어 있으며, 배기용 배관(15)의 하류측에는 밸브(35)를 통해 진공 펌프(38)가 접속되어 있다. 체임버(10)의 내부의 압력은 밸브(35)를 제어하는 압력 컨트롤러(37)에 의해 제어된다.
이러한 성막 장치(1)를 사용하여, 우선 패시베이션 공정을 행했다. 스테이지(11) 상에 시료(20)를 설치하고, 체임버(10) 내의 압력을 10㎩ 미만까지 압력을 내린 후에 체임버(10) 내의 온도를 800℃로 승온했다. 그 후 밸브(32)를 개방 상태로 하고, 패시베이션 가스 급기용 배관(12)으로부터 체임버(10) 내에 패시베이션 가스로서 셀렌화수소 가스를 101㎪의 압력으로 공급했다. 이때 패시베이션 가스의 유량은 100sccm로 해서 시료(20)의 표면에 패시베이션 막을 성막할 때의 체임버(10) 내의 압력은 67㎪로 했다. 또한, sccm는 0℃, 101.3㎪에 있어서의 유량(mL/min)을 나타낸다.
패시베이션 가스의 도입을 30분간 행하고, 온도 800℃, 압력 67㎪의 조건하에서 시료(20)의 표면을 셀렌화해서 패시베이션 막을 성막하면 패시베이션 가스의 도입을 정지했다. 그리고 체임버(10)의 내부를 진공 펌프(38)에 의해 진공으로 하고, 불활성 가스 급기용 배관(14)으로부터 체임버(10) 내에 불활성 가스를 공급해서 체임버(10)의 내부를 불활성 가스로 치환했다. 그 후 체임버(10) 내의 온도를 실온으로 내리고 패시베이션 막을 성막한 시료(20)를 체임버(10)로부터 인출했다.
이어서, 성막 장치(1)를 사용해서 부착물 제거 공정을 행했다. 시료(20)를 인출한 체임버(10) 내의 압력을 10㎩ 미만까지 감압한 후에 체임버(10) 내의 온도를 500℃로 승온했다. 그 후 밸브(33)를 개방 상태로 하고, 클리닝 가스 급기용 배관(13)으로부터 체임버(10)의 내부 및 배기용 배관(15)에 클리닝 가스로서 불소 가스와 질소 가스의 혼합 가스(불소 가스의 농도는 20체적%이며, 질소 가스의 농도는 80체적%이다)를 공급했다. 이때 클리닝 가스의 유량은 100sccm로 하고, 부착물을 제거할 때의 체임버(10) 내의 압력은 67㎪로 했다.
클리닝 가스의 도입을 5분간 행하고, 온도 500℃, 압력 67㎪의 조건하에서 부착물과 불소 가스를 반응시켜서 부착물의 제거를 행하면 클리닝 가스의 도입을 정지했다. 그리고 체임버(10)의 내부를 진공 펌프(38)에 의해 진공으로 하고, 불활성 가스 급기용 배관(14)으로부터 체임버(10) 내에 불활성 가스를 공급해서 체임버(10)의 내부를 불활성 가스로 치환했다.
부착물 제거 공정이 종료되면 상기와 마찬가지로 해서 패시베이션 공정을 행하고, 새로운 시료(20)에 패시베이션 막을 성막했다. 그리고 상기와 마찬가지로 해서 부착물 제거 공정을 행했다. 이러한 조작을 반복해서 패시베이션 막을 성막한 시료(20)를 합계로 100장 제조했다.
(실시예 2)
부착물 제거 공정에 있어서의 체임버(10) 내의 온도를 350℃, 압력을 100㎩로 한 점 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 패시베이션 막을 성막한 시료(20)를 100장 제조했다.
(실시예 3)
부착물 제거 공정에 있어서의 체임버(10) 내의 온도를 20℃로 한 점 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 패시베이션 막을 성막한 시료(20)를 100장 제조했다.
(실시예 4)
부착물 제거 공정에 있어서의 체임버(10) 내의 온도를 800℃로 한 점 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 패시베이션 막을 성막한 시료(20)를 100장 제조했다.
(실시예 5)
부착물 제거 공정에 있어서의 체임버(10) 내의 압력을 20㎩로 한 점 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 패시베이션 막을 성막한 시료(20)를 100장 제조했다.
(실시예 6)
부착물 제거 공정에 있어서의 체임버(10) 내의 압력을 101㎪로 한 점 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 패시베이션 막을 성막한 시료(20)를 100장 제조했다.
(실시예 7)
부착물 제거 공정에 있어서의 클리닝 가스 급기용 배관(13)으로부터 공급하는 클리닝 가스를 3불화질소 가스(질소 가스와의 혼합 가스가 아니라, 100체적%의 3불화질소 가스)로 한 점 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 패시베이션 막을 성막한 시료(20)를 100장 제조했다.
(실시예 8)
부착물 제거 공정에 있어서의 클리닝 가스 급기용 배관(13)으로부터 공급하는 클리닝 가스를 테트라플루오로메탄 가스(질소 가스와의 혼합 가스가 아니라, 100체적%의 테트라플루오로메탄 가스)로 한 점 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 패시베이션 막을 성막한 시료(20)를 100장 제조했다.
(비교예 1)
부착물 제거 공정을 행하지 않고 패시베이션 공정만을 반복해서 행하는 점 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 패시베이션 막을 성막한 시료(20)를 100장 제조했다.
실시예 1~8 및 비교예 1의 시료(20)에 대해서 1장째부터 100장째의 각 시료(20)의 패시베이션 공정이 종료될 때마다 시료(20)의 표면에 부착되어 있는 셀렌의 파티클의 개수를 측정했다. 파티클의 개수의 측정은 KLA Corporation제의 웨이퍼 검사 장치 SURFSCAN(등록상표) 6240을 사용하여 행했다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
표 1로부터 알 수 있는 바와 같이 부착물 제거 공정을 행하지 않고 패시베이션 공정만을 반복해서 행하는 비교예 1에서는 행한 패시베이션 공정의 횟수가 많아짐에 따라, 즉 패시베이션 막을 성막한 시료(20)의 제조 장수가 많아짐에 따라 시료(20)에 부착된 파티클의 개수가 많아지고, 30회째에서는 2000개/㎡ 이상, 100회째에서는 11000개/㎡ 이상이었다.
이에 대하여 패시베이션 공정 후에 부착물 제거 공정을 행한 실시예 1~8에서는 시료(20)에 부착된 파티클의 개수는 적고, 패시베이션 공정의 횟수가 100회째에서도 실시예 1에서는 100개/㎡ 정도이며, 실시예 2에서는 300개/㎡ 정도이며, 다른 실시예에서도 1000개/㎡ 이하이었다.
이렇게 부착물 제거 공정을 행함으로써 체임버를 해체 세정하는 일 없이 부착되는 파티클의 개수를 낮게 유지한 채 패시베이션 공정을 반복해서 행할 수 있는 것이 나타내어졌다.
1: 성막 장치
10: 체임버
11: 스테이지
12: 패시베이션 가스 급기용 배관
13: 클리닝 가스 급기용 배관
14: 불활성 가스 급기용 배관
15: 배기용 배관
20: 시료
10: 체임버
11: 스테이지
12: 패시베이션 가스 급기용 배관
13: 클리닝 가스 급기용 배관
14: 불활성 가스 급기용 배관
15: 배기용 배관
20: 시료
Claims (6)
- 체임버의 내면 및 상기 체임버에 접속된 배관의 내면 중 적어도 한쪽에 부착되어 있는 셀렌을 함유하는 부착물을 불소 함유 화합물 가스를 함유하는 클리닝 가스와 반응시킴으로써 제거하는 부착물 제거 방법.
- 제 1 항에 있어서,
온도 20℃ 이상 800℃ 이하, 압력 20㎩ 이상 101㎪ 이하의 조건하에서 상기 클리닝 가스를 상기 부착물에 접촉시키는 부착물 제거 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 불소 함유 화합물 가스가 불소 가스, 3불화질소 가스, 및 불소화탄화수소 가스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이며, 상기 불소화탄화수소 가스가 하기 식 (1), (2), (3), 및 (4)로 나타내어지는 화합물 중 적어도 1종의 가스인 부착물 제거 방법.
CH4-mFm …(1)
C2H6-nFn …(2)
C3H8-qFq …(3)
C4H10-rFr …(4)
단, 상기 식 (1) 중의 m은 1 이상 4 이하의 정수이며, 상기 식 (2) 중의 n은 1 이상 6 이하의 정수이며, 상기 식 (3) 중의 q는 1 이상 8 이하의 정수이며, 상기 식 (4) 중의 r은 1 이상 10 이하의 정수이다. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 불소 함유 화합물 가스가 불소 가스인 부착물 제거 방법. - 셀렌 함유 화합물 가스를 함유하는 패시베이션 가스를 기판이 수용된 체임버에 공급하고, 상기 기판과 상기 패시베이션 가스를 반응시켜서 상기 기판의 표면에 패시베이션 막을 성막하는 패시베이션 공정과,
상기 패시베이션 공정을 행한 후에 상기 체임버의 내면 및 상기 체임버에 접속된 배관의 내면 중 적어도 한쪽에 부착되어 있는 셀렌을 함유하는 부착물을 제거하는 부착물 제거 공정을 구비하고,
상기 부착물 제거 공정을 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 부착물 제거 방법에 의해 행하는 성막 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 셀렌 함유 화합물 가스가 셀렌화수소 가스인 성막 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2019-209166 | 2019-11-19 | ||
| JP2019209166 | 2019-11-19 | ||
| PCT/JP2020/041240 WO2021100466A1 (ja) | 2019-11-19 | 2020-11-04 | 付着物除去方法及び成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220050175A true KR20220050175A (ko) | 2022-04-22 |
Family
ID=75980670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020227009091A KR20220050175A (ko) | 2019-11-19 | 2020-11-04 | 부착물 제거 방법 및 성막 방법 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220220612A1 (ko) |
| EP (1) | EP4064327A4 (ko) |
| JP (1) | JPWO2021100466A1 (ko) |
| KR (1) | KR20220050175A (ko) |
| CN (1) | CN113906155A (ko) |
| IL (1) | IL290714A (ko) |
| TW (1) | TWI807227B (ko) |
| WO (1) | WO2021100466A1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100207789B1 (ko) | 1997-01-22 | 1999-07-15 | 윤종용 | 폴리건미러의 압착력유지장치 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW466266B (en) * | 1997-12-18 | 2001-12-01 | Central Glass Co Ltd | Gas for removing deposit and removal method using same |
| JP2003218100A (ja) * | 2002-01-21 | 2003-07-31 | Central Glass Co Ltd | 混合クリーニングガス組成物 |
| JP2010503977A (ja) * | 2006-04-26 | 2010-02-04 | アドバンスト テクノロジー マテリアルズ，インコーポレイテッド | 半導体処理システムの洗浄方法 |
| WO2011112587A1 (en) * | 2010-03-09 | 2011-09-15 | First Solar, Inc. | Deposition chamber cleaning system and method |
| US8894870B2 (en) * | 2013-02-01 | 2014-11-25 | Asm Ip Holding B.V. | Multi-step method and apparatus for etching compounds containing a metal |
| JP2016207789A (ja) * | 2015-04-20 | 2016-12-08 | 東京エレクトロン株式会社 | パッシベーション処理方法、半導体構造の形成方法及び半導体構造 |
| JPWO2018043446A1 (ja) * | 2016-08-31 | 2019-07-25 | 国立大学法人横浜国立大学 | 半導体製造用チャンバのクリーニング方法 |
| TWI754684B (zh) * | 2017-01-03 | 2022-02-11 | 荷蘭商Ａｓｍ智慧財產控股公司 | 用於半導體表面之氣相鈍化的系統及方法 |
| CN113728126A (zh) * | 2019-05-15 | 2021-11-30 | 昭和电工株式会社 | 金属除去方法、干蚀刻方法和半导体元件的制造方法 |
-
2020
- 2020-11-04 US US17/615,308 patent/US20220220612A1/en active Pending
- 2020-11-04 JP JP2021558274A patent/JPWO2021100466A1/ja active Pending
- 2020-11-04 KR KR1020227009091A patent/KR20220050175A/ko not_active Application Discontinuation
- 2020-11-04 EP EP20890781.6A patent/EP4064327A4/en active Pending
- 2020-11-04 CN CN202080039352.1A patent/CN113906155A/zh active Pending
- 2020-11-04 WO PCT/JP2020/041240 patent/WO2021100466A1/ja unknown
- 2020-11-11 TW TW109139270A patent/TWI807227B/zh active
-
2022
- 2022-02-17 IL IL290714A patent/IL290714A/en unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100207789B1 (ko) | 1997-01-22 | 1999-07-15 | 윤종용 | 폴리건미러의 압착력유지장치 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 일본국 특허공개 공보 2011년 제66450호 |
| 일본국 특허공개 공보 2017년 제61743호 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113906155A (zh) | 2022-01-07 |
| JPWO2021100466A1 (ko) | 2021-05-27 |
| TWI807227B (zh) | 2023-07-01 |
| WO2021100466A1 (ja) | 2021-05-27 |
| US20220220612A1 (en) | 2022-07-14 |
| IL290714A (en) | 2022-04-01 |
| EP4064327A4 (en) | 2023-01-18 |
| EP4064327A1 (en) | 2022-09-28 |
| TW202122616A (zh) | 2021-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6210039B2 (ja) | 付着物の除去方法及びドライエッチング方法 | |
| TW200809008A (en) | Etching process | |
| JP2019212872A (ja) | エッチング方法およびエッチング装置 | |
| CN107112223B (zh) | 硅化合物用蚀刻气体组合物及蚀刻方法 | |
| KR20150116900A (ko) | 클리닝 가스 및 클리닝 방법 | |
| WO2018181104A1 (ja) | ドライエッチング方法またはドライクリーニング方法 | |
| KR20220050175A (ko) | 부착물 제거 방법 및 성막 방법 | |
| JP7367703B2 (ja) | 付着物除去方法及び成膜方法 | |
| KR102662111B1 (ko) | 부착물 제거 방법 및 성막 방법 | |
| KR102647983B1 (ko) | 부착물 제거 방법 및 성막 방법 | |
| WO2021095608A1 (ja) | 付着物除去方法及び成膜方法 | |
| KR20200143260A (ko) | 에칭 방법 및 에칭 장치 | |
| TWI729608B (zh) | 附著物之去除方法及成膜方法 | |
| JPH07193055A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| TWI833930B (zh) | 乾式蝕刻方法及半導體裝置之製造方法 | |
| TWI732848B (zh) | 半導體製造裝置的洗滌方法 | |
| Mitchell et al. | NF 3 chamber clean additive | |
| KR20240009949A (ko) | 에칭 방법 및 반도체 소자의 제조 방법 | |
| TW202100805A (zh) | 乾式蝕刻方法及半導體裝置之製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |