KR20230085083A - 클리닝 방법 및 성막 장치 - Google Patents

클리닝 방법 및 성막 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20230085083A
KR20230085083A KR1020220159045A KR20220159045A KR20230085083A KR 20230085083 A KR20230085083 A KR 20230085083A KR 1020220159045 A KR1020220159045 A KR 1020220159045A KR 20220159045 A KR20220159045 A KR 20220159045A KR 20230085083 A KR20230085083 A KR 20230085083A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
rotary table
flow rate
cleaning
processing container
Prior art date
Application number
KR1020220159045A
Other languages
English (en)
Inventor
히데오미 하네
아키히로 구리바야시
노리아키 후키아게
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20230085083A publication Critical patent/KR20230085083A/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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68771—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting more than one semiconductor substrate
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B13/00—Accessories or details of general applicability for machines or apparatus for cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
    • 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
    • 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
    • C23C16/45548—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus having arrangements for gas injection at different locations of the reactor for each ALD half-reaction
    • C23C16/45551—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus having arrangements for gas injection at different locations of the reactor for each ALD half-reaction for relative movement of the substrate and the gas injectors or half-reaction reactor compartments
    • 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
    • C23C16/458—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 supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • 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
    • H01L21/0217—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 nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
    • 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
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel

Landscapes

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

Abstract

클리닝 시에 회전 테이블이 에칭되는 것을 억제할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 양태에 의한 클리닝 방법은, 처리 용기 내에 회전 가능하게 마련되는 회전 테이블이며, 기판이 적재되는 적재 영역이 둘레 방향을 따라서 복수 마련되는 회전 테이블과, 상기 처리 용기의 측벽을 관통하여 마련되는 가스 인젝터를 구비하는 성막 장치에 있어서 상기 처리 용기 내를 클리닝하는 방법이며, (a) 상기 회전 테이블을 회전시키면서, 상기 가스 인젝터로부터 상기 처리 용기 내에 제1 유량으로 조정된 캐리어 가스와 함께 클리닝 가스를 토출하는 스텝과, (b) 상기 회전 테이블을 회전시키면서, 상기 가스 인젝터로부터 상기 처리 용기 내에 상기 제1 유량보다도 작은 제2 유량으로 조정된 상기 캐리어 가스와 함께 상기 클리닝 가스를 토출하는 스텝과, (c) 상기 회전 테이블이 1회전하는 동안에 상기 스텝 (a)로부터 상기 스텝 (b)로의 전환 및 상기 스텝 (b)로부터 상기 스텝 (a)로의 전환을 상기 적재 영역의 수와 동일한 횟수 행하는 스텝을 갖는다.

Description

클리닝 방법 및 성막 장치{CLEANING METHOD AND FILM FORMING APPARATUS}
본 개시는, 클리닝 방법 및 성막 장치에 관한 것이다.
회전 테이블의 회전 방향을 따라서 복수의 기판을 적재하고, 회전 테이블을 회전시킨 상태에서 회전 테이블의 직경 방향을 따라서 마련된 노즐로부터 처리 가스를 공급함으로써, 복수의 기판에 막을 형성하는 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1의 장치에서는, 회전 테이블 상에도 막이 퇴적된다. 퇴적된 막의 양이 많아지면, 파티클이 발생한다. 그 때문에, 상기의 장치에서는, 회전 테이블에 클리닝 가스를 공급하여 회전 테이블의 상에 퇴적된 막을 제거하는 클리닝이 정기적으로 행해진다.
일본 특허 공개 제2010-153805호 공보
본 개시는, 클리닝 시에 회전 테이블이 에칭되는 것을 억제할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 양태에 의한 클리닝 방법은, 처리 용기 내에 회전 가능하게 마련되는 회전 테이블이며, 기판이 적재되는 적재 영역이 둘레 방향을 따라서 복수 마련되는 회전 테이블과, 상기 처리 용기의 측벽을 관통하여 마련되는 가스 인젝터를 구비하는 성막 장치에 있어서 상기 처리 용기 내를 클리닝하는 방법이며, (a) 상기 회전 테이블을 회전시키면서, 상기 가스 인젝터로부터 상기 처리 용기 내에 제1 유량으로 조정된 캐리어 가스와 함께 클리닝 가스를 토출하는 스텝과, (b) 상기 회전 테이블을 회전시키면서, 상기 가스 인젝터로부터 상기 처리 용기 내에 상기 제1 유량보다도 작은 제2 유량으로 조정된 상기 캐리어 가스와 함께 상기 클리닝 가스를 토출하는 스텝과, (c) 상기 회전 테이블이 1회전하는 동안에 상기 스텝 (a)로부터 상기 스텝 (b)로의 전환 및 상기 스텝 (b)로부터 상기 스텝 (a)로의 전환을 상기 적재 영역의 수와 동일한 횟수 행하는 스텝을 갖는다.
본 개시에 따르면, 클리닝 시에 회전 테이블이 에칭되는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 관한 성막 장치의 일례를 나타내는 개략 종단면도.
도 2는 도 1의 성막 장치의 개략 평면도.
도 3은 도 1의 성막 장치에 마련되는 가스 급배기 유닛의 하면도.
도 4는 도 1의 성막 장치의 다른 단면도.
도 5는 실시 형태에 관한 클리닝 방법을 도시하는 도면 (1).
도 6은 실시 형태에 관한 클리닝 방법을 도시하는 도면 (2).
도 7은 실시 형태에 관한 클리닝 방법을 도시하는 도면 (3).
도 8은 Ar 가스의 유량과 에칭 속도 분포의 관계를 도시하는 도면.
이하, 첨부의 도면을 참조하면서, 본 개시의 한정적이지 않은 예시의 실시 형태에 대하여 설명한다. 첨부의 전체 도면 중, 동일하거나 또는 대응하는 부재 또는 부품에 대해서는, 동일하거나 또는 대응하는 참조 부호를 붙여, 중복되는 설명을 생략한다.
〔성막 장치〕
도 1 내지 도 4를 참조하여, 실시 형태에 관한 성막 장치의 일례에 대하여 설명한다. 성막 장치(1)는, 원자층 퇴적(ALD: Atomic Layer Deposition)법 또는 분자층 퇴적(MLD: Molecular Layer Deposition)법에 의해, 기판의 표면에 질화실리콘(SiN)막을 형성하는 장치이다. 기판은, 예를 들어 반도체 웨이퍼(이하 「웨이퍼(W)」라고 함)이다.
성막 장치(1)는 처리 용기로서의 진공 용기(11)를 구비한다. 진공 용기(11)는 대략 원형의 평면 형상을 갖는다. 진공 용기(11)는 본체(11A) 및 천장판(11B)을 포함한다. 본체(11A)는 측벽 및 저부를 구성한다. 천장판(11B)은, 예를 들어 O링 등의 밀봉 부재를 통해 본체(11A)에 설치된다. 이에 의해, 진공 용기(11)가 기밀하게 밀폐된다. 본체(11A) 및 천장판(11B)은, 예를 들어 알루미늄(Al)으로 제작할 수 있다.
진공 용기(11) 내에는, 회전 테이블(12)이 마련되어 있다. 회전 테이블(12)은 원판상을 갖고, 예를 들어 석영으로 제작할 수 있다. 회전 테이블(12)은 지지부(12A)에 의해 이면의 중앙이 지지되며, 수평하게 마련되어 있다.
회전 테이블(12)의 상면에는, 회전 테이블(12)의 둘레 방향(회전 방향)을 따라서 6개의 오목부(14)가 마련되어 있다. 오목부(14)는 적재 영역의 일례이다. 각 오목부(14)는 평면으로 보아 원 형상을 갖고, 회전 테이블(12)의 상면에 대하여 오목하게 들어간 형상을 갖는다. 각 오목부(14)에는, 웨이퍼(W)가 적재된다.
지지부(12A)의 하면에는, 회전 기구(13)가 접속되어 있다. 회전 기구(13)는, 성막 처리 시에 지지부(12A)를 통해 회전 테이블(12)을 축(X)을 중심으로 하여 회전 테이블(12)의 둘레 방향으로 평면으로 보아 시계 방향으로 회전시킨다. 회전 기구(13)는 회전 테이블(12)(지지부(12A))의 회전 각도를 검출하는 인코더(13A)를 포함하고, 인코더(13A)에 의해 검출된 회전 테이블(12)의 회전 각도를 제어부(10)에 송신한다. 제어부(10)는 회전 기구(13)로부터 송신되는 회전 테이블(12)의 회전 속도에 기초하여, 회전 테이블(12) 상의 각 오목부(14)의 위치를 특정한다.
본체(11A)의 저부에는, 복수의 히터(15)가 마련되어 있다. 복수의 히터(15)는, 예를 들어 동심원상으로 배치되어 있다. 복수의 히터(15)는, 회전 테이블(12)에 적재된 웨이퍼(W)를 가열한다.
본체(11A)의 측벽에는, 반송구(16)가 마련되어 있다. 반송구(16)는 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 개구이다. 반송구(16)는, 게이트 밸브(도시하지 않음)에 의해 기밀하게 개폐 가능하게 구성되어 있다. 진공 용기(11)의 외부에는 반송 암(도시하지 않음)이 마련되고, 해당 반송 암에 의해 진공 용기(11) 내에 웨이퍼(W)가 반송된다.
회전 테이블(12) 상에는, 가스 급배기 유닛(2), 제2 처리 영역(R2), 제3 처리 영역(R3) 및 제4 처리 영역(R4)이, 회전 테이블(12)의 회전 방향의 하류측을 향하고, 해당 회전 방향을 따라서 이 순서로 마련되어 있다.
가스 급배기 유닛(2)은, 실리콘(Si) 함유 가스를 공급하는 가스 토출구 및 배기구를 구비한다. 이하, 가스 급배기 유닛(2)에 대해서, 도 3도 참조하면서 설명한다. 가스 급배기 유닛(2)은, 평면으로 보아, 회전 테이블(12)의 중앙측으로부터 주연측을 향함에 따라서 회전 테이블(12)의 둘레 방향으로 넓어지는 부채 형상으로 형성되어 있다. 가스 급배기 유닛(2)의 하면은, 회전 테이블(12)의 상면에 근접함과 함께 대향하고 있다.
가스 급배기 유닛(2)의 하면에는, 가스 토출구(21), 배기구(22) 및 퍼지 가스 토출구(23)가 개구되어 있다. 가스 토출구(21)는, 가스 급배기 유닛(2)의 하면의 주연보다도 내측의 부채 형상 영역(24)에 다수 배열되어 있다. 가스 토출구(21)는, 성막 처리 시, 회전 테이블(12)의 회전 중에 Si 함유 가스를 하방에 샤워 형상으로 토출하여, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 공급한다. 실리콘 함유 가스는, 예를 들어 디클로로실란(DCS) 가스이다.
부채 형상 영역(24)에 있어서는, 회전 테이블(12)의 중앙측으로부터 주연측을 향해서, 3개의 구역(24A, 24B, 24C)이 설정되어 있다. 각각의 구역(24A), 구역(24B), 구역(24C)에 마련되는 가스 토출구(21)의 각각에 독립적으로 Si 함유 가스를 공급할 수 있도록, 가스 급배기 유닛(2)에는 서로 구획된 가스 유로(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 서로 구획된 가스 유로의 각 상류측은, 각각, 밸브 및 매스 플로 컨트롤러를 포함하는 가스 공급 기기를 구비한 배관을 통해 Si 함유 가스의 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
배기구(22) 및 퍼지 가스 토출구(23)는, 부채 형상 영역(24)을 둘러쌈과 함께 회전 테이블(12)의 상면을 향하도록, 가스 급배기 유닛(2)의 하면의 주연에 환상으로 개구된다. 퍼지 가스 토출구(23)는 배기구(22)의 외측에 위치한다. 회전 테이블(12) 상에 있어서의 배기구(22)의 내측의 영역은, 웨이퍼(W)의 표면으로의 Si 함유 가스의 흡착이 행해지는 제1 처리 영역(R1)을 구성한다. 배기구(22)에는 배기 장치(도시하지 않음)가 접속되고, 퍼지 가스 토출구(23)에는 퍼지 가스의 공급원이 접속되어 있다. 퍼지 가스는, 예를 들어 아르곤(Ar) 가스이다.
성막 처리 시, 가스 토출구(21)로부터의 Si 함유 가스의 토출, 배기구(22)로부터의 배기 및 퍼지 가스 토출구(23)로부터의 퍼지 가스의 토출이 모두 행해진다. 이에 의해, 회전 테이블(12)을 향하여 토출된 Si 함유 가스 및 퍼지 가스는, 회전 테이블(12)의 상면을 배기구(22)를 향하고, 당해 배기구(22)로부터 배기된다. 이렇게 퍼지 가스의 토출 및 배기가 행해짐으로써, 제1 처리 영역(R1)의 분위기는 외부의 분위기로부터 분리되고, 당해 제1 처리 영역(R1)에 한정적으로 Si 함유 가스를 공급할 수 있다. 즉, 제1 처리 영역(R1)에 공급되는 Si 함유 가스와, 후술하는 플라스마 형성 유닛(3A 내지 3C)에 의해 제1 처리 영역(R1)의 외부에 공급되는 각 가스 및 가스의 활성종이 혼합되는 것을 억제할 수 있다.
제2 내지 제4 처리 영역(R2 내지 R4)에는, 각각의 영역에 공급된 가스를 활성화(여기)하기 위한 플라스마 형성 유닛(3A 내지 3C)이 마련되어 있다. 플라스마 형성 유닛(3A 내지 3C)은 각각 마찬가지로 구성되어 있다. 이하에서는, 대표적으로 도 1에 도시되는 플라스마 형성 유닛(3C)에 대하여 설명한다.
플라스마 형성 유닛(3C)은, 플라스마 형성용의 가스를 회전 테이블(12) 상에 공급함과 함께, 플라스마 형성용의 가스에 마이크로파를 공급하여, 회전 테이블(12) 상에 플라스마를 발생시킨다. 플라스마 형성 유닛(3C)은, 마이크로파를 공급하기 위한 안테나(31)를 구비한다.
안테나(31)는, 유전체판(32) 및 금속제의 도파관(33)을 포함한다. 유전체판(32)은, 평면으로 보아 회전 테이블(12)의 중앙측으로부터 주연측을 향함에 따라서 넓어지는 대략 부채 형상으로 형성되어 있다. 천장판(11B)에는 유전체판(32)의 형상에 대응하도록, 대략 부채 형상의 관통구가 마련되어 있고, 당해 관통구의 하단의 내주면은 관통구의 중심 방향으로 약간 돌출되어, 지지부(34)를 형성하고 있다. 유전체판(32)은 관통구를 상측으로부터 막아, 회전 테이블(12)에 대향하도록 마련되어 있고, 유전체판(32)의 주연은 지지부(34)에 지지되어 있다. 도파관(33)은 유전체판(32) 상에 마련되어 있다. 도파관(33)은 천장판(11B) 상에 연장되는 내부 공간(35)을 구비한다. 유전체판(32)의 상면에는, 유전체판(32)에 접하도록 슬롯판(36)이 마련되어 있다. 슬롯판(36)은 도파관(33)의 하부를 구성한다. 슬롯판(36)은 복수의 슬롯 구멍(36A)을 갖는다. 도파관(33)의 회전 테이블(12)의 중앙측의 단부는 막혀 있고, 회전 테이블(12)의 주연측의 단부에는, 마이크로파 발생기(37)가 접속되어 있다. 마이크로파 발생기(37)는, 예를 들어 2.45GHz의 마이크로파를 도파관(33)에 공급한다.
제2 처리 영역(R2)의 하류측의 단부에는, 가스 인젝터(41)가 마련되어 있다. 가스 인젝터(41)는 배관(41p)을 통해, 수소(H2) 가스 공급원(41a) 및 아르곤(Ar) 가스 공급원(41b)에 접속되어 있다. 가스 인젝터(41)는 상류측을 향하여 H2 가스 및 Ar 가스를 토출한다. 가스 인젝터(41)는 또 다른 가스 공급원에 접속되어 있어도 된다.
제3 처리 영역(R3)의 상류측의 단부에는, 가스 인젝터(42)가 마련되어 있다. 가스 인젝터(42)는 배관(42p)을 통해, H2 가스 공급원(42a) 및 Ar 가스 공급원(42b)에 접속되어 있다. 가스 인젝터(42)는 하류측을 향하여 H2 가스 및 Ar 가스를 토출한다. 가스 인젝터(42)는 또 다른 가스 공급원에 접속되어 있어도 된다.
제4 처리 영역(R4)의 하류측의 단부에는, 가스 인젝터(43)가 마련되어 있다. 가스 인젝터(43)는 배관(43p)을 통해, H2 가스 공급원(43a), 암모니아(NH3) 가스 공급원(43b) 및 Ar 가스 공급원(43c)에 접속되어 있다. 가스 인젝터(43)는 상류측을 향하여 H2 가스, NH3 가스 및 Ar 가스를 토출한다. 가스 인젝터(43)는 또 다른 가스 공급원에 접속되어 있어도 된다.
가스 인젝터(41 내지 43)는, 예를 들어 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 선단측이 폐쇄된 가늘고 긴 관상체로 구성되어 있다. 가스 인젝터(41 내지 43)는, 진공 용기(11)의 측벽으로부터 중앙 영역을 향하여 수평하게 신장하도록, 진공 용기(11)의 측벽에 각각 마련되고, 회전 테이블(12) 상의 웨이퍼(W)가 통과하는 영역과 교차하도록 각각 배치되어 있다. 가스 인젝터(41 내지 43)에는, 그 길이 방향을 따라서 가스의 토출구(40)가 각각 형성되어 있다. 예를 들어, 가스의 토출구(40)는, 가스 인젝터(41 내지 43)에 있어서, 회전 테이블(12) 상의 웨이퍼(W)가 통과하는 영역을 커버하는 영역에 형성되어 있다.
제2 내지 제4 처리 영역(R2 내지 R4)에서는, 도파관(33)에 공급된 마이크로파는, 슬롯판(36)의 슬롯 구멍(36A)을 통과하여 유전체판(32)에 이르고, 해당 유전체판(32)의 하방에 토출된 가스, 예를 들어 H2 가스, NH3 가스, Ar 가스에 공급된다. 이에 의해, 유전체판(32)의 하방의 제2 내지 제4 처리 영역(R2 내지 R4)에 한정적으로 플라스마가 형성된다.
제2 처리 영역(R2)과 제3 처리 영역(R3) 사이에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 가스 인젝터(45)가 마련되어 있다. 가스 인젝터(45)는, 선단측이 개구된 가늘고 긴 관상체로 구성되어 있다. 가스 인젝터(45)는, 본체(11A)의 측벽으로부터 중앙 영역을 향하여 수평하게 신장하도록, 진공 용기(11)의 측벽을 관통하여 마련되어 있다. 가스 인젝터(45)는 선단측의 개구로부터 진공 용기(11)의 중심을 향해서 3불화질소(NF3) 가스 및 Ar 가스를 토출한다.
가스 인젝터(45)는 배관(45p)을 통해, NF3 가스 공급원(45a) 및 Ar 가스 공급원(45b)에 접속되어 있다. 배관(45p)에는, 리모트 플라스마원(46)이 마련되어 있다. 리모트 플라스마원(46)은, 각 공급원으로부터 배관(45p)을 통해 가스 인젝터(45)에 도입되는 NF3 가스 및 Ar 가스를 플라스마에 의해 활성화시킨다. 이에 의해, 가스 인젝터(45)는 활성화된 NF3 가스 및 Ar 가스를 진공 용기(11) 내로 토출한다. NF3 가스는 클리닝 가스의 일례이고, Ar 가스는 캐리어 가스의 일례이다.
가스 인젝터(45)의 선단은, 평면으로 보아 회전 테이블(12)의 외주보다도 중앙측에 위치하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 회전 테이블(12)의 하면측으로의 NF3 가스 및 Ar 가스의 회전을 억제하며, 또한 회전 테이블(12)의 상면측에 NF3 가스 및 Ar 가스를 효율적으로 공급할 수 있다. 가스 인젝터(45)의 선단은, 평면으로 보아 오목부(14)의 회전 궤도의 외주보다도 본체(11A)의 측벽의 측에 위치하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 회전 테이블(12)의 중앙측으로부터 주연측까지의 광범위에 NF3 가스 및 Ar 가스를 공급할 수 있다.
제3 처리 영역(R3)과 제4 처리 영역(R4) 사이에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 분리 영역(D)이 마련되어 있다. 분리 영역(D)의 천장면은, 제3 및 제4 처리 영역(R3, R4)의 각각의 천장면보다도 낮게 설정되어 있다. 분리 영역(D)은, 평면으로 보아, 회전 테이블(12)의 중앙측으로부터 주연측을 향함에 따라서 회전 테이블(12)의 둘레 방향으로 넓어지는 부채 형상으로 형성되어 있고, 그 하면은 회전 테이블(12)의 상면에 근접함과 함께 대향하고 있다. 분리 영역(D)의 하면과 회전 테이블(12)의 상면 사이는, 분리 영역(D)의 하방으로의 가스의 침입을 억제하기 위해, 예를 들어 3mm로 설정되어 있다. 또한, 분리 영역(D)의 하면을 천장판(11B)의 하면과 동일한 높이로 설정해도 된다.
회전 테이블(12)의 외측이며, 제2 처리 영역(R2)의 상류측의 단부, 제3 처리 영역(R3)의 하류측의 단부 및 제4 처리 영역(R4)의 상류측의 단부의 각각에 면하는 위치에는, 제1 배기구(51), 제2 배기구(52) 및 제3 배기구(53)가 각각 개구되어 있다. 제1 내지 제3 배기구(51 내지 53)는, 각각 제2 내지 제4 처리 영역(R2 내지 R4) 내의 가스를 배기한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제3 배기구(53)는 본체(11A)에 있어서의 회전 테이블(12)의 외측의 영역에, 위를 향해서 개구되도록 형성되어 있다. 제3 배기구(53)의 개구부는, 회전 테이블(12)의 하방에 위치하고 있다. 제3 배기구(53)는 배기 유로(531)를 통해 배기 장치(54)에 접속되어 있다. 또한, 제1 및 제2 배기구(51, 52)에 대해서도 제3 배기구(53)와 마찬가지로 구성되어 있고, 예를 들어 배기 유로(511, 521)를 통해 예를 들어 공통의 배기 장치(54)에 접속되어 있다. 각 배기 유로(511, 521, 531)에는, 각각 배기량 조정부(도시하지 않음)가 마련되고, 배기 장치(54)에 의한 제1 내지 제3 배기구(51 내지 53)로부터의 배기량은 예를 들어 개별로 조정 가능하게 구성되어 있다. 또한, 제1 내지 제3 배기구(51 내지 53)로부터의 배기량은, 공통화된 배기량 조정부에 의해 조정하도록 해도 된다. 이와 같이, 제2 내지 제4 처리 영역(R2 내지 R4)에 있어서, 가스 인젝터(41 내지 43)로부터 토출된 각 가스는, 제1 내지 제3 배기구(51 내지 53)로부터 배기되고, 이들 배기량에 따른 압력의 진공 분위기가 진공 용기(11) 내에 형성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 성막 장치(1)에는, 제어부(10)가 마련되어 있다. 제어부(10)는, 예를 들어 컴퓨터이다. 제어부(10)에는, 프로그램이 저장되어 있다. 프로그램에 대해서는, 성막 장치(1)의 각 부에 제어 신호를 송신하여 각 부의 동작을 제어하고, 후술하는 클리닝 방법이 실행되도록 스텝군이 짜여져 있다. 구체적으로는, 회전 기구(13)에 의한 회전 테이블(12)의 회전 속도, 각 가스 공급 기기에 의한 각 가스의 유량 및 급단, 배기 장치(54)에 의한 배기량, 마이크로파 발생기(37)로부터의 안테나(31)로의 마이크로파의 급단, 히터(15)로의 급전 등이, 프로그램에 의해 제어된다. 히터(15)로의 급전의 제어는, 즉 웨이퍼(W)의 온도의 제어이며, 배기 장치(54)에 의한 배기량의 제어는, 즉 진공 용기(11) 내의 압력의 제어이다. 프로그램은, 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 광자기 디스크, 메모리 카드 등의 기억 매체로부터 제어부(10)에 인스톨된다.
〔클리닝 방법〕
도 5 내지 도 7을 참조하여, 실시 형태에 관한 클리닝 방법에 대하여 설명한다. 실시 형태에 관한 클리닝 방법은, 성막 처리가 반복됨으로써 회전 테이블(12) 상에 퇴적되는 막을 제거하는 경우에 행해진다. 해당 막은, 예를 들어 SiN막이다. 실시 형태에 관한 클리닝 방법은, 오목부(14)에 웨이퍼(W)가 적재되어 있지 않은 상태에서 행해진다.
먼저, 진공 용기(11) 내를 소정의 압력으로 감압함과 함께, 회전 테이블(12)을 소정의 회전 속도(V1)로 회전시킨다. 소정의 회전 속도(V1)는, 예를 들어 10rpm 이하여도 된다. 또한, 가스 인젝터(45)로부터 진공 용기(11) 내에 NF3 가스 및 Ar 가스를 토출한다. NF3 가스 및 Ar 가스는, 리모트 플라스마원(46)에 의해 활성화되어 토출된다. 진공 용기(11) 내로 토출된 NF3 가스는, 회전 테이블(12) 상에 퇴적된 막을 에칭하여 제거한다. 리모트 플라스마원(46)의 출력(P1)은, 2000W 내지 4000W여도 되고, 예를 들어 3000W이다.
이때, 제어부(10)는 회전 기구(13)로부터 송신되는 회전 테이블(12)의 회전 속도에 기초하여, 회전 테이블(12) 상의 각 오목부(14)의 위치를 특정한다. 또한, 제어부(10)는 특정한 각 오목부(14)의 위치에 기초하여, 가스 인젝터(45)로부터 진공 용기(11) 내로 토출되는 Ar 가스의 유량을 조정한다.
구체적으로는, 회전 테이블(12)의 회전에 의해, 평면으로 보아 가스 인젝터(45)와 회전 테이블(12)의 중심 O를 연결하는 선분(이하 「제1 선분(L1)」이라고 함) 상에 오목부(14)가 위치하지 않는 경우(도 5 참조), 제어부(10)는 Ar 가스의 유량을 제1 유량(F1)으로 조정한다(스텝 S1). 제1 유량(F1)은, 회전 테이블(12)의 중앙측까지 NF3 가스 및 Ar 가스가 도달하는 유량인 것이 바람직하다. 제1 유량(F1)은, 500sccm 내지 1000sccm이어도 되고, 예를 들어 770sccm이다. 이에 의해, 회전 테이블(12) 상의 중앙측으로부터 주연측까지의 광범위에 NF3 가스가 구석구석까지 미치므로, 회전 테이블(12) 상에 퇴적된 막을, 회전 테이블(12)의 직경 방향에 있어서 대략 균일하게 제거할 수 있다. 도 5에 있어서는, 제1 선분(L1) 상에 오목부(14)가 위치하지 않는 영역을 영역 A1로 나타내고, 제1 선분(L1) 상에 오목부(14)가 위치하는 영역을 영역 A2로 나타내고 있다. 도 6 및 도 7에 있어서도 마찬가지이다.
계속해서, 회전 테이블(12)의 회전에 의해, 평면으로 보아 제1 선분(L1) 상에 오목부(14)가 위치하기 시작하면(도 6 참조), 제어부(10)는 Ar 가스의 유량을 제1 유량(F1)으로부터 제2 유량(F2)으로 변경한다(스텝 S2). 제2 유량(F2)은, 제1 유량(F1)보다도 작은 유량이며, 회전 테이블(12) 상의 중앙측보다도 주연측에 많은 NF3 가스 및 Ar 가스가 공급되는 유량인 것이 바람직하다. 제2 유량(F2)은, 100sccm 내지 300sccm이어도 되고, 예를 들어 170sccm이다. 이에 의해, NF3 가스가 회전 테이블(12) 상의 중앙측에 도달하기 어려워지므로, 회전 테이블(12) 상의 중앙측에 퇴적된 막의 에칭 속도가 작아진다. 또한, 제어부(10)는 스텝 S1 및 스텝 S2에 있어서, NF3 가스의 유량을 동일한 유량(F3)으로 조정한다. NF3 가스의 유량(F3)은, 100sccm 내지 500sccm이어도 되고, 예를 들어 250sccm이다.
그런데, 성막 처리가 반복되면, 회전 테이블(12) 상에는 SiN막이 퇴적된다. 성막 처리는 각 오목부(14)에 웨이퍼(W)가 적재된 상태에서 행해지므로, 각 오목부(14) 상에 퇴적되는 SiN막의 막 두께는 회전 테이블(12) 상의 각 오목부(14) 이외의 영역 상에 퇴적되는 SiN막의 막 두께보다도 작아진다. 그 때문에, 회전 테이블(12) 상의 모든 영역에 동일한 양의 NF3 가스가 공급되면, 오목부(14) 이외의 영역 상에 퇴적된 막보다도 오목부(14) 상에 퇴적된 막이 먼저 제거되어, 오목부(14)의 표면이 노출된다. 오목부(14)의 노출된 표면이 NF3 가스에 노출되면, 오목부(14)의 표면이 에칭되어 오목부(14)의 형상이 변화되는 경우가 있다.
그래서, 실시 형태에서는, 스텝 S2에 있어서, 평면으로 보아 제1 선분(L1) 상에 오목부(14)가 위치하기 시작하면(도 6 참조), 제어부(10)는 가스 인젝터(45)로부터 진공 용기(11) 내로 토출되는 Ar 가스의 유량을 제1 유량(F1)으로부터 제2 유량(F2)으로 저감시킨다. 이에 의해, 오목부(14) 상에 퇴적된 막의 에칭 속도가 회전 테이블(12) 상의 주연측에 퇴적된 막의 에칭 속도보다도 작아진다. 그 때문에, 회전 테이블(12) 상의 오목부(14) 이외의 영역 상에 퇴적된 막이 제거되기 전에, 오목부(14)의 표면이 노출되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 오목부(14)의 형상이 변화되는 것을 억제할 수 있다.
계속해서, 회전 테이블(12)의 회전에 의해, 평면으로 보아 제1 선분(L1) 상에 오목부(14)가 위치하지 않게 되면, 제어부(10)는 가스 인젝터(45)로부터 진공 용기(11) 내로 토출되는 Ar 가스의 유량을 제2 유량(F2)으로부터 제1 유량(F1)으로 변경한다(스텝 S1).
이와 같이, 제어부(10)는 회전 테이블(12)을 회전시키면서, 평면으로 보아 제1 선분(L1) 상에 오목부(14)가 위치하는지 여부에 기초하여 가스 인젝터(45)로부터 진공 용기(11) 내로 토출되는 Ar 가스의 유량을 제1 유량(F1)과 제2 유량(F2) 사이에서 전환한다(도 7 참조). 실시 형태의 성막 장치(1)에서는 회전 테이블(12) 상에 6개의 오목부(14)가 형성되어 있으므로, 제어부(10)는 회전 테이블(12)이 1회전하는 동안에 스텝 S1로부터 스텝 S2로의 전환 및 스텝 S2로부터 스텝 S1로의 전환을 오목부(14)의 수와 동일한 6회 행한다.
또한, 스텝 S1 및 스텝 S2에 있어서는, 퍼지 가스 토출구(23) 및 가스 인젝터(41 내지 43)로부터 Ar 가스를 토출해도 된다. 이에 의해, 진공 용기(11) 내를 클리닝할 때, 가스 인젝터(45)로부터 토출되는 NF3 가스가 가스 토출구(21) 및 가스 인젝터(41 내지 43)에 침입하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제어부(10)는, 스텝 S2에 있어서의 회전 테이블(12)의 회전 속도가 스텝 S1에 있어서의 회전 테이블(12)의 회전 속도보다도 커지도록 회전 기구(13)를 제어해도 된다. 이에 의해, 오목부(14)가 NF3 가스에 노출되는 시간이 짧아지므로, 오목부(14)의 표면이 노출되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제어부(10)는, 스텝 S2에 있어서의 NF3 가스의 유량을 스텝 S1에 있어서의 NF3 가스의 유량보다도 작게 해도 된다. 이에 의해, 오목부(14) 상에 공급되는 NF3 가스의 양이 적어지므로, 오목부(14)의 표면이 노출되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제어부(10)는, 평면으로 보아 제1 선분(L1) 상에 있어서 오목부(14)가 차지하는 길이가 오목부(14) 이외의 부분이 차지하는 길이보다도 짧은 경우에, 가스 인젝터(45)로부터 진공 용기(11) 내로 토출되는 Ar 가스의 유량을 제1 유량으로 조정해도 된다. 또한, 제어부(10)는, 평면으로 보아 제1 선분(L1) 상에 있어서 오목부(14)가 차지하는 길이가 오목부(14) 이외의 부분이 차지하는 길이보다도 긴 경우에, 가스 인젝터(45)로부터 진공 용기(11) 내로 토출되는 Ar 가스의 유량을 제2 유량으로 조정해도 된다.
〔실시예〕
도 8을 참조하여, Ar 가스의 유량과 에칭 속도 분포의 관계에 대하여 평가를 행한 실시예에 대하여 설명한다. 실시예에서는, 성막 장치(1)에 있어서, 가스 인젝터(45)로부터 진공 용기(11) 내로 토출되는 NF3 가스의 유량을 250sccm으로 고정한 상태에서, Ar 가스의 유량을 변경한 경우에 있어서의 회전 테이블(12)의 직경 방향에 있어서의 SiN막의 에칭 속도를 측정하였다. Ar 가스의 유량은, 170sccm, 270sccm, 370sccm, 570sccm, 770sccm의 5 조건이다.
도 8은, Ar 가스의 유량과 에칭 속도 분포의 관계를 도시하는 도면이다. 도 8에 있어서, 횡축은 회전 테이블(12)의 직경 방향 위치를 나타내고, 종축은 SiN막의 에칭 속도[nm/min]를 나타낸다.
도 8에 도시된 바와 같이, Ar 가스의 유량을 크게 하면, 회전 테이블(12)의 주연측으로부터 중앙측까지의 광범위에 있어서 높은 에칭 속도가 얻어지는 것을 알 수 있다. 이것은, Ar 가스의 유량을 크게 하면, Ar 가스와 함께 토출되는 NF3 가스의 유속이 커져, 다량의 NF3 플라스마 혹은 NF3 라디칼이 회전 테이블(12)의 중앙측까지 구석구석 미치기 때문이라고 생각된다.
한편, Ar 가스의 유량을 작게 하면, 회전 테이블(12)의 주연측에서는 높은 에칭 속도가 얻어지지만, 회전 테이블(12)의 중앙측에서는 에칭 속도가 낮아, SiN막이 거의 에칭되어 있지 않은 것을 알 수 있다. 이것은, Ar 가스의 유량을 작게 하면, Ar 가스와 함께 토출되는 NF3 가스의 유속이 작아져, 토출되는 NF3 가스의 대부분이 회전 테이블(12)의 주연측에서 소비되고, 회전 테이블(12)의 중앙측까지 구석구석 미치지 않기 때문이라고 생각된다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시 형태는, 첨부의 청구범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
상기의 실시 형태에서는, 성막 장치가 3개의 플라스마 형성 유닛을 갖는 경우를 설명했지만, 본 개시는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 성막 장치는, 1개, 2개 또는 4개 이상의 플라스마 형성 유닛을 갖고 있어도 된다. 또한, 성막 장치는, 플라스마 형성 유닛을 갖고 있지 않아도 된다.
상기의 실시 형태에서는, 플라스마 형성 유닛이 마이크로파 플라스마를 형성하는 유닛인 경우를 설명했지만, 본 개시는 이것에 한정되지 않는다. 플라스마 형성 유닛은, 유도 결합 플라스마, 용량 결합 플라스마 등을 형성하는 유닛을 포함하고 있어도 된다.
상기의 실시 형태에서는, 클리닝 가스가 NF3 가스인 경우를 설명했지만, 본 개시는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 클리닝 가스는 3불화염소(ClF3)여도 된다.
상기의 실시 형태에서는, 캐리어 가스가 Ar 가스인 경우를 설명했지만, 본 개시는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 캐리어 가스는 질소(N2) 가스 등의 불활성 가스여도 된다.

Claims (9)

  1. 처리 용기 내에 회전 가능하게 마련되는 회전 테이블이며, 기판이 적재되는 적재 영역이 둘레 방향을 따라서 복수 마련되는 회전 테이블과, 상기 처리 용기의 측벽을 관통하여 마련되는 가스 인젝터를 구비하는 성막 장치에 있어서 상기 처리 용기 내를 클리닝하는 방법이며,
    (a) 상기 회전 테이블을 회전시키면서, 상기 가스 인젝터로부터 상기 처리 용기 내에 제1 유량으로 조정된 캐리어 가스와 함께 클리닝 가스를 토출하는 스텝과,
    (b) 상기 회전 테이블을 회전시키면서, 상기 가스 인젝터로부터 상기 처리 용기 내에 상기 제1 유량보다도 작은 제2 유량으로 조정된 상기 캐리어 가스와 함께 상기 클리닝 가스를 토출하는 스텝과,
    (c) 상기 회전 테이블이 1회전하는 동안에 상기 스텝 (a)로부터 상기 스텝 (b)로의 전환 및 상기 스텝 (b)로부터 상기 스텝 (a)로의 전환을 상기 적재 영역의 수와 동일한 횟수 행하는 스텝
    을 갖는, 클리닝 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스텝 (c)는, 상기 회전 테이블의 회전 각도에 기초하여 상기 스텝 (a)로부터 상기 스텝 (b)로의 전환 및 상기 스텝 (b)로부터 상기 스텝 (a)로의 전환을 행하는 것을 포함하는,
    클리닝 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스텝 (a)는, 적어도 평면으로 보아 상기 가스 인젝터와 상기 회전 테이블의 중심을 연결하는 선분 상에 상기 적재 영역이 위치하지 않는 경우에 행해지는,
    클리닝 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스텝 (b)는, 적어도 평면으로 보아 상기 가스 인젝터와 상기 회전 테이블의 중심을 연결하는 선분 상에 상기 적재 영역의 중심이 위치하는 경우에 행해지는,
    클리닝 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스텝 (b)에 있어서 토출되는 상기 클리닝 가스의 유량은, 상기 스텝 (a)에 있어서 토출되는 상기 클리닝 가스의 유량과 동일한,
    클리닝 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스텝 (b)에 있어서의 상기 회전 테이블의 회전 속도는, 상기 스텝 (a)에 있어서의 상기 회전 테이블의 회전 속도보다도 큰,
    클리닝 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클리닝 가스는, 3불화질소이며, 또한 리모트 플라스마에 의해 활성화되어 토출되는,
    클리닝 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적재 영역은, 상기 회전 테이블의 상면에 대하여 오목하게 들어간 오목부인,
    클리닝 방법.
  9. 처리 용기와,
    상기 처리 용기 내에 회전 가능하게 마련되는 회전 테이블이며, 기판이 적재되는 적재 영역이 둘레 방향을 따라서 복수 마련되는 회전 테이블과,
    상기 처리 용기의 측벽을 관통하여 마련되는 가스 인젝터와,
    제어부
    를 구비하고,
    상기 제어부는,
    (a) 상기 회전 테이블을 회전시키면서, 상기 가스 인젝터로부터 상기 처리 용기 내에 제1 유량으로 조정된 캐리어 가스와 함께 클리닝 가스를 토출하는 스텝과,
    (b) 상기 회전 테이블을 회전시키면서, 상기 가스 인젝터로부터 상기 처리 용기 내에 상기 제1 유량보다도 작은 제2 유량으로 조정된 상기 캐리어 가스와 함께 상기 클리닝 가스를 토출하는 스텝과,
    (c) 상기 회전 테이블이 1회전하는 동안에 상기 스텝 (a)로부터 상기 스텝 (b)로의 전환 및 상기 스텝 (b)로부터 상기 스텝 (a)로의 전환을 상기 적재 영역의 수와 동일한 횟수 행하는 스텝
    을 실행하도록 구성되는,
    성막 장치.
KR1020220159045A 2021-12-06 2022-11-24 클리닝 방법 및 성막 장치 KR20230085083A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2021-198043 2021-12-06
JP2021198043A JP2023083993A (ja) 2021-12-06 2021-12-06 クリーニング方法及び成膜装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230085083A true KR20230085083A (ko) 2023-06-13

Family

ID=86608172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220159045A KR20230085083A (ko) 2021-12-06 2022-11-24 클리닝 방법 및 성막 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US12077855B2 (ko)
JP (1) JP2023083993A (ko)
KR (1) KR20230085083A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010153805A (ja) 2008-11-19 2010-07-08 Tokyo Electron Ltd 成膜装置、成膜装置のクリーニング方法、プログラム、プログラムを記憶するコンピュータ可読記憶媒体

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120021514A (ko) * 2010-08-05 2012-03-09 주식회사 원익아이피에스 처리 장치의 클리닝 방법
JP5780062B2 (ja) * 2011-08-30 2015-09-16 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び成膜装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010153805A (ja) 2008-11-19 2010-07-08 Tokyo Electron Ltd 成膜装置、成膜装置のクリーニング方法、プログラム、プログラムを記憶するコンピュータ可読記憶媒体

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023083993A (ja) 2023-06-16
US20230175125A1 (en) 2023-06-08
US12077855B2 (en) 2024-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10358720B2 (en) Substrate processing apparatus
US9508546B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device
KR20100062932A (ko) 성막 장치
KR20190016899A (ko) 실리콘 질화막의 성막 방법 및 성막 장치
KR20180135803A (ko) 성막 장치, 성막 장치의 클리닝 방법 및 기억 매체
CN109906498B (zh) 集成的直接电介质和金属沉积
JP7565763B2 (ja) 基板処理方法および基板処理システム
KR102106666B1 (ko) 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기판 보유 지지 부재
US11725276B2 (en) Plasma purge method
US11702739B2 (en) Film deposition method and film deposition apparatus
CN111719137B (zh) 成膜装置的清洗方法
KR20230085083A (ko) 클리닝 방법 및 성막 장치
JP6680190B2 (ja) 成膜装置
US20230002894A1 (en) Shadow ring lift to improve wafer edge performance
KR20190112661A (ko) 성막 방법 및 성막 장치
US9892909B2 (en) Film forming method and film forming apparatus
US20180258531A1 (en) Diffuser design for flowable cvd
US11515153B2 (en) Film forming apparatus and film forming method
KR20220111660A (ko) 처리 장치 및 처리 방법
KR102324965B1 (ko) 성막 장치
US20220081766A1 (en) Plasma purge method
KR20180096516A (ko) 성막 장치
KR20180138152A (ko) 성막 방법, 성막 장치 및 기억 매체
WO2023157678A1 (ja) シリコン窒化膜の形成方法及び成膜装置
US20230238255A1 (en) Pressure adjusting valve and semiconductor manufacturing apparatus