JP5576101B2 - 半導体装置の製造方法及び基板処理装置 - Google Patents
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Description
ガス供給ノズルは長さやガス供給口の形状により排気抵抗が生じるが、排気抵抗が高いと反応管内の圧力に対してガス供給ノズル内の圧力が高くなる。ここで、一般的に、圧力が高くなると処理ガスの反応速度は高くなるため、堆積する膜の膜厚は、反応管の内部よりガス供給ノズルの内壁の方が厚くなる。また、化学反応の種類によっては圧力により結晶構造などの膜質が異なる場合もある。
反応副生成物の形成を回避するために、各ガスは別々のガス供給ノズルを用いて処理室に供給する。そのとき、シリコン原料を供給する第1ノズルの内壁には、シリコン原料が分解されてシリコン膜が堆積する。一方、窒化原料を供給する第2ノズルの内壁では、窒化原料の分解による膜形成は発生しない。また、反応管の内部には付着物として窒化シリコン膜が堆積する。従って、反応管の内部とガス供給ノズルの内壁で異なる性質の膜が形成されてしまう場合がある。
(1)基板処理装置の構成
図1は、本発明の一実施形態にて好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉202部分を縦断面図で示している。また、図2は、図1に示す処理炉のA−A’断面図である。
次に、成膜方法の一例として、上述の基板処理装置の処理炉を用いて、半導体装置(デバイス)の製造工程の一工程として、DCSとNH3とを用い、化学量論的に窒素(N)に対しシリコン(Si)が過剰な窒化シリコン(SiN)膜、すなわちシリコンリッチな窒化シリコン膜を成膜する方法の例について説明する。尚、本発明は、2種類以上の処理ガスを用いて成膜する膜種であれば、シリコンリッチな窒化シリコン膜に限らず、どのような膜種であっても適用可能である。
以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ280により制御される。
第1ガス供給管232aの第1バルブ243aを開き、第1ガス供給管232aにDCSを流す。このとき、同時に不活性ガスを第1ガス供給管232aに流してもよい。DCSは、第1ガス供給管232aから流れ、第1マスフローコントローラ241aにより流量調整され、流量調整された不活性ガスと混合されて、第1ノズル233aの第1ガス供給孔248aから処理室201内に供給されつつガス排気管231から排気される。この時、APCバルブ242を適正に調整して、処理室201内の圧力を133〜1333Paの範囲であって、例えば133Paに維持する。第1マスフローコントローラ241aで制御するDCSの供給量は0.1〜10slmの範囲であって、例えば0.5slmとする。DCSにウエハ200を晒す時間は例えば1〜180秒間の範囲内の時間とする。このとき、ヒータ207の温度は、DCSが熱分解してCVD反応が生じる条件、すなわちウエハ200の温度が550〜700℃の範囲であって、例えば630℃になるように設定する。上述の条件にてDCSを処理室201内に供給することで、ウエハ200上に数原子層以下、すなわち数分の1原子層から数原子層のシリコン(Si)膜が形成される(CVD−Si膜の堆積)。例えば、半原子層(ハーフレイヤー)のシリコン膜を形成してもよいし、単原子層(モノレイヤー)のシリコン膜を形成してもよい。これにより、Siは過剰に供給されることになる。
数原子層以下のシリコン膜を成膜した後、第1ガス供給管232aの第1バルブ243aを閉じ、DCSの供給を停止する。このとき、ガス排気管231のAPCバルブ242は開いたままとし、真空ポンプ246により処理室201内を10Pa以下となるまで排気し、残留したDCSを処理室201内から排除する。このとき、N2等の不活性ガスを処理室201内へ供給すると、残留したDCSを排除する効果が更に高まる(残留ガス除去)。
第2ガス供給管232bの第2バルブ243bを開き、第2ガス供給管232bにNH3を流す。このとき、同時に不活性ガスを第2ガス供給管232bに流してもよい。NH3は第2ガス供給管232bから流れ、第2マスフローコントローラ241bにより流量調整され、流量調整された不活性ガスと混合されて、第2ノズル233bの第2ガス供給孔248bから処理室201内に供給されつつガス排気管231から排気される。なお、上述のように、NH3はプラズマによって活性化することなく処理室201内に供給する。
数原子層以下のシリコン膜を熱で窒化した後、第2ガス供給管232bの第2バルブ243bを閉じ、NH3の供給を停止する。このとき、ガス排気管231のAPCバルブ242は開いたままとし、真空ポンプ246により処理室201内を10Pa以下となるまで排気し、残留したNH3を処理室201内から排除する。このとき、N2などの不活性ガスを処理室201内へ供給すると、残留したNH3を排除する効果が更に高まる(残留ガス除去)。
シリコンリッチな窒化シリコン膜の成膜を所定回数行ったら、クリーニングガスを用いて処理室201のクリーニングを行う。本実施形態ではクリーニングガスの一例として3塩化フッ素(ClF3)ガスを用いている。
第1ノズル233aのクリーニング及びプロセスチューブ203の内部(プロセスチューブ203の内壁、第1ノズル233a及び第2ノズル233bの外壁、ボート272等)をそれぞれの部位に最適化した条件で実施する。
まず第1ノズル233aの内壁のクリーニングについて説明する(図4)。第1ノズル233aの内壁のクリーニング時は、プロセスチューブの内部のクリーニング時よりも低い圧力に調整して行なう。
ステップ11では、始めに、APCバルブ242を開けて処理室201内を排気する。このとき、第4バルブ354、第1バルブ243aは閉じておく。
処理室201内を十分に排気したら、第4バルブ354を開けてClF3ガスを第4マスフローコントローラ352で流量調整しながら第1ノズル233a内に供給する(ステップ12)。このときClF3ガスの流量は0.1〜0.4slmの間であって例えば0.1slmに設定する。また不活性ガスとして同時にN2ガス等を例えば0.4slm供給し、第1ノズル233a内のClF3ガスの濃度を20〜50%であって例えば20%に設定する。尚、第1ノズル233a内のClF3ガスの濃度を20%より高くする場合は第2ノズル233b等から同時に供給するN2ガスの流量を増やし、プロセスチューブ203内の排気濃度を20%以下にすると良い。
所定時間、ClF3ガスを第1ノズル233a内に供給したら、第1バルブ243aを閉じ、処理室201内を排気する(ステップ13)。尚、第1ノズル233aからClF3ガスを供給しているとき、第2ノズル233b及び短管301からN2ガス等の不活性ガスを処理室201内に供給してもよい。N2ガス等を供給することで、処理室201内からClF3ガスが第2ノズル233b及び短管301に逆流して入り込むことを防止できる。
次に、プロセスチューブ203の内部のクリーニングについて説明する。主には下記2つの処理を実行する(図5)。
ステップ21では、ClF3ガスを処理室201に充填する。まず、ヒータ207の温度を400〜420℃の間であって例えば400℃に設定する。そして、APCバルブ242を開けて処理室201内を排気した状態で(第4バルブ354は閉じておく)、第3バルブ304を開けてClF3ガスを第1クリーニングガス供給管300に供給し、ClF3ガスを短管301から処理室201に供給して、処理室201内にClF3ガスを充満させる。例えば、短管301から供給するClF3ガスの流量は0.5slmとする。また、ClF3ガスの濃度は、高濃度だと排気配管等が腐食する可能性があるため、例えば20%とする。処理室201内の圧力を制御するためにAPCバルブ242は開けておき、所定の圧力に調整する。好適には、圧力を400〜1000Paの間の一定の値に調整し、例えば931Pa(7Torr)とする。
ステップ22では、処理室201に充満したガスを処理室201から排気する。処理室201内では、上記成膜処理によって処理室201に蓄積している窒化シリコン膜(除去しようとしている不要な窒化シリコン膜)が、ステップ21によるClF3ガスの供給を受けてそのClF3ガスと反応し、主にClF4ガスとN2ガスとが充満している(未反応のClF3ガスを含む)から、これらガスを処理室201から排気する。
さらに、ステップ22では、真空排気と同時に、第1ノズル233a、第2ノズル233b及び短管301から不活性ガスとしてN2ガス等を供給しN2パージを行なっても良いし、真空排気とN2パージを交互に所定回数繰り返しても良い。
すなわち、クリーニング時間とガス消費を効率よく、また、膜残りを発生させることなく十分なクリーニングを行なうことが可能である。
さらに、過剰なエッチング条件による異物発生の低減、プロセスチューブ203及び第1ノズル233aへのダメージの低減による運用コストの低減、メンテナンス時間の短縮を図ることができる。
(4)他の実施形態
始めに、ClF3ガスを処理室201に充填する際、APCバルブ242を開けて処理室201内を排気した状態で(第4バルブ354は閉じておく)、第3バルブ304を開けかつ第5バルブ308を閉じて、ClF3ガスを第1クリーニングガス供給管300に流入させ、ClF3ガスを第3マスフローコントローラ302で流量調整しながらガス溜め部306に貯留する(ステップ31)。
ガス溜め部306に所定量のClF3ガスを溜めたら、第3バルブ304を閉じてClF3ガスのガス溜め部306への貯留を停止する。この状態において、第5バルブ308を開け、ガス溜め部306に溜められたClF3ガスを一気に処理室201に供給(フラッシュフロー)して、処理室201内にClF3ガスを充満させる。尚、処理室201内の圧力を制御するためにAPCバルブ242は開けておき、所定の圧力に調整する(ステップ32)。
ガス溜め部306を用いない場合と同様に、処理室201に充満したガスを排気する(ステップ33)。 そしてAPCバルブ242を開けてから所定時間が経過したら、ステップ33の処理が終了する。
また、ステップ31ではClF3ガスをガス溜め部306に貯留せずに、処理室201内に供給しても良く、各バルブの調整のみで処理室201内にClF3ガスを充満させても良い。
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
(付記1)
本発明の一態様によれば、処理室内に基板を搬入する基板搬入工程と、形成する膜を構成する複数の元素のうちの少なくとも1つの元素を含み、それ単独で膜を堆積させることができる第1の処理ガスを第1のガス導入部から処理室内に供給し、複数の元素のうちの他の少なくとも1つの元素を含み、それ単独では膜を堆積させることができない第2の処理ガスを第2のガス導入部から処理室内に供給して、基板上に膜を形成する膜形成工程と、処理室内から膜形成後の基板を搬出する基板搬出工程と、第1のガス導入部にクリーニングガスを供給して、第1のガス導入部の内壁に付着した第1の堆積物を除去する第1のクリーニング工程と、前記処理室の下部であって前記基板が載置されていない位置に接続される第3のガス導入部からクリーニングガスを処理室内に供給して、処理室の内部に付着し第1の堆積物と化学組成が異なる第2の堆積物を除去する第2のクリーニング工程と、を有する半導体装置の製造方法であって、第1のクリーニング工程では、第1のガス導入部から処理室内に供給される第1の処理ガスの累積供給時間に応じてクリーニング条件を設定し、第2のクリーニング工程では、基板に形成された膜の累積膜厚に応じてクリーニング条件を設定する半導体装置の製造方法が提供される。
(付記2)
好ましくは、クリーニング条件は処理室内の圧力及びクリーニングガスの流量である。
(付記3)
また好ましくは、第1のクリーニング工程では、第2のクリーニング工程より処理室内の圧力を低く設定する。
(付記4)
また好ましくは、第1の堆積物は複数の元素のうち少なくとも1つの元素を主成分とし、第2の堆積物は複数の元素を主成分とする。
(付記5)
また好ましくは、第1の処理ガスはシリコン含有ガスであり、第2の処理ガスは窒素含有ガスである。
(付記6)
また好ましくは、クリーニングガスは、三フッ化窒素ガス、三フッ化塩素ガス、フッ素ガス、フッ化水素ガス、塩素ガス、三塩化ホウ素からなる群より選択された少なくともいずれかの一つのガスを含む。
(付記7)
また好ましくは、第1のクリーニング工程では、クリーニングガスを第1のガス導入部に連続的に供給し、第2のクリーニング工程では、クリーニングガスを処理室内に断続的に供給する。
(付記8)
本発明の他の態様によれば、処理ガスを供給して基板上に膜を形成する基板処理装置の処理室の内部に付着した膜を除去するクリーニング方法であって、処理室内の圧力を第1の圧力に設定し、処理室内に断続的にクリーニングガスを供給する工程と、処理室内の圧力を第1の圧力より低い第2の圧力に設定し、処理室内に連続的にクリーニングガスを供給する工程と、を有するクリーニング方法が提供される。
(付記8)
更に本発明の他の態様によれば、処理室内に基板を搬入する基板搬入工程と、形成する膜を構成する複数の元素のうちの少なくとも1つの元素を含み、それ単独で膜を堆積させることができる第1の処理ガスを第1のガス導入部から処理室内に供給し、複数の元素のうちの他の少なくとも1つの元素を含み、それ単独では膜を堆積させることができない第2の処理ガスを第2のガス導入部から処理室内に供給して、基板上に膜を形成する膜形成工程と、処理室内から膜形成後の基板を搬出する基板搬出工程と、第1のガス導入部にクリーニングガスを供給して、第1のガス導入部の内壁に付着した第1の堆積物を除去する第1のクリーニング工程と、前記処理室の下部であって前記基板が載置されていない位置に接続される第3のガス導入部からクリーニングガスを処理室内に供給して、処理室の内部に付着し第1の堆積物と化学組成が異なる第2の堆積物を除去する第2のクリーニング工程と、を有する半導体装置の製造方法であって、第1のクリーニング工程及び第2のクリーニング工程の少なくとも一部を同時に行なう際、第1のガス導入部に供給するクリーニングガスの濃度を、第3のガス導入部に供給するクリーニングガスの濃度より低くする半導体装置の製造方法が提供される。
(付記9)
更に本発明の他の態様によれば、処理室内に基板を搬入する基板搬入工程と、形成する膜を構成する複数の元素のうちの少なくとも1つの元素を含み、それ単独で膜を堆積させることができる第1の処理ガスを第1のガス導入部から処理室内に供給し、複数の元素のうちの他の少なくとも1つの元素を含み、それ単独では膜を堆積させることができない第2の処理ガスを第2のガス導入部から処理室内に供給して、基板上に膜を形成する膜形成工程と、処理室内から膜形成後の基板を搬出する基板搬出工程と、第1のガス導入部にクリーニングガスを供給して、第1のガス導入部の内壁に付着した第1の堆積物を除去する第1のクリーニング工程と、前記処理室の下部であって前記基板が載置されていない位置に接続される第3のガス導入部からクリーニングガスを処理室内に供給して、処理室の内部に付着し第1の堆積物と化学組成が異なる第2の堆積物を除去する第2のクリーニング工程と、を有する半導体装置の製造方法であって、第1のクリーニング工程及び第2のクリーニング工程の少なくとも一部を同時に行なう際、第1のガス導入部に供給するクリーニングガスの流量を、第3のガス導入部に供給するクリーニングガスの流量より少なくする半導体装置の製造方法が提供される。
(付記10)
更に本発明の他の態様によれば、基板を収容する処理室と、形成する膜を構成する複数の元素のうちの少なくとも1つの元素を含み、それ単独で膜を堆積させることができる第1の処理ガス及びクリーニングガスを処理室内に供給する第1のガス導入部と、複数の元素のうちのほかの少なくとも1つの元素を含み、それ単独では膜を堆積させることができない第2の処理ガスを供給する第2のガス導入部と、前記処理室の下部であって前記基板が載置されていない位置に接続され、クリーニングガスを処理室内に供給する第3のガス導入部と、処理室内の雰囲気を排気する排気部と、第1のガス導入部、第2のガス導入部及び排気部を制御する制御部と、を有し、制御部は、第1のガス導入部、第2のガス導入部、第3のガス導入部及び排気部を制御して、第1の処理ガス及び第2の処理ガスを処理室内に供給して基板上に膜を形成した後、第1のガス導入部から処理室内に供給された第1の処理ガスの累積供給時間に応じてクリーニング条件を設定し第1のガス導入部にクリーニングガスを供給して、第1のガス導入部の内壁に付着した第1の堆積物を除去し、基板に形成された膜の累積膜厚に応じてクリーニング条件を設定し第3のガス導入部から処理室内にクリーニングガスを供給して、処理室の内部に付着し第1の堆積物と化学組成が異なる第2の堆積物を除去する基板処理装置が提供される。
(付記11)
好ましくは、クリーニング条件は処理室内の圧力及びクリーニングガスの流量である。
(付記12)
また好ましくは、制御部は、第1のガス導入部、第3のガス導入部及び排気部を制御して、第3のガス導入部からクリーニングガスを供給する際の処理室内の圧力を、第1のガス導入部を介してクリーニングガスを供給する際の処理室内の圧力より低く設定する。
(付記13)
また好ましくは、第1の堆積物は複数の元素のうち少なくとも1つの元素を主成分とし、第2の堆積物は複数の元素を主成分とする。
(付記14)
更に本発明の他の態様によれば、基板を収容する処理室と、形成する膜を構成する複数の元素のうちの少なくとも1つの元素を含み、それ単独で膜を堆積させることができる第1の処理ガス及びクリーニングガスを処理室内に供給する第1のガス導入部と、複数の元素のうちのほかの少なくとも1つの元素を含み、それ単独では膜を堆積させることができない第2の処理ガスを供給する第2のガス導入部と、前記処理室の下部であって前記基板が載置されていない位置に接続され、クリーニングガスを処理室内に供給する第3のガス導入部と、処理室内の雰囲気を排気する排気部と、第1のガス導入部、第2のガス導入部及び排気部を制御する制御部と、を有し、制御部は、第1のガス導入部、第2のガス導入部、第3のガス導入部及び排気部を制御して、第1の処理ガス及び第2の処理ガスを処理室内に供給して基板上に膜を形成した後、処理室内の圧力を第1の圧力に設定し、第3のガス導入部から処理室内にクリーニングガスを断続的に供給し、処理室の圧力を第1の圧力より低い第2の圧力に設定し、第3のガス導入部から処理室内にクリーニングガスを連続的に供給する基板処理装置が提供される。
(付記15)
更に本発明の他の態様によれば、処理室内に載置された基板に、所定の分子量のシリコン含有ガスと所定の分子量の窒化ソースガスをそれぞれ交互に供給することにより所望のシリコン、窒素元素比を有するシリコン窒化膜を基板上に形成するシリコン窒化膜形成装置における処理室或いはシリコン含有ガス供給系のクリーニング制御装置であって、シリコン含有ガス供給系を通過して処理室内に送られたシリコン含有ガス分子の累積供給量記憶手段を有し、シリコン分子累積供給量記憶手段に記憶されたシリコン分子供給量が、予め定められたシリコン含有ガス分子の累積供給量以上になったらシリコン含有ガス供給系のクリーニング要求信号を出力するクリーニング要求信号出力手段と、窒化ソースガス供給系を通過して処理室内に送られた窒化ソースガス分子の累積供給量記憶手段を有し、窒化ソースガス分子累積供給量記憶手段に記憶された窒化ソースガス分子供給量が、予め定められた窒化ソースガス分子の累積供給量以上になったら処理室内のシリコン窒化膜クリーニング要求信号を出力するクリーニング要求信号出力手段と、
を有するクリーニング制御装置が提供される。
(付記16)
更に本発明の他の態様によれば、処理室内に、形成する膜を構成する複数の元素のうちの少なくとも1つの元素を含む第1の処理ガスと、複数の元素のうち第1の処理ガスに含まれる元素とは異なる少なくとも1つの元素を含む第2の処理ガスとをそれぞれ異なるガス導入部を介して供給することにより、処理室内に載置された基板上に所望の膜を形成する基板処理装置における処理室或いはガス導入部のクリーニング制御装置であって、第1の導入部を通過して処理室内に供給された第1の処理ガスの供給量を監視する第1の監視部と、監視された第1の処理ガスの供給量を累積加算していく第1の加算部と、加算された第1の処理ガスの累積供給量を記憶する第1の記憶部と、第1の処理ガスの累積供給量と所定のしきい値の大きさを比較する第1の比較部と、第1の処理ガスの累積供給量が所定のしきい値より大きいときに、第1の導入部の内壁をクリーニングするようクリーニング要求信号を出力する第1の信号出力部と、を有し、第2の導入部を通過して処理室内に供給された第2の処理ガスの供給量を監視する第2の監視部と、監視された第2の処理ガスの供給量を累積加算していく第2の加算部と、加算された第2の処理ガスの累積供給量を記憶する第2の記憶部と、第2の処理ガスの累積供給量と所定のしきい値の大きさを比較する第2の比較部と、第2の処理ガスの累積供給量が所定のしきい値より大きいときに、第2の導入部の内壁をクリーニングするようクリーニング要求信号を出力する第2の信号出力部と、を有するクリーニング制御装置が提供される。
201 処理室
207 ヒータ
232a 第1ガス供給管(第1ガス供給系)
232b 第2ガス供給管(第2ガス供給系)
280 コントローラ
Claims (6)
- 処理室内に基板を搬入する基板搬入工程と、
形成する膜を構成する複数の元素のうちの少なくとも1つの元素を含み、それ単独で膜を堆積させることができる第1の処理ガスを第1のガス導入部から前記処理室内に供給し、前記複数の元素のうちの他の少なくとも1つの元素を含み、それ単独では膜を堆積させることができない第2の処理ガスを第2のガス導入部から前記処理室内に供給して、前記基板上に膜を形成する膜形成工程と、
前記処理室内から膜形成後の基板を搬出する基板搬出工程と、
前記第1のガス導入部にクリーニングガスを供給して、前記第1のガス導入部の内壁に付着した第1の堆積物を除去する第1のクリーニング工程と、
前記処理室の下部であって前記基板が載置されていない位置に接続される第3のガス導入部から前記クリーニングガスを前記処理室内に供給して、前記処理室の内部に付着し前記第1の堆積物と化学組成が異なる第2の堆積物を除去する第2のクリーニング工程と、
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記第1のクリーニング工程では、前記第1のガス導入部から前記処理室内に供給される前記第1の処理ガスの累積供給時間に応じてクリーニング条件を設定し、
前記第2のクリーニング工程では、前記基板に形成された膜の累積膜厚に応じてクリーニング条件を設定し、
前記クリーニング条件として少なくとも前記処理室内の圧力を含み、
前記第1のクリーニング工程における処理室内の圧力を、前記第2のクリーニング工程における前記処理室内の圧力よりも低くする半導体装置の製造方法。 - 前記第1のクリーニング工程では、前記クリーニングガスの供給と排気を連続的に行い、
前記第2のクリーニング工程では、前記クリーニングガスの供給と排気を交互に繰り返し行う
請求項1記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第1のクリーニング工程及び前記第2のクリーニング工程の少なくとも一部を同時に行う際、前記第1のガス導入部に供給する前記クリーニングガスの濃度を、前記第3のガス導入部に供給する前記クリーニングガスの濃度より低くする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1のクリーニング工程及び前記第2のクリーニング工程の少なくとも一部を同時に行う際、前記第1のガス導入部に供給する前記クリーニングガスの流量を、前記第3のガス導入部に供給する前記クリーニングガスの流量より少なくする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 更に、前記第2のクリーニング工程では、
前記処理室内の圧力を第1の圧力に設定し、前記処理室内に断続的にクリーニングガスを供給する工程と、
前記処理室内の圧力を第1の圧力より低い第2の圧力に設定し、前記処理室内に連続的にクリーニングガスを供給する工程と、
を有する請求項1記載の半導体装置の製造方法。 - 基板を収容する処理室と、
形成する膜を構成する複数の元素のうちの少なくとも1つの元素を含み、それ単独で膜を堆積させることができる第1の処理ガス及びクリーニングガスを前記処理室内に供給する第1のガス導入部と、
前記複数の元素のうちのほかの少なくとも1つの元素を含み、それ単独では膜を堆積させることができない第2の処理ガスを供給する第2のガス導入部と、
前記処理室の下部であって前記基板が載置されていない位置に接続され、前記クリーニングガスを前記処理室内に供給する第3のガス導入部と、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気部と、
前記第1のガス導入部、前記第2のガス導入部及び前記排気部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第1のガス導入部、前記第2のガス導入部、前記第3のガス導入部及び前記排気部を制御して、
前記第1の処理ガス及び前記第2の処理ガスを前記処理室内に供給して前記基板上に膜を形成した後、
前記第1のガス導入部から前記処理室内に供給された第1の処理ガスの累積供給時間に応じてクリーニング条件を設定し前記第1のガス導入部に前記クリーニングガスを供給して、前記第1のガス導入部の内壁に付着した第1の堆積物を除去し、
前記基板に形成された膜の累積膜厚に応じてクリーニング条件を設定し前記第3のガス導入部から前記処理室内に前記クリーニングガスを供給して、前記処理室の内部に付着し前記第1の堆積物と化学組成が異なる第2の堆積物を除去する基板処理装置であって、
前記クリーニング条件として少なくとも前記処理室内の圧力を含み、
前記第1のクリーニング工程における処理室内の圧力を、前記第2のクリーニング工程における前記処理室内の圧力よりも低くする基板処理装置。
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---|---|---|---|---|
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KR101630234B1 (ko) * | 2009-11-17 | 2016-06-15 | 주성엔지니어링(주) | 공정챔버의 세정방법 |
US20130025786A1 (en) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | Vladislav Davidkovich | Systems for and methods of controlling time-multiplexed deep reactive-ion etching processes |
JP5921168B2 (ja) * | 2011-11-29 | 2016-05-24 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置 |
JP6080253B2 (ja) * | 2011-12-26 | 2017-02-15 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム |
KR101427726B1 (ko) | 2011-12-27 | 2014-08-07 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 |
JP5774532B2 (ja) * | 2012-03-28 | 2015-09-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 連続処理システム、連続処理方法、及び、プログラム |
JP6055637B2 (ja) * | 2012-09-20 | 2016-12-27 | 株式会社日立国際電気 | クリーニング方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置及びプログラム |
JP2014127627A (ja) | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Tokyo Electron Ltd | 薄膜形成装置の洗浄方法、薄膜形成方法、薄膜形成装置、及び、プログラム |
JP6476369B2 (ja) * | 2013-03-25 | 2019-03-06 | 株式会社Kokusai Electric | クリーニング方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置及びプログラム |
JP2014199856A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-23 | 東京エレクトロン株式会社 | 縦型熱処理装置の運転方法及び記憶媒体並びに縦型熱処理装置 |
JP6026351B2 (ja) * | 2013-04-26 | 2016-11-16 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置のクリーニング方法および成膜装置 |
JP2014216540A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置のクリーニング方法および成膜装置 |
JP6124724B2 (ja) * | 2013-07-25 | 2017-05-10 | 株式会社日立国際電気 | クリーニング方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
JP5888820B2 (ja) * | 2014-05-29 | 2016-03-22 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、クリーニング方法及び半導体装置の製造方法 |
JP6023854B1 (ja) * | 2015-06-09 | 2016-11-09 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
CN109585267B (zh) * | 2017-09-29 | 2023-12-01 | 住友电气工业株式会社 | 氮化硅膜的形成方法 |
JP6586443B2 (ja) * | 2017-10-10 | 2019-10-02 | 東京エレクトロン株式会社 | 被処理体を処理する方法 |
JP6946989B2 (ja) | 2017-12-06 | 2021-10-13 | 住友電気工業株式会社 | 窒化珪素パッシベーション膜の成膜方法及び半導体装置の製造方法 |
JP6956660B2 (ja) * | 2018-03-19 | 2021-11-02 | 東京エレクトロン株式会社 | クリーニング方法及び成膜装置 |
JP6826558B2 (ja) * | 2018-06-04 | 2021-02-03 | 株式会社Kokusai Electric | クリーニング方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置、およびプログラム |
JP7012613B2 (ja) * | 2018-07-13 | 2022-01-28 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法及び成膜装置 |
JP7190915B2 (ja) * | 2019-01-18 | 2022-12-16 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置の洗浄方法、および基板処理装置 |
CN112695299B (zh) * | 2020-12-15 | 2023-01-20 | 长江先进存储产业创新中心有限责任公司 | 沉积装置及方法 |
Family Cites Families (6)
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---|---|---|---|---|
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US8679989B2 (en) * | 2006-03-27 | 2014-03-25 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device including removal of deposits from process chamber and supply portion |
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