KR20180076303A - 퍼지 방법 - Google Patents

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히데아키 야마사키
다케시 이타타니
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 파티클 오염을 저감하기 위한 퍼지 처리를 제공한다. 일 실시 형태에 있어서, 기판 처리 장치의 처리 용기 내에서 웨이퍼에 성막 처리를 실행한 후의 해당 처리 용기 내를 퍼지하는 퍼지 방법이 제공된다. 이 퍼지 방법은, 기판 처리 장치의 제1 가스 라인에 설치된 승압부에 의해 제1 가스를 승압한 후에 제1 가스를 처리 용기 내에 토출하는 제1 공정과, 제2 가스를 처리 용기 내에 공급하는 제2 공정을 구비한다. 제2 공정은, 제1 공정의 실행 후에 실행된다. 제1 가스는, 불활성 가스를 포함하고, 제2 가스는, 수소 가스 또는 질소 함유 가스 또는 희가스, 또는 이들 가스의 조합을 포함할 수 있다.

Description

퍼지 방법{PURGING METHOD}
본 발명의 실시 형태는, 퍼지 방법에 관한 것이다.
성막 처리 장치의 처리 용기 내에서 웨이퍼에 막을 퇴적하는 공정에서, 처리 용기 내에 막이 부착되는 경우가 있다. 그러한 공정에서, 예를 들어 금속막이나 절연막의 성막 프로세스가 행하여지는 경우가 있다. 당해 성막 프로세스 후에 있어서, 성막된 웨이퍼와 미처리의 웨이퍼와의 교체 시에, 처리가 끝난 웨이퍼를 반출하는 경우, 또는 웨이퍼를 반입하는 경우에는, 당해 웨이퍼의 표면에 복수의 파티클이 부착되는 경우가 있다. 예를 들어 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등에는, 상기한 바와 같은 웨이퍼 표면에 부착되는 복수의 파티클을 저감하기 위한 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1에는 성막 장치, 가스 공급 장치, 및 성막 방법에 관한 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 1에서, 진공 분위기인 처리 용기 내의 웨이퍼에 대하여 서로 반응하는 복수 종류의 반응 가스를 차례로 공급해서 성막 처리를 행하는 성막 장치는, 박막의 형성 처리를 행하고, 웨이퍼를 반출한 후, 반응 가스에 접촉하는 부위에 부착된 파티클을 퍼지 가스의 통류에 의해 제거하고, 반응 가스를 일단 승압해서 처리 용기 내에 토출시키기 위한 승압용 저류 탱크를 이용하여, 퍼지 가스의 압력을 반응 가스의 승압 시의 압력보다도 높인 후에 처리 용기에 공급한다. 이 때문에 퍼지 가스의 강한 흐름에 의해, 저류 탱크의 하류측의 유로에 존재하는 파티클이 퍼지 가스와 함께 흘려져서 제거된다. 따라서 처리 용기 내에 부착된 파티클을 저감할 수 있다.
특허문헌 2에는 종형 열처리 장치의 운전 방법 및 기억 매체 및 종형 열처리 장치에 관한 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 2에서는, 반응 용기 내에 웨이퍼(W)를 탑재한 웨이퍼 보트를 반입하여, 진공 분위기로 설정하고, 계속해서 디클로로실란 가스를 저류 탱크에서 승압한 후에, 반응 용기에 공급하는 단계와, 암모니아 가스를 반응 용기에 공급하는 단계를 교대로 행하여 SiN막의 성막 처리를 행한다. 계속해서 반응 용기로부터 웨이퍼 보트를 반출하고, 당해 반응 용기를 덮개에 의해 폐쇄하고, 퍼지 공정을 행한다. 이 퍼지 공정에서는, 반응 용기를 승온한 후에, 강온하고, 이 강온 시에, 저류 탱크에 퍼지 가스를 저류해서 승압하여, 반응 용기에 토출하는 동작을 복수회 반복한다. 이에 의해 반응 용기 내에 부착되어 있는 박막이 강제적으로 박리됨과 함께, 디클로로실란 가스의 유로에 존재하는 파티클이 제거되므로, 웨이퍼(W)의 파티클 오염이 저감될 수 있다.
일본 특허 공개 제2014-198872호 공보 일본 특허 공개 제2014-199856호 공보
상기한 바와 같이, 파티클 오염을 저감하기 위해서 퍼지 가스를 반응 용기 내에 비교적 고압으로 공급하는 다양한 퍼지 공정이 종래부터 개발되어 있지만, 파티클 오염을 보다 충분히 저감하기 위한 퍼지 처리에 관한 기술의 개발이 요망되고 있다.
일 형태에서는, 기판 처리 장치의 처리 용기 내에서 웨이퍼에 성막 처리를 실행한 후의 해당 처리 용기 내를 퍼지하는 퍼지 방법이 제공된다. 이 퍼지 방법은, 기판 처리 장치의 제1 가스 라인에 설치된 승압부에 의해 제1 가스를 승압한 후에 해당 제1 가스를 처리 용기 내에 토출하는 제1 공정과, 제2 가스를 처리 용기 내에 공급하는 제2 공정을 구비하고, 제2 공정은, 제1 공정의 실행 후에 실행되고, 제1 가스는, 불활성 가스를 포함하고, 제2 가스는, 수소 가스 또는 질소 함유 가스 또는 희가스 또는 이들 가스의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 제1 가스 라인은, 승압부를 가질 수 있다.
상기 방법에서는, 먼저, 승압한 불활성 가스를 포함하는 제1 가스를 처리 용기 내에 토출하는 제1 공정을 실행하여, 제1 가스의 충격력에 의해 처리 용기 내의 부착물을 처리 용기 내의 표면으로부터 효과적으로 박리한 후에, 수소 가스 또는 질소 함유 가스 또는 희가스, 또는 이들 가스의 조합을 포함하는 제2 가스를 처리 용기 내에 공급하는 제2 공정을 실행하여, 제1 공정에서 박리된 파티클을 가스의 점성력에 의해 효율적으로 처리 용기 내로부터 제거하므로, 처리 용기 내의 파티클의 제거가 충분히 행하여진다. 이때, 승압부의 가스 저류 탱크를 포함하는 제1 가스 라인은, 가열되어 있어도 된다.
일 실시 형태에서는, 제1 공정이 복수회 실행되고, 제2 공정은, 최후의 제1 공정의 실행 후에 실행될 수 있다. 이와 같이, 승압한 불활성 가스를 포함하는 제1 가스를 처리 용기 내에 토출하는 제1 공정을 복수회 행하므로, 처리 용기 내의 부착물을 처리 용기 내의 표면으로부터 보다 충분히 박리할 수 있다. 또한, 제1 공정을 복수회 실행하는 동안에, 제3 공정을 적어도 1회 실행할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 제3 가스를 처리 용기 내에 공급하는 제3 공정을 더 구비하고, 제3 공정은, 제1 공정의 실행 전 또는 실행 후에 실행되거나, 또는, 제2 공정의 실행 전 또는 실행 후에 실행됨과 함께, 1회 또는 복수회 실행되고, 제3 가스는, 질소 함유 가스를 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 제3 공정은, 상기 제1 공정 전에 실행된다. 이와 같이, 질소 함유 가스를 사용하여, 처리 용기 내의 부착물의 기화를 억제하여, 안정화시키므로, 처리 용기 내의 파티클을 보다 효율적으로 제거할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 제3 공정에서는, 제3 가스의 플라즈마를 생성할 수 있다. 이와 같이, 제3 공정에서는, 제3 가스의 플라즈마가 처리 용기 내의 부착물의 기화를 충분히 억제하여, 안정화할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 기판 처리 장치의 하나 또는 복수의 제2 가스 라인에 제4 가스를 충전한 후에 해당 제4 가스를 처리 용기 내에 토출하는 제4 공정을 더 구비하고, 제4 공정은, 제2 공정의 실행 전에 실행되고, 제4 가스는, 불활성 가스를 포함할 수 있다. 이와 같이, 제4 공정에서 제4 가스의 압력은 하나 또는 복수의 가스 라인에 충전됨으로써 승압하므로, 제4 공정에서는, 제4 가스가 처리 용기 내에 토출되게 되고, 따라서, 제4 가스의 토출압에 의해 처리 용기 내의 부착물을 충분히 박리할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 제2 가스는, 수소 가스를 포함하고, 제2 공정에서는, 제2 가스의 플라즈마를 생성할 수 있다. 이와 같이, 제2 공정에서는, 수소 가스를 포함하는 제2 가스의 플라즈마가 제1 공정에서 박리된 후의 파티클을 효율적으로 흡착해서 처리 용기 내로부터 충분히 제거할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 희가스는 Ar 가스이며, 불활성 가스는 Ar 가스 또는 N2 가스이다.
이상 설명한 바와 같이, 파티클 오염을 더욱 저감하기 위한 퍼지 처리가 제공된다.
도 1은 일 실시 형태의 퍼지 방법이 실행될 수 있는 기판 처리 장치의 단면 구조를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 일 실시 형태의 퍼지 방법의 제1 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 일 실시 형태의 퍼지 방법의 제2 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 일 실시 형태의 퍼지 방법의 제3 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 일 실시 형태의 퍼지 방법의 제4 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 일 실시 형태의 퍼지 방법의 제5 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 일 실시 형태의 퍼지 방법에 의해 발휘되는 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시 형태의 퍼지 방법에 의해 발휘되는 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시 형태의 퍼지 방법에 의해 발휘되는 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시 형태의 퍼지 방법에 의해 발휘되는 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시 형태의 퍼지 방법에 의해 발휘되는 효과를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여, 다양한 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에서 동일 또는 상당하는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이기로 한다.
도 1은, 일 실시 형태의 퍼지 방법(퍼지 방법(MT))이 실행되는 기판 처리 장치(기판 처리 장치(1))의 단면 구조를 개략적으로 도시하는 도면이다. 먼저, 기판 처리 장치(1)의 구성예에 대해서, 도 1을 참조하여 설명한다. 기판 처리 장치(1)는, 플라즈마 CVD법에 의해, 예를 들어 Ti막을 피처리체(웨이퍼(W))에 성막하는 성막 처리를 행하는 장치이다. 기판 처리 장치(1)는, 대략 원통형상의 기밀한 처리 용기(2)를 구비한다. 처리 용기(2)의 저벽의 중앙부에는, 배기실(21)이 설치되어 있다.
배기실(21)은, 하방을 향해서 돌출되는, 예를 들어 원통형의 형상을 구비한다. 배기실(21)에는, 예를 들어 배기실(21)의 측면에 있어서, 배기로(22)가 접속되어 있다.
배기로(22)에는, 압력 조정부(23)를 통해서 배기부(24)가 접속되어 있다. 압력 조정부(23)는, 예를 들어 버터플라이 밸브의 압력 조정 밸브 등을 구비한다. 배기로(22)는, 배기부(24)에 의해 처리 용기(2) 내를 감압할 수 있도록 구성되어 있다. 처리 용기(2)의 측면에는, 반송구(25)가 형성되어 있다. 반송구(25)는, 게이트 밸브(26)에 의해 개폐 가능하게 구성되어 있다. 처리 용기(2) 내와 반송실(도시 생략)과의 사이에서의 웨이퍼(W)의 반출입은, 반송구(25)를 통해서 행하여진다.
처리 용기(2) 내에는 웨이퍼(W)를 대략 수평으로 유지하기 위한 적재대(3)가 설치되어 있다. 적재대(3)는, 지지 부재(31)에 의해 지지되어 있다. 적재대(3)는, 예를 들어 질화알루미늄(AlN) 등의 세라믹스로 구성된다. 적재대(3)의 재료는, 예를 들어 질화알루미늄 단체의 세라믹스일 수 있는데, 니켈과 같은 금속 재료이어도 된다. 적재대(3)의 표면의 주연부에는, 가이드 링(32)이 설치되어 있다. 가이드 링(32)은, 웨이퍼(W)를 가이드하는 부재이다. 가이드 링(32) 대신에 웨이퍼(W)와 거의 동일한 크기·형상의 오복부를 적재대(3)에 형성해도 된다.
적재대(3)에는, 예를 들어 접지된 하부 전극(33)이 매설된다. 하부 전극(33)의 하방에는, 가열 기구(34)가 매설된다. 가열 기구(34)는, 제어부(100)로부터의 제어 신호에 기초해서 도시하지 않은 전원부로부터 급전 받음으로써, 적재대(3)에 적재된 웨이퍼(W)를 설정 온도(예를 들어 400℃ 이상의 온도)로 가열한다. 적재대(3)의 전체가 금속에 의해 구성되어 있는 경우에는, 적재대(3)의 전체가 하부 전극으로서 작용하게 되므로, 하부 전극(33)을 적재대(3)에 매설할 필요는 없다. 적재대(3)에는, 적재대(3)에 적재된 웨이퍼(W)를 유지해서 승강하기 위한 승강 부재를 이루는 3개 이상의 승강 핀(41)이 설치되어 있다. 승강 핀(41)의 재료는, 예를 들어 알루미나(Al2O3) 등의 세라믹스나 석영 등이어도 된다. 승강 핀(41)의 하단은, 지지판(42)에 설치되어 있다. 지지판(42)은, 승강 축(43)을 통해서 처리 용기(2)의 외부에 설치된 승강 기구(44)에 접속되어 있다.
승강 기구(44)는, 예를 들어 배기실(21)의 하부에 설치되어 있다. 벨로우즈체(45)는, 배기실(21)의 하면에 형성된 승강 축(43)용의 개구부(211)와 승강 기구(44)와의 사이에 설치되어 있다. 지지판(42)의 형상은, 적재대(3)의 지지 부재(31)와 간섭하지 않고 승강할 수 있는 형상이어도 된다. 승강 핀(41)은, 승강 기구(44)에 의해, 적재대(3)의 표면의 상방측과, 적재대(3)의 표면의 하방측과의 사이에서, 승강 가능하게 구성된다.
처리 용기(2)의 천장벽(27)에는, 절연 부재(28)를 통해서 가스 공급부(5)가 설치되어 있다. 가스 공급부(5)는, 상부 전극을 이루고 있고, 하부 전극(33)에 대향하고 있다. 가스 공급부(5)에는, 정합기(511)를 통해서 고주파 전원부(51)가 접속되어 있다. 고주파 전원부(51)와 상부 전극(가스 공급부(5))은, 고주파 전원부(51)로부터 상부 전극(가스 공급부(5))에 대하여 예를 들어 100[kHz] 내지 3[GHz], 10 내지 5,000[W]의 고주파(RF)를 공급함으로써, 상부 전극(가스 공급부(5))과 하부 전극(33)과의 사이에 고주파 전계가 발생하도록 구성되어 있다. 가스 공급부(5)는, 중공 형상의 가스 공급실(52)을 구비한다. 가스 공급실(52)의 하면에는, 처리 용기(2) 내에 처리 가스를 분산 공급하기 위한 다수의 구멍(53)이, 예를 들어 균등하게 배치되어 있다. 가스 공급부(5)에서의 예를 들어 가스 공급실(52)의 상방측에는, 가열 기구(54)가 매설되어 있다. 가열 기구(54)는, 제어부(100)로부터의 제어 신호에 기초해서 도시하지 않은 전원부로부터 급전 받음으로써, 설정 온도로 가열된다.
가스 공급실(52)에는, 가스 공급로(6)가 설치되어 있다. 가스 공급로(6)는, 가스 공급실(52)에 연통하고 있다. 가스 공급로(6)의 상류측에는, 가스 라인(L61)(제1 가스 라인)을 통해서 가스원(61)이 접속되고, 가스 라인(L62)(제2 가스 라인)을 통해서 가스원(62)이 접속되고, 가스 라인(L63)(제3 가스 라인)을 통해서 가스원(63)이 접속되어 있다. 일 실시 형태에서는, 가스원(61)은, 불활성 가스의 가스원이며, 예를 들어 Ar 가스, N2 가스 등의 가스원일 수 있다. 가스원(62)은, 반응성 가스의 가스원이며, 예를 들어 H2 가스, NH3 가스 등의 가스원일 수 있고, 또한 퍼지를 위해서 불활성 가스(Ar 가스, N2 가스 등)의 가스원으로서 사용할 수도 있다. 가스원(63)은, 반응성 가스의 가스원이며, 예를 들어 TiCl4 가스 등의 가스원일 수 있고, 또한 퍼지를 위해서 불활성 가스(Ar 가스, N2 가스 등)의 가스원으로서 사용할 수도 있다. 가스 라인(L61)과 가스 라인(L62)은, 가스 라인(L61)에서의 밸브(V1)와 가스 공급로(6)와의 사이, 가스 라인(L62)에서의 밸브(V2)와 가스 공급로(6)와의 사이에서, 서로 접속되어 있다.
가스원(61)은, 가스 라인(L61)을 통해서, 가스 공급로(6)에 접속되어 있다. 압력 조정 밸브(V5), 밸브(V4), 승압부(TK), 밸브(V1)는, 가스 라인(L61)에 설치되어 있고, 가스원(61)의 측에서부터 이 순서대로 배치되어 있다. 승압부(TK)는, 가스 라인(L61)에 있어서, 밸브(V1)와 밸브(V4)와의 사이에 배치되어 있다. 밸브(V4)는, 압력 조정 밸브(V5)와 승압부(TK)와의 사이에 배치되어 있다. 승압부(TK)는, 후술하는 퍼지 방법(MT)의 공정(STA)에서 사용된다. 승압부(TK)는, 가스 저류 탱크(TKT)를 구비한다. 승압부(TK)의 가스 저류 탱크(TKT)는, 밸브(V1)가 닫히고, 또한 밸브(V4)가 열린 상태에서, 가스 라인(L61) 및 밸브(V4)를 통해서 가스원(61)으로부터 공급되는 가스를 저류해서 가스 저류 탱크(TKT) 내에서의 당해 가스의 압력을 승압할 수 있다. 승압부(TK)는, 압력계(TKP)를 구비한다. 압력계(TKP)는, 승압부(TK)가 구비하는 가스 저류 탱크(TKT)의 내부의 가스의 압력을 계측하고, 계측 결과를 제어부(100)에 송신한다. 밸브(V1)는, 승압부(TK)와 가스 공급로(6)와의 사이에 배치되어 있다.
가스원(62)은, 가스 라인(L62)을 통해서, 가스 공급로(6)에 접속되어 있다. 밸브(V6), 매스 플로우 컨트롤러(MF1), 밸브(V2)는, 가스 라인(L62)에 설치되어 있고, 가스원(62)의 측에서부터 이 순서대로 배치되어 있다.
가스원(63)은, 가스 라인(L63)을 통해서, 가스 공급로(6)에 접속되어 있다. 밸브(V7), 매스 플로우 컨트롤러(MF2), 밸브(V3)는, 가스 라인(L63)에 설치되어 있고, 가스원(63)의 측에서부터 이 순서대로 배치되어 있다.
기판 처리 장치(1)는, 제어부(100)를 구비하고, 제어부(100)는, 프로그램 저장부(101)를 구비한다. 제어부(100)는, 도시하지 않은 CPU, RAM, ROM 등을 구비하고 있고, 예를 들어 ROM이나 프로그램 저장부(101)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 CPU에 실행시킴으로써, 기판 처리 장치(1)를 통괄적으로 제어한다. 구체적으로는, 제어부(100)는, 특히 프로그램 저장부(101)에 저장된 제어 프로그램을 CPU에 실행시켜 상기한 기판 처리 장치(1)의 각 구성부의 동작을 제어함으로써, 도 2 내지 도 6에 나타내는 제1 퍼지 방법(MT1), 제2 퍼지 방법(MT2), 제3 퍼지 방법(MT3), 제4 퍼지 방법(MT4), 제5 퍼지 방법(MT5)의 각 처리를 실행한다.
<퍼지 방법>
도 2 내지 도 6에 나타내는 일 실시 형태의 퍼지 방법(퍼지 방법(MT))은, 피처리체(이하, 「웨이퍼」)에 대하여 성막 처리를 행하는 기판 처리 장치의 처리 용기 내에 대하여, 당해 성막 처리 후에 웨이퍼를 반출한 후에 행하여지는 퍼지 방법이다. 또한, 일 실시 형태의 퍼지 방법(MT)에서는, 일련의 공정을 단일한 기판 처리 장치(예를 들어 도 1에 도시하는 기판 처리 장치(1))를 사용해서 실행하는 것이 가능하다.
도 2에 도시하는 퍼지 방법(제1 퍼지 방법(MT1))의 경우에는, 공정(STA)(제1 공정), 공정(STB)(제2 공정)을 구비한다. 공정(STA)은, 불활성 가스(예를 들어 Ar 가스 또는 N2 가스)를 포함하는 제1 가스를 제1 가스 라인(가스 라인(L61))에서 승압한 후에, 이 승압한 제1 가스를 처리 용기(2) 내에 토출하는 공정이며, 공정(STB)은, H2 가스 또는 질소 함유 가스 또는 희가스 또는 이들 가스의 조합을 포함하는 제2 가스를 처리 용기(2) 내에 공급하는 공정이다. 또한, 퍼지 방법(MT)은, 특히 도 3 내지 도 6의 각각에 나타내는 퍼지 방법(제2 퍼지 방법(MT2), 제3 퍼지 방법(MT3), 제4 퍼지 방법(MT4), 제5 퍼지 방법(MT5))의 경우에는, 공정(STC)(제3 공정), 공정(STD)(제4 공정), 공정(STE)(제2 공정) 중 어느 하나를 더 구비한다. 공정(STC)은, 질소 함유 가스를 포함하는 제3 가스를 처리 용기(2) 내에 공급하는 공정이며, 공정(STD)은, 불활성 가스를 포함하는 제4 가스를, 하나 또는 복수의 제2 가스 라인(가스 라인(L62) 및/또는 가스 라인(L63))에 충전한 후에 처리 용기(2) 내에 토출하는 공정이며, 공정(STE)은, H2 가스를 포함하는 제2 가스의 플라즈마를 처리 용기(2) 내에서 생성하는 공정이다.
이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 일 실시 형태의 퍼지 방법(퍼지 방법(MT))에 대해서 설명한다.
공정(STA)에서는, 밸브(V1)와 밸브(V4)가 폐쇄된 상태에 있는 승압부(TK) 내의 승압 후의 제1 가스(예를 들어 Ar 가스)를, 가스 공급로(6)에 접속되어 있는 밸브(V1)만을 개방함으로써, 비교적 짧은 시간(예를 들어 0.2 내지 5.0[sec] 정도) 내에서 가스 라인(L61)을 통해 처리 용기(2) 내에 토출한다. 승압부(TK)에 의한 제1 가스의 승압은, 공정(STA)의 실행 전에 미리 행하여지는 것이며, 예를 들어 밸브(V1)를 폐쇄하고 또한 밸브(V4)를 개방하여, 예를 들어 0.5 내지 4.3[sec] 정도의 시간 내에서, 승압부(TK) 내(구체적으로는 가스 저류 탱크(TKT) 내)의 압력이 0.05 내지 0.40[MPa] 정도가 될 때까지, 가스원(61)으로부터 승압부(TK) 내에 제1 가스를 공급함으로써 실현된다. 승압부(TK)에 의한 제1 가스의 승압이 완료되면, 밸브(V4)를 폐쇄함으로써 밸브(V1)와 밸브(V4)를 폐쇄한 상태에서, 공정(STA)으로 이행한다. 또한, 제1 가스는, Ar 가스를 포함하는 것으로 했지만, 이에 한정되지 않고, N2 가스 등의 다른 불활성 가스를 포함할 수 있다.
공정(STB)은, 공정(STA)의 실행 후에 실행된다. 공정(STB)에서는, 밸브(V1)를 폐쇄하고 또한 밸브(V2)와 밸브(V3)를 개방하여, 가스원(62)으로부터 가스 라인(L62)을 통해서 공급되는 가스와, 가스원(63)으로부터 가스 라인(L63)을 통해서 공급되는 가스를 포함하는 제2 가스를, 예를 들어 1.0 내지 60[sec] 정도의 시간 내에서 처리 용기(2) 내에 공급한다. 제2 가스에 포함되어 있고 가스원(62)으로부터 가스 라인(L62)을 통해서 처리 용기(2) 내에 공급되는 가스는, 반응성 가스이며, 예를 들어 H2 가스(수소 가스), NH3 가스 등의 가스일 수 있고, 또한 이 가스 라인에 미리 설정되어 있는 퍼지를 위한 불활성 가스(Ar 가스, N2 가스 등)이어도 된다. 제2 가스에 포함되어 있고 가스원(63)으로부터 가스 라인(L63)을 통해서 처리 용기(2) 내에 공급되는 가스는, 반응성 가스이며, 예를 들어 TiCl4일 수 있고, 또한 이 가스 라인에 미리 설정되어 있는 퍼지를 위한 불활성 가스(Ar 가스, N2 가스 등)이다. 이와 같이, 제2 가스는, 반응성 가스나 불활성 가스의 조합이어도 된다.
공정(STC)에서는, 밸브(V1)를 폐쇄하고 또한 밸브(V2)와 밸브(V3)를 개방하여, 가스원(62)으로부터 가스 라인(L62)을 통해서 공급되는 가스와, 가스원(63)으로부터 가스 라인(L63)을 통해서 공급되는 가스를 포함하는 제3 가스를, 예를 들어 1.0 내지 60[sec] 정도의 시간 내에서 처리 용기(2) 내에 공급한다. 제3 가스에 포함되어 있고 가스원(62)으로부터 가스 라인(L62)을 통해서 처리 용기(2) 내에 공급되는 가스는, H2 가스와 N2 가스의 혼합 가스이다. 제3 가스에 포함되어 있고 가스원(63)으로부터 가스 라인(L63)을 통해서 처리 용기(2) 내에 공급되는 가스는, Ar 가스이다. 이와 같이, 제3 가스는, N2 가스를 포함하는 혼합 가스(질소 함유 가스를 포함하는 혼합 가스)이다. 또한, 제3 가스에 포함되는 Ar 가스는, 다른 희가스이어도 된다. 또한, 제3 가스는, N2 가스 외에도, H2 가스, NH3 가스 등의 반응성 가스를 포함할 수 있다.
공정(STC)에서는, 제3 가스의 처리 용기(2) 내에의 공급의 개시로부터 예를 들어 0.1 내지 10[sec] 정도의 시간이 경과한 후에, 기판 처리 장치(1)의 상부 전극(가스 공급부(5)) 및 하부 전극(33)을 사용하여, 처리 용기(2) 내의 전극간에 제3 가스의 플라즈마를 생성하는 경우도 있을 수 있다. 공정(STC)에서 제3 가스의 플라즈마를 생성하는 경우에 사용되는 주요한 조건의 일례를 이하에 나타내었다.
·고주파 전원부(51)로부터 상부 전극(가스 공급부(5))에 공급되는 고주파 전력의 주파수[kHz] 및 값[W]: 450[kHz], 500[W]
공정(STD)은, 도 4의 제3 퍼지 방법(MT3), 및 도 6의 제5 퍼지 방법(MT5)에 도시한 바와 같이, 공정(STB) 또는 공정(STE)의 실행 전에 실행된다. 공정(STD)에서는, 밸브(V2)와 밸브(V3)를 폐쇄하여, 가스원(62)으로부터 가스 라인(L62)에의 가스의 충전과 가스원(63)으로부터 가스 라인(L63)에의 가스의 충전을 병행해서, 예를 들어 0.5 내지 30[sec] 정도의 시간 내에서 행한 후에, 밸브(V2)와 밸브(V3)를 개방하여, 가스 라인(L62)에 충전된 가스와 가스 라인(L63)에 충전된 가스를 포함하는 제4 가스를, 예를 들어 0.5 내지 30[sec] 정도의 시간 내에서 처리 용기(2) 내에 토출한다. 또한, 공정(STD)은, 일 실시 형태의 퍼지 방법(MT)에서는, 제3 퍼지 방법(MT3), 제5 퍼지 방법(MT5)과 같이 공정(STA)의 실행 후에 실행되지만, 이에 한정되지 않고, 공정(STA)의 실행 전에 행할 수 있다. 또한, 공정(STA)의 승압은, 공정(STD)에 병행해서 행할 수 있다. 또한, 상기에서는, 공정(STD)에서, 제4 가스를 가스 라인(L62) 및 가스 라인(L63)의 양자에 충전하는 것으로 했지만, 이에 한정되지 않고, 가스 라인(L62) 및 가스 라인(L63) 중 어느 한쪽에 제4 가스를 충전하는 구성으로 해도 된다. 또한, 제4 가스에 포함되는 Ar 가스를, 다른 불활성 가스로 바꿀 수 있다.
공정(STE)에서는, 밸브(V1)를 폐쇄하고 또한 밸브(V2)와 밸브(V3)를 개방한 상태에서, 가스원(62)으로부터 가스 라인(L62)을 통해서 공급되는 가스와 가스원(63)으로부터 가스 라인(L63)을 통해서 공급되는 가스를 포함하는 제2 가스를, 예를 들어 1 내지 60[sec] 정도의 시간 내에서 처리 용기(2) 내에 공급한다. 공정(STE)에서 사용되는 제2 가스는, 일 실시 형태에서는, H2 가스를 포함하지만, 이에 한정되지 않고, 불활성 가스를 포함해도 된다.
공정(STE)에서는, 기판 처리 장치(1)의 상부 전극(가스 공급부(5)) 및 하부 전극(33)을 사용하여, 처리 용기(2) 내에 H2 가스를 포함하는 제2 가스의 플라즈마를 생성할 수 있다. 공정(STE)에서 H2 가스를 포함하는 제2 가스의 플라즈마를 생성하는 경우에 사용되는 주요한 조건의 일례를 이하에 나타내었다.
·고주파 전원부(51)로부터 상부 전극(가스 공급부(5))에 공급되는 고주파 전력의 주파수[kHz] 및 값[W]: 450[kHz], 500[W]
(실시예 1)
이어서, 일 실시 형태의 퍼지 방법(MT)의 구체적인 실시예 1에 대해서 설명한다. 실시예 1에서는, 웨이퍼(W)의 성막 처리를 100매 행하고, 당해 성막 처리 및 웨이퍼 반출 후에 행하는 퍼지 방법(MT)의 퍼지 처리를 웨이퍼마다 총 100회 행하고, 5매째, 25매째, 50매째, 100매째의 각 성막 처리 웨이퍼(W) 상의 파티클의 수를 계측하여, 파티클의 수의 평균값을 산출하였다. 파티클의 사이즈는, 이후, 입경 45[nm] 이상의 사이즈의 것을 측정하고 있다.
실시예 1에서는, 실험(G12) 및 실험(G13)과 함께, 실험(G11)이 행하여졌다. 실험(G12)의 퍼지 처리, 및 실험(G13)의 퍼지 처리에서는, 도 3에 도시하는 제3 퍼지 방법(MT3)이 사용되었다. 실험(G11)의 퍼지 처리에서는, 공정(STC)과 공정(STB)과 공정(STD)과 공정(STA)이 이 순서대로 실행되었다.
실시예 1의 실험(G12), 실험(G13) 의 각각에서 사용된 공정(STA)의 주된 프로세스 조건을 이하에 나타내었다.
<실험(G12)>
·승압부(TK)에 의한 승압 시의 제1 가스의 설정 압력[MPa]: 0.20[MPa]
·제1 가스를 승압부(TK)로부터 처리 용기(2) 내에 토출하는 시간[sec]: 0.3[sec]
·공정(STA)의 실행 전에 행하는 승압부(TK)에서의 제1 가스의 충전 시간[sec]: 3.4[sec]
·제1 가스의 가스종: Ar 가스
<실험(G13)>
·승압부(TK)에 의한 승압 시의 제1 가스의 설정 압력[MPa]: 0.30[MPa]
·제1 가스를 승압부(TK)로부터 처리 용기(2) 내에 토출하는 시간[sec]: 0.3[sec]
·공정(STA)의 실행 전에 행하는 승압부(TK)에서의 제1 가스의 충전 시간[sec]: 3.4[sec]
·제1 가스의 가스종: Ar 가스
실시예 1의 실험(G12), 실험(G13) 의 각각에서 사용된 공정(STB)의 주된 프로세스 조건을 이하에 나타내었다.
<실험(G12)>
·실행 시간[sec]: 4.5[sec]
·제2 가스의 가스종: Ar 가스와 N2 가스의 혼합 가스
·제2 가스의 총 유량[slm]: 12[slm]
·제2 가스의 가스마다의 유량[slm]: 7[slm](Ar 가스), 및 5[slm](N2 가스)
<실험(G13)>
·실행 시간[sec]: 4.5[sec]
·제2 가스의 가스종: Ar 가스와 N2 가스의 혼합 가스
·제2 가스의 총 유량[slm]: 12[slm]
·제2 가스의 가스마다의 유량[slm]: 7[slm](Ar 가스), 및 5[slm](N2 가스)
실시예 1의 실험(G11)에서 사용된 공정(STA)의 주된 프로세스 조건을 이하에 나타내었다.
<실험(G11)>
·승압부(TK)에 의한 승압 시의 제1 가스의 설정 압력[MPa]: 0.20[MPa]
·제1 가스를 승압부(TK)로부터 처리 용기(2) 내에 토출하는 시간[sec]: 0.3[sec]
·공정(STA)의 실행 전에 행하는 승압부(TK)에서의 제1 가스의 충전 시간[sec]: 3.4[sec]
·제1 가스의 가스종: Ar 가스
실시예 1의 실험(G11)에서 사용된 공정(STB)의 주된 프로세스 조건을 이하에 나타내었다.
<실험(G11)>
·실행 시간[sec]: 2.0[sec]
·제2 가스의 가스종: Ar 가스와 N2 가스의 혼합 가스
·제2 가스의 총 유량[slm]: 10[slm]
·제2 가스의 가스마다의 유량[slm]: 6[slm](Ar 가스), 및 4[slm](N2 가스)
실시예 1의 실험(G12), 실험(G13) 의 각각에서 얻어진 결과를 나타낸다.
·실험(G12)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값: 5.5개
·실험(G13)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값: 0.5개
실시예 1의 실험(G11)에서 얻어진 결과를 나타낸다.
·실험(G11)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값: 10.8개
도 7에는, 실시예 1에서 얻어진 결과가 도시되어 있다. 도 7의 횡축은, 성막 처리의 처리 매수를 나타내고 있고, 도 7의 종축은, 퍼지 처리 후의 웨이퍼(W) 표면에 부착된 입경 45[nm] 이상의 사이즈의 파티클의 수를 나타내고 있다. 도 7에서, 부호 G11은, 실험(G11)의 경우에 얻어진 파티클의 수이며, 부호 G12는, 실험(G12)의 경우에 얻어진 파티클의 수이며, 부호 G13은, 실험(G13)의 경우에 얻어진 파티클의 수이며, 부호 G11a는, 실험(G11)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값이며, 부호 G12a는, 실험(G12)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값이며, 부호 G13a는, 실험(G13)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값이다.
상기한 실시예 1에서는, 실험(G12) 및 실험(G13)에서는, 공정(STA)을 실행하여, 처리 용기(2) 내의 부착물을 처리 용기(2) 내의 표면으로부터 비교적 고압으로 충격파를 부여함으로써 박리한 후에, 공정(STB)을 실행하여, 박리 후의 당해 부착물을 가스의 점성력을 사용해서 제거하므로, 도 7에 도시한 바와 같이, 파티클의 수의 평균값이 충분히 저감되었다. 또한, 실험(G13)에서는, 공정(STA)의 승압 후의 제1 가스의 압력이 가장 높으므로, 파티클의 수의 평균값도, 도 7에 도시한 바와 같이, 실시예 1에서 가장 저감되었다.
(실시예 2)
이어서, 일 실시 형태의 퍼지 방법(MT)의 구체적인 실시예 2에 대해서 설명한다. 실시예 2에서는, 웨이퍼(W)의 성막 처리를 16매 행하고, 당해 성막 처리 후에 행하는 퍼지 방법(MT)의 퍼지 처리를 웨이퍼마다 총 16회 행하여, 5매째와 15매째의 각 성막 처리 웨이퍼(W)상의 파티클의 수를 계측하고, 파티클의 수의 평균값을 산출하였다.
실시예 2에서는, 실험(G22)과 함께, 실험(G21)이 행하여졌다. 실험(G22)의 퍼지 처리 및 실험(G21)의 퍼지 처리에서는, 도 4에 도시하는 제3 퍼지 방법(MT3)이 사용되었다.
실시예 2의 실험(G22)에서 사용된 공정(STA)의 주된 프로세스 조건을 이하에 나타내었다.
<실험(G22)>
·승압부(TK)에 의한 승압 시의 제1 가스의 설정 압력[MPa]: 0.30[MPa]
·제1 가스를 승압부(TK)로부터 처리 용기(2) 내에 토출하는 시간[sec]: 0.3[sec]
·공정(STA)의 실행 전에 행하는 승압부(TK)에서의 제1 가스의 충전 시간[sec]: 3.4[sec]
·제1 가스의 가스종: Ar 가스
실시예 2의 실험(G22)에서 사용된 공정(STB)의 주된 프로세스 조건을 이하에 나타내었다.
<실험(G22)>
·실행 시간[sec]: 4.5[sec]
·제2 가스의 가스종: Ar 가스와 H2 가스와 NH3 가스와의 혼합 가스
·제2 가스의 총 유량[slm]: 20.5[slm]
·제2 가스의 가스마다의 유량[slm]: 7[slm](Ar 가스, 4.5[slm](H2 가스), 및 9[slm](NH3 가스)
실시예 2의 실험(G21)에서 사용된 공정(STA)의 주된 프로세스 조건을 이하에 나타내었다.
<실험(G21)>
·승압부(TK)에 의한 승압 시의 제1 가스의 설정 압력[MPa]: 0.30[MPa]
·제1 가스를 승압부(TK)로부터 처리 용기(2) 내에 토출하는 시간[sec]: 0.3[sec]
·공정(STA)의 실행 전에 행하는 승압부(TK)에서의 제1 가스의 충전 시간[sec]: 3.4[sec]
·제1 가스의 가스종: Ar 가스
실시예 2의 실험(G21)에서 사용된 공정(STB)의 주된 프로세스 조건을 이하에 나타내었다.
<실험(G21)>
·실행 시간[sec]: 4.5[sec]
·제2 가스의 가스종: Ar 가스와 N2 가스의 혼합 가스
·제2 가스의 총 유량[slm]: 12[slm]
·제2 가스의 가스마다의 유량[slm]: 7[slm](Ar 가스), 및 5[slm](N2 가스)
실시예 2의 실험(G22)에서 얻어진 결과를 나타낸다.
·실험(G22)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값: 5.0개
실시예 2의 실험(G21)에서 얻어진 결과를 나타낸다.
·실험(G21)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값: 9.5개
도 8에는, 실시예 2에서 얻어진 결과가 도시되어 있다. 도 8의 횡축은, 성막 처리의 처리 매수를 나타내고 있고, 도 8의 종축은, 성막 처리 웨이퍼(W)의 표면에 부착된 입경 45[nm] 이상의 사이즈의 파티클의 수를 나타내고 있다. 도 8에서, 부호 G21은 실험(G21)의 경우에 얻어진 파티클의 수이며, 부호 G22는 실험(G22)의 경우에 얻어진 파티클의 수이며, 부호 G21a는 실험(G21)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값이며, 부호 G22a는 실험(G22)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값이다.
상기한 실시예 2에서, 실험(G22)에서는, 공정(STB)에서의 제2 가스의 총 유량이 가장 많으므로, 도 8에 도시한 바와 같이, 파티클의 수의 평균값이 충분히 저감되었다.
(실시예 3)
이어서, 일 실시 형태의 퍼지 방법(MT)의 구체적인 실시예 3에 대해서 설명한다. 실시예 3에서는, 웨이퍼(W)의 성막 처리를 12매 행하고, 당해 성막 처리의 후에 행하는 퍼지 방법(MT)의 퍼지 처리를 웨이퍼마다 총 12회 행하여, 6매째와 12매째의 각 성막 처리 웨이퍼(W) 상의 파티클의 수를 계측하고, 파티클의 수의 평균값을 산출하였다.
실시예 3에서는, 실험(G33), 실험(G34), 실험(G35), 실험(G36)과 함께, 실험(G31) 및 실험(G32)이 행하여졌다. 실험(G31)의 퍼지 처리, 및 실험(G33)의 퍼지 처리에서는, 도 4에 도시하는 제3 퍼지 방법(MT3)이 사용되었다. 실험(G32)의 퍼지 처리, 실험(G34)의 퍼지 처리, 실험(G35)의 퍼지 처리, 및 실험(G36)의 퍼지 처리에서는, 도 5에 도시하는 제4 퍼지 방법(MT4)이 사용되었다. 따라서, 실험(G31), 실험(G33)에서는 공정(STA)의 실행 횟수는 1회이며, 실험(G32), 실험(G34), 실험(G35), 실험(G36)에서는 공정(STA)의 실행 횟수는 2회이다.
실시예 3의 실험(G33) 내지 실험(G36) 의 각각에서 사용된 공정(STA)의 주된 프로세스 조건을 이하에 나타내었다.
<실험(G33)>
·승압부(TK)에 의한 승압 시의 제1 가스의 설정 압력[MPa]: 0.30[MPa]
·제1 가스를 승압부(TK)로부터 처리 용기(2) 내에 토출하는 시간[sec]: 0.3[sec]
·공정(STA)의 실행 전에 행하는 승압부(TK)에서의 제1 가스의 충전 시간[sec]: 3.4[sec]
·제1 가스의 가스종: Ar 가스
<실험(G34)>
·승압부(TK)에 의한 승압 시의 제1 가스의 설정 압력[MPa]: 0.30[MPa]
·제1 가스를 승압부(TK)로부터 처리 용기(2) 내에 토출하는 시간[sec]: 0.3[sec]
·공정(STA)의 실행 전에 행하는 승압부(TK)에서의 제1 가스의 충전 시간[sec]: 3.4[sec]
·제1 가스의 가스종: Ar 가스
<실험(G35)>
·승압부(TK)에 의한 승압 시의 제1 가스의 설정 압력[MPa]: 0.30[MPa]
·제1 가스를 승압부(TK)로부터 처리 용기(2) 내에 토출하는 시간[sec]: 0.3[sec]
·공정(STA)의 실행 전에 행하는 승압부(TK)에서의 제1 가스의 충전 시간[sec]: 3.9[sec]
·제1 가스의 가스종: Ar 가스
<실험(G36)>
·승압부(TK)에 의한 승압 시의 제1 가스의 설정 압력[MPa]: 0.35[MPa]
·제1 가스를 승압부(TK)로부터 처리 용기(2) 내에 토출하는 시간[sec]: 0.3[sec]
·공정(STA)의 실행 전에 행하는 승압부(TK)에서의 제1 가스의 충전 시간[sec]: 3.9[sec]
·제1 가스의 가스종: Ar 가스
실시예 3의 실험(G33) 내지 실험(G36) 의 각각에서 사용된 공정(STB)의 주된 프로세스 조건을 이하에 나타내었다.
<실험(G33)>
·실행 시간[sec]: 4.5[sec]
·제2 가스의 가스종: Ar 가스와 H2 가스의 혼합 가스
·제2 가스의 총 유량[slm]: 12[slm]
·제2 가스의 가스마다의 유량[slm]: 7[slm](Ar 가스), 및 5[slm](H2 가스)
<실험(G34)>
·실행 시간[sec]: 4.5[sec]
·제2 가스의 가스종: Ar 가스와 H2 가스의 혼합 가스
·제2 가스의 총 유량[slm]: 12[slm]
·제2 가스의 가스마다의 유량[slm]: 7[slm](Ar 가스), 및 5[slm](H2 가스)
<실험(G35)>
·실행 시간[sec]: 4.5[sec]
·제2 가스의 가스종: Ar 가스와 H2 가스의 혼합 가스
·제2 가스의 총 유량[slm]: 12[slm]
·제2 가스의 가스마다의 유량[slm]: 7[slm](Ar 가스), 및 5[slm](H2 가스)
<실험(G36)>
·실행 시간[sec]: 4.5[sec]
·제2 가스의 가스종: Ar 가스와 H2 가스의 혼합 가스
·제2 가스의 총 유량[slm]: 12[slm]
·제2 가스의 가스마다의 유량[slm]: 7[slm](Ar 가스), 및 5[slm](H2 가스)
실시예 3의 실험(G31), 실험(G32) 의 각각에서 사용된 공정(STA)의 주된 프로세스 조건을 이하에 나타내었다.
<실험(G31)>
·승압부(TK)에 의한 승압 시의 제1 가스의 설정 압력[MPa]: 0.30[MPa]
·제1 가스를 승압부(TK)로부터 처리 용기(2) 내에 토출하는 시간[sec]: 0.3[sec]
·공정(STA)의 실행 전에 행하는 승압부(TK)에서의 제1 가스의 충전 시간[sec]: 3.4[sec]
·제1 가스의 가스종: Ar 가스
<실험(G32)>
·승압부(TK)에 의한 승압 시의 제1 가스의 설정 압력[MPa]: 0.30[MPa]
·제1 가스를 승압부(TK)로부터 처리 용기(2) 내에 토출하는 시간[sec]: 0.3[sec]
·공정(STA)의 실행 전에 행하는 승압부(TK)에서의 제1 가스의 충전 시간[sec]: 4.4[sec]
·제1 가스의 가스종: Ar 가스
실시예 3의 실험(G31), 실험(G32) 의 각각에서 사용된 공정(STB)의 주된 프로세스 조건을 이하에 나타내었다.
<실험(G31)>
·실행 시간[sec]: 4.5[sec]
·제2 가스의 가스종: Ar 가스와 N2 가스의 혼합 가스
·제2 가스의 총 유량[slm]: 12[slm]
·제2 가스의 가스마다의 유량[slm]: 7[slm](Ar 가스), 및 5[slm](N2 가스)
<실험(G32)>
·실행 시간[sec]: 4.5[sec]
·제2 가스의 가스종: Ar 가스와 H2 가스의 혼합 가스
·제2 가스의 총 유량[slm]: 12[slm]
·제2 가스의 가스마다의 유량[slm]: 7[slm](Ar 가스), 및 5[slm](H2 가스)
실시예 3의 실험(G33) 내지 실험(G36) 의 각각에서 얻어진 결과를 나타낸다.
·실험(G33)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값: 9.0개
·실험(G34)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값: 4.5개
·실험(G35)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값: 4.5개
·실험(G36)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값: 4.0개
실시예 3의 실험(G31), 실험(G32) 의 각각에서 얻어진 결과를 나타낸다.
·실험(G31)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값: 13.5개
·실험(G32)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값: 57.0개
또한, 도 9에는, 실시예 3에서 얻어진 결과가 도시되어 있다. 도 9의 횡축은, 성막 처리의 처리 매수를 나타내고 있고, 도 9의 종축은, 성막 처리 웨이퍼(W)의 표면에 부착된 입경 45[nm] 이상의 사이즈의 파티클의 수를 나타내고 있다. 도 9에서, 부호 G31은 실험(G31)의 경우에 얻어진 파티클의 수이며, 부호 G32는 실험(G32)의 경우에 얻어진 파티클의 수이다. 부호 G33은 실험(G33)의 경우에 얻어진 파티클의 수이며, 부호 G34는 실험(G34)의 경우에 얻어진 파티클의 수이며, 부호 G35는 실험(G35)의 경우에 얻어진 파티클의 수이며, 부호 G36은 실험(G36)의 경우에 얻어진 파티클의 수이다. 또한, 부호 G31a는 실험(G31)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값이며, 부호 G32a는 실험(G32)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값이며, 부호 G33a는 실험(G33)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값이며, 부호 G34a는 실험(G34)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값이며, 부호 G35a는 실험(G35)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값이며, 부호 G36a는 실험(G36)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값이다. 또한, 도 10에도, 실시예 3에서 얻어진 결과가 도시되어 있다. 도 10의 횡축은, 승압부(TK)에서의 제1 가스의 충전 시간[sec]을 나타내고 있고, 도 10의 종축은, 성막 처리 웨이퍼(W)의 표면에 부착된 입경 45[nm] 이상의 사이즈의 파티클의 수의 평균값을 나타내고 있다. 도 10에서, 부호 G41은 실험(G34)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값이며, 부호 G42는 실험(G35) 및 실험(G36)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값이며, 부호 G43은 실험(G32)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값이다.
상기한 실시예 3에서, 도 4에 도시하는 제3 퍼지 방법(MT3)을 사용한 실험(실험(G33), 실험(G31))인지, 도 5에 도시하는 제4 퍼지 방법(MT4)을 사용한 실험(실험(G34) 내지 실험(G36), 실험(G32))인지에 상관없이, 공정(STB)에서 제2 가스로서 H2 가스를 사용한 실험(G33) 내지 실험(G36)이, 도 9에 도시한 바와 같이, 공정(STB)에서 제2 가스로서 N2 가스를 사용한 실험(G31)보다도 파티클의 수의 평균값이 더 저감되어 있다. 또한, 실시예 3에서, 공정(STA)의 실행 전에 행하는 승압부(TK)에서의 제1 가스의 충전 시간이, 실험(G32)의 경우, 실험(G33) 내지 실험(G36), 실험(G31)의 경우보다도 비교적 긴 경우(실시예 3에서는, 4.4[sec] 이상의 경우)에는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 도 4에 도시하는 제3 퍼지 방법(MT3)을 사용한 실험(실험(G33), 실험(G31))인지, 도 5에 도시하는 제4 퍼지 방법(MT4)을 사용한 실험(실험(G34) 내지 실험(G36), 실험(G32))인지에 상관없이, 파티클의 수의 평균값이 증가하고 있다. 또한, 실시예 3에서, 공정(STA)에서 승압부(TK)에 의한 승압 시의 제1 가스의 압력이, 실험(G36)의 경우(0.35[MPa])와 같이, 실험(G33) 내지 실험(G35), 실험(G31), 실험(G32)의 경우(0.30[MPa])보다도 비교적 고압인 경우에는, 도 4에 도시하는 제3 퍼지 방법(MT3)을 사용한 실험(실험(G33), 실험(G31))인지, 도 5에 도시하는 제4 퍼지 방법(MT4)을 사용한 실험(실험(G34) 내지 실험(G36), 실험(G32))인지에 상관없이, 파티클의 수의 평균값이 저감되어 있다. 공정(STA)이나 공정(STD)에서의 퍼지의 강도에 대해서는, 충격파를 부여해서 파티클을 박리하고 있기 때문에, (승압부(TK)에서의 가스의 충전 시간)×(승압 시의 설정 압력)의 수치가 기준이 된다. 실시예 3에서는, 충전 시간 4.4[sec] 이상이 되면 파티클의 증가가 확인되었기 때문에, (승압부(TK)에서의 가스의 충전 시간)×(승압 시의 설정 압력)의 수치가 1.3을 초과하면 파티클의 발생 리스크가 높아진다. 이것은, 충격파의 위력이 너무 높기 때문에, 그 후에 이어서 실행되는 공정(STB)에서의 가스의 점성력에 의한 파티클 제거 능력을 초과해서 처리 용기(2) 내의 부착물이 박리되기 때문에, 가스의 점성력으로는 전부 제거할 수 없는 파티클이 성막 처리 웨이퍼(W)에 부착되어버리기 때문이라고 추측된다.
(실시예 4)
이어서, 일 실시 형태의 퍼지 방법(MT)의 구체적인 실시예 4에 대해서 설명한다. 실시예 4에서는, 웨이퍼(W)의 성막 처리를 12매 행하고, 당해 성막 처리 후에 행하는 퍼지 방법(MT)의 퍼지 처리를 웨이퍼마다 총 12회 행하여, 6매째, 12매째의 각 성막 처리 웨이퍼(W) 상의 파티클의 수를 계측하고, 파티클의 수의 평균값을 산출하였다.
실시예 4에서는, 실험(G52)과 함께, 실험(G51)이 행하여졌다. 실험(G52)의 퍼지 처리에서는, 도 6에 나타내는 제5 퍼지 방법(MT5)이 사용되었다. 실험(G51)의 퍼지 처리에서는, 도 4에 도시하는 제3 퍼지 방법(MT3)이 사용되었다.
실시예 4의 실험(G52)에서 사용된 공정(STA)의 주된 프로세스 조건을 이하에 나타내었다.
<실험(G52)>
·승압부(TK)에 의한 승압 시의 제1 가스의 설정 압력[MPa]: 0.35[MPa]
·제1 가스를 승압부(TK)로부터 처리 용기(2) 내에 토출하는 시간[sec]: 0.3[sec]
·공정(STA)의 실행 전에 행하는 승압부(TK)에서의 제1 가스의 충전 시간[sec]: 3.9[sec]
·제1 가스의 가스종: Ar 가스
실시예 4의 실험(G52)에서 사용된 공정(STE)의 주된 프로세스 조건을 이하에 나타내었다.
<실험(G52)>
·실행 시간[sec]: 10.0[sec]
·제2 가스의 가스종: Ar 가스와 H2 가스와의 혼합 가스
·제2 가스의 총 유량[slm]: 6[slm]
·제2 가스의 가스마다의 유량[slm]: 1[slm](Ar 가스), 및 5[slm](H2 가스)
·고주파 전원부(51)로부터 상부 전극(가스 공급부(5))에 공급되는 고주파 전력의 주파수[kHz]와 값[W] 및 단위 면적당 값[W/cm2]: 450[kHz], 500[W], 0.55[W/cm2]
실시예 4의 실험(G51)에서 사용된 공정(STA)의 주된 프로세스 조건을 이하에 나타내었다.
<실험(G51)>
·승압부(TK)에 의한 승압 시의 제1 가스의 설정 압력[MPa]: 0.35[MPa]
·제1 가스를 승압부(TK)로부터 처리 용기(2) 내에 토출하는 시간[sec]: 0.3[sec]
·공정(STA)의 실행 전에 행하는 승압부(TK)에서의 제1 가스의 충전 시간[sec]: 3.9[sec]
·제1 가스의 가스종: Ar 가스
실시예 4의 실험(G51)에서 사용된 공정(STE)의 주된 프로세스 조건을 이하에 나타내었다.
<실험(G51)>
·실행 시간[sec]: 4.5[sec]
·제2 가스의 가스종: Ar 가스와 H2 가스와의 혼합 가스
·제2 가스의 총 유량[slm]: 12[slm]
·제2 가스의 가스마다의 유량[slm]: 7[slm](Ar 가스), 및 5[slm](H2 가스)
·(고주파 전원은 사용하지 않음)
실시예 4의 실험(G52)에서 얻어진 결과를 나타낸다.
·실험(G52)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값: 3.5개
실시예 4의 실험(G51)에서 얻어진 결과를 나타낸다.
·실험(G51)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값: 13.7개
또한, 도 11에는, 실시예 4에서 얻어진 결과가 도시되어 있다. 도 11의 횡축은, 성막 처리의 처리 매수를 나타내고 있고, 도 11의 종축은, 성막 처리 웨이퍼(W)의 표면에 부착된 입경 45[nm] 이상의 사이즈의 파티클의 수를 나타내고 있다. 도 11에서, 부호 G51은 실험(G51)의 경우에 얻어진 파티클의 수이며, 부호 G52는 실험(G52)의 경우에 얻어진 파티클의 수이며, 부호 G51a는 실험(G51)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값이며, 부호 G52a는 실험(G52)의 경우에 얻어진 파티클의 수의 평균값이다.
상기한 실시예 4에서, 실험(G51)에서는 공정(STB)에서 플라즈마를 사용하고 있지 않지만, 실험(G52)에서는 공정(STB)에 대응하는 공정(STE)에서 플라즈마를 사용하고 있고, 또한, 실험(G52)의 경우가, 실험예(G51)의 경우보다도, 공정(STB) 및 공정(STE)에서 H2 가스의 비율이 더 크고, 또한 실행 시간이 길므로, 보다 효과가 높다.
상기한 실시예 1 내지 실시예 4에서는, 공정(STA)을 실행한 후에 공정(STD)을 실행하는 순서로 기재했지만, 공정(STA), 공정(STD)은 모두 승압부(TK), 또는 가스 배관 중에 가스를 승압해서 축적한 후에 처리 용기(2) 내에 토출함으로써 충격파를 형성해서 파티클을 박리하는 방법이기 때문에, 어느 공정을 먼저 행해도 상관없다. 또한, 각각의 공정은 1회 또는 복수회 실행하도록 해도 된다. 단, 공정(STA), 또는 공정(STD)의 실행 횟수가 많아지면, 웨이퍼(W)의 성막 처리의 간격이 길어지기 때문에, 스루풋의 저하로 이어져서 바람직하지 않다. 이들 충격파를 발생시키는 퍼지 공정(STA), 공정(STD)에 이어서, 공정(STB), 공정(STE)과 같은 가스를 대량으로 통류시키는 공정을 실행하여, 가스의 점성력을 사용해서 박리된 파티클을 가스와 함께 배출하는 순서로 퍼지를 실행하는 것이 효과적이다. 나아가, 충격파를 발생시키는 공정과, 그것에 이어서 실행되는 가스의 점성력을 사용해서 파티클을 배출하는 공정은, 일관해서, 가스가 점성류의 특성을 나타내는 압력 영역에서 실행되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 일단 박리된 파티클을 처리 용기(2) 내에 낙하시키지 않고, 가스와 함께 배출할 수 있다. 또한, 공정(STA)은, 성막 처리에서 사용하는 가스 라인과는 독립된 가스 라인(L61)을 사용하고 있기 때문에, 웨이퍼(W)에의 성막 처리 중에 미리 충전을 행해 둘 수 있다. 또한, 공정(STA)이 복수회 실행되는 경우에는, 공정(STB)은, 당해 복수회 실행되는 공정(STA) 중 마지막으로 실행되는 공정(STA)의 실행 후에 실행된다. 또한, 일 실시 형태의 퍼지 방법(MT)에서는, 제1 퍼지 방법(MT1), 제2 퍼지 방법(MT2), 제4 퍼지 방법(MT4) 의 각각에 있어서, 공정(STB) 또는 공정(STE)의 실행 전에 공정(STD)을 실행해도 된다.
공정(STC)에 대해서는, 성막 시에 부착된 처리 용기(2) 내의 부착물의 기화를 억제하여, 안정화시키므로, 다른 공정과 조합하는 경우에는, 최초로 실행하는 것이 바람직하고, 최초로 실행함으로써, 처리 용기(2) 내의 부착물을 일단 안정화하고, 그 후의 공정에 의해, 더 효율적으로 파티클을 제거할 수 있다. 그러나, 조합의 순서는 이것에 한정되지 않고, 다른 공정에 의해 파티클을 박리, 또는 제거한 후에, 계속해서 공정(STC)을 실행하는 것으로 해도 된다. 구체적으로는, 일 실시 형태의 퍼지 방법(MT)에 있어서, 공정(STC)은, 공정(STA)의 실행 전 또는 실행 후에 실행되거나, 또는, 공정(STB)의 실행 전 또는 실행 후에 실행된다. 또한, 공정(STC)은, 퍼지 방법(MT)에 있어서 적어도 1회 실행된다. 또한, 일 실시 형태의 퍼지 방법(MT)에 있어서, 공정(STA)을 복수회 실행하는 경우에는, 공정(STA)이 복수회 실행되는 기간 중에, 공정(STC)을 적어도 1회 실행한다. 또한, 일 실시 형태의 퍼지 방법(MT)에 포함되는 공정(STB)에 대해서는, 공정(STB)을 사용하지 않고 공정(STE)을 사용해도 된다.
공정(STC), 공정(STD)의 구체적인 프로세스 조건은 이하와 같다.
공정(STC)의 주된 프로세스 조건:
·실행 시간[sec]: 3.0[sec]
·제3 가스의 가스종: Ar 가스와 H2 가스와 N2 가스와의 혼합 가스
·제3 가스의 총 유량[slm]: 7.6[slm]
·제3 가스의 가스마다의 유량[slm]: 1.6[slm](Ar 가스), 및 4.0[slm](H2 가스), 및 2.0[slm](N2 가스)
·공정(STC) 실행 시의 처리 용기(2)의 설정 압력[Pa]: 333[Pa]
·고주파 전원부(51)로부터 상부 전극(가스 공급부(5))에 공급되는 고주파 전력의 주파수[kHz] 및 값[W]: 450[kHz], 1,350[W]
공정(STD)의 주된 프로세스 조건:
·제4 가스의 충전 시간[sec]: 2.0[sec]
·가스 라인(L62)에 충전하는 충전 가스의 가스종: Ar 가스
·가스 라인(L63)에 충전하는 충전 가스의 가스종: Ar 가스
·가스 라인(L62)의 승압 시의 충전 가스의 설정 압력[MPa]: 0.07[MPa]
·가스 라인(L63)의 승압 시의 충전 가스의 설정 압력[MPa]: 0.07[MPa]
·제4 가스를 처리 용기(2) 내에 토출하는 시간[sec]: 0.1[sec]
가스 라인(L62), 가스 라인(L63)의 승압 시에 가스를 충전하기 위한 설정 압력은, 상기의 설정에 한정되지 않고, 0.05 내지 0.5[MPa]의 사이에서 설정할 수 있다. 또한, 상기에서는, 승압한 제4 가스를 처리 용기(2)에 토출하는 시간을 0.1[sec]로 했지만, 토출에 이어서, 처리 용기(2) 내의 압력을 점성류 영역에서 유지하기 위해서, 가스 라인(L62), 가스 라인(L63)으로부터 불활성 가스를 흘려도 된다. 그 경우, 예를 들어 가스 라인(L62)으로부터 Ar 가스를 2,000[sccm], 6.0[sec]간, 가스 라인(L63)으로부터 Ar 가스를 2,000[sccm], 6.0[sec]간, 흘려도 된다. 그 동안에, 제4 가스를 처리 용기(2) 내에 토출하기 위한 밸브(V2), 밸브(V3)는 열린 상태 그대로 유지되기 때문에, 제4 가스를 처리 용기(2) 내에 토출하는 시간은 총 6.1[sec]이 된다.
이상, 적합한 실시 형태에 있어서 본 발명의 원리를 도시하여 설명해 왔지만, 본 발명은 그러한 원리로부터 일탈하지 않고 배치 및 상세에 있어서 변경될 수 있음은, 당업자에 의해 인식된다. 본 발명은 본 실시 형태에 개시된 특정한 구성에 한정되는 것이 아니다. 따라서, 특허 청구 범위 및 그 정신의 범위로부터 오는 모든 수정 및 변경에 권리를 청구한다.
1 : 기판 처리 장치 100 : 제어부
101 : 프로그램 저장부 2 : 처리 용기
21 : 배기실 211 : 개구부
22 : 배기로 23 : 압력 조정부
24 : 배기부 25 : 반송구
26 : 게이트 밸브 27 : 천장벽
28 : 절연 부재 3 : 적재대
31 : 지지 부재 32 : 가이드 링
33 : 하부 전극 34 : 가열 기구
41 : 승강 핀 42 : 지지판
43 : 승강 축 44 : 승강 기구
45 : 벨로우즈체 5 : 가스 공급부
51 : 고주파 전원부 511 : 정합기
52 : 가스 공급실 53 : 구멍
54 : 가열 기구 6 : 가스 공급로
61 : 가스원 62 : 가스원
63 : 가스원 L61 : 가스 라인
L62 : 가스 라인 L63 : 가스 라인
MF1 : 매스 플로우 컨트롤러 MF2 : 매스 플로우 컨트롤러
MT : 퍼지 방법 MT1 : 제1 퍼지 방법
MT2 : 제2 퍼지 방법 MT3 : 제3 퍼지 방법
MT4 : 제4 퍼지 방법 MT5 : 제5 퍼지 방법
STA : 공정 STB : 공정
STC : 공정 STD : 공정
STE : 공정 TK : 승압부
TKP : 압력계 TKT : 가스 저류 탱크
V1 : 밸브 V2 : 밸브
V3 : 밸브 V4 : 밸브
V5 : 압력 조정 밸브 V6 : 밸브
V7 : 밸브 W : 웨이퍼

Claims (11)

  1. 기판 처리 장치의 처리 용기 내에서 웨이퍼에 성막 처리를 실행한 후의 해당 처리 용기 내를 퍼지하는 퍼지 방법으로서,
    상기 기판 처리 장치의 제1 가스 라인에 있어서 제1 가스를 승압한 후에 해당 제1 가스를 상기 처리 용기 내에 토출하는 제1 공정과,
    제2 가스를 처리 용기 내에 공급하는 제2 공정,
    을 포함하고,
    상기 제2 공정은, 상기 제1 공정의 실행 후에 실행되고,
    상기 제1 가스는, 불활성 가스를 포함하고,
    상기 제2 가스는, 수소 가스 또는 질소 함유 가스 또는 희가스 또는 이들 가스의 조합을 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공정을 복수회 실행하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 공정은, 최후의 상기 제1 공정의 실행 후에 실행되는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    제3 가스를 상기 처리 용기 내에 공급하는 제3 공정을 더 포함하고,
    상기 제3 공정은, 상기 제1 공정의 실행 전 또는 실행 후에 실행되거나, 또는, 상기 제2 공정의 실행 전 또는 실행 후에 실행됨과 함께, 1회 또는 복수회 실행되고,
    상기 제3 가스는, 질소 함유 가스를 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3 공정에서는, 상기 제3 가스의 플라즈마를 생성하는, 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 공정을 복수회 실행하는 동안에, 상기 제3 공정을 적어도 1회 실행하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치의 하나 또는 복수의 제2 가스 라인에 제4 가스를 충전한 후에 해당 제4 가스를 상기 처리 용기 내에 토출하는 제4 공정을 더 포함하고,
    상기 제4 공정은, 상기 제2 공정의 실행 전에 실행되고,
    상기 제4 가스는, 불활성 가스를 포함하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 가스는, 수소 가스를 포함하고,
    상기 제2 공정에서는, 상기 제2 가스의 플라즈마를 생성하는, 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 희가스는, Ar 가스인, 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 불활성 가스는, Ar 가스 또는 N2 가스인, 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 가스 라인은 승압부를 포함하는 방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7038618B2 (ja) * 2018-07-12 2022-03-18 東京エレクトロン株式会社 クリーニング方法及び基板処理装置
KR102494377B1 (ko) 2019-08-12 2023-02-07 커트 제이. 레스커 컴파니 원자 스케일 처리를 위한 초고순도 조건

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6803546B1 (en) * 1999-07-08 2004-10-12 Applied Materials, Inc. Thermally processing a substrate
KR20050108954A (ko) * 2004-05-14 2005-11-17 주식회사 케이피티 티타늄계 금속의 질화 방법
JP2006173299A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Nec Electronics Corp 半導体装置の製造方法
US8008214B2 (en) * 2005-12-16 2011-08-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of forming an insulation structure and method of manufacturing a semiconductor device using the same
JP2014198872A (ja) 2013-03-29 2014-10-23 東京エレクトロン株式会社 成膜装置及びガス供給装置並びに成膜方法
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

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1636860B (zh) * 2003-12-26 2011-04-20 松下电器产业株式会社 氢生成装置和使用该装置的燃料电池***
KR100642646B1 (ko) * 2005-07-08 2006-11-10 삼성전자주식회사 고진공 화학기상증착 기술을 사용하여 에피택시얼반도체층을 선택적으로 형성하는 방법들 및 이에 사용되는배치형 고진공 화학기상증착 장비들
US7727908B2 (en) * 2006-08-03 2010-06-01 Micron Technology, Inc. Deposition of ZrA1ON films
US7829158B2 (en) * 2007-05-07 2010-11-09 Tokyo Electron Limited Method for depositing a barrier layer on a low dielectric constant material
JP5036849B2 (ja) * 2009-08-27 2012-09-26 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、クリーニング方法および基板処理装置
US9546419B2 (en) * 2012-11-26 2017-01-17 Applied Materials, Inc. Method of reducing tungsten film roughness and resistivity
JP6362488B2 (ja) * 2014-09-09 2018-07-25 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP6368732B2 (ja) * 2016-03-29 2018-08-01 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及びプログラム
US10224224B2 (en) * 2017-03-10 2019-03-05 Micromaterials, LLC High pressure wafer processing systems and related methods

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6803546B1 (en) * 1999-07-08 2004-10-12 Applied Materials, Inc. Thermally processing a substrate
KR20050108954A (ko) * 2004-05-14 2005-11-17 주식회사 케이피티 티타늄계 금속의 질화 방법
JP2006173299A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Nec Electronics Corp 半導体装置の製造方法
US8008214B2 (en) * 2005-12-16 2011-08-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of forming an insulation structure and method of manufacturing a semiconductor device using the same
JP2014198872A (ja) 2013-03-29 2014-10-23 東京エレクトロン株式会社 成膜装置及びガス供給装置並びに成膜方法
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

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