DS — NH3) Xn ^ SiN 膜
[0304]NH3— (HCDS 一 C 3H6— BCl 3一 NH 3) X η 一 SiBCN 膜
[0305]NH3— (HCDS 一 BCl 3一 NH 3) X η 一 SiBN 膜
[0306]这些成膜时序的各步骤中的处理步骤\处理条件例如能够设为与上述实施方式同样的处理步骤、处理条件。此外，在对晶片200供给BCl3气体的步骤中，使BCl 3气体从气体供给管232b起流动。另外，由MFC241b控制的BCl3气体的供给流量例如设为100?lOOOOsccm范围内的流量。其他处理条件例如设为与图4所示的成膜时序的步骤2同样的条件。
[0307]另外，例如，可以在晶片200上形成了包含钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)、铌(Nb)、铝(Al)、钼(Mo)、钨(W)等金属元素的金属类薄膜后，能够适合地实施上述清洁处理。
[0308]在形成金属类薄膜的情况下，作为原料气体，例如能够使用:四氯化钛(TiCl4)气体、四氟化钛(TiF4)气体、四氯化锆(ZrCl4)气体、四氟化锆(ZrF4)气体、四氯化铪(HfCl4)气体、四氟化铪(HfF4)气体、五氯化钽(TaCl5)气体、五氟化钽(TaF5)气体、五氯化铌(NbCl5)气体、五氟化铌(NbF5)气体、三氯化铝(AlCl3)气体、三氟化铝(AlF3)气体、五氯化钼(MoCl5)气体、五氟化钼(MoF5)气体、六氯化钨(WCl6)气体、六氟化钨(WF6)气体等包含金属元素和卤素元素的无机金属气体。另外，作为原料气体，例如也能够使用三甲基铝(Al (CH3)3，简称:TMA)气体等金属元素和包含碳的有机金属气体。作为反应气体，能够使用与上述实施方式相同的气体。
[0309]例如，通过以下所示的成膜时序，能够在晶片200上形成氮化钛膜(TiN膜)、氮化钽膜(TaN膜)、氮化铝钛膜(TiAlN膜)、氮化铝钽膜(TaAlN膜)。这些成膜时序的各步骤中的处理步骤\处理条件例如能够设为与上述实施方式同样的处理步骤、处理条件。
[0310]NH3— (TiCl 4一 NH3) Xn — TiN 膜[0311 ] NH3— (TaCl 5— NH 3) X η — TaN 膜
[0312]NH3— (TiCl 4— TMA — NH 3) X η — TiAlN 膜
[0313]NH3— (TaCl 5一 TMA 一 NH 3) X η 一 TaAlN 膜
[0314]如以上所述，在通过除去包含硅类绝缘膜等半导体类薄膜、导电性金属膜等金属类薄膜的堆积物而清洁处理室内的情况下，也能够适合地应用本发明。在这些情况下，清洁处理的处理步骤、处理条件也能够设为与上述实施方式同样的处理步骤、处理条件。在这些情况下也能够得到与上述实施方式、各变形例同样的效果。此外，在上述各成膜时序中，也可以不进行供给册13气体的表面改性步骤。但是，由于能够促进原料气体、含碳气体等向晶片上吸附这一点，优选进行表面改性步骤。
[0315]优选的是，使用于这些各种薄膜的成膜处理的工艺制程程序(记载了成膜处理的处理步骤、处理条件等的程序)、用于包含这些各种薄膜的堆积物除去的清洁制程程序(记载了清洁处理的处理步骤、处理条件等的程序)根据成膜处理、清洁处理内容(形成或除去的薄膜的膜种类、组成比、膜质、膜厚等)而分别独立地准备(准备多个)。然后，优选的是，在开始衬底处理时，根据衬底处理的内容，从多个制程程序之中适宜选择适当的制程程序。具体而言，优选的是，将根据衬底处理的内容独立准备的多个制程程序经由电通信线路、记录了该制程程序的记录介质(外部存储装置123)而预先保存(安装)在衬底处理装置具备的存储装置121c内。然后，在开始成膜处理、清洁处理时，衬底处理装置具备的CPU121a根据衬底处理的内容，从保存在存储装置121c内的多个制程程序之中适宜选择适当的制程程序。通过按这种方式构成，能够以一台衬底处理装置通用且再现性良好地形成、除去各种膜种类、组成比、膜质、膜厚的薄膜。另外，能够减轻操作人员的操作负担(处理步骤、处理条件等的输入负担等)，并能够在避免操作错误的同时，迅速地开始衬底处理。
[0316]上述工艺制程程序、清洁制程程序不限于重新制作的情况，例如也可以通过变更已经安装于衬底处理装置的已有的制程程序来准备。在变更制程程序的情况下，也可以将变更后的制程程序经由电通信线路或记录了该制程程序的记录介质而安装在衬底处理装置中。另外，也可以操作已有的衬底处理装置具备的输入输出装置122，并直接变更已经安装于衬底处理装置的已有的制程程序。
[0317]在上述实施方式中，说明了使用一次处理多片衬底的批量式衬底处理装置来形成薄膜的例子。本发明不限定于上述实施方式，例如，也能够适合应用于使用一次处理一片或多片衬底的单片式衬底处理装置来形成薄膜的情况。另外，在上述实施方式中，说明了使用具有热壁型处理炉的衬底处理装置来形成薄膜的例子。本发明不限定于上述实施方式，也能够适合应用于使用具有冷壁型处理炉的衬底处理装置来形成薄膜的情况。在这些情况下，处理条件例如也能够设为与上述实施方式同样的处理条件。
[0318]例如在使用包括图8 (a)所示的处理炉302的衬底处理装置来形成膜的情况下，也能够适合地应用本发明。处理炉302包括:形成处理室301的处理容器303、呈淋浴状向处理室301内供给气体的簇射头303s、以水平姿势支承一片或多片晶片200的支承台317、从下方支承支承台317的旋转轴355以及设置于支承台317的加热器307。在簇射头303s的入口(气体导入口)上，连接有供给上述原料气体的气体供给端口 332a和供给上述反应气体的气体供给端口 332b。在气体供给端口 332a上连接有与上述实施方式的原料气体供给系统同样的原料气体供给系统。在气体供给端口 332b上连接有与上述实施方式的反应气体供给系统同样的反应气体供给系统。在气体供给端口 332a、332b上连接有与上述实施方式的清洁气体供给系统同样的清洁气体供给系统。在簇射头303s的出口(气体排出口)上设置有呈喷淋状向处理室301内供给气体的气体分散板。在处理容器303上设置有将处理室301内排气的排气口 331。在排气口 331上连接有与上述实施方式的排气系统同样的排气系统。
[0319]另外，例如在使用包括图8(b)所示的处理炉402的衬底处理装置来形成膜的情况下，也能够适合地应用本发明。处理炉402包括:形成处理室401的处理容器403、以水平姿势支承一片或多片晶片200的支承台417、从下方支承支承台417的旋转轴455、朝向处理容器403内的晶片200进行光照射的灯加热器407以及使灯加热器407的光透过的石英窗403w。在处理容器403上，连接有供给上述原料气体的气体供给端口 432a和供给上述反应气体的气体供给端口 432b。在气体供给端口 432a上连接有与上述实施方式的原料气体供给系统同样的原料气体供给系统。在气体供给端口 432b上连接有与上述实施方式的反应气体供给系统同样的反应气体供给系统。在气体供给端口 432a、432b上连接有与上述实施方式的清洁气体供给系统同样的清洁气体供给系统。在处理容器403上设置有将处理室401内排气的排气口 431。在排气口 431上连接有与上述实施方式的排气系统同样的排气系统。
[0320]在使用这些衬底处理装置的情况下，也能够用与上述实施方式、变形例同样的时序、处理条件来进行成膜处理、清洁处理。
[0321]另外，上述实施方式或变形例等能够适宜组合使用。另外，此时的处理条件例如能够设为与上述实施方式同样的处理条件。
[0322]<本发明的优选的技术方案>
[0323]以下附记本发明的优选的技术方案。
[0324](附记I)
[0325]根据本发明的一个技术方案，提供一种清洁方法，交替地重复以下工序:
[0326]通过向处理衬底的处理室内供给清洁气体，并经由排气管排出所述处理室内的所述清洁气体而清洁所述处理室内的工序；和
[0327]通过维持实质停止了所述清洁气体向所述排气管内的流通的状态而冷却所述排气管的工序。
[0328](附记2)
[0329]附记I所述的方法，优选的是，
[0330]进行清洁所述处理室内的工序直到所述排气管的温度成为第一温度，进行冷却所述排气管的工序直到所述排气管的温度成为比所述第一温度低的第二温度。
[0331](附记3)
[0332]附记2所述的方法，优选的是，
[0333]所述第一温度是小于会在所述排气管上产生腐蚀的温度的温度。
[0334](附记4)
[0335]附记2或3所述的方法，优选的是，
[0336]所述第二温度为所述第一温度的1/2以下的温度。
[0337](附记5)
[0338]附记I至4中任一项所述的方法，优选的是，
[0339]在冷却所述排气管的工序中，使非活性气体向所述排气管内流通。
[0340](附记6)
[0341]附记I至5中任一项所述的方法，优选的是，
[0342]将冷却所述排气管的工序的实施时间设为比清洁所述处理室内的工序的实施时间长。
[0343](附记7)
[0344]附记I至6中任一项所述的方法，优选的是，
[0345]在清洁所述处理室内的工序中，将向所述处理室内供给所述清洁气体的工序、在停止了向所述处理室内供给所述清洁气体的状态下经由所述排气管排出所述处理室内的所述清洁气体的工序作为一个循环并重复该循环。
[0346](附记8)
[0347]附记7所述的方法，优选的是，
[0348]将冷却所述排气管的工序的实施时间设为比进行一次所述循环需要的时间长。
[0349](附记9)
[0350]附记I至8中任一项所述的方法，优选的是，
[0351 ] 在清洁所述处理室内的工序中，经由设置在所述处理室内的喷嘴供给所述清洁气体。
[0352](附记10)
[0353]附记I至9中任一项所述的方法，优选的是，
[0354]在冷却所述排气管的工序中，使所述排气管自然冷却或通过向所述排气管内供给非活性气体而使所述排气管强制冷却。
[0355](附记11)
[0356]附记I至10中任一项所述的方法，优选的是，
[0357]还具有如下工序:通过对所述处理室内的衬底供给处理气体，并经由所述排气管将所述处理室内的所述处理气体排出，由此准备处理了所述衬底后的所述处理室。
[0358](附记12)
[0359]附记11所述的方法，优选的是，
[0360]所述处理气体包含:包含卤素元素的气体(卤素类气体)、包含氮和氢的气体(氮氢化合物类气体)。优选的是，包含所述卤素元素的气体在一个分子中具有三个以上所述卤素元素。
[0361](附记13)
[0362]附记I至12中任一项所述的方法，优选的是，
[0363]所述清洁气体包含氟类气体。
[0364](附记14)
[0365]根据本公开的另一技术方案，提供一种半导体器件的制造方法和衬底处理方法，包括:
[0366]通过对处理室内的衬底供给处理气体，并经由排气管排出所述处理室内的所述处理气体，由此处理所述衬底的工序；和
[0367]清洁所述处理室内的工序，
[0368]在清洁所述处理室内的工序中，交替地重复以下工序:
[0369]第一工序，通过向所述处理室内供给清洁气体，并经由所述排气管排出所述处理室内的所述清洁气体而清洁所述处理室内；和
[0370]第二工序，通过维持实质停止了所述清洁气体向所述排气管内的流通的状态而冷却所述排气管。
[0371](附记15)
[0372]根据本发明的又另一技术方案，提供一种衬底处理装置，具有:
[0373]处理衬底的处理室；
[0374]向所述处理室内供给气体的供给系统；
[0375]排气系统，经由排气管将所述处理室内排气；以及
[0376]控制部，构成为以交替地重复以下处理的方式控制所述供给系统和所述排气系统:通过向所述处理室内供给清洁气体，并经由所述排气管排出所述处理室内的所述清洁气体而清洁所述处理室内的处理；和通过维持实质停止了所述清洁气体向所述排气管内的流通的状态而冷却所述排气管的处理。
[0377](附记16)
[0378]根据本发明的又另一技术方案，提供一种程序和记录了该程序的计算机可读取记录介质，所述程序使计算机交替地重复执行以下步骤:
[0379]通过向处理衬底的处理室内供给清洁气体，并经由排气管排出所述处理室内的所述清洁气体而清洁所述处理室内的步骤；和
[0380]通过维持实质停止了所述清洁气体向所述排气管内的流通的状态而冷却所述排气管的步骤。
【主权项】
1.一种清洁方法，交替地重复以下工序: (a)通过向处理衬底的处理室内供给清洁气体，并经由排气管排出所述处理室内的所述清洁气体，由此清洁所述处理室内的工序；和 (b)通过维持实质停止了所述清洁气体向所述排气管内的流通的状态而冷却所述排气管的工序。2.根据权利要求1所述的清洁方法，其中， 进行所述(a)直到所述排气管的温度成为第一温度，进行所述(b)直到所述排气管的温度成为比所述第一温度低的第二温度。3.根据权利要求2所述的清洁方法，其中， 所述第一温度是小于会在所述排气管上产生腐蚀的温度的温度。4.根据权利要求2所述的清洁方法，其中， 所述第二温度为所述第一温度的1/2以下的温度。5.根据权利要求1所述的清洁方法，其中， 在所述(b)中，使非活性气体向所述排气管内流通。6.根据权利要求1所述的清洁方法，其中， 使所述(b)的实施时间比所述(a)的实施时间长。7.根据权利要求1所述的清洁方法，其中， 在所述(a)中，将向所述处理室内供给所述清洁气体的工序、在停止了向所述处理室内供给所述清洁气体的状态下经由所述排气管排出所述处理室内的所述清洁气体的工序作为一个循环并重复该循环。8.根据权利要求7所述的清洁方法，其中， 将所述(b)的实施时间设为比进行一次所述循环需要的时间长。9.根据权利要求1所述的清洁方法，其中， 在所述(a)中，经由设置在所述处理室内的喷嘴供给所述清洁气体。10.根据权利要求1所述的清洁方法，其中， 在所述(b)中，使所述排气管自然冷却或通过向所述排气管内供给非活性气体而使所述排气管强制冷却。11.根据权利要求1所述的清洁方法，其中， 还具有如下工序:通过对所述处理室内的衬底供给处理气体，并经由所述排气管将所述处理室内的所述处理气体排出，由此准备处理了所述衬底后的所述处理室。12.根据权利要求11所述的清洁方法，其中， 所述处理气体包含:含有卤素元素的气体、含有氮和氢的气体。13.根据权利要求1所述的清洁方法，其中， 所述清洁气体包含氟类气体。14.一种半导体器件的制造方法，包括: 通过对处理室内的衬底供给处理气体，并经由排气管排出所述处理室内的所述处理气体，由此处理所述衬底的工序；和清洁所述处理室内的工序， 在清洁所述处理室内的工序中，交替地重复以下工序: 第一工序，通过向所述处理室内供给清洁气体，并经由所述排气管排出所述处理室内的所述清洁气体，由此清洁所述处理室内；和 第二工序，通过维持实质停止了所述清洁气体向所述排气管内的流通的状态而冷却所述排气管。15.一种衬底处理装置，具有: 处理衬底的处理室； 向所述处理室内供给气体的供给系统； 排气系统，经由排气管将所述处理室内排气；以及 控制部，构成为以交替地重复以下处理的方式控制所述供给系统和所述排气系统:通过向所述处理室内供给清洁气体，并经由所述排气管排出所述处理室内的所述清洁气体而清洁所述处理室内的处理；和通过维持实质停止了所述清洁气体向所述排气管内的流通的状态而冷却所述排气管的处理。
【专利摘要】清洁方法、半导体器件的制造方法及衬底处理装置，抑制由进行清洁处理导致的排气管的腐蚀。交替地重复：通过向处理衬底的处理室内供给清洁气体，并经由排气管排出处理室内的清洁气体而清洁处理室内的工序；和通过维持实质停止了清洁气体向排气管内的流通的状态而冷却排气管的工序。
【IPC分类】H01L21/02, H01L21/67
【公开号】CN105225926
【申请号】CN201510367912
【发明人】小仓慎太郎, 笹岛亮太
【申请人】株式会社日立国际电气
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年6月29日
【公告号】US9340872, US20150376781