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公開番号2025072108
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-09
出願番号2023182637
出願日2023-10-24
発明の名称クリーニング方法、および成膜装置
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/31 20060101AFI20250430BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】成膜において基板支持部等に成膜された膜を安定して除去できる技術を提供する。
【解決手段】クリーニング方法は、(A)処理容器の内部から成膜処理を施した基板を搬出する工程と、(B)(A)の工程の後に、処理容器の内部において基板を支持していた基板支持部および/または当該基板支持部の周辺部をクリーニングする工程と、を有する。(B)の工程では、基板支持部を回転させると共に、ノズル機構部の吐出口が基板支持部の中心を通過するように基板支持部またはノズル機構部を相対移動させ、かつノズル機構部の吐出口から基板支持部および/または当該基板支持部の周辺部に向けてクリーニングガスを吐出することで、基板支持部および/または基板支持部の周辺部の成膜領域を部分的にクリーニングする。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
処理容器の内部をクリーニングするクリーニング方法であって、
（Ａ）前記処理容器の内部から成膜処理を施した基板を搬出する工程と、
（Ｂ）前記（Ａ）の工程の後に、前記処理容器の内部において前記基板を支持していた基板支持部および／または当該基板支持部の周辺部をクリーニングする工程と、を有し、
前記（Ｂ）の工程では、前記基板支持部を回転させると共に、ノズル機構部の吐出口が前記基板支持部の中心を通過するように前記基板支持部または前記ノズル機構部を相対移動させ、かつ前記ノズル機構部の吐出口から前記基板支持部および／または当該基板支持部の周辺部に向けてクリーニングガスを吐出することで、前記基板支持部および／または前記基板支持部の周辺部の成膜領域を部分的にクリーニングする、
クリーニング方法。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記基板支持部および／または当該基板支持部の周辺部に成膜された膜の膜厚が厚い箇所ほど、前記（Ｂ）の工程において前記吐出口が対向する時間を長くする吐出条件に設定する、
請求項１に記載のクリーニング方法。
【請求項３】
前記（Ｂ）の工程では、前記基板支持部または前記ノズル機構部を相対移動させる動作範囲として、前記吐出口が前記基板支持部の外縁を通過する一方で前記基板支持部の中心に達しない範囲に設定する、
請求項２に記載のクリーニング方法。
【請求項４】
前記（Ｂ）の工程では、前記基板支持部または前記ノズル機構部を相対移動させる動作範囲を時間経過に伴い徐々に狭くする、
請求項３に記載のクリーニング方法。
【請求項５】
前記（Ｂ）の工程では、
（Ｂ－１）前記基板支持部を回転させると共に、前記基板支持部または前記ノズル機構部を相対移動させ、前記基板支持部および／または当該基板支持部に前記クリーニングガスを供給してクリーニングするステップと、
（Ｂ－２）前記基板支持部を回転させると共に、前記基板支持部または前記ノズル機構部を相対移動させ、前記基板支持部および／または当該基板支持部にパージガスを供給し、かつ前記パージガスの周囲においてガスを吸引するステップと、をこの順に行う、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のクリーニング方法。
【請求項６】
前記（Ｂ－２）の工程では、前記基板支持部または前記ノズル機構部を相対移動させる動作範囲として、前記吐出口が前記基板支持部の中心を通過する一方で前記基板支持部の外縁に達しない範囲に設定する、
請求項５に記載のクリーニング方法。
【請求項７】
前記（Ｂ）の工程では、前記吐出口が対向する前記基板支持部の位置に基づき、前記基板支持部または前記ノズル機構部を相対移動させる速度を変化させる、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のクリーニング方法。
【請求項８】
前記ノズル機構部は、前記基板に成膜ガスを吐出する第１ノズル機構および第２ノズル機構、および前記基板支持部に前記クリーニングガスを吐出する第３ノズル機構を含み、
前記成膜処理では、前記基板を回転させた状態で、前記第１ノズル機構および前記第２ノズル機構の各々を相互に独立してスイングさせて、前記基板を成膜し、
前記（Ｂ）の工程では、前記基板支持部を回転させた状態で、前記第３ノズル機構のみをスイングさせる、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のクリーニング方法。
【請求項９】
前記第１ノズル機構は、前記処理容器の内部を延在する第１ノズルと、前記第１ノズルの基端に設けられ当該第１ノズルをスイングさせる第１ノズル動作部と、前記第１ノズルの先端に設けられ前記成膜ガスとして吸着ガスを吐出する第１ヘッドと、を有し、
前記第２ノズル機構は、前記処理容器の内部を延在する第２ノズルと、前記第２ノズルの基端に設けられ当該第２ノズルをスイングさせる第２ノズル動作部と、前記第２ノズルの先端に設けられ前記成膜ガスとして前記吸着ガスと反応する反応ガスを吐出する第２ヘッドと、を有し、
前記第３ノズル機構は、前記処理容器の内部を延在する第３ノズルと、前記第３ノズルの基端に設けられ当該第３ノズルをスイングさせる第３ノズル動作部と、前記第３ノズルの先端に設けられ前記クリーニングガスを吐出する第３ヘッドと、を有する、
請求項８に記載のクリーニング方法。
【請求項１０】
基板に膜を成膜する成膜装置であって、
前記基板を収容する処理容器と、
前記処理容器の内部において前記基板を支持し、当該基板を回転させる基板支持部と、
前記基板支持部に支持された前記基板に向けて成膜ガスおよびクリーニングガスを吐出するノズル機構部と、
前記基板支持部および前記ノズル機構部の動作を制御する制御部と、を含み、
前記制御部は、
（Ａ）前記処理容器の内部から成膜処理を施した前記基板を搬出する工程と、
（Ｂ）前記（Ａ）の工程の後に、前記基板支持部および／または当該基板支持部の周辺部をクリーニングする工程と、を制御し、
前記（Ｂ）の工程では、前記基板支持部を回転させると共に、前記ノズル機構部の吐出口が前記基板支持部の中心を通過するように前記基板支持部または前記ノズル機構部を相対移動させ、かつ前記ノズル機構部の吐出口から前記基板支持部および／または当該基板支持部の周辺部に向けてクリーニングガスを吐出することで、前記基板支持部および／または前記基板支持部の周辺部の成膜領域を部分的にクリーニングする、
成膜装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、クリーニング方法、および成膜装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、サセプタに保持した複数枚のウエハ（基板）を公転させつつ、その上方から複数種類の処理ガスを供給して、基板の表面に所望の膜を成膜する成膜装置が知られている。近年、半導体デバイスの微細化や高性能化に伴って、薄膜で膜厚の面内均一性に優れた膜を成膜する成膜方法が要望されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、処理容器内で水平方向に２枚並べた基板の上方の各々にガス供給部を配置して、２枚の基板間の軸部を中心に各ガス供給部を回転させながら、個々の基板にガスを吐出して膜を成膜する成膜装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－６２７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、成膜において基板支持部等に成膜された膜を安定して除去できる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様によれば、処理容器の内部をクリーニングするクリーニング方法であって、（Ａ）前記処理容器の内部から成膜処理を施した基板を搬出する工程と、（Ｂ）前記（Ａ）の工程の後に、前記処理容器の内部において前記基板を支持していた基板支持部および／または当該基板支持部の周辺部をクリーニングする工程と、を有し、前記（Ｂ）の工程では、前記基板支持部を回転させると共に、ノズル機構部の吐出口が前記基板支持部の中心を通過するように前記基板支持部または前記ノズル機構部を相対移動させ、かつ前記ノズル機構部の吐出口から前記基板支持部および／または当該基板支持部の周辺部に向けてクリーニングガスを吐出することで、前記基板支持部および／または前記基板支持部の周辺部の成膜領域を部分的にクリーニングする、クリーニング方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
一態様によれば、成膜において基板支持部等に成膜された膜を安定して除去できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態に係る成膜装置を示す概略平面図である。
図１の成膜装置において処理容器の対角線に沿って切断した概略断面図である。
図３（Ａ）は、第１ノズル機構の先端側を示す概略断面図である。図３（Ｂ）は、第１ヘッドの吐出部分を示す概略平面図である。
図４（Ａ）は、第２ノズル機構の先端側を示す概略断面図である。図４（Ｂ）は、第２ヘッドの吐出部分を示す概略平面図である。
図５（Ａ）は、第３ノズル機構の先端側を示す概略断面図である。図５（Ｂ）は、第３ヘッドの吐出部分を示す概略平面図である。
第１ノズル機構のスイング速度を説明するための概略平面図である。
クリーニング対象膜の状態および一般的なクリーニング方法を説明する概略断面図である。
クリーニング方法における第３ノズル機構の動作例を示す概略平面図である。
図９（Ａ）は、クリーニング方法のクリーニングステップを示す概略断面図である。図９（Ｂ）は、クリーニング方法のパージステップを示す概略断面図である。
実施形態に係るクリーニング方法を含む成膜方法の一例を示すフローチャートである。
変形例に係る成膜装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１０】
〔成膜装置１の構成〕
実施形態に係る成膜装置１は、図１に示すように、基板Ｗを１枚毎に処理する枚葉式の装置に構成されている。この成膜装置１は、基板処理として原子層堆積（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）法または分子層堆積（ＭＬＤ：Molecular Layer Deposition）法による成膜処理を行う。成膜処理が施される基板Ｗとしては、シリコン半導体、化合物半導体または酸化物半導体等の半導体ウエハがあげられる。基板Ｗは、トレンチ、ビア等のパターンを有するものでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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