專利名稱：薄膜形成裝置的清洗方法、薄膜形成方法及薄膜形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜形成裝置的清洗方法、薄膜形成方法及薄膜形成裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，利用CVD (Chemical Vapor Deposition)等處理,進行在被處理體上、例如半導(dǎo)體晶圓上形成氧化硅膜、氮化硅膜等薄膜的薄膜形成處理。在這樣的薄膜形成處理中，例如通過向設(shè)定為規(guī)定溫度及壓力的反應(yīng)室內(nèi)供給處理氣體，使處理氣體發(fā)生熱反應(yīng)，利用該熱反應(yīng)生成的反應(yīng)生成物沉積在半導(dǎo)體晶圓的表面上，從而在半導(dǎo)體晶圓的表面上形成有薄膜。然而，由薄膜形成處理所生成的反應(yīng)生成物不僅沉積(附著)在半導(dǎo)體晶圓的表 面，也沉積(附著)在熱處理裝置的內(nèi)部。如果在該反應(yīng)生成物附著在熱處理裝置內(nèi)的狀態(tài)下繼續(xù)進行薄膜形成處理，則反應(yīng)生成物易于剝離而產(chǎn)生顆粒。另外，當該顆粒附著在半導(dǎo)體晶圓上后，所制造的半導(dǎo)體裝置的成品率降低。因此，在進行數(shù)次薄膜形成處理后，進行如下這樣的熱處理裝置的清洗利用加熱器將反應(yīng)管加熱至規(guī)定溫度，且向被加熱后的反應(yīng)管內(nèi)供給清潔氣體、例如氟素氣體與氟化氫氣體來去除(蝕刻)已附著在熱處理裝置內(nèi)的反應(yīng)生成物。然而，在這樣的薄膜形成裝置的清洗中，需要進一步提高對附著在裝置內(nèi)部的附著物進行蝕刻的蝕刻速率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供能夠提高對附著在裝置內(nèi)部的附著物進行蝕刻的蝕刻速率的薄膜形成裝置的清洗方法等。本發(fā)明的第I技術(shù)方案的薄膜形成裝置的清洗方法用于在向薄膜形成裝置的反應(yīng)室內(nèi)供給處理氣體而在被處理體上形成薄膜后去除已附著在裝置內(nèi)部的附著物，其中，該薄膜形成裝置的清洗方法具有清洗工序，在該清洗工序中，通過向被加熱至規(guī)定的溫度的反應(yīng)室內(nèi)供給含有氟素氣體、氟化氫氣體、氯氣的清潔氣體，去除上述附著物來清洗薄膜形成裝置的內(nèi)部。本發(fā)明的第2技術(shù)方案的薄膜形成方法，其中，該薄膜形成方法具有在被處理體上形成薄膜的薄膜形成工序；利用本發(fā)明的第I技術(shù)方案的薄膜形成裝置的清洗方法去除已附著在裝置內(nèi)部的附著物來清洗薄膜形成裝置的內(nèi)部的工序。本發(fā)明的第3技術(shù)方案的薄膜形成裝置是向容納有被處理體的反應(yīng)室內(nèi)供給處理氣體而在被處理體上形成薄膜的薄膜形成裝置，其中，該薄膜形成裝置具有將上述反應(yīng)室內(nèi)加熱到規(guī)定的溫度的加熱部件；向上述反應(yīng)室內(nèi)供給含有氟素氣體、氟化氫氣體、氯氣的清潔氣體的清潔氣體供給部件；
控制薄膜形成裝置的各部分的控制部件，上述控制部件以如下方式控制上述清潔氣體供給部件在控制上述加熱單元將反應(yīng)室內(nèi)加熱至規(guī)定的溫度的狀態(tài)下，向該反應(yīng)室內(nèi)供給清潔氣體且使該清潔氣體活化，利用該活化了的清潔氣體去除附著物來清洗薄膜形成裝置的內(nèi)部。


圖I是表示本發(fā)明的實施方式的熱處理裝置的圖。圖2是表示圖I的控制部的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是說明氮化硅膜的形成方法的圖。 圖4是表示對氮化硅膜進行蝕刻的蝕刻速率的圖。
具體實施例方式以下，說明本發(fā)明的薄膜形成裝置的清洗方法、薄膜形成方法及薄膜形成裝置。在本實施方式中，以本發(fā)明的薄膜形成裝置使用圖I所示的分批式的立式熱處理裝置而在半導(dǎo)體晶圓上形成氮化硅膜的情況為例說明本發(fā)明。如圖I所示,熱處理裝置I具有形成反應(yīng)室的反應(yīng)管2。反應(yīng)管2例如形成為長度方向為鉛垂方向的大致圓筒狀。反應(yīng)管2由耐熱及耐腐蝕性優(yōu)異的材料、例如石英形成。在反應(yīng)管2的上端，設(shè)有以朝向上端側(cè)縮徑的方式形成為大致圓錐狀的頂部3。在頂部3的中央設(shè)有用于排出反應(yīng)管2內(nèi)的氣體的排氣口 4，排氣口 4氣密地與排氣管5連接。在排氣管5上設(shè)有未圖示的閥、后述的真空泵127等壓力調(diào)整機構(gòu)，將反應(yīng)管2內(nèi)控制為所期望的壓力(真空度)。在反應(yīng)管2的下方配置有蓋體6。蓋體6是由耐熱及耐腐蝕性優(yōu)異的材料、例如石英形成的。另外，蓋體6能夠利用后述的舟皿升降機128上下移動。然后，當利用舟皿升降機128使蓋體6上升時，反應(yīng)管2的下方側(cè)(爐口部分)關(guān)閉，當利用舟皿升降機128使蓋體6下降時，反應(yīng)管2的下方側(cè)(爐口部分)敞開。在蓋體6的上部設(shè)有保溫筒7。保溫筒7主要是由加熱器8和支承體9構(gòu)成，該加熱器8呈平面狀，由防止由從反應(yīng)管2的爐口部分的散熱導(dǎo)致的反應(yīng)管2的溫度下降的電阻發(fā)熱體構(gòu)成，該支承體9呈筒狀，用于將該加熱器8支承在距蓋體6的上表面規(guī)定的高度的位置。另外，在保溫筒7的上方設(shè)有旋轉(zhuǎn)臺10。旋轉(zhuǎn)臺10作為可旋轉(zhuǎn)地載置被處理體、例如用于容納半導(dǎo)體晶圓W的晶圓舟皿11的載置臺而發(fā)揮功能。具體地說，在旋轉(zhuǎn)臺10的下部設(shè)有旋轉(zhuǎn)支柱12，旋轉(zhuǎn)支柱12貫穿加熱器8的中央部，且與使旋轉(zhuǎn)臺10旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)13連接。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)13主要由未圖示的馬達和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入部15構(gòu)成，該旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入部15具有在氣密狀態(tài)下從蓋體6的下表面?zhèn)认蛏媳砻鎮(zhèn)蓉灤?dǎo)入的旋轉(zhuǎn)軸14。旋轉(zhuǎn)軸14與旋轉(zhuǎn)臺10的旋轉(zhuǎn)支柱12連接，借助旋轉(zhuǎn)支柱12將馬達的旋轉(zhuǎn)力傳遞至旋轉(zhuǎn)臺10。因此，當利用旋轉(zhuǎn)機構(gòu)13的馬達使旋轉(zhuǎn)軸14旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)軸14的旋轉(zhuǎn)力傳遞至旋轉(zhuǎn)支柱12，旋轉(zhuǎn)臺10旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)臺10上載置有晶圓舟皿11。晶圓舟皿11能夠在鉛垂方向上以規(guī)定的間隔容納多張半導(dǎo)體晶圓W。因此，當使旋轉(zhuǎn)臺10旋轉(zhuǎn)時，晶圓舟皿11旋轉(zhuǎn)，而利用該旋轉(zhuǎn)，容納在晶圓舟皿11內(nèi)的半導(dǎo)體晶圓W旋轉(zhuǎn)。晶圓舟皿11由耐熱及耐腐蝕性優(yōu)異的材料、例如石英形成。另外，在反應(yīng)管2的周圍，以包圍反應(yīng)管2的方式設(shè)有例如由電阻發(fā)熱體構(gòu)成的升溫用加熱器16。利用該升溫用加熱器16將反應(yīng)管2的內(nèi)部加熱至規(guī)定的溫度，其結(jié)果，半導(dǎo)體晶圓W被加熱至規(guī)定的溫度。在反應(yīng)管2的下端附近的側(cè)壁上，貫穿(連接)有多根處理氣體導(dǎo)入管17。另外，在圖I中僅描述了一根處理氣體導(dǎo)入管17。在處理氣體導(dǎo)入管17上連接有未圖示的處理氣體供給源，所期望量的處理氣體從處理氣體供給源經(jīng)由處理氣體導(dǎo)入管17向反應(yīng)管2內(nèi)供給。作為這樣的處理氣體，具有成膜用氣體、清潔氣體等。成膜用氣體是用于在半導(dǎo)體晶圓W上形成薄膜的氣體，與形成的薄膜的種類對應(yīng)地使用所期望的氣體。在本實施方式中，由于在半導(dǎo)體晶圓W上形成氮化硅膜，因此作為處 理氣體，使用含有六氯乙硅烷(Si2Cl6)和氨(NH3)的氣體。清潔氣體是用于去除已附著在熱處理裝置I的內(nèi)部的附著物的氣體，使用含有氟素(F2)氣體、氟化氫(HF)氣體、氯(Cl2)氣的氣體。在本實施方式中，如后所述，使用含有氟素氣體、氟化氫氣體、氯氣、氮氣(N2)的氣體。在反應(yīng)管2的下端附近的側(cè)面，貫穿有吹掃氣體供給管18。在吹掃氣體供給管18上連接有未圖示的吹掃氣體供給源，所期望量的吹掃氣體、例如氮(N2)從吹掃氣體供給源經(jīng)由吹掃氣體供給管18向反應(yīng)管2內(nèi)供給。另外，熱處理裝置I具有對裝置各部分進行控制的控制部100。圖2表示控制部100的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，在控制部100上連接有操作面板121、溫度傳感器(組)122、壓力計(組)123、加熱器控制器124、MFC控制部125、閥控制部126、真空泵127、舟皿升降機128 等。操作面板121具有顯示畫面和操作按鈕，將操作者的操作指示傳遞至控制部100，另外，將來自控制部100的各種信息顯示在顯示畫面上。溫度傳感器(組)122對設(shè)在反應(yīng)管2內(nèi)部的各區(qū)域的T/C(熱電偶)溫度或設(shè)在升溫用加熱器16上的各區(qū)域的T/C溫度、排氣管5內(nèi)部的溫度等進行測量，并將該測量值通知控制部100。壓力計(組)123測量反應(yīng)管2內(nèi)、排氣管5內(nèi)等各部分的壓力，并將該測量值通知控制部100。加熱器控制器124是用于分別控制加熱器8及升溫用加熱器16的控制器，響應(yīng)來自控制部100的指示，對加熱器8及升溫用加熱器16進行通電并加熱，另外，分別測量加熱器8及升溫用加熱器16所消耗的電力并通知控制部100。MFC控制部125控制被設(shè)在處理氣體導(dǎo)入管17及吹掃氣體供給管18上的未圖示的質(zhì)量流量控制器(MFC)，將流過處理氣體導(dǎo)入管17及吹掃氣體供給管18的氣體的流量控制為控制部100所指示的量，并且測量實際流過的氣體的流量并通知控制部100。閥控制部126將配置在各配管上的閥的開度控制為控制部100所指示的值。真空泵127與排氣管5連接，用于排出反應(yīng)管2內(nèi)的氣體。舟皿升降機128通過使蓋體6上升，使載置在旋轉(zhuǎn)臺10上的晶圓舟皿11 (半導(dǎo)體晶圓W)裝載于反應(yīng)管2內(nèi)，通過使蓋體6下降，使載置在旋轉(zhuǎn)臺10上的晶圓舟皿11(半導(dǎo)體晶圓W)從反應(yīng)管2內(nèi)卸載。控制部100由制程程序存儲部lll、R0M112、RAM113、I/0接口 114、CPUl 15及將它們相互連接的總線116構(gòu)成。在制程程序存儲部111中，存儲有安裝(setup)用制程程序與多個工藝用制程程序。熱處理裝置I的制造初期僅容納有安裝用制程程序。安裝用制程程序是生成與各熱處理裝置相對應(yīng)的熱模型等時執(zhí)行的制程程序。工藝用制程程序是針對用戶實際進行的每個熱處理(工藝)而準備的制程程序，例如，用于規(guī)定從向反應(yīng)管2裝載半導(dǎo)體晶圓W到卸載處理完畢的晶圓W的期間的各部分的溫度變化、反應(yīng)管2內(nèi)的壓力變化、處理氣體的開始供給及停止供給的時機和供給量等。ROMl 12由EEPR0M、閃存、硬盤等構(gòu)成，是用于存儲CPU115的動作程序等的存儲介 質(zhì)。RAMl 13作為CPUl 15的工作區(qū)域等發(fā)揮功能。I/O接口 114與操作面板121、溫度傳感器122、壓力計123、加熱器控制器124、MFC控制部125、閥控制部126、真空泵127和舟皿升降機128等連接，控制數(shù)據(jù)、信號的輸入與輸出。CPU (Central Processing Unit) 115構(gòu)成控制部100的中樞，執(zhí)行被存儲在R0M112中的控制程序，根據(jù)來自操作面板121的指示，按照存儲在制程程序存儲部111內(nèi)的制程程序(工藝用制程程序)，控制熱處理裝置I的動作。即，CPUl 15進行如下控制使溫度傳感器(組)122、壓力計(組)123、MFC控制部125等測量反應(yīng)管2內(nèi)、處理氣體導(dǎo)入管17內(nèi)及排氣管5內(nèi)的各部分的溫度、壓力、流量等，基于該測量數(shù)據(jù)，向加熱器控制器124、MFC控制部125、閥控制部126、真空泵127等輸出控制信號等，使上述各部分遵循工藝用制程程序O總線116用于在各部分之間傳遞信息。接著，說明包括如上構(gòu)成的熱處理裝置I的清洗方法的薄膜形成方法。本發(fā)明的薄膜形成方法具有在被處理體上形成薄膜的薄膜形成步驟和作為本發(fā)明的薄膜形成裝置的清洗方法的對附著在薄膜形成裝置的內(nèi)部的附著物進行清洗的清洗步驟。在本實施方式中，以具有在半導(dǎo)體晶圓W上形成氮化硅膜的薄膜形成步驟和對由于薄膜形成步驟而附著在熱處理裝置I的內(nèi)部的氮化硅進行去除(清洗)的清洗步驟的情況為例，參照圖3所示的制程程序，說明本發(fā)明的薄膜形成裝置的清洗方法及薄膜形成方法。另外，在以下的說明，構(gòu)成熱處理裝置I的各部分的動作由控制部100(CPU115)控制。首先，說明薄膜形成步驟。首先，執(zhí)行將作為被處理體的半導(dǎo)體晶圓W容納(裝載)在反應(yīng)管2內(nèi)的裝載步驟。具體地說，在利用舟皿升降機128使蓋體6下降的狀態(tài)下，如圖3中的(c)所示，從吹掃氣體供給管18向反應(yīng)管2內(nèi)供給規(guī)定量的氮，并且利用升溫用加熱器16將反應(yīng)管2內(nèi)設(shè)定為規(guī)定的裝載溫度。接著，將容納有欲形成氮化硅膜的半導(dǎo)體晶圓W的晶圓舟皿11載置在蓋體6(旋轉(zhuǎn)臺10)上。然后，利用舟皿升降機128使蓋體6上升，將半導(dǎo)體晶圓W(晶圓舟皿11)裝載在反應(yīng)管2內(nèi)(裝載工序)。
接著，如圖3中的(C)所示，從吹掃氣體供給管18向反應(yīng)管2內(nèi)供給規(guī)定量的氮，如圖3中的(b)所示，將反應(yīng)管2內(nèi)設(shè)定為規(guī)定的壓力、例如66. 5Pa(0. 5Torr)。另外，如圖3中的(a)所示，利用升溫用加熱器16將反應(yīng)管2內(nèi)設(shè)定為規(guī)定的溫度、例如600°C。然后，進行該減壓及加熱操作直到反應(yīng)管2穩(wěn)定在規(guī)定的壓力及溫度的狀態(tài)(穩(wěn)定化工序)。當反應(yīng)管2內(nèi)穩(wěn)定在規(guī)定的壓力及溫度的狀態(tài)時，停止從吹掃氣體供給管18供給氮氣。然后，從處理氣體導(dǎo)入管17向反應(yīng)管2內(nèi)導(dǎo)入作為處理氣體的規(guī)定量、例如O. Islm的六氯乙硅烷(Si2Cl6)和規(guī)定量、例如Islm的氨(NH3)。導(dǎo)入到反應(yīng)管2內(nèi)的六氯乙硅烷及氨利用反應(yīng)管2內(nèi)的熱量發(fā)生熱分解反應(yīng)，在半導(dǎo)體晶圓W的表面上沉積氮化硅(Si3N4)15由此，在半導(dǎo)體晶圓W的表面上形成氮化硅膜(Si3N4膜)(成膜工序)。 當在半導(dǎo)體晶圓W的表面上形成有規(guī)定厚度的氮化硅膜后，停止從處理氣體導(dǎo)入管17供給六氯乙硅烷及氨。另外，停止從吹掃氣體供給管18供給氮。然后，排出反應(yīng)管2內(nèi)的氣體，并且例如，如圖3中的(c)所示,從吹掃氣體供給管18向反應(yīng)管2內(nèi)供給規(guī)定量的氮，將反應(yīng)管2內(nèi)的氣體向反應(yīng)管2外排出(吹掃、真空(Vacuum)工序)。另外，為了可靠地排出反應(yīng)管2內(nèi)的氣體，優(yōu)選重復(fù)進行多次反應(yīng)管2內(nèi)的氣體的排出及氮氣的供給。最后，從吹掃氣體供給管18供給規(guī)定量的氮氣，將反應(yīng)管2內(nèi)恢復(fù)為常壓后，利用舟皿升降機128使蓋體6下降，將晶圓舟皿11 (半導(dǎo)體晶圓W)從反應(yīng)管2卸載(卸載工序)。當多次進行如上所述的薄膜形成步驟后，通過薄膜形成步驟生成的氮化硅不僅沉積(附著)在半導(dǎo)體晶圓W的表面，也會沉積(附著)在反應(yīng)管2內(nèi)、各種工具等上。因此，在進行規(guī)定次數(shù)的薄膜形成步驟后，進行去除已附著在熱處理裝置I的內(nèi)部的氮化硅的清洗步驟。清洗步驟是通過向熱處理裝置I (反應(yīng)管2)內(nèi)供給含有氟素氣體(F2)、氟化氫(HF)氣體、氯氣(Cl2)和作為稀釋氣體的氮氣(N2)的清潔氣體來進行的。以下，說明熱處理裝置I的清洗處理。首先，在利用舟皿升降機128使蓋體6下降的狀態(tài)下，如圖3中的(C)所示，從吹掃氣體供給管18向反應(yīng)管2內(nèi)供給規(guī)定量的氮，并且利用升溫用加熱器16將反應(yīng)管2內(nèi)設(shè)定為規(guī)定的裝載溫度。接著，將未容納有半導(dǎo)體晶圓W的晶圓舟皿11載置在蓋體6 (旋轉(zhuǎn)臺10)上。然后，利用舟皿升降機128使蓋體6上升，將晶圓舟皿11裝載在反應(yīng)管2內(nèi)(裝載工序)。接著，如圖3中的(C)所示，從吹掃氣體供給管18向反應(yīng)管2內(nèi)供給規(guī)定量的氮，如圖3中的(b)所示，將反應(yīng)管2內(nèi)設(shè)定為規(guī)定的壓力、例如53200Pa(400Torr)。另外，如圖3中的(a)所示，利用升溫用加熱器16將反應(yīng)管2內(nèi)設(shè)定為規(guī)定的溫度、例如300°C。然后，進行該減壓及加熱操作直到反應(yīng)管2穩(wěn)定在規(guī)定的壓力及溫度的狀態(tài)(穩(wěn)定化工序)。在此，反應(yīng)管2內(nèi)的壓力優(yōu)選設(shè)為1330Pa 80000Pa(10Torr 600Torr)。其原因在于當反應(yīng)管2內(nèi)的壓力比1330Pa低時，對氮化硅(附著物)進行蝕刻的蝕刻速率有可能降低，當反應(yīng)管2內(nèi)的壓力比SOOOOPa高時，對石英進行蝕刻的蝕刻速率有可能增高而選擇比降低。進一步優(yōu)選將反應(yīng)管2內(nèi)的壓力設(shè)為13300Pa 53200Pa(IOOTorr 400Torr)。反應(yīng)管2內(nèi)的溫度優(yōu)選設(shè)為200°C 600°C。當反應(yīng)管2內(nèi)的溫度比200°C低時，對氮化硅(附著物)進行蝕刻的蝕刻速率有可能降低，當反應(yīng)管2內(nèi)的溫度比600°C高時，對石英進行蝕刻的蝕刻速率有可能增高而選擇比降低。進ー步優(yōu)選將反應(yīng)管2內(nèi)的溫度設(shè)為 250°C 400°C。當反應(yīng)管2內(nèi)穩(wěn)定在規(guī)定的壓カ及溫度的狀態(tài)后，停止從吹掃氣體供給管18供給氮氣。然后，作為清潔氣體，從處理氣體供給管17向反應(yīng)管2內(nèi)導(dǎo)入下述的氣體規(guī)定量的、例如如圖3中的(f)所示為2slm的氟素氣體；規(guī)定量的、例如如圖3中的(g)所示為O. Islm的氟化氫氣體；規(guī)定量的、例如如圖3中的(h)所示為O. Islm的氯氣；規(guī)定量的、例如如圖3中的(c)所示為8slm的氮氣。被導(dǎo)入到反應(yīng)管2內(nèi)的清潔氣體利用反應(yīng)管2內(nèi)的熱量發(fā)生熱分解反應(yīng)，使清潔氣體中的氟素氣體活化，即，形成為具有很多具有反應(yīng)性的自由原子的狀態(tài)。而且，在清 潔氣體中，由于含有氟化氫及氯氣，因此促進了氟素氣體的活化。然后，通過向反應(yīng)管2內(nèi)供給含有被活化了的氟素氣體的清潔氣體，清潔氣體與附著在反應(yīng)管2、排氣ロ 4、排氣管5等的內(nèi)壁、晶圓舟皿11、保溫筒7等各種工具的、即附著在熱處理裝置I的內(nèi)部的氮化硅接觸并蝕刻氮化硅。由此，附著在熱處理裝置I的內(nèi)部的氮化硅被去除(清洗エ序)。當附著在熱處理裝置I的內(nèi)部的氮化硅被去除時，停止從處理氣體導(dǎo)入管17供給清潔氣體。然后，排出反應(yīng)管2內(nèi)的氣體，并且例如，如圖3中的(c)所示,從吹掃氣體供給管18向反應(yīng)管2內(nèi)供給規(guī)定量的氮，將反應(yīng)管2內(nèi)的氣體向反應(yīng)管2外排出(吹掃、真空(Vacuum)エ序)。最后，從吹掃氣體供給管18供給規(guī)定量的氮氣，將反應(yīng)管2內(nèi)恢復(fù)為常壓后，利用舟皿升降機128使蓋體6下降，將晶圓舟皿11 (半導(dǎo)體晶圓W)從反應(yīng)管2卸載(卸載エ序)。然后，通過將容納有半導(dǎo)體晶圓W的晶圓舟皿11載置在蓋體6上，再一次執(zhí)行薄膜形成步驟，在熱處理裝置I的內(nèi)部未附著有氮化硅的狀態(tài)下，能夠在半導(dǎo)體晶圓W上形成氮化娃膜。接著，為了確認本實施方式的效果，求得了清潔氣體的蝕刻速率。在本例中，在晶圓舟皿11內(nèi)容納有由石英構(gòu)成的試驗片、由SiC構(gòu)成的試驗片和在石英片上形成3μπι的氮化硅膜的試驗片這3種試驗片，將晶圓舟皿11容納在反應(yīng)管2內(nèi)后，向反應(yīng)管2內(nèi)供給清潔氣體，對各試驗片施加清洗處理，求得了對各試驗片進行蝕刻的蝕刻速率。在實施例I中，與上述的實施方式的清洗步驟相同，使用由2slm的氟素氣體、
O.Islm的氟化氫氣體、O. Islm的氯氣、8slm的氮氣構(gòu)成的清潔氣體。在比較例I中，使用由2slm的氟素氣體、8slm的氮氣構(gòu)成的清潔氣體，在比較例2中，使用由2slm的氟素氣體、
O.Islm的氟化氫氣體、8slm的氮氣構(gòu)成的清潔氣體。蝕刻速率是在清潔前后測量試樣片的重量、根據(jù)因清潔所產(chǎn)生的重量變化而算出的。在該測量中，與上述的實施方式的清洗步驟相同，將反應(yīng)管2內(nèi)的溫度設(shè)定為300°C，將反應(yīng)管2內(nèi)的壓カ設(shè)定為53200Pa(400Torr)。結(jié)果在圖4中表示。如圖4所示，根據(jù)實施例I及比較例I能夠確認通過使氟素氣體含有氟化氫氣體及氯氣，不提高反應(yīng)管2的溫度就能夠使對氮化硅進行蝕刻的蝕刻速率為9倍。另外，根據(jù)實施例I及比較例2能夠確認通過使氟素氣體及氟化氫氣體含有氯氣，不提高反應(yīng)管2的溫度就能夠使對氮化硅進行蝕刻的蝕刻速率為3倍。這樣，能夠確認在去除熱處理裝置I的裝置內(nèi)部的附著物的薄膜形成裝置的清洗中，通過使用含有氟素氣體、氟化氫氣體、氯氣的清潔氣體，能夠較大地提高對氮化硅進行蝕刻的蝕刻速率。
如以上說明的那樣，采用本實施方式，通過使用含有氟素氣體、氟化氫氣體、氯氣的清潔氣體作為清潔氣體，能夠較大地提高對氮化硅進行蝕刻的蝕刻速率另外，本發(fā)明并不限于上述實施方式，各種變形、應(yīng)用均為可能。以下，說明能夠應(yīng)用于本發(fā)明的其他實施方式。在本實施方式中，以對附著在熱處理裝置I的內(nèi)部的氮化硅進行去除的情況為例說明了本發(fā)明，但是附著在熱處理裝置I的內(nèi)部的附著物并不限定為氮化硅，也可以是例如氧化硅、多晶硅、氧化鈦、氧化鉭、ニ氧化硅、鍺化硅(s iGe)、BSTO (BaSrT i O3)、STO(SrTiO3)。另外，這樣的附著物并不限定為反應(yīng)生成物，也可以是反應(yīng)副產(chǎn)物，例如氯化銨。在本實施方式中，以在清潔氣體中含有作為稀釋氣體的氮氣的情況為例說明了本發(fā)明，但是也可以在清潔氣體中不含有稀釋氣體。但是，由于通過在清潔氣體中含有稀釋氣體而易于設(shè)定清洗處理時間，因此優(yōu)選在清潔氣體中含有稀釋氣體。作為稀釋氣體，優(yōu)選非 活性氣體，除了氮氣之外，例如，能夠使用氦氣(He)、氖氣(Ne)、氬氣(Ar)。在本實施方式中，在清洗エ序中，以將反應(yīng)管2內(nèi)的溫度設(shè)定為300°C、將壓カ設(shè)定為53200Pa(400Torr)的情況為例說明了本發(fā)明，但是反應(yīng)管2內(nèi)的溫度及壓カ并不限定于此。另外，清潔(清洗步驟)的頻度也可以是針對每隔數(shù)次的薄膜形成步驟而進行，但是也可以是針對每I次的薄膜形成步驟而進行。當針對每I次的薄膜形成步驟進行清潔時，能夠進ー步延長由石英、SiC等構(gòu)成的裝置內(nèi)部的材料的壽命。在上述實施方式中，作為薄膜形成裝置，以單管結(jié)構(gòu)的分批式立式熱處理裝置的情況為例說明了本發(fā)明，但是，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于例如反應(yīng)管2由內(nèi)管與外管構(gòu)成的雙層管結(jié)構(gòu)的分批式立式熱處理裝置。另外，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于單張式熱處理裝置。另外，被處理體并不限定為半導(dǎo)體晶圓W，例如也能夠應(yīng)用于LCD用的玻璃基板等。本發(fā)明的實施方式中的控制部100不依賴于專用的系統(tǒng)，能夠使用通常的計算機系統(tǒng)來實現(xiàn)。例如，在通用計算機中，從容納有用于執(zhí)行上述的處理的程序的存儲介質(zhì)(軟盤、CD-ROM等)中安裝該程序，就能夠構(gòu)成用于執(zhí)行上述處理的控制部100。而且，用于供給上述的程序的方法是任意的。除了能夠如上所述借助規(guī)定的存儲介質(zhì)來供給之外，也可以通過例如通信線路、通信網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)等來供給。在該情況下，例如也可以是在通信網(wǎng)絡(luò)的公告欄(BBS)上公布該程序，借助網(wǎng)絡(luò)將該程序疊加于傳送波而提供。然后，通過啟動這樣被提供的程序，在OS的控制下，與其他的應(yīng)用程序同樣執(zhí)行，能夠執(zhí)行上述的處理。本發(fā)明對于去除、清洗已附著在裝置內(nèi)部的附著物的薄膜形成裝置的清洗是有用的。采用本發(fā)明，能夠提高對附著在裝置內(nèi)部的附著物進行蝕刻的蝕刻速率。本發(fā)明基于2011年3月29日申請的日本專利特愿第2011-073590號的優(yōu)先權(quán)的利益，該日本申請的全部內(nèi)容在此作為參考文獻編入到本說明書中。
權(quán)利要求
1.ー種薄膜形成裝置的清洗方法，該清洗方法用于在向薄膜形成裝置的反應(yīng)室內(nèi)供給處理氣體而在被處理體上形成薄膜后去除已附著在裝置內(nèi)部的附著物，其中， 該薄膜形成裝置的清洗方法具有清洗エ序，在清洗エ序中，通過向被加熱至規(guī)定的溫度的反應(yīng)室內(nèi)供給含有氟素氣體、氟化氫氣體、氯氣的清潔氣體，去除上述附著物來清洗薄膜形成裝置的內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜形成裝置的清洗方法，其中， 在上述清洗エ序中，將上述清潔氣體用稀釋氣體稀釋，并將該稀釋后的清潔氣體供給至上述反應(yīng)室內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜形成裝置的清洗方法，其中， 上述稀釋氣體使用非活性氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜形成裝置的清洗方法，其中， 形成在上述被處理體上的薄膜是氮化硅膜， 在上述清洗エ序中，利用上述清潔氣體去除因在上述被處理體上形成氮化硅膜而已附著在薄膜形成裝置的內(nèi)部的氮化硅。
5.ー種薄膜形成方法，其中， 該薄膜形成方法具有 在被處理體上形成薄膜的薄膜形成エ序； 利用權(quán)利要求I所述的薄膜形成裝置的清洗方法去除已附著在裝置內(nèi)部的附著物來清洗薄膜形成裝置的內(nèi)部的エ序。
6.ー種薄膜形成裝置，該薄膜形成裝置是向容納有被處理體的反應(yīng)室內(nèi)供給處理氣體而在被處理體上形成薄膜的薄膜形成裝置，其中， 該薄膜形成裝置具有 將上述反應(yīng)室內(nèi)加熱到規(guī)定的溫度的加熱部件； 向上述反應(yīng)室內(nèi)供給含有氟素氣體、氟化氫氣體、氯氣的清潔氣體的清潔氣體供給部件； 控制薄膜形成裝置的各部分的控制部件， 上述控制部件以如下方式控制上述清潔氣體供給部件 在控制上述加熱單元將反應(yīng)室內(nèi)加熱至規(guī)定的溫度的狀態(tài)下，向該反應(yīng)室內(nèi)供給清潔氣體且使該清潔氣體活化，利用該活化了的清潔氣體去除附著物，清洗薄膜形成裝置的內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種薄膜形成裝置的清洗方法、薄膜形成方法和薄膜形成裝置，該薄膜形成裝置的清洗方法用于在向薄膜形成裝置的反應(yīng)室內(nèi)供給處理氣體而在被處理體上形成薄膜后去除被附著在裝置內(nèi)部的附著物，其中，該薄膜形成裝置的清洗方法具有清洗工序，在該清洗工序中，通過向被加熱至規(guī)定的溫度的反應(yīng)室內(nèi)供給含有氟素氣體、氟化氫氣體、氯氣的清潔氣體，去除上述附著物來清洗薄膜形成裝置的內(nèi)部。
文檔編號C23C16/44GK102732855SQ201210088598
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者東條行雄, 岡田充弘, 多胡研治, 西村和晃 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社