專利名稱：薄膜形成裝置的洗凈方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜形成裝置的洗凈方法，詳細(xì)地說，涉及通過在被處理體、例如半導(dǎo)體晶片上形成薄膜后，去除附著在裝置內(nèi)部的附著物的薄膜形成裝置的洗凈方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體裝置制造工序中，通過CVD(Chemical Vapor Deposition)等處理，進(jìn)行在被處理體、例如半導(dǎo)體晶片上形成氧化硅膜、氮化硅膜等薄膜的薄膜形成處理。在進(jìn)行這樣的薄膜形成處理時(shí)，使用例如如圖15所示的熱處理裝置51，按如下方法在半導(dǎo)體晶片上形成薄膜。
首先，用加熱器53將由內(nèi)管52a和外管52b構(gòu)成的雙層管結(jié)構(gòu)的反應(yīng)管52加熱到規(guī)定的溫度。另外，將收放有數(shù)片半導(dǎo)體晶片54的晶片螺柱55裝入反應(yīng)管52(內(nèi)管52a)內(nèi)。然后，從排氣口56將反應(yīng)管52內(nèi)的氣體排出，使反應(yīng)管52減壓到規(guī)定的壓力。反應(yīng)管52被減壓至規(guī)定壓力時(shí)，從氣體導(dǎo)入管57將處理氣體供給內(nèi)管52a內(nèi)。將處理氣體供給內(nèi)管52a內(nèi)時(shí)，處理氣體引起熱反應(yīng)，因熱反應(yīng)所生成的反應(yīng)生成物堆積在半導(dǎo)體晶片54的表面上，在半導(dǎo)體晶片54的表面上形成薄膜。
另外，通過薄膜形成處理所產(chǎn)生的廢氣從連接在排氣口56上的排氣管58排列熱處理裝置51的外部。另外，在排氣管58上設(shè)有未圖示的收集器、洗滌器等，利用收集器等去除廢氣中所含有反應(yīng)生成物等而成為無(wú)公害的氣體以后，排到熱處理裝置51外面。
但是，通過薄膜形成處理所生成的反應(yīng)生成物不僅堆積在半導(dǎo)體晶片54的表面上，而且也堆積(附著)在例如內(nèi)管52a的內(nèi)壁和各種夾具等熱處理裝置51的內(nèi)部。在該反應(yīng)生成物附著在熱處理裝置51內(nèi)的狀態(tài)下繼續(xù)進(jìn)行薄膜形成處理時(shí)，反應(yīng)生成物很快剝離而易產(chǎn)生顆粒。若該顆粒附著在半導(dǎo)體晶片54上，則使所制造的半導(dǎo)體裝置的成品率降低。
因此，進(jìn)行數(shù)次薄膜形成處理后，用加熱器53將反應(yīng)管52加熱到規(guī)定的溫度，且將清洗氣體、例如氟系氣體供給加熱后的反應(yīng)管52內(nèi)，進(jìn)行去除(腐蝕)附著在熱處理裝置51內(nèi)的反應(yīng)生成物的熱處理裝置51的洗凈。
作為這種氟系氣體，采用例如CF4、C2F6、NF3、SF6之類的全氟化合物(Perfluorocompounds)。但是，全氟化合物，像CF4的壽命為5萬(wàn)年以上，壽命一般很長(zhǎng)，全氟化合物排放到大氣中，這成為地球暖化的原因。因此，清洗氣體使用全氟化合物，這會(huì)對(duì)地球環(huán)境帶來(lái)不良影響，故研究了熱處理裝置51的洗凈使用不是全氟化合物的清洗氣體、例如氟氣(F2)。
但是，為去除附著在熱處理裝置51內(nèi)的反應(yīng)生成物，必須將反應(yīng)管52內(nèi)的溫度加熱到規(guī)定的溫度，以使清洗氣體的腐蝕速度達(dá)到所希望的腐蝕速度。清洗氣體使用氟氣的場(chǎng)合，為了對(duì)反應(yīng)生成物獲得所希望的腐蝕速度，必須將反應(yīng)管52內(nèi)的溫度加熱到例如400℃這樣的高溫。
但是，若將反應(yīng)管52內(nèi)的溫度加熱到400℃這樣的高溫，則與對(duì)反應(yīng)生成物的腐蝕速度提高相比，對(duì)構(gòu)成反應(yīng)管52等的石英、構(gòu)成夾具等的碳化硅(SiC)的腐蝕速度更加提高，選擇比降低。其結(jié)果，去除附著在熱處理裝置51內(nèi)的反應(yīng)生成物時(shí)，存在著構(gòu)成反應(yīng)管52和夾具等的石英和SiC劣化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題開發(fā)成的，其目的在于提供一種薄膜形成裝置的洗凈方法，該洗凈方法可以一面抑制反應(yīng)室和夾具等劣化、一面去除附著在裝置內(nèi)部的附著物。
另外，本發(fā)明的目的在于提供一種可以提高對(duì)附著在裝置內(nèi)部的附著物的腐蝕速度的薄膜形成裝置的洗凈方法。
并且，本發(fā)明的目的在于提供一種可以降低去除附著在裝置內(nèi)部的附著物時(shí)反應(yīng)室內(nèi)溫度的薄膜形成裝置的洗凈方法。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，該洗凈方法是將處理氣體供給薄膜形成裝置的反應(yīng)室內(nèi)而在被處理體上形成薄膜之后，去除附著在裝置內(nèi)部的附著物，該薄膜形成裝置的洗凈方法的特征在于，它包括以下工序?qū)⑸鲜龇磻?yīng)室內(nèi)加熱到規(guī)定溫度的加熱工序；將含有氟氣和可促進(jìn)該氟氣活化的添加氣體的清洗氣體供給通過上述加熱工序已加熱到規(guī)定溫度的反應(yīng)室內(nèi)，通過將該清洗氣體加熱到規(guī)定溫度，使清洗氣體中所含的氟氣活化，利用該被活化后的氟氣去除上述附著物而洗凈薄膜形成裝置內(nèi)部的洗凈工序。
根據(jù)這種構(gòu)成，將清洗氣體供給已加熱到規(guī)定溫度的反應(yīng)室內(nèi)。供給反應(yīng)管內(nèi)的清洗氣體被加熱到規(guī)定的溫度，清洗氣體中所含的氟氣被活化。并且，由于清洗氣體中含有可促進(jìn)氟氣活化的添加氣體，故可促進(jìn)氟氣的活化。這樣，由于可促進(jìn)氟氣的活化，故對(duì)附著在裝置內(nèi)部的附著物的腐蝕速度提高。另外，由于對(duì)附著物的腐蝕速度提高，故可以降低為獲得所希望的腐蝕速度的反應(yīng)室內(nèi)的溫度，可以降低在去除附著在裝置內(nèi)部的附著物時(shí)的反應(yīng)室內(nèi)的溫度。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，在上述洗凈工序中，將含有氟氣和添加氣體的清洗氣體供給反應(yīng)室內(nèi)，該添加氣體可促進(jìn)氟氣的活化、且不會(huì)因該氟氣而使上述附著物與上述薄膜形成裝置內(nèi)部材料的選擇比降低，可提高對(duì)上述附著物的腐蝕速度，從而去除上述附著物而洗凈薄膜形成裝置的內(nèi)部。
根據(jù)這種構(gòu)成，供給反應(yīng)室內(nèi)的清洗氣體不會(huì)因添加氣體使得與薄膜形成裝置的內(nèi)部材料的選擇比降低，且對(duì)附著物的腐蝕速度提高。因此，可以在抑制薄膜形成裝置的內(nèi)部、例如反應(yīng)室和夾具等劣化的同時(shí)，去除附著在裝置內(nèi)部的附著物。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，添加氣體由氯氣、氟化氫化體、氨氣、或氫氣構(gòu)成。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，在上述洗凈工序中，將含有氟氣和氯氣的清洗氣體供給已加熱到規(guī)定溫度的反應(yīng)室內(nèi)，從而去除上述附著物而洗凈薄膜形成裝置的內(nèi)部。
根據(jù)這種構(gòu)成，清洗氣體中含有氟氣和氯氣，與薄膜形成裝置的內(nèi)部材料的選擇比不會(huì)降低，對(duì)附著物的腐蝕速度提高。因此，可以在抑制反應(yīng)室和夾具等劣化的同時(shí)，去除附著在裝置內(nèi)部的附著物。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，在上述洗凈工序中，將含有氟氣和氟化氫氣體的清洗氣體供給已加熱到規(guī)定溫度的反應(yīng)室內(nèi)，從而去除上述附著物而洗凈薄膜形成裝置的內(nèi)部。
根據(jù)這種構(gòu)成，清洗氣體中含有氟氣和氟化氫氣體，與薄膜形成裝置的內(nèi)部材料的選擇比不會(huì)降低，對(duì)附著物的腐蝕速度提高。因此，可以一面抑制反應(yīng)室和夾具等的劣化、一面去除附著在裝置內(nèi)部的附著物。
本發(fā)明是一種洗凈方法，其特征在于，使上述清洗氣體中含有上述氟氣和上述氟化氫氣體，其流量比在1∶3～3∶1的范圍內(nèi)。
使清洗氣體中含有的氟氣和氟化氫氣體的流量比在1∶3～3∶1的范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)附著在裝置內(nèi)部的附著物的腐蝕速度和與薄膜形成裝置內(nèi)部的材料的選擇比提高。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，使上述清洗氣體中含有上述氟氣和上述氟化氫氣體，其流量比為1∶1。
在這種情況下，與作為薄膜形成裝置的內(nèi)部材料的、一般使用的石英的選擇比提高。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，將上述氟氣和上述氟化氫氣體分別按2升/分以上供給上述反應(yīng)室內(nèi)。
在這種情部下，對(duì)附著在裝置內(nèi)部的附著物的腐蝕速度和與石英的選擇比提高。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，在上述洗凈工序中，將含有氟氣和氨氣的清洗氣體供給已加熱到規(guī)定溫度的反應(yīng)室內(nèi)，去除上述附著物而洗凈薄膜形成裝置的內(nèi)部。
根據(jù)這種構(gòu)成，清洗氣體中含有氟氣和氨氣，與薄膜形成裝置內(nèi)部的材料的選擇比不會(huì)降低，對(duì)附著物的腐蝕速度提高。因此，可以一面抑制反應(yīng)室和夾具等的劣化、一面去除附著在裝置內(nèi)部的附著物。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，上述清洗氣體中含有上述氟氣和上述氨氣，其流量比在2∶1～10∶1的范圍內(nèi)。
在這種情況下，對(duì)附著在裝置內(nèi)部的附著物的腐蝕速度和與薄膜形成裝置內(nèi)部材料的選擇比提高。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，在上述洗凈工序中，將含有氟氣和氫氣的清洗氣體供給已加熱到規(guī)定溫度的反應(yīng)室內(nèi)，從而去除上述附著物而洗凈薄膜形成裝置的內(nèi)部。
根據(jù)這種構(gòu)成，在清洗氣體中含有氟氣和氫氣，與薄膜形成裝置內(nèi)部材料的選擇比不會(huì)降低，對(duì)附著物的腐蝕速度提高。因此，可以一面抑制反應(yīng)室和夾具等的劣化、一面去除附著在裝置內(nèi)部的附著物。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，使上述清洗氣體中含有上述氟氣和上述氫氣，其流量比在5∶1～5∶3的范圍內(nèi)。
在這種情況下，對(duì)附著在裝置內(nèi)部的附著物的腐蝕速度和與薄膜形成裝置內(nèi)部材料的選擇比提高。另外，即使不嚴(yán)格地控制氫氣的流量，也可以提高對(duì)氮化硅的腐蝕速度。因此，容易控制氫氣的流量。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，使上述清洗氣體中含有上述氟氣和上述氫氣，其流量比為5∶3。
在這種情況下，一般可以減小對(duì)用于反應(yīng)室的石英的腐蝕速度，可以一面抑制反應(yīng)管的劣化，一面去除附著在裝置內(nèi)部的附著物。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，上述薄膜形成裝置的內(nèi)部材料含有石英和碳化硅中的至少一種。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，在上述加熱工序中將上述反應(yīng)室內(nèi)加熱到低于400℃的溫度。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，在上述加熱工序中將上述反應(yīng)室內(nèi)加熱到250℃～380℃。
將上述反應(yīng)室內(nèi)的溫度設(shè)在這樣的范圍內(nèi)時(shí)，在抑止反應(yīng)室和夾具等的劣化的同時(shí)，對(duì)附著物的腐蝕速度提高。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，在上述洗凈工序中，用稀釋氣體來(lái)稀釋上述清洗氣體，且將該稀釋的清洗氣體供給上述反應(yīng)室內(nèi)。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，使用惰性氣體作為上述稀釋氣體。
通過對(duì)清洗氣體進(jìn)行稀釋，洗凈工序的時(shí)間設(shè)定容易。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，形成于上述被處理體上的薄膜是氮化硅薄膜，在上述清洗工序中，用上述清洗氣體去除在上述被處理體上形成氮化硅薄膜時(shí)附著在薄膜形成裝置內(nèi)部的氮化硅。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，該洗凈方法是將處理氣體供給薄膜形成裝置的反應(yīng)室內(nèi)，將反應(yīng)室內(nèi)的氣體排入排氣管，在被處理體上形成薄膜后，去除附著在排氣管內(nèi)部的附著物，該薄膜形成裝置的洗凈方法的特征在于，它包括以下工序?qū)⑸鲜雠艢夤軆?nèi)加熱到規(guī)定溫度的加熱工序；將含有氟氣和可促進(jìn)該氟氣活化的添加氣體的清洗氣體供給通過上述加熱工序而已加熱到規(guī)定溫度的排氣管內(nèi)，且通過將該清洗氣體加熱到規(guī)定溫度，使清洗氣體中所含的氟氣活化，用該被活化后的氟氣去除上述附著物而洗凈排氣管內(nèi)部的洗凈工序。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，清洗氣體從反應(yīng)室向排氣管內(nèi)供給。
本發(fā)明是一種薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，清洗氣體從排氣管的入口孔向排氣管內(nèi)供給。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施形式的熱處理裝置洗凈方法所用的熱處理裝置的簡(jiǎn)圖。
圖2是為對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形式的熱處理裝置洗凈方法進(jìn)行說明用的、表示方法之圖。
圖3是表示添加氣體使用氯氣的場(chǎng)合的熱處理裝置洗凈方法的洗凈條件及結(jié)果的表。
圖4是表示添加氣體使用氯氣的場(chǎng)合的清洗氣體的腐蝕速度之圖。
圖5是表示添加氣體使用氯氣的場(chǎng)合的清洗氣體的選擇比之圖。
圖6是表示添加氣體使用氟化氫氣體的場(chǎng)合的熱處理裝置洗凈方法的洗凈條件及結(jié)果的表。
圖7是表示添加氣體使用氟化氫氣體的場(chǎng)合的清洗氣體的腐蝕速度之圖。
圖8是表示添加氣體使用氟化氫氣體的場(chǎng)合的清洗氣體的選擇比之圖。
圖9是表示添加氣體使用氨氣的場(chǎng)合的熱處理裝置洗凈方法的洗凈條件及結(jié)果的表。
圖10是表示添加氣體使用氨氣的場(chǎng)合的清洗氣體的腐蝕速度之圖。
圖11是表示添加氣體使用氨氣的場(chǎng)合的清洗氣體的選擇比之圖。
圖12是表示添加氣體使用氫氣的場(chǎng)合的熱處理裝置洗凈方法的洗凈條件及結(jié)果的表。
圖13是表示添加氣體使用氫氣的場(chǎng)合的清洗氣體的腐蝕速度之圖。
圖14是表示添加氣體使用氫氣的場(chǎng)合的清洗氣體的選擇比之圖。
圖15是對(duì)附著反應(yīng)生成物進(jìn)行說明用的熱處理裝置的簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
以下，以對(duì)圖1所示的分批式立式熱處理裝置(薄膜形成裝置)1進(jìn)行洗凈的場(chǎng)合為例，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形式的薄膜形成裝置的洗凈方法進(jìn)行說明。首先，對(duì)本實(shí)施形式所用的熱處理裝置(薄膜形成裝置)1進(jìn)行說明。
如圖1所示，熱處理裝置1具有長(zhǎng)度方向朝著垂直方向的大致圓筒形的反應(yīng)管(反應(yīng)室)2和將反應(yīng)室2內(nèi)的廢氣排出的排氣管17。反應(yīng)管(反應(yīng)室)2具有由內(nèi)管3和有頂?shù)耐夤?構(gòu)成的雙層管結(jié)構(gòu)，其中外管4包覆內(nèi)管3、并且以與內(nèi)管3具有一定間隔的方式形成。內(nèi)管3和外管4由耐熱材料例如石英制成。
在外管4的下方配置著形成筒狀的、由不銹鋼(SUS)制成的連通器5。連通器5與外管4的下端密封地連接。另外，內(nèi)管3支承在支承環(huán)6上，該支承環(huán)從連通器5的內(nèi)壁突出且與連通器5一體地形成。
蓋體7配置在連通器5的下方，蓋體7通過螺柱升降機(jī)8可上下移動(dòng)地構(gòu)成。蓋體7通過螺柱升降機(jī)8上升時(shí)，連通器5的下方一側(cè)被封閉。
在蓋體7上載置著由例如石英構(gòu)成的晶片螺柱9。晶片螺柱9這樣構(gòu)成，即，在垂直方向上隔開規(guī)定間隔可將放數(shù)片被處理體、例如半導(dǎo)體晶片10。
在反應(yīng)管2的周圍，以包圍反應(yīng)管2的方式設(shè)有絕熱體11、在其內(nèi)壁面上設(shè)有由例如電阻發(fā)熱體構(gòu)成的升溫用加熱器12。
在連通器5的側(cè)面上插通著數(shù)個(gè)處理氣體導(dǎo)入管13。另外，在圖1中只畫了一個(gè)處理氣體導(dǎo)入管13。處理氣體導(dǎo)入管13以面對(duì)內(nèi)管3內(nèi)部的方式配設(shè)。例如，如圖1所示，在支承環(huán)6的下方(內(nèi)管3的下方)的連通器5的側(cè)面插通著處理氣體導(dǎo)入管13，處理氣體從處理氣體導(dǎo)入管13導(dǎo)入內(nèi)管3內(nèi)(半導(dǎo)體晶片10)。
另外，在連通器5的側(cè)面上插通著導(dǎo)入清洗氣體用的清洗氣體導(dǎo)入管14。清洗氣體導(dǎo)入管14以面對(duì)內(nèi)管3內(nèi)部的方式配設(shè)，清洗氣體從清洗氣體導(dǎo)入管14導(dǎo)入內(nèi)管3內(nèi)。
在連通器5的側(cè)面設(shè)有排氣口15。排氣口15設(shè)在支承環(huán)6的上方，與形成于反應(yīng)管內(nèi)的內(nèi)管3與外管4之間的空間連通。在內(nèi)管3中所產(chǎn)生的廢氣等通過內(nèi)管3與外管4之間的空間而排到排氣口15。另外，在連通器5側(cè)面的排氣口15的下方，插通著供給作為凈化氣體的氮?dú)庥玫膬艋瘹怏w供給管16。
上述排氣管17密封地與排氣口15連接。在排氣管17上，從其上游側(cè)起設(shè)有閥18和真空泵19。閥18調(diào)節(jié)排氣管17的開度而將反應(yīng)管2內(nèi)的壓力控制成規(guī)定的壓力。真空泵19通過排氣管17將反應(yīng)管2內(nèi)的氣體排出，同時(shí)對(duì)反應(yīng)管2內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
另外，在排氣管17上設(shè)有未圖示的收集器、洗滌器等，將從反應(yīng)管2排出的廢氣變成無(wú)公害氣體后，排到熱處理裝置1外面。
控制部20與螺柱升降機(jī)8、升溫用加熱器12、處理氣體導(dǎo)入管13、清洗氣體導(dǎo)入管14、凈化氣體供給管16、閥18、真空泵19連接?？刂撇?0由微處理機(jī)、過程控制器等構(gòu)成，對(duì)熱處理裝置1的各部分的溫度、壓力等進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)，向上述各部分輸出控制信號(hào)等，根據(jù)圖2所示的方法(時(shí)間程序)對(duì)熱處理裝置1的各部分進(jìn)行控制。
下面，對(duì)如上那樣構(gòu)成的熱處理裝置1的洗凈方法進(jìn)行說明。在本實(shí)施形式中，以通過在半導(dǎo)體晶片10上面形成氮化硅薄膜的成膜處理，對(duì)附著有氮化硅的熱處理裝置1的內(nèi)部、尤其是反應(yīng)管2的內(nèi)部進(jìn)行洗凈的洗凈處理為例，參照?qǐng)D2所示的方法進(jìn)行說明。另外，在本實(shí)施形式中，對(duì)在熱處理裝置1的內(nèi)部附著氮化硅的成膜處理也進(jìn)行說明。在以下說明中，構(gòu)成熱處理裝置1的各部分的動(dòng)作由控制部20進(jìn)行控制。
首先，對(duì)成膜處理進(jìn)行說明。
在通過螺柱升降機(jī)8將蓋體7下降后的狀態(tài)下，將收放有半導(dǎo)體晶片10的晶片螺柱9載置在蓋體7上面。然后，從凈化氣體供給管16將規(guī)定量的氮?dú)夤┙o反應(yīng)管2內(nèi)，通過螺柱升降機(jī)8使蓋體7上升，將晶片螺柱9裝入反應(yīng)管2內(nèi)。這樣，將半導(dǎo)體晶片10收放在反應(yīng)管2的內(nèi)管3內(nèi)，并且將反應(yīng)管2密閉起來(lái)(裝入工序)。
將反應(yīng)管2密閉起來(lái)以后，從凈化氣體供給管16將規(guī)定量的氮?dú)夤┙o反應(yīng)管2內(nèi)，同時(shí)邊控制閥18的開度、邊驅(qū)動(dòng)真空泵19，將反應(yīng)管2內(nèi)的氣體排出，反應(yīng)管2內(nèi)開始減壓。反應(yīng)管2內(nèi)的氣體的排出一直進(jìn)行到反應(yīng)管2內(nèi)的壓力成為規(guī)定的壓力、例如65.6Pa(0.5托)為止。另外，通過升溫用加熱器12將反應(yīng)管2內(nèi)加熱到規(guī)定的溫度、例如600℃。該減壓和加熱操作一直進(jìn)行到反應(yīng)管2內(nèi)穩(wěn)定在規(guī)定的壓力和溫度下為止(穩(wěn)定化工序)。
反應(yīng)管2內(nèi)穩(wěn)定在規(guī)定的壓力和溫度下時(shí)，停止從凈化氣體供給管16供給氮?dú)狻Ｈ缓?，從處理氣體導(dǎo)入管13，將作為處理氣體的六氯乙硅烷(Si2Cl6)按規(guī)定量、例如0.1升/分導(dǎo)入內(nèi)管3內(nèi)，將氨氣(NH3)按規(guī)定量、例如1升/min導(dǎo)入內(nèi)管3內(nèi)。
導(dǎo)入內(nèi)管3內(nèi)的六氯乙硅烷和氨氣因反應(yīng)管2內(nèi)的熱而引起熱分解反應(yīng)，氮化硅(Si3N4)便堆積在半導(dǎo)體晶片10的表面上。這樣，在半導(dǎo)體晶片10的表面上形成氮化硅膜(Si3N4膜)(成膜工序)。
在半導(dǎo)體晶片10的表面上形成規(guī)定厚度的氮化硅膜后，便停止從處理氣體導(dǎo)入管13供給六氯乙硅烷和氨氣。然后，邊控制閥18的開度、邊驅(qū)動(dòng)真空泵19，將反應(yīng)管2內(nèi)的氣體排出，與此同時(shí)，從凈化氣體供給管16供給規(guī)定量的氮?dú)?，而將反?yīng)管2內(nèi)的氣體排出到排氣管17內(nèi)(凈化工序)。另外，為了確實(shí)排出反應(yīng)管2內(nèi)的氣體，最好是反應(yīng)管2內(nèi)的氣體排出和氮?dú)獾墓┙o反復(fù)進(jìn)行數(shù)次。
最后，從凈化氣體供給管16供給規(guī)定量的氮?dú)猓狗磻?yīng)管2內(nèi)恢復(fù)到常壓以后，通過螺柱升降機(jī)8使蓋體7下降，從反應(yīng)管2內(nèi)將晶片螺柱9(半導(dǎo)體晶片10)卸下來(lái)(卸料工序)。
進(jìn)行數(shù)次如上那樣的成膜處理后，通過成膜處理所生成的氮化硅不僅堆積在半導(dǎo)體晶片10的表面上，也堆積(附著)在由石英構(gòu)成的內(nèi)管3的內(nèi)壁之類的反應(yīng)管2內(nèi)和由SiC構(gòu)成的各種夾具等上。因此，進(jìn)行數(shù)次成膜處理后，進(jìn)行洗凈處理而去除附著在熱處理裝置1內(nèi)部的氮化硅。洗凈處理是通過將含有氟氣(F2)和可促進(jìn)氟氣活化的添加氣體及作為稀釋氣體的氮?dú)?N2)的清洗氣體供給熱處理裝置1中的反應(yīng)管2內(nèi)進(jìn)行的。以下，對(duì)熱處理裝置1的洗凈處理加以說明。
首先，從凈化氣體供給管16向反應(yīng)管2內(nèi)供給規(guī)定量的氮?dú)庖院?，將沒有收放半導(dǎo)體晶片10的晶片螺柱9載置在蓋體7上面，通過螺柱升降機(jī)8使蓋體7上升而將反應(yīng)管2密封起來(lái)。然后，停止從凈化氣體供給管16供給氮?dú)猓⑶覍⒎磻?yīng)管2內(nèi)的氣體排出，使反應(yīng)管2保持在規(guī)定的壓力、例如53200Pa(400托)下。通過升溫用加熱器12，將反應(yīng)管2內(nèi)部加熱到規(guī)定溫度、例如300℃(加熱工序)。
接著，將規(guī)定量的清洗氣體從清洗氣體導(dǎo)入管14導(dǎo)入內(nèi)管3內(nèi)。所導(dǎo)入的清洗氣體在內(nèi)管3內(nèi)被加熱，清洗氣體中的氟氣成為活化狀態(tài)、即具有很多有反應(yīng)性的自由原子的狀態(tài)。并且，由于清洗氣體中含有添加氣體，故可促進(jìn)氟氣的活化。然后，含有被活化的氟氣的清洗氣體從內(nèi)管3內(nèi)部、通過形成于內(nèi)管3與外管4之間的空間供給排氣管17，便與附著在內(nèi)管3的內(nèi)壁和外壁、外管4的內(nèi)壁、排氣管17的內(nèi)壁、螺柱9、保溫筒等各種夾具的熱處理裝置1內(nèi)部的氮化硅接觸，氮化硅被腐蝕。這樣，附著在熱處理裝置1內(nèi)部的氮化硅被去除(洗凈工序)。
去除附著在熱處理裝置1內(nèi)部的氮化硅時(shí)，停止從清洗氣體導(dǎo)入管14供給清洗氣體。然后，邊控制閥18的開度，邊驅(qū)動(dòng)真空泵19，將反應(yīng)管2內(nèi)的氣體排出，同時(shí)，從凈化氣體供給管16供給規(guī)定量的氮?dú)?，將反?yīng)管2內(nèi)的氣體排出到排氣管17內(nèi)(凈化工序)。另外，為了確實(shí)排出反應(yīng)管2內(nèi)的清洗氣體，最好是反復(fù)進(jìn)行數(shù)次反應(yīng)管2內(nèi)的氣體排出和氮?dú)夤┙o。
最后，關(guān)閉閥18，由凈化氣體供給管16供給規(guī)定量的氮?dú)?，使反?yīng)管2內(nèi)的壓力恢復(fù)到常壓(恢復(fù)常壓工序)。然后，通過螺柱升降機(jī)8使蓋體7下降，將收放有半導(dǎo)體晶片10的晶片螺柱9載置在蓋體7上面，這樣，便可在熱處理裝置1的內(nèi)部不附著氮化硅的狀態(tài)下，在半導(dǎo)體晶片10上進(jìn)行形成氮化硅膜的成膜處理。
另外，為了確認(rèn)本實(shí)施形式的效果，求出了清洗氣體的腐蝕速度及選擇比。清洗氣體包括氟氣及各種添加氣體和稀釋氣體、例如氮?dú)?。添加氣體是可促進(jìn)氟氣活化的氣體，有氯氣(Cl2)、氟化氫氣體(HF)、氨氣(NH3)、氫氣(H2)等。對(duì)在本實(shí)施形式中，實(shí)施例1用氯氣作為添加氣體的情況，實(shí)施例2～實(shí)施例5用氟化氫氣體作為添加氣體的情況，實(shí)施例6～實(shí)施例8用氨氣作為添加氣體的情況，實(shí)施例9～實(shí)施例11用氫氣作為添加氣體的情況進(jìn)行說明。
本例是將由石英制成的試片、由SiC制成的試片、在石英片上面形成有3μm的氮化硅膜的試片這3種試片收放在晶片螺柱9內(nèi)，將晶片螺柱9收放在反應(yīng)管2內(nèi)之后，將清洗氣體供給反應(yīng)管2內(nèi)，對(duì)各試片進(jìn)行洗凈處理，求出對(duì)各試片的腐蝕速度和選擇比。腐蝕速度是在清洗前后測(cè)定試片的重量，根據(jù)因清洗而引起的重量變化計(jì)算出來(lái)的。在該測(cè)定中，將反應(yīng)管2內(nèi)的溫度設(shè)定為300℃，反應(yīng)管2內(nèi)的壓力設(shè)定為53200Pa(400托)。
另外，選擇比是各試片的腐蝕速度之比，系指從石英等母材上只選擇性地去除氮化硅等附著物時(shí)之比。各試片的腐蝕速度根據(jù)添加氣體的種類及其供給量、和稀釋氣體的供給量決定。
(實(shí)施例1)在實(shí)施例1中，從清洗氣體導(dǎo)入管14將2升/分的氟氣、0.35升/分的氯氣、8升/分的氮?dú)?、即合?jì)10.35升/分的清洗氣體導(dǎo)入反應(yīng)管2內(nèi)。圖3～圖5表示使用氯氣作為添加氣體的場(chǎng)合(實(shí)施例1)的清洗氣體的腐蝕速度及選擇比的測(cè)定結(jié)果。另外，為了比較，對(duì)使用不含氯氣、由氟氣和氮?dú)鈽?gòu)成的清洗氣體的場(chǎng)合(比較例1)，和使用由氟氣和氮?dú)鈽?gòu)成的清洗氣體、且反應(yīng)管2設(shè)定成400℃的場(chǎng)合(比較例2)，用同樣的方法求出了腐蝕速度及選擇比。其結(jié)果示于圖3～圖5。
如圖3和圖4所示，根據(jù)實(shí)施例1和比較例1可以確認(rèn)，使在清洗氣體中含有氯氣，在不提高反應(yīng)管2的溫度的情況下，可以提高對(duì)氮化硅的腐蝕速度。這是因?yàn)榍逑礆怏w中含有氯氣，可促進(jìn)清洗氣體的活化的緣故。
并且，如圖3和圖5所示，根據(jù)實(shí)施例1和比較例1，在清洗氣體中含有氯氣時(shí)，選擇比不降低。這是因?yàn)閷?duì)石英和SiC的腐蝕速度的增大比例不比對(duì)氮化硅的腐蝕速度的增大比例大的緣故。這樣，由于在清洗氣體中含有氯氣，選擇比不會(huì)降低，因此，反應(yīng)管2和夾具等不易劣化，可以在反應(yīng)管2和夾具等不劣化的情部下去除附著在反應(yīng)管2內(nèi)部的氮化硅。特別是氮化硅/SiC的選擇比是比較例1的約4倍、比較例2的約8倍，由SiC構(gòu)成的夾具等不易劣化。
另外，將反應(yīng)管2設(shè)定為400℃的比較例2中，與實(shí)施例1和比較例1相比，雖然對(duì)氮化硅的腐蝕速度高，但對(duì)石英和SiC的腐蝕速度比其更高，結(jié)果，如圖3和圖5所示，選擇比大大降低。在這樣的狀況下去除附著在熱處理裝置1內(nèi)部的氮化硅時(shí)，構(gòu)成反應(yīng)管2和夾具等的石英和SiC會(huì)產(chǎn)生劣化。
因此，可以確認(rèn)，在不使選擇比降低(選擇比維持高水平)的情況下，為了提高對(duì)氮化硅的腐蝕速度，將反應(yīng)管2的溫度設(shè)定為比400℃低的300℃的溫度，并使清洗氣體中含有氯氣的這種方法比較好。
在此，洗凈工序中的反應(yīng)管2內(nèi)的溫度最好設(shè)定為低于400℃的溫度。這是因?yàn)槿魧⒎磻?yīng)管2內(nèi)的溫度設(shè)定為400℃以上，構(gòu)成反應(yīng)管2和夾具等的石英和SiC會(huì)產(chǎn)生劣化的緣故。并且，洗凈工序時(shí)的反應(yīng)管2內(nèi)的溫度設(shè)定為250℃～380℃更好。這是因?yàn)榉磻?yīng)管2內(nèi)的溫度低于250℃時(shí)，清洗氣體難以活化，清洗氣體對(duì)氮化硅的腐蝕速度降低，有可能不能獲得所希望的腐蝕速度的緣故。另外，反應(yīng)管2內(nèi)的溫度高于380℃時(shí)，對(duì)石英、SiC的腐蝕速度提高，故選擇比會(huì)降低。
另外，由于使清洗氣體含有氯氣，可以提高對(duì)氮化硅的腐蝕速度，因此，也可進(jìn)一步降低洗凈工序中的反應(yīng)管2內(nèi)的溫度。這樣，若降低反應(yīng)管2內(nèi)的溫度，則反應(yīng)管2和夾具等可更加不易劣化。
清洗氣體最好含有作為稀釋氣體的氮?dú)?。是因?yàn)橛玫獨(dú)庀♂屒逑礆怏w，容易設(shè)定洗凈處理的時(shí)間。這是由于若清洗氣體中不含氮?dú)猓瑒t反應(yīng)性提高，故必須嚴(yán)格地設(shè)定洗凈處理的時(shí)間，設(shè)定洗凈處理的時(shí)間變得困難的緣故。并且，比經(jīng)濟(jì)方面考慮，也最好用氮?dú)鈦?lái)稀釋清洗氣體。
(實(shí)施例2～實(shí)施例5)在實(shí)施例2～實(shí)施例5中，對(duì)用氟化氫氣體作為添加氣體的場(chǎng)合，與實(shí)施例一樣地求出腐蝕速度和選擇比。在本例中，將氟氣按1.5升/分、氟化氫氣體按0.5升/分、氮?dú)獍?升/分、合計(jì)10升/分的清洗氣體導(dǎo)入300℃、53200Pa(400托)的內(nèi)管3內(nèi)(實(shí)施例2)。另外，使清洗氣體中的氟氣和氟化氫氣體的供給量變化的場(chǎng)合(實(shí)施例3～實(shí)施例5)也同樣地求出腐蝕速度和選擇比。并且，為了進(jìn)行比較，用由氟化氫氣體和氮?dú)鈽?gòu)成的清洗氣體、將反應(yīng)管2設(shè)定為300℃的場(chǎng)合(比較例3)，用1升/分的氟氣、1升/分的氟化氫氣體、8升/分的氮?dú)狻⒑嫌?jì)為10升/分的清洗氣體、將反應(yīng)管2設(shè)定為400℃的場(chǎng)合(比較例4)，也同樣地求出了腐蝕速度和選擇比。其結(jié)果示于圖6～圖8。
與圖3和圖4所示的、在清洗氣體中不含氟化氫氣體的比較例1進(jìn)行比較，如圖6和圖7所示，可以確認(rèn)，通過使清洗氣體中含有氟化氫氣體，對(duì)氮化硅的腐蝕速度提高。另外，如圖6和圖8所示，可以確認(rèn)，選擇比增大。因此，使用含有氟化氫的清洗氣體，與在清洗氣體中含有氯氣的情況一樣，反應(yīng)管2和夾具等不會(huì)劣化，可以去除附著在反應(yīng)管2內(nèi)部的氮化硅。
在此，如實(shí)施例2～實(shí)施例4所示，最好將氟氣與氟化氫氣體的流量比在1∶3～3∶1的范圍內(nèi)的清洗氣體供給內(nèi)管3內(nèi)。這是因?yàn)楣┙o如此范圍內(nèi)的清洗氣體，可以提高對(duì)氮化硅的腐蝕速度的緣故。
特別是如實(shí)施例3所示，將氟氣和氟化氫氣體的流量比設(shè)為1∶1時(shí)，可以更加提高對(duì)氮化硅的腐蝕速度，并且可以更降低對(duì)石英的腐蝕速度。因此，可以更增大氮化硅/石英的選擇比，反應(yīng)管2和夾具等不會(huì)劣化，可以去除附著在反應(yīng)管2內(nèi)部的氮化硅。
另外，如實(shí)施例5所示，將氟氣和氟化氫氣體的導(dǎo)入量分別增加到2升/分，可以更加提高對(duì)氮化硅的腐蝕速度，并且可以更加降低對(duì)石英的腐蝕速度。因此，將氟氣和氟化氫氣體的流量比維持在1∶1，并且增加氟氣和氟化氫氣體的流量更加理想。
而且，如實(shí)施例3和比較例4所示，將反應(yīng)管2的溫度從300℃提高到400℃時(shí)，雖然對(duì)氮化硅的腐蝕速度提高，但對(duì)石英和SiC的腐蝕速度更加提高，結(jié)果，選擇比大大降低。因此，可以確認(rèn)，與在清洗氣體中含有氯氣的情況一樣，在不使選擇比降低的情況下(使選擇比維持高水平的狀態(tài))，為提高對(duì)氮化硅的腐蝕速度，將反應(yīng)管2的溫度設(shè)定為比400℃低的300℃的溫度，在清洗氣體中含有氟化氫氣體的方法比較好。因此，與在清洗氣體中含有氯氣的情況一樣，在洗凈工序中反應(yīng)管2內(nèi)的溫度最好設(shè)定為低于400℃的溫度。并且，洗凈工序中的反應(yīng)管2內(nèi)的溫度設(shè)定為250℃～380℃更好。
(實(shí)施例6～實(shí)施例8)在實(shí)施例6～實(shí)施例8中，對(duì)用氨氣作為添加氣體的場(chǎng)合，與實(shí)施例1一樣地求出了腐蝕速度和選擇比。在本例中，將氟氣按1.78升/分、氨氣按0.17升/分、氮?dú)獍?.05升/分、合計(jì)為10升/分的清洗氣體導(dǎo)入300℃、53200Pa(400托)的內(nèi)管3內(nèi)(實(shí)施例6)。另外，對(duì)使清洗氣體中的氟氣和氨氣的供給量變化的場(chǎng)合(實(shí)施例7、實(shí)施例8)也同樣地求出了腐蝕速度和選擇比。其結(jié)果示于圖9～圖11。
與圖3和圖4所示的、在清洗氣體中不合氨氣的比較例1進(jìn)行比較，如圖9和圖10所示，可以確認(rèn)，通過在清洗氣體中含有氨氣，對(duì)氮化硅的腐蝕速度提高。另外，如圖9和圖11所示，可以確認(rèn)，選擇比增大。因此，使用含有氨氣的清洗氣體，與在清洗氣體中合有氯氣的場(chǎng)合一樣，反應(yīng)管2和夾具等不會(huì)劣化，可以去除附著在反應(yīng)管2內(nèi)部的氮化硅。
在此，如實(shí)施例6～實(shí)施例8所示，最好將氟氣與氨氣的流量比在2∶1～10∶1的范圍內(nèi)的清洗氣體供給內(nèi)管3內(nèi)。這是因?yàn)楣┙o如此范圍內(nèi)的清洗氣體，可以提高對(duì)氮化硅的腐蝕速度。并且，將氟氣與氨氣的流量比在3∶1～7∶1的范圍內(nèi)的清洗氣體供給內(nèi)管3內(nèi)更好。特別是如實(shí)施例7所示，將氟氣與氨氣的流量比設(shè)為4.5∶1左右時(shí)，可以更加提高對(duì)氮化硅的腐蝕速度，同時(shí)，可以更加降低對(duì)石英的腐蝕速度。因此，可以更加增大氮化硅/石英的選擇比，在不會(huì)使反應(yīng)管2等劣化的情況下，可以去除附著在反應(yīng)管2內(nèi)部的氮化硅。
(實(shí)施例9～實(shí)施例11)在實(shí)施例9～實(shí)施例11中，對(duì)用氫氣作為添加氣體的場(chǎng)合，與實(shí)施例1一樣地求出了腐蝕速度和選擇比。在本例中，將氟氣按1.75升/分、氫氣按0.37升/分、氮?dú)獍?升/分、合計(jì)為10.12升/分的清洗氣體導(dǎo)入300℃、53200Pa(400托)的內(nèi)管3內(nèi)(實(shí)施例9)。另外，對(duì)使洗清氣體中的氟氣和氫氣的供給量變化的場(chǎng)合(實(shí)施例10、實(shí)施例11)也同樣地求出了腐蝕速度和選擇比。其結(jié)果示于圖12～圖14。
與圖3和圖4所示的、在清洗氣體中不含氫氣的比較例1進(jìn)行比較，如圖12和圖13所示，可以確認(rèn)，通過在清洗氣體中含有氫氣，對(duì)氮化硅的腐蝕速度提高。另外，如圖12和圖14所示，可以確認(rèn)，選擇比增大。因此，使用含有氫氣的清洗氣體與在清洗氣體中含有氯氣的場(chǎng)合一樣，在不會(huì)使反應(yīng)管2和夾具等劣化的情況下，可以去除附著在反應(yīng)管2內(nèi)部的氮化硅。
在此，如實(shí)施例9～實(shí)施例11所示，最好將氟氣和氫氣的流量比在5∶1～5∶3的范圍內(nèi)的清洗氣體供給內(nèi)管3內(nèi)。這是因?yàn)楣┙o如此范圍內(nèi)的清洗氣體，可以提高對(duì)氮化硅的腐蝕速度。另外，可以確認(rèn)，即使氟氣與氫氣的流量比在5∶1～5∶3的范圍內(nèi)變化，對(duì)氮化硅的腐蝕速度也不發(fā)生很大的變化。因此，即使不嚴(yán)格地控制氫氣的流量，也可以提高對(duì)氮化硅的腐蝕速度。這樣，添加氣體采用氫氣，容易控制添加氣體的流量。
另外，如實(shí)施例11所示，即使將氫氣的流量比增大成氟氣與氫氣的流量比為5∶3，對(duì)石英的腐蝕速度也不增大。因此，可能進(jìn)一步增大氮化硅/石英的選擇比，可以在不使反應(yīng)管2等劣化的情況下去除附著在反應(yīng)管2內(nèi)部的氮化硅。
如以上所述，根據(jù)本實(shí)施形式，由于在清洗氣體中含有添加氣體，故可以在不提高反應(yīng)管2的溫度的情況下提高對(duì)氮化硅的腐蝕速度。另外，在清洗氣體中含有添加氣體，選擇比不會(huì)降低，故反應(yīng)管2和夾具等不易劣化。因此，可以在不使反應(yīng)管2和夾具等劣化的情況下去除附著在熱處理裝置1內(nèi)部的氮化硅。
根據(jù)本實(shí)施形式，通過在清洗氣體中含有添加氣體，可以提高對(duì)氮化硅的腐蝕速度，故可以降低洗凈工序中的反應(yīng)管2內(nèi)的溫度。因此，反應(yīng)管2和夾具等可以更加不易劣化。
根據(jù)本實(shí)施形式，由于用氮?dú)庀♂屒逑礆怏w，故容易設(shè)定洗凈處理的時(shí)間。
另外，本發(fā)明不局限于上述實(shí)施形式，可進(jìn)行各種變形、應(yīng)用。以下，對(duì)可適用于本發(fā)明的其它實(shí)施形式進(jìn)行說明。
在上述實(shí)施形式中，以在清洗氣體中含有氯氣等的場(chǎng)合為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但在清洗氣體中所含的添加氣體只要是可促進(jìn)氟氣活化的氣體即可。在這種情況下也可提高對(duì)氮化硅的腐蝕速度。另外，添加氣體只要是不會(huì)使與用氟氣的熱處理裝置1內(nèi)部的材料(石英和SiC)的選擇比降低、且可提高對(duì)氮化硅的腐蝕速度的氣體即可。這是因?yàn)椴皇惯x擇比降低，反應(yīng)管2和夾具等不易劣化的緣故。作為這類添加氣體，除了氯氣、氟化氫氣體、氨氣、氫氣以外，也可以是溴(Br2)之類的鹵素系氣體。
在本實(shí)施形式中，以去除附著在熱處理裝置1內(nèi)部的氮化硅的場(chǎng)合為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但附著在熱處理裝置1內(nèi)部的附著物不局限于氮化硅，例如，也可以是聚硅、氧化鈦、氧化鉭、二氧化硅、硅鍺(SiGe)、BSTO(BaSrTiO3)、STO(SrTiO3)。另外，這種附著物不局限于反應(yīng)生成物，也可以是反應(yīng)副生成物，例如氯化銨。
但是，熱處理裝置1之中，特別在排氣管17內(nèi)部附著氮化硅等反應(yīng)生成物、或者附著氯化銨或Si-Cl-N-H化合物等反應(yīng)副生成物的場(chǎng)合，用含有氟氣和可促進(jìn)氟氣活化的添加氣體的清洗氣體，可有效地去除這些附著物。
在這種情況下，清洗氣體從反應(yīng)管2供給排氣管17內(nèi)，但也可以從排氣管17的入口孔17a將清洗氣體供給排氣管17內(nèi)。另外，將清洗氣體供給排氣管17內(nèi)時(shí)，用排氣管加熱器17b將排氣管17加熱，可以有效地去除排氣管17內(nèi)的附著物。
在本實(shí)施形式中，以在清洗氣體中含有作為稀釋氣體的氮?dú)鈺r(shí)為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但清洗氣體中也可以不含稀釋氣體。但是，含有稀釋氣體，容易設(shè)定洗凈處理時(shí)間，故最好在清洗氣體中含有稀釋氣體。稀釋氣體最好是惰性氣體，除了氮?dú)庖酝猓缈梢圆捎煤?He)、氖氣(Ne)、氬氣(Ar)。
在本實(shí)施形式中，以將內(nèi)管3內(nèi)的壓力設(shè)定為53200Pa(400托)而進(jìn)行熱處理裝置1內(nèi)部的洗凈的場(chǎng)合為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但內(nèi)管3內(nèi)的壓力不局限于該壓力。另外，清洗的頻度可以每進(jìn)行數(shù)次成膜處理后進(jìn)行清洗，但也可以例如每進(jìn)行一次成膜處理后進(jìn)行清洗。若每進(jìn)行一次成膜處理后進(jìn)行清洗，則可以更加延長(zhǎng)由石英和SiC等構(gòu)成的裝置內(nèi)部的材料的壽命。
在本實(shí)施形式中，對(duì)于分批式熱處理裝置，以反應(yīng)管2由內(nèi)管3和外管4構(gòu)成的雙層管結(jié)構(gòu)的分批式立式熱處理裝置的場(chǎng)合為例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不局限于此，例如，也可以適用于不具有內(nèi)管3的單管結(jié)構(gòu)的分批式熱處理裝置。另外，被處理體不限定為半導(dǎo)體晶片10，例如，也可以適用于LCD用的玻璃基板等。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以抑制反應(yīng)室和夾具等的劣化，且可以去除附著在裝置內(nèi)部的附著物。
權(quán)利要求
1.一種薄膜形成裝置的洗凈方法，將處理氣體供給薄膜形成裝置的反應(yīng)室內(nèi)而在被處理體上形成薄膜之后，去除附著在裝置內(nèi)部的附著物，其特征在于，包括以下工序?qū)⑸鲜龇磻?yīng)室內(nèi)加熱到規(guī)定溫度的加熱工序；將含有氟氣和可促進(jìn)該氟氣活化的添加氣體的清洗氣體供給通過上述加熱工序已加熱到規(guī)定溫度的反應(yīng)室內(nèi)，通過將該清洗氣體加熱到規(guī)定溫度，使清洗氣體中所含的氟氣活化，利用該被活化后的氟氣去除上述附著物而洗凈薄膜形成裝置內(nèi)部的洗凈工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，在上述洗凈工序中，將含有氟氣和添加氣體的清洗氣體供給反應(yīng)室內(nèi)，該添加氣體可促進(jìn)氟氣的活化、且不會(huì)因該氟氣而使上述附著物與上述薄膜形成裝置內(nèi)部材料的選擇比降低，可提高對(duì)上述附著物的腐蝕速度，從而去除上述附著物而洗凈薄膜形成裝置的內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，添加氣體由氯氣、氟化氫氣體、氨氣、或氫氣構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，在上述洗凈工序中，將含有氟氣和氯氣的清洗氣體供給已加熱到規(guī)定溫度的反應(yīng)室內(nèi)，去除上述附著物而洗凈薄膜形成裝置的內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，在上述洗凈工序中，將含有氟氣和氟化氫氣體的清洗氣體供給已加熱到規(guī)定溫度的反應(yīng)室內(nèi)，去除上述附著物而洗凈薄膜形成裝置的內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，使上述清洗氣體中含有上述氟氣和上述氟化氫氣體，其流量比在1∶3～3∶1的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，使上述清洗氣體中含有上述氟氣和上述氟化氫氣體，其流量比為1∶1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，將上述氟氣和上述氟化氫氣體分別按2升/分以上供給上述反應(yīng)室內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，在上述洗凈工序中，將含有氟氣和氨氣的清洗氣體供給已加熱到規(guī)定溫度的反應(yīng)室內(nèi)，去除上述附著物而洗凈薄膜形成裝置的內(nèi)部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，使上述清洗氣體中含有上述氟氣和上述氨氣，其流量比在2∶1～10∶1的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，在上述洗凈工序中，將含有氟氣和氫氣的清洗氣體供給已加熱到規(guī)定溫度的反應(yīng)室內(nèi)，去除上述附著物而洗凈薄膜形成裝置的內(nèi)部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，使上述清洗氣體中含有上述氟氣和上述氫氣，其流量比在5∶1～5∶3的范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，使上述清洗氣體含有上述氟氣和上述氫氣，其流量比為5∶3。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，上述薄膜形成裝置的內(nèi)部材料含有石英和碳化硅中的至少一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，在上述加熱工序中，將上述反應(yīng)室內(nèi)加熱到低于400℃的溫度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，在上述加熱工序中，將上述反應(yīng)室內(nèi)加熱到250℃～380℃。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，在上述洗凈工序中，用稀釋氣體來(lái)稀釋上述清洗氣體，且將該稀釋的清洗氣體供給上述反應(yīng)室內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，使用惰性氣體作為上述稀釋氣體。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，形成于上述被處理體上的薄膜是氮化硅膜，在上述洗凈工序中，用上述清洗氣體去除在上述被處理體上形成氮化硅膜時(shí)附著在薄膜形成裝置內(nèi)部的氮化硅。
20.一種薄膜形成裝置的洗凈方法，將處理氣體供給薄膜形成裝置的反應(yīng)室內(nèi)，將反應(yīng)室內(nèi)的氣體排入排氣管，而在被處理體上形成薄膜后，去除附著在排氣管內(nèi)部的附著物，其特征在于，包括以下工序?qū)⑸鲜雠艢夤軆?nèi)加熱到規(guī)定溫度的加熱工序；將含有氟氣和可促進(jìn)該氟氣活化的添加氣體的清洗氣體供給通過上述加熱工序已加熱到規(guī)定溫度的排氣管內(nèi)，通過將該清洗氣體加熱到規(guī)定溫度，使清洗氣體中所含的氟氣活化，利用該被活化后的氟化去除上述附著物而洗凈排氣管內(nèi)部的洗凈工序。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，清洗氣體從反應(yīng)室向排氣管內(nèi)供給。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的薄膜形成裝置的洗凈方法，其特征在于，清洗氣體從排氣管的入口孔向排氣管內(nèi)供給。
全文摘要
熱處理裝置的洗凈處理包括將反應(yīng)室內(nèi)加熱到300℃的加熱工序、和去除附著在熱處理裝置內(nèi)部的氮化硅的洗凈工序。在洗凈工序中，將含有氟氣和氯氣及氮?dú)獾那逑礆怏w供給加熱到300℃的反應(yīng)管內(nèi)，去除氮化硅而洗凈熱處理裝置的內(nèi)部。
文檔編號(hào)H01L21/302GK1539159SQ0281551
公開日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2002年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月8日
發(fā)明者西村和晃, 東條行雄, P·斯波爾, 多胡研治 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社