化学汽相淀积装置的净化方法制造方法及图纸

一种ＣＶＤ装置的净化方法，其中，向设置基片的反应室（１１２）内供给半导体材料气体，在所述基片上形成半导体膜，其特征在于，作为加热流通净化处理时使用的净化气体，使用把氢、氦等热传导系数高的气体与惰性气体进行混合的气体。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术方面涉及CVD(化学汽相淀积)装置和其净化方法，特别涉及可以缩短在进行了保养后的净化处理方面所需时间的CVD装置的结构和其净化方法。此外，本专利技术涉及使用腐蚀性气体例如在反应室内配置的硅基片上进行外延生长等时，监测处理中的腐蚀性气体所包含的水分的水分监视装置和备有该装置的半导体制造装置及半导体制造装置的保养时期判断方法。
技术介绍
CVD装置是通过使导入反应室(反应器)内的半导体材料气体在基片(晶片)上进行化学反应，在晶片上生长半导体膜的装置。但是，由于在原理上不能使所有材料气体在晶片上反应，所以在反应器内壁面各处会付着副生长物。由于这种副生长物作为微粒等在膜生长时产生影响，妨碍良好品质的膜的形成，所以必须进行反应器内壁面的清洗作业(保养)。例如，在生长厚膜的CVD装置中，必须3～4天进行一次左右的保养。但是，在保养中，由于使装置处于大气中并用乙醇清洗，所以带入大量空气，在装置内壁面上会吸附水分。在半导体膜的生长中，如果气氛中存在水分，那么与半导体材料气体反应，生成金属杂质，或产生微粒，使膜品质恶化。因此，在保养后，在使膜生长前用高纯度氮等惰性气体来净化装置内部，必须降低水分浓度直至达到不对膜品质产生不良影响的程度。但是，CVD装置内部具有非常复杂的形状，而且，由于水分子的吸附力非常强，所以在保养后的水分除去方面所需要的时间长，对装置的运转效率也产生大影响。为了缩短包括净化的装置保养时间，以往，可以实施各种抽真空和加热净化(烘焙)、使用氢或它们的组合等方法。但是，由于由经验来决定抽真空和烘焙条件及组合，所以净化方法的最佳化较困难。此外，在进行了某种程度净化后，使膜实际地生长，根据其品质的评价来判断净化结束。因此，在得到制品水平的品质的膜之前的生长中，材料气体和时间都浪费了。把它称为舍弃膜(すてェピ)，但因CVD装置的使用时间和保养情况对净化需要的时间不同，所以舍弃膜的次数会大幅度地增加。此外，近年来，作为MOS器件使用的硅晶片，用外延结晶生长装置来制造在极低电阻率的硅基片上按预定的杂质浓度气相生长单晶硅薄膜(外延层)的外延晶片。该装置在处理室内配置硅基片，流通腐蚀性的源气体，在基片上进行外延生长。再有，在该装置中，也利用作为腐蚀气体的氯化氢来腐蚀付着于处理室内部的多晶硅。此外，在LSI等半导体制造工序中，采用使用腐蚀性气体并在基片上形成薄膜的各种CVD装置或用于构图用的腐蚀装置。这些半导体制造装置使用超高浓度的氯化氢气体和氨气体那样的腐蚀性气体，如果其中即使含有一些水分，那么也容易造成装置(处理室内部、气体供给系统、气体排气系统等)中使用的金属部件的腐蚀，因金属部分产生的金属(重金属)成为有害的污染原因。此外，进入处理室内的水分与付着在处理室内壁和排气管上的副生长物反应，存在成为微粒原因的情况。因此，虽然在采取降低处理室内水分的各种对策，但难以使水分完全没有，必须定期地进行装置的保养，即定期地进行处理室的开放、内部部件(石英夹具等)的清洗。以往，例如在枚叶式CVD装置的情况下，保养的时期以晶片的累计处理枚数为基准来判断。但是，就上述以往的保养时期的判断方法来说，存在以下课题。就是说，根据保养时的作业内容和处理室开放时间，在每次进行保养时，实际上处理室内进入的水分量不同，在如以往那样以晶片的累计处理枚数为基准来判断保养时期的情况下，实际上与处理室内进入的水分无关，每到一定的处理次数就进行保养，未必在合适的时期进行保养。例如，在上次保养时，与假设量相比，在很多水分进入的情况下，如果直至预定的累计处理枚数才进行处理，那么有不能获得品质良好的膜质的可能性。此外，在上次保养时进入的水分比较少的情况下，与实际上必要的保养时期相比，保养被较早地进行，保养的次数变多，导致生产率的下降。此外，在降低处理室内的水分方面，要求高灵敏度地定量分析处理室内腐蚀性气体的水分。作为监测气体中的水分的水分计，例如利用监测石英振子的频率变化的石英振子法和吸附气体中的水分并监测电容量变化的静电容量法等是众所周知的，但由于这种水分计必须直接与气体接触，所以在腐蚀性气体的情况下，因气体的腐蚀性而不能进行监测。因此，近年来，例如在特开平5-99845号公报和特开平11-183366号公报中披露了下述的水分计，即，采用使用激光测定气体中包含的微量杂质的红外吸收分光法的激光水分计。该激光水分计中，向测定管内导入腐蚀性气体，同时向测定管内入射有预定波长的激光，通过分析透过的激光，从吸收波长的强度中检测水分等杂质，不必进行吸附腐蚀性气体，灵敏度高，并且可以进行高速监测。但是，在利用上述以往的水分计的监测装置中，存在以下的课题。就是说，腐蚀性气体在反应室内被加热后其一部分通过采样配管被导入上述水分计，但在至水分计的采样配管中的其内壁上会付着堆积副反应生长物，有堵塞采样配管的可能性。因此，在处理中难以经常监测腐蚀性气体中的水分，即难以进行在原处监视。
技术实现思路
因此，本专利技术的第一目的在于提供一种CVD的净化方法，可以高效率进行保养后的净化处理，同时可以可靠地知道净化处理结束，缩短净化处理所需要的时间，可以迅速地进行CVD装置的恢复。此外，本专利技术的第二目的在于提供可以判断适当的保养时期的半导体制造装置的保养时期判断方法。为了实现上述第一目的，提供本专利技术的CVD装置的净化方法，对设置了基片的反应器内供给半导体材料气体，在所述基片上形成半导体膜，其特征在于，在保养后的净化处理中，作为加热流通净化处理时使用的净化气体，使用把氢、氦等热传导系数高的气体和惰性气体进行混合的气体，而且，多次重复进行反应室内的抽真空和惰性气体的导入。按照本专利技术的CVD装置的净化方法，可以高效率地进行反应器的净化处理，此外，由于可以可靠地知道开始膜生长的时刻，所以可以实现CVD装置的运转效率的提高和舍弃膜的消除，可以消减材料气体的浪费和时间的浪费。为了实现上述第二目的，提供本专利技术的半导体制造装置的保养时期判断方法，判断在反应室内进行腐蚀性气体处理的半导体制造装置的保养时期，其特征在于，在进行所述腐蚀性气体处理时，用与所述反应室连接的水分计来监测反应室内的水分浓度，根据重复进行腐蚀性气体处理时的所述水分浓度的变化来决定所述保养时期。在该半导体制造装置的保养时期判断方法中，由于在进行腐蚀性气体处理时用与反应室连接的水分计来监测反应室内的水分浓度，按照重复进行腐蚀性气体处理时的水分浓度的变化来决定保养时期，根据所述水分浓度与反应室内实际进入的水分量的对应变化，所以可以准确地判断适当的保养时期。因此，可以经常维持装置的良好状态，同时可以降低保养次数和延长保养时期，可以实现生产率的提高。此外，本专利技术的半导体制造装置的保养时期判断方法中，也可以根据所述水分浓度的变化，算出所述反应室内进入的来自上次保养的水分的累计量，按照该累计量来决定所述保养时期。在该半导体制造装置的保养时期判断方法中，由于按照由水分浓度变化算出的水分累计量来决定保养时期，所以可以准确地估计实际进入反应室内的水分量，可以容易地判断适当的保养时期。而且，本专利技术的半导体制造装置的保养时期判断方法中，也可以在进行所述腐蚀性气体处理时，用与所述反应室连接的压力计来监测反应室内的压力，根据重复进行腐蚀性气体处理时的所述压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川博之，山冈智则，石原良夫，增崎宏，佐藤贵之，铃木克昌，德永裕树，
申请(专利权)人：三菱住友硅晶株式会社，日本酸素株式会社，
类型：发明
国别省市：