半导体制造装置的净化方法和半导体器件的制造方法制造方法及图纸

半导体制造装置的净化方法，具备如下工序：腐蚀工序，用至少含有卤素的清洗气体腐蚀淀积到反应室（２）内的ＣＶＤ淀积膜，所述反应室（２）构成用ＣＶＤ法在半导体晶片（１２）上进行了ＣＶＤ膜成膜处理的半导体制造装置；净化工序，在用清洗气体腐蚀了上述ＣＶＤ淀积膜之后，向上述反应室（２）内流入含氢气体净化残留在上述反应室（２）内的清洗气体。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造装置的净化工艺，特别是涉及CVD(化学汽相淀积)装置干洗后的净化工艺。
技术介绍
半导体制造装置，例如LP(低压)-CVD等的CVD装置，因使用会在其反应槽(以下，叫做反应室)内部淀积有硅、硅氧化物、硅氮化物或在半导体器件中使用的其它薄膜材料。当这样的CVD淀积膜变得过厚时，就存在着因产生膜剥离而在反应室内产生污染的问题。此外，当因产生膜剥离而使得反应室内的淀积膜的膜厚变得不均一时，则还存在着难于均一地形成要在半导体晶片上边成膜的CVD膜的问题。于是，以往在这样的问题变得显著之前，就借助于用ClF3或F2等的含卤素的清洗气体进行的腐蚀处理除去该淀积膜。通常，在配置于反应室内的监视晶片上的膜厚超过某一恒定值的情况下，在根据经验判断为时间充分时，就对反应室内部进行干洗。如上所述，附着在反应室内部上的淀积膜可用ClF3等的腐蚀气体借助于干洗除去。然而，在使用ClF3等的腐蚀气体进行的清洗之后，在清洗后的通常的CVD工艺进行之前，还必须充分地净化(置换除去)反应室内的残留腐蚀气体。但是，ClF3等的腐蚀气体含有负电性高的卤素，为此，附着在反应室表面上的腐蚀气体，用短时间的净化不能充分地脱离，作为结果，以往就需要长时间的净化。如果是能够以低频度进行反应室清洗的CVD形态，虽然清洗后的净化时间长不会成为特别的问题，但是，在每当进行一次CVD工艺就必须进行清洗的CVD形态的情况下，将会招致生产率的降低。
技术实现思路
本专利技术就是针对这样的问题而专利技术的，目的在于提供归因于使净化短时间化从而改善装置的运转率因而提高生产性的CVD装置等半导体制造装置的净化方法，还提供使用用该净化方法进行净化的半导体制造装置的半导体器件的制造方法。本专利技术的特征在于用含有ClF3等的卤素的清洗气体对构成用CVD法在半导体晶片上边进行CVD膜的成膜处理的半导体制造装置的反应室内进行干洗，在之后的净化工序中，使用含有①氢、②水蒸气、③氨等的与水反应后变成为碱的材料中的任何一者的、例如，由氮、氩、氧或它们的混合物等构成的气体。就是说，本专利技术的半导体制造装置的净化方法，具备如下工序腐蚀工序，用至少含有卤素的清洗气体腐蚀淀积到反应室内的CVD淀积膜，所述反应室构成用CVD法在半导体晶片上进行了CVD膜成膜处理的半导体制造装置；净化工序，在用清洗气体腐蚀上述CVD淀积膜的腐蚀工序之后，向上述反应室内流入含氢气体，净化残留在上述反应室内的清洗气体。此外，本专利技术的半导体制造装置的净化方法，具备如下工序腐蚀工序，用至少含有卤素的清洗气体腐蚀淀积到反应室内的CVD淀积膜，所述反应室构成用CVD法在半导体晶片上进行了CVD膜成膜处理的半导体制造装置；净化工序，在用清洗气体腐蚀上述CVD淀积膜的腐蚀工序之后，向上述反应室内流入含水蒸气的气体，净化残留在上述反应室内的清洗气体。此外，本专利技术的半导体制造装置的净化方法，具备如下工序腐蚀工序，用至少含有卤素的清洗气体腐蚀淀积到反应室内的CVD淀积膜，所述反应室构成用CVD法在半导体晶片上进行了CVD膜成膜处理的半导体制造装置；净化工序，在用清洗气体腐蚀上述CVD淀积膜的腐蚀工序之后，向上述反应室内流入含有溶于水则变成碱的物质的气体，净化残留在上述反应室内的清洗气体。此外，本专利技术的半导体制造装置的净化方法，具备如下工序腐蚀工序，用至少含有卤素的清洗气体腐蚀淀积到反应室内的CVD淀积膜，所述反应室构成用CVD法在半导体晶片上进行了CVD膜成膜处理的半导体制造装置；净化工序，在用清洗气体腐蚀上述CVD淀积膜的腐蚀工序之后，向上述反应室内流入氨气，净化残留在上述反应室内的清洗气体。本专利技术的半导体器件的制造方法，具备把半导体晶片载置到用在本专利技术所述的半导体制造装置的净化方法净化后的反应室内的工序；在上述反应室内在上述半导体晶片上边形成CVD膜的工序。本专利技术，在上述任何一个方面中所述的专利技术中，还可以作成为具有如下的构成。(1)采用对残留在上述反应室内的残留气体进行监视的办法判定净化的结束。(2)借助于残留气体的质量分离监视上述残留气体。(3)在进行上述净化的工序中，借助于重复进行压力变动的办法使排气速度变化。(4)使得上述压力变动的压力变动值的不同在3个数量级以上。(5)在进行上述净化的工序中，使上述反应室和连接到反应室上的排气管的温度比使上述CVD膜成膜时的温度还高。(6)把残留在上述反应室内的残留气体用做下一道工艺的掺杂气体。倘采用本专利技术，由于可以提高净化效率，缩短净化时间，故可以得到提高半导体制造装置运转率的。附图说明图1是本专利技术实施例的CVD装置的概略剖面图。图2是示出了本专利技术实施例的净化特性的特性曲线图。具体实施例方式参看图1说明实施例1。图1是作为半导体制造装置的纵式CVD装置的概略剖面图。在纵式反应室2内设置有舟10，在CVD工序之前，把硅等的半导体晶片12载置到舟上边。在反应室2的下部，设置有气体导入口1。借助于质量流控制阀(未画出来)的操作，就可以从这里向反应室2的内部导入清洗气体。为了加热反应室2内的舟10上边的半导体晶片，在反应室2的外侧设置有加热器3。通过具有压力控制阀5的排气管道4把泵6连接到反应室2上，借助于压力控制阀5的操作，就可以使内部适当地排气。用图1所示的CVD装置，在舟10上的半导体晶片12上边，成膜由LP-CVD工艺进行的硅膜之后，把ClF3气体用做腐蚀气体，进行反应室内部的干洗。在干洗之前的反应室内部，以300nm左右附着的状态存在着硅膜。干洗的条件如下。就是说，为了除去反应室内部的硅膜，在使反应室暂时变成为减压之后，向保持于反应室温度为350℃，反应室压力为20Torr的状态的反应室内部供给用1600sccm的氮(N2)稀释后的ClF3气体900sccm，使之与反应室内部的硅淀积膜进行反应。对于清洗结束来说，由于ClF3气体和硅膜之间的反应是发热反应，故可以以反应室内部的温度计(未画出来)的刻度或加热反应室的加热器的功率为监视器，根据其变化进行判定。在清洗结束后，停止ClF3气体和氮的供给，在该状态下对反应室内部抽气2分钟。这时的反应室内部的压力为0.8mTorr。之后，向反应室内部流入5slm的氮和5slm的氢(H2)的混合气体2分钟。这时的反应室内部的压力为100Torr。以该抽气步骤和流入混合气体的步骤为1个循环净化反复进行合计3次的循环净化的结果，用由4极质谱仪(Q-mass)7构成的监视器，未检测到ClF3的残留气体。此外，使ClF3气体进行分解产生的Cl、F中的任何一者，也未检测到。就是说，确认已进行了充分的净化。相对于此，为了进行比较，对于流入10slm的氮而不流入氢和氮的混合气体的情况来说，同样地进行用Q-mass进行的监视，在与上述同一反复次数(3次)的情况下，可以发现Cl等的残留，确认净化是不充分的。人们认为之所以可以采用用含氢的气体进行净化的办法效果良好地除去ClF3，是因为氢和ClF3进行可以用下式……(1)表示的反应，除去残留ClF3的缘故。另外，作为氢的添加量来说，在本实施例中，虽然作成为与氮同一量的5slm，但是并不是非限于此不可，作成为100％的氢(即仅仅是氢)也没有问题。此外，对于氢的流量来说，在本实施例中虽然作成为5sl本文档来自技高网...

【技术保护点】
半导体制造装置的净化方法，具备如下工序： 腐蚀工序，用至少含有卤素的清洗气体腐蚀淀积到反应室内的ＣＶＤ淀积膜，所述反应室构成用ＣＶＤ法在半导体晶片上进行了ＣＶＤ膜成膜处理的半导体制造装置； 净化工序，在用清洗气体腐蚀上述ＣＶＤ淀积膜的腐蚀工序之后，向上述反应室内流入含氢气体，净化残留在上述反应室内的清洗气体。

【技术特征摘要】
JP 2001-8-30 262295/011.半导体制造装置的净化方法，具备如下工序腐蚀工序，用至少含有卤素的清洗气体腐蚀淀积到反应室内的CVD淀积膜，所述反应室构成用CVD法在半导体晶片上进行了CVD膜成膜处理的半导体制造装置；净化工序，在用清洗气体腐蚀上述CVD淀积膜的腐蚀工序之后，向上述反应室内流入含氢气体，净化残留在上述反应室内的清洗气体。2.根据权利要求1所述的半导体制造装置的净化方法，其特征在于上述净化工序中的上述含氢气体是氢和氮的混合气体。3.根据权利要求2所述的半导体制造装置的净化方法，其特征在于上述净化工序的上述混合气体中，氢的含有量为约10sccm到约10slm，氮的含有量为约0sccm到约10slm。4.根据权利要求1所述的半导体制造装置的净化方法，其特征在于上述腐蚀工序中的上述清洗气体是ClF3气体。5.半导体制造装置的净化方法，具备如下工序腐蚀工序，用至少含有卤素的清洗气体腐蚀淀积到反应室内的CVD淀积膜，所述反应室构成用CVD法在半导体晶片上进行了CVD膜成膜处理的半导体制造装置；净化工序，在用清洗气体腐蚀上述CVD淀积膜的腐蚀工序之后，向上述反应室内流入含水蒸气的气体，净化残留在上述反应室内的清洗气体。6.根据权利要求5所述的半导体制造装置的净化方法，其特征在于上述净化工序中的上述含水蒸气的气体是水蒸气和氮的混合气体。7.根据权利要求6所述的半导体制造装置的净化方法，其特征在于上述净化工序的上述混合气体中，水蒸气的含有量为约5sccm到约500sccm，氮的含有量为约10sccm到约10slm。8.根据权利要求5所述的半导体制造装置的净化方法，其特征在于上述腐蚀工序中的上述清洗气体是ClF3气体。9.半导体制造装置的净化方法，具备如下工序腐蚀工序，用至少含有卤素的清洗气体腐蚀淀积到反应室内的CVD淀积膜，所述反应室构成用CVD法在半导体晶片上进行了CVD膜成膜处理的半导体制造装置；净化工序，在用清洗气体腐蚀上述CVD淀积膜的腐蚀工序之后，向上述反应室内流入含有溶于水则变成碱的物质的气体，净化残留在上述反应室内的清洗气体。10.根据权利要求9所述的半导体制造装置的净...

【专利技术属性】
技术研发人员：水岛一郎，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]