[发明专利]半导体处理用的成膜装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在半导体晶片等被处理基板上形成膜的半导体处理用的成膜装置和该装置的使用方法。其中，所谓半导体处理为，通过在半导体晶片或LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)等FPD(Flat Panel Display：平板显示器)用的玻璃基板等被处理基板上以规定的图案形成半导体层、绝缘层和导电层等，为了在该被处理基板上制造半导体设备和包括与半导体设备连接的配线、电极等构件而实施的各种处理。

背景技术

在半导体装置的制造工序中，通过CVD(Chemical VaporDeposition：化学气相积淀)等处理，进行在被处理基板例如半导体晶片上形成氧化硅膜、氮化硅膜等薄膜的处理。利用这种成膜处理，例如如下所述在半导体晶片上形成薄膜。

首先，利用加热器将热处理装置的反应管(反应室)内加热至规定的装载温度，装载收容有多片半导体晶片的晶舟。然后，利用加热器将反应管内加热至规定的处理温度，同时从排气口排出反应管内的气体，将反应管内减压至规定的压力。

接着，将反应管内维持在规定的温度和压力(继续进行排气)，并从处理气体导入管向反应管内供给成膜气体。例如，在CVD中，如果将成膜气体供给至反应管内，成膜气体就会发生热反应，生成反应生成物。反应生成物堆积在半导体晶片的表面上，在半导体晶片的表面上形成薄膜。

由成膜处理生成的反应生成物不仅作为副生成物膜堆积(附着)在半导体晶片的表面，也会堆积在例如反应管的内面或各种夹具等上。如果在副生成物膜附着于反应管内的状态下继续进行成膜处理，因构成反应管的石英与副生成物膜的热膨胀率不同而产生的应力，石英或副生成物膜会部分地剥离。由此产生颗粒，成为制造的半导体设备的合格率降低或者处理装置的零件劣化的原因。

因此，在进行多次成膜处理后，要进行反应管内的清洁。在该清洁中，向利用加热器加热至规定温度的反应管内供给清洁气体，例如氟和含有卤素的酸性气体的混合气体。利用清洁气体干刻并除去附着在反应管内面等上的副生成物膜。日本特开平3-293726号公报公开了这种清洁方法。但是，如后所述，本发明者等发现，利用现有的这种清洁方法，有时会产生不能稳定地进行清洁的问题、制品的合格率降低、或装置内部的零件劣化等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供能够稳定地进行反应管内清洁的半导体处理用的成膜装置和该装置的使用方法。

另外，本发明的另一目的在于提供能够防止制品的合格率降低或装置内部零件劣化的半导体处理用的成膜装置和该装置的使用方法。

本发明的第一观点为一种半导体处理用的成膜装置的使用方法，其特征在于，包括：

在卤素酸性气体的气体供给源与流量控制器之间的上游气体流路内形成第一环境的工序，设定上述第一环境，使上述卤素酸性气体的平均分子量为20～23；

从上述气体供给源，通过已形成上述第一环境的上述上游气体流路和上述流量控制器，供给上述卤素酸性气体，并将含有上述卤素酸性气体的清洁气体供给至上述成膜装置的反应室内的工序；和

利用这样供给的上述清洁气体，蚀刻并除去附着在上述反应室内面的副生成物膜的工序。

本发明的第二观点为一种半导体处理用的成膜装置，其特征在于，包括：

收容被处理基板的反应室；

对上述反应室内进行加热的加热器；

排出上述反应室内气体的排气系统；

成膜气体供给系统，将用于在上述被处理基板上形成产物膜的成膜气体供给至上述反应室内；

清洁气体供给系统，将清洁气体供给至上述反应室内，上述清洁气体含有用于除去来自上述成膜气体的副生成物膜的卤素酸性气体，上述清洁气体供给系统包括上述卤素酸性气体的气体供给源与流量控制器之间的上游气体流路；和

控制上述装置动作的控制部；

其中，上述控制部执行下述工序：

在上游气体流路内形成第一环境的工序，设定上述第一环境，使上述卤素酸性气体的平均分子量为20～23；

从上述气体供给源，通过已形成上述第一环境的上述上游气体流路和上述流量控制器，供给上述卤素酸性气体，并将含有上述卤素酸性气体的清洁气体供给至上述反应室内的工序；和

利用这样供给的上述清洁气体蚀刻并除去附着在上述反应室内面的副生成物膜的工序。

本发明的第三观点为一种计算机可读取的介质，包含由处理器执行的程序指令，其特征在于，上述程序指令在由处理器执行时，在半导体处理用的成膜装置中执行下述工序：