[发明专利]从批式热处理装置的石英制构件中除去金属杂质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从对半导体晶片等被处理基板进行热处理的批式热处 理装置的石英制构件中除去铝等金属杂质的方法，特别涉及应用于半 导体处理领域的技术。此处，所谓的半导体处理是指，为了通过在半 导体晶片、LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)这样的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、导电层等，在该被处理基板上制造包括半 导体器件(device)和与半导体器件连接的配线、电极等的结构体而实 施的各种处理。

背景技术

作为在半导体装置(半导体器件)的制造工艺中使用的热处理装 置的一种，存在作为批式热处理装置的立式热处理装置。该立式热处 理装置具有由下方开口的立式的反应容器和包围其外侧的加热器构成 的加热炉。在称为晶舟的晶片保持器中栅格状地保持多个半导体晶片 (下面称为晶片)，从反应容器的下方侧搬入，并进行氧化处理、扩散 处理、基于CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)的成膜 处理等热处理。

在这种立式热处理装置中，诸如反应容器、晶舟和绝热单元(保 温单元)的几个构件典型地由石英构成。但是，通常，在石英制产品 中原本包含有铝等金属杂质，它们有可能在产品被加热时被释放。因 此，在立式热处理装置的情况下，当在反应容器内石英制构件被加热 时，金属杂质有可能飞散在反应容器内的加热气氛中，并部分地附着 在处理中的晶片上。

近年来，由于半导体器件的薄膜化和微型化的进展，虽然铝等金 属杂质在晶片上的附着量的程度历来没有成为问题，但有可能对半导 体器件的特性产生坏影响。因此，需要防止由铝等金属杂质引起的晶 片的污染的技术。

在专利文献1(日本特开2002—313787号公报：第0017段～第 0018段)中，记载有从反应容器等石英制构件的表面除去铜的技术。 根据该技术，在热处理装置还没有被使用在产品晶片的热处理中的阶 段，向已形成加热气氛的反应容器内供给氯化氢气和氧气。但是，本 发明人发现，如后述的实验结果所示，利用专利文献1所记载的技术 不能充分地除去铝。

发明内容

本发明的目的是提供一种从对半导体晶片等被处理基板进行热处 理的批式热处理装置的石英制构件中除去铝等金属杂质的方法。

本发明的第一方面是用于在批式热处理装置中从石英制构件中除 去金属杂质的方法，上述装置包括：在垂直方向上有间隔地收纳多个 被处理基板并形成热处理气氛的处理容器，其中上述处理容器具有露 出在上述热处理气氛中的石英制内表面；对上述处理容器内进行加热 的加热器；对上述处理容器内进行排气的排气系统；和将处理气体供 向上述处理容器内的处理气体供给系统，上述方法包括：在没有收纳 作为产品的被处理基板的上述处理容器内收纳用于使上述金属杂质附 着的多个伪基板的工序；接着，通过向上述处理容器内供给含有氯的 气体和水蒸气，并将上述处理容器的上述石英制内表面加热至处理温 度，对上述石英制内表面实施烘焙(bake)处理，使上述金属杂质从 上述石英制内表面释放并附着在上述伪基板上的工序；和接着，将附 着有上述金属杂质的上述伪基板从上述反应容器内搬出的工序。

本发明的第二方面是用于在批式热处理装置中从石英制构件中除 去金属杂质的方法，上述装置包括：在垂直方向上有间隔地收纳多个 被处理基板并形成热处理气氛的处理容器；包括在上述处理容器内露 出在上述热处理气氛中的石英制部分的规定部件；对上述处理容器内 进行加热的加热器；对上述处理容器内进行排气的排气系统；和将处 理气体供向上述处理容器内的处理气体供给系统，上述方法包括：在 没有收纳作为产品的被处理基板的上述处理容器内收纳用于使上述金 属杂质附着的多个伪基板和上述规定部件的工序；接着，通过向上述 处理容器内供给含有氯的气体和水蒸气，并将上述规定部件的上述石 英制部分加热至处理温度，对上述石英制部分实施烘焙处理，使上述 金属杂质从上述石英制部分释放并附着在上述伪基板上的工序；和接 着，将附着有上述金属杂质的上述伪基板从上述反应容器内搬出的工 序。

本发明的第三方面是用于在批式热处理装置中从以在垂直方向上 有间隔地保持多个被处理基板的方式构成且包含石英制部分的保持部 件中除去金属杂质的方法，包括：