[發(fā)明專利]半導體處理用的成膜裝置及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710196363.7
• 申請日: 2007-11-30
• 公開（公告）號: CN101192534A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 松浦廣行
• 申請（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會社
• 主分類號: H01L21/318
• 分類號: H01L21/318;C23C16/44
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 龍淳

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及在半導體晶片等被處理基板上形成硅氮化膜的半導體處理用的成膜裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

所謂半導體處理是指通過在晶片或LCD(Liquid?Crystal?Display：液晶顯示器)那樣的FPD(Flat?Panel?Display：平板顯示器)用的玻璃基板等被處理基板上，按規(guī)定的圖形形成半導體層、絕緣層、導電層等，為了在該被處理基板上制造半導體器件或包含與半導體器件連接的布線、電極等的結(jié)構(gòu)物，而實施的各種處理。

在半導體器件的制造工序中，通過CVD(Chemical?VaporDeposition：化學氣相沉積)等處理，在被處理基板(例如半導體晶片)上進行形成硅氮化膜等薄膜的處理。在這種成膜處理中，如下所述，在半導體晶片上形成薄膜。

首先，利用加熱器將熱處理裝置的處理容器(反應管)加熱至規(guī)定的裝入(load)溫度，裝入容納多塊半導體晶片的晶舟(wafer?boat)。接著，利用加熱器將處理容器內(nèi)加熱至規(guī)定的處理溫度，同時，從排氣口排出處理容器內(nèi)的氣體，將處理容器內(nèi)減壓至規(guī)定的壓力。

接著，將處理容器內(nèi)維持為規(guī)定的溫度和壓力(繼續(xù)排氣)，同時從處理氣體導入管將成膜氣體供向處理容器內(nèi)。例如，在CVD中，當將成膜氣體供向處理容器內(nèi)時，成膜氣體起熱反應，生成反應生成物。反應生成物堆積在半導體晶片的表面上，在半導體晶片的表面上形成薄膜。

經(jīng)成膜處理生成的反應生成物不僅堆積(附著)在半導體晶片的表面上，而且作為副生成物膜例如堆積(附著)在處理容器內(nèi)面或各種夾具等上。當在副生成物膜附著在處理容器內(nèi)的狀態(tài)下，繼續(xù)進行成膜處理時，因構(gòu)成處理容器的石英和副生成物膜的熱膨脹率不同而產(chǎn)生的應力，使石英或副生成物膜部分剝離。這樣，產(chǎn)生顆粒，成為降低制造的半導體器件的成品率或使處理裝置的零件劣化的原因。

因此，在多次進行成膜處理后，進行處理容器內(nèi)的清潔。在清潔中，將清潔氣體(例如氟和含鹵素的酸性氣體的混合氣體)供向利用加熱器被加熱至規(guī)定溫度的處理容器內(nèi)。附著在處理容器內(nèi)面等上的副生成物膜被清潔氣體干腐蝕除去。在日本專利特開平3-293726號公報中公開有這種清潔方法。

為了抑制顆粒的產(chǎn)生，例如每次在半導體晶片上形成薄膜后洗滌熱處理裝置內(nèi)部，最好頻繁地洗滌熱處理裝置。但是，在這種情況下，熱處理裝置的停機時間多，生產(chǎn)率降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供不降低生產(chǎn)率并且能夠抑制顆粒的產(chǎn)生的半導體處理用的成膜裝置及其使用方法。

本發(fā)明的第一觀點為，一種具有處理容器的成膜裝置的使用方法，該處理容器具有以選自由石英和碳化硅構(gòu)成的組中的材料為主成分的內(nèi)面，該使用方法包括下列工序：在前述處理容器內(nèi)，進行在制品用的被處理基板上形成硅氮化膜的成膜處理的工序；接著，從前述處理容器卸載前述制品用的被處理基板的工序；然后，將氧化氣體供向沒有容納制品用的被處理基板的前述處理容器內(nèi)，進行使附著在前述處理容器的前述內(nèi)面上的副生成物膜在從表面至規(guī)定深度的部分上變化為氧比氮豐富的狀態(tài)的氧化處理的工序。

本發(fā)明的第二觀點為，一種半導體處理用的成膜裝置，它具有：容納被處理基板的處理容器，該處理容器具有以選自由石英和碳化硅構(gòu)成的組中的材料為主成分的內(nèi)面；對前述處理容器內(nèi)進行加熱的加熱器；對前述處理容器內(nèi)進行排氣的排氣系統(tǒng)；將形成硅氮化膜用的成膜氣體供向前述處理容器內(nèi)的成膜氣體供給系統(tǒng)；將用于進行副生成物膜的氧化處理用的氧化氣體供向前述處理容器內(nèi)的氧化氣體供給系統(tǒng)；對前述處理容器裝載或卸載前述被處理基板的機構(gòu)；和對前述裝置的動作進行控制的控制部，對前述控制部加以設定，使其執(zhí)行以下工序：在前述處理容器內(nèi)，進行在制品用的被處理基板上形成硅氮化膜的成膜處理的工序；接著，從前述處理容器卸載前述制品用的被處理基板的工序；然后，將氧化氣體供向沒有容納制品用的被處理基板的前述處理容器內(nèi)，進行使附著在前述處理容器的前述內(nèi)面上的副生成物膜在從表面至規(guī)定深度的部分上變化為氧比氮豐富的狀態(tài)的氧化處理的工序。