JP2005171386A - 半導体素子製造装備の洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明による半導体素子製造装備の洗浄方法では、半導体素子製造装備内で導電性原子を含む原料ガスを用いて、金属酸化膜が形成されている半導体基板に導電性膜質を形成する段階と、半導体基板を半導体素子製造装備の外部に搬出させて半導体基板がない状態で原料ガスと金属酸化膜とが反応して生成される一つ以上の副産物を除去する段階と、を含み、副産物を除去する段階は、導電性膜質を形成する段階が遂行される毎に実施される。これにより、金属酸化膜が形成されている半導体基板に導電性膜質を形成する場合に生成される副産物を導電性膜質を形成する毎に除去することができる。
【選択図】図2
Description
図2及び図3A〜図3Fを参照して、本発明の第1の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法について詳細に説明する。図2は、本発明の第1の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を示すフローチャートであり、図3A〜図3Fは、本発明の第1の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を示す断面図である。
半導体素子製造装備内でNH3ガスとTiCl4ガスとを原料ガスとして用いてHf酸化物を含む金属酸化膜が形成されている半導体基板にTiN膜質を形成した。そして半導体基板を半導体素子製造装備の外部に搬出して、半導体基板がない状態で半導体素子製造装備の加熱部上に残留する副産物と半導体素子製造装備の原料ガス提供部の表面に残留する副産物の成分を分析した。
本発明の第2の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を遂行した後に半導体素子製造装備の加熱部上に残留する副産物と半導体素子製造装備の原料ガス提供部の表面に残留する副産物の成分を分析した。
(産業上の利用可能性)
Claims (27)
- 半導体素子製造装備内で導電性原子を含む原料ガスを用いて、金属酸化膜が形成されている半導体基板に導電性膜質を形成する段階と、
前記半導体基板を前記半導体素子製造装備の外部に搬出させて前記半導体基板がない状態で前記原料ガスと前記金属酸化膜とが反応して生成される一つ以上の副産物を除去する段階と、を含み、
前記副産物を除去する段階は、前記導電性膜質を形成する段階が遂行される毎に実施することを特徴とする半導体素子製造装備の洗浄方法。 - 前記金属酸化膜は、Hf酸化物又はZr酸化物であることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
- 前記導電性膜質は、TiNであることを特徴とする請求項2に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
- 半導体素子製造装備内で導電性原子を含む原料ガスを用いて、金属酸化膜が形成されている半導体基板に導電性膜質を形成する段階と、
前記半導体基板を前記半導体素子製造装備の外部に搬出させて前記半導体基板がない状態で前記原料ガスと前記金属酸化膜とが反応して生成される一つ以上の副産物を気化させる段階と、を含み、
前記副産物を気化させる段階は、前記導電性膜質を形成する段階が遂行される毎に実施することを特徴とする半導体素子製造装備の洗浄方法。 - 前記金属酸化膜は、Hf酸化物又はZr酸化物であることを特徴とする請求項4に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
- 前記導電性膜質は、TiNであることを特徴とする請求項5に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
- 前記副産物を気化させる段階では、前記副産物をTiCl4を用いて気化させることを特徴とする請求項6に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
- 前記金属酸化膜が形成されている半導体基板に前記導電性膜質を形成する段階以前に前記金属酸化膜が形成されている半導体基板がない状態で加熱部の全面に前記導電性膜質を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
- 前記半導体基板に導電性膜質を形成する段階の以前に前記導電性膜質を形成する段階では、
前記半導体基板が置かれる領域を除外し前記導電性膜質が形成されることを特徴とする請求項8に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。 - 前記導電性膜質は、TiNであることを特徴とする請求項9に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
- 半導体素子製造装備内で導電性原子を含む原料ガスを用いて、金属酸化膜が形成されている半導体基板に導電性膜質を形成する段階と、
前記半導体基板を前記半導体素子製造装備の外部に搬出させて前記半導体基板がない状態で前記半導体基板が置かれる前記半導体素子製造装備の加熱部の全面に前記導電性膜質を形成する段階と、を含み、
前記加熱部の全面に導電性膜質を形成する段階は、前記半導体基板に前記導電性膜質を形成する段階が遂行される毎に実施することを特徴とする半導体素子製造装備の洗浄方法。 - 前記加熱部の全面に前記導電性膜質を形成する段階では、
前記原料ガスと前記金属酸化膜とが反応して生成される一つ以上の副産物を気化させることを特徴とする請求項11に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。 - 前記金属酸化膜は、Hf酸化物又はZr酸化物であることを特徴とする請求項11に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
- 前記導電性膜質は、TiNであることを特徴とする請求項13に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
- 前記TiN膜質は、TiCl4とNH3とを原料ガスとして用いて形成し、
前記加熱部の全面に前記TiN膜質を形成する段階では、前記TiCl4ガスが前記NH3ガスより先に供給されることを特徴とする請求項14に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。 - 前記加熱部の全面に前記TiN膜質を形成する段階では、前記半導体基板が置かれる領域における前記加熱部上に形成されるTiN膜質の厚さは、5Å〜20Åであることを特徴とする請求項14に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
- 前記半導体基板に前記導電性膜質を形成する段階及び前記加熱部の全面に前記導電性膜質を形成する段階を反復して遂行した後、前記加熱部上に蓄積している前記導電性膜質を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
- 前記導電性膜質は、TiNであることを特徴とする請求項17に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
- 前記TiN膜質を除去する段階では、
前記半導体基板が置かれる領域の加熱部上に蓄積している前記TiN膜質の厚さが7000Å以上である場合に除去することを特徴とする請求項18に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。 - 前記TiN膜質を除去する段階では、
前記加熱部上に蓄積されているTiN膜質は、ClF3ガスを用いて除去することを特徴とする請求項19に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。 - 前記金属酸化膜が形成されている半導体基板に前記導電性膜質を形成する段階の以前に、前記金属酸化膜が形成されている半導体基板がない状態で前記加熱部の全面に前記導電性膜質を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
- 前記半導体基板に前記導電性膜質を形成する段階の以前に前記導電性膜質を形成する段階では、
前記半導体基板が置かれる領域を除外しTiN膜質が形成されることを特徴とする請求項21に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。 - HfN又はZrNの金属酸化膜を含む半導体基板を準備する段階と、
半導体素子製造装備の内部に前記半導体基板を搬入し前記半導体素子製造装備内部の加熱部の所定の位置に前記半導体基板を位置させる段階と、
TiCl4とNH3の原料ガスを前記半導体素子製造装備に注入して前記金属酸化膜の上部にTiN膜質を形成する段階と、
前記半導体基板を前記半導体素子製造装備の外部に搬出させる段階と、
前記原料ガスと前記金属酸化膜とが反応して生成される一つ以上の副産物をTiCl4を用いて気化させる段階と、
を含むことを特徴とする半導体素子製造装備の洗浄方法。 - 前記原料ガスは、前記半導体基板が前記半導体素子製造装備に搬入される前に前記半導体素子製造装備に注入されることを特徴とする請求項23に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
- 前記加熱部の上部の前記半導体基板が置かれる領域にダミー半導体基板を位置させた状態で前記半導体素子製造装備に前記原料ガスを注入させる段階をさらに含み、
前記半導体基板が置かれる領域を除外しTiN膜質が形成されることを特徴とする請求項24に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。 - 前記TiCl4を用いて気化させる段階後に、前記半導体基板が置かれる領域の前記加熱部上に前記半導体基板がない状態で前記半導体素子製造装備にTiCl4とNH3ガスを供給する段階をさらに含み、
前記半導体基板が置かれる領域の加熱部上には、TiN膜質が形成されていることを特徴とする請求項23に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。 - 前記半導体基板が置かれる領域の加熱部上に蓄積されるTiN膜質の厚さが7000Å以上である場合に前記TiN膜質を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項26に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
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