JP5449259B2 - Semiconductor manufacturing device cleaning method and semiconductor device manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体製造装置のクリーニング方法及び半導体装置の製造方法に関し、特に、可燃性ガスと支燃性ガスとを反応させて生成されたクリーニングガスを用いる半導体製造装置のクリーニング方法及び半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a cleaning side Ho及 beauty semiconductor device of a semiconductor manufacturing apparatus, in particular, the cleaning side of the semiconductor manufacturing apparatus using a cleaning gas that is generated by reacting a combustible gas and combustion-supporting gas Ho及 And a method for manufacturing a semiconductor device.
LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition:低圧化学気相成長法)装置は、使用することによって不可避的に処理チャンバーの内部に薄膜材料からなる堆積膜が形成される。薄膜材料とは、例えば、シリコンウェーハ上に堆積させるシリコン、シリコン酸化物又はシリコン窒化物等である。このような堆積膜が厚くなると、堆積膜が剥がれてパーティクルとなり、処理チャンバーの内部及びウェーハを汚染してしまう。 When an LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) apparatus is used, a deposited film made of a thin film material is inevitably formed inside a processing chamber. The thin film material is, for example, silicon, silicon oxide, or silicon nitride deposited on a silicon wafer. When such a deposited film becomes thick, the deposited film is peeled off and becomes particles, which contaminates the inside of the processing chamber and the wafer.
そこで、処理チャンバーの内部を定期的にクリーニングし、堆積膜を除去する必要がある。このクリーニングの方法として、フッ化水素ガス(HF)を含むクリーニングガスにより堆積膜をエッチングする技術が開発されている。しかし、通常、クリーニングガスの供給管はステンレス鋼によって形成されているが、フッ化水素ガス(HF)は極めて強い腐食性を有しているため、フッ化水素ガス自体を処理チャンバー内に導入しようとすると、フッ化水素ガスにより供給管が腐食されてしまう。これにより、腐食により発生した金属フッ化物が処理チャンバー内に流入し、処理チャンバー内及びウェーハを汚染してしまう。このため、フッ素ガス(F2)と水素ガス(H2)を独立して処理チャンバー内に導入し、処理チャンバー内でフッ素ガス(F2)と水素ガス(H2)とを反応させてフッ化水素ガス(HF)を生成させ、このフッ化水素ガスを用いて処理チャンバーのクリーニングを行う技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, it is necessary to periodically clean the inside of the processing chamber and remove the deposited film. As a cleaning method, a technique for etching a deposited film with a cleaning gas containing hydrogen fluoride gas (HF) has been developed. However, although the cleaning gas supply pipe is usually made of stainless steel, hydrogen fluoride gas (HF) is extremely corrosive, so let's introduce the hydrogen fluoride gas itself into the processing chamber. Then, the supply pipe is corroded by hydrogen fluoride gas. Thereby, the metal fluoride generated by the corrosion flows into the processing chamber and contaminates the processing chamber and the wafer. For this reason, fluorine gas (F 2 ) and hydrogen gas (H 2 ) are independently introduced into the processing chamber, and fluorine gas (F 2 ) and hydrogen gas (H 2 ) are reacted in the processing chamber to generate fluorine. There has been proposed a technique of generating hydrogen fluoride gas (HF) and cleaning the processing chamber using this hydrogen fluoride gas (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、本発明者等は、特許文献1に記載された方法で処理チャンバー内のクリーニングを行うと、処理チャンバー内において、局所的に損傷が発生することを発見した。
However, the present inventors have found that when the inside of the processing chamber is cleaned by the method described in
本発明の目的は、クリーニングによる損傷を防止することができる半導体製造装置のクリーニング方法及び半導体装置の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for producing a cleaning side Ho及 beauty semiconductor device of a semiconductor manufacturing apparatus capable of preventing damage due to cleaning.
本発明の一態様によれば、処理チャンバー内に支燃性ガス供給管を介して支燃性ガス並びに前記支燃性ガス及び可燃性ガスと反応しない無反応ガスを供給しつつ、可燃性ガス供給管を介して前記可燃性ガス及び前記無反応ガスを供給する工程を備え、前記支燃性ガスは、フッ素ガスであり、前記可燃性ガスは、水素ガスであり、前記支燃性ガスと前記可燃性ガスとの燃焼反応により生成されるガスは、前記処理チャンバーの内壁に形成される堆積膜を除去し、前記工程において、前記支燃性ガス供給管を介して供給する前記支燃性ガス及び前記無反応ガスの第1合計量、並びに前記可燃性ガス供給管を介して供給する前記可燃性ガス及び前記無反応ガスの第2合計量のうち、少なくとも一方を経時的に変化させることを特徴とする半導体製造装置のクリーニング方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, a flammable gas is supplied into a processing chamber through a flammable gas supply pipe while supplying a flammable gas and a non-reactive gas that does not react with the flammable gas and the flammable gas. A step of supplying the combustible gas and the non-reactive gas through a supply pipe, wherein the combustible gas is fluorine gas, the combustible gas is hydrogen gas, and the combustible gas and The gas generated by the combustion reaction with the combustible gas removes the deposited film formed on the inner wall of the processing chamber , and the combustion supporting gas supplied through the combustion supporting gas supply pipe in the step is used. At least one of a first total amount of gas and the non-reactive gas and a second total amount of the combustible gas and the non-reactive gas supplied through the combustible gas supply pipe is changed over time. Semiconductor manufacturing characterized by Cleaning method of location is provided.
本発明の一態様によれば、半導体製造装置の処理チャンバー内において、被処理物上に薄膜を形成する工程と、前記半導体製造装置をクリーニングする工程と、を備え、前記クリーニングする工程は、処理チャンバー内に支燃性ガス供給管を介して支燃性ガス並びに前記支燃性ガス及び可燃性ガスと反応しない無反応ガスを供給しつつ、可燃性ガス供給管を介して前記可燃性ガス及び前記無反応ガスを供給する工程を有し、前記工程において、前記支燃性ガス供給管を介して供給する前記支燃性ガス及び前記無反応ガスの第1合計量、並びに前記可燃性ガス供給管を介して供給する前記可燃性ガス及び前記無反応ガスの第2合計量のうち、少なくとも一方を経時的に変化させ、前記支燃性ガスは、フッ素ガスであり、前記可燃性ガスは、水素ガスであり、前記支燃性ガスと前記可燃性ガスとの燃焼反応により生成されるガスは、前記処理チャンバーの内壁に形成される堆積膜を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, the method includes: a step of forming a thin film on an object to be processed in a processing chamber of a semiconductor manufacturing apparatus; and a step of cleaning the semiconductor manufacturing apparatus. While supplying the combustion-supporting gas and the non-reactive gas that does not react with the combustion-supporting gas and the combustible gas into the chamber through the combustion-supporting gas supply tube, the combustible gas and the combustible gas A step of supplying the non-reactive gas, wherein, in the step, the first total amount of the non-reactive gas and the non-reactive gas supplied through the non-reactive gas supply pipe, and the supply of the combustible gas At least one of the second total amount of the combustible gas and the non-reactive gas supplied through a pipe is changed over time, the combustion-supporting gas is fluorine gas, and the combustible gas is hydrogen A scan, the gas produced by the combustion reaction between the combustible gas and the combustion supporting gas, a method of manufacturing a semiconductor device which is characterized that you remove the deposition film formed on the inner wall of the processing chamber Is provided.
本発明によれば、クリーニングによる損傷を防止することができる半導体製造装置のクリーニング方法及び半導体装置の製造方法を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a manufacturing method of cleaning side Ho及 beauty semiconductor device of a semiconductor manufacturing apparatus capable of preventing damage due to cleaning.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
先ず、本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る半導体製造装置を例示する模式図であり、
図2は、図1に示す反応冷却手段を例示する断面図である。
本実施形態に係る半導体製造装置は、LSI(Large Scale Integrated circuit:大規模集積回路)チップ等の半導体装置を製造する装置であり、例えば、LPCVD装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic view illustrating a semiconductor manufacturing apparatus according to this embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the reaction cooling means shown in FIG.
The semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment is an apparatus for manufacturing a semiconductor device such as an LSI (Large Scale Integrated circuit) chip, for example, an LPCVD apparatus.
図1に示すように、本実施形態に係るLPCVD装置1においては、LPCVD法によってシリコンウェーハ等の被処理物上に薄膜を形成する処理チャンバー11が設けられている。また、処理チャンバー11内には、シリコンウェーハ等の被処理物(図示せず)を保持するウェーハボート12等の治具が設けられている。処理チャンバー11及びウェーハボート12等の治具は、石英により形成されている。
As shown in FIG. 1, in the
LPCVD装置1においては、その使用に伴い、処理チャンバー11の内部、すなわち、処理チャンバー11の内壁及びウェーハボート12等の治具の表面に堆積膜が形成される。そこで、本実施形態においては、フッ化水素ガス(HF)をクリーニングガスとして使用し、この堆積膜を除去する。フッ化水素ガス(HF)は、水素ガス(H2)とフッ素ガス(F2)との燃焼反応によって生成される。なお、本明細書において、燃焼反応とは、発熱を伴う化学反応をいい、それぞれ1種以上の可燃性ガスと支燃性ガスとの結合によって引き起こされる。支燃性ガスは必ずしも酸素には限定されず、例えば、本実施形態においては、フッ素である。
With the use of the
処理チャンバー11の外部には、反応室13が設けられている。反応室13と処理チャンバー11とは、HF供給管14によって連通されている。反応室13及びHF供給管14は、例えばアルミナ(Al2O3)により形成されている。また、HF供給管14には弁14aが設けられている。
A
反応室13には、水素ガス供給管15及びフッ素ガス供給管16が連通されている。水素ガス供給管15及びフッ素ガス供給管16は、それぞれ、反応室13内に水素ガス(H2)及びフッ素ガス(F2)を供給するものであり、例えばステンレス鋼により形成されている。また、水素ガス供給管15及びフッ素ガス供給管16には、それぞれ、弁15a及び16aが設けられている。
A hydrogen
また、処理チャンバー11には、他のフッ素ガス供給管17も連通されている。フッ素ガス供給管17は、フッ素ガスを(F2)を処理チャンバー11内に反応室13を介さずに直接供給するものであり、例えばステンレス鋼により形成されている。フッ素ガス供給管17には、弁17aが設けられている。更に、処理チャンバー11の外部には、排気ポンプ18が設けられており、処理チャンバー11と排気ポンプ18とは、排気管19によって連通されている。
Further, another fluorine
図1及び図2に示すように、反応室13の周囲には、冷却手段としての水冷装置21が設けられている。水冷装置21は、例えば金属からなる中空構造体であり、外壁が反応室13の外壁に接している。そして、この中空構造体内に冷却水が流通されることにより、水冷装置21は反応室13を冷却する。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
また、HF供給管14の外面には、加熱手段としてのジャケットヒーター22が巻き付けられている。ジャケットヒーター22は、シート状の保温材中に電熱線が設けられた電気ヒーターであり、通電されることにより発熱し、HF供給管14を加熱する。更に、HF供給管14の外面には、熱電対等の温度センサー23が取り付けられている。反応室13、HF供給管14、水冷装置21、ジャケットヒーター22及び温度センサー23により、反応冷却手段25が構成されている。
A
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る半導体製造装置の動作、すなわち、本実施形態に係る半導体製造装置のクリーニング方法について説明する。
弁14a、15a及び16aを開き、排気ポンプ18を作動させて処理チャンバー11内を排気しながら、水素ガス供給管15に水素ガス(H2)を例えば1slm(標準リットル/分)の流量で供給すると共に、フッ素ガス供給管16にフッ素ガス(F2)を例えば1slmの流量で供給する。一方、フッ素ガス供給管17を介して処理チャンバー11内にフッ素ガス(F2)を導入する。また、水冷装置21を作動させて、水冷装置21内に冷却水を流通させる。更に、温度センサー23を作動させる。
Next, an operation of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment configured as described above, that is, a cleaning method for the semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment will be described.
Supplying hydrogen gas (H 2 ) to the hydrogen
これにより、反応室13内に水素ガス及びフッ素ガスが供給される。水素ガスは可燃性ガスでありフッ素ガスは支燃性ガスであるため、両ガスは反応してフッ化水素ガス(HF)が生成する。このフッ化水素ガスがクリーニングガスとなる。このとき、水素ガスとフッ素ガスが反応することにより反応熱が発生するが、この反応熱は反応室13を介して水冷装置21に伝達され、水冷装置21内を流れる冷却水によって排出される。すなわち、水冷装置21は反応室13を介してクリーニングガスを冷却する。
Thereby, hydrogen gas and fluorine gas are supplied into the
そして、冷却されたクリーニングガスが、HF供給管14を介して処理チャンバー11内に導入される。HF供給管14から処理チャンバー11内に導入されたフッ化水素ガス(HF)は、フッ素ガス供給管17を介して処理チャンバー11内に導入されたフッ素ガス(F2)と混合される。そして、この混合ガスにより、処理チャンバー11の内壁及びウェーハボート12等の治具の表面がエッチングされ、堆積膜が除去される。これにより、処理チャンバー11内のクリーニングが行われる。
Then, the cooled cleaning gas is introduced into the
このとき、水素ガス及びフッ素ガスは、処理チャンバー11の外部に配置された反応室13内で反応してフッ化水素ガスとなり、水冷装置21によって十分に冷却された後、処理チャンバー11内に導入される。このため、水素ガスとフッ素ガスが処理チャンバー11内で反応して局所的に高温になることはなく、処理チャンバー11及びウェーハボート12等の治具に損傷を与えることがない。
At this time, the hydrogen gas and the fluorine gas react in the
また、温度センサー23によりHF供給管14内を流通するクリーニングガスの温度を測定する。そして、クリーニングガスの温度が下がりすぎた場合には、ジャケットヒーター22を作動させてクリーニングガスを加熱する。これにより、クリーニングガスの温度が一定温度、例えば、50℃に保たれる。この結果、一定の条件下でのエッチングが可能となる。
In addition, the temperature of the cleaning gas flowing through the
次に、本実施形態の効果について説明する。
上述の如く、本実施形態によれば、処理チャンバー11の外部に配置された反応室13内で水素ガスとフッ素ガスを反応させてフッ化水素ガスを生成し、このフッ化水素ガスを水冷装置21によって十分に冷却してから処理チャンバー11内に導入している。このため、水素ガスとフッ素ガスとを処理チャンバー11内で反応させることにより、高温の炎が生じ、その熱によって処理チャンバー11及びウェーハボート12等が損傷を受けることがない。すなわち、クリーニングによる損傷を防止することができる。
Next, the effect of this embodiment will be described.
As described above, according to the present embodiment, hydrogen gas and fluorine gas are reacted in the
また、反応室13及びHF供給管14はアルミナにより形成されているため、耐熱性及び熱伝導性が優れており、フッ化水素ガス及び反応熱によって損傷を受けることがなく、且つ、クリーニングガスを効率的に冷却することができる。なお、反応室13及びHF供給管14の材料はアルミナには限定されず、耐熱性及び熱伝導性が優れた材料であればよい。
Further, since the
更に、クリーニングガスを冷却する冷却手段を水冷装置21によって構成しているため、低コストで、調達及びメンテナンスが容易で、且つ冷却効率が高い冷却手段を実現することができる。
Furthermore, since the cooling means for cooling the cleaning gas is constituted by the
更にまた、反応室13には水素ガス及びフッ素ガスが別々に供給されるため、水素ガス供給管15及びフッ素ガス供給管16をステンレス鋼により形成しても、これらの供給管がフッ化水素ガスによって腐食することがない。これにより、水素ガス供給管15及びフッ素ガス供給管16として、汎用のステンレス管を用いることができる。
Furthermore, since hydrogen gas and fluorine gas are separately supplied to the
更にまた、本実施形態においては、ジャケットヒーター22を設けているため、クリーニングガスの温度が下がりすぎることがなく、堆積膜を適切な条件でエッチングすることができる。また、温度センサー23を設けているため、クリーニングガスの温度を正確に把握することができる。
Furthermore, in this embodiment, since the
なお、ジャケットヒーター22が設けられていなくても、クリーニングガスは水素ガスとフッ素ガスとの反応により加熱され、水冷装置21によって冷却されるため、この加熱と冷却のバランスをとることによって、クリーニングガスの温度を一定に保つことは可能である。また、温度センサー23が設けられていなくても、例えば処理チャンバー11に設けられている温度センサー(図示せず)により、クリーニングガスの温度を把握することは可能である。しかし、ジャケットヒーター22及び温度センサー23を設けることにより、より容易に且つ精度よくクリーニングガスの温度を制御することができる。
Even if the
次に、本実施形態の比較例について説明する。
図3は、本比較例に係る半導体製造装置を例示する模式図である。
図3に示すように、本比較例に係るLPCVD装置101においては、前述の第1の実施形態に係るLPCVD装置1(図1参照)と比較して、反応冷却手段25が設けられておらず、水素ガス(H2)及びフッ素ガス(F2)は、それぞれ水素供給管102及びフッ素供給管103を介して、処理チャンバー11内に直接供給されるようになっている。これにより、処理チャンバー11の内部で水素ガスとフッ素ガスが反応し、フッ化水素ガス(HF)が生成する。そして、このフッ化水素ガス(HF)とフッ素ガス(F2)との混合ガスを用いて、堆積膜をエッチングする。なお、図3においては、図を見易くするために、ウェーハボート12(図1参照)は示されていない。
Next, a comparative example of this embodiment will be described.
FIG. 3 is a schematic view illustrating a semiconductor manufacturing apparatus according to this comparative example.
As shown in FIG. 3, in the
本比較例においては、処理チャンバー11内において水素ガスとフッ素ガスとが混触されるが、水素とフッ素は烈しく反応して反応熱を発生させるため、局所的に高温の炎が発生する。この炎は処理チャンバー11内に導入された水素ガスとフッ素ガスとがぶつかる位置で発生するため、常に同じ領域112で発生する。このため、この領域112において、石英からなる処理チャンバー11及びウェーハボート等の治具が反応熱によるダメージを受けてしまい、局所的な損傷113が発生する。これにより、頻繁に部材の交換を行う必要が生じる。また、損傷部分からダストが発生する。この結果、半導体装置の生産性が低くなる。
In this comparative example, hydrogen gas and fluorine gas are in contact with each other in the
これに対して、前述の第1の実施形態によれば、クリーニングによる処理チャンバー等への損傷を防止できるため、部材の交換頻度が低く、ダストの発生も少ない。このため、半導体装置を生産性よく製造することができる。 On the other hand, according to the above-described first embodiment, damage to the processing chamber and the like due to cleaning can be prevented, so that the frequency of replacement of members is low and the generation of dust is small. For this reason, a semiconductor device can be manufactured with high productivity.
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
図4は、本実施形態に係る半導体製造装置を例示する模式図であり、
図5は、図4に示す三重管を例示する斜視図である。
本実施形態に係る半導体製造装置も、LPCVD装置である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a schematic view illustrating the semiconductor manufacturing apparatus according to this embodiment.
FIG. 5 is a perspective view illustrating the triple tube shown in FIG.
The semiconductor manufacturing apparatus according to this embodiment is also an LPCVD apparatus.
図4に示すように、本実施形態に係るLPCVD装置2においては、前述の第1の実施形態に係るLPCVD装置1(図1及び図2参照)と比較して、反応冷却手段25の代わりに、反応冷却手段として三重管31が設けられている。三重管31の端部は処理チャンバー11に連結されている。
As shown in FIG. 4, in the
図4及び図5に示すように、三重管31においては、外側から順に、外筒32、中筒33及び内筒34が同軸状に設けられている。すなわち、中筒33は外筒32の内部に配置されており、内筒34は中筒33の内部に配置されている。外筒32、中筒33及び内筒34は、例えばアルミナにより形成されている。
As shown in FIG.4 and FIG.5, in the
そして、外筒32の端部は処理チャンバー11に連結されており、外筒32の内部は処理チャンバー11の内部に連通されている。また、中筒33は処理チャンバー11から離隔した位置で終端しており、終端部は外筒32の内部に対して開口している。更に、内筒34も処理チャンバー11から離隔した位置で終端しており、終端部は外筒32の内部に対して開口している。例えば、中筒33及び内筒32は同じ位置で終端している。これにより、外筒32における処理チャンバー11側の部分の内部には中筒33及び内筒34が配置されておらず、1つの連続した空間35となっている。
The end of the
内筒34内には、水素ガス(H2)が供給される。また、内筒34と中筒33との間には、フッ素ガス(F2)が供給される。更に、中筒33と外筒32との間には、冷却ガスが供給される。冷却ガスは、可燃性ガス及び支燃性ガスと反応しないガスである。本実施形態においては、冷却ガスは水素ガス(H2)及びフッ素ガス(F2)と反応しないガスであり、例えば、窒素ガス(N2)である。また、冷却ガスの温度は室温以下とすることが好ましい。すなわち、冷却ガスは室温でもよく、室温よりも低い温度に冷却されていてもよいが、少なくとも積極的には加熱されていないことが好ましい。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第1の実施形態と同様である。
Hydrogen gas (H 2 ) is supplied into the
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。
三重管31に、処理チャンバー11に連通されていない部分から、可燃性ガス、支燃性ガス及び冷却ガスを供給する。このとき、内筒34内に可燃性ガスである水素ガス(H2)を供給し、内筒34と中筒33との間に支燃性ガスであるフッ素ガス(F2)を供給し、中筒33と外筒32との間に冷却ガスである窒素ガス(N2)を供給する。これらのガスは、三重管31における中筒33及び内筒34が配置されている部分では相互に隔離して流通するが、空間35において混ざり合う。これにより、水素ガスとフッ素ガスとが反応し、フッ化水素ガス(HF)が生成される。このとき、反応熱が発生するが、温度が室温以下の窒素ガスによって冷却される。そして、フッ化水素ガスは、反応がほぼ完了し、十分に冷却された状態で、処理チャンバー11内に導入される。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
A flammable gas, a flammable gas, and a cooling gas are supplied to the
本実施形態においても、前述の第1の実施形態と同様に、処理チャンバー11の外部で水素ガスとフッ素ガスが反応してフッ化水素ガスが生成され、このフッ化水素ガスが冷却された後、処理チャンバー11内に導入されるため、反応熱によって処理チャンバー11等に損傷を与えることを防止できる。また、未反応の水素ガス及びフッ素ガスが処理チャンバー11内に導入されたとしても、これらのガスは窒素ガスによって希釈されているため、反応を抑制することができ、処理チャンバー11等に損傷を与えることを防止できる。本実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第1の実施形態と同様である。
Also in the present embodiment, as in the first embodiment described above, after hydrogen gas and fluorine gas react outside the
なお、本実施形態においては、三重管31に対して、内側から順に水素ガス、フッ素ガス及び窒素ガスを供給する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、内側からフッ素ガス、水素ガス及び窒素ガスの順で供給してもよい。また、冷却ガスは窒素ガスに限定されず、水素ガス及びフッ素ガスと反応しないガスであればよい。このとき、冷却ガスとして二酸化炭素(CO2)のような比熱が大きいガスを用いれば、冷却効率を向上させることができる。更に、三重管31の材料はアルミナには限定されず、耐熱性及び熱伝導性が優れた材料であればよい。
In the present embodiment, an example in which hydrogen gas, fluorine gas, and nitrogen gas are sequentially supplied to the
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図6は、本変形例における三重管を例示する斜視図である。
図6に示すように、本変形例においては、三重管31の外面に、水冷装置36、ジャケットヒーター37及び温度センサー38が取り付けられている。水冷装置36、ジャケットヒーター37及び温度センサー38の動作は、前述の第1の実施形態において説明したとおりである。これにより、本変形例によれば、クリーニングガスの温度をより容易に精度よく制御することができる。本変形例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第2の実施形態と同様である。
Next, a modification of this embodiment will be described.
FIG. 6 is a perspective view illustrating a triple tube in this modification.
As shown in FIG. 6, in this modification, a
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
図7は、本実施形態の半導体製造装置を例示する模式図であり、
図8は、横軸に時間をとり、縦軸にガスの供給量をとって、本実施形態における各ガスの供給量の変化を例示するグラフ図である。
なお、本明細書において「供給量」とは、単位時間当たりに処理チャンバー11内に導入されるガスの量である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a schematic view illustrating the semiconductor manufacturing apparatus of this embodiment.
FIG. 8 is a graph illustrating the change in the supply amount of each gas in the present embodiment, with time on the horizontal axis and the gas supply amount on the vertical axis.
In the present specification, the “supply amount” is the amount of gas introduced into the
図7に示すように、本実施形態において使用するLPCVD装置3は、前述の第1の実施形態に係るLPCVD装置1(図1参照)と比較して、反応冷却手段25が設けられていない。そして、水素/窒素供給管41及びフッ素/窒素供給管42が処理チャンバー11に直接連通されている。LPCVD装置3における上記以外の構成は、第1の実施形態に係るLPCVD装置1と同様である。
As shown in FIG. 7, the LPCVD apparatus 3 used in the present embodiment is not provided with the reaction cooling means 25 as compared with the LPCVD apparatus 1 (see FIG. 1) according to the first embodiment described above. A hydrogen /
次の、本実施形態に係る半導体製造装置のクリーニング方法について説明する。
図7に示すように、本実施形態においては、LPCVD装置3について、水素ガス(H2)と窒素ガス(N2)の混合ガス(以下、「H2/N2ガス」という)を水素/窒素供給管41を介して処理チャンバー11内に導入し、フッ素ガス(F2)と窒素ガス(N2)の混合ガス(以下、「F2/N2ガス」という)をフッ素/窒素供給管42を介して処理チャンバー11内に導入する。各ガスの温度は、例えば室温とする。また、各ガスは、処理チャンバー11内に導入される直前ではなく、処理チャンバー11から遠く離隔した位置で混合されている。例えば、水素ガス及びフッ素ガスを貯蔵しているボンベから出た直後の位置で、水素ガス及びフッ素ガスは窒素ガスと混合されている。
Next, a method for cleaning a semiconductor manufacturing apparatus according to this embodiment will be described.
As shown in FIG. 7, in this embodiment, the LPCVD apparatus 3 uses a mixed gas of hydrogen gas (H 2 ) and nitrogen gas (N 2 ) (hereinafter referred to as “H 2 / N 2 gas”) as hydrogen / A mixed gas of fluorine gas (F 2 ) and nitrogen gas (N 2 ) (hereinafter referred to as “F 2 / N 2 gas”) is introduced into the
そして、図8に示すように、フッ素/窒素供給管42を介して処理チャンバー11内に導入するF2/N2ガスの流量は一定としつつ、H2/N2ガスを断続的に供給する。これにより、処理チャンバー11内に可燃性ガスである水素ガスと支燃性ガスであるフッ素ガスの双方を供給する工程と、支燃性ガスであるフッ素ガスのみを供給する工程とを、交互に実施する。例えば、F2/N2ガスを連続的に供給しながら、H2/N2ガスを10秒間供給し、20秒間停止するサイクルを繰り返し実行する。
Then, as shown in FIG. 8, the H 2 / N 2 gas is intermittently supplied while the flow rate of the F 2 / N 2 gas introduced into the
本実施形態によれば、処理チャンバー11内にF2/N2ガスとH2/N2ガスの双方を供給しているときは、処理チャンバー11内でフッ素ガス(F2)と水素ガス(H2)との反応が生じ、フッ化水素ガス(HF)が生成されると共に、反応熱が発生する。これにより、生成したフッ化水素ガス(HF)及びフッ素ガス(F2)により処理チャンバー11及びウェーハボート12等に被着した堆積膜がエッチングされるが、同時に、反応熱によって処理チャンバー11及びウェーハボート12等が加熱される。
According to the present embodiment, when both the F 2 / N 2 gas and the H 2 / N 2 gas are supplied into the
また、H2/N2ガスの供給を停止し、処理チャンバー11内にF2/N2ガスのみを供給しているときは、フッ素ガス(F2)と水素ガス(H2)との反応はほとんど生じず、既に生成されているフッ化水素ガス及びフッ素ガスによってエッチングが進行する。また、このとき、反応熱は生じないため、処理チャンバー11及びウェーハボート12等は冷却される。
Further, when the supply of H 2 / N 2 gas is stopped and only the F 2 / N 2 gas is supplied into the
このように、本実施形態によれば、処理チャンバー11及びウェーハボート12等が加熱されては冷却されるため、これらの温度が著しく上昇することがない。これに対して、水素ガスの合計の供給量は同じであっても、一定の流量で連続的に供給すると、処理チャンバー11内の同じ領域で反応熱が生成し続け、処理チャンバー11及びウェーハボート12等の同じ部分が加熱され続けるため、この部分は最終的には相当な高温に達し、損傷を受けてしまう。いわば、本実施形態においては、水素ガスとフッ素ガスとの反応による炎であって、大きな炎を断続的に形成しているため、小さな炎を継続的に形成する場合と比較して、局所的な加熱を防止することができる。このように、本実施形態によっても、処理チャンバー11及びウェーハボート12等のクリーニングによる損傷を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施形態においては、処理チャンバー11内に、可燃性ガスである水素ガス、支燃性ガスであるフッ素ガスの他に、冷却ガス及び希釈ガスとして窒素ガスを供給することにより、処理チャンバー11内の雰囲気を冷却しつつ、堆積膜をエッチングすることができる。これによっても、反応熱による損傷を抑えることができる。更に、水素ガス及びフッ素ガスを窒素ガスによって希釈することによっても、局所的なエッチングを抑制することができる。更にまた、処理チャンバー11から遠い位置で水素ガス及びフッ素ガスを窒素ガスと混合させることにより、混合効果を高めることができる。
In the present embodiment, in addition to hydrogen gas as a combustible gas and fluorine gas as a combustion-supporting gas, a nitrogen gas is supplied as a cooling gas and a dilution gas into the
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
図9は、横軸に時間をとり、縦軸にガスの供給量をとって、本実施形態における各ガスの供給量の変化を例示するグラフ図である。
本実施形態において使用するLPCVD装置は、前述の第3の実施形態において使用したLPCVD装置3(図7参照)と同様である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a graph illustrating the change in the supply amount of each gas in the present embodiment, with time on the horizontal axis and the gas supply amount on the vertical axis.
The LPCVD apparatus used in this embodiment is the same as the LPCVD apparatus 3 (see FIG. 7) used in the above-described third embodiment.
以下、本実施形態に係る半導体製造装置のクリーニング方法について説明する。
図7に示すように、本実施形態においても、前述の第3の実施形態と同様に、LPCVD装置3において、H2/N2ガスを水素/窒素供給管41を介して処理チャンバー11内に導入し、F2/N2ガスをフッ素/窒素供給管42を介して処理チャンバー11内に導入する。
Hereinafter, a cleaning method of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 7, in this embodiment as well, in the LPCVD apparatus 3, H 2 / N 2 gas is introduced into the
このとき、図9に示すように、水素ガス及びフッ素ガスの供給量は一定としつつ、水素ガスを希釈する窒素ガス、すなわち、水素/窒素供給管41を介して供給される窒素ガスの供給量(以下、「第1の供給量」という)と、フッ素ガスを希釈する窒素ガス、すなわち、フッ素/窒素供給管42を介して供給される窒素ガスの供給量(以下、「第2の供給量」という)を、それぞれ経時的に変化させる。 At this time, as shown in FIG. 9, the supply amount of hydrogen gas and fluorine gas is kept constant, and the supply amount of nitrogen gas for diluting the hydrogen gas, that is, the supply amount of nitrogen gas supplied through the hydrogen / nitrogen supply pipe 41 (Hereinafter referred to as “first supply amount”) and the supply amount of nitrogen gas for diluting fluorine gas, that is, the supply amount of nitrogen gas supplied through the fluorine / nitrogen supply pipe 42 (hereinafter referred to as “second supply amount”). ”) Is changed over time.
具体的には、第1の供給量及び第2の供給量の合計量を一定としつつ、第1の供給量と第2の供給量とを相補的に変化させる。すなわち、第1の供給量を相対的に多くし、第2の供給量を相対的に少なくする工程と、第1の供給量を相対的に少なくし、第2の供給量を相対的に多くする工程とを、交互に実施する。 Specifically, the first supply amount and the second supply amount are changed complementarily while keeping the total amount of the first supply amount and the second supply amount constant. That is, the process of relatively increasing the first supply amount and relatively decreasing the second supply amount, and relatively reducing the first supply amount and relatively increasing the second supply amount The process of carrying out is performed alternately.
本実施形態によれば、H2ガス希釈用のN2ガスの供給量(第1の供給量)とF2ガス希釈用のN2ガスの供給量(第2の供給量)とを相補的に変化させているため、処理チャンバー11内において、水素ガスとフッ素ガスとが衝突し反応する領域が経時的に変化し、従って、反応熱が発生する領域も経時的に変化する。この結果、処理チャンバー11内の温度分布が均一化され、同じ部分が継続的に加熱されることがなくなり、処理チャンバー11及びウェーハボート12等の治具における局所的な損傷を防止することができる。すなわち、本実施形態においては、炎の位置を経時的に移動させることにより、特定の部分が集中的に加熱されることを防止できる。
According to this embodiment, the supply amount of N 2 gas for diluting H 2 gas (first supply amount) and the supply amount of N 2 gas for diluting F 2 gas (second supply amount) are complementary. Therefore, the region where hydrogen gas and fluorine gas collide and react in the
また、本実施形態においても、前述の第3の実施形態と同様に、窒素ガスを導入することによる冷却効果を得ることができる。このように、本実施形態によっても、処理チャンバー11及びウェーハボート12等のクリーニングによる損傷を抑制することができる。
Also in this embodiment, a cooling effect by introducing nitrogen gas can be obtained as in the third embodiment described above. Thus, also by this embodiment, damage by cleaning of the
更に、本実施形態によれば、水素ガス及びフッ素ガスの供給量は一定とし、窒素ガスの合計の供給量、すなわち、上述の第1の供給量と第2の供給量の合計量も一定としているため、反応の総量を一定とすることができる。これにより、安定したエッチングが可能となる。 Furthermore, according to the present embodiment, the supply amounts of hydrogen gas and fluorine gas are constant, and the total supply amount of nitrogen gas, that is, the total amount of the first supply amount and the second supply amount is also constant. Therefore, the total amount of reaction can be made constant. Thereby, stable etching becomes possible.
更にまた、本実施形態においても、前述の第3の実施形態と同様に、反応に関与する実ガスである水素ガス及びフッ素ガスを、反応に関与しない窒素ガスによって希釈することにより、処理チャンバー11内における局所的なエッチングを抑制することができる。なお、水素ガスと窒素ガスの混合、及びフッ素ガスと窒素ガスの混合は、処理チャンバー11から遠く離れた場所で行うことが好ましい。これにより、混合の効果をより高めることができる。
Furthermore, also in the present embodiment, as in the third embodiment, the
次に、第4の実施形態の第1の変形例について説明する。
図10は、横軸に時間をとり、縦軸にガスの供給量をとって、本変形例における各ガスの供給量の変化を例示するグラフ図である。
図10に示すように、本変形例において、水素ガスを希釈する窒素ガスの供給量(第1の供給量)と、フッ素ガスを希釈する窒素ガスの供給量(第2の供給量)とを、合計量は一定としつつ相補的に変化させる点は、前述の第4の実施形態と同じである。但し、本変形例においては、第1及び第2の供給量に、それぞれ多段階の値をとらせている。
Next, a first modification of the fourth embodiment will be described.
FIG. 10 is a graph illustrating the change in the supply amount of each gas in this modification, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing the gas supply amount.
As shown in FIG. 10, in this modification, the supply amount of nitrogen gas for diluting hydrogen gas (first supply amount) and the supply amount of nitrogen gas for diluting fluorine gas (second supply amount) are as follows. The point of changing in a complementary manner while keeping the total amount constant is the same as in the fourth embodiment. However, in the present modification, the first and second supply amounts have multi-stage values.
本変形例によれば、処理チャンバー11内において、水素ガスとフッ素ガスとの反応位置を3ヶ所以上の位置間で変化させることができ、処理チャンバー11内の温度をより効果的に均一化することができる。この結果、処理チャンバー11及びウェーハボート12等の治具における局所的な損傷をより効果的に防止することができる。本変形例における上記以外のクリーニング方法及びその効果は、前述の第4の実施形態と同様である。
According to this modification, the reaction position of hydrogen gas and fluorine gas can be changed between three or more positions in the
次に、第4の実施形態の第2の変形例について説明する。
図11は、横軸に時間をとり、縦軸にガスの供給量をとって、本変形例における各ガスの供給量の変化を例示するグラフ図である。
図11に示すように、本変形例においても、第1の供給量と第2の供給量との合計量は一定としつつ、これらを相補的に変化させる点は、前述の第4の実施形態と同じである。但し、本変形例においては、第1及び第2の供給量を、それぞれ段階的に変化させている。
Next, a second modification of the fourth embodiment will be described.
FIG. 11 is a graph illustrating the change in the supply amount of each gas in the present modification example, with time on the horizontal axis and gas supply amount on the vertical axis.
As shown in FIG. 11, also in the present modification, the total amount of the first supply amount and the second supply amount is kept constant, but these are changed complementarily, as described in the fourth embodiment. Is the same. However, in the present modification, the first and second supply amounts are each changed in stages.
すなわち、第1の供給量を最小値とし、第2の供給量を最大値とした状態から、第1の供給量を段階的に増加させていくと共に、第2の供給量を段階的に減少させていく。そして、第1の供給量を最大値とし、第2の供給量を最小値とする。その後、第1の供給量を段階的に減少させていくと共に、第2の供給量を段階的に増加させていき、第1の供給量を最小値とし、第2の供給量を最大値とする。このサイクルを繰り返す。 That is, from the state where the first supply amount is the minimum value and the second supply amount is the maximum value, the first supply amount is increased stepwise and the second supply amount is decreased stepwise. I will let you. Then, the first supply amount is set to the maximum value, and the second supply amount is set to the minimum value. Thereafter, the first supply amount is decreased stepwise, the second supply amount is increased stepwise, the first supply amount is set to the minimum value, and the second supply amount is set to the maximum value. To do. Repeat this cycle.
本変形例においては、処理チャンバー11内において、水素ガスとフッ素ガスとの反応位置を段階的に変化させることができる。これにより、処理チャンバー11内の温度をより均一化し、処理チャンバー11等における局所的な損傷をより効果的に防止することができる。本変形例における上記以外のクリーニング方法及びその効果は、前述の第4の実施形態と同様である。
In the present modification, the reaction position between hydrogen gas and fluorine gas can be changed stepwise in the
なお、上述の第4の実施形態並びにその第1及び第2の変形例においては、第1の供給量と第2の供給量の合計量を一定とする例を示したが、これには限定されず、合計量を変化させてもよい。この場合、第1の供給量及び第2の供給量のうち一方のみを変化させてもよい。また、上述の第4の実施形態並びにその第1及び第2の変形例においては、第1及び第2の供給量をステップ状に変化させる例を示したが、第1及び第2の供給量は連続的に変化させてもよい。 In the above-described fourth embodiment and the first and second modifications thereof, an example in which the total amount of the first supply amount and the second supply amount is constant has been described. However, the present invention is not limited to this. Instead, the total amount may be changed. In this case, only one of the first supply amount and the second supply amount may be changed. Moreover, in the above-mentioned 4th Embodiment and its 1st and 2nd modification, although the example which changes 1st and 2nd supply amount in a step shape was shown, 1st and 2nd supply amount May be changed continuously.
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
図12は、本実施形態に係る半導体製造装置を例示する平面図であり、
図13は、横軸に時間をとり、縦軸にガスの供給量をとって、本実施形態に係るクリーニング方法を例示するグラフ図である。
本実施形態に係る半導体製造装置も、LPCVD装置である。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 12 is a plan view illustrating a semiconductor manufacturing apparatus according to this embodiment.
FIG. 13 is a graph illustrating the cleaning method according to the present embodiment, with time on the horizontal axis and gas supply amount on the vertical axis.
The semiconductor manufacturing apparatus according to this embodiment is also an LPCVD apparatus.
図12に示すように、本実施形態に係るLPCVD装置5においては、前述の第3の実施形態におけるLPCVD装置3(図7参照)と比較して、水素ガス(H2)と窒素ガス(N2)の混合ガス(H2/N2ガス)を処理チャンバー11内に導入する水素/窒素供給管が複数本設けられており、処理チャンバー11における相互に異なる位置に連結されている。例えば、図12に示す例では、3本の水素/窒素供給管41a、41b、41cが設けられており、同一水平面上において、フッ素/窒素供給管42側からこの順に配置されている。なお、図12においては、図示の便宜上、処理チャンバー11、水素/窒素供給管41a、41b、41c、フッ素/窒素供給管42以外の構成要素は、図示を省略されている。
As shown in FIG. 12, in the
次に、上述の如く構成された本実施形態に係るLPCVD装置の動作、すなわち、本実施形態に係る半導体製造装置のクリーニング方法について説明する。
図12及び図13に示すように、本実施形態においては、3本の水素/窒素供給管41a、41b、41cのうち、H2/N2ガスを流通させる供給管を経時的に変化させる。例えば、処理チャンバー11の内部に対して、先ず、水素/窒素供給管41aを介してH2/N2ガスを供給し、次に、水素/窒素供給管41bを介してH2/N2ガスを供給し、次に、水素/窒素供給管41cを介してH2/N2ガスを供給する。以後、このサイクルを繰り返す。一方、F2/N2ガスは、同一のフッ素/窒素供給管42を介して処理チャンバー11内に供給する。
Next, the operation of the LPCVD apparatus according to this embodiment configured as described above, that is, the cleaning method for the semiconductor manufacturing apparatus according to this embodiment will be described.
As shown in FIGS. 12 and 13, in the present embodiment, among the three hydrogen /
このように、H2/N2ガスを流通させる水素/窒素供給管を経時的に切替えることにより、処理チャンバー11内において、H2/N2ガスとF2/N2ガスとが衝突し水素ガスとフッ素ガスとが反応する位置が、経時的に変化する。例えば、図12に示す例では、水素/窒素供給管41aを使用しているときには、水素ガスとフッ素ガスとは主として領域Raにおいて反応し、水素/窒素供給管41bを使用しているときには主として領域Rbにおいて反応し、水素/窒素供給管41cを使用しているときには主として領域Rcにおいて反応する。これにより、いわば炎の位置が経時的に移動することになるため、処理チャンバー11内の温度分布が均一化される。この結果、処理チャンバー11及びウェーハボート12等の治具における特定の部分が集中的に加熱されることがなくなり、局所的な損傷を抑えることができる。このように、本実施形態によっても、処理チャンバー11及びウェーハボート12等のクリーニングによる損傷を抑制することができる。
In this way, by switching the hydrogen / nitrogen supply pipe through which the H 2 / N 2 gas is circulated over time, the H 2 / N 2 gas and the F 2 / N 2 gas collide with each other in the
また、本実施形態においても、前述の第3及び第4の実施形態と同様に、水素ガス及びフッ素ガスを窒素ガスによって希釈することにより、処理チャンバー11内における局所的なエッチングを抑制することができる。この場合、ガスの混合は処理チャンバー11から離隔した場所で行うことが好ましい。これにより、混合の効果をより高めることができる。
Also in this embodiment, as in the third and fourth embodiments, local etching in the
なお、本実施形態においては、フッ素/窒素供給管42を1本だけ設け、水素/窒素供給管を複数本設ける例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、水素/窒素供給管を1本だけ設け、フッ素/窒素供給管を複数本設けてもよく、又は、水素/窒素供給管及びフッ素/窒素供給管の双方を複数本設けてもよい。
In the present embodiment, an example in which only one fluorine /
また、本実施形態においては、複数本の水素/窒素供給管を1本ずつ使用する例を示したが、本発明はこれに限定されず、任意のタイミングにおいて、複数本の水素/窒素供給管を組み合わせて使用してもよい。例えば、第1の期間に水素/窒素供給管41aを使用し、第2の期間に水素/窒素供給管41bを使用し、第3の期間に水素/窒素供給管41cを使用し、第4の期間に水素/窒素供給管41a及び41bを使用し、第5の期間に水素/窒素供給管41b及び41cを使用し、第6の期間に水素/窒素供給管41c及び41aを使用し、第7の期間に水素/窒素供給管41a、41b、41cを使用してもよい。これにより、処理チャンバー11内における反応位置をより複雑に変化させることができ、処理チャンバー11内の温度分布をより効果的に均一化することができる。
Further, in the present embodiment, an example in which a plurality of hydrogen / nitrogen supply pipes are used one by one has been shown, but the present invention is not limited to this, and a plurality of hydrogen / nitrogen supply pipes at an arbitrary timing. May be used in combination. For example, the hydrogen /
更に、本実施形態においては、処理チャンバー11内に水素ガスと窒素ガスの混合ガス(H2/N2ガス)及びフッ素ガスと窒素ガスの混合ガス(F2/N2ガス)を導入する例を示したが、窒素ガスの代わりに水素ガス及びフッ素ガスと反応しない他の希釈ガスを用いてもよく、希釈ガスを用いなくてもよい。
Furthermore, in the present embodiment, an example of introducing a mixed gas of hydrogen gas and nitrogen gas (H 2 / N 2 gas) and a mixed gas of fluorine gas and nitrogen gas (F 2 / N 2 gas) into the
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。例えば、前述の第1の実施形態においても、前述の第2の実施形態のように、冷却ガスとして窒素ガスを導入してもよい。また、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。 While the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. For example, the above-described embodiments can be implemented in combination with each other. For example, also in the above-described first embodiment, nitrogen gas may be introduced as a cooling gas as in the above-described second embodiment. In addition, the above-described embodiments include those in which those skilled in the art appropriately added, deleted, or changed the design, or added, omitted, or changed conditions as appropriate to the above-described embodiments. As long as it is provided, it is included in the scope of the present invention.
例えば、前述の各実施形態においては、半導体製造装置としてLPCVD装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、半導体装置を製造する半導体製造装置であって、使用に伴って堆積膜が形成される装置であれば、適用可能である。例えば、本発明は各種の成膜装置及びエッチング装置等の加工装置に好適に適用可能である。この場合は、処理チャンバーとは、内部にシリコンウェーハ等の被処理物を収納し、内部の雰囲気を制御しつつ、この被処理物に対して成膜又は加工等の何らかの処理を施す装置である。 For example, in each of the above-described embodiments, the LPCVD apparatus has been described as an example of the semiconductor manufacturing apparatus. However, the present invention is not limited to this, and is a semiconductor manufacturing apparatus for manufacturing a semiconductor device. Any apparatus that can form a deposited film is applicable. For example, the present invention can be suitably applied to processing apparatuses such as various film forming apparatuses and etching apparatuses. In this case, the processing chamber is an apparatus that accommodates an object to be processed such as a silicon wafer inside and performs some processing such as film formation or processing on the object to be processed while controlling the internal atmosphere. .
また、前述の各実施形態においては、可燃性ガスとして水素ガス(H2)を用い、支燃性ガスとしてフッ素ガス(F2)を用いる例を示したが、本発明はこれに限定されず、発熱反応によってクリーニングガスを生成する2種以上のガスであれば、可燃性ガス及び支燃性ガスとして使用可能である。更に、前述の各実施形態においては、冷却手段として水冷装置又は窒素ガス(N2)等の冷却ガスを用いる例を示したが、本発明はこれに限定されず、他の冷却手段を用いてもよい。例えば、第1の実施形態における反応室13を強制空冷してもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the example in which hydrogen gas (H 2 ) is used as the combustible gas and fluorine gas (F 2 ) is used as the combustion-supporting gas has been shown, but the present invention is not limited to this. Any two or more gases that generate a cleaning gas by an exothermic reaction can be used as a combustible gas and a combustion-supporting gas. Further, in each of the above-described embodiments, an example in which a cooling gas such as a water cooling device or nitrogen gas (N 2 ) is used as the cooling means has been described. However, the present invention is not limited to this, and other cooling means are used. Also good. For example, the
1、2、3、5 LPCVD装置、11 処理チャンバー、12 ウェーハボート、13 反応室、14 HF供給管、14a 弁、15 水素ガス供給管、15a 弁、16 フッ素ガス供給管、16a 弁、17 フッ素ガス供給管、17a 弁、18 排気ポンプ、19 排気管、21 水冷装置、22 ジャケットヒーター、23 温度センサー、25 反応冷却手段、31 三重管、32 外筒、33 中筒、34 内筒、35 空間、36 水冷装置、37 ジャケットヒーター、38 温度センサー、41、41a、41b、41c 水素/窒素供給管、42 フッ素/窒素供給管、101 LPCVD装置、102 水素供給管、103 フッ素供給管、112 領域、113 損傷、Ra、Rb、Rc 領域
1, 2, 3, 5 LPCVD apparatus, 11 processing chamber, 12 wafer boat, 13 reaction chamber, 14 HF supply pipe, 14a valve, 15 hydrogen gas supply pipe, 15a valve, 16 fluorine gas supply pipe, 16a valve, 17 fluorine Gas supply pipe, 17a valve, 18 exhaust pump, 19 exhaust pipe, 21 water cooling device, 22 jacket heater, 23 temperature sensor, 25 reaction cooling means, 31 triple pipe, 32 outer cylinder, 33 middle cylinder, 34 inner cylinder, 35
Claims (11)
前記支燃性ガスは、フッ素ガスであり、
前記可燃性ガスは、水素ガスであり、
前記支燃性ガスと前記可燃性ガスとの燃焼反応により生成されるガスは、前記処理チャンバーの内壁に形成される堆積膜を除去し、
前記工程において、前記支燃性ガス供給管を介して供給する前記支燃性ガス及び前記無反応ガスの第1合計量、並びに前記可燃性ガス供給管を介して供給する前記可燃性ガス及び前記無反応ガスの第2合計量のうち、少なくとも一方を経時的に変化させることを特徴とする半導体製造装置のクリーニング方法。 While supplying the combustion-supporting gas and the non-reactive gas that does not react with the combustion-supporting gas and the combustible gas into the processing chamber through the combustion-supporting gas supply tube, the combustible gas is supplied through the combustible gas supply tube. And supplying the non-reactive gas,
The combustion-supporting gas is fluorine gas,
The combustible gas is hydrogen gas,
Gas generated by a combustion reaction between the combustion-supporting gas and the combustible gas removes a deposited film formed on the inner wall of the processing chamber,
In the step, the first total amount of the combustion-supporting gas and the non-reactive gas supplied through the combustion-supporting gas supply pipe, the combustible gas supplied through the combustible gas supply pipe, and the A method for cleaning a semiconductor manufacturing apparatus, wherein at least one of the second total amount of non-reactive gases is changed over time.
少なくとも前記支燃性ガス供給管を介して前記支燃性ガス及び前記無反応ガスを供給する第1工程と、
前記第2合計量を前記第1工程よりも多くする第2工程と、
前記第2合計量を前記第2工程よりも少なくする第3工程と、
を有することを特徴とする請求項1記載の半導体製造装置のクリーニング方法。 The process includes
A first step of supplying the combustion-supporting gas and the non-reactive gas through at least the combustion-supporting gas supply pipe;
A second step of increasing the second total amount more than the first step;
A third step of reducing the second total amount less than the second step;
The method of cleaning a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, comprising:
前記第1合計量及び前記第2合計量の双方をゼロよりも大きい値とする両ガス供給工程と、
前記第1合計量をゼロよりも大きい値とし、前記第2合計量をゼロとする支燃性ガス供給工程と、
を有し、
前記両ガス供給工程と前記支燃性ガス供給工程とを交互に実施することを特徴とする請求項1記載の半導体製造装置のクリーニング方法。 The process includes
Both gas supply steps in which both the first total amount and the second total amount are values larger than zero;
A combustion-supporting gas supply step of setting the first total amount to a value larger than zero and setting the second total amount to zero;
Have
2. The semiconductor manufacturing apparatus cleaning method according to claim 1, wherein the two gas supply steps and the combustion-supporting gas supply step are alternately performed.
前記工程は、
前記第1の供給量を相対的に多くし、前記第2の供給量を相対的に少なくする第1の工程と、
前記第1の供給量を相対的に少なくし、前記第2の供給量を相対的に多くする第2の工程と、
を有し、
前記第1の工程と前記第2の工程とを交互に実施することを特徴とする請求項6記載の半導体製造装置のクリーニング方法。 The total amount of the first supply amount and the second supply amount is constant,
The process includes
A first step of relatively increasing the first supply amount and relatively decreasing the second supply amount;
A second step of relatively reducing the first supply amount and relatively increasing the second supply amount;
Have
7. The method of cleaning a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 6, wherein the first step and the second step are alternately performed.
前記半導体製造装置をクリーニングする工程と、
を備え、
前記クリーニングする工程は、処理チャンバー内に支燃性ガス供給管を介して支燃性ガス並びに前記支燃性ガス及び可燃性ガスと反応しない無反応ガスを供給しつつ、可燃性ガス供給管を介して前記可燃性ガス及び前記無反応ガスを供給する工程を有し、
前記工程において、前記支燃性ガス供給管を介して供給する前記支燃性ガス及び前記無反応ガスの第1合計量、並びに前記可燃性ガス供給管を介して供給する前記可燃性ガス及び前記無反応ガスの第2合計量のうち、少なくとも一方を経時的に変化させ、
前記支燃性ガスは、フッ素ガスであり、
前記可燃性ガスは、水素ガスであり、
前記支燃性ガスと前記可燃性ガスとの燃焼反応により生成されるガスは、前記処理チャンバーの内壁に形成される堆積膜を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Forming a thin film on an object to be processed in a processing chamber of a semiconductor manufacturing apparatus;
Cleaning the semiconductor manufacturing apparatus;
With
In the cleaning step, a combustible gas supply pipe is provided in the processing chamber while supplying a support gas and a non-reactive gas that does not react with the support gas and the combustible gas through the support gas supply pipe. Supplying the combustible gas and the non-reactive gas through
In the step, the first total amount of the combustion-supporting gas and the non-reactive gas supplied through the combustion-supporting gas supply pipe, the combustible gas supplied through the combustible gas supply pipe, and the Changing at least one of the second total amount of the non-reacting gas over time,
The combustion-supporting gas is fluorine gas,
The combustible gas is hydrogen gas,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein a gas generated by a combustion reaction between the combustion-supporting gas and the combustible gas removes a deposited film formed on an inner wall of the processing chamber.
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