JPH08209350A - 薄膜形成装置及び薄膜形成装置のクリーニング方法 - Google Patents
薄膜形成装置及び薄膜形成装置のクリーニング方法Info
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- JPH08209350A JPH08209350A JP1733995A JP1733995A JPH08209350A JP H08209350 A JPH08209350 A JP H08209350A JP 1733995 A JP1733995 A JP 1733995A JP 1733995 A JP1733995 A JP 1733995A JP H08209350 A JPH08209350 A JP H08209350A
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- cleaning
- film forming
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】装置内に形成された付着物等を装置にダメージ
を与えることなく均一かつ効率的に除去し、製造デバイ
スの特性劣化或いは不良品発生をなくして製造歩留まり
を向上させるような薄膜形成装置を得る。 【構成】クリーニングガスを反応容器に導入する前に加
熱する第一のガス温度制御手段３９と、クリーニングガ
スを反応容器２に導入する前に冷却する第二のガス温度
制御手段４０とを備える。
を与えることなく均一かつ効率的に除去し、製造デバイ
スの特性劣化或いは不良品発生をなくして製造歩留まり
を向上させるような薄膜形成装置を得る。 【構成】クリーニングガスを反応容器に導入する前に加
熱する第一のガス温度制御手段３９と、クリーニングガ
スを反応容器２に導入する前に冷却する第二のガス温度
制御手段４０とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＤＲＡＭ等の半導体
製造に使用する薄膜形成装置をクリーニングするに際し
て、薄膜形成装置を分解することなく薄膜形成装置に形
成された付着膜や反応副生成物による付着物を均一かつ
効率的に除去可能なセルフクリーニング機能を備えた薄
膜形成装置及び薄膜形成装置のクリーニング方法に関す
るものである。
製造に使用する薄膜形成装置をクリーニングするに際し
て、薄膜形成装置を分解することなく薄膜形成装置に形
成された付着膜や反応副生成物による付着物を均一かつ
効率的に除去可能なセルフクリーニング機能を備えた薄
膜形成装置及び薄膜形成装置のクリーニング方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】以下、従来のセルフクリーニング機能を
備えた薄膜形成装置を図について説明する。図１０は特
公平４−１５７１６１号公報に示された従来の薄膜形成
装置を示す正面図であり、図１１は他の従来の薄膜形成
装置を示す正面図である。図において、１は二重管構造
の反応容器２を有した縦型熱処理装置であり、この反応
容器２は下方に開口部を備えて、例えば石英からなる外
管３と内管４とから構成され、また周囲には加熱ヒータ
５及び図示しない断熱材等が配置されている。６は反応
容器２の開口部を密閉する円盤状のキャップ部、７はキ
ャップ部６上に設置された保温筒、８は成膜時の被処理
物である複数の半導体ウェハ、９は半導体ウェハ８を収
容可能とするために保温筒７の上方に搭載される石英製
のウェハボートである。なお、この半導体ウェハ８は、
クリーニング時にウェハボート９から取り出せるように
なっている。これらウェハボート９、保温筒７及びキャ
ップ部６は、図示しない昇降機構によって一体となって
反応容器２内にローディングされるようになっている。
備えた薄膜形成装置を図について説明する。図１０は特
公平４−１５７１６１号公報に示された従来の薄膜形成
装置を示す正面図であり、図１１は他の従来の薄膜形成
装置を示す正面図である。図において、１は二重管構造
の反応容器２を有した縦型熱処理装置であり、この反応
容器２は下方に開口部を備えて、例えば石英からなる外
管３と内管４とから構成され、また周囲には加熱ヒータ
５及び図示しない断熱材等が配置されている。６は反応
容器２の開口部を密閉する円盤状のキャップ部、７はキ
ャップ部６上に設置された保温筒、８は成膜時の被処理
物である複数の半導体ウェハ、９は半導体ウェハ８を収
容可能とするために保温筒７の上方に搭載される石英製
のウェハボートである。なお、この半導体ウェハ８は、
クリーニング時にウェハボート９から取り出せるように
なっている。これらウェハボート９、保温筒７及びキャ
ップ部６は、図示しない昇降機構によって一体となって
反応容器２内にローディングされるようになっている。
【０００３】１０はガス吐出部１０ａを内管４内に突出
するように反応容器２の下端部付近に設けられたガス導
入管、１１はガス導入管１０に接続されＳｉＨ4 等の処
理ガスをガス導入管１０から反応容器２内に所定量供給
する反応ガス供給系、１２はガス導入管１０に接続され
たクリーニングガス供給系、１３及び１４は切替えバル
ブである。上記クリーニングガス供給系１２は、クリー
ニングガス源であるＣｌＦ3 ガス供給部１５と希釈用の
Ｎ2 ガス供給部１６とを有しており、それぞれマスフロ
ーコントローラ１７，１８及びバルブ１９，２０等を介
してガス導入管１０に接続されている。これらマスフロ
ーコントローラ１７，１８は、ＣｌＦ3ガス及びＮ2 ガ
スの供給量を調整可能に形成され、これによってＣｌＦ
3 ガス濃度が所定濃度に希釈されたクリーニングガスが
ガス導入管１０側に供給されるようになっている。
するように反応容器２の下端部付近に設けられたガス導
入管、１１はガス導入管１０に接続されＳｉＨ4 等の処
理ガスをガス導入管１０から反応容器２内に所定量供給
する反応ガス供給系、１２はガス導入管１０に接続され
たクリーニングガス供給系、１３及び１４は切替えバル
ブである。上記クリーニングガス供給系１２は、クリー
ニングガス源であるＣｌＦ3 ガス供給部１５と希釈用の
Ｎ2 ガス供給部１６とを有しており、それぞれマスフロ
ーコントローラ１７，１８及びバルブ１９，２０等を介
してガス導入管１０に接続されている。これらマスフロ
ーコントローラ１７，１８は、ＣｌＦ3ガス及びＮ2 ガ
スの供給量を調整可能に形成され、これによってＣｌＦ
3 ガス濃度が所定濃度に希釈されたクリーニングガスが
ガス導入管１０側に供給されるようになっている。
【０００４】２１はＣｌＦ3 ガス供給部１５側に設けら
れた配管、２２は配管２１に巻かれ配管２１内でのＣｌ
Ｆ3 ガスの再液化を防止するテープヒータ、２３は反応
容器２の下端部付近に設けられた排気管（クリーニング
ガス排出手段）、２４は反応容器２内にガス導入管１０
を介して導入されたガスを排出する真空ポンプ、２５は
真空ポンプ２４によって排出されたＣｌＦ3 を含むガス
から有害・危険な成分を除去し排気する除外装置、２６
は有害・危険なガス成分を吸着または分解する薬剤を備
え除外装置２５に収納された薬剤筒である。２７は自然
酸化膜形成を抑制するために外管３と内管４との間に設
けられ、例えば１０ｓｌｍ程度以上の大流量のＮ2 ガス
を導入できるように形成された自然酸化膜形成抑制用ガ
ス導入管、２７ａは自然酸化膜形成抑制用ガス導入管２
７のガス吐出部、２８はマスフローコントローラであ
る。
れた配管、２２は配管２１に巻かれ配管２１内でのＣｌ
Ｆ3 ガスの再液化を防止するテープヒータ、２３は反応
容器２の下端部付近に設けられた排気管（クリーニング
ガス排出手段）、２４は反応容器２内にガス導入管１０
を介して導入されたガスを排出する真空ポンプ、２５は
真空ポンプ２４によって排出されたＣｌＦ3 を含むガス
から有害・危険な成分を除去し排気する除外装置、２６
は有害・危険なガス成分を吸着または分解する薬剤を備
え除外装置２５に収納された薬剤筒である。２７は自然
酸化膜形成を抑制するために外管３と内管４との間に設
けられ、例えば１０ｓｌｍ程度以上の大流量のＮ2 ガス
を導入できるように形成された自然酸化膜形成抑制用ガ
ス導入管、２７ａは自然酸化膜形成抑制用ガス導入管２
７のガス吐出部、２８はマスフローコントローラであ
る。
【０００５】次に動作について説明する。すなわち、従
来の薄膜形成装置を用いた成膜工程を説明する。処理温
度として、例えば、４５０℃〜６５０℃程度の温度に加
熱された反応容器２内に多数枚の半導体ウェハ８を収容
したウェハボート９をローディングし、キャップ部６に
よって反応容器２を密閉する。次に、反応容器２内を真
空排気し減圧した後、ＳｉＨ4 等の処理ガスをガス導入
管１０から所定量供給して、例えば１．０Ｔｏｒｒ程度
の真空度を保持しながら半導体ウェハ８への成膜処理を
行う。この際、クリーニングガス供給系１２側の切替え
バルブ１４は、閉状態とされている。成膜処理終了後
は、Ｈ2 やＮ2 パージ等を行って反応容器２内の処理ガ
スを除去し、無害な雰囲気で常圧状態とした後、ウェハ
ボート９を反応容器２からアンローディングする。この
際、反応容器２内の温度は上記成膜処理温度に維持す
る。
来の薄膜形成装置を用いた成膜工程を説明する。処理温
度として、例えば、４５０℃〜６５０℃程度の温度に加
熱された反応容器２内に多数枚の半導体ウェハ８を収容
したウェハボート９をローディングし、キャップ部６に
よって反応容器２を密閉する。次に、反応容器２内を真
空排気し減圧した後、ＳｉＨ4 等の処理ガスをガス導入
管１０から所定量供給して、例えば１．０Ｔｏｒｒ程度
の真空度を保持しながら半導体ウェハ８への成膜処理を
行う。この際、クリーニングガス供給系１２側の切替え
バルブ１４は、閉状態とされている。成膜処理終了後
は、Ｈ2 やＮ2 パージ等を行って反応容器２内の処理ガ
スを除去し、無害な雰囲気で常圧状態とした後、ウェハ
ボート９を反応容器２からアンローディングする。この
際、反応容器２内の温度は上記成膜処理温度に維持す
る。
【０００６】次に、キャップ部６によって反応容器２を
密閉し、上記４５０℃〜６５０℃の処理温度に加熱され
た反応容器２にクリーニングガスをガス導入管１０から
所定量供給し、１．２Ｔｏｒｒの圧力で反応容器２に付
着したＳｉ系被膜の除去処理を行う。このクリーニング
処理に先立ってクリーニングガス中のＣｌＦ3 濃度が１
０〜５０体積％となるように、ＣｌＦ3 ガス及びＮ2 ガ
スの供給量を予めマスフローコントローラ１７，１８で
調整しておく。また、ガス導入管１０のガス吐出部１０
ａは内管４内に直線的に突出させかつ保温筒７と対向す
るように設けてあるため、保温筒７にクリーニングガス
が当たって反応容器２内で乱流が生じ、ガス導入管１０
と対向する部分のクリーニングも十分に行われる。
密閉し、上記４５０℃〜６５０℃の処理温度に加熱され
た反応容器２にクリーニングガスをガス導入管１０から
所定量供給し、１．２Ｔｏｒｒの圧力で反応容器２に付
着したＳｉ系被膜の除去処理を行う。このクリーニング
処理に先立ってクリーニングガス中のＣｌＦ3 濃度が１
０〜５０体積％となるように、ＣｌＦ3 ガス及びＮ2 ガ
スの供給量を予めマスフローコントローラ１７，１８で
調整しておく。また、ガス導入管１０のガス吐出部１０
ａは内管４内に直線的に突出させかつ保温筒７と対向す
るように設けてあるため、保温筒７にクリーニングガス
が当たって反応容器２内で乱流が生じ、ガス導入管１０
と対向する部分のクリーニングも十分に行われる。
【０００７】一方、かかる従来の薄膜形成装置のうち、
ポリシリコン膜、ＳｉＮ膜や金属膜等の、配線材・電極
材として使用される膜を形成する薄膜形成装置の場合に
あっては、大気を巻き込んだ高温の反応容器２内部へ半
導体ウェハ８を挿入し、反応容器２内を減圧状態にした
後成膜を開始するまでの間において、半導体ウェハ８表
面上への自然酸化膜の形成を抑制するために、次のよう
な手段を採っていた。すなわち、図１１に示したよう
に、成膜時の半導体ウェハ８をロードする際に自然酸化
膜形成抑制用ガス導入管２７のガス吐出部２７ａから大
流量のＮ2 ガスを導入し、反応容器２内部の大気を極力
早く置換し、自然酸化膜形成の抑制が図れるようになっ
ていた。また反応容器２のクリーニング時にあっては、
自然酸化膜形成抑制用ガス導入管２７へのＣｌＦ3 ガス
の逆流による腐食を抑制するために、一定流量のＮ2 ガ
スをマスフローコントローラ２８で調節して流してい
た。
ポリシリコン膜、ＳｉＮ膜や金属膜等の、配線材・電極
材として使用される膜を形成する薄膜形成装置の場合に
あっては、大気を巻き込んだ高温の反応容器２内部へ半
導体ウェハ８を挿入し、反応容器２内を減圧状態にした
後成膜を開始するまでの間において、半導体ウェハ８表
面上への自然酸化膜の形成を抑制するために、次のよう
な手段を採っていた。すなわち、図１１に示したよう
に、成膜時の半導体ウェハ８をロードする際に自然酸化
膜形成抑制用ガス導入管２７のガス吐出部２７ａから大
流量のＮ2 ガスを導入し、反応容器２内部の大気を極力
早く置換し、自然酸化膜形成の抑制が図れるようになっ
ていた。また反応容器２のクリーニング時にあっては、
自然酸化膜形成抑制用ガス導入管２７へのＣｌＦ3 ガス
の逆流による腐食を抑制するために、一定流量のＮ2 ガ
スをマスフローコントローラ２８で調節して流してい
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のセルフクリーニ
ング機能を備えた薄膜形成装置及び薄膜形成装置のクリ
ーニング方法は以上のように構成されているので、成膜
時に供給された処理ガスは、保温筒７、ウェハボート
９、外管３、内管４にも半導体ウェハ８上と同一の膜が
形成される。その一方で、ＣＶＤ炉内の均熱部で当該膜
の堆積に消費される処理ガスの割合は、例えば数％程度
と低く、大部分は未反応のまま或いは反応副生成物とし
て排気されるが、かかる排気ガスは排気管２３近傍の低
温部位において多量の付着物を発生させる。特にこの付
着物は外管３からの排気口において顕著となり、ＣＶＤ
炉の定期的なクリーニングメンテナンスを必要とすると
いう問題点があった。さらにこの付着物は、反応容器２
内で舞い上がって多量の不純物粒子を飛散させ、これが
半導体ウェハ８に付着して不良品発生の原因となるとい
う問題点があった。
ング機能を備えた薄膜形成装置及び薄膜形成装置のクリ
ーニング方法は以上のように構成されているので、成膜
時に供給された処理ガスは、保温筒７、ウェハボート
９、外管３、内管４にも半導体ウェハ８上と同一の膜が
形成される。その一方で、ＣＶＤ炉内の均熱部で当該膜
の堆積に消費される処理ガスの割合は、例えば数％程度
と低く、大部分は未反応のまま或いは反応副生成物とし
て排気されるが、かかる排気ガスは排気管２３近傍の低
温部位において多量の付着物を発生させる。特にこの付
着物は外管３からの排気口において顕著となり、ＣＶＤ
炉の定期的なクリーニングメンテナンスを必要とすると
いう問題点があった。さらにこの付着物は、反応容器２
内で舞い上がって多量の不純物粒子を飛散させ、これが
半導体ウェハ８に付着して不良品発生の原因となるとい
う問題点があった。
【０００９】反応容器２内に形成されたかかる付着膜、
付着物を薄膜形成装置の構造部材を分解することなく成
膜時とほぼ同じ状態で除去するために、当該薄膜形成装
置にはＣｌＦ3 ガスを用いたセルフクリーニング機能が
必要となる。しかしながら、従来の薄膜形成装置のクリ
ーニング方法にあっては、ＣｌＦ3 ガスの消費がガスの
流れの上流側から進むために、下流側のクリーニング速
度が上流側よりも遅くなったり、またガスの予備加熱が
不十分なためにガス導入側のクリーニング速度が遅くな
るなど、クリーニングの均一性が悪かった。例えば、特
公平４−２４５６２７号公報に示された従来の薄膜形成
装置にあっては、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を
処理ガスとして形成したＳｉＯ2 膜のクリーニング速度
は、処理容器内温度６２０℃、圧力１．０Ｔｏｒｒ、Ｃ
ｌＦ3 ガスを７００ｓｃｃｍ、希釈Ｎ2 ガスを２８００
ｓｃｃｍでのクリーニング条件の下では、ガス導入側に
比べてガス排気側で遅く、およそ１／２以下程度になっ
ている。また、最も排気側に近い部分では当該クリーニ
ング速度は、１／１０程度に遅くなっている。さらにガ
スの供給側に最も近い部分でも、当該クリーニング速度
は、１／１０程度に遅くなってしまっている。これは、
ガスが十分に予備加熱されていないことや、部材の加熱
が不十分であることが原因で起こっていた。
付着物を薄膜形成装置の構造部材を分解することなく成
膜時とほぼ同じ状態で除去するために、当該薄膜形成装
置にはＣｌＦ3 ガスを用いたセルフクリーニング機能が
必要となる。しかしながら、従来の薄膜形成装置のクリ
ーニング方法にあっては、ＣｌＦ3 ガスの消費がガスの
流れの上流側から進むために、下流側のクリーニング速
度が上流側よりも遅くなったり、またガスの予備加熱が
不十分なためにガス導入側のクリーニング速度が遅くな
るなど、クリーニングの均一性が悪かった。例えば、特
公平４−２４５６２７号公報に示された従来の薄膜形成
装置にあっては、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を
処理ガスとして形成したＳｉＯ2 膜のクリーニング速度
は、処理容器内温度６２０℃、圧力１．０Ｔｏｒｒ、Ｃ
ｌＦ3 ガスを７００ｓｃｃｍ、希釈Ｎ2 ガスを２８００
ｓｃｃｍでのクリーニング条件の下では、ガス導入側に
比べてガス排気側で遅く、およそ１／２以下程度になっ
ている。また、最も排気側に近い部分では当該クリーニ
ング速度は、１／１０程度に遅くなっている。さらにガ
スの供給側に最も近い部分でも、当該クリーニング速度
は、１／１０程度に遅くなってしまっている。これは、
ガスが十分に予備加熱されていないことや、部材の加熱
が不十分であることが原因で起こっていた。
【００１０】またさらに、図１１に示した外管３と内管
４との間等に設けた自然酸化膜形成抑制用ガス導入管２
７のガス吐出部２７ａ近傍の外管３部位、内管４部位に
は、クリーニング時においても付着膜等の取れ残りが生
じやすかった。これは、自然酸化膜形成抑制用ガス導入
管２７へのＣｌＦ3 ガスの逆流によって、配管及びＣｌ
Ｆ3 仕様でないマスフローコントローラが腐食するのを
抑制するために、マスフローコントローラ２８で制御で
きる下限（最大使用流量の１％）以上の流量のＮ2 ガス
を流しているために局部的にＣｌＦ3 濃度が低くなり、
クリーニング速度が遅くなることが原因であった。
４との間等に設けた自然酸化膜形成抑制用ガス導入管２
７のガス吐出部２７ａ近傍の外管３部位、内管４部位に
は、クリーニング時においても付着膜等の取れ残りが生
じやすかった。これは、自然酸化膜形成抑制用ガス導入
管２７へのＣｌＦ3 ガスの逆流によって、配管及びＣｌ
Ｆ3 仕様でないマスフローコントローラが腐食するのを
抑制するために、マスフローコントローラ２８で制御で
きる下限（最大使用流量の１％）以上の流量のＮ2 ガス
を流しているために局部的にＣｌＦ3 濃度が低くなり、
クリーニング速度が遅くなることが原因であった。
【００１１】このように従来の薄膜形成装置及び薄膜形
成装置のクリーニング方法にあっては、クリーニングの
均一性が悪かったため、保温筒７、ウェハボート９、外
管３、内管４等の石英部材に形成された付着膜等をすべ
て除去するまでクリーニングを続けると、クリーニング
速度が速い箇所の石英が腐食されやすく、その一方で、
かかる腐食が起こらないようにクリーニング時間を短く
すると、付着膜等の除去が不完全となってしまってい
た。また、排気口近傍に形成された付着物等のクリーニ
ングについては考慮されていなかったため、付着物等の
種類や量、付着箇所での温度、付着箇所でのＣｌＦ3 濃
度等によっては、クリーニング不足となり、石英部材に
形成された膜のクリーニング完了時に付着物等の取れ残
りが生じたり、或いは過度のクリーニングのために配管
部材等に腐食が生じていたなどの問題点があった。
成装置のクリーニング方法にあっては、クリーニングの
均一性が悪かったため、保温筒７、ウェハボート９、外
管３、内管４等の石英部材に形成された付着膜等をすべ
て除去するまでクリーニングを続けると、クリーニング
速度が速い箇所の石英が腐食されやすく、その一方で、
かかる腐食が起こらないようにクリーニング時間を短く
すると、付着膜等の除去が不完全となってしまってい
た。また、排気口近傍に形成された付着物等のクリーニ
ングについては考慮されていなかったため、付着物等の
種類や量、付着箇所での温度、付着箇所でのＣｌＦ3 濃
度等によっては、クリーニング不足となり、石英部材に
形成された膜のクリーニング完了時に付着物等の取れ残
りが生じたり、或いは過度のクリーニングのために配管
部材等に腐食が生じていたなどの問題点があった。
【００１２】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、薄膜形成装置内に形成された付
着膜や反応副生成物による付着物を、当該薄膜形成装置
にダメージを与えることなく均一かつ効率的に除去し、
製造するデバイスの特性劣化或いは不良品発生をなくし
て製造歩留まりを向上させるような薄膜形成装置を得る
ことを目的とする。
ためになされたもので、薄膜形成装置内に形成された付
着膜や反応副生成物による付着物を、当該薄膜形成装置
にダメージを与えることなく均一かつ効率的に除去し、
製造するデバイスの特性劣化或いは不良品発生をなくし
て製造歩留まりを向上させるような薄膜形成装置を得る
ことを目的とする。
【００１３】またこの発明は、薄膜形成装置内に形成さ
れた付着膜や反応副生成物による付着物を、当該薄膜形
成装置にダメージを与えることなく均一かつ効率的に除
去し、製造するデバイスの特性劣化或いは不良品発生を
なくして製造歩留まりを向上させるような薄膜形成装置
のクリーニング方法を得ることを目的とする。
れた付着膜や反応副生成物による付着物を、当該薄膜形
成装置にダメージを与えることなく均一かつ効率的に除
去し、製造するデバイスの特性劣化或いは不良品発生を
なくして製造歩留まりを向上させるような薄膜形成装置
のクリーニング方法を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る薄
膜形成装置は、クリーニングガスを反応容器に導入する
前に加熱する第一のガス温度制御手段と、前記クリーニ
ングガスを前記反応容器に導入する前に冷却する第二の
ガス温度制御手段の少なくとも一方を備えて構成したも
のである。
膜形成装置は、クリーニングガスを反応容器に導入する
前に加熱する第一のガス温度制御手段と、前記クリーニ
ングガスを前記反応容器に導入する前に冷却する第二の
ガス温度制御手段の少なくとも一方を備えて構成したも
のである。
【００１５】請求項２の発明に係る薄膜形成装置は、請
求項１の発明において、クリーニングガスがＣｌＦ3 の
場合、前記第一のガス温度制御手段を、４０℃ないし２
２０℃の温度範囲で形成して構成したものである。
求項１の発明において、クリーニングガスがＣｌＦ3 の
場合、前記第一のガス温度制御手段を、４０℃ないし２
２０℃の温度範囲で形成して構成したものである。
【００１６】請求項３の発明に係る薄膜形成装置は、請
求項１の発明において、クリーニングガスがＣｌＦ3 の
場合、前記第二のガス温度制御手段を、前記クリーニン
グガスの分圧をＰ（Ｔｏｒｒ）とした場合に、［１０９
６．９１７／（７．３６１−ｌｏｇＰ）］−２３２．７
５℃で示される温度以上で形成して構成したものであ
る。
求項１の発明において、クリーニングガスがＣｌＦ3 の
場合、前記第二のガス温度制御手段を、前記クリーニン
グガスの分圧をＰ（Ｔｏｒｒ）とした場合に、［１０９
６．９１７／（７．３６１−ｌｏｇＰ）］−２３２．７
５℃で示される温度以上で形成して構成したものであ
る。
【００１７】請求項４の発明に係る薄膜形成装置は、前
記クリーニングガス導入手段から導入された前記クリー
ニングガスの流れの下流に相当する箇所に、前記クリー
ニングガスを導入可能に形成された第二のクリーニング
ガス導入手段を、少なくとも一つ以上備えて構成したも
のである。
記クリーニングガス導入手段から導入された前記クリー
ニングガスの流れの下流に相当する箇所に、前記クリー
ニングガスを導入可能に形成された第二のクリーニング
ガス導入手段を、少なくとも一つ以上備えて構成したも
のである。
【００１８】請求項５の発明に係る薄膜形成装置は、請
求項４の発明において、前記クリーニングガス導入手段
を、前記反応容器内での自然酸化膜形成を抑制する自然
酸化膜形成抑制用ガスを導入するための自然酸化膜形成
抑制用ガス導入手段として兼用可能に形成して構成した
ものである。
求項４の発明において、前記クリーニングガス導入手段
を、前記反応容器内での自然酸化膜形成を抑制する自然
酸化膜形成抑制用ガスを導入するための自然酸化膜形成
抑制用ガス導入手段として兼用可能に形成して構成した
ものである。
【００１９】請求項６の発明に係る薄膜形成装置は、前
記反応容器内に導入する自然酸化膜形成抑制用ガスの流
量範囲を大きく制御するために、前記自然酸化膜形成抑
制用ガス導入手段に複数のガス流量制御手段を備えて構
成したものである。
記反応容器内に導入する自然酸化膜形成抑制用ガスの流
量範囲を大きく制御するために、前記自然酸化膜形成抑
制用ガス導入手段に複数のガス流量制御手段を備えて構
成したものである。
【００２０】請求項７の発明に係る薄膜形成装置は、水
素基若しくは水酸基を含むガスを前記反応容器内に導入
する吸着ガス供給手段を備えて構成したものである。
素基若しくは水酸基を含むガスを前記反応容器内に導入
する吸着ガス供給手段を備えて構成したものである。
【００２１】請求項８の発明に係る薄膜形成装置は、塩
化水素ガス及びアンモニアガスを前記反応容器内に導入
するガス導入手段を備えて構成したものである。
化水素ガス及びアンモニアガスを前記反応容器内に導入
するガス導入手段を備えて構成したものである。
【００２２】請求項９の発明に係る薄膜形成装置のクリ
ーニング方法は、前記反応容器内に前記クリーニングガ
スを導入し所定時間滞在させてクリーニングする第一の
クリーニング工程の後に、前記クリーニングガスを前記
第一のクリーニング工程における滞在時間よりも長く滞
在させてクリーニングする第二のクリーニング工程を行
い、または前記第一のクリーニング工程と前記第二のク
リーニング工程とを複数回交互に行うように構成したも
のである。
ーニング方法は、前記反応容器内に前記クリーニングガ
スを導入し所定時間滞在させてクリーニングする第一の
クリーニング工程の後に、前記クリーニングガスを前記
第一のクリーニング工程における滞在時間よりも長く滞
在させてクリーニングする第二のクリーニング工程を行
い、または前記第一のクリーニング工程と前記第二のク
リーニング工程とを複数回交互に行うように構成したも
のである。
【００２３】請求項１０の発明に係る薄膜形成装置のク
リーニング方法は、請求項９の発明において、前記第一
のクリーニング工程における前記クリーニングガスの滞
在時間を、前記クリーニングガスの圧力をＰ（Ｔｏｒ
ｒ）とした場合に、１．５／Ｐ（ｓｅｃ）で示される時
間以下として構成したものである。
リーニング方法は、請求項９の発明において、前記第一
のクリーニング工程における前記クリーニングガスの滞
在時間を、前記クリーニングガスの圧力をＰ（Ｔｏｒ
ｒ）とした場合に、１．５／Ｐ（ｓｅｃ）で示される時
間以下として構成したものである。
【００２４】請求項１１の発明に係る薄膜形成装置は、
前記クリーニングガス排出手段により排出される反応ガ
スを放電分解して前記放電分解時に生じる発光強度を検
出することによってクリーニング終了時を検出するクリ
ーニング終了時検出手段を備えて構成したものである。
前記クリーニングガス排出手段により排出される反応ガ
スを放電分解して前記放電分解時に生じる発光強度を検
出することによってクリーニング終了時を検出するクリ
ーニング終了時検出手段を備えて構成したものである。
【００２５】
【作用】請求項１の発明における薄膜形成装置は、第一
のガス温度制御手段と第二のガス温度制御手段を備えた
ことにより、反応容器内の付着膜、付着物を、第一のガ
ス温度制御手段により加熱されたクリーニングガスによ
ってガス導入側で積極的に除去を行い、次いで第二のガ
ス温度制御手段によって冷却されたクリーニングガスに
よってガス排気側での積極的な除去を行う。
のガス温度制御手段と第二のガス温度制御手段を備えた
ことにより、反応容器内の付着膜、付着物を、第一のガ
ス温度制御手段により加熱されたクリーニングガスによ
ってガス導入側で積極的に除去を行い、次いで第二のガ
ス温度制御手段によって冷却されたクリーニングガスに
よってガス排気側での積極的な除去を行う。
【００２６】請求項２の発明における薄膜形成装置は、
前記クリーニングガスがＣｌＦ3 の場合の発明と同様の
作用を奏するほか、前記第一のガス温度制御手段を４０
℃ないし２２０℃の温度範囲で形成し、反応容器内の付
着膜、付着物をガス導入側で積極的に除去する。
前記クリーニングガスがＣｌＦ3 の場合の発明と同様の
作用を奏するほか、前記第一のガス温度制御手段を４０
℃ないし２２０℃の温度範囲で形成し、反応容器内の付
着膜、付着物をガス導入側で積極的に除去する。
【００２７】請求項３の発明における薄膜形成装置は、
前記クリーニングガスがＣｌＦ3 の場合の発明と同様の
作用を奏するほか、前記第二のガス温度制御手段を、前
記クリーニングガスの分圧をＰ（Ｔｏｒｒ）とした場合
に、［１０９６．９１７／（７．３６１−ｌｏｇＰ）］
−２３２．７５℃で示される温度以上で形成し、反応容
器内の付着膜、付着物をガス排気側で積極的に除去す
る。
前記クリーニングガスがＣｌＦ3 の場合の発明と同様の
作用を奏するほか、前記第二のガス温度制御手段を、前
記クリーニングガスの分圧をＰ（Ｔｏｒｒ）とした場合
に、［１０９６．９１７／（７．３６１−ｌｏｇＰ）］
−２３２．７５℃で示される温度以上で形成し、反応容
器内の付着膜、付着物をガス排気側で積極的に除去す
る。
【００２８】請求項４の発明における薄膜形成装置は、
第二のクリーニングガス導入手段を備えたことにより、
薄膜形成装置内に形成された付着膜や反応副生成物によ
る付着物を均一かつ効率的に除去できる。
第二のクリーニングガス導入手段を備えたことにより、
薄膜形成装置内に形成された付着膜や反応副生成物によ
る付着物を均一かつ効率的に除去できる。
【００２９】請求項５の発明における薄膜形成装置は、
請求項４の発明と同様の作用を奏する他、自然酸化膜形
成抑制用ガス導入手段から大流量の自然酸化膜形成抑制
用ガスを供給できるので、反応容器内部の大気を迅速に
置換することで自然酸化膜の形成を抑制できる。
請求項４の発明と同様の作用を奏する他、自然酸化膜形
成抑制用ガス導入手段から大流量の自然酸化膜形成抑制
用ガスを供給できるので、反応容器内部の大気を迅速に
置換することで自然酸化膜の形成を抑制できる。
【００３０】請求項６の発明における薄膜形成装置は、
自然酸化膜形成抑制用ガス導入手段に複数のガス流量制
御手段を備え、自然酸化膜形成抑制用ガスの流量制御範
囲を大きくすることにより、自然酸化膜形成抑制用ガス
導入部近傍においても十分なクリーニング速度を維持で
き、薄膜形成装置内に形成された付着物を均一かつ効率
的に除去できる。
自然酸化膜形成抑制用ガス導入手段に複数のガス流量制
御手段を備え、自然酸化膜形成抑制用ガスの流量制御範
囲を大きくすることにより、自然酸化膜形成抑制用ガス
導入部近傍においても十分なクリーニング速度を維持で
き、薄膜形成装置内に形成された付着物を均一かつ効率
的に除去できる。
【００３１】請求項７の発明における薄膜形成装置は、
水素基若しくは水酸基を含むガスを前記反応容器内に導
入する吸着ガス供給手段を備えたことにより、クリーニ
ング速度が遅くなりやすい箇所においても十分なクリー
ニング速度の維持が可能となる。
水素基若しくは水酸基を含むガスを前記反応容器内に導
入する吸着ガス供給手段を備えたことにより、クリーニ
ング速度が遅くなりやすい箇所においても十分なクリー
ニング速度の維持が可能となる。
【００３２】請求項８の発明における薄膜形成装置は、
塩化水素ガス及びアンモニアガスを前記反応容器内に導
入するガス導入手段を備えたことにより、塩化アンモニ
ウムを発生させることができ、クリーニング速度が遅く
なりやすい箇所においても十分なクリーニング速度の維
持が可能となる。
塩化水素ガス及びアンモニアガスを前記反応容器内に導
入するガス導入手段を備えたことにより、塩化アンモニ
ウムを発生させることができ、クリーニング速度が遅く
なりやすい箇所においても十分なクリーニング速度の維
持が可能となる。
【００３３】請求項９の発明における薄膜形成装置のク
リーニング方法は、第一のクリーニング工程と第二のク
リーニング工程とを前後して、または複数回交互に行う
ことにより、クリーニングガス導入側及び排気側のクリ
ーニング速度を上げて薄膜形成装置内に形成された付着
物を均一かつ効率的に除去できる。
リーニング方法は、第一のクリーニング工程と第二のク
リーニング工程とを前後して、または複数回交互に行う
ことにより、クリーニングガス導入側及び排気側のクリ
ーニング速度を上げて薄膜形成装置内に形成された付着
物を均一かつ効率的に除去できる。
【００３４】請求項１０の発明における薄膜形成装置の
クリーニング方法は、請求項９の発明と同様の作用を奏
するほか、前記第一のクリーニング工程における前記ク
リーニングガスの滞在時間を、前記クリーニングガスの
圧力をＰ（Ｔｏｒｒ）とした場合に、１．５／Ｐ（ｓｅ
ｃ）で示される時間以下として形成し、薄膜形成装置内
に形成された付着物をさらに均一かつ効率的に除去でき
る。
クリーニング方法は、請求項９の発明と同様の作用を奏
するほか、前記第一のクリーニング工程における前記ク
リーニングガスの滞在時間を、前記クリーニングガスの
圧力をＰ（Ｔｏｒｒ）とした場合に、１．５／Ｐ（ｓｅ
ｃ）で示される時間以下として形成し、薄膜形成装置内
に形成された付着物をさらに均一かつ効率的に除去でき
る。
【００３５】請求項１１の発明における薄膜形成装置
は、クリーニング終了時を検出するクリーニング終了時
検出手段を備えたことにより、クリーニング終了時を検
出でき、不要なオーバークリーニングを防止できる。
は、クリーニング終了時を検出するクリーニング終了時
検出手段を備えたことにより、クリーニング終了時を検
出でき、不要なオーバークリーニングを防止できる。
【００３６】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例による薄膜形成装置を
示す正面図、図２はこの発明の一実施例による薄膜形成
装置のクリーニングガス温度制御手段を示す正面図であ
り、以下従来技術である図１０ないし図１１に示した相
当部分には同一符号を付しその説明を省略する。図にお
いて、２９は反応容器２の下端部に設けられ成膜用ガス
吐出部２９ａを内管４内に突設させて形成された成膜用
ガス導入管であり、反応ガス供給系３１（成膜用ガス導
入手段）が接続されている。３０は反応容器２の下端部
に設けられクリーニングガス吐出部３０ａを内管４内に
突設させて形成されたクリーニングガス導入管（クリー
ニングガス導入手段）であり、クリーニングガス供給系
３２（クリーニングガス導入手段）が接続されている。
３３及び３４はガスを切替えバルブ、３５及び３６はマ
スフローコントローラである。
する。図１はこの発明の一実施例による薄膜形成装置を
示す正面図、図２はこの発明の一実施例による薄膜形成
装置のクリーニングガス温度制御手段を示す正面図であ
り、以下従来技術である図１０ないし図１１に示した相
当部分には同一符号を付しその説明を省略する。図にお
いて、２９は反応容器２の下端部に設けられ成膜用ガス
吐出部２９ａを内管４内に突設させて形成された成膜用
ガス導入管であり、反応ガス供給系３１（成膜用ガス導
入手段）が接続されている。３０は反応容器２の下端部
に設けられクリーニングガス吐出部３０ａを内管４内に
突設させて形成されたクリーニングガス導入管（クリー
ニングガス導入手段）であり、クリーニングガス供給系
３２（クリーニングガス導入手段）が接続されている。
３３及び３４はガスを切替えバルブ、３５及び３６はマ
スフローコントローラである。
【００３７】なお、上記クリーニングガス供給系３２
は、例えば希釈していないＣｌＦ3 ガス或いは予め希釈
したクリーニングガス等をボンベとして用いたものとな
っているが、従来例で示したようなクリーニングガス源
であるＣｌＦ3 ガス供給部と希釈用のＮ2 キャリアガス
供給部とを備えさせ、マスフローコントローラでＣｌＦ
3 ガス及びＮ2 ガスの供給量を調整することによって、
ＣｌＦ3 濃度が所定濃度に希釈されたクリーニングガス
をクリーニングガス導入管３０側に供給可能に形成して
もよい。
は、例えば希釈していないＣｌＦ3 ガス或いは予め希釈
したクリーニングガス等をボンベとして用いたものとな
っているが、従来例で示したようなクリーニングガス源
であるＣｌＦ3 ガス供給部と希釈用のＮ2 キャリアガス
供給部とを備えさせ、マスフローコントローラでＣｌＦ
3 ガス及びＮ2 ガスの供給量を調整することによって、
ＣｌＦ3 濃度が所定濃度に希釈されたクリーニングガス
をクリーニングガス導入管３０側に供給可能に形成して
もよい。
【００３８】３７は反応容器２の手前で導入するクリー
ニングガスの温度を制御するクリーニングガス温度制御
手段、３８はクリーニングガス導入側バルブ、３９は反
応容器２へ導入される前のクリーニングガスを加熱可能
に形成された第一のガス温度制御手段、４０はクリーニ
ングガスを冷却可能に形成された第二のガス温度制御手
段、４１は第一のガス温度制御手段３９の上流側に位置
させた希釈ガス供給系、４２は第二のガス温度制御手段
４０の上流側に位置させた希釈ガス供給系である。
ニングガスの温度を制御するクリーニングガス温度制御
手段、３８はクリーニングガス導入側バルブ、３９は反
応容器２へ導入される前のクリーニングガスを加熱可能
に形成された第一のガス温度制御手段、４０はクリーニ
ングガスを冷却可能に形成された第二のガス温度制御手
段、４１は第一のガス温度制御手段３９の上流側に位置
させた希釈ガス供給系、４２は第二のガス温度制御手段
４０の上流側に位置させた希釈ガス供給系である。
【００３９】次に動作について説明する。クリーニング
ガス供給系３２から供給されるクリーニングガスは、先
ず、第一のガス温度制御手段３９により加熱される。か
かる加熱手段のみを使用したプロセスでは、制御する温
度に応じて希釈ガス供給系４１からは腐食や液化が起こ
らないＣｌＦ3 濃度で調整され、かつ反応容器２内の付
着膜、付着物が有効に除去できるようにＮ2 等の希釈ガ
スで調整される。次に、第二のガス温度制御手段４０に
よる冷却手段のみを使用したプロセスでも、上記と同様
にして調整される。
ガス供給系３２から供給されるクリーニングガスは、先
ず、第一のガス温度制御手段３９により加熱される。か
かる加熱手段のみを使用したプロセスでは、制御する温
度に応じて希釈ガス供給系４１からは腐食や液化が起こ
らないＣｌＦ3 濃度で調整され、かつ反応容器２内の付
着膜、付着物が有効に除去できるようにＮ2 等の希釈ガ
スで調整される。次に、第二のガス温度制御手段４０に
よる冷却手段のみを使用したプロセスでも、上記と同様
にして調整される。
【００４０】例えば、８インチウェハ（被処理物）を処
理できる縦型熱処理装置（薄膜形成装置）１の場合に
は、反応容器２内の付着膜、付着物を、第一のガス温度
制御手段３９により加熱されたクリーニングガスによっ
て、先ず、ガス導入側で積極的に除去を行い、次いで第
二のガス温度制御手段４０によって冷却されたクリーニ
ングガスによってガス排気側での積極的な除去を行う。
反応容器２内のクリーニング時の温度及び圧力は、従来
例の条件と同様とする。このとき、第一のガス温度制御
手段３９の加熱温度を、ＣｌＦ3 ガスの液化防止のため
の管理温度（２０℃〜４０℃）から分解温度（２２０
℃）の範囲で制御することで、薄膜形成装置内の付着物
等が従来技術によるものよりも均一にクリーニングでき
ると共に、ＣｌＦ3 ガスの分解温度以下での温度制御が
可能なため、第一のガス温度制御手段３９の構成部材の
極度の腐食も生じない。
理できる縦型熱処理装置（薄膜形成装置）１の場合に
は、反応容器２内の付着膜、付着物を、第一のガス温度
制御手段３９により加熱されたクリーニングガスによっ
て、先ず、ガス導入側で積極的に除去を行い、次いで第
二のガス温度制御手段４０によって冷却されたクリーニ
ングガスによってガス排気側での積極的な除去を行う。
反応容器２内のクリーニング時の温度及び圧力は、従来
例の条件と同様とする。このとき、第一のガス温度制御
手段３９の加熱温度を、ＣｌＦ3 ガスの液化防止のため
の管理温度（２０℃〜４０℃）から分解温度（２２０
℃）の範囲で制御することで、薄膜形成装置内の付着物
等が従来技術によるものよりも均一にクリーニングでき
ると共に、ＣｌＦ3 ガスの分解温度以下での温度制御が
可能なため、第一のガス温度制御手段３９の構成部材の
極度の腐食も生じない。
【００４１】また、第二のガス温度制御手段４０の冷却
温度を、冷却部のＣｌＦ3 ガス分圧をＰ（Ｔｏｒｒ）と
した場合に、［１０９６．９１７／（７．３６１−ｌｏ
ｇＰ）］−２３２．７５℃で示される温度以上に制御す
ることで、冷却部においてもＣｌＦ3 ガスの液化が発生
せず、薄膜形成装置内の付着物が従来技術によるものよ
りも均一にクリーニングできる。
温度を、冷却部のＣｌＦ3 ガス分圧をＰ（Ｔｏｒｒ）と
した場合に、［１０９６．９１７／（７．３６１−ｌｏ
ｇＰ）］−２３２．７５℃で示される温度以上に制御す
ることで、冷却部においてもＣｌＦ3 ガスの液化が発生
せず、薄膜形成装置内の付着物が従来技術によるものよ
りも均一にクリーニングできる。
【００４２】なお、例えば、第一のガス温度制御手段３
９，第二のガス温度制御手段４０におけるＣｌＦ3 ガス
分圧を、希釈ガス供給系４１，４２から供給する希釈Ｎ
2 ガス等によって１．５Ｔｏｒｒ以下に調整した場合に
は、−８０℃〜２２０℃程度の温度制御が可能となる。
また、上記クリーニングガス温度制御手段３７には、第
一のガス温度制御手段３９，第二のガス温度制御手段４
０のうち少なくとも一方を備えるだけでも、薄膜形成装
置内の付着物が従来技術によるものよりも均一にクリー
ニングできる。
９，第二のガス温度制御手段４０におけるＣｌＦ3 ガス
分圧を、希釈ガス供給系４１，４２から供給する希釈Ｎ
2 ガス等によって１．５Ｔｏｒｒ以下に調整した場合に
は、−８０℃〜２２０℃程度の温度制御が可能となる。
また、上記クリーニングガス温度制御手段３７には、第
一のガス温度制御手段３９，第二のガス温度制御手段４
０のうち少なくとも一方を備えるだけでも、薄膜形成装
置内の付着物が従来技術によるものよりも均一にクリー
ニングできる。
【００４３】また、クリーニングガス導入側バルブ３８
を開閉操作のみを可能とするバルブではなく差圧制御可
能な減圧弁とすることで、クリーニングガス温度制御手
段３７側の圧力を反応容器２側の圧力に応じて容易に制
御可能となる。
を開閉操作のみを可能とするバルブではなく差圧制御可
能な減圧弁とすることで、クリーニングガス温度制御手
段３７側の圧力を反応容器２側の圧力に応じて容易に制
御可能となる。
【００４４】上記クリーニングガス温度制御手段３７の
配管断面積は、クリーニングガス供給側のクリーニング
ガス導入管３０の断面積よりも大きくすることが、クリ
ーニングガス温度制御手段３７の圧力制御上望ましい。
配管断面積は、クリーニングガス供給側のクリーニング
ガス導入管３０の断面積よりも大きくすることが、クリ
ーニングガス温度制御手段３７の圧力制御上望ましい。
【００４５】さらに、第一のガス温度制御手段３９，第
二のガス温度制御手段４０を、クリーニング中に自動ま
たは手動で迅速に取り外し可能に形成することで、クリ
ーニングプロセス中にガス温度を迅速に変えることが可
能となり、ガス温度を２段階以上で制御する際に有効な
手段となり得る。
二のガス温度制御手段４０を、クリーニング中に自動ま
たは手動で迅速に取り外し可能に形成することで、クリ
ーニングプロセス中にガス温度を迅速に変えることが可
能となり、ガス温度を２段階以上で制御する際に有効な
手段となり得る。
【００４６】以上に述べたように、この実施例によれ
ば、薄膜形成装置内に形成された付着膜や反応副生成物
による付着物を、当該薄膜形成装置にダメージを与える
ことなく均一かつ効率的に除去してクリーニング時間を
短縮できると共に、保温筒７、ウェハボート９、外管
３、内管４等のクリーニング不足や過度のクリーニング
を防止できる。そして、付着物等の取れ残りや各種部材
の腐食による異物発生を飛躍的に防止できると共に、製
造するデバイスの特性劣化或いは不良品発生をなくして
製造歩留まりを向上できる。
ば、薄膜形成装置内に形成された付着膜や反応副生成物
による付着物を、当該薄膜形成装置にダメージを与える
ことなく均一かつ効率的に除去してクリーニング時間を
短縮できると共に、保温筒７、ウェハボート９、外管
３、内管４等のクリーニング不足や過度のクリーニング
を防止できる。そして、付着物等の取れ残りや各種部材
の腐食による異物発生を飛躍的に防止できると共に、製
造するデバイスの特性劣化或いは不良品発生をなくして
製造歩留まりを向上できる。
【００４７】実施例２．図３はこの発明の一実施例によ
る薄膜形成装置を示す正面図であり、図において、４３
は第二のクリーニングガス導入管（第二のクリーニング
ガス導入手段）、４３ａは前記クリーニングガス吐出部
３０ａよりもガスの流れの下流側にある第二のクリーニ
ングガス吐出部、４４は第二のクリーニングガス制御用
バルブ、４５はマスフローコントローラである。
る薄膜形成装置を示す正面図であり、図において、４３
は第二のクリーニングガス導入管（第二のクリーニング
ガス導入手段）、４３ａは前記クリーニングガス吐出部
３０ａよりもガスの流れの下流側にある第二のクリーニ
ングガス吐出部、４４は第二のクリーニングガス制御用
バルブ、４５はマスフローコントローラである。
【００４８】次に動作について説明する。クリーニング
ガス供給系３２から供給されるクリーニングガスは、先
ず、クリーニングガス導入管３０を通してクリーニング
ガス吐出部３０ａから供給される。かかるクリーニング
ガス吐出部３０ａから供給されるクリーニングガスを使
用したプロセスでは、ガス導入側において反応容器２内
の付着膜、付着物を積極的に除去できる。次いで、クリ
ーニングガスは、上記第二のクリーニングガス導入管４
３を通して第二のクリーニングガス吐出部４３ａから供
給される。かかる第二のクリーニングガス吐出部４３ａ
から供給されるクリーニングガスを使用したプロセスで
は、ガス排気側において反応容器２内の付着膜、付着物
を積極的に除去できる。
ガス供給系３２から供給されるクリーニングガスは、先
ず、クリーニングガス導入管３０を通してクリーニング
ガス吐出部３０ａから供給される。かかるクリーニング
ガス吐出部３０ａから供給されるクリーニングガスを使
用したプロセスでは、ガス導入側において反応容器２内
の付着膜、付着物を積極的に除去できる。次いで、クリ
ーニングガスは、上記第二のクリーニングガス導入管４
３を通して第二のクリーニングガス吐出部４３ａから供
給される。かかる第二のクリーニングガス吐出部４３ａ
から供給されるクリーニングガスを使用したプロセスで
は、ガス排気側において反応容器２内の付着膜、付着物
を積極的に除去できる。
【００４９】以上に述べたように、この実施例によれ
ば、クリーニングガス吐出部３０ａからのクリーニング
ガスの供給と、このクリーニングガス吐出部３０ａより
もガスの流れの下流側にある第二のクリーニングガス吐
出部４３ａからのクリーニングガスの供給とを、上記の
ように時間的に前後して、或いは交互に若しくは同時に
行うことにより、薄膜形成装置内に形成された付着膜や
反応副生成物による付着物を従来のものよりも均一かつ
効率的に除去できる。また、ガスの流れの上流部におけ
る過度のクリーニングを防止できるので、薄膜形成装置
に前述したダメージを与えることがない。
ば、クリーニングガス吐出部３０ａからのクリーニング
ガスの供給と、このクリーニングガス吐出部３０ａより
もガスの流れの下流側にある第二のクリーニングガス吐
出部４３ａからのクリーニングガスの供給とを、上記の
ように時間的に前後して、或いは交互に若しくは同時に
行うことにより、薄膜形成装置内に形成された付着膜や
反応副生成物による付着物を従来のものよりも均一かつ
効率的に除去できる。また、ガスの流れの上流部におけ
る過度のクリーニングを防止できるので、薄膜形成装置
に前述したダメージを与えることがない。
【００５０】実施例３．図４はこの発明の一実施例によ
る薄膜形成装置を示す正面図であり、図において、４６
は第二のクリーニングガス導入管４３の途中に設けた自
然酸化膜形成抑制用ガス供給系（自然酸化膜形成抑制用
ガス導入手段）、４７は自然酸化膜形成抑制用ガス制御
バルブ、４８は自然酸化膜形成抑制用のマスフローコン
トローラである。
る薄膜形成装置を示す正面図であり、図において、４６
は第二のクリーニングガス導入管４３の途中に設けた自
然酸化膜形成抑制用ガス供給系（自然酸化膜形成抑制用
ガス導入手段）、４７は自然酸化膜形成抑制用ガス制御
バルブ、４８は自然酸化膜形成抑制用のマスフローコン
トローラである。
【００５１】次に動作について説明する。成膜時に半導
体ウェハ８をロードする際に自然酸化膜形成抑制用のガ
ス導入経路として、第二のクリーニングガス導入管４３
及び第二のクリーニングガス吐出部４３ａから、１０ｓ
ｌｍ程度以上の大流量のＮ2ガスを導入する。かかるＮ2
ガスは、自然酸化膜形成抑制用ガス供給系４６から供
給される。
体ウェハ８をロードする際に自然酸化膜形成抑制用のガ
ス導入経路として、第二のクリーニングガス導入管４３
及び第二のクリーニングガス吐出部４３ａから、１０ｓ
ｌｍ程度以上の大流量のＮ2ガスを導入する。かかるＮ2
ガスは、自然酸化膜形成抑制用ガス供給系４６から供
給される。
【００５２】以上に述べたように、この実施例によれ
ば、自然酸化膜形成抑制用ガス供給系４６から大流量の
Ｎ2 ガスを供給できるので、反応容器２内部の大気を迅
速に置換し、自然酸化膜の形成を抑制できる。さらに、
クリーニング時においては、ＣｌＦ3 ガスの逆流によっ
てＣｌＦ3 仕様でないマスフローコントローラが腐食す
るのを抑制するために、第二のクリーニングガス吐出部
４３ａにマスフローコントローラ４８で制御できる範囲
内の一定流量でＮ2 ガスを流しても、同時にクリーニン
グガスも供給できるために、局部的にＣｌＦ3 濃度が低
くなりクリーニング速度が遅くなることによる付着膜等
の取れ残りを防止できる。
ば、自然酸化膜形成抑制用ガス供給系４６から大流量の
Ｎ2 ガスを供給できるので、反応容器２内部の大気を迅
速に置換し、自然酸化膜の形成を抑制できる。さらに、
クリーニング時においては、ＣｌＦ3 ガスの逆流によっ
てＣｌＦ3 仕様でないマスフローコントローラが腐食す
るのを抑制するために、第二のクリーニングガス吐出部
４３ａにマスフローコントローラ４８で制御できる範囲
内の一定流量でＮ2 ガスを流しても、同時にクリーニン
グガスも供給できるために、局部的にＣｌＦ3 濃度が低
くなりクリーニング速度が遅くなることによる付着膜等
の取れ残りを防止できる。
【００５３】また、クリーニングガス吐出部３０ａから
のクリーニングガスの供給と、このクリーニングガス吐
出部３０ａよりもガスの流れの下流側にある第二のクリ
ーニングガス吐出部４３ａからのクリーニングガスの供
給とを、上記のように時間的に前後して、或いは交互に
若しくは同時に行うことにより、薄膜形成装置内に形成
された付着膜や反応副生成物による付着物を従来のもの
よりも均一かつ効率的に除去できる。また、ガスの流れ
の上流部における過度のクリーニングを防止できるの
で、薄膜形成装置に前述したダメージを与えることがな
い。
のクリーニングガスの供給と、このクリーニングガス吐
出部３０ａよりもガスの流れの下流側にある第二のクリ
ーニングガス吐出部４３ａからのクリーニングガスの供
給とを、上記のように時間的に前後して、或いは交互に
若しくは同時に行うことにより、薄膜形成装置内に形成
された付着膜や反応副生成物による付着物を従来のもの
よりも均一かつ効率的に除去できる。また、ガスの流れ
の上流部における過度のクリーニングを防止できるの
で、薄膜形成装置に前述したダメージを与えることがな
い。
【００５４】実施例４．図５はこの発明の一実施例によ
る薄膜形成装置を示す正面図であり、図において、４９
はクリーニング時における自然酸化膜形成抑制用ガス導
入管２７へのＣｌＦ3 ガスの逆流によって腐食するのを
防止するために設けられた腐食防止用ガス制御バルブ
（ガス流量制御手段）、５０はクリーニング時における
自然酸化膜形成抑制用ガス導入管２７へのＣｌＦ3 ガス
の逆流によって腐食するのを防止するために設けられた
小流量制御仕様のマスフローコントローラ（ガス流量制
御手段）である。
る薄膜形成装置を示す正面図であり、図において、４９
はクリーニング時における自然酸化膜形成抑制用ガス導
入管２７へのＣｌＦ3 ガスの逆流によって腐食するのを
防止するために設けられた腐食防止用ガス制御バルブ
（ガス流量制御手段）、５０はクリーニング時における
自然酸化膜形成抑制用ガス導入管２７へのＣｌＦ3 ガス
の逆流によって腐食するのを防止するために設けられた
小流量制御仕様のマスフローコントローラ（ガス流量制
御手段）である。
【００５５】次に動作について説明する。成膜時に半導
体ウェハ８をロードする際に自然酸化膜形成抑制用のガ
ス導入経路として、自然酸化膜形成抑制用ガス導入管２
７及び自然酸化膜形成抑制用ガス吐出部２７ａから、大
流量のＮ2 ガスを導入する。かかるＮ2 ガスは、自然酸
化膜形成抑制用ガス供給系４６から供給される。
体ウェハ８をロードする際に自然酸化膜形成抑制用のガ
ス導入経路として、自然酸化膜形成抑制用ガス導入管２
７及び自然酸化膜形成抑制用ガス吐出部２７ａから、大
流量のＮ2 ガスを導入する。かかるＮ2 ガスは、自然酸
化膜形成抑制用ガス供給系４６から供給される。
【００５６】以上に述べたように、この実施例によれ
ば、自然酸化膜形成抑制用ガス供給系４６から大流量の
Ｎ2 ガスを供給できるので、反応容器２内部の大気を迅
速に置換し、自然酸化膜の形成を抑制できる。さらに、
クリーニング時においては、ＣｌＦ3 ガスの自然酸化膜
形成抑制用ガス吐出部２７ａからの逆流によって自然酸
化膜形成抑制用ガス導入管２７やＣｌＦ3 仕様でないマ
スフローコントローラが腐食するのを抑制するために、
大流量制御仕様のマスフローコントローラ４８では制御
できない流量（例えば、最大使用流量の１％以下に相当
する１００ｓｃｃｍ以下）のＮ2 ガスを、小流量制御仕
様のマスフローコントローラ５０により供給でき、Ｃｌ
Ｆ3 ガスの自然酸化膜形成抑制用ガス吐出部２７ａから
の逆流を防止できる。従って、配管やマスフローコント
ローラ等の腐食をも防止できる。
ば、自然酸化膜形成抑制用ガス供給系４６から大流量の
Ｎ2 ガスを供給できるので、反応容器２内部の大気を迅
速に置換し、自然酸化膜の形成を抑制できる。さらに、
クリーニング時においては、ＣｌＦ3 ガスの自然酸化膜
形成抑制用ガス吐出部２７ａからの逆流によって自然酸
化膜形成抑制用ガス導入管２７やＣｌＦ3 仕様でないマ
スフローコントローラが腐食するのを抑制するために、
大流量制御仕様のマスフローコントローラ４８では制御
できない流量（例えば、最大使用流量の１％以下に相当
する１００ｓｃｃｍ以下）のＮ2 ガスを、小流量制御仕
様のマスフローコントローラ５０により供給でき、Ｃｌ
Ｆ3 ガスの自然酸化膜形成抑制用ガス吐出部２７ａから
の逆流を防止できる。従って、配管やマスフローコント
ローラ等の腐食をも防止できる。
【００５７】実施例５．図６はこの発明の一実施例によ
る薄膜形成装置を示す正面図であり、図において、５１
はＨ2 ，Ｈ2 Ｏ，ＮＨ3 ，ＣＨ3 ＯＨ，Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ等
のＨ，ＯＨ基を含むガスのガス導入管（吸着ガス供給手
段）、５１ａは外管３と内管４との間に配設させたＨ，
ＯＨ基を含むガスのガス吐出部、５２はＨ，ＯＨ基を含
むガスのガス供給系（吸着ガス供給手段）、５３はＨ，
ＯＨ基を含むガスのガス制御バルブ、５４はＨ，ＯＨ基
を含むガスを供給制御するマスフローコントローラであ
る。
る薄膜形成装置を示す正面図であり、図において、５１
はＨ2 ，Ｈ2 Ｏ，ＮＨ3 ，ＣＨ3 ＯＨ，Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ等
のＨ，ＯＨ基を含むガスのガス導入管（吸着ガス供給手
段）、５１ａは外管３と内管４との間に配設させたＨ，
ＯＨ基を含むガスのガス吐出部、５２はＨ，ＯＨ基を含
むガスのガス供給系（吸着ガス供給手段）、５３はＨ，
ＯＨ基を含むガスのガス制御バルブ、５４はＨ，ＯＨ基
を含むガスを供給制御するマスフローコントローラであ
る。
【００５８】次に動作について説明する。セルフクリー
ニング前にクリーニングの起点となるＨ2 ，Ｈ2 Ｏ，Ｎ
Ｈ3 ，ＣＨ3 ＯＨ，Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ等のＨ，ＯＨ基を含む
ガスの少なくとも一つ以上を吸着させるためのガスをガ
ス吐出部５１ａから供給する。これは従来においてクリ
ーニング速度が遅かったガスの排気口近傍の付着膜形成
部位や排気配管での反応副生成物の形成部位等の低温部
分の上流からガスを供給することとなり、その低温部分
にクリーニングの起点となるＨ2 ，Ｈ2 Ｏ，ＮＨ3 ，Ｃ
Ｈ3 ＯＨ，Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ等のＨ，ＯＨ基を含むガスの少
なくとも一つ以上を吸着させることによって、十分なク
リーニング速度の維持が可能となる。
ニング前にクリーニングの起点となるＨ2 ，Ｈ2 Ｏ，Ｎ
Ｈ3 ，ＣＨ3 ＯＨ，Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ等のＨ，ＯＨ基を含む
ガスの少なくとも一つ以上を吸着させるためのガスをガ
ス吐出部５１ａから供給する。これは従来においてクリ
ーニング速度が遅かったガスの排気口近傍の付着膜形成
部位や排気配管での反応副生成物の形成部位等の低温部
分の上流からガスを供給することとなり、その低温部分
にクリーニングの起点となるＨ2 ，Ｈ2 Ｏ，ＮＨ3 ，Ｃ
Ｈ3 ＯＨ，Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ等のＨ，ＯＨ基を含むガスの少
なくとも一つ以上を吸着させることによって、十分なク
リーニング速度の維持が可能となる。
【００５９】なお、セルフクリーニング前にクリーニン
グの起点となるＨ2 ，Ｈ2 Ｏ，ＮＨ3 ，ＣＨ3 ＯＨ，Ｃ
2 Ｈ5 ＯＨ等のＨ，ＯＨ基を含むガスの少なくとも一つ
以上を吸着させるためのガス吐出口は、成膜用ガス吐出
部２９ａ近傍の上流側に位置させてもよく、この場合、
排気口近傍の付着膜、排気配管での反応副生成物の形成
部位のみならず、ガスの導入口近傍の付着膜に対しても
クリーニング速度の維持が可能となる。
グの起点となるＨ2 ，Ｈ2 Ｏ，ＮＨ3 ，ＣＨ3 ＯＨ，Ｃ
2 Ｈ5 ＯＨ等のＨ，ＯＨ基を含むガスの少なくとも一つ
以上を吸着させるためのガス吐出口は、成膜用ガス吐出
部２９ａ近傍の上流側に位置させてもよく、この場合、
排気口近傍の付着膜、排気配管での反応副生成物の形成
部位のみならず、ガスの導入口近傍の付着膜に対しても
クリーニング速度の維持が可能となる。
【００６０】実施例６．図７はこの発明の一実施例によ
る薄膜形成装置を示す正面図であり、図において、５５
はＨＣｌガス導入管（ガス導入手段）、５５ａはＨＣｌ
ガス吐出部、５６はＮＨ3 ガス導入管（ガス導入手
段）、５６ａはＮＨ3 ガス吐出部、５７はＨＣｌガス供
給系（ガス導入手段）、５８はＮＨ3 ガス供給系（ガス
導入手段）である。
る薄膜形成装置を示す正面図であり、図において、５５
はＨＣｌガス導入管（ガス導入手段）、５５ａはＨＣｌ
ガス吐出部、５６はＮＨ3 ガス導入管（ガス導入手
段）、５６ａはＮＨ3 ガス吐出部、５７はＨＣｌガス供
給系（ガス導入手段）、５８はＮＨ3 ガス供給系（ガス
導入手段）である。
【００６１】次に動作について説明する。従来において
クリーニング速度が遅かったガスの導入近傍、排気口近
傍の付着膜形成部位や排気配管での反応副生成物の形成
部位等の低温部分の上流からＨＣｌガス及びＮＨ3 ガス
を供給し、その低温部分にセルフクリーニングの起点と
なるＮＨ4 Ｃｌを発生させる。これにより、従来におい
てクリーニング速度が遅かった箇所において、十分なク
リーニング速度の維持が可能となる。
クリーニング速度が遅かったガスの導入近傍、排気口近
傍の付着膜形成部位や排気配管での反応副生成物の形成
部位等の低温部分の上流からＨＣｌガス及びＮＨ3 ガス
を供給し、その低温部分にセルフクリーニングの起点と
なるＮＨ4 Ｃｌを発生させる。これにより、従来におい
てクリーニング速度が遅かった箇所において、十分なク
リーニング速度の維持が可能となる。
【００６２】なお、セルフクリーニング前にクリーニン
グの起点となるＮＨ4 Ｃｌ形成のためのＨＣｌガス及び
ＮＨ3 ガスを供給するためのガス吐出部は、成膜用ガス
吐出部２９ａ近傍の上流側に位置させてもよく、この場
合、排気口近傍の付着膜、排気配管での反応副生成物の
形成部位のみならず、ガスの導入口近傍の付着膜に対し
てもクリーニング速度の維持が可能となる。
グの起点となるＮＨ4 Ｃｌ形成のためのＨＣｌガス及び
ＮＨ3 ガスを供給するためのガス吐出部は、成膜用ガス
吐出部２９ａ近傍の上流側に位置させてもよく、この場
合、排気口近傍の付着膜、排気配管での反応副生成物の
形成部位のみならず、ガスの導入口近傍の付着膜に対し
てもクリーニング速度の維持が可能となる。
【００６３】実施例７．図８はこの発明の一実施例によ
る薄膜形成装置を示す正面図である。図において、５９
は反応容器２内でのクリーニングガスの滞在時間を制御
するための希釈用Ｎ2 ガス導入管、５９ａは反応容器２
の下端部付近に配設された希釈用Ｎ2 ガス吐出部、６０
は希釈用Ｎ2 ガス供給系、６１は反応容器２内でのクリ
ーニングガスの滞在時間を制御するための反応容器内圧
力制御装置である。
る薄膜形成装置を示す正面図である。図において、５９
は反応容器２内でのクリーニングガスの滞在時間を制御
するための希釈用Ｎ2 ガス導入管、５９ａは反応容器２
の下端部付近に配設された希釈用Ｎ2 ガス吐出部、６０
は希釈用Ｎ2 ガス供給系、６１は反応容器２内でのクリ
ーニングガスの滞在時間を制御するための反応容器内圧
力制御装置である。
【００６４】次に動作について説明する。ガスの予備加
熱が十分でない２２０℃以下の一定温度のＣｌＦ3 ガス
を使用し、薄膜形成装置内でのＣｌＦ3 ガスの滞在時間
が短い工程である第一のクリーニング工程と、その第一
のクリーニング工程よりもＣｌＦ3 ガスの滞在時間が長
い工程である第二のクリーニング工程とを用いて、セル
フクリーニングを行う。
熱が十分でない２２０℃以下の一定温度のＣｌＦ3 ガス
を使用し、薄膜形成装置内でのＣｌＦ3 ガスの滞在時間
が短い工程である第一のクリーニング工程と、その第一
のクリーニング工程よりもＣｌＦ3 ガスの滞在時間が長
い工程である第二のクリーニング工程とを用いて、セル
フクリーニングを行う。
【００６５】従来の技術にあっては、ガスの予備加熱が
不十分であったためにガス導入側のクリーニング速度が
遅く、また排気側においてはＣｌＦ3 ガスが消費される
ためにクリーニング速度が遅くなっていたが、この実施
例によれば、薄膜形成装置内でのＣｌＦ3 ガスの滞在時
間を制御することにより、クリーニング速度を上げるこ
とが可能となる。すなわち、ＣｌＦ3 ガスを十分に予備
加熱してガス導入側のクリーニング速度を上げる手段
と、ＣｌＦ3 ガスの予備加熱を不十分にすることによっ
てガス導入側でのクリーニング速度を抑制しクリーニン
グガスの消費量を抑制して排気側のクリーニング速度を
上げる手段とを、時間的に相前後して或いは交互に用い
ることにより、薄膜形成装置内に形成された付着物を均
一かつ効率的に除去できる。
不十分であったためにガス導入側のクリーニング速度が
遅く、また排気側においてはＣｌＦ3 ガスが消費される
ためにクリーニング速度が遅くなっていたが、この実施
例によれば、薄膜形成装置内でのＣｌＦ3 ガスの滞在時
間を制御することにより、クリーニング速度を上げるこ
とが可能となる。すなわち、ＣｌＦ3 ガスを十分に予備
加熱してガス導入側のクリーニング速度を上げる手段
と、ＣｌＦ3 ガスの予備加熱を不十分にすることによっ
てガス導入側でのクリーニング速度を抑制しクリーニン
グガスの消費量を抑制して排気側のクリーニング速度を
上げる手段とを、時間的に相前後して或いは交互に用い
ることにより、薄膜形成装置内に形成された付着物を均
一かつ効率的に除去できる。
【００６６】この場合、薄膜形成装置内でのＣｌＦ3 ガ
スの滞在時間を制御する手段としては、反応容器２内の
圧力を一定にした状態でクリーニングガス供給系３２或
いは希釈用Ｎ2 ガス供給系６０からの供給ガスの流量を
増減させたり、またはクリーニングガス供給系３２或い
は希釈用Ｎ2 ガス供給系６０からの供給ガスの流量を一
定にした状態で反応容器内圧力制御装置６１により圧力
を増減させてもよい。
スの滞在時間を制御する手段としては、反応容器２内の
圧力を一定にした状態でクリーニングガス供給系３２或
いは希釈用Ｎ2 ガス供給系６０からの供給ガスの流量を
増減させたり、またはクリーニングガス供給系３２或い
は希釈用Ｎ2 ガス供給系６０からの供給ガスの流量を一
定にした状態で反応容器内圧力制御装置６１により圧力
を増減させてもよい。
【００６７】また、通常使用されるＣｌＦ3 ガスの温度
が２０℃〜４０℃、クリーニング処理温度が４５０℃〜
６５０℃の場合にあっては、クリーニング圧力をＰ（Ｔ
ｏｒｒ）として１．５／Ｐ（ｓｅｃ）程度の時間だけク
リーニングガスを薄膜形成装置内に滞在させると、クリ
ーニングガスは十分に予備加熱されると判断される。従
って、第一のクリーニング工程の滞在時間を、上記式の
１／３〜１／２程度以下に設定することで、ＣｌＦ3 ガ
スの予備加熱を不十分にしてガス導入側でのクリーニン
グ速度、すなわちクリーニングガスの消費量を抑制し、
排気側のクリーニング速度を上げることができる。
が２０℃〜４０℃、クリーニング処理温度が４５０℃〜
６５０℃の場合にあっては、クリーニング圧力をＰ（Ｔ
ｏｒｒ）として１．５／Ｐ（ｓｅｃ）程度の時間だけク
リーニングガスを薄膜形成装置内に滞在させると、クリ
ーニングガスは十分に予備加熱されると判断される。従
って、第一のクリーニング工程の滞在時間を、上記式の
１／３〜１／２程度以下に設定することで、ＣｌＦ3 ガ
スの予備加熱を不十分にしてガス導入側でのクリーニン
グ速度、すなわちクリーニングガスの消費量を抑制し、
排気側のクリーニング速度を上げることができる。
【００６８】実施例８．図９はこの発明の一実施例によ
る薄膜形成装置を示す正面図であり、図において、６２
は排気管２３から分岐された排気ガス配管（クリーニン
グ終了時検出手段）、６３は光を透過する石英等の材料
で構成された励起室（クリーニング終了時検出手段）、
６４は放電を起こすための電極（クリーニング終了時検
出手段）、６５はその電源（クリーニング終了時検出手
段）、６６は発光モニタ装置（クリーニング終了時検出
手段）である。
る薄膜形成装置を示す正面図であり、図において、６２
は排気管２３から分岐された排気ガス配管（クリーニン
グ終了時検出手段）、６３は光を透過する石英等の材料
で構成された励起室（クリーニング終了時検出手段）、
６４は放電を起こすための電極（クリーニング終了時検
出手段）、６５はその電源（クリーニング終了時検出手
段）、６６は発光モニタ装置（クリーニング終了時検出
手段）である。
【００６９】次に動作について説明する。排気ガス配管
６２から励起室６３に入ってきた反応ガスは、電源６５
により高周波のかけられた電極６４間で放電分解され、
その時生じる光が発光モニタ装置６６で観測される。そ
して、被クリーニング物の構成元素やその化合物の発光
強度をモニタしておけば、クリーニングが終了した段階
で発光強度が減衰するため、クリーニング終了時を検出
できる。かかる発光強度の変化をクリーニング終了信号
として利用し、発光強度が減衰したときにクリーニング
ガスの供給を停止するような制御をすれば、不要なオー
バークリーニングを防止できる。すなわち、従来の薄膜
形成装置において温度制御や流量計のばらつき等を考慮
して時間管理で行っていたために生じていたオーバーク
リーニングを防止できる。また、突発的に被クリーニン
グ物の付着量が少なくなっているような偶発的な事態が
生じても、過度のオーバークリーニングによって装置の
各構成部材が腐食等されることも防止できる。
６２から励起室６３に入ってきた反応ガスは、電源６５
により高周波のかけられた電極６４間で放電分解され、
その時生じる光が発光モニタ装置６６で観測される。そ
して、被クリーニング物の構成元素やその化合物の発光
強度をモニタしておけば、クリーニングが終了した段階
で発光強度が減衰するため、クリーニング終了時を検出
できる。かかる発光強度の変化をクリーニング終了信号
として利用し、発光強度が減衰したときにクリーニング
ガスの供給を停止するような制御をすれば、不要なオー
バークリーニングを防止できる。すなわち、従来の薄膜
形成装置において温度制御や流量計のばらつき等を考慮
して時間管理で行っていたために生じていたオーバーク
リーニングを防止できる。また、突発的に被クリーニン
グ物の付着量が少なくなっているような偶発的な事態が
生じても、過度のオーバークリーニングによって装置の
各構成部材が腐食等されることも防止できる。
【００７０】なお、発光強度の低下をより精度よく検出
するために、発光強度の微分値を用いてクリーニング終
了時を決定してもよい。また、排気ガス配管６２を反応
容器２の近傍の排気管２３に配設してあるが、排気管２
３の他の部分や、図示しない排気ポンプの直前に配設し
てもよい。
するために、発光強度の微分値を用いてクリーニング終
了時を決定してもよい。また、排気ガス配管６２を反応
容器２の近傍の排気管２３に配設してあるが、排気管２
３の他の部分や、図示しない排気ポンプの直前に配設し
てもよい。
【００７１】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、クリーニングガスを反応容器に導入する前に加熱す
る第一のガス温度制御手段と、前記クリーニングガスを
前記反応容器に導入する前に冷却する第二のガス温度制
御手段の少なくとも一方を備えるように構成したので、
反応容器内の付着膜、付着物を第一のガス温度制御手段
により加熱されたクリーニングガスによってガス導入側
で積極的に除去を行い、次いで第二のガス温度制御手段
によって冷却されたクリーニングガスによってガス排気
側での積極的な除去を行える。従って、薄膜形成装置内
に形成された付着膜や反応副生成物による付着物を、当
該薄膜形成装置にダメージを与えることなく均一かつ効
率的に除去し、製造するデバイスの特性劣化或いは不良
品発生をなくして製造歩留まりを向上させるような薄膜
形成装置を得ることができる効果がある。
ば、クリーニングガスを反応容器に導入する前に加熱す
る第一のガス温度制御手段と、前記クリーニングガスを
前記反応容器に導入する前に冷却する第二のガス温度制
御手段の少なくとも一方を備えるように構成したので、
反応容器内の付着膜、付着物を第一のガス温度制御手段
により加熱されたクリーニングガスによってガス導入側
で積極的に除去を行い、次いで第二のガス温度制御手段
によって冷却されたクリーニングガスによってガス排気
側での積極的な除去を行える。従って、薄膜形成装置内
に形成された付着膜や反応副生成物による付着物を、当
該薄膜形成装置にダメージを与えることなく均一かつ効
率的に除去し、製造するデバイスの特性劣化或いは不良
品発生をなくして製造歩留まりを向上させるような薄膜
形成装置を得ることができる効果がある。
【００７２】請求項２の発明によれば、クリーニングガ
スをＣ１Ｆ3 とした場合、請求項１の発明の前記第一の
ガス温度制御手段を、４０℃ないし２２０℃の温度範囲
で形成するように構成したので、請求項１の発明と同様
の効果を奏するほか、反応容器内の付着膜、付着物をガ
ス導入側で積極的に除去できるような薄膜形成装置を得
ることができる効果がある。
スをＣ１Ｆ3 とした場合、請求項１の発明の前記第一の
ガス温度制御手段を、４０℃ないし２２０℃の温度範囲
で形成するように構成したので、請求項１の発明と同様
の効果を奏するほか、反応容器内の付着膜、付着物をガ
ス導入側で積極的に除去できるような薄膜形成装置を得
ることができる効果がある。
【００７３】請求項３の発明によれば、クリーニングガ
スをＣ１Ｆ3 とした場合、請求項１の発明の前記第二の
ガス温度制御手段を、前記クリーニングガスの分圧をＰ
（Ｔｏｒｒ）とした場合に、［１０９６．９１７／
（７．３６１−ｌｏｇＰ）］−２３２．７５℃で示され
る温度以上で温度制御可能に形成するように構成したの
で、請求項１の発明と同様の効果を奏するほか、反応容
器内の付着膜、付着物をガス排気側で積極的に除去でき
るような薄膜形成装置を得ることができる効果がある。
スをＣ１Ｆ3 とした場合、請求項１の発明の前記第二の
ガス温度制御手段を、前記クリーニングガスの分圧をＰ
（Ｔｏｒｒ）とした場合に、［１０９６．９１７／
（７．３６１−ｌｏｇＰ）］−２３２．７５℃で示され
る温度以上で温度制御可能に形成するように構成したの
で、請求項１の発明と同様の効果を奏するほか、反応容
器内の付着膜、付着物をガス排気側で積極的に除去でき
るような薄膜形成装置を得ることができる効果がある。
【００７４】請求項４の発明によれば、前記クリーニン
グガス導入手段から導入された前記クリーニングガスの
流れの下流に相当する箇所に、前記クリーニングガスを
導入可能に形成された第二のクリーニングガス導入手段
を、少なくとも一つ以上備えるように構成したので、薄
膜形成装置内に形成された付着膜や反応副生成物による
付着物を均一かつ効率的に除去できるような薄膜形成装
置を得ることができる効果がある。
グガス導入手段から導入された前記クリーニングガスの
流れの下流に相当する箇所に、前記クリーニングガスを
導入可能に形成された第二のクリーニングガス導入手段
を、少なくとも一つ以上備えるように構成したので、薄
膜形成装置内に形成された付着膜や反応副生成物による
付着物を均一かつ効率的に除去できるような薄膜形成装
置を得ることができる効果がある。
【００７５】請求項５の発明によれば、請求項４の発明
の前記第二のクリーニングガス導入手段を、前記反応容
器内での自然酸化膜形成を抑制する自然酸化膜形成抑制
用ガスを導入するための自然酸化膜形成抑制用ガス導入
手段として兼用可能に形成するように構成したので、請
求項４の発明と同様の作用を奏する他、自然酸化膜形成
抑制用ガス導入手段から大流量の自然酸化膜形成抑制用
ガスを供給できるので、反応容器内部の大気を迅速に置
換することで自然酸化膜の形成を抑制できるような薄膜
形成装置を得ることができる効果がある。
の前記第二のクリーニングガス導入手段を、前記反応容
器内での自然酸化膜形成を抑制する自然酸化膜形成抑制
用ガスを導入するための自然酸化膜形成抑制用ガス導入
手段として兼用可能に形成するように構成したので、請
求項４の発明と同様の作用を奏する他、自然酸化膜形成
抑制用ガス導入手段から大流量の自然酸化膜形成抑制用
ガスを供給できるので、反応容器内部の大気を迅速に置
換することで自然酸化膜の形成を抑制できるような薄膜
形成装置を得ることができる効果がある。
【００７６】請求項６の発明によれば、自然酸化膜形成
抑制用ガスの流量範囲を大きく制御するために、自然酸
化膜形成抑制用ガス導入手段に複数のガス流量制御手段
を備えるように構成したので、自然酸化膜形成抑制用ガ
ス導入部近傍に形成された付着物を均一かつ効率的に除
去できるような薄膜形成装置を得ることができる効果が
ある。
抑制用ガスの流量範囲を大きく制御するために、自然酸
化膜形成抑制用ガス導入手段に複数のガス流量制御手段
を備えるように構成したので、自然酸化膜形成抑制用ガ
ス導入部近傍に形成された付着物を均一かつ効率的に除
去できるような薄膜形成装置を得ることができる効果が
ある。
【００７７】請求項７の発明によれば、水素基若しくは
水酸基を含むガスを前記反応容器内に導入する吸着ガス
供給手段を備えるように構成したので、クリーニング速
度が遅くなりやすい箇所においても十分なクリーニング
速度の維持できるような薄膜形成装置を得ることができ
る効果がある。
水酸基を含むガスを前記反応容器内に導入する吸着ガス
供給手段を備えるように構成したので、クリーニング速
度が遅くなりやすい箇所においても十分なクリーニング
速度の維持できるような薄膜形成装置を得ることができ
る効果がある。
【００７８】請求項８の発明によれば、塩化水素ガス及
びアンモニアガスを前記反応容器内に導入するガス導入
手段を備えるように構成したので、塩化アンモニウムを
発生させることができ、クリーニング速度が遅くなりや
すい箇所においても十分なクリーニング速度を維持でき
るような薄膜形成装置を得ることができる効果がある。
びアンモニアガスを前記反応容器内に導入するガス導入
手段を備えるように構成したので、塩化アンモニウムを
発生させることができ、クリーニング速度が遅くなりや
すい箇所においても十分なクリーニング速度を維持でき
るような薄膜形成装置を得ることができる効果がある。
【００７９】請求項９の発明によれば、前記反応容器内
に前記クリーニングガスを導入し所定時間滞在させてク
リーニングする第一のクリーニング工程の後に、前記ク
リーニングガスを前記第一のクリーニング工程における
滞在時間よりも長く滞在させてクリーニングする第二の
クリーニング工程を行い、または前記第一のクリーニン
グ工程と前記第二のクリーニング工程とを複数回交互に
行うように構成したので、クリーニングガス導入側及び
排気側のクリーニング速度を上げて薄膜形成装置内に形
成された付着物を均一かつ効率的に除去できるような薄
膜形成装置のクリーニング方法を得ることができる効果
がある。
に前記クリーニングガスを導入し所定時間滞在させてク
リーニングする第一のクリーニング工程の後に、前記ク
リーニングガスを前記第一のクリーニング工程における
滞在時間よりも長く滞在させてクリーニングする第二の
クリーニング工程を行い、または前記第一のクリーニン
グ工程と前記第二のクリーニング工程とを複数回交互に
行うように構成したので、クリーニングガス導入側及び
排気側のクリーニング速度を上げて薄膜形成装置内に形
成された付着物を均一かつ効率的に除去できるような薄
膜形成装置のクリーニング方法を得ることができる効果
がある。
【００８０】請求項１０の発明によれば、請求項９の発
明の前記第一のクリーニング工程における前記クリーニ
ングガスの滞在時間を、前記クリーニングガスの圧力を
Ｐ（Ｔｏｒｒ）とした場合に、１．５／Ｐ（ｓｅｃ）で
示される時間以下とするように構成したので、請求項９
の発明と同様の効果を奏するほか、薄膜形成装置内に形
成された付着物を均一かつ効率的に除去できるような薄
膜形成装置のクリーニング方法を得ることができる効果
がある。
明の前記第一のクリーニング工程における前記クリーニ
ングガスの滞在時間を、前記クリーニングガスの圧力を
Ｐ（Ｔｏｒｒ）とした場合に、１．５／Ｐ（ｓｅｃ）で
示される時間以下とするように構成したので、請求項９
の発明と同様の効果を奏するほか、薄膜形成装置内に形
成された付着物を均一かつ効率的に除去できるような薄
膜形成装置のクリーニング方法を得ることができる効果
がある。
【００８１】請求項１１の発明によれば、前記クリーニ
ングガス排出手段により排出される反応ガスを放電分解
して前記放電分解時に生じる発光強度を検出することに
よってクリーニング終了時を検出するクリーニング終了
時検出手段を備えるように構成したので、クリーニング
終了時を検出でき、不要なオーバークリーニングを防止
できるような薄膜形成装置を得ることができる効果があ
る。
ングガス排出手段により排出される反応ガスを放電分解
して前記放電分解時に生じる発光強度を検出することに
よってクリーニング終了時を検出するクリーニング終了
時検出手段を備えるように構成したので、クリーニング
終了時を検出でき、不要なオーバークリーニングを防止
できるような薄膜形成装置を得ることができる効果があ
る。
【図１】 この発明の一実施例による薄膜形成装置を示
す正面図である。
す正面図である。
【図２】 この発明の一実施例による薄膜形成装置のク
リーニングガス温度制御手段を示す正面図である。
リーニングガス温度制御手段を示す正面図である。
【図３】 この発明の一実施例による薄膜形成装置を示
す正面図である。
す正面図である。
【図４】 この発明の一実施例による薄膜形成装置を示
す正面図である。
す正面図である。
【図５】 この発明の一実施例による薄膜形成装置を示
す正面図である。
す正面図である。
【図６】 この発明の一実施例による薄膜形成装置を示
す正面図である。
す正面図である。
【図７】 この発明の一実施例による薄膜形成装置を示
す正面図である。
す正面図である。
【図８】 この発明の一実施例による薄膜形成装置を示
す正面図である。
す正面図である。
【図９】 この発明の一実施例による薄膜形成装置を示
す正面図である。
す正面図である。
【図１０】 従来の薄膜形成装置を示す正面図である。
【図１１】 従来の薄膜形成装置を示す正面図である。
１ 縦型熱処理装置（薄膜形成装置）、２ 反応容器、
８ 半導体ウェハ（被処理物）、２３ 排気管（クリー
ニングガス排出手段）、２７ 自然酸化膜形成抑制用ガ
ス導入管（自然酸化膜形成抑制用ガス導入手段）、３０
クリーニングガス導入管（クリーニングガス導入手
段）、３１ 反応ガス供給系（成膜用ガス導入手段）、
３２ クリーニングガス供給系（クリーニングガス導入
手段）、３９ 第一のガス温度制御手段、４０ 第二の
ガス温度制御手段、４３ 第二のクリーニングガス導入
管（第二のクリーニングガス導入手段）、４６ 自然酸
化膜形成抑制用ガス供給系（自然酸化膜形成抑制用ガス
導入手段）、４９ 腐食防止用ガス制御バルブ（ガス流
量制御手段）、５０ マスフローコントローラ（ガス流
量制御手段）、５１ ガス導入管（吸着ガス供給手
段）、５２ ガス供給系（吸着ガス供給手段）、５５
ＨＣｌガス導入管（ガス導入手段）、５６ ＮＨ3ガス
導入管（ガス導入手段）、５７ ＨＣｌガス供給系（ガ
ス導入手段）、５８ＮＨ3 ガス供給系（ガス導入手
段）、６２ 排気ガス配管（クリーニング終了時検出手
段）、６３ 励起室（クリーニング終了時検出手段）、
６４ 電極（クリーニング終了時検出手段）、６５ 電
源（クリーニング終了時検出手段）、６６ 発光モニタ
装置（クリーニング終了時検出手段）。
８ 半導体ウェハ（被処理物）、２３ 排気管（クリー
ニングガス排出手段）、２７ 自然酸化膜形成抑制用ガ
ス導入管（自然酸化膜形成抑制用ガス導入手段）、３０
クリーニングガス導入管（クリーニングガス導入手
段）、３１ 反応ガス供給系（成膜用ガス導入手段）、
３２ クリーニングガス供給系（クリーニングガス導入
手段）、３９ 第一のガス温度制御手段、４０ 第二の
ガス温度制御手段、４３ 第二のクリーニングガス導入
管（第二のクリーニングガス導入手段）、４６ 自然酸
化膜形成抑制用ガス供給系（自然酸化膜形成抑制用ガス
導入手段）、４９ 腐食防止用ガス制御バルブ（ガス流
量制御手段）、５０ マスフローコントローラ（ガス流
量制御手段）、５１ ガス導入管（吸着ガス供給手
段）、５２ ガス供給系（吸着ガス供給手段）、５５
ＨＣｌガス導入管（ガス導入手段）、５６ ＮＨ3ガス
導入管（ガス導入手段）、５７ ＨＣｌガス供給系（ガ
ス導入手段）、５８ＮＨ3 ガス供給系（ガス導入手
段）、６２ 排気ガス配管（クリーニング終了時検出手
段）、６３ 励起室（クリーニング終了時検出手段）、
６４ 電極（クリーニング終了時検出手段）、６５ 電
源（クリーニング終了時検出手段）、６６ 発光モニタ
装置（クリーニング終了時検出手段）。
Claims (11)
- 【請求項１】 被処理物を成膜処理する反応容器と、前
記反応容器に成膜用のガスを導入する成膜用ガス導入手
段と、前記反応容器内に付着した付着物を除去するクリ
ーニングガスを前記反応容器内に導入するクリーニング
ガス導入手段と、使用されたクリーニングガスを前記反
応容器外に排出するクリーニングガス排出手段とを有し
た薄膜形成装置において、前記クリーニングガスを前記
反応容器に導入する前に加熱する第一のガス温度制御手
段と、前記クリーニングガスを前記反応容器に導入する
前に冷却する第二のガス温度制御手段の少なくとも一方
を備えたことを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項２】 前記クリーニングガスがＣｌＦ3 の場
合、前記第一のガス温度制御手段を、４０℃ないし２２
０℃の温度範囲で形成したことを特徴とする請求項１記
載の薄膜形成装置。 - 【請求項３】 前記クリーニングガスがＣｌＦ3 の場
合、前記第二のガス温度制御手段を、前記クリーニング
ガスの分圧をＰ（Ｔｏｒｒ）とした場合に、［１０９
６．９１７／（７．３６１−ｌｏｇＰ）］−２３２．７
５℃で示される温度以上で形成したことを特徴とする請
求項１記載の薄膜形成装置。 - 【請求項４】 被処理物を成膜処理する反応容器と、前
記反応容器に成膜用のガスを導入する成膜用ガス導入手
段と、前記反応容器内に付着した付着物を除去するクリ
ーニングガスを前記反応容器内に導入するクリーニング
ガス導入手段と、使用されたクリーニングガスを前記反
応容器外に排出するクリーニングガス排出手段とを有し
た薄膜形成装置において、前記クリーニングガス導入手
段から導入された前記クリーニングガスの流れの下流に
相当する箇所に、前記クリーニングガスを導入可能に形
成された第二のクリーニングガス導入手段を、少なくと
も一つ以上備えたことを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項５】 前記のクリーニングガス導入手段を、前
記反応容器内での自然酸化膜形成を抑制する自然酸化膜
形成抑制用ガスを導入するための自然酸化膜形成抑制用
ガス導入手段として兼用可能に形成したことを特徴とす
る請求項４記載の薄膜形成装置。 - 【請求項６】 被処理物を成膜処理する反応容器と前記
反応容器に成膜用ガスを導入する成膜用ガス導入手段
と、前記反応容器内に付着した付着物を除去するクリー
ニングガスを前記反応容器内に導入するクリーニングガ
ス導入手段と、使用されたクリーニングガスを前記反応
容器外に排出するクリーニングガス排出手段とを有した
薄膜形成装置において、自然酸化膜形成抑制用ガスの流
量範囲を大きく制御するために、前記自然酸化膜形成抑
制用ガス導入手段に複数のガス流量制御手段を備えたこ
とを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項７】 被処理物を成膜処理する反応容器と、前
記反応容器に成膜用のガスを導入する成膜用ガス導入手
段と、前記反応容器内に付着した付着物を除去するクリ
ーニングガスを前記反応容器内に導入するクリーニング
ガス導入手段と、使用されたクリーニングガスを前記反
応容器外に排出するクリーニングガス排出手段とを有し
た薄膜形成装置において、水素基若しくは水酸基を含む
ガスを前記反応容器内に導入する吸着ガス供給手段を備
えたことを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項８】 被処理物を成膜処理する反応容器と、前
記反応容器に成膜用のガスを導入する成膜用ガス導入手
段と、前記反応容器内に付着した付着物を除去するクリ
ーニングガスを前記反応容器内に導入するクリーニング
ガス導入手段と、使用されたクリーニングガスを前記反
応容器外に排出するクリーニングガス排出手段とを有し
た薄膜形成装置において、塩化水素ガス及びアンモニア
ガスを前記反応容器内に導入するガス導入手段を備えた
ことを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項９】 被処理物を成膜処理する反応容器内に付
着物を除去するクリーニングガスを導入し所定時間滞在
させてクリーニングする第一のクリーニング工程の後
に、前記クリーニングガスを前記第一のクリーニング工
程における滞在時間よりも長く滞在させてクリーニング
する第二のクリーニング工程を行い、または前記第一の
クリーニング工程と前記第二のクリーニング工程とを複
数回交互に行う薄膜形成装置のクリーニング方法。 - 【請求項１０】 前記第一のクリーニング工程における
前記クリーニングガスの滞在時間を、前記クリーニング
ガスの圧力をＰ（Ｔｏｒｒ）とした場合に、１．５／Ｐ
（ｓｅｃ）で示される時間以下とした請求項９記載の薄
膜形成装置のクリーニング方法。 - 【請求項１１】 被処理物を成膜処理する反応容器と、
前記反応容器に成膜用のガスを導入する成膜用ガス導入
手段と、前記反応容器内に付着した付着物を除去するク
リーニングガスを前記反応容器内に導入するクリーニン
グガス導入手段と、使用されたクリーニングガスを前記
反応容器外に排出するクリーニングガス排出手段とを有
した薄膜形成装置において、前記クリーニングガス排出
手段により排出される反応ガスを放電分解して前記放電
分解時に生じる発光強度を検出することによってクリー
ニング終了時を検出するクリーニング終了時検出手段を
備えたことを特徴とする薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1733995A JPH08209350A (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | 薄膜形成装置及び薄膜形成装置のクリーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1733995A JPH08209350A (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | 薄膜形成装置及び薄膜形成装置のクリーニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08209350A true JPH08209350A (ja) | 1996-08-13 |
Family
ID=11941304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1733995A Pending JPH08209350A (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | 薄膜形成装置及び薄膜形成装置のクリーニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08209350A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1167568A1 (en) * | 2000-06-21 | 2002-01-02 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus and cleaning method of the same |
| WO2004070802A1 (ja) * | 2003-02-04 | 2004-08-19 | Tokyo Electron Limited | 処理システム及び処理システムの稼働方法 |
| JP2009135157A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Nuflare Technology Inc | 気相成長装置及び気相成長方法 |
| JP2015026660A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 株式会社日立国際電気 | クリーニング方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
| JP2015507357A (ja) * | 2011-12-23 | 2015-03-05 | ソイテックＳｏｉｔｅｃ | 半導体堆積システムに関係する反応チャンバ内の望ましくない堆積物を減少させるためのプロセス及びシステム |
| CN113218190A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-08-06 | 青海湘和有色金属有限责任公司 | 一种富氧侧吹炉稳定供氧装置及其使用方法 |
-
1995
- 1995-02-03 JP JP1733995A patent/JPH08209350A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1167568A1 (en) * | 2000-06-21 | 2002-01-02 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus and cleaning method of the same |
| WO2004070802A1 (ja) * | 2003-02-04 | 2004-08-19 | Tokyo Electron Limited | 処理システム及び処理システムの稼働方法 |
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| JP2015026660A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 株式会社日立国際電気 | クリーニング方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
| CN113218190A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-08-06 | 青海湘和有色金属有限责任公司 | 一种富氧侧吹炉稳定供氧装置及其使用方法 |
| CN113218190B (zh) * | 2021-04-01 | 2022-09-27 | 青海湘和有色金属有限责任公司 | 一种富氧侧吹炉稳定供氧装置及其使用方法 |
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