KR19980070591A - 삼불화 질소-산소를 사용한 가열 세정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 제조 장치, 특히 석영 제품을 고온에서, 전형적으로 공정 작동 온도에서 열활성화된 삼불화질소 및 산소원을 사용하여 동적 세정하는 방법에 관한 것이며, 여기에서 세정 배출액은 안전하게 제거되며, 세정 부산물은 분리 또는 희석되어 상기와 같이 세정된 제조 장치를 효과적으로 세정한 후 신속하게 재가동시킬 수 있게 된다.
Description
본 발명은 삼불화 질소 및 산소원의 부식제 혼합물을 사용하여 가열 세정하는 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 반응 용기 및 하드웨어를 포함하여 화학적 증착 장치 및 웨이퍼로부터 각종 규소-함유 반도체 물체를 특정한 공정으로 고온에서 삼불화 질소와 산소원의 동적류를 사용하여 세정하는 방법에 관한 것이다.
반도체 산업에서 오랜동안 해결하고자 하는 문제점은 화학적 증착 노 및 이 노내에 구비된 석영 관 뿐만 아니라 석영 하드웨어로부터 질화 규소, 다결정성 규소, 규화 티탄, 규화 텅스텐 및 다른 다양한 규화물, 뿐만 아니라 이산화 규소와 같은 각종의 바람직하지 않은 물질을 세정하는 것인데, 이러한 바람직하지 않은 물질은 일반적으로 전자 재료 및 집적 회로로서 가공되는 규소 웨이퍼 및 칩에 대한 침착 공정 동안 노 및 석영 하드웨어 상에 바람직하지 않은 필름으로서 존재한다.
일반적인 세정 절차는 노로부터 석영, 금속 또는 다른 재료로 제조된 것과 같은 부품, 예컨대 석영 노 관을 분리시키는 단계 및 습식 화학 세정을 수행하는 단계로 구성된다. O-링 시일(seal)은 일반적으로 상기 조작과, 또한 라인, 도어 및 다른 진공 부재의 세정동안에 교체해야만 한다. 다른 세정 절차는 다른 장치를 사용하여 플라즈마 세정을 수행하는 것이다. 습식 화학 세정은 비용이 많이 들고 상당한 시간이 소요된다. 즉, 장치를 중지시켜 석영 부품을 분리시키는데에는 18시간까지 소요된다. 또한, 이 시스템은 다시 사용하기 전에 작동 완전성을 얻기 위하여 재검사되어야만 한다. 직접 세정 방법은 이러한 세정을 수행하는데에 특정한 화합물, 장치 및 싱크대를 필요로 한다. 또다른 단점으로서 석영제품이 가속으로 처리받으면 작동의 재현성 및 신뢰성에 영향을 받는다. 이러한 예는 특히 석영 랙(rack)이나 웨이퍼 고정기를 세정하는 경우에 나타난다. 이 부재들은 도포되는 부품을 고정시키기 위하여 1/4로 절단된 특정한 홈을 가지고 있으며, 석영이 습식용 화합물로 처리되면 이 홈들의 크기가 영향을 받는다. 홈이 영향을 받으면, 고정되어 있던 부품은 균일하게 도포되지 않으며, 따라서 석영은 단기간마다 교체되어야만 한다.
플라즈마 세정 방법에는 화학적 증착 노 장치내의 제위치에서 석영 관의 세정을 수행하기 위하여 특별하게 디자인된 또다른 장치의 사용이 필요하다. 첫째, 플라즈마 세정 방법은 화학적 증착 노 시스템에 사용되는 다른 석영 부품은 세정하지 못한다. 이것은 이들 부품이 플라즈마 세정 방법과는 별도로 화학적 습식 세정될 필요가 있다는 것을 의미한다. 또한, 플라즈마 세정 장치는 제조 구역내에 일정 공간을 차지하며, 이 장치가 이용되는 시스템에는 다른 관을 사용할 수 없다. 따라서, 석영 부품을 탄화 규소와 같은 다른 재료로 대체하는 경우에는 이 플라즈마 시스템의 용도는 신뢰할 수 없게 된다.
삼불화 질소를 사용하는 방법들은 시도된 바 있으나, 상품화되지는 못했다. 이 방법들중의 하나는 시스템의 냉각기 벽에 부산물을 응축시키는 정적 방식으로 수행되었다. 이 방법은 시스템을 대기로 복귀시키기 전에 상기 부산물을 탈기시키지 않는 경우에는 위험한 상태를 일으켰다. 따라서, 세정 시간을 연장시켜야만 하므로 이 방법의 이점이 감소하였다. 또한, 웨이퍼상에 필름을 침착시키는데 일반적으로 이용되는 기체와 혼합할 수 있는 유해한 기체 혼합물이 시스템의 진공 부재내에서 형성될 가능성을 높혔다. 삼불화 질소 세정 방법의 한 예는 영국 특허 출원 제GB2183204호에 개시된 바 있는데, 여기에서 삼불화 질소는 정적 방식으로 사용되고 있고, 또한, 연속 유동 방식으로의 사용도 제안되었다. 이 특허 출원은 세정 부산물을 제거하는 방법이나 수단, 일단 제거된 부산물의 처리 또는 삼불화 질소와 임의의 다른 기체의 혼용에 대해서는 기술한 바가 없다.
미국 특허 제5,421,957호는 세정 조작중의 수분 함량을 10 부피ppm 미만으로 제어하여 반도체 공정 반응기 및 장치에 대한 삼불화 질소 세정 방법을 개시하고 있다. 이 삼불화 질소에 대한 불활성 캐리어 기체로서는 질소, 헬륨, 아르곤등을 개시하고 있다. 불활성 기체의 농도는 부식제 혼합물의 95.5% 내지 80% 정도였다.
미국 재발행 특허 제30,505호는 분자내의 하나 이상의 탄소 원자가 주로 불소 원자에 결합되어 있는 할로탄소와 산소를 주로 포함하는 이원 혼합물로 고체 물질을 플라즈마 부식하는 방법을 개시하고 있다. 기재된 온도(25 내지 300℃)에서는 부식되는 고체 물질과 이원 기체 혼합물간에 어떤 반응도 일어나지 않았다. 즉, 반도체 공정 장치의 열 세정에 할로탄소가 작용하지 못하도록 하기 위하여 할로탄소를 가열 해리시키는데에는 1000℃를 초과하는 온도가 필요하다.
미국 특허 제4,374,698호는 삼불화 탄소와 할로플루오로탄소의 혼합물을 사용하여 이산화 규소로부터 질화 규소를 차별 부식하는 부식 방법을 기재하고 있다. 이 기체 부식제는 산소 또는 아산화 질소를 포함할 수 있다. 플라즈마는 할로탄소를 고체 물질과 반응하는 종으로 해리시킬 필요가 있다. 이 특허에서 산소원의 역할은 탄소 생성물을 CO 및 CO2로 휘발시키는 것이다. 산소가 없는 경우에는, 이 방법은 공정 장치를 테플론-유사 물질로 도포하여 세정 공정의 효과가 없어지게 된다.
미국 특허 제4,522,681호는 아르곤, 삼불화 질소 및 산소로 이루어진 무수 플라즈마 부식 기체를 사용할 수 있는 이산화 규소로 구멍을 부식하는 방법을 개시하고 있다. 이 방법에는 폴리메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 메틸 이소프로필 케톤 뿐만 아니라 이것과 메타크릴산의 공중합체와 같은 중합체 광저항 물질을 사용할 수 있다. 이러한 부류의 광저항 물질은 표준 신규 AC 광저항체와 비교해볼때 이 발명을 성공적으로 수행하는데 필요한 것이었다. 또한, 불소 화합물을, 기재를 부식시키는 종으로 해리시키기 위하여 플라즈마가 필요로 되었다. 산소의 역할은 기재가 아닌 광저항체를 부식시키는 것이다.
미국 특허 제4,568,410호는 삼불화 질소 및 산소를 사용하여 질화 규소를 부식하기 위한 건식 플라즈마 부식 방법을 개시하고 있다. 이 문헌의 컬럼 5, 라인 65에 기재된 바와 같이 삼불화 질소 대 산소의 상대적인 비가 NF310 내지 20 SCCM 대 산소 20 내지 35 SCCM이 되게 사용하므로써 질화 규소를 부식시키는 우수한 결과를 얻었다. 또한, 이 기체들은 일반 저항체를 부식시킬 수 있는 것으로서 기술하고 있다.
미국 특허 제4,787,957호는 NF3가 20 내지 45% 범위이고, 나머지가 O2인 플라즈마 기체 조성물을 사용하여 다중층 또는 양면 인쇄 회로판으로부터 에폭시 및 폴리이미드 물질을 플라즈마 스미어 제거 및 에치백하는 방법에 관한 것이다.
이러한 종래 기술들은 반도체 재료나 장치를 세정한 후 휘발성 세정 부산물이 그 재료 또는 장치로부터 용이하게 제거될 수 있도록 하기 위하여 기체원을 사용하여 반도체 재료나 장치를 세정하는 상업적으로 성공적인 방법에 대해서는 개시한 바가 없다. 또한, 종래 기술에는 화학적 증착 장치와 이 장치내에서 처리된 물질을 사용할 때 세정 부산물을 제거한 뒤 이러한 부산물(일반적으로 반응성이며 독성임)을 수집하여 안전하고 용이하게 폐기할 수 있는 실행가능한 방법에 대하여 기술된 바가 없다. 또, 종래 기술에는 조절된 부식 속도와 부식 세정에 소요되는 최소의 작업 중단 시간하에 고온 노 온도를 얻을수 있도록 삼불화 질소를 다른 기체와 함께 사용하는 방법에 대해서는 기술한 바가 없다. 종래 기술에는 삼불화 질소와 함께 반도체 재료의 열 부식을 향상시키기 위하여 산소를 이용한 바가 없다. 하기 기술되는 바와 같은 본 발명은 상기 종래 기술의 단점을 극복한 것이다.
도 1은 본 발명의 방법을 사용하지 않은 삼불화 질소 세정 방법중에 나타나는 삼불화 질소, 사불화 규소, 산화 질소 및 산소 농도 그래프이다. 이 그래프는 세정 시간 대 세정 구역에서 나타나는 이온 함량이다. 부식은 500 토르의 압력, 600℃, 30% 삼불화 질소 및 3.0 표준 리터/분의 유속하에 수행하였다.
도 2는 세정을 중지한 후 다시 재가동한 것을 제외하고는 도 1과 동일한 조건하에 삼불화 질소 세정을 수행한 결과의 그래프이다. 재가동시, 확인된 세정의 즉각적인 개시는 산소가 세정 개시를 가속화한다는 것을 나타낸다.
본 발명은
(a) 세정 장치 표면에 접한 구역을 초기 탈기시키는 단계;
(b) 이 구역을 삼불화 질소를 열 해리시키기에 충분한 고온에서 유지시키는 단계;
(c) 이 구역을 통해, 부식제 혼합물 부피당 약 1% 내지 30%의 범위로 존재하는 산소원 및 삼불화 질소의 부식제 혼합물을 유입시키는 단계; 및
(d) 상기 장치 표면상에 존재하는 바람직하지 않은 물질을 삼불화 질소 및/또는 이 삼불화 질소로부터 해리된 불소 세정 시약과의 화학 반응에 의해 휘발성 반응 생성물을 형성시켜 상기 바람직하지 않은 물질을 세정하는 단계를 포함하여, 희석된 삼불화 질소를 사용하여 반도체 제조에 이용되는 장치 표면의 가열 세정 방법을 제공한다.
단계 (b)에서 사용된 고온은 약 300 내지 1000℃ 범위인 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 단계 (b)에서 사용된 고온이 약 400 내지 600℃ 범위인 것이다.
가장 바람직하게는, 부식제 혼합물의 유속이 약 1 내지 10 표준 리터/분 범위인 것이다.
바람직하게는 산소원은 산소, 오존, 물, 산화 질소, 아산화질소, 이산화질소, 이산화 규소 및 이의 혼합물로 구성된 군중에서 선택된다.
바람직하게는, 부식제 혼합물은 질소, 아르곤, 헬륨 및 이의 혼합물로 구성된 군중에서 선택되는 불활성 기체를 포함한다.
바람직하게는, 초기 탈기는 600 토르이하의 압력에서 수행하고, 희석된 삼불화 질소류는 750 토르이하의 압력하에 있으며, 가열은 400 내지 600 ℃ 이하의 온도로 실시한다.
바람직하게는, 삼불화 질소는 부식제 혼합물의 약 1 내지 50 부피% 범위로 제공한다.
바람직하게는, 바람직하지 않은 물질은 질화 규소, 실리콘옥시니트라이드, 이산화 규소 및 다중규소 및 이의 혼합물로 구성된 군중에서 선택한다.
반도체 전자 제조 시설중에 구비된 공정 챔버, 보트(boat) 및/또는 기구 부품과 같은 장치를 고온에서 삼불화 질소와 산소원을 사용하여 동일계에서 가열 세정하는 방법을 개발하였다. 본 발명은 삼불화 질소와 함께 산소의 상승 작용에 의하여 세정 또는 부식 공정을 신속하게 개시시킬 수 있다. 특히, 세정 방법의 개시시 산소의 존재는 종래 기술의 세정 방법에서 나타나는 지연 시간없이 세정의 신속한 개시를 제공한다.
본 발명은 반도체 및 전자 제조 장치에 사용되는 금속 조면화 라인 및 일반적으로 사용되는 석영 부품의 표면을 공정 시스템으로부터 분리시키지 않고, 정상적인 제조 작업 과정하에서 장치가 작동하는 온도를 크게 감소시킴이 없이 동일계내에서 세정하고, 효과적인 세정에 소요되는 시간을 감소시키므로써 세정 비용을 감소시킬 수 있다. 이러한 효과는 본 발명의 방법을 사용하는 경우에만 얻을 수 있는데, 그 이유는 삼불화 질소와 함께 사용된 산소원의 첨가시 가열 세정 반응이 상업적으로 바람직한 속도로 개시하기 전에 임의의 실질적인 개시 시간을 필요로 하거나 나타내지 않기 때문이다. 이것은 공정 장치의 작동 중단 시간이 경제적 작업에 중요하고 연장된 개시 시간의 개입이 바람직하지 않기 때문에 중요한 것이다.
본 발명은 플라즈마 방법에 필요한 것과 같은 세정 시약을 만들기 위하여 삼불화 질소를 분해하기 위한 활성화 에너지로서 고주파를 표면에 가하는 수단과 고주파 전력 공급수단을 이용하는 구식장치의 개장(改裝)을 필요로 하지 않는다. 또한, 본 발명은 예컨대 대규모 반자동 배기화 탱크에 있는 수성 산 및 탈이온수로 세정하기 위하여 석영이나 조면화 라인을 분리하는 것과 같이 현재 통용되는 세정 방법에 사용된 다른 장치의 사용을 필요로 하지 않는다. 본 발명은 현 세정 시스템에 사용되는 유해 산 및 용매에 대한 조작자의 노출 가능성과 모든 화학적 폐기물을 제거한다.
본 발명은 반도체 또는 전자 제조 시설의 챔버내에 배치된 부품을 비롯하여 일반적인 공정 챔버를, 이 챔버를 탈기시킨 후 가열 세정하는 방법을 제공한다. 삼불화 질소를 산소 공급원과 함께, 바람직하게는 질소, 아르곤, 헬륨 또는 이의 혼합물과 같은 불활성 기체로 희석하여 부식제 혼합물로 만든 뒤, 이를 기체 공급 수단, 예컨대 기체 조절 매니폴드를 통하여 공정 챔버 및 관련 조면화 매니폴드로 유입시키고 세정 공정을 약 300℃ 내지 1000℃, 바람직하게는 400℃ 내지 600℃의 열에너지를 사용하여 약 400 내지 750 토르 범위의 압력 조건하에 수행하고, 이러한 조건은 삼불화 질소를 분해 또는 해리시켜 이온성 또는 유리 불소와 같은 불소 세정 시약을 생성하는 기존의 장치 가열 시스템으로 부터 얻을 수 있다. 가열 분해하에 삼불화 질소의 분해 또는 해리로부터 생성되는 불소 세정 시약은 질화 규소, 실리콘옥시니트라이드, 이산화 규소, 다결정 규소, 규화 티탄, 규화 텅스텐, 내화 금속 및 이의 다양한 규화물의 침착에 대하여 효과적이다. 삼불화 질소의 분해 또는 해리로부터 생성되는 불소 세정 시약은 상기 노에 사용된 석영관 노 또는 석영제품에 미치는 효과가 적다. 산소원은 산소 또는 오존, 물, 산화 질소, 아산화질소, 이산화 질소, 이산화 규소 및 이의 혼합물과 같은 산소원일 수 있다. 산소원은 부식제 혼합물의 약 1 부피% 내지 30 부피%의 범위로 제공되는 것이 바람직하다.
세정 공정의 완료시에, 삼불화 질소원은 정지되고, 시스템을 진공하에, 바람직하게는 가열 및 온도 조절된 가압 기체를 15분동안 펌프 주입하고, 그 다음 진공하에 1시간 30분 이상동안 질소 세정한다.
본 발명은 저압 화학 증착(LPCVD)용 Si3N4및 다중규소 관을 세정하는데 사용된 가열 NF3법을 개선한 것이다. 현재 사용되는 이 방법은 500℃ 내지 600℃ 온도 및 400 내지 600 토르의 압력에서 NF3(30%)/N2기체 혼합물을 사용한다. Si3N4필름을 제거하는 총 반응의 반응식은 다음과 같다.
또한, 다중규소 필름을 제거하는 총 반응식은 다음과 같다.
NF3및 SiF4는 각각 부식 반응물 및 생성물이기 때문에, Si3N4부식 속도는 NF3소비량 및 SiF4부분압에 정비례한다. 도 1은 LPCVD 기구로부터 Si3N45㎛를 세정하는 동안의 기체 조성을 도시한 것이다. 공정 온도 및 압력은 각각 600℃ 및 520 토르이며, NF3(30%)/N2는 0시간째 첨가한다. NF 부분압은 약 20분동안 높게 유지되고, 그 이후 500 계수씩 감소한다. 급격한 NF3저하는 SiF4농도의 10배 증가를 수반한다. 부분압 프로파일은, 20분 후 Si3N4부식 속도가 급격히 증가하여 모든 NF3를 소모시킨다는 것을 나타낸다(즉, Si3N4부식 속도가 NF3유속에 의해 제한됨). 이러한 부식 증가의 원인은 관 유입구에 형성된 Si3N4필름이 제거되어 기저 석영(SiO2)을 노출시키기 때문이다. 석영 부식의 증거로서 프로파일(도 1)에 나타나는 NO 및 O2가 하기 반응식 3과 같은 가정을 지지한다.
이와 같은 QMS 프로파일로부터의 증거외에도, 개시 단계 이후 육안 조사한 결과 NF3세정이 불완전한 것으로 나타났다. 도 2는 Si3N45㎛을 세정하는 동안 NF3및 SiF4부분압의 시간 발생량을 도시한 것이다. 공정의 온도 및 압력은 각각 600℃ 및 500 토르이며, NF3(30%)/N2는 10분후에 첨가한다. 모든 NF3가 소모되기 전에 다시 약 30분간 지속되는 개시 시간이 관찰되었고, 이와 함께 SiF4부분압 및 Si3N4부식 속도의 10배 증가가 관찰되었다. 주 부식 개시시에(40분), NF3기체류를 중단시켜 세정을 중지하고, 시스템에서 얻어진 부식 생성물을 N2로 세정한다. 그 다음 이 노 관을 대기압으로 탈기시키고 웨이퍼 보트는 분리시켰다. Si3N4필름이 보트의 상부로부터 제거되기 시작하는 반면, 대부분의 표면에는 여전히 Si3N4가 도포되어 있었다. 웨이퍼 보트를 노에 다시 장착하고 세정을 재개한다. NF3(30%)/N2공정 기체를 120분 후에 다시 유입시킨다. 세정이 재개될 때, 개시 시간은 전혀 관찰되지 않았다. 이 부분 세정의 프로파일(도 2)은 기저 석영이 노출되고 O2가 공정 기체에 첨가되면 개시 시간이 없어진다는 것을 나타내고 있다.
이러한 관찰은 기저 석영이 공정 기체에 산소를 공급하고, 이에 따라 Si3N4부식 속도가 10의 계수 이상 증가된다는 것을 암시한다. 또한, 의도적으로 공정 기체를 산소, 예컨대, NF3(30%)/O2/N2로 도핑하면 개시 시간을 없앨 수 있고, 따라서 LPCVD 관을 세정하는 시간이 2 계수만큼 단축되었다. 따라서, 첨가된 산소가 Si3N4의 휘발에 부가 경로를 제공하는 것으로 추정되었다.
또는 첨가된 산소가 NF3의 분해에 부가 경로를 제공하는 것으로 추정되었다.
개선된 가열 NF3/O2세정 공정은 다음 단계들을 포함한다.
1. 노를 세정 온도(400℃ 내지 600℃)로 냉각시키는 단계.
2. 바이패스 밸브로 공정 펌프로부터 LPCVD 관을 분리시키는 단계.
3. 진공원을 펌프 주입하면서 LPCVD 관을 N2로 충전시키는 단계.
4. 다음과 같은 공정 기체를 유입시키는 단계:
NF3(30%)/산소원(1-30%)/N2
압력 400 내지 600 토르
기체 유속 1 내지 10 SLM
5. Si3N4또는 다중규소가 모두 제거될 때까지 공정 기체를 유동시키는 단계.
6. 유동 공정 기체를 중지시키는 단계.
7. 시스템에서 생성된 부식 생성물을 N2로 세정하는 단계.
본 발명의 가장 뛰어난 특징은 이 공정이 단지 가열 활성화에 의하여 얻어지는 공정 온도 부근에서 삼불화질소와 산소원을 사용하여 동적 유동 방식으로 상기 공정이 수행된다는 점이다.
일반적으로 삼불화 질소는 300℃ 내지 1000℃, 바람직하게는 400℃ 내지 600℃ 사이의 고온에서 가열 활성화되어 분해된 뒤 불소 세정 시약을 생성할 수 있다.
석영 관에 물질의 화학 증착 과정동안, 침착은 석영관내의 여러 기구 및 캐리어 상과 석영관 표면 자체에 일어난다. 따라서, 적절한 시기에 몇번씩 하나 이상의 기구 및/또는 관을 세정하기 위하여 분리시켜야 한다. 본 명세서에 기술된 설명에서도 세정 공정은 동시에 세정되는 모든 석영 관을 사용하여 예시하고 있지만, 적절한 매니폴드에 의해 하나의 석영관이나 기구들은 다른 관들을 분리시키지 않은 상태하에서 각각 또는 별도로 세정할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
본 발명의 바람직한 양태의 설명을 통해, 본 발명의 삼불화 질소 및 산소원 부식제 혼합물 세정 공정이 종래 기술에 비하여 많은 이점을 제공한다는 것이 명백해진다: 일반적으로 석영관 노내의 제위치에 이미 배치된 열원에 의한 열활성화를 이용한다는 점; 플라즈마 시스템의 에너지원을 필요로 하지 않고, 제위치에서 시스템 부재를 세정하는 성질; 세정을 위한 유지 작동 중단 시간의 감소; 적당한 세정 절차를 실시하기 위한 세정 비용 및 자본 투자 비용의 감소; 습식 화학 세정 물질 및 절차의 제거; 생산 작동을 재개하기 전에 반도체 제조 설비의 공정 챔버나 노의 재검정을 필요치 않는 세정 방법의 제공; 제조 공정 장치 진공 시스템으로부터 분리된 탈기 시스템을 사용하는 안전한 세정 방법의 제공; 시스템 석영제품 및 보트를 손상과 취급을 최소화하면서 세정하는 유리한 방법의 제공; 신속한 부산물 제거 및 경제적인 세정 공정 사이클을 확실하게 하는 방법의 제공; 및 상업적으로 바람직한 속도로 세정이나 부식 공정의 신속한 개시를 허용하는 방법의 제공. 또한, 본 발명의 세정 방법은 다른 유형의 공정 장치에 사용할 수 있는데, 그 예로는 독립형 세정 장치, 스테인레스 스틸 도어 플랜지, 진공 도관, 배기 파이프, 스테인레스 스틸, 알루미늄 및 세라믹 장치등이 있다.
또한, 공정 작업으로부터 비직결되는데 소요되는 총시간은, 농축 또는 순수 삼불화 질소를 사용한 경우에는 안전한 온도 조작을 하고, 종래 기술에서 일반적인 지연된 속도를 나타냄이 없이 세정이나 부식 속도의 신속한 개시를 위하여 노를 냉각하고 노를 재가열하는데 소요되는 장시간의 제거 또는 현저한 감소로 인하여, 고온 또는 공정 온도에서 본 발명의 삼불화질소 및 산소원 부식제 혼합물을 사용하므로써 보다 단축되었다. 또한, 정상 상태의 온도 또는 그 온도 부근에서 노를 유지시키는 것은 현저한 온도 변화의 압력이 제거되어, 값비싼 석영 노 관의 유용한 내구 연한에 보다 유리하다.
본 발명은 바람직한 양태로서 설명하였지만, 본 발명의 총 범위는 하기 특허청구 범위를 통해 확인되는 것임을 이해해야 한다.
Claims (9)
- (a) 세정 장치 표면에 접한 구역을 초기 탈기시키는 단계;(b) 이 구역을 삼불화 질소를 열 해리시키기에 충분한 고온에서 유지시키는 단계;(c) 이 구역을 통해, 부식제 혼합물 부피당 약 1% 내지 30%의 범위로 존재하는 산소원 및 삼불화 질소의 부식제 혼합물을 유입시키는 단계; 및(d) 상기 장치 표면상에 존재하는 바람직하지 않은 물질을 삼불화 질소 및/또는 이 삼불화 질소로부터 해리된 불소 세정 시약과의 화학 반응에 의해 휘발성 반응 생성물로 만들어 상기 바람직하지 않은 물질을 세정하는 단계를 포함하여, 삼불화 질소를 사용하여 반도체 제조에 이용되는 장치 표면의 가열 세정 방법.
- 제1항에 있어서, 단계 (b)의 고온이 약 300℃ 내지 1000℃ 범위인 것을 특징으로 하는 가열 세정 방법.
- 제1항에 있어서, 단계 (b)의 고온이 약 400℃ 내지 600℃ 범위인 것을 특징으로 하는 가열 세정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 부식제 혼합물의 유속이 약 1 내지 10 표준 리터/분 범위인 것을 특징으로 하는 가열 세정 방법.
- 제1항에 있어서, 산소원이 산소, 오존, 물, 산화 질소, 아산화질소, 이산화질소, 이산화 규소 및 이의 혼합물로 구성된 군중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 가열 세정 방법.
- 제1항에 있어서, 부식제 혼합물이 질소, 아르곤, 헬륨 및 이의 혼합물로 구성된 군중에서 선택되는 불활성 기체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 세정 방법.
- 제1항에 있어서, 초기 탈기가 600 토르 이하의 압력에서 수행되고, 부식제 혼합물류는 750 토르 이하의 압력하에 있으며, 가열은 400 내지 600℃ 범위의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 가열 세정 방법.
- 제1항에 있어서, 삼불화질소가 부식제 혼합물의 약 1 내지 50 부피%의 범위로 존재하는 것을 특징으로 하는 가열 세정 방법.
- 제1항에 있어서, 바람직하지 않은 물질이 질화규소, 실리콘옥시니트라이드, 이산화규소, 다중규소 및 이의 혼합물로 구성된 군중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 가열 세정 방법.
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