TWI503439B - 矽膜形成設備及其使用方法 - Google Patents

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Description

矽膜形成設備及其使用方法
本發明係關於用以在目標對象(例如半導體晶圓)上形成矽膜之半導體製程之膜形成設備及該設備之使用方法。此處所使用之「半導體製程」一詞，包含藉由以預定圖案將半導體層、絕緣層、及導電層形成於目標對象(像是半導體晶圓或例如LCD(液晶顯示器)之FPD(平面顯示器)用之玻璃基板)上，用以將半導體裝置或具有待連接至半導體裝置之配線層、電極及其類似物之結構製造於該目標對象上之各種製程。
存在有稱為批次爐之熱壁型垂直式熱處理設備，作為在目標對象之表面上施行熱製程之半導體裝置製造設備。垂直式熱處理設備包含由例如石英組成之周圍設有加熱器之垂直反應管或反應容器，若干晶圓如同上架般被固持於支座或晶舟上並被載入反應管內。將處理氣體供應至反應管內，同時以加熱器加熱反應管，俾能在所有晶圓上一起施行熱製程。
圖12為顯示習用之垂直式熱處理設備(矽膜形成設備)之截面側視圖。該設備包含設於熔爐17a內側之垂直反應管1，該熔爐17a具有延伸於內表面上之加熱器17。晶舟21位於護蓋2上，且其藉由護蓋2而在反應管1內側的位置與反應管1下方的位置之間上下移動。氣體供應線嵌入於反應管1之凸緣中，且將排放口15形成於反應管1之頂部上，俾使反應管1內側之氣體可由底部流至頂部。在圖12中，為方便故，僅顯示單矽烷氣體之氣體供應線6及氟化氫氣體之氣體供應線7，作為各種不同之氣體供應線之一部分。反應管1及晶舟21皆由石英組成，此原因之一為當在矽晶圓上進行矽磊晶成長時，必須在反應管1內側形成Si(矽)大氣(atmosphere)。
當在矽晶圓W上進行矽磊晶成長時，矽必須曝露於晶圓W之表面上；然而，當晶圓W在大氣氛圍下傳送時，阻礙磊晶成長之 天然氧化膜(矽氧化膜)便產生於表面上。因此，吾人藉由供應氟化氫(HF)氣體及氨(NH3)氣體之混合氣體，蝕刻並藉以移除晶圓W表面上之天然氧化膜。接著，在已自其中移除天然氧化膜之晶圓W上進行矽磊晶成長。
在單獨使用氟化氫(HF)氣體蝕刻天然氧化膜之情況中，即引發如下列反應式(1)之反應；另一方面，在使用氟化氫(HF)氣體及氨(NH3)氣體蝕刻天然氧化膜之情況中，即引發如下列反應式(2)及(3)之反應：SiO2+4HF→SiF4+2H2O--(1)
SiO2+4HF+4NH3→SiF4+2H2O+4NH3--(2)
SiF4+2HF+2NH3→SiF4+(NH4)2SiF6--(3)
反應式(1)需要1.04eV之反應能量，而反應式(2)及(3)分別需要0.49eV及0eV之反應能量。再者，產生於反應式(3)中之(NH4)2SiF6(矽氟化銨)在約200℃時昇華，且因此易於隨著廢氣一同移除；換言之，氟化氫氣體作為蝕刻天然氧化膜之氣體，而氨氣作為用以降低此蝕刻步驟之必要反應能量及促進由此蝕刻步驟產生之產物的汽化之氣體(亦即增加蝕刻速率並改善天然氧化膜之移除選擇性)。因此，在之後的說明中，視需要將氟化氫氣體稱為蝕刻氣體，而將氨氣稱為汽化促進氣體。
然而，如以後所述，本發明已發現：此類半導體製程之膜形成設備之習知使用方法，就關於微粒產生之問題而言，仍有改良空間。
本發明之一目的為提供矽膜形成設備及其使用方法，此可改良設備關於微粒產生上之特性。
根據本發明之第一態樣，提供矽膜形成設備之使用方法。該設備包含：垂直反應管，由石英組成，且具有用以容納複數個目標對象之製程場；支座，由石英組成，且用以支撐在該製程場內側之垂直方向上間隔出現之該目標對象；加熱器，位於反應管附近，且用以加熱製程場內側之目標對象；氣體供應系統，用以供 應處理氣體至製程場內；及排放系統，用以自反應管內側排出氣體，同時向上汲取氣體通過製程場。該方法包含：藉由自第一供應口供應矽源氣體至反應管內，而於容納其上未支撐產物目標對象之支座之反應管內側施行預塗佈製程，以將矽塗佈膜覆蓋於反應管之內表面及支座之表面上，同時藉由排放系統而自反應管內側排出氣體，第一供應口在製程場下方之第一位置處具有最低開口；接著，藉由自第二供應口供應蝕刻氣體至反應管內，而於容納其上支撐有複數個產物目標對象之支座之反應管內側施行蝕刻製程，以蝕刻形成於產物目標對象之表面上之天然氧化膜，同時藉由排放系統而自反應管內側排出氣體，第二供應口在製程場與第一位置之間具有最低開口；接著，藉由自第一供應口供應矽源氣體至反應管內，於容納其上支撐有該產物目標對象之支座之反應管內側施行矽膜形成製程，以在產物目標對象之表面上形成矽產物膜，同時藉由排放系統而自反應管內側排出氣體；及接著，藉由自第三供應口供應清理氣體至反應管內，而於容納其上未支撐產物目標對象之支座之反應管內側施行清理製程，以蝕刻存在於反應管之內表面及支座之表面上之矽膜，同時藉由排放系統而自反應管內側排出氣體，第三供應口在高度等於或低於第一位置之位置處具有最低開口。
根據本發明之第二態樣，提供矽膜形成設備，包含：垂直反應管，由石英組成，且具有用以容納複數個目標對象之製程場；支座，由石英組成，且用以在垂直方向上支撐製程場內側間隔出現之目標對象；加熱器，位於反應管附近，且用以加熱製程場內側之目標對象；氣體供應系統，用以供應處理氣體至製程場內；排放系統，用以排出反應管內側之氣體，同時向上汲取氣體通過製程場；及控制部，用以控制設備之運作，其中該氣體供應系統包含：第一供應系統，用以自第一供應口供應矽源氣體至反應管內，第一供應口在製程場下方之第一位置處具有最低開口；第二供應系統，用以自第二供應口供應蝕刻氣體至反應管內，該第二供應口在製程場與第一位置之間具有最低開口；第三供應系統， 用以自第三供應口供應清理氣體至反應管內，第三供應口在高度等於或低於第一位置之位置處具有最低開口，且其中預設控制部以執行該設備之使用方法，該方法包含：藉由自第一供應口供應矽源氣體至反應管內，而於容納其上未支撐產物目標對象之支座之反應管內側施行預塗佈製程，以將矽塗佈膜覆蓋於反應管之內表面及支座之表面上，同時藉由排放系統而自反應管內側排出氣體；接著，藉由自第二供應口供應蝕刻氣體至反應管內，而於容納其上支撐著複數個產物目標對象之支座之反應管內側施行蝕刻製程，以蝕刻形成於產物目標對象之表面上之天然氧化膜，同時藉由排放系統而自反應管內側排出氣體；接著，藉由自第一供應口供應矽源氣體至反應管內，於容納其上支撐著產物目標對象之支座之反應管內側施行矽膜形成製程，以在產物目標對象之表面上形成矽產物膜，同時藉由排放系統而自反應管內側排出氣體；及接著，藉由自第三供應口供應清理氣體至反應管內，而於容納其上未支撐產物目標對象之支座之反應管內側施行清理製程，以蝕刻存在於反應管之內表面及支座之表面上之矽膜，同時藉由排放系統而自反應管內側排出氣體。
本發明之額外目的及優勢將敘述於下列說明中，且部分將由說明而變得明顯，或者可藉由實施本發明加以學習。本發明之諸目的及優勢可藉由之後所特別指出之工具及組合加以實現並獲得。
在開發本發明之過程中，發明人研究關於此類半導體製程之膜形成設備之習知使用方法之問題，因而，發明人已經獲致以下結果。
如前所述，當吾人在矽晶圓W之表面上施行膜形成製程時，在膜形成製程之前，藉由利用氟化氫氣體，蝕刻矽晶圓W之表面上之天然氧化膜(矽氧化膜)。
然而，由於石英為二氧化矽，例如圖12所示之反應管1及晶舟21之石英成分亦會受到氟化氫氣體蝕刻。因此，在供應氟化氫 氣體之前，施行預塗佈製程而以(多晶)矽塗佈膜3覆蓋反應管1之內部，藉此保護石英。在將矽保護膜形成於晶圓上之後，利用氟(F2)氣體移除包含反應管1內側之矽塗佈膜3之多餘矽膜。
在上述順序中，由於矽塗佈膜3係藉由CVD加以形成，故矽塗佈膜3並未形成於未受加熱器17充分加熱之反應管1之下方側上。因此，在此下方側上之石英係藉由氟化氫氣體加以蝕刻，因而產生微粒。若晶圓受到微粒污染，則半導體裝置之產率便下降。
另一方面，日本專利公開號2008-283307(見段落0023及0024)揭露包含由碳化矽(SiC)或矽組成之反應管及晶舟之垂直式熱處理設備，碳化矽及矽並未由氟化氫氣體或氨氣之混合氣體加以蝕刻。然而，當吾人在晶圓上進行磊晶成長時，多晶矽不僅形成於晶圓上，亦以副產物形式形成於反應管及晶舟上；此副產物之後即藉由利用氟(F2)氣體之清理製程加以移除。因此，日本專利公開號2008-283307中所揭露之垂直式熱處理設備並不適合作為在晶圓上施行矽磊晶成長之設備。
今將參照附圖，說明本發明基於上述結果所完成之實施例。在下列說明中，具有實質上相同功能及配置之組成元件係藉由相同參考符號加以表示，且僅當有必要時方才進行重複說明。
<第一實施例>
圖1為顯示根據本發明第一實施例之垂直式熱處理設備(矽膜形成設備)之截面側視圖；圖2為顯示在圖1之熱處理設備中所使用之注射器之平面圖布局範例的平面圖；圖3為顯示圖1之熱處理設備之主要部分的截面圖。
如圖1所示，垂直式熱處理設備(膜形成設備)包含由石英組成且垂直位向之圓柱形反應管1。反應管1界定了其中用以容納晶舟21之製程場(熱處理區)，晶舟21在垂直方向上間隔支撐著複數個晶圓。反應管1在底部打開以形成載入口11，其附近有凸緣10一體成形。將塗佈有由例如石英組成之遮蔽物之護蓋2設置於反應管1下方，俾使護蓋2可接觸凸緣10之底部，而將載入口11密閉。護蓋2係藉由晶舟升降機(未圖示)而上下移動，以便開合載入 口。轉軸24延伸通過護蓋2中央之貫孔20，並在由石英組成之基板支座之頂部或晶舟21形成支撐。
晶舟21包含底板22a、頂板22b、及延伸於兩板22a與22b之間的三個以上支柱23。支柱23具有用以支撐複數(例如125)片間隔堆疊之目標對象或半導體晶圓W之溝槽(隙縫)，125片晶圓W包含設置於頂側及底側之擋片晶圓(dummy wafer)Wd，各側皆設有五片擋片晶圓及沿垂直方向間隔置放於其間之產品晶圓。轉軸24之底部連接至用以使轉軸24旋轉之馬達25，俾使晶舟可藉由馬達25加以轉動。熱絕緣圓筒26被設置於護蓋2上且圍繞轉軸24。
將排放口15形成於反應管1之頂部，以排空反應管1之內部。排放口15連接至設有真空泵浦8及壓力控制機構80之排放線，以將反應管1之內部抽真空排放至期望之真空水平。熔爐17a設置於反應管1附近，且其包含由電阻加熱本體組成之加熱器17，用以加熱反應管1之內部。加熱器17包含分別位於製程場之上區段、中區段、及下區段且用以彼此獨立控制區段溫度之三個加熱元件。
設置複數個注射器12,13,14,16及18，以在實質上相同高度處水平地延伸通過反應管1底部之凸緣10，且其被用於供應處理氣體至反應管1內。如圖2所示，注射器12,13,14,16及18等距離地並列設置於凸緣10之環形方向上，且聚集於一區域中以便在環形方向上互相靠近，俾可輕易地進行維修。
第一注射器12由貫穿凸緣10且水平地朝向反應管1之中心延伸之筆直注射器所形成；第一注射器12經由設有第一氣體調節部30之線路而連接至第一氣體供應源31，此第一氣體調節部30包含流速控制器M及分別位於此控制器M之上、下游之兩閥門V。第一氣體供應源31用以在施行形成矽塗佈膜用之預塗佈製程、及在施行將矽磊晶膜成長於晶圓W上所用之氣相磊晶成長製程中供應矽源氣體。在此實施例中，矽源氣體為矽烷族氣體，例如單矽烷(SiH4)氣體。
第二注射器13由貫穿凸緣10且水平地朝向反應管1之中心延伸之筆直注射器所形成；第二注射器13經由設有第二氣體調節部40之線路而連接至第二氣體供應源41，此第二氣體調節部40包含流速控制器M及分別位於此控制器M之上、下游之兩閥門V。第二氣體供應源41用以供應移除矽塗佈膜3及矽副產物膜用之清理氣體，該矽塗佈膜3覆蓋著反應管1等之內表面，而該矽副產物膜則於如後述般施行之磊晶成長製程期間位於反應管1內側。在此實施例中，清理氣體為氟(F2)氣體。
第三注射器14由如圖2及3所示之L形注射器所形成，其貫穿凸緣10且以與第一注射器12相同之高度水平地朝向反應管1之中心延伸，接著彎曲並垂質地向上延伸。如圖3所示，第三注射器14之內表面被預先(利用預塗佈)形成之矽塗佈膜3a所覆蓋。第三注射器14經由設有第三氣體調節部50之線路而連接至第三氣體供應源51，此第三氣體調節部50包含流速控制器M及分別位於此控制器M之上、下游之兩閥門V。第三氣體供應源51用以供應蝕刻並移除在晶圓W之表面上所形成之天然氧化膜。在此實施例中，蝕刻氣體為氟化氫(HF)氣體；此外，第三注射器14經由在流速控制器M與第三氣體調節部50之下游閥門V之間的位置分岔、且設有包含流速控制器M及閥門V之氣體調節部50b之線路，而連接至氮(N2)氣供應源55。
第四注射器16由貫穿凸緣10且水平地朝向反應管1之中心延伸之筆直注射器所形成；第四注射器16經由設有第四氣體調節部70之線路而連接至第四氣體供應源33，此第四氣體調節部70包含流速控制器M及分別位於此控制器M之上、下游之兩閥門V。第四氣體供應源33用以供應藉由促進蝕刻天然氧化膜時所生成之產物汽化而協助天然氧化膜移除之輔助氣體，該矽塗佈膜3覆蓋著反應管1等之內表面，而該矽副產物膜則於如後述般施行之磊晶成長製程期間位於反應管1內側。在此實施例中，輔助氣體為氨(NH3)氣體；此外，第四注射器16經由在流速控制器M與第四氣體調節部70之下游閥門V之間的位置分岔、且設有包含流 速控制器M及閥門V之氣體調節部70b之線路，而連接至氮(N2)氣供應源55。
第五注射器18由貫穿凸緣10且水平地朝向反應管1之中心延伸之筆直注射器所形成；第五注射器18經由設有第五氣體調節部60之線路而連接至第五氣體供應源61，此第五氣體調節部60包含流速控制器M及分別位於此控制器M之上、下游之兩閥門V。第五氣體供應源61用以供應稀釋、清除、或壓力控制用之不活性氣體。在此實施例中，不活性氣體為氮(N2)氣體
應注意注射器12,13,14,16及18之布局並不限於圖2所顯示者。
再者，垂直式熱處理設備包含：控制部5，用以控制加熱器17之運作；壓力控制機構80；氣體調節部30,40,50,50b,60,70及70b；氣體供應源31,33,41,51,55及61等等。控制部5包含具有例如CPU及儲存程式之儲存部之電腦，程式包含用以控制垂直式熱處理設備以完成在晶圓W上進行膜形成及清理反應管1所必要之各種不同操作。舉例而言，將此程式儲存於例如硬碟、光碟、磁光碟或記憶卡之儲存媒體中，且由此處將程式安裝至電腦中。
其次，將解說開口端14a或第三注射器14之氣體供應口的高度位置(用於供應氟化氫(HF)氣體之供應口之最下方開口的位置，氟化氫氣體係作為天然氧化膜移除用之蝕刻氣體)。在此實施例中，如以下將說明者，在晶圓W上進行矽磊晶成長之前，施行預塗佈製程以利用矽塗佈膜3來覆蓋反應管1之內表面等。矽塗佈膜3之功用為保護構成反應管1及晶舟21之石英免於受到由第三注射器14所供應之氟化氫氣體之傷害，矽塗佈膜3實際上以極緩慢之速率(約1nm/min)，幾乎不為氟化氫氣體所蝕刻。
矽塗佈膜3係藉由供應自第一注射器12之矽烷族氣體(例如單矽烷氣體)之熱分解而形成於反應管1之內側。加熱器17位於製程場(熱處理區)1a附近，以便在受支撐於晶舟21之晶圓上進行熱處理，且因而反應管1內側在製程場1a下方之區域無法被加熱器17充分地加熱。在此方面，多晶矽膜之膜形成溫度約為560℃，且在 溫度低於560℃時，矽膜形成為非晶態。因此，嚴格說來，覆蓋反應管1之內表面之矽塗佈膜3不僅包含多晶矽膜，亦包含形成於下側之非晶矽膜。於本發明中，「矽塗佈膜」一詞包含多晶矽膜及非晶矽膜兩者。
如上所述，反應管1內側在製程場1a下方之區域無法被加熱器17充分地加熱，因此，在距離加熱器17一定角度之位置上，並未形成矽塗佈膜3，且曝露出組成反應管1之石英。再者，在位於晶舟21下方之熱絕緣圓筒26(見圖1)係由石英製成之狀況下，相同情形亦發生於熱絕緣圓筒26上。當氟化氫氣體與反應管1之內表面等之石英接觸時，石英便受到蝕刻。有鑑於此，吾人對於供應自第三注射器14之氟化氫氣體，預先設定第三注射器14之開口端14a之高度位置，以使其不與曝露之石英部分接觸。
尤其，必須藉由預塗佈製程，使開口端14a位在接近矽塗佈膜3(形成於反應管1之內表面等上)下端之高度位置上方。「接近矽塗佈膜3下端之高度位置」不僅意謂與矽塗佈膜3之下端相同高度位置，亦意謂略低於(尤其低約3-4mm)下端之高度位置，在此位置，自開口端14a擴散而來之氣體不致接觸到矽塗佈膜3下方之曝露石英部分。
然而，吾人將氟化氫氣體用於蝕刻位於被支撐於晶舟21上之待處理晶圓W(產物晶圓)之表面上的天然氧化膜，因此，第三注射器14之開口端14a必須位於被支撐於晶舟21上之晶圓之最低晶圓W的高度位置下方。實務上，第三注射器14之開口端14a係位於晶舟21之底板22a下方0-400mm(實質上對應於製程場1a之下端)及用以供應矽源氣體之第一注射器12上方0-400mm位置處。
另一方面，吾人利用由第二注射器13所供應之氟氣體，以移除覆蓋反應管1之內表面等之矽塗佈膜3及在磊晶成長製程期間沉積於反應管1內側之矽副產物膜。因此，將第二注射器13之開口端(最下方開口)設在等於或低於用以供應矽源氣體之第一注射器12之開口端(最下方開口)高度之位置處。
其次，將說明當吾人於上述之垂直式熱處理設備中之矽晶圓W上施行矽磊晶成長時所利用之製程順序。圖4-7為用以解說根據本發明一實施例之設備之使用方法的示意截面圖。
起初，如圖4所示，利用矽塗佈膜，在容納著其上未支撐有產物晶圓之晶舟21的反應管1內側施行預塗佈製程，以覆蓋反應管1之內表面、晶舟21之表面等。因此，在此製程中，係將晶舟21設定於僅支撐擋片晶圓Wd而無產物晶圓W之狀態，且接著載入至反應管1內，同時以護蓋2密封載入口11。
接著，當氣體藉由真空泵浦8且經由廢氣線81而自反應管1內側加以真空排出，且反應管1係藉由加熱器17加熱時，單矽烷氣體由第一注射器12供應至反應管1中。此時，係將處理壓力設定於13.3-1,333Pa(0.1-10Torr)之數值，例如27Pa(0.2Torr)，且將處理溫度設定於400-700℃，例如600℃。藉由此預塗佈製程，形成具有例如100nm厚度之矽塗佈膜3。圖4僅顯示形成於反應管1之內表面上之矽塗佈膜3，但類似矽塗佈膜3亦形成於晶舟21上。
在此預塗佈製程中，較佳為僅供應預塗佈氣體(例如此實施例中之單矽烷氣體)而不供應不活性氣體，此舉被認為可以矽塗佈膜3覆蓋除了注射器12以外之注射器頂端之內表面。例如，以預先形成之矽塗佈膜3a覆蓋注射器14之內表面，但矽塗佈膜3a可藉由如後述般施行之清理程序而由注射器14等之頂端剝除。附帶一提，在此預塗佈製程中，可將無擋片晶圓Wd之晶舟21載入至反應管1中。
在此實施例中，已預知待載入之晶圓W上之天然氧化膜之最大厚度，吾人將此天然氧化膜之最大厚度用於預設施行下述之天然氧化膜之蝕刻製程的最大時間值，例如60分鐘。另一方面，蝕刻矽塗佈膜3係利用速率為1nm/min以下之氟化氫。考慮這些數值，矽塗佈膜3經由計算需要具備不小於60nm之厚度，以避免反應管1等受到在天然氧化膜之蝕刻製程中之氟化氫所蝕刻。然而，在此實施例中，矽塗佈膜3之必要厚度被給定一，且所形成之矽塗佈膜3具有如上述100nm之厚度。
在完成上述預塗佈製程後，停止供應單矽烷氣體，並由第五注射器18(見圖2)供應氮氣，以利用氮氣取代反應管1內之氣體，並使反應管1回到大氣壓；接著，將晶舟21自反應管1卸載。
接著，將產物晶圓W支撐於晶舟21上，且接著開始進行處理。如上所述，由於產物晶圓W已在大氣下運送，故由氧化而形成之例如1nm之天然氧化膜便存在於其表面上，天然氧化膜必須在磊晶成長製程之前加以移除。此係因為磊晶成長製程繼續進行長晶，同時在晶圓W上維持單晶矽之原子排列，但天然氧化膜卻切斷了下層之晶體資訊。
尤其，如圖5所示，形成於產物晶圓W之表面上之天然氧化膜之蝕刻製程，在容納其上支撐有產物晶圓W之晶舟21的反應管1內側進行。因此，在此製程中，晶舟21被設定於支撐擋片晶圓Wd及產物晶圓W(其可包含監測晶圓)之狀態中，且接著被載入反應管1內，同時載入口11被護蓋2緊密地關閉著。
接著，當氣體藉由真空泵浦8透過廢氣線81而由反應管1內側真空排出且反應管1受到加熱器17加熱時，氟化氫氣體自第三注射器14、氨氣自第四注射器16兩者皆進入反應管1內。此時，處理壓力設定於13.3-53,000Pa(0.1-400Torr)之數值，而處理溫度設定於自室溫(如25℃)至400℃之數值，例如200℃。氨氣向上流動且與氟化氫氣體混合，混合氣體向上朝著頂部之排放口15流動，而擴散並供應至被支撐於晶舟21上之晶圓W表面上，並蝕刻且移除晶圓W上之天然氧化膜。在經過一預設時間後，例如上述之60分鐘，即停止供應氟化氫及氨氣，並將殘餘氣體自反應管1內側排出。
在完成上述天然氧化膜之蝕刻製程後，於仍包含其上支撐有產物晶圓W之晶舟21之反應管1內側，進行如圖6所示之矽膜形成製程，以於產物晶圓W之表面上形成矽產物膜。因此，當氣體藉由真空泵浦8透過廢氣線81而由反應管1內側真空排出且反應管1受到加熱器17加熱時，單矽烷氣體即自第一注射器12進入反應管1內。此時，處理壓力設定於13.3-1,333Pa(0.1-10Torr) 之數值，例如27Pa(0.2Torr)，而處理溫度設定於400-700℃之數值，例如600℃。藉由此矽膜形成製程，矽磊晶層便形成於因移除晶圓W表面上之天然氧化膜而外露之單晶矽上；此時，多晶矽副產物膜亦沉積於反應管1之內表面及晶舟21之表面上。
在完成上述矽膜形成製程之後，停止單矽烷氣體之供應，並自第五注射器18(見圖2)供應氮氣，以利用氮氣取代反應管1內側之氣體，且使反應管1回到大氣壓；接著，將晶舟21自反應管1卸載，且將晶圓W自晶舟21取出。
接著，如圖7所示，在容納其上未支撐產物晶圓之晶舟21之反應管1內側施行清理製程，以蝕刻存在於反應管1之內表面、晶舟21之表面等上之矽膜。因此，在此製程中，係將晶舟設定於僅支撐擋片晶圓Wd而無產物晶圓W之狀態中，且接著將其載入於反應管1內，同時利用護蓋2緊密地關閉載入口11。
接著，當氣體藉由真空泵浦8透過廢氣線81而由反應管1內側真空排出且反應管1受到加熱器17加熱時，將含鹵素(例如氟氣)之矽移除氣體自第二注射器13供應至反應管1內。此時，處理壓力設定於133-53,000Pa(1-400Torr)之數值，而處理溫度設定於200至400℃之數值，例如300℃。此氟氣向上朝著頂部之排放口15流動，而擴散並蝕刻且移除在反應管1之內表面、晶舟21之表面等上之矽膜(矽塗佈膜3及副產物膜)。
此時，較佳地為自氮氣供應源55供應氮氣而經由第四注射器16進入反應管1。利用此供應，避免例如反應管1及晶舟21之石英元件，在矽塗佈膜3被移除之後受到蝕刻；再者，較佳地為亦自第三注射器14供應氮氣進入反應管1，以保護覆蓋第三注射器14之內表面之矽塗佈膜3a。
在完成上述清理製程之後，停止氟氣體之供應，並自第五注射器18(見圖2)供應氮氣，以利用氮氣取代反應管1內側之氣體，且使反應管1回到大氣壓；接著，將晶舟21自反應管1卸載。之後若再次施行磊晶成長製程，即重複上述一連串製程。
如上所述，在根據此實施例之垂直式熱處理設備中，反應管1 及晶舟21(兩者皆由石英組成)之表面皆覆蓋著矽塗佈膜3，且接著在產物晶圓W上施行磊晶成長製程。就在磊晶成長製程之前，將氟化氫氣體自第三注射器14供應至反應管1內，俾能自晶圓W移除天然氧化膜。第三注射器14之開口端14a(用以供應氟化氫氣體之供應口之最低開口位置)係位於形成於反應管1內側之矽塗佈膜3下端之高度位準與在晶舟21上之待處理晶圓W之最低晶圓W之高度位準之間。因此，氟化氫氣體並未被供應至反應管1內側未形成矽塗佈膜3之部分上，是故避免了反應管1受到蝕刻。此外，第三注射器之內表面14被預先形成之矽塗佈膜3a所覆蓋，且因而可避免第三注射器14被所供應之氟化氫氣體蝕刻，故可遏止反應管1及第三注射器14受到氟化氫氣體之蝕刻而產生微粒，並因此防止了裝置之產率由於微粒污染而下降。
儘管矽塗佈膜3a保護了第三注射器14之表面，矽塗佈膜3a本身將逐漸且略微地被所供應之氟化氫氣體蝕刻。根據此實施例，關於此部分及不易引膜裂之厚度等事項，第三注射器14之矽塗佈膜3a具有3μm之極大厚度，致使其可耐長久使用。
<第二實施例>
圖8為顯示根據本發明第二實施例之垂直式熱處理設備(矽膜形成設備)之截面側視圖；圖9為顯示在圖8之熱處理設備中所使用之注射器之平面圖布局範例的平面圖。在第二實施例中，用以供應氟化氫氣體(亦即用以移除天然氧化膜之氣體)進入反應室1之氣體供應通道包含除了上述第三注射器14之外的額外注射器141及142，例如圖8所示之兩注射器。
注射器14之功用在於提供主要氣體供應口，且其結構同第一實施例；尤其，第三注射器14之開口端14a(用以供應氟化氫氣體之供應口之最低開口位置)係位於形成於反應管1內側之矽塗佈膜3下端之高度位準與在晶舟21上之待處理晶圓W(產物晶圓及/或監測晶圓)之最低晶圓W之高度位準之間。
注射器141及142之功用在於提供輔助氣體供應口，以補償在晶舟21之上方側上因供應自主要氣體供應線或注射器14之氣 體的消耗所致之氟化氫氣體不足。因此，氣體供應口或注射器141及142之開口端141a及142a係位於製程場1a內之高度位置；換言之，開口端141a及142a係位於在晶舟21上之待處理晶圓W之最低晶圓W之高度位準上方的高度位置。注射器141之開口端141a係位於用以支撐晶舟21上之待處理晶圓W之範圍的垂直中心下方若干晶圓之位置，而注射器142之開口端142a係位於用以支撐晶舟21上之待處理晶圓W之範圍頂部下方若干晶圓之位置。
如圖9所示，透過包含閥門V及流速控制器M之氣體調節部50，注射器14,141及142被連接至上述之第三氣體供應源51，因此，可就流速及運送自其開口端14a,141a及142a之氟化氫氣體之供應/停止而獨立地控制注射器14,141及142。為方便故，圖8分別顯示在晶舟21之左右側之三注射器14,141及142；然而，如圖9所示，注射器14,141及142係等距離地並列設置於凸緣10之環形方向上。注射器141及142之內表面亦為預先藉由預塗佈而形成之矽塗佈膜3a所覆蓋，如同在注射器14中一般。
在天然氧化膜之蝕刻製程中，供應自注射器14之氟化氫氣體與供應自第四注射器16之氨氣相混合(見圖9)。混合氣體向上朝著頂部之排放口15流動，而擴散並以晶圓W之遞增次序而蝕刻在被支撐於晶舟21上之晶圓W上之天然氧化膜。此時，儘管供應自注射器14之氟化氫氣體向上流動，但氟化氫氣體卻在蝕刻天然氧化膜時逐漸地消耗，因此可能導致有效氣體部分之不足。
然而，在根據第二實施例之垂直式熱處理設備中，可自位於注射器14之開口端14a上方的注射器141及142之開口端141a及142a供應氟化氫氣體，以補償其不足。因此，天然氧化膜係以晶圓W之中的高晶圓間(inter-wafer)均勻性及針對各晶圓W之高平面均勻性，而自晶舟21上之晶圓W移除。
應注意：依據條件(例如晶舟21之高度)，單一之氟化氫氣體注射器14即足以提供一良好製程，如同在第一實施例中，因此，本發明並非一定需要複數個氟化氫氣體之注射器。根據第二實施例，使用兩個以上之注射器，使得至少其中一者可提供上述之主 要氣體供應口，而至少其中另一者可提供主要氣體供應口上方之輔助氣體供應口。
<第三實施例>
圖10為顯示根據本發明第三實施例之垂直式熱處理設備(矽膜形成設備)之截面側視圖。在第三實施例中，用以供應氟化氫氣體至反應管1內之氣體供應通道使用一氣體分配噴嘴143，其沿製程場1a在反應管1內側之垂直方向上延伸。
氣體分配噴嘴143具有形成於其上、間隔地遍佈於整個製程場1a之複數個氣體運送孔洞144，例如對應至被支撐於晶舟21上之晶圓W。在這些氣體運送孔洞144中，最低氣體運送孔洞係位在形成於反應管1內側之矽塗佈膜3之下端的高度位準與晶舟21上之待處理晶圓W之最下方晶圓W的高度位準之間。實務上，氣體分配噴嘴143之氣體運送孔洞144之最低氣體運送孔洞係位於晶舟21之底板22a下方0-400mm(基本上對應於製程場1a下端之位置)、及用以供應矽源氣體之第一注射器12上方0-400mm之位置。
圖10僅顯示部分氣體運送孔洞且示意性地闡明氣體運送孔洞144之間隔，此實施例亦具有第一實施例中單一個氨氣之第四注射器16。氣體分配噴嘴143被預先形成於氣體運送孔洞144之部分處之矽塗佈膜3a所局部覆蓋，如同在注射器14中。
在第三實施例中，最低氣體運送孔洞144上方之氣體運送孔洞144之功用在於補償氟化氫氣體之不足，因此，天然氧化膜係以晶圓W之中的高晶圓間均勻性，而自晶舟21上之晶圓W移除。
其餘注射器可由氣體分配噴嘴形成，且在此情形中，可將氣體分配噴嘴安排成以環形方向並列站立於反應管1內側，如圖10所示。即使在另一注射器由氣體分配噴嘴形成之情形下，其可與圖1所示之L形第三注射器相結合。
<實驗>
在圖1所示之垂直式熱處理設備中，進行了根據本發明第一實施例之例示性製程順序。在此製程順序中，首先施行預塗佈製 程，而以矽塗佈膜覆蓋反應管1之內表面及晶舟21之表面。接著，設定晶舟21以支撐測試晶圓(test wafer)Wa,Wb，及Wc(裸晶圓，bare wafer)，並將其載入反應管1內。將若干晶圓置放於晶舟21之頂部及底部每一者上，作為擋片晶圓；將測試晶圓Wa置放於晶舟21上緊接著上擋片晶圓下方；將測試晶圓Wb置放於晶舟之中央；而將測試晶圓Wc置放於晶舟21上緊接著下擋片晶圓之上方。
接著，將氟化氫氣體及氨氣供應至反應管1內，以施行測試晶圓W上之天然氧化膜之移除製程。在完成天然氧化膜之移除製程後，卸載晶舟21，並藉由晶圓表面檢驗單元而量測沉積於測試晶圓Wa,Wb，及Wc上不小於0.08μm之微粒之數目。在此例中，係於本發明之第一實施例中所述之製程條件下施行預塗佈製程及天然氧化膜之移除製程。
再者，在圖12所示之垂直熱處理設備中，進行了根據習知技術之比較例之製程順序。在此製程順序中，係藉由使用如本例關於處理壓力、處理溫度、處理時間及擋片晶圓之製程順序者，而施行預塗佈製程及天然氧化膜之移除製程。在比較例中，係將測試晶圓Wa’,Wb’，及Wc’(裸晶圓)置於與本例中之測試晶圓Wa,Wb,及Wc相同之位置處。
圖11為顯示關於微粒產生之實驗結果圖。在圖11中，縱軸表示沉積於晶圓W上之微粒數目，而橫軸表示晶舟21上之晶圓W之位置。如圖11所示，根據本發明第一實施例之本例產生了沉積於晶圓上之微粒數目，在晶圓Wa上為106，在晶圓Wb上為124，而在晶圓Wc上為162。另一方面，根據習知技術之比較例產生了沉積於晶圓上之微粒數目，在晶圓Wa’上為1,512，在晶圓Wb’上為1,524，而在晶圓Wc’上為1,325。因此，就比較例而言，沉積於晶圓Wa’,Wb’，及Wc’上之微粒數目約為本例沉積於晶圓Wa,Wb及Wc上之微粒數目的十倍。由此結果，可確認利用圖1所示之垂直熱處理設備之製程順序，相較於利用圖12所示之垂直熱處理設備之製程順序，顯著地降低了微粒數目。
<其他變化例>
在第一至第三實施例中，係由第一氣體供應源31供應單矽烷氣體作為矽源氣體；然而，矽源氣體可為另一矽烷族氣體，例如二矽烷(Si2H6)、二氯矽烷(SiH2Cl2)、六氯二矽烷(Si2Cl6)或環戊矽烷(Si5H10)。
在第一至第三實施例中，係供應氟化氫(HF)氣體(蝕刻氣體)及氨(NH3)氣體(汽化促進氣體)，以移除天然氧化膜；然而，可僅供應氟化氫氣體以移除天然氧化膜。在第一至第三實施例中，供應氟(F2)氣體作為清理氣體；然而，清理氣體可為三氟化氯(ClF3)氣體。矽塗佈膜3之預塗佈製程及藉由清理氣體移除矽膜之清理製程，可不必每次處理一批次時施行，而是在每次處理二以上批次時。
在第一至第三實施例中，反應管1係由單一管所形成；然而，反應管1可具有包含內管及外管之雙管結構，內管其頂部及底部開通，而外管其頂部開通環繞內管。在此情況下，處理氣體由內管之底部向上流至內管之開通頂部，接著向下流經內管與外管之間的間隙，且接著由形成於外管底部之排放口排出。因此，在單管或雙管中，排放系統由反應管1內側排出氣體，同時向上汲取氣體經過製程場1a。
在第一至第三實施例中，藉由矽磊晶成長來解說矽膜形成製程。然而，可將本發明應用至另一製程順序，以在移除下層上之天然氧化膜之後形成矽膜，因為天然氧化膜會阻礙膜形成。
此類之範例為下列製程順序：將下層膜形成於一設備中之目標對象上，接著在大氣空氣下傳送目標對象，且接著將矽膜形成於另一設備中之下層膜上。此一製程順序出現於利用摻雜著n型或p型雜質之多晶矽膜作為導電部分以製造半導體裝置之過程中。
熟悉此項技藝者將極易明瞭額外優點及變化例，因此，本發明在其廣義方面而言並不限於此處所顯示或說明之特殊細節及代表性實施例，因而可在不背離如同所附申請專利範圍及其均等物加以定義之廣義發明概念之精神及範疇下進行各種變化。
1‧‧‧垂直反應管
1a‧‧‧製程場
2‧‧‧護蓋
3‧‧‧矽塗佈膜
3a‧‧‧矽塗佈膜
5‧‧‧控制部
6‧‧‧氣體供應線
7‧‧‧氣體供應線
8‧‧‧真空泵浦
10‧‧‧凸緣
11‧‧‧載入口
12‧‧‧第一注射器
13‧‧‧第二注射器
14‧‧‧第三注射器
14a‧‧‧第三注射器之開口端
15‧‧‧排放口
16‧‧‧第四注射器
17‧‧‧加熱器
17a‧‧‧熔爐
18‧‧‧第五注射器
20‧‧‧貫孔
21‧‧‧晶舟
22a‧‧‧底板
22b‧‧‧頂板
23‧‧‧支柱
24‧‧‧轉軸
25‧‧‧馬達
26‧‧‧熱絕緣圓筒
30‧‧‧第一氣體調節部
31‧‧‧第一氣體供應源
33‧‧‧第四氣體供應源
40‧‧‧第二氣體調節部
41‧‧‧第二氣體供應源
50‧‧‧第三氣體調節部
50b‧‧‧氣體調節部
51‧‧‧第三氣體供應源
55‧‧‧氮氣供應源
60‧‧‧第五氣體調節部
61‧‧‧第五氣體供應源
70‧‧‧第四氣體調節部
70b‧‧‧氣體調節部
80‧‧‧壓力控制機構
81‧‧‧廢氣線
141‧‧‧注射器
141a‧‧‧注射器之開口端
142‧‧‧注射器
142a‧‧‧注射器之開口端
143‧‧‧氣體分配噴嘴
144‧‧‧氣體運送孔洞
包含於此且構成說明書一部分之附圖說明了本發明之實施例，且其連同上述之一般說明及以下之詳細說明，可用於解釋本發明之原理。
圖1為顯示根據本發明第一實施例之垂直式熱處理設備(矽膜形成設備)之截面側視圖；圖2為顯示在圖1之熱處理設備中所使用之注射器之平面圖布局範例的平面圖；圖3為顯示圖1之熱處理設備之主要部分的截面圖；圖4,5,6，及7為用以解說根據本發明一實施例之設備之使用方法的示意截面圖；圖8為顯示根據本發明第二實施例之垂直式熱處理設備(矽膜形成設備)之截面側視圖；圖9為顯示在圖8之熱處理設備中所使用之注射器之平面圖布局範例的平面圖；圖10為顯示根據本發明第三實施例之垂直式熱處理設備(矽膜形成設備)之截面側視圖；圖11為顯示關於微粒產生之實驗結果圖；圖12為顯示習用之垂直式熱處理設備(矽膜形成設備)之截面側視圖。
1‧‧‧垂直反應管
1a‧‧‧製程場
2‧‧‧護蓋
3‧‧‧矽塗佈膜
5‧‧‧控制部
8‧‧‧真空泵浦
10‧‧‧凸緣
11‧‧‧載入口
14‧‧‧第三注射器
14a‧‧‧第三注射器之開口端
15‧‧‧排放口
16‧‧‧第四注射器
17‧‧‧加熱器
17a‧‧‧熔爐
20‧‧‧貫孔
21‧‧‧晶舟
22a‧‧‧底板
22b‧‧‧頂板
23‧‧‧支柱
24‧‧‧轉軸
25‧‧‧馬達
26‧‧‧熱絕緣圓筒
33‧‧‧第四氣體供應源
50‧‧‧第三氣體調節部
50b‧‧‧氣體調節部
51‧‧‧第三氣體供應源
55‧‧‧氮氣供應源
70‧‧‧第四氣體調節部
70b‧‧‧氣體調節部
80‧‧‧壓力控制機構
81‧‧‧廢氣線

Claims (20)

  1. 一種矽膜形成設備，其藉由磊晶成長而於矽之表面形成矽膜，該設備包含：垂直反應管，由石英組成，且具有用以容納複數個目標對象之製程場，及位於該製程場下方之下方區域；支座，由石英組成，且用以支撐在該製程場內側之垂直方向上間隔出現之該目標對象；加熱器，位於該反應管外側以在高於該下方區域的位置環繞該製程場，且用以加熱該製程場內側之該目標對象；氣體供應系統，用以供應處理氣體至該製程場內；排放系統，用以自該反應管內側排出氣體，同時向上汲取氣體通過該下方區域及該製程場；及控制部，用以控制該設備之操作，並包含電腦及非暫時性電腦可讀取記憶媒體，該記憶媒體儲存有程式，該程式係用以執行使用該設備之序列，其中該氣體供應系統包含：第一供應部，用以自第一供應口供應矽源氣體至該反應管內側，該第一供應口在該下方區域內之第一位置處具有最低開口，第二供應部，用以自第二供應口供應蝕刻氣體至該反應管內，該第二供應口在該下方區域內介於該製程場與該第一位置之間的一位置具有最低開口，該蝕刻氣體包含氟氣，以相較於矽優先蝕刻及移除二氧化矽，第三供應部，用以自第三供應口供應清理氣體至該反應管內，該第三供應口在該下方區域內高度等於或低於該第一位置之位置處具有最低開口，該清理氣體包含氟氣，以相較於二氧化矽優先蝕刻及移除矽，且其中當執行該程式，使得該電腦控制該設備執行該序列，該序列包含：藉由自該第一供應口供應該矽源氣體至該反應管內，而於容納其上未支撐產物目標對象之該支座之該反應管內側施行預塗佈 製程，以將矽塗佈膜覆蓋於該反應管之內表面及該支座之表面上，同時藉由該排放系統而自該反應管內側排出氣體，接著，藉由自該第二供應口供應該蝕刻氣體至該反應管內，而於容納其上支撐著複數個產物目標對象之該支座之該反應管內側施行蝕刻製程，以蝕刻及移除形成於該產物目標對象之目標矽表面上之矽天然氧化膜，同時藉由該排放系統而自該反應管內側排出氣體，接著，藉由自該第一供應口供應該矽源氣體至該反應管內，於容納其上支撐著該產物目標對象之該支座之該反應管內側施行矽膜形成製程，以藉由磊晶成長在該產物目標對象之該目標矽表面上形成矽產物膜，同時藉由該排放系統而自該反應管內側排出氣體，及接著，藉由自該第三供應口供應清理氣體至該反應管內，而於容納其上未支撐產物目標對象之該支座之該反應管內側施行清理製程，以蝕刻並移除藉由該矽膜形成製程形成於該反應管之該內表面及該支座之該表面上之矽塗佈膜及矽副產物膜，同時藉由該排放系統而自該反應管內側排出氣體。
  2. 如申請專利範圍第1項之矽膜形成設備，其中該產物目標對象為矽晶圓。
  3. 如申請專利範圍第1項之矽膜形成設備，其中該第二供應口更包含設置於該製程場內之一高度上之額外開口。
  4. 如申請專利範圍第3項之矽膜形成設備，其中該第二供應口之該最低開口及該額外開口分別形成於被設置在該反應管內側之複數個噴嘴上。
  5. 如申請專利範圍第3項之矽膜形成設備，其中該第二供應口之該最低開口及該額外開口包含複數個氣體運送孔洞，該氣體運送孔 洞形成於氣體分配噴嘴上，而該氣體分配噴嘴被設置於該反應管內側且沿著該製程場在垂直方向上延伸。
  6. 如申請專利範圍第1項之矽膜形成設備，其中該第二供應口之該最低開口係位在低於該矽塗佈膜4mm之位置上方。
  7. 如申請專利範圍第1項之矽膜形成設備，其中該蝕刻氣體為氟化氫氣體。
  8. 如申請專利範圍第7項之矽膜形成設備，其中該氣體供應系統更包含第四供應部，該第四供應部用以將氨氣自第四供應口供應至該反應管內，該第四供應口在該下方區域內之一位置具有最低開口，且該蝕刻製程包含將氨氣與該氟化氫氣體之供應，一起自該第四供應口供應至該反應管內，以促進由該蝕刻製程所產生之產物之汽化。
  9. 如申請專利範圍第8項之矽膜形成設備，其中該第四供應口在該第二供應口之該最低開口下方具有開口。
  10. 如申請專利範圍第7項之矽膜形成設備，其中該清理氣體為氟氣體或三氟化氯氣體。
  11. 一種矽膜形成方法，在垂直式處理設備內藉由磊晶成長形成矽膜，其特徵為包含以下步驟：當藉由一排放系統從一石英反應管內側排放氣體時，在該反應管內施行一預塗佈製程，以藉由從一第一供應口供應矽源氣體至該反應管內，而以矽塗佈膜覆蓋該反應管之內表面及該支座之表面；該石英反應管具有一製程場，用以容納一石英支座以在垂直之間隔支持複數之目標對象，該石英反應管並具有低於該製程 場之一下方區域；該第一供應口在該下方區域內之一第一位置具有一最低開口；未支撐目標對象於其上之該支座在該預塗佈製程期間係被置於該反應管內；當藉由該排放系統從該反應管內側排放氣體時，在該預塗佈製程後，於該反應管內施行一蝕刻製程，以藉由從一第二供應口供應一蝕刻氣體至該反應管內以蝕刻及移除每個該目標對象之矽膜上的矽天然氧化膜；該蝕刻氣體包含氟氣以相較於矽優先蝕刻及移除二氧化矽；該第二供應口在該下方區域內且高於該第一位置之一第二位置具有一最低開口；具有該等目標對象支撐於其上之該支座在該蝕刻製程期間係被置於該反應管內；當藉由該排放系統從該反應管內側排放氣體時，在該蝕刻製程後，於該反應管內施行一矽膜形成製程，以藉由從該第一供應口供應一矽源氣體至該反應管內，在每個該目標對象之該矽表面上藉由磊晶成長形成矽膜；具有該等目標對象支撐於其上之該支座在該矽膜形成製程期間係被置於該反應管內；及當藉由該排放系統從該反應管內側排放氣體時，在該矽膜形成製程後，於該反應管內施行一清理製程，以藉由從一第三供應口供應一清理氣體至該反應管內，蝕刻及移除該矽塗佈膜及該矽副產物膜，該矽塗佈膜及該矽副產物膜係藉由該矽膜形成製程而形成自該反應管之該內表面及該支座之表面；該清理氣體包含氟氣以相較於矽優先蝕刻及移除二氧化矽；該第三供應口在該下方區域內高度低於或等於該第一位置之一第三位置具有一最低開口；未支撐目標對象於其上之該支座於清理製程期間係被置於該反應管內；其中，在該預塗佈製程、該蝕刻製程、該矽膜形成製程及該清理製程中之每一個製程，包含藉由一加熱器加熱該反應管及其內容物，該加熱器係設於該反應管外側並在一高於該下方區域之位置圍繞該製程場，及其中，在該預塗佈製程、該蝕刻製程、該矽膜形成製程、及該清理製程中之每一個製程的該排放氣體過程，包含自該反應管 內側排出氣體，同時向上汲取氣體通過該下方區域及該製程場。
  12. 如申請專利範圍第11項之矽膜形成方法，其中該複數之目標對象為矽晶圓。
  13. 如申請專利範圍第11項之矽膜形成方法，其中該第二供應口更包含設置於該製程場內之一額外開口。
  14. 如申請專利範圍第13項之矽膜形成方法，其中該第二供應口之該最低開口及該額外開口分別形成於被設置在該反應管內側之複數個噴嘴上。
  15. 如申請專利範圍第13項之矽膜形成方法，其中該第二供應口之該最低開口及該額外開口包含複數個氣體運送孔洞，該氣體運送孔洞形成於氣體分配噴嘴上，而該氣體分配噴嘴被設置於該反應管內側且沿著該製程場在垂直方向上延伸。
  16. 如申請專利範圍第11項之矽膜形成方法，其中該第二供應口之該最低開口係位在低於該矽塗佈膜4mm之位置上方。
  17. 如申請專利範圍第11項之矽膜形成方法，其中該蝕刻氣體為氟化氫氣體。
  18. 如申請專利範圍第17項之矽膜形成方法，其中該實施該蝕刻製程包含：藉由從一第四供應口供應氨氣至該反應管內，以促進於該蝕刻製程所產生之產物之汽化；該第四供應口在該下方區域內之一位置具有一最低開口。
  19. 如申請專利範圍第18項之矽膜形成方法，其中該第四供應口在一低於該第二位置之第四位置具有一開口。
  20. 如申請專利範圍第17項之矽膜形成方法，其中該清理氣體為氟氣體或三氟化氯氣體。
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