清洁方法、制造半导体器件的方法和基材加工设备技术

用于在处理室中的基材上形成含碳膜后清洁处理室内部的方法，包括执行预定次数的循环。该循环包括供应改性气体到处理室中以改性沉积在处理室中的元件表面上的包括含碳膜的沉积物和供应蚀刻气体到处理室中以通过热化学反应除去改性的沉积物。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】用于在处理室中的基材上形成含碳膜后清洁处理室内部的方法，包括执行预定次数的循环。该循环包括供应改性气体到处理室中以改性沉积在处理室中的元件表面上的包括含碳膜的沉积物和供应蚀刻气体到处理室中以通过热化学反应除去改性的沉积物。【专利说明】清洁方法、制造半导体器件的方法和基材加工设备相关申请的交叉引用本申请是基于2013年6月28日提交的日本专利申请N0.2013-137518并要求其优先权利益,该申请的全部内容通过弓I用并入本文。
本公开涉及清洁方法、制造半导体器件的方法和基材加工设备。
技术介绍
制造半导体器件包括在基材上形成薄膜的过程和在形成薄膜后，通过例如供应蚀刻气体(如含氟气体)到处理室中来清洁处理室内部的过程。通过清洁过程，除去在形成基材上的薄膜时沉积在处理室中的残留沉积物(包括与形成在基材上的膜相同类型的膜)。 当形成在基材上的薄膜是例如包含碳(C)的含碳膜时，这样的薄膜显示出增强的膜质量，如增强的对湿式蚀刻的抗性。在这种情况下，沉积在处理室中的残留沉积物也包括含碳膜。 包括含碳膜(其具有高蚀刻抗性)的残留沉积物也显示出对含氟气体的高度抗性。因此，清洁效率降低，且在一些情况中，残留沉积物未在清洁过程中完全除去。
技术实现思路
本公开提供了能够有效除去在处理室中沉积的包括含碳膜的沉积物的清洁方法、制造半导体器件的方法和基材加工设备的一些实施方式。 按照本公开的一个方面，提供了一种在处理室中的基材上执行形成含碳膜的过程后清洁处理室的内部的方法，其通过执行预定数目的循环而进行，所述循环包括:供应改性气体到处理室中以改性沉积在处理室中元件表面上的包括含碳膜的沉积物和供应蚀刻气体到处理室中以通过热化学反应除去改性的沉积物。 按照本公开的另一个方面，提供了一种制造半导体器件的方法，包括:执行在处理室中的基材上形成含碳膜的过程；和在执行形成含碳膜的过程后清洁处理室的内部；其中清洁处理室内部的操作包括执行预定次数的循环，该循环包括:供应改性气体到处理室中以改性在处理室中元件表面上沉积的包括含碳膜的沉积物；和供应蚀刻气体到处理室中以通过热化学反应除去改性的沉积物。 按照本公开的再另一个方面，提供了一种基材加工设备，包括:配置为执行在基材上形成含碳膜的过程的处理室；配置为供应改性气体到处理室中的改性气体供应系统；配置为供应蚀刻气体到处理室中的蚀刻气体供应系统；和配置为在执行在处理室中的基材上形成含碳膜的过程后，在清洁处理室的内部的事件中控制改性气体供应系统和蚀刻气体供应系统以执行预定次数的循环的控制单元，该循环包括:供应改性气体到处理室中以改性在处理室中元件表面上沉积的包括含碳膜的沉积物；和供应蚀刻气体到处理室中以通过热化学反应除去改性的沉积物。 附图简要说明 图1是显示适宜用于本公开的第一实施方式中的基材加工设备的垂直处理炉的构造的示意图，该处理炉显示为纵向截面视图。 图2是显示适宜用于本公开的第一实施方式中的基材加工设备的垂直处理炉的构造的示意图，该处理炉显示为沿图1的I1-1I线截取的截面视图。 图3是显示适宜用于本公开的第一实施方式中的基材加工设备的控制器的构造的示意图，该控制器的控制系统显示于框图中。 图4是显示按照本公开的第一实施方式的膜形成工序中膜形成的流程的流程图。 图5是显示按照本公开的第一实施方式的膜形成工序中气体供应时间安排的图。 图6A和6B是说明按照本公开的第一实施方式的膜形成工序中的催化反应的图，图6A是说明步骤Ia的图和图6B是说明步骤2a的图。 图7是显示按照本公开的第一实施方式的清洁工序中清洁流程的图。 图8A是显示按照本公开的第一实施方式的清洁工序中气体供应和RF电源供应的时间安排的图。 图9是显示按照本公开的第二实施方式的清洁工序中的清洁流程的图。 图10是显示按照本公开的第二实施方式的清洁工序中气体供应、RF电源供应和压力变化的时间安排的图。 图11是显示按照本公开的实施例及对比实施例的清洁速率的图表。 图12A-12E是显示用作前体气体的各种硅烷的化学结构式的图，图12A-12E分别显示BTCSM、BTCSE, TCDMDS, DCTMDS和MCPMDS的化学结构式，和图12F是显示用作催化气体的各种胺的名称、化学组成式、化学结构式和酸解离常数的图。 详细说明 现在对各种实施方式进行详细说明，实施方式的实施例在附图中显示。在以下的详细说明中，给出多种具体细节以提供对本专利技术的透彻理解。但是，本领域技术人员明白的是，本专利技术可以在没有这些特定细节的情况下实施。在其它情况中，公知的方法、程序、系统和成分未详细描述以便不会不必要地模糊各个实施方式的方面。 <第一实施方式> 下面，本公开的第一实施方式参照附图进行描述。 (I)基材处理设备的总体构造 如图1中所示，处理炉202包括作为加热单元(加热机构)的加热器207。加热器207具有圆筒形形状并由作为支持板的加热器基座(未显示)支持以垂直安装。加热器207也起到激活机构(激发元件)的作用以通过热来激活(激发)气体。 反应管203沿着加热器207以同心方式布置于加热器207内部。反应管203由耐热材料如石英(S12)或碳化硅(SiC)制成，并具有圆筒形状以使其上端封闭和其下端开放。歧管(入口法兰)209沿着反应管203以同心形式布置于反应管203下方。歧管209由例如金属如不锈钢制成并形成圆筒形状以使其上端和下端开放。歧管209的上端捕捉反应管203的下端并与其偶联，并配置为支持反应管203。另外，作为密封元件的O形环220a安装在歧管209和反应管203之间。由于歧管209由加热器基座支持，反应管203处于垂直安装状态。主要地，处理容器(反应容器)配置有反应管203和歧管209。处理室201限定于处理容器的中空圆筒形部分中。处理室201配置为容纳作为基材的多个晶片200。晶片200以多个梯级水平堆叠以在晶舟217 (其在后面描述)中沿垂直方向对准。 喷嘴249a_249d安装在处理室201中以穿过歧管209的侧壁。喷嘴249a_249d分别与气体供应管232a-232d连接。气体供应管232d在下游侧分支，并且也在该分支的下游端与气体供应管232a-232c的各管连接。气体供应管232h与气体供应管232b连接。以这种方式，四个喷嘴249a-249d及多个气体供应管232a_232d和232h安装在反应管203处，并因此多种类型的气体可以供应到处理室201中。 例如，(SiCl3)2CH2(BTCSM)供应源242a，其为前体气体供应源，连接到气体供应管232a的上游端。例如，H2O气体供应源242b，其为氧化气体供应源，连接到气体供应管232b的上游端。例如，O2气体供应源242h，其为改性气体供应源，连接到气体供应管232h的上游端。例如，C5H5N(吡啶)气体供应源242c，其为催化气体供应源，连接到气体供应管232c的上游端。例如，N2气体供应源2421-242k，其为惰性气体供应源，连接到分别与气体供应管232a-232c连接的气体供应管2321-232k的上游端。例如，MFC(质量流量控制器)241本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在处理室中的基材上执行形成含碳膜的过程后清洁处理室的内部的方法，其通过执行预定次数的循环而进行，所述循环包括：供应改性气体到所述处理室中以改性沉积在处理室中元件表面上的包括含碳膜的沉积物；和供应蚀刻气体到所述处理室中以通过热化学反应除去改性的沉积物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：野田孝晓，野原慎吾，广濑义朗，
申请(专利权)人：株式会社日立国际电气，
类型：发明
国别省市：日本;JP