气体清洁方法、半导体器件的制造方法、衬底处理方法及记录介质技术

本公开文本涉及气体清洁方法、半导体器件的制造方法、衬底处理方法及记录介质。提高能够在衬底的表面上成膜为膜厚更均匀的膜的技术。将包含第一金属元素及第二金属元素的污染物质从处理室除去的气体清洁方法，其包括：(a)向处理室内不供给含氧气体而供给含氯气体，将第一金属元素除去的工序；和(b)向处理室内供给含氧气体，将第二金属元素除去的工序，工序(b)在工序(a)之后进行。(b)在工序(a)之后进行。

【技术实现步骤摘要】
气体清洁方法、半导体器件的制造方法、衬底处理方法及记录介质


[0001]本公开文本涉及气体清洁方法、半导体器件的制造方法、衬底处理方法及记录介质。

技术介绍

[0002]作为半导体器件的制造工序的一个工序，有时在进行对衬底的处理之前，进行对处理室内的污染物质进行清洁的工序(例如参见专利文献1)。
[0003]专利文献1公开了在防止石墨制的喷嘴的内壁等被过度蚀刻的同时，利用气体清洁将成膜于处理室内的部件上的SiC膜除去的清洁方法。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2013
‑
58561号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]在处理室内存在含氧气体的状态下进行的清洁方法中，处理室内的金属杂质被氧化，金属杂质的蚀刻不易发生，存在不易将金属杂质从处理室内除去的担忧。其结果，衬底的表面被金属杂质污染，存在形成于衬底的表面上的氧化膜的膜厚产生不均的担忧。
[0009]本公开文本的目的在于提供能够在衬底的表面上形成膜厚更均匀的膜的技术。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]根据本公开文本的一个方式，提供一种技术，其为将包含第一金属元素及第二金属元素的污染物质从处理室除去的气体清洁方法，该方法包括：(a)向前述处理室内不供给含氧气体而供给含氯气体，将前述第一金属元素除去的工序；和(b)向前述处理室内供给前述含氧气体，将前述第二金属元素除去的工序，前述工序(b)在前述工序(a)之后进行。
[0012]专利技术效果
[0013]根据本公开文本，能够在衬底的表面上形成膜厚更均匀的膜。
附图说明
[0014][图1]图1为本公开文本的一个方式中适宜使用的衬底处理装置的立式处理炉的概略构成图，且是处理炉202部分的纵向剖视图。
[0015][图2]图2为本公开文本的一个方式中适宜使用的衬底处理装置的控制器121的概略构成图，且是以框图来示出控制器121的控制系统的图。
[0016][图3]图3为本公开文本的实施方式的气体清洁处理的流程图。
[0017][图4]图4为本公开文本的实施方式的衬底处理装置所进行的处理的流程图。
[0018][图5]图5为示出元素、与标准电极电势、氯化物的标准生成焓及氧化物的标准生
成焓的关系的图。
[0019][图6]为示出处理室内的铝的污染(每单位面积的原子数)相对HCl和N2的混合气体的累计流通(flow)时间(小时)的图表。
[0020][图7]为示出膜厚极差(range)相对HCl和N2的混合气体的累计流通时间(小时)的图表。
[0021]附图标记说明
[0022]200晶片(衬底)
[0023]201 处理室
[0024]207 加热器
[0025]233 气体供给路
具体实施方式
[0026]＜本公开文本的一个方式＞
[0027]以下，主要参照图1～图4对本公开文本的一个方式进行说明。需要说明的是，以下的说明中使用的附图均为示意性的图，附图中示出的各要素的尺寸关系、各要素的比率等并非必然与实际一致。另外，在多个附图彼此之间，各要素的尺寸关系、各要素的比率等也并非必然一致。
[0028](1)衬底处理装置的构成
[0029]如图1所示，处理炉202具有作为温度调节器(加热部)的加热器207。加热器207为圆筒形状，通过支承于保持板而被垂直地安装。加热器207作为利用热使气体活化(激发)的活化机构(激发部)发挥作用。
[0030]在加热器207的内侧，与加热器207呈同心圆状地配设有反应管203及均热管209。反应管203由例如石英(SiO2)或碳化硅(SiC)等耐热性材料构成，形成为上端连接有气体供给路233、下端开口的圆筒形状。在反应管203的下方，设有形成为圆盘状的能够将反应管203的下端开口闭塞的作为炉口盖体的密封盖219。密封盖219由SUS等金属材料构成的情况下，在密封盖219的上表面，可设有例如石英制的保护板222。在密封盖219或保护板222与反应管203之间，设有作为密封部件的O型圈220。反应管203与加热器207同样地被垂直安装。主要由反应管203和密封盖219构成处理容器，在处理容器内形成处理室201。构成处理室的内壁的反应管203等的材质通常使用熔融石英，优选在表面涂覆合成石英等。处理室201以能够收容作为衬底的晶片200的方式构成。在该处理室201内进行对晶片200的处理。
[0031]作为衬底支承件的晶舟217搭载于密封盖210上，以将多张(例如25～200张)晶片200以水平姿态且使中心相互对齐的状态在垂直方向上排列而呈多层地进行支承的方式、即隔开间隔排列的方式构成。就晶舟217的材质而言，例如由硅、石英、SiC等耐热性材料构成。在晶舟217的下部呈多层地支承由例如石英、SiC等耐热性材料构成的隔热板218。
[0032]气体供给路233为用于将气体从处于加热器207之外的下端向反应管202内导入的沿上下方向延伸的流路，可一体地设于反应管203的外侧表面上。气体供给路233的上端在反应管203的上部通过多个连通孔与反应管203内部连通。气体供给路233的下端直接或间接地连接有气体供给管232a～232c。供给路233的下端附近的水平部分可利用加热器224进行加热。
[0033]在气体供给管232a～232c上，从气流的上游侧起依次分别设有气体源240a～240c、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)241a～241c及作为开闭阀的阀243a～243c。在气体供给管232c的较之阀243c靠下游侧，连接有气体供给管232d，在气体供给管232b的较之阀243b靠下游侧，连接有气体供给管232e，在气体供给管232c的较之阀243c靠下游侧，连接有气体供给管232d。在气体供给管232d、232e上，从气流的上游侧起依次分别设有MFC241d、241e、阀243d、243e。气体供给管232a～232e由例如不锈钢(SUS)等金属材料构成。
[0034]从气体源240a经由MFC241a、阀243a、气体供给管232a向水蒸气发生器260供给例如作为含氧(O)气体的氧化气体作为处理气体。氧化气体可以使用氧、臭氧、水、过氧化氢等。
[0035]从气体源240b经由MFC241b、阀243b、气体供给管232b向水蒸气发生器260供给包含氢元素的气体(含氢气体)。含氢气体可以使用氢(H2)、水、过氧化氢等。
[0036]水蒸气发生器260是来自气体供给管232a及232b的氧化气体与含氢气体反应(燃烧)，将水蒸气等反应产物通过气体供给路233向处理室201内供给。需要说明的是，使反应在处理室201内发生的情况下，水蒸气发生器260并非是必要的。
[0037]从气体源240c经由MFC241c、阀2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.气体清洁方法，其将包含第一金属元素及第二金属元素的污染物质从处理室除去，所述气体清洁方法包括：(a)向所述处理室内不供给含氧气体而供给含氯气体，将所述第一金属元素除去的工序；和(b)向所述处理室内供给所述含氧气体，将所述第二金属元素除去的工序，所述工序(b)在所述工序(a)之后进行。2.如权利要求1所述的气体清洁方法，其还包括：(c)在所述处理室的内表面、配置于所述处理室内的部件、及配置于所述处理室内的用于使所述污染物质附着的假衬底中的至少一者上形成保护氧化膜的工序，所述工序(c)在所述工序(a)之前进行。3.如权利要求1所述的气体清洁方法，其中，所述工序(a)将所述第一金属元素氯化、气化而除去，所述工序(b)将所述第二金属元素氧化、气化而除去。4.如权利要求1所述的气体清洁方法，其中，所述含氯气体为包含HCl气体和非活性气体的混合气体，所述第一金属元素包含Fe、Al、Cr、Ni及Ti中的至少一者。5.如权利要求1所述的气体清洁方法，其中，所述第二金属元素包含Mg、Ca及Na中的至少一者。6.如权利要求1所述的气体清洁方法，其中，所述含氧气体包含O2气体。7.如权利要求1所述的气体清洁方法，其中，所述工序(b)在所述工序(a)之后接续进行。8.如权利要求1所述的气体清洁方法，其中，所述处理室的材质为石英，配置于所述处理室的用于支承衬底的部件的材质为硅、石英或SiC。9.如权利要求4所述的气体清洁方法，其中，所述非活性气体包含N2及Ar中的至少一者。10.如权利要求1所述的气体清洁方法，其中，所述工序(a)及所述工序(b)在所述处理室内配置有用于使所述污染物质附着的假衬底的状态下进行。11.如权利要求1所述的气体清洁方法，其中，所述工序(b)中，以成为对配置于所述处理室内的部件进行被动氧化的氧分压的方式，供给所述含氧气体。12.如权利要求1所述的气体清洁方法，其中，所述工序(a)及所述工序(b)于800℃～1300℃之间的处理温度连续地进行。13.如权利要求1所述的气体清洁方法，其中，所述工序(a)及所述工序(b)重...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林贵皓，中村岩，原田徹，野村久志，堀井贞义，
申请(专利权)人：株式会社国际电气，
类型：发明
国别省市：