[发明专利]用于半导体生产设备的净化气

说明书

                         相关申请的交叉参考

本申请以美国法典第35篇第111(a)款的规定为基础，依据美国法典第35篇第119(e)(1)款，要求获得依美国法典第35篇第111(b)款在2000年9月7日申请的美国临时申请60/230811和2000年12月27日申请的美国临时申请60/261265的权益。

                            技术领域

本发明涉及用于半导体生产设备的净化气。具体而言，本发明涉及用于去除生产半导体或TFT液晶设备的成膜设备或蚀刻设备中的多余沉积物的净化气，该沉积物在成膜或硅、氮化硅、氧化硅、钨等的蚀刻过程中累积了下来；以及使用这种净化气的方法；本发明还涉及一种生产半导体器件的方法，其中包括使用该净化气的净化步骤。

                            背景技术

在用于生产半导体或TFT液晶设备的成膜设备或蚀刻设备中，在成膜或硅、氮化硅、氧化硅、钨等的蚀刻过程中累积的沉积物导致了颗粒的产生，并妨碍了优良的膜的生产，因此，必须必要时去除这些沉积物。

目前采用一种使用由氟化物类型的蚀刻气体(如NF₃、CF₄和C₂F₆)激发的等离子体腐蚀沉积物的方法来去除半导体生产设备中的沉积。但是，使用NF₃的方法存在NF₃昂贵的问题，而使用全氟化烃(如CF₄和C₂F₆)的方法存在蚀刻速率低以及净化效率低的问题。

JP-A-8-60368(本文所用“JP-A”指未审查已公开的日本专利申请)描述了一种使用由F₂、ClF₃、BrF₃和BrF₅中的至少一种以1-50体积％的量与CF₄或C₂F₆混合的净化气的方法。JP-A-10-72672也描述了一种使用以惰性载体气体稀释的F₂作为净化气的方法。但是，这些方法的蚀刻速率和净化效率比使用NF₃作为净化气的方法低些。

JP-A-3-146681描述了一种用于净化的混合气体组合物，其中使用F₂、Cl₂和卤代氟化物中的至少一种以0.05-20体积％的量与NF₃混合来增加蚀刻速率。还已知使用卤代氟化物(如ClF₃)作为净化气的非等离子体净化方法。但是，卤代氟化物非常昂贵，且反应性极强，因此，尽管其净化效率优异，但在操作时得非常小心。此外，卤代氟化物可能损坏半导体生产设备内的设备材料，因此其用途被不利地限制在仅仅一些设备(如CVD设备)中。

因此，常规已知的净化气存在以下问题：

(1)净化效率高的气体昂贵；

(2)除了在某些设备外，该气体不能在其它设备中使用。

而使用价廉的净化气，其问题是蚀刻速率和净化效率低。

本发明是在这些情况下进行的。因此，本发明的一个目的是提供一种确保高蚀刻速率、高净化效率和优异的性价比的净化气和净化方法。本发明的一个目的是提供一种生产半导体器件的方法。

                          发明的简述

本发明者为解决上述问题进行了广泛的研究，发现将SF₆和F₂、NF₃中的一种或两种与惰性气体以一特定的比例混合，可显著地改进蚀刻速率和提高净化效率。而且，本发明者已发现使用含有特定比例的含氧的气体的净化气可进一步提高净化效率。

本发明涉及如下面(1)到(22)所述的用于净化半导体生产设备的净化气，涉及如下面(23)到(32)所述的对半导体设备进行净化的方法，以及如下面(33)到(36)所述的生产半导体器件的方法。