[发明专利]半导体处理用的成膜装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及在半导体晶片等被处理基板上形成硅氮化膜的半导体处理用的成膜装置及其使用方法。

背景技术

所谓半导体处理是指通过在晶片或LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)那样的FPD(Flat Panel Display：平板显示器)用的玻璃基板等被处理基板上，按规定的图形形成半导体层、绝缘层、导电层等，为了在该被处理基板上制造半导体器件或包含与半导体器件连接的布线、电极等的结构物，而实施的各种处理。

在半导体器件的制造工序中，通过CVD(Chemical VaporDeposition：化学气相沉积)等处理，在被处理基板(例如半导体晶片)上进行形成硅氮化膜等薄膜的处理。在这种成膜处理中，如下所述，在半导体晶片上形成薄膜。

首先，利用加热器将热处理装置的处理容器(反应管)加热至规定的装入(load)温度，装入容纳多块半导体晶片的晶舟(wafer boat)。接着，利用加热器将处理容器内加热至规定的处理温度，同时，从排气口排出处理容器内的气体，将处理容器内减压至规定的压力。

接着，将处理容器内维持为规定的温度和压力(继续排气)，同时从处理气体导入管将成膜气体供向处理容器内。例如，在CVD中，当将成膜气体供向处理容器内时，成膜气体起热反应，生成反应生成物。反应生成物堆积在半导体晶片的表面上，在半导体晶片的表面上形成薄膜。

经成膜处理生成的反应生成物不仅堆积(附着)在半导体晶片的表面上，而且作为副生成物膜例如堆积(附着)在处理容器内面或各种夹具等上。当在副生成物膜附着在处理容器内的状态下，继续进行成膜处理时，因构成处理容器的石英和副生成物膜的热膨胀率不同而产生的应力，使石英或副生成物膜部分剥离。这样，产生颗粒，成为降低制造的半导体器件的成品率或使处理装置的零件劣化的原因。

因此，在多次进行成膜处理后，进行处理容器内的清洁。在清洁中，将清洁气体(例如氟和含卤素的酸性气体的混合气体)供向利用加热器被加热至规定温度的处理容器内。附着在处理容器内面等上的副生成物膜被清洁气体干腐蚀除去。在日本专利特开平3-293726号公报中公开有这种清洁方法。

为了抑制颗粒的产生，例如每次在半导体晶片上形成薄膜后洗涤热处理装置内部，最好频繁地洗涤热处理装置。但是，在这种情况下，热处理装置的停机时间多，生产率降低。

发明内容

本发明的目的是提供不降低生产率并且能够抑制颗粒的产生的半导体处理用的成膜装置及其使用方法。

本发明的第一观点为，一种具有处理容器的成膜装置的使用方法，该处理容器具有以选自由石英和碳化硅构成的组中的材料为主成分的内面，该使用方法包括下列工序：在前述处理容器内，进行在制品用的被处理基板上形成硅氮化膜的成膜处理的工序；接着，从前述处理容器卸载前述制品用的被处理基板的工序；然后，将氧化气体供向没有容纳制品用的被处理基板的前述处理容器内，进行使附着在前述处理容器的前述内面上的副生成物膜在从表面至规定深度的部分上变化为氧比氮丰富的状态的氧化处理的工序。

本发明的第二观点为，一种半导体处理用的成膜装置，它具有：容纳被处理基板的处理容器，该处理容器具有以选自由石英和碳化硅构成的组中的材料为主成分的内面；对前述处理容器内进行加热的加热器；对前述处理容器内进行排气的排气系统；将形成硅氮化膜用的成膜气体供向前述处理容器内的成膜气体供给系统；将用于进行副生成物膜的氧化处理用的氧化气体供向前述处理容器内的氧化气体供给系统；对前述处理容器装载或卸载前述被处理基板的机构；和对前述装置的动作进行控制的控制部，对前述控制部加以设定，使其执行以下工序：在前述处理容器内，进行在制品用的被处理基板上形成硅氮化膜的成膜处理的工序；接着，从前述处理容器卸载前述制品用的被处理基板的工序；然后，将氧化气体供向没有容纳制品用的被处理基板的前述处理容器内，进行使附着在前述处理容器的前述内面上的副生成物膜在从表面至规定深度的部分上变化为氧比氮丰富的状态的氧化处理的工序。