JPH06330323A - 半導体装置製造装置及びそのクリーニング方法 - Google Patents

半導体装置製造装置及びそのクリーニング方法

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JPH06330323A
JPH06330323A JP5115898A JP11589893A JPH06330323A JP H06330323 A JPH06330323 A JP H06330323A JP 5115898 A JP5115898 A JP 5115898A JP 11589893 A JP11589893 A JP 11589893A JP H06330323 A JPH06330323 A JP H06330323A
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JP
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gas
vacuum exhaust
exhaust pipe
reaction chamber
quartz tube
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JP5115898A
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Hiroshige Takahashi
広成 高橋
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 減圧ＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を生成す
る半導体装置製造装置及びそのクリーニング方法を得る
ことを目的とする。 【構成】 半導体装置製造装置の石英管３及び真空排気
配管１３に無水ＨＦガス及びＣｌＦ３ガス並びにキャリ
アガスである窒素ガスを３００Ｔorr〜７００Ｔorrの圧
力で導入し、これらの内壁に付着した反応性ガスの堆積
物を除去する。この圧力は、減圧手段であるアスピレー
ター２６を用いて容易に調節することができる。 【効果】 石英管３及び真空排気配管１３の内壁に付着
した反応性ガスの堆積物を除去し、パーティクルを低減
して信頼性の高い半導体装置を製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置製造装置
及びそのクリーニング方法、特に、半導体素子の製造工
程で用いられるシリコン酸化膜生成装置及びそのクリー
ニング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体装置製造装置例えば減圧Ｃ
ＶＤ装置による半導体ウェハの酸化膜生成は、例えばＳ
ｉＨ４ガス及びＮ２Ｏ（一酸化二窒素）ガス等を用い
て、８５０℃程度の温度において行われてきた。しか
し、ＶＬＳＩ（超大規模集積回路）における一層の高集
積化、生産性向上のため、熱処理温度の低温化、酸化膜
生成時の半導体ウエハ処理枚数の大量処理化により、Ｔ
ＥＯＳ（テトラエトキシシラン）ガスを用いたプロセス
が一般的となっている。
【０００３】図５は、ＴＥＯＳガスを用いて酸化膜生成
を行う従来の減圧ＣＶＤ装置を示す概略構成図である。
図において、酸化膜生成が行われる半導体ウエハ例えば
シリコンウエハ１は、石英ボート２に複数枚搭載され、
この石英ボート２は、反応チャンバ例えば石英管３内に
収容されている。石英管３の周囲には、加熱用のヒータ
ー４が設けられている。ＴＥＯＳガスは、ＴＥＯＳガス
供給源５から供給され、流量制御用のマスフローコント
ローラー６及びバルブ７例えばエアーオペレーションバ
ルブを介して、真空フランジ８から石英管３内に導入さ
れる。
【０００４】なお、ＴＥＯＳガスのキャリアガスとして
は、例えば窒素ガスが使用される。窒素ガスは、窒素ガ
ス供給源９例えば窒素ボンベから供給され、マスフロー
コントローラー１０及びバルブ１１を介して、ＴＥＯＳ
ガスと共に石英管３内に導入される。石英管３端部に設
けられた真空フランジ１２には、真空排気配管１３を介
して真空ポンプ例えばロータリーポンプ１４が接続され
ている。なお、真空排気配管１３には、真空排気用メイ
ンバルブ１５及び真空排気用サブバルブ１６が設けられ
ている。
【０００５】従来の減圧ＣＶＤ装置は上述したように構
成され、ＴＥＯＳガスを用いて減圧ＣＶＤ法によりシリ
コンウエハ１に酸化膜を生成する場合、まず、大気圧状
態においてシリコンウエハ１を保持した石英ボート２を
石英管３内にセットする。次に、ロータリーポンプ１４
によって石英管３内を真空状態にするために、真空排気
用サブバルブ１６を開けて徐々に２０Ｔorrまで真空引
きを行う。これは、急激に真空引きを行うと石英管３内
にあるパーティクルを巻き上げてシリコンウエハ１に付
着し、シリコンウエハ１に形成されているパターンに欠
陥が生じる場合があるためである。
【０００６】石英管３内が２０Ｔorrを過ぎた時点で、
真空排気用メインバルブ１５を開ける。さらに、石英管
３内が１０-3Ｔorrになった時点で、ＴＥＯＳガス及び
窒素ガスを石英管３内に導入する。この場合、ＴＥＯＳ
ガスは、ＴＥＯＳガス供給源５からマスフローコントロ
ーラー６により例えば８０ｃｃ／分の流量で流し、窒素
ガスは、窒素ガス供給源９からマスフローコントローラ
ー１０により例えば１００ｃｃ／分の流量で流して真空
フランジ８から石英管３内に導入する。石英管３内は、
ロータリーポンプ１４により０．８Ｔorrの圧力に制御
され、かつヒーター４により７００℃の温度に保持され
た状態で、シリコンウエハ１にＴＥＯＳガスの熱分解に
よるシリコン酸化膜の形成が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したような減圧Ｃ
ＶＤ装置では、ＴＥＯＳガスが分解してシリコン酸化膜
等の堆積物が石英管３の内壁に付着し、このシリコン酸
化膜がパーティクル発生の原因となるという問題点があ
った。また、導入されるＴＥＯＳガスの多くは未反応ガ
スとして真空排気配管１３から排気される。そのため、
高温に保たれている石英管３内を通過したＴＥＯＳガス
は、加熱されていない真空フランジ１２から真空排気配
管１３にかけて冷却され、真空フランジ１２及び真空排
気配管１３内に堆積物を生成させることになる。この堆
積物は、例えばＣＨ3.8Ｓｉ2Ｏ1.7等で示されるものと
推定され、シリコンウエハ１上に酸化膜を形成する時
に、大気圧から真空状態若しくは真空状態から大気圧状
態へと装置内の圧力が変動する時に、パーティクルとな
って舞い上がりシリコンウエハ１表面へ付着する場合が
ある。シリコンウエハ１表面に付着した堆積物のパーテ
ィクルは、ＶＬＳＩの信頼性を低下させるなどの問題点
があった。
【０００８】また、真空排気配管１３に堆積した堆積物
は、真空排気配管１３を装置から取り外して水、フッ酸
等により洗浄して除去していたが、真空排気配管１３を
取り外す際に堆積物が配管から剥離してパーティクル生
成の原因となったり、真空排気配管１３の清浄作業を例
えば１週間に１度程度と頻繁に行わなければならず、真
空排気配管１３の清浄作業に手数が掛かるという問題点
もあった。
【０００９】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、半導体製造装置の反応チャンバ及
び真空排気配管の内壁に付着した堆積物を除去し、信頼
性の高い半導体装置を製造することができる半導体装置
製造装置及びそのクリーニング方法を得ることを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項第１項
に係る発明は、半導体ウエハを収容する反応チャンバ
と、上記反応チャンバに接続され上記反応チャンバ内に
反応性ガスを導入する反応性ガス導入手段と、上記反応
チャンバに接続された真空排気配管と、上記真空排気配
管に接続され上記反応チャンバ及び上記真空排気配管内
を排気する真空排気手段と、上記反応チャンバ及び上記
真空排気配管の少なくとも一方に接続されこれらの反応
チャンバ又は真空排気配管に無水ＨＦガスを導入する無
水ＨＦガス導入手段と、上記反応チャンバ及び上記真空
排気配管の少なくとも一方に接続されこれらの反応チャ
ンバ又は真空排気配管にハロゲン間化合物ガスを導入す
るハロゲン間化合物ガス導入手段と、上記反応チャンバ
及び上記真空排気配管の少なくとも一方に接続されこれ
らの反応チャンバ又は真空排気配管にキャリアガスを導
入するキャリアガス導入手段とを備えたものである。
【００１１】この発明の請求項第２項に係る発明は、請
求項第１項の半導体装置製造装置における反応チャンバ
及び真空排気配管内を所定の減圧状態にする減圧手段を
真空排気配管に並列に設けたものである。
【００１２】この発明の請求項第３項に係る発明は、半
導体ウエハを収容する反応チャンバ又はこの反応チャン
バに接続された真空排気配管に、無水ＨＦガス及びハロ
ゲン間化合物ガス並びにキャリアガスを導入することに
よって、上記反応チャンバ又は上記真空排気配管の内壁
に付着した反応性ガスの堆積物を除去するものである。
【００１３】この発明の請求項第４項に係る発明は、請
求項第３項の半導体装置製造装置のクリーニング方法に
おいて、無水ＨＦガス及びハロゲン間化合物ガス並びに
キャリアガスを３００Ｔorr〜７００Ｔorrの範囲の圧力
で反応チャンバ又は真空排気配管に導入するものであ
る。
【００１４】
【作用】この発明の請求項第１項においては、無水ＨＦ
ガス及びハロゲン間化合物ガスをキャリアガスと共に反
応チャンバ又は真空排気配管に導入し、無水ＨＦガス及
びハロゲン間化合物ガスが反応チャンバ又は真空排気配
管の内壁に付着した堆積物と反応して堆積物を気体状に
して除去し、堆積物のパーティクルが半導体ウエハに付
着するのを防止する。
【００１５】この発明の請求項第２項においては、反応
チャンバ及び真空排気配管内を所定の減圧状態に維持し
て半導体装置製造装置のクリーニングを行う。
【００１６】この発明の請求項第３項においては、無水
ＨＦガス及びハロゲン間化合物ガスをキャリアガスと共
に反応チャンバ又は真空排気配管に導入し、無水ＨＦガ
ス及びハロゲン間化合物ガスが反応チャンバ又は真空排
気配管の内壁に付着した堆積物と反応して堆積物を気体
状にして除去し、反応チャンバ又は真空排気配管内を清
浄にする。
【００１７】この発明の請求項第４項においては、無水
ＨＦガス及びハロゲン間化合物ガス並びにキャリアガス
を所定の圧力で反応チャンバ及び真空排気配管の少なく
とも一方に導入し、反応チャンバ又は真空排気配管の内
壁に付着した堆積物のエッチングレートを高め、クリー
ニングを迅速にする。
【００１８】
【実施例】
実施例１．図１は、この発明の実施例１による半導体装
置製造装置例えば減圧ＣＶＤ装置の概略構成図である。
なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示してい
る。図において、減圧ＣＶＤ装置の反応チャンバは、石
英管３及びその両端の真空フランジ８、１２により構成
され、石英管３の内部には石英ボート２に搭載された複
数枚のシリコンウェハ１が収容されている。石英管３の
一方の真空フランジ８には、バルブ３２を介して窒素ガ
ス供給源９、ＴＥＯＳガス供給源５、無水ＨＦガス供給
源１７及びＣｌＦ３ガス供給源１８がそれぞれ接続され
ている。キャリアガス導入手段は窒素ガス供給源９、マ
スフローコントローラー１０、バルブ１１、３２、３
３、配管３２ａ、３３ａにより構成され、反応性ガス導
入手段はＴＥＯＳガス供給源５、マスフローコントロー
ラー６、バルブ７、３２、配管３２ａにより構成され
る。
【００１９】減圧ＣＶＤ装置をクリーニングする時に用
いるガスとしては、無水ＨＦガス及びハロゲン間化合物
ガス例えばＣｌＦ３ガスが用いられる。これらのガスの
流量調節並びに導入、停止は、それぞれマスフローコン
トローラー１９、２０並びにバルブ２１、２２例えばエ
アーオペレーションバルブによって行われる。無水ＨＦ
ガス導入手段は無水ＨＦガス供給源１７、マスフローコ
ントローラー１９、バルブ２１、３２、３３及び配管３
２ａ、３３ａにより構成され、ハロゲン間化合物ガス導
入手段はＣｌＦ３ガス供給源１８、マスフローコントロ
ーラー２０、バルブ２２、３２、３３、配管３２ａ、３
３ａにより構成される。
【００２０】石英管３の他方の真空フランジ１２には、
真空排気配管１３が接続され、この真空排気配管１３は
真空排気用メインバルブ１５を介して真空排気手段であ
るロータリーポンプ１４に接続されている。なお、真空
排気配管１３には、配管内の圧力を測定する真空計２３
ａが設けられており、ロータリーポンプ１４の下流側に
は、無水ＨＦガス等の有害なガスを回収する有害ガス回
収装置５０が設けられている。また、真空フランジ８に
は、石英管３内の真空度を測定する真空計２３が設けら
れており、真空フランジ１２には、無水ＨＦガス及びＣ
ｌＦ３ガスを検知するガス検知器２４が設けられてい
る。
【００２１】上述したように構成された減圧ＣＶＤ装置
では、従来装置と同様に、シリコンウエハ１にシリコン
酸化膜を形成する。すなわち、窒素ガス供給源９及びＴ
ＥＯＳガス供給源５から所定流量で石英管３内に導入さ
れた窒素ガス及びＴＥＯＳガスは、ロータリーポンプ１
４により０．８Ｔorr程度の圧力に制御され、石英管３
内はヒーター４により７００℃程度の温度に維持された
状態で、石英管３内に配置されたシリコンウエハ１にＴ
ＥＯＳガスの熱分解によりシリコン酸化膜の形成が行わ
れる。
【００２２】この時、石英管３の内壁はヒーター４によ
り加熱されているため、ＴＥＯＳガスが熱分解してシリ
コン酸化膜が石英管３の内壁にも付着する。石英管３の
内壁に付着したシリコン酸化膜は、上述したようにパー
ティクルの原因となるので望ましくない。また、ＴＥＯ
Ｓガスの多くは未反応ガスとして真空排気配管１３から
排気される。しかし、この未反応ガスは、真空フランジ
１２から真空排気配管１３で急冷されることにより、真
空排気配管１３の内壁に上述のように堆積物を生じる。
この堆積物は、次回にシリコン酸化膜をシリコンウエハ
１上に形成させる過程において、石英管３内を大気圧か
ら減圧状態若しくは減圧状態から大気圧状態へと圧力変
化を生じる時に、石英管３内へ舞い上がりシリコンウエ
ハ１表面へパーティクルとして付着する。
【００２３】次に、上記堆積物を無水ＨＦガス及びＣｌ
Ｆ３ガスにより清浄にするクリーニング操作を説明す
る。この実施例１では、減圧ＣＶＤ装置の石英管３と真
空排気配管１３とを共にクリーニングする場合について
説明する。まず、石英管３内をロータリーポンプ１４に
より真空状態にするために、大径の真空排気用メインバ
ルブ１５を閉じて小径の真空排気用サブバルブ１６を開
け、徐々に２０Ｔorrまで真空引きを行う。石英管３内
が２０Ｔorrを過ぎた時点で、真空排気用メインバルブ
１５も開け、石英管３内の圧力を真空計２３により測定
して圧力が１０-３Ｔorrになったところで、真空排気用
メインバルブ１５及び真空排気用サブバルブ１６を閉じ
ると共に、バルブ１１、３２を開けて窒素ガス供給源９
から窒素ガスを石英管３内に導入する。この時、バルブ
３３や他のガスを導入させるバルブ７、２１、２２は閉
じておく。
【００２４】石英管３内の圧力が５００Ｔorrになった
ところで、ロータリーポンプ１４を作動させ、真空排気
用メインバルブ１５を開け真空排気用サブバルブ１６を
微調整することにより、窒素ガスが流れ続けている石英
管３内の圧力を５００Ｔorrに維持する。また、ヒータ
ー４によって石英管３内の温度を７００℃に保つ。な
お、この圧力の調整は、ロータリーポンプ１４の手前に
ニードルバルブを設けることによって、真空排気用メイ
ンバルブ１５及び真空排気用サブバルブ１６と併用して
行ってもよい。また、他の真空ポンプをロータリーポン
プ１４と併用してもよい。
【００２５】石英管３内の窒素ガスの圧力を５００Ｔor
rに維持して２０分程度流し続け窒素ガスの圧力が安定
となった状態で、バルブ２１、２２を開いて無水ＨＦガ
ス及びＣｌＦ３ガスを石英管３内に導入し、石英管３及
び真空フランジ１２並びに真空排気配管１３のクリーニ
ングを行う。無水ＨＦガス及びＣｌＦ３ガスは、それぞ
れマスフローコントローラー１９、２０により流量制御
を行い、窒素ガスの流量を例えば４リットル／分、無水
ＨＦガス及びＣｌＦ３ガスの合計の流量を例えば１リッ
トル／分とする。クリーニング時の窒素ガス、無水ＨＦ
ガス及びＣｌＦ３ガスの全圧は、好適には３００Ｔorr
〜７００Ｔorr、さらに好適には５００Ｔorr〜６００Ｔ
orrの範囲であり、クリーニングは例えば２時間程度行
う。
【００２６】石英管３内の圧力が３００Ｔorr以下であ
ると、エッチングレートが非常に低くなるため、エッチ
ングレートを実用的な値にまで高めるためには上記全圧
を３００Ｔorr以上とすることが必要である。また、無
水ＨＦガス及びＣｌＦ３ガスの濃度が高すぎると、配管
等を腐食するので、上記全圧を７００Ｔorr以下とする
ことが望ましい。また、無水ＨＦガス及びＣｌＦ３ガス
の合計混合量は、窒素ガスに対して好適には１０％〜２
０％である。また、ＣｌＦ３ガスは、無水ＨＦガスに対
して好適には５％以下の割合で混合する。堆積物のエッ
チングレートは、上記流量で７００℃、５００Ｔorrの
条件下で約１．５％／分である。ここにエッチングレー
ト（％／分）とは、エッチングによって減少した試料の
重さ（ｇ）／エッチング前の試料の重さ（ｇ）×１００
／エッチング時間（分）で表される。
【００２７】以上のクリーニングによって、真空排気配
管１３の内壁に付着した堆積物例えばＣＨ3.8Ｓｉ2Ｏ
1.7は、反応式ＣＨ3.8Ｓｉ2Ｏ1.7＋８ＨＦ→ＣＨ4＋
１．７Ｈ2Ｏ＋２ＳｉＦ4＋２．２Ｈ2によって除去され
る。また、石英管３の内壁に付着した堆積物例えばＳｉ
Ｏ２は、反応式２ＳｉＯ２＋３ＣｌＦ３→ＳｉＦ４＋Ｓ
ｉＣｌ４＋４Ｆ２＋２Ｏ２によって除去される。また、
これらの反応式により発生した有害ガスや無水ＨＦガス
等は、有害ガス回収装置５０により回収される。このよ
うに、反応チャンバ及び真空排気配管の内壁に付着した
堆積物を共に除去することができ、無水ＨＦガスにＣｌ
Ｆ３ガスを添加することによりクリーニング効果を高め
ることができる。
【００２８】実施例２．図２は、この発明の実施例２に
よる半導体装置製造装置例えば減圧ＣＶＤ装置の概略構
成図である。図において、真空排気配管１３には、減圧
手段例えばアスピレーター２６がバルブ２５を介して真
空排気配管１３に並列に設けられている。このアスピレ
ーター２６の拡大断面構造を図３に示す。アスピレータ
ー２６に接続された配管２７には、バルブ２８を介して
窒素ガス供給源２９が接続されており、供給される窒素
ガスの流量は、フローメーター３０及びレギュレーター
３１により調節される。なお、アスピレーター２６の下
流側には、無水ＨＦガス等の有害なガスを回収する有害
ガス回収装置５０が設けられている。また、配管２７に
は、窒素ガス供給源２９からの窒素ガスをフローメータ
ー３０を介さずに直接アスピレーター２６に供給するた
めのバルブ３４が接続されている。
【００２９】次に、減圧手段を用いて減圧ＣＶＤ装置の
石英管３と真空排気配管１３とを共にクリーニングす
る。まず、石英管３内をロータリーポンプ１４により真
空状態にするために、真空排気用メインバルブ１５、バ
ルブ２５を閉じて真空排気用サブバルブ１６を開け、徐
々に２０Ｔorrまで真空引きを行う。石英管３内が２０
Ｔorrを過ぎた時点で、真空排気用メインバルブ１５も
開け、石英管３内の圧力を真空計２３により測定して圧
力が１０-３Ｔorrになったところで、真空排気用メイン
バルブ１５及び真空排気用サブバルブ１６を閉じると共
に、バルブ１１、３２を開けて窒素ガス供給源９から窒
素ガスを石英管３内に導入する。この時、バルブ３３や
他のガスを導入させるバルブ７、２１、２２は閉じてお
く。石英管３内の圧力が５００Ｔorrになったところ
で、バルブ２５及び２８を開き、窒素ガス供給源２９か
ら窒素ガスを配管２７に導入することによってアスピレ
ーター２６を作動させ、窒素ガスが流れ続けている石英
管３内の圧力を５００Ｔorrに維持する。また、ヒータ
ー４によって石英管３内の温度を７００℃に保つ。
【００３０】石英管３内の窒素ガスの圧力を５００Ｔor
rに維持して２０分程度流し続け窒素ガスの圧力が安定
となった状態で、バルブ２１、２２を開いて無水ＨＦガ
ス及びＣｌＦ３ガスを石英管３内に導入し、石英管３及
び真空フランジ１２並びに真空排気配管１３のクリーニ
ングを行う。無水ＨＦガス及びＣｌＦ３ガスは、それぞ
れマスフローコントローラー１９、２０により流量制御
を行い、窒素ガスの流量を例えば４リットル／分、無水
ＨＦガス及びＣｌＦ３ガスの合計の流量を例えば１リッ
トル／分とする。クリーニング時の窒素ガス、無水ＨＦ
ガス及びＣｌＦ３ガスの全圧は、実施例１と同様に好適
には３００Ｔorr〜７００Ｔorr、さらに好適には５００
Ｔorr〜６００Ｔorrの範囲であり、クリーニングは例え
ば２時間程度行う。以上のクリーニングによって、石英
管３及び真空排気配管１３の内壁に付着した堆積物は、
実施例１と同様に除去される。また、有害ガスは有害ガ
ス回収装置５０により回収される。
【００３１】次いで、クリーニング終了後、バルブ２
１、２２を閉めて無水ＨＦガス及びＣｌＦ３ガスの供給
を止め、バルブ１１を開け圧力５００Ｔorrの窒素ガス
によって石英管３、真空排気配管１３のパージを行う。
次に、バルブ２８を閉じてバルブ３４を開けることによ
り、窒素ガスをフローメーター３０等を介さずに直接勢
い良くアスピレーター２６に供給することにより、短時
間で石英管３内の圧力を５０Ｔorrにする。その後、バ
ルブ３４を閉め、石英管３内の窒素ガス圧力を増加させ
る。窒素ガスの圧力が６００Ｔorrになったらバルブ３
４を開け、再度石英管３内を５０Ｔorrの圧力にする。
この操作によって、石英管３及び真空排気配管１３内を
速やかに窒素ガスで置換することができる。次に、バル
ブ３４を閉め、真空排気用メインバルブ１５を開け、ロ
ータリーポンプ１４により石英管３内を１０-3Ｔorrの
圧力にする。この状態で２０分程度維持し、無水ＨＦガ
ス及びＣｌＦ３ガスの濃度が１０ｐｐｍ以下となってい
ることをガス検知器２４で確認した後、真空排気用メイ
ンバルブ１５を閉じ、バルブ１１を開けて大気圧になる
まで窒素ガスを石英管３内に導入する。
【００３２】次に、シリコンウェハ１に酸化膜を形成す
るバッチ処理による操作を２回、３回と繰り返し、シリ
コンウエハ１表面に付着した０．３μｍ以上のパーティ
クル数を測定しその結果を図４に示した。クリーニング
を行わずにシリコンウェハ１に酸化膜を形成した場合に
は、パーティクル数は２００個であった。しかし、クリ
ーニング後にシリコンウェハ１に酸化膜を形成した場
合、１回目の酸化膜形成後のパーティクル数は５個、同
様に２回目は３個、３回目は４個であり、パーティクル
数は非常に減少した。このような結果は、従来の薬液に
よるクリーニングに匹敵するものである。
【００３３】実施例３．この実施例では、減圧ＣＶＤ装
置の真空排気配管１３だけを真空排気手段を用いてクリ
ーニングする場合について説明する。まず、図１におい
て、バルブ４６を閉じると共に、バルブ１１、３３を開
けて窒素ガス供給源９から窒素ガスを直接真空排気配管
１３に導入する。この時、バルブ３２や他のガスを導入
させるバルブ７、２１及び２２は閉じておく。
【００３４】真空排気配管１３内の窒素ガスの圧力が５
００Ｔorrになったところで、真空排気用メインバルブ
１５を開け真空排気用サブバルブ１６を微調整すること
により、窒素ガスが流れ続けている真空排気配管１３内
の圧力をロータリーポンプ１４によって５００Ｔorrに
維持する。この圧力の調整は、実施例１と同様にニード
ルバルブや他の真空ポンプを併用できる。その後、バル
ブ２１、２２を開けて無水ＨＦガス及びＣｌＦ３ガスを
真空排気配管１３内に流し、約５００Ｔorrの圧力で真
空排気配管１３のクリーニングを行う。クリーニングを
行った後、バルブ２１、２２を閉めて無水ＨＦガス及び
ＣｌＦ３ガスの供給を止めた後、窒素ガス供給源９から
の窒素ガスにより５００Ｔorrの圧力で真空排気配管１
３のパージを行い、真空排気配管１３のクリーニングは
終了する。なお、真空排気配管１３内を流れた有害なガ
スは、有害ガス回収装置５０により回収される。このよ
うに、堆積物の付着し易い真空排気配管１３を単独で重
点的にクリーニングすることができる。
【００３５】実施例４．この実施例では、減圧ＣＶＤ装
置の真空排気配管１３だけを減圧手段を用いてクリーニ
ングする場合について説明する。まず、図２において、
バルブ４６を閉じると共に、バルブ１１、３３を開けて
窒素ガス供給源９から窒素ガスを直接真空排気配管１３
に導入する。この時、バルブ３２や他のガスを導入させ
るバルブ７、２１及び２２は閉じておく。
【００３６】真空排気配管１３内の窒素ガスの圧力が５
００Ｔorrになったところで、バルブ２５及び２８を開
き、窒素ガス供給源２９から窒素ガスを配管２７に導入
することによってアスピレーター２６を作動させ、窒素
ガスが流れ続けている真空排気配管１３内の窒素ガスの
圧力を５００Ｔorrに維持する。その後、バルブ２１、
２２を開けて無水ＨＦガス及びＣｌＦ３ガスを真空排気
配管１３内に流し、約５００Ｔorrの圧力で真空排気配
管１３のクリーニングを行う。クリーニングを行った
後、バルブ２１、２２を閉めて無水ＨＦガス及びＣｌＦ
３ガスの供給を止めた後、窒素ガス供給源９からの窒素
ガスにより５００Ｔorrの圧力で真空排気配管１３のパ
ージを行い、真空排気配管１３のクリーニングは終了す
る。なお、真空排気配管１３内を流れた有害なガスは、
有害ガス回収装置５０により回収される。このように、
堆積物の付着し易い真空排気配管１３を単独で重点的に
クリーニングすることができる。
【００３７】実施例５．図１及び図２では、ヒーター４
が配置されているヒーターゾーンより石英管３の方が長
いので、真空フランジ８、１２の近傍の石英管３両端部
の温度が低くなり堆積物が付着し易い。これを回避する
ために、図５に示すように、石英管３の両端部に真空室
３５を形成したものを半導体装置製造装置に使用するこ
とができる。これによって、石英管４０の両端部におけ
る保温性が向上し、堆積物の付着を極力抑えることがで
きる。なお、真空室３５の中に例えば石英ウール３６を
収容することも可能であり、真空室３５部分の熱容量を
増大させることができる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の請求項
第１項は、半導体ウエハを収容する反応チャンバと、上
記反応チャンバに接続され上記反応チャンバ内に反応性
ガスを導入する反応性ガス導入手段と、上記反応チャン
バに接続された真空排気配管と、上記真空排気配管に接
続され上記反応チャンバ及び上記真空排気配管内を排気
する真空排気手段と、上記反応チャンバ及び上記真空排
気配管の少なくとも一方に接続されこれらの反応チャン
バ又は真空排気配管に無水ＨＦガスを導入する無水ＨＦ
ガス導入手段と、上記反応チャンバ及び上記真空排気配
管の少なくとも一方に接続されこれらの反応チャンバ又
は真空排気配管にハロゲン間化合物ガスを導入するハロ
ゲン間化合物ガス導入手段と、上記反応チャンバ及び上
記真空排気配管の少なくとも一方に接続されこれらの反
応チャンバ又は真空排気配管にキャリアガスを導入する
キャリアガス導入手段とを備えたので、排気系配管を取
り外して別途にクリーニングする必要がなく、反応チャ
ンバ及び真空排気配管の内壁に付着した堆積物を除去し
てシリコン酸化膜形成時に堆積物のパーティクルが半導
体ウエハに付着するのを防止でき、信頼性の高い半導体
装置を製造できる半導体装置製造装置が得られるという
効果を奏する。
【００３９】この発明の請求項第２項は、請求項第１項
の半導体装置製造装置に反応チャンバ及び真空排気配管
内を所定の減圧状態にする減圧手段を設けたので、半導
体装置製造装置のクリーニング時に反応チャンバ又は真
空排気配管内のガスの圧力を容易に調節することができ
ると共に、窒素ガスによる反応チャンバ及び真空排気配
管内のパージを迅速に行うことができるいう効果を奏す
る。
【００４０】この発明の請求項第３項は、半導体ウエハ
を収容する反応チャンバ又はこの反応チャンバに接続さ
れた真空排気配管に、無水ＨＦガス及びハロゲン間化合
物ガス並びにキャリアガスを導入することによって、上
記反応チャンバ又は上記真空排気配管の内壁に付着した
反応性ガスの堆積物を除去するので、堆積物の付着し易
い真空排気配管を単独で重点的にクリーニングする等が
可能であり、効率的に半導体装置製造装置のクリーニン
グを行うことができ、反応チャンバ又は真空排気配管の
内壁に付着した堆積物を除去してシリコン酸化膜形成時
に半導体ウエハに付着する堆積物のパーティクルが発生
するのを防止でき、信頼性の高い半導体装置が得られる
という効果を奏する。
【００４１】この発明の請求項第４項は、請求項第３項
の半導体装置製造装置のクリーニング方法において、無
水ＨＦガス及びハロゲン間化合物ガス並びにキャリアガ
スを３００Ｔorr〜７００Ｔorrの範囲の圧力で反応チャ
ンバ又は真空排気配管に導入するので、反応チャンバ及
び真空排気配管の内壁に付着した堆積物のエッチングレ
ートを高めてクリーニングを迅速に行うことができると
いう効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１及び３による減圧ＣＶＤ装
置を示す概略構成図である。
【図２】この発明の実施例２及び４による減圧ＣＶＤ装
置を示す概略構成図である。
【図３】図２に示した減圧ＣＶＤ装置のアスピレーター
を示す拡大断面図である。
【図４】この発明の実施例２により減圧ＣＶＤ装置のク
リーニングを行った後にシリコンウェハに酸化膜を形成
した回数と、シリコンウェハ表面に付着したパーティク
ル数との関係を示す線図である。
【図５】この発明の実施例５による減圧ＣＶＤ装置の石
英管を示す側断面図である。
【図６】従来の減圧ＣＶＤ装置を示す概略構成図であ
る。
【符号の説明】
１ シリコンウェハ ２ 石英ボード ３ 石英管 ４ ヒーター ５ ＴＥＯＳガス供給源 ６、１０、１９、２０ マスフローコントローラー ７、１１、２１、２２、２５、２８、３２、３３、３
４、４６ バルブ ８、１２ 真空フランジ ９、２９ 窒素ガス供給源 １３ 真空排気配管 １４ ロータリーポンプ １５ 真空排気用メインバルブ １６ 真空排気用サブバルブ １７ 無水ＨＦガス供給源 １８ ＣｌＦ３ガス供給源 ２３ 真空計 ２４ ガス検知器 ２６ アスピレーター ２７ 配管 ３０ フローメーター ３１ レギュレーター ３２ａ、３３ａ 配管 ３５ 真空室 ３６ 石英ウール ４０ 石英管 ５０ 有害ガス回収装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体ウエハを収容する反応チャンバ
    と、 上記反応チャンバに接続され上記反応チャンバ内に反応
    性ガスを導入する反応性ガス導入手段と、 上記反応チャンバに接続された真空排気配管と、 上記真空排気配管に接続され上記反応チャンバ及び上記
    真空排気配管内を排気する真空排気手段と、 上記反応チャンバ及び上記真空排気配管の少なくとも一
    方に接続されこれらの反応チャンバ又は真空排気配管に
    無水ＨＦガスを導入する無水ＨＦガス導入手段と、 上記反応チャンバ及び上記真空排気配管の少なくとも一
    方に接続されこれらの反応チャンバ又は真空排気配管に
    ハロゲン間化合物ガスを導入するハロゲン間化合物ガス
    導入手段と、 上記反応チャンバ及び上記真空排気配管の少なくとも一
    方に接続されこれらの反応チャンバ又は真空排気配管に
    キャリアガスを導入するキャリアガス導入手段とを備え
    たことを特徴とする半導体装置製造装置。
  2. 【請求項２】 反応チャンバ及び真空排気配管内を所定
    の減圧状態にする減圧手段を上記真空排気配管に並列に
    設けたことを特徴とする請求項第１項記載の半導体装置
    製造装置。
  3. 【請求項３】 半導体ウエハを収容する反応チャンバ又
    はこの反応チャンバに接続された真空排気配管に、無水
    ＨＦガス及びハロゲン間化合物ガス並びにキャリアガス
    を導入することによって、上記反応チャンバ又は上記真
    空排気配管の内壁に付着した反応性ガスの堆積物を除去
    することを特徴とする半導体装置製造装置のクリーニン
    グ方法。
  4. 【請求項４】 無水ＨＦガス及びハロゲン間化合物ガス
    並びにキャリアガスを、３００Ｔorr〜７００Ｔorrの範
    囲の圧力で反応チャンバ又は真空排気配管に導入するこ
    とを特徴とする請求項第３項記載の半導体装置製造装置
    のクリーニング方法。
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