发明名称 热处理装置及其清洁方法
摘要 装置半导体晶片(15)于反应管(ll)中,并经由排放管(63)对反应管(ll)抽气,同时供应氨及二氯矽烷于反应管(ll)中。由氨及二氯矽烷之反应沉积氮化矽薄膜于欲热处理之目的物上。其后,供应 TEOS于反应管(ll)中,同时经由排放管(63)对反应管(ll)。由分解TEOS而沉积氧化矽薄膜于目的物上。其上构制有氮化矽薄膜及氧化矽薄膜之叠层之半导体晶片自反应管(ll)中卸下。然后,由引导氟化氢于排放管(63)及反应管(ll)中,以移去附着于其中之反应产物,从而清洁该等管。排放管(63)之顶端分开为二通气口(71,72),使用任一来排放制造薄膜时之废气,及使用另一来放出清洁该等管用之HF气体。
申请公布号 TW463257 申请公布日期 2001.11.11
申请号 TW088120737 申请日期 1999.11.26
申请人 东京威力科创股份有限公司 发明人 齐藤幸正;村田等;山本 博之
分类号 H01L21/302;H01L21/31 主分类号 H01L21/302
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种热处理装置,包含: 一反应管(11),此可包含欲热处理之一目的物(15); 一排放管(61,63),其一端连接至反应管(11),用以排放 反应管中所含之气体; 一反应气体供应管(31),此引导进入反应管(11)中,用 以供应反应气体进入反应管中; 一HF气体供应部份,此包含 一HF管(33),连接至氟化氢之气源(35d), 一HF阀(VB6),此控制由气源(35d)供应氟化氢,且此安 排于HF管(33)中,及 一入口(64),用以引导由气源(35d)经HF管所供应之氟 化氢进入排放管及/或反应管中, 其中,打开HF阀,及引导氟化氢气体自气源进入排放 管及/或反应管中,从而清洁排放管及/或反应管之 内部。2.如申请专利范围第1项所述之热处理装置, 其中: 排放管(61,63)之另一端分开为一第一及第二通气口 ;及 一阀(69)安排于第一及第二通气口之间,当排放HF气 体时,引导废气进入第二通气口中,及当无HF气体排 放时,引导废气进入第一通气口中。3.如申请专利 范围第1项所述之热处理装置,另包含: 多个陷阱(TRP1,TRP2),此等安排于排放管上,且此等移 去排放管内之反应产物;及 一压力控制阀(CV),此安排于多个陷阱之间,且此维 持反应管(11)及排放管(61,63)内之压力于可选择之 値。4.如申请专利范围第1项所述之热处理装置,其 中: 反应管(11)包含一内管(13),其上端开放,及一外管(12 ),此以预定之间隔包围内管,且其上端封闭;及 该入口(64a)引导HF气体进入内管(13)中,及该排放管( 61,63)连接至外管(12),及排放来自内管及外管间之 空隙中之气体。5.如申请专利范围第1项所述之热 处理装置,其中: 排放管(61,63)包含至少一弯曲部份;及 入口(64b)安排于气流径路之上游方,并邻近排放管( 63)之弯曲部份。6.如申请专利范围第3项所述之热 处理装置,其中,入口(64c)安排于与反应管相对之气 流径路之上游方,并邻近排放管之陷阱(TRP1)。7.如 申请专利范围第1项所述之热处理装置,其中: 反应气体供应管(31)引导烷氧基矽烷进入反应管中 ,以形成氧化矽薄膜于目的物(15)上,及/或引导氨及 矽化合物于反应管中,以形成氮化矽薄膜于目的物 上;及 反应管由分解烷氧基矽烷而制造氧化矽薄膜于目 的物上,及/或由氨与矽化合物之反应而制造氮化 矽薄膜于目的物上。8.如申请专利范围第7项所述 之热处理装置,其中,该排放管包含: 一SiO2产物陷阱(TRP1),在排放管中,此移去排放管内 由分解烷氧基矽烷所产生之反应产物; 一SiN产物陷阱(TRP2),此移去排放管内由氨及矽化合 物之反应所产生之反应产物;及 一加热器(65),此加热SiO2产物陷阱于100至150℃范围 中。9.如申请专利范围第8项所述之热处理装置,包 含压力控制阀(CV),用以由控制排放管之气流径路 之打开程度,维持排放管内之压力于一可选择値, 及加热器(65)加热SiO2产物陷阱及SiN产物陷阱间之 压力控制阀。10.如申请专利范围第3项所述之热处 理装置,其中,压力控制阀维持排放管中之压力于10 kPa或更大之压力値。11.如申请专利范围第1项所述 之热处理装置,另包含一加热器,此加热排放管至 自100至150℃范围之一温度。12.如申请专利范围第1 项所述之热处理装置,另包含一压力控制器,此控 制排放管内之氟化氢之压力波动。13.如申请专利 范围第12项所述之热处理装置,其中,压力控制器控 制排放管内之压力波动于0.1kPa至30kPa间之范围。14 .如申请专利范围第12项所述之热处理装置,其中压 力控制器控制排放管内之压力波动,俾压力为10kPa 或更高之周期及压力低于10kPa之周期重复循环,且 可获得较之压力低于10kPa之周期为长之压力为10kPa 或更高之周期。15.如申请专利范围第1项所述之热 处理装置,另包含: 一涤净气体供应部份,此供应涤净气体进入排放管 及/或反应管中;及 一排放装置,此连接至排放管, 其中,在HF气体供应部份停止供应氟化氢后,涤净气 体供应部份及排放装置重复多个循环,重复排放及 供应涤净气体进入排入管及/或反应管中,及 反应气体供应管在多个循环之期间中供应反应气 体。16.如申请专利范围第15项所述之热处理装置, 其中: 反应气体供应管供应烷氧基矽烷,作为薄膜形成气 体;及 涤净气体供应部份供应氮气,作为涤净气体。17.一 种清洁热处理装置中所含之一反应管及连接于反 应管之一排放管之至少之一之方法,该方法包括: 一载入步骤,用以载入欲热处理之一目的物(15)于 反应管(11)中; 一第一薄膜形成步骤,用以由供应第一反应气体于 反应管(11)中,以制造一第一薄膜(SiO2)于目的物(11) 上; 一第二薄膜形成步骤,用以在停止供应第一反应气 体于反应管中后,并供应与第一反应气体不同之第 二反应气体,制造一第二薄膜(SiN)于目的物上;及 一清洁步骤,用以移去第一薄膜形成步骤中所产生 之产物及第二薄膜形成步骤中所产生之产物,此等 附着于反应管及排放管之至少之一中,由排放反应 管中所含之气体通过排放管,及供应氟化氢气体进 入反应管及排放管之至少之一中来执行。18.如申 请专利范围第17项所述之方法,包括: 一升起步骤,用以升起反应管之温度,并加热排放 管于100至200℃之范围;及 一维持步骤,用以维持排放管内之压力于10kPa至30 kPa间之范围。19.如申请专利范围第17项所述之方 法,包括一清洁步骤,用以清洁反应管及排放管之 至少之一,由供应氟化氢气体于其中,同时控制排 放管内之压力波动于0.1kPa及3kPa间之范围中来执行 。20.如申请专利范围第17项所述之方法,包括一控 制步骤,用以控制排放管内之压力波动,俾压力为10 kpa或更高之周期及压力低于10kpa之周期动复循环, 及可获得较之压力低于10kpa之周期为长之压力为10 kpa或更高之周期。21.如申请专利范围第17项所述 之方法,包括: 一移去步骤,用以由陷阱移去在排放管之多个位置 中所排放之杂质;及 一控制步骤,用以由控制排放管之气流径路之打开 程度,控制多个陷阱间之位置中之氟化氢气体之压 力。22.如申请专利范围第17项所述之方法,该方法 包括一移去步骤,用以由如下移去氟化氢气体; 在停止供应氟化氢气体后,使排放管减压; 在重复供应涤净气体及使排放管减压特定次数后, 供应薄膜形成气体于反应管及排放管之至少之一 中;及 再重复供应涤净气体及使排放管减压特定之次数 。23.如申请专利范围第22项所述之方法,其中: 涤净气体为氮气所构成;及 薄膜形成气体包含烷氧基矽烷。24.如申请专利范 围第17项所述之方法,其中: 薄膜形成步骤包括由分解烷氧基矽烷而制造氧化 矽薄膜于欲热处理之目的物上; 第二薄膜形成步骤包括由氨及矽化合物之反应制 造氮化矽薄膜于目的物上; 清洁步骤包括通过排放管对反应管抽气之步骤,及 供应氟化氢进入反应管及排放管之至少之一中,从 而移去由分解烷氧基矽烷所产生之反应产物及由 氨及矽化合物之反应所产生之反应产物之步骤,该 二者附着于反应管及排放管之至少之一中。图式 简单说明: 第一图显示本发明之第一实施例之垂直热处理装 置之结构; 第二图显示第一图所示之垂直热处理装置,热处理 用之一晶片船自其中卸下; 第三图示范显示一状态,其中,排放反应管中所含 之微粒; 第四图显示当清洁反应管时,本发明之第二实施例 之垂直热处理装置中所含之反应管内之压力之波 动; 第五图为顺序图,用以说明本发明之第三实施例之 垂直热处理装置之操作; 第六图为另一顺序图,用以说明本发明之第三实施 例之垂直热处理装置之操作; 第七图显示垂直热处理装置之一修改; 第八图A及第八图B用以示范说明一入口之结构,更 明确言之,第八图A为歧管及排放管之断面图,而第 八图B则为排放埠之断面图; 第九图及第十图用以示范说明一入口之结构,且各 显示一歧管及一排放管之断面图; 第十一图及第十二图用以示范说明一入口之结构, 且各显示一排放埠之断面图;及 第十三图显示本发明之一实施例之垂直热处理装 置之一修改。
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