发明名称 用于制造半导体元件之化学蒸气沈积装置及其驱动方法,以及使加工室之清洁法的工作程序达最佳化的方法
摘要 提供一种于半导体晶圆经特定制程后经由使用残余气体分析仪-四极质谱仪(RGA-QMS)进行加工腔室之最适化原位清洁过程之方法。根据本发明,一种制造半导体装置之化学蒸气沉积(CVD)装置包含:一个加工腔室;一条加工气体供给管路供供给加工气体至加工腔室;一条废气排放管路供于加工处理后由加工腔室去除废气;一调供给 ClF3气体至加工腔室之供给管路;一根取样歧管供使用压差取样加工腔室内部气体;及RGA-QMS供分析取样气体,及透过藉前述RGA-QMS分析根据加工腔室清洁过程之气体流量、压力及温度达成终点之最适化。
申请公布号 TW376537 申请公布日期 1999.12.11
申请号 TW087108754 申请日期 1998.06.03
申请人 三星电子股份有限公司 发明人 崔百洵;安重镒;金镇成;金重起
分类号 H01L21/205 主分类号 H01L21/205
代理机构 代理人 恽轶群
主权项 1.一种半导体装置制造用化学蒸气沉积(CVD)装置,包含:一个加工腔室,其中可进行制造半导体装置之沉积方法;多根加工气体供给管路,供供给加工气体至加工腔室;一根废气排放管路,供于加工处理后藉泵送装置由加工腔室去除废气;一根清洁气体供给管路,供供给清洁气体至加工腔室;一根取样歧管连结至加工腔室,供经由使用压差取样内部气体;及一部气体分析仪,供分析得自取样歧管之取样气体。2.如申请专利范围第1项之装置,其中该加工腔室为低压CVD腔室包含密封外管及于外管内侧内管而顶端开启,清洁气体为ClF3气体,气体供给管路系藉管路连通至内管。3.如申请专利范围第1项之装置,其中该加工腔室为低压CVD腔室,包含密封内管及位于外管内侧而顶端开启的内管,及取样歧管系以管路连通至外管。4.如申请专利范围第1项之装置,其中一个临界孔口装设于取样歧管,故管内压力可维持等于加工腔室压力。5.如申请专利范围第4项之装置,其中取样歧管包含第一空气阀,第二空气阀,第一隔离阀,第二隔离阀,第三隔离阀及闸阀顺序由联结点连结至外管。6.如申请专利范围第5项之装置,其中涤气气体供给管路也装设于取样歧管。7.如申请专利范围第6项之装置,其中取样歧管之涤气气体供给管路系分别由涤气气体供给源连通至第一空气阀及第二空气阀,而第三及第四空气阀又设置于其间。8.如申请专利范围第5项之装置,其中电容压力计(CM)及取样泵又装设于取样歧管之第一隔离阀与第二隔离阀间。9.如申请专利范围第5项之装置,其中取样歧管之第一隔离阀、第二隔离阀及第三隔离阀之孔口分别为100微米,100微米及250微米。10.如申请专利范围第8项之装置,其中涤气器又装设供清洁通过废气排放管之泵送装置之废气,及通过取样泵之气体系经由涤气器排放。11.如申请专利范围第1项之装置,其中该气体分析仪为RGA-QMS(残余气体分析仪-四极质谱仪)包含质量分析仪,涡轮泵及烘烤泵。12.如申请专利范围第11项之装置,其中该涤气器又安装供清洁通过废气排放管之泵送装置的废气及通过气体分析仪之气体系经由涤气器排放。13.如申请专利范围第1项之装置,其中该取样歧管使用经过电抛光处理的不锈钢制管。14.一种驱动半导体装置制造用CVD装置之方法,该CVD装置包含:一个加工腔室;多根加工气体供给管路,供供给气体至加工腔室;一根废气排放管路,供于加工后由加工腔室排放废气;一根清洁气体供给管路,供供给清洁气体至加工腔室;一根取样歧管连结至加工腔室;及一部气体分析仪供分析来自取样歧管之取样气体,该方法包含下列步骤:a)由取样歧管取样加工腔室气体;b)送出气体同时烘烤气体,俾减少气体分析仪之初背景値低于某个数値;c)从事各加工气体供给管路之污染分析;d)对容纳于加工腔室之半导体晶圆进行特定处理;e)于前述特定加工处理完成后卸载晶圆,及排放加工腔室内部废气;及f)清洁加工腔室内部同时原位供给清洁气体。15.如申请专利范围第14项之方法,其中该清洁气体为ClF3及气体分析仪为具有质谱仪之RGA-QMS(残余气体分析仪-四极质谱仪)。16.如申请专利范围第15项之方法,其中该取样歧管及气体分析仪系于取样前使用涤气气体连续涤气。17.如申请专利范围第14项之方法,其中孔口装设于取样歧管,故其中之压力范围维持等于加工腔室之压力范围。18.如申请专利范围第14项之方法,其中具有与导引至气体分析仪之管路不同管路之取样泵被装设于取样歧管中间,因而控制取样气体压力。19.如申请专利范围第14项之方法,其中加工气体供给管路之污染分析系经由使氮气流过各个隔离加工气体供给管路并检查是否有任何泄露进行。20.如申请专利范围第14项之方法,其中该半导体晶圆之制法为于晶圆上形成含矽层之方法。21.如申请专利范围第14项之方法,其中该清洁方法系经由均匀供给氮气及CIF3气体作为清洁气体,同时维持加工腔室内部温度均匀进行。22.如申请专利范围第14项之方法,其又包含于加工制程前/后测量加工腔室内部颗粒之步骤。23.如申请专利范围第14项之方法,其又包括于清洁过程前/后测量加工腔室内部金属/离子污染物之步骤。24.一种使加工腔室之清洁过程选单最适化之方法于特定处理后原位进行清洁过程系对设置于加工腔室内部之晶圆进行,而清洁气体供给管路供给清洁气体至加工腔室,取样歧管连结至加工腔室,及一个气体分析仪供分析来自取样歧管之取样气体,该方法包含:a)于半导体晶圆执行特定制程后,经由供给某种量之氮气及ClF3作为清洁气体清洁加工腔室,同时维持加工腔室内侧之恒定压力及温度至气体分析仪测得清洁终点为止;及b)于对另一片半导体晶圆执行相同特定制程后,经由供给某种量之氮气及ClF3作为清洁气体清洁加工腔室,同时改变加工腔室内侧压力及温度至气体分析仪测得为清洁终点为止。25.如申请专利范围第24项之方法,其中该气体分析仪之终点系经由蚀刻气体幅度及蚀刻产物交叉点决定。图式简单说明:第一图为简单代表图,显示习知制造半导体装置之化学蒸气沉积(CVD)装置之加工管清洁过程之习知顺序;第二图为示意代表图,显示根据本发明之具体例制造半导体装置之CVD装置;第三图显示根据本发明之具体例于第二图之CVD装置执行加工分析及清洁过程之顺序;第四图显示根据本发明之具体例储存多晶矽沉积迅过程之分析趋势;第五图显示根据本发明之具体例之清洁过程之分析趋势;第六图为根据本发明之具体例于清洁过程蚀刻速率对加工腔室内侧压力之交互关系图;第七图为根据本发明之具体例于清洁过程蚀刻速率对加工腔室内侧温度之交互关系图;及第八图为根据本发明之具体例于清洁过程蚀刻速率对加工腔室内侧ClF3流之交互关系图。
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