專利名稱：Cvd設(shè)備以及使用cvd設(shè)備清洗cvd設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在半導(dǎo)體(如硅晶片)用基底材料的表面上形成高質(zhì)量均勻薄膜(如二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4等))的化學(xué)氣相沉積(CVD)設(shè)備。
更具體地說，本發(fā)明涉及一種CVD設(shè)備，所述設(shè)備能夠在成膜過程之后進(jìn)行清洗以除去粘附在反應(yīng)室內(nèi)壁等上的副產(chǎn)物，以及使用CVD設(shè)備清洗CVD設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
通常，薄膜如二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4等)廣泛用于半導(dǎo)體元件中如薄膜晶體管、光電轉(zhuǎn)換元件等。現(xiàn)在主要使用下述三種形成薄膜如二氧化硅、氮化硅等的技術(shù)。
(1)物理氣相成膜技術(shù)如濺射或真空沉積更具體地說，所述技術(shù)包括使用物理方法將固體薄膜材料轉(zhuǎn)變成原子或原子團(tuán)，然后將它們沉積在已成形薄膜的表面上，從而形成薄膜；(2)熱CVD技術(shù)更具體地說，所述技術(shù)包括將氣相薄膜材料加熱到高溫，以引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，然后形成薄膜；以及(3)等離子體CVD技術(shù)更具體地說，所述技術(shù)包括將氣相薄膜材料轉(zhuǎn)變成等離子體，以引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，然后形成薄膜。
具體地說，通常使用(3)中所述的等離子體CVD技術(shù)(等離子體增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積)，因?yàn)樗捎行纬珊鼙∏揖鶆虻谋∧ぁ?br> 用于等離子體CVD技術(shù)的等離子體CVD設(shè)備100的結(jié)構(gòu)通常如圖4所示。
更具體地說，所述等離子體CVD設(shè)備100包括保持在減壓狀態(tài)的反應(yīng)室102，在所述反應(yīng)室102中互相對置的上電極104和下電極106，所述上電極和下電極之間隔開一個(gè)恒定的距離。與成膜氣體源(圖中沒有顯示)相連的成膜氣體供應(yīng)通道108連接到上電極104，成膜氣體則通過上電極104輸送到所述反應(yīng)室102中。
而且，用來施加高頻的高頻發(fā)熱電極(applicator)110連接到所述反應(yīng)室102中接近上電極104的位置。另外，通過泵112排出氣體的排氣通道114連接到所述反應(yīng)室102上。
在具有所述構(gòu)造的等離子體CVD設(shè)備100中，例如，用來形成二氧化硅薄膜的單硅烷(SiH4)、N2O、N2、O2、Ar等以及用來形成氮化硅(Si3N4等)薄膜的單硅烷(SiH4)、NH3、N2、O2、Ar等通過成膜氣體供應(yīng)通道108和上電極104輸入到反應(yīng)室102中，所述反應(yīng)室102保持在例如130帕的減壓狀態(tài)。在這種情況下，通過例如高頻發(fā)熱電極110在所述電極104和106之間施加13.56MHz的高頻電源，所述電極104和106在反應(yīng)室102中相對放置。結(jié)果就形成高頻電場，在所述高頻電場中，電子撞擊成膜氣體中的中性分子，從而形成了高頻等離子體，這樣所述成膜氣體就解離成離子和自由基團(tuán)。由于離子和自由基團(tuán)的作用，就在半導(dǎo)體產(chǎn)品W如硅晶片的表面上形成硅薄膜，所述半導(dǎo)體產(chǎn)品位于所述電極中的一個(gè)(所述下電極106)上面。
在所述等離子體CVD設(shè)備100中，在成膜步驟中，薄膜材料如SiO2或Si3N4通過放電也附著并沉積在反應(yīng)室102中的內(nèi)壁、電極等的表面上，而不是反應(yīng)室102中形成的半導(dǎo)體產(chǎn)品W上，這樣就得到了副產(chǎn)物。當(dāng)該副產(chǎn)物生長到一定厚度時(shí)，它可通過自重、應(yīng)力等剝離。因此，在所述成膜步驟中，作為雜質(zhì)的細(xì)?；烊肓怂霭雽?dǎo)體產(chǎn)品中，這樣就會(huì)造成污染。所以就不能制造高質(zhì)量的薄膜，就會(huì)造成半導(dǎo)體電路的斷開或短路。另外，也有可能使產(chǎn)率等下降。
因此，在等離子體CVD設(shè)備100中，通常使用例如清洗氣(通過加入含氟化合物如CF4、C2F6或COF2以及O2(如果需要的話)等得到)來除去副產(chǎn)物，以在成膜步驟完成之后的任何時(shí)間除去所述副產(chǎn)物。
更具體地說，在使用所述清洗氣清洗常規(guī)等離子體CVD設(shè)備100的方法中，如圖4所示，在所述成膜步驟完成之后，用包含氟化合物如CF4、C2F6或COF2的清洗氣伴隨氣體如O2和/或Ar代替成膜過程中的成膜氣體，且所述清洗氣通過所述成膜氣供應(yīng)通道108和上電極104輸入到保持在減壓狀態(tài)的反應(yīng)室102中。用與成膜過程中相同的方法，通過高頻發(fā)熱電極110在電極104和106之間施加高頻電源，所述電極104和106在所述反應(yīng)室102中相對放置。結(jié)果就形成了高頻電場，在所述電場中，電子撞擊清洗氣中的中性分子，這樣就形成了高頻等離子體，且所述清洗氣解離成離子和自由基團(tuán)。所述離子和自由基團(tuán)與附著以及沉積在反應(yīng)室102中的內(nèi)壁、電極等的表面上的副產(chǎn)物如SiO2或Si3N4起反應(yīng)，這樣，所述副產(chǎn)物氣化成SiF4，并用泵112通過廢氣通道114與廢氣一起排到反應(yīng)室102的外面。
用作清洗氣的含氟化合物如CF4或C2F6是一種在大氣中具有長壽命的穩(wěn)定化合物。而且，也存在這樣一個(gè)問題，即在清洗后很難進(jìn)行氣體排放處理，且處理成本上升。而且，CF4、C2F6和SF6的全球變暖因子(在100年內(nèi)的累積值)分別為6500、9200和23900，這是非常大的。因此，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到其對于環(huán)境的不利影響。
而且，通過廢氣通道114排放到反應(yīng)室102的外面的氣體比例較高，即，例如在使用C2F6的情況下約60％。因此，它由于能使全球變暖而有不利的影響，并且其解離效率較低，清洗能力也較低。
在考慮實(shí)際情況的前體下，本發(fā)明的目的是提供能夠進(jìn)行清洗的CVD設(shè)備，其中副產(chǎn)物如SiO2或Si3N4(它附著且沉積在反應(yīng)室中的內(nèi)壁、電極等，以及廢氣通道等管道的側(cè)壁表面上)可在成膜步驟有效地除去，此外，其排放的清洗氣的量很小，也減輕了對環(huán)境的影響(如全球變暖)，氣體使用效率也較高，又降低了成本，并且能夠制造高質(zhì)量的薄膜。此外，本發(fā)明的目的也提供了一種使用CVD設(shè)備清洗CVD設(shè)備的方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題并達(dá)到上述目的，完成了本發(fā)明，本發(fā)明提供了一種CVD設(shè)備，所述CVD設(shè)備可將反應(yīng)氣輸送到反應(yīng)室中，并在反應(yīng)室中的基底材料表面上形成沉積薄膜，其中用來將廢氣循環(huán)到所述反應(yīng)室中的廢氣循環(huán)通道安裝在廢氣通道上，所述廢氣通道能通過泵將氣體從所述反應(yīng)室的內(nèi)部排出。
而且，本發(fā)明提供了一種清洗CVD設(shè)備的方法，其中反應(yīng)氣通過反應(yīng)氣供應(yīng)通道輸入到反應(yīng)室中，并在反應(yīng)室中的基底材料表面上形成沉積薄膜，接著清洗所述反應(yīng)室內(nèi)部，所述方法包括以下步驟
當(dāng)通過安裝在廢氣通道上的廢氣循環(huán)通道將廢氣循環(huán)到反應(yīng)室時(shí)，清洗所述反應(yīng)室的內(nèi)部，所述廢氣通道可通過泵將氣體從所述反應(yīng)室內(nèi)部排出。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述廢氣通過所述廢氣循環(huán)通道循環(huán)到所述反應(yīng)室時(shí)，清洗所述反應(yīng)室的內(nèi)部。因此，可再次使用包含在廢氣中的清洗氣組分作為反應(yīng)室中的清洗氣。所以，提供了氣體利用率。
因此，可除去粘附并沉積在反應(yīng)室內(nèi)部的副產(chǎn)物如SiO2或Si3N4。所以，在成膜過程中，可避免細(xì)?；烊氚雽?dǎo)體產(chǎn)品以及它們的污染，從而制得高質(zhì)量的薄膜，也能提高產(chǎn)量等。
而且，能極大地降低最終排放到外部的清洗氣組分。因此，所述清洗氣的排放量非常少，從而降低了對環(huán)境的影響如全球變暖。
此外，本發(fā)明的特征在于構(gòu)造所述廢氣循環(huán)通道，以便將所述廢氣從干燥氣泵的下游側(cè)循環(huán)到反應(yīng)室。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，提高了壓力。因此，可提供除去顆粒等的過濾器。所以，能避免形成顆粒，從而沒有造成過濾器的堵塞，且所述顆粒并沒有循環(huán)入所述反應(yīng)室中。從而提高了清洗效率。
而且，本發(fā)明的特征在于所述廢氣循環(huán)通道安裝有用以吸附和除去廢氣中的非活性氣體的聚合物薄膜裝置。
通過這樣的例如循環(huán)結(jié)構(gòu)，可通過所述聚合物薄膜裝置吸附并除去非活性氣體如N2或O2。因此，可僅通過使所述清洗氣組分循環(huán)到所述反應(yīng)室中進(jìn)行清洗。所以提高了氣體利用率。此外，可回收和循環(huán)這樣吸附并除去的非活性氣體。
此外，本發(fā)明的特征在于所述廢氣循環(huán)通道安裝有用以選擇性除去非必要廢氣組分的分離器。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，可通過所述分離器選擇性地除去非必要的廢氣組分如SiF4、HF、CO或CO2。因此，例如，可通過將清洗氣組分如COF2、CF4或F2或濃縮氣體組分循環(huán)到反應(yīng)室中進(jìn)行清洗。所以，提高了氣體利用率。
而且，本發(fā)明的特征在于所述廢氣循環(huán)通道安裝有用以提高廢氣壓力以及將所述廢氣循環(huán)到反應(yīng)室中的壓縮機(jī)。
通過所述壓縮機(jī)，可提高所述廢氣即清洗氣的壓力，并將所述氣體循環(huán)到所述反應(yīng)室中。因此，可使反應(yīng)室中的壓力保持恒定。所以，可使清洗效率保持恒定。
此外，本發(fā)明的特征在于所述廢氣循環(huán)通道安裝有檢測循環(huán)到反應(yīng)室中的廢氣組分以及使氣體組分保持恒定的控制裝置。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，例如，使用所述控制裝置就可監(jiān)測在所述廢氣循環(huán)通道中流動(dòng)的COF2濃度。因此，可使反應(yīng)室中的清洗氣組分保持在穩(wěn)定狀態(tài)。所以，可進(jìn)行均勻且有效地清洗。
而且，本發(fā)明的特征在于所述廢氣循環(huán)通道安裝有壓力釋放裝置，以在所述廢氣循環(huán)通道具有恒定壓力或更大時(shí)釋放壓力。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)廢氣循環(huán)通道的壓力為恒定壓力或更大時(shí)，利用壓力釋放裝置就可釋放壓力。因此，可防止廢氣循環(huán)通道中的壓力上升，從而防止設(shè)備如廢氣循環(huán)通道的管道、泵、聚合物薄膜裝置和分離器的破裂和損壞。
此外，本發(fā)明的特征在于提供了用以開關(guān)所述廢氣循環(huán)通道和反應(yīng)室供應(yīng)通道的開關(guān)裝置，當(dāng)清洗氣通過間接等離子體生成裝置輸入到反應(yīng)室中，清洗反應(yīng)室內(nèi)部時(shí)，如果需要的話，打開所述廢氣循環(huán)通道，以及當(dāng)在反應(yīng)室中的基底材料表面上形成沉積薄膜時(shí)，通過開關(guān)裝置進(jìn)行開關(guān)控制，以關(guān)閉所述廢氣循環(huán)通道。
而且，本發(fā)明的特征在于提供用以開關(guān)所述廢氣循環(huán)通道和反應(yīng)氣供應(yīng)通道的開關(guān)裝置，當(dāng)清洗氣通過間接等離子體生成裝置輸入到所述反應(yīng)室中，以清洗反應(yīng)室內(nèi)部時(shí)，打開所述廢氣循環(huán)通道，以及當(dāng)在反應(yīng)室中的基底材料表面上形成沉積薄膜時(shí)，使用開關(guān)裝置進(jìn)行開關(guān)控制，以關(guān)閉所述廢氣循環(huán)通道。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，在清洗過程中打開所述廢氣循環(huán)通道。因此，當(dāng)廢氣通過廢氣循環(huán)通道循環(huán)到反應(yīng)室時(shí)清洗反應(yīng)室的內(nèi)部。所以，可再次使用包含在廢氣中的清洗氣組分作為反應(yīng)室中的清洗氣。這樣，提高了氣體利用率。
另一方面，當(dāng)在反應(yīng)室中的基底材料上形成沉積薄膜時(shí)，關(guān)閉所述廢氣循環(huán)通道。因此，可使成膜氣組分保持恒定。這樣，可在基底材料上形成恒定質(zhì)量的均勻薄膜。
此外，本發(fā)明CVD設(shè)備的特征在于在進(jìn)行清洗的初始階段，打開來自間接等離子體生成裝置的清洗氣供應(yīng)通道，如果需要的話，打開廢氣循環(huán)通道，以及在清洗開始后，利用開關(guān)裝置進(jìn)行開關(guān)控制，以關(guān)閉清洗氣供應(yīng)通道，從而進(jìn)行清洗。
而且，本發(fā)明清洗CVD設(shè)備的方法的特征在于在清洗的開始階段，打開所述反應(yīng)氣供應(yīng)通道，如果需要的話，打開所述廢氣循環(huán)通道，以及在清洗開始后，關(guān)閉所述反應(yīng)氣供應(yīng)通道，進(jìn)行清洗。
此外，本發(fā)明清洗CVD設(shè)備的方法的特征在于，當(dāng)清洗氣通過間接等離子體生成裝置輸入反應(yīng)室，從而清洗反應(yīng)室內(nèi)部時(shí)，在清洗的初始階段，打開來自間接等離子體生成裝置的清洗氣供應(yīng)通道，如果需要的話打開廢氣循環(huán)通道，以及在清洗開始后關(guān)閉反應(yīng)氣供應(yīng)通道，進(jìn)行清洗。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，在清洗氣如C2F6流動(dòng)恒定時(shí)間后，形成了COF2。因此，通過所述廢氣循環(huán)通道使COF2循環(huán)，從而可用作清洗氣。這樣，提高了所述清洗氣的利用率，也降低了成本。
而且，本發(fā)明的特征在于，在用所述CVD設(shè)備對基材進(jìn)行成膜處理后，用來除去粘附在反應(yīng)室中的副產(chǎn)物的清洗氣包含氟氣。
通過使用這種包含氟氣的清洗氣，可穩(wěn)定地形成等離子體，以及得到優(yōu)良的清洗均勻性。
附圖簡述

圖1是描述本發(fā)明CVD設(shè)備的第一個(gè)實(shí)例的示意圖。
圖2是描述本發(fā)明CVD設(shè)備的第二個(gè)實(shí)例的示意圖。
圖3是描述本發(fā)明CVD設(shè)備的第三個(gè)實(shí)例的示意圖。
圖4是描述用于常規(guī)等離子體CVD方法的等離子體CVD設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施例方式參照下述附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)例(實(shí)施例)。
圖1是描述本發(fā)明CVD設(shè)備的第一個(gè)實(shí)例的示意圖。
如圖1所示，用于等離子體CVD方法的等離子體CVD設(shè)備10包括保持在減壓狀態(tài)(真空狀態(tài))的反應(yīng)室12。此外，利用機(jī)械增壓泵11、干燥氣泵14和使廢氣無毒的去毒裝置13，通過安裝在反應(yīng)室12的底壁12c上的廢氣通道16將內(nèi)部氣體排放到外部，來使所述等離子體CVD設(shè)備10保持在恒定的真空狀態(tài)(減壓狀態(tài))。
而且，下電極18安裝在反應(yīng)室12中，所述下電極組成了一個(gè)平臺(tái)，用來安裝基底材料A，以在硅晶片等的表面上沉積(氣相沉積)硅薄膜。所述下電極18穿過反應(yīng)室12的底壁12c，且它可通過圖中沒有顯示的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行垂直滑動(dòng)，所以其位置可調(diào)節(jié)。在下電極18和底壁12c之間的滑動(dòng)部分安裝有圖中沒有顯示的密封部件如密封環(huán)，以使反應(yīng)室12保持一定的真空度。
另一方面，上電極20安裝在反應(yīng)室12的上部，它具有穿過反應(yīng)室12的頂壁12a的基底末端部分22，且與安裝在反應(yīng)室12外部的高頻電源24連接。上電極20安裝有圖中沒有顯示的高頻發(fā)熱電極25如高頻施加線圈。另外，在高頻發(fā)熱電極25和高頻電源24之間具有匹配電路(圖中沒有顯示)。因此，能無損失地將高頻電源24形成的高頻傳送到高頻發(fā)熱電極25如高頻施加線圈。
而且，反應(yīng)氣供應(yīng)通道26安裝在上電極20上，通過反應(yīng)氣供應(yīng)通道26和上電極20，將成膜氣從成膜氣供應(yīng)源28輸送到保持在減壓狀態(tài)的反應(yīng)室12中。
另一方面，將清洗氣供應(yīng)通道分支，并連接到反應(yīng)氣供應(yīng)通道26。結(jié)果，清洗氣能通過清洗氣供應(yīng)通道30從清洗氣源34輸送到反應(yīng)室12中。
而且，可提供廢氣循環(huán)通道36，它是從所述廢氣通道16中的干燥氣泵14的下游側(cè)分支出來的，且到達(dá)了反應(yīng)氣供應(yīng)通道26，可用來將待循環(huán)的廢氣循環(huán)到反應(yīng)室12中。在清洗過程中，如下述，廢氣循環(huán)通道36可用來循環(huán)輸入到反應(yīng)室12的清洗氣中的廢氣。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，如果干燥氣泵14吸入端的壓力太低，且提供了廢氣循環(huán)通道的話，需要使用升壓泵。因此，另一方面，提供從廢氣通道16中的干燥氣泵14的下游側(cè)分支的廢氣循環(huán)通道36，以升高壓力。所以，可提供過濾器除去顆粒等。結(jié)果，避免形成顆粒，且沒有造成過濾器的堵塞，從而防止所述顆粒進(jìn)入反應(yīng)室。這樣提供了清洗效率。
所述廢氣循環(huán)通道36安裝有聚合物薄膜裝置40，以吸附和除去廢氣中的非活性氣體如N2或O2。該聚合物薄膜裝置并沒有具體地限定，但可使用以下聚合物薄膜如聚砜或中空纖維薄膜。
如果需要的話，可在所述聚合物薄膜裝置40的下游安裝通過壓縮機(jī)42的分離器44，以將壓力提高到0.01-0.5MPa。如實(shí)施例所述，可使用所述分離器44選擇性地除去非必要的廢氣組分如SiF4、HF、CO或CO2。
此外，氣體分析傳感器46安裝在所述廢氣循環(huán)通道36上。因此，可檢測位于廢氣循環(huán)通道36中的廢氣的組分，所述廢氣會(huì)循環(huán)到反應(yīng)室12中。接著，使用圖中沒有顯示的控制裝置控制輸入到聚合物薄膜裝置40、分離器44和反應(yīng)室12中的清洗氣的量。這樣，使氣體組分保持恒定。例如，監(jiān)測COF2的濃度，使反應(yīng)室12中的清洗氣組分保持在穩(wěn)定狀態(tài)。
而且，構(gòu)成壓力釋放裝置的安全閥50安裝在廢氣循環(huán)通道36上。該安全閥50具有這樣的結(jié)構(gòu)，即當(dāng)所述廢氣循環(huán)通道36的壓力為0.5MPa或更大時(shí)，通過控制裝置(圖中沒有顯示)釋放壓力。安全閥50可包括減壓閥，所述減壓閥在達(dá)到一定壓力時(shí)自動(dòng)打開，并不依賴控制閥的控制。
在附圖中，52、54、56、58和60表示開關(guān)閥。
具有該結(jié)構(gòu)的本發(fā)明CVD設(shè)備10如下述方法進(jìn)行工作。
首先，用來將硅薄膜沉積在硅晶片等表面上的基底材料A安裝在反應(yīng)室12中下電極18的平臺(tái)上。之后，使用圖中沒有顯示的驅(qū)動(dòng)機(jī)械，將基底材料A和上電極20之間的距離調(diào)節(jié)到預(yù)設(shè)距離。
利用干燥氣泵14，通過安裝在反應(yīng)室12的底壁12c上的廢氣通道16，將內(nèi)部氣體排放到外部。因此，就能保持在恒定的真空狀態(tài)(減壓狀態(tài))，如10-2000Pa的減壓狀態(tài)。
打開安裝在反應(yīng)室供應(yīng)通道26上的開關(guān)閥52，通過反應(yīng)氣供應(yīng)通道26和上電極20，將成膜氣從成膜氣供應(yīng)源26輸入保持在減壓狀態(tài)的反應(yīng)室12。
同時(shí)，打開安裝在反應(yīng)氣供應(yīng)通道26上的開關(guān)閥52和安裝在廢氣通道16上的開關(guān)閥54。另一方面，關(guān)閉安裝在清洗氣供應(yīng)通道30上的開關(guān)閥56、安裝在廢氣循環(huán)通道36上的開關(guān)閥58和60。
在這種情況下，優(yōu)選供應(yīng)在形成二氧化硅(SiO2)膜的過程中使用的單硅烷(SiH4)、N2O、N2、O2、Ar等，以及在形成氮化硅(Si3N4等)膜的過程中使用的單硅烷(SiH4)、NH3、N2、O2和Ar作為成膜氣，所述成膜氣可從成膜氣供應(yīng)源28輸入。但是，所述成膜氣并沒有局限于此，它們可以適當(dāng)改變，例如根據(jù)所要形成的薄膜類型，可使用乙硅烷(Si2H6)、TEOS(四乙氧基硅烷，Si(OC2H5)4)等作為成膜氣，使用O2、O3等作為載氣。
通過高頻電源24形成的高頻，由連接到上電極20上的高頻發(fā)熱電極25如高頻施加線圈形成高頻電場。然后，電子撞擊電場中成膜氣的中性分子。結(jié)果，形成了高頻等離子體，且成膜氣解離成離子和自由基團(tuán)。通過離子和自由基團(tuán)的作用，在基底材料A如硅晶片(它安裝在下電極18上)的表面上形成硅薄膜。
在該CVD設(shè)備10中，在成膜步驟中，除了要形成薄膜的半導(dǎo)體產(chǎn)品A，薄膜材料也粘附并沉積在反應(yīng)室12中的內(nèi)壁、電極等的表面上。結(jié)果，通過在反應(yīng)室12中的放電形成了副產(chǎn)物。當(dāng)該副產(chǎn)物生長到一定厚度時(shí)，它可通過自重、應(yīng)力等進(jìn)行剝離和發(fā)散。因此，在所述成膜步驟中，作為雜質(zhì)的細(xì)?；烊氚雽?dǎo)體產(chǎn)品，從而造成了污染。因此，不能制造高質(zhì)量的薄膜，從而造成了半導(dǎo)體電路的斷開或短路。另外，也可能降低產(chǎn)量等。
因此，在本發(fā)明的CVD設(shè)備10中，通過清洗氣供應(yīng)通道30，將包含氟化合物的氟化清洗氣，即由清洗氣源34提供的清洗氣，輸入到反應(yīng)室12中。
更具體地說，在薄膜處理如上述完成后，關(guān)閉安裝在反應(yīng)氣供應(yīng)通道26上的開關(guān)閥52，以停止成膜氣從成膜氣供應(yīng)源28向反應(yīng)室12的供應(yīng)。
然后，打開安裝在清洗氣供應(yīng)通道30上的開關(guān)閥56，通過清洗氣供應(yīng)通道30，將清洗氣從清洗氣源34輸入到反應(yīng)室12中。
通過高頻電源24形成高頻，然后通過安裝在上電極20上的高頻發(fā)熱電極25如高頻施加線圈形成高頻電場，從而形成高頻等離子體。結(jié)果，清洗氣解離成離子和自由基團(tuán)，所述離子和自由基團(tuán)與副產(chǎn)物如SiO2或Si3N4(它們粘附并沉積在反應(yīng)室12中的內(nèi)壁、電極等的表面上)反應(yīng)，從而使所述副產(chǎn)物變成氣體如SiF4。
在這種情況下，關(guān)閉安裝在廢氣通道16上的開關(guān)閥54，打開安裝在廢氣循環(huán)通道36上的開關(guān)閥58和60，從而打開廢氣循環(huán)通道36。在這種情況下，開關(guān)閥54并不需要保持在完全閉合的狀態(tài)下，而是可使一部分氣體流向廢氣通道16中的去毒裝置13中。
因此，在反應(yīng)室12中進(jìn)行清洗后得到的廢氣流過廢氣循環(huán)通道36，達(dá)到反應(yīng)氣供應(yīng)通道26，并循環(huán)到反應(yīng)室12中。
例如，在反應(yīng)室中進(jìn)行清洗處理后得到的廢氣包含如下氣體組分如COF2、CF4、C2F6、F2、SiF4、CO、CO2、HF、N2或O2。
流過廢氣循環(huán)通道36的廢氣通過聚合物薄膜裝置40吸附并除去了廢氣中非活性氣體如N2或O2。由聚合物薄膜裝置40吸附和除去的非活性氣體也通過回收通道(圖中沒有單獨(dú)顯示)進(jìn)行回收和循環(huán)。
如果需要的話，通過壓縮機(jī)42提高廢氣(廢氣中的非活性氣體已經(jīng)通過聚合物薄膜裝置40除去)的壓力。之后，當(dāng)需要分離器44時(shí)，將廢氣輸入到分離器44中。在這種情況下，需要使用壓縮機(jī)42將壓力提高到0.01-0.5MPa，以防止分離器44的堵塞以及粒子的生成。
在提供分離器44的情況下，可從廢氣中選擇性地除去非必要的廢氣組分如SiF4、HF、CO或CO2。在這種情況下，盡管圖中沒有顯示，通過分離器44除去的非必要廢氣組分可適當(dāng)通過去毒裝置排出，以使之無毒性，或者可適當(dāng)?shù)胤蛛x和回收。
因此，穿過分離器44、達(dá)到反應(yīng)氣供應(yīng)通道26且循環(huán)到反應(yīng)室12的廢氣包含清洗氣組分如COF2、CF4、C2F6或F2或濃縮氣體組分作為清洗氣組分，并進(jìn)行清洗。所以，提高了氣體利用率。在這種情況下，氣體利用率指表示提供的清洗氣被循環(huán)氣代替的百分比(％)。
而且，在這種情況下，所述氣體分析傳感器46安裝在上述廢氣循環(huán)通道36上。因此，可檢測循環(huán)到反應(yīng)室12的位于廢氣循環(huán)通道36中的廢氣的組分，通過控制裝置控制輸入聚合物薄膜裝置40、分離器44和反應(yīng)室12中的清洗氣量。所以，使氣體組分保持恒定。
更具體地說，例如，監(jiān)測COF2的濃度，使反應(yīng)室12中的清洗氣組分保持穩(wěn)定狀態(tài)。這樣就可進(jìn)行均勻且有效地清洗。
在這種穩(wěn)定狀態(tài)下，在考慮氣體利用率的情況下，優(yōu)選使COF2的濃度設(shè)定在50％或更大，更優(yōu)選為70％-80％的范圍內(nèi)。
而且，如上述，組成壓力釋放裝置的安全閥50安裝在廢氣循環(huán)通道36上，當(dāng)達(dá)到一定壓力或更大時(shí)，通過控制裝置的控制，廢氣循環(huán)通道36可釋放壓力。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)在廢氣循環(huán)通道36中的壓力到達(dá)一定壓力或更大時(shí)，可通過壓力釋放裝置釋放壓力。因此，可防止廢氣循環(huán)通道36的壓力上升，從而防止設(shè)備如廢氣循環(huán)通道36的管道、泵、聚合物薄膜裝置和分離器的破裂和損壞。當(dāng)位于廢氣循環(huán)通道36中的廢氣壓力如上述在成膜步驟中上升時(shí)，也可對安全閥進(jìn)行控制。
因此，當(dāng)廢氣通過廢氣循環(huán)通道36循環(huán)到反應(yīng)室12中時(shí)，進(jìn)行清洗處理。
在清洗處理完成后，接著，關(guān)閉安裝在清洗氣供應(yīng)通道30上的開關(guān)閥56，以停止從清洗氣源34供應(yīng)清洗氣。
而且，關(guān)閉安裝在廢氣循環(huán)通道36上的開關(guān)閥58和60，從而關(guān)閉廢氣循環(huán)通道36。接著，打開安裝在廢氣通道16上的開關(guān)閥54，并打開安裝在反應(yīng)氣供應(yīng)通道26上的開關(guān)閥52，從而開始由成膜氣供應(yīng)源28向反應(yīng)室12供應(yīng)成膜氣。結(jié)果，再次開始成膜處理周期。
在這種情況下，可以下述方式通過控制裝置進(jìn)行控制，即在清洗初始階段，打開反應(yīng)氣供應(yīng)通道26和廢氣循環(huán)通道36，接著關(guān)閉反應(yīng)氣供應(yīng)通道，以在清洗開始后進(jìn)行清洗。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，作為清洗氣的C2F6流動(dòng)一定時(shí)間，然后形成了COF2。因此，可使用COF2作為清洗氣，使COF2通過廢氣循環(huán)通道36進(jìn)行循環(huán)。所以，提高了清洗氣的利用率，也降低了成本。
在這種情況下，用于清洗處理的包含氟化合物的氟化清洗氣包括例如具有1-6個(gè)碳原子的全氟碳鏈?zhǔn)街咀迦既鏑F4、C2F6、C3F8、C4F10和C5F12；脂環(huán)族全氟碳如C4F8、C5F10和C6F12；線性全氟醚如CF3OCF3、CF2OC2F5和C2F5OC2F5；環(huán)狀全氟醚如C3F6O、C4F8O和C5F10O；不飽和全氟碳如C3F6、C4F8和C5F10；以及二烯全氟碳如C4F6和C5F8。
此外，也可使用含氧的全氟碳如COF2、CF3COF或CF3OF，含氮的氟化合物如NF3、FNO、F3NO或FNO2，以及優(yōu)選是含氧和氮的氟化合物。
這些氟化合物可包含至少一個(gè)氟原子，其一部分被氫原子代替。
優(yōu)選使用CF4、C2F6和C3F8，更優(yōu)選使用CF4和C2F6。
這些氟化合物可單個(gè)或組合使用。
而且，本發(fā)明所用的包含氟化合物的清洗氣可適當(dāng)混合另一種氣體，可所用的所述另一種氣體的量不得破壞本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，其例子包括He、Ne、Ar、O2等。混合所述氣體的量并沒有具體的限制，但可取決于粘附在CVD設(shè)備10中的反應(yīng)室12內(nèi)部等上的副產(chǎn)物(粘附物)的數(shù)量和厚度、所用氟化合物的類型、副產(chǎn)物的組成等。
另外，除了上述包含氟化合物的氟化清洗氣，可使用氟氣(F2)作為用于清洗過程中的清洗氣。
更具體地說，適當(dāng)量的添加氣體(如氧氣或氬氣)通常與清洗氣混合，從而用于等離子體清洗中。
在清洗氣和添加氣體的混合氣體類型中，當(dāng)清洗氣的含量濃度增加且總氣體流量保持不變時(shí)，就會(huì)提高蝕刻速度。但是，如果清洗氣超過了恒定濃度，那么就會(huì)出現(xiàn)問題，即等離子體的形成變得不穩(wěn)定，蝕刻速度下降且變差，清洗均勻性變差。具體地說，如果所用清洗氣的濃度為100％，就會(huì)出現(xiàn)問題，即等離子體形成的不穩(wěn)定性，蝕刻速度的下降和變差，以及清洗均勻性的變差就會(huì)變得更加明顯，其實(shí)際使用就會(huì)不足。
因此，為了使用，必需進(jìn)行稀釋，以使清洗氣濃度降低到蝕刻速度-清洗氣濃度曲線的峰值濃度，或者等于或小于它們的較低濃度。提高清洗過程中的室壓或者提高氣流，以防止蝕刻速度隨著稀釋下降，從而使清洗條件最佳。但是，如果提高清洗過程中的室壓或者提高氣流，等離子體的生成就變得不穩(wěn)定，從而破壞了清洗均勻性，且不能有效地進(jìn)行清洗。
另一方面，通過使用氟氣或氟氣與其它氣體(它基本上不能與等離子體中的氟氣反應(yīng))混合氣體作為清洗氣，可進(jìn)行等離子體處理。所以，就可得到及其優(yōu)良的蝕刻速度。另外，在氣體總流量為約1000sccm且室壓為約400Pa的條件下，可穩(wěn)定地形成等離子體，且保持優(yōu)良的清洗均勻性。
而且，如果使用氟氣，除了未反應(yīng)的F2，在反應(yīng)室12中進(jìn)行清洗處理后得到的廢氣包含HF、SiF4等。因此，即使不使用分離器44，也可能僅通過操作聚合物薄膜裝置40來再次利用廢氣作為清洗氣，吸附和除去非活性氣體如N2和O2，它們包含在廢氣循環(huán)通道36的廢氣中。因此，可進(jìn)行更均勻且有效地清洗。
在這種情況下，開關(guān)閥54并沒有完全關(guān)閉，而是可使一部分廢氣流向廢氣通道16中的去毒裝置13，從而控制HF和SiF4的過量存儲(chǔ)。
用作清洗氣的氟氣應(yīng)該是100體積％的氟氣，且應(yīng)能通過放電形成等離子體。
而且，用于清洗的氣體可由通過放電形成等離子體的氟氣以及基本上不能與等離子體中的氟氣反應(yīng)的氣體組成。
在這種情況下，通過放電形成等離子體的氟氣的濃度應(yīng)設(shè)定在20體積％-100體積％的范圍內(nèi)，基本上不與等離子體中的氟反應(yīng)的氣體的濃度應(yīng)設(shè)定在0體％-80體積％的范圍內(nèi)(通過放電生成等離子體的氟氣+基本上不與氟反應(yīng)的氣體＝100體積％)。
另外，更優(yōu)選地是，通過放電生成等離子體的氟氣的濃度設(shè)定在30體積％-100體積％的范圍內(nèi)，基本上不與等離子體中的氟反應(yīng)的氣體的濃度應(yīng)設(shè)定在0體積％-70體積％的范圍內(nèi)(通過放電生成等離子體的氟氣+基本上不與氟反應(yīng)的氣體＝100體積％)。
此外，優(yōu)選地是，基本上不與等離子體中的氟反應(yīng)的氣體應(yīng)是選自氮?dú)?、氧氣、二氧化碳、N2O、干燥空氣、氬氣、氦氣和氖氣中的至少一種。
在這種情況下，在基本上不與氟反應(yīng)的氣體中的“氟”包含氟分子、氟原子、氟自由基、氟離子等。
用于室清洗的基于氟化合物的所需化合物的例子包括包含硅化合物的粘附物，它通過CVD方法等粘附在CVD室壁上、CVD設(shè)備的夾具上。該硅化合物的粘附物的例子包括至少下述化合物的一種(1)含硅化合物，(2)含氧、氮、氟和碳、以及硅中至少一種的化合物，或者(3)含高熔點(diǎn)金屬硅化物的化合物。更具體地說，例如，可使用高熔點(diǎn)金屬硅化物如Si、SiO2、Si3N4或WSi。
而且，在考慮粘附在室12內(nèi)壁上的副產(chǎn)物的清洗效率的條件下，輸入反應(yīng)室12的清洗氣的流量應(yīng)為0.1-10升/分鐘，優(yōu)選為0.5-1升/分鐘。更具體地說，如果輸入反應(yīng)室12中的清洗氣的流量小于0.1升/分鐘，清洗效率就達(dá)不到預(yù)期效果。相反地，如果輸入的流量大于10升/分鐘，排放到外部(對于清洗不起作用)的清洗氣數(shù)量就會(huì)上升。
根據(jù)基底材料A(如平板盤)的類型、尺寸等，可適當(dāng)改變輸入的速率。作為一個(gè)例子，輸入的速率優(yōu)選設(shè)定為0.5-5升/分鐘，如果氟化合物為C2F6的話。
在考慮粘附在室12內(nèi)壁上的副產(chǎn)物的清洗效率的條件下，反應(yīng)室12中的清洗氣壓力應(yīng)該為10-2000Pa，優(yōu)選為50-500Pa。更具體地說，如果反應(yīng)室12中的清洗氣壓力小于10Pa或大于2000Pa，那么就不能得到所期望的清洗效率。根據(jù)基底材料A(如平板盤)的類型、尺寸等，可改變反應(yīng)室12中的壓力。作為一個(gè)例子，所述壓力可以為100-500Pa，如果氟化合物是C2F6的話。
圖2是描述本發(fā)明CVD設(shè)備10的第二個(gè)實(shí)例的示意圖。
本實(shí)例的CVD設(shè)備10與圖1所示的CVD設(shè)備具有基本相同的結(jié)構(gòu)，且相同的部件都有相同的參照數(shù)字，并省略了其詳細(xì)描述。
當(dāng)圖1所示實(shí)例CVD設(shè)備10中的反應(yīng)室12設(shè)定為單反應(yīng)室時(shí)，本實(shí)例的CVD設(shè)備10就是所謂的多室類型，其中如圖2所示平行連接了多個(gè)反應(yīng)室12。因此，更加提高了成膜效率和氣體利用率。
圖3是描述本發(fā)明CVD設(shè)備10的第三個(gè)實(shí)例的示意圖。
本實(shí)例的CVD設(shè)備10與圖1所示的CVD設(shè)備具有基本相同的結(jié)構(gòu)，且相同的部件都有相同的參照數(shù)字，并省略了其詳細(xì)描述。
圖1所示實(shí)例的CVD設(shè)備10包括，通過清洗氣供應(yīng)通道30將來自清洗氣源34的清洗氣輸入到反應(yīng)室12。另一方面，包含氟化合物的氟化清洗氣通過間接等離子體生成裝置70轉(zhuǎn)變成等離子體，通過圖3所示實(shí)例的CVD設(shè)備10中的連接管72，將等離子體從反應(yīng)室12(保持在減壓狀態(tài)下)的側(cè)壁12b輸入到反應(yīng)室12中。
在這種情況下，連接管72的材料并沒有具體的限制，但在考慮防止氣化效率下降的條件下，可使用氧化鋁、非活化的鋁、氟樹脂和涂有氟樹脂的金屬等。
這樣安排間接等離子體生成裝置70和反應(yīng)室12，以使轉(zhuǎn)變成等離子體的清洗氣通過本實(shí)例中的連接管72，從室的側(cè)壁12b輸入。但是，這并沒有具體地限制，只要清洗氣是直接輸入反應(yīng)室12就可以了。更具體地說，清洗氣可從室12中的頂壁12a和底壁12c輸入。
此外，如圖3所示，清洗氣可通過間接等離子體生成裝置74，且轉(zhuǎn)化成等離子體的清洗氣也可通過反應(yīng)室12上部中的上電極20的噴淋頭輸入到反應(yīng)室12中。
如圖3所示，通過廢氣循環(huán)通道36循環(huán)的清洗氣應(yīng)返回到間接等離子體生成裝置70或間接等離子體生成裝置74的向前部分，且清洗氣應(yīng)通過間接等離子體生成裝置70或間接等離子體生成裝置74轉(zhuǎn)化成等離子體，并應(yīng)從反應(yīng)室12的室側(cè)壁12b或者通過反應(yīng)室12上部中的上電極20的噴淋頭輸入到反應(yīng)室12中。
在這種情況下，在進(jìn)行清洗處理的開始階段，也可能使用控制裝置來進(jìn)行控制，以打開來自間接等離子體生成裝置70或74的清洗氣供應(yīng)通道(連接管72)，如果需要的話打開廢氣循環(huán)通道36，以及在清洗開始后關(guān)閉清洗氣供應(yīng)通道，從而完成清洗。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，在作為清洗氣的C2F6流動(dòng)一定時(shí)間后，就形成了COF2。因此，COF2通過廢氣循環(huán)通道進(jìn)行循環(huán)，從而能用作清洗氣。所以，提高了清洗氣的利用率，也降低了成本。
此外，已知的間接等離子體生成裝置可優(yōu)選用作間接等離子體生成裝置，且沒有具體地限制。例如，可使用“ASTRON”(ASTEX Co.，Ltd生產(chǎn))。
在進(jìn)行成膜處理后，通過間接等離子體生成裝置70將包含氟化合物的氟化清洗氣轉(zhuǎn)化成等離子體，且將轉(zhuǎn)化成等離子體的清洗氣輸入到反應(yīng)室12中，除去粘附在反應(yīng)室12中的副產(chǎn)物。通過這樣的結(jié)構(gòu)，可提高清洗氣的解離效率，并有效地除去副產(chǎn)物如SiO2或Si3N4，它們粘附并沉積在反應(yīng)室12中的內(nèi)壁、電極等的表面上。另外，排出的清洗氣的數(shù)量極少，從而降低了對環(huán)境的影響如全球變暖，也降低了成本。
本發(fā)明CVD等離子體設(shè)備中的清洗設(shè)備的例子如上述，且在上述例子中敘述了硅薄膜的形成。在沒有離開本發(fā)明范圍的條件下，這些例子也可應(yīng)用到形成其它薄膜(如另一種硅鍺薄膜(SiGe)、碳化硅薄膜(SiC)、SiOF薄膜、SiON薄膜或含碳的SiO2薄膜)的情況下。
盡管在前述實(shí)例中描述了水平的設(shè)備，但是也可使用垂直設(shè)備代替它。此外，當(dāng)在前述實(shí)例中描述葉片型設(shè)備時(shí)，本發(fā)明也可應(yīng)用到間歇式CVD設(shè)備。
在這些實(shí)例中，盡管本發(fā)明應(yīng)用到等離子體CVD設(shè)備中，但它可作出各種變化，即，本發(fā)明也可應(yīng)用到其它CVD方法如真空沉積方法，其中通過熱分解、氧化、還原、聚合、汽化反應(yīng)等在高溫下將薄膜材料沉積在基底上。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例如上述，但本發(fā)明并沒有局限于此，在沒有離開本發(fā)明范圍的情況下可作出各種變化。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)廢氣通過廢氣循環(huán)通道循環(huán)到反應(yīng)室時(shí)，清洗所述反應(yīng)室的內(nèi)部。因此，可再次使用包含在廢氣中的清洗氣組分作為反應(yīng)室中的清洗氣。所以，提高了氣體的利用率。
因此，可除去粘附并沉積在反應(yīng)室內(nèi)部的副產(chǎn)物如SiO2或Si3N4。所以，在成膜過程中，可避免細(xì)?；烊氚雽?dǎo)體產(chǎn)品以及它們的污染，從而制得高品質(zhì)薄膜，提高了產(chǎn)量等。
而且，極大地降低了最終排放到外部的清洗氣組分。所以，清洗氣的排放量非常少，從而也減少了對環(huán)境的影響如全球變暖。
此外，根據(jù)本發(fā)明，廢氣從干燥氣泵的下游側(cè)循環(huán)到反應(yīng)室中。因此，提高了壓力，并可提供除去顆粒等的過濾器。所以，可避免形成顆粒，且沒有造成過濾器的堵塞，所述顆粒并沒有循環(huán)到反應(yīng)室中。這樣就提高了清洗效率。
而且，根據(jù)本發(fā)明，利用聚合物薄膜裝置可吸附和除去非活性氣體如N2或O2。因此，可僅通過使清洗氣組分循環(huán)到反應(yīng)室中進(jìn)行清洗。結(jié)果，提高了氣體利用率。另外，可回收和循環(huán)這樣吸附和除去的非活性氣體。
此外，根據(jù)本發(fā)明，通過所述分離器可選擇性地除去非必要的廢氣組分如SiF4、HF、CO或CO2。例如，可通過將清洗氣組分如COF2、CF4、C2F6或F2或濃縮的氣體組分循環(huán)到反應(yīng)室中進(jìn)行清洗。結(jié)果，提高了氣體利用率。
而且，根據(jù)本發(fā)明，利用所述壓縮機(jī)可提高廢氣即清洗氣的壓力，并將該氣體循環(huán)到反應(yīng)室中。因此，可使反應(yīng)室中的壓力保持恒定。結(jié)果，可保持恒定的清洗效率。
此外，根據(jù)本發(fā)明，使用例如控制裝置可監(jiān)測在廢氣循環(huán)通道中流動(dòng)的COF2的濃度。所以，可使反應(yīng)室中的清洗氣組分保持穩(wěn)定狀態(tài)。因此，可進(jìn)行均勻且有效地清洗。
而且，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)廢氣循環(huán)通道的壓力為恒定壓力或更大時(shí)，通過壓力釋放裝置可釋放所述壓力。因此，可防止廢氣循環(huán)通道中的壓力上升，從而防止設(shè)備如廢氣循環(huán)通道的管道、泵、聚合物薄膜裝置和分離器的破裂和損壞。
此外，根據(jù)本發(fā)明，在清洗時(shí)打開廢氣循環(huán)通道。因此，當(dāng)廢氣通過廢氣循環(huán)通道循環(huán)到反應(yīng)室時(shí)清洗反應(yīng)室的內(nèi)部。所以，可再次使用包含在廢氣中的清洗氣組分作為反應(yīng)室中的清洗氣。這樣就提高了氣體利用率。
另一方面，當(dāng)在反應(yīng)室中的基底材料表面上形成沉積薄膜時(shí)，關(guān)閉廢氣循環(huán)通道。所以，可使成膜氣組分保持恒定。這樣，就可在所述基底材料上形成恒定質(zhì)量的均勻薄膜。
此外，根據(jù)本發(fā)明，在所述清洗氣如C2F6流動(dòng)一定時(shí)間后，形成了COF2。因此，COF2通過廢氣循環(huán)通道進(jìn)行循環(huán)，并能用作清洗氣。這樣，提高了清洗氣的利用率，降低了成本。因此，本發(fā)明是非常優(yōu)秀的，具有各種顯著且特殊的功能和作用。
權(quán)利要求
1.一種將反應(yīng)氣供應(yīng)到反應(yīng)室，并在所述反應(yīng)室中提供的基底材料表面上形成沉積薄膜的CVD設(shè)備，其中用來使廢氣循環(huán)到所述反應(yīng)室的廢氣循環(huán)通道安裝在廢氣通道上，所述廢氣通道可通過泵將氣體從所述反應(yīng)室內(nèi)部排出。
2.如權(quán)利要求1所述的CVD設(shè)備，其特征在于所述廢氣循環(huán)通道構(gòu)造成可使來自干燥氣泵下游側(cè)的廢氣循環(huán)到所述反應(yīng)室中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的CVD設(shè)備，其特征在于所述廢氣循環(huán)通道安裝有用來吸附和除去廢氣中的非活性氣體的聚合物薄膜裝置。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的CVD設(shè)備，其特征在于所述廢氣循環(huán)通道安裝有用來選擇性除去非必要廢氣組分的分離器。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的CVD設(shè)備，其特征在于所述廢氣循環(huán)通道安裝有用來提高廢氣壓力以及將所述廢氣循環(huán)到所述反應(yīng)室的壓縮機(jī)。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的CVD設(shè)備，其特征在于所述廢氣循環(huán)通道安裝有用來檢測循環(huán)到所述反應(yīng)室的廢氣的組分以及使所述氣體組分保持恒定的控制裝置。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的CVD設(shè)備，其特征在于所述廢氣循環(huán)通道安裝有壓力釋放裝置，以在所述廢氣循環(huán)通道具有恒定壓力或更大時(shí)釋放壓力。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的CVD設(shè)備，其特征在于提供了開關(guān)所述廢氣循環(huán)通道和反應(yīng)氣供應(yīng)通道的開關(guān)裝置，當(dāng)清洗氣通過所述反應(yīng)氣供應(yīng)通道輸入所述反應(yīng)室，以清洗所述反應(yīng)室的內(nèi)部時(shí)，打開所述廢氣循環(huán)通道，以及當(dāng)在反應(yīng)室中的基底材料表面上形成沉積薄膜時(shí)，通過所述開關(guān)裝置進(jìn)行開關(guān)控制，以關(guān)閉所述廢氣循環(huán)通道。
9.如權(quán)利要求8所述的CVD設(shè)備，其特征在于在進(jìn)行清洗的初始階段打開所述反應(yīng)氣供應(yīng)通道和所述廢氣循環(huán)通道，以及在清洗開始后，通過所述開關(guān)裝置進(jìn)行開關(guān)控制，以關(guān)閉所述反應(yīng)氣供應(yīng)通道，進(jìn)行所述清洗。
10.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的CVD設(shè)備，它還包括用來開關(guān)所述廢氣循環(huán)通道和反應(yīng)氣供應(yīng)通道的開關(guān)裝置，當(dāng)清洗氣通過間接等離子體生成裝置輸入所述反應(yīng)室，從而清洗所述反應(yīng)室的內(nèi)部時(shí)，如果需要的話，打開廢氣循環(huán)通道，以及當(dāng)在所述反應(yīng)室的基底材料表面上形成沉積薄膜時(shí)，通過開關(guān)裝置進(jìn)行開關(guān)控制，以關(guān)閉所述廢氣循環(huán)通道。
11.如權(quán)利要求10所述的CVD設(shè)備，其特征在于在進(jìn)行清洗的初始階段，打開來自間接等離子體生成裝置的清洗氣供應(yīng)通道，如果需要的話，打開所述廢氣循環(huán)通道，以及在清洗開始后，通過開關(guān)裝置進(jìn)行開關(guān)控制，以關(guān)閉所述清洗氣供應(yīng)通道，進(jìn)行清洗。
12.如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的CVD設(shè)備，其特征在于在使用CVD設(shè)備對基材進(jìn)行成膜處理后，用來除去粘附在所述反應(yīng)室中的副產(chǎn)物的清洗氣是包含氟氣的清洗氣。
13.一種清洗CVD設(shè)備的方法，在所述CVD設(shè)備中，反應(yīng)氣通過反應(yīng)氣供應(yīng)通道輸入到反應(yīng)室中，并在所述反應(yīng)室中的基底材料表面上形成沉積薄膜，接著清洗所述反應(yīng)室的內(nèi)部，所述方法包括以下步驟當(dāng)廢氣通過安裝在廢氣通道上的廢氣循環(huán)通道循環(huán)到所述反應(yīng)室時(shí)，清洗所述反應(yīng)室的內(nèi)部，所述廢氣通道通過泵將氣體從所述反應(yīng)室的內(nèi)部排出。
14.如權(quán)利要求13所述的清洗CVD設(shè)備的方法，其特征在于所述廢氣循環(huán)通道構(gòu)造成能將所述廢氣從干燥氣泵的下游側(cè)循環(huán)到所述反應(yīng)室。
15.如權(quán)利要求13或14所述的清洗CVD設(shè)備的方法，其特征在于所述廢氣循環(huán)通道安裝有用來吸附和除去所述廢氣中的非活性氣體的聚合物薄膜裝置。
16.如權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)所述的清洗CVD設(shè)備的方法，其特征在于所述廢氣循環(huán)通道安裝有用來選擇性地除去非必要廢氣組分的分離器。
17.如權(quán)利要求13-16中任一項(xiàng)所述的清洗CVD設(shè)備的方法，其特征在于所述廢氣循環(huán)通道安裝有用來提高所述廢氣的壓力并將所述廢氣循環(huán)到所述反應(yīng)室中的壓縮機(jī)。
18.如權(quán)利要求13-17中任一項(xiàng)所述的清洗CVD設(shè)備的方法，其特征在于用來檢測循環(huán)到所述反應(yīng)室中的廢氣的組分以及使所述氣體組分保持恒定的控制裝置安裝在所述廢氣通道上。
19.如權(quán)利要求13-18中任一項(xiàng)所述的清洗CVD設(shè)備的方法，其特征在于所述廢氣循環(huán)通道安裝有壓力釋放裝置，以在所述廢氣循環(huán)通道具有恒定或更大壓力時(shí)釋放壓力。
20.如權(quán)利要求13-19中任一項(xiàng)所述的清洗CVD設(shè)備的方法，其特征在于在清洗開始階段，打開所述反應(yīng)氣供應(yīng)通道，如果需要的話打開所述廢氣循環(huán)通道，以及在清洗開始后，關(guān)閉所述反應(yīng)氣供應(yīng)通道，進(jìn)行清洗。
21.如權(quán)利要求13-19中任一項(xiàng)所述的清洗CVD設(shè)備的方法，其特征在于當(dāng)清洗氣通過所述間接等離子體生成裝置輸入所述反應(yīng)室，從而清洗所述反應(yīng)室內(nèi)部時(shí)，在清洗的開始階段，打開來自間接等離子體生成裝置的清洗氣供應(yīng)通道，如果需要的話，打開所述廢氣循環(huán)通道，以及在清洗開始后，關(guān)閉所述反應(yīng)室供應(yīng)通道，進(jìn)行清洗。
22.如權(quán)利要求13-21中任一項(xiàng)所述的清洗CVD設(shè)備的方法，其特征在于在使用所述CVD設(shè)備對基材進(jìn)行成膜處理后，用來除去粘附在所述反應(yīng)室中的副產(chǎn)物的清洗氣是包含氟氣的清洗氣。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種CVD設(shè)備中的清洗方法，它能夠有效地除去副產(chǎn)物如SiO
文檔編號H01L21/306GK1579011SQ0380140
公開日2005年2月9日 申請日期2003年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月27日
發(fā)明者坂井克夫, 大倉誠司, 坂村正二, 安部薰, 村田等, 和仁悅夫, 龜田賢治, 三井有規(guī), 大平豐, 米村泰輔, 関屋章 申請人:財(cái)團(tuán)法人地球環(huán)境產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究機(jī)構(gòu), 獨(dú)立行政法人產(chǎn)業(yè)技術(shù)總合研究所