(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子製造装備内でＴｉＣｌ4とＮＨ3の原料ガスを用いて、Ｈｆ酸化物又はＺｒ酸化物からなる金属酸化膜が形成されている半導体基板にＴｉＮ膜質を形成する段階と、
前記半導体基板を前記半導体素子製造装備内部の加熱部上から外部に搬出させ、前記半導体基板がない状態で前記原料ガスと前記金属酸化膜とが反応して前記加熱部の表面に生成される副産物を除去する段階と、を含むことを特徴とする半導体素子製造装備の洗浄方法。
【請求項２】
前記副産物を除去する段階は、前記ＴｉＮ膜質を形成する段階が遂行される毎に実施することを特徴とする請求項１に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
【請求項３】
前記副産物は、Ｈｆ酸化物、Ｈｆ窒化物、Ｚｒ酸化物、又はＺｒ窒化物であることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
【請求項４】
前記副産物を除去する段階では、前記副産物をＴｉＣｌ4ガスを用いて気化させることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
【請求項５】
前記半導体基板に前記ＴｉＮ膜質を形成する段階以前に、前記半導体基板がない状態で前記加熱部の表面にＴｉＣｌ4とＮＨ3の原料ガスを用いてＴｉＮ膜質を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
【請求項６】
前記加熱部の表面に前記ＴｉＮ膜質を形成する段階では、
前記加熱部の表面の前記半導体基板が置かれる領域を除外して前記ＴｉＮ膜質が形成されることを特徴とする請求項５に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
【請求項７】
前記加熱部の表面に生成される前記副産物を気化させた後に、前記加熱部の全面にＴｉＣｌ4とＮＨ3の原料ガスを用いてＴｉＮ膜質を形成する段階を含むことを特徴とする請求項４に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
【請求項８】
前記加熱部の全面に前記ＴｉＮ膜質を形成する段階では、前記半導体基板が置かれる領域における前記加熱部上に形成されるＴｉＮ膜質の厚さは、５Å〜２０Åであることを特徴とする請求項７に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
【請求項９】
前記半導体基板に前記ＴｉＮ膜質を形成する段階及び前記加熱部の全面に前記ＴｉＮ膜質を形成する段階を反復して遂行した後、前記加熱部上に蓄積している前記ＴｉＮ膜質を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
【請求項１０】
前記ＴｉＮ膜質を除去する段階では、
前記半導体基板が置かれる領域の前記加熱部上に蓄積している前記ＴｉＮ膜質の厚さが７０００Å以上である場合に除去することを特徴とする請求項９に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
【請求項１１】
前記ＴｉＮ膜質を除去する段階では、
前記加熱部上に蓄積されている前記ＴｉＮ膜質は、ＣｌＦ3ガスを用いて除去することを特徴とする請求項９に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
【請求項１２】
Ｈｆ酸化物又はＺｒ酸化物からなる金属酸化膜を含む半導体基板を準備する段階と、
半導体素子製造装備の内部に前記半導体基板を搬入し、前記半導体素子製造装備内部の加熱部の所定の位置に前記半導体基板を位置させる段階と、
ＴｉＣｌ4とＮＨ3の原料ガスを前記半導体素子製造装備に注入して前記金属酸化膜の上部にＴｉＮ膜質を形成する段階と、
前記半導体基板を前記半導体素子製造装備の外部に搬出させる段階と、
前記原料ガスと前記金属酸化膜とが反応して生成される副産物をＴｉＣｌ4ガスを用いて気化させる段階と、
を含むことを特徴とする半導体素子製造装備の洗浄方法。
【請求項１３】
前記原料ガスは、前記半導体基板が前記半導体素子製造装備に搬入される前に前記半導体素子製造装備に注入されることを特徴とする請求項１２に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
【請求項１４】
前記加熱部の上部の前記半導体基板が置かれる領域にダミー半導体基板を位置させた状態で前記半導体素子製造装備に前記原料ガスを注入させる段階をさらに含み、
前記加熱部の上部の前記半導体基板が置かれる領域を除外しＴｉＮ膜質が形成されることを特徴とする請求項１３に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
【請求項１５】
前記副産物をＴｉＣｌ4ガスを用いて気化させる段階後に、前記半導体基板が置かれる領域の前記加熱部上に前記半導体基板がない状態で前記半導体素子製造装備にＴｉＣｌ4とＮＨ3の原料ガスを供給する段階をさらに含み、
前記半導体基板が置かれる領域の前記加熱部上には、ＴｉＮ膜質が形成されることを特徴とする請求項１２に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
【請求項１６】
前記半導体基板が置かれる領域の前記加熱部上に蓄積される前記ＴｉＮ膜質の厚さが７０００Å以上である場合に前記ＴｉＮ膜質を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
【請求項１７】
前記副産物は、Ｈｆ酸化物、Ｈｆ窒化物、Ｚｒ酸化物、又はＺｒ窒化物であることを特徴とする請求項１２に記載の半導体素子製造装備の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子製造装備の洗浄方法に係り、より詳しくは、金属酸化膜が形成されている半導体基板に導電性膜質を形成する場合に生成される副産物を導電性膜質を形成する毎に除去する半導体素子製造装備の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信分野の急速な発達とコンピュータのような情報媒体が広く普及することによって、半導体素子は高速に動作すると同時に大容量の貯蔵能力を保有するように要求されており、半導体素子の集積度、信頼度及び応答速度などが向上する方向に半導体素子の製造技術は発展している。
【０００３】
従って、半導体素子の集積度を高めるために、半導体基板に形成される誘電体物質の厚さは、次第に薄くなっている。しかしながら、誘電体物質の厚さが薄くなることによって誘電体物質を通じて漏洩する漏洩電流（leakage current）が増加されることによって、半導体素子の動作信頼性が低下している。
【０００４】
一般に半導体素子の誘電体物質は、金属酸化物（例えば、Ａｌ2Ｏ3）を使用しているが、前述した問題点解決により適した誘電体物質として誘電定数（constantdielectric constant）が大きな高誘電率の金属酸化物が研究されている。具体的に、安定的な半導体素子動作を得ることができる高誘電率の金属酸化物としては、Ｚｒ酸化物やＨｆ酸化物の適用が検討されている。
【０００５】
図１Ａから図１Ｄを参照して誘電体物質としてＨｆ酸化物やＺｒ酸化物を用いる場合の問題点を説明する。図１Ａに示されたように、Ｈｆ酸化物（ＨｆＯ2）が形成されている半導体基板２にＮＨ3とＴｉＣｌ4とを原料ガスとして用いてＴｉＮのような導電性膜質を形成する場合、図１Ｂに示されたように、半導体基板２が外部に搬出された後に半導体基板２が置かれていた加熱部１上に残留する酸素成分、半導体素子製造装備内に残留する原料ガス又はＨｆイオンが反応して、ＨｆＮとＨｆ酸化物とを含む副産物膜質３が半導体基板２が置かれていた領域の加熱部１上に形成される。
【０００６】
Ｚｒ酸化物（ＺｒＯ2）の場合にも半導体基板２にＮＨ3とＴｉＣｌ4とを原料ガスとして用いてＴｉＮのような導電性膜質を形成する場合には、ＺｒＮとＺｒ酸化物とを含む副産物膜質３が半導体基板２が置かれていた領域の加熱部１上に形成される。
【０００７】
図１Ｃに示されたように、副産物膜質３が形成されている状態でＨｆ酸化物やＺｒ酸化物のような金属酸化物が形成されている半導体基板２にＴｉＮのような導電性膜質を形成すると、、前述したように、ＨｆＮとＨｆ酸化物、又はＺｒＮとＺｒ酸化物とを含む副産物膜質３が半導体基板２が置かれていた領域の加熱部１上に形成される。そしてＨｆ酸化物やＺｒ酸化物のような金属酸化物が形成されている半導体基板２にＴｉＮのような導電性膜質を形成する工程を反復して遂行すると、半導体基板２が置かれていた領域の加熱部１上にＨｆＮとＨｆ酸化物、又はＺｒＮとＺｒ酸化物とを含む副産物膜質３が蓄積される。
【０００８】
半導体基板２が置かれていた領域の加熱部１上に蓄積される副産物３は、特許文献１に開示されている化学気相蒸着装置の洗浄方法を適用しても除去されず残留する。従って、導電性膜質を形成する工程が遂行される半導体素子製造装備を周期的にたびたび開放して副産物膜質３を除去するより外はない。半導体素子製造装備を周期的にたびたび開放すれば、半導体素子製造装備の稼働率が低下し半導体素子製造工程を効率的に遂行することができない。
【特許文献１】特開２００３−２０３９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の技術的課題は、金属酸化膜が形成されている半導体基板に導電性膜質を形成する場合に生成される副産物の蓄積を防止して半導体素子製造装備を効率的に洗浄することができる方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した技術的課題を達成するための本発明に従う半導体素子製造装備の洗浄方法は、半導体素子製造装備内で導電性原子を含む原料ガスを用いて、金属酸化膜が形成されている半導体基板に導電性膜質を形成する段階と、半導体基板を半導体素子製造装備の外部に搬出させて半導体基板がない状態で原料ガスと金属酸化膜とが反応して生成される一つ以上の副産物を除去する段階と、を含み、副産物を除去する段階は、導電性膜質を形成する段階が遂行される毎に実施される。
【００１１】
前述した技術的課題を達成するための本発明の第１の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法は、半導体素子製造装備内で導電性原子を含む原料ガスを用いて、金属酸化膜が形成されている半導体基板に導電性膜質を形成する段階と、半導体基板を半導体素子製造装備の外部に搬出させて半導体基板がない状態で原料ガスと金属酸化膜とが反応して生成される一つ以上の副産物を気化させる段階と、を含み、副産物を気化させる段階は、導電性膜質を形成する段階が遂行される毎に実施される。
【００１２】
前述した技術的課題を達成するための本発明の第２の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法は、半導体素子製造装備内で導電性原子を含む原料ガスを用いて、金属酸化膜が形成されている半導体基板に導電性膜質を形成する段階と、半導体基板を半導体素子製造装備の外部に搬出させて半導体基板がない状態で半導体基板が置かれる半導体素子製造装備の加熱部の全面に導電性膜質を形成する段階と、を含み、加熱部の全面に導電性膜質を形成する段階は、半導体基板に導電性膜質を形成する段階が遂行される毎に実施される。
【００１３】
前述した本発明によれば、金属酸化膜が形成されている半導体基板に導電性膜質を形成する場合に生成される副産物を導電性膜質を形成する毎に除去する半導体素子製造装備の洗浄方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は添付する図面と共に詳細に後述している実施形態を参照すれば明確になる。しかしながら、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、相異なる多様な形態で具現されるものであり、本実施形態は、本発明の開示が完全となり、当業者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、特許請求の範囲の記載に基づいて決められなければならない。なお、明細書全体にかけて同一参照符号は同一構成要素を示すものとする。
【００１５】
本発明に従う半導体素子製造装備の洗浄方法は、Ｈｆ酸化物又はＺｒ酸化物のような高誘電率の金属酸化物を含む金属酸化膜が形成されている半導体基板にＴｉＮのような導電性物質を含む導電性膜質を形成する工程を遂行した直後に直ちに半導体基板がない状態で金属酸化膜と導電性膜質の原料ガスとが反応して生成する一つ以上の副産物を除去する。これにより、半導体素子製造装備をたびたび開放しなくても良いため半導体素子製造装備の稼働率が向上されて半導体素子製造工程を効率的に遂行することができる。
【００１６】
以下、添付した図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
図２及び図３Ａ〜図３Ｆを参照して、本発明の第１の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法について詳細に説明する。図２は、本発明の第１の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を示すフローチャートであり、図３Ａ〜図３Ｆは、本発明の第１の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を示す断面図である。
【００１７】
先ず、最初の段階では、半導体素子製造装備内で、金属酸化膜が形成されている半導体基板１２がない状態で半導体素子製造装備の加熱部１１の全面に導電性膜質を形成する（Ｓ１１）。具体的に、導電性膜質は、ＴｉＮのような導電性物質を含む。
【００１８】
金属酸化膜が形成されている半導体基板１２がない状態で加熱部１１の全面にＮＨ3ガスとＴｉＣｌ4ガスとが供給されて、加熱部１１の全面にＴｉＮ膜質が形成される。これにより、後続段階で金属酸化膜が形成されている半導体基板１２にＴｉＮ膜質を形成（Ｓ１２）する場合に半導体素子製造装備の工程進行条件雰囲気を形成して効果的にＴｉＮ膜質を形成することができる。
【００１９】
この際、金属酸化膜が形成されている半導体基板１２が置かれる領域を除外しＴｉＮ膜質１２５を形成するのが望ましい。これにより、段階（Ｓ１１）を反復して遂行する場合に半導体基板１２が置かれる領域の加熱部１１上に蓄積するＴｉＮ膜質の厚さを減少させ得る。
【００２０】
半導体基板１２が置かれる領域を除外しＴｉＮ膜質を形成するためには、図３Ａに示されたように、金属酸化膜が形成されている半導体基板１２が置かれる領域にダミー半導体基板１１２を位置させた状態で加熱部１１の全面にＮＨ3ガスとＴｉＣｌ4ガスとを供給する。これにより、図３Ｂに示されたように、金属酸化膜が形成されている半導体基板１２が置かれる領域を除外しＴｉＮ膜質１２５が形成される。
【００２１】
次の段階では、半導体素子製造装備内で導電性原子を含む原料ガスを用いて、金属酸化膜が形成されている半導体基板１２に導電性膜質を形成する（Ｓ１２）。具体的に、金属酸化膜は、Ｈｆ酸化物（ＨｆＯ2）又はＺｒ酸化物（ＺｒＯ2）のような高誘電率の金属酸化物を含み、導電性膜質は、ＴｉＮのような導電性物質を含む。
【００２２】
Ｈｆ酸化膜は、Ｈｆ［Ｎ（ＣＨ3）Ｃ2Ｈ5］4（Tetrakis EthylMethylAino Hafnium：ＴＥＭＡＨ）又はＨｆ［ＯＣ（ＣＨ3）3］4（Hafnium Tert-Butoxide）を原料ガスとして用いて形成され、Ｚｒ酸化膜は、Ｚｒ［Ｎ（ＣＨ3）Ｃ2Ｈ5］4（Tetrakis EthylMethylAino Zirconium：ＴＥＭＡＺ）又はＺｒ［ＯＣ（ＣＨ3）3］4（Zirconium Tert-Butoxide）を原料ガスとして用いて形成され、ＴｉＮ膜質は、ＮＨ3とＴｉＣｌ4とを原料ガスとして用いて形成される。
【００２３】
図３Ｃに示されたように、半導体基板１２にＴｉＮ膜質を形成するために半導体基板１２が、６００℃に加熱された半導体素子製造装備の加熱部１１上に置かれている状態でＮＨ3ガスとＴｉＣｌ4ガスとが供給される。
【００２４】
金属酸化膜がＨｆ酸化物を含む場合には、Ｈｆ成分とＮＨ3とが反応してＨｆＮを生成し、Ｈｆ成分とＴｉＣｌ4とが反応してＨｆＣｌ4を生成する。ＨｆＣｌ4は、気体として存在するが、ＨｆＮは固体として存在して図３Ｄに示されたように、半導体基板１２が置かれていない領域にＨｆＮを含む第２の副産物膜質１４が形成される。
【００２５】
半導体基板１２が半導体素子製造装備の外部搬出されて加熱部１１上に半導体基板１２がない状態では、半導体基板１２が置かれていた加熱部１１上に残留する酸素成分と半導体素子製造装備内に残留するＨｆ成分とが反応してＨｆ酸化物を生成し、半導体素子製造装備内に残留するＨｆ成分とＮＨ3とが反応してＨｆＮを生成する。その結果、半導体基板１２が置かれていた領域の加熱部１１上にＨｆ酸化物とＨｆＮとを含む第１の副産物膜質１３が形成される。
【００２６】
金属酸化膜がＺｒ酸化物を含む場合には、半導体基板１２が置かれていた領域の加熱部１１上にＺｒ酸化物とＺｒＮとを含む第１の副産物膜質１３が形成され、半導体基板１２が置かれていない領域にＺｒＮを含む第２の副産物膜質１４が形成される。
【００２７】
次の段階では、半導体基板１２を半導体素子製造装備の外部に搬出して半導体基板１２がない状態で原料ガスと金属酸化膜とが反応して生成される一つ以上の副産物を気化させる（Ｓ１３）。
【００２８】
金属酸化膜がＨｆ酸化物を含む場合に、第１の副産物膜質１３と第２の副産物膜質１４とに含まれているＨｆ酸化物とＨｆＮとを気化させ得るガス物質としてＴｉＣｌ4が用いられる。加熱部１１を６００℃に加熱した状態で、図３Ｅに示されたように、第１の副産物膜質１３と第２の副産物膜質１４とにＴｉＣｌ4が供給されると、ＴｉＣｌ4はＨｆ酸化物と反応してＨｆＣｌ4を生成し、またＨｆＮとも反応してＨｆＣｌ4を生成する。しかしながら、ＨｆＣｌ4は、気体として存在するので気化されて図３Ｆに示されたように、第１の副産物膜質１３と第２の副産物膜質１４とは除去される。
【００２９】
そして、金属酸化膜がＺｒ酸化物を含む場合にもＴｉＣｌ4を用いて第１の副産物膜質１３と第２の副産物膜質１４とに含まれているＺｒ酸化物とＺｒＮとを気化させ得る。ＴｉＣｌ4は、Ｚｒ酸化物と反応してＺｒＣｌ4を生成し、ＺｒＮとも反応してＺｒＣｌ4を生成し、ＺｒＣｌ4も気体として存在するため第１の副産物膜質１３と第２の副産物膜質１４とが除去される。
【００３０】
ＴｉＣｌ4は、ＴｉＮ膜質を形成する工程で原料ガスとして用いられるため、第１の副産物膜質１３と第２の副産物膜質１４とを除去するガスとしてＴｉＣｌ4を用いる場合には、別途のガスを準備する必要がなくて望ましい。
【００３１】
副産物を気化させる段階（Ｓ１３）は、ＴｉＮ膜質を形成する段階（Ｓ１２）が遂行される毎に実施されることが望ましい。ＴｉＮ膜質を形成する段階が数回反復して遂行された後に、副産物を気化させる段階を実施する場合には、副産物が蓄積した副産物膜質の全体を十分に除去することができない。特に、第１の副産物膜質１３が残留した状態でＴｉＮ膜質を形成する段階を遂行すれば、ＴｉＮ膜質の特性に影響を及ぼして半導体素子製造工程の均一性（uniformity）が低下する。
【００３２】
半導体基板１２にＴｉＮ膜質を形成する段階（Ｓ１２）の以前に加熱部１１の全面にＴｉＮ膜質を形成する段階（Ｓ１１）は選択的に遂行することができる。
【００３３】
図４及び図５Ａ〜図５Ｉを参照して、本発明の第２の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法について詳細に説明する。 本発明の第１の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法と同一な部分についての説明は省略する。図４は、本発明の第２の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を示すフローチャートであり、図５Ａ〜図５Ｉは、本発明の第１の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を示す断面図である。
【００３４】
先ず、最初の段階では、半導体素子製造装備内で、金属酸化膜が形成されている半導体基板２２がない状態で半導体素子製造装備の加熱部２１の全面に導電性膜質を形成する（Ｓ２１）。具体的に、金属酸化膜は、Ｈｆ酸化物（ＨｆＯ2）又はＺｒ酸化物（ＺｒＯ2）のような高誘電率の金属酸化物を含み、導電性膜質は、ＴｉＮのような導電性物質を含む。
【００３５】
金属酸化膜が形成されている半導体基板２２がない状態で加熱部２１の全面にＮＨ3ガスとＴｉＣｌ4ガスとが供給されて、加熱部２１の全面にＴｉＮ膜質が形成される。これにより、後続段階で金属酸化膜が形成されている半導体基板２２にＴｉＮ膜質を形成（Ｓ２２）する場合に半導体素子製造装備の工程進行条件雰囲気を形成して効果的にＴｉＮ膜質を形成することができる。
【００３６】
この際、金属酸化膜が形成されている半導体基板２２が置かれる領域を除外しＴｉＮ膜質２２５を形成するのが望ましい。これにより、段階（Ｓ２１）を反復して遂行する場合に半導体基板２２が置かれる領域の加熱部２１上に蓄積するＴｉＮ膜質の厚さを減少させ得る。
【００３７】
半導体基板２２が置かれる領域を除外しＴｉＮ膜質を形成するためには、図５Ａに示されたように、金属酸化膜が形成されている半導体基板２２が置かれる領域にダミー半導体基板２２２を位置させた状態で加熱部２１の全面にＮＨ3ガスとＴｉＣｌ4ガスとを供給する。これにより、図５Ｂに示されたように、金属酸化膜が形成されている半導体基板２２が置かれる領域を除外しＴｉＮ膜質２２５が形成される。
【００３８】
次の段階では、図５Ｃに示されたように、金属酸化膜が形成されている半導体基板２２が加熱部２１上に置かれている状態で加熱部２１の全面にＮＨ3ガスとＴｉＣｌ4ガスとを供給して半導体基板２２にＴｉＮ膜質を形成する（Ｓ２２）。これにより、図５Ｄに示されたように、半導体基板２２が置かれていた領域の加熱部２１上には、第１の副産物膜質２３が形成され、ＴｉＮ膜質が形成されている領域には第２の副産物膜質２４が形成される。
【００３９】
次の段階では、図５Ｅに示されたように、半導体基板２２を半導体素子製造装備の外部に搬出して半導体基板２２がない状態で第１の副産物膜質２３及び第２の副産物膜質２４の全面にＴｉＮ膜質を形成するためにＮＨ3ガスとＴｉＣｌ4ガスとを供給する（Ｓ２３）。第１の副産物膜質２３と第２の副産物膜質２４の全面にＴｉＣｌ4ガスが供給されると、前述したように、ＴｉＣｌ4ガスが第１の副産物膜質２３の副産物や第２の副産物膜質２４の副産物と反応して気化されるため、第１の副産物膜質２３及び第２の副産物２４は除去され、図５Ｆに示されたように加熱部２１の全面にＴｉＮ膜質が形成される。加熱部２１の全面にＴｉＮ膜質が形成される場合には、別途の副産物が生成せず、第１の副産物膜質２３と第２の副産物膜質２４とを除去することができるため望ましい。また、前述したように、加熱部２１の全面にＴｉＮ膜質を形成する段階（Ｓ２３）は、半導体基板２２にＴｉＮ膜質を形成する段階Ｓ２２が遂行される毎に実施するのが望ましい。
【００４０】
第１の副産物膜質２３と第２の副産物膜質２４との全面にＮＨ3ガスとＴｉＣ4ガスとを供給する場合、ＴｉＣｌ4ガスをＮＨ3ガスより先に供給するのが望ましい。ＴｉＣｌ4ガスを、第１の副産物膜質２３の副産物や第２の副産物膜質２４の副産物と反応して気化物（例えば、ＨｆＣｌ4）を形成することができる程度の時間、ＮＨ3ガスより先に供給することによって、第１の副産物膜質２３と第２の副産物膜質２４とをより効果的に除去することができる。
【００４１】
半導体基板２２が置かれる領域の加熱部２１上に形成されるＴｉＮ膜質２５の厚さｄは、５Å 〜２０Åであるのが望ましい。これにより、第１の副産物膜質２３と第２の副産物膜質２４とを十分に除去するだけではなく、段階（Ｓ２３）を反復して遂行する場合に半導体基板２２が置かれる領域の加熱部２１上には、蓄積するＴｉＮ膜質２５の厚さを減少させ得る。
【００４２】
次の段階では、半導体基板２２にＴｉＮ膜質を形成する段階（Ｓ２２）及び加熱部２１の全面にＴｉＮ膜質を形成する段階（Ｓ２３）を反復して遂行した後に加熱部２１上に蓄積するＴｉＮ膜質を除去する（Ｓ２５）。
【００４３】
半導体基板２２にＴｉＮ膜質を形成する段階（Ｓ２２）及び加熱部２１の全面にＴｉＮ膜質を形成する段階Ｓ２３を反復して遂行すれば図５Ｇに示されたように、加熱部２１の全面にＴｉＮ膜質２５，２２５が順に形成される。
【００４４】
特に、半導体基板２２が置かれる領域の加熱部２１上に蓄積するＴｉＮ膜質２５の厚さ（dtotal）が７０００Å以上である状態で半導体基板２２にＴｉＮ膜質を形成する場合には、半導体基板２２に形成されるＴｉＮ膜質の比抵抗特性に影響を与えてＴｉＮ膜質の抵抗値を変動させ得る。従って、半導体基板２２が置かれる領域の加熱部２１上に蓄積するＴｉＮ膜質の厚さが７０００Å以上になれば加熱部２１の全面に形成されているＴｉＮ膜質２５，２２５を除去することが望ましい。
【００４５】
加熱部２１の全面に形成されているＴｉＮ膜質２５，２２５は、図５Ｇに示されたように、３００℃で加熱された加熱部２１の全面にＣｌＦ3ガスを流入させて除去する。ＣｌＦ3ガスは、ＴｉＮと反応してＴｉＦ4を生成し、ＴｉＦ4は気化される。結局、図５Ｉに示されたように、加熱部２１の全面に形成されているＴｉＮ膜質２５，２２５が除去される。
【００４６】
半導体基板２２にＴｉＮ膜質を形成する段階（Ｓ２２）の以前に加熱部２１の全面にＴｉＮ膜質を形成する段階（Ｓ２１）や加熱部２１上に累積されて形成されるＴｉＮ膜質を除去する段階（Ｓ２４）は選択的に遂行することができる。
【００４７】
本発明は、以下の非制限的な実験例を通じてより詳細に説明する。一方、ここに記載されない内容は当業者であれば、十分に技術的に類推することができるためその説明を省略する。
【００４８】
（実験例１）
半導体素子製造装備内でＮＨ3ガスとＴｉＣｌ4ガスとを原料ガスとして用いてＨｆ酸化物を含む金属酸化膜が形成されている半導体基板にＴｉＮ膜質を形成した。そして半導体基板を半導体素子製造装備の外部に搬出して、半導体基板がない状態で半導体素子製造装備の加熱部上に残留する副産物と半導体素子製造装備の原料ガス提供部の表面に残留する副産物の成分を分析した。
【００４９】
分析の結果、半導体素子製造装備の加熱部上に残留する副産物と原料ガス提供部表面に残留する副産物の成分は、ＨｆＮとＨｆ酸化物であることが分かった。
【００５０】
（実験例２）
本発明の第２の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を遂行した後に半導体素子製造装備の加熱部上に残留する副産物と半導体素子製造装備の原料ガス提供部の表面に残留する副産物の成分を分析した。
【００５１】
分析の結果、半導体素子製造装備の加熱部上に残留する副産物と原料ガス提供部の表面に残留する副産物の成分には、ＨｆＮとＨｆ酸化物の成分が殆ど存在しないことが分かった。
【００５２】
以上、添付した図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本発明の技術的思想や必須的な特徴を変更せずに他の具体的な形態で実施されうることを理解することができる。したがって、上述した好適な実施形態は、例示的なものであり、限定的なものではないと理解されるべきである。
（産業上の利用可能性）
【００５３】
本発明は、ＤＲＡＭのような半導体素子を製造する半導体素子製造装備の洗浄方法に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１Ａ】従来の半導体素子製造装備において金属酸化膜が形成されている半導体基板に導電性膜質を形成する段階を示す断面図である。
【図１Ｂ】従来の半導体素子製造装備において金属酸化膜が形成されている半導体基板に導電性膜質を形成する段階を示す断面図である。
【図１Ｃ】従来の半導体素子製造装備において金属酸化膜が形成されている半導体基板に導電性膜質を形成する段階を示す断面図である。
【図１Ｄ】従来の半導体素子製造装備において金属酸化膜が形成されている半導体基板に導電性膜質を形成する段階を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を示すフローチャートである。
【図３Ａ】本発明の第１の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を適用した半導体素子を示す断面図である。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を適用した半導体素子を示す断面図である。
【図３Ｃ】本発明の第１の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を適用した半導体素子を示す断面図である。
【図３Ｄ】本発明の第１の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を適用した半導体素子を示す断面図である。
【図３Ｅ】本発明の第１の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を適用した半導体素子を示す断面図である。
【図３Ｆ】本発明の第１の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を適用した半導体素子を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を示すフローチャートである。
【図５Ａ】本発明の第２の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を適用した半導体素子を示す断面図である。
【図５Ｂ】本発明の第２の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を適用した半導体素子を示す断面図である。
【図５Ｃ】本発明の第２の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を適用した半導体素子を示す断面図である。
【図５Ｄ】本発明の第２の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を適用した半導体素子を示す断面図である。
【図５Ｅ】本発明の第２の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を適用した半導体素子を示す断面図である。
【図５Ｆ】本発明の第２の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を適用した半導体素子を示す断面図である。
【図５Ｇ】本発明の第２の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を適用した半導体素子を示す断面図である。
【図５Ｈ】本発明の第２の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を適用した半導体素子を示す断面図である。
【図５Ｉ】本発明の第２の実施形態による半導体素子製造装備の洗浄方法を適用した半導体素子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１１、２１  加熱部、１２、２２  半導体基板、１３、２３  第１の副産物膜質、１４、２４  第２の副産物膜質、２５、１２５、２２５導電性膜質
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
0004805569.tif 000003
【図１Ｃ】
0004805569.tif 000004
【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
0004805569.tif 000008
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図５Ｈ】
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【図５Ｉ】
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