JP2000306838A - 半導体基板の処理装置及び処理方法 - Google Patents
半導体基板の処理装置及び処理方法Info
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- JP2000306838A JP2000306838A JP11112081A JP11208199A JP2000306838A JP 2000306838 A JP2000306838 A JP 2000306838A JP 11112081 A JP11112081 A JP 11112081A JP 11208199 A JP11208199 A JP 11208199A JP 2000306838 A JP2000306838 A JP 2000306838A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体基板を処理室とロードロック室との間
で搬送する際に発生する半導体基板上へのパーティクル
付着を効果的に低減することができる半導体基板の処理
装置及び処理方法を提供する。 【解決手段】 減圧下で基板を処理する処理室１１と、
処理室１１と接続されたロードロック室１と、処理室１
１の圧力を検出する処理室用圧力センサ１８と、ロード
ロック室１の圧力を検出するロードロック室用圧力セン
サ２と、処理室１１に接続されたガス供給配管１２と、
圧力センサ１８，２で検出されたそれぞれの圧力の差圧
に基づいてガス供給配管１２から処理室１１内に導入す
るガスを調整し、処理室１１とロードロック室１との差
圧が所定の値になるように制御する差圧管理制御ユニッ
ト１９，マスフローコントローラ１３を備えたものであ
る。
で搬送する際に発生する半導体基板上へのパーティクル
付着を効果的に低減することができる半導体基板の処理
装置及び処理方法を提供する。 【解決手段】 減圧下で基板を処理する処理室１１と、
処理室１１と接続されたロードロック室１と、処理室１
１の圧力を検出する処理室用圧力センサ１８と、ロード
ロック室１の圧力を検出するロードロック室用圧力セン
サ２と、処理室１１に接続されたガス供給配管１２と、
圧力センサ１８，２で検出されたそれぞれの圧力の差圧
に基づいてガス供給配管１２から処理室１１内に導入す
るガスを調整し、処理室１１とロードロック室１との差
圧が所定の値になるように制御する差圧管理制御ユニッ
ト１９，マスフローコントローラ１３を備えたものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体基板の処理装
置及び処理方法、特に、ロードロック室（処理予備室）
と処理室が結合された半導体基板処理装置におけるロー
ドロック室と処理室との間で半導体基板を搬送する装置
および方法に関するものである。
置及び処理方法、特に、ロードロック室（処理予備室）
と処理室が結合された半導体基板処理装置におけるロー
ドロック室と処理室との間で半導体基板を搬送する装置
および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から半導体装置の製造工程において
は、ロードロック室と半導体基板処理室とを直結した構
造の製造装置が多数使用されている。これは大気の処理
室への巻き込みや汚染を防止して半導体基板を搬送し、
できる限り清浄な状態で半導体基板を処理するためであ
る。
は、ロードロック室と半導体基板処理室とを直結した構
造の製造装置が多数使用されている。これは大気の処理
室への巻き込みや汚染を防止して半導体基板を搬送し、
できる限り清浄な状態で半導体基板を処理するためであ
る。
【０００３】このような形式の半導体基板の処理装置に
おける搬送方法の一例として、ロードロック室を備える
縦型減圧気相成長装置（ＣＶＤ装置）が知られており、
以下、その構成と、この装置を用いた処理方法について
図面を参照しながら説明する。
おける搬送方法の一例として、ロードロック室を備える
縦型減圧気相成長装置（ＣＶＤ装置）が知られており、
以下、その構成と、この装置を用いた処理方法について
図面を参照しながら説明する。
【０００４】図４は従来の縦型減圧ＣＶＤ装置の一般的
な構成を示す概略図であり、図中、３１はロードロック
室、３２はロードロック室３１内の圧力を検出するロー
ドロック室用圧力センサ、３３は基板搬送室、３４はロ
ードロック室３１と基板搬送室３３とを隔離する搬送ゲ
ートバルブ、３５は被処理基板を移載する基板搬送装
置、３６は被処理基板を保持する処理ボート、３７はロ
ードロック室３１内の真空引きを制御するバルブ、３８
は真空ポンプ、３９はロードロック室３１に不活性ガス
を導入する不活性ガス供給配管、４０はリークバルブ、
４１は処理室、４２は不活性ガスまたはＣＶＤ成膜ガス
を処理室４１に導入するガス供給配管、４３はベントバ
ルブ、４４はベント配管、４５はニードルバルブであ
る。４６は処理室４１内の圧力を検出する処理室用圧力
センサ、４７はロードロック室３１と処理室４１とを隔
離する炉口ゲートバルブ、４８は処理ボート３６を設置
するシールキャップ、４９は炉口ゲートバルブ４７また
はシールキャップ４８とを密着させて処理室４１内を密
閉するフランジ、５０は処理室４１内の真空引きを制御
するメインバルブ、５１は真空ポンプ３８とフランジ４
９とを接続する排気配管、５２は処理室４１の外壁を構
成するアウターチューブ、５３はインナーチューブ、５
４はヒーターである。
な構成を示す概略図であり、図中、３１はロードロック
室、３２はロードロック室３１内の圧力を検出するロー
ドロック室用圧力センサ、３３は基板搬送室、３４はロ
ードロック室３１と基板搬送室３３とを隔離する搬送ゲ
ートバルブ、３５は被処理基板を移載する基板搬送装
置、３６は被処理基板を保持する処理ボート、３７はロ
ードロック室３１内の真空引きを制御するバルブ、３８
は真空ポンプ、３９はロードロック室３１に不活性ガス
を導入する不活性ガス供給配管、４０はリークバルブ、
４１は処理室、４２は不活性ガスまたはＣＶＤ成膜ガス
を処理室４１に導入するガス供給配管、４３はベントバ
ルブ、４４はベント配管、４５はニードルバルブであ
る。４６は処理室４１内の圧力を検出する処理室用圧力
センサ、４７はロードロック室３１と処理室４１とを隔
離する炉口ゲートバルブ、４８は処理ボート３６を設置
するシールキャップ、４９は炉口ゲートバルブ４７また
はシールキャップ４８とを密着させて処理室４１内を密
閉するフランジ、５０は処理室４１内の真空引きを制御
するメインバルブ、５１は真空ポンプ３８とフランジ４
９とを接続する排気配管、５２は処理室４１の外壁を構
成するアウターチューブ、５３はインナーチューブ、５
４はヒーターである。
【０００５】以下、上記の縦型減圧ＣＶＤ装置の動作に
ついて説明する。まず、ロードロック室３１へ基板を搬
送させるに際し、ロードロック室用圧力センサ３２が大
気圧以上であることを確認して、搬送ゲートバルブ３４
を開ける。次に基板搬送室３３に設置された基板搬送装
置３５によって被処理基板を処理ボート３６まで移載す
る。移載終了後、搬送ゲートバルブ３４を閉じる。次に
ロードロック室３１の真空引き制御バルブ３７を開き真
空ポンプ３８を使ってロードロック室３１を真空排気す
る。ロードロック室３１内には不活性ガス供給配管３９
から継続的に不活性ガスが導入されており、一定時間排
気後真空引き制御バルブ３７が閉じられると、ロードロ
ック室３１の圧力は再度大気圧まで上昇する。ロードロ
ック室３１内が大気圧になった時点で過圧防止のために
リークバルブ４０を開く。一方、処理室４１内にはガス
供給配管４２より不活性ガスが継続的に導入されてお
り、ロードロック室３１と同様に過圧防止のためにベン
トバルブ４３が開いている。
ついて説明する。まず、ロードロック室３１へ基板を搬
送させるに際し、ロードロック室用圧力センサ３２が大
気圧以上であることを確認して、搬送ゲートバルブ３４
を開ける。次に基板搬送室３３に設置された基板搬送装
置３５によって被処理基板を処理ボート３６まで移載す
る。移載終了後、搬送ゲートバルブ３４を閉じる。次に
ロードロック室３１の真空引き制御バルブ３７を開き真
空ポンプ３８を使ってロードロック室３１を真空排気す
る。ロードロック室３１内には不活性ガス供給配管３９
から継続的に不活性ガスが導入されており、一定時間排
気後真空引き制御バルブ３７が閉じられると、ロードロ
ック室３１の圧力は再度大気圧まで上昇する。ロードロ
ック室３１内が大気圧になった時点で過圧防止のために
リークバルブ４０を開く。一方、処理室４１内にはガス
供給配管４２より不活性ガスが継続的に導入されてお
り、ロードロック室３１と同様に過圧防止のためにベン
トバルブ４３が開いている。
【０００６】ロードロック室３１内が所定の圧力で安定
することをロードロック室用圧力センサ３２で確認した
後、処理室用圧力センサ４６の値を見ながらニードルバ
ルブ４５を使って手動でベント配管４４内部を通るガス
流量を調整して、処理室４１内の圧力をロードロック室
３１内の圧力に対し約３００Ｐａ以内の陰圧にする。こ
の目的はロード、アンロード動作で炉口ゲートバルブ４
７またはシールキャップ４８の開動作時にロードロック
室３１と処理室４１間の差圧を少なくして対流の発生を
防止し、被処理基板の処理によってインナーおよびアウ
ターチューブ内壁や排気配管５１内壁に付着した反応生
成物が散乱しないようにするためと、排気配管５１から
処理室４１側または処理室４１からロードロック室３１
側への気流発生を防止し、気流に乗ったパーティクルが
ロードロック室３１に移載された基板上に付着しないよ
うにするためである。
することをロードロック室用圧力センサ３２で確認した
後、処理室用圧力センサ４６の値を見ながらニードルバ
ルブ４５を使って手動でベント配管４４内部を通るガス
流量を調整して、処理室４１内の圧力をロードロック室
３１内の圧力に対し約３００Ｐａ以内の陰圧にする。こ
の目的はロード、アンロード動作で炉口ゲートバルブ４
７またはシールキャップ４８の開動作時にロードロック
室３１と処理室４１間の差圧を少なくして対流の発生を
防止し、被処理基板の処理によってインナーおよびアウ
ターチューブ内壁や排気配管５１内壁に付着した反応生
成物が散乱しないようにするためと、排気配管５１から
処理室４１側または処理室４１からロードロック室３１
側への気流発生を防止し、気流に乗ったパーティクルが
ロードロック室３１に移載された基板上に付着しないよ
うにするためである。
【０００７】このようにして処理室４１の陰圧の調整及
び圧力安定確認後、炉口ゲートバルブ４７を開け、シー
ルキャップ４８が接続された処理ボート３６を処理室４
１にロードする。処理ボート３６が設置されたシールキ
ャップ４８がフランジ４９と密着した時点でロードが完
了し、ガス供給配管４２からの不活性ガスの導入を止
め、さらにベントバルブ４３も閉じる。次にメインバル
ブ５０を開放し、処理室４１内を排気配管５１を介して
真空ポンプ３８により所定の圧力まで真空排気する。
び圧力安定確認後、炉口ゲートバルブ４７を開け、シー
ルキャップ４８が接続された処理ボート３６を処理室４
１にロードする。処理ボート３６が設置されたシールキ
ャップ４８がフランジ４９と密着した時点でロードが完
了し、ガス供給配管４２からの不活性ガスの導入を止
め、さらにベントバルブ４３も閉じる。次にメインバル
ブ５０を開放し、処理室４１内を排気配管５１を介して
真空ポンプ３８により所定の圧力まで真空排気する。
【０００８】次に再びガス供給配管４２から不活性ガス
を導入し、処理室４１内の圧力と温度の安定を確認し、
不活性ガスをＣＶＤ成膜用ガスに切り替え所定の成膜処
理を行なう。成膜処理後、不活性ガスに切り替えてガス
供給配管４２から充分に処理室４１内をパージする。所
定のパージ時間経過後、ロードロック室３１内の圧力と
処理室４１内との圧力差が処理ボート３６のロード時と
同じであることを確認し、処理ボート３６をロードロッ
ク室３１にアンロードする。処理ボート３６が所定の位
置に達した後、炉口ゲートバルブ４７を閉じて基板の冷
却を待ち、搬送ゲートバルブ３４を開け、基板搬送装置
３５によって基板を処理ボート３６から搬出する。
を導入し、処理室４１内の圧力と温度の安定を確認し、
不活性ガスをＣＶＤ成膜用ガスに切り替え所定の成膜処
理を行なう。成膜処理後、不活性ガスに切り替えてガス
供給配管４２から充分に処理室４１内をパージする。所
定のパージ時間経過後、ロードロック室３１内の圧力と
処理室４１内との圧力差が処理ボート３６のロード時と
同じであることを確認し、処理ボート３６をロードロッ
ク室３１にアンロードする。処理ボート３６が所定の位
置に達した後、炉口ゲートバルブ４７を閉じて基板の冷
却を待ち、搬送ゲートバルブ３４を開け、基板搬送装置
３５によって基板を処理ボート３６から搬出する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構成及び方法では、処理室４１とロードロック室３１
との差圧調整が作業者の判断と手作業に依存し、このた
め目標差圧を規定してもロードロック室３１、処理室４
１内の圧力安定性、炉口ゲートバルブ４７の開動作タイ
ミングが影響して、実際の差圧には最大１００Ｐａ程度
の誤差が生じ、差圧の符号が逆転したり、あるいは差圧
が過大になる事態が発生し、半導体基板を処理室とロー
ドロック室との間で搬送する際に処理室のチューブ内
壁、排気配管内壁などからパーティクルが発生し、これ
が半導体基板上に付着して、その歩留まりを低下させて
いた。これに対応するためにロードロック室内圧と処理
室内圧とを同圧にする技術（例えば特許第２１２０３６
６号に示される技術）があるが、発明者の実験によれば
ロードロック室と処理室を同圧にした場合、処理ボート
のロードロック室におけるロードおよびアンロード時で
基板上にパーティクルが付着する課題は依然として解決
されないことが確認され、大きな問題点となっていた。
な構成及び方法では、処理室４１とロードロック室３１
との差圧調整が作業者の判断と手作業に依存し、このた
め目標差圧を規定してもロードロック室３１、処理室４
１内の圧力安定性、炉口ゲートバルブ４７の開動作タイ
ミングが影響して、実際の差圧には最大１００Ｐａ程度
の誤差が生じ、差圧の符号が逆転したり、あるいは差圧
が過大になる事態が発生し、半導体基板を処理室とロー
ドロック室との間で搬送する際に処理室のチューブ内
壁、排気配管内壁などからパーティクルが発生し、これ
が半導体基板上に付着して、その歩留まりを低下させて
いた。これに対応するためにロードロック室内圧と処理
室内圧とを同圧にする技術（例えば特許第２１２０３６
６号に示される技術）があるが、発明者の実験によれば
ロードロック室と処理室を同圧にした場合、処理ボート
のロードロック室におけるロードおよびアンロード時で
基板上にパーティクルが付着する課題は依然として解決
されないことが確認され、大きな問題点となっていた。
【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決したもの
であり、半導体基板を処理室とロードロック室との間で
搬送する際に発生する半導体基板上へのパーティクル付
着を効果的に低減することができる半導体基板の処理装
置及び処理方法を提供することを目的とするものであ
る。
であり、半導体基板を処理室とロードロック室との間で
搬送する際に発生する半導体基板上へのパーティクル付
着を効果的に低減することができる半導体基板の処理装
置及び処理方法を提供することを目的とするものであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の基板の処理装置
は、減圧下で基板を処理する処理室と、前記処理室と接
続されたロードロック室と、前記処理室の圧力を検出す
る第１の圧力検出手段と、前記ロードロック室の圧力を
検出する第２の圧力検出手段と、前記処理室または前記
ロードロック室に接続されたガス供給配管と、前記第１
および第２の圧力検出手段で検出されたそれぞれの圧力
の差圧に基づいて前記ガス供給配管から前記処理室内に
導入するガスを調整し、前記処理室と前記ロードロック
室との差圧が所定の値になるように制御する差圧制御手
段を備えたものである。
は、減圧下で基板を処理する処理室と、前記処理室と接
続されたロードロック室と、前記処理室の圧力を検出す
る第１の圧力検出手段と、前記ロードロック室の圧力を
検出する第２の圧力検出手段と、前記処理室または前記
ロードロック室に接続されたガス供給配管と、前記第１
および第２の圧力検出手段で検出されたそれぞれの圧力
の差圧に基づいて前記ガス供給配管から前記処理室内に
導入するガスを調整し、前記処理室と前記ロードロック
室との差圧が所定の値になるように制御する差圧制御手
段を備えたものである。
【００１２】また、本発明の基板の処理方法は減圧下で
基板を処理する処理室およびこれと接続するロードロッ
ク室の間を前記基板を搬送するに際し、前記処理室の圧
力と前記ロードロック室の圧力を検出する検出工程と、
前記それぞれの圧力の差圧に基づいて前記処理室または
前記ロードロック室に供給するガスを調節し、前記処理
室と前記ロードロック室との差圧が所定の値になるよう
に自動的に制御する制御工程を含むものである。
基板を処理する処理室およびこれと接続するロードロッ
ク室の間を前記基板を搬送するに際し、前記処理室の圧
力と前記ロードロック室の圧力を検出する検出工程と、
前記それぞれの圧力の差圧に基づいて前記処理室または
前記ロードロック室に供給するガスを調節し、前記処理
室と前記ロードロック室との差圧が所定の値になるよう
に自動的に制御する制御工程を含むものである。
【００１３】この発明によれば、基板の搬送時に処理室
とロードロック室との差圧が自動的に制御され、作業者
による手作業がなくなると共に、差圧を精度よく制御す
ることができ、パーティクルの発生を抑制することが可
能となる。さらに差圧を５０〜１５０Ｐａとすることに
よってパーティクル発生数は大幅に抑制されることが確
認されている。
とロードロック室との差圧が自動的に制御され、作業者
による手作業がなくなると共に、差圧を精度よく制御す
ることができ、パーティクルの発生を抑制することが可
能となる。さらに差圧を５０〜１５０Ｐａとすることに
よってパーティクル発生数は大幅に抑制されることが確
認されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図面を参照しながら説明する。
図面を参照しながら説明する。
【００１５】図１は本発明の半導体基板の処理装置の実
施の形態における構成を示す概略図であり、より具体的
には縦型減圧ＣＶＤ装置の構成を示すものである。さら
に、本発明の半導体基板の処理方法については、本実施
の形態における装置の説明と共に明らかにして行く。
施の形態における構成を示す概略図であり、より具体的
には縦型減圧ＣＶＤ装置の構成を示すものである。さら
に、本発明の半導体基板の処理方法については、本実施
の形態における装置の説明と共に明らかにして行く。
【００１６】図１において、１はロードロック室、２は
ロードロック室１内の圧力を検出しかつ検出圧力を電気
信号に変換できるロードロック室用圧力センサ、３は基
板搬送室、４はロードロック室１と基板搬送室３とを隔
離する搬送ゲートバルブ、５は被処理基板を移載する基
板搬送装置、６は被処理基板を保持する処理ボート、７
はロードロック室１内の真空引きを制御するバルブ、８
は真空ポンプ、９はロードロック室１に不活性ガスを導
入する不活性ガス供給配管、１０はリークバルブ、１１
はＣＶＤ成膜処理する処理室、１２は不活性ガスまたは
ＣＶＤ成膜ガスを処理室１１に導入するガス供給配管、
１３は不活性ガスの流量を制御するマスフローコントロ
ーラ、１４は流量制御されるＮ2ガスの流入開始および
停止を制御する室圧制御バルブ、１５は室圧制御用Ｎ2
を導入する室圧制御配管、１６はベントバルブ、１７は
ベント配管、１８は処理室１１内の圧力を検出しかつ検
出圧力を電気信号に変換できる処理室用圧力センサ、１
９は、ロードロック室用圧力センサ２と処理室用圧力セ
ンサ１８から送られてきた検出圧力の電気的変換信号を
演算処理し、かつ処理室１１内圧力を所定の圧力に制御
するマスフローコントローラ１３にＮ2ガス制御信号を
出力できる差圧管理制御ユニットである。
ロードロック室１内の圧力を検出しかつ検出圧力を電気
信号に変換できるロードロック室用圧力センサ、３は基
板搬送室、４はロードロック室１と基板搬送室３とを隔
離する搬送ゲートバルブ、５は被処理基板を移載する基
板搬送装置、６は被処理基板を保持する処理ボート、７
はロードロック室１内の真空引きを制御するバルブ、８
は真空ポンプ、９はロードロック室１に不活性ガスを導
入する不活性ガス供給配管、１０はリークバルブ、１１
はＣＶＤ成膜処理する処理室、１２は不活性ガスまたは
ＣＶＤ成膜ガスを処理室１１に導入するガス供給配管、
１３は不活性ガスの流量を制御するマスフローコントロ
ーラ、１４は流量制御されるＮ2ガスの流入開始および
停止を制御する室圧制御バルブ、１５は室圧制御用Ｎ2
を導入する室圧制御配管、１６はベントバルブ、１７は
ベント配管、１８は処理室１１内の圧力を検出しかつ検
出圧力を電気信号に変換できる処理室用圧力センサ、１
９は、ロードロック室用圧力センサ２と処理室用圧力セ
ンサ１８から送られてきた検出圧力の電気的変換信号を
演算処理し、かつ処理室１１内圧力を所定の圧力に制御
するマスフローコントローラ１３にＮ2ガス制御信号を
出力できる差圧管理制御ユニットである。
【００１７】２０はロードロック室１と処理室１１とを
隔離する炉口ゲートバルブ、２１は処理ボート６を設置
するシールキャップ、２２は炉口ゲートバルブ２０また
はシールキャップ２１とを密着させて処理室１１内を密
閉するフランジ、２３は処理室１１内の真空引きを制御
するメインバルブ、２４は真空ポンプ８とフランジ２２
とを接続する排気配管、２５は処理室１１の外壁を構成
するアウターチューブ、２６はアウターチューブ２５の
内壁に膜堆積時の付着物をできる限り低減させる目的で
設置されるインナーチューブ、２７は処理室１１内部を
加熱するヒーターである。
隔離する炉口ゲートバルブ、２１は処理ボート６を設置
するシールキャップ、２２は炉口ゲートバルブ２０また
はシールキャップ２１とを密着させて処理室１１内を密
閉するフランジ、２３は処理室１１内の真空引きを制御
するメインバルブ、２４は真空ポンプ８とフランジ２２
とを接続する排気配管、２５は処理室１１の外壁を構成
するアウターチューブ、２６はアウターチューブ２５の
内壁に膜堆積時の付着物をできる限り低減させる目的で
設置されるインナーチューブ、２７は処理室１１内部を
加熱するヒーターである。
【００１８】以下、上記のように構成された縦型減圧Ｃ
ＶＤ装置について、その動作を説明する。この装置によ
る成膜処理は、初めにロードロック室１内の圧力をロー
ドロック室用圧力センサ２で大気圧以上であることを確
認した後、搬送ゲートバルブ４を開ける。次に基板搬送
室３に設置された基板搬送装置５によって被処理基板を
処理ボート６まで移載させる。移載終了後搬送ゲートバ
ルブ４を閉じ、ロードロック室１の真空引き制御バルブ
７を開き、真空ポンプ８によってロードロック室１を真
空排気する。一方、ロードロック室１内には不活性ガス
供給配管９から、この真空排気される時だけでなく、上
記の被処理基板をロードロック室１内に搬送する前後に
も常時４０ＳＬＭのＮ2ガスが導入されており、一定時
間経過後真空引き制御バルブ７は閉じられる。真空排気
時も連続的にＮ2ガスが導入されるのは、急激な真空排
気によって、断熱膨張によるロードロック室１内に存在
する水蒸気が結露し、ロードロック室壁面や被処理基板
表面に付着するのを防ぐためである。
ＶＤ装置について、その動作を説明する。この装置によ
る成膜処理は、初めにロードロック室１内の圧力をロー
ドロック室用圧力センサ２で大気圧以上であることを確
認した後、搬送ゲートバルブ４を開ける。次に基板搬送
室３に設置された基板搬送装置５によって被処理基板を
処理ボート６まで移載させる。移載終了後搬送ゲートバ
ルブ４を閉じ、ロードロック室１の真空引き制御バルブ
７を開き、真空ポンプ８によってロードロック室１を真
空排気する。一方、ロードロック室１内には不活性ガス
供給配管９から、この真空排気される時だけでなく、上
記の被処理基板をロードロック室１内に搬送する前後に
も常時４０ＳＬＭのＮ2ガスが導入されており、一定時
間経過後真空引き制御バルブ７は閉じられる。真空排気
時も連続的にＮ2ガスが導入されるのは、急激な真空排
気によって、断熱膨張によるロードロック室１内に存在
する水蒸気が結露し、ロードロック室壁面や被処理基板
表面に付着するのを防ぐためである。
【００１９】その後Ｎ2ガスを連続的に流しているため
に、ロードロック室１内は大気圧にもどるがさらに大気
圧を超えて過加圧になるのを防止するためにリークバル
ブ１０を開いている。この状態ではロードロック室１は
ほぼＮ2ガスに置換される。これは、被処理基板を処理
室１１に移動させる際に、場合によっては大気成分であ
る酸素を処理室１１に巻き込んで望ましくない酸化膜を
成長させることを避けるためである。
に、ロードロック室１内は大気圧にもどるがさらに大気
圧を超えて過加圧になるのを防止するためにリークバル
ブ１０を開いている。この状態ではロードロック室１は
ほぼＮ2ガスに置換される。これは、被処理基板を処理
室１１に移動させる際に、場合によっては大気成分であ
る酸素を処理室１１に巻き込んで望ましくない酸化膜を
成長させることを避けるためである。
【００２０】リークバルブ１０の開後、数分でロードロ
ック室１内は大気圧より１０００Ｐａ高い１０２．２ｋ
Ｐａの圧力で安定する。一方処理室１１内にはこのと
き、ガス供給配管１２から１．４ＳＬＭのＮ2ガス及び
マスフローコントローラ１３、室圧制御バルブ１４を介
してマスフラーコントローラ１３で流量制御されたＮ2
ガスを室圧制御配管１５内で混合させて継続的に導入し
ている。また、ロードロック室１と同様に処理室１１内
の過加圧を防止するためにベントバルブ１６も開き、ベ
ント配管１７を介して処理室１１内のＮ2ガスを放出し
ている。
ック室１内は大気圧より１０００Ｐａ高い１０２．２ｋ
Ｐａの圧力で安定する。一方処理室１１内にはこのと
き、ガス供給配管１２から１．４ＳＬＭのＮ2ガス及び
マスフローコントローラ１３、室圧制御バルブ１４を介
してマスフラーコントローラ１３で流量制御されたＮ2
ガスを室圧制御配管１５内で混合させて継続的に導入し
ている。また、ロードロック室１と同様に処理室１１内
の過加圧を防止するためにベントバルブ１６も開き、ベ
ント配管１７を介して処理室１１内のＮ2ガスを放出し
ている。
【００２１】この時、差圧管理制御ユニット１９は処理
室用圧力センサ１８からの検出圧力を電気的に変換され
た信号とロードロック室用圧力センサ２からの検出圧力
を電気的に変換された信号とを受けて、ロードロック室
１内の圧力１０２．２ｋＰａより処理室１１内圧が１０
０±５０Ｐａの範囲でロードロック室１よりも低圧にな
るように、Ｎ2ガス流量を制御するマスフローコントロ
ーラ１３に信号を出力している。出力信号を受けたマス
フローコントローラ１３は自身の内部の流量制御バルブ
の開閉動作で処理室１１内の圧力制御に必要なＮ2ガス
の流量を制御している。
室用圧力センサ１８からの検出圧力を電気的に変換され
た信号とロードロック室用圧力センサ２からの検出圧力
を電気的に変換された信号とを受けて、ロードロック室
１内の圧力１０２．２ｋＰａより処理室１１内圧が１０
０±５０Ｐａの範囲でロードロック室１よりも低圧にな
るように、Ｎ2ガス流量を制御するマスフローコントロ
ーラ１３に信号を出力している。出力信号を受けたマス
フローコントローラ１３は自身の内部の流量制御バルブ
の開閉動作で処理室１１内の圧力制御に必要なＮ2ガス
の流量を制御している。
【００２２】本実施の形態では処理室用圧力センサ１８
とロードロック室用圧力センサ２によりそれぞれの圧力
を検知し、これらの圧力差に基づき、差圧管理制御ユニ
ット１９，マスフローコントローラ１３によって自動的
にＮ2流量を制御しているために処理室１１とロードロ
ック室１との差圧は精度よく一定に維持されるのであ
り、この圧力検知工程と前記差圧を所定の値に制御する
工程が本発明の処理方法の骨子となっている。
とロードロック室用圧力センサ２によりそれぞれの圧力
を検知し、これらの圧力差に基づき、差圧管理制御ユニ
ット１９，マスフローコントローラ１３によって自動的
にＮ2流量を制御しているために処理室１１とロードロ
ック室１との差圧は精度よく一定に維持されるのであ
り、この圧力検知工程と前記差圧を所定の値に制御する
工程が本発明の処理方法の骨子となっている。
【００２３】次に処理室１１内の自動圧力調整および圧
力安定確認後、炉口ゲートバルブ２０を開ける。炉口ゲ
ートバルブ２０の開動作終了を確認した後、室圧制御バ
ルブ１４を閉じる。次に処理ボート６を処理室１１にロ
ードする。処理ボート６が設置されたシールキャップ２
１がフランジ２２と密着した時点でロードが完了し、次
にガス供給配管１２からのＮ2ガスの導入を止め、さら
にベントバルブ１６を閉じる。次にメインバルブ２３を
開放して処理室１１内を排気配管２４を介して真空ポン
プ８を使って、所定の圧力まで真空排気する。次に再び
ガス供給配管１２からＮ2ガスを導入し、処理室１１内
の圧力と温度の安定が確認され次第、不活性ガスをＣＶ
Ｄ成膜用反応ガスに切り替え被処理基板のＣＶＤ成膜処
理を行なう。
力安定確認後、炉口ゲートバルブ２０を開ける。炉口ゲ
ートバルブ２０の開動作終了を確認した後、室圧制御バ
ルブ１４を閉じる。次に処理ボート６を処理室１１にロ
ードする。処理ボート６が設置されたシールキャップ２
１がフランジ２２と密着した時点でロードが完了し、次
にガス供給配管１２からのＮ2ガスの導入を止め、さら
にベントバルブ１６を閉じる。次にメインバルブ２３を
開放して処理室１１内を排気配管２４を介して真空ポン
プ８を使って、所定の圧力まで真空排気する。次に再び
ガス供給配管１２からＮ2ガスを導入し、処理室１１内
の圧力と温度の安定が確認され次第、不活性ガスをＣＶ
Ｄ成膜用反応ガスに切り替え被処理基板のＣＶＤ成膜処
理を行なう。
【００２４】ＣＶＤ処理後、ガス供給配管１２からのＮ
2ガスに切り替えて充分に処理室１１内をパージする。
パージ終了後、室圧制御バルブ１４を開け、ロードロッ
ク室１内の圧力と処理室１１内との圧力差が処理ボート
６のロード時と同様の差圧になるように流量制御された
Ｎ2ガスを処理室１１内に流入させる。自動差圧調整お
よび圧力安定確認後、処理ボート６をロードロック室１
にアンロードさせる。処理ボート６が所定の位置に達
し、アンロードが完了したら炉口ゲートバルブ２０を閉
じる。次に基板が搬送可能温度になるまで冷やされた
後、搬送ゲートバルブ４を開け、基板搬送装置５によっ
て被処理基板は処理ボート６から搬出される。
2ガスに切り替えて充分に処理室１１内をパージする。
パージ終了後、室圧制御バルブ１４を開け、ロードロッ
ク室１内の圧力と処理室１１内との圧力差が処理ボート
６のロード時と同様の差圧になるように流量制御された
Ｎ2ガスを処理室１１内に流入させる。自動差圧調整お
よび圧力安定確認後、処理ボート６をロードロック室１
にアンロードさせる。処理ボート６が所定の位置に達
し、アンロードが完了したら炉口ゲートバルブ２０を閉
じる。次に基板が搬送可能温度になるまで冷やされた
後、搬送ゲートバルブ４を開け、基板搬送装置５によっ
て被処理基板は処理ボート６から搬出される。
【００２５】一方、本発明者は図１に示した装置を用い
て、処理室１１とロードロック室１との差圧を一定に保
ち、しかもロード、アンロード時に発生するパーティク
ル数を減少するには一定の範囲の差圧が必要であること
を見出し、この点について従来の縦形減圧ＣＶＤ装置を
用いて、ロードロック室と処理室の差圧とパーティクル
の発生数の相関を厳密に調査した結果、次のような事実
が判明した。
て、処理室１１とロードロック室１との差圧を一定に保
ち、しかもロード、アンロード時に発生するパーティク
ル数を減少するには一定の範囲の差圧が必要であること
を見出し、この点について従来の縦形減圧ＣＶＤ装置を
用いて、ロードロック室と処理室の差圧とパーティクル
の発生数の相関を厳密に調査した結果、次のような事実
が判明した。
【００２６】図２は一般的な縦形減圧ＣＶＤ装置におけ
るロードロック室と処理室の差圧とパーティクル発生の
関係を示すグラフ、図３は図１に示す装置におけるロー
ドロック室と処理室の差圧とパーティクル発生の関係を
示すグラフである。図２において、■印のプロットは処
理室が陰圧になる各差圧に対応するパーティクル発生数
の変化を示し、横軸はパーティクル発生数の測定回数を
示す。図２から明らかに、ロードロック室と処理室との
差圧を１００Ｐａにするとパーティクルの発生を効果的
に低減できることが分かる。さらに詳細な相関の調査か
らは前記差圧は５０Ｐａ〜１５０Ｐａであればほぼ同等
の効果があることが判明した。
るロードロック室と処理室の差圧とパーティクル発生の
関係を示すグラフ、図３は図１に示す装置におけるロー
ドロック室と処理室の差圧とパーティクル発生の関係を
示すグラフである。図２において、■印のプロットは処
理室が陰圧になる各差圧に対応するパーティクル発生数
の変化を示し、横軸はパーティクル発生数の測定回数を
示す。図２から明らかに、ロードロック室と処理室との
差圧を１００Ｐａにするとパーティクルの発生を効果的
に低減できることが分かる。さらに詳細な相関の調査か
らは前記差圧は５０Ｐａ〜１５０Ｐａであればほぼ同等
の効果があることが判明した。
【００２７】本実施の形態における装置においても、被
処理基板のロード、アンロード動作開始時の差圧を１０
０Ｐａで自動圧力調整させたものでは、図３に示すよう
に□印のプロットにより表示されるパーティクルの発生
数は当然のことながら図２に示した実験結果同様、従来
の約１／１０程度に効果的に低減されていることが分か
る。なお、前記従来の装置においては、処理室とロード
ロック室との差圧は制御できず目標差圧からの変動が１
００Ｐａ程度はあって、目標差圧が仮に１００Ｐａであ
ったとしても０〜２００Ｐａまで変動するため、これを
５０Ｐａ〜１５０Ｐａ内の所定値に納めることは到底不
可能である。
処理基板のロード、アンロード動作開始時の差圧を１０
０Ｐａで自動圧力調整させたものでは、図３に示すよう
に□印のプロットにより表示されるパーティクルの発生
数は当然のことながら図２に示した実験結果同様、従来
の約１／１０程度に効果的に低減されていることが分か
る。なお、前記従来の装置においては、処理室とロード
ロック室との差圧は制御できず目標差圧からの変動が１
００Ｐａ程度はあって、目標差圧が仮に１００Ｐａであ
ったとしても０〜２００Ｐａまで変動するため、これを
５０Ｐａ〜１５０Ｐａ内の所定値に納めることは到底不
可能である。
【００２８】以上のように本実施の形態によれば、処理
室とロードロック室との差圧を自動的に一定に保つ手段
を備えているので、この差圧を±５０Ｐａの範囲内で充
分制御できるようになったことと、最適な差圧が１００
Ｐａであることを見出したことによってパーティクルの
発生をきわめて低く抑えることが可能となった。
室とロードロック室との差圧を自動的に一定に保つ手段
を備えているので、この差圧を±５０Ｐａの範囲内で充
分制御できるようになったことと、最適な差圧が１００
Ｐａであることを見出したことによってパーティクルの
発生をきわめて低く抑えることが可能となった。
【００２９】なお、図１に示す装置においては、処理室
とロードロック室との差圧を制御するガスをガス供給配
管１２を通じて、処理室１１へ導入するようにしたが、
このガスをロードロック室側へ導入するようにしてもよ
い。
とロードロック室との差圧を制御するガスをガス供給配
管１２を通じて、処理室１１へ導入するようにしたが、
このガスをロードロック室側へ導入するようにしてもよ
い。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、半導体基
板を処理室とロードロック室との間で搬送する際の処理
室のチューブ内壁、排気配管内壁などからのパーティク
ル発生を防止できるので、半導体基板上へのパーティク
ル付着を低減でき、歩留まり低下を防止できるという有
利な効果が得られる。
板を処理室とロードロック室との間で搬送する際の処理
室のチューブ内壁、排気配管内壁などからのパーティク
ル発生を防止できるので、半導体基板上へのパーティク
ル付着を低減でき、歩留まり低下を防止できるという有
利な効果が得られる。
【図１】本発明の半導体基板の処理装置の実施の形態に
おける構成を示す概略図
おける構成を示す概略図
【図２】一般的な縦形減圧ＣＶＤ装置におけるロードロ
ック室と処理室の差圧とパーティクル発生の関係を示す
グラフ
ック室と処理室の差圧とパーティクル発生の関係を示す
グラフ
【図３】図１に示す装置におけるロードロック室と処理
室の差圧とパーティクル発生の関係を示すグラフ
室の差圧とパーティクル発生の関係を示すグラフ
【図４】従来の縦型減圧ＣＶＤ装置の一般的な構成を示
す概略図
す概略図
１ ロードロック室 ２ ロードロック室用圧力センサ ３ 基板搬送室 ４ 搬送ゲートバルブ ５ 基板搬送装置 ６ 処理ボート ７ 真空引き制御バルブ ８ 真空ポンプ ９ 不活性ガス供給配管 １０ リークバルブ １１ 処理室 １２ ガス供給配管 １３ マスフローコントローラ １４ 室圧制御バルブ １５ 室圧制御配管 １６ ベントバルブ １７ ベント配管 １８ 処理室用圧力センサ １９ 差圧管理制御ユニット ２０ 炉口ゲートバルブ ２１ シールキャップ ２２ フランジ ２３ メインバルブ ２４ 排気配管 ２５ アウターチューブ ２６ インナーチューブ ２７ ヒーター
Claims (4)
- 【請求項１】 減圧下で基板を処理する処理室と、前記
処理室と接続されたロードロック室と、前記処理室の圧
力を検出する第１の圧力検出手段と、前記ロードロック
室の圧力を検出する第２の圧力検出手段と、前記処理室
または前記ロードロック室に接続されたガス供給配管
と、前記第１および第２の圧力検出手段で検出されたそ
れぞれの圧力の差圧に基づいて前記ガス供給配管から前
記処理室内に導入するガスを調整し、前記処理室と前記
ロードロック室との差圧が所定の値になるように制御す
る差圧制御手段を備えたことを特徴とする半導体基板の
処理装置。 - 【請求項２】 処理室とロードロック室との差圧の値は
５０〜１５０Ｐａであり、ロードロック室の圧力より処
理室の圧力の方が陰圧であることを特徴とする請求項１
記載の半導体基板の処理装置。 - 【請求項３】 減圧下で基板を処理する処理室およびこ
れと接続するロードロック室の間を前記基板を搬送する
に際し、前記処理室の圧力と前記ロードロック室の圧力
を検出する検出工程と、前記それぞれの圧力の差圧に基
づいて前記処理室または前記ロードロック室に供給する
ガスを調整し、前記処理室と前記ロードロック室との差
圧が所定の値になるように自動的に制御する制御工程を
含むことを特徴とする半導体基板の処理方法。 - 【請求項４】 制御工程は、処理室と前記ロードロック
室との差圧が５０〜１５０Ｐａに、ロードロック室の圧
力より処理室の圧力の方が陰圧になるように制御するこ
とを特徴とする請求項３記載の半導体基板の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11112081A JP2000306838A (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 半導体基板の処理装置及び処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11112081A JP2000306838A (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 半導体基板の処理装置及び処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000306838A true JP2000306838A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=14577619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11112081A Pending JP2000306838A (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 半導体基板の処理装置及び処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000306838A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008091761A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
| US7453096B2 (en) | 2001-03-27 | 2008-11-18 | Ricoh Company, Ltd. | Method of fabricating a semiconductor light-emitting device |
| US7518161B2 (en) | 2001-03-27 | 2009-04-14 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light-emitting device, surface-emission laser diode, and production apparatus thereof, production method, optical module and optical telecommunication system |
| US7649184B2 (en) | 2003-03-07 | 2010-01-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Processing method and system |
| JP2010073706A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US7968362B2 (en) | 2001-03-27 | 2011-06-28 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light-emitting device, surface-emission laser diode, and production apparatus thereof, production method, optical module and optical telecommunication system |
| JP7375069B2 (ja) | 2022-03-07 | 2023-11-07 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03101225A (ja) * | 1989-09-14 | 1991-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体製造装置 |
| JPH08134649A (ja) * | 1994-11-14 | 1996-05-28 | Fujitsu Ltd | 半導体製造装置の圧力制御方法及び圧力制御装置 |
| JPH08148539A (ja) * | 1994-11-25 | 1996-06-07 | Sharp Corp | 半導体製造装置 |
-
1999
- 1999-04-20 JP JP11112081A patent/JP2000306838A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| US8293555B2 (en) | 2001-03-27 | 2012-10-23 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light-emitting device, surface-emission laser diode, and production apparatus thereof, production method, optical module and optical telecommunication system |
| US7649184B2 (en) | 2003-03-07 | 2010-01-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Processing method and system |
| JP2008091761A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
| JP2010073706A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP7375069B2 (ja) | 2022-03-07 | 2023-11-07 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム |
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