JP2001189306A - ベルト駆動型常圧ｃｖｄ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハの表面へのＢＰＳＧ薄膜の成膜
後に、その常圧ＣＶＤ装置外で既存の洗浄装置を用いて
前記半導体ウエハ上のＢＰＳＧ薄膜表面を水洗する必要
のない常圧ＣＶＤ装置を得ること。 【解決手段】 本発明のベルト駆動型常圧ＣＶＤ装置１
Ａは、共通の筐体８と、この筐体８内に配設された成膜
装置３と、この成膜装置３に半導体ウエハＳを搬入し、
その半導体ウエハＳの表面にＢＰＳＧ薄膜を成膜した
後、その成膜された半導体ウエハＳを搬出部４１Ａに搬
出する第１搬送装置４と、この第１搬送装置４の搬出部
４１Ａ側の斜め下方の筐体８内に配設されたスピン洗浄
装置１００と、前記第１搬送装置４の搬出部４１Ａ側と
前記スピン洗浄装置１００との間に、前記ＢＰＳＧ薄膜
が成膜された半導体ウエハＳを自然落下させることがで
きるように掛け渡された第２搬送装置２００とから構成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置などを
製造する製造工程で用いられるベルト駆動型常圧ＣＶＤ
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】先ず、図４及び図５を用いて、従来技術
のベルト駆動型常圧ＣＶＤ装置（以下、単に「常圧ＣＶ
Ｄ装置」と略記する）を説明する。 図４は従来技術のベルト駆動型常圧ＣＶＤ装置を、その
筐体の一部を破断して概念的に示し上面図、そして図５
は図４のＡ―Ａ線上におけるベルト駆動部を含む主要部
の略線的断面図である。

【０００３】先ず、図を参照しながら、この従来技術の
ベルト駆動型常圧ＣＶＤ装置の構成を説明する。符号１
は全体として常圧ＣＶＤ装置を指す。この常圧ＣＶＤ装
置１は、米国ワトキンスジョンソン社製ＷＪ−９９９シ
リーズに見られ、例えば、半導体ウエハＳをメッシュ状
のベルトで搬送しながら、その半導体ウエハＳの表面に
薄膜を生成する装置であって、マッフル２で囲んだ成膜
装置３と、この成膜装置３に半導体ウエハＳを搬送する
のニッケルを主成分としたメッシュ状のベルト４１を備
えたベルト駆動装置４と、前記ベルト４１を洗浄、乾燥
するためのベルト洗浄／乾燥装置５と、前記ベルト４１
に半導体ウエハＳを搬入する搬入装置６と、前記ベルト
４１で搬送された半導体ウエハＳを搬出する搬出装置７
と、前記成膜装置３、ベルト駆動装置４などを囲ってい
る筐体８などとから構成されている。なお、搬入装置
６、搬出装置７と成膜装置３との間には側壁９が存在し
ている。

【０００４】前記成膜装置３は、図５に示したように、
反応ガスを噴射する複数枚の、図示の例では、３個のヘ
ッド３１を備え、各ヘッド３１間及び両端のヘッド３１
の外側は図示していない噴射装置で噴射されている窒素
ガスＮ２ のカーテンでシールドされる。これらのヘッ
ド３１の下を、ベルト４１に載置した半導体ウエハＳを
通過させ、各ヘッド３１から噴射される反応ガスによ
り、例えば、ＳｉＯ２薄膜、ＢＰＳＧ（ボロンフォスフ
ォロスシリケートガラス）薄膜、ＰＳＧ（フォスフォロ
スシリケートガラス）薄膜を各半導体ウエハＳの表面に
生成させる。

【０００５】前記ベルト洗浄／乾燥装置５は、図５に示
したように、エッチング装置５１、純水洗浄装置５２及
び乾燥装置５３から構成されており、成膜時に、ベルト
４１に付着した前記いずれかの薄膜をフッ素でエッチン
グ、洗浄し、その後で純水で洗浄し、乾燥装置５３のラ
ンプ加熱で乾燥される。

【０００６】前記搬入装置６は、中央部に配置された搬
送ロボット６１と、この搬送ロボット６１を取り囲むよ
うに配置された、２カ所のキャリア載置台６２と、図に
おいて、搬送ロボット６１の左側に前記筐体８から延長
して敷設されている搬送レール６３とから構成されてい
て、前記キャリア載置台６２に複数枚の半導体ウエハＳ
が収容されているキャリアＣを載置し、各キャリアＣか
ら搬送ロボット６１で半導体ウエハＳを一枚づつ順次搬
送レール６３に移載し、そしてその半導体ウエハＳは搬
送レール６３から前記ベルト４１に移載される。

【０００７】また、前記搬出装置７は、中央部に配置さ
れた搬送ロボット７１と、この搬送ロボット７１を取り
囲むように配置された、２カ所のキャリア載置台７２
と、図において、搬送ロボット７１の右側に前記筐体８
から延長して敷設されている搬送レール７３及び補助キ
ャリア載置台７４とから構成されていて、前記ベルト４
１から搬送レール７３に移載された所望の状態に成膜さ
れた半導体ウエハＳは搬送ロボット７１で各キャリア載
置台７２に載置され、待機している空のキャリアＣに収
容される。ベルト４１及び搬送レール７３上でトラブル
が生じた場合の半導体ウエハＳは前記補助キャリア載置
台７４上の補助キャリアＣａに収容される。

【０００８】前記ベルト駆動装置４は、図５に示したよ
うに、環状のベルト４１と、複数個のローラ４２Ａ、４
２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ、４２Ｅ、４２Ｆ及び４２Ｇとか
らなり、ベルト４１は前記成膜装置３の各ヘッド３１の
下を通過し、マッフル２の右端に在るローラ４２Ａで下
方に方向を転じ、その直下に在るローラ４２Ｂで水平方
向に転じられ、エッチング装置５１を通過した後、その
ベルト４１の一部は前記純水洗浄装置５２の入り口側に
在るローラ４２Ｃで純水洗浄装置５２の純水中に在るロ
ーラ４２Ｄで純水中に案内され、純水中を出たベルト４
１は純水洗浄装置５２の出口側に在るローラ４２Ｅに方
向転換させられ、ローラ４２Ｆで上方に向けられ、そし
てローラ４２Ｇで前記成膜装置３の方に方向転換させら
れて水平状態に導かれている。

【０００９】次に、前記のような構成の常圧ＣＶＤ装置
１の動作を説明する。半導体ウエハＳは搬送ロボット６
１でキャリアＣから一枚づつ搬送レール６３に移載さ
れ、ベルト４１まで運ばれる。ベルト４１に移載された
半導体ウエハＳは一定スピードでマッフル２内を移動す
る。マッフル２内は図示していないヒータで４００°Ｃ
前後に昇温されており、各ヘッド３１から噴射される成
膜ガスで半導体ウエハＳの表面に所望の薄膜が成膜さ
れ、成膜が終了すると、搬送レール７３に移載され、搬
送ロボット７１で空のキャリアＣに収容される。成膜さ
れた半導体ウエハＳを搬送し終えたベルト４１は、その
表面に付着した生成物を前記エッチング装置５１でエッ
チングし、その後、純水洗浄装置５２の純水で洗浄し、
乾燥装置５３でランプ加熱により乾燥し、再び、搬入装
置６側に戻る。

【００１０】このような常圧ＣＶＤ装置１を用いて、ア
ルミ配線を施す場合には、そのアルミ配線を施すＢＰＳ
Ｇ薄膜を熱処理して平坦化するプロセスがあるが、ＢＰ
ＳＧ薄膜の成膜後に膜中のボロン（Ｂ）、隣（Ｐ）など
の不純物が表面に析出し、大気中の酸素と反応して酸化
物を生成し、その後の加工プロセスで加工異常が起こる
原因になる。この不純物のＢＰＳＧ薄膜表面への析出は
不純物濃度が高くなるほど多くなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】後工程での前記加工異
常を防止するために、ＢＰＳＧ薄膜の成膜後に、別途、
既存の洗浄装置を用いて、ＢＰＳＧ薄膜が成膜された半
導体ウエハＳの表面を水洗し、その表面に析出した不純
物を除去するようにしているが、製造工程数を考慮する
と、洗浄工程は無いに越したことはない。併せて簡易的
な評価を行う場合にも、ＢＰＳＧ薄膜の成膜後に水洗を
行う必要があるため、評価時間が掛かる。

【００１２】従って、本発明はこのような課題を解決し
ようとするものであって、半導体ウエハの表面へのＢＰ
ＳＧ薄膜の成膜後に、その常圧ＣＶＤ装置外で既存の洗
浄装置を用いて前記半導体ウエハ上のＢＰＳＧ薄膜表面
を水洗する必要のない常圧ＣＶＤ装置を得ることを目的
とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】それ故、本発明の常圧Ｃ
ＶＤ装置では、共通の筐体と、その筐体内に配設された
成膜装置と、前記成膜装置に半導体ウエハを搬入し、そ
の半導体ウエハの表面にＢＰＳＧ薄膜を成膜した後、そ
の成膜された半導体ウエハを搬出部に搬出する第１搬送
装置と、前記主搬送装置の搬出部側の斜め下方の前記筐
体内に配設されたスピン洗浄装置と、前記第１搬送装置
の搬出部側と前記スピン洗浄装置との間に、前記ＢＰＳ
Ｇ薄膜が成膜された半導体ウエハを自然落下させること
ができるように掛け渡された第２搬送装置とから構成し
て、前記課題を解決している。

【００１４】従って、本発明によれば、ＢＰＳＧ薄膜の
成膜直後に、そのＢＰＳＧ薄膜の洗浄を行うことができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図３を用いて、本
発明の一実施形態の常圧ＣＶＤ装置を説明する。 図１は本発明の一実施形態の常圧ＣＶＤ装置を、その筐
体の一部破断して概念的に示し上面図、図２は図１のＡ
―Ａ線上におけるベルト駆動部を含む主要部の略線的断
面図、そして図３は本発明の一実施形態の常圧ＣＶＤ装
置の要部を示す略線的斜視図である。

【００１６】なお、本発明の常圧ＣＶＤ装置１Ａにおい
て、図３及び図４に示した従来技術の常圧ＣＶＤ装置１
の構成部分と同一の構成部分には、同一の符号を付し
て、それらの説明を省略する。

【００１７】本発明の常圧ＣＶＤ装置１Ａは、前記従来
技術の常圧ＣＶＤ装置１において、前記成膜装置３でＢ
ＰＳＧ薄膜が成膜された半導体ウエハＳを搬送する第１
搬送装置である前記ベルト駆動装置４の搬出部４１Ａ側
に隣接して斜め下方に向けて掛け渡された第２搬出装置
であるレール２００と、このレール２００の下端に隣接
して配設されたスピン洗浄装置１００とが同一の筐体内
に組み込まれて構成されている。

【００１８】前記レール２００の材質はシリコン（Ｓ
ｉ）で形成されており、前記スピン洗浄装置１００は一
般的なウエット処理の洗浄装置である。そして図３にお
ける符号１１０はスピン洗浄装置１００のウエハステー
ジを指す。

【００１９】このようにスピン洗浄装置１００とレール
２００とが追加、構成された本発明の常圧ＣＶＤ装置１
Ａは、前記成膜装置３のヘッド３１でＢＰＳＧ薄膜が成
膜されて、前記ベルト駆動装置４のベルト４１で搬送さ
れて搬出部４１Ａに達した半導体ウエハＳをレール２０
０を介して前記スピン洗浄装置１００のウエハステージ
１１０に自然落下させる。この落下してきた半導体ウエ
ハＳはチャックされて、ウエハステージ１１０ごと回転
させられ、そして純水で水洗される。水洗後、スピン乾
燥された半導体ウエハＳは、搬送ロボット７１でチャッ
クされ、空のキャリアＣに収容される。

【００２０】このように本発明の常圧ＣＶＤ装置１Ａ
は、ＢＰＳＧ薄膜を成膜でき、その成膜後に、その表面
を直ちに水洗できるように構成されているので、ＢＰＳ
Ｇ薄膜の表面に析出されているボロンを容易に、そして
効率的に除去することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、 １．ＢＰＳＧ薄膜の成膜後のボロンの析出を抑制できる ２．成膜、洗浄の製造プロセスを簡略化できる ３．本発明の常圧ＣＶＤ装置から搬出された半導体ウエ
ハを直ちに加工することができる ４．設備の設置スペースを縮小できる ５．以上のような効果から製造コストを削減できる など、数々の優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の常圧ＣＶＤ装置を、そ
の筐体の一部破断して概念的に示し上面図である。

【図２】 図１のＡ―Ａ線上におけるベルト駆動部を含
む主要部の略線的断面図である。

【図３】 本発明の一実施形態の常圧ＣＶＤ装置の要部
を示す略線的斜視図である。

【図４】 従来技術のベルト駆動型常圧ＣＶＤ装置を、
その筐体の一部を破断して概念的に示し上面図である。

【図５】 図４のＡ―Ａ線上におけるベルト駆動部を含
む主要部の略線的断面図である。

【符号の説明】

１Ａ…本発明の一実施形態の（ベルト駆動型）常圧ＣＶ
Ｄ装置、３…成膜装置、４…ベルト駆動装置、４１…ベ
ルト、４１Ａ…搬出部、８…筐体、１００…スピン洗浄
装置、２００…レール、Ｓ…半導体ウエハ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共通の筐体と、 前記筐体内に配設された成膜装置と、 前記成膜装置に半導体ウエハを搬入し、その半導体ウエ
   ハの表面にＢＰＳＧ薄膜を成膜した後、その成膜された
   半導体ウエハを搬出部に搬出する第１搬送装置と、 前記第１搬送装置の搬出部側の斜め下方の前記筐体内に
   配設されたスピン洗浄装置と、 前記第１搬送装置の搬出部側と前記スピン洗浄装置との
   間に、前記ＢＰＳＧ薄膜が成膜された半導体ウエハを自
   然落下させることができるように掛け渡された第２搬送
   装置とから構成されていることを特徴とするベルト駆動
   型常圧ＣＶＤ装置。