JP2001517736A - Cvdチャンバ・インナー・ライニング - Google Patents

Cvdチャンバ・インナー・ライニング

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JP2001517736A JP2000512998A JP2000512998A JP2001517736A JP 2001517736 A JP2001517736 A JP 2001517736A JP 2000512998 A JP2000512998 A JP 2000512998A JP 2000512998 A JP2000512998 A JP 2000512998A JP 2001517736 A JP2001517736 A JP 2001517736A
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Abstract

(57)【要約】 化学気相堆積装置(10)であって、ベースリング(12)と、第1のウィンドウ及び第2のウィンドウ(20,22)と、ベースリング(18)にライニングを与えるクオーツライナ(44)とを有し、ベースリング(18)とライナ(44)の間の境界部から汚染物質を取り除くため、パージチャンネル(46)がライナ(44)の外面に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学気相堆積装置に関し、また、化学気相堆積チャンバの内壁とチ
ャンバライナの外面の間の物質をクリーニングする方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
化学気相堆積装置は一般に、化学気相堆積チャンバを有しており、このチャン
バは汚染ガスや汚染物質(以下これらを「汚染物」と称する)をできる限り含ま
ないことが要求される。しかし、処理チャンバの内壁にライニングを与えるよう
、処理チャンバの中に部材を配置させることを要する場合があり、その場合には
、内壁と部材の間の空間ないし境界部には汚染物質が集積されることになる。
【0003】 例えば、添付の図面の図1には、従来から用いられる化学気相堆積装置10が
例示されているが、この装置は、化学気相堆積処理チャンバ12と、この処理チ
ャンバ12内でウエハをハンドリングするための装置14と、処理チャンバ12
の上下に配置されるランプ16を有している。
【0004】 処理チャンバ12は、ステンレス鋼のベースリング18と、上側クオーツウィ
ンドウ20及び下側クオーツウィンドウ22を有しており、これらクオーツウィ
ンドウはそれぞれ、ベースリング18の一方の側と反対の側の内部でその周囲を
取り巻くようにシールされる。上側のクオーツライナリング24と下側のクオー
ツライナリング26がプロセスチャンバ12内に配置される。上側ライナリング
24は、ベースリング18の上側部分にライニングを与え、下側ライナリング2
6は、ベースリング18の下側部分及び下側ウィンドウの一部にライニングを与
える。これらライナリング24、26の目的は、プロセスガス及び処理チャンバ
12内の厳しい環境への曝露から、ベースリングを保護することである。
【0005】 ベースリング18の相い対する壁には、処理ガス流入ポート28と処理ガス排
気ポート30が具備される。下側ライナリング26の周回の部分には、処理ガス
流入リセス32と処理ガス排気リセス34がそれぞれ切り出されて形成されてお
り、このため、流入ポート28と排気ポート30はプロセスチャンバ12の処理
環境に連通する。
【0006】 処理中、ウエハは、装置14により適所に保持され、ランプ16により要求温
度まで加熱される。そして、プロセスガス流入ポート28を介してプロセスチャ
ンバ12内へと導入され、反応を生じてウエハ上に堆積層を形成することができ
る。そして、交換ガスが流入ポートを介して導入され、プロセスガスと全ての反
応副生成物を排気ポートを介して排出するようにする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
化学気相堆積装置10はそれ自体従来技術において知られているので、ここで
は詳述しない。ここでは、処理チャンバ12の中の処理環境に必要な事は汚染物
ができるだけ存在しないことであるということで十分であろう。しかし、ベース
リング18と下側ライナリング26の間の境界部36のスペースに汚染物が蓄積
することが見出されている。そして、この汚染物には、ベースリング18の酸化
及び化学分解によってできた酸化鉄、塩素等の化学気相堆積副生成物のガスや物
質、そして水が含まれる。
【0008】 図2は、図1の2−2の断面図であり、プロセスチャンバ12のみを図示して
いる。ベースリング18と下側ライナリング26を貫通してスリット38が形成
されているが、これはプロセスチャンバ12に対してウエハを出し入れするため
に用いられるものであり、また、ベースリング18を貫通し上側ライナリング2
4と下側ライナリング26の間の境界部に熱電対ポート40が形成されている。
熱電対ポート40は、温度の検量に用いられ、その後はプラグ42によって閉鎖
される。
【0009】 図3及び図4は、反対側の壁面からみた下側ライナリング26、即ち180°
回転したものを図示するものであり、プロセスガス流入部32及び外側リセス3
4、熱電対ポート40及びスリット38が、下側ライナリング26上に見える様
子を示す。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の特徴に従い、化学気相堆積装置が提供されるが、これは、化学
気相堆積処理チャンバと、このチャンバの内壁上のライナとを備え、この内壁と
ライナの間にパージチャンネルが形成され、また更に、パージチャンネルへのチ
ャンバ内への流入ポートと、パージチャンネルからチャンバの外への排気ポート
とを備える。
【0011】 化学気相堆積処理チャンバは、ベースリングと、このベースリングの一方の側
と反対の側の周囲をそれぞれシールする第1の部材及び第2の部材とを有してい
ることが好ましく、また、ライナは、ベースリングにライニングを与えるリング
であることが好ましい。
【0012】 本発明の第2の特徴に従い、化学気相堆積チャンバの内壁とこの内壁上のライ
ナの間より物質をクリーニングする方法が提供されるが、この方法は、ライナと
内壁の間に形成されるチャンネルの中に対して物質をパージするステップを有し
ている。
【0013】 本発明の第3の特徴に従い、化学気相堆積チャンバが提供されるが、これは、
プロセスガス排気開口を画するリングと、パージチャンネルとを備え、このパー
ジチャンネルは、リングの外面の少なくとも一部に第1の部分と、この第1の部
分を排気開口へと接続させる第2の部分とを有している。
【0014】 本発明の第4の特徴に従い、化学気相堆積ライナが提供されるが、これは、ク
オーツリングを備え、このクオーツリングは自身の円筒外面にパージチャンネル
を画する。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して例示目的で本発明を更に説明する。
【0016】 化学気相堆積装置について説明する。以下の記載では、説明のために、本発明
の正しい理解を与える事を目的として、特定の数値を用いるが、これは、特定の
材料からなり特定の構成を有するパーツを有している化学気相堆積チャンバや、
特定の構成及び寸法を有する下側ライナリング、特定のパージの方法、そしてパ
ージの目的で特定のガスを用いることについても同様である。しかし、これらの
特定の詳細事項を用いずとも本発明をなすことができるということが、当業者に
は自明であろう。
【0017】 本発明は、化学気相堆積装置に関し、この化学気相堆積装置は化学気相堆積チ
ャンバを有し、この化学気相堆積チャンバは、ベースリングと、下側クオーツウ
ィンドウと、上側クオーツウィンドウと、ベースリングにライニングを与えるク
オーツライナリングとを有し、そして、ライナの外面にはパージチャンネルが形
成され、ベースリングとライナの間の境界部から汚染物がこのパージチャンネル
を通ってパージされる。ここで、図5〜8を用いて、本発明を更に詳細に説明す
る。
【0018】 図5及び図6は、下側ライナリング44を例示するものであるが、これは、リ
ング自身の円筒外面にチャンネル46が切り込まれていることを除いて、図3及
び図4の下側ライナリング26と同様である。このチャンネル46は、下側ライ
ナリング44において180°以上にわたって延びていてもよくあるいは180
°以下でもよく、また、熱電対ポート40及びプロセスガス排気リセス34より
も下側に配置されている。小グルーブ(小溝)48により該チャンネルを熱電対
ポート40に接続し、また小グルーブ50により該チャンネルをプロセスガス排
気リセス34に接続している。下側ライナリング44の厚さ(T)は40mmで
あり、チャンネルの熱電対ポート40の領域における幅(W)は約21mmであ
る。
【0019】 図7は処理チャンバ12を例示し、ここでは図2の下側ライナリング26が図
5〜6の下側ライナリング44に置き換わっており、これにより、チャンネル4
6が下側ライナリング44とベースリング18の間に配置されるようになってい
る。チャンネル46は、グルーブ48を介して熱電対ポート40に連通するよう
に配置される。
【0020】 図8は、図1とそれと同様の化学気相堆積装置10を例示するが、これは図5
〜6の下側ライナリング44を有しているものである。チャンネル46は、グル
ーブ50によりプロセスガス排気ポート30に連通するように、配置される。
【0021】 化学気相堆積装置を用いる場合、パージガスは、熱電対ポート40を介してチ
ャンネル46に導入され、チャンネル46の中を流れ、チャンネル46をプロセ
スガス排気リセス34につなぐグルーブ50よりチャンネル46から出ていき、
そこから、排気ポート30を通って処理チャンバ12より出ていく。ベースリン
グ18と下側ライナリング44の間にある汚染物は、このようになくなる。パー
ジガスの流量は毎分1〜50リットルが適当であることが、本発明者らによって
見出された。このチャンネル46は熱電対ポート40とプロセスガス排気リセス
34の領域にしかないので、パージガスが流入ポート28から離れるように制御
され、その結果、不要な堆積の影響を引き起こすような、流入ポート28より導
入されるプロセスガスとの混合が防止され、また、化学気相堆積副生成物の半分
以上が集積している排気ポート30の領域にパージガスが保持されることになる
。処理チャンバ12内のプロセス環境内のガスとパージガスを混合することなく
汚染物を取り去ることができる点に注目すべきである。このように、パージの目
的と処理の目的に対して、別々のガスを用いることができるようになる。
【0022】 パージガスは、不活性ガスでもよく、あるいは、HCl、BCl2、CCl4
Cl2、SCl4、CF4、SF4、SF6、CHF3やC26等の、塩素その他の化
学気相堆積副生成物ガスに反応性を有するガスであってもよい。これらのガスは
、「エッチングガス」とも呼ばれるが、それは、特定の物質に対して気化させる
効力を有するからであり、これは液体又は固体の化学気相堆積副生成物に対して
顕著である。
【0023】 あるいは、プロセスチャンバ12の水素ベーク(通常は800〜1200℃で
行われる)を行う間、パージガスに水素ガスを用いてもよい。
【0024】 このように、化学気相堆積装置の説明をしてきた。特定の例示的な具体例につ
いて本発明の説明を行ってきたが、これらの具体例に対して本発明の広い範囲か
ら離れる事無く変形や修正を行い得ることは自明であろう。従って、この明細書
や図面は、限定のためのものではなく例示のためのものであると理解すべきであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来技術の化学気相堆積装置の側面断面図である。
【図2】 図1の一部のみを図示する、図1の2−2における側面断面図である。
【図3】 従来技術の化学気相堆積チャンバライナの斜視図である。
【図4】 図3の化学気相堆積チャンバライナの斜視図であり、図3とは反対側からの図
を示す。
【図5】 本発明に従った化学気相堆積チャンバライナの斜視図である。
【図6】 図5の化学気相堆積チャンバライナの斜視図であり、図5とは反対側からの図
を示す。
【図7】 図2と同様の図であるが、図5及び6で示されたライナを有している。
【図8】 図1と同様の図であるが、図5及び6で示されたライナを有している。
【符号の説明】
10…化学気相堆積装置、12…処理チャンバ、14…ハンドリング装置、1
6…ランプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カールソン, デイヴィッド, ケイ. アメリカ合衆国, カリフォルニア州, サンタ クララ, ダンディー ドライヴ 3408 (72)発明者 クリンク, キンバリー, イー. アメリカ合衆国, カリフォルニア州, サン フランシスコ, マーケット スト リート 3276 (72)発明者 メレン, ハロルド, ジェイ., サー ド アメリカ合衆国, カリフォルニア州, サニーヴェイル, アノ ヌエヴォ アヴ ェニュー 396 ナンバー408

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化学気相堆積装置であって、 化学気相堆積処理チャンバと、 該化学気相堆積処理チャンバの内壁の上のライナであって、該内壁と該ライナ
    の間にパージチャンネルが形成される、前記ライナと、 該化学気相堆積処理チャンバの中の該パージチャンネルへの流入ポートと、 該パージチャンネルからチャンバ外への排気ポートと を有する化学気相堆積装置。
  2. 【請求項2】 該化学気相堆積処理チャンバが、 ベースリングと、 該ベースリングの一方の側とこれとは反対の側をそれぞれ、取り囲むようにシ
    ールする第1の部材と第2の部材と を有し、該ライナが該ベースリングにライニングを与えるリングである請求項1
    に記載の化学気相堆積装置。
  3. 【請求項3】 該ライナリングが該第1の部材に対して少なくとも一部分
    ライニングを与える請求項2に記載の化学気相堆積装置。
  4. 【請求項4】 該ベースリングがメタル製である請求項2に記載の化学気相
    堆積装置。
  5. 【請求項5】 該ベースリングがスチールアロイ製である請求項4に記載の
    化学気相堆積装置。
  6. 【請求項6】 該ベースリングがステンレス鋼製である請求項5に記載の化
    学気相堆積装置。
  7. 【請求項7】 該ライナのグルーブによってパージチャンネルが形成される
    請求項1に記載の化学気相堆積装置。
  8. 【請求項8】 該ライナが、該パージチャンネルを該化学気相堆積処理チャ
    ンバの処理環境からほぼ隔離する請求項1に記載のの化学気相堆積装置。
  9. 【請求項9】 化学気相堆積チャンバの内壁と該内壁の上のライナとの間に
    存在する物質を取り除く方法であって、 該内壁と該ライナの間に形成されたチャンネルを介して該物質をパージするス
    テップ を有する方法。
  10. 【請求項10】 該物質が、不活性ガスによってパージされる請求項9に記
    載の方法。
  11. 【請求項11】 該物質が、化学気相堆積副生成物と反応するガスによって
    パージされる請求項9に記載の方法。
  12. 【請求項12】 該反応するガスが、HClと、BCl2と、CCl4と、C
    2と、SCl4と、CF4と、SF4と、SF6と、CHF3と、C26から成る群
    より選択される請求項11に記載の方法。
  13. 【請求項13】 中性のガスがチャンネルから排気ポートへと流れ化学気相
    堆積チャンバの処理環境から出ていく請求項11に記載の方法。
  14. 【請求項14】 該化学気相堆積チャンバのプロセス環境から遮断されたガ
    スにより、該物質が、該チャンネルを介してパージされる請求項9に記載の方法
  15. 【請求項15】 該物質が酸化鉄を含む請求項9に記載の方法。
  16. 【請求項16】 該物質が、毎分1〜50リットルで流れるガスによりパー
    ジされる請求項9に記載の方法。
  17. 【請求項17】 該物質が水素ガスでパージされる請求項9に記載の方法。
  18. 【請求項18】 水素ガスが25℃〜1200℃の温度にある請求項17に
    記載の方法。
  19. 【請求項19】 化学気相堆積チャンバライナであって、 リングであって、 プロセスガス排気口と、 パージチャンネルであって、 該リングの外面の少なくとも一部にある第1の部分と、 該第1の部分を該プロセスガス排気口に接続させる第2の部分と を有する前記パージチャンネルと を有する前記リング を有する化学気相堆積チャンバライナ。
  20. 【請求項20】 該リングがクオーツ製である請求項19に記載の化学気相
    堆積チャンバライナ。
  21. 【請求項21】 該リングが、プロセスガス流入口を画する請求項19に記
    載の化学気相堆積チャンバライナ。
  22. 【請求項22】 該プロセスガス排気口が、該リングの外周部分に形成され
    たリセスである請求項19に記載の化学気相堆積チャンバライナ。
  23. 【請求項23】 該第1の部分が、該リングの円筒外面に形成される請求項
    19に記載の化学気相堆積チャンバライナ。
  24. 【請求項24】 化学気相堆積チャンバライナであって、 該ライナの円筒外面に形成されたパージチャンネルを画するクオーツング を有する化学気相堆積チャンバライナ。
JP2000512998A 1997-09-22 1998-09-09 Cvdチャンバ・インナー・ライニング Expired - Lifetime JP4414592B2 (ja)

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