JP2002217120A - 化学気相成長装置及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体装置を量産できるように、高真空状態
にすることなく成膜できる化学気相成長方法を提供す
る。 【解決手段】 複数のチャンバーと、該複数のチャンバ
ーのうち一のチャンバー内の基板を他のチャンバーへ搬
送する搬送手段と、複数の前記チャンバーの各々にガス
を導入する導入手段と、複数の前記チャンバー内を排気
する排気手段とを備えた化学気相成長装置において、複
数の前記チャンバー内の各々に前記導入手段によってガ
スを導入させると共に前記排気手段によって複数の前記
チャンバー内を排気するように制御する制御手段を備
え、前記制御手段は、前記搬送手段によって前記基板を
前記一のチャンバーから前記他のチャンバーへ搬送する
ときに、前記一及び他のチャンバーを高真空に排気しな
くてもよいように、前記導入手段及び前記排気手段を制
御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のチャンバー
を備えた化学気相成長装置及びその駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は、従来のインライン式プラズマＣ
ＶＤ装置の構成を示す模式図である。図１に示すよう
に、従来のインライン式プラズマＣＶＤ装置は、５つの
チャンバー１１〜１５がゲートバルブ１７〜２０を介し
て直列に配置されており、ゲートバルブ１６〜２１が開
くと、ここを、基板及びトレーが搬送され、サセプタ６
〜１０上を移動することができる。各チャンバー１１〜
１５には、内部を真空に向けて排気するための真空ポン
プ１〜５が圧力制御バルブ２５〜２９を介して接続され
ている。

【０００３】チャンバー１１，１５は、ロードロックチ
ャンバーであり、リーク用のＮ₂ ガスソース１０１，１
１２がガス制御バルブ１２１，１３２を介して接続され
ている。チャンバー１２〜１４は、成膜用のチャンバー
であり、ガスソース１０２〜１１１がガス制御バルブ１
２２〜１３１を介して接続されている。

【０００４】チャンバー１２に接続されているガスソー
ス１０２〜１０５の原料ガス等は、それぞれ、Ｈ₂、Ｓ
ｉＨ₄、ＮＨ₃ 、Ｎ₂であり、これらのガスによってＳｉ
Ｎのゲート絶縁膜がたとえば３０００Åの厚さで成膜さ
れる。チャンバー１３に接続されているガスソース１０
６〜１０８の原料ガス等は、Ｈ₂、ＳｉＨ₄、Ｎ₂であ
り、これらのガスによって、ＴＦＴとなるＩ層がたとえ
ば１０００Åの厚さで成膜される。チャンバー１４に接
続されているガスソース１０９〜１１１の原料ガス等
は、ＰＨ₃ ／Ｈ₂、ＳｉＨ₄、Ｎ₂であり、これらのガス
によって、オーミック層となるｎ⁺層がたとえば３００
Åの厚さで成膜される。

【０００５】アースシールド５０〜５２は、プラズマを
遮蔽するためのものであり、成膜時に、基板直上まで下
がり、基板の搬送時には上昇させることができる。

【０００６】以上の様な構成の装置により、従来は、例
えば、サセプタ７上に基板が搭載された状態で原料ガス
に高周波を放電し、ＳｉＮのゲート絶縁膜をたとえば３
０００Åの厚さで成膜を終了した後に放電を停止するこ
とにより、ガス制御バルブ１２２〜１２５を閉めて原料
ガス・パージガス等を止め、その後、高真空までチャン
バー１２内を排気して、アースシールド５０を開けてか
らゲートバルブ１８を開けて、基板及びトレーを、チャ
ンバー１３側へ搬送していた。

【０００７】そして、搬送後、サセプタ８に基板及びト
レーを配置した後、ゲートバルブ１８を閉じ、アースシ
ールド５１を閉じ、ガス制御バルブ１２６〜１２８を開
けて、原料ガス・パージガス等をチャンバー１３内に流
して、ＴＦＴとなるＩ層をたとえば１０００Åの厚さで
成膜するという手順で、各成膜処理を行っていた。

【０００８】このように、従来の技術では、基板及びト
レーが搬送されているチャンバー内で、成膜後に、原料
ガス・パージガス等を停止して、高真空まで排気し、そ
のチャンバー内に残留したガスを完全に排気した後、ゲ
ートバルブを開けていた。こうして、各チャンバー１１
〜１５間でのコンタミネーションを防止していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術
は、成膜を行ったチャンバー内で、高真空まで排気を行
っていた。高真空排気を行うには、多くの時間を要す
る。そのため、ＩＣなどの半導体装置を量産する際にタ
クトを下げる原因となっていた。

【００１０】ところで、コンタミネーションが発生する
理由として、ＣＶＤ装置における成膜に多くの時間を要
するからであり、成膜時間の短縮化が図られれば、コン
タミネーションを防止する必然性が薄れる。すなわち、
成膜時間が短縮化できれば、基板の搬送元と搬送先の双
方のチャンバーを高真空とした状態で基板を搬送する必
要がなくなる。

【００１１】さらに、高真空状態に保持されたチャンバ
ーは、チャンバー内、トレー、基板の温度が変動し、ガ
ス導入直後に温度変動が著しくなる。温度変動が著しく
なると、成膜している膜の一部が熱応力により基板から
剥げ、それがパーティクルの原因となっていた。そのた
め、基板は、成膜の一部がはげることにより膜の表面が
あれると共に、パーティクルが付着するため、膜質劣化
を引き起こしていた。

【００１２】そこで、本発明は、半導体装置をタクトを
上げて量産できるように、高真空状態にすることなく成
膜できる化学気相成長装置及びそれの駆動方法を提供す
ることを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、複数のチャンバーと、該複数のチャンバ
ーのうち一のチャンバー内の基板を他のチャンバーへ搬
送する搬送手段と、複数の前記チャンバーの各々にガス
を導入する導入手段と、複数の前記チャンバー内を排気
する排気手段とを備えた化学気相成長装置において、複
数の前記チャンバー内の各々に前記導入手段によってガ
スを導入させると共に前記排気手段によって複数の前記
チャンバー内を排気するように制御する制御手段を備
え、前記制御手段は、前記搬送手段によって前記基板を
前記一のチャンバーから前記他のチャンバーへ搬送する
ときに、前記一及び他のチャンバーを高真空に排気しな
くてもよいように、前記導入手段及び前記排気手段を制
御することを特徴とする。

【００１４】また、本発明は、複数のチャンバーと、該
複数のチャンバーのうち一のチャンバー内の基板を他の
チャンバーへ搬送する搬送手段と、複数の前記チャンバ
ーの各々にガスを導入する導入手段と、複数の前記チャ
ンバー内を排気する排気手段とを備えた化学気相成長装
置の駆動方法において、前記搬送手段によって前記基板
を前記一のチャンバーから前記他のチャンバーへ搬送す
るときに、前記一及び他のチャンバーを高真空に排気し
なくてもよいように、前記導入手段及び前記排気手段を
制御することを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。

【００１６】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１のインライン式プラズマＣＶＤ装置の構成を模式図で
ある。図１に示すように、本実施形態のインライン式プ
ラズマＣＶＤ装置は、５つのチャンバー１１〜１５がゲ
ートバルブ１７〜２０を介して直列に直線的に配置され
ており、ゲートバルブ１６〜２１が開くと、ここを、基
板及びそれを乗せたトレーが搬送され、サセプタ６〜１
０上を移動することができる。各チャンバー１１〜１５
には、内部を真空に向けて排気するための真空ポンプ１
〜５が圧力制御バルブ２５〜２９を介して接続されてい
る。

【００１７】チャンバー１１，１５は、ロードロックチ
ャンバーであり、リーク用のＮ₂ ガスソース１０１，１
１２がガス制御バルブ１２１，１３２を介して接続され
ている。チャンバー１２〜１４は成膜用のチャンバーで
あり、ガスソース１０２〜１１１がガス制御バルブ１２
２〜１３１を介して接続されている。

【００１８】チャンバー１２に接続されているガスソー
ス１０２〜１０５の原料ガス等は、それぞれ、Ｈ₂、Ｓ
ｉＨ₄、ＮＨ₃ 、Ｎ₂であり、これらのガスによってＳｉ
Ｎのゲート絶縁膜がたとえば３０００Åの厚さで成膜さ
れる。チャンバー１３に接続されているガスソース１０
６〜１０８の原料ガス等は、Ｈ₂、ＳｉＨ₄、Ｎ₂であ
り、これらのガスによって、ＴＦＴとなるＩ層がたとえ
ば１０００Åの厚さで成膜される。チャンバー１４に接
続されているガスソース１０９〜１１１の原料ガス等
は、ＰＨ₃ ／Ｈ₂、ＳｉＨ₄、Ｎ₂であり、これらのガス
によって、オーミック層となるｎ⁺層がたとえば３００
Åの厚さで成膜される。

【００１９】また、各ガス制御バルブ１２１〜１３２
と、各圧力制御バルブ２５〜２９の開閉を制御手段１０
０によって制御している。具体的には、後述するが、各
ガス制御バルブ１２１〜１３２については開閉時間を制
御し、各圧力制御バルブ２５〜２９については、開閉時
間及び開き具合を制御する。

【００２０】図２は、図１のインライン式プラズマＣＶ
Ｄ装置の動作を示すタイミングチャートであり、ここで
は、チャンバー１１〜１３の動作を示している。なお、
チャンバー１４，１５の動作は、それぞれチャンバー１
３等と同様である。

【００２１】まず、制御手段１００によって圧力制御バ
ルブ２５を全開した状態でゲートバルブ１６を開けて、
チャンバー１１内のサセプタ６上に、基板及びそれを乗
せたトレーが搬送される。このとき、圧力制御バルブ２
６の開き具合の調整を開始し、かつガス制御バルブ１２
５を開けて、ガスソース１０５によって導入されるＮ ₂
をチャンバー１２内に導入する。そして、ゲートバルブ
１６を閉じる。

【００２２】また、制御手段１００によってガス制御バ
ルブ１２１を開けて、チャンバー１１内にＮ₂を導入す
る。こうして、チャンバー１１内に搬送した基板を窒素
中に曝す。その後、ガス制御バルブ１２１及び圧力制御
バルブ２５，２６を開けた状態で、ゲートバルブ１７を
開けて、チャンバー６内の基板及びそれを乗せたトレー
をサセプタ７上に搬送してから、ゲートバルブ１７を閉
める。

【００２３】その後、アースシールド５０を下降させ
て、ガス制御バルブ１２２〜１２４をそれぞれ順次開閉
する。このとき、導入した原料ガスに対して、電極２２
によって高周波を照射することで、基板上にゲート絶縁
膜をたとえば３０００Åの厚さで成膜してチャンバー１
２内の高周波の放電を停止する。

【００２４】また、基板及びこれを乗せたトレーを、チ
ャンバー１２へ搬送した後に、ガス制御バルブ１２１を
閉め、かつ圧力制御バルブ２５を全開にして、チャンバ
ー１１内を高真空状態にして、つぎの基板及びそれを乗
せたトレーをチャンバー１１に搬送できるようにする。

【００２５】そして、ガス制御バルブ１２２〜１２５の
いずれかを開けた状態で、圧力制御バルブ２７の開き具
合の調整を開始し、かつ圧力制御バルブ２７を開けてチ
ャンバー１３内を排気しながら、ゲートバルブ１８を開
ける。そして、チャンバー１３内においても、チャンバ
ー１２内で行った成膜処理と同様の手順によって、成膜
する。

【００２６】このように、基板及びそれを乗せたトレー
を他のチャンバーへ搬送するときに、搬送元のチャンバ
ーでガスの導入及び排気を行い、かつ搬送先のチャンバ
ー内を排気するため、基板及びそれを乗せたトレーの中
央部から外周部へ向けてガスの気流を維持させる。こう
することによって、基板及びそれを乗せたトレーを他の
チャンバーへ搬送するたびに、搬送元のチャンバー内を
高真空としなくてよいため、効率よく基板を成膜するこ
とができる。

【００２７】なお、基板及びそれを乗せたトレーを他の
チャンバーへ搬送するときに、搬送先のチャンバーでガ
スの導入及び排気を行い、かつ搬送元のチャンバー内を
排気するにようにして、基板及びそれを乗せたトレーの
中央部から外周部へ向けてガスの気流を維持させてもよ
い。

【００２８】ところで、本実施形態では、成膜時間の短
縮化を図ることが必須であり、これにより、基板の搬送
元と搬送先の双方のチャンバーを高真空とした状態で基
板を搬送しないようにしているが、このためには、以下
のような手法を用いている。すなわち、成膜時間の短縮
化を図るために、まず、チャンバー１２〜１４に導入し
ているガスの流量を多くしている。そのために、たとえ
ばチャンバー１２〜１４に係る真空ポンプ２〜４の吸引
力を高めている。

【００２９】また、チャンバー１２〜１４の容積を小さ
くして、大容量のチャンバーを用いた場合に比較して、
チャンバー１２〜１４に導入するガスを相対的に多くし
ている。さらに、電極２２〜２４によって照射する高周
波の強度を上げている。なお、本実施形態では、高周波
を用いて成膜しているが、成膜時間を短縮するために、
ＶＨＦやマイクロ波を用いて成膜するようにしてもよ
い。

【００３０】また、図１を用いて説明したような手法に
よると、たとえば搬送元のアースシールドを上昇させる
ときなどに発生するパーティクルが基板へ付着すること
を防止することができる。

【００３１】なお、実際の成膜プロセスでは、各チャン
バー内で成膜に要する時間に相違があるため、基板上を
成膜した後に、そのチャンバー内で、基板及びトレーが
待機する場合がある。この時には、搬送元のチャンバー
内を高真空まで排気せずに、そのチャンバー内で圧力制
御バルブの開閉をコントロールしておく。

【００３２】ちなみに、本実施形態で説明した手法で
は、実際にチャンバー間でコンタミーションを引き起こ
す可能性があるが、本デバイスでは機能上無視できる範
囲であり、装置タクトを最優先している。また、本実施
形態では、チャンバー１２〜１４内にアースシールド５
０〜５２を設けている場合を例に説明したが、アースシ
ールド５０〜５２はプラズマを遮蔽するために使用する
ものであるため、必ずしも使用が求められるものでな
い。そのため、これを備えていないものであっても本実
施形態で説明した手法を用いることができる。

【００３３】（実施形態２）図３は、本発明の実施形態
２の枚葉式プラズマＣＶＤ装置の構成を示す模式図であ
る。図３に示すように、本実施形態の枚葉式プラズマＣ
ＶＤ装置は、チャンバー２１１，２１２，２１４，２１
５がトランスファーチャンバーであるチャンバー２１３
を中心に枚葉式に配置しており、チャンバー２１４でＳ
ｉＮ絶縁膜、チャンバー２１２でＩ層、チャンバー２１
５でｎ⁺層を成膜するようにしている。

【００３４】チャンバー２１３は、ロボット３５０によ
り基板及びそれを乗せたトレーをロードロックチャンバ
ー２１１から、成膜チャンバー２１２，２１４，２１５
に搬送する。各成膜チャンバー２１２，２１４，２１５
には、内部を真空に向けて排気するための真空ポンプ２
０１〜２０３が圧力制御バルブ２３１〜２３３を介して
接続されている。

【００３５】ロードロックチャンバー２１１及びトラン
スファーチャンバー２１３にも、同様に真空ポンプ（図
示せず）が圧力制御バルブ（図示せず）を介して接続さ
れている。ロードロックチャンバー２１１及びトランス
ファーチャンバー２１３には、リーク用のＮ₂ ガスソー
ス（図示せず）がガス制御バルブ（図示せず）を介して
接続されている。

【００３６】成膜チャンバー２１２，２１４，２１５に
は、それぞれガスソース３０１〜３０３，３０４〜３０
７，３０８〜３１０がガス制御バルブ３２１〜３２３，
３２４〜３２７，３２８〜３３０を介して接続されてい
る。ガスソース３０４〜３０６の原料ガス等は、それぞ
れＨ₂、ＳｉＨ₄、ＮＨ₃、Ｎ₂であり、これらのガスによ
ってＳｉＮのゲート絶縁膜がたとえば３０００Åの厚さ
で成膜される。

【００３７】ガスソース３０１〜３０３の原料ガス等
は、それぞれ、Ｈ₂、ＳｉＨ₄ 、Ｎ₂であり、これらのガ
スによって、ＴＦＴとなるＩ層がたとえば１０００Åの
厚さで成膜される。ガスソース３０８〜３１０の原料ガ
ス等は、ＰＨ₃ ／Ｈ₂、ＳｉＨ₄、Ｎ₂であり、これらの
ガスによって、オーミック層となるｎ⁺層がたとえば３
００Åが成膜される。

【００３８】また、チャンバー２１１，２１２，２１
４，２１５は、トランスファーチャンバー２１３にゲー
トバルブ２１６〜２１９を介して接続されており、ゲー
トバルブ２１６〜２１９を通じてロボット３５０により
基板及びそれを乗せたトレーを搬送し、サセプタ２０７
〜２０９及びローダ・アンローダ上に移動することがで
きる。

【００３９】なお、実施形態１と同様に、ガス制御バル
ブ３２１〜３３０及び圧力制御バルブ２３１〜２３３
は、制御手段１００によって、開閉が制御されている。

【００４０】図４は、図３に示す枚葉式プラズマＣＶＤ
装置の動作を示すタイミングチャートである。ここで
は、チャンバー２１３からチャンバー２１２へ基板及び
それを乗せたトレーを搬送する時のタイミングを示して
いるが、チャンバー２１３からチャンバー２１４への搬
送時のタイミングや、チャンバー２１３からチャンバー
２１５への搬送時のタイミングについても、これと同様
である。

【００４１】まず、制御手段１００によって圧力制御バ
ルブ２３１の開閉をコントロールして、チャンバー２１
２に接続されている真空２０１ポンプの開き具合を調整
した状態で、ガス制御バルブ３２１〜３２３のいずれか
を開けて、原料ガス等をチャンバー２１２内に導入しな
がら、ゲートバルブ２１７を開ける。次に、基板及びそ
れを乗せたトレーを、チャンバー２１２へ移動する。

【００４２】そして、成膜が終了したら放電を停止し、
制御手段１００によって圧力制御バルブ２３１を全開に
して、ガス制御バルブ３２１〜３２３をすべて閉じ、原
料ガス等を停止する。サセプタ２０７上の基板及びそれ
を乗せたトレーをチャンバー２１３のロボット３５０を
用いて取り出す。

【００４３】このように、本実施形態においても、実施
形態１と同様の手法によって、基板及びそれを乗せたト
レーを他のチャンバーへ搬送するため、効率よく基板に
成膜することができる。また、たとえば搬送元のアース
シールドを上昇させるときなどに発生するパーティクル
が基板へ付着することを防止することができる。

【００４４】（実施形態３）図５は、本発明の実施形態
４の枚葉式プラズマＣＶＤ装置の構成を示す模式図であ
る。本実施形態の枚葉式プラズマＣＶＤ装置は、チャン
バー２１４で、ＳｉＮ絶縁膜、Ｉ層及びｎ⁺層を成膜で
きるものである。

【００４５】図５に示すように、３つのチャンバー２１
１，２１３，２１４がゲートバルブ２１６，２１９を介
して配置されている。チャンバー２１３は、トランスフ
ァーチャンバーであり、ロボット３５０を用いて基板及
びそれを乗せたトレーをロードロックチャンバー２１１
から、成膜チャンバー２１４に搬送する。

【００４６】各チャンバー２１１，２１３，２１４に
は、内部を真空に向けて排気するための真空ポンプ２０
２，２０４，２０５が、圧力制御バルブ２３２，２３
４，２３５を介して接続されている。ロードロックチャ
ンバー２１１及びトランスファーチャンバー２１３に
は、リーク用のＮ₂ ガスソース（図示せず）が、ガス制
御バルブ（図示せず）を介して接続されている。成膜チ
ャンバー２１４には、ガスソース３０４〜３０８がガス
制御バルブ３２４〜３２８を介して接続されている。

【００４７】ガスソース３０４〜３０８の原料ガス等
は、それぞれＨ₂、ＳｉＨ₄、ＮＨ₃、ＰＨ₃ ／Ｈ₂、Ｎ₂
であり、これらのガスによってＳｉＮのゲート絶縁膜が
たとえば３０００Åの厚さで、ＴＦＴとなるＩ層がたと
えば１０００Åの厚さで、オーミック層となるｎ⁺層が
たとえば３００Åの厚さで成膜される。

【００４８】それぞれのチャンバー２１１，２１３，２
１４は、ゲートバルブ２１６，２１９を介してロボット
３５０により基板及びそれを乗せたトレーを搬送し、サ
セプタ２０８及びローダ・アンローダ上に移動すること
ができる。なお、図５に示す枚葉式プラズマＣＶＤ装置
の動作は、図４と同様である。

【００４９】また、本実施形態では、チャンバー２１４
内で、３種類の成膜を行うため、ガス制御バルブ３２４
〜３２８の開閉を切り替えて、圧力変化することなくガ
スを切り替えている。チャンバー２１４内に基板及びそ
れを乗せたトレーを搬送した後の動作について説明す
る。

【００５０】まず、ＳｉＮの成膜を終了するとき、すな
わち、ＲＦを停止したときには、チャンバー２１４に、
原料ガスとなるガスソース３０４〜３０６の原料ガス等
であるＨ₂、ＳｉＨ₄、ＮＨ₃が、ガス制御バルブ３２４
〜３２６を介して供給されている。

【００５１】次に、基板には、Ｉ層を成膜するため、制
御手段１００によってガス制御バルブ３２６を閉めてＮ
Ｈ₃がチャンバー２１４内に導入されないようにする。
この時、ガス供給量が減少することでチャンバー２１４
内の圧力が低下することを防止するために、圧力制御バ
ルブ２３２を閉められる。

【００５２】その後、基板にＩ層を成膜すると、チャン
バー２１４内には、原料ガスとなるＨ₂、ＳｉＨ₄が、ガ
ス制御バルブ３２４，３２５を介して導入されている。
次に、ｎ⁺層を成膜する為、ガス制御バルブ３２７を開
ける。この時、ガス供給量が増加することで、チャンバ
ー２１４内の圧力が上昇することを防止するために、制
御手段１００によって圧力制御バルブ２３２を開けられ
る。

【００５３】このような手法によると、少ないチャンバ
ーを使用して、基板に複数種類の成膜をすることができ
るため、プラズマＣＶＤ装置の小型化を図ることができ
る。

【００５４】（実施形態４）図６は、本発明の実施形態
４の枚葉式プラズマＣＶＤ装置の構成を示す模式図であ
る。本実施形態の枚葉式プラズマＣＶＤ装置は、チャン
バー２１２内でＳｉＮ絶縁膜を成膜し、チャンバー２１
４でＩ層及びｎ⁺層を成膜するものである。

【００５５】４つのチャンバー２１１〜２１４がゲート
バルブ２１６，２１７，２１９を介して配置されてい
る。チャンバー２１３は、トランスファーチャンバーで
あり、ロボット３５０により基板及びそれを乗せたトレ
ーをロードロックチャンバー２１１より、成膜チャンバ
ー２１２，２１４に搬送する。

【００５６】各成膜チャンバー２１２，２１４には、内
部を真空に向けて排気するための真空ポンプ２０１，２
０２が圧力制御バルブ２３１，２３２を介して接続され
ている。ロードロックチャンバー２１１及びトランスフ
ァーチャンバー２１３には、リーク用のＮ₂ ガスソース
（図示せず）が、ガス制御バルブ（図示せず）を介して
接続されている。

【００５７】成膜チャンバー２１２には、ガスソース３
０１〜３０４がガス制御バルブ３２１〜３２４を介して
接続されている。ガスソース３０１〜３０４の原料ガス
等は、それぞれＨ₂、ＳｉＨ₄、ＮＨ₃ 、Ｎ₂であり、こ
れらのガスによってＳｉＮのゲート絶縁膜がたとえば３
０００Åの厚さで成膜される。

【００５８】成膜チャンバー２１４には、ガスソース３
０５〜３０８がガス制御バルブ３２５〜３２８を介して
接続されている。ガスソース３０５〜３０８の原料ガス
等は、それぞれＨ₂、ＳｉＨ₄、ＰＨ₃ ／Ｈ₂、Ｎ₂ であ
り、これらのガスによって、ＴＦＴとなるＩ層がたとえ
ば１０００Åの厚さで成膜され、オーミック層となるｎ
⁺層がたとえば３００Åの厚さで成膜される。

【００５９】それぞれのチャンバー２１１〜２１４は、
ゲートバルブ２１６，２１７，２１９を介してロボット
３５０により基板及びそれを乗せたトレーを搬送し、サ
セプタ２０７，２０８及びローダ・アンローダ上に移動
することができる。なお、図６に示す枚葉式プラズマＣ
ＶＤ装置の動作は、図４と同様である。また、実施形態
３と同様に、ガス制御バルブの開閉と圧力制御バルブ２
３２の開閉とを制御手段１００によって同時に制御し
て、チャンバー２１４内の圧力変化が生じないようにし
ている。

【００６０】（実施形態５）図７は、本発明の実施形態
５の枚葉式プラズマＣＶＤ装置の構成を示す模式図であ
る。本実施形態では、それぞれチャンバー２１２，２１
４，２１５でＳｉＮ絶縁膜、Ｉ層及びｎ⁺層を連続で成
膜する場合について説明する。

【００６１】５つのチャンバー２１１〜２１５がゲート
バルブ２１６〜２１９を介して配置されている。チャン
バー２１３は、トランスファーチャンバーであり、ロボ
ット３５０により基板及びトレーをロードロックチャン
バー２１１より、成膜チャンバー２１２，２１４，２１
５に搬送する。

【００６２】各成膜チャンバー２１２，２１４，２１５
には、内部を真空に向けて排気するための真空ポンプ２
０１〜２０３が圧力制御バルブ２３１〜２３３を介して
接続されている。ロードロックチャンバー２１１とトラ
ンスファーチャンバー２１３には、リーク用のＮ₂ ガス
ソース（図示せず）がガス制御バルブ（図示せず）を介
して接続されている。

【００６３】成膜チャンバー２１２，２１４，２１５に
は、ガスソース３０１〜３０５，３０６〜３１０，３１
１〜３１５が、ガス制御バルブ３２１〜３２５，３２６
〜３３０，３３１〜３３５を介して接続されている。ガ
スソース３０１，３０６，３１１はＨ₂、ガスソース３
０２，３０７，３１２はＳｉＨ₂、ガスソース３０３，
３０８，３１３はＮＨ₃、ガスソース３０４，３０９，
３１４はＰＨ₃ ／Ｈ₂、ガスソース３０５，３１０，３
１５はＮ₂をそれぞれ導入するためのものであり、Ｓｉ
Ｎのゲート絶縁膜がたとえば３０００Åの厚さで、ＴＦ
ＴとなるＩ層がたとえば１０００Åの厚さで、オーミッ
ク層となるｎ⁺層がたとえば３００Åの厚さでそれぞれ
成膜される。

【００６４】それぞれのチャンバー２１１〜２１５は、
ゲートバルブ２１６〜２１９を介してロボット３５０に
より基板及びそれを乗せたトレーを搬送し、サセプタ２
０７〜２０９及びローダ・アンローダ上を移動すること
ができる。なお、本実施形態の枚葉式プラズマＣＶＤ装
置の動作は、図４と同様である。また、実施形態３と同
様に、ガス制御バルブの開閉と圧力制御バルブ２３２の
開閉とを、制御手段１００によって同時に制御して、チ
ャンバー２１２，２１４，２１５内の圧力変化が生じな
いようにしている。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一のチャンバー内にガスを導入するとともに一のチャン
バー内の排気を行い、かつ他のチャンバー内の排気を行
っている状態で、基板を一のチャンバーから他のチャン
バーへ搬送するため、効率よく基板に成膜することがで
き、さらに、パーティクルが基板へ付着することを防止
するので、歩留まりの低下を防止することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１及び従来技術のインライン
式プラズマＣＶＤ装置の構成を示す模式図である。

【図２】図１の動作を示すタイミングチャートである。

【図３】本発明の実施形態２の枚葉式プラズマＣＶＤ装
置の構成を示す模式図である。

【図４】図３の動作を示すタイミングチャートである。

【図５】本発明の実施形態４の枚葉式プラズマＣＶＤ装
置の構成を示す模式図である。

【図６】本発明の実施形態４の枚葉式プラズマＣＶＤ装
置の構成を示す模式図である。

【図７】本発明の実施形態５の枚葉式プラズマＣＶＤ装
置の構成を示す模式図である。

【符号の説明】

１〜５，２０１〜２０５ 真空ポンプ ６〜１０，２０７〜２０９ サセプタ １１〜１５，２１１〜２１５ チャンバー １６〜２１，２１６〜２１９ ゲートバルブ ２５〜２９，２３１〜２３３ 圧力制御バルブ ５０〜５２ アースシールド １００ 制御手段 １０１〜１１２，３０１〜３１５ ガスソース １２１〜１３２，３２１〜３３５ ガス制御バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 聡 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 4K030 EA11 FA01 JA09 KA41 5F045 AA08 AB02 AB33 AC01 AC12 AC15 AC19 BB08 BB15 DQ15 EG05 EN05 HA24

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のチャンバーと、該複数のチャンバ
   ーのうち一のチャンバー内の基板を他のチャンバーへ搬
   送する搬送手段と、複数の前記チャンバーの各々にガス
   を導入する導入手段と、複数の前記チャンバー内を排気
   する排気手段とを備えた化学気相成長装置において、 複数の前記チャンバー内の各々に前記導入手段によって
   ガスを導入させると共に前記排気手段によって複数の前
   記チャンバー内を排気するように制御する制御手段を備
   え、 前記制御手段は、前記搬送手段によって前記基板を前記
   一のチャンバーから前記他のチャンバーへ搬送するとき
   に、前記一及び他のチャンバーを高真空に排気しなくて
   もよいように、前記導入手段及び前記排気手段を制御す
   ることを特徴とする化学気相成長装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段によって前記一又は他のチ
   ャンバー内に前記ガスの導入するとともに前記一又は他
   のチャンバー内の排気を行い、かつ前記他又は一のチャ
   ンバー内の排気を行っている状態で、前記搬送手段によ
   って前記基板を前記一のチャンバーから前記他のチャン
   バーへ搬送することを特徴とする化学気相成長装置。
3. 【請求項３】 複数の前記チャンバーの少なくとも一つ
   は、前記導入手段によって導入される原料ガスに高周波
   を照射する放電手段を備え、 前記放電手段によって前記原料ガスに前記高周波を照射
   することによってプラズマを発生させることを特徴とす
   る請求項１又は２に記載の化学気相成長装置。
4. 【請求項４】 前記導入手段は、複数種類の前記原料ガ
   スを導入する手段であって、 複数種類の前記原料ガスに基づいて前記基板に複数種類
   の成膜を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれ
   か１項に記載の化学気相成長装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記原料ガスの導入数
   に応じて前記排気手段の排気量を制御することを特徴と
   する請求項４に記載の化学気相成長装置。
6. 【請求項６】 複数の前記チャンバーを直線的又は枚葉
   式に配置することを特徴とする請求項１から５のいずれ
   か１項に記載の化学気相成長装置。
7. 【請求項７】 複数のチャンバーと、該複数のチャンバ
   ーのうち一のチャンバー内の基板を他のチャンバーへ搬
   送する搬送手段と、複数の前記チャンバーの各々にガス
   を導入する導入手段と、複数の前記チャンバー内を排気
   する排気手段とを備えた化学気相成長装置の駆動方法に
   おいて、 前記搬送手段によって前記基板を前記一のチャンバーか
   ら前記他のチャンバーへ搬送するときに、前記一及び他
   のチャンバーを高真空に排気しなくてもよいように、前
   記導入手段及び前記排気手段を制御することを特徴とす
   る化学気相成長装置の駆動方法。