JP2003105546A - 化学的気相成長装置及びそれを用いた化学的気相成長方法 - Google Patents
化学的気相成長装置及びそれを用いた化学的気相成長方法Info
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- JP2003105546A JP2003105546A JP2001306130A JP2001306130A JP2003105546A JP 2003105546 A JP2003105546 A JP 2003105546A JP 2001306130 A JP2001306130 A JP 2001306130A JP 2001306130 A JP2001306130 A JP 2001306130A JP 2003105546 A JP2003105546 A JP 2003105546A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板の膜中ダストを低減する機能を持つ化学
的気相成長装置を提供する。 【解決手段】 基板１を加熱室４で基板温度を所望の成
膜温度よりも１０℃から１００℃高い状態に加熱した
後、移載室６で窒素または水素または窒素と水素の混合
ガス雰囲気で冷却する。ゲートバルブ１６を開く直前
に、非接触温度計１７により基板温度を測定する。成膜
室挿入直前の基板温度が所望の成膜温度になった時に、
基板１を成膜室２に搬入する。
的気相成長装置を提供する。 【解決手段】 基板１を加熱室４で基板温度を所望の成
膜温度よりも１０℃から１００℃高い状態に加熱した
後、移載室６で窒素または水素または窒素と水素の混合
ガス雰囲気で冷却する。ゲートバルブ１６を開く直前
に、非接触温度計１７により基板温度を測定する。成膜
室挿入直前の基板温度が所望の成膜温度になった時に、
基板１を成膜室２に搬入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主として液晶表示装
置または半導体製造に用いられる化学的気相成長装置に
関する。
置または半導体製造に用いられる化学的気相成長装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶表示装置や半導体は各方面に
広く利用されている。このような半導体や薄膜トランジ
スター製造に利用される、化学的気相成長法を用いた成
膜装置（以下Ｐ−ＣＶＤ装置と称する）、の進歩は著し
いものが有る。特に液晶表示装置用の薄膜トランジスタ
ー製造用のＰ−ＣＶＤ装置は液晶画面の大面積化や高品
質化の要求に伴い、成膜室内での基板成膜に起因した膜
中ダストを低減する取り組みがなされている。
広く利用されている。このような半導体や薄膜トランジ
スター製造に利用される、化学的気相成長法を用いた成
膜装置（以下Ｐ−ＣＶＤ装置と称する）、の進歩は著し
いものが有る。特に液晶表示装置用の薄膜トランジスタ
ー製造用のＰ−ＣＶＤ装置は液晶画面の大面積化や高品
質化の要求に伴い、成膜室内での基板成膜に起因した膜
中ダストを低減する取り組みがなされている。
【０００３】以下、このＰ−ＣＶＤ装置の構成につい
て、図４と図５を用いて説明する。図４は従来の化学的
気相成長装置外略図で、基板１とＰ−ＣＶＤ装置の成膜
室２と基板搬入室３と加熱室４と真空状態で基板搬入室
３や加熱室４から基板搬送機構５を持つ移載室６を示
す。
て、図４と図５を用いて説明する。図４は従来の化学的
気相成長装置外略図で、基板１とＰ−ＣＶＤ装置の成膜
室２と基板搬入室３と加熱室４と真空状態で基板搬入室
３や加熱室４から基板搬送機構５を持つ移載室６を示
す。
【０００４】基板１は成膜室２で成膜する為に、基板搬
入室３で大気圧から真空状態に雰囲気を変化させる。基
板搬入室３から加熱室４に移動した基板１は、室温から
成膜温度近傍まで基板温度を昇温する。加熱した基板は
成膜室２に送られ、成膜された後、基板搬入室３に戻る。
これら一連の動作は真空状態で基板を搬送する機構５を
持つ移載室６を中継して実施される。図５は従来の化学
的気相成長装置の成膜室と移載室の詳細図で、成膜室２
と移載室６の断面図を示す。加熱室４により昇温された
基板１は基板搬送機構５にて成膜室２に搬入される。
入室３で大気圧から真空状態に雰囲気を変化させる。基
板搬入室３から加熱室４に移動した基板１は、室温から
成膜温度近傍まで基板温度を昇温する。加熱した基板は
成膜室２に送られ、成膜された後、基板搬入室３に戻る。
これら一連の動作は真空状態で基板を搬送する機構５を
持つ移載室６を中継して実施される。図５は従来の化学
的気相成長装置の成膜室と移載室の詳細図で、成膜室２
と移載室６の断面図を示す。加熱室４により昇温された
基板１は基板搬送機構５にて成膜室２に搬入される。
【０００５】搬入された基板１は、基板温度を目論見の
成膜温度まで上昇させる為、下部電極７に取り付けたヒ
ーター８により加熱され、この間は真空ポンプ９による
り真空引きが行われるか、またはガス配管１０より供給
される窒素や水素や窒素と水素混合ガスかあるいは成膜
に使用する材料ガス例えばシランやアンモニアや窒素や
水素などから成る混合ガスを電極板ガス穴１１から流
す。基板温度が成膜温度で安定した時点で、ガス配管１
０より材料ガスを供給し、スロットルバルブ１２により
所定の圧力に調圧した後に高周波電源１３より供給され
る高周波電力を上部電極１４に供給することにより成膜
が行われる。基板１は所定の膜厚を成膜した後に、基板
搬送機構５により基板搬入室３に搬送される。基板１は
冷却した後に、大気圧雰囲気に戻し、Ｐ−ＣＶＤ装置外
へと搬送される。
成膜温度まで上昇させる為、下部電極７に取り付けたヒ
ーター８により加熱され、この間は真空ポンプ９による
り真空引きが行われるか、またはガス配管１０より供給
される窒素や水素や窒素と水素混合ガスかあるいは成膜
に使用する材料ガス例えばシランやアンモニアや窒素や
水素などから成る混合ガスを電極板ガス穴１１から流
す。基板温度が成膜温度で安定した時点で、ガス配管１
０より材料ガスを供給し、スロットルバルブ１２により
所定の圧力に調圧した後に高周波電源１３より供給され
る高周波電力を上部電極１４に供給することにより成膜
が行われる。基板１は所定の膜厚を成膜した後に、基板
搬送機構５により基板搬入室３に搬送される。基板１は
冷却した後に、大気圧雰囲気に戻し、Ｐ−ＣＶＤ装置外
へと搬送される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
Ｐ−ＣＶＤ装置では、加熱室４で加熱した後、成膜室２
に搬送するまでに基板搬送機構５上での移動時間と待機
時間が発生する。成膜室１に搬送された直後の基板温度
は基板搬送機構５上での移動時間と待機時間の和に比例
して低下する。この基板温度の低下により成膜室２内の
熱輻射の状態が変わり、基板搬送の直前までは上部電極
１４や基板周辺の側壁１５は下部電極７からの輻射熱を
受け、各々に一定温度を保持しているが、基板に対して
輻射熱を供給する側に変化したことで、上部電極１４や
基板周辺の側壁１５に付着した膜から輻射により熱が奪
われ、熱ひずみが発生して膜剥がれが発生する。基板温
度が成膜時の温度に上昇するまでの間に剥がれた膜は真
空ポンプ９による真空引きやガス配管９より供給される
ガスにより基板上に到達して付着する。付着したダスト
は成膜中に膜中に埋め込まれる。このダストはプロセス
上の欠陥となってしまい、製品歩留りを低下させる要因
となってしまう。
Ｐ−ＣＶＤ装置では、加熱室４で加熱した後、成膜室２
に搬送するまでに基板搬送機構５上での移動時間と待機
時間が発生する。成膜室１に搬送された直後の基板温度
は基板搬送機構５上での移動時間と待機時間の和に比例
して低下する。この基板温度の低下により成膜室２内の
熱輻射の状態が変わり、基板搬送の直前までは上部電極
１４や基板周辺の側壁１５は下部電極７からの輻射熱を
受け、各々に一定温度を保持しているが、基板に対して
輻射熱を供給する側に変化したことで、上部電極１４や
基板周辺の側壁１５に付着した膜から輻射により熱が奪
われ、熱ひずみが発生して膜剥がれが発生する。基板温
度が成膜時の温度に上昇するまでの間に剥がれた膜は真
空ポンプ９による真空引きやガス配管９より供給される
ガスにより基板上に到達して付着する。付着したダスト
は成膜中に膜中に埋め込まれる。このダストはプロセス
上の欠陥となってしまい、製品歩留りを低下させる要因
となってしまう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の発塵低減機構
を有するＰ−ＣＶＤ装置では、基板は加熱室で基板温度
を所望の成膜温度よりも１０℃から１００℃高い状態に
加熱した後、移載室で窒素または水素または窒素と水素
の混合ガス雰囲気で冷却され、成膜室に基板を移載する
直前に、基板温度を例えば輻射式温度計等の非接触の温
度計で測定し、成膜室挿入直前の基板温度が所望の成膜
温度になった時に、基板を成膜室に搬入する。また、移
載室の基板搬送機構上の基板温度が所望の基板温度がよ
りも低い場合、加熱室で再加熱することを特徴とする化
学的気相成長装置である。
を有するＰ−ＣＶＤ装置では、基板は加熱室で基板温度
を所望の成膜温度よりも１０℃から１００℃高い状態に
加熱した後、移載室で窒素または水素または窒素と水素
の混合ガス雰囲気で冷却され、成膜室に基板を移載する
直前に、基板温度を例えば輻射式温度計等の非接触の温
度計で測定し、成膜室挿入直前の基板温度が所望の成膜
温度になった時に、基板を成膜室に搬入する。また、移
載室の基板搬送機構上の基板温度が所望の基板温度がよ
りも低い場合、加熱室で再加熱することを特徴とする化
学的気相成長装置である。
【０００８】つまり、基板を加熱する加熱室と、前記基
板を冷却する移載室と、前記基板を前記移載室で冷却
後、前記基板を成膜する成膜室と、を有する化学的気相
成長装置において、前記加熱室で加熱する前記基板が所
望の成膜温度よりも高くなるように加熱し、前記移載室
の雰囲気で前記基板を冷却し、前記移載室の前記基板を
所望の温度にした後に、基板を前記成膜室に搬入するこ
とを特徴とする化学的気相成長装置であり、またその化
学的気相成長装置であって、上記移載室で冷却した前記
基板が所望の温度よりも低いときには加熱室で再加熱す
ることを特徴とする化学的気相成長装置である。
板を冷却する移載室と、前記基板を前記移載室で冷却
後、前記基板を成膜する成膜室と、を有する化学的気相
成長装置において、前記加熱室で加熱する前記基板が所
望の成膜温度よりも高くなるように加熱し、前記移載室
の雰囲気で前記基板を冷却し、前記移載室の前記基板を
所望の温度にした後に、基板を前記成膜室に搬入するこ
とを特徴とする化学的気相成長装置であり、またその化
学的気相成長装置であって、上記移載室で冷却した前記
基板が所望の温度よりも低いときには加熱室で再加熱す
ることを特徴とする化学的気相成長装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例について、
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。
【００１０】図１はこの実施形態における化学的気相成
長装置の成膜室と移載室の概略図であり、図４と図５に
示した従来の部分と対応する箇所については、同一の符
号を付す。
長装置の成膜室と移載室の概略図であり、図４と図５に
示した従来の部分と対応する箇所については、同一の符
号を付す。
【００１１】図１において、成膜室２と移載室６の詳細
を示す。基板１は加熱室４で基板温度を所望の成膜温度
よりも１０℃から１００℃高い状態に加熱した後、移載
室６で窒素または水素または窒素と水素の混合ガス雰囲
気で冷却される。ゲートバルブ１６が開く直前に、非接
触温度計１７により基板温度を測定する。成膜室挿入直
前の基板温度が所望の成膜温度になった時に、基板１を
成膜室２に搬入する。また、移載室６の基板搬送機構５
上の基板温度が所望の基板温度がよりも低い場合、加熱
室４で再加熱する。基板１は所定の膜厚を成膜した後
に、基板搬送機構５により基板搬入室３に搬送される。
冷却した後に大気圧雰囲気に戻された後、Ｐ−ＣＶＤ装
置から搬送される。
を示す。基板１は加熱室４で基板温度を所望の成膜温度
よりも１０℃から１００℃高い状態に加熱した後、移載
室６で窒素または水素または窒素と水素の混合ガス雰囲
気で冷却される。ゲートバルブ１６が開く直前に、非接
触温度計１７により基板温度を測定する。成膜室挿入直
前の基板温度が所望の成膜温度になった時に、基板１を
成膜室２に搬入する。また、移載室６の基板搬送機構５
上の基板温度が所望の基板温度がよりも低い場合、加熱
室４で再加熱する。基板１は所定の膜厚を成膜した後
に、基板搬送機構５により基板搬入室３に搬送される。
冷却した後に大気圧雰囲気に戻された後、Ｐ−ＣＶＤ装
置から搬送される。
【００１２】図２はＰ−ＣＶＤ装置で、成膜時の基板温
度と成膜室挿入直前の基板温度の温度差が３００（℃）
の場合の、膜中ダスト個数とガス放出時間（秒）の相関
を示しており、縦軸にはセンチ平方メートル当たりの膜
中ダストの個数（個／ｃｍ2）を示し、横軸にはガス放
出時間（秒）を示す。図２より、成膜時の基板温度と成
膜室挿入直前の基板温度の温度差が０（℃）の時の膜中
ダスト個数１８と同じレベルの膜中ダスト個数にするに
は、３００（℃）の時の膜中ダスト個数とガス流し時間
の相関曲線１８より３００（秒）以上のガス放出時間
（秒）が必要である。
度と成膜室挿入直前の基板温度の温度差が３００（℃）
の場合の、膜中ダスト個数とガス放出時間（秒）の相関
を示しており、縦軸にはセンチ平方メートル当たりの膜
中ダストの個数（個／ｃｍ2）を示し、横軸にはガス放
出時間（秒）を示す。図２より、成膜時の基板温度と成
膜室挿入直前の基板温度の温度差が０（℃）の時の膜中
ダスト個数１８と同じレベルの膜中ダスト個数にするに
は、３００（℃）の時の膜中ダスト個数とガス流し時間
の相関曲線１８より３００（秒）以上のガス放出時間
（秒）が必要である。
【００１３】図３は本実施例を用いたＰ−ＣＶＤ装置
で、成膜時の基板温度と成膜室挿入直前の基板温度の温
度差が０（℃）の場合の、膜中ダスト個数とガス放出時
間（秒）の相関を示しており、縦軸にはセンチ平方メー
トル当たりの膜中ダストの個数（個／ｃｍ2）を示し、
横軸にはガス放出時間（秒）を示す。図３より、０
（℃）の時の膜中ダスト個数とガス流し時間の相関曲線
１９よりガス放出時間と膜中ダスト個数に依存性が無い
ことが分かる。
で、成膜時の基板温度と成膜室挿入直前の基板温度の温
度差が０（℃）の場合の、膜中ダスト個数とガス放出時
間（秒）の相関を示しており、縦軸にはセンチ平方メー
トル当たりの膜中ダストの個数（個／ｃｍ2）を示し、
横軸にはガス放出時間（秒）を示す。図３より、０
（℃）の時の膜中ダスト個数とガス流し時間の相関曲線
１９よりガス放出時間と膜中ダスト個数に依存性が無い
ことが分かる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、化学的
気相成長装置の成膜室２に挿入直前の基板温度を所望の
成膜温度にした状態で成膜することで、基板１の膜中ダ
スト汚染を低減することができ、それによって製品歩留
をあげることができる。
気相成長装置の成膜室２に挿入直前の基板温度を所望の
成膜温度にした状態で成膜することで、基板１の膜中ダ
スト汚染を低減することができ、それによって製品歩留
をあげることができる。
【図１】本発明を用いた成膜室と移載室の概略図
【図２】成膜時の基板温度と成膜室挿入直前の基板温度
の温度差が３００（℃）の場合の、膜中ダスト数量とガ
ス放出時間（秒）の相関図
の温度差が３００（℃）の場合の、膜中ダスト数量とガ
ス放出時間（秒）の相関図
【図３】成膜時の基板温度と成膜室挿入直前の基板温度
の温度差が０（℃）の場合の、膜中ダスト数量とガス放
出時間（秒）の相関図
の温度差が０（℃）の場合の、膜中ダスト数量とガス放
出時間（秒）の相関図
【図４】従来の化学的気相成長装置外略図
【図５】従来の化学的気相成長装置の成膜室と移載室の
詳細図
詳細図
１ 基板
２ 成膜室
３ 基板搬入
４ 加熱室
５ 基板搬送機構
６ 移載室
７ 下部電極
８ ヒーター
９ 真空ポンプ
１０ ガス配管
１１ 電極板ガス穴
１２ スロットルバルブ
１３ 高周波電源
１４ 上部電極
１５ 基板周辺の側壁
１６ ゲートバルブ
１７ 非接触温度計
１８ 基板温度の温度差が０（℃）の時の膜中ダスト個
数 １９ 基板温度の温度差が３００（℃）の時の膜中ダス
ト個数とガス流し時間の相関曲線 ２０ 基板温度の温度差が０（℃）の時の膜中ダスト個
数とガス流し時間の相関曲線
数 １９ 基板温度の温度差が３００（℃）の時の膜中ダス
ト個数とガス流し時間の相関曲線 ２０ 基板温度の温度差が０（℃）の時の膜中ダスト個
数とガス流し時間の相関曲線
Claims (3)
- 【請求項１】 基板を加熱する加熱室と、加熱した前記
基板を冷却する移載室と、前記基板を前記移載室で冷却
した後に、前記基板を成膜する成膜室と、を有する化学
的気相成長装置において、前記加熱室で加熱する前記基
板を、前記成膜室で加熱するときの基板温度よりも高く
なるように加熱し、前記移載室の雰囲気中で、前記基板
を成膜時の基板温度と前記成膜室挿入直前の基板温度と
の温度差が略等しくなるよう冷却した後に、前記基板を
前記成膜室に搬入し、成膜することを特徴とする化学的
気相成長装置。 - 【請求項２】 請求項１の化学的気相成長装置におい
て、前記移載室で冷却した前記基板が、前記成膜室で加
熱するときの基板温度よりも低いときには前記加熱室で
再加熱することを特徴とする化学的気相成長装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の化学的気相成
長装置を用いることを特徴とする化学的気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001306130A JP2003105546A (ja) | 2001-10-02 | 2001-10-02 | 化学的気相成長装置及びそれを用いた化学的気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001306130A JP2003105546A (ja) | 2001-10-02 | 2001-10-02 | 化学的気相成長装置及びそれを用いた化学的気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003105546A true JP2003105546A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19125814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001306130A Pending JP2003105546A (ja) | 2001-10-02 | 2001-10-02 | 化学的気相成長装置及びそれを用いた化学的気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003105546A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102534567A (zh) * | 2012-03-21 | 2012-07-04 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 控制化学气相沉积腔室内的基底加热的装置及方法 |
| JP6270952B1 (ja) * | 2016-09-28 | 2018-01-31 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体。 |
| US20180127875A1 (en) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | National Chung Shan Institute Of Science And Technology | Apparatus for performing selenization and sulfurization process on glass substrate |
-
2001
- 2001-10-02 JP JP2001306130A patent/JP2003105546A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102534567A (zh) * | 2012-03-21 | 2012-07-04 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 控制化学气相沉积腔室内的基底加热的装置及方法 |
| JP6270952B1 (ja) * | 2016-09-28 | 2018-01-31 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体。 |
| JP2018053298A (ja) * | 2016-09-28 | 2018-04-05 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体。 |
| US20180127875A1 (en) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | National Chung Shan Institute Of Science And Technology | Apparatus for performing selenization and sulfurization process on glass substrate |
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