JP2007064619A - Semiconductor element manufacturing device - Google Patents

Semiconductor element manufacturing device Download PDF

Info

Publication number
JP2007064619A
JP2007064619A JP2006255238A JP2006255238A JP2007064619A JP 2007064619 A JP2007064619 A JP 2007064619A JP 2006255238 A JP2006255238 A JP 2006255238A JP 2006255238 A JP2006255238 A JP 2006255238A JP 2007064619 A JP2007064619 A JP 2007064619A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lmcs
semiconductor element
wafer
clean room
sealing material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006255238A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4503568B2 (en
Inventor
昌宏 ▲高▼橋
Masahiro Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP2006255238A priority Critical patent/JP4503568B2/en
Publication of JP2007064619A publication Critical patent/JP2007064619A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4503568B2 publication Critical patent/JP4503568B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent adhesion of LMCS onto a wafer, and to remove LMCS adhering to the wafer. <P>SOLUTION: (1) A fluorine-based sealing material is used as a sealing material used for a clean room wherein a semiconductor element is manufactured. (2) A silicon sealing material is used for the sealing material, and the surface of the sealing material exposed in the clean room is coated with a material having an electrical insulating property, mechanical stability, aging resistance, excellent processability and excellent adhesiveness. (3) Fine particles are generated in a high energy state from a material of LMCS generated in the atmosphere for performing a process for generating LMCS and then removed, and each process other than the process is performed in an atmosphere separated from the atmosphere for performing the process for generating LMCS. (4) A chemical filter using activated carbon is provided on an outside air suction port into a device for manufacturing the semiconductor element. (5) A spare buffer chamber filled with inert gas is provided in the semiconductor element manufacturing device, and a member for the semiconductor element contaminated with LMCS is subjected to heating treatment in the chamber. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、半導体素子の製造中における、半導体素子用部材への低分子シロキサンの吸着を抑止する方法に関する。   The present invention relates to a method for suppressing adsorption of low-molecular siloxane to a semiconductor element member during the manufacture of a semiconductor element.

近年、半導体素子を製造するクリーンルーム内の環境において、ウェハの汚染の原因となるパーティクル(粒子)を除去する技術は確立してきている。しかしながら、その一方で、クリーンルーム内の雰囲気にはさまざまなガスが含まれていて、中にはウェハ表面を汚染するガスもある。この汚染ガスのひとつとして有機系ガスである低分子シロキサン(LMCS)がある。   In recent years, a technique for removing particles that cause contamination of a wafer in an environment in a clean room for manufacturing a semiconductor element has been established. However, on the other hand, the atmosphere in the clean room contains various gases, and some gases contaminate the wafer surface. One of the pollutant gases is low molecular siloxane (LMCS) which is an organic gas.

この低分子シロキサン(LMCS)は、クリーンルームにシール材として多量に使用されているシリコンが含有されているシール材(以下シリコンシール材と称する。)から脱ガスすることによってクリーンルーム内に発生する。   This low molecular siloxane (LMCS) is generated in the clean room by degassing from a seal material containing a large amount of silicon used as a seal material in the clean room (hereinafter referred to as a silicon seal material).

また、半導体素子製造工程のうち、ホトリソグラフィ工程において、レジストとレジストを設ける下地との密着性を向上させるためにヘキサメチレンジシラザン(HMDS)をよく用いるが、このHMDSは加水分解によって容易にトリメチルシラノールとアンモニアガスとに分解する。このトリメチルシラノールはLMCSの材料となる。   Of the semiconductor element manufacturing processes, hexamethylene disilazane (HMDS) is often used in the photolithography process to improve the adhesion between the resist and the base on which the resist is provided. This HMDS is easily trimethylated by hydrolysis. Decomposes into silanol and ammonia gas. This trimethylsilanol is a material for LMCS.

さらに、多層配線工程において使用されている有機SOGの材料であるけい素化合物もまたLMCSの材料となることが知られている。   Further, it is known that a silicon compound, which is an organic SOG material used in a multilayer wiring process, also becomes an LMCS material.

上記のようにして発生したLMCSガスはクリーンルーム内および半導体素子製造装置内に存在している。ここで、例えばウェハ表面にゲート酸化膜を形成する場合、ウェハは酸化膜が形成される前にまず、ウェット洗浄される。その後、このウェハはクリーンルーム雰囲気中に曝された状態で、酸化膜形成炉まで搬送される。そして酸化膜形成炉で酸化膜が形成される。酸化膜形成炉もクリーンルーム内の気体を取り込んでいるために、この炉の内部にもLMCSガスが存在していると考えられる。このように酸化膜形成前のウェハは、LMCSガスの含有している雰囲気中に曝されているため、容易にLMCSはウェハに吸着する。LMCSが吸着したウェハの表面にゲート酸化膜を形成すると、膜にボイド(欠陥)が発生したり、局所的に薄膜化したりしてゲート絶縁耐圧不良を引き起こすおそれがあった。   The LMCS gas generated as described above exists in the clean room and the semiconductor element manufacturing apparatus. Here, for example, when a gate oxide film is formed on the wafer surface, the wafer is first subjected to wet cleaning before the oxide film is formed. Thereafter, the wafer is transferred to an oxide film forming furnace while being exposed to a clean room atmosphere. Then, an oxide film is formed in the oxide film forming furnace. Since the oxide film forming furnace also takes in the gas in the clean room, it is considered that LMCS gas is also present inside the furnace. Thus, since the wafer before forming the oxide film is exposed to the atmosphere containing the LMCS gas, the LMCS is easily adsorbed to the wafer. When a gate oxide film is formed on the surface of a wafer on which LMCS is adsorbed, there is a possibility that voids (defects) are generated in the film or the film is locally thinned to cause gate breakdown voltage failure.

また、ウェハ表面にキャパシタ絶縁膜、例えばSi34 膜を形成しようとする場合においても、LMCSが吸着したウェハに形成されるSi34 膜の膜厚は部分的に不均一となってしまう。 The capacitor insulating film on the wafer surface, for example even in the case of attempting to form a Si 3 N 4 film, the thickness of the Si 3 N 4 film LMCS is formed on the wafer adsorbed partially become nonuniform End up.

さらに、このLMCSの吸着した部分のウェハは疎水性となるため、ウェハのぬれ性を劣化させて、例えばウェットエッチングをするときエッチングされにくい箇所が生じてしまう。   Furthermore, since the wafer in the portion where the LMCS is adsorbed becomes hydrophobic, the wettability of the wafer is deteriorated, for example, when a wet etching is performed, a portion that is difficult to be etched is generated.

ここで、有機系のガスは活性酸素により酸化されて二酸化炭素と水に分解するため、各工程の前にUV/O3 処理等を行えばこのガスを除去できるのではないかと考えられるが、LMCSはSiを含んでいるために、有機基であるメチル基などは酸化分解して揮発するが、主鎖であるSi−O結合は吸着面に残留し、さらに強固に結合する可能性がある。 Here, since the organic gas is oxidized by active oxygen and decomposed into carbon dioxide and water, it is considered that this gas can be removed if UV / O 3 treatment or the like is performed before each step. Since LMCS contains Si, the methyl group, which is an organic group, is oxidatively decomposed and volatilized, but the Si—O bond, which is the main chain, remains on the adsorption surface and may bind more strongly. .

また、LMCSガスは放電やプラズマ、放射線といった高エネルギー場に遭遇すると粒子化することが知られている。このため、例えば配線形成工程において、プラズマを用いたドライエッチングを行うと、LMCSはSiO2 粒子を形成して、この粒子が配線ショートを引き起こすという問題がある。 In addition, it is known that LMCS gas particles when encountering high energy fields such as discharge, plasma, and radiation. For this reason, for example, when dry etching using plasma is performed in a wiring forming process, LMCS forms SiO 2 particles, which causes a problem of wiring short-circuiting.

このため、ウェハへのLMCSの吸着を防ぐ方法および、ウェハに吸着したLMCSを除去する方法の出現が望まれていた。   For this reason, the advent of a method for preventing adsorption of LMCS to the wafer and a method for removing LMCS adsorbed on the wafer has been desired.

したがって、上記の方法を実現する手段として、発明者は、次の4つの手段に着目して鋭意研究を重ねて、この発明に至った。   Therefore, as a means for realizing the above method, the inventor has intensively researched paying attention to the following four means to arrive at the present invention.

(1)LMCSを発生させないクリーンルーム、
(2)半導体素子製造方法におけるLMCSの対処方法およびそれに用いる半導体素子製造用処理室、
(3)LMCSに対する処理手段を具えた半導体素子製造装置、および、
(4)LMCSによって汚染された半導体素子用部材の洗浄方法
である。
(1) A clean room that does not generate LMCS,
(2) LMCS coping method in semiconductor device manufacturing method and semiconductor device manufacturing process chamber used therefor,
(3) a semiconductor device manufacturing apparatus having processing means for LMCS, and
(4) A method for cleaning a member for a semiconductor element contaminated by LMCS.

よって、まずこの発明のクリーンルームによれば、半導体素子を製造するクリーンルーム自体の構成部分に使用されるシール材として、フッ素系シール材を用いていることを特徴とする。   Therefore, according to the clean room of the present invention, a fluorine-based seal material is used as a seal material used for components of the clean room itself for manufacturing semiconductor elements.

これにより、フッ素系シール材は、LMCSが脱ガスするおそれはないため、クリーンルームに使用されるシール材由来のLMCSの発生を抑えることができる。   Thereby, since there is no possibility that LMCS will degas, a fluorine-type sealing material can suppress generation | occurrence | production of LMCS derived from the sealing material used for a clean room.

また、この発明によれば、シール材として、従来と同じシリコンシール材を用いる場合には、クリーンルーム内に露出している当該シリコンシール材の表面を、電気絶縁性を有し、機械的に安定で、耐老化性を有し、加工性に優れ、および接着性に優れた材料を用いて被覆した構成とする。   In addition, according to the present invention, when the same silicon sealing material as the conventional one is used as the sealing material, the surface of the silicon sealing material exposed in the clean room has electrical insulation and is mechanically stable. Thus, the coating is made of a material having aging resistance, excellent workability, and excellent adhesion.

LMCSを脱ガスするおそれのあるシリコンシール材の、クリーンルーム内に露出している部分は、上記のような材料で被覆されているために、LMCSが発生するおそれはなくなる。被覆の方法としては、露出しているシリコンシール材の表面を覆うように塗装してもよい。また、上記の材料で形成されたテープ状部材によって露出部を覆うように貼りつけてもよい。   Since the portion of the silicon sealing material that may degas LMCS that is exposed in the clean room is covered with the material as described above, there is no possibility that LMCS will occur. As a coating method, the coating may be performed so as to cover the exposed surface of the silicon sealing material. Moreover, you may affix so that an exposed part may be covered with the tape-shaped member formed with said material.

また、被覆する材料としては、好ましくは、ポリウレタンあるいはエポキシ樹脂を用いることができる。   Moreover, as a material to coat, preferably, polyurethane or epoxy resin can be used.

また、LMCSを発生する工程を含む半導体素子の製造方法において、LMCSを発生する工程を行う雰囲気内で発生した、LMCSの材料を、高エネルギー状態下で粒子化した後、除去して、LMCSを発生する工程を行う雰囲気とは隔離された雰囲気中で、この工程以外の工程を行うのがよい。   Further, in the method of manufacturing a semiconductor device including the step of generating LMCS, the LMCS material generated in the atmosphere in which the step of generating LMCS is performed is granulated under a high energy state and then removed to remove the LMCS. Steps other than this step may be performed in an atmosphere isolated from the atmosphere in which the generated steps are performed.

半導体素子の製造工程の中には、その工程で用いる材料がLMCSの材料となってしまう工程がある。このため、このような工程を行う雰囲気内で発生したLMCSの材料を、高エネルギー状態下で粒子化した後、局所排気等の手段によりこの粒子を除去する。これにより、LMCSがウェハ等の半導体素子用部材に吸着するのを回避することができる。また、LMCSを雰囲気中に浮遊させることもなくなる。この後、LMCSを発生する工程を行う雰囲気とは隔離された雰囲気中でこれ以降の工程を行えば、これらの工程を行う雰囲気中にLMCSを存在させることはない。よってLMCSで汚染されることはないため好ましい半導体素子を製造することができる。   Among the processes for manufacturing semiconductor elements, there is a process in which the material used in the process becomes a material for LMCS. For this reason, after the LMCS material generated in the atmosphere in which such a process is performed is granulated under a high energy state, the particles are removed by means such as local exhaust. Thereby, it can avoid that LMCS adsorb | sucks to members for semiconductor elements, such as a wafer. Further, the LMCS is not suspended in the atmosphere. Thereafter, if the subsequent steps are performed in an atmosphere isolated from the atmosphere in which the process of generating LMCS is performed, LMCS will not be present in the atmosphere in which these processes are performed. Therefore, since it is not contaminated by LMCS, a preferable semiconductor element can be manufactured.

また、LMCSを発生する工程は、例えばホトリソグラフィ工程である。   The process for generating LMCS is, for example, a photolithography process.

ホトリソグラフィ工程において、レジストとこのレジストを設ける下地との密着性を高めるためにHMDS(hexamethyldisilazane:ヘキサメチルジシラザン)を用いるが、このHNDSは加水分解してLMCSの材料であるトリメチルシラノール(trimethylsilanol) を発生する。   In the photolithography process, HMDS (hexamethyldisilazane) is used in order to improve the adhesion between the resist and the base on which the resist is provided. Is generated.

また、LMCSを発生する工程としては、例えば多層配線工程を挙げることができる。この工程では有機SOG(spin-on-glass)を用いるが、この有機SOG溶液にはケイ素化合物が含有されていて、ケイ素化合物は脱水縮合することによってLMCSとなる。   Moreover, as a process which generate | occur | produces LMCS, a multilayer wiring process can be mentioned, for example. In this step, organic SOG (spin-on-glass) is used. This organic SOG solution contains a silicon compound, and the silicon compound is dehydrated and condensed to become LMCS.

上記で説明したようにLMCSの材料としては、HMDS(ヘキサメチルジシラザン)や、有機SOG原料であるケイ素化合物を挙げることができる。   As described above, examples of the material for LMCS include HMDS (hexamethyldisilazane) and silicon compounds that are organic SOG raw materials.

これらの材料から容易にLMCSは合成されて、半導体素子製造工程を行う雰囲気中に浮遊するが、高エネルギー状態下で、これらの材料およびLMCSは粒子化するので、局所排気等の手段を用いて粒子を除去すれば、LMCSによる雰囲気の汚染を十分に低減することができる。さらにLMCSが発生する工程が終了した後に続いて行う工程を、LMCSが発生する工程を行う雰囲気とは隔離された雰囲気中で行うことにより、この後工程においてLMCSの影響を受ける心配はなくなる。   LMCS is easily synthesized from these materials and floats in the atmosphere in which the semiconductor element manufacturing process is performed. However, these materials and LMCS are particleized under high energy conditions, and therefore, using means such as local exhaust. If the particles are removed, contamination of the atmosphere by LMCS can be sufficiently reduced. Further, by performing the subsequent process after the process of generating the LMCS in an atmosphere isolated from the atmosphere in which the process of generating the LMCS is performed, there is no fear of being affected by the LMCS in the subsequent process.

また、好ましくは、LMCSを発生する工程を行う半導体素子製造用処理室に、この処理室中に含まれるLMCSの材料を粒子化するエネルギー場を形成するエネルギー場形成装置と、粒子を除塵する手段とを具えるのがよい。   Preferably, an energy field forming apparatus for forming an energy field for atomizing the material of LMCS contained in the processing chamber and a means for removing particles in a processing chamber for manufacturing a semiconductor element that performs a process of generating LMCS. It is good to have.

このような処理室を設けることによって、処理室内で発生するLMCSを、エネルギー場形成装置を用いて粒子化することができ、さらにこの粒子を除塵する手段によって取り除くことができる。   By providing such a processing chamber, LMCS generated in the processing chamber can be made into particles using an energy field forming device and further removed by means for removing the particles.

また、好ましくは、エネルギー場形成装置は、放電を起こす装置、またはプラズマを発生させる装置、あるいは放射線を発生させる装置とするのがよい。これらの装置によってエネルギー場を形成することができる。このため、LMCSの材料およびLMCSを高エネルギー状態下で粒子化することができる。   Preferably, the energy field forming device is a device that generates a discharge, a device that generates plasma, or a device that generates radiation. An energy field can be generated by these devices. For this reason, the material of LMCS and LMCS can be granulated under a high energy state.

また、半導体素子を製造する装置において、好ましくは、装置内の外気吸入口に、活性炭を用いたケミカルフィルタが設けられているのがよい。   Moreover, in the apparatus for manufacturing a semiconductor element, it is preferable that a chemical filter using activated carbon is provided at an outside air inlet in the apparatus.

この装置はクリーンルーム内に設置してあり、クリーンルーム内の気体を吸入している。このため、クリーンルーム内にLMCSが存在していると、装置内をウェハ等の半導体素子用部材が搬送されるときにこの部材の表面は装置内雰囲気に露出しているため、LMCSが吸着してしまう。そこで、上記のように装置内の外気吸入口に、活性炭を用いたケミカルフィルタを設けてあれば、LMCSをこのフィルタに吸着させることができるために装置内への流入を防ぐことができる。また、活性炭を用いたフィルタは安価で、フィルタの圧力損失が少なく、しかも有機物坦持能力に優れている。   This device is installed in a clean room and sucks gas in the clean room. For this reason, if LMCS exists in the clean room, the surface of this member is exposed to the atmosphere in the apparatus when the semiconductor element member such as a wafer is transported in the apparatus. End up. Therefore, if a chemical filter using activated carbon is provided at the outside air intake port in the apparatus as described above, LMCS can be adsorbed by this filter, so that inflow into the apparatus can be prevented. In addition, a filter using activated carbon is inexpensive, has a small pressure loss of the filter, and is excellent in organic substance carrying ability.

また、好ましくは、この半導体素子製造装置において、装置内の雰囲気の気流の方向に対して、半導体素子用の部材が収納されている収納具の蓋部表面が垂直となるような位置に、収納具が配置されているのがよい。   Preferably, in this semiconductor device manufacturing apparatus, the device is stored in a position where the surface of the cover of the storage device storing the member for the semiconductor device is perpendicular to the direction of the air flow in the atmosphere in the device. Goods should be placed.

半導体素子用の部材の表面は収納具の蓋部表面と平行な状態で収納具に納まっている。装置内の雰囲気の気流の方向に対して、蓋部表面が垂直である位置に収納具が配置されていれば、気流は一旦蓋部に当たるために直接半導体素子用の部材の表面を通過しない。このため、ケミカルフィルタを通過してしまうLMCSがあっても半導体素子用の部材の表面へ吸着しにくくすることができる。   The surface of the member for semiconductor elements is stored in the storage tool in a state parallel to the surface of the cover of the storage tool. If the storage device is disposed at a position where the surface of the lid portion is perpendicular to the direction of the airflow in the atmosphere in the apparatus, the airflow does not directly pass through the surface of the member for the semiconductor element because the airflow once hits the lid portion. For this reason, even if there is LMCS that passes through the chemical filter, it can be made difficult to adsorb to the surface of the member for the semiconductor element.

また、上記の半導体素子用の部材をゲート酸化膜を形成する前のウェハとし、収納具をウェハを搬送するキャリアとするのがよい。   Further, it is preferable that the semiconductor element member is a wafer before the gate oxide film is formed, and the storage tool is a carrier for carrying the wafer.

この半導体素子製造装置をゲート酸化膜形成装置、例えば一般的に用いられている縦型拡散炉とすると、ウェハを装置内の成膜炉まで搬送する間に露出しているウェハ表面にLMCSを吸着させることはなくなる。このため、ボイド等のない好ましいゲート酸化膜が得られる。   If this semiconductor element manufacturing apparatus is a gate oxide film forming apparatus, for example, a commonly used vertical diffusion furnace, LMCS is adsorbed to the exposed wafer surface while the wafer is transported to the film forming furnace in the apparatus. It wo n’t let you. For this reason, a preferable gate oxide film free from voids or the like can be obtained.

また、LMCSで汚染された半導体素子用部材の洗浄方法において、半導体素子製造装置内に、不活性ガスを充満させた予備バッファ室を設け、この予備バッファ室内において、半導体素子用部材を加熱処理するのがよい。   Further, in the method for cleaning a semiconductor element member contaminated with LMCS, a spare buffer chamber filled with an inert gas is provided in the semiconductor element manufacturing apparatus, and the semiconductor element member is heat-treated in the spare buffer chamber. It is good.

不活性ガスとして例えばHe(ヘリウム)ガスやAr(アルゴン)、N2 (窒素)ガスを用いることができる。これらのガスを充満させた予備バッファ室内で、半導体素子用部材を700〜800℃程度の温度で加熱処理することによって、容易に半導体素子用部材の表面に吸着したLMCSを脱離させることができる。ここで、不活性ガスを用いているのは、酸化性のガスであるとLMCSのSi−O結合が吸着している表面に残留して、より強固に結合するおそれがあるためである。また、加熱温度を700〜800℃にするのは、半導体素子用部材中の不純物の自己拡散を防ぐためである。 As the inert gas, for example, He (helium) gas, Ar (argon), or N 2 (nitrogen) gas can be used. LMCS adsorbed on the surface of the semiconductor element member can be easily desorbed by heat-treating the semiconductor element member at a temperature of about 700 to 800 ° C. in the spare buffer chamber filled with these gases. . Here, the inert gas is used because an oxidizing gas may remain on the surface where the Si—O bond of LMCS is adsorbed and may be bonded more firmly. The heating temperature is set to 700 to 800 ° C. to prevent self diffusion of impurities in the semiconductor element member.

また、半導体素子用部材を、例えばゲート酸化膜を形成する前のウェハとするのがよい。これによりウェハの表面に吸着したLMCSを除去することができるため、ウェハ表面にボイド等のない好ましいゲート酸化膜を形成することができる。   The semiconductor element member is preferably a wafer before forming a gate oxide film, for example. As a result, LMCS adsorbed on the surface of the wafer can be removed, so that a preferable gate oxide film free from voids can be formed on the wafer surface.

また、半導体素子製造装置内に、真空予備室を設け、この真空予備室内で、半導体素子用部材を加熱処理してもよい。   Further, a vacuum preliminary chamber may be provided in the semiconductor element manufacturing apparatus, and the semiconductor element member may be heat-treated in the vacuum preliminary chamber.

真空状態で半導体素子用部材を加熱処理すると、この部材の表面に物理吸着(ファンデルワールス力による吸着)しているLMCSだけでなく、化学吸着(部材表面との化学結合による吸着)により、強固に吸着しているLMCSをも脱離させることができると考えられる。   When a semiconductor element member is heat-treated in a vacuum state, not only LMCS is physically adsorbed on the surface of this member (adsorption by van der Waals force), but also by chemical adsorption (adsorption by chemical bond with the member surface). It is considered that LMCS adsorbed on the metal can also be desorbed.

また、このように真空予備室を具えた半導体素子製造装置を用いて半導体素子用部材を洗浄するにあたり、半導体素子用部材を、ゲート酸化膜を形成する前のウェハとするのがよい。   Further, in cleaning the semiconductor element member using the semiconductor element manufacturing apparatus having the vacuum preparatory chamber as described above, the semiconductor element member is preferably a wafer before the gate oxide film is formed.

また、上述した予備バッファ室あるいは真空予備室を、装置内の、例えば成膜炉自体を用いて形成してもよい。このようにすれば装置内に新たに予備バッファ室あるいは真空予備室用の空間および装置を設ける必要がなくなる。   Further, the above-described reserve buffer chamber or vacuum reserve chamber may be formed in the apparatus using, for example, the film forming furnace itself. In this way, it is not necessary to newly provide a space for the spare buffer chamber or the vacuum spare chamber and the device in the device.

この発明の半導体素子を製造するクリーンルームによれば、このクリーンルームに使用されるシール材としてフッ素系シール材を用いているため、クリーンルーム内にLMCSが脱ガスすることによってクリーンルーム内の雰囲気がLMCS汚染されることはない。   According to the clean room for manufacturing the semiconductor element of the present invention, since the fluorine-based sealing material is used as the sealing material used in the clean room, the LMCS is degassed in the clean room, and the atmosphere in the clean room is contaminated with LMCS. Never happen.

また、シール材として従来と同じシリコンシール材を用いている場合においては、クリーンルーム内に露出しているシリコンシール材の表面を被覆することによって、クリーンルーム内へのLMCSの脱ガスを防止することができる。   Further, in the case where the same silicon sealing material as the conventional one is used as the sealing material, the degassing of LMCS into the clean room can be prevented by covering the surface of the silicon sealing material exposed in the clean room. it can.

このため、この発明のクリーンルーム内においてはLMCSがウェハ等の半導体素子用部材の表面に吸着することはなく、好ましい半導体素子を製造することができる。   For this reason, in the clean room of this invention, LMCS is not adsorbed on the surface of a semiconductor element member such as a wafer, and a preferable semiconductor element can be manufactured.

また、LMCSを発生する工程(例えばホトリソグラフィ工程、多層配線工程)を含む半導体素子の製造方法において、LMCSを発生する工程を行う雰囲気内で発生したLMCSの材料を、高エネルギー状態化で粒子化する。例えばイオナイザーを用いてコロナ放電させることにより高エネルギー場を形成することができる。また、高エネルギー状態は、プラズマや放射線によってもつくることができる。このようにして発生させた粒子を除去した後、さらにLMCSを発生する工程を行う雰囲気とは隔離された雰囲気中で、この工程以外の工程、例えばLMCSの悪影響を受けるゲート酸化膜の形成や、キャパシタ絶縁膜の形成を行う。   In addition, in a method for manufacturing a semiconductor device including a process for generating LMCS (for example, a photolithography process, a multilayer wiring process), the LMCS material generated in the atmosphere in which the process for generating LMCS is performed is atomized in a high energy state. To do. For example, a high energy field can be formed by corona discharge using an ionizer. High energy states can also be created by plasma and radiation. After removing the particles generated in this way, in an atmosphere isolated from the atmosphere in which the process of generating LMCS is further performed, other processes than this process, for example, formation of a gate oxide film that is adversely affected by LMCS, A capacitor insulating film is formed.

これにより、LMCSを発生する工程を経た半導体素子用部材にもLMCSを吸着させることなく、次の工程を行うことができる。   Thereby, the following process can be performed without adsorbing LMCS also to the member for semiconductor elements that has undergone the process of generating LMCS.

また、ゲート酸化膜やキャパシタ絶縁膜の形成に用いる半導体素子製造装置(膜形成装置)において、この装置の外気吸入口に活性炭を用いたケミカルフィルタを設ける。これにより、外気(クリーンルーム内の空気)中のLMCSはケミカルフィルタに吸着して、装置内雰囲気中に流入してくることはないため、LMCSがウェハに吸着することはない。従って、ボイド等のない均一な膜をウェハ表面に形成することができる。   In addition, in a semiconductor element manufacturing apparatus (film forming apparatus) used for forming a gate oxide film or a capacitor insulating film, a chemical filter using activated carbon is provided at the outside air inlet of the apparatus. As a result, LMCS in the outside air (air in the clean room) is adsorbed by the chemical filter and does not flow into the atmosphere in the apparatus, so that LMCS is not adsorbed by the wafer. Therefore, a uniform film free from voids can be formed on the wafer surface.

また、この装置内の雰囲気の気流の方向に対して、ウェハが収納されているキャリアの蓋部表面が垂直となるような位置にキャリアを配置する。これにより、万が一、ケミカルフィルタを通るようなLMCSがあったとしても、気流はキャリア内のウェハに対して層流とはならない。このため、ウェハの表面にはLMCSがより吸着しにくくなると考えられる。したがって、このような装置を用いれば、好ましい膜の形成が期待できる。   Further, the carrier is arranged at a position where the surface of the lid of the carrier in which the wafer is stored is perpendicular to the direction of the airflow in the atmosphere in the apparatus. As a result, even if there is LMCS that passes through the chemical filter, the airflow does not become laminar with respect to the wafer in the carrier. For this reason, it is considered that LMCS is less likely to be adsorbed on the surface of the wafer. Therefore, when such an apparatus is used, formation of a preferable film can be expected.

また、既にLMCSが吸着してしまったウェハからLMCSを除去した後、このウェハにゲート酸化膜を形成するには、膜形成装置内に不活性ガスを充満させた予備バッファ室を設け、この予備バッファ室内でウェハを加熱処理する。酸化性でない不活性ガス中で加熱処理することによりウェハからLMCSは容易に脱離する。従ってこの後、このウェハにゲート酸化膜を形成すれば、好ましい膜が得られる。   In order to form a gate oxide film on the wafer after LMCS has been removed from the wafer on which LMCS has already been adsorbed, a spare buffer chamber filled with an inert gas is provided in the film forming apparatus. The wafer is heated in the buffer chamber. LMCS is easily detached from the wafer by heat treatment in an inert gas that is not oxidizing. Therefore, after that, if a gate oxide film is formed on this wafer, a preferable film can be obtained.

また、膜形成装置内に、予備バッファ室の代わりに真空予備室を設けてもよい。LMCSが吸着したウェハを真空状態下で加熱処理することにより、ウェハ表面に物理吸着しているLMCSだけでなく、より強固にウェハ表面と結合している化学吸着したLMCSをもウェハから脱離させることができると考えられる。よって、このウェハの表面には、より均一な膜の形成が期待できる。   Further, a vacuum preliminary chamber may be provided in the film forming apparatus instead of the preliminary buffer chamber. By heat-treating the wafer on which LMCS is adsorbed in a vacuum state, not only LMCS that is physically adsorbed on the wafer surface but also chemically adsorbed LMCS that is firmly bonded to the wafer surface is desorbed from the wafer. It is considered possible. Therefore, a more uniform film can be expected on the surface of the wafer.

以下、図を参照してこの発明の実施の形態につき説明する。なお、各図は発明を理解できる程度に概略的に示してあるに過ぎず、したがって発明を図示例に限定するものではない。また、図において、図を分かり易くするために断面を示すハッチング(斜線)等は一部分を除き省略してある。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Each figure is only schematically shown to the extent that the invention can be understood, and therefore the invention is not limited to the illustrated examples. Further, in the drawing, hatching (hatched lines) showing a cross section is omitted except for a part for easy understanding of the drawing.

<第1の実施の形態>
第1の実施の形態として、半導体素子を製造するクリーンルームに使用されるシール材として、フッ素系シール材を用いている例につき説明する。
<First Embodiment>
As a first embodiment, an example in which a fluorine-based sealing material is used as a sealing material used in a clean room for manufacturing a semiconductor element will be described.

図1(A)は、クリーンルームの構造を説明するための概略的な断面図である。また、図1(B)は図1(A)のクリーンルームの点線で囲った部分の概略的な拡大図である。   FIG. 1A is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of a clean room. FIG. 1B is a schematic enlarged view of a portion surrounded by a dotted line in the clean room of FIG.

まず、図1(A)を参照する。クリーンルーム11はここではダウンフロー方式(垂直層流型)のものとする。クリーンルーム空間13の天井13a全面に高性能のエアフィルタであるHEPAフィルタ(high efficiency particulate air-filter) 15を設置してあり、このフィルタ15を吹き出し口とし、床13b全面を吸い込み口とするような構造である。フィルタ15としては、微粒子径のより小さい粒子を除塵することのできるULPAフィルタ(ultra low peneration air-filter)を用いてもよい。   First, reference is made to FIG. Here, the clean room 11 is assumed to be of the down flow type (vertical laminar flow type). A high-efficiency particulate air-filter (HEPA filter) 15 is installed on the entire ceiling 13a of the clean room space 13, and this filter 15 serves as a blowout port and the entire floor 13b serves as a suction port. Structure. As the filter 15, an ULPA filter (ultra low penetrating air-filter) that can remove particles having a smaller particle diameter may be used.

ファン12によってクリーンルーム11内に送風される気流は矢印で示しているように天井13aから床面13bへ垂直に流れる。床はすのこ状の構造を有するグレーティング床である。このため、床面13bに達した気流は床面13bからその下に位置するリターンチャンバ14を通って排気部16からクリーンルーム11の外へ排出される。HEPAフィルタ15のクリーンルーム空間13側とは反対側にプレナムチャンバ17が設けられている。このプレナムチャンバ17はクリーンルーム空間13に送る空気の圧力コントロールを行う空間である(図1(A))。   The air flow blown into the clean room 11 by the fan 12 flows vertically from the ceiling 13a to the floor surface 13b as indicated by arrows. The floor is a grating floor having a sawtooth structure. For this reason, the airflow which reached the floor surface 13b is discharged | emitted out of the clean room 11 from the exhaust part 16 through the return chamber 14 located under it from the floor surface 13b. A plenum chamber 17 is provided on the opposite side of the HEPA filter 15 from the clean room space 13 side. The plenum chamber 17 is a space for controlling the pressure of the air sent to the clean room space 13 (FIG. 1A).

この実施の形態では、例えば、このプレナムチャンバ17とクリーンルーム空間13との間にHEPAフィルタ15を介在させている。クリーンルーム空間とプレナムチャンバ17とは隔離されていなければならない。このためには、HEPAフィルタ15とクリーンルーム11の壁面との間の隙間を完全に封止する必要がある。この隔離用のシール材として、フッ素系シール材18を用いる。   In this embodiment, for example, a HEPA filter 15 is interposed between the plenum chamber 17 and the clean room space 13. The clean room space and the plenum chamber 17 must be isolated. For this purpose, it is necessary to completely seal the gap between the HEPA filter 15 and the wall surface of the clean room 11. As this sealing material for isolation, a fluorine-based sealing material 18 is used.

ここで、図1(B)を参照する。図1(B)は、シール材を用いて封止している部分の拡大図である。このシール材18によってプレナムチャンバ17とクリーンルーム空間13とはHEPAフィルタ15を介在して隔離することができる。よって、プレナムチャンバ17からクリーンルーム空間13へ流入する気流は、フィルタ15を通過して好ましく除塵されている。   Here, reference is made to FIG. FIG. 1B is an enlarged view of a portion sealed with a sealing material. With this sealing material 18, the plenum chamber 17 and the clean room space 13 can be isolated by interposing the HEPA filter 15. Therefore, the airflow flowing from the plenum chamber 17 into the clean room space 13 passes through the filter 15 and is preferably dedusted.

ここでは、例えばフッ化ビニリデンや、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、パーフルオロメチルビニルエーテル等の重合体あるいは共重合体で生成されたフッ素系シール材とする。   Here, for example, a fluorine-based sealing material made of a polymer or copolymer such as vinylidene fluoride, hexafluoropropylene, tetrafluoroethylene, and perfluoromethyl vinyl ether is used.

この結果、このフッ素系シール材は、従来シール材として用いていたシリコンシール材と同様の優れたシール効果を有している。さらに、半導体素子を製造する上での半導体素子の汚染ガスとなる低分子シロキサン(LMCS)を発生することもない。このため、このようなクリーンルーム内で半導体素子を製造すればLMCSが半導体素子用部材に吸着することもなくなって、例えばウェハ上にゲート酸化膜あるいはキャパシタ絶縁膜等の膜を形成するときにはボイドのない均一な膜を得ることができる。   As a result, this fluorine-based sealing material has an excellent sealing effect similar to a silicon sealing material that has been used as a conventional sealing material. Further, low molecular siloxane (LMCS) that becomes a pollutant gas of the semiconductor element in manufacturing the semiconductor element is not generated. For this reason, if a semiconductor element is manufactured in such a clean room, LMCS will not be adsorbed to the member for the semiconductor element. For example, when forming a film such as a gate oxide film or a capacitor insulating film on the wafer, there is no void. A uniform film can be obtained.

<第2の実施の形態>
第2の実施の形態として、第1の実施の形態と同じタイプのダウンフロー方式のクリーンルームにおいて、従来と同じシリコンシール材を用いた例について、図2を用いて説明する。図2は、クリーンルームの、シール材を用いて封止する部分の概略的な拡大図である。
<Second Embodiment>
As a second embodiment, an example in which the same silicon seal material as that in the conventional case is used in a downflow clean room of the same type as the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic enlarged view of a portion of a clean room that is sealed using a sealing material.

以下、第1の実施の形態と相違する点につき説明し、第1の実施の形態と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。   Hereinafter, differences from the first embodiment will be described, and detailed description of points similar to those of the first embodiment will be omitted.

この実施の形態では、プレナムチャンバ17とクリーンルーム空間13との隔離用のシール材として従来と同じシリコンシール材19、例えばオキシム縮合型のシリコンシーラントを用いる。   In this embodiment, the same silicon seal material 19, for example, an oxime condensation type silicon sealant as the conventional one, is used as a seal material for isolating the plenum chamber 17 and the clean room space 13 from each other.

ここでは、シリコンシール材19によるシール処理が終了した後、クリーンルーム内に露出しているシリコンシール材19の表面19aを塗装する。塗装する材料20は、半導体素子を製造するクリーンルームに適する性質を具えている必要がある。このため、この塗装材料20に必要な条件としては、例えば、電気絶縁性を有していること、機械的強度があり安定していること、また耐老化性に優れていること、加工性および接着性が良好であること等が挙げられる。このような条件を満たす材料としては、例えば、ポリウレタン、エポキシ樹脂が好ましい。   Here, after the sealing process by the silicon sealing material 19 is completed, the surface 19a of the silicon sealing material 19 exposed in the clean room is painted. The material 20 to be painted must have properties suitable for a clean room for manufacturing semiconductor elements. For this reason, the necessary conditions for the coating material 20 include, for example, electrical insulation, mechanical strength and stability, excellent aging resistance, workability and The adhesiveness is good. As a material satisfying such conditions, for example, polyurethane and epoxy resin are preferable.

シリコンシール材19の露出表面19aを塗装することによって、表面19aからのLMCSの脱ガスを抑えることができる。よって、クリーンルーム空間13内のLMCS汚染を回避することができるため、好ましい半導体素子を得ることができる。   By coating the exposed surface 19a of the silicon sealing material 19, LMCS degassing from the surface 19a can be suppressed. Therefore, since LMCS contamination in the clean room space 13 can be avoided, a preferable semiconductor element can be obtained.

また、シリコンシール材19の露出表面19aを、上記したポリウレタンあるいはエポキシ樹脂からなるテープ状部材によって密閉してもよい。   Further, the exposed surface 19a of the silicon sealing material 19 may be sealed with a tape-shaped member made of the above-described polyurethane or epoxy resin.

<第3の実施の形態>
第3の実施の形態として、半導体素子の製造工程中に発生するLMCSの半導体素子への吸着を防ぐ例につき図3を参照して説明する。図3は、LMCSを発生するおそれのある工程を行う雰囲気を隔離するようにしたクリーンルームの概略図である。
<Third Embodiment>
A third embodiment will be described with reference to FIG. 3 as an example of preventing adsorption of LMCS generated in a semiconductor element manufacturing process to the semiconductor element. FIG. 3 is a schematic view of a clean room in which an atmosphere for performing a process that may cause LMCS is isolated.

この例では、LMCSを発生する工程を行う雰囲気内で発生した、LMCSの材料を、高エネルギー状態下で粒子化した後、除去して、LMCSを発生する工程を行う雰囲気とは隔離された雰囲気中で、この工程以外の工程を行う。   In this example, the LMCS material generated in the atmosphere in which the process of generating LMCS is performed is granulated under a high energy state and then removed, and the atmosphere isolated from the atmosphere in which the process of generating LMCS is performed In the process other than this process.

半導体素子の製造工程のうち、まず、LMCSを発生するおそれのある工程は、例えばホトリソグラフィ工程である。このホトリソグラフィ工程において、レジストとレジストを設ける下地との密着性を向上させるためにヘキサメチルジシラザン(HMDS)をよく用いるが、このHMDSは加水分解によって容易にトリメチルシラノールとアンモニアガスとに分解する。このトリメチルシラノールはLMCSの材料となる。   Of the semiconductor element manufacturing processes, a process that may generate LMCS is, for example, a photolithography process. In this photolithography process, hexamethyldisilazane (HMDS) is often used to improve the adhesion between the resist and the substrate on which the resist is provided. This HMDS is easily decomposed into trimethylsilanol and ammonia gas by hydrolysis. . This trimethylsilanol is a material for LMCS.

また、多層配線工程もLMCSを発生する工程として挙げることができる。この工程では有機SOG(spin-on-glass)を用いるが、この有機SOG溶液にはけい素化合物が含有されていて、けい素化合物は脱水縮合することによってLMCSとなる。   A multilayer wiring process can also be cited as a process for generating LMCS. In this step, organic SOG (spin-on-glass) is used. This organic SOG solution contains a silicon compound, and the silicon compound becomes LMCS by dehydration condensation.

ここで、半導体の製造工程のうち、LMCSによる悪影響を受ける工程は、特に、ゲート酸化膜形成工程およびキャパシタ絶縁膜形成工程である。   Here, among the semiconductor manufacturing processes, the processes that are adversely affected by the LMCS are the gate oxide film forming process and the capacitor insulating film forming process.

このため、LMCSを発生するおそれのある工程とは隔離された雰囲気中でこれ以外の工程を行う。   For this reason, processes other than this are performed in the atmosphere isolated from the process which may generate LMCS.

ここでは、ホトリソグラフィ工程および多層配線工程を行う雰囲気と、ゲート酸化膜形成工程およびキャパシタ絶縁膜形成工程を行う雰囲気とを遮断する。具体的には、図3に示すように、クリーンルーム21内を隔壁23等で仕切って、少なくとも2つの処理室、例えば処理室A25および処理室B27に分けることで実現できる。   Here, the atmosphere in which the photolithography process and the multilayer wiring process are performed is blocked from the atmosphere in which the gate oxide film forming process and the capacitor insulating film forming process are performed. Specifically, as shown in FIG. 3, the clean room 21 is partitioned by a partition wall 23 or the like and divided into at least two processing chambers, for example, a processing chamber A25 and a processing chamber B27.

また、LMCSを発生するおそれのある工程(ホトリソグラフィ工程および多層配線工程)を行う処理室A25にはLMCSの材料を粒子化するエネルギー場を形成するエネルギー場形成装置29と、発生した粒子を除塵する手段31とを具える。   In addition, in the processing chamber A25 for performing a process (photolithographic process and multilayer wiring process) that may generate LMCS, an energy field forming device 29 that forms an energy field for atomizing the material of LMCS and dust generated are removed. Means 31.

この実施の形態では、エネルギー場形成装置としてイオナイザー29を処理室A25の壁面25xに取り付けてある。また粒子を除塵する手段31としては、この処理室A25に新たに、除塵のための局所排気装置31を設ける。   In this embodiment, an ionizer 29 is attached to the wall surface 25x of the processing chamber A25 as an energy field forming device. As a means 31 for removing particles, a local exhaust device 31 for dust removal is newly provided in the processing chamber A25.

この結果、ホトリソグラフィ工程で発生するトリメチルシラノールや、多層配線工程で用いているけい素化合物、またLMCSを、イオナイザーのコロナ放電によってSiO2 の粒子にして、この粒子を局所排気することによってウェハ等の半導体素子用部材にLMCSが吸着するのを防ぐことができる。また、これらの工程が終了した後、ゲート酸化膜あるいはキャパシタ絶縁膜を形成するために、半導体素子用部材を処理室A25から処理室B27に、隔壁23に取り付けられた扉33を用いて搬送する場合において、LMCSが、処理室Aから流出することはなくなる。よって、上記の膜を形成する処理室B内にLMCSは存在しないので、ボイド等のない均一で好ましい膜(ゲート酸化膜あるいはキャパシタ絶縁膜)を形成することができる。 As a result, trimethylsilanol generated in the photolithography process, silicon compound used in the multilayer wiring process, and LMCS are converted into SiO 2 particles by corona discharge of the ionizer, and the particles are locally exhausted to obtain wafers and the like. LMCS can be prevented from adsorbing to the semiconductor element member. Further, after these steps are completed, the semiconductor element member is transferred from the processing chamber A25 to the processing chamber B27 by using the door 33 attached to the partition wall 23 in order to form a gate oxide film or a capacitor insulating film. In some cases, LMCS will not flow out of process chamber A. Therefore, since LMCS does not exist in the processing chamber B in which the film is formed, a uniform and preferable film (a gate oxide film or a capacitor insulating film) free from voids can be formed.

また、エネルギー場形成装置29は、プラズマを発生する装置、例えばCVD装置やエッチング装置としても良い。また蛍光X線等の放射線を発生する装置、例えばイオン注入装置としてもよい。   The energy field forming device 29 may be a device that generates plasma, such as a CVD device or an etching device. Moreover, it is good also as an apparatus which generate | occur | produces radiations, such as a fluorescent X ray, for example, an ion implantation apparatus.

また、粒子を除塵する手段31は、HEPAフィルタとしてもよい。   Further, the means 31 for removing particles may be a HEPA filter.

<第4の実施の形態>
第4の実施の形態として、半導体素子を製造する装置内の雰囲気中にLMCSを存在させないようにする例につき図4を参照して説明する。図4は、膜形成装置の構造を説明するための概略図である。
<Fourth embodiment>
As a fourth embodiment, an example in which LMCS is not present in the atmosphere in an apparatus for manufacturing a semiconductor element will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic view for explaining the structure of the film forming apparatus.

この実施の形態では、クリーンルーム内に設置されている半導体素子製造装置41を成膜炉43を具えた膜形成装置とする。この膜形成装置41は少なくとも被処理物搬送部45と処理部47とからなり、被処理物搬送部45に外気吸入口49が設けられている。また、処理部47には成膜炉43が設けられている。   In this embodiment, the semiconductor element manufacturing apparatus 41 installed in the clean room is a film forming apparatus including a film forming furnace 43. The film forming apparatus 41 includes at least a workpiece transport unit 45 and a processing unit 47, and the workpiece transport unit 45 is provided with an outside air inlet 49. The processing unit 47 is provided with a film forming furnace 43.

ここでは、装置41内への外気吸入口49に活性炭を用いたケミカルフィルタ51が取り付けられている。これにより、クリーンルーム内の雰囲気中に浮遊しているLMCSを膜形成装置41内に混入させることはなくなって、成膜前のウェハ等の被処理物53へのLMCSの吸着を抑えることができる。   Here, a chemical filter 51 using activated carbon is attached to an outside air inlet 49 into the apparatus 41. Thereby, the LMCS floating in the atmosphere in the clean room is not mixed in the film forming apparatus 41, and the adsorption of the LMCS to the workpiece 53 such as a wafer before film formation can be suppressed.

また、外気吸入口49から装置41内へ吸入される気流の方向54(図4の細矢印で示してある)に対して、被処理物53が収納されている収納具55の蓋部55aが垂直となるような位置に、この収納具55が配置されている。ここでは、被処理物53をゲート酸化膜を形成する前のウェハとし、収納具55をウェハを搬送するためのキャリアとする。このキャリア55は蓋部55aを有するもので、このキャリア55にウェハ53は、ウェハ53の表面がキャリア55の蓋部55aの表面と平行になるように複数重ねてセットしてある。   Further, the lid portion 55a of the storage tool 55 in which the object to be processed 53 is stored in the direction 54 of the air flow sucked into the device 41 from the outside air inlet 49 (indicated by a thin arrow in FIG. 4). The storage device 55 is arranged at a position that is vertical. Here, the workpiece 53 is a wafer before the gate oxide film is formed, and the container 55 is a carrier for carrying the wafer. The carrier 55 has a lid portion 55 a, and a plurality of wafers 53 are set on the carrier 55 so that the surface of the wafer 53 is parallel to the surface of the lid portion 55 a of the carrier 55.

ここで、図5を参照する。図5は気流の方向に対するキャリアの配置位置を示す図である。図5(B)に示すように、ケミカルフィルタ51を通過した気流の方向54に対してキャリア55の蓋部55aの表面が垂直となる位置にキャリアが配置されていると、外気吸入口49のケミカルフィルタ51を、万が一通ってきたLMCSがあったとしても、気流はまずキャリア55の蓋部55aの表面に直接当たることになる。このため、気流はキャリア55内のウェハ53に対して層流とならない、つまり、気流はウェハ53の表面を直接通過することはないのでウェハのLMCS汚染をより低減することができると考えられる。   Reference is now made to FIG. FIG. 5 is a diagram showing the arrangement position of the carrier with respect to the direction of airflow. As shown in FIG. 5B, when the carrier is disposed at a position where the surface of the lid 55a of the carrier 55 is perpendicular to the direction 54 of the airflow that has passed through the chemical filter 51, the outside air inlet 49 Even if there is LMCS that has passed through the chemical filter 51, the airflow first hits the surface of the lid 55a of the carrier 55 directly. For this reason, the air flow does not become a laminar flow with respect to the wafer 53 in the carrier 55, that is, the air flow does not directly pass through the surface of the wafer 53, so that it is considered that the LMCS contamination of the wafer can be further reduced.

図5(A)は従来のキャリア55の配置位置であるが、この配置ではウェハ53に対して気流が層流となっていることが分かる。   FIG. 5A shows the arrangement position of the conventional carrier 55, and it can be seen that the airflow is laminar with respect to the wafer 53 in this arrangement.

<第5の実施の形態>
第5の実施の形態として、LMCSで汚染された半導体素子用部材を洗浄して半導体素子を製造する例につき図6を参照して説明する。図6は膜形成装置の概略図である。
<Fifth embodiment>
As a fifth embodiment, an example of manufacturing a semiconductor element by cleaning a member for a semiconductor element contaminated with LMCS will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic view of a film forming apparatus.

ここで、汚染とはLMCSが吸着した状態を指していて、洗浄とは吸着したLMCSを吸着部分から取り除くことを指す。   Here, contamination refers to a state where LMCS is adsorbed, and cleaning refers to removal of adsorbed LMCS from the adsorbed portion.

また、この実施の形態では、半導体素子用部材をゲート酸化膜を形成する前のウェハとする。   In this embodiment, the semiconductor element member is a wafer before the gate oxide film is formed.

ここでは、半導体素子製造装置として膜形成装置61を例に挙げて、ウェハをこの装置内で洗浄する方法につき説明する。   Here, a film forming apparatus 61 is taken as an example of a semiconductor element manufacturing apparatus, and a method for cleaning a wafer in this apparatus will be described.

この膜形成装置61の被処理物搬送部63には、不活性ガス67を充満させた予備バッファ室65が設けられている。この予備バッファ室65内には、少なくとも加熱ヒータ69と不活性ガス導入手段71とが具備されている。また、予備バッファ室65内の雰囲気を予め不活性ガス67により置換しておく。そしてキャリア73に収納されたウェハ75をこの予備バッファ室65に搬送して700〜800℃の温度で加熱処理する。これにより、ウェハ75に吸着したLMCSは脱離する、すなわちウェハ75を洗浄することができる。洗浄したウェハ75は処理部77の中の成膜炉79(酸化炉)に搬送された後、表面にゲート酸化膜が形成される。   The workpiece transfer section 63 of the film forming apparatus 61 is provided with a reserve buffer chamber 65 filled with an inert gas 67. In the spare buffer chamber 65, at least a heater 69 and an inert gas introduction means 71 are provided. Further, the atmosphere in the spare buffer chamber 65 is replaced with an inert gas 67 in advance. Then, the wafer 75 stored in the carrier 73 is transferred to the spare buffer chamber 65 and heat-treated at a temperature of 700 to 800 ° C. Thereby, the LMCS adsorbed on the wafer 75 is desorbed, that is, the wafer 75 can be cleaned. The cleaned wafer 75 is transferred to a film formation furnace 79 (oxidation furnace) in the processing unit 77, and then a gate oxide film is formed on the surface.

この結果、ウェハ75の表面にはボイドのない、均一なゲート酸化膜を形成することができる。   As a result, a uniform gate oxide film having no voids can be formed on the surface of the wafer 75.

また、予備バッファ室65に導入する不活性ガス67は、例えば、HeガスやArガス、N2 ガスとするのが好ましい。 Further, the inert gas 67 introduced into the spare buffer chamber 65 is preferably, for example, He gas, Ar gas, or N 2 gas.

また、予備バッファ室65を被処理物搬送部63に新たに設けるのではなく、成膜炉79自体を予備バッファ室として用いてもよい。このとき、不活性ガス67を成膜炉79内に封入した後、加熱処理してウェハ75の表面からLMCSを脱離する。この後排気により成膜炉79内からLMCSを除いてから、成膜を行う。   Further, instead of newly providing the spare buffer chamber 65 in the workpiece transfer section 63, the film forming furnace 79 itself may be used as the spare buffer chamber. At this time, after the inert gas 67 is sealed in the film forming furnace 79, heat treatment is performed to desorb LMCS from the surface of the wafer 75. Thereafter, the LMCS is removed from the film forming furnace 79 by exhaust, and then film formation is performed.

成膜炉79自体を予備バッファ室とすれば、新たに半導体素子製造装置61内に予備バッファ室用の空間および設備を設ける必要はなくなる。   If the film forming furnace 79 itself is used as a spare buffer chamber, there is no need to newly provide a space and equipment for the spare buffer chamber in the semiconductor element manufacturing apparatus 61.

<第6の実施の形態>
第6の実施の形態として、第5の実施の形態と同様にLMCSで汚染された半導体素子用部材を洗浄して半導体素子を製造する例につき、図7を参照して説明する。図7は、膜形成装置の概略図である。
<Sixth Embodiment>
As a sixth embodiment, an example of manufacturing a semiconductor element by cleaning a member for a semiconductor element contaminated with LMCS as in the fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic view of a film forming apparatus.

以下、第5の実施の形態と相違する点につき説明し、第5の実施の形態と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。   Hereinafter, differences from the fifth embodiment will be described, and detailed description of points similar to those of the fifth embodiment will be omitted.

ここでは、膜形成装置61内の被処理物搬送部63に、予備バッファ室の代わりに真空予備室81を設ける。この真空予備室81内にLMCSが吸着したウェハ75を導入した後、真空予備室81内を真空にして加熱処理を行う。これにより、ウェハ75の表面に物理吸着したLMCSだけでなく、ウェハ75の表面と化学結合によって強固に吸着しているLMCSも除去することができると考えられる。この後、真空予備室81内に不活性ガス67を導入して常圧に戻す。そして排気することによって真空予備室81のLMCSを取り除く。   Here, a vacuum preliminary chamber 81 is provided instead of the preliminary buffer chamber in the workpiece transfer section 63 in the film forming apparatus 61. After the LMCS adsorbed wafer 75 is introduced into the vacuum preliminary chamber 81, the vacuum preliminary chamber 81 is evacuated and heat-treated. Thereby, it is considered that not only the LMCS physically adsorbed on the surface of the wafer 75 but also the LMCS that is firmly adsorbed by the chemical bond with the surface of the wafer 75 can be removed. Thereafter, the inert gas 67 is introduced into the vacuum preliminary chamber 81 to return to normal pressure. Then, the LMCS in the vacuum preliminary chamber 81 is removed by exhausting.

真空状態下で加熱処理することによって、よりウェハ75の洗浄効果を向上させることができるので、この後ウェハ75に形成される膜は、より均一で好ましい膜となることが期待される。   Since the cleaning effect of the wafer 75 can be further improved by performing the heat treatment in a vacuum state, the film formed on the wafer 75 thereafter is expected to be a more uniform and preferable film.

また、この実施の形態においても、真空予備室を成膜炉79自体で構成してもよい。この場合、成膜炉79内にウェハ75を搬送した後、炉79内を真空状態として加熱処理する。この後、不活性ガス67を真空予備室(成膜炉)79内に導入して室内を常圧に戻して排気する。これにより脱離したLMCSを成膜炉79から除去することができる。この後、この成膜炉79を用いてウェハ75の表面に成膜する。これにより、膜形成装置61内に新たに真空予備室用の設備を設ける必要がなくなる。   Also in this embodiment, the vacuum preliminary chamber may be constituted by the film forming furnace 79 itself. In this case, after the wafer 75 is transferred into the film forming furnace 79, the inside of the furnace 79 is evacuated and heat-treated. Thereafter, an inert gas 67 is introduced into the vacuum preliminary chamber (film formation furnace) 79, and the chamber is returned to normal pressure and exhausted. Thereby, the desorbed LMCS can be removed from the film forming furnace 79. Thereafter, a film is formed on the surface of the wafer 75 using the film forming furnace 79. Thereby, it is not necessary to newly provide a facility for the vacuum preliminary chamber in the film forming apparatus 61.

(A)は、第1の実施の形態の説明に供するクリーンルームの概略図であり、(B)は、クリーンルームの概略的な要部拡大図である。(A) is the schematic of the clean room with which description of 1st Embodiment is provided, (B) is a schematic principal part enlarged view of a clean room. 第2の実施の形態の説明に供するクリーンルームの概略的な要部拡大図である。It is a schematic principal part enlarged view of the clean room with which it uses for description of 2nd Embodiment. 第3の実施の形態の説明に供する概略図である。It is the schematic where it uses for description of 3rd Embodiment. 第4の実施の形態の説明に供する概略図である。It is the schematic where it uses for description of 4th Embodiment. (A)は、従来の気流の方向に対するキャリアの配置位置を示す図であり、(B)は、第4の実施の形態の、キャリアの配置位置を示す図である。(A) is a figure which shows the arrangement position of the carrier with respect to the direction of the conventional airflow, (B) is a figure which shows the arrangement position of the carrier of 4th Embodiment. 第5の実施の形態の説明に供する、膜形成装置の概略図である。It is the schematic of the film forming apparatus with which it uses for description of 5th Embodiment. 第6の実施の形態の説明に供する、膜形成装置の概略図である。It is the schematic of the film forming apparatus with which it uses for description of 6th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

11,21:クリーンルーム 12:ファン
13:クリーンルーム空間 13a:天井
13b:床
14:リターンチャンバ
15:HEPAフィルタ、フィルタ
16:排気部
17:プレナムチャンバ
18:フッ素系シール材(シール材)
19:シリコンシール材
19a:露出表面(表面)
20:塗装材料
23:隔壁 25:処理室A
25x:壁面 27:処理室B
29:エネルギー場形成装置(イオナイザー)
31:粒子を除塵する手段(局所排気装置)
33:扉
41:半導体素子製造装置、膜形成装置
43,79:成膜炉
45,63:被処理物搬送部
47,77:処理部 49:外気吸入口
51:活性炭を用いたケミカルフィルタ
53:被処理物(ウェハ) 54:気流の方向
55:収納具(キャリア) 55b:蓋部
61:膜形成装置 65:予備バッファ室
67:不活性ガス 69:加熱ヒータ
71:不活性ガス導入手段 73:キャリア
75:ウェハ
81:真空予備室
11, 21: Clean room 12: Fan 13: Clean room space 13a: Ceiling 13b: Floor 14: Return chamber
15: HEPA filter, filter 16: Exhaust part 17: Plenum chamber 18: Fluorine-based seal material (seal material)
19: Silicone sealing material 19a: Exposed surface (surface)
20: Coating material 23: Partition 25: Processing chamber A
25x: Wall surface 27: Processing chamber B
29: Energy field generator (ionizer)
31: Means for removing particles (local exhaust system)
33: Door 41: Semiconductor element manufacturing apparatus, film forming apparatus 43, 79: Film forming furnace 45, 63: Object transfer section 47, 77: Processing section 49: Outside air inlet 51: Chemical filter using activated carbon 53: Object to be processed (wafer) 54: Direction of air flow 55: Storage tool (carrier) 55b: Lid 61: Film forming device 65: Preliminary buffer chamber 67: Inert gas 69: Heater 71: Inert gas introduction means 73: Carrier 75: Wafer 81: Vacuum prechamber

Claims (3)

半導体素子を製造する装置内への外気吸入口に、活性炭を用いたケミカルフィルタが設けられていること
を特徴とする半導体素子製造装置。
A semiconductor element manufacturing apparatus, wherein a chemical filter using activated carbon is provided at an outside air inlet into an apparatus for manufacturing a semiconductor element.
請求項1に記載の半導体素子製造装置において、
前記装置内の雰囲気の気流の方向に対して、前記半導体素子用の部材が収納されている収納具の蓋部表面が垂直となるような位置に、前記収納具が配置されていること
を特徴とする半導体素子製造装置。
In the semiconductor element manufacturing apparatus according to claim 1,
The storage tool is disposed at a position where the surface of the cover of the storage tool in which the member for the semiconductor element is stored is perpendicular to the direction of the airflow of the atmosphere in the apparatus. A semiconductor device manufacturing apparatus.
請求項2に記載の半導体素子製造装置において、
前記半導体素子用の部材をゲート酸化膜を形成する前のウェハとし、
前記収納具を前記ウェハを搬送するキャリアとすること
を特徴とする半導体素子製造装置。
The semiconductor element manufacturing apparatus according to claim 2,
The member for the semiconductor element is a wafer before forming a gate oxide film,
A semiconductor element manufacturing apparatus, wherein the storage tool is a carrier for transporting the wafer.
JP2006255238A 2006-09-21 2006-09-21 Clean room Expired - Fee Related JP4503568B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006255238A JP4503568B2 (en) 2006-09-21 2006-09-21 Clean room

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006255238A JP4503568B2 (en) 2006-09-21 2006-09-21 Clean room

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19868297A Division JP4557316B2 (en) 1997-07-24 1997-07-24 Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device manufacturing processing chamber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007064619A true JP2007064619A (en) 2007-03-15
JP4503568B2 JP4503568B2 (en) 2010-07-14

Family

ID=37927011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006255238A Expired - Fee Related JP4503568B2 (en) 2006-09-21 2006-09-21 Clean room

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4503568B2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02126912A (en) * 1988-11-04 1990-05-15 Shimizu Corp Air cleaner and clean room using it
JPH05132110A (en) * 1991-11-07 1993-05-28 Daifuku Co Ltd Load handling apparatus with static electricity eliminating device
JPH05299314A (en) * 1992-04-24 1993-11-12 Hitachi Ltd Manufacture of semiconductor device and its equipment
JPH0964146A (en) * 1995-08-29 1997-03-07 Tadahiro Omi Semiconductor production system and clean room
JPH09153533A (en) * 1995-12-01 1997-06-10 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor wafer storage system and semiconductor device manufacturing system using the same
JPH09180974A (en) * 1995-12-26 1997-07-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate treating apparatus with air filter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02126912A (en) * 1988-11-04 1990-05-15 Shimizu Corp Air cleaner and clean room using it
JPH05132110A (en) * 1991-11-07 1993-05-28 Daifuku Co Ltd Load handling apparatus with static electricity eliminating device
JPH05299314A (en) * 1992-04-24 1993-11-12 Hitachi Ltd Manufacture of semiconductor device and its equipment
JPH0964146A (en) * 1995-08-29 1997-03-07 Tadahiro Omi Semiconductor production system and clean room
JPH09153533A (en) * 1995-12-01 1997-06-10 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor wafer storage system and semiconductor device manufacturing system using the same
JPH09180974A (en) * 1995-12-26 1997-07-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate treating apparatus with air filter

Also Published As

Publication number Publication date
JP4503568B2 (en) 2010-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10020197B2 (en) Method for reducing porogen accumulation from a UV-cure chamber
JP6622702B2 (en) Recirculating substrate container purging system and method
JP4666575B2 (en) Manufacturing method of ceramic sprayed member, program for executing the method, storage medium, and ceramic sprayed member
JP4557316B2 (en) Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device manufacturing processing chamber
TW201714248A (en) Substrate support and baffle apparatus
US20040018650A1 (en) Substrate processing apparatus
JP2005072374A (en) Substrate-treating device
TW201018628A (en) Ventilated front-opening unified pod
JPH06232064A (en) Heat treatment device
JP4503568B2 (en) Clean room
JP2007027783A (en) Cleaning method of member for semiconductor element
KR101530357B1 (en) equipment front end module
JP4679813B2 (en) Particle adhesion preventing apparatus and method, atmospheric transfer apparatus, vacuum transfer apparatus, and semiconductor manufacturing apparatus
JP2001044089A (en) Clean room system
KR20170007611A (en) Semiconductor apparatus of furnace type, cleaning method of the same, and method of forming thin film using the same
JP6421552B2 (en) Silicon wafer manufacturing method
JPH0888155A (en) Interface box in local cleaning and clean room therefor
KR20170056967A (en) Substrate processing apparatus
JP2009087992A (en) Plasma processing apparatus
JP2004174659A (en) Glove box device
WO2003012836A1 (en) Semiconductor manufacturing system, semiconductor manufacturing apparatus, semiconductor manufacturing method, and semiconductor device
JP3125121B2 (en) Cleaning method for single-wafer hot wall processing equipment
JPH11288899A (en) Manufacture of semiconductor device
TWI816098B (en) Remote plasma cleaning of chambers for electronics manufacturing systems
JP2006012940A (en) Plasma processing method and post-treating method

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20081210

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20090223

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090515

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090526

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090724

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091020

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091217

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100330

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100421

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130430

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140430

Year of fee payment: 4

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees