JP2008004663A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、大気圧センサを備えた減圧処理装置を用いた半導体装置の製造に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device manufacturing technique, and more particularly to a technique that is effective when applied to the manufacture of a semiconductor device using a decompression processing apparatus having an atmospheric pressure sensor.
LSI(Large Scale Integration)などの半導体装置の製造において、多結晶シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜などを成膜処理するにあたり、CVD(Chemical Vapor Deposition)法が用いられている。CVD法の1つである減圧CVD(LP−CVD)法は、常圧CVD法で成膜処理した膜に比べて半導体ウエハ内の膜厚分布性が良いこと、生産性に優れていることなどの特徴を有している。 In the manufacture of semiconductor devices such as LSI (Large Scale Integration), a CVD (Chemical Vapor Deposition) method is used for forming a polycrystalline silicon film, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like. The low pressure CVD (LP-CVD) method, which is one of the CVD methods, has better film thickness distribution in the semiconductor wafer and better productivity than the film formed by the atmospheric pressure CVD method. It has the characteristics.
特開平5−283367号公報(特許文献1)には、気密室の常圧復帰時において、気密処理内の圧力を簡易かつ正確に検知し、気密室のドア開放を良好に行う技術が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-283367 (Patent Document 1) discloses a technique for easily and accurately detecting the pressure in the hermetic treatment and satisfactorily opening the door of the hermetic chamber when the hermetic chamber is restored to normal pressure. ing.
特開平6−349759号公報(特許文献2)には、被処理体の熱処理後に熱処理炉のキャップ体を開くにあたってパーティクルの発生および大気の侵入を抑える技術が開示されている。
本発明者らは、図11に示すような縦型のLP−CVD装置100を用いて製造された半導体装置について検討している。
The present inventors are examining a semiconductor device manufactured using a vertical LP-
このLP−CVD装置100の筐体11内には、密閉される処理室のチューブ12およびチューブ12内外に半導体ウエハを搬送するボート13が設けられている。このチューブ12の下部には、ボート13の出入り口となる開口部14が設けられており、また、その開口部14近傍には、チューブ12を開閉するシャッター15が設けられている。また、ボート13の下部には、チューブ12内にボート13が挿入されたときにチューブ12を閉じるキャップ16が設けられている。
In the
一方、LP−CVD装置100の筐体11外には、チューブ12内の圧力が大気圧であるか否かを検知する大気圧センサ17、管18を介してチューブ12内を減圧する真空ポンプ19、チューブ12内で成膜処理などの制御を行う装置制御部20およびシャッター15が開いていることを検知する検知スイッチ24が設けられている。
On the other hand, outside the
大気圧センサ17には、所定の圧力を基準として調整することができる0点調整(基準値設定)機能、チューブ12内の圧力を表示する表示機能およびチューブ12内の圧力が大気圧であるときに信号を出力する接点21を備えたメータリレー22が接続されている。
The
また、管18には、メインバルブ23を介して真空ポンプ19が接続されると共に、分岐して大気圧センサ17が接続されている。また、装置制御部20には、接点21および検知スイッチ24が接続されている。また、図示しないが、チューブ12内を大気に開放する系統(VENTライン)のためのバルブ(VENTバルブ)や配管がチューブ12と接続されている。
In addition, a
次に、LP−CVD装置100を用いて半導体ウエハの主面上に成膜する工程について説明する。まず、チューブ12内に塵埃が入り込まないようにシャッター15を閉じた状態から、シャッター15を開けた状態、すなわちチューブ12内を開けた状態で半導体ウエハを搭載したボート13をチューブ12内へ挿入する。次いで、キャップ16を閉じた状態、すなわちチューブ12内を閉じた状態でチューブ12内を減圧した後、半導体ウエハに成膜処理を行う。次いで、キャップ16でチューブ12内を閉じた状態でチューブ12内に不活性ガスを導入して、大気圧センサ17を用いてチューブ12内の圧力がチューブ12外の圧力と同程度となるようにする。すなわち、減圧したチューブ12内の圧力を大気圧となるように復帰する。次いで、チューブ12内を開けた状態で半導体ウエハを搭載したボート13をチューブ12内から引き出す。
Next, a process of forming a film on the main surface of the semiconductor wafer using the LP-
このLP−CVD装置100を用いて製造された半導体装置において、LP−CVD装置100の処理後の検査や、半導体装置の完成後の検査において外観不良や特性不良が発生する場合ある。このような不良が発生した場合、半導体装置の製造歩留まりが低下してしまう。
In a semiconductor device manufactured using the LP-
これら不良の発生の原因として1つに、半導体ウエハに対して成膜処理がされているときに生成された異物(パーティクル)がLP−CVD装置100のチューブ12内に付着することが考えられる。例えば、成膜処理後の半導体ウエハをチューブ12から取り出すためにキャップ16が開いたときに、その異物が巻き上がり半導体ウエハに付着する場合がある。このように異物が巻き上がるのは、チューブ12内外の圧力に大きな差(圧力差)を生じたままキャップ16を開いた場合において、その圧力差によって生じる気流が影響するものと考えられる。なお、圧力差を生じないために、LP−CVD装置100では大気圧センサ17を設け、チューブ12内の圧力がチューブ12外の圧力となるようにした後、キャップ16を開くこととしている。
One possible cause of the occurrence of these defects is that foreign matter (particles) generated during film formation on the semiconductor wafer adheres to the
しかしながら、大気圧センサ17の0点調整(基準値設定)がマイナス側(減圧側)にズレが生じている場合、チューブ12内の圧力が減圧状態であっても大気圧(外気圧)復帰と認識してしまい、VENTバルブが開いてVENTラインからの気流によって異物が巻き上がり半導体ウエハ上に付着することが起きた。さらに、大気圧センサ17の0点調整においてマイナス側(減圧側)にズレており、かつメインバルブ23が微小リークを起こしている場合、チューブ12が減圧状態でボート13がチューブ12から引き出されるため、チューブ12が開いたときにチューブ12側へ気流が発生し異物が巻き上がり半導体ウエハ上に付着することが起きた。このため、LP−CVD装置100の処理後の検査や、半導体装置の完成後の検査において外観不良や特性不良が発生し、半導体装置の製造歩留まりが低下してしまう。
However, when the zero point adjustment (reference value setting) of the
本発明の目的は、大気圧センサを備えた減圧処理装置を用いた半導体装置の製造歩留まりを向上させることのできる技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of improving the manufacturing yield of a semiconductor device using a decompression processing apparatus provided with an atmospheric pressure sensor.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
本発明は、密閉される処理室と、前記処理室内外に半導体ウエハを搬送するボートと、前記処理室内の大気圧を検知するセンサと、前記センサと接続されて前記処理室内の圧力を表示し、外部からのトリガ信号によって前記処理室内の圧力を記憶するメータリレーとを有する減圧処理装置を用いた半導体装置の製造技術である。まず、前記処理室内を開けた状態で前記ボートを前記処理室内へ挿入する。ここで、前記処理室内が開いた状態において、前記トリガ信号を前記メータリレーに送って、前記センサが検知した前記処理室内の圧力を基準値として記憶させる。次いで、前記処理室内を閉じた状態で前記処理室内を減圧した後、前記半導体ウエハに成膜処理を行う。次いで、前記処理室内を閉じた状態で前記処理室内の圧力を所定の圧力まで戻す。この前記所定の圧力は、前記メータリレーに記憶された前記基準値とするものである。 The present invention relates to a sealed processing chamber, a boat for transferring semiconductor wafers to and from the processing chamber, a sensor for detecting atmospheric pressure in the processing chamber, and a pressure connected to the sensor to display the pressure in the processing chamber. A semiconductor device manufacturing technique using a decompression processing device having a meter relay for storing a pressure in the processing chamber by an external trigger signal. First, the boat is inserted into the processing chamber with the processing chamber open. Here, when the processing chamber is open, the trigger signal is sent to the meter relay, and the pressure in the processing chamber detected by the sensor is stored as a reference value. Next, after reducing the pressure in the processing chamber with the processing chamber closed, a film forming process is performed on the semiconductor wafer. Next, the pressure in the processing chamber is returned to a predetermined pressure with the processing chamber closed. The predetermined pressure is the reference value stored in the meter relay.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。 Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
本発明の半導体装置の製造技術によれば、大気圧センサを備えた減圧処理装置を用いた半導体装置の製造歩留まりを向上させることができる。 According to the semiconductor device manufacturing technique of the present invention, it is possible to improve the manufacturing yield of a semiconductor device using a decompression processing apparatus having an atmospheric pressure sensor.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
(実施の形態1)
本実施の形態1では、半導体装置を製造するにあたり、縦型のLP−CVD装置を用いた製造技術について図1および図2を参照して説明する。図1は、本実施の形態1で示す縦型のLP−CVD装置10の構成を模式的に示す説明図である。図2は、図1に示すLP−CVD装置のタイムチャートであり、ウエハチャージ工程、ボートロード工程、真空引き工程、パージ工程、成膜工程、パージ工程、大気圧復帰工程、ボートアンロード工程およびウエハディスチャージ工程の順で行われることが示されている。
(Embodiment 1)
In the first embodiment, a manufacturing technique using a vertical LP-CVD apparatus in manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a configuration of a vertical LP-
このLP−CVD装置10の筐体11内には、密閉される処理室のチューブ12およびチューブ12内外に半導体ウエハを搬送するボート13が設けられている。このチューブ12の下部には、ボート13の出入り口となる開口部14が設けられており、また、その開口部14近傍には、チューブ12を開閉するシャッター15が設けられている。また、ボート13の下部には、チューブ12内にボート13が挿入されたときにチューブ12を閉じるキャップ16が設けられている。
Inside the
一方、LP−CVD装置10の筐体11外には、チューブ12内の圧力が大気圧であるか否かを検査する大気圧センサ17、管18を介してチューブ12内を減圧する真空ポンプ19およびチューブ12内で成膜処理などの制御を行う装置制御部20が設けられている。また、所定の圧力を基準として調整することができる0点調整(基準値設定)機能と、チューブ12内の圧力を表示する表示機能と、チューブ12内の圧力が大気圧であるときに信号を出力する接点21とを備えたメータリレー22、およびリレー26およびリレー27を有するリレー機構25が設けられている。LP−CVD装置10にはシャッター15の開閉状態を検知する検知スイッチ24が設けられている。
On the other hand, outside the
また、管18には、メインバルブ23を介して真空ポンプ19が接続されると共に、分岐して大気圧センサ17が接続されている。また、装置制御部20には、接点21および検知スイッチ24が接続されている。また、図示しないが、チューブ12内を大気に開放する系統(VENTライン)のためのバルブ(VENTバルブ)や配管がチューブ12と接続されている。
In addition, a
図2に示すように、検知スイッチ24はシャッター15が開いているときにON状態となるものである。検知スイッチ24がON状態の場合、ゼロセットトリガ信号が発せられ、リレー機構25のリレー26はON状態となる。接点26a、26bは、リレー26に連動して動作するので、リレー26がON状態の場合、接点26a、26bもON状態となる。この接点26aがON状態であるときにリレー27がON状態となる。ここで、接点26bは装置制御部20と接続されており、装置制御部20は接点26bの状態を把握することができる。言い換えると、接点26bがON状態であるとき、装置制御部20はシャッター15が開いていることを把握することができる。
As shown in FIG. 2, the
このように検知スイッチ24がON状態の場合、リレー機構25のリレー27はON状態となる。接点27aはリレー27に連動して動作するのでリレー27がON状態のときに接点27aもON状態となる。この接点27aはON状態時から一定時間後(t秒後)にOFF状態となる減時接点である。このため、メータリレーと接続されているこの接点27aは大気圧センサ17の0点(基準値)設定のトリガ信号としての役割をするものである。
Thus, when the
接点27aがON状態からt秒後OFF状態となったときに、メータリレー22の表示機能が示す大気圧を、チューブ12が開いたときのチューブ12内の圧力として0点調整(基準値設定)する。ここで、チューブ12内の圧力が、基準値の圧力(大気圧)よりも高いときはメータリレー22の接点21はON状態となり、基準値の大気圧よりも低いときはメータリレー22の接点21はOFF状態となる。また、接点21は装置制御部20と接続されており、装置制御部20は接点21の状態を把握することができる。言い換えると、接点21がON状態であるとき、装置制御部20はチューブ12内の圧力が大気圧であることを把握することができる。
When the
次に、LP−CVD装置10を用いて半導体ウエハの主面上に成膜する工程について説明する。まず、ウエハチャージ工程では、チューブ12内に塵埃が入り込まないようにシャッター15を閉じた状態(スタンバイ状態)で、ボート13に半導体ウエハを搭載する。次いで、ボートロード工程では、シャッター15を開けた状態、すなわちチューブ12内を開けた状態で半導体ウエハが搭載されたボート13をチューブ12内へ挿入する。ここで、シャッター15が開いたときに検知スイッチ24がON状態となることによってメータリレー22へトリガ信号が送られ、メータリレー22は大気圧センサ17が検知したチューブ12内の圧力を0点(基準値)として記憶する。
Next, a process of forming a film on the main surface of the semiconductor wafer using the LP-
続いて、真空引き工程では、キャップ16を閉じた状態、すなわちチューブ12内を閉じた状態でチューブ12内を減圧する。このためメータリレー22の接点21はOFF状態となる。次いで、パージをした後、成膜するための原料ガスがチューブ12内に供給され、成膜工程で半導体ウエハに成膜処理を行う。
Subsequently, in the evacuation step, the inside of the
続いて、大気圧復帰工程では、パージと真空引きとを繰り返し行った後、チューブ12内に不活性ガス(例えば窒素ガス)を供給し続ける。このときチューブ12内の圧力がメータリレー22に記憶された0点(基準値)の圧力になったときに、接点21がON状態となり、装置制御部20はチューブ12内の圧力が大気圧であると認識する。
Subsequently, in the atmospheric pressure recovery step, after purging and evacuation are repeatedly performed, an inert gas (for example, nitrogen gas) is continuously supplied into the
続いて、ボートアンロード工程では、チューブ12内を開けた状態で半導体ウエハを搭載したボート13をチューブ12内から引き出す。次いで、ウエハディスチャージ工程では、シャッター15を閉じると共に、ボート13から半導体ウエハを取り出す。
Subsequently, in the boat unloading process, the
このような構成のLP−CVD装置10ではバッチ毎に0点調整を自動で行うことができるため、成膜後のチューブ12の大気圧復帰検知時の圧力変動およびチューブ12開放時の圧力変動を防止することができる。これにより半導体ウエハ上へチューブ12内の圧力変動による異物の発生を防止でき、さらに半導体装置の製造歩留まりを向上することができる。
Since the LP-
(実施の形態2)
本実施の形態2では、半導体装置を製造するにあたり、縦型のLP−CVD装置を用いた製造技術について図3〜図8を参照して説明する。図3は、本実施の形態2で示す縦型のLP−CVD装置30の構成を模式的に示す説明図である。図4は、図3に示すLP−CVD装置のタイムチャートであり、ウエハチャージ工程、ボートロード工程、真空引き工程、パージ工程、成膜工程、パージ工程、大気圧復帰工程、ボートアンロード工程およびウエハディスチャージ工程の順で行われることが示されている。図5〜図8は、製造工程中におけるLP−CVD装置を模式的に示す説明図である。図中、符号31はアイソレーションバルブ、符号33は供給管、符号34はバルブ、符号35はVENT管、符号36はVENTバルブ、符号37は圧力センサ、符号38はアイソレーションバルブ、符号39は圧力コントローラ、符号40はバルブである。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, a manufacturing technique using a vertical LP-CVD apparatus in manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a configuration of the vertical LP-
図3に示すように、本実施の形態2のLP−CVD装置30は、前記実施の形態1のLP−CVD装置10と比較して、アイソレーションバルブ31を、大気圧センサ17の近傍に有している点で相違する。このアイソレーションバルブ31は、成膜工程で原料ガスがチューブ12内に供給されているときにOFF状態とするものであって、大気圧センサ17が原料ガスに曝されないようにするためのものである。その他、前記実施の形態1と重複する説明は省略する。
As shown in FIG. 3, the LP-
次に、LP−CVD装置30を用いて半導体ウエハの主面上に成膜する工程について説明する。まず、ウエハチャージ工程では、図5に示すように、チューブ12内に塵埃が入り込まないようにシャッター15を閉じた状態(スタンバイ状態)から、ボート13に半導体ウエハ(図示しない)を搭載する。このときバルブ34、VENTバルブ36およびアイソレーションバルブ31は開いた状態であり、メインバルブ23、アイソレーションバルブ38およびバルブ40は閉じた状態である。また、真空ポンプ19は常時回転している。また、バルブ34およびVENTバルブ36は開いた状態であり、供給管33を介してチューブ12内へ不活性ガス(例えば窒素ガス)が供給されて、チューブ12内の不活性ガスはVENT管を介して排気される。
Next, a process of forming a film on the main surface of the semiconductor wafer using the LP-
続いて、ボートロード工程では、図6に示すように、シャッター15を開けた状態、すなわちチューブ12内を開けた状態で半導体ウエハ1Wが搭載されたボート13をチューブ12内へ挿入する。このときバルブ34、VENTバルブ36およびアイソレーションバルブ31は開いた状態であり、メインバルブ23、アイソレーションバルブ38およびバルブ40は閉じた状態である。また、真空ポンプ19は常時回転している。また、バルブ34およびVENTバルブ36は開いた状態であり、供給管33を介してチューブ12内へ不活性ガス(例えば窒素ガス)が供給されて、チューブ12内の不活性ガスはVENT管を介して排気される。
Subsequently, in the boat loading process, as shown in FIG. 6, the
このようにシャッター15が開いたときに検知スイッチ24がON状態となることによってメータリレー22へトリガ信号が送られ、メータリレー22は大気圧センサ17が検知したチューブ12内の圧力を0点(基準値)として記憶する。
When the
続いて、真空引き工程では、チューブ12内へ半導体ウエハ1Wを搬送し、チューブ12内の圧力を減圧する。まず、チューブ12内を開けた状態でボート13をチューブ12内へ挿入すると共に、キャップ16でチューブ12内を閉じる。次いで、バルブ34およびVENTバルブ36を閉じた状態とし、メインバルブ23を開いた状態で、真空ポンプ19によって真空引きする。なお、真空ポンプ19は常時回転している。
Subsequently, in the vacuuming step, the
続いて、成膜処理工程では、図7に示すように、パージをした後、成膜するための原料ガスがチューブ12内に供給され、成膜工程で半導体ウエハに成膜処理を行う。まず、真空引きが開始されて一定圧力を超えると圧力センサ37のアイソレーションバルブ38が開く。次いで、成膜圧力にするためバルブ40を開き、圧力センサ37からの信号を受けて圧力コントローラ39で窒素の流量を制御して設定圧力を維持する。その後、原料ガスを、供給管33を介してチューブ12内へ供給し、成膜を行う。このときメインバルブ23、バルブ34、アイソレーションバルブ38およびバルブ40は開いた状態であり、アイソレーションバルブ31およびVENTバルブ36は閉じた状態である。また、真空ポンプ19は常時回転している。
Subsequently, in the film forming process, as shown in FIG. 7, after purging, a source gas for film forming is supplied into the
ここで、圧力センサ37のアイソレーションバルブ38と逆動作のアイソレーションバルブ31を大気圧センサ17のチューブ12側へ設置(例えば、アイソレーションバルブ38がノーマルオープンの場合、アイソレーションバルブ31がノーマルクローズとして設置)し、バルブ駆動用のエアーはアイソレーションバルブ38のものを分岐している。これにより、成膜中はチューブ12と大気圧センサ17は分離されるため大気圧センサ17への反応生成物付着を防止することができる。したがって、反応生成物付着による大気圧センサ17のメータリレー22の0点調整のズレを防止することができる。
Here, an
続いて、大気圧復帰工程では、パージと真空引きとを繰り返し行った後、メインバルブ23を閉じて、チューブ12内に不活性ガス(例えば窒素ガス)を供給し、チューブ内の圧力を大気圧に戻す。このときアイソレーションバルブ31、バルブ34およびVENTバルブ36は開いた状態であり、メインバルブ23、アイソレーションバルブ38およびバルブ40は閉じた状態である。また、真空ポンプ19は常時回転している。
Subsequently, in the atmospheric pressure return process, after purging and evacuation are repeated, the
本発明者らが検討したLP−CVD装置100では、大気圧センサ17の0点調整(基準値設定)がマイナス側(減圧側)にズレが生じている場合、チューブ12内の圧力が減圧状態であっても大気圧復帰と認識してしまい、VENTバルブ36が開いてVENT管35からの気流によって異物が巻き上がり半導体ウエハ上に付着することが起きた。しかしながら、本実施の形態2のLP−CVD装置30ではバッチ毎に0点調整を自動で行うことができるため、成膜後のチューブ12の大気圧復帰検知時の圧力変動を防止することができる。また、0点調整のズレが反応生成物の付着によるもので場合であっても、本実施の形態2では、アイソレーションバルブ31を設けているので、大気圧センサ17のメータリレー22の0点調整のズレを防止することができる。
In the LP-
続いて、ボートアンロード工程では、図8に示すように、チューブ12内を開けた状態で半導体ウエハ1Wを搭載したボート13をチューブ12内から引き出す。このときアイソレーションバルブ31、バルブ34およびVENTバルブ36は開いた状態であり、メインバルブ23、アイソレーションバルブ38およびバルブ40は閉じた状態である。また、真空ポンプ19は常時回転している。
Subsequently, in the boat unloading step, as shown in FIG. 8, the
本発明者らが検討したLP−CVD装置100では、大気圧センサ17の0点調整においてマイナス側(減圧側)にズレており、かつメインバルブ23が微小リークを起こしている場合、チューブ12が減圧状態でボート13がチューブ12から引き出されるため、チューブ12が開いたときにチューブ12側へ気流が発生し異物が巻き上がり半導体ウエハ1W上に付着することが起きた。しかしながら、本実施の形態2のLP−CVD装置30ではバッチ毎に0点調整を自動で行うことができるため、成膜後のチューブ12の大気圧復帰検知時の圧力変動を防止することができる。
In the LP-
続いて、ウエハディスチャージ工程では、シャッター15を閉じると共に、ボート13から半導体ウエハ1Wを取り出す。
Subsequently, in the wafer discharge process, the
このような構成のLP−CVD装置30ではバッチ毎に0点調整を自動で行うことができるため、成膜後のチューブ12の大気圧復帰検知時の圧力変動およびチューブ12開放時の圧力変動を防止することができる。また、アイソレーションバルブ31を設けているので、反応生成物付着による大気圧センサ17のメータリレー22の0点調整のズレを防止することができる。これにより半導体ウエハ上へチューブ12内の圧力変動による異物の発生を防止でき、さらに半導体装置の製造歩留まりを向上することができる。
Since the LP-
(実施の形態3)
本実施の形態3では、半導体装置を製造するにあたり、縦型のLP−CVD装置を用いた製造技術について図9〜図10を参照して説明する。図9は、本実施の形態3で示す縦型のLP−CVD装置50の構成を模式的に示す説明図である。
(Embodiment 3)
In the third embodiment, a manufacturing technique using a vertical LP-CVD apparatus in manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the vertical LP-
図9に示すように、本実施の形態3のLP−CVD装置50は、前記実施の形態1のLP−CVD装置10と比較して、PLC(プログラマブルコントローラ)51、AD入力機構52および発報機構53を有し、メータリレー22を有していない点で相違する。これらPLC51とAD入力機構52とでメータリレー22と同様な動作をするものであり、PLC51には、装置制御部20、検知スイッチ24および発報機構53が接続され、AD入力機構52には、大気圧センサ17が接続されている。また、発報機構53は、装置の状態が異常であることを作業者等に知らせるために警告するものである。その他、前記実施の形態1と重複する説明は省略する。
As shown in FIG. 9, the LP-
次に、LP−CVD装置50を用いて半導体ウエハの主面上に成膜する工程について図10を参照して説明する。図10は、LP−CVD装置50の有するPLC51の処理フローである。
Next, a process of forming a film on the main surface of the semiconductor wafer using the LP-
まず、シャッター15が開いているか否かを検知スイッチ24で判別し、シャッター15が開いている場合に、大気圧センサ17でチューブ12内の圧力を検知し、PLC51でその大気圧センサが示す圧力を0点(基準値)としてDATA1を記憶する。すなわち、チューブ12内に塵埃が入り込まないようにシャッター15を閉じた状態から、シャッター15を開けた状態(チューブ12内を開けた状態)で半導体ウエハを搭載したボート13をチューブ12内へ挿入し、チューブ12内が開いた状態において、チューブ12内の圧力を基準値(DATA1)として記憶する。
First, whether or not the
続いて、大気圧センサ17が検知したチューブ12内の圧力、すなわちDATA1が大気圧センサ17の測定範囲内でないときに、具体的には大気圧センサ17の測定範囲の±10%以下のときに、異常アラームを発報する。このとき大気圧センサ17には、反応生成物が過剰に付着しているものと考えられる。したがって、正常な測定範囲内となるように大気圧センサ17の保守、点検等を行い、大気圧センサ17への反応生成物付着を防止することによって、反応生成物付着による大気圧センサ17の0点調整のズレを防止することができる。
Subsequently, when the pressure in the
続いて、チューブ12内の圧力が正常な測定範囲内である場合は、チューブ12内の圧力が大気圧であると検知される。次いで、キャップ16を閉じた状態、すなわちチューブ12内を閉じた状態でチューブ12内を減圧した後、半導体ウエハに成膜処理を行う。なお、成膜中には、大気圧センサ17とは別の圧力センサ(図示しない)によってチューブ12内の圧力がモニタされる。
Subsequently, when the pressure in the
続いて、キャップ16でチューブ12内を閉じた状態でチューブ12内に不活性ガスを導入して、大気圧センサ17を用いてチューブ12内の圧力がチューブ12外の圧力と同程度となるようにする。すなわち、大気圧センサ17によってチューブ12内の圧力が検知され、先に記憶した基準値(DATA1)の圧力(大気圧)になるまで戻す。
Subsequently, an inert gas is introduced into the
続いて、チューブ12内を開けた状態で半導体ウエハを搭載したボート13をチューブ12内から引き出し、半導体ウエハを取り出す。このときPLC51は、次のトリガ信号まで待ち状態となる。
Subsequently, with the
このような構成のLP−CVD装置50ではバッチ毎に大気圧センサ17の異常を検知することができるため、成膜後のチューブ12の大気圧復帰検知時の圧力変動およびチューブ12開放時の圧力変動を防止することができる。これにより半導体ウエハ上へチューブ12内の圧力変動による異物の発生を防止でき、さらに半導体装置の製造歩留まりを向上することができる。
Since the LP-
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
例えば、前記実施の形態では、縦型のLP−CVD装置を適用した場合について説明したが、処理装置内を減圧した状態で処理を行う装置(減圧処理装置)であれば、横型のLP−CVD装置、真空蒸着装置などにも適用することができる。 For example, in the above-described embodiment, the case where the vertical LP-CVD apparatus is applied has been described. However, if the apparatus performs processing in a state where the inside of the processing apparatus is decompressed (decompression processing apparatus), the horizontal LP-CVD apparatus is used. The present invention can also be applied to an apparatus, a vacuum deposition apparatus, and the like.
本発明は、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用されるものである。 The present invention is widely used in the manufacturing industry for manufacturing semiconductor devices.
1W 半導体ウエハ
10 LP−CVD装置
11 筐体
12 チューブ
13 ボート
14 開口部
15 シャッター
16 キャップ
17 大気圧センサ
18 管
19 真空ポンプ
20 装置制御部
21 接点
22 メータリレー
23 メインバルブ
24 検知スイッチ
25 リレー機構
26 リレー
26a、26b 接点
27 リレー
27a 接点
30 LP−CVD装置
31 アイソレーションバルブ
33 供給管
34 バルブ
35 VENT管
36 VENTバルブ
37 圧力センサ
38 アイソレーションバルブ
39 圧力コントローラ
40 バルブ
50 LP−CVD装置
51 PLC
52 AD入力機構
53 発報機構
100 LP−CVD装置
52
Claims (5)
前記処理室内外に半導体ウエハを搬送するボートと、
前記処理室内の大気圧を検知するセンサと、
前記センサと接続されて、前記処理室内の圧力を表示し、外部からのトリガ信号によって前記処理室内の圧力を記憶するメータリレーとを有する減圧処理装置を用い、
(a)前記処理室内を開けた状態で前記ボートを前記処理室内へ挿入する工程、
(b)前記工程(a)の後、前記処理室内を閉じた状態で前記処理室内を減圧する工程、
(c)前記工程(b)の後、前記半導体ウエハに成膜処理を行う工程、
(d)前記工程(c)の後、前記処理室内を閉じた状態で前記処理室内の圧力を所定の圧力まで戻す工程、
(e)前記工程(d)の後、前記処理室内を開けた状態で前記ボートを前記処理室内から引き出す工程、
を含む半導体装置の製造方法であって、
前記工程(a)の前記処理室内が開いた状態において、前記トリガ信号を前記メータリレーに送って、前記センサが検知した前記処理室内の圧力を基準値として記憶させ、
前記基準値を前記工程(d)の前記所定の圧力とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。 A sealed processing chamber;
A boat for transferring semiconductor wafers into and out of the processing chamber;
A sensor for detecting atmospheric pressure in the processing chamber;
A pressure reducing device having a meter relay connected to the sensor and displaying the pressure in the processing chamber and storing the pressure in the processing chamber by an external trigger signal,
(A) inserting the boat into the processing chamber with the processing chamber open;
(B) After the step (a), a step of reducing the pressure in the processing chamber with the processing chamber closed.
(C) After the step (b), performing a film forming process on the semiconductor wafer;
(D) after the step (c), the step of returning the pressure in the processing chamber to a predetermined pressure with the processing chamber closed;
(E) After the step (d), the step of pulling out the boat from the processing chamber with the processing chamber opened.
A method of manufacturing a semiconductor device including:
In the state in which the processing chamber of the step (a) is open, the trigger signal is sent to the meter relay, and the pressure in the processing chamber detected by the sensor is stored as a reference value.
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the reference value is the predetermined pressure in the step (d).
前記工程(c)では、前記アイソレーションバルブを閉じていることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。 Between the sensor and the processing chamber, an isolation valve is disposed on the sensor side,
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the step (c), the isolation valve is closed.
前記処理室内外に半導体ウエハを搬送するボートと、
前記処理室内の大気圧を検知するセンサと、
前記センサと接続されて、発報機構を有するコントローラとを有する減圧処理装置を用い、
(a)前記処理室内を開けた状態で前記ボートを前記処理室内へ挿入する工程、
(b)前記工程(a)の後、前記処理室内を閉じた状態で前記処理室内を減圧する工程、
(c)前記工程(b)の後、前記半導体ウエハに成膜処理を行う工程、
(d)前記工程(c)の後、前記処理室内を閉じた状態で前記処理室内の圧力を所定の圧力まで戻す工程、
(e)前記工程(d)の後、前記処理室内を開けた状態で前記ボートを前記処理室内から引き出す工程、
を含む半導体装置の製造方法であって、
前記工程(a)の前記処理室内が開いた状態において、前記センサが検知した前記処理室内の圧力が前記センサの測定範囲内でないときに発報することを特徴とする半導体装置の製造方法。 A sealed processing chamber;
A boat for transferring semiconductor wafers into and out of the processing chamber;
A sensor for detecting atmospheric pressure in the processing chamber;
Using a decompression device connected to the sensor and having a controller having a reporting mechanism,
(A) inserting the boat into the processing chamber with the processing chamber open;
(B) After the step (a), a step of reducing the pressure in the processing chamber with the processing chamber closed.
(C) After the step (b), performing a film forming process on the semiconductor wafer;
(D) after the step (c), the step of returning the pressure in the processing chamber to a predetermined pressure with the processing chamber closed;
(E) After the step (d), the step of pulling out the boat from the processing chamber with the processing chamber opened.
A method of manufacturing a semiconductor device including:
A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that, when the processing chamber in the step (a) is open, the pressure is detected when the pressure in the processing chamber detected by the sensor is not within the measurement range of the sensor.
Priority Applications (1)
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JP2006171000A JP2008004663A (en) | 2006-06-21 | 2006-06-21 | Manufacturing method of semiconductor device |
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