JP2586754B2 - 半導体製造環境の評価方法 - Google Patents
半導体製造環境の評価方法Info
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- JP2586754B2 JP2586754B2 JP3079452A JP7945291A JP2586754B2 JP 2586754 B2 JP2586754 B2 JP 2586754B2 JP 3079452 A JP3079452 A JP 3079452A JP 7945291 A JP7945291 A JP 7945291A JP 2586754 B2 JP2586754 B2 JP 2586754B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体デバイスを製造す
る環境の汚染度を評価する評価装置の構成に関する。
る環境の汚染度を評価する評価装置の構成に関する。
【０００２】大量の情報を高速に処理する必要から情報
処理装置の主体を構成する半導体装置は大容量化が進ん
でLSI やVLSIが実用化されており、更に大容量化の趨勢
にある。
処理装置の主体を構成する半導体装置は大容量化が進ん
でLSI やVLSIが実用化されており、更に大容量化の趨勢
にある。
【０００３】こゝで、半導体装置の大容量化は集積回路
を形成する単位素子の小形化により行われているため
に、単位素子を構成する電極パターンや配線パターンは
微細化し、最小パターン幅はサブミクロン(Sub-micron)
に及んでいる。
を形成する単位素子の小形化により行われているため
に、単位素子を構成する電極パターンや配線パターンは
微細化し、最小パターン幅はサブミクロン(Sub-micron)
に及んでいる。
【０００４】そのため、かゝる集積回路製造する半導体
製造工場においては徹底した防塵が必要であり、必要と
する清浄度を設定し、この清浄度を満たしたクリンルー
ム内で作業が行われているが、現在ではクリンルーム内
の必要とする清浄度は測定限界以下にまで向上してい
る。
製造工場においては徹底した防塵が必要であり、必要と
する清浄度を設定し、この清浄度を満たしたクリンルー
ム内で作業が行われているが、現在ではクリンルーム内
の必要とする清浄度は測定限界以下にまで向上してい
る。
【０００５】一方、汚染原因としては塵埃だけでなく二
酸化窒素（NO2)や亜硫酸(SO2) などのガスやナトリウム
イオン（Na+ ) や塩素イオン（Cl- ) などの化学的な汚
染が問題になっている。
酸化窒素（NO2)や亜硫酸(SO2) などのガスやナトリウム
イオン（Na+ ) や塩素イオン（Cl- ) などの化学的な汚
染が問題になっている。
【０００６】
【従来の技術】半導体デバイスを製造する環境の汚染度
の評価はクリーンルーム内に供給される空気に含まれて
いる塵埃の数をパーティクルカウンタで計測すると共
に、クリーンルーム内に評価用の半導体基板（以下略し
てウエハ）を一定の時間（例えば24時間) に亙って放置
しておき、このウエハを用いてデバイス( 例えばＭＯＳ
ダイオード) を試作し、耐圧などの特性チエックを行
い、これにより汚染度を評価している。
の評価はクリーンルーム内に供給される空気に含まれて
いる塵埃の数をパーティクルカウンタで計測すると共
に、クリーンルーム内に評価用の半導体基板（以下略し
てウエハ）を一定の時間（例えば24時間) に亙って放置
しておき、このウエハを用いてデバイス( 例えばＭＯＳ
ダイオード) を試作し、耐圧などの特性チエックを行
い、これにより汚染度を評価している。
【０００７】図４は半導体デバイスを製造するクリーン
ルームへの清浄な空気の供給装置と評価用ウエハの設置
位置を示す模式図である。すなわち、外気は第１のファ
ン１により外調機２に取り込まれ、加熱コイル３を通っ
て加熱された状態で加湿器４を通ることにより飽和蒸気
となり、次に冷却コイル５を通って結露した後、中性能
フィルタ６で水滴を除くことにより殆どの塵埃は除かれ
る。
ルームへの清浄な空気の供給装置と評価用ウエハの設置
位置を示す模式図である。すなわち、外気は第１のファ
ン１により外調機２に取り込まれ、加熱コイル３を通っ
て加熱された状態で加湿器４を通ることにより飽和蒸気
となり、次に冷却コイル５を通って結露した後、中性能
フィルタ６で水滴を除くことにより殆どの塵埃は除かれ
る。
【０００８】次に、この空気はダクト７により空調機８
に導かれ、第２のファン９で吸引加圧し、消音器（サイ
レンサ）10を通して給気室( プレナムチャンバ)11 に導
かれ、ガラス濾材よりなる第１のフィルタ（例えばULPA
フィルタ)12 を通ってクリーンルーム13に供給されてい
る。
に導かれ、第２のファン９で吸引加圧し、消音器（サイ
レンサ）10を通して給気室( プレナムチャンバ)11 に導
かれ、ガラス濾材よりなる第１のフィルタ（例えばULPA
フィルタ)12 を通ってクリーンルーム13に供給されてい
る。
【０００９】次に、クリーンルーム13の空気は床を通っ
て回送室(リターンチャンバ) 14に流れ、冷却コイル15
を通ることにより冷却された後に再び空調機８に導入さ
れて循環するよう構成されている。
て回送室(リターンチャンバ) 14に流れ、冷却コイル15
を通ることにより冷却された後に再び空調機８に導入さ
れて循環するよう構成されている。
【００１０】すなわち、空気は外調機２により除塵され
た後、クリーンルーム13から流れる空気と一緒に空調機
８に導かれ第１のフィルタ12を通ることにより更に除塵
され、クリーンルーム13に供給されており、この中に設
けてある半導体製造装置を使用して半導体デバイスの製
造が行われている。
た後、クリーンルーム13から流れる空気と一緒に空調機
８に導かれ第１のフィルタ12を通ることにより更に除塵
され、クリーンルーム13に供給されており、この中に設
けてある半導体製造装置を使用して半導体デバイスの製
造が行われている。
【００１１】なお、図示を省略した半導体製造装置は独
自のドラフト(Draft) を備えて構成されており、製造装
置より漏れた反応ガスなどによりクリーンルーム13内の
空気が汚染されることはない。
自のドラフト(Draft) を備えて構成されており、製造装
置より漏れた反応ガスなどによりクリーンルーム13内の
空気が汚染されることはない。
【００１２】次に、製造環境についての汚染度の評価は
クリーンルーム13の中に評価用ウエハ16を置き、一定の
時間( 例えば24時間) 放置して塵埃やガスなどにより汚
染せしめ、この評価用ウエハ16を用いて半導体デバイス
を製造し、電気的特性より不純物の影響を評価してい
る。
クリーンルーム13の中に評価用ウエハ16を置き、一定の
時間( 例えば24時間) 放置して塵埃やガスなどにより汚
染せしめ、この評価用ウエハ16を用いて半導体デバイス
を製造し、電気的特性より不純物の影響を評価してい
る。
【００１３】こゝで現在は、防塵技術の進歩によってク
リーンルーム13内の清浄度は平均粒径0.1 μm の塵埃が
１立方フィート当たり10個以下になっており、パーティ
クルカウンタの測定限界以下にまで改良されている。
リーンルーム13内の清浄度は平均粒径0.1 μm の塵埃が
１立方フィート当たり10個以下になっており、パーティ
クルカウンタの測定限界以下にまで改良されている。
【００１４】一方、先に記したように空気中に含まれて
いるNO2 や SO2などのガス, Na+ やCl- などイオンなど
による汚染はこのクリーンエア供給装置では充分には除
去されておらず、また、人体より発する炭酸ガス（CO2)
や脂肪やNa+ による汚染はクリーンルーム13からの空気
が循環するため累積する傾向があり、このような化学的
な汚染により半導体デバイスの特性が大きく影響される
ことが判明している。
いるNO2 や SO2などのガス, Na+ やCl- などイオンなど
による汚染はこのクリーンエア供給装置では充分には除
去されておらず、また、人体より発する炭酸ガス（CO2)
や脂肪やNa+ による汚染はクリーンルーム13からの空気
が循環するため累積する傾向があり、このような化学的
な汚染により半導体デバイスの特性が大きく影響される
ことが判明している。
【００１５】然し、クリーンルーム13に置いた評価用ウ
エハ16による汚染度の評価からは作業者から発生する塵
埃や脂肪などによる汚染か、外気より導入されたガスや
イオンによる汚染か区別が明確でなくなっている。
エハ16による汚染度の評価からは作業者から発生する塵
埃や脂肪などによる汚染か、外気より導入されたガスや
イオンによる汚染か区別が明確でなくなっている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】半導体デバイスの製造
はクリーンルームで行われており、集積度が向上すると
共に高い清浄度が要求されている。
はクリーンルームで行われており、集積度が向上すると
共に高い清浄度が要求されている。
【００１７】一方、また防塵技術の進歩によりパーティ
クルカウンタによる計測では必要とする条件を満たすま
でに到っているが、化学的な汚染については明確に把握
されていない。
クルカウンタによる計測では必要とする条件を満たすま
でに到っているが、化学的な汚染については明確に把握
されていない。
【００１８】そこで、外気に含まれている化学的な汚染
と作業者による汚染を区別することが必要で、これを評
価する装置の実用化が必要である。
と作業者による汚染を区別することが必要で、これを評
価する装置の実用化が必要である。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記の課題は第１のフア
ンにより外気より導入した空気を、外調機により大凡の
塵埃を除去し、空調機により加圧室に噴出させた後、ガ
ラス濾材よりなる第１のフィルタを通してクリーンルー
ムに供給し、次にこの空気を再び前記空調機に導入して
還流せしめつゝ、クリーンルーム内で作業を行うと共
に、クリーンルーム内に第１の評価用半導体基板を置
き、この基板の汚染度よりクリーンルーム内の環境評価
を行う従来構造に加え、第１のファンにより導入した空
気を直接に第２のフィルタを通して評価空気チャンバに
導き、このチャンバ内に置いた第２の評価用半導体基板
の汚染度より外気の化学的な汚染度を測定することを特
徴として半導体製造環境の評価装置を構成することによ
り解決することができる。
ンにより外気より導入した空気を、外調機により大凡の
塵埃を除去し、空調機により加圧室に噴出させた後、ガ
ラス濾材よりなる第１のフィルタを通してクリーンルー
ムに供給し、次にこの空気を再び前記空調機に導入して
還流せしめつゝ、クリーンルーム内で作業を行うと共
に、クリーンルーム内に第１の評価用半導体基板を置
き、この基板の汚染度よりクリーンルーム内の環境評価
を行う従来構造に加え、第１のファンにより導入した空
気を直接に第２のフィルタを通して評価空気チャンバに
導き、このチャンバ内に置いた第２の評価用半導体基板
の汚染度より外気の化学的な汚染度を測定することを特
徴として半導体製造環境の評価装置を構成することによ
り解決することができる。
【００２０】
【作用】LSI やVLSIなどの集積回路は集積度の向上と共
に導体線路などの最小パターン幅はサブミクロンに達し
ており、そのためミクロンオーダの塵埃の存在は致命的
となるが、図４に示すようなクリーンエア供給装置の進
歩によってクリーンルームに供給されている空気の清浄
度は平均粒径が0.1μm の塵埃含有量が１立方フィート
当たり10個以下にまで減少している。
に導体線路などの最小パターン幅はサブミクロンに達し
ており、そのためミクロンオーダの塵埃の存在は致命的
となるが、図４に示すようなクリーンエア供給装置の進
歩によってクリーンルームに供給されている空気の清浄
度は平均粒径が0.1μm の塵埃含有量が１立方フィート
当たり10個以下にまで減少している。
【００２１】一方、評価用ウエハからの結果から、雰囲
気中に含まれているガスや油脂の影響が明らかとなり、
この減少のための対策が必要となっている。発明者はク
リンルーム内におけるこれらの化学的な汚染原因を調査
した結果、次のように外気から侵入するものとクリーン
エア供給装置内で発生するものに区別できることが判っ
た。 外気から侵入するもの： NO2 や SO2などのガス,Na+
やPO4 3- などイオン、 装置内で発生するもの： モータの回転や作業者より発
生する油脂やCO2ガス、 そして、これらの化学成分は図４に示すようなガラス濾
材からなるフィルタを主構成分とするクリーンエア供給
装置では除去することができず、装置内で発生する油脂
やCO2 ガスなどはクリーンエアがクリーンルーム内を循
環する結果、むしろ濃縮する傾向にある。
気中に含まれているガスや油脂の影響が明らかとなり、
この減少のための対策が必要となっている。発明者はク
リンルーム内におけるこれらの化学的な汚染原因を調査
した結果、次のように外気から侵入するものとクリーン
エア供給装置内で発生するものに区別できることが判っ
た。 外気から侵入するもの： NO2 や SO2などのガス,Na+
やPO4 3- などイオン、 装置内で発生するもの： モータの回転や作業者より発
生する油脂やCO2ガス、 そして、これらの化学成分は図４に示すようなガラス濾
材からなるフィルタを主構成分とするクリーンエア供給
装置では除去することができず、装置内で発生する油脂
やCO2 ガスなどはクリーンエアがクリーンルーム内を循
環する結果、むしろ濃縮する傾向にある。
【００２２】そこで、発明者はこれらの化学的な汚染を
無くするのち先立ち外気から侵入する化学成分と、装置
内で発生する化学成分とを区別する必要を感じた。本発
明は外気から侵入する化学的な汚染源による影響を調べ
る方法として従来の空気採り入れ口に分岐して試験チャ
ンバを設け、その中に第２の評価用ウエハを置き、ガラ
ス濾材よりなるフィルタを通して空気を当て、このウエ
ハを用いて作ったデバイスの特性を評価する。
無くするのち先立ち外気から侵入する化学成分と、装置
内で発生する化学成分とを区別する必要を感じた。本発
明は外気から侵入する化学的な汚染源による影響を調べ
る方法として従来の空気採り入れ口に分岐して試験チャ
ンバを設け、その中に第２の評価用ウエハを置き、ガラ
ス濾材よりなるフィルタを通して空気を当て、このウエ
ハを用いて作ったデバイスの特性を評価する。
【００２３】そして、クリーンルーム内に置いた第１の
評価用ウエハを用いたデバイスの特性と比較することに
よって装置内で発生した汚染による影響を知るものであ
る。
評価用ウエハを用いたデバイスの特性と比較することに
よって装置内で発生した汚染による影響を知るものであ
る。
【００２４】
実施例1:図1は本発明に係るクリーンエア供給装置の構
成を説明する模式図であるが試験チァンバ19の部分を除
いては従来と変わらない。
成を説明する模式図であるが試験チァンバ19の部分を除
いては従来と変わらない。
【００２５】本発明は外調機２の空気採り入れ口にある
第１のファン１の内側に外調機ダクト20を設け、その先
に、内部に第２のフィルタ21を備えた試験チャンバ19を
設け、その中に第２の評価用ウエハ22を置くものであ
る。
第１のファン１の内側に外調機ダクト20を設け、その先
に、内部に第２のフィルタ21を備えた試験チャンバ19を
設け、その中に第２の評価用ウエハ22を置くものであ
る。
【００２６】こゝで、試験チャンバ19の構成として、内
部に採り入れた空気は第１のバルブ23を備えた排気ダク
ト24で外部に逃がすよう構成されている。また、第２の
フィルタ21を介して存在する給気チャンバ25と評価空気
チャンバ26との気圧差を測定する第１の差圧計と評価空
気チャンバ26と外気との気圧差を測定する第２の差圧計
が設けてある。
部に採り入れた空気は第１のバルブ23を備えた排気ダク
ト24で外部に逃がすよう構成されている。また、第２の
フィルタ21を介して存在する給気チャンバ25と評価空気
チャンバ26との気圧差を測定する第１の差圧計と評価空
気チャンバ26と外気との気圧差を測定する第２の差圧計
が設けてある。
【００２７】そして、排気ダクト24の第１のバルブ23を
調節してクリーンルームと同様な気圧差に保つことによ
り精度の高い比較を行うことができる。 実施例２：図２は図１に示した試験チャンバの別の実施
例の斜視図であり、この特徴は試験用チャンバ30におい
て、流入してくる大気の圧力を第２のバルブ31と排気シ
ャッタ32により調節してクリーンルームと同じ流量に保
っていることである。
調節してクリーンルームと同様な気圧差に保つことによ
り精度の高い比較を行うことができる。 実施例２：図２は図１に示した試験チャンバの別の実施
例の斜視図であり、この特徴は試験用チャンバ30におい
て、流入してくる大気の圧力を第２のバルブ31と排気シ
ャッタ32により調節してクリーンルームと同じ流量に保
っていることである。
【００２８】また、図３は更に構造を簡易化したもの
で、ビニールシートなどからなる袋状チャンバ33の中に
第２の評価用ウエハ22を置いたもので、流量は第２のフ
ィルタ21の手前に設けた風量シャッタ34により調節して
いる。
で、ビニールシートなどからなる袋状チャンバ33の中に
第２の評価用ウエハ22を置いたもので、流量は第２のフ
ィルタ21の手前に設けた風量シャッタ34により調節して
いる。
【００２９】このような装置を付加して内部に置いた第
２の評価用ウエハの汚染度を知ることにより外気による
化学的な汚染度を評価することができる。
２の評価用ウエハの汚染度を知ることにより外気による
化学的な汚染度を評価することができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明に係る環境評価装置を使用して外
気中に含まれる化学的な汚染度とクリーンルーム内の汚
染度を知ることにより、クリーンエア供給装置内で生ず
る化学的汚染度を明らかにすることができ、清浄化のた
めの対策をこうじることができる。
気中に含まれる化学的な汚染度とクリーンルーム内の汚
染度を知ることにより、クリーンエア供給装置内で生ず
る化学的汚染度を明らかにすることができ、清浄化のた
めの対策をこうじることができる。
【図１】本発明に係るクリーンエア供給装置の構成を示
す模式図である。
す模式図である。
【図２】試験チャンバの構成を示す斜視図である。
【図３】試験チャンバの別の構成を示す斜視図である。
【図４】従来のクリーンエア供給装置の構成を示す模式
図である。
図である。
１ 第１のフアン ２ 外調機 ８ 空調機 ９ 第２のファン 12 第１のフィルタ 13 クリーンルーム 16 第１の評価用ウエハ 19，30 試験チャンバ 21 第２のフィルタ 22 第２の評価用ウエハ
Claims (1)
- 【請求項１】 第１のフアン（１）により外気より導入
した空気を、外調機（２）により大半の塵埃を除去し、
空調機（８）により給気室(11)に噴出させた後、ガラス
濾材よりなる第１のフィルタ(12)を通してクリーンルー
ム(13)に供給し、次に該空気を再び前記空調機（８）に
導入して還流せしめつゝ、該クリーンルーム(13)内に第
１の評価用半導体基板(16)を置き、該基板(16)の汚染度
よりクリーンルーム(13)内の環境評価を行うと共に、前
記第１のファン（１）により導入した空気を直接に第２
のフィルタ(21)を通して評価空気チャンバ(26)に導き、
該チャンバ(26)内に置いた第２の評価用半導体基板(22)
の汚染度より外気の化学的な汚染度を測定することを特
徴とする半導体製造環境の評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3079452A JP2586754B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 半導体製造環境の評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3079452A JP2586754B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 半導体製造環境の評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04314348A JPH04314348A (ja) | 1992-11-05 |
| JP2586754B2 true JP2586754B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=13690273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3079452A Expired - Lifetime JP2586754B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 半導体製造環境の評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586754B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004239690A (ja) * | 2003-02-04 | 2004-08-26 | Takenaka Komuten Co Ltd | 化学物質放散量測定用の実験装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4566032B2 (ja) * | 2005-03-09 | 2010-10-20 | 株式会社リコー | 測定装置 |
| US10217621B2 (en) * | 2017-07-18 | 2019-02-26 | Applied Materials Israel Ltd. | Cleanliness monitor and a method for monitoring a cleanliness of a vacuum chamber |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP3079452A patent/JP2586754B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004239690A (ja) * | 2003-02-04 | 2004-08-26 | Takenaka Komuten Co Ltd | 化学物質放散量測定用の実験装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04314348A (ja) | 1992-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961015 |