JP2825172B2 - 減圧処理装置および減圧処理方法 - Google Patents
減圧処理装置および減圧処理方法Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、減圧処理装置および減
圧処理方法に関する。
圧処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば半導体デバイスの製造において
は、半導体ウエハの酸化・拡散処理、ＣＶＤ処理等が行
われる。特に、減圧ＣＶＤ処理においては、例えば加熱
された状態で窒素ガスでパージされた処理容器内を常圧
から減圧にするために、真空引きが行われるが、従来に
おいては、最初から大きな排気力で急激に排気すると処
理容器内のパーティクルが舞い上がり汚染の原因となる
ことから、真空引きを行うために、排気力の大きな主排
気系と、排気力の小さな副排気系とを設け、最初は、副
排気系により弱い排気力でゆっくりと排気し、その後、
主排気系により大きい排気力で急速に排気することが行
われている（実開昭６０−１２２３６０号公報、特開昭
６２−１５１５６２号公報参照）。
は、半導体ウエハの酸化・拡散処理、ＣＶＤ処理等が行
われる。特に、減圧ＣＶＤ処理においては、例えば加熱
された状態で窒素ガスでパージされた処理容器内を常圧
から減圧にするために、真空引きが行われるが、従来に
おいては、最初から大きな排気力で急激に排気すると処
理容器内のパーティクルが舞い上がり汚染の原因となる
ことから、真空引きを行うために、排気力の大きな主排
気系と、排気力の小さな副排気系とを設け、最初は、副
排気系により弱い排気力でゆっくりと排気し、その後、
主排気系により大きい排気力で急速に排気することが行
われている（実開昭６０−１２２３６０号公報、特開昭
６２−１５１５６２号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、処理容器内
を気密にシールするために、通常、Ｏリングが用いられ
るが、このＯリングは経時的な熱劣化等により弾性変形
が不十分となりやすい。このため、処理容器内を最初弱
い排気力で排気する際には、Ｏリングを押圧する力が不
足してＯリングをシール部分に十分に密着させることが
できず、Ｏリングの周囲にすき間が生じてしまう場合が
ある。このようにＯリングの周囲にすき間が生じた状態
で窒素ガスでパージされた処理容器内を弱い排気力で排
気すると、そのすき間から外部空気を巻き込み、処理容
器内に酸素ガスが進入するおそれがある。かりに処理容
器内に酸素ガスが存在する状態で、減圧ＣＶＤ処理を行
うと、シリコン半導体ウエハの表面に不要な自然酸化膜
が形成されてしまう問題が生ずる。
を気密にシールするために、通常、Ｏリングが用いられ
るが、このＯリングは経時的な熱劣化等により弾性変形
が不十分となりやすい。このため、処理容器内を最初弱
い排気力で排気する際には、Ｏリングを押圧する力が不
足してＯリングをシール部分に十分に密着させることが
できず、Ｏリングの周囲にすき間が生じてしまう場合が
ある。このようにＯリングの周囲にすき間が生じた状態
で窒素ガスでパージされた処理容器内を弱い排気力で排
気すると、そのすき間から外部空気を巻き込み、処理容
器内に酸素ガスが進入するおそれがある。かりに処理容
器内に酸素ガスが存在する状態で、減圧ＣＶＤ処理を行
うと、シリコン半導体ウエハの表面に不要な自然酸化膜
が形成されてしまう問題が生ずる。
【０００４】しかし、このような酸素ガスの巻込みが生
じていても、次に主排気系により大きな排気力で排気す
る際には、そのときのショックでＯリングが変形して周
囲のすき間が塞がれる場合がある。従って、主排気系に
より大きな排気力で排気している際に、処理容器内の圧
力を調べてリークの有無を検出しようとしても、このと
きはリークしていないため、「リークなし」の検出結果
となり、すでに副排気系により弱い排気力で排気してい
た際に生じていたリークについてはまったく検出するこ
とができない。すなわち、酸素ガスの巻き込みがあった
にもかかわらず、そのことを検出することができないた
め、減圧ＣＶＤ処理の前にはすでにシリコン半導体ウエ
ハの表面に自然酸化膜が生じており、この自然酸化膜の
上に減圧ＣＶＤ処理による成膜がなされていることがあ
った。そこで、本発明の目的は、従来の減圧処理装置で
は検出できなかった副排気系により弱い排気力で排気し
ていた際に生じていたリークを含めて、処理容器のリー
クの有無を確実に検出することができる減圧処理装置お
よび減圧処理方法を提供することにある。
じていても、次に主排気系により大きな排気力で排気す
る際には、そのときのショックでＯリングが変形して周
囲のすき間が塞がれる場合がある。従って、主排気系に
より大きな排気力で排気している際に、処理容器内の圧
力を調べてリークの有無を検出しようとしても、このと
きはリークしていないため、「リークなし」の検出結果
となり、すでに副排気系により弱い排気力で排気してい
た際に生じていたリークについてはまったく検出するこ
とができない。すなわち、酸素ガスの巻き込みがあった
にもかかわらず、そのことを検出することができないた
め、減圧ＣＶＤ処理の前にはすでにシリコン半導体ウエ
ハの表面に自然酸化膜が生じており、この自然酸化膜の
上に減圧ＣＶＤ処理による成膜がなされていることがあ
った。そこで、本発明の目的は、従来の減圧処理装置で
は検出できなかった副排気系により弱い排気力で排気し
ていた際に生じていたリークを含めて、処理容器のリー
クの有無を確実に検出することができる減圧処理装置お
よび減圧処理方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明の減圧処理装置は、減圧雰囲気において被処
理体を処理するための処理容器と、この処理容器に設け
られた、強い排気力の主排気系および弱い排気力の副排
気系と、当該副排気系に設けられた酸素ガス濃度センサ
ーまたはガス分析計とを有してなることを特徴とする。
め、本発明の減圧処理装置は、減圧雰囲気において被処
理体を処理するための処理容器と、この処理容器に設け
られた、強い排気力の主排気系および弱い排気力の副排
気系と、当該副排気系に設けられた酸素ガス濃度センサ
ーまたはガス分析計とを有してなることを特徴とする。
【０００６】また、本発明の減圧処理方法は、処理容器
内を減圧雰囲気として、被処理体を処理する減圧処理方
法において、 処理容器内を弱い排気力の副排気系により排気しな
がら、当該副排気系内の酸素ガス濃度を検出する工程
と、 前記の工程において、一定時間内に副排気系内の
酸素ガス濃度が所定値以下になった場合には、当該一定
時間が経過した後、処理容器内を強い排気力の主排気系
により排気する工程と、 前記の工程において、前記一定時間内に副排気系
内の酸素ガス濃度が前記所定値以下にならない場合に
は、以後の工程を中止する工程と、を含むことを特徴と
する。
内を減圧雰囲気として、被処理体を処理する減圧処理方
法において、 処理容器内を弱い排気力の副排気系により排気しな
がら、当該副排気系内の酸素ガス濃度を検出する工程
と、 前記の工程において、一定時間内に副排気系内の
酸素ガス濃度が所定値以下になった場合には、当該一定
時間が経過した後、処理容器内を強い排気力の主排気系
により排気する工程と、 前記の工程において、前記一定時間内に副排気系
内の酸素ガス濃度が前記所定値以下にならない場合に
は、以後の工程を中止する工程と、を含むことを特徴と
する。
【０００７】
【作用】本発明の減圧処理装置によれば、減圧雰囲気に
おいて被処理体を処理するための処理容器に、強い排気
力の主排気系および弱い排気力の副排気系が設けられて
いると共に、当該副排気系に酸素ガス濃度センサーまた
はガス分析計が設けられているため、副排気系により弱
い排気力で排気していた際に生じていたリークを含め、
処理容器にリークが生じていた場合には、これを確実に
検出することができる。
おいて被処理体を処理するための処理容器に、強い排気
力の主排気系および弱い排気力の副排気系が設けられて
いると共に、当該副排気系に酸素ガス濃度センサーまた
はガス分析計が設けられているため、副排気系により弱
い排気力で排気していた際に生じていたリークを含め、
処理容器にリークが生じていた場合には、これを確実に
検出することができる。
【０００８】本発明の減圧処理方法によれば、前記の
工程において、処理容器内を弱い排気力の副排気系によ
り排気しながら、当該副排気系内の酸素ガス濃度を検出
するので、副排気系により弱い排気力で排気していた際
に生じていたリークを含め、処理容器にリークが生じて
いた場合には、これを確実に検出することができる。
工程において、処理容器内を弱い排気力の副排気系によ
り排気しながら、当該副排気系内の酸素ガス濃度を検出
するので、副排気系により弱い排気力で排気していた際
に生じていたリークを含め、処理容器にリークが生じて
いた場合には、これを確実に検出することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。なお、以
下の実施例は、本発明を減圧ＣＶＤ処理に適用した場合
であるが、本発明はその他の減圧処理にも適用すること
ができる。
下の実施例は、本発明を減圧ＣＶＤ処理に適用した場合
であるが、本発明はその他の減圧処理にも適用すること
ができる。
【００１０】〔実施例１〕図１は本実施例で用いる減圧
ＣＶＤ処理装置の概略を示し、１は処理容器、１１は内
管、１２は間隙、１３はシリコン半導体ウエハ（以下
「ウエハ」という）、１４はウエハホルダー、２は主排
気路、３０は第１の副排気路、３５は第２の副排気路、
５は真空ポンプ、６はガス排気管、７１，７２はガス導
入管、８１はマニホールド、８２は蓋部材、８３，８４
はＯリングである。
ＣＶＤ処理装置の概略を示し、１は処理容器、１１は内
管、１２は間隙、１３はシリコン半導体ウエハ（以下
「ウエハ」という）、１４はウエハホルダー、２は主排
気路、３０は第１の副排気路、３５は第２の副排気路、
５は真空ポンプ、６はガス排気管、７１，７２はガス導
入管、８１はマニホールド、８２は蓋部材、８３，８４
はＯリングである。
【００１１】そして、処理容器１に設けられたガス排気
管６に連通する主排気路２にはメインバルブ２１が介挿
されており、これらと真空ポンプ５とにより、強い排気
力の主排気系が構成されている。また、第１の副排気路
３０および第２の副排気路３５は、いずれも主排気路２
と並列に接続されており、第１の副排気路３０には、第
１サブバルブ３Ａおよび酸素ガス濃度センサー４が介挿
されており、第２の副排気路３５には、第２のサブバル
ブ３Ｂが介挿されており、これらと真空ポンプ５とによ
り、弱い排気力の副排気系が構成されている。
管６に連通する主排気路２にはメインバルブ２１が介挿
されており、これらと真空ポンプ５とにより、強い排気
力の主排気系が構成されている。また、第１の副排気路
３０および第２の副排気路３５は、いずれも主排気路２
と並列に接続されており、第１の副排気路３０には、第
１サブバルブ３Ａおよび酸素ガス濃度センサー４が介挿
されており、第２の副排気路３５には、第２のサブバル
ブ３Ｂが介挿されており、これらと真空ポンプ５とによ
り、弱い排気力の副排気系が構成されている。
【００１２】酸素ガス濃度センサー４としては、例えば
「東研ＴＢ−IIＣ」を用いることができる。Ｏリング８
３，８４としては、例えばフッ素ゴム「バイトン」（デ
ュポン社商品名）により構成することができる。第１サ
ブバルブ３Ａは、第２サブバルブ３Ｂと同様のサブバル
ブ３１と、これに直列に接続されたニードルバルブ３２
とにより構成され、ニードルバルブ３２を調整して第２
サブバルブ３Ｂよりも排気力を弱くしている。酸素ガス
濃度センサー４は、処理容器１内の反応生成物の付着を
防止する観点から、ニードルバルブ３２の下流側に配置
することが好ましい。酸素ガス濃度センサー４の下流側
には、処理容器１内の反応生成物が第１サブバルブ３Ａ
へ逆流しないように保護するため、さらに保護バルブ３
３を配置してもよい。
「東研ＴＢ−IIＣ」を用いることができる。Ｏリング８
３，８４としては、例えばフッ素ゴム「バイトン」（デ
ュポン社商品名）により構成することができる。第１サ
ブバルブ３Ａは、第２サブバルブ３Ｂと同様のサブバル
ブ３１と、これに直列に接続されたニードルバルブ３２
とにより構成され、ニードルバルブ３２を調整して第２
サブバルブ３Ｂよりも排気力を弱くしている。酸素ガス
濃度センサー４は、処理容器１内の反応生成物の付着を
防止する観点から、ニードルバルブ３２の下流側に配置
することが好ましい。酸素ガス濃度センサー４の下流側
には、処理容器１内の反応生成物が第１サブバルブ３Ａ
へ逆流しないように保護するため、さらに保護バルブ３
３を配置してもよい。
【００１３】本実施例では、図１の減圧ＣＶＤ処理装置
を用いて次のようにして減圧処理を行う。図２は、この
減圧処理における処理容器１内の圧力の経時的変化を示
す曲線図である。 工程 主排気路２のメインバルブ２１および第２の副排気路３
５の第２のサブバルブ３Ｂを閉じたまま、第１の副排気
路３０の第１サブバルブ３Ａを開いて処理容器１内を弱
い排気力で排気しながら、第１の副排気路３０内におけ
る酸素ガス濃度を酸素ガス濃度センサー４により検出す
る。これにより、処理容器１のリークの有無を検出する
ことができる。第１サブバルブ３Ａを開いている時間は
例えば約２分間であり、このときの処理容器１内の圧力
は、図２に示すように、例えば７６０Ｔｏｒｒから約５
００Ｔｏｒｒに低下し、リークがなければ処理容器１内
は予め窒素ガスでパージされていて酸素ガス濃度が下げ
られているため、第１の副排気路３０内における酸素ガ
ス濃度が、例えば０．３％から０．２％にまで低下す
る。第１の副排気路３０による排気力は、処理容器１内
においてパーティクルが舞い上がらないように弱いこと
が必要であるが、通常は、８〜１２リットル／ｍｉｎが
好ましい。このように、第１の副排気路３０内における
酸素ガス濃度を酸素ガス濃度センサー４により検出する
ことにより、弱い排気力で排気していた際に生じていた
処理容器１のリーク（従来の減圧処理装置では検出でき
なかったリーク）についても検出することができる。
を用いて次のようにして減圧処理を行う。図２は、この
減圧処理における処理容器１内の圧力の経時的変化を示
す曲線図である。 工程 主排気路２のメインバルブ２１および第２の副排気路３
５の第２のサブバルブ３Ｂを閉じたまま、第１の副排気
路３０の第１サブバルブ３Ａを開いて処理容器１内を弱
い排気力で排気しながら、第１の副排気路３０内におけ
る酸素ガス濃度を酸素ガス濃度センサー４により検出す
る。これにより、処理容器１のリークの有無を検出する
ことができる。第１サブバルブ３Ａを開いている時間は
例えば約２分間であり、このときの処理容器１内の圧力
は、図２に示すように、例えば７６０Ｔｏｒｒから約５
００Ｔｏｒｒに低下し、リークがなければ処理容器１内
は予め窒素ガスでパージされていて酸素ガス濃度が下げ
られているため、第１の副排気路３０内における酸素ガ
ス濃度が、例えば０．３％から０．２％にまで低下す
る。第１の副排気路３０による排気力は、処理容器１内
においてパーティクルが舞い上がらないように弱いこと
が必要であるが、通常は、８〜１２リットル／ｍｉｎが
好ましい。このように、第１の副排気路３０内における
酸素ガス濃度を酸素ガス濃度センサー４により検出する
ことにより、弱い排気力で排気していた際に生じていた
処理容器１のリーク（従来の減圧処理装置では検出でき
なかったリーク）についても検出することができる。
【００１４】工程 前記工程において、一定時間内に第１の副排気路３０
内の酸素ガス濃度が所定値以下になった場合には、第２
サブバルブ３Ｂを開いて、第２の副排気路３５により、
第１の副排気路３０よりは強く主排気路２よりは弱い排
気力で処理容器１内を排気する。すなわち、一定時間経
過した時点において第１の副排気路３０内の酸素ガス濃
度が前記所定値以下であれば、処理容器１のリークによ
る酸素ガスの巻込みは事実上生じていないと判断して、
処理容器１内の排気を迅速に行うためより強い排気力で
続行する。前記一定時間、すなわち第１サブバルブ３Ａ
を開いている時間は上記したように例えば約２分間、第
２サブバルブ３Ｂの開いている時間は例えば約２分間で
あり、このときの処理容器１内の圧力は例えば約５００
Ｔｏｒｒから約５Ｔｏｒｒに低下する。第２の副排気路
３５による排気力は、第１の副排気路３０よりも強く、
かつ、処理容器１内のパーティクルの舞い上がりを防止
できる程度に弱いことが必要であるが、通常は、４０〜
６０リットル／ｍｉｎが好ましい。
内の酸素ガス濃度が所定値以下になった場合には、第２
サブバルブ３Ｂを開いて、第２の副排気路３５により、
第１の副排気路３０よりは強く主排気路２よりは弱い排
気力で処理容器１内を排気する。すなわち、一定時間経
過した時点において第１の副排気路３０内の酸素ガス濃
度が前記所定値以下であれば、処理容器１のリークによ
る酸素ガスの巻込みは事実上生じていないと判断して、
処理容器１内の排気を迅速に行うためより強い排気力で
続行する。前記一定時間、すなわち第１サブバルブ３Ａ
を開いている時間は上記したように例えば約２分間、第
２サブバルブ３Ｂの開いている時間は例えば約２分間で
あり、このときの処理容器１内の圧力は例えば約５００
Ｔｏｒｒから約５Ｔｏｒｒに低下する。第２の副排気路
３５による排気力は、第１の副排気路３０よりも強く、
かつ、処理容器１内のパーティクルの舞い上がりを防止
できる程度に弱いことが必要であるが、通常は、４０〜
６０リットル／ｍｉｎが好ましい。
【００１５】第２の副排気路３５による排気が終了した
ら、次にメインバルブ２１を開いて、主排気路２によ
り、第２の副排気路３５よりはさらに強い排気力で処理
容器１内を排気する。主排気路２による排気力は、迅速
な排気を行うために強いことが望ましく、通常は、８０
００〜１２０００リットル／ｍｉｎが好ましい。処理容
器１内の圧力は、約１０分間で例えば約５Ｔｏｒｒから
１×１０-3Ｔｏｒｒ以下にまで低下する。以上のように
して処理容器１内の排気が終了したら、処理容器１内に
ガス導入管７１，７２からプロセスガスを導入し、減圧
ＣＶＤ処理に移行する。
ら、次にメインバルブ２１を開いて、主排気路２によ
り、第２の副排気路３５よりはさらに強い排気力で処理
容器１内を排気する。主排気路２による排気力は、迅速
な排気を行うために強いことが望ましく、通常は、８０
００〜１２０００リットル／ｍｉｎが好ましい。処理容
器１内の圧力は、約１０分間で例えば約５Ｔｏｒｒから
１×１０-3Ｔｏｒｒ以下にまで低下する。以上のように
して処理容器１内の排気が終了したら、処理容器１内に
ガス導入管７１，７２からプロセスガスを導入し、減圧
ＣＶＤ処理に移行する。
【００１６】工程 前記の工程において、前記一定時間内に第１の副排気
路３０内の酸素ガス濃度が所定値以下にならない場合に
は、以後の工程を中止する。すなわち、この場合は、リ
ークにより処理容器１内に酸素ガスが侵入したことにな
るので、シリコン半導体ウエハ１２の自然酸化膜の形成
を防止するため、以後の作業を中止し、処理容器１内を
再度窒素ガスでパージした後、リーク個所の修理等を行
う。
路３０内の酸素ガス濃度が所定値以下にならない場合に
は、以後の工程を中止する。すなわち、この場合は、リ
ークにより処理容器１内に酸素ガスが侵入したことにな
るので、シリコン半導体ウエハ１２の自然酸化膜の形成
を防止するため、以後の作業を中止し、処理容器１内を
再度窒素ガスでパージした後、リーク個所の修理等を行
う。
【００１７】次に、図１に示した減圧ＣＶＤ処理装置に
ついて説明する。処理容器１は、例えば高純度石英（Ｓ
ｉＯ2 ）等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞され、下
端に開口を有する円筒状の形態である。内管１１は、上
端および下端の両端に開口を有する円筒状の形態を有
し、処理容器１内に同心円状に配置されている。１２は
処理容器１と内管１１との間隙である。内管１１の上部
開口から上昇したガスは、内管１１と処理容器１との間
隙１２を通過してガス排気管６から排出されるようにな
っている。処理容器１および内管１１の下端開口には、
例えばステンレス等よりなるマニホールド８１が係合さ
れ、このマニホールド８１に処理容器１および内管１１
が保持されている。このマニホールド８１は基台（図示
省略）に固定される。処理容器１の下端部およびマニホ
ールド８１の上部開口端部には、それぞれ環状のフラン
ジが設けられ、これらのフランジ間にはＯリング８４が
配置され、両者の間が気密にシールされている。
ついて説明する。処理容器１は、例えば高純度石英（Ｓ
ｉＯ2 ）等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞され、下
端に開口を有する円筒状の形態である。内管１１は、上
端および下端の両端に開口を有する円筒状の形態を有
し、処理容器１内に同心円状に配置されている。１２は
処理容器１と内管１１との間隙である。内管１１の上部
開口から上昇したガスは、内管１１と処理容器１との間
隙１２を通過してガス排気管６から排出されるようにな
っている。処理容器１および内管１１の下端開口には、
例えばステンレス等よりなるマニホールド８１が係合さ
れ、このマニホールド８１に処理容器１および内管１１
が保持されている。このマニホールド８１は基台（図示
省略）に固定される。処理容器１の下端部およびマニホ
ールド８１の上部開口端部には、それぞれ環状のフラン
ジが設けられ、これらのフランジ間にはＯリング８４が
配置され、両者の間が気密にシールされている。
【００１８】マニホールド８１の下部には、上方の処理
領域に向けて屈曲された例えば石英からなる例えば２つ
のガス導入管７１，７２がシール部材（図示省略）を介
して貫通するよう設けられている。これらのガス導入管
７１，７２により、それぞれ例えばシラン（ＳｉＨ4 ）
ガスおよびホスフィン（ＰＨ3 ）ガスが処理容器１内に
供給されるようになっている。これらのガス導入管７
１，７２は、ガス供給源（図示省略）に接続されてい
る。
領域に向けて屈曲された例えば石英からなる例えば２つ
のガス導入管７１，７２がシール部材（図示省略）を介
して貫通するよう設けられている。これらのガス導入管
７１，７２により、それぞれ例えばシラン（ＳｉＨ4 ）
ガスおよびホスフィン（ＰＨ3 ）ガスが処理容器１内に
供給されるようになっている。これらのガス導入管７
１，７２は、ガス供給源（図示省略）に接続されてい
る。
【００１９】マニホールド８１の上部には、真空ポンプ
５に連結されたガス排気管６が接続されており、処理容
器１と内管１１との間隙１２を流下するガスを系外に排
出し、処理容器１内を所定の圧力の減圧雰囲気に設定し
得るようになっている。マニホールド８１の下端開口部
には、例えばステンレス等よりなる円盤状の蓋部材８２
がＯリング８３を介して気密シール可能に着脱自在に取
付けられている。
５に連結されたガス排気管６が接続されており、処理容
器１と内管１１との間隙１２を流下するガスを系外に排
出し、処理容器１内を所定の圧力の減圧雰囲気に設定し
得るようになっている。マニホールド８１の下端開口部
には、例えばステンレス等よりなる円盤状の蓋部材８２
がＯリング８３を介して気密シール可能に着脱自在に取
付けられている。
【００２０】図１に示した装置による減圧ＣＶＤ処理方
法の一例を説明すると、まず、移動機構（図示省略）に
よりウエハホルダー１４を下降させてアンロードにす
る。ウエハホルダー１４に複数枚のウエハ１３を保持す
る。次いで、処理容器１の外周をヒーター（図示省略）
により加熱しながら、処理容器１内の温度を例えば７０
０℃にする。ガス導入管７１に接続された図示しない窒
素ガス供給源より予め処理容器１内を窒素ガスでパージ
しておき、移動機構により、ウエハホルダー１４を上昇
させて処理容器１内にロードし、処理容器１の内部温度
を例えば７００℃に維持する。処理容器１内を所定の真
空状態まで排気した後、回転機構（図示省略）により、
ウエハホルダー１４を回転させながら、その上に保持さ
れたウエハ１３を一体的に回転する。
法の一例を説明すると、まず、移動機構（図示省略）に
よりウエハホルダー１４を下降させてアンロードにす
る。ウエハホルダー１４に複数枚のウエハ１３を保持す
る。次いで、処理容器１の外周をヒーター（図示省略）
により加熱しながら、処理容器１内の温度を例えば７０
０℃にする。ガス導入管７１に接続された図示しない窒
素ガス供給源より予め処理容器１内を窒素ガスでパージ
しておき、移動機構により、ウエハホルダー１４を上昇
させて処理容器１内にロードし、処理容器１の内部温度
を例えば７００℃に維持する。処理容器１内を所定の真
空状態まで排気した後、回転機構（図示省略）により、
ウエハホルダー１４を回転させながら、その上に保持さ
れたウエハ１３を一体的に回転する。
【００２１】同時に、一方のガス導入管７１から例えば
シラン（ＳｉＨ4 ）ガスを供給し、他方のガス導入管７
２から例えばホスフィン（ＰＨ3 ）ガスを供給する。供
給されたガスは、処理容器１内を上昇し、ウエハ１３の
上方から当該ウエハ１３に対して均等に供給される。減
圧ＣＶＤ処理中の処理容器１内は、排気管６を介して排
気され、０．１〜０．５Ｔｏｒｒの範囲内、例えば０．
５Ｔｏｒｒになるように図示しない排気制御装置により
圧力が制御され、所定時間減圧ＣＶＤ処理を行う。
シラン（ＳｉＨ4 ）ガスを供給し、他方のガス導入管７
２から例えばホスフィン（ＰＨ3 ）ガスを供給する。供
給されたガスは、処理容器１内を上昇し、ウエハ１３の
上方から当該ウエハ１３に対して均等に供給される。減
圧ＣＶＤ処理中の処理容器１内は、排気管６を介して排
気され、０．１〜０．５Ｔｏｒｒの範囲内、例えば０．
５Ｔｏｒｒになるように図示しない排気制御装置により
圧力が制御され、所定時間減圧ＣＶＤ処理を行う。
【００２２】このようにして減圧ＣＶＤ処理が終了する
と、次のウエハの減圧ＣＶＤ処理に移るべく、処理容器
１内のガスを窒素ガス（Ｎ2 ）等の不活性ガスで置換す
るとともに、内部圧力を常圧まで高め、その後、移動機
構によりウエハホルダー１４を下降させて、ウエハホル
ダー１４および処理済のウエハ１３を処理容器１から取
り出す。処理容器１からアンロードされたウエハホルダ
ー１４上の処理済のウエハ１３は、未処理のウエハと交
換され、再度前述と同様にして処理容器１内にロードさ
れ、減圧ＣＶＤ処理がなされる。
と、次のウエハの減圧ＣＶＤ処理に移るべく、処理容器
１内のガスを窒素ガス（Ｎ2 ）等の不活性ガスで置換す
るとともに、内部圧力を常圧まで高め、その後、移動機
構によりウエハホルダー１４を下降させて、ウエハホル
ダー１４および処理済のウエハ１３を処理容器１から取
り出す。処理容器１からアンロードされたウエハホルダ
ー１４上の処理済のウエハ１３は、未処理のウエハと交
換され、再度前述と同様にして処理容器１内にロードさ
れ、減圧ＣＶＤ処理がなされる。
【００２３】本実施例によれば、処理容器１に第１の副
排気路３０が設けられており、前記の工程において、
この第１の副排気路３０によって処理容器１内を弱い排
気力で排気しながら、第１の副排気路３０内における酸
素ガス濃度を酸素ガス濃度センサー４により検出するの
で、弱い排気力で排気していた際にリークが生じていた
場合には、前記酸素濃度が所期の低下傾向を示さないこ
とになり、これによりリークの発生を確実に検出するこ
とができる。そして、リークにより処理容器１内に酸素
ガスが巻込まれたことを検出したときには、その後の工
程を中止するので、ウエハ１３の表面に自然酸化膜が形
成されたままの状態で減圧ＣＶＤ処理を行うことはな
く、歩留りの向上を図ることができる。
排気路３０が設けられており、前記の工程において、
この第１の副排気路３０によって処理容器１内を弱い排
気力で排気しながら、第１の副排気路３０内における酸
素ガス濃度を酸素ガス濃度センサー４により検出するの
で、弱い排気力で排気していた際にリークが生じていた
場合には、前記酸素濃度が所期の低下傾向を示さないこ
とになり、これによりリークの発生を確実に検出するこ
とができる。そして、リークにより処理容器１内に酸素
ガスが巻込まれたことを検出したときには、その後の工
程を中止するので、ウエハ１３の表面に自然酸化膜が形
成されたままの状態で減圧ＣＶＤ処理を行うことはな
く、歩留りの向上を図ることができる。
【００２４】
【００２５】〔実施例２〕図３ に示すように、実施例１において、さらに、処理容
器１内の圧力を検出するための圧力センサー４１を付加
して、実施例１の工程の遂行期間中、処理容器１内の
圧力をも検出するようにしてもよい。ここに圧力センサ
ー４１としては、例えば「バラトロン」（米国ＭＫＳ社
商品名）を用いることができる。または酸素ガス濃度
センサーの代わりにガス分析計（質量分析計）を用いて
酸素ガス分圧を測定してもよい。この場合は、酸素ガス
の巻込みを確実に検出することができるうえ、酸素ガス
以外のガス、例えば窒素ガス等の巻込みをも確実に検出
することができる。
器１内の圧力を検出するための圧力センサー４１を付加
して、実施例１の工程の遂行期間中、処理容器１内の
圧力をも検出するようにしてもよい。ここに圧力センサ
ー４１としては、例えば「バラトロン」（米国ＭＫＳ社
商品名）を用いることができる。または酸素ガス濃度
センサーの代わりにガス分析計（質量分析計）を用いて
酸素ガス分圧を測定してもよい。この場合は、酸素ガス
の巻込みを確実に検出することができるうえ、酸素ガス
以外のガス、例えば窒素ガス等の巻込みをも確実に検出
することができる。
【００２６】〔実施例３〕図４ は本実施例で用いる減圧ＣＶＤ処理装置の概略を示
す。この装置は、メインバルブ２１を有する主排気路２
に並列となるよう、サブバルブ３１を有する副排気路３
を接続し、この副排気路３の配管に酸素ガス濃度センサ
ー４を設けた構成である。このように副排気系は１系統
でもよい。
す。この装置は、メインバルブ２１を有する主排気路２
に並列となるよう、サブバルブ３１を有する副排気路３
を接続し、この副排気路３の配管に酸素ガス濃度センサ
ー４を設けた構成である。このように副排気系は１系統
でもよい。
【００２７】本実施例では、図４の減圧ＣＶＤ処理装置
を用いて次のようにして減圧処理を行う。 工程 処理容器１内を、副排気路３により弱い排気力で排気し
ながら、当該副排気路３内における酸素ガス濃度を酸素
ガス濃度センサー４により検出する。これにより、処理
容器１のリークの有無を検出することができる。 工程 前記工程において、一定時間内に副排気路３内の酸素
ガス濃度が所定値以下になった場合には、メインバルブ
２１を開いて主排気路２により副排気路３よりは強い排
気力で処理容器１内を排気する。その後、減圧ＣＶＤ処
理に移行する。 工程 前記の工程において、一定時間内に副排気路３内の酸
素ガス濃度が所定値以下にならない場合には、処理容器
１内を窒素ガスでパージした後、以後の工程を中止す
る。
を用いて次のようにして減圧処理を行う。 工程 処理容器１内を、副排気路３により弱い排気力で排気し
ながら、当該副排気路３内における酸素ガス濃度を酸素
ガス濃度センサー４により検出する。これにより、処理
容器１のリークの有無を検出することができる。 工程 前記工程において、一定時間内に副排気路３内の酸素
ガス濃度が所定値以下になった場合には、メインバルブ
２１を開いて主排気路２により副排気路３よりは強い排
気力で処理容器１内を排気する。その後、減圧ＣＶＤ処
理に移行する。 工程 前記の工程において、一定時間内に副排気路３内の酸
素ガス濃度が所定値以下にならない場合には、処理容器
１内を窒素ガスでパージした後、以後の工程を中止す
る。
【００２８】以上の実施例１〜３において、副排気路は
主排気路に並列に接続されているが、本発明において
は、副排気路は主排気路と別個独立の構成としてもよ
い。また、排気路を設ける位置は特に限定されない。ま
た、減圧処理装置は、バッチ式に限られず、枚葉式であ
ってもよい。また一般に酸素ガス濃度センサーは、圧力
に応じて測定値が変化するものであるため、測定された
酸素濃度を、圧力毎の校正データに基づいて自動的に校
正できるようにすることが好ましい。
主排気路に並列に接続されているが、本発明において
は、副排気路は主排気路と別個独立の構成としてもよ
い。また、排気路を設ける位置は特に限定されない。ま
た、減圧処理装置は、バッチ式に限られず、枚葉式であ
ってもよい。また一般に酸素ガス濃度センサーは、圧力
に応じて測定値が変化するものであるため、測定された
酸素濃度を、圧力毎の校正データに基づいて自動的に校
正できるようにすることが好ましい。
【００２９】以上、本発明を実施例に基づいて説明した
が、本発明の減圧処理装置および減圧処理方法は、減圧
ＣＶＤ処理のほか、減圧して行う各種の処理、例えば真
空蒸着、スパッタリング、エピタキシャル成長、酸化・
拡散、ドーピング等の処理に適用することができる。
が、本発明の減圧処理装置および減圧処理方法は、減圧
ＣＶＤ処理のほか、減圧して行う各種の処理、例えば真
空蒸着、スパッタリング、エピタキシャル成長、酸化・
拡散、ドーピング等の処理に適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
処理容器のリークの有無を確実に検出することができ
る。
処理容器のリークの有無を確実に検出することができ
る。
【図１】実施例１に用いた減圧ＣＶＤ処理装置の概略を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】実施例１に係る減圧処理の一例における処理容
器内の圧力の経時的変化を示す曲線図である。
器内の圧力の経時的変化を示す曲線図である。
【図３】実施例２に用いた減圧ＣＶＤ処理装置の概略を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】実施例３に用いた減圧ＣＶＤ処理装置の概略を
示す断面図である。
示す断面図である。
【符号の説明】 １ 処理容器 １１ 内管 １２ 間隙 １３ 半導体
ウエハ １４ ウエハホルダー ２ 主排気
路 ２１ メインバルブ ３ 副排気
路 ３０ 第１の副排気路 ３５ 第２の
副排気路 ３Ａ 第１サブバルブ ３Ｂ 第２サ
ブバルブ ３１ サブバルブ ３２ ニード
ルバルブ ３３ 保護バルブ ４ 酸素ガ
ス濃度センサー ４１ 圧力センサー ５ 真空ポ
ンプ ６ ガス排気管 ７１ ガス導
入管 ７２ ガス導入管 ８１ マニホ
ールド ８２ 蓋部材 ８３ Ｏリン
グ ８４ Ｏリング
ウエハ １４ ウエハホルダー ２ 主排気
路 ２１ メインバルブ ３ 副排気
路 ３０ 第１の副排気路 ３５ 第２の
副排気路 ３Ａ 第１サブバルブ ３Ｂ 第２サ
ブバルブ ３１ サブバルブ ３２ ニード
ルバルブ ３３ 保護バルブ ４ 酸素ガ
ス濃度センサー ４１ 圧力センサー ５ 真空ポ
ンプ ６ ガス排気管 ７１ ガス導
入管 ７２ ガス導入管 ８１ マニホ
ールド ８２ 蓋部材 ８３ Ｏリン
グ ８４ Ｏリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−151633（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−151562（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−122360（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/205 C30B 25/14 H01L 21/31 G01N 1/00 G01N 30/72
Claims (2)
- 【請求項１】 減圧雰囲気において被処理体を処理する
ための処理容器と、この処理容器に設けられた、強い排
気力の主排気系および弱い排気力の副排気系と、当該副
排気系に設けられた酸素ガス濃度センサーまたはガス分
析計とを有してなることを特徴とする減圧処理装置。 - 【請求項２】 処理容器内を減圧雰囲気として、被処理
体を処理する減圧処理方法において、 処理容器内を弱い排気力の副排気系により排気しな
がら、当該副排気系内の酸素ガス濃度を検出する工程
と、 前記の工程において、一定時間内に副排気系内の
酸素ガス濃度が所定値以下になった場合には、当該一定
時間が経過した後、処理容器内を強い排気力の主排気系
により排気する工程と、 前記の工程において、前記一定時間内に副排気系
内の酸素ガス濃度が前記所定値以下にならない場合に
は、以後の工程を中止する工程と、 を含むことを特徴とする減圧処理方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4206249A JP2825172B2 (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 減圧処理装置および減圧処理方法 |
| US08/087,859 US5365772A (en) | 1992-07-10 | 1993-07-09 | Leak detection in a reduced pressure processing apparatus |
| KR1019930013002A KR100246115B1 (ko) | 1992-07-10 | 1993-07-10 | 감압처리장치 및 감압처리방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4206249A JP2825172B2 (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 減圧処理装置および減圧処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629229A JPH0629229A (ja) | 1994-02-04 |
| JP2825172B2 true JP2825172B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=16520210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4206249A Expired - Lifetime JP2825172B2 (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 減圧処理装置および減圧処理方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5365772A (ja) |
| JP (1) | JP2825172B2 (ja) |
| KR (1) | KR100246115B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5616208A (en) * | 1993-09-17 | 1997-04-01 | Tokyo Electron Limited | Vacuum processing apparatus, vacuum processing method, and method for cleaning the vacuum processing apparatus |
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| JP3402039B2 (ja) * | 1995-12-25 | 2003-04-28 | 信越半導体株式会社 | 単結晶製造装置 |
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| US5803107A (en) * | 1996-03-29 | 1998-09-08 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for pressure control in vacuum processors |
| US6142163A (en) * | 1996-03-29 | 2000-11-07 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for pressure control in vacuum processors |
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| KR100414303B1 (ko) * | 1996-12-03 | 2004-03-30 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체웨이퍼제조장비의가스오염불량방지장치 |
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