JP2985463B2 - 半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造装置
の改良及び半導体基板のロードロック室への搬入・搬出
方法及びプロセスチャンバとロードロック室の間の搬入
・搬出方法を改良した半導体装置の製造方法に関するも
のである。

【０００２】近年の半導体装置の微細化に伴い 0.1μm
程度の小さなパーティクルでも半導体基板に付着する
と、製品の歩留に大きな影響を与えるようになってい
る。特に室内圧が真空のプロセスチャンバを有するドラ
イエッチャー等においてはプロセスの安定化及びパーテ
ィクルの減少のために、大気中から直接プロセスチャン
バ内に半導体基板を搬入・搬出しないで、スリットバル
ブを介してプロセスチャンバと接続されているロードロ
ック室を用いて半導体基板の搬入・搬出を行っている
が、ロードロック室を用いる半導体基板の搬入・搬出に
おいても半導体基板へのパーティクルの付着による障害
が問題になっている。

【０００３】以上のような状況から、半導体基板のロー
ドロック室への搬入・搬出及びプロセスチャンバとロー
ドロック室との間の搬入・搬出の際にパーティクルが半
導体基板に付着する障害を防止することが可能な半導体
装置の製造装置及び半導体装置の製造方法が要望されて
いる。

【０００４】

【従来の技術】従来の半導体装置の製造装置及び半導体
装置の製造方法を図２により詳細に説明する。

【０００５】図２は従来の半導体装置の製造装置を示す
図である。従来の半導体装置の製造装置、例えばドライ
エッチャーにおいては、図２に示すようにスリットバル
ブ13を介してプロセスチャンバ11はロードロック室12と
接続されており、プロセスチャンバ11には室内圧を真空
にする真空排気ライン11aが設けられている。ロードロ
ック室12にはゆるやかな排気と急速な排気と切り換え可
能な真空排気ライン15と、ゆるやかなパージと急速なパ
ージと切り換え可能なパージライン16が設けられてい
る。

【０００６】このような半導体装置の製造装置を用い、
ゲートバルブ14を通して半導体基板９を大気中からロー
ドロック室12内へ搬入、更にロードロック室12からプロ
セスチャンバ11内へ搬入する場合について説明する。

【０００７】まず室内圧が真空のロードロック室12内に
ゆるやかなパージライン16を用いて窒素を流入させ、室
内圧が数百Torrになれば急速なパージライン16に切り換
えて大量の窒素を流入させ、室内圧が大気圧よりやや高
い状態になれば窒素の流入を停止する。

【０００８】つぎにゲートバルブ14を開けて半導体基板
９を搬入してゲートバルブ14を閉じた後、真空排気ライ
ン15によりゆるやかな排気を行い、室内圧が10Torr程度
になれば真空排気ライン15により急速な排気を行い、所
定の室内圧に到達すれば真空排気を停止する。

【０００９】ついでスリットバルブ13を開けて半導体基
板９をロードロック室12からプロセスチャンバ11内に搬
入した後、スリットバルブ13を閉じる。その後真空排気
ライン11a により室内圧が所定の室内圧になるまで真空
排気を行う。

【００１０】次にこのような半導体装置の製造装置を用
い、スリットバルブ13を通して半導体基板９をプロセス
チャンバ11からロードロック室12内へ搬出し、更にロー
ドロック室12から大気中へ搬出する場合について説明す
る。

【００１１】まずスリットバルブ13を開けて室内圧が所
定の真空圧のプロセスチャンバ11内から半導体基板９
を、室内圧が所定の真空圧のロードロック室12内に搬出
してスリットバルブ13を閉じる。

【００１２】ゆるやかなパージライン16を用いてロード
ロック室12内に窒素を流入させ、室内圧が数百Torrにな
れば急速なパージライン16に切り換えて大量の窒素を流
入させ、室内圧が大気圧よりやや高い状態になれば窒素
の流入を停止する。

【００１３】つぎにゲートバルブ14を開けて半導体基板
９を大気中へ搬出した後、つぎに処理する半導体基板９
があればロードロック室12内に搬入し、上記の方法で半
導体基板９をプロセスチャンバ11内に搬入する。

【００１４】搬入する半導体基板９がなければゲートバ
ルブ14を閉じて真空排気ライン15により真空引きを行い
ロードロック室12を待機状態にする。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の半
導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法において
は、半導体基板をゲートバルブを通してロードロック室
内に搬入・搬出する場合にゲートバルブを開けると、ロ
ードロック室の室内圧を大気圧よりやや高めにしている
のでロードロック室内の気体が大気中に流出するが、こ
の気流に乗ってロードロック室内のパーティクルが舞い
上がり半導体基板に付着する障害が発生するという問題
点があり、プロセスチャンバから処理済の半導体基板を
ロードロック室内に搬出する場合にスリットバルブを開
けると、プロセスチャンバの雰囲気がロードロック室内
に半導体基板とともに流入し、ロードロック室に室外の
空気が流入した場合にはロードロック室の側壁に付着し
て堆積するので、この堆積物が側壁から剥離してパーテ
ィクルとなり半導体基板に付着する障害が発生するとい
う問題点があった。

【００１６】本発明は以上のような状況から、半導体基
板の搬入・搬出に伴い発生する半導体基板の表面へのパ
ーティクルの付着を防止することが可能となる半導体装
置の製造装置及び半導体装置の製造方法の提供を目的と
したものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造装置は、スリットバルブを介してプロセスチャンバと
ロードロック室が接続されており、該ロードロック室に
半導体基板を出し入れするのに用いるゲートバルブを備
えた半導体製造装置において、 前記ロードロック室は、
真空排気ラインと、パージラインと、該ロードロック室
の周囲と通じさせる大気開放ラインと、室内圧を前記ロ
ードロック室の周囲あるいはプロセスチャンバよりも陽
圧にする逆拡散防止パージラインとを有するように構成
する。

【００１８】本発明の半導体装置の製造方法は、半導体
基板を大気中とロードロック室の間で搬入・搬出する場
合には、この逆拡散防止パージラインを開いてこのロー
ドロック室の室内圧を大気圧よりも高くした後、この大
気開放ラインを開いてこのロードロック室の室内圧を大
気圧にして、このゲートバルブを開いてこの半導体基板
をこのロードロック室内に搬入・搬出するように構成
し、半導体基板をプロセスチャンバとロードロック室の
間で搬入・搬出する場合には、この真空排気ラインを開
いてこのロードロック室の室内圧を排気した後、この逆
拡散防止パージラインを開いてこのロードロック室の室
内圧をこのプロセスチャンバの室内圧よりも高くして、
このスリットバルブを通してこの半導体基板をこのプロ
セスチャンバとこのロードロック室との間で搬入・搬出
するように構成する。

【００１９】

【作用】即ち本発明においては、半導体基板を大気中と
ロードロック室の間で搬入・搬出する場合には、この大
気開放ラインを開いてこのロードロック室の室内圧を大
気圧にして、このゲートバルブを開いてこの半導体基板
をこのロードロック室内に搬入・搬出するので、ロード
ロック室内圧と外気の大気圧とが等しくなり、気体の移
動がなくなり、したがってロードロック室内にパーティ
クルがあっても舞い上がることがなくなる。

【００２０】また、半導体基板をプロセスチャンバとロ
ードロック室の間で搬入・搬出する場合には、逆拡散防
止パージラインを開いてロードロック室の室内圧をこの
プロセスチャンバの室内圧よりも高くして、スリットバ
ルブを通してこの半導体基板をプロセスチャンバとロー
ドロック室との間で搬入・搬出するのでプロセスチャン
バの雰囲気がロードロック室内に半導体基板とともに流
入することがなくなり、したがってロードロック室の側
壁に堆積物が付着し、側壁から堆積物が剥離してパーテ
ィクルとなり半導体基板に付着するという障害の発生を
防止することが可能となる。

【００２１】

【実施例】以下図１により本発明の一実施例について詳
細に説明する。図１は本発明による一実施例の半導体装
置の製造装置を示す図である。

【００２２】図１に示すように本発明の一実施例の半導
体装置の製造装置は、基本構成は従来と同じで、スリッ
トバルブ３を介してプロセスチャンバ１はロードロック
室２と接続されており、プロセスチャンバ１には室内圧
を真空にする真空排気ライン1aが設けられている。ロー
ドロック室２にはゆるやかな排気と急速な排気と切り換
え可能な真空排気ライン５と、ゆるやかなパージと急速
なパージと切り換え可能なパージライン６が設けられて
いる。

【００２３】本発明の一実施例の半導体装置の製造装置
のロードロック室２には、更にロードロック室２の室内
圧を外気圧と等しくする大気開放ライン７と、ロードロ
ック室２の室内圧を外気圧よりも高くすることが可能な
逆拡散防止パージライン８とが設けられている。

【００２４】このような半導体装置の製造装置を用い、
ゲートバルブ４を通して半導体基板９を大気中とロード
ロック室２との間を搬入・搬出する場合について説明す
る。まず室内圧が真空のロードロック室２内にゆるやか
なパージライン６を用いて窒素を流入させ、室内圧が数
百Torrになれば急速なパージライン６に切り換えて大量
の窒素を流入させ、室内圧が大気圧よりやや高い状態に
なれば窒素の流入を停止する。ここで大気開放ライン７
を開けてロードロック室２の室内圧を大気圧にする。

【００２５】つぎにゲートバルブ４を開けて半導体基板
９を搬入してゲートバルブ４を閉じた後、真空排気ライ
ン５によりゆるやかな排気を行い、室内圧が10Torr程度
になれば真空排気ライン５により急速な排気を行い、所
定の室内圧に到達すれば真空排気を停止する。

【００２６】半導体基板９をロードロック室２内に搬入
・搬出する前に、このようにロードロック室２の室内圧
を大気圧と等しくしておくので、ゲートバルブ４を開け
た場合においても気流が発生せず、したがってロードロ
ック室２内のパーティクルが舞い上がるのを防止するこ
とが可能となる。

【００２７】次にこのような半導体装置の製造装置を用
い、スリットバルブ13を通して半導体基板９をプロセス
チャンバ１とロードロック室２との間を搬入・搬出する
場合について説明する。

【００２８】まずロードロック室２の逆拡散防止パージ
ライン８を開けて図示しないマスフローメータにより制
御された100〜200SCCMの窒素を流入させてロードロック
室２の室内圧を陽圧にしておき、スリットバルブ３を開
けて室内圧が所定の真空圧のプロセスチャンバ１内から
半導体基板９をロードロック室２内に搬出してスリット
バルブ３を閉じる。

【００２９】半導体基板９をプロセスチャンバ１とロー
ドロック室２との間を搬入・搬出する前に、このように
ロードロック室２の室内圧をプロセスチャンバ１の室内
圧よりも高くしておくので、プロセスチャンバ１の雰囲
気がロードロック室２内に流入しなくなり、したがって
ロードロック室２の側壁に堆積物が付着しなくなり、こ
の堆積物が剥離してパーティクルとなり半導体基板９の
表面に付着するのを防止することが可能となる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば極めて簡単な構造の変更によりロードロック室
内のパーティクルの舞い上がり及びロードロック室の側
壁への堆積物の付着を防止することが可能となる利点が
あり、著しい経済的及び、信頼性向上の効果が期待でき
る半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法の提
供が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による一実施例の半導体装置の製造装
置を示す図、

【図２】 従来の半導体装置の製造装置を示す図、

【符号の説明】

１はプロセスチャンバ、 ２はロードロック室、 ３はスリットバルブ、 ４はゲートバルブ、 ５は真空排気ライン、 ６はパージライン、 ７は大気開放ライン、 ８は逆拡散防止パージライン、 ９は半導体基板、

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スリットバルブを介してプロセスチャン
   バとロードロック室が接続されており、該ロードロック
   室に半導体基板を出し入れするのに用いるゲートバルブ
   を備えた半導体製造装置において、 前記ロードロック室は、真空排気ラインと、パージライ
   ンと、該ロードロック室の周囲と通じさせる大気開放ラ
   インと、室内圧を前記ロードロック室の周囲あるいはプ
   ロセスチャンバよりも陽圧にする逆拡散防止パージライ
   ンとを有する ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
2. 【請求項２】 前記ゲートバルブを通して前記半導体基
   板を前記ロードロック室内に搬入・搬出するに際して、 前記逆拡散防止パージラインを開いて前記ロードロック
   室の室内圧を大気圧よりも高くした後、前記大気開放ラ
   インを開き、次いで前記ゲートバルブを開いて前記半導
   体基板を前記ロードロック室内に搬入・搬出することを
   特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】 前記スリットバルブを通して前記半導体
   基板を前記プロセスチャンバと前記ロードロック室との
   間で搬入・搬出するに際して、 前記真空排気ラインを開いて前記ロードロック室の室内
   圧を排気した後、前記逆拡散防止パージラインを開いて
   前記ロードロック室の室内圧を前記プロセスチャンバの
   室内圧よりも高くし、次いで前記スリットバルブを開い
   て前記半導体基板を前記プロセスチャンバと前記ロード
   ロック室との間で搬入・搬出することを特徴とする半導
   体装置の製造方法。