JP3856397B2 - 半導体製造装置のウェーハ処理方法及び半導体製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は半導体製造装置の１つである減圧ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置に於ける、特に反応室内の汚染を防止する方法、及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１に於いて、縦型ＣＶＤ装置について説明する。
【０００３】
図示しないヒータの内部に外部反応管１が設けられ、該外部反応管１の内部にには上端が開放された内部反応管２が同心状に配設され、前記外部反応管１、内部反応管２は炉口フランジ３上に立設され、前記外部反応管１と炉口フランジ３間はＯリング４によりシールされている。前記炉口フランジ３の下端はシールキャップ５により気密に閉塞され、該シールキャップ５にボート６が立設される。該ボート６には処理されるウェーハ７が水平姿勢で多段に装填される。
【０００４】
前記炉口フランジ３の前記内部反応管２下方の位置にガス導入ノズル８が連通され、又前記外部反応管１と内部反応管２との間に形成される円筒状の空間下端に連通する様、排気管９が前記炉口フランジ３に接続されている。
【０００５】
前記排気管９には主排気弁１０が設けられ、該主排気弁１０の上流下流に接続され該主排気弁１０をバイパスする副排気管１１が設けられ、該副排気管１１には上流側より流量制御弁１２、副排気弁１３が設けられている。
【０００６】
図示しないボートエレベータにより前記シールキャップ５を介して前記ボート６を下降させ、該ボート６にウェーハ７を装填し、前記ボートエレベータによりボート６を前記内部反応管２内に装入する。前記シールキャップ５が炉口フランジ３下端を完全に密閉した後、前記主排気弁１０を介して外部反応管１内（反応室内）を排気する。
【０００７】
前記ガス導入ノズル８から反応ガスを導入し、内部反応管２内を５００℃以上の一定温度に加熱し、前記ウェーハ７表面に成膜する。成膜完了後前記ガス導入ノズル８から不活性ガスを導入し、前記外部反応管１内を不活性ガスに置換して常圧に復帰させ、前記ボート６を下降させ、該ボート６からウェーハ７を払出す。尚、前記ボート６の装入引出し時には、前記主排気弁１０、副排気弁１３は閉じてある。
【０００８】
前記外部反応管１内の真空引き方法としては、最初に主排気弁１０を閉じた状態で副排気弁１３を開き、副排気管１１を経て吸引排気して減圧し、次に外部反応管１内が１０torr又は１３３０pa以下となると、前記副排気弁１３を閉じて前記主排気弁１０を開き、外部反応管１内を所定の到達真空度付近迄排気減圧する。
【０００９】
尚、前記排気過程で最初副排気管１１で排気するのは、徐々に減圧して外部反応管１内のボート６、ウェーハ７のズレ、振動発生を防止する為である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものでは、前記シールキャップ５が下降し、前記炉口フランジ３が開放されている時は、炉口フランジ３の周囲より室温近い外気が高温の反応室内に入込み、反応室から排気管９に掛けて乱流が生じる。
【００１１】
この為、排気管９の連通箇所近傍の不純物を含んだ気相が反応室内に逆流し、不純物及びパーティクルがウェーハ表面に付着し、製品の歩留まりを低下させる。
【００１２】
本発明は斯かる実情に鑑み、ウェーハ上へのパーティクルの付着を解決し、製品の歩留まりを向上させようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、反応室に連通する主排気管を用いて前記反応室内を排気して該反応室内のウェーハを成膜処理した後、前記反応室内を不活性ガスに置換して常圧とし、前記反応室が開放されている状態で、該反応室内に不活性ガスを供給すると共に前記主排気管の主排気弁を閉じ前記主排気管に設けられた副排気管を通して前記反応室内のガスを、排気流量が１０ｌ／ｍｉｎ〜３０ｌ／ｍｉｎ未満で排気する半導体製造装置のウェーハ処理方法に係り、又前記不活性ガスを供給する供給量が排気ラインにより排気する排気量よりも多い半導体製造装置のウェーハ処理方法に係るものである。
又本発明は、反応室に連通され該反応室内を排気する主排気管と、該主排気管に設けられた副排気管と、該副排気管に設けられた流量制御弁と、前記反応室内に反応ガスを導入するガス導入ノズルとを具備し、前記主排気管を用いて前記反応室内を排気して該反応室内のウェーハを成膜処理した後、前記ガス導入ノズルより不活性ガスを供給して前記反応室内を不活性ガスに置換して常圧とし、前記反応室が開放されている状態で、前記ガス導入ノズルより不活性ガスを供給しつつ、前記主排気管の主排気弁を閉じ前記主排気管に設けられた副排気管を通して前記流量制御弁により前記反応室内のガスを排気流量が１０ｌ／ｍｉｎ〜３０ｌ／ｍｉｎ未満で排気する様構成した半導体製造装置に係るものである。
【００１４】
【作用】
反応室開放時にガス導入側から排気側に向かって気流を形成し、排気側からの逆拡散、開口部からの外気の流入を抑止する。
【００１５】
【実施例】
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を説明する。
【００１６】
先ず、図１で示した縦型ＣＶＤ装置に本発明を実施した例を説明する。
【００１７】
ウェーハ７の処理が完了し、ガス導入ノズル８より不活性ガス例えば窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスを導入し、ガス置換を行い、外部反応管１内を常圧とする。
【００１８】
シールキャップ５を降下させ、炉口フランジ３下端を開口する。前記ガス導入ノズル８より不活性ガスを流し続け、前記主排気弁１０を閉じ、前記副排気弁１３を開き、前記副排気管１１を通して外部反応管１内のガスを少しずつ排気する。この時の排気流量は前記流量制御弁１２により制御する。
【００１９】
前記導入する不活性ガスの流量は、好ましくは５〜２０l/min 、前記流量制御弁１２の排気流量は、好ましくは１０〜２０l/min 程度とする。又、排気流量を３０l/min 以上とすることも可能であるが、この場合排気管が排気ガスの廃熱の為高温となる可能性があるので、高温となる条件では排気管に冷却機構を設ける。
【００２０】
又、上記した不活性ガス導入流量は、経済的な好適値を示したものであり、排気流量に対して多い分には差支えない。
【００２１】
前記ガス導入ノズル８から不活性ガスを導入しつつ、前記副排気管１１から排気することで外部反応管１側から排気管９側に気流が形成され、排気側からの逆拡散が抑止され、又前記炉口フランジ３からの外気の巻込みを抑止でき内部反応管２内の汚染が防止される。
【００２２】
尚、前記流量制御弁１２は手動の流量調整弁でも、自動圧力制御器例えばＡＰＣバルブ、自動流量制御器例えばマスフローコントローラ等であってもよい。
【００２３】
表１に於いて、排気流量を変化させた場合の反応室下部に位置するウェーハ７へ付着するパーティクルの数の変化を示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
図２は他の実施例を示すものであり、図１で示したものに更に第２副排気管１４を設けたものである。図２中に於いて、図１中で示したものと同一のものには同符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
副排気管１１とは別に主排気弁１０の上流下流に接続され、該主排気弁１０をバイパスする第２副排気管１４が設けられ、該第２副排気管１４には上流側より手動の流量調整弁１５、開閉弁１６が設けられている。前記流量調整弁１５は開度を予め設定し、固定とする。
【００２７】
該実施例に於いて、外部反応管１（反応室）が閉塞され、内部を真空引きする時には副排気管１１のラインでスロー排気を行い、反応室が開放されている状態で不活性ガスを導入する場合には、前記第２副排気管１４のラインで排気を行う。
【００２８】
本実施例に於いては、置換時の排気流量と、開放時の汚染防止時の排気流量をそれぞれ最適な値に設定できるので効果的であり、而も流量調整弁１５は手動式でよいので安価である。
【００２９】
尚、上記実施例では縦型ＣＶＤ装置について説明したが同様に横型装置についても実施できることは言う迄もない。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、反応室が開放された状態でのウェーハへの不純物の付着、パーティクルの付着がなくなり、更に表１で見られる様に０．１４μ以下のパーティクルについても付着を効果的に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る縦型ＣＶＤ装置の説明図である。
【図２】本実施例に係る縦型ＣＶＤ装置の説明図である。
【符号の説明】
１ 外部反応管
２ 内部反応管
５ シールキャップ
６ ボート
７ ウェーハ
８ ガス導入ノズル
９ 排気管
１０ 主排気弁
１１ 副排気管
１２ 流量制御弁
１３ 副排気弁
【産業上の利用分野】
本発明は半導体製造装置の１つである減圧ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置に於ける、特に反応室内の汚染を防止する方法、及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１に於いて、縦型ＣＶＤ装置について説明する。
【０００３】
図示しないヒータの内部に外部反応管１が設けられ、該外部反応管１の内部にには上端が開放された内部反応管２が同心状に配設され、前記外部反応管１、内部反応管２は炉口フランジ３上に立設され、前記外部反応管１と炉口フランジ３間はＯリング４によりシールされている。前記炉口フランジ３の下端はシールキャップ５により気密に閉塞され、該シールキャップ５にボート６が立設される。該ボート６には処理されるウェーハ７が水平姿勢で多段に装填される。
【０００４】
前記炉口フランジ３の前記内部反応管２下方の位置にガス導入ノズル８が連通され、又前記外部反応管１と内部反応管２との間に形成される円筒状の空間下端に連通する様、排気管９が前記炉口フランジ３に接続されている。
【０００５】
前記排気管９には主排気弁１０が設けられ、該主排気弁１０の上流下流に接続され該主排気弁１０をバイパスする副排気管１１が設けられ、該副排気管１１には上流側より流量制御弁１２、副排気弁１３が設けられている。
【０００６】
図示しないボートエレベータにより前記シールキャップ５を介して前記ボート６を下降させ、該ボート６にウェーハ７を装填し、前記ボートエレベータによりボート６を前記内部反応管２内に装入する。前記シールキャップ５が炉口フランジ３下端を完全に密閉した後、前記主排気弁１０を介して外部反応管１内（反応室内）を排気する。
【０００７】
前記ガス導入ノズル８から反応ガスを導入し、内部反応管２内を５００℃以上の一定温度に加熱し、前記ウェーハ７表面に成膜する。成膜完了後前記ガス導入ノズル８から不活性ガスを導入し、前記外部反応管１内を不活性ガスに置換して常圧に復帰させ、前記ボート６を下降させ、該ボート６からウェーハ７を払出す。尚、前記ボート６の装入引出し時には、前記主排気弁１０、副排気弁１３は閉じてある。
【０００８】
前記外部反応管１内の真空引き方法としては、最初に主排気弁１０を閉じた状態で副排気弁１３を開き、副排気管１１を経て吸引排気して減圧し、次に外部反応管１内が１０torr又は１３３０pa以下となると、前記副排気弁１３を閉じて前記主排気弁１０を開き、外部反応管１内を所定の到達真空度付近迄排気減圧する。
【０００９】
尚、前記排気過程で最初副排気管１１で排気するのは、徐々に減圧して外部反応管１内のボート６、ウェーハ７のズレ、振動発生を防止する為である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものでは、前記シールキャップ５が下降し、前記炉口フランジ３が開放されている時は、炉口フランジ３の周囲より室温近い外気が高温の反応室内に入込み、反応室から排気管９に掛けて乱流が生じる。
【００１１】
この為、排気管９の連通箇所近傍の不純物を含んだ気相が反応室内に逆流し、不純物及びパーティクルがウェーハ表面に付着し、製品の歩留まりを低下させる。
【００１２】
本発明は斯かる実情に鑑み、ウェーハ上へのパーティクルの付着を解決し、製品の歩留まりを向上させようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、反応室に連通する主排気管を用いて前記反応室内を排気して該反応室内のウェーハを成膜処理した後、前記反応室内を不活性ガスに置換して常圧とし、前記反応室が開放されている状態で、該反応室内に不活性ガスを供給すると共に前記主排気管の主排気弁を閉じ前記主排気管に設けられた副排気管を通して前記反応室内のガスを、排気流量が１０ｌ／ｍｉｎ〜３０ｌ／ｍｉｎ未満で排気する半導体製造装置のウェーハ処理方法に係り、又前記不活性ガスを供給する供給量が排気ラインにより排気する排気量よりも多い半導体製造装置のウェーハ処理方法に係るものである。
又本発明は、反応室に連通され該反応室内を排気する主排気管と、該主排気管に設けられた副排気管と、該副排気管に設けられた流量制御弁と、前記反応室内に反応ガスを導入するガス導入ノズルとを具備し、前記主排気管を用いて前記反応室内を排気して該反応室内のウェーハを成膜処理した後、前記ガス導入ノズルより不活性ガスを供給して前記反応室内を不活性ガスに置換して常圧とし、前記反応室が開放されている状態で、前記ガス導入ノズルより不活性ガスを供給しつつ、前記主排気管の主排気弁を閉じ前記主排気管に設けられた副排気管を通して前記流量制御弁により前記反応室内のガスを排気流量が１０ｌ／ｍｉｎ〜３０ｌ／ｍｉｎ未満で排気する様構成した半導体製造装置に係るものである。
【００１４】
【作用】
反応室開放時にガス導入側から排気側に向かって気流を形成し、排気側からの逆拡散、開口部からの外気の流入を抑止する。
【００１５】
【実施例】
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を説明する。
【００１６】
先ず、図１で示した縦型ＣＶＤ装置に本発明を実施した例を説明する。
【００１７】
ウェーハ７の処理が完了し、ガス導入ノズル８より不活性ガス例えば窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスを導入し、ガス置換を行い、外部反応管１内を常圧とする。
【００１８】
シールキャップ５を降下させ、炉口フランジ３下端を開口する。前記ガス導入ノズル８より不活性ガスを流し続け、前記主排気弁１０を閉じ、前記副排気弁１３を開き、前記副排気管１１を通して外部反応管１内のガスを少しずつ排気する。この時の排気流量は前記流量制御弁１２により制御する。
【００１９】
前記導入する不活性ガスの流量は、好ましくは５〜２０l/min 、前記流量制御弁１２の排気流量は、好ましくは１０〜２０l/min 程度とする。又、排気流量を３０l/min 以上とすることも可能であるが、この場合排気管が排気ガスの廃熱の為高温となる可能性があるので、高温となる条件では排気管に冷却機構を設ける。
【００２０】
又、上記した不活性ガス導入流量は、経済的な好適値を示したものであり、排気流量に対して多い分には差支えない。
【００２１】
前記ガス導入ノズル８から不活性ガスを導入しつつ、前記副排気管１１から排気することで外部反応管１側から排気管９側に気流が形成され、排気側からの逆拡散が抑止され、又前記炉口フランジ３からの外気の巻込みを抑止でき内部反応管２内の汚染が防止される。
【００２２】
尚、前記流量制御弁１２は手動の流量調整弁でも、自動圧力制御器例えばＡＰＣバルブ、自動流量制御器例えばマスフローコントローラ等であってもよい。
【００２３】
表１に於いて、排気流量を変化させた場合の反応室下部に位置するウェーハ７へ付着するパーティクルの数の変化を示す。
【００２４】
【表１】
図２は他の実施例を示すものであり、図１で示したものに更に第２副排気管１４を設けたものである。図２中に於いて、図１中で示したものと同一のものには同符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
副排気管１１とは別に主排気弁１０の上流下流に接続され、該主排気弁１０をバイパスする第２副排気管１４が設けられ、該第２副排気管１４には上流側より手動の流量調整弁１５、開閉弁１６が設けられている。前記流量調整弁１５は開度を予め設定し、固定とする。
【００２７】
該実施例に於いて、外部反応管１（反応室）が閉塞され、内部を真空引きする時には副排気管１１のラインでスロー排気を行い、反応室が開放されている状態で不活性ガスを導入する場合には、前記第２副排気管１４のラインで排気を行う。
【００２８】
本実施例に於いては、置換時の排気流量と、開放時の汚染防止時の排気流量をそれぞれ最適な値に設定できるので効果的であり、而も流量調整弁１５は手動式でよいので安価である。
【００２９】
尚、上記実施例では縦型ＣＶＤ装置について説明したが同様に横型装置についても実施できることは言う迄もない。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、反応室が開放された状態でのウェーハへの不純物の付着、パーティクルの付着がなくなり、更に表１で見られる様に０．１４μ以下のパーティクルについても付着を効果的に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る縦型ＣＶＤ装置の説明図である。
【図２】本実施例に係る縦型ＣＶＤ装置の説明図である。
【符号の説明】
１ 外部反応管
２ 内部反応管
５ シールキャップ
６ ボート
７ ウェーハ
８ ガス導入ノズル
９ 排気管
１０ 主排気弁
１１ 副排気管
１２ 流量制御弁
１３ 副排気弁
Claims (3)
- 反応室に連通する主排気管を用いて前記反応室内を排気して該反応室内のウェーハを成膜処理した後、前記反応室内を不活性ガスに置換して常圧とし、前記反応室が開放されている状態で、該反応室内に不活性ガスを供給すると共に前記主排気管の主排気弁を閉じ前記主排気管に設けられた副排気管を通して前記反応室内のガスを、排気流量が１０ｌ／ｍｉｎ〜３０ｌ／ｍｉｎ未満で排気することを特徴とする半導体製造装置のウェーハ処理方法。
- 前記不活性ガスを供給する供給量が排気ラインにより排気する排気量よりも多い請求項１の半導体製造装置のウェーハ処理方法。
- 反応室に連通され該反応室内を排気する主排気管と、該主排気管に設けられた副排気管と、該副排気管に設けられた流量制御弁と、前記反応室内に反応ガスを導入するガス導入ノズルとを具備し、前記主排気管を用いて前記反応室内を排気して該反応室内のウェーハを成膜処理した後、前記ガス導入ノズルより不活性ガスを供給して前記反応室内を不活性ガスに置換して常圧とし、前記反応室が開放されている状態で、前記ガス導入ノズルより不活性ガスを供給しつつ、前記主排気管の主排気弁を閉じ前記主排気管に設けられた副排気管を通して前記流量制御弁により前記反応室内のガスを排気流量が１０ｌ／ｍｉｎ〜３０ｌ／ｍｉｎ未満で排気する様構成したことを特徴とする半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18096894A JP3856397B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 半導体製造装置のウェーハ処理方法及び半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18096894A JP3856397B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 半導体製造装置のウェーハ処理方法及び半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0831743A JPH0831743A (ja) | 1996-02-02 |
| JP3856397B2 true JP3856397B2 (ja) | 2006-12-13 |
Family
ID=16092434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18096894A Expired - Lifetime JP3856397B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 半導体製造装置のウェーハ処理方法及び半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3856397B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP3270730B2 (ja) | 1997-03-21 | 2002-04-02 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置及び基板処理方法 |
| JP3670524B2 (ja) | 1998-09-11 | 2005-07-13 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法 |
| US6572924B1 (en) * | 1999-11-18 | 2003-06-03 | Asm America, Inc. | Exhaust system for vapor deposition reactor and method of using the same |
| US7494941B2 (en) | 2003-11-20 | 2009-02-24 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Manufacturing method of semiconductor device, and substrate processing apparatus |
| JP4675388B2 (ja) * | 2008-03-06 | 2011-04-20 | 東京エレクトロン株式会社 | 被処理体の処理装置 |
| CN114152322B (zh) * | 2021-12-06 | 2022-12-30 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种化学气相沉积液体源材料的监测装置 |
-
1994
- 1994-07-08 JP JP18096894A patent/JP3856397B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0831743A (ja) | 1996-02-02 |
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