JP5457654B2 - 半導体装置の製造方法及び熱処理炉のクリーニング方法 - Google Patents
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Description
本発明の他の態様によれば、基板を熱処理する熱処理炉に、ハロゲン系ガスを供給するハロゲン系ガス供給ユニット、及びガスの有害成分を取り除く除害ユニットを取り付ける工程と、前記ハロゲン系ガス供給ユニットより前記熱処理炉内にハロゲン系ガスを供給し、前記熱処理炉内のガスを前記除害ユニットを介して排気して、前記熱処理炉内をクリーニングする工程と、前記クリーニング後に、前記熱処理炉より前記ハロゲン系ガス供給ユニット、及び前記除害ユニットを取り外す工程と、前記ハロゲン系ガス供給ユニット、及び前記除害ユニットを取り外した後、前記熱処理炉内で基板を熱処理する工程と、前記熱処理炉より取り外した前記ハロゲン系ガス供給ユニット、及び前記除害ユニットを、前記熱処理炉とは異なる他の熱処理炉に取り付ける工程と、を有する熱処理炉のクリーニング方法が提供される。
図1には、本発明の第1の実施形態に係る熱処理装置10と、熱処理装置10に接続して用いられ、ハロゲン系ガス供給ユニットとして用いられるハロゲン系ガス供給装置200と、熱処理装置10に接続して用いられ、除害ユニットとして用いられる除害装置300とが示されている。
反応炉40は、炭化珪素(SiC)製の反応管42を有する。この反応管42は、上端部が閉塞され下端部が開放された円筒形状をしており、開放された下端部はフランジ状に形成されている。この反応管42の下方には反応管42を支持するよう石英製のアダプタ44が配置される。このアダプタ44は上端部と下端部が開放された円筒形状をしており、開放された上端部と下端部はフランジ状に形成されている。アダプタ44の上端部フランジの上面に反応管42の下端部フランジの下面が当接している。この反応管42とアダプタ44により反応容器43が形成されている。また、反応容器43のうち、アダプタ44を除いた反応管42の周囲には、ヒータ46が配置されている。
第1開口部90には、第1開口部90を閉塞するために用いられる第1閉塞部材94が、Oリング100を用いて密閉されるように、着脱可能に装着されている。第1閉塞部材94を装着することで第1開口部90は閉塞され、第1閉塞部材94を取り外すことで、第1開口部90は開放され、外部からガスを供給することができる状態となる。
第2開口部92には、第2閉塞部材96が着脱可能に装着されている。第2閉塞部材96を装着することで第2開口部92は閉塞され、第2閉塞部材96を取り外すことで、第2開放部は開放され、外部からガスを供給することができる状態となる。
第3開口部114には、第3開口部114を閉塞するために用いられる第3閉塞部材98が、Oリング102を用いて密閉するように、着脱可能に装着されている。第3閉塞部材98を装着することで第3開口部114は閉塞され、第3閉塞部材98を取り外すことで第3開口部114は開放され、外部へガスを排出することができる状態となる。
第4開口部116には、後述する設備側排気管500が、Oリング122を用いて密閉するように接続されている。また、第4開口部116は、設備側排気管500を取り外し、閉塞部材(不図示)を取り付けることができるようになっている。この閉塞部材を取り付けることで第4開口部116は閉塞され、設備側排気管500に接続することで、第4開口部116から工場排気施設へ排気がなされる状態となる。
尚、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作は熱処理装置コントローラ70により制御される。
ハロゲン系ガス供給装置200は、熱処理装置10にハロゲン系ガスを供給するために用いられ、筐体202を有する。筐体202の底部外側には、移動補助手段として用いられるキャスタ204が取り付けられている。キャスタ204は、工場設備内でハロゲン系ガス供給装置200の移動を容易にするために装着されている。
供給装置コントローラ240には、熱処理装置コントローラ70からの入力がなされ、供給装置コントローラ240からの出力で、エアバルブ220、マスフローコントローラ222、及びエアバルブ224が制御される。より具体的には、供給装置コントローラ240は、エアバルブ220、マスフローコントローラ222、及びエアバルブ224を制御することで、ハロゲン系ガス供給装置200からのハロゲン系ガスの供給を開始させ、停止させ、ハロゲン系ガスを供給する場合の供給するハロゲン系ガスの流量を調整する。
先述の第1の例のハロゲン系ガス供給装置は、常温で気体であるHClガスを供給するように構成されていたのに対して、この第2のハロゲン系ガス供給装置200は、液体ソース、すなわち常温で液体であるDCE(ジクロロエチレン(C2H2Cl2))をバブリングにより気化させて、気化させたガスを供給するように構成されている。
ガス導入管252の筐体202の内側に配置される側の端部は、タンク250内に挿入されておりタンク250が貯蔵するDCEの液面よりも下方に位置するように構成されている。ガス導入管252の筐体202の外側に配置される側の端部には、接続部として用いられる継手256が設けられている。ガス導入管252は、継手256を介して、後述する、工場設備側に設けられたガス供給装置400(図6参照)に接続することができるようになっていて、ガス供給装置400から、バブリング用のN2(窒素)ガス、Ar(アルゴン)ガス、He(ヘリウム)ガス等の不活性ガスの供給がなされる。
供給装置コントローラ240には、熱処理装置コントローラ70から入力がなされ、供給装置コントローラ240からの出力で、エアバルブ258、エアバルブ264、エアバルブ272が制御される。より具体的には、供給装置コントローラ240は、エアバルブ258、エアバルブ264、エアバルブ272を制御することで、ハロゲン系ガス供給装置200のタンク250内に不活性ガスを供給するのか、タンク250内に不活性ガスを供給することなくバイパスさせ、ハロゲン系ガス供給管254を介して反応炉40内に供給するのか、反応炉40内へハロゲン系ガスを供給するのか、反応炉40内へのハロゲン系ガスの供給を停止するのかの操作をさせる。
除害装置300は、熱処理装置10から排出されたガスを後述する設備側排気管500(図6参照)に排出する前に除害して、無害化するために用いられる。除害装置300は、筐体302を有し、筐体302の底部外側には、移動補助手段として用いられるキャスタ304が取り付けられている。キャスタ304は、工場設備内での除害装置300の移動を容易にするために装着されている。
ガス導入管310の筐体302の内側に配置される側の端部は、除害カートリッジ306に接続されている。ガス導入管310の筐体302の外側に配置される側の端部には継手320が設けられている。ガス導入管310は、継手320を介して熱処理装置10の排気管62の第3開口部114又はガス排気口59に接続することができるように構成されており、反応炉40内から排気された除害がなされるガスが導入されるようになっている。すなわち、熱処理装置10(図2参照)の排気管62またはガス排気口59から排出されるガスが導入されるようになっている。
除害装置コントローラ360には、熱処理装置コントローラ70からの入力がなされ、除害装置コントローラ360からの出力で、エアバルブ330、エアバルブ334、エアバルブ342が制御される。より具体的には、除害装置コントローラ360は、エアバルブ330、エアバルブ334、エアバルブ342を制御することで、除害装置300に供給された排気ガスを除害して設備側排気管500に排出するのか、除害することなく、除害カートリッジをバイパスさせて設備側排気管500に排出するのかの操作をさせる。
図6に示す例では、2つの熱処理装置10、10が工場施設内に固定されるように配置されている。そして、2つの熱処理装置10のうちの一方に、ハロゲン系ガス供給装置200と、除害装置300とがそれぞれ接続されている。ハロゲン系ガス供給装置200としては、先に第2の例として説明したDCEを気化させて供給するタイプが用いられている。
また、N2ガス供給管424のバルブ420よりも上流側には、第2供給管432が接続されている。第2供給管432には、バルブ434およびマスフローコントローラ436が設けられている。また、Arガス供給管412、O2ガス供給管418、及びN2ガス供給管424の下流側の端部は、それぞれ第1供給管430に接続されている。主に、ガス供給装置400、第1供給管430により基板54の熱処理に用いるガスを供給するガス供給系が構成される。
図7に示されるように、一般には、まず、最初の工程S100としてヒータ46の空焼きがなされる。そして、次の工程S200として、反応炉40内の温度測定とチューニングとがなされる。そして、次の工程S300として、反応炉40内へガス出しと、反応炉40内のリークチェックとがなされる。そして、次の工程S400で反応炉40内が、例えばハロゲン系ガスを用いてクリーニングされる。
また、第1の実施形態では、供給装置コントローラ240と熱処理装置コントローラ70とを電気的に接続し、熱処理装置コントローラ70でハロゲン系ガス供給装置200を制御する例について説明したが、ハロゲン系ガス供給装置200は手動で操作しても良い。
先述の第1の実施形態では、反応炉40内をクリーニングする際に、熱処理装置10に対して、ハロゲン系ガス供給装置200と、除害装置300とを取り付け、基板54に対し熱処理を行う際には、熱処理装置10からハロゲン系ガス供給装置200と除害装置300とを取り外す例について説明した。これに対して、この第2の実施形態では、SiC部材の表面処理を行う際に、熱処理装置10に対して、水蒸気供給ユニット(不図示)と、ドレインユニット(不図示)とを取り付け、基板54に対し熱処理を行う際には、熱処理装置10から水蒸気供給ユニットとドレインユニットとを取り外す例について説明する。
図9に示されるように、まず、最初の工程S1002で、SiCからなる部材72が反応炉40内に取り付けられる。
基板を熱処理する熱処理炉にハロゲン系ガスを供給するハロゲン系ガス供給ユニットを取り付ける工程と、
前記ハロゲン系ガス供給ユニットより前記熱処理炉内にハロゲン系ガスを供給して前記熱処理炉内をクリーニングする工程と、
前記クリーニング後に前記熱処理炉より前記ハロゲン系ガス供給ユニットを取り外す工程と、
前記ハロゲン系ガス供給ユニットを取り外した後、前記熱処理炉内で基板を熱処理する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
基板を熱処理する熱処理炉に、ハロゲン系ガスを供給するハロゲン系ガス供給ユニット、及びガスの有害成分を取り除く除害ユニットを取り付ける工程と、
前記ハロゲン系ガス供給ユニットより前記熱処理炉内にハロゲン系ガスを供給し、前記熱処理炉内のガスを前記除害ユニットを介して排気して、前記熱処理炉内をクリーニングする工程と、
前記クリーニング後に、前記熱処理炉より前記ハロゲン系ガス供給ユニット、及び前記除害ユニットを取り外す工程と、
前記ハロゲン系ガス供給ユニット、及び前記除害ユニットを取り外した後、前記熱処理炉内で基板を熱処理する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
基板を熱処理する熱処理炉と、
前記熱処理炉内にガスを供給するガス供給部と、
前記熱処理炉内を排気する排気部と、
前記熱処理炉内をクリーニングする際には前記熱処理炉内にハロゲン系ガスを供給するハロゲン系ガス供給ユニットが取り付けられ、基板を熱処理する際には前記ハロゲン系ガス供給ユニットが取り外されて閉塞されるハロゲン系ガス供給ユニット取付部と、
を有することを特徴とする熱処理装置。
基板を熱処理する熱処理炉と、
前記熱処理炉内にガスを供給するガス供給部と、
前記熱処理炉内を排気する排気部と、
前記熱処理炉内をクリーニングする際には前記熱処理炉内にハロゲン系ガスを供給するハロゲン系ガス供給ユニットが取り付けられ、基板を熱処理する際には前記ハロゲン系ガス供給ユニットが取り外されて閉塞されるハロゲン系ガス供給ユニット取付部と、
前記熱処理炉内をクリーニングする際には排気ガスの有害成分を取り除く除害ユニットが取り付けられ、基板を熱処理する際には前記除害ユニットが取り外されて閉塞される除害ユニット取付部と、
を有することを特徴とする熱処理装置。
前記ハロゲン系ガス供給ユニットは、前記熱処理炉内に熱処理用のガスを供給するガス供給部に取り付けられることを特徴とする(1)記載の半導体装置の製造方法。
前記ハロゲン系ガス供給ユニットは、前記熱処理炉内に熱処理用のガスを供給するガス供給部に取り付けられ、前記除害ユニットは、前記熱処理炉内を排気する排気部に取り付けられることを特徴とする(2)記載の半導体装置の製造方法。
前記ハロゲン系ガス供給ユニット取付部は、前記ガス供給部に設けられることを特徴とする(3)記載の熱処理装置。
前記ハロゲン系ガス供給ユニット取付部は、前記ガス供給部に設けられ、前記除害ユニット取付部は、前記排気部に設けられることを特徴とする(4)記載の熱処理装置。
前記ハロゲン系ガス供給ユニットは、ハロゲン系ガスを収容するガスボンベを具備する(5)〜(8)のいずれかに記載の半導体装置の製造方法/熱処理装置。
前記ハロゲン系ガス供給ユニットは、常温で液体であるハロゲン液体ソースを収容するタンクと、前記ハロゲン液体ソースを気化してハロゲン系ガスを得る気化部と、を具備する(5)〜(8)のいずれかに記載の半導体装置の製造方法/熱処理装置。
前記ハロゲン系ガス供給ユニットは、前記ガス供給部から不活性ガスの供給を受け、ハロゲン系ガスと不活性ガスとをミックスした状態で前記熱処理炉内に供給する(5)〜(8)のいずれかに記載の半導体装置の製造方法/熱処理装置。
前記ハロゲン系ガス供給ユニットからハロゲン系ガスとして塩化水素ガスを流す(5)〜(8)のいずれかに記載の半導体装置の製造方法/熱処理装置。
前記ハロゲン系ガス供給ユニットからハロゲン系ガスとして塩化水素ガスを流し、前記ガス供給部から不活性ガスを流す(5)〜(8)のいずれかに記載の半導体装置の製造方法/熱処理装置。
前記ハロゲン系ガス供給ユニットからハロゲン系ガスとしてジクロロエチレンガスを流し、前記ガス供給部から酸素ガスを流す(5)〜(8)のいずれかに記載の半導体装置の製造方法/熱処理装置。
記ハロゲン系ガス供給ユニットからハロゲン系ガスとしてジクロロエチレンガスを流し、前記ガス供給部から酸素ガスと不活性ガスを流す(5)〜(8)のいずれかに記載の半導体装置の製造方法/熱処理装置。
前記ハロゲン系ガス供給ユニットを取り外した後、前記熱処理炉内で基板を熱処理する前に、前記ハロゲン系ガス供給ユニットの取付部を閉塞部材で閉塞することを特徴とする(1)記載の半導体装置の製造方法。
前記ハロゲン系ガス供給ユニットと前記除害ユニットとを取り外した後、前記熱処理炉内で基板を熱処理する前に、前記名ユニットの取付部を閉塞部材で閉塞することを特徴とする(2)記載の半導体装置の製造方法。
前記ハロゲン系ガス供給ユニット取付部には、前記ハロゲン系ガス供給ユニットを取り外した後に、その取付部を閉塞する閉塞部材が設けられる(3)記載の熱処理装置。
前記ハロゲン系ガス供給ユニット取付部には、前記ハロゲン系ガス供給ユニットを取り外した後に、その取付部を閉塞する閉塞部材が設けられ、前記除害ユニット取付部には、前記除害ユニットを取り外した後に、その取付部を閉塞する閉塞部材が設けられることを特徴とする(4)記載の熱処理装置。
40 反応炉
54 基板
56 ガス供給口
59 ガス排気口
60 ガス供給管
62 排気管
70 熱処理装置コントローラ
72 部材
90 第1開口部
92 第2開口部
94 第1閉塞部材
96 第2閉塞部材
98 第3密閉部材
114 第3開口部
200 ハロゲン系ガス供給装置
300 除害装置
400 ガス供給装置
500 設備側排気管
502 設備側除害装置
Claims (12)
- 基板を熱処理する熱処理炉に、ハロゲン系ガスを供給するハロゲン系ガス供給ユニット、及びガスの有害成分を取り除く除害ユニットを取り付ける工程と、
前記ハロゲン系ガス供給ユニットより前記熱処理炉内にハロゲン系ガスを供給し、前記熱処理炉内のガスを前記除害ユニットを介して排気して、前記熱処理炉内をクリーニングする工程と、
前記クリーニング後に、前記熱処理炉より前記ハロゲン系ガス供給ユニット、及び前記除害ユニットを取り外す工程と、
前記ハロゲン系ガス供給ユニット、及び前記除害ユニットを取り外した後、前記熱処理炉内で基板を熱処理する工程と、
前記熱処理炉より取り外した前記ハロゲン系ガス供給ユニット、及び前記除害ユニットを、前記熱処理炉とは異なる他の熱処理炉に取り付ける工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - 前記ハロゲン系ガス供給ユニットは、前記熱処理炉内に熱処理用のガスを供給するガス供給部に取り付けられる請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ハロゲン系ガス供給ユニットは、前記熱処理炉内に熱処理用のガスを供給するガス供給部に取り付けられ、前記除害ユニットは、前記熱処理炉内を排気する排気部に取り付けられる請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ハロゲン系ガス供給ユニットは、ハロゲン系ガスを収容するガスボンベを具備する請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ハロゲン系ガス供給ユニットは、常温で液体であるハロゲン液体ソースを収容するタンクと、前記ハロゲン液体ソースを気化してハロゲン系ガスを得る気化部と、を具備する請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記熱処理炉内をクリーニングする工程では、
前記ハロゲン系ガス供給ユニットは、前記ガス供給部から不活性ガスの供給を受け、ハロゲン系ガスと不活性ガスとをミックスした状態で前記熱処理炉内に供給する請求項2または3に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記熱処理炉内をクリーニングする工程では、
前記ハロゲン系ガス供給ユニットからハロゲン系ガスとして塩化水素ガスを流す請求項1乃至6のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 - 前記熱処理炉内をクリーニングする工程では、
前記ハロゲン系ガス供給ユニットからハロゲン系ガスとして塩化水素ガスを流し、前記ガス供給部から不活性ガスを流す請求項2または3に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記熱処理炉内をクリーニングする工程では、
前記ハロゲン系ガス供給ユニットからハロゲン系ガスとしてジクロロエチレンガスを流し、前記ガス供給部から酸素ガスを流す請求項2または3に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記熱処理炉内をクリーニングする工程では、
前記ハロゲン系ガス供給ユニットからハロゲン系ガスとしてジクロロエチレンガスを流し、前記ガス供給部から酸素ガスと不活性ガスを流す請求項2または3に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記ハロゲン系ガス供給ユニットと前記除害ユニットとを取り外した後、前記熱処理炉内で基板を熱処理する前に、前記各ユニットの取付部を閉塞部材で閉塞する請求項1乃至10のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 基板を熱処理する熱処理炉に、ハロゲン系ガスを供給するハロゲン系ガス供給ユニット、及びガスの有害成分を取り除く除害ユニットを取り付ける工程と、
前記ハロゲン系ガス供給ユニットより前記熱処理炉内にハロゲン系ガスを供給し、前記熱処理炉内のガスを前記除害ユニットを介して排気して、前記熱処理炉内をクリーニングする工程と、
前記クリーニング後に、前記熱処理炉より前記ハロゲン系ガス供給ユニット、及び前記除害ユニットを取り外す工程と、
前記ハロゲン系ガス供給ユニット、及び前記除害ユニットを取り外した後、前記熱処理炉内で基板を熱処理する工程と、
前記熱処理炉より取り外した前記ハロゲン系ガス供給ユニット、及び前記除害ユニットを、前記熱処理炉とは異なる他の熱処理炉に取り付ける工程と、
を有する熱処理炉のクリーニング方法。
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