JPH04188721A - 縦型熱処理装置 - Google Patents
縦型熱処理装置Info
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- JPH04188721A JPH04188721A JP2316212A JP31621290A JPH04188721A JP H04188721 A JPH04188721 A JP H04188721A JP 2316212 A JP2316212 A JP 2316212A JP 31621290 A JP31621290 A JP 31621290A JP H04188721 A JPH04188721 A JP H04188721A
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
「発明の目的」
［産業上の利用分野１
本発明は、縦型熱処理装置に関する。
［従来の技術とその課題］
近年、ＬＳＩの高集積度化により、例えばＭＯＳ−ＦＥ
Ｔの実装密度が向上し、最近のＬＳＩでは、例えばＩＭ
、４ＭＤＲＡＭの最小設計幅が１μｍ以下になり、ゲー
ト酸化膜の膜厚も２００Å以下になってきた。更に、１
６ＭＤＲＡＭのゲート酸化膜は、１００−１５０人とさ
らに薄膜化の傾向にある。 成膜前の前処理としてシリコン表面をＨＦやＨＣＱにて
ウェット洗浄した場合、洗浄直後は清浄なシリコン表面
が表われるが、すぐに空気中の酸素や水分とシリコンが
反応してシリコン表面に５人前後の自然酸化膜が形成さ
れる。 また、横型炉の場合には、半導体ウェハを搭載したボー
トを例えば１０００℃に加熱された反応管内部へ水平方
向の駆動によりローディングする際に、炉内と炉外の温
度差に起因する対流により空気が反応管内部へ混入する
ことが避けられなかった。 従って、横型炉の場合には、ウェハをローディングする
際に加熱され起ウェハと空気中の酸素が反応し５０〜１
００人の自然酸化膜の形成が避けられず、また自然酸化
膜はポーラスで膜質が悪いためゲート酸化膜の膜圧を制
御する必要のある高密度素子への対応がその構造的理由
により自ずから限界があった。 一方、縦型炉の場合には、横型炉と比較して酸素の巻込
みが少なく、自然酸化膜の形成も３０〜５０人と少ない
ため現在のＩＭＤＲＡＭの成膜の使用される装置はこの
縦型炉が主流となっている。 しかしながら、４Ｍ、１６Ｍとさらに高密度化が促進す
ると、この縦型炉の場合にもローディング・アンローデ
ィング時に空気の差込み、およびウェハの吸着水分に起
因して発生する自然酸化膜の生成を抑制すべき改良が必
要となってくる。 １９８９年３月に発行された雑誌「電子材料」の第３８
頁から第３９頁には、縦型炉においてウェハをローディ
ングする雰囲気を厳密に制御するための構成が開示され
ている。 ここに開示されているロードロック方式とは、縦型炉の
下方に配置されるボート上下機構等をロードロックチャ
ンバー内に配置し、このチャンバー内部を真空にした後
、窒素等の不活性ガスで完全に置換した後にボートのロ
ーディングを行うようにして、ローディング時にウェハ
が酸化されることを防止し、自然酸化膜の形成を大幅に
抑制している。さらに、このロードロックチャンバーに
予備室を接続し、ロードロックチャンバーへのウニへ〇
ローディングまたはアンローディングをも、窒素雰囲気
にて実施するようにしている。 また、特開昭６２−２６３６４．２号公報には、プラズ
マ気相成長装置に真空予備室を接続し、この真空予備室
にてウェハをプリベークして水分等を除去するものが開
示されている。
Ｔの実装密度が向上し、最近のＬＳＩでは、例えばＩＭ
、４ＭＤＲＡＭの最小設計幅が１μｍ以下になり、ゲー
ト酸化膜の膜厚も２００Å以下になってきた。更に、１
６ＭＤＲＡＭのゲート酸化膜は、１００−１５０人とさ
らに薄膜化の傾向にある。 成膜前の前処理としてシリコン表面をＨＦやＨＣＱにて
ウェット洗浄した場合、洗浄直後は清浄なシリコン表面
が表われるが、すぐに空気中の酸素や水分とシリコンが
反応してシリコン表面に５人前後の自然酸化膜が形成さ
れる。 また、横型炉の場合には、半導体ウェハを搭載したボー
トを例えば１０００℃に加熱された反応管内部へ水平方
向の駆動によりローディングする際に、炉内と炉外の温
度差に起因する対流により空気が反応管内部へ混入する
ことが避けられなかった。 従って、横型炉の場合には、ウェハをローディングする
際に加熱され起ウェハと空気中の酸素が反応し５０〜１
００人の自然酸化膜の形成が避けられず、また自然酸化
膜はポーラスで膜質が悪いためゲート酸化膜の膜圧を制
御する必要のある高密度素子への対応がその構造的理由
により自ずから限界があった。 一方、縦型炉の場合には、横型炉と比較して酸素の巻込
みが少なく、自然酸化膜の形成も３０〜５０人と少ない
ため現在のＩＭＤＲＡＭの成膜の使用される装置はこの
縦型炉が主流となっている。 しかしながら、４Ｍ、１６Ｍとさらに高密度化が促進す
ると、この縦型炉の場合にもローディング・アンローデ
ィング時に空気の差込み、およびウェハの吸着水分に起
因して発生する自然酸化膜の生成を抑制すべき改良が必
要となってくる。 １９８９年３月に発行された雑誌「電子材料」の第３８
頁から第３９頁には、縦型炉においてウェハをローディ
ングする雰囲気を厳密に制御するための構成が開示され
ている。 ここに開示されているロードロック方式とは、縦型炉の
下方に配置されるボート上下機構等をロードロックチャ
ンバー内に配置し、このチャンバー内部を真空にした後
、窒素等の不活性ガスで完全に置換した後にボートのロ
ーディングを行うようにして、ローディング時にウェハ
が酸化されることを防止し、自然酸化膜の形成を大幅に
抑制している。さらに、このロードロックチャンバーに
予備室を接続し、ロードロックチャンバーへのウニへ〇
ローディングまたはアンローディングをも、窒素雰囲気
にて実施するようにしている。 また、特開昭６２−２６３６４．２号公報には、プラズ
マ気相成長装置に真空予備室を接続し、この真空予備室
にてウェハをプリベークして水分等を除去するものが開
示されている。
【発明が解決しようとする課題］
上述した従来の技術は、縦型炉にウェハをローディング
する空間を酸素を断った雰囲気とすることで、自然酸化
膜の膜厚を極力少なくすることにあった。 しかしながら、素子の高密度化が急速に進み、酸化膜の
膜厚コントロールがより緻密化すると、上述した従来の
技術のように縦型炉へウェハローディング時の自然酸化
膜の生成を抑制するだけでは対処することはできず、ウ
ェハ洗浄後から熱処理炉へ搬送の間に空気中の酸素や水
分とシリコンが反応して形成される５人前後の自然酸化
膜の生成を抑制する必要にせまられている。 また、酸化膜の成膜装置以外の処理装置にあっても、特
にコンタクト抵抗を小さくする必要のあるポリシリコン
膜生成やキャパシタ膜生成時にも余分な自然酸化膜を除
去して歩留りの向上を確保する要求がある。 この要求に基づいて、本発明者は、縦型熱処理部で複数
枚の被処理体を処理する前にドライエツチング部におい
て１枚づつ自然酸化膜を除去する装置を提案しているが
、この方式は、熱処理用ボートヘウエハを移載する前に
、ドライエツチングを一枚ずつ行なう時間が必要になり
、装置のスルーブツトが低下する。このため、スループ
ットを上げるためには、両部の間に真空又は不活性ガス
雰囲気のストッカを配置しておく必要が生じるが、二の
場合であっても、装置全体の大型化、複雑化並びに機械
動作の信頼性の低下の欠点が生じる。 本発明は上記の点に鑑みなされたもので、ウェハ洗浄後
の自然酸化膜の形成および縦型炉へウェハローディング
時の自然酸化膜の形成されない状態で成膜等を処理でき
る熱処理装置を提供し、しかも装置のスループットの向
上と装置のコンパクト化を図ることを目的としている。 「発明の構成」 ［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明は、複数枚の被処理
体を処理用ボートに収納して所定の熱処理を行なう縦型
熱処理部と、二〇熱処理部で処理される被処理体を搬入
搬出するロードロック室を設けた縦型熱処理装置におい
て、このロードロック室を介して気密に結合されたドラ
イエツチング部内に複数枚の被処理体を収納した処理用
ボートを装入して被処理体の自然酸化膜を除去するよう
にした縦型熱処理装置である。 この場合、処理用ボートを収納した各被処理体の間に、
エツチングガスに対して耐食性を有する隔離プレートを
設置するのが好ましい。 ［作 用） 従って、本発明は、ドライエツチング部にて自然酸化膜
を除去した後、被処理体が空気にふれることなくロード
ロック室を介して縦型熱処理部へ搬入し、被処理体に自
然酸化膜が形成されない状態で本来の成膜処理を行なう
ことができ、しがも、ドライエツチング部においても熱
処理と同数のウェハを同時に処理することができ、作業
時間の規矩縮化を図ることができる。 ［実施例） 以下、本発明を縦型ＣＶＤ装置での実施に適用した一実
施例について、第１図〜第３図を参照して具体的に説明
する。 第１図において、プロセスチューブ１は、例えば石英に
て円筒状に形成され、その軸方向を垂直方向とすること
で縦型熱処理部Ａを構成している。 このプロセスチューブ〕の下側にガス導入管２を設け、
このガス導入管２で、ＣＶＤでポリシリコンを形成する
ためＳｉＨ，、シリコン窒化膜を形成するためＮＨ，と
ＳｉＨ，ＣＱ、を導入し、パージガス例えばＮ１ガスを
導入可能である。また、プロセスチューブ１の周囲には
ヒータ３が設けられ、このプロセスチューブ１内を所定
温度例えばＣＶ Ｄ（７）、ｌＪ＋合５００〜１０００
℃、酸化や拡散の場合８００〜１２００℃に設定可能と
している。更に、排気管４で真空引きすることにより、
前記プロセスチューブ１内を所定の真空度に設定し、あ
るいは、プロセスチューブ１に導入されたガスを排気可
能としている。 このプロセスチューブ１内にはバッチ処理するためのウ
ェハボート５が搬入搬呂可能となっている。このボート
５は、ウェハ６を水平状態にて、かつ、縦方向に所定間
隔をおいて多数枚のウェハ６を搭載可能としている。こ
のボート５は、前記プロセスチューブ１の均熱領域に各
ウェハ６を設定するための保温筒７に載置固定され、こ
の保温筒７がボートエレベータ８にて上下方向に駆動さ
れることにより、前記ボート５をプロセスチューブ１内
にコーディングし、あるいはアンローディングできるよ
うにしている。なお、前記保温筒７の下端部にはフラン
ジ９が設けられ、ボート５をプロセスチューブ】内に設
定した後に、このフランジ９がマニホールドの下端開口
部を密閉するようにしている。さらに、ボート５がプロ
セスチューブ１より完全にアンローディングされた後に
は、シャッターが閉鎖駆動され、マニホールドの下端開
口部を密閉するようにしている。 更に、本実施例装置では前記ウェハ６表面への自然酸化
膜の生成を極力低減するためにロードロック方式を採用
している。 即ち、前記プロセスチューブ１の下方の領域であって、
前記ボートエレベータ８の上下動機構等゛を含む空間は
、第１のロードロック室１０内に設定されている。また
、この第１のロードロック室１０内の左側には、ウェハ
搬送アーム１１を収容した第２のロードロック室１２が
配置され、さらに左側には第３のロードロック室１３が
配置されている。前記第１のロードロック室１０は、そ
の内部を真空置換し、その非酸化雰囲気とするため不活
性ガス等によるパージを実施できるようにしている。同
様に、第２、第３のロードロック室１２．１３にもそれ
ぞれ図示しないガス導入管及び排気管が接続されている
。さらに、各ロードロック室間を気密に遮断し、あるい
は大気と遮断するために、各ロードロック室ＩＱ、１２
．１３の側面には、第３図に示すようなゲートバルブ１
４．１５．１６．１７．１８．１９が設けられている。 そして、本実施例装置では、複数枚のウェハ６を搭載可
能なウェハストッカー２０．２１を前記第３のロードロ
ック室１３内に設定し、二のストッカー２０より１枚づ
つウェハ６を取り呂して、第１のロードロック室１０内
部に配置されている前記ボート５にウェハ６を移し換え
るようにしている。そして、プロセスチューブｌでの処
理が終了した後は、ボート５より１枚づづウェハ６を取
り呂して、第３のロードロック室１３内部に配置されて
いるストッカー２１にウェハ６を移し換え、移し換え動
作終了後に、第３のロードロック室１３からウェハ６を
搬送アーム２２により搬出してキャリア２３〜２７に移
し換えるようにしている。 前記ストッカー２０．２１およびキャリア２３〜２７は
図示しない上下動機構によりその上下方向の位置を可変
するようにしている。 また、ウェハ搬送アーム１１．２２は搬送アーム全体の
回転とアームの伸縮を可能にしている。 第２のロードロック室１２には第２図に示す如くゲート
バルブ１４を介してドライエツチング部Ｂを接続してい
る。 ここで、ドライエツチング部Ｂを第１図及び第２図に基
づいて説明を行なう。 このドライエツチング部Ｂにおいて、熱処理部Ａと同数
のウェハ６を同時に処理できるようにしたものである。 ドライエラチン部Ｂ内の密封容器内は、フッ化水素（Ｈ
Ｆ）と水蒸気の混合ガスに対して耐食性のある材料で形
成されており、円筒状に形成された反応チューブ２８
（ＳｉＣ）にはバッチ処理するためのウェハボート２９
（Ｓｉ）が搬入搬出可能となっている。このボート２９
は、ウェハ６を水平状態にて、かつ、縦方向に所定間隔
をおいて多数枚のウェハ６を搭載可能とし、また、エツ
チングの均一性を得るため、回転機構３５を介して回転
させるようにしても良い。また、ボート２９は、昇降機
構３４にて上下方向に駆動することにより、前記ボート
２９を反応チューブ２８内にローディングし、あるいは
アンローディングできるようにしている。なお、下端部
にはフランジ３６が設けられ、ボート２９を反応チュー
ブ２８内に設定した後に、このフランジ３６が下端開口
部を密閉するようにしている。 また、ウェハ６は、エツチングガスに対して耐食性のあ
る隔離プレート３１（Ｓｉ）の間に浮かされた状態で一
枚ずつ置かれている。例えばプレート３１に設けた突起
上にウェハ６を載置して浮かせるような構造にすること
が好ましい。この隔離プレート３１は、ウェハ下面に付
着しているパーティクルがエツチング中或はエツチング
後の真空引き時に落下して下のウェハ上面に付着するの
を防止する機能を有する。また、このプレート３１は、
ウェハ６のサイズと同等以上であることが好ましい。更
に、反応チューブ２８内には、ウェハに水平方向に層流
のガスが供給されるように複数の孔を形成したノズル３
０ （ＳｉＣ）を立設しており、排気管もノズル３２を
使用している。 ボート２８へのウェハの移載は、反応チャンバ２８の下
部に設けたロードロック室３３内で真空又は不活性ガス
雰囲気で行なう。更に、エツチング後、ウェハ表面に吸
着しているＦ原子を除去する場合、石英窓３９を介して
真空中での紫外線照射を行なうため、Ｘｅランプ３８と
反射カバ３７を設けている。 次に上記実施例の作用について説明する。 第３図において、キャリア２３乃至２７を搬送アーム２
２でロードロック室１３へ搬入して真空雰囲気を得る。 次いで、真空中で、搬送アーム１１によりドライエツチ
ング部Ｂのボート２９へ複数枚のウェハ６を移載する。 移載後、ボート２９をボートエレベータ３４により上昇
させて、第２図に示すように、反応チューブ２８内へ装
入する。 このボート２９は、多結晶シリコン製であり、反応チュ
ーブ２８はＳｉＣ製であり、ＨＦ／）Ｉ、 ０ガスに対
して耐食性を有している。 常温である反応チューブ２８内が完全にシールされた状
態にて、ノズル３０からＮ２ガス等の不活性ガスを流し
、１００〜３５０ｔｏｒｒの所定の圧力にし、この後に
ノズル３０よりエツチングガス例えば自然酸化膜を除去
するためにはＨＦ／Ｈ，Ｏ／Ｎ、の混合カスを流すが、
ＨＦ／Ｈ，０の混合比は、１〜１０％程度であり、Ｎ、
流量は１０〜４０Ｑ／分程度である。この時、０．１人
〜１人／ｓｅｃ程度のエツチングレートが得られる。 この場合、エツチングの均一性をウェハ上で得るために
は、ウェハは３ｒｐｍで回転し、約３分間エツチングを
行う。エツチング後は、ロードロック室３３内を１０“
ｔｏｒｒまで減圧後に、ボート２９をロードロック室３
３へ下降させる。ウェハ表面に吸着したＦ原子を除去す
るためにはボ゛−ト２９を回転させながら下降させ、こ
れにＸｅランプなどによりロードロック室３３の石英窓
３９を通して紫外線を当てる。 次いで、エツチングを終了したウェハは搬送アーム１１
により熱処理部Ａのボート５へ移載される。このときの
雰囲気は、自然酸化膜の発生を防止するために、真空又
はＮ３などの不活性雰囲気である。 更に、熱処理部ＡによりＣＶＤ又は酸化等の熱処理を行
なった後に、次工程にウェハを移送する。 上記の場合、エツチングガスとしてＨＦ／Ｈ，０／Ｎ。 を用いたが、ウェハ上の金属コンタミネーションを除去
するためにＨｃｆｉを、また有機物コンタミネーション
を除去するためには○、などを用いても良い。 尚、本発明は必ずしもＣＶＤ等の成膜処理装置に適用す
るものに限らず、酸化や拡散等の処理装置について適用
した場合にも、ポーラスで膜質の悪い余分な自然酸化膜
の形成を除去できるため、半導体素子の歩留まりの向上
を図ることが可能となる。ドライエツチングは自然酸化
膜を除去すれば良く、プラズマエツチングやアッシング
機構でも良い。 「発明の効果」 以上説明したように、本発明によるれば被処理体の本来
の処理を実施する縦型熱処理部とロードロックチャンバ
を介して連結されたドライエツチング部に処理ガスを供
給することで、被処理体に形成されている自然酸化膜を
、本来の処理工程実施前に除去することができる。従っ
て、ポリシリコン膜の成膜処理装置にあっては下地シリ
コン部分とのコンタクト抵抗を下げることが可能となり
、他の処理装置に適用した場合にも余分な自然酸化膜を
除去できることにより歩留まりの向上を図ることが可能
となると共に、特に、装置のスループットの向上と装置
のコンパクト化を図ることができる等の効果がある。
する空間を酸素を断った雰囲気とすることで、自然酸化
膜の膜厚を極力少なくすることにあった。 しかしながら、素子の高密度化が急速に進み、酸化膜の
膜厚コントロールがより緻密化すると、上述した従来の
技術のように縦型炉へウェハローディング時の自然酸化
膜の生成を抑制するだけでは対処することはできず、ウ
ェハ洗浄後から熱処理炉へ搬送の間に空気中の酸素や水
分とシリコンが反応して形成される５人前後の自然酸化
膜の生成を抑制する必要にせまられている。 また、酸化膜の成膜装置以外の処理装置にあっても、特
にコンタクト抵抗を小さくする必要のあるポリシリコン
膜生成やキャパシタ膜生成時にも余分な自然酸化膜を除
去して歩留りの向上を確保する要求がある。 この要求に基づいて、本発明者は、縦型熱処理部で複数
枚の被処理体を処理する前にドライエツチング部におい
て１枚づつ自然酸化膜を除去する装置を提案しているが
、この方式は、熱処理用ボートヘウエハを移載する前に
、ドライエツチングを一枚ずつ行なう時間が必要になり
、装置のスルーブツトが低下する。このため、スループ
ットを上げるためには、両部の間に真空又は不活性ガス
雰囲気のストッカを配置しておく必要が生じるが、二の
場合であっても、装置全体の大型化、複雑化並びに機械
動作の信頼性の低下の欠点が生じる。 本発明は上記の点に鑑みなされたもので、ウェハ洗浄後
の自然酸化膜の形成および縦型炉へウェハローディング
時の自然酸化膜の形成されない状態で成膜等を処理でき
る熱処理装置を提供し、しかも装置のスループットの向
上と装置のコンパクト化を図ることを目的としている。 「発明の構成」 ［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明は、複数枚の被処理
体を処理用ボートに収納して所定の熱処理を行なう縦型
熱処理部と、二〇熱処理部で処理される被処理体を搬入
搬出するロードロック室を設けた縦型熱処理装置におい
て、このロードロック室を介して気密に結合されたドラ
イエツチング部内に複数枚の被処理体を収納した処理用
ボートを装入して被処理体の自然酸化膜を除去するよう
にした縦型熱処理装置である。 この場合、処理用ボートを収納した各被処理体の間に、
エツチングガスに対して耐食性を有する隔離プレートを
設置するのが好ましい。 ［作 用） 従って、本発明は、ドライエツチング部にて自然酸化膜
を除去した後、被処理体が空気にふれることなくロード
ロック室を介して縦型熱処理部へ搬入し、被処理体に自
然酸化膜が形成されない状態で本来の成膜処理を行なう
ことができ、しがも、ドライエツチング部においても熱
処理と同数のウェハを同時に処理することができ、作業
時間の規矩縮化を図ることができる。 ［実施例） 以下、本発明を縦型ＣＶＤ装置での実施に適用した一実
施例について、第１図〜第３図を参照して具体的に説明
する。 第１図において、プロセスチューブ１は、例えば石英に
て円筒状に形成され、その軸方向を垂直方向とすること
で縦型熱処理部Ａを構成している。 このプロセスチューブ〕の下側にガス導入管２を設け、
このガス導入管２で、ＣＶＤでポリシリコンを形成する
ためＳｉＨ，、シリコン窒化膜を形成するためＮＨ，と
ＳｉＨ，ＣＱ、を導入し、パージガス例えばＮ１ガスを
導入可能である。また、プロセスチューブ１の周囲には
ヒータ３が設けられ、このプロセスチューブ１内を所定
温度例えばＣＶ Ｄ（７）、ｌＪ＋合５００〜１０００
℃、酸化や拡散の場合８００〜１２００℃に設定可能と
している。更に、排気管４で真空引きすることにより、
前記プロセスチューブ１内を所定の真空度に設定し、あ
るいは、プロセスチューブ１に導入されたガスを排気可
能としている。 このプロセスチューブ１内にはバッチ処理するためのウ
ェハボート５が搬入搬呂可能となっている。このボート
５は、ウェハ６を水平状態にて、かつ、縦方向に所定間
隔をおいて多数枚のウェハ６を搭載可能としている。こ
のボート５は、前記プロセスチューブ１の均熱領域に各
ウェハ６を設定するための保温筒７に載置固定され、こ
の保温筒７がボートエレベータ８にて上下方向に駆動さ
れることにより、前記ボート５をプロセスチューブ１内
にコーディングし、あるいはアンローディングできるよ
うにしている。なお、前記保温筒７の下端部にはフラン
ジ９が設けられ、ボート５をプロセスチューブ】内に設
定した後に、このフランジ９がマニホールドの下端開口
部を密閉するようにしている。さらに、ボート５がプロ
セスチューブ１より完全にアンローディングされた後に
は、シャッターが閉鎖駆動され、マニホールドの下端開
口部を密閉するようにしている。 更に、本実施例装置では前記ウェハ６表面への自然酸化
膜の生成を極力低減するためにロードロック方式を採用
している。 即ち、前記プロセスチューブ１の下方の領域であって、
前記ボートエレベータ８の上下動機構等゛を含む空間は
、第１のロードロック室１０内に設定されている。また
、この第１のロードロック室１０内の左側には、ウェハ
搬送アーム１１を収容した第２のロードロック室１２が
配置され、さらに左側には第３のロードロック室１３が
配置されている。前記第１のロードロック室１０は、そ
の内部を真空置換し、その非酸化雰囲気とするため不活
性ガス等によるパージを実施できるようにしている。同
様に、第２、第３のロードロック室１２．１３にもそれ
ぞれ図示しないガス導入管及び排気管が接続されている
。さらに、各ロードロック室間を気密に遮断し、あるい
は大気と遮断するために、各ロードロック室ＩＱ、１２
．１３の側面には、第３図に示すようなゲートバルブ１
４．１５．１６．１７．１８．１９が設けられている。 そして、本実施例装置では、複数枚のウェハ６を搭載可
能なウェハストッカー２０．２１を前記第３のロードロ
ック室１３内に設定し、二のストッカー２０より１枚づ
つウェハ６を取り呂して、第１のロードロック室１０内
部に配置されている前記ボート５にウェハ６を移し換え
るようにしている。そして、プロセスチューブｌでの処
理が終了した後は、ボート５より１枚づづウェハ６を取
り呂して、第３のロードロック室１３内部に配置されて
いるストッカー２１にウェハ６を移し換え、移し換え動
作終了後に、第３のロードロック室１３からウェハ６を
搬送アーム２２により搬出してキャリア２３〜２７に移
し換えるようにしている。 前記ストッカー２０．２１およびキャリア２３〜２７は
図示しない上下動機構によりその上下方向の位置を可変
するようにしている。 また、ウェハ搬送アーム１１．２２は搬送アーム全体の
回転とアームの伸縮を可能にしている。 第２のロードロック室１２には第２図に示す如くゲート
バルブ１４を介してドライエツチング部Ｂを接続してい
る。 ここで、ドライエツチング部Ｂを第１図及び第２図に基
づいて説明を行なう。 このドライエツチング部Ｂにおいて、熱処理部Ａと同数
のウェハ６を同時に処理できるようにしたものである。 ドライエラチン部Ｂ内の密封容器内は、フッ化水素（Ｈ
Ｆ）と水蒸気の混合ガスに対して耐食性のある材料で形
成されており、円筒状に形成された反応チューブ２８
（ＳｉＣ）にはバッチ処理するためのウェハボート２９
（Ｓｉ）が搬入搬出可能となっている。このボート２９
は、ウェハ６を水平状態にて、かつ、縦方向に所定間隔
をおいて多数枚のウェハ６を搭載可能とし、また、エツ
チングの均一性を得るため、回転機構３５を介して回転
させるようにしても良い。また、ボート２９は、昇降機
構３４にて上下方向に駆動することにより、前記ボート
２９を反応チューブ２８内にローディングし、あるいは
アンローディングできるようにしている。なお、下端部
にはフランジ３６が設けられ、ボート２９を反応チュー
ブ２８内に設定した後に、このフランジ３６が下端開口
部を密閉するようにしている。 また、ウェハ６は、エツチングガスに対して耐食性のあ
る隔離プレート３１（Ｓｉ）の間に浮かされた状態で一
枚ずつ置かれている。例えばプレート３１に設けた突起
上にウェハ６を載置して浮かせるような構造にすること
が好ましい。この隔離プレート３１は、ウェハ下面に付
着しているパーティクルがエツチング中或はエツチング
後の真空引き時に落下して下のウェハ上面に付着するの
を防止する機能を有する。また、このプレート３１は、
ウェハ６のサイズと同等以上であることが好ましい。更
に、反応チューブ２８内には、ウェハに水平方向に層流
のガスが供給されるように複数の孔を形成したノズル３
０ （ＳｉＣ）を立設しており、排気管もノズル３２を
使用している。 ボート２８へのウェハの移載は、反応チャンバ２８の下
部に設けたロードロック室３３内で真空又は不活性ガス
雰囲気で行なう。更に、エツチング後、ウェハ表面に吸
着しているＦ原子を除去する場合、石英窓３９を介して
真空中での紫外線照射を行なうため、Ｘｅランプ３８と
反射カバ３７を設けている。 次に上記実施例の作用について説明する。 第３図において、キャリア２３乃至２７を搬送アーム２
２でロードロック室１３へ搬入して真空雰囲気を得る。 次いで、真空中で、搬送アーム１１によりドライエツチ
ング部Ｂのボート２９へ複数枚のウェハ６を移載する。 移載後、ボート２９をボートエレベータ３４により上昇
させて、第２図に示すように、反応チューブ２８内へ装
入する。 このボート２９は、多結晶シリコン製であり、反応チュ
ーブ２８はＳｉＣ製であり、ＨＦ／）Ｉ、 ０ガスに対
して耐食性を有している。 常温である反応チューブ２８内が完全にシールされた状
態にて、ノズル３０からＮ２ガス等の不活性ガスを流し
、１００〜３５０ｔｏｒｒの所定の圧力にし、この後に
ノズル３０よりエツチングガス例えば自然酸化膜を除去
するためにはＨＦ／Ｈ，Ｏ／Ｎ、の混合カスを流すが、
ＨＦ／Ｈ，０の混合比は、１〜１０％程度であり、Ｎ、
流量は１０〜４０Ｑ／分程度である。この時、０．１人
〜１人／ｓｅｃ程度のエツチングレートが得られる。 この場合、エツチングの均一性をウェハ上で得るために
は、ウェハは３ｒｐｍで回転し、約３分間エツチングを
行う。エツチング後は、ロードロック室３３内を１０“
ｔｏｒｒまで減圧後に、ボート２９をロードロック室３
３へ下降させる。ウェハ表面に吸着したＦ原子を除去す
るためにはボ゛−ト２９を回転させながら下降させ、こ
れにＸｅランプなどによりロードロック室３３の石英窓
３９を通して紫外線を当てる。 次いで、エツチングを終了したウェハは搬送アーム１１
により熱処理部Ａのボート５へ移載される。このときの
雰囲気は、自然酸化膜の発生を防止するために、真空又
はＮ３などの不活性雰囲気である。 更に、熱処理部ＡによりＣＶＤ又は酸化等の熱処理を行
なった後に、次工程にウェハを移送する。 上記の場合、エツチングガスとしてＨＦ／Ｈ，０／Ｎ。 を用いたが、ウェハ上の金属コンタミネーションを除去
するためにＨｃｆｉを、また有機物コンタミネーション
を除去するためには○、などを用いても良い。 尚、本発明は必ずしもＣＶＤ等の成膜処理装置に適用す
るものに限らず、酸化や拡散等の処理装置について適用
した場合にも、ポーラスで膜質の悪い余分な自然酸化膜
の形成を除去できるため、半導体素子の歩留まりの向上
を図ることが可能となる。ドライエツチングは自然酸化
膜を除去すれば良く、プラズマエツチングやアッシング
機構でも良い。 「発明の効果」 以上説明したように、本発明によるれば被処理体の本来
の処理を実施する縦型熱処理部とロードロックチャンバ
を介して連結されたドライエツチング部に処理ガスを供
給することで、被処理体に形成されている自然酸化膜を
、本来の処理工程実施前に除去することができる。従っ
て、ポリシリコン膜の成膜処理装置にあっては下地シリ
コン部分とのコンタクト抵抗を下げることが可能となり
、他の処理装置に適用した場合にも余分な自然酸化膜を
除去できることにより歩留まりの向上を図ることが可能
となると共に、特に、装置のスループットの向上と装置
のコンパクト化を図ることができる等の効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示すエラチン装置の説明図
、第２図は同上の概略説明図、第３図は実施例装置に適
用されたロードロック室を説明するための概略説明図、
第４図は縦型熱処理部の概略説明図である。 Ａ・・・縦型処理部 Ｂ・・・ドライエツチング部 ５・・・処理用ボート ６・・・被処理体 １０．１２．１３・・・ロードロック室２９・・・処理
用ボート ３］・・・隔離プレート 特許出願人 東京エレクトロン株式会社代理人 弁
理士 小 林 哲 男第１図 ／ 第２図 第３図
、第２図は同上の概略説明図、第３図は実施例装置に適
用されたロードロック室を説明するための概略説明図、
第４図は縦型熱処理部の概略説明図である。 Ａ・・・縦型処理部 Ｂ・・・ドライエツチング部 ５・・・処理用ボート ６・・・被処理体 １０．１２．１３・・・ロードロック室２９・・・処理
用ボート ３］・・・隔離プレート 特許出願人 東京エレクトロン株式会社代理人 弁
理士 小 林 哲 男第１図 ／ 第２図 第３図
Claims (2)
- （１）複数枚の被処理体を処理用ボートに収納して所定
の熱処理を行なう縦型熱処理部と、この熱処理部で処理
される被処理体を搬入搬出するロードロック室を設けた
縦型熱処理装置において、このロードロック室を介して
気密に結合されたドライエッチング部内に複数枚の被処
理体を収納した処理用ボートを装入して被処理体の自然
酸化膜を除去するようにしたことを特徴とする縦型熱処
理装置。 - （２）処理用ボートを収納した各被処理体の間に耐食性
を有する隔離プレートを設置した請求項１記載の縦型熱
処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2316212A JPH04188721A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 縦型熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2316212A JPH04188721A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 縦型熱処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04188721A true JPH04188721A (ja) | 1992-07-07 |
Family
ID=18074550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2316212A Pending JPH04188721A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 縦型熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04188721A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000182967A (ja) * | 1998-12-15 | 2000-06-30 | Sony Corp | 気相成長方法および気相成長装置 |
| US7223702B2 (en) | 2001-11-29 | 2007-05-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of and apparatus for performing sequential processes requiring different amounts of time in the manufacturing of semiconductor devices |
| JP2012248779A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Spp Technologies Co Ltd | 酸化シリコンのエッチング装置、そのエッチング方法、及びそのエッチングプログラム |
| WO2013171988A1 (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-21 | 株式会社アルバック | 成膜方法及び成膜装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01173936U (ja) * | 1988-05-25 | 1989-12-11 | ||
| JPH02143418A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-01 | Hitachi Ltd | 薄膜形成装置 |
| JPH0282032U (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-25 |
-
1990
- 1990-11-22 JP JP2316212A patent/JPH04188721A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01173936U (ja) * | 1988-05-25 | 1989-12-11 | ||
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| JPH0282032U (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-25 |
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| WO2013171988A1 (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-21 | 株式会社アルバック | 成膜方法及び成膜装置 |
| JPWO2013171988A1 (ja) * | 2012-05-16 | 2016-01-12 | 株式会社アルバック | 成膜方法及び成膜装置 |
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