JPH08321448A - 真空排気装置、半導体製造装置及び真空処理方法 - Google Patents
真空排気装置、半導体製造装置及び真空処理方法Info
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- JPH08321448A JPH08321448A JP7126271A JP12627195A JPH08321448A JP H08321448 A JPH08321448 A JP H08321448A JP 7126271 A JP7126271 A JP 7126271A JP 12627195 A JP12627195 A JP 12627195A JP H08321448 A JPH08321448 A JP H08321448A
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4404—Coatings or surface treatment on the inside of the reaction chamber or on parts thereof
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/564—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、高性能半導体素子を安定して且つ
高い歩留まりで作製することが可能な真空排気装置、半
導体製造装置及び真空処理方法を提供することを目的と
する。 【構成】 ターボ分子ポンプ１０３と該ターボ分子ポン
プの排気側に接続された補助ポンプ１０５とから構成さ
れ、ターボ分子ポンプ１０３と前記補助ポンプ１０５と
の間に所定のガスを導入するためのガス導入部１１４を
設け、該導入部から所定のガスを導入しながら、真空室
１０１の内部を排気する構成としたことを特徴とする。
高い歩留まりで作製することが可能な真空排気装置、半
導体製造装置及び真空処理方法を提供することを目的と
する。 【構成】 ターボ分子ポンプ１０３と該ターボ分子ポン
プの排気側に接続された補助ポンプ１０５とから構成さ
れ、ターボ分子ポンプ１０３と前記補助ポンプ１０５と
の間に所定のガスを導入するためのガス導入部１１４を
設け、該導入部から所定のガスを導入しながら、真空室
１０１の内部を排気する構成としたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は真空排気装置、半導体製
造装置及び真空処理方法に係わり、特に半導体基板、ガ
ラス基板、プラスチック基板等の上に高性能の半導体素
子を安定して形成するための製造装置に関する。
造装置及び真空処理方法に係わり、特に半導体基板、ガ
ラス基板、プラスチック基板等の上に高性能の半導体素
子を安定して形成するための製造装置に関する。
【０００２】
【関連技術】本発明者は、半導体素子の一層の高性能
化、歩留まり向上を目的とした半導体の製造方法を検討
する過程で、排気系にターボ分子ポンプを用いた場合に
は、処理ガスに超高純度のガスを用い且つ脱ガスを抑え
た表面を有する真空処理室を用いて不純物の混入防止に
十分な注意を払って処理した場合でも、例えば半導体素
子を構成する薄膜を成膜すると、その薄膜中には不純物
が混入しており、半導体素子の特性向上を妨げることが
分かった。
化、歩留まり向上を目的とした半導体の製造方法を検討
する過程で、排気系にターボ分子ポンプを用いた場合に
は、処理ガスに超高純度のガスを用い且つ脱ガスを抑え
た表面を有する真空処理室を用いて不純物の混入防止に
十分な注意を払って処理した場合でも、例えば半導体素
子を構成する薄膜を成膜すると、その薄膜中には不純物
が混入しており、半導体素子の特性向上を妨げることが
分かった。
【０００３】そこで、この原因を鋭意検討した結果、タ
ーボ分子ポンプの排気側から薄膜を製造する真空処理室
へ一旦排気されたガス分子やターボ分子ポンプの排気側
に存在する不純物ガス等が逆拡散し、これが薄膜形成時
に薄膜中に混入するためであることがを見いだした。即
ち、半導体素子のより一層の高性能化、高歩留まりを達
成するには、かかる不純物等の逆拡散を防止した真空排
気系が必要となることが分かった。
ーボ分子ポンプの排気側から薄膜を製造する真空処理室
へ一旦排気されたガス分子やターボ分子ポンプの排気側
に存在する不純物ガス等が逆拡散し、これが薄膜形成時
に薄膜中に混入するためであることがを見いだした。即
ち、半導体素子のより一層の高性能化、高歩留まりを達
成するには、かかる不純物等の逆拡散を防止した真空排
気系が必要となることが分かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の知見
に基づいて完成したものであり、高性能半導体素子を安
定して、高い歩留まりで作製することが可能な真空排気
装置、半導体製造装置及び真空処理方法を提供すること
を目的とする。
に基づいて完成したものであり、高性能半導体素子を安
定して、高い歩留まりで作製することが可能な真空排気
装置、半導体製造装置及び真空処理方法を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の真空排気装置
は、真空室の内部を排気する排気装置であって、ターボ
分子ポンプと該ターボ分子ポンプの排気側に接続された
補助ポンプとから構成され、前記ターボ分子ポンプと前
記補助ポンプとの間に所定のガスを導入するためのガス
導入部を設け、該導入部から所定のガスを導入しなが
ら、前記真空室の内部を排気する構成としたことを特徴
とする。
は、真空室の内部を排気する排気装置であって、ターボ
分子ポンプと該ターボ分子ポンプの排気側に接続された
補助ポンプとから構成され、前記ターボ分子ポンプと前
記補助ポンプとの間に所定のガスを導入するためのガス
導入部を設け、該導入部から所定のガスを導入しなが
ら、前記真空室の内部を排気する構成としたことを特徴
とする。
【０００６】本発明の半導体製造装置は、真空室と、該
真空室に接続された上記本発明の真空排気装置とを少な
くとも有し、前記真空室内で基体の処理を行うことを特
徴とする。
真空室に接続された上記本発明の真空排気装置とを少な
くとも有し、前記真空室内で基体の処理を行うことを特
徴とする。
【０００７】また、本発明の真空処理方法は、真空室の
内部を、ターボ分子ポンプと該ターボ分子ポンプの排気
側に接続された補助ポンプとにより排気しながら、前記
真空室内で基体の処理を行う真空処理方法であって、前
記ターボ分子ポンプと前記補助ポンプとの間で所定のガ
スを導入し、前記ターボ分子ポンプの排気側から吸気側
への逆拡散を防止することを特徴とする。
内部を、ターボ分子ポンプと該ターボ分子ポンプの排気
側に接続された補助ポンプとにより排気しながら、前記
真空室内で基体の処理を行う真空処理方法であって、前
記ターボ分子ポンプと前記補助ポンプとの間で所定のガ
スを導入し、前記ターボ分子ポンプの排気側から吸気側
への逆拡散を防止することを特徴とする。
【０００８】上記所定のガスは、不活性ガス、又は前記
真空室に供給するガス若しくはその一部の成分若しくは
これらと不活性ガスとの混合ガスとするのが好ましい。
また、所定のガスの流量は、前記真空室に供給するガス
の流量の１０％以下とするのが好ましい。
真空室に供給するガス若しくはその一部の成分若しくは
これらと不活性ガスとの混合ガスとするのが好ましい。
また、所定のガスの流量は、前記真空室に供給するガス
の流量の１０％以下とするのが好ましい。
【０００９】また、前記真空室及び接続部材は、内面に
酸化クロム不動態膜、もしくはフッ化不動態膜を形成し
たものであるのが好ましい。
酸化クロム不動態膜、もしくはフッ化不動態膜を形成し
たものであるのが好ましい。
【００１０】
【作用】本発明の半導体製造装置の一例として、図１に
示したスパッタ装置を用いて行った実験を通して、本発
明の作用を説明する。
示したスパッタ装置を用いて行った実験を通して、本発
明の作用を説明する。
【００１１】図１において、１０１は、内表面を酸化ク
ロム不動態処理を行ったスパッタ成膜を行う真空室であ
り、放出水分量は約１×１０-7Ｔｏｒｒ・Ｌ／ｓｅｃで
ある。真空室１０１は、配管１０２を介してターボ分子
ポンプ１０３の吸気側に接続され、ポンプ１０３の排気
側はフレキシブル配管１０４を介して粗引きポンプ１０
５と接続されている。また、真空室１０１へはマスフロ
ーコントローラ１１０を介して、プロセスガスが供給さ
れ、さらには、配管１０６、ニードルバルブ１０７、四
重極質量分析計１０８、粗引きポンプ１０９が接続され
ており、真空室１０１内のガスの質量分析を行うことが
できる構成となっている。
ロム不動態処理を行ったスパッタ成膜を行う真空室であ
り、放出水分量は約１×１０-7Ｔｏｒｒ・Ｌ／ｓｅｃで
ある。真空室１０１は、配管１０２を介してターボ分子
ポンプ１０３の吸気側に接続され、ポンプ１０３の排気
側はフレキシブル配管１０４を介して粗引きポンプ１０
５と接続されている。また、真空室１０１へはマスフロ
ーコントローラ１１０を介して、プロセスガスが供給さ
れ、さらには、配管１０６、ニードルバルブ１０７、四
重極質量分析計１０８、粗引きポンプ１０９が接続され
ており、真空室１０１内のガスの質量分析を行うことが
できる構成となっている。
【００１２】また、ターボ分子ポンプ１０３の排気側に
所定のガスを導入する導入部１１４を設け、マスフロー
コントローラ１１１を介して、所定のガスが導入され
る。
所定のガスを導入する導入部１１４を設け、マスフロー
コントローラ１１１を介して、所定のガスが導入され
る。
【００１３】真空室１０１には高周波電源１１２からマ
ッチングボックス１１３を介して高周波電力を電極（不
図示）に印加され、真空室内にプラズマが生起される。
ッチングボックス１１３を介して高周波電力を電極（不
図示）に印加され、真空室内にプラズマが生起される。
【００１４】図１のスパッタ装置を用い、プロセスガス
（真空室に供給するガス）として水分濃度１ｐｐｂのＡ
ｒガスをマスフローコントローラ１１０を介して真空室
１０１に供給し、種々の排気能力の粗引きポンプを用い
て排気したとき、真空室内のＨ2Ｏ濃度を四重極質量分
析計で測定した結果を図２に示す。
（真空室に供給するガス）として水分濃度１ｐｐｂのＡ
ｒガスをマスフローコントローラ１１０を介して真空室
１０１に供給し、種々の排気能力の粗引きポンプを用い
て排気したとき、真空室内のＨ2Ｏ濃度を四重極質量分
析計で測定した結果を図２に示す。
【００１５】図２が示すように、Ａｒ流量及び粗引きポ
ンプの排気速度によりＨ2Ｏ濃度は変化するものの、か
なり多量の水分がプロセスガス雰囲気中に含まれている
ことが分かった。この水分は、ターボ分子ポンプの排気
側のフレキシブル配管１０４から放出された水分が逆拡
散したものと考えられる。
ンプの排気速度によりＨ2Ｏ濃度は変化するものの、か
なり多量の水分がプロセスガス雰囲気中に含まれている
ことが分かった。この水分は、ターボ分子ポンプの排気
側のフレキシブル配管１０４から放出された水分が逆拡
散したものと考えられる。
【００１６】次に、ターボ分子ポンプの排気側の所定の
ガスの導入部１１４からＮ2ガスをマスフローコントロ
ーラ１１１を介して導入しながら、プロセスガスとして
水分濃度１ｐｐｂのＡｒガスを真空室１０１に供給し、
そのときの真空室内のＨ2Ｏ濃度を四重極質量分析計で
測定した結果を図３に示す。図２と比較すると、Ｈ2Ｏ
濃度はターボ分子ポンプ１１１の排気側にＮ2ガスを供
給することにより大幅に減少し、さらにはＮ2ガス流量
をプロセスガス流量の約１０％とすることで約１０ｐｐ
ｂにまで減少し、真空室内を極めて高清浄な雰囲気にす
ることができることが分かった。
ガスの導入部１１４からＮ2ガスをマスフローコントロ
ーラ１１１を介して導入しながら、プロセスガスとして
水分濃度１ｐｐｂのＡｒガスを真空室１０１に供給し、
そのときの真空室内のＨ2Ｏ濃度を四重極質量分析計で
測定した結果を図３に示す。図２と比較すると、Ｈ2Ｏ
濃度はターボ分子ポンプ１１１の排気側にＮ2ガスを供
給することにより大幅に減少し、さらにはＮ2ガス流量
をプロセスガス流量の約１０％とすることで約１０ｐｐ
ｂにまで減少し、真空室内を極めて高清浄な雰囲気にす
ることができることが分かった。
【００１７】この理由の詳細は現在のところ明らかでな
いが、次のように考えられる。即ち、ターボ分子ポンプ
と補助ポンプの間に不活性ガスを導入することにより、
ターボ分子ポンプの排気側と補助ポンプの間は、分子流
領域から粘性流領域となってターボ分子ポンプで一旦真
空室外に排気されたプロセスガス分子はそのまま粘性流
によって移動し補助ポンプで排気されるため、逆拡散が
起こり難くなるためと考えられる。
いが、次のように考えられる。即ち、ターボ分子ポンプ
と補助ポンプの間に不活性ガスを導入することにより、
ターボ分子ポンプの排気側と補助ポンプの間は、分子流
領域から粘性流領域となってターボ分子ポンプで一旦真
空室外に排気されたプロセスガス分子はそのまま粘性流
によって移動し補助ポンプで排気されるため、逆拡散が
起こり難くなるためと考えられる。
【００１８】また、微量ではあるが真空室に逆拡散する
ことの可能性を考慮すると、所定のガスとしては、たと
え逆拡散しても真空室内での処理に対する影響を極力抑
えるために、不活性ガス、又はプロセスガスに含まれる
ガス、又はこれらの混合ガスを用いるのが好ましい。な
お、不活性ガスとしては、Ａｒ，Ｎ2ガス等が好適に用
いられる。さらには、分子ターボポンプと補助ポンプと
の接続部材（例えば配管）の内表面には、水分吸着量が
少なく、脱着特性の優れた酸化クロム不動態膜、もしく
はフッ化不動態膜を形成するのが好ましい。
ことの可能性を考慮すると、所定のガスとしては、たと
え逆拡散しても真空室内での処理に対する影響を極力抑
えるために、不活性ガス、又はプロセスガスに含まれる
ガス、又はこれらの混合ガスを用いるのが好ましい。な
お、不活性ガスとしては、Ａｒ，Ｎ2ガス等が好適に用
いられる。さらには、分子ターボポンプと補助ポンプと
の接続部材（例えば配管）の内表面には、水分吸着量が
少なく、脱着特性の優れた酸化クロム不動態膜、もしく
はフッ化不動態膜を形成するのが好ましい。
【００１９】さらに、所定のガスの不純物濃度は１ｐｐ
ｍ以下、さらには１ｐｐｂ以下が望ましいが、この純度
はプロセスガスの純度、半導体素子の性能、または使用
目的によってこれ以下の純度のものを用いても良いこと
はいうまでもない。また、所定のガスの導入量は、プロ
セスガス流量の１０％以下であることが好ましい。ガス
流量がプロセスガス流量の１０％を超えると十分なター
ボ分子ポンプの排気特性が得られなくなるためである。
これはターボ分子ポンプの排気側の圧力が上昇し圧縮比
が減少するためであると考えられる。
ｍ以下、さらには１ｐｐｂ以下が望ましいが、この純度
はプロセスガスの純度、半導体素子の性能、または使用
目的によってこれ以下の純度のものを用いても良いこと
はいうまでもない。また、所定のガスの導入量は、プロ
セスガス流量の１０％以下であることが好ましい。ガス
流量がプロセスガス流量の１０％を超えると十分なター
ボ分子ポンプの排気特性が得られなくなるためである。
これはターボ分子ポンプの排気側の圧力が上昇し圧縮比
が減少するためであると考えられる。
【００２０】本発明において、所定のガスの導入部は、
上述のようにターボ分子ポンプの排気口部に設けてもよ
く、また補助ポンプとの接続部材（例えば配管等）に設
けても良い。
上述のようにターボ分子ポンプの排気口部に設けてもよ
く、また補助ポンプとの接続部材（例えば配管等）に設
けても良い。
【００２１】また、より高性能な半導体素子を作製する
には、上記接続部材のみならず真空室その他の配管等の
内表面を酸化クロム不動態膜、もしくはフッ化不動態膜
を形成するのが好ましい。
には、上記接続部材のみならず真空室その他の配管等の
内表面を酸化クロム不動態膜、もしくはフッ化不動態膜
を形成するのが好ましい。
【００２２】なお、本発明の真空排気装置及び真空処理
方法は、スパッタ、真空蒸着、ドライエッチング、イオ
ン注入装置その他の半導体製造装置の他、ＡＥＳ、ＳＩ
ＭＳ等の分析装置等の種々の真空関連装置、及び金属、
半導体、絶縁体材料の成膜、表面処理等に好適に適用さ
れる。
方法は、スパッタ、真空蒸着、ドライエッチング、イオ
ン注入装置その他の半導体製造装置の他、ＡＥＳ、ＳＩ
ＭＳ等の分析装置等の種々の真空関連装置、及び金属、
半導体、絶縁体材料の成膜、表面処理等に好適に適用さ
れる。
【００２３】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明するが、本発明がこれら実施例に限定されることはな
い。
明するが、本発明がこれら実施例に限定されることはな
い。
【００２４】（実施例１）本実施例では、図１示すスパ
ッタ装置を用いてＡｌ膜を作製し、その評価を行った。
ッタ装置を用いてＡｌ膜を作製し、その評価を行った。
【００２５】図１のスパッタチャンバ（真空室）１０１
の基板電極（不図示）にシリコン基板を設置し、チャン
バ内を１０-8Ｔｏｒｒまで排気する。水分濃度１ｐｐｂ
以下のＡｒガスをマスフロー１１０を介して２００ｓｃ
ｃｍ導入し、チャンバ内の圧力を１０ｍＴｏｒｒとして
高周波電力を印加し、Ａｌ膜を約１００ｎｍ成膜した。
この際、成膜雰囲気中の水分濃度を四重極質量分折計で
測定した。
の基板電極（不図示）にシリコン基板を設置し、チャン
バ内を１０-8Ｔｏｒｒまで排気する。水分濃度１ｐｐｂ
以下のＡｒガスをマスフロー１１０を介して２００ｓｃ
ｃｍ導入し、チャンバ内の圧力を１０ｍＴｏｒｒとして
高周波電力を印加し、Ａｌ膜を約１００ｎｍ成膜した。
この際、成膜雰囲気中の水分濃度を四重極質量分折計で
測定した。
【００２６】成膜条件を一定とし、マスフローコントロ
ーラ１１１を介して所定のガス（Ａｒ）０〜５０ｓｃｃ
ｍ導入し、この時のＡｒガス導入流量とチャンバー内の
水分量及びＡｌの比抵抗との関係を調べた。結果を図４
に示す。図４において、横軸はマスフローコントローラ
１１１より導入したＡｒ流量、縦軸はチャンバ内の水分
量及びＡｌ膜の比抵抗である。図から明らかなように、
水分量及び比抵抗はＡｒガス流量の増加により減少し、
チャンバに導入したＡｒガス流量の１／１０（２０ｓｃ
ｃｍ）で極小となり、さらにマスフローコントローラ１
１１から導入するＡｒガス流量を増加すると水分量、比
抵抗とも増大することが分かった。
ーラ１１１を介して所定のガス（Ａｒ）０〜５０ｓｃｃ
ｍ導入し、この時のＡｒガス導入流量とチャンバー内の
水分量及びＡｌの比抵抗との関係を調べた。結果を図４
に示す。図４において、横軸はマスフローコントローラ
１１１より導入したＡｒ流量、縦軸はチャンバ内の水分
量及びＡｌ膜の比抵抗である。図から明らかなように、
水分量及び比抵抗はＡｒガス流量の増加により減少し、
チャンバに導入したＡｒガス流量の１／１０（２０ｓｃ
ｃｍ）で極小となり、さらにマスフローコントローラ１
１１から導入するＡｒガス流量を増加すると水分量、比
抵抗とも増大することが分かった。
【００２７】また、Ａｌ膜中の酸素量をＳＩＭＳ（２次
イオン質量分析計）で測定したところ、酸素濃度の変化
は比抵抗の変化と一致し、Ａｒ流量２０ｓｃｃｍで極小
となることが確認された。
イオン質量分析計）で測定したところ、酸素濃度の変化
は比抵抗の変化と一致し、Ａｒ流量２０ｓｃｃｍで極小
となることが確認された。
【００２８】以上の実験結果から明らかなように、ター
ボ分子ポンプ排気側と補助ポンプの間に、ガスを供給す
ることにより、高品質な薄膜が形成されることが分か
る。
ボ分子ポンプ排気側と補助ポンプの間に、ガスを供給す
ることにより、高品質な薄膜が形成されることが分か
る。
【００２９】（実施例２）本実施例では、図１と同様の
構造を持つプラズマＣＶＤ装置を用いて、窒化シリコン
膜の成長を行い、その耐圧特性を調べた。
構造を持つプラズマＣＶＤ装置を用いて、窒化シリコン
膜の成長を行い、その耐圧特性を調べた。
【００３０】基板として、ガラス基板に金属電極を形成
したものを用い、基板温度３００℃、ＳｉＨ4ガス＝１
００ｓｃｃｍ、ＮＨ3＝２００ｓｃｃｍ、Ｎ2＝２００ｓ
ｃｃｍをチャンバ内にマスフローコントローラを介して
導入する。圧力を１００Ｐａとし、高周波電力を印加し
て窒化シリコン膜を３００ｎｍ堆積させた。
したものを用い、基板温度３００℃、ＳｉＨ4ガス＝１
００ｓｃｃｍ、ＮＨ3＝２００ｓｃｃｍ、Ｎ2＝２００ｓ
ｃｃｍをチャンバ内にマスフローコントローラを介して
導入する。圧力を１００Ｐａとし、高周波電力を印加し
て窒化シリコン膜を３００ｎｍ堆積させた。
【００３１】この成膜条件を一定とし、ターボ分子ポン
プと補助ポンプの間にＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｎ2の混合ガス
をチャンバ内に導入した流量比である１：２：２を保ち
ながら、総流量のみを０〜７０ｓｃｃｍの間で導入し、
成膜した窒化シリコン膜の絶縁耐圧及び基板に付着して
いる０．３μｍ以上のパーティクル数を調べた。図５は
その結果である。
プと補助ポンプの間にＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｎ2の混合ガス
をチャンバ内に導入した流量比である１：２：２を保ち
ながら、総流量のみを０〜７０ｓｃｃｍの間で導入し、
成膜した窒化シリコン膜の絶縁耐圧及び基板に付着して
いる０．３μｍ以上のパーティクル数を調べた。図５は
その結果である。
【００３２】ターボ分子ポンプの排気側に総流量３０ｓ
ｃｃｍ導入したときにパーティクルの総数は最小とな
り、絶縁耐圧は最高値となることが分かった。これは、
ターボ分子ポンプの排気口側にガスを導入することによ
って、ＳｉＨ4及びＮＨ3がプラズマ中で分解された際に
生成された反応生成物がチャンバ内に逆拡散せずに完全
に排気されたためと考えられる。
ｃｃｍ導入したときにパーティクルの総数は最小とな
り、絶縁耐圧は最高値となることが分かった。これは、
ターボ分子ポンプの排気口側にガスを導入することによ
って、ＳｉＨ4及びＮＨ3がプラズマ中で分解された際に
生成された反応生成物がチャンバ内に逆拡散せずに完全
に排気されたためと考えられる。
【００３３】次に、ターボ分子ポンプの排気側にガスを
導入しない場合と、最適値である３０ｓｃｃｍ導入した
場合において、同一条件で連続５０枚の成膜をそれぞれ
行い、各々の絶縁耐圧のばらつきを調べた。結果を図６
に示す。図６が示すように、ガスを導入しない場合の絶
縁耐圧のばらつきは±１０％であったのに対し、３０ｓ
ｃｃｍ導入した場合のばらつきは±２％に抑えられ、か
つ平均耐圧を高くできることが分かった。
導入しない場合と、最適値である３０ｓｃｃｍ導入した
場合において、同一条件で連続５０枚の成膜をそれぞれ
行い、各々の絶縁耐圧のばらつきを調べた。結果を図６
に示す。図６が示すように、ガスを導入しない場合の絶
縁耐圧のばらつきは±１０％であったのに対し、３０ｓ
ｃｃｍ導入した場合のばらつきは±２％に抑えられ、か
つ平均耐圧を高くできることが分かった。
【００３４】
【発明の効果】本発明により、真空室の清浄度を著しく
高めることが可能となり、その結果より高精度の真空処
理が可能となるため、構成の半導体装置等を安定して、
高歩留まりで提供することが可能となる。
高めることが可能となり、その結果より高精度の真空処
理が可能となるため、構成の半導体装置等を安定して、
高歩留まりで提供することが可能となる。
【図１】本発明の半導体製造装置の一例を示すスパッタ
装置の概念図である。
装置の概念図である。
【図２】真空室に供給するガスの流量とＨ2Ｏ濃度を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３】真空室内のＨ2Ｏ濃度とターボ分子ポンプ排気
側に導入する所定のガスの流量との関係を示すグラフで
ある。
側に導入する所定のガスの流量との関係を示すグラフで
ある。
【図４】Ａｌ比抵抗とターボ分子ポンプ排気側に導入す
るＡｒガスの流量との関係を示すグラフである。
るＡｒガスの流量との関係を示すグラフである。
【図５】窒化シリコン膜の絶縁耐圧とターボ分子ポンプ
排気側に導入するＡｒガスの流量との関係を示すグラフ
である。
排気側に導入するＡｒガスの流量との関係を示すグラフ
である。
【図６】絶縁耐圧のばらつきを示すグラフである。
１０１ 真空室、 １０２ 配管、 １０３ ターボ分子ポンプ、 １０４ フレキシブル配管、 １０５ 粗引きポンプ、 １０６ 配管、 １０７ ニードルバルブ、 １０８ 四重極質量分析計、 １０９ 粗引きポンプ、 １１０、１１１ マスフローコントローラ、 １１２ 高周波電源、 １１３ マッチングボックス、 １１４ 所定のガス導入部。
Claims (9)
- 【請求項１】 真空室の内部を排気する排気装置であっ
て、ターボ分子ポンプと該ターボ分子ポンプの排気側に
接続された補助ポンプとから構成され、前記ターボ分子
ポンプと前記補助ポンプとの間に所定のガスを導入する
ためのガス導入部を設け、該導入部から所定のガスを導
入しながら、前記真空室の内部を排気する構成としたこ
とを特徴とする真空排気装置。 - 【請求項２】 前記ターボ分子ポンプと前記補助ポンプ
との接続に用いる接続部材の内表面は、酸化クロム不動
態膜もしくはフッ化不動態膜が形成されていることを特
徴とする請求項１に記載の真空排気装置。 - 【請求項３】 前記所定のガスは、不活性ガス、又は前
記真空室に供給するガス若しくはその一部の成分若しく
はこれらと不活性ガスとの混合ガスであることを特徴と
する請求項１又は２に記載の真空排気装置。 - 【請求項４】 前記所定のガスの流量は、前記真空室に
供給するガスの流量の１０％以下であることを特徴とす
る請求項３に記載の真空排気装置。 - 【請求項５】 真空室と、該真空室に接続された請求項
１〜４のいずれか１項に記載の真空排気装置とを少なく
とも有し、前記真空室内で基体の処理を行うことを特徴
とする半導体製造装置。 - 【請求項６】 前記真空室は、内表面に酸化クロム不動
態膜もしくはフッ化不動態膜が形成されていることを特
徴とする請求項５に記載の半導体処理装置。 - 【請求項７】 真空室の内部を、ターボ分子ポンプと該
ターボ分子ポンプの排気側に接続された補助ポンプとに
より排気しながら、前記真空室内で基体の処理を行う真
空処理方法であって、前記ターボ分子ポンプと前記補助
ポンプとの間で所定のガスを導入し、前記ターボ分子ポ
ンプの排気側から吸気側への逆拡散を防止することを特
徴とする真空処理方法。 - 【請求項８】 前記所定のガスは、不活性ガス、又は前
記真空室に供給するガス若しくはその一部の成分若しく
はこれらと不活性ガスとの混合ガスであることを特徴と
する請求項７に記載の真空処理方法。 - 【請求項９】 前記所定のガスの流量は、前記真空室に
供給するガス流量の１０％以下であることを特徴とする
請求項８に記載の真空処理方法。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP7126271A JPH08321448A (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | 真空排気装置、半導体製造装置及び真空処理方法 |
| US08/655,318 US5863842A (en) | 1995-05-25 | 1996-05-24 | Vacuum exhausting apparatus, semiconductor manufacturing apparatus, and vacuum processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7126271A JPH08321448A (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | 真空排気装置、半導体製造装置及び真空処理方法 |
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| JP2007080384A Division JP4845786B2 (ja) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | 真空排気装置、半導体製造装置及び真空処理方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08321448A true JPH08321448A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=14931070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JPH08321448A (ja) |
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| WO2007034541A1 (ja) * | 2005-09-21 | 2007-03-29 | Tadahiro Ohmi | 減圧蒸着装置及び減圧蒸着方法 |
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1995
- 1995-05-25 JP JP7126271A patent/JPH08321448A/ja active Pending
-
1996
- 1996-05-24 US US08/655,318 patent/US5863842A/en not_active Expired - Fee Related
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| US5863842A (en) | 1999-01-26 |
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