JPH10189558A

JPH10189558A - 半導体装置製造装置用のクリーニング装置

Info

Publication number: JPH10189558A
Application number: JP34146896A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Yokomine; 昭一横峯
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】高温の反応炉室内に発生する不用物を効果的
に除去することができる半導体装置製造装置用のクリー
ニング装置を提供すること。【解決手段】半導体装置製造装置の高温室内２１に挿
入され、前記高温室内のパーティクルを吸引するノズル
１１と、前記ノズルに接続され、前記ノズルからのパー
ティクルを冷却・除去する冷却器１３と、前記冷却器に
接続され、前記ノズルからのパーティクルを除去するフ
ィルタ１４と、前記フィルタに接続され、前記ノズルか
らパーティクルを吸引させる排気系１５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば減圧ＣＶ
Ｄ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ）装置等の半導体装置製造装置のためのクリーニン
グ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体装置の製造工程のう
ち、半導体基板の表面に薄膜を形成する工程において
は、例えば減圧ＣＶＤ装置が使用される。この減圧ＣＶ
Ｄ装置による成膜工程を説明すると、先ず、反応炉室内
にシリコン（Ｓｉ）基板等から成る半導体基板を収容
し、反応炉室内を真空排気系によって、例えば数Ｔｏｒ
ｒ以下に減圧し、反応炉室内を加熱手段によって、例え
ば７００゜Ｃ乃至８００゜Ｃ程度に加熱する。そして、
反応炉室内に薄膜の材料となるモノシランや酸素等の材
料ガスを導入することにより、半導体基板の表面に二酸
化シリコン（Ｓi Ｏ２）等の薄膜を形成するようになっ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな減圧ＣＶＤ装置においては、薄膜を形成すべき半導
体基板の表面だけでなく、反応炉室の内壁にも材料ガス
による窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）等の反応副生成物が
付着して膜が形成されることになる。そして、この膜の
堆積量が増加して膜が厚くなると、例えば石英から成る
反応炉室の内壁と窒化シリコン等から成る膜の熱膨張係
数の差によって、この膜が反応炉室の内壁から剥落し
て、いわゆるパーティクルが発生することになる。

【０００４】このように半導体基板の成膜時にパーティ
クルが発生すると、半導体基板の表面にパーティクルが
付着して成膜不良となり、半導体基板の歩留まりが低下
してしまうという問題があった。そこで、このパーティ
クルを随時除去すれば良いが、減圧ＣＶＤ装置の反応炉
室内が上記のように高温であることから、通常の真空掃
除機によっては除去できない。このため、従来は、膜が
所定の厚さ以上になった場合には、反応炉室を交換する
必要があり、メンテナンス工数が掛かると共に、反応炉
室の交換時の成膜工程の中断により、半導体装置の生産
性が低下してしまうという問題があった。

【０００５】この発明は、以上の点に鑑み、高温室内に
発生するパーティクルを効果的に除去することができる
半導体装置製造装置用のクリーニング装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、この発明に
よれば、半導体装置製造装置の高温室内に挿入され、前
記高温室内のパーティクルを吸引するノズルと、前記ノ
ズルに接続され、前記ノズルからのパーティクルを冷却
・除去する冷却器と、前記冷却器に接続され、前記ノズ
ルからのパーティクルを除去するフィルタと、前記フィ
ルタに接続され、前記ノズルからパーティクルを吸引さ
せる排気系とを備えることにより達成される。

【０００７】上記構成によれば、高温室内にノズルが挿
入されることにより、高温室内の雰囲気と共に高温室内
のパーティクルが、ノズル先端から吸引される。そし
て、吸引されたパーティクル等は冷却器によって冷却さ
れ、ベーパー状のパーティクルが冷却器によってトラッ
プされる。また、比較的大きなパーティクルはフィルタ
によってトラップされる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を添付図を参照しながら詳細に説明する。尚、以下に述
べる実施形態は、この発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発
明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限定す
る旨の記載がない限り、これらの形態に限られるもので
はない。

【０００９】図１は、この発明による半導体装置製造装
置用のクリーニング装置の実施形態の構成を示す概略側
面図である。このクリーニング装置１０は、吸気側から
排気側に向かって順に接続された搬送装置１６が取り付
けられているノズル１１、フレキシブルチューブ１２、
電子冷却器１３、着脱式のフィルタ１４及び排気管１５
を備えている。

【００１０】即ち、ノズル１１の排気側にフレキシブル
チューブ１２の一端が接続され、フレキシブルチューブ
１２の他端に電子冷却器１３の吸気側が接続されてい
る。そして、電子冷却器１３の排気側にフィルタ１４の
吸気側が接続され、フィルタ１４の排気側に真空ポンプ
等の真空排気系に接続された排気管１５が接続されてい
る。

【００１１】ノズル１１は、耐熱性のある材料、例えば
石英で両端開放の管状に形成されている。ノズル１１の
先端部、即ち吸気側は絞られて長手方向に対してほぼ直
角に曲げられており、ノズル１１の後端部、即ち排気側
は搬送装置１６により図示矢印方向に移動可能に支持さ
れている。この搬送装置１６は、図示の場合はモータＭ
で動作するようになっているが、公知の構成の非接触式
搬送システムとしても良い。

【００１２】フレキシブルチューブ１２は、耐熱性のあ
る材料で伸縮可能に形成されている。フレキシブルチュ
ーブ１２とノズル１１とは、フランジ継ぎ手１２ａを介
して接続されている。

【００１３】電子冷却器１３は、公知の構成のものであ
って、例えば図２に示すように、ハウジング１３ａ内に
収容された冷却フィン１３ｂ、この冷却フィン１３ｂに
取り付けられたサーモモジュール１３ｃ及びこのサーモ
モジュール１３ｃに備えられた温度モニタ１３ｄから構
成されている。冷却フィン１３ｂは、その温度が温度モ
ニタ１３ｄにより監視されていると共に、サーモモジュ
ール１３ｃにより冷却されているので、冷却フィン１３
ｂは常に一定温度に保持されるようになっている。

【００１４】フィルタ１４は、公知の構成のものであっ
て、フィルタが目詰まりした場合には、容易に着脱・交
換可能なようになっている。以上より、ノズル１１から
フレキシブルチューブ１２、電子冷却器１３、フィルタ
１４及び排気管１５を介して真空排気系に接続された真
空ラインが構成されている。

【００１５】このような構成のクリーニング装置１０
を、半導体装置製造装置として例えば減圧ＣＶＤ装置に
使用する場合には、以下のようにしてクリーニングが行
なわれる。先づ、減圧ＣＶＤ装置２０の反応炉室２１内
にシリコン（Ｓｉ）基板等から成る半導体基板を収容
し、反応炉室２１内を真空排気系によって、例えば数Ｔ
ｏｒｒ以下に減圧し、反応炉室２１内をヒータ２２によ
って、例えば７００゜Ｃ乃至８００゜Ｃ程度に加熱す
る。

【００１６】そして、反応炉室２１内に薄膜の材料とな
るモノシランや酸素等の材料ガスを導入することによ
り、半導体基板の表面に二酸化シリコン（Ｓi Ｏ２）等
の薄膜を形成する。このような減圧ＣＶＤ装置２０によ
る成膜処理を１回もしくは複数回終了後、図３に示すよ
うに、反応炉室２１の一方の開口部を開け、クリーニン
グ装置１０のノズル１１を、搬送装置１６により矢印Ａ
方向に移動させて反応炉室２１内に挿入する。

【００１７】そして、図４に示すように、ノズル１１を
反応炉室２１内の所定位置まで挿入したら、真空排気系
を作動させてノズル１１の先端から反応炉室２１内のガ
スを吸引させる。その際、図５に示すように、反応炉室
２１の内壁に付着した反応副生成物が剥落して発生した
パーティクル２３も、反応炉室２１内のガスと一緒に吸
引されることになる。

【００１８】このようにしてノズル１１により吸引され
たパーティクル２３は、フレキシブルチューブ１２を介
して電子冷却器１３内に入って冷却される。ここでベー
パ状のパーティクル２３は、冷却された冷却フィン１３
ｂの表面に凝結することによりトラップされる。そし
て、比較的大粒径のパーティクル２３は、この電子冷却
器１３からフィルタ１４内に入ってトラップされる。

【００１９】このように、反応炉室２１内が高温であっ
ても、電子冷却器１３内に入ったパーティクル２３や反
応炉室２１内のガスは、その冷却フィン１３ｂによって
冷却されることになるので、パーティクル２３を冷却フ
ィン１３ｂ及びフィルタ１４によって支障無くトラップ
して確実に除去することができる。

【００２０】そして、反応炉室２１内のパーティクル２
３を全て除去したら、クリーニング装置１０のノズル１
１を、搬送装置１６により矢印Ａ方向とは反対方向に移
動させて反応炉室２１外に引き出し、上述した成膜工程
を実行する。

【００２１】以上のように、このクリーニング装置１０
によって、高温の反応炉室２１内からパーティクル２３
を完全に除去することができるので、パーティクル２３
による半導体基板の表面の成膜不良の発生率を低減する
ことができ、半導体基板の歩留まりを向上させることが
できる。また、反応炉室２１の交換までの使用可能期間
が長くなるので、メンテナンスが容易になり、半導体基
板の生産性を向上させることができる。

【００２２】尚、上述した実施形態においては、半導体
装置製造装置として、減圧ＣＶＤ装置の場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、高温の反応
炉室の内壁に反応副生成物が付着し剥落してパーティク
ルが発生するような、他の半導体装置製造装置にも適用
することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、高
温室内に発生するパーティクルを効果的に除去して、半
導体装置の生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による半導体装置製造装置用のクリー
ニング装置の実施形態の構成を示す概略側面図。

【図２】図１のクリーニング装置における電子冷却器の
構成例を示す一部断面側面図。

【図３】図１のクリーニング装置のノズルを減圧ＣＶＤ
装置の反応炉室内へ挿入する前の状態を示す概略側面
図。

【図４】図１のクリーニング装置のノズルを減圧ＣＶＤ
装置の反応炉室内へ挿入した後の状態を示す概略側面
図。

【図５】図１のクリーニング装置による減圧ＣＶＤ装置
の反応炉室のクリーニングの状態を示す要部拡大断面側
面図。

【符号の説明】

１０・・・クリーニング装置、１１・・・ノズル、１２
・・・フレキシブルチューブ、１３・・・電子冷却器、
１４・・・着脱式フィルタ、１５・・・排気管、２０・
・・減圧ＣＶＤ装置、２１・・・反応炉室、２２・・・
ヒータ、２３・・・パーティクル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体装置製造装置の高温室内に挿入さ
れ、前記高温室内のパーティクルを吸引するノズルと、前記ノズルに接続され、前記ノズルからのパーティクル
を冷却・除去する冷却器と、前記冷却器に接続され、前記ノズルからのパーティクル
を除去するフィルタと、前記フィルタに接続され、前記ノズルからパーティクル
を吸引させる排気系とを備えたことを特徴とする半導体
装置製造装置用のクリーニング装置。
【請求項２】前記ノズルと冷却器とが伸縮可能な管で
接続され、前記ノズルが搬送手段によって前記高温室内
に挿入される請求項１に記載の半導体装置製造装置用の
クリーニング装置。
【請求項３】前記ノズルが石英で形成されている請求
項１に記載の半導体装置製造装置用のクリーニング装
置。