JPH10284474A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- JPH10284474A JPH10284474A JP8422497A JP8422497A JPH10284474A JP H10284474 A JPH10284474 A JP H10284474A JP 8422497 A JP8422497 A JP 8422497A JP 8422497 A JP8422497 A JP 8422497A JP H10284474 A JPH10284474 A JP H10284474A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体ウェハの付着ダストの低減が可能な、
減圧状態で成膜処理やエッチング処理をする半導体製造
装置を提供する。 【解決手段】 減圧ＣＶＤ装置１の排気系４を、主排気
系３０と副排気系４０とで構成し、主排気系３０と副排
気系４０とを切り換える排気系切り換え部５０を主排気
管１８ａ、１８ｂの途中のプロセスチャンバ１２に近接
した位置に設け、ＣＶＤ時の反応ガス等の排気は主排気
系３０で行い、ＣＶＤ時以外の排気は副排気系４０で行
い、プロセスチャンバ１２への窒素ガス導入時には、窒
素ガスが主排気管１８ｂに導入されないようにする。 【効果】 半導体装置の製造歩留が向上する。
減圧状態で成膜処理やエッチング処理をする半導体製造
装置を提供する。 【解決手段】 減圧ＣＶＤ装置１の排気系４を、主排気
系３０と副排気系４０とで構成し、主排気系３０と副排
気系４０とを切り換える排気系切り換え部５０を主排気
管１８ａ、１８ｂの途中のプロセスチャンバ１２に近接
した位置に設け、ＣＶＤ時の反応ガス等の排気は主排気
系３０で行い、ＣＶＤ時以外の排気は副排気系４０で行
い、プロセスチャンバ１２への窒素ガス導入時には、窒
素ガスが主排気管１８ｂに導入されないようにする。 【効果】 半導体装置の製造歩留が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置に関
し、さらに詳しくは、被処理基板である半導体ウェハを
減圧状態で処理する成膜装置およびプラズマエッチング
装置の排気系に特徴を有する半導体製造装置に関する。
し、さらに詳しくは、被処理基板である半導体ウェハを
減圧状態で処理する成膜装置およびプラズマエッチング
装置の排気系に特徴を有する半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化に伴い、半
導体装置の製造における各種被処理膜の加工パターン
は、益々微細化してきている。半導体装置の製造におけ
るパターン寸法がハーフミクロン以下となると、半導体
ウェハ上に付着したダスト（付着ダスト）の大きさが
０．２μｍ程度であっても、パターニング時に付着ダス
トに起因したパターンくずれ等が発生し、製造された半
導体装置の特性不良となる確率が大きくなり、半導体装
置の製造歩留を低下させる原因となる。この半導体ウェ
ハへの付着ダストの発生箇所の大部分は、半導体製造装
置内であり、高集積化した半導体装置の製造において
は、特にダスト発生の少ない半導体製造装置が要望され
ている。
導体装置の製造における各種被処理膜の加工パターン
は、益々微細化してきている。半導体装置の製造におけ
るパターン寸法がハーフミクロン以下となると、半導体
ウェハ上に付着したダスト（付着ダスト）の大きさが
０．２μｍ程度であっても、パターニング時に付着ダス
トに起因したパターンくずれ等が発生し、製造された半
導体装置の特性不良となる確率が大きくなり、半導体装
置の製造歩留を低下させる原因となる。この半導体ウェ
ハへの付着ダストの発生箇所の大部分は、半導体製造装
置内であり、高集積化した半導体装置の製造において
は、特にダスト発生の少ない半導体製造装置が要望され
ている。
【０００３】この付着ダスト低減の要望の高い半導体製
造装置として、ＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｏｒ
ｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）酸化膜、ポリシリコン膜、Ｓ
ｉ3Ｎ4 膜を成膜する減圧ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置等の成膜装置
や、絶縁膜、ポリシリコン膜、金属膜等をパターニング
するプラズマエッチング装置等がある。ここでは、上述
した成膜装置やプラズマエッチング装置の一例として、
Ｓｉ3Ｎ4 膜を形成する縦型の減圧ＣＶＤ装置を、図５
を参照して説明する。
造装置として、ＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｏｒ
ｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）酸化膜、ポリシリコン膜、Ｓ
ｉ3Ｎ4 膜を成膜する減圧ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置等の成膜装置
や、絶縁膜、ポリシリコン膜、金属膜等をパターニング
するプラズマエッチング装置等がある。ここでは、上述
した成膜装置やプラズマエッチング装置の一例として、
Ｓｉ3Ｎ4 膜を形成する縦型の減圧ＣＶＤ装置を、図５
を参照して説明する。
【０００４】縦型の減圧ＣＶＤ装置１の構成は、図５に
示すように、ＣＶＤ法により半導体ウェハ１０にＳｉ3
Ｎ4 膜を堆積する反応炉部２、シラン系ガスと窒素系ガ
スを供給するガス供給系３および反応生成物ガスや未反
応ガス等を排気する排気系４、ロードロック部５（一部
図示）により概略構成されている。反応炉部２は、ベー
ス基板１１と、ベース基板１１上に設置された、内心管
１３と外心管１４とで構成されたプロセスチャンバ１２
と、プロセスチャンバ１２部を加熱する加熱ヒータ（図
示省略）と、半導体ウェハが載置されたウェハボート
（図示省略）がロードロック部５のロードロックチャン
バ１５よりプロセスチャンバ１２の内心管１３部内に出
入りする際に開閉されるゲートバルブ１６等で概略構成
されている。
示すように、ＣＶＤ法により半導体ウェハ１０にＳｉ3
Ｎ4 膜を堆積する反応炉部２、シラン系ガスと窒素系ガ
スを供給するガス供給系３および反応生成物ガスや未反
応ガス等を排気する排気系４、ロードロック部５（一部
図示）により概略構成されている。反応炉部２は、ベー
ス基板１１と、ベース基板１１上に設置された、内心管
１３と外心管１４とで構成されたプロセスチャンバ１２
と、プロセスチャンバ１２部を加熱する加熱ヒータ（図
示省略）と、半導体ウェハが載置されたウェハボート
（図示省略）がロードロック部５のロードロックチャン
バ１５よりプロセスチャンバ１２の内心管１３部内に出
入りする際に開閉されるゲートバルブ１６等で概略構成
されている。
【０００５】ガス供給系３は、図示は省略したが、減圧
ＣＶＤの反応ガスを供給する供給部、流量調整部および
反応ガスを供給部より反応炉部２のプロセスチャンバ１
２に導く供給配管（図５に一部図示）１７により概略構
成されている。排気系４は、主排気管１８と、主排気管
１８の途中に取り付けられた、バラトロン等の真空計１
９と、バルブ２０と、バルブ２０をバイパスする副排気
管２１と、この副排気管２１に取り付けられた排気量の
調整ができる排気調整バルブ２２と、減圧ＣＶＤ時の反
応生成物等を除去するトラップ２３と、メカニカルブー
スタポンプとドライポンプを組み合わせた排気ポンプ２
４等で概略構成されている。
ＣＶＤの反応ガスを供給する供給部、流量調整部および
反応ガスを供給部より反応炉部２のプロセスチャンバ１
２に導く供給配管（図５に一部図示）１７により概略構
成されている。排気系４は、主排気管１８と、主排気管
１８の途中に取り付けられた、バラトロン等の真空計１
９と、バルブ２０と、バルブ２０をバイパスする副排気
管２１と、この副排気管２１に取り付けられた排気量の
調整ができる排気調整バルブ２２と、減圧ＣＶＤ時の反
応生成物等を除去するトラップ２３と、メカニカルブー
スタポンプとドライポンプを組み合わせた排気ポンプ２
４等で概略構成されている。
【０００６】次に、この減圧ＣＶＤ装置１の動作につい
て説明する。まず、ロードロック部５のロードロックチ
ャンバ１５内にあるウェハボートに半導体ウェハ１０を
載置する。次に、ロードロックチャンバ１５をロックし
た後、ロードロックチャンバ１５内を真空ポンプ（図示
省略）により排気し、所定の真空に到達した時点で、窒
素ガスをロードロックチャンバ１５内に導入して大気圧
にすることで、ロードロックチャンバ１５内の窒素置換
を行う。次に、ゲートバルブ１６を開き、ウェハボート
をロードロックチャンバ１５より、加熱ヒータ（図示省
略）により、予め所定の温度に加熱されている反応炉部
２のプロセスチャンバ１２の内心管１３内に移動させ
る。ウェハボートの移動完了後、ゲートバルブ１６を閉
じる。なお、このウェハボート移動時のプロセスチャン
バ１２内は、窒素ガスによる大気圧状態となっているの
で、ロードロックチャンバ１５とプロセスチャンバ１２
間での気圧差はない。
て説明する。まず、ロードロック部５のロードロックチ
ャンバ１５内にあるウェハボートに半導体ウェハ１０を
載置する。次に、ロードロックチャンバ１５をロックし
た後、ロードロックチャンバ１５内を真空ポンプ（図示
省略）により排気し、所定の真空に到達した時点で、窒
素ガスをロードロックチャンバ１５内に導入して大気圧
にすることで、ロードロックチャンバ１５内の窒素置換
を行う。次に、ゲートバルブ１６を開き、ウェハボート
をロードロックチャンバ１５より、加熱ヒータ（図示省
略）により、予め所定の温度に加熱されている反応炉部
２のプロセスチャンバ１２の内心管１３内に移動させ
る。ウェハボートの移動完了後、ゲートバルブ１６を閉
じる。なお、このウェハボート移動時のプロセスチャン
バ１２内は、窒素ガスによる大気圧状態となっているの
で、ロードロックチャンバ１５とプロセスチャンバ１２
間での気圧差はない。
【０００７】次に、排気系４によりプロセスチャンバ１
２内の排気を行う。この排気は、まず排気調整バルブ２
２を調整して、ゆっくりした排気速度で排気を行い、真
空度がある程度以上になった時点で、バルブ２０を開
け、排気調整バルブ２２を閉じ、その後の排気を行うと
いう方法を採る。この様にすることで、プロセスチャン
バ１２内でのダストの舞い上がりによる、半導体ウェハ
１０上への付着ダストを抑制する。
２内の排気を行う。この排気は、まず排気調整バルブ２
２を調整して、ゆっくりした排気速度で排気を行い、真
空度がある程度以上になった時点で、バルブ２０を開
け、排気調整バルブ２２を閉じ、その後の排気を行うと
いう方法を採る。この様にすることで、プロセスチャン
バ１２内でのダストの舞い上がりによる、半導体ウェハ
１０上への付着ダストを抑制する。
【０００８】プロセスチャンバ１２内の真空度が所定の
真空度以上となった段階で、ガス供給系３のガス供給部
より、反応ガスであるＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガスとＮＨ3 ガス
とを所定の流量で、供給配管１７を通して、プロセスチ
ャンバ１２内の内心管１３内に導入する。内心管１３内
に導入された反応ガスは、加熱されている半導体ウェハ
１０表面やプロセスチャンバ１２の内心管１３表面で反
応、所謂表面反応してこれら表面にＳｉ3 Ｎ4 膜を堆積
しながら上方に向かい、その後内心管１３と外心管１４
の間を通り、この内心管１３と外心管１４の表面にＳｉ
3 Ｎ4 膜を堆積しながら、排気系４に向かい、排気され
てゆく。この排気系４に向かうガスは、反応炉部２で反
応しなかった反応ガスおよび不完全な反応による反応生
成物等である。
真空度以上となった段階で、ガス供給系３のガス供給部
より、反応ガスであるＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガスとＮＨ3 ガス
とを所定の流量で、供給配管１７を通して、プロセスチ
ャンバ１２内の内心管１３内に導入する。内心管１３内
に導入された反応ガスは、加熱されている半導体ウェハ
１０表面やプロセスチャンバ１２の内心管１３表面で反
応、所謂表面反応してこれら表面にＳｉ3 Ｎ4 膜を堆積
しながら上方に向かい、その後内心管１３と外心管１４
の間を通り、この内心管１３と外心管１４の表面にＳｉ
3 Ｎ4 膜を堆積しながら、排気系４に向かい、排気され
てゆく。この排気系４に向かうガスは、反応炉部２で反
応しなかった反応ガスおよび不完全な反応による反応生
成物等である。
【０００９】半導体ウェハ１０上に所定膜厚のＳｉ3 Ｎ
4 膜が堆積した段階で、反応ガスの供給を停止する。そ
の後、バルブ２０を閉じて排気調整バルブ２２を開けた
後、例えば供給配管１７に接続した窒素ガス供給部等よ
り、供給配管１７を通して、プロセスチャンバ１２内に
窒素ガスを導入し、プロセスチャンバ１２内が所定の真
空度になった時点で排気調整バルブ２２を閉じ、窒素ガ
スはそのまま導入し続けてプロセスチャンバ１２内を大
気圧にする。その後、ゲートバルブ１６を開き、半導体
ウェハ１０を載置したウェハボートを、プロセスチャン
バ１２からロードロックチャンバ１５に移動させ、ゲー
トバルブを閉じる。次に、ロードロックチャンバ１５の
扉を開けて、ウェハボートより、Ｓｉ3 Ｎ4 膜が形成さ
れた半導体ウェハ１０を取り出す。
4 膜が堆積した段階で、反応ガスの供給を停止する。そ
の後、バルブ２０を閉じて排気調整バルブ２２を開けた
後、例えば供給配管１７に接続した窒素ガス供給部等よ
り、供給配管１７を通して、プロセスチャンバ１２内に
窒素ガスを導入し、プロセスチャンバ１２内が所定の真
空度になった時点で排気調整バルブ２２を閉じ、窒素ガ
スはそのまま導入し続けてプロセスチャンバ１２内を大
気圧にする。その後、ゲートバルブ１６を開き、半導体
ウェハ１０を載置したウェハボートを、プロセスチャン
バ１２からロードロックチャンバ１５に移動させ、ゲー
トバルブを閉じる。次に、ロードロックチャンバ１５の
扉を開けて、ウェハボートより、Ｓｉ3 Ｎ4 膜が形成さ
れた半導体ウェハ１０を取り出す。
【００１０】上述した減圧ＣＶＤ装置においては、ＣＶ
Ｄ時に、半導体ウェハ１０やプロセスチャンバ１２に付
着しなかった不完全な反応生成物等の粒子が主排気管１
８に送られ、プロセスチャンバ１２よりトラップ２３に
至る主排気管１８内壁に付着する。この主排気管１８内
壁に付着した粒子による膜は、減圧ＣＶＤ処理回数の増
加に伴い除々に厚くなってゆく。この様な状態になる
と、膜の剥離が起き、主排気管１８内壁には、弱い接合
で付着した、剥離した膜片によるダスト（図５に図示）
２５が多数発生した状態となる。
Ｄ時に、半導体ウェハ１０やプロセスチャンバ１２に付
着しなかった不完全な反応生成物等の粒子が主排気管１
８に送られ、プロセスチャンバ１２よりトラップ２３に
至る主排気管１８内壁に付着する。この主排気管１８内
壁に付着した粒子による膜は、減圧ＣＶＤ処理回数の増
加に伴い除々に厚くなってゆく。この様な状態になる
と、膜の剥離が起き、主排気管１８内壁には、弱い接合
で付着した、剥離した膜片によるダスト（図５に図示）
２５が多数発生した状態となる。
【００１１】従来例の減圧ＣＶＤ装置においては、プロ
セスチャンバ１２部よりバルブ２０に至る主排気管１８
の距離Ｌが約２ｍ程度と長く、この距離Ｌの主排気管１
８内壁の上述したダスト２５が、プロセスチャンバ１２
内へに窒素ガス等を導入する際や、プロセスチャンバ１
２内のガスを排気する初期排気段階で、プロセスチャン
バ１２内に舞い戻り、半導体ウェハ１０表面への付着ダ
ストとなる。また、通常の保守作業である、プロセスチ
ャンバ１２の表面付着膜除去等を行うプロセスチャンバ
１２の洗浄時に、この主排気管１８の清掃等は行われ
ず、長期間使用されるので、主排気管１８内壁のダスト
２５は、減圧ＣＶＤ処理回数の増加に伴い、益々増加し
てゆく。この主排気管１８内のダスト２５に起因する半
導体ウェハの付着ダストは、フォトリソグラフィ工程で
のパターンくずれ等を発生させ、半導体装置の製造歩留
を低下させるという問題が発生する。
セスチャンバ１２部よりバルブ２０に至る主排気管１８
の距離Ｌが約２ｍ程度と長く、この距離Ｌの主排気管１
８内壁の上述したダスト２５が、プロセスチャンバ１２
内へに窒素ガス等を導入する際や、プロセスチャンバ１
２内のガスを排気する初期排気段階で、プロセスチャン
バ１２内に舞い戻り、半導体ウェハ１０表面への付着ダ
ストとなる。また、通常の保守作業である、プロセスチ
ャンバ１２の表面付着膜除去等を行うプロセスチャンバ
１２の洗浄時に、この主排気管１８の清掃等は行われ
ず、長期間使用されるので、主排気管１８内壁のダスト
２５は、減圧ＣＶＤ処理回数の増加に伴い、益々増加し
てゆく。この主排気管１８内のダスト２５に起因する半
導体ウェハの付着ダストは、フォトリソグラフィ工程で
のパターンくずれ等を発生させ、半導体装置の製造歩留
を低下させるという問題が発生する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した半
導体製造装置における問題点を解決することをその目的
とする。即ち本発明の課題は、半導体ウェハの付着ダス
トの低減が可能な、減圧状態で成膜処理やエッチング処
理をする半導体製造装置を提供することを目的とする。
導体製造装置における問題点を解決することをその目的
とする。即ち本発明の課題は、半導体ウェハの付着ダス
トの低減が可能な、減圧状態で成膜処理やエッチング処
理をする半導体製造装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造装置
は、上述の課題を解決するために提案するものであり、
排気系の主排気管に設けられた主バルブと、主バルブを
バイパスする副排気管およびこの副排気管に設けた排気
量調整バルブと、前記主バルブと排気ポンプのとの間に
前記主排気管に設けられトラップを有する、減圧状態で
半導体ウェハを処理する半導体製造装置において、排気
系の主排気管の、半導体ウェハを処理する処理チャンバ
に近接した位置に設けた排気系切り換え部と、排気系切
り換え部に接続し、トラップと排気ポンプとの間の主排
気管に接続する副排気系とを有することを特徴とするも
のである。
は、上述の課題を解決するために提案するものであり、
排気系の主排気管に設けられた主バルブと、主バルブを
バイパスする副排気管およびこの副排気管に設けた排気
量調整バルブと、前記主バルブと排気ポンプのとの間に
前記主排気管に設けられトラップを有する、減圧状態で
半導体ウェハを処理する半導体製造装置において、排気
系の主排気管の、半導体ウェハを処理する処理チャンバ
に近接した位置に設けた排気系切り換え部と、排気系切
り換え部に接続し、トラップと排気ポンプとの間の主排
気管に接続する副排気系とを有することを特徴とするも
のである。
【００１４】本発明によれば、排気系の主排気管の、半
導体ウェハを処理する処理チャンバに近接した位置に設
けた排気系切り換え部により、主排気系の主排気管内壁
にダストが堆積した長い主排気管の大部分を、処理チャ
ンバ内へのガス導入時や、プロセスチャンバ内のガスを
排気する初期排気段階時に分離することができ、主排気
管内壁のダストが処理チャンバ内に舞い戻って、半導体
ウェハへの付着ダストとなることを抑制することができ
る。従って、半導体ウェハの付着ダストによるフォトリ
ソグラフィ工程でのパターンくずれ等の発生が抑制さ
れ、半導体装置の製造歩留が向上する。
導体ウェハを処理する処理チャンバに近接した位置に設
けた排気系切り換え部により、主排気系の主排気管内壁
にダストが堆積した長い主排気管の大部分を、処理チャ
ンバ内へのガス導入時や、プロセスチャンバ内のガスを
排気する初期排気段階時に分離することができ、主排気
管内壁のダストが処理チャンバ内に舞い戻って、半導体
ウェハへの付着ダストとなることを抑制することができ
る。従って、半導体ウェハの付着ダストによるフォトリ
ソグラフィ工程でのパターンくずれ等の発生が抑制さ
れ、半導体装置の製造歩留が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的実施の形態
例につき、添付図面を参照して説明する。なお従来技術
の説明で参照した図５中の構成部分と同様の構成部分に
は、同一の参照符号を付すものとする。
例につき、添付図面を参照して説明する。なお従来技術
の説明で参照した図５中の構成部分と同様の構成部分に
は、同一の参照符号を付すものとする。
【００１６】本実施の形態例は、Ｓｉ3 Ｎ4 膜を形成す
る縦型の減圧ＣＶＤ装置に本発明を適用した例であり、
これを図１〜図４を参照して説明する。まず、減圧ＣＶ
Ｄ装置１の概略基本構成は、図１に示すように、従来例
とほぼ同様なので、減圧ＣＶＤ装置１の従来例と同様な
部分に関しては、この説明を省略する。本実施の形態例
の減圧ＣＶＤ装置１の排気系４は、主排気系３０と、副
排気系４０とで概略構成されている。主排気系３０は、
プロセスチャンバより排気系切り換え部５０に至る主排
気管１８ａと、排気系切り換え部５０と、排気系切り換
え部５０よりメカニカルブースタポンプとドライポンプ
を組み合わせた排気ポンプ２４に至る主排気管１８ｂ
と、主排気管１８ｂの途中に取り付けられたバラトロン
等の真空計１９と、バルブ２０と、減圧ＣＶＤ時の反応
生成物等を除去するトラップ２３と、メカニカルブース
タポンプとドライポンプを組み合わせた排気ポンプ２４
等で概略構成されている系である。
る縦型の減圧ＣＶＤ装置に本発明を適用した例であり、
これを図１〜図４を参照して説明する。まず、減圧ＣＶ
Ｄ装置１の概略基本構成は、図１に示すように、従来例
とほぼ同様なので、減圧ＣＶＤ装置１の従来例と同様な
部分に関しては、この説明を省略する。本実施の形態例
の減圧ＣＶＤ装置１の排気系４は、主排気系３０と、副
排気系４０とで概略構成されている。主排気系３０は、
プロセスチャンバより排気系切り換え部５０に至る主排
気管１８ａと、排気系切り換え部５０と、排気系切り換
え部５０よりメカニカルブースタポンプとドライポンプ
を組み合わせた排気ポンプ２４に至る主排気管１８ｂ
と、主排気管１８ｂの途中に取り付けられたバラトロン
等の真空計１９と、バルブ２０と、減圧ＣＶＤ時の反応
生成物等を除去するトラップ２３と、メカニカルブース
タポンプとドライポンプを組み合わせた排気ポンプ２４
等で概略構成されている系である。
【００１７】副排気系４０は、プロセスチャンバ１２部
より排気系切り換え部５０に至る、主排気系３０と共通
の主排気管１８ａと、排気系切り換え部５０と、排気系
切り換え部５０より排気ポンプ２４に至る副排気系４０
用の主排気管４１と、この主排気管４１の途中に取り付
けられたバルブ４２と、バルブ４２の取り付けられた位
置の前後で、主排気管４１に並列に配管されたバイパス
排気管である、副排気系４０用の副排気管４３と、副排
気管４３に取り付けられた排気量の調整ができる、副排
気系４０用の排気調整バルブ４４と、この副排気管４３
の途中で、排気調整バルブ４４の手前に設けられた真空
計４５と、主排気系３０と共通の排気ポンプ２４等で概
略構成されている系である。
より排気系切り換え部５０に至る、主排気系３０と共通
の主排気管１８ａと、排気系切り換え部５０と、排気系
切り換え部５０より排気ポンプ２４に至る副排気系４０
用の主排気管４１と、この主排気管４１の途中に取り付
けられたバルブ４２と、バルブ４２の取り付けられた位
置の前後で、主排気管４１に並列に配管されたバイパス
排気管である、副排気系４０用の副排気管４３と、副排
気管４３に取り付けられた排気量の調整ができる、副排
気系４０用の排気調整バルブ４４と、この副排気管４３
の途中で、排気調整バルブ４４の手前に設けられた真空
計４５と、主排気系３０と共通の排気ポンプ２４等で概
略構成されている系である。
【００１８】排気系切り換え部５０は、図２に示すよう
に、主排気管１８ａ、１８ｂの間に設けられたバルブ５
１と、バルブ５１に近接した位置で主排気管１８ａに接
続する副排気系４０用の主排気管４１とで構成されてい
る。なお、上述した構成の排気系切り換え部５０の代わ
りに、図３に示すような排気系切り換え部５０、即ち主
排気管１８ａ、１８ｂおよび副排気系４０用の主排気管
４１の内径を同じ径の孔がＴ字状に形成されている三方
弁６０でもよい。
に、主排気管１８ａ、１８ｂの間に設けられたバルブ５
１と、バルブ５１に近接した位置で主排気管１８ａに接
続する副排気系４０用の主排気管４１とで構成されてい
る。なお、上述した構成の排気系切り換え部５０の代わ
りに、図３に示すような排気系切り換え部５０、即ち主
排気管１８ａ、１８ｂおよび副排気系４０用の主排気管
４１の内径を同じ径の孔がＴ字状に形成されている三方
弁６０でもよい。
【００１９】なお、図４に示すように、プロセスチャン
バ１２部より排気系切り換え部５０に至る主排気管１８
ａ内に、ベローズ管のような屈伸可能な保守用内管７０
を、プロセスチャンバ１２部より脱着可能な形態で設け
てもよい。この保守用内管７０は、反応生成物による主
排気管１８ａ内壁への付着膜の増加に伴って発生するダ
スト低減を目的とするもので、プロセスチャンバ１２部
の保守作業時におけるプロセスチャンバ１２の洗浄時に
保守用内管７０の清掃も行い、常時プロセスチャンバ１
２部と同程度のクリーン度を保つようにしておく。
バ１２部より排気系切り換え部５０に至る主排気管１８
ａ内に、ベローズ管のような屈伸可能な保守用内管７０
を、プロセスチャンバ１２部より脱着可能な形態で設け
てもよい。この保守用内管７０は、反応生成物による主
排気管１８ａ内壁への付着膜の増加に伴って発生するダ
スト低減を目的とするもので、プロセスチャンバ１２部
の保守作業時におけるプロセスチャンバ１２の洗浄時に
保守用内管７０の清掃も行い、常時プロセスチャンバ１
２部と同程度のクリーン度を保つようにしておく。
【００２０】次に、上述した減圧ＣＶＤ装置の動作に関
して説明する。まず、半導体ウェハ１０を載置したウェ
ハボート（図示省略）が反応炉部２に設置されるまでの
動作は、従来例で説明したと同様な動作なので、説明を
省略する。ウェハボート（図示省略）が反応炉部２に設
置された後、プロセスチャンバ１２内の雰囲気ガス、例
えば窒素ガスを副排気系４０で排気する。この排気は、
まず排気調整バルブ４４を調整して、ゆっくりした排気
速度で排気を行い、真空度がある程度以上になった時点
で、バルブ４２を開け、排気調整バルブ４４を閉じ、そ
の後の排気を行うという方法を採る。この様にすること
で、プロセスチャンバ１２内でのダストの舞い上がり
や、排気系切り換え部５０よりプロセスチャンバ１２部
までの、主排気管１８ａ内壁に蓄積したダスト２５のプ
ロセスチャンバ１２内への舞い戻り等による、半導体ウ
ェハ１０上へのダストの付着を抑制する。
して説明する。まず、半導体ウェハ１０を載置したウェ
ハボート（図示省略）が反応炉部２に設置されるまでの
動作は、従来例で説明したと同様な動作なので、説明を
省略する。ウェハボート（図示省略）が反応炉部２に設
置された後、プロセスチャンバ１２内の雰囲気ガス、例
えば窒素ガスを副排気系４０で排気する。この排気は、
まず排気調整バルブ４４を調整して、ゆっくりした排気
速度で排気を行い、真空度がある程度以上になった時点
で、バルブ４２を開け、排気調整バルブ４４を閉じ、そ
の後の排気を行うという方法を採る。この様にすること
で、プロセスチャンバ１２内でのダストの舞い上がり
や、排気系切り換え部５０よりプロセスチャンバ１２部
までの、主排気管１８ａ内壁に蓄積したダスト２５のプ
ロセスチャンバ１２内への舞い戻り等による、半導体ウ
ェハ１０上へのダストの付着を抑制する。
【００２１】上述した副排気系４０で排気により、プロ
セスチャンバ１２内が所定の真空度以上となった時点
で、バルブ４２を閉じ、その後、排気系切り換え部５０
のバルブ５１を開け、主排気系３０による排気にする。
なお、排気系切り換え部５０が三方弁６０の場合は、横
向きのＴ字状孔を９０°回転させて逆向きのＴ字状孔と
して、主排気系３０による排気にする。
セスチャンバ１２内が所定の真空度以上となった時点
で、バルブ４２を閉じ、その後、排気系切り換え部５０
のバルブ５１を開け、主排気系３０による排気にする。
なお、排気系切り換え部５０が三方弁６０の場合は、横
向きのＴ字状孔を９０°回転させて逆向きのＴ字状孔と
して、主排気系３０による排気にする。
【００２２】次に、ガス供給系３のガス供給部より、反
応ガス、例えばＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガスとＮＨ3 ガスとを所
定の流量で、供給配管１７を通して、プロセスチャンバ
１２内の内心管１３内に導入する。内心管１３内に導入
された反応ガスは、加熱されている半導体ウェハ１０表
面やプロセスチャンバ１２の内心管１３表面で反応、所
謂表面反応してこれら表面にＳｉ3 Ｎ4 膜を堆積しなが
ら上方に向かい、その後内心管１３と外心管１４の間を
通り、この内心管１３と外心管１４の表面にＳｉ3 Ｎ4
膜を堆積しながら、排気系４に向かい、排気されてゆ
く。この排気系４に向かうガスは、反応炉部２で反応し
なかった反応ガスおよび不完全な反応による反応生成物
等である。半導体ウェハ１０上に所定膜厚のＳｉ3 Ｎ4
膜が堆積した段階で、反応ガスの供給を停止する。
応ガス、例えばＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガスとＮＨ3 ガスとを所
定の流量で、供給配管１７を通して、プロセスチャンバ
１２内の内心管１３内に導入する。内心管１３内に導入
された反応ガスは、加熱されている半導体ウェハ１０表
面やプロセスチャンバ１２の内心管１３表面で反応、所
謂表面反応してこれら表面にＳｉ3 Ｎ4 膜を堆積しなが
ら上方に向かい、その後内心管１３と外心管１４の間を
通り、この内心管１３と外心管１４の表面にＳｉ3 Ｎ4
膜を堆積しながら、排気系４に向かい、排気されてゆ
く。この排気系４に向かうガスは、反応炉部２で反応し
なかった反応ガスおよび不完全な反応による反応生成物
等である。半導体ウェハ１０上に所定膜厚のＳｉ3 Ｎ4
膜が堆積した段階で、反応ガスの供給を停止する。
【００２３】次に、排気系４によるプロセスチャンバ１
２内の排気の停止、即ち排気系切り換え部５０が図２に
示す構成の場合は、排気系切り換え部５０のバルブ５１
を閉じることにより停止、又は排気系切り換え部５０が
図３に示す三方弁６０の場合は、横向きのＴ字状孔とな
るよう９０°回転させ、副排気系４０で排気した元の位
置に戻すことにより停止させる。次に、例えば供給配管
１７に接続した窒素ガス供給部等より、供給配管１７を
通して、プロセスチャンバ１２内に窒素ガスを導入し、
大気圧とする。その後、ゲートバルブを開き、半導体ウ
ェハ１０を載置したウェハボートを、プロセスチャンバ
１２からロードロックチャンバ１５に移動させ、ゲート
バルブを閉じる。次に、ロードロックチャンバ１５の扉
を開けて、ウェハボートより、Ｓｉ3 Ｎ4膜が形成され
た半導体ウェハ１０を取り出す。
２内の排気の停止、即ち排気系切り換え部５０が図２に
示す構成の場合は、排気系切り換え部５０のバルブ５１
を閉じることにより停止、又は排気系切り換え部５０が
図３に示す三方弁６０の場合は、横向きのＴ字状孔とな
るよう９０°回転させ、副排気系４０で排気した元の位
置に戻すことにより停止させる。次に、例えば供給配管
１７に接続した窒素ガス供給部等より、供給配管１７を
通して、プロセスチャンバ１２内に窒素ガスを導入し、
大気圧とする。その後、ゲートバルブを開き、半導体ウ
ェハ１０を載置したウェハボートを、プロセスチャンバ
１２からロードロックチャンバ１５に移動させ、ゲート
バルブを閉じる。次に、ロードロックチャンバ１５の扉
を開けて、ウェハボートより、Ｓｉ3 Ｎ4膜が形成され
た半導体ウェハ１０を取り出す。
【００２４】上述した減圧ＣＶＤ装置１においても、従
来例の減圧ＣＶＤ装置１と同様に、排気系４の主排気管
１８ａ、１８ｂには、半導体ウェハ１０やプロセスチャ
ンバ１２に付着しなかった不完全な反応生成物等の粒子
が付着して膜を形成し、ＣＶＤの処理回数と伴にこの膜
が厚くなり、この膜の剥離した膜片によるダストが主排
気管１８ａ、１８ｂの内壁に蓄積されて、主排気管１８
ａ、１８ｂがダストの発生源の一つになる。
来例の減圧ＣＶＤ装置１と同様に、排気系４の主排気管
１８ａ、１８ｂには、半導体ウェハ１０やプロセスチャ
ンバ１２に付着しなかった不完全な反応生成物等の粒子
が付着して膜を形成し、ＣＶＤの処理回数と伴にこの膜
が厚くなり、この膜の剥離した膜片によるダストが主排
気管１８ａ、１８ｂの内壁に蓄積されて、主排気管１８
ａ、１８ｂがダストの発生源の一つになる。
【００２５】しかし、上述した減圧ＣＶＤ装置１におい
ては、プロセスチャンバ１２内に窒素ガスを導入して、
プロセスチャンバ１２内を大気圧にする際、プロセスチ
ャンバ１２部より排気系切り換え部５０までの、短い長
さＬ1 の主排気管１８ａ、および反応生成物の蓄積が少
ない、排気系切り換え部５０からバルブ４２までの主排
気管４１および主排気管４１より排気調整バルブ４４ま
での副排気管４３に窒素ガスは導入されるが、主排気系
３０の排気系切り換え部５０からバルブ２０までの、長
さＬ2 （約２ｍ程度）の主排気管１８ｂには、窒素ガス
が導入されない。従って、窒素ガス導入で排気系４より
プロセスチャンバ１２内に舞い戻るダスト２５は、短い
長さＬ1 の主排気管１８ａ内壁に付着したダスト２５が
主となり、半導体ウェハへの付着ダストが低減できる。
ては、プロセスチャンバ１２内に窒素ガスを導入して、
プロセスチャンバ１２内を大気圧にする際、プロセスチ
ャンバ１２部より排気系切り換え部５０までの、短い長
さＬ1 の主排気管１８ａ、および反応生成物の蓄積が少
ない、排気系切り換え部５０からバルブ４２までの主排
気管４１および主排気管４１より排気調整バルブ４４ま
での副排気管４３に窒素ガスは導入されるが、主排気系
３０の排気系切り換え部５０からバルブ２０までの、長
さＬ2 （約２ｍ程度）の主排気管１８ｂには、窒素ガス
が導入されない。従って、窒素ガス導入で排気系４より
プロセスチャンバ１２内に舞い戻るダスト２５は、短い
長さＬ1 の主排気管１８ａ内壁に付着したダスト２５が
主となり、半導体ウェハへの付着ダストが低減できる。
【００２６】また、図４に示すように、主排気管１８ａ
内に、プロセスチャンバ１２部より脱着可能な保守用内
管７０を設ければ、反応生成物による膜が厚く堆積し、
剥離した膜片によるダストが多くなる前に、保守用内管
７０の清掃が行えるので、主排気管１８ａ部からのダス
ト２５による半導体ウェハへの付着ダストは、更に低減
できる。
内に、プロセスチャンバ１２部より脱着可能な保守用内
管７０を設ければ、反応生成物による膜が厚く堆積し、
剥離した膜片によるダストが多くなる前に、保守用内管
７０の清掃が行えるので、主排気管１８ａ部からのダス
ト２５による半導体ウェハへの付着ダストは、更に低減
できる。
【００２７】以上、本発明を実施の形態例により説明し
たが、本発明は実施の形態例に何ら限定されるものでは
ない。例えば、本発明の実施の形態例では、減圧状態す
る半導体ウェハを処理する成膜装置およびエッチング装
置の例としてＳｉ3 Ｎ4 膜を形成する減圧ＣＶＤ装置に
本発明を適応させたが、ＴＥＯＳ酸化膜やポリシリコン
膜を形成する減圧ＣＶＤ装置等の成膜装置や、半導体ウ
ェハ上の各種膜をプラズマエッチング法でエッチングす
るプラズマエッチング装置に本発明を適応させてもよ
い。
たが、本発明は実施の形態例に何ら限定されるものでは
ない。例えば、本発明の実施の形態例では、減圧状態す
る半導体ウェハを処理する成膜装置およびエッチング装
置の例としてＳｉ3 Ｎ4 膜を形成する減圧ＣＶＤ装置に
本発明を適応させたが、ＴＥＯＳ酸化膜やポリシリコン
膜を形成する減圧ＣＶＤ装置等の成膜装置や、半導体ウ
ェハ上の各種膜をプラズマエッチング法でエッチングす
るプラズマエッチング装置に本発明を適応させてもよ
い。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の半導体製造装置は、主排気系と副排気系とを設け、こ
の主排気系と副排気系との排気系切り換え部をプロセス
チャンバに近接した位置に設けることで、主排気系の主
排気管内壁に付着したダストに起因する半導体ウェハ上
への付着ダストを低減することが可能となる。従って、
本発明の半導体製造装置を用いて作製する半導体装置の
製造歩留が向上する。
の半導体製造装置は、主排気系と副排気系とを設け、こ
の主排気系と副排気系との排気系切り換え部をプロセス
チャンバに近接した位置に設けることで、主排気系の主
排気管内壁に付着したダストに起因する半導体ウェハ上
への付着ダストを低減することが可能となる。従って、
本発明の半導体製造装置を用いて作製する半導体装置の
製造歩留が向上する。
【図１】本発明を適用した減圧ＣＶＤ装置の概略図であ
る。
る。
【図２】本発明を適用した減圧ＣＶＤ装置における、バ
ルブと主排気管とで構成した排気系切り換え部の概略図
である。
ルブと主排気管とで構成した排気系切り換え部の概略図
である。
【図３】本発明を適用した減圧ＣＶＤ装置における、三
方弁で構成した排気系切り換え部の概略平面図である。
方弁で構成した排気系切り換え部の概略平面図である。
【図４】本発明を適用した減圧ＣＶＤ装置で、プロセス
チャンバと排気系切り換え部との間の主排気管内に、脱
着可能な保守用内管を設けた前記主排気管部近傍の概略
図である。
チャンバと排気系切り換え部との間の主排気管内に、脱
着可能な保守用内管を設けた前記主排気管部近傍の概略
図である。
【図５】従来例の減圧ＣＶＤ装置の概略図である。
１…減圧ＣＶＤ装置、２…反応炉部、３…ガス供給系、
４…排気系、５…ロードロック部、１０…半導体ウェ
ハ、１１…ベース基板、１２…プロセスチャンバ、１３
…内心管、１４…外心管、１５…ロードロックチャン
バ、１６…ゲートバルブ、１７…供給配管、１８，１８
ａ，１８ｂ，４１…主排気管、１９，４５…真空計、２
０，４２，５１…バルブ、２１，４３…副排気管、２
２，４４…排気調整バルブ、２３…トラップ、２４…排
気ポンプ、２５…ダスト、３０…主排気系、４０…副排
気系、５０…排気系切り換え部、６０…三方弁、７０…
保守用内管
４…排気系、５…ロードロック部、１０…半導体ウェ
ハ、１１…ベース基板、１２…プロセスチャンバ、１３
…内心管、１４…外心管、１５…ロードロックチャン
バ、１６…ゲートバルブ、１７…供給配管、１８，１８
ａ，１８ｂ，４１…主排気管、１９，４５…真空計、２
０，４２，５１…バルブ、２１，４３…副排気管、２
２，４４…排気調整バルブ、２３…トラップ、２４…排
気ポンプ、２５…ダスト、３０…主排気系、４０…副排
気系、５０…排気系切り換え部、６０…三方弁、７０…
保守用内管
Claims (5)
- 【請求項１】 排気系の主排気管に設けられた主バルブ
と、前記主バルブをバイパスする副排気管およびこの副
排気管に設けた排気量調整バルブと、前記主バルブと排
気ポンプとの間の前記主排気管に設けられたトラップを
有する、減圧状態で半導体ウェハを処理する半導体製造
装置において、 前記排気系の前記主排気管の、前記半導体ウェハを処理
する処理チャンバに近接した位置に設けた排気系切り換
え部と、 前記排気系切り換え部に接続し、前記トラップと前記排
気ポンプとの間の前記主排気管に接続する副排気系とを
有することを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項２】 前記排気系切り換え部は、前記主排気管
に設けたバルブと、前記処理チャンバと前記バルブとの
間の前記主排気管に接続する排気管で構成されているこ
とを特徴とする、請求項１に記載の半導体製造装置。 - 【請求項３】 前記排気系切り換え部は、三方弁である
ことを特徴とする、請求項１に記載の半導体製造装置。 - 【請求項４】 前記副排気系は、前記排気系切り換え部
に接続し、前記トラップと前記排気ポンプの間の前記主
排気管に接続する排気管と、前記排気管に設けた前記副
排気系用のバルブと、前記バルブをバイパスする前記副
排気系用の副排気管および副排気系用の前記副排気管に
設けた副排気系用の排気量調整バルブとを有して構成さ
れることを特徴とする、請求項１に記載の半導体製造装
置。 - 【請求項５】 前記処理チャンバと前記排気系切り換え
部との間の主排気管内に、脱着可能な保守用内管を設け
たことを特徴とする、請求項１に記載の半導体製造装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8422497A JPH10284474A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8422497A JPH10284474A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284474A true JPH10284474A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=13824516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8422497A Pending JPH10284474A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10284474A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000040993A (ko) * | 1998-12-21 | 2000-07-15 | 윤종용 | 잔류가스 처리장치 |
| WO2004094694A3 (en) * | 2003-04-23 | 2005-02-10 | Genus Inc | Collection of unused precursors in ald |
| KR100805390B1 (ko) * | 2001-12-26 | 2008-02-25 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 챔버의 증착 방법 |
| KR102490651B1 (ko) * | 2022-08-18 | 2023-01-20 | 주식회사 미래보 | 반도체 공정 시 발생하는 반응부산물 포집 장치의 신속 교체를 통한 공정 정지 로스 감축 시스템 |
| WO2023116447A1 (zh) * | 2021-12-22 | 2023-06-29 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体工艺设备及其排气系统 |
-
1997
- 1997-04-02 JP JP8422497A patent/JPH10284474A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000040993A (ko) * | 1998-12-21 | 2000-07-15 | 윤종용 | 잔류가스 처리장치 |
| KR100805390B1 (ko) * | 2001-12-26 | 2008-02-25 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 챔버의 증착 방법 |
| WO2004094694A3 (en) * | 2003-04-23 | 2005-02-10 | Genus Inc | Collection of unused precursors in ald |
| WO2023116447A1 (zh) * | 2021-12-22 | 2023-06-29 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体工艺设备及其排气系统 |
| TWI843321B (zh) * | 2021-12-22 | 2024-05-21 | 大陸商北京北方華創微電子裝備有限公司 | 半導體製程設備及其排氣系統 |
| KR102490651B1 (ko) * | 2022-08-18 | 2023-01-20 | 주식회사 미래보 | 반도체 공정 시 발생하는 반응부산물 포집 장치의 신속 교체를 통한 공정 정지 로스 감축 시스템 |
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