JPH1199327A - 真空処理装置 - Google Patents
真空処理装置Info
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- JPH1199327A JPH1199327A JP9279574A JP27957497A JPH1199327A JP H1199327 A JPH1199327 A JP H1199327A JP 9279574 A JP9279574 A JP 9279574A JP 27957497 A JP27957497 A JP 27957497A JP H1199327 A JPH1199327 A JP H1199327A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気路にバタフライバルブが介設されている
ため、真空処理装置が大型化してしまうだけでなく、コ
ストも高くなり、さらにバタフライバルブの開閉により
パーティクルが発生する。 【解決手段】 主真空ポンプ３１と補助真空ポンプ３３
とを連通接続する排気路として、主排気路３４とそれよ
りもコンダクタンスの小さい補助排気路３６とを設ける
とともに、主真空ポンプ３１の回転数を調整する回転数
調整部３２を設ける。圧力の小さい成膜処理時には主真
空ポンプ３１を高速回転させるとともに主排気路３４を
用い、圧力の大きいクリーニング時には主真空ポンプ３
１を低速回転させかつ補助排気路３６を用いる。
ため、真空処理装置が大型化してしまうだけでなく、コ
ストも高くなり、さらにバタフライバルブの開閉により
パーティクルが発生する。 【解決手段】 主真空ポンプ３１と補助真空ポンプ３３
とを連通接続する排気路として、主排気路３４とそれよ
りもコンダクタンスの小さい補助排気路３６とを設ける
とともに、主真空ポンプ３１の回転数を調整する回転数
調整部３２を設ける。圧力の小さい成膜処理時には主真
空ポンプ３１を高速回転させるとともに主排気路３４を
用い、圧力の大きいクリーニング時には主真空ポンプ３
１を低速回転させかつ補助排気路３６を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハに対して成膜、エッチングあるいはイオン注入等の真
空処理を行うための真空処理装置に関する。
ハに対して成膜、エッチングあるいはイオン注入等の真
空処理を行うための真空処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に半導体デバイスの製造工程の中に
真空雰囲気中で処理を行う場合があり、例えばプラズマ
処理、減圧ＣＶＤ、イオン注入などを挙げることができ
る。このような真空処理においては、真空容器内をかな
り低い圧力（高真空度）まで真空引きしなければならな
いため、排気系統には主真空ポンプ及び補助真空ポンプ
を用いている。
真空雰囲気中で処理を行う場合があり、例えばプラズマ
処理、減圧ＣＶＤ、イオン注入などを挙げることができ
る。このような真空処理においては、真空容器内をかな
り低い圧力（高真空度）まで真空引きしなければならな
いため、排気系統には主真空ポンプ及び補助真空ポンプ
を用いている。
【０００３】従来の真空処理装置の排気系統について述
べると、図８に示すように従来の真空処理装置の排気系
統１は、真空容器で構成される反応室１１の底部に、反
応室１１内に連通する排気路を介してターボ分子ポンプ
等の主真空ポンプ１２が接続され、さらにその主真空ポ
ンプ１２の下流側にドライポンプ等の補助真空ポンプ１
３が接続された構成となっている。そして、反応室１１
と主真空ポンプ１２との間には図９にも示すようにバタ
フライバルブ１４が設けられており、また主真空ポンプ
１２と補助真空ポンプ１３との間には主バルブ１６を備
えた主排気路１５と、主バルブ１６に対して並列となる
ように主排気路１５に接続されてなる、補助バルブ１８
を備えた補助排気路１７が設けられている。この補助排
気路１７は、主排気路１５よりもコンダクタンスが小さ
い。
べると、図８に示すように従来の真空処理装置の排気系
統１は、真空容器で構成される反応室１１の底部に、反
応室１１内に連通する排気路を介してターボ分子ポンプ
等の主真空ポンプ１２が接続され、さらにその主真空ポ
ンプ１２の下流側にドライポンプ等の補助真空ポンプ１
３が接続された構成となっている。そして、反応室１１
と主真空ポンプ１２との間には図９にも示すようにバタ
フライバルブ１４が設けられており、また主真空ポンプ
１２と補助真空ポンプ１３との間には主バルブ１６を備
えた主排気路１５と、主バルブ１６に対して並列となる
ように主排気路１５に接続されてなる、補助バルブ１８
を備えた補助排気路１７が設けられている。この補助排
気路１７は、主排気路１５よりもコンダクタンスが小さ
い。
【０００４】このような構成の真空処理装置にあって
は、真空処理装置の稼動を開始してポンプ１２，１３に
より反応室１１内を大気圧から真空引きする際には、ま
ず主バルブ１６を閉じるとともに補助バルブ１８を開
け、補助排気路１７を介して真空引きを行う。即ち反応
室１１内の圧力が高いときには補助排気路１７を用いる
ことによりいわばスロー排気を行い、真空引きにより生
じる気流を小さくして、パーティクルが舞い上がるのを
防いでいる。そして、反応室１１内の圧力が例えば大気
圧の半分になった時点で、主バルブ１６を開けるととも
に補助バルブ１８を閉じ、真空処理例えば成膜処理等を
行うのに適した１０-2Torr以下の圧力となるようにして
いる。このように成膜処理等を行うために反応室１１内
の圧力を極めて低くする際には、バタフライバルブ１４
は全開状態にされる。
は、真空処理装置の稼動を開始してポンプ１２，１３に
より反応室１１内を大気圧から真空引きする際には、ま
ず主バルブ１６を閉じるとともに補助バルブ１８を開
け、補助排気路１７を介して真空引きを行う。即ち反応
室１１内の圧力が高いときには補助排気路１７を用いる
ことによりいわばスロー排気を行い、真空引きにより生
じる気流を小さくして、パーティクルが舞い上がるのを
防いでいる。そして、反応室１１内の圧力が例えば大気
圧の半分になった時点で、主バルブ１６を開けるととも
に補助バルブ１８を閉じ、真空処理例えば成膜処理等を
行うのに適した１０-2Torr以下の圧力となるようにして
いる。このように成膜処理等を行うために反応室１１内
の圧力を極めて低くする際には、バタフライバルブ１４
は全開状態にされる。
【０００５】一方真空雰囲気中で半導体ウエハに対して
成膜処理等を行うと、反応室１１内に反応生成物が付着
して膜剥がれによるパーティクルの発生原因となるの
で、数回連続して成膜処理を行った後に、反応室１１内
をクリーニングする必要がある。そのクリーニングを行
う際には、例えば真空雰囲気の反応室１１内にＮ2 ガス
及びＮＦ3 ガスを導入し、プラズマを生成させ、このプ
ラズマにより、付着した薄膜をエッチングして除去す
る。その際の反応室１１内の圧力は成膜処理時の圧力よ
りも高い例えば１〜１０Torrに設定されるので、バタフ
ライバルブ１４を閉じ気味にする。
成膜処理等を行うと、反応室１１内に反応生成物が付着
して膜剥がれによるパーティクルの発生原因となるの
で、数回連続して成膜処理を行った後に、反応室１１内
をクリーニングする必要がある。そのクリーニングを行
う際には、例えば真空雰囲気の反応室１１内にＮ2 ガス
及びＮＦ3 ガスを導入し、プラズマを生成させ、このプ
ラズマにより、付着した薄膜をエッチングして除去す
る。その際の反応室１１内の圧力は成膜処理時の圧力よ
りも高い例えば１〜１０Torrに設定されるので、バタフ
ライバルブ１４を閉じ気味にする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示す従来の排気系統１の構成では、バタフライバルブ１
４の開閉スペース（図９のＬに相当するスペース）を確
保するため、真空処理装置が大型化してしまうという問
題点があった。また、主真空ポンプ１２であるターボ分
子ポンプで真空引きしている際には、圧力の低い部分で
は排気路の管路抵抗の影響が大きい。従来のようにバタ
フライバルブ１４の開閉スペースを確保した分、管路が
長くなる（図９の長さＬ）と、それだけ排気時間がかか
ってしまい、それを防ぐには大きな排気能力が必要とな
り、コストが高くなってしまう。さらに、バタフライバ
ルブ１４の開閉時にパーティクルが発生し易く、半導体
ウエハの製造歩留まりが低下するという問題点もあっ
た。また、バタフライバルブ１４を設けることにより、
コストが高いという欠点もあった。
示す従来の排気系統１の構成では、バタフライバルブ１
４の開閉スペース（図９のＬに相当するスペース）を確
保するため、真空処理装置が大型化してしまうという問
題点があった。また、主真空ポンプ１２であるターボ分
子ポンプで真空引きしている際には、圧力の低い部分で
は排気路の管路抵抗の影響が大きい。従来のようにバタ
フライバルブ１４の開閉スペースを確保した分、管路が
長くなる（図９の長さＬ）と、それだけ排気時間がかか
ってしまい、それを防ぐには大きな排気能力が必要とな
り、コストが高くなってしまう。さらに、バタフライバ
ルブ１４の開閉時にパーティクルが発生し易く、半導体
ウエハの製造歩留まりが低下するという問題点もあっ
た。また、バタフライバルブ１４を設けることにより、
コストが高いという欠点もあった。
【０００７】本発明は、このような背景の下になされた
もので、その目的はバタフライバルブが不要で、真空処
理装置の小型化を図り、またパーティクル発生を抑える
ことのできる真空処置装置を提供することにある。
もので、その目的はバタフライバルブが不要で、真空処
理装置の小型化を図り、またパーティクル発生を抑える
ことのできる真空処置装置を提供することにある。
【０００８】また他の発明の目的は、真空処理装置の小
型化が図れる上、面内均一性の高い処理を行うことので
きる真空処置装置を提供することにある。
型化が図れる上、面内均一性の高い処理を行うことので
きる真空処置装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、被処理体を真
空雰囲気で処理するための真空容器と、この真空容器内
を真空排気するためのケ−シング内にロ−タ部を備えた
主真空ポンプと、この主真空ポンプの下流側に設けられ
た補助真空ポンプと、を備えた真空処理装置において、
前記主真空ポンプと補助真空ポンプとの間に設けられ、
主バルブが介設された主排気路と、この主バルブに対し
て並列となるように主排気路に接続されると共に補助バ
ルブが介設された、主排気路よりもコンダクタンスの小
さい補助排気路と、前記主真空ポンプの回転数を調整す
る回転数調整部と、を備え、前記真空容器内を第１の圧
力に維持するときには前記主バルブを開いた状態とし、
前記真空容器内を第１の圧力よりも高い第２の圧力に維
持するときには前記主バルブを閉じかつ捕助バルブを開
いた状態とすると共に前記回転数調整部により主真空ポ
ンプの回転数を低くすることを特徴とする。
空雰囲気で処理するための真空容器と、この真空容器内
を真空排気するためのケ−シング内にロ−タ部を備えた
主真空ポンプと、この主真空ポンプの下流側に設けられ
た補助真空ポンプと、を備えた真空処理装置において、
前記主真空ポンプと補助真空ポンプとの間に設けられ、
主バルブが介設された主排気路と、この主バルブに対し
て並列となるように主排気路に接続されると共に補助バ
ルブが介設された、主排気路よりもコンダクタンスの小
さい補助排気路と、前記主真空ポンプの回転数を調整す
る回転数調整部と、を備え、前記真空容器内を第１の圧
力に維持するときには前記主バルブを開いた状態とし、
前記真空容器内を第１の圧力よりも高い第２の圧力に維
持するときには前記主バルブを閉じかつ捕助バルブを開
いた状態とすると共に前記回転数調整部により主真空ポ
ンプの回転数を低くすることを特徴とする。
【００１０】この場合第１の圧力は、被処理体に対して
真空処理するときの圧力であり、第２の圧力は真空容器
内をクリーニングするときの圧力である。また真空容器
は円筒状に形成され、真空容器の底面には、真空容器の
直径方向に互いに対向する位置に、主真空ポンプの吸い
込み口よりも狭い排気口が夫々形成され、これら排気口
に夫々主真空ポンプが接続されると共に前記吸い込み口
における前記排気口からはみ出した部分は塞がれている
とよい。
真空処理するときの圧力であり、第２の圧力は真空容器
内をクリーニングするときの圧力である。また真空容器
は円筒状に形成され、真空容器の底面には、真空容器の
直径方向に互いに対向する位置に、主真空ポンプの吸い
込み口よりも狭い排気口が夫々形成され、これら排気口
に夫々主真空ポンプが接続されると共に前記吸い込み口
における前記排気口からはみ出した部分は塞がれている
とよい。
【００１１】他の発明は、被処理体を真空雰囲気で処理
するための円筒状の真空容器と、この真空容器の底部に
接続された、ケ−シング内にロ−タ部を備えた真空ポン
プとを備えた真空処理装置において、前記真空容器の直
径方向に互いに対向する位置に、前記真空ポンプの吸い
込み口よりも狭い排気口が夫々形成され、これら排気口
に夫々真空ポンプが接続されると共に前記吸い込み口に
おける前記排気口からはみ出した部分は塞がれているこ
とを特徴とする。この場合排気口からはみ出して塞がれ
ている部分は、真空容器の外側に位置しているとよい。
なおケ−シング内にロ−タ部を備えた主真空ポンプ（真
空ポンプ）とは、ターボ分子ポンプまたは複合分子ポン
プよりなる。
するための円筒状の真空容器と、この真空容器の底部に
接続された、ケ−シング内にロ−タ部を備えた真空ポン
プとを備えた真空処理装置において、前記真空容器の直
径方向に互いに対向する位置に、前記真空ポンプの吸い
込み口よりも狭い排気口が夫々形成され、これら排気口
に夫々真空ポンプが接続されると共に前記吸い込み口に
おける前記排気口からはみ出した部分は塞がれているこ
とを特徴とする。この場合排気口からはみ出して塞がれ
ている部分は、真空容器の外側に位置しているとよい。
なおケ−シング内にロ−タ部を備えた主真空ポンプ（真
空ポンプ）とは、ターボ分子ポンプまたは複合分子ポン
プよりなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、この実施の形態に用いら
れる真空処理装置の一例を示す図である。図示するよう
にこの真空処理装置は、半導体ウエハＷ等の被処理体を
真空雰囲気で処理するための真空容器２と、その真空容
器２内を真空排気する排気系統３とを備えている。
れる真空処理装置の一例を示す図である。図示するよう
にこの真空処理装置は、半導体ウエハＷ等の被処理体を
真空雰囲気で処理するための真空容器２と、その真空容
器２内を真空排気する排気系統３とを備えている。
【００１３】排気系統３は、例えばターボ分子ポンプよ
りなる主真空ポンプ３１と、主真空ポンプ３１の回転数
を調整する回転数調整部３２と、ドライポンプ等からな
る補助真空ポンプ３３と、主真空ポンプ３１と補助真空
ポンプ３３とを連通接続する主排気路３４と、この主排
気路３４内のガスの流通を遮断するように主排気路３４
の途中に設けられた主バルブ３５と、この主バルブ３５
に対して並列となるように主排気路３４に接続されてな
る、主排気路３４よりもコンダクタンスの小さい補助排
気路３６と、この補助排気路３６内のガスの流通を遮断
するように補助排気路３６の途中に設けられた補助バル
ブ３７とからなる。なお主真空ポンプ３１は、ケ−シン
グ内にロ−タ部を備えた真空ポンプであればよく、例え
ば複合分子ポンプであってもよい。
りなる主真空ポンプ３１と、主真空ポンプ３１の回転数
を調整する回転数調整部３２と、ドライポンプ等からな
る補助真空ポンプ３３と、主真空ポンプ３１と補助真空
ポンプ３３とを連通接続する主排気路３４と、この主排
気路３４内のガスの流通を遮断するように主排気路３４
の途中に設けられた主バルブ３５と、この主バルブ３５
に対して並列となるように主排気路３４に接続されてな
る、主排気路３４よりもコンダクタンスの小さい補助排
気路３６と、この補助排気路３６内のガスの流通を遮断
するように補助排気路３６の途中に設けられた補助バル
ブ３７とからなる。なお主真空ポンプ３１は、ケ−シン
グ内にロ−タ部を備えた真空ポンプであればよく、例え
ば複合分子ポンプであってもよい。
【００１４】ここでこの例では主真空ポンプ３１を真空
容器２の中心軸に対して対称に２個設け、その下流側に
夫々排気路を接続しているが、互いに同一の構成なので
説明の便宜上、一方の主真空ポンプ３１にかかる部分に
ついて構成の説明をしている。
容器２の中心軸に対して対称に２個設け、その下流側に
夫々排気路を接続しているが、互いに同一の構成なので
説明の便宜上、一方の主真空ポンプ３１にかかる部分に
ついて構成の説明をしている。
【００１５】主真空ポンプ３１は、その上端の吸い込み
口３８が、真空容器２の底面に開口する排気口２１に臨
んで接続されており、それによって、主真空ポンプ３１
は真空容器２内に連通接続されている。主真空ポンプ３
１の吸い込み口３８は、真空容器２の排気口２１よりも
広く、排気口２１からはみ出した部分は塞がれており、
塞がれている部分は、真空容器２の外側に位置している
（真空容器２と主真空ポンプ３１の配置関係を示す図３
及び図４参照）。
口３８が、真空容器２の底面に開口する排気口２１に臨
んで接続されており、それによって、主真空ポンプ３１
は真空容器２内に連通接続されている。主真空ポンプ３
１の吸い込み口３８は、真空容器２の排気口２１よりも
広く、排気口２１からはみ出した部分は塞がれており、
塞がれている部分は、真空容器２の外側に位置している
（真空容器２と主真空ポンプ３１の配置関係を示す図３
及び図４参照）。
【００１６】回転数調整部３２は、主真空ポンプ３１の
回転数の調整を行い得るように構成されている。例えば
タ−ボ分子ポンプは、ケ−シングにロ−タ部の電磁コイ
ルを囲むように界磁巻線が設けられており、この場合回
転数調整部３２は、例えば前記界磁巻線の電流値を調整
するように構成されている。
回転数の調整を行い得るように構成されている。例えば
タ−ボ分子ポンプは、ケ−シングにロ−タ部の電磁コイ
ルを囲むように界磁巻線が設けられており、この場合回
転数調整部３２は、例えば前記界磁巻線の電流値を調整
するように構成されている。
【００１７】また真空容器２及びプラズマを発生させる
部分についても簡単に説明しておくと、前記真空容器２
は円筒状のプラズマ発生室２２とそのプラズマ発生室２
２の下側に連通接続された円筒状の反応室２３とからな
る。反応室２３内には、半導体ウエハＷ等を載置する載
置台２４がプラズマ発生室２２と対向するように設置さ
れているとともに、図示しないガス供給源から反応室２
３内に成膜ガス等の反応ガスを均等に供給するリング状
の成膜ガス供給部２５が設けられている。反応室２３の
底面の、載置台２４を挟んで対称となる位置に、前記排
気口２１が設けられている。従って、主真空ポンプ３１
は、反応室２３の直径方向に互いに対向する位置に２個
配設されており、それによって真空容器２内のガスの流
れは均等になる。
部分についても簡単に説明しておくと、前記真空容器２
は円筒状のプラズマ発生室２２とそのプラズマ発生室２
２の下側に連通接続された円筒状の反応室２３とからな
る。反応室２３内には、半導体ウエハＷ等を載置する載
置台２４がプラズマ発生室２２と対向するように設置さ
れているとともに、図示しないガス供給源から反応室２
３内に成膜ガス等の反応ガスを均等に供給するリング状
の成膜ガス供給部２５が設けられている。反応室２３の
底面の、載置台２４を挟んで対称となる位置に、前記排
気口２１が設けられている。従って、主真空ポンプ３１
は、反応室２３の直径方向に互いに対向する位置に２個
配設されており、それによって真空容器２内のガスの流
れは均等になる。
【００１８】プラズマ生成室２２には、図示しないガス
供給源からプラズマ生成室２２内にプラズマ生成用のＡ
ｒガスや０2 ガスを均等に供給するガスノズル２６が設
けられている。プラズマ生成室２２の外側及び反応室２
３の下側にはそれぞれ主電磁コイル２７及び補助電磁コ
イル２８が配置されており、磁場を形成するようになっ
ている。また、プラズマ生成室２２には、例えば石英よ
りなる透過窓２９を介して、高周波電源４１により発生
したマイクロ波を案内する導波管４２が接続されてい
る。
供給源からプラズマ生成室２２内にプラズマ生成用のＡ
ｒガスや０2 ガスを均等に供給するガスノズル２６が設
けられている。プラズマ生成室２２の外側及び反応室２
３の下側にはそれぞれ主電磁コイル２７及び補助電磁コ
イル２８が配置されており、磁場を形成するようになっ
ている。また、プラズマ生成室２２には、例えば石英よ
りなる透過窓２９を介して、高周波電源４１により発生
したマイクロ波を案内する導波管４２が接続されてい
る。
【００１９】次に、上記構成の真空処理装置を用いて成
膜処理を行う場合について、主真空ポンプ３１の稼動及
びバルブ３５，３７の開閉のタイミングを、図２を参照
しながら説明する。まず、主バルブ３５を閉じ、かつ補
助バルブ３７を開け、主真空ポンプ３１を停止状態とし
たまま補助真空ポンプ３３を稼動させ、大気圧（７６０
Torr）から真空引きを開始する。真空容器２内の圧力が
例えば３００Torrになった時点で、補助バルブ３７を閉
じると共に、主バルブ３５を開ける。その際、主真空ポ
ンプ３１及び補助真空ポンプ３３はそれぞれ停止状態及
び稼動状態のままである。
膜処理を行う場合について、主真空ポンプ３１の稼動及
びバルブ３５，３７の開閉のタイミングを、図２を参照
しながら説明する。まず、主バルブ３５を閉じ、かつ補
助バルブ３７を開け、主真空ポンプ３１を停止状態とし
たまま補助真空ポンプ３３を稼動させ、大気圧（７６０
Torr）から真空引きを開始する。真空容器２内の圧力が
例えば３００Torrになった時点で、補助バルブ３７を閉
じると共に、主バルブ３５を開ける。その際、主真空ポ
ンプ３１及び補助真空ポンプ３３はそれぞれ停止状態及
び稼動状態のままである。
【００２０】続いて真空容器２内の圧力が１Torr以下に
なった後、主真空ポンプ３１を稼動させてロ−タ部を高
速回転させ、真空容器２内の圧力を１０-4Torr以下程度
の真空度まで真空引きする。その後例えば図示しないロ
−ドロック室から被処理体である半導体ウエハを真空容
器２内に搬入し、真空容器２内にプラズマ生成用ガス及
び成膜ガスを導入する。また、高周波電源４１により真
空容器２内にマイクロ波を供給し、電子サイクロトロン
共鳴を起こしてプラズマを生成して、成膜を開始する。
所定枚数のウエハＷに対して成膜処理を行った後（図２
では便宜上３枚としてある）クリ−ニング処理を行う。
なった後、主真空ポンプ３１を稼動させてロ−タ部を高
速回転させ、真空容器２内の圧力を１０-4Torr以下程度
の真空度まで真空引きする。その後例えば図示しないロ
−ドロック室から被処理体である半導体ウエハを真空容
器２内に搬入し、真空容器２内にプラズマ生成用ガス及
び成膜ガスを導入する。また、高周波電源４１により真
空容器２内にマイクロ波を供給し、電子サイクロトロン
共鳴を起こしてプラズマを生成して、成膜を開始する。
所定枚数のウエハＷに対して成膜処理を行った後（図２
では便宜上３枚としてある）クリ−ニング処理を行う。
【００２１】このクリ−ニング処理においては、主真空
ポンプ３１の回転数を回転数調整部３２により例えば２
０％程度下げて低速回転させると共に、主バルブ３５を
閉じて補助バルブ３７を開ける。そして真空容器２内の
圧力を１〜１０Torrに維持しながら成膜ガスに代えて例
えばＮ2 ガス及びＮＦ3 ガスを真空容器２内に供給し、
プラズマを生成させて、真空容器２内に付着した反応生
成物をエッチングして除去する。
ポンプ３１の回転数を回転数調整部３２により例えば２
０％程度下げて低速回転させると共に、主バルブ３５を
閉じて補助バルブ３７を開ける。そして真空容器２内の
圧力を１〜１０Torrに維持しながら成膜ガスに代えて例
えばＮ2 ガス及びＮＦ3 ガスを真空容器２内に供給し、
プラズマを生成させて、真空容器２内に付着した反応生
成物をエッチングして除去する。
【００２２】クリーニング終了後は、再び補助バルブ３
７を閉じて主バルブ３５を開けると共に主真空ポンプ３
１の回転を高速に切り替え、真空容器２内を１０-4Torr
以下まで真空引きする。そして次のウエハＷを真空容器
２内に搬入し、同様にして成膜処理を行う。以後は成膜
処理、クリ−ニング処理のサイクルが繰り返し行われ
る。
７を閉じて主バルブ３５を開けると共に主真空ポンプ３
１の回転を高速に切り替え、真空容器２内を１０-4Torr
以下まで真空引きする。そして次のウエハＷを真空容器
２内に搬入し、同様にして成膜処理を行う。以後は成膜
処理、クリ−ニング処理のサイクルが繰り返し行われ
る。
【００２３】上述の実施の形態によれば、クリーニング
時の真空容器２内の圧力を高い圧力範囲（例えば１〜１
０Torr）に調整するにあたり、排気路をコンダクタンス
の小さい補助排気路３６に切り替えると共に主真空ポン
プ３１を回転数調整部３２により低速回転させているの
で、従来のようにバタフライバルブを設けることなく圧
力調整をすることができ、真空処理装置を従来よりも小
型化することができる。
時の真空容器２内の圧力を高い圧力範囲（例えば１〜１
０Torr）に調整するにあたり、排気路をコンダクタンス
の小さい補助排気路３６に切り替えると共に主真空ポン
プ３１を回転数調整部３２により低速回転させているの
で、従来のようにバタフライバルブを設けることなく圧
力調整をすることができ、真空処理装置を従来よりも小
型化することができる。
【００２４】また補助排気路３６に切り替えたときに主
真空ポンプ（タ−ボ分子ポンプ）３１の回転数を低速に
しているため、主真空ポンプ３１に無理な負荷がかかる
ことがないので主真空ポンプ３１の使用寿命が短くなる
というおそれもない。なお補助排気路３６に切り替えず
に主排気路３４を用いたまま主真空ポンプ３１を低速に
したとすると、クニーニング時の圧力を高い圧力範囲に
調整することができない。
真空ポンプ（タ−ボ分子ポンプ）３１の回転数を低速に
しているため、主真空ポンプ３１に無理な負荷がかかる
ことがないので主真空ポンプ３１の使用寿命が短くなる
というおそれもない。なお補助排気路３６に切り替えず
に主排気路３４を用いたまま主真空ポンプ３１を低速に
したとすると、クニーニング時の圧力を高い圧力範囲に
調整することができない。
【００２５】またバタフライバルブを設けずに済むた
め、従来に比べてバタフライバルブの開閉スペース分だ
け排気管路が短くなり、その結果管路抵抗が小さくなる
ので排気時間が短くなる。あるいは排気時間を従来と同
じに設定すれば主真空ポンプ３１の排気能力が小さくて
済み、真空処理装置の低コスト化が図れる。更にバタフ
ライバルブが不要であるため、従来バタフライバルブの
開閉に起因して発生していたパーティクルの発生を防止
することができる。
め、従来に比べてバタフライバルブの開閉スペース分だ
け排気管路が短くなり、その結果管路抵抗が小さくなる
ので排気時間が短くなる。あるいは排気時間を従来と同
じに設定すれば主真空ポンプ３１の排気能力が小さくて
済み、真空処理装置の低コスト化が図れる。更にバタフ
ライバルブが不要であるため、従来バタフライバルブの
開閉に起因して発生していたパーティクルの発生を防止
することができる。
【００２６】ところで、上述したようにこの実施の形態
では、図３及び図４に示すように、真空容器２のプラズ
マ生成室２２及び反応室２３はともに円筒状に形成され
ており、２個の主真空ポンプ３１は、反応室２３の中心
軸を挟んで直径方向に対向するようにかつ夫々その吸い
込み口の一部が反応室２３の外側にはみ出るように配置
されている。このため載置台２４上に載置される半導体
ウエハに対して真空容器２の構造が軸対称となるので、
ガス流及びプラズマの立ち方が軸対称となり、半導体ウ
エハ上に形成した膜の厚さについて、面内均一性がよい
という効果が得られる。しかも主真空ポンプ３１の吸い
込み口全部を真空容器２の排気口に接続するのではな
く、その一部を用いているため真空容器２の横断面が円
形でありながら口径が小さくて済み、装置全体を小型化
できる。
では、図３及び図４に示すように、真空容器２のプラズ
マ生成室２２及び反応室２３はともに円筒状に形成され
ており、２個の主真空ポンプ３１は、反応室２３の中心
軸を挟んで直径方向に対向するようにかつ夫々その吸い
込み口の一部が反応室２３の外側にはみ出るように配置
されている。このため載置台２４上に載置される半導体
ウエハに対して真空容器２の構造が軸対称となるので、
ガス流及びプラズマの立ち方が軸対称となり、半導体ウ
エハ上に形成した膜の厚さについて、面内均一性がよい
という効果が得られる。しかも主真空ポンプ３１の吸い
込み口全部を真空容器２の排気口に接続するのではな
く、その一部を用いているため真空容器２の横断面が円
形でありながら口径が小さくて済み、装置全体を小型化
できる。
【００２７】本発明者らが行った実験によれば、図１に
示す装置を用いてＳｉＯＦ膜を８インチサイズのウエハ
に成膜して膜厚の面内均一性を調べたところおよそ３％
と良好であった。なお主真空ポンプ３１を真空容器２の
中央部に設ければ、排気口２１は半導体ウエハの中心に
対して対称となるので、この場合も膜厚について高い面
内均一性が得られると思われるが、真空容器２の底部中
央部には、図示していないが、載置台２４の静電チャッ
ク用電極に接続される導電棒や、載置台２４を昇降させ
る場合には昇降軸があるので、主真空ポンプ３１を設け
ることはできないか、できたとしても装置のレイアウト
が極めて困難になる。
示す装置を用いてＳｉＯＦ膜を８インチサイズのウエハ
に成膜して膜厚の面内均一性を調べたところおよそ３％
と良好であった。なお主真空ポンプ３１を真空容器２の
中央部に設ければ、排気口２１は半導体ウエハの中心に
対して対称となるので、この場合も膜厚について高い面
内均一性が得られると思われるが、真空容器２の底部中
央部には、図示していないが、載置台２４の静電チャッ
ク用電極に接続される導電棒や、載置台２４を昇降させ
る場合には昇降軸があるので、主真空ポンプ３１を設け
ることはできないか、できたとしても装置のレイアウト
が極めて困難になる。
【００２８】一方例えば図５及び図６に示すように、真
空容器２の反応室２３を平面形状が長円状または楕円状
に形成され、２つの主真空ポンプ３１の全体が反応室２
３の下側に配置されている場合には、半導体ウエハに対
して真空容器２の構造が軸対称ではないので、半導体ウ
エハ上に形成した膜の厚さの面内均一性が悪くなってし
まう。本発明者らが行った実験によれば、上述と同様に
してＳｉＯＦ膜をウエハに成膜したところ、膜厚の面内
均一性は７％であり、上述した実施の形態における面内
均一性の値( ３％) よりも悪かった。
空容器２の反応室２３を平面形状が長円状または楕円状
に形成され、２つの主真空ポンプ３１の全体が反応室２
３の下側に配置されている場合には、半導体ウエハに対
して真空容器２の構造が軸対称ではないので、半導体ウ
エハ上に形成した膜の厚さの面内均一性が悪くなってし
まう。本発明者らが行った実験によれば、上述と同様に
してＳｉＯＦ膜をウエハに成膜したところ、膜厚の面内
均一性は７％であり、上述した実施の形態における面内
均一性の値( ３％) よりも悪かった。
【００２９】また、図７に概略縦断面図を示す真空処理
装置のように、真空容器２のプラズマ生成室２２及び反
応室２３を円筒状に形成し、反応室２３の側部と底部と
の間に斜めに主真空ポンプ３１を取り付けることも考え
られが、この場合には、主真空ポンプ３１が斜めの状態
で稼動することとなり、主真空ポンプ３１の回転軸に対
する負荷が大きく、長い使用寿命が得られないという不
都合があるので、好ましくない。
装置のように、真空容器２のプラズマ生成室２２及び反
応室２３を円筒状に形成し、反応室２３の側部と底部と
の間に斜めに主真空ポンプ３１を取り付けることも考え
られが、この場合には、主真空ポンプ３１が斜めの状態
で稼動することとなり、主真空ポンプ３１の回転軸に対
する負荷が大きく、長い使用寿命が得られないという不
都合があるので、好ましくない。
【００３０】以上において本発明では、真空容器２内の
ガス流を均等に保つことができれば主真空ポンプ３１を
真空容器２の周方向に等分した位置に３個以上設けても
よい。また、本発明は、真空雰囲気で処理を行う装置で
あれば、ＥＣＲを利用した成膜装置に限らず、エッチン
グやイオン注入など種々の真空処理装置に適用できる。
ガス流を均等に保つことができれば主真空ポンプ３１を
真空容器２の周方向に等分した位置に３個以上設けても
よい。また、本発明は、真空雰囲気で処理を行う装置で
あれば、ＥＣＲを利用した成膜装置に限らず、エッチン
グやイオン注入など種々の真空処理装置に適用できる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、真空処理装置の排気系
統にバタフライバルブを設けずに済み、従って真空処理
装置を小型化でき、またパーティクルの発生を抑止する
ことができる。更に他の発明によれば、真空処理装置を
小型化でき、また面内均一性の高い処理を行うことがで
きる。
統にバタフライバルブを設けずに済み、従って真空処理
装置を小型化でき、またパーティクルの発生を抑止する
ことができる。更に他の発明によれば、真空処理装置を
小型化でき、また面内均一性の高い処理を行うことがで
きる。
【図１】本発明の実施の形態に係る真空処理装置の全体
構成を示す縦断面図である。
構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る真空処理装置の圧力
の変動、バルブの開閉タイミング及び主真空ポンプの稼
動状態を説明する説明図である。
の変動、バルブの開閉タイミング及び主真空ポンプの稼
動状態を説明する説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る真空処理装置の真空
容器と主真空ポンプの配置関係を説明する説明図であ
る。
容器と主真空ポンプの配置関係を説明する説明図であ
る。
【図４】本発明の実施の形態に係る真空処理装置の真空
容器と主真空ポンプの配置関係を説明する説明図であ
る。
容器と主真空ポンプの配置関係を説明する説明図であ
る。
【図５】比較対象となる真空処理装置の真空容器と主真
空ポンプの配置関係を説明する説明図である。
空ポンプの配置関係を説明する説明図である。
【図６】比較対象となる真空処理装置の真空容器と主真
空ポンプの配置関係を説明する説明図である。
空ポンプの配置関係を説明する説明図である。
【図７】比較対象となる真空処理装置の真空容器と主真
空ポンプの配置関係を説明する説明図である。
空ポンプの配置関係を説明する説明図である。
【図８】従来の真空処理装置の排気系統を示す概略図で
ある。
ある。
【図９】従来の真空処理装置の排気系統におけるバタフ
ライバルブを示す概略図である。
ライバルブを示す概略図である。
Ｗ 被処理体（半導体ウエハ） ２ 真空容器 ３ 排気系統 ２１ 排気口 ３１ 主真空ポンプ ３２ 回転数調整部 ３３ 補助真空ポンプ ３４ 主排気路 ３５ 主バルブ ３６ 補助排気路 ３７ 補助バルブ ３８ 吸い込み口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 信介 神奈川県津久井郡城山町町屋１丁目２番41 号 東京エレクトロン東北株式会社相模事 業所内 (72)発明者 中瀬 りさ 神奈川県津久井郡城山町町屋１丁目２番41 号 東京エレクトロン東北株式会社相模事 業所内
Claims (6)
- 【請求項１】 被処理体を真空雰囲気で処理するための
真空容器と、この真空容器内を真空排気するための、ケ
−シング内にロ−タ部を備えた主真空ポンプと、この主
真空ポンプの下流側に設けられた補助真空ポンプと、を
備えた真空処理装置において、 前記主真空ポンプと補助真空ポンプとの間に設けられ、
主バルブが介設された主排気路と、 この主バルブに対して並列となるように主排気路に接続
されると共に補助バルブが介設された、主排気路よりも
コンダクタンスの小さい補助排気路と、 前記主真空ポンプの回転数を調整する回転数調整部と、
を備え、 前記真空容器内を第１の圧力に維持するときには前記主
バルブを開いた状態とし、前記真空容器内を第１の圧力
よりも高い第２の圧力に維持するときには前記主バルブ
を閉じかつ捕助バルブを開いた状態とすると共に前記回
転数調整部により主真空ポンプの回転数を低くすること
を特徴とする真空処理装置。 - 【請求項２】 第１の圧力は、被処理体に対して真空処
理するときの圧力であり、第２の圧力は真空容器内をク
リーニングするときの圧力であることを特徴とする請求
項１記載の真空処理装置。 - 【請求項３】 真空容器は円筒状に形成され、真空容器
の底面には、真空容器の周方向に等分した位置に、主真
空ポンプの吸い込み口よりも狭い排気口が夫々形成さ
れ、これら排気口に夫々主真空ポンプが接続されると共
に前記吸い込み口における前記排気口からはみ出した部
分は塞がれていることを特徴とする請求項１記載の真空
処理装置。 - 【請求項４】被処理体を真空雰囲気で処理するための円
筒状の真空容器と、この真空容器の底部に接続された、
ケ−シング内にロ−タ部を備えた複数の真空ポンプとを
備えた真空処理装置において、 前記真空容器の周方向に等分した位置に、前記真空ポン
プの吸い込み口よりも狭い排気口が夫々形成され、これ
ら排気口に夫々真空ポンプが接続されると共に前記吸い
込み口における前記排気口からはみ出した部分は塞がれ
ていることを特徴とする真空処理装置。 - 【請求項５】 排気口からはみ出して塞がれている部分
は、真空容器の外側に位置していることを特徴とする請
求項３または４記載の真空処理装置。 - 【請求項６】 主真空ポンプあるいは真空ポンプは、タ
ーボ分子ポンプまたは複合分子ポンプであることを特徴
とする請求項１、２、３、４または５記載の真空処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27957497A JP3472456B2 (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 真空処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27957497A JP3472456B2 (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 真空処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1199327A true JPH1199327A (ja) | 1999-04-13 |
| JP3472456B2 JP3472456B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=17612887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27957497A Expired - Fee Related JP3472456B2 (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 真空処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3472456B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001313289A (ja) * | 2000-01-28 | 2001-11-09 | Applied Materials Inc | 半導体ウエーハ処理システムの洗浄方法及び装置 |
| JP2008147215A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Nuflare Technology Inc | 気相成長方法 |
| JP2010529643A (ja) * | 2007-04-25 | 2010-08-26 | エドワーズ・バキューム・インコーポレーテッド | 乾式ポンプ表面からの半導体工程残渣のその場除去 |
| JP2012106877A (ja) * | 2010-11-16 | 2012-06-07 | Hitachi Zosen Corp | 反応室のガス排出装置 |
| JP2013047181A (ja) * | 2006-07-19 | 2013-03-07 | Dow Corning Corp | キャリアライフタイムが改善された基板を製造する方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05180165A (ja) * | 1991-08-23 | 1993-07-20 | Shimadzu Corp | 真空容器用真空排気装置 |
| JPH08172083A (ja) * | 1994-12-16 | 1996-07-02 | Ebara Corp | 副生成物トラップ装置及びその洗浄方法 |
| JPH0963963A (ja) * | 1995-08-23 | 1997-03-07 | Hitachi Ltd | 半導体基板処理装置及び半導体基板処理方法 |
-
1997
- 1997-09-26 JP JP27957497A patent/JP3472456B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05180165A (ja) * | 1991-08-23 | 1993-07-20 | Shimadzu Corp | 真空容器用真空排気装置 |
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| JPH0963963A (ja) * | 1995-08-23 | 1997-03-07 | Hitachi Ltd | 半導体基板処理装置及び半導体基板処理方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2001313289A (ja) * | 2000-01-28 | 2001-11-09 | Applied Materials Inc | 半導体ウエーハ処理システムの洗浄方法及び装置 |
| JP2013047181A (ja) * | 2006-07-19 | 2013-03-07 | Dow Corning Corp | キャリアライフタイムが改善された基板を製造する方法 |
| JP2008147215A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Nuflare Technology Inc | 気相成長方法 |
| JP2010529643A (ja) * | 2007-04-25 | 2010-08-26 | エドワーズ・バキューム・インコーポレーテッド | 乾式ポンプ表面からの半導体工程残渣のその場除去 |
| JP2012106877A (ja) * | 2010-11-16 | 2012-06-07 | Hitachi Zosen Corp | 反応室のガス排出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3472456B2 (ja) | 2003-12-02 |
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