JPS61269304A - 処理装置 - Google Patents

処理装置

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JPS61269304A
JPS61269304A JP11034485A JP11034485A JPS61269304A JP S61269304 A JPS61269304 A JP S61269304A JP 11034485 A JP11034485 A JP 11034485A JP 11034485 A JP11034485 A JP 11034485A JP S61269304 A JPS61269304 A JP S61269304A
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JP
Japan
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wafer
chamber
processing
temperature
processing chamber
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JP11034485A
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Mitsuhiro Yamaguchi
満博 山口
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、処理技術、特に、半導体装置の製造における
ウェハの膜形成処理に適用して有効な技術に関する。
［背景技術］ 半導体装置の製造においては、シリコンなどからなる半
導体基板、すなわちウェハに、たとえば窒化シリコンな
どからなる保護膜を形成するため、次のようなプラズマ
ＣＶＤ装置を用いることが考えられる。
すなわち、所定の温度に保持された処理室内に黒鉛など
からなる平板電極に保持されて対向されるウェハを挿入
し、前記平板電極に所定の高周波電力を印加しつつ処理
室内に所定の反応ガスを供給してグロー放電を行わせ、
反応ガスをプラズマ解離して膜形成反応を促進させるこ
とによってウェハ表面に所定の厚さの窒化シリコンなど
の保護膜を形成させるものである。
しかしながら、上記の装置においては、常温の状態から
比較的高温度に保持された処理室内へ電極に保持された
ウェハが直接出し入れされるため、ウェハおよびこのウ
ェハを保持する電極が急激な温度変化に曝されることは
避けられず、たとえばウェハ表面とともに反応ガス接触
される電極表面に形成された窒化シリコン膜などの一部
が電極材料である黒鉛との熱膨張率の差によって剥離さ
れ、異物となってウェハの表面に付着し、ウェハの膜形
成工程における不良発生の原因となっていることを本発
明者は見いだした。
なお、ウェハの膜形成処理について説明されている文献
としては、株式会社工業調査会、昭和５６年１１月１０
日発行「電子材料Ｊ　１９８２年別冊、Ｐ７５〜Ｐ８１
がある。
［発明の目的］ 本発明の目的は、処理不良の発生を防止して良好な処理
結果を得ることが可能な処理技術を提供することにある
。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。
［発明の概要］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を警単に説明すれば、つぎの通りである。
すなわち、被処理物を所定の温度に保持された処理室内
に位置させることによって所定の処理を施す処理装置に
、前記処理室内における処理の前後に、予め被処理物を
徐々に昇温または冷却する予備室を設けることにより、
被処理物が所定の温度に保持された処理室内に出し入れ
される際に急激な温度変化に曝されることを回避して、
急激な加熱、冷却に起因する被処理物の不良発生を防止
し、良好な処理結果を得るようにしたものである。
〔実施例１］ 第１図は、本発明の一実施例であるプラズマＣＶＤ装置
の略断面図である。
水平に位置される円筒状の処理室１の周囲には、この処
理室ｌを所定の温度に保持するヒータ２が設けられてい
る。
さらに、処理室ｌの内部には黒鉛などからなる複数の平
板電極３が紙面に垂直な方向に平行に配設され、この複
数の平板電極３の対向面には支持ビン４によって複数の
ウェハ５　（被処理物）が着脱自在に保持されるように
構成されている。
前記複数の平板を掻３は所定の高周波電源（図示せず）
に接続され、所定の高周波電力が平板電極３に印加され
る構造とされている。
また、処理室１の一端には所定の反応ガス供給ｍ＜図示
せず）に接続される反応ガス入口部６を通して所定の組
成の反応ガスが流入されるとともに処理室１の他端部に
設けられ所定の排気機構（図示せず）に接続される排気
部７を通じて排気が行われることにより、処理室の内部
には所定の組成の反応ガスが流通されるように構成され
ている。
そして、処理室ｌの内部に反応ガスを流通させつつ複数
の平板電極３の間に所定の高周波電力を印加してグロー
放電をおこさせ、反応ガスをプラズマ解離して膜形成反
応を促進させ、電極に保持されてプラズマ解離された反
応ガスに曝されるウェハ５の表面に、たとえば窒化珪素
などからなる保護膜を形成させるものである。
さらに、ウェハ５が着脱自在に保持される複数の平板電
極３は、ウェハ５を保持した状態で水平　′方向に一体
に移動可能にされており、処理室ｌの端部に設けられ紙
面に垂直な方向に移動されることによって開閉される扉
８を通じて、処理室１の外部からの挿入および取り出し
操作が自在に行われるものである。
この場合、処理室ｌの扉８が設けられた端部には、予備
室９が接続されており、この予備室９の周囲には予備室
９の内部の温度を所定の速度で上昇または降下させるこ
とが可能な温度調節ヒータ１０が設けられている。
そして、処理室ｌの内部に挿入または取り出されるウェ
ハ５を保持した平板電極３は、一旦予備室９の内部に所
定の時間保持され、予備室９の内部で所定の温度まで徐
々に昇温または冷却されることによって、比較的高い処
理室１内の温度と外部の室温との温度差による急激な温
度変化に曝されることが回避されるように構成されてい
る。
予備室９の端部には、予備室扉１１が設けられ、外部か
ら予備室９の内部へのウェハ５を保持した平板電極３の
搬入および取り出しが行われるように構成されている。
以下、本実施例の作用について説明する。
はじめに、処理室ｌの内部は、処理室１の外周部に設け
られたヒータ２によって比較的高い所定の温度に保持さ
れている。
一方、常温の予備室９の内部には、予備室扉１１を通じ
てウェハ５を保持する平板電極３が外部から挿入され、
予備室９の内部は温度調節ヒータ１０によって所定の速
度で昇温される。
そして、予備室９の内部に位置されるウェハ５およびこ
のウェハ５を保持する平板電極３が処理室１の内部の温
度とほぼ等しくなった時、処理室１の扉８が開放され、
ウェハ５が保持される平板電極３は予備室９から処理室
１の内部に移動される。
この時、ウェハ５が保持される平板電極３は予備室９の
内部において予め処理室１とほぼ等しい温度にされてい
るため、急激な温度変化に曝されることが回避される。
そして、扉８が閉止された後、平板電極３に所定の高周
波電力が印加されるとともに、排気部７を通じて処理室
ｌの内部が排気されつつ反応ガス入口部６を通じて所定
の反応ガスが処理室１の内部に供給され、高周波電力に
よってプラズマ解離された反応ガスに曝されるウェハ５
の表面にはたとえば窒化珪素などからなる所定の保護膜
が形成される。
所定の時間経過後、処理室１の内部への反応ガスの供給
および高周波電力の印加は停止され、扉８が開放され、
ウェハ５が保持される平板電極３は処理室１とほぼ等し
い温度に保持されてい゛・予備室９に移動される。
その後、予備室９の内部の温度は、所定の速度で徐々に
降下され、予備室９の内部に位置されるウェハ５および
平板電極３が外部の室温とほぼ等しくなった時、予備室
５！１１が開放され、所定の薄膜が形成されたウェハ５
およびこのウェハ５が保持される平板電極３は外部に取
り出される。
このように、外部の室温よりも比較的高い温度に保持さ
れている処理室ｌの内部に、ウェハ５が保持される平板
電極３の搬入または取り出し操作に先立って、予備室９
の内部において予め徐々に昇温または冷却されるように
構成されているため、ウェハ５およびこのウェハ５を保
持する平板電極３が急激な温度変化に曝されることが回
避され、急激な温度変化に起因して平板電８ｉ３の露出
面に形成されたたとえば窒化珪素などからなる膜の一部
が、平板電極３を構成する黒鉛などとの熱膨張率の差に
よって剥離され、異物となってウェハ５の表面に付着す
ることが防止でき、異物の付着に起因するウェハ５の膜
形成処理における不良発生が防止される。
［実施例２］ 第２図は、本発明の他の実施例であるプラズマＣＶＤ装
置の略断面図である。
本実施例においては、予備室９が複数設けられていると
ころが前記実施例２と異なる。
すなわち、処理室１の扉８が設けられた端部側には、両
端部に予備室扉１１が設けられた二つの予備室９および
予備室９ａが独立に設けられ、上下方向に昇降されるこ
とによって、一方が処理室１に接続されるように構成さ
れている。
そして、たとえば一方の予備室９の内部に膜形成処理を
終えたウェハ５が保持される平板電極３が処理室１の内
部から取り出されて収容され、徐々に冷却されつつある
とき、他方の予備室９ａにおいては未処理のウェハ５が
保持される平板電極が外部から収容されて徐々に加熱す
る操作が行われるようにして、ウェハ５およびこのウェ
ハ５を保持する平板電極３の除熱または除冷操作が二つ
の予備室９および９ａにおいて同時に進行させることに
より、ウェハ５およびこのウェハ５を保持する平板電極
３を所定の温度まで徐々に昇温または冷却させる操作に
要する時間を短縮させ、装置の稼働率を向上させたもの
である。
また、本実施例の場合においても、ウェハ５およびこの
ウェハ５が保持される平板電極３が急激な温度変化に曝
されることが回避され、急激な温度変化に起因して平板
電極３の露出面に形成された、たとえば窒化珪素などか
らなる膜の一部が、平板電極３を構成する黒鉛などとの
熱膨張率の差によって剥離され、異物となってウェハ５
の表面に付着する辺とが防止でき、異物の付着に起因す
るウェハ５の膜形成処理における不良発生が防止される
。
［効果］ （１）、被処理物を所定の温度に保持された処理室内に
位置させることによって所定の処理を施す処理装置に、
前記処理室内における処理の前後に予め被処理物の昇温
または冷却を行う予備室が設けられているため、被処理
物の処理室内への挿入または取り出し操作に際して、被
処理物が急激な温度変化に曝されることが回避され、被
処理物が急激な温度変化に曝されることに起因する被処
理物の不良発生が防止され、良好な処理結果が得られる
。
（２）、予備室が複数設けられていることにより、複数
の被処理物の昇温または冷却操作を同時に行うことが可
能となり、装置の稼働率が向上される。
（３）、前記［１１，（２）の結果、ウェハの膜形成処
理における生産性が向上される。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
たとえば、予備室を三つ以上設けることも可能である。
［利用分野］ 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるプラズマＣＶＤ技術
に通用した場合について説明したが、それに限定される
ものではなく、被処理物の急激な加熱および冷却が障害
となる処理に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例であるプラズマＣＶＤ装置
の略断面図、 第２図は、本発明の他の実施例であるプラズマＣＶＤ装
置の略断面図である。 ｌ・・・処理室、２・・・ヒータ、３・・・平板電極、
４・・・保持ピン、５・・・ウェハ（被処理物）、６・
・・反応ガス入口部、７・・・排気部、８・・・・扉、
９，９ａ・・・予備室、１０・・・温度調節ヒータ、１
１・・・予備室扉。 第　　１　　図 第　　２　　図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、被処理物を所定の温度に保持された処理室内に位置
    させることによって所定の処理を施す処理装置であって
    、前記処理室内における処理の前後に予め被処理物の昇
    温または冷却を行う予備室が設けられてなることを特徴
    とする処理装置。 ２、前記予備室が複数設けられてなることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載の処理装置。 ３、前記被処理物が、平板電極に保持されたウェハであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の処理装
    置。 ４、前記処理装置がプラズマＣＶＤ装置であることを特
    徴とする特許請求の範囲第３項記載の処理装置。
JP11034485A 1985-05-24 1985-05-24 処理装置 Pending JPS61269304A (ja)

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JP11034485A JPS61269304A (ja) 1985-05-24 1985-05-24 処理装置

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JP11034485A JPS61269304A (ja) 1985-05-24 1985-05-24 処理装置

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JP (1) JPS61269304A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08227927A (ja) * 1988-02-12 1996-09-03 Tokyo Electron Ltd 処理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08227927A (ja) * 1988-02-12 1996-09-03 Tokyo Electron Ltd 処理装置

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