JPS63208213A - 半導体集積回路の製造装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路の製造装置に関し、特に、多
結晶シリコン膜、酸化シリコン膜等の膜の形成を行う半
導体装置に適用して有効なものである。

〔従来技術〕

半導体ウェハ上には、多結晶シリコン膜、酸化シリコン
膜等の膜が形成される。これらの膜は。

主にプラズマＣＶＤで形成していた。ところが。

近年、プラズマＣＶＤより低温で行うことができ、かつ
与えるダメージが小さい膜形成手段として紫外線を用い
た光ＣＶＤが開発されている。しかし、光ＣＶＤは膜の
緻密性が劣るため、膜を形成した後にアニールを施して
いる。これを行う装置は、例えば、セミコンダクタ　ワ
ールド、１９８５年９月１１０８ページ（Ｓｅ＋＋１ｃ
ｏｎｄｕｃｔｏｒ　ｗｏｒｌｄ　１９８５．９、ｐ１０
８）に記載されているように。

一つのチャンバ内に光ＣＶＤ用の水銀ランプとアニール
用のハロゲンランプを設けて構成しである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者は、アニール用のランプを同一チャンバ内に備
えた光ＣＶＤ装置について検討した結果。

次の問題点を見出した。

すなわち、アニール用のランプが同一のチャンバ内に設
けられているため、光ＣＶＤ時にアニール用のランプ表
面に膜が形成される。これにより、装置の性能が次第に
低下する。

本発明の目的は、アニールを行うためのランプの表面に
膜が形成されるのを防止することにより、製造装置の性
能を高める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
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち１代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、半導体ウェハのアニールを行うアニールラン
プと、半導体ウェハ上に膜を形成する膜形成手段との間
を遮断する遮断手段を設けるものである。

〔作用〕

上述した手段によれば、膜形成時にアニールランプの上
に不要な膜が形成されるのを防止することができるので
、製造装置の性能を高めることができる。

〔発明の実施例！〕

以下５本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。

第１図は、実施例ＩのＣＶＤ装置の内部の構成を示した
斜視図 第２図は、前記ＣＶＤ装置の主にアニール用ランプとそ
れのシャッタ機構を示した断面図である。

第１図及び第２図において、１はステンレス鋼、石英等
からなるチャンバーであり、半導体ウェハ３上に多結晶
シリコン膜、酸化シリｊン膜等の膜を形成するＣＶＤ装
置を構成する。チャンバー１内は、ＣＶＤ時すなわち膜
形成時にはＩ　Ｔ　ｏ　ｒ　ｒ程度の低圧にされる。半
導体ウェハ３は、膜形成時あるいはアニール時にチャン
バー１内のウェハカセット治具２の両面にセットされる
。ウェハカセット治具２は、ステンレス鋼、アルミニウ
ム合金等からなっており、内部にアニールに用いる電気
ヒータ１２が絶縁した状態で設けられている。

本実施例のＣＶＤ装置は、ウェハカセット治具２にセッ
トした半導体ウェハ３の上面すなわちトランジスタや抵
抗素子が形成される面に平行になるように、複数のアニ
ール用ランプ５を設け、このランプ５あるいは半導体ウ
ェハ３の上面に直角になるようにＣＶＤ用ランプ６を設
けている。アニール用ランプ５にはハロゲンランプを用
しくている。また、ウェハカセット治具２の両面にセッ
トされている半導体ウェハ３に対して、複数個の７ニー
ル用ランプ５が積重ねられるように、ランプ支持枠４Ａ
に取り付けられている。それぞれのアニール用ランプ５
から半導体ウェハ３までの距離がほぼ同じになるように
平行に配置している。このように、アニール用ランプ５
から出た光りが半導体ウェハ３の面に垂直に入射するよ
うにしてアニール効果を高くしている。一方、ＣＶＤ用
ランプ６は、アニール用ランプＳから照射された光りを
妨げない位置に配置され、また複数本のＣＶＤ用ランプ
６を支持枠４Ｂに積み重ねるように構成している。ＣＶ
Ｄ用ランプ６から照射される光（紫外線）は、半導体ウ
ェハ３の上面に垂直に入射しなくともＣＶＤはなされる
。

アニール用ランプ５の前部にはステンレス鋼、アルミニ
ウム合金等からなる上側シャッタ７Ａ。

下側シャッタ７Ｂを配置している。上側シャッタ７Ａ及
び下側シャッタ７Ｂのそれぞれは、ウェハカセット２の
一方の面の半導体ウェハ８とそれに対応したアニール用
ランプ５の間に設けられ、またウェハカセット２の前記
と反対側の面の半導体ウェハ３とそれに対応したアニー
ル用ランプ５との間に設けられている。それぞれの上側
シャッタ７Ａと下側シャッタ７Ｂは１例えばそれられの
両端に設けられた駆動シリンダー８によって上下に動く
ように構成しである。すなわち、ＣＶＤ時に駆動シリン
ダー８からシャフト９を押し出すと。

それぞれの上側シャッタ７Ａと下側シャッタ７Ｂによっ
てアニール用ランプ５の前が遮断されて、アニール用ラ
ンプ５の表面に膜が形成されないようになっている。駆
動シリンダー８としては、例えばエアーシリンダを用い
る。閉じたときのシャッタ７Ａ、７Ｂからアニール用ラ
ンプ５までの距離は、数ｍｍ程度になるように構成しで
ある。また、駆動シリンダ８は、シャッタ７Ａ、７Ｂを
開いたときにはそれから７ニ一ルランプ５全体が現れる
ように、大きなストロークを有している。なお、アニー
ルランプ５の上方、下方及び後方からはほとんど反応物
すなおち多結晶シリコン膜、酸化シリコン膜等が回り込
まないので、ランプ５の上側、下側及び後側にはシャッ
タ７Ａ、７Ｂを設けていない。

シャッタ７Ａ、７Ｂは、ＣＶＤ時すなわちＣＶＤ用ラン
う６点灯時に閉じられ、アニールランプ５点灯時に開か
れる。アニールランプ５は、半導体ウェハ３の表面を１
０００℃程度に加熱することができるものである。また
、ＣＶＤ時の反応ガスの導入口１０及び排気口１１を設
ける位置は、特に限定する必要はないが、それらが互い
に対角になるように設けている。

以上、本実施例■の半導体製造装置によれば、アニール
用ランプ５の前にシャッタ７Ａ、７Ｂを設けたことによ
り、アニール用ランプ５の前が遮断されるので、ＣＶＤ
時にアニール用ランプ５の表面に膜を形成しないように
できる。これにより。

半導体製造装置の性能を高めることができる。

〔実施例■〕

第３図は、実施例■のＣＶＤ装置の断面図である。

実施例■のＣＶＤ装置は、膜形成を行うための室ＣＶＤ
と、アニールを行うための室ＡＮＮＥＡＬとを別けて設
け、これらの間にウェハカセット２を設け、とのウェハ
カセット２が回転軸１３を中心として回転できるように
構成したものである。

ウェハカセット２を点線で示したように水平状態にした
とき、そのウェハカセット２の周辺との間にできるだけ
隙間を生じないように、例えばチャンバ１と一体に形成
した遮断壁ＩＡが設けられてψ いる。すなわち、遮断壁ＩＡは、ウェハカセット２を水
平状態にしたとき、そのウェハカセット２の周囲を取り
囲むことができるようにチャンバ１の内壁に形成しであ
る。遮断壁ＩＡと水平状態にしたときのウェハカセット
２とで膜形成室ＣＶＤと、アニール室ＡＮＮＥＡＬの間
が遮断される。

回転軸１３は、その両端が例えばチャンバ１に取り付け
たベアリングによって回転できるように構成しである。

また、前記ベアリングは、室ＣＶＤ及び室ＡＮＮＥＡＬ
中に外から空気等が入り込まないように機密性の高いも
のを用いている。

アニール用ランプ５及びＣＶＤ用ランプ６は、水平状態
にされたときのウェハカセット２上の半導体ウェハ８に
ほぼ垂直に光りを照射できるような位置に配置されてい
る。

第３図では、ウェハカセット２の両面に半導体ウェハ３
をセットするようになっているが１片面にのみセットす
るようにウェハカセット２を構成してもよい。

室ＣＶＤには膜形成時にそのための反応ガスを送り込む
が１本実施例ではさらに室ＡＮＮＥＡＲにもＨａ、Ｎ等
の不活性ガスを５Ｔｏｒｒ程度送り込むようにして・室
ＡＮＮＥＡＲに膜形成用のガスが入り込まないようにし
ている。前記不活性ガスは、導入口１４から送り込まれ
、排気口１５がら排気される。なお、第３図では、膜形
室ＣＶＤを上側に、アニール室ＡＮＮＥＡＲを下側にし
て示しているが、それに限定されるものではない、なお
。

ウェハカセット２を水平状態から回転するときには、室
ＣＶＤ内の反応ガス及び室ＡＮＮＥＡＬ内の不活性ガス
は排気してからウェハカセット２を回転するようにして
、室ＣＶＤと室ＡＮＮＥＡＬの間でガスの交換が行らな
いようにする。

本実施例によれば、膜を形成するための室ＣＶＤとアニ
ールを行うための室ＡＮＮＥＡＬが分離されているため
、アニール用ランプ５の表面に不要な膜を形成しないよ
うにできる。

また、ウェハカセット２を回転するだけで半導体ウェハ
３を室ＣＶＤから室ＡＮＮＥＡＬへ移動できるので１作
業性を向上できる。

〔実施例■〕

第４図は、実施例■の半導体製造装置の断面図である。

実施例■では、膜形成を行うための室ＣＶＤを常にＩＴ
ｏｒｒ程度の高真空に保っておくため、室ＣＶＤと別に
アニール用の室ＡＮＮＥＡＬを設けている。半導体ウェ
ハ３の出し入れは、室ＡＮＮ　Ｅ　Ａ　Ｌ　カら行う、
遮断扉１６は、室ＣＶＤと室ＡＮＮＥＡＬの間を遮断で
きるようになっており、ウェハカセット２の移動時には
開けることができるようになっている。

室ＣＶＤにはＣＶＤ用ランプ６のみを設け、アニール用
ランプ５は室ＡＮＮＥＡＬに設けるようにしている。ま
た、室ＣＶＤから室ＡＮＮＥＡＬへのウェハカセット２
の移動は、室ＣＶＤ内の反応ガスを排気した後行うよう
ようようにすることにより、反応ガスが室ＡＮＮＥＡＬ
へ入り込むのを防止できる。

このように、室ＣＶＤと室ＡＮＮＥＡＬを別に設けてい
ることから、アニール用ランプ５の表面に不要な膜を形
成しないようにできる。

また、半導体ウェハ３を室ＡＮＮＥＡＬから出し入れす
ることにより、室ＣＶＤの内を常に高真空に保っておく
ことができる。

以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが１
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において種々変更可能であること
は言うまでもない。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

アニールを行うアニール用ランプと、膜形成を行う膜形
成手段の間にそれらを遮断する遮断手段を設けたことに
より、アニール用ランプの表面に不要な膜が形成されな
いので、半導体製造装置の性能を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例Ｉの半導体製造装置の内部の構成を示
した斜視図。 第２図は、実施例Ｉの半導体製造装置の全体の概略構成
を示した断面図。 第３図は、実施例■の半導体製造装置の概略構成を示し
た断面図。 第４図は、実施例■の半導体製造装置の概略構成を示し
た断面図である。 ［中、１・・・チャンバ、２・・・ウェハカセット治具
。 ３・・・半導体ウェハ、４Ａ、４Ｂ・・・支持枠、５・
・・アニール用ランプ、６・・・ＣＶＤ用ランプ、７Ａ
、７Ｂ・・・シャッタ（ステンレス、アルミニウム合金
）。 ８・・・駆動シリンダ、９・・・シャフト、１０．１４
・・・ガス導入口、１１．１５・・・ガス排気口、１２
・・・ヒータ、１３・・・回転軸、ＩＡ・・・遮断壁、
１６・・・遮断扉。 第　　１　　図 集２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ランプによるアニール手段と膜形成手段とを備えた
   半導体装置の製造装置であって、前記アニール手段と膜
   形成手段との間を遮断する遮断手段を設けたことを特徴
   とする半導体集積回路の製造装置。 ２、前記膜形成手段は、光ＣＶＤであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の半導体集積回路の製造装
   置。 ３、前記アニール手段と膜形成手段の間を遮断する遮断
   手段は、アニールランプの前記にシャッタを設けて構成
   したものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の半導体集積回路の製造装置。 ４、前記アニール手段と膜形成手段の間を遮断する遮断
   手段は、前記アニールを行う室と膜形成を行う室の間に
   ウェハカセットを設置し、これを回転軸を中心に回転で
   きるように構成し、また前記アニールを行う室と膜形成
   を行う室の間を遮断できるように構成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の半導体集積回路の製造
   装置。 ５、前記アニール手段と膜形成手段の間を遮断する遮断
   手段は、膜形成を行う室とアニールを行う室を別々に設
   け、アニール時には半導体ウェハを膜形成室からアニー
   ル室に移すことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の半導体集積回路の製造装置。