JPS63266813A - 半導体装置の製造方法及びそれに使用する処理装置 - 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〕 本発明は半導体装置の製造方法及びそれに使用する処理
装置に関する。さらに詳しくは、オイルフリ真空ポンプ
を用いて高真空を作り出す技術に関し、例えば、半導体
装置の製造において、ウェハに対して真空雰囲気にて各
種の処理を施す際に利用して有効なものに関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造において、ウエノ・上にポリシリコン
なデポジションする減圧ＣＶＤ装置として、ウェハが収
容されているプロセスチューブを油回転ポンプを用いて
高真空に排気した後、高温下で多量のモノシラン（Ｓｉ
Ｈ，）ガスを供給するように構成されているものがある
。

なお、減圧ＣＶＤ技術を述べである例としては、株式会
社工業調査会発行「電子材料、１９８５年１１月号別冊
」昭和６０年１１月２０日発行、Ｐ５８〜Ｐ５９がある
。

〔発明が解決しようとする問題点〕　　゛しかし、この
ような減圧ＣＶＤ装置においては、処理室であるプロセ
スチューブ内を減圧する真空排気ポンプとしては油回転
ポンプが使用され、その油回転ポンプの吸気側からプロ
セスチューブへの油回転ポンプからのオイル蒸気のバッ
クディフュージョン現象が起こり、パターンの微細化に
伴って層間絶縁膜の絶縁耐圧の低下によるディスタープ
不良と称される絶縁膜中＜　ＩＪ−り電流が流れる現象
が発生するという問題点があることが、本発明者によっ
て明らかにされた。

一方、高真空ポンプとして、油を使用しないオイルフリ
真空ポンプが複数種類知られている。例えば、出願人が
株式会社日立製作所の特願昭６０−８８６２４号明細書
及び特願昭５９−１８９５９９号明細書、特開昭６０−
２１６０８９号公報に開示されたオイルフリ真空ポンプ
がある。

そこで、これらのオイルフリ真空ポンプを使用すること
により、オイル蒸気のバックディフュージョン現象の発
生を未然に回避することを考えた。

さらにまた、中間流領域ないしは分子流領域で高真空排
気作用を行うオイルフリ真空ポンプにおいては、水素や
ヘリウム等のような分子量の小さい分子からなるガスに
ついては充分な排気が困難であるという問題点があるこ
とが、本発明者によって明らかＫされた。

本発明の目的は、製造工程中、有害な汚染物や電気特性
を低下させる有害な添付物をなくした状態で半導体装置
を製造する新規な半導体装置の製造方法を提供すること
にある。

本発明の他の目的は、オイルフリ状態の高清浄状態下で
半導体装置を製作できる新規な処理装置を提供すること
にある。

本発明のさらに他の目的は、種々の減圧処理装置の真空
排気装置において、オイルフリ状態に保持しながら常圧
から所定の減圧まで圧力調節できる新規な真空排気装置
を提供することにある。

本発明の目的は、分子量の小さい分子からなるガスをも
排気することができる真空排気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
。

〔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。

半導体装置の製造工程中、減圧処理装置によって種々の
ウェハ処理が行なわれるが、本発明は、減圧処理装置の
排気系をオイルフリ真空ポンプのみで構成するものであ
る。

〔作用〕

従来の油真空ポンプを排気ポンプとした減圧処理装置及
びその装置を用いた半導体装置の製造方法に比較して、
有害なオイル汚染やオイルが加熱されることにより生成
したオイルの炭化物などが減圧処理室内に存在しなくな
る。それにともない、高清浄な真空排気状態を達成でき
るとともに、この高清浄な処理室を有する減圧処理装置
を用いて高信頼度でかつ電気特性低下のない半導体装置
を得ることができる。

〔実施例１〕 第１図は本発明の一実施例である真空排気装置が使用さ
れている減圧ＣＶＤ装置を示す模式図、第２図はそれに
使用されているオイルフリ真空ポンプの全体構造を示す
縦断面図、第３図（ａ）は第２図の遠心圧縮ポンプ段の
詳細を示す縦断面図、第３図（ｂ）および（Ｃ）は第３
図（ａ）のｍｂ矢視図および■Ｃ矢視図、第４図（ａ）
は第２図の円周流圧縮ポンプ段の詳細を示す縦断面図、
同図（ｂ）および（ｃ）は第４図（ａ）の■ｂ矢視図お
よび■ｃ矢視図、第５図および第６図はその作用を説明
する几めの各線図である。

本実施例は、減圧処理装置に、オイルフリ真空ポンプを
設けるとともに、このオイルフリ真空ポンプの吸込側に
、水素（Ｈ７）やヘリウム（Ｈｅ）よりも分子量の大き
い分子からなるガスの供給源を接続し友ものである。

前記した手段によれば、オイルフリ真空ポンプによる水
素（Ｈｌ）やヘリウム（Ｈｅ）などの分子量の小さいガ
スについての排気が不充分になった時に、分子量の大き
い分子からなるガスをオイルフリ真空ポンプの吸気側に
供給することができる。そして、吸気側に分子量の大き
い分子からなるガスが供給されると、オイルフリ真空ポ
ンプは排気速度等の排気能力を増強するため、分子量の
小さいガスをも充分に排気することができる状態になる
。したがって、各種処理のそれぞれについて要求される
真空状態を実現することができる真空排気装置を得るこ
とができ、清浄な真空状態が必要な処理室の開発を迅速
かつ正確に達成せしめることができる。

本実施例において、減圧ＣＶＤ装置は石英ガラスを用い
て略円筒形状に形成されているプロセスチューブ１を備
えており、このプロセスチューブ１の内部室は処理室２
を実質的に形成している。

プロセスチューブ１の外部にはヒータ３が設備されてお
り、ヒータ３はコントローラに制御されて処理室２を加
熱し得るように構成されている。

プロセスチューブ１の一端には炉口４が開設されており
、炉口４にはキャップ５がこれを開閉し得るように取り
付けられている。キャップ５にはガス供給口６が開設さ
れており、この供給口６にはガス供給装置７が接続され
ている。ガス供給装置７は処理ガス源８と、不活性ガス
としての窒素ガス源９と、その他のガス源１０と、各ガ
ス供給量をそれぞれ調節するための各エアバルブ８ａ。

９ａ、１０ａと、各供給系を開閉する九めの各バルブ８
ｂ、９ｂ、１０ｂを備えている。

プロセスチューブ１の他端には排気口１２が開設されて
おり、排気口１２には本発明にかかる真空排気装置１３
が接続されている。真空排気装置１３は後述するオイル
フリ真空ポンプ１４と、このポンプ１４を回転駆動する
手段としてのモータ１４Ａと、このモータ１４Ａの回転
数を制御するためのインバータ１４Ｂと、オイルフリ真
空ポンプ１４の吸気側に接続されているターボ分子ポン
プ１５と、オイルフリ真空ポンプ１４の吸気側に水素（
Ｈ３）やヘリウム（Ｈｅ）よりも分子量の大きい分子か
らなるガスとしてのアルゴン（Ａｒ）ガスを供給するた
めのアルゴスガス供給源１６と、この供給源１６の供給
を制御するためのバルブ１６ａと、ポンプ１４へ異物が
侵入するのを防止するためのトラップ１７と、真空排気
系全体を開閉ｆるエアバルブ１８とを備えており、この
排気装置１３には処理室２の内圧を測定する手段として
の真空計１９が接続されている。

この減圧ＣＶＤ装置はコンピュータ等からなるコントロ
ーラ２０を備えており、コントローラ２０は予め設定さ
れたシーケンスおよび真空計１９等からの測定データに
基づきインバータ１４Ｂ、アルゴンガス供給源のバルブ
１６ａおよびヒータ３等を制御することにより、後述す
る作用を実現するように構成されている。

前記オイルフリ真空ポンプ１４は第２図〜第４図に示さ
れているように構成されている。すなわち、この真空ポ
ンプは、吸気口２１Ａおよび排気口２１Ｂを有するハウ
ジング２１と、このノ１ウジング２１内に軸受２５を介
して回転自在に支持された回転軸２２と、吸気口２１Ａ
側から排気口２１Ｂ側に至る間の７１ウジング２１内に
順次配設された遠心圧縮ポンプ段２３および円周流圧縮
ポンプ段２４とを備えている。回転軸２２はこれに連結
したモータ１５により駆動されるようになっており、モ
ータ１５はインバータ１４Ｂによりその回転数を制御さ
れるように構成されている。

前記遠心圧縮ポンプ段２３は、第３図（ａ）（ｂ）に示
されているように、表面に回転方向に対して内向きの羽
根２６が複数突設されているとともに、回転軸２２に取
付げられているオープン羽根車２３人と、第３図（ａ）
（Ｃ）に示されているように１ノ１ウジング２１の内壁
に取付けられているとともに、前記羽根車２３Ａの裏面
（羽根２６が設けられていない面）と対向する面に回転
方向に対して内向きの羽根２７を複数個突設されている
固定円板２３Ｂとを交互に並列に配置されて構成されて
いる。

前記円周流圧縮ポンプ段２４は、第４図（ａ）およびΦ
）に示されているように、回転軸２２に取付けられてい
るとともに、外周面に複数個の羽根２８を放射状に形成
されている羽根車２４Ａと、第３図（ａ）および（Ｃ）
に示されているように、ノ１ウジング２１の内壁に取付
けられ、かつ前記羽根車２４Ａの表面（羽根２８が設け
られている面）と対向する面にＵ字状の溝２９を有する
固定円板２４Ｂとを交互に並列に配置して構成されてい
るとともに、第４図（ａ）および（Ｃ）に示されている
ように前記溝２９の終端部に孔２９ａを穿設されて通風
路３０を形成されている。なお、このオイルフリ真空ポ
ンプは、特願昭６０−８８６２４号明細書およびこの出
願に対応する米国出願筒８５５，４３２号明細書に詳し
く説明しである。

ここで、前記構成にかかるオイルフリ真空ポンプの作用
について説明する。

ポンプ運転初期の過渡状態においては、ポンプ内部は全
体が大気圧に近い高い圧力下にあり、気体の流れは粘性
流となるため、遠心圧縮ポンプ段２３は遠心圧縮機とし
て作用する。すなわち、遠心圧縮ポンプ段羽根車２３Ａ
は圧縮機羽根車として働き、羽根車２３Ａと固定円板２
３Ｂの間の羽根２７にはさまれて形成される流路は、流
れを外径から内径側に案内するリターンチャンネルとし
て働く。ま友、羽根車２３Ａが圧縮作用をするので、遠
心圧縮ポンプ段２３としては、圧力損失部としてよりは
圧縮機として大流量を流す作用を実行することになる。

円周流圧縮ポンプ段２４の圧縮比が大きくなって、円周
流圧縮ポンプ段の入口の圧力が充分に低くなった定常状
態、すなわちこの圧力が数Ｔｏｒｒ以下になった定常状
態においては、遠心圧縮ポンプ段２３０入口、すなわち
、真空ポンプの吸気口２１Ａの付近の気体の流れは、中
間流ないしは分子流となり、遠心圧縮ポンプ段２３はジ
ーグバーン（Ｓ　ｉｅｇｂａｈｎ）　分子ポンプとして
作用する。すなわち、羽根２６を有する羽根車２３Ａは
、螺旋溝を加工した回転円板として作用し、固定円板２
３Ｂの裏面（羽根２７が設けられていない面）との組み
合わせで、内径側から外径側に向けて圧縮作用をするジ
ーグバーン分子ポンプとして働く。

ま友、複数個の羽根２７が設けられた固定円板２３Ｂは
、螺旋溝を加工した固定円板として作用し、羽根車２３
Ａの裏面（羽根車２６が設けられていない面）との組み
合わせで、外径側から内径側に向けて圧縮作用をするジ
ーグバーン分子ポンプとして働く。

同じく定常状態においては、円周流圧縮ポンプ段２４に
流入する気体は遠心圧縮ポンプ段２３において充分に圧
縮されているため、体積流量は殆ど零に近い。すなわち
、円周流圧縮ポンプ段２４は、締切状態に近い状態で運
転されることになるが、円周流圧縮ポンプは締切状態で
高い圧縮比が得られるという特性があるため、少ない段
数で充分低い到達圧力に達する。

遠心圧縮ポンプ段２３、並びに円周流圧縮ポンプ段２４
の段数およびポンプ回転数は、定常運転状態において、
両段の境の圧力が粘性流と中間流との切替わり点、すな
わち、数Ｔｏｒｒになるように設定される。通常、遠心
圧縮ポンプ段を１〜３段、円周流圧縮ポンプ段を６〜１
０段組み合わせることにより、ポンプの吸気口２１Ａの
圧力は、後記するＣＶＤ処理を実現可能な１０−８〜１
Ｏ−４Ｔｏｒｒに達する。

前述により明らかなように、この真空ポンプによれば、
吸気口側に設けられた遠心圧縮段ポンプ段が、過渡状態
においては遠心圧縮機として、定常状態においてはジー
グバーン分子ポンプとじて働くという二重の作用をする
ので、排気口圧力を大気圧付近に保て、ポンプ運転初期
の過渡状態において大きな排気速度が得られる。

本実施例１ｃおいて、前記構成にかかるオイルフリ真空
、ポンプ１４はターボ分子ポンプ１５の補助ポンプとし
てターボ分子ポンプの吐出側に流体連結されており、タ
ーボ分子ポンプ１５０分子流領域における排気作用を有
効に引き出させる役割を果たすようになっている。ター
ボ分子ポンプ１５には開閉パルプ付きのバイパス回路１
５Ａが並列に接続されている。本実施例におけるターボ
分子ポンプ１５は一般的なものであるため、その詳細な
説明は省略する。

次に、第５図（ａ）〜第５図（ｅ）を参考にして、前記
構成にかかる減圧ＣＶＤ装置を使用した場合の処理方法
の一実施例を説明する。

ここで、第５図（ａ）〜第５図（ｅ）は前記構成にかか
る減圧ＣＶＤ装置による処理方法の一実施例であるポリ
シリコン膜形成プロセスを示すシーケンスフロー図であ
る。第５図（ａ）は窒素ガスの供給、第５図山）はモノ
７ランの供給、第５図（Ｃ）は前記オイルフリ真空ポン
プの回転数、第５図（ｄ）は処理室の圧力推移、第５図
（ｅ）はアルゴンガスの供給をそれぞれ示す線図である
。なお、第５図（ａ）〜第５図（ｅ）において、横軸は
プロセス経過時間Ｔを示すものである。

ポリシリコンを成膜すべき被処理物としてのウェハ３１
は複数枚がボート３２上に立てて整列保持された状態で
、炉口からプロセスチー−ブ１の処理室２内に収容され
る。ウエノ・３１が収容されて炉口４がキャップ５によ
り閉塞されると、コントローラ２０により、ガス供給装
置７のメインパルプ１１が閉止されるとともに、真空排
気装置１３のパルプ１８が全開され、第５図（ｄ）に示
されているように、処理室２内が急速に真空排気される
。同時に、処理室２内のウエノＳ３１はヒータ３によっ
て所定温度まで加熱される。

このとき、第５図（ｄ）に示されているように、処理室
２は大気圧になっているが、前述したように、オイルフ
リ真空ポンプ１４は真空排気初期の過渡期には遠心圧縮
ポンプ段２３が粘性流領域において作用するため、メカ
ニカルブースタポンプやロータリーポンプ等のような粘
性流領域で有効な補助ポンプを必要とせずに、処理室２
を直接的に真空排気することができる。このとき、バイ
パス回路１５Ａが開かれるため、オイルフリ真空ポンプ
１４はターボ分子ポンプ１５を迂回して作用するととＫ
なる。

そして、コントローラ２０に予め設定されている値、す
なわち、粘性流が中間流ないしは分子流領域に切替わり
オイルフリ真空ポンプ１４における遠心圧縮段ポンプ段
２３がジーグバーン分子ポンプとして作用する圧力値（
数Ｔｏｒｒ）が、真空計１９によって測定されると、第
５図（Ｃ）に示されているように、コントローラ２０は
インバータ１４Ｂを介してモータ１４Ａの回転数を一定
に制御し、真空ポンプ１４を定常状態に移行せしめこれ
を維持させる。同時に、パルプによりバイパス回路１５
Ａが閉じられるとともに、ターボ分子ポンプ１５が分子
流領域における排気作用を実行する。この制御により、
第５図（ｄ）に示されているように、処理室２の内圧は
所定の圧力、約３Ｘ１０　”Ｔｏｒｒに維持される。

所定のリークチェックが実施された後、コントローラ２
０ＩＣより供給装置７の窒素ガス源９の窒素ガスパルプ
９ｂが開けられるとともに、パルプ９ａが適当量開けら
れ、第５図（ａ）に示されているように、所定量の窒素
ガスが処理室２に供給される。処理室２に供給された窒
素ガスは処理室２内の汚染物質と共に、排気装置１３に
より排気されて行く。したがって、処理室２の内圧は、
第５図（ｄ）に示されているように、予め設定された圧
力に上昇された後、一定に維持されることになる。この
設定圧力は前記オイルフリ真空ポンプ】４およびターボ
分子１５がジーグバーン分子ポンプとして作用する几め
に必要な圧力（数Ｔｏｒｒ）以下とされる。

コントローラ２０に予め設定されている所定時間が経過
すると、コントローラ２０により供給装置７の窒素ガス
バルブ９ｂは閉止される。これにより、第５図（ｄ）に
示されているように、処理室２内の窒素ガスが完全に排
気されると、処理ガス源８の処理ガスパルプ８ｂが開け
られるとともに、パルプ８ａが適当量開けられ、第５図
（ｂ）に示されているように、ポリシリコン膜デポジシ
ョン処理用の処理ガスとしてのモノシランガスが所定量
所定時間供給される。このモノシランガスとヒータ３の
加熱とによりＣＶＤ反応が起こり、ウェハ３１上にポリ
シリコンが成膜処理されて行く。

このＣＶＤ反応による成膜処理中、オイルフリ真空ポン
プ１４は真空排気を持続するが、第５図（Ｃ）に示され
ているように、コントローラ２０によりフィードバック
制御されるため、第５図（ｄ）に示されているように、
処理室２の真空状態は処理が最適に実行される所定の圧
力（例えば、０．３Ｔｏｒｒ）に維持される。ここでモ
ノシランガスの供給に対応して第５図（ｅ）に示されて
いるように、アルゴンガスがパルプ１６ａを開かれるこ
とにより、オイルフリ真空ポンプ１４の吸気側に供給さ
れる。供給する理由は一後述する。

所定の成膜処理が終了すると、処理ガス源８のパルプ８
ｂが閉止されて第５図（Ｃ）に示されているように、モ
ノシランガスおよびアルゴンガスの供給が停止されると
ともに、第５図（Ｃ）に示されているように、オイルフ
リ真空ポンプ１４およびターボ分子ポンプ１５は元の排
気能力まで増強される。

これにより、第５図（ｄ）に示されているようにアフタ
真空排気が実施される。

所定のアフタ真空排気時間が経過すると、コントローラ
２０により窒素ガス源９のパルプ９ａ。

９ｂが開けられ、第５図（ａ）に示されているように、
窒素ガスが所定量供給される。同時に、コントローラ２
０により真空排気装置１３におけるパルプ１８が閉じら
れるとともＫ、第５図（ｅ）に示されているように、オ
イルフリ真空ポンプ１４の回転数は次第に減速されて行
き、その途中においてそれまでの中間流ないしは分子流
領域の真空排気作用から粘性流領域の真空排気作用に切
り替わり、また、ターボ分子ポンプ１５はバイパス回路
１５Ａに切り換えられる。続いて、初期回転速度に維持
されて、次回の処理に待機させられる。

その後、キャップ５が取り外されてウェハ３１が炉口４
から引き出され、所定のＣＶＤ処理が終了する。

ところで、ポリシリコンのデポジションに使用されるモ
ノシランガスの沸点温度は液体窒素の温度よりも高いた
め、減圧ＣＶＤ装置の真空排気装置には液体窒素が使用
されているコールドトラップを適用することができない
。けだし、コールドトラップにおいてモノシランガスが
トラップされることにより、排気系が急速に詰まってし
まうためである。

このように、真空排気装置にコールドトラップが介設さ
れていないと、第５図（ｄ）に示されているように、処
理室がＣＶＤ反応による成膜処理の前後において真空に
排気され九時、真空ポンプとして油回転ポンプが使用さ
れている場合、オイル蒸気が処理室にバックディフュー
ジョンしてしまう。

その結果、処理室内がオイル蒸気により汚染され、種々
の二次的障害が発生する。二次的障害とじては、オイル
蒸気のウェハへの付着による製品の特性不良の発生や、
処理ガスがオイル蒸気と接触することにより、腐食性の
液体になりプロセスチューブを腐食させたり、ポンプの
オイルを劣化させて蒸気圧を低下させたりする等の障害
がある。

また、減圧処理装置などは一般に４００℃以上に加熱さ
れた状態でウェハ処理を行なうものである。すなわち、
半導体装置の製造に用いられる装置具体的には、ＣＶＤ
装置、スパッタリング装置、ドライエツチング装置、熱
酸化装置、熱拡散装置などは高温（少なくとも４００℃
以上）の加熱状態下でウェハ処理を行なうものである。

この場合、真空排気ポンプとして油真空ポンプが使用さ
れていると、処理室内にバックディフュージョンされた
オイル蒸気が加熱状態下の処理室内において燃焼してオ
イルの炭化物が生成されてしまう。このオイルの炭化物
は電気導電性を有し、しかも粒子径の大きなものである
ため、半導体装置の製作にあたっては、種々の悪影響を
与えるものとなる。

具体的にはＣＶＤ膜形成時にオイルの炭化物がＣＵＤ膜
中に含まれてしまうこと、ウエノ１処理中に半導体基板
にオイルの炭化物が侵入してしまうことなどである。し
たがって、このオイルの炭化物が存在すると絶縁膜の電
気絶縁性が低下したり、半導体メモリのメモリ回路特性
を低下させたりするという種々の電気特性の低下を起こ
す障害となる。

しかし、本実施例においては、前述したように、吸引媒
体が全く使用されないオイルフリ真空ポンプ１４および
ターボ分子ポンプ１５により処理室２が直接真空排気さ
れるため、オイル蒸気が処理室２にバックディフュージ
ョンする現象は当然起こり得す、その二次的障害も未然
に回避されることになる。

ところで、前記作用中処理室にモノシランガスが供給さ
れると、安全上及びキャリアガスとしてのモノシランガ
スに添加され北多量のヘリウム（Ｈｅ）、および反応に
よりモノシランガスが分解して発生する水素のガス量が
増加する（ＳｉＨ４＝Ｓｉ＋２Ｈ２）＊め、オイルフリ
真空ポンプ１４およびターボ分子ポンプ１５を単に運転
させるのみでは処理室２の内圧が漸増してしまうという
問題点があることが、本発明者によって明らかにされた
。これは、ターボ分子ポンプおよびオイルフリ真空ポン
プがその排気原理上、ヘリウム（Ｈｅ　）や水素（Ｈ７
）等のような分子量（質量）の小さい分子に対する排気
速度が低下し易いためと考えられる。

ところが、第３図（ｅ）に示されているように、モノシ
ランガスの供給中、前記構成にかがるオイルフリ真空ポ
ンプ１４の吸気側（吸気側であれば、その場所の如何は
、効果にさほど影響しない。）にアルゴンガスな供給す
ると、オイルフリ真空ポンプ１４およびターボ分子ポン
プ１５によって処理室２の圧力を前記所定の圧力（０，
３Ｔｏｒｒ）に維持し得ることが、本発明者によって明
らかにされた。これは、分子量の小さいヘリウムや水素
のガスは分子ポンプでの圧縮比が小さく排気速度が低下
し易いが、オイルフリ真空ポンプ１４の吸気側に分子量
の大きいアルゴンガスな混合させることによりて高い圧
縮比になることたより、分子量の小さいヘリウムや水素
のガスについての排気速度が高まるためと考えられる。

第６図は、本発明者の実験結果を示すものであって、上
記オイルフリ真空ポンプにおける性能を示す線図である
。この図より、水素（Ｈｌ）及びヘリウム（Ｈｅ）とい
う分子量の小さいガスの排気能力が小さいことがわかる
。また、アルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ、）という分子量
の大きいガスの排気能力は大きいことがわかる。また、
水素やヘリウムをアルゴンという分子量の大きいガスを
添加して排気すれば排気能力が増大することがわかる。

なお、アルゴンガスの供給流量は反応ガスの流量および
処理室内の圧力に依存するため、供給すべき最適流量は
個々の条件に対応して設定することが望ましい。また、
アルゴンガスの供給源は、ポンプの吸気側に取り付けら
れるが、ポンプそれ自体の吸気口近傍に設けてもよいこ
とを銘記しておく。

第７図は前記構成にかかるオイルフリ真空ポンプ１４の
性能を示す線図であり、縦軸に排気速度（１／分）、横
軸に吸気圧力（Ｔｏｒｒ）がそれぞれとられている。図
中、直？ＩｓＡは反応ガス（モノシラスガス４８％士ヘ
リウムガス５２％）の供給量（平均毎分３００ｃｃ）、
曲線Ｂはオイルフリ真空ポンプ単体によるヘリウムに対
する排気特性、曲線Ｃは前記真空排気装置１３における
反応ガスに対する実効排気特性、曲線りはアルゴンガス
をオイルフリ真空ポンプの吸気側に供給した時の排気特
性、曲！ＩＥは窒素ガスをオイルフリ真空ポンプの吸気
側に供給した時の排気特性をそれぞれ示している。

本図によれば、曲線りに示されるようにアルゴンガスを
供給した時に排気速度が急激に高くなり、曲、＠Ｃに示
される実効排気特性を上回るため、ヘリウムや水嵩ガス
を排気することにより、処理室を所定の圧力に維持させ
ることができるのが理解される。

前記実施例によれば次の効果が得られる。

（１）　　オイルフリ真空ポンプによる水素（Ｈ３）や
ヘリウム（Ｈｅ）などの分子量の小さいガスについての
排気が不充分になった時にヘリウム（Ｈｅ）よりも分子
量の大きいガスをオイルフリ真空ポンプの吸気側に供給
することにより、オイルフリ真空ポンプをしてノドさい
分子量のガスについても充分な排気性能を発揮させるこ
とができる。そのため、分子量が小さいガスが発生ま几
は使用される処理であっても、オイルフリ真空ポンプに
よって所望の真空状態を作り出すことができる。

（２）各種処理のそれぞれについて要求される真空状態
を実現し得るオイルフリ真空ポンプを提供することがで
きる九め、清浄な真空状態が必要な処理室の開発を迅速
かつ正確に達成せしめることができる。

（３）オイルや水銀等のような拡散する吸引媒体が全く
使用されないオイルフリ真空ポンプを用いることにより
、高真空時における吸引媒体の処理室へのバックディフ
ュージョン現象の危険を必然的に回避することができる
ため、当該現象に伴って派生する二次的障害を完全に防
止することができるとともに、処理並びに製品の品質お
よび信頼性を高めることができる。

以上本発肪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。

例えば、ターボ分子ポンプを使用するに限らず、第８図
に示されているように、前記構成にかかるオイルフリ真
空ポンプ１４により処理室２を直接的に排気するように
構成してもよい。

分子量の大きいガスはアルゴンガスに限らす、窒素ガス
等であってもよい。この場合、不活性ガスを使用すると
、処理に対する悪影響を回避することができる。

分子量の大きいガスの供給口を設置する場所はオイルフ
リ真空ポンプの吸気口付近に限らず、オイル７す真空ポ
ンプの吸気側であればよく、処理室付近、処理ガス供給
口、さらには処理ガス中に混合させてもよい。また、前
述したごとく、ポンプそれ自体に分子量の大きいガスの
供給口を設けてもよい。

真空ポンプは七−夕により回転駆動するように構成する
に限らないし、インバータにより回転数を制御するよう
に構成するに限らない。

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牛導体装置の製造分
野に適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、高真空排気される処理室において処理
を行う場合全般に適用することができる。

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、次の通りである。

オイルフリ真空ポンプの吸気側にヘリウムよりも分子量
の大きいカスの供給源を接続することにより、オイルフ
リ真空ポンプによるヘリウムよりも分子量の小さいガス
についての排気が不充分になった時に分子量の大きいガ
スをオイルフリ真空ポンプの吸気側に供給することがで
きる几め、オイルフリ真空ポンプをして小さい分子量の
ガスについても充分な排気性能を発揮させることができ
、その結果、分子量の小さいガスが発生または使用され
る処理であっても、要求される真空状態を作り出すこと
ができるため、清浄な真空状態が必要な処理室の開発を
迅速かつ正確に達成せしめることができる。

〔実施例２〕 第８図は本発明の他の一実施例である真空排気装置が使
用されている減圧ＣＶＤ装置を示す模式図、第２図はそ
れに使用されるオイルフリ真空ポンプの全体構造を示す
縦断面図、第３図（ａ）は第２図の遠心圧縮ポンプ段の
詳細を示す縦断面図、第３図（ｂ）および第３図（Ｃ）
は第３図（ａ）のｍｂ矢視図および１ｌｌｃ矢視図、第
４図（ａ）は第２図の円周流圧縮ポンプ段の詳細を示す
縦断面図、第４図中）および第４図（Ｃ）は第４図（ａ
）の１ｙｂ矢視図および■Ｃ矢視図、第５図はその作用
を説明するための線図である。

本実施例の真空排気装置においては、オイルや水銀等の
ような拡散して作用する吸引媒体やシール材を用いない
オイルフリの真空ポンプを設備するとともに、この真空
ポンプの回転数を制御することにより、真空状態を制御
するように構成し友ものである。

この真空排気装置における真空ポンプにはオイルや水銀
等のような吸引媒体が使用されていないため、当該吸引
媒体の拡散物質（蒸気）が高真空に排気された状態の処
理室に逆流するという現象は、必然的に起き得ない。し
たがって、オイル蒸気のパックディツー−ジョン現象に
伴う被処理物の汚染等のような二次的障害の派生は未然
に回避されることになる。

また、オイルフリ真空ポンプの回転数を制御することに
より、所望の真空状態を作り出すことができるため、そ
の真空状態の維持管理が容易かつ精密に実施されること
になる。

本実施例において、減圧ＣＶＤ装置は石英ガラスを用い
て略円筒形状に形成されているプロセスチューブ１を備
えており、このプロセスチ、ユーズ１の内部室は処理室
２を実質的に形成している。

プロセスチューブ１の外部にはヒータ３が設備されてお
り、ヒータ３は後記するコントローラに制御されて処理
室２を加熱し得るように構成されている。

プロセスチューブ１の一端には炉口４が開設されており
、炉口４にはキャップ５がこれを開閉し得るように取り
付けられている。キャップ５にはガス供給口６が開設さ
れており、この供給口６にはガス供給装置７が接続され
ている。ガス供給装置７は処理ガス源８と、不活性ガス
としての窒素ガス源９と、その他のガス源１０と、各ガ
ス供給量をそれぞれ調節するｔめの各エアバルブ８ａ。

９ａ　、１０ａと、各供給系を開閉するための各パルプ
８ｂ、９ｂ、１０ｂを備えている。

プロセスチューブ１の他端には排気口１２が開設されて
おり、排気口１２には本発明にかかる真空排気装置１３
が接続されている。真空排気装置１３は後述するオイル
フリ真空ポンプ１４と、このポンプ１４を回転駆動する
手段としてのモータ１５と、このモータ１５の回転数を
制御するためのインバータ１６と、ポンプ１４へ異物が
侵入するのを防止する九めのトラップ１７と、真空排気
系全体を開閉するエアパルプ１８とを一本のステンレス
からなるガス排気配管経路中に備えており、この排気装
置１３には処理室２の内圧を測定する手段としての真空
計１９が接続されている。

また、この減圧ＣＶＤ装置はコンピュータ等からなるコ
ントローラ２０を備えており、コントローラ２０は予め
設定されたシーケンスおよび真空計１９等からの測定デ
ータに基づき前記インバータ１６およびヒータ３等を制
御することにより、後述するような作用を実現するよう
に構成されている。

前記オイルフリ真空ポンプ１４は第２図〜第４図に示さ
れているように構成されている。すなわち、この真空ポ
ンプは前述した実施例１に詳述したとおりのものである
。

この真空ポンプは拡散ポンプの場合のようなオイルや水
銀等の吸引媒体を使用しないため、清浄な真空状態を作
り出すことができる。すなわち、拡散ポンプにおいては
、オイルや水銀等を拡散させてこの蒸気を補助ポンプで
吸引することにより、高真空状態を作り出すため、高真
空状態において蒸気がバックディフ一ジョンする現象が
起きる。

また、油回転ポンプにおいては、シール材としてのオイ
ルの蒸気がバックディフュージョンする現象が起きる。

これに対して、前記オイルフリ真空ポンプではこのよう
な吸引媒体やシール材を使用せずに直接高真空状態を作
り出すことができるため、当該媒体のパックディフュー
ジョン現象も当然的に起こり得ない。

次に、第５図（ａ）〜第５図（ｅ）を参考にして、前記
構成にかかる減圧ＣＶＤ装置の作用を説明する。

ここで、第５図（ａ）〜第５図（ｅ）は前記構成Ｋかか
る減圧ＣＶＤ装置によるポリシリコン成膜プロセスを示
すシーケンスフロー図であり、（ａ）は窒素ガスの供給
、Φ）はモノシランの供給、（Ｃ）は前記オイルフリ真
空ポンプの回転数、（ｄ）は処理室の圧力推移をそれぞ
れ示す線図である。

ポリシリコンを成膜すべき被処理物としてのウェハ３１
は複数枚がボート３２上に立てて整列保持された状態で
、炉口からプロセスチューブ１の処理室２内に収容され
る。

ウェハ３１が収容されて炉口４がキャップ５により閉塞
されると、コントローラ２０により、ガス供給装置７の
窒素ガスパルプ９ｂが閉止されるとともに、真空排気装
置１３のバルブ１８が全開され、第５図（ｄ）に示され
ているように、処理室２内が急速に真空排気される。同
時に、処理室２内のウェハ３１はヒータ３１Ｃよって所
定温度まで加熱される。

このとき、第５図（ｄ）に示されているように、処理室
２は大気圧になっているが、前述したように、オイルフ
リ真空ポンプ１４は真空排気初期の過渡期には遠心圧縮
ポンプ段２３が粘性流領域において作用するため、メカ
ニカルブースタポンプやロータリーポンプ等のような粘
性流領域で有効な補助ポンプを必要とせずに、処理室２
を直接的に真空排気することができる。

そして、コントローラ２０に予め設定されている値、す
なわち、粘性流が中間流ないしは分子流領域に切替わり
オイルフリ真空ポンプ１４における遠心圧縮段ポンプ段
２３がリークバーン分子ポンプとして作用する圧力値（
数Ｔｏｒｒ）が、真空計１９によって測定されると、第
５図（ｅ）に示されているように、コントローラ２０は
インバータ１６を介してモータ１５の回転数を一定に制
御し、真空ポンプ１４を定常状態に移行せしめるととも
に、これを維持せしめる。この制御により、第５図（ｄ
）に示されているように、処理室２の内圧は所定の圧力
、約３Ｘ１０−”　Ｔｏｒｒに維持せしめられる。

所定のリークチェックが実施された後、コントローラ２
０により供給装置７の窒素ガスパルプ９ｂが開けられる
とともに、窒素ガス源９のバルブ９ａが適当量開けられ
、第５図（ａ）に示されているように、所定量の窒素ガ
スが処理室２に供給される。処理室２に供給された窒素
ガスは処理室２内の汚染物質と共に、排気装置１３によ
り排気されて行く。したがって、処理室２の内圧は、第
５図（ｄ）　ＩＣ示されているようｋ、予め設定された
圧力に上昇され念後、一定に維持されることになる。

この設定圧力は前記オイルフリ真空ポンプ１４がリーグ
バーン分子ポンプとして作用するために必要な圧力（数
Ｔｏｒｒ）以下とされる。

ちなみに、窒素ガスに乗って排気される汚染物質はトラ
ップ１７により捕集される友め、オイルフリ真空ポンプ
１４に異物が流れ込んでその機能を損なわれる危険は回
避される。

コントローラ２０に予め設定されている所定時間が経過
すると、コントローラ２０により供給装置７の窒素ガス
パルプ９ｂは閉止される。これにより、第５図（ｄ）に
示されているように、処理室２内の窒素ガスが完全に排
気されると、処理ガスパルプ８ｂが開けられるとともに
、処理ガス源８のバルブ８ａが適当量開けられ、第５図
（ｂ）　Ｉｃ示されているように、ポリシリコン膜デポ
ジション処理用の処理ガスとしてのモノシランガスが所
定量所定時間供給される。このモノシランガスとヒータ
３の加熱とによりＣＶＤ反応が起こり、ウェハ３１上に
ポリシリコンが成膜処理されて行く。

このＣＶＤ反応による成膜処理中、オイルフリ真空ポン
プ１４は真空排気を持続するが、第５図（ｄ）　Ｋ示さ
れているように、コントローラ２０によりフィードバッ
ク制御されるため、第５図（ｄ）に示されているように
、処理室２の真空状態は処理が最適に実行される所定の
圧力（例えば、０．３Ｔｏｒｒ）に維持される。

すなわち、モノシランガスが処理室２に供給されると、
その内圧は上昇しこれは真空計１９により測定される。

モノシランガス供給後、最適のＣＶＤ反応に必要な目標
値（例えば、０．３Ｔｏｒｒ）以下の圧力が真空計１９
により測定されると、コントローラ２０はインバータ１
６を介してモータ１５０回転数を減速制御することによ
り、真空ポンプ１４の排気能力をジーグバーン分子ポン
プ作用を維持し得る範囲内において制御させる。この排
気能力低下とモノ７ランガスの供給との相関関係によっ
て処理室２の内圧が上昇し、前記目標値以上の圧力が真
空計１９により測定されると、コントローラ２０はイン
バータ１６を介してモータ１５０回転数を増速制御する
ことにより、真空ポンプ１４の排気能力を増強させる。

以後、このようなフィードバック制御が繰り返えされる
ことにより、処理室２の真空状態はモノシランガスの供
給下において理想の真空状態に維持され、最適のＣＶＤ
反応による成膜処理が実施される。

所定の成膜処理が終了すると、コントローラ２０により
、処理ガス源８のバルブ８ａと８ｂが閉止されて第５図
（Ｃ）に示されているように、モノシランガスの供給が
停止されるとともＫ、第５図（Ｃ）に示されているよう
に、オイルフリ真空ポンプ１４は元の排気能力まで増強
される。これにより、第５図（ｄ）に示されているよう
にアフタ真空排気が実施される。

所定のアフタ真空排気時間が経過すると、コントローラ
２０により窒素ガス源９のパルプ９ａと９ｂが開けられ
、第５図（ａ）に示されているように、窒素ガスが所定
量供給される。

Ｍに、コントローラ２０により真空排気装置１３におけ
るバルブ１８が閉じられるとともに、第５図（Ｃ）に示
されているように、オイルフリ真空ポンプ１４の回転数
は次第に減速されて行き、その途中においてそれまでの
中間流ないしは分子流領域の真空排気作用から粘性流領
域の真空排気作用に切り替わり、続いて、初期回転速度
に維持されて、次回の処理に待機させられる。

その後、キャップ５が取り外されてウェハ３１が炉口４
から引き出され、所定のＣＶＤ処理が終了する。

ところで、ポリシリコンのデポジションに使用されるモ
ノシランガスの沸点温度は液体窒素の温度よりも高いた
め、減圧ＣＶＤ装置の真空排気装置には液体窒素が使用
されているコールドトラップを適用することができない
。すなわち、コールドトラップにおいてモノシランガス
がトラップされることにより、排気系が急速に詰まって
しまうためである。

このように、真空排気装置にコールドトラップが介設さ
れていないと、第５図（ｄ）に示されているように、処
理室がＣＶＤ反応による成膜処理の前後において真空に
排気された時、真空ポンプとして油回転ポンプが使用さ
れている場合、オイル蒸気が処理室にバックディフユー
ジ目ンしてしまう。

その結果、処理室内がオイル蒸気により汚染され、種々
の二次的障害が発生する。二次的障害としては、オイル
のウェハへの付着による製品の特性不良の発生や、処理
ガスがオイルと接触することにより、腐食性の液体にな
りプロセスチューブを腐食させたり、ポンプのオイルを
劣化させて蒸気圧を低下させたりする等の障害がある。

しかし、本実施例においては、前述したように、吸引媒
体が全く使用されないオイルフリ真空ポンプ１４により
処理室２が直接真空排気されるため、オイル蒸気が処理
室２にバックディフユージ目ンする現象は当然起こり得
す、その二次的障害も未然に回避されることになる。

前記実施例から次のような効果が得られる。

（１）オイルや水銀等のような拡散する吸引媒体が全く
使用されないオイルフリ真空ポンプを用いることにより
、高真空時における吸引媒体の拡散物質の処理室へのパ
ックディツー−ジョン現象の危険を必然的に回避するこ
とができるため、当該現象に伴って派生する二次的障害
を完全に防止することができるとともに、処理並びに製
品の品質および信頼性を高めることができる。

（２）　　オイルフリ真空ポンプの回転数を処理室の真
空状態に基づいてフィードバック制御するように構成す
ることにより、処理ガス供給中においても処理室を所望
の真空状態に維持することができるため、当該処理につ
いて最適状態を作り出すことができ、処理並びに製品の
品質および信頼性を高めることができる。

（３）オイルフリ真空ポンプを粘性流領域についての真
空排気作用（以下、通常の真空排気作用という。）と、
中間流ないしは分子流領域についての高真空排気作用（
以下、高真空排気作用という。）とが連続して行えるよ
うに構成することにより、一系統の真空ポンプによって
処理室を大気圧状態から高真空状態まで真空排気するこ
とができるため、メカニカルブースタポンプやロータリ
ーポンプ等のような通常の真空排気作用を行う補助ポン
プ、または、油拡散ポンプ等のような高真空排気作用を
行う高真空ポンプの併用を省略することができるととも
に、スペース効率を高め、処理室の多段化を促進させる
ことができる。

（４）通常の真空排気作用と高真空排気作用との切換、
および各領域における排気速度の増減を回転数の増減に
よって制御されるように、オイルフリ真空ポンプを構成
することにより、回転数の制御によって通常の真空排気
作用または高真空排気作用のいずれか、および所望の排
気速度を簡単に得ることができるため、処理を適正化す
ることができるとともに、処理シーケンス設計等を簡単
化することができる。

（５）吸引側に遠心圧縮ポンプ段を、排気側に円周流圧
縮ポンプ段をそれぞれ配設し、遠心圧縮ポンプ段の回転
体を複数佃の後退羽根を有するオープン形羽根車により
構成するとともに、その固定体を外径部における羽根の
向きが回転方向に対して内向きである羽根を前記羽根車
の裏面に対向するように複数個取付けられた固定円板か
ら構成してオイルフリ真空ポンプを構成することにより
、通常の真空排気作用から高真空排気作用までを一系統
で、かつ、回転数の制御によって実現することができる
構造簡単な真空ポンプを具体的に得ることができる。

（６）オイルフリ真空ポンプをモータにより回転駆動さ
れるように構成するとともに、モータの回転数をインバ
ータによって制御されるように構成することにより、回
転制御を簡単で精密かつ効率よく実行することができる
ため、処理を一層適正化することができる。

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〜１゜ 例えば、オイルフリ真空ポンプは前記遠心圧縮ポンプ段
と円周流圧縮ポンプ段との組み合わせにより構成するに
限らず、遠心圧縮ポンプと、メカニカルブースタポンプ
、ロータリーポンプ、スクリューポンプ、スクロールポ
ンプとの組み合わせや、スクロールポンプ同士の組み合
わせ、スクロールポンプとメカニカルブースタポンプ等
の組み合わせ等によって構成してもよい。要は、オイル
等吸引媒体を使用せずに回転によって高真空排気作用を
行うポンプと、同じく回転によって通常の真空排気作用
を行うポンプとを組み合わせればよい。

真空ポンプはモータにより回転駆動するように構成する
に限らないし、インバータにより回転数を制御するよう
に構成するに限らない。

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減圧ＣＶＤ装置に適
用し友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、エピタキシャル装置、スパッタリング装置、
イオン打込み装置、蒸着装置、拡散装置、ドライエツチ
ング装置、アッシャ−を含むドライ洗浄装置等に適用す
ることができ、また、半導体装置を製造するものに限ら
ない。本発明は少なくとも、高真空排気される処理室を
有する処理装置全般に適用することができる。

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、次の通りである。

吸引媒体を用いないオイルフリの真空ポンプを設備する
ことにより、高真空に排気され友処理室へのオイルのパ
ックディフュージョン現象を防止することができるため
、処理並びに製品の品質および信頼性を高めることがで
きる。

ま几、本実施例の減圧ＣＶＤ装置からあきらかなように
、本発明の処理装置においては、その処理室を真空排気
する真空排気装置Ｋ、オイルや水銀等のような拡散して
作用する吸引媒体やシール材を用いないオイルフリの真
空ポンプを設備するとともに、この真空ポンプの回転数
を処理室の真空状態によりフィールドバック制御するよ
うに構成したものである。

この処理装置における真空ポンプにはオイルや水銀等の
ような吸引媒体が使用されていないため、当該吸引媒体
の拡散物質（蒸気）が高真空に排気された状態の処理室
に逆流するどい５現象は、必然的に起き得ない。したが
って、オイル蒸気のバックディフュージョン現象に伴う
被処理物の汚染等のような二次的障害の派生は未然に回
避されることになる。

また、オイルフリ真空ポンプの回転数を処理室の真空状
態に基づいてフィールドバック制御することＫより、処
理ガス供給中においても処理室を所望の真空状態に維持
することができるため、当該処理室において最適な処理
が実施されることになる。

〔実施例３〕 本発明の一実施例である半導体装置の製造方法を第１０
図（ａ）〜第１０図（１）を用いて順次説明する。

なお、以下においては半導体装置の例として金属（４１
、。

−酸化膜一半導体構造（Ｍｅｔａｌ　０ｘｉｄｅ　Ｓｅ
ｍ１−ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅ）のＭ
ＯＳ）ランジスタを主体素子としたＩ　Ｃ（Ｉｎｔｅｇ
ｒａｔｅｄ　Ｃ１ｒｃｕｉ２）の製造工程について説明
するが、バイポーラトランジスタを主体としたＩＣの製
造工程に適用しても良いことは言うまでもない。

（ａ）　　第１０図（ａ）はＰ型シリコン単結晶半導体
基板ｌＯＯを示している。この基板１００はオイルフリ
真空ポンプを用いた単結晶半導体成長装置により形成さ
れたシリコン単結晶半導体をウェハ状に分割して形成し
たものであり、きわめて品質が高い。

（ｂ）　　第１０図Φ）は基板１００を熱処理し、基板
１００主面にシリコン酸化膜（絶縁膜）１０１を形成し
た状態を示す。このシリコン酸化膜１０１はオイルフリ
真空ポンプを用いた熱処理装置を用いて形成したもので
、オイル蒸気のパックディフュージョンのない清浄な雰
囲気で形成されており、膜質はきわめて良い。

（Ｃ）　　第１０図（Ｃ）は、耐酸化マスクとしてのシ
リコ霞 ンナイトライド膜１０２をシリコン酸化膜１０１上に選
択形成した状態を示す。このシリコンナイトライド膜１
０２はオイルフリ真空ポンプを用いたプラズマＣＶＤ装
置により形成したもので、膜質はきわめて良い。

（ｄ）　　第１０図（ｄ）は、シリコンナイトライド膜
１０２を耐熱化マスクとして熱処理し、基板１００表面
のシリコン酸化膜１０１を選択成長させ、フィールド酸
化膜１０３を形成した状態を示す。この熱処理はオイル
フリ真空ポンプを用いた熱処理装置により形成される。

（ｅ）　　第１０図（ｅ）は、シリコンナイトライド膜
１０２とシリコン酸化膜１０３とを除去し、基板１００
表面を露出させた状態を示す。この露出された基板１０
０表面には後述の如きＭＯＳ）ランジスタが形成される
。

（ｆ）　　第１０図（０は、ＭＯＳ）ランジスタのゲー
ト酸化膜１０４を形成した状態を示す。このゲート酸化
膜１０４はＭＯＳトランジスタの特性を決定する重要な
膜であるため、膜質はきわめて良好な１５υ ものが要求される。本製造工程においては、オイ／Ｉ／
７す真空ポンプを用いた熱処理装置でこのゲート酸化膜
を形成するため、膜質は良い。その結果、ゲート電極と
基板１００との電気的な導通（ショート）不良は確実に
防止できる。

伽）第１０図（ｇ）は、ＭＯＳトランジスタのゲート電
極材料として、例えば多結晶シリコン１０５を堆積した
状態を示す。この多結晶シリコン１０５は前述のように
オイルフリ真空ポンプを用いた減圧ＣＶＤ装置により形
成する。その結果、その膜質はきわめて良い。

（ｈ）　　第１０図（ｈ）は、多結晶シリコン１０５を
オイルフリ真空ポンプを用いたエツチング装置によりエ
ツチングし、ゲート電極１０５ａを形成し、さらにオイ
ルフリ真空ポンプを用いた熱処理装置によりこのゲート
電極１０５ａとしての多結晶ポリシリコンを熱酸化し、
シリコン酸化膜１０６を形成した状態を示す。

（ｉ）　　第１０図（ｉ）は、ゲート電極１０５ａを不
純物導入阻止マスクとして用い、基板１００表面に砒素
（Ａｓ）イオンをゲート電極１０５ａとセルファライン
とに導入した状態を示す。このイオン打込装置はオイル
フリ真空ポンプを備えており、その処理室はきわめて清
浄であり、その中で不純物導入が行われる。

０）　　第１０図（ｊ）は、基板１００表面に導入され
た砒素（Ａｓ）イオンを基板１００内に拡散し、ＭＯＳ
）ランジスタのソース（５）・ドレイン０領域を形成し
た状態を示す。この拡散工程はオイルフリ真空ポンプを
備えた熱処理装置により行われる。

に）第１０図（ｋ）は、表面保護膜１０９としてシリコ
ン酸化膜１０７、リンシリケートガラス（ＰＳＧ）膜１
０８を形成した状態を示している。これらの表面保護膜
はオイルフリ真空ポンプを備えたＣＶＤ装置で形成され
、それらの膜質はきわめ【良い。

（１）　　第１０図（１）は、表面保護膜１０９にソー
ス（急・ドレイン０領域を算出させるコンタクト孔（ｃ
ｏｎ２）を開けた後、このソース但）・ドレイン０領域
に電気的に接続する。例えば、アルミニューム（ＡＩ）
等で形成した電極１１０ａ、１１０ｂを形成した状態を
示す。このコンタクト孔（ｃｏｎ２）は、レジストを耐
エツチングマスクに設けたドライエツチング技術により
形成されており、そのドライエツチング装置はオイルフ
リ真空ポンプを備えている。よって、エツチング室はき
わめて清浄になっており、エツチングによりソース■・
ドレイン０領域の表面は汚染されない。さらに、電極１
１０ａ。

１１０ｂの形成もオイルフリ真空ポンプを備えたスパッ
タリング装置やエツチング装置を用いて行うため、電極
材料は汚染されずその純度は高い。

よって、抵抗値の電極が形成される。

以上のように、半導体装置としてのＩＣの製造工程全般
において、オイルフリ真空ポンプを備えた処理装置を用
いた前述の処理方法のようにポンプの回転数制御によ−
）″Ｃ処理室内の真空状態を作り出すようにすると、処
理室内部はオイル蒸気のパックディフュージョンのない
清浄な雰囲気になる。その結果、それらの処理装置内で
形成された半導体装置は汚染等の心配もなく、特性９品
質の向上が達成できる。

前記実施例から次のような効果が得られる。

（１）オイルや水銀等のような拡散する吸引媒体が全く
使用されないオイルフリ真空ポンプを用いることにより
、高真空時における吸引媒体の処理室へのパックディフ
ュージョン現象の危険を必然的に回避することができる
ため、当該現象に伴って派生する二次的障害を完全に防
止することができるとともに、処理並びに製品の品質お
よび信頼性を高めることができる。

（２）オイルフリ真空ポンプの回転数を処理室の真空状
態に基づいてフィードバック制御するように構成するこ
とにより、処理ガス供給中においても処理室を所望の真
空状態に維持することができるため、当該処理について
最適状態を作り出すことができ、処理並びに製品の品質
および信頼性を高めることができる。

（３）オイルフリ真空ポンプを粘性流領域についての真
空排気作用（以下、通常の真空排気作用という。）と、
中間流ないしは分子流領域についての高真空排気作用（
以下、高真空排気作用という。）とが連続して行えるよ
うに構成することＫより、一系統の真空ポンプによって
処理室を大気圧状態から高真空状態まで真空排気するこ
とができるため、メカニカルブースタポンプやロータリ
ーポンプ等のような通常の真空排気作用を行う補助ポン
プ、または、油拡散ポンプ等のような高真空排気作用を
行う高真空ポンプの併用を省略することができるととも
に、スペース効率を高め、処理室の多段化を促進させる
ことができる。

（４）通常の真空排気作用と高真空排気作用との切換、
および各域領における排気速度の増減な回転数の増減に
よって制御されるように、オイルフリ真空ポンプを構成
することにより、回転数の制御によって通常の真空排気
作用または高真空排気作用のいずれか、および所望の排
気速度を簡単に得ることができるため、処理を適正化す
ることができるとともに、処理シーケンス設計等を簡単
化することができる。

（５）吸引側に遠心圧縮ポンプ段を、排気側に円周流圧
縮ポンプ段をそれぞれ配設し、遠心圧縮ポンプ段の回転
体を複数個の後退羽根を有するオープン形羽根車により
構成するとともＫ、その固定体を外径部における羽根の
向きが回転方向に対して内向きである羽根を前記羽根車
の裏面に対向するように複数個取付けられた固定円板か
ら構成してオイルフリ真空ポンプを構成することにより
、通常の真空排気作用から高真空排気作用までを一系統
で、かつ、回転数の制御によって実現することができる
構造簡単な真空ポンプを具体的に得ることができる。

（６）オイルフリ真空ポンプをモータにより回転駆動さ
れるように構成するとともに、モータの回転数をインバ
ータによって制御されるように構成することにより、回
転制御を簡単で精密かつ効率よく実行することができる
ため、処理を一層適正化することができる。

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。

例えば、オイルフリ真空ポンプは前記遠心圧縮ポンプ段
と円周流圧縮ポンプ段との組み合わせにより構成するに
限らず、遠心圧縮ポンプと、メカニカルブースタポンプ
、ロータリーポンプ、スクリューポンプ、スクロールポ
ンプとの組み合わせや、スクロールポンプ同士の組み合
わせ、スクロールポンプとメカニカルブースタポンプ等
の組み合わせ等によって構成してもよい。要は、オイル
等吸引媒体を使用せずに回転によって高真空排気作用を
行うポンプと、同じく回転によって通常の真空排気作用
を行うポンプとを組み合わせればよい。

以上のことからあきらかなとおり、本発明の半導体装置
の製造方法は、処理室を吸引媒体を用いないオイルフリ
の真空ポンプによって真空排気することにより、高真空
に排気された処理室へのオイル蒸気のパックディフュー
ジョン現象を防止することができるため、減圧状態での
ウェハ処理並びに製品の品質および信頼性を高めること
ができる。

〔実施例４〕 第９図は本発明の一実施例であるオイルフリ真空ポンプ
の選定方法により選定されたオイルフリ真空ポンプが使
用されている減圧ＣＶＤ装置を示す模式図、第２図はそ
れに使用されているオイルフリ真空ポンプの全体構造を
示す縦断面図、第３図（ａ）は第２図の遠心圧縮ポンプ
段の詳細を示す縦断面図、第３図（ｂ）および第３図（
ｅ）は第３図（ａ）の■ｂ矢視図およびｍｃ矢視図、第
４図（ａ）は第２図の円周流圧縮ポンプ段の詳細を示す
縦断面図、第４１伽）および第４図（Ｃ）は第４図（ａ
）のＩｙｂ矢視図および■ｃ矢視図、第５図はその作用
を説明するための線図、第１１図は処理室が要求する真
空状態を示す線図、第１２図はオイルフリ真空ポンプの
特性線図である。

従来、減圧処理装置の真空排気装置においては、複数の
オイルフリ真空ポンプを組み合わせて所望の真空状態を
作り出すのは、オイルフリ真空ボン＋５９） ブの特性が多岐にわたるため、最適の組み合わせを選定
するのが困難であるという問題点があることが、本発明
者によって明らかにされた。

本実施例の目的は、最適のオイルフリ真空ポンプの組み
合わせを選定することができる選定技術を提供すること
にある。

本実施例の概要を説明すれば、次の通りである。

被排気室が要求する真空状態を、排気速度と到達真空度
の関係、および必要な真空度の変化範囲に関して求めて
３次元の線図を作成し、他方、複数のオイルフリ真空ポ
ンプの特性を、排気速度と到達真空度との関係、および
真空ポンプの適応真空度の範囲に関して求めて３次元の
線図なそれぞれ作成し、各オイルフリ真空ポンプについ
ての線図のそれぞれを前記被排気室の真空状態について
の線図に順次照合して行き、その被排気室の真空状態を
満足するオイルフリ真空ポンプの組み合わせを求めるよ
うにしたものである。

前記手段によれば、各オイルフリ真空ポンプについての
線図のそれぞれを前記被排気室の真空状態についての線
図に順次照合して行き、その被排気室の真空状態を満足
するオイルフリ真空ポンプの組み合わせを求めるため、
各種処理のそれぞれについて要求される真空状態を実現
し得るオイルフリ真空ポンプを適正かつ容易に選定する
ことがで鎗、清浄な真空状態が必要な処理室の開発を迅
速かつ正確に達成せしめることができる。

以下、図面を用いて本実施例を具体的に詳述する。

第１２図はこのオイルフリ真空ポンプを選定するに際し
て求めた特性線図であり、Ｙ軸に到達真空度（Ｔｏｒｒ
）、Ｙ軸に排気速度（ｍ／ｈ）、Ｚ軸に適応真空度の範
囲がとられている。選定前にポンプ特性を求める方法と
しては、コンピユータラ使用したシミュレーシ薗ンの解
析による手法等を使用することが望ましい。

他方、第１１図はそのオイルフリ真空ポンプを選定する
に際して求めた前記減圧ＣｖＤ装置における処理室が要
求する真空状態を示ｊｌｓ図であり、Ｙ軸に到達真空度
、Ｙ軸に排気速度、Ｚ軸に必、要な真空度の変化範囲が
それぞれとられている。この真空状態は不測の事態の発
生や安全性を含めて若干広めに設定することが望ましい
。

そして、本発明の一実施例である前記減圧Ｃ■Ｄ装置に
最適なオイルフリ真空ポンプの選定に際して、第１１図
の真空状態を示す線図に、第１２図のポンプ特性線図が
照合され、前者が後者の範囲内に納まったため、前記オ
イルフリ真空ポンプが選定された。画線図の照合はコン
ピュータグラフィック等を用いて線図同士を実際に重ね
合わせル場合に限らず、コンピュータ等によりデータ同
士を照合して仮想的に重ね合わせる手法等を用いてもよ
い。

第１３図は減圧処理装置の真空排気装置において、最適
のオイルフリ真空ポンプの組み合わせを選定する本発明
の他の実施例を示すもので、ドライエツチング処理室が
要求する真空状態を示す線図、第１４図は２段型スクリ
ュー真空ポンプについて求めた特性線図、第１５図はス
クロール真空ポンプについて求めた特性線図、第１６図
はスクＩＪ、−真空ポンプの一実施例を示す縦断面図、
第１７図はスクロール真空ポンプの原理を示す縦断面図
である。

第１６図に示されているスクリュー真空ポンプは日本国
特許出願の特開昭６０−２１６０８９号公報に記載され
ているものと同等のものであり、このポンプ４０はケー
シング４１を備えている。

ケーシング４１には吸入ボート４２と吐出ボート４３と
が左右両端部に開設されており、ケーシング４１内には
第１．第２雄ロータ４４Ａ、４４Ｂと第１．第２雌ロー
タ４５Ａ、４５Ｂとが互いに平行に配されて回転自在に
軸架されている。雄ロータと雌ロータとには複数の螺旋
状の陵部と溝部とが互いに噛合するようにそれぞれ形成
されており、１本の溝部につき、一対の作動室４６Ａ。

４６Ｂ、４７Ａ、４７Ｂが形成されるようになっている
。そして、雄のロータの回転に伴い気体は吸入ボート４
２からロータ歯溝とケーシング４１とによって形成され
る各作動室に吸い込まれ、吐出ボート４３から吐出され
る。

６Φ 第１７図に示されているように、スクロール真空ポンプ
５０は蚊取線香のような渦巻状のスクロール部材５１．
５２を一対備えており、一方のスクロール部材５１は固
定され、他方のスクロール部材５２が自転させることな
く、一定の半径で、固定スクロール部材５１の中央部を
中心にして旋回されるように構成されている。そして、
外周部分の吸入ボート５３で閉じ込まれた三カ月状の作
動室５５が固定スクロール部材５１の中心を旋回しなが
ら徐々に内周部に移動し、中央部の吐出ボート５４から
吐出される。

本実施例においては、ドライエツチング装置に最適なオ
イルフリ真空ポンプの選定に際して、第１３図が示す真
空状態の線図に、第１４図が示す前記スクリュー真空ポ
ンプの線図が照合される。

そして、画線図が重なり合った場合には、このスクリュ
ー真空ポンプの使用が検討される。

また、不適合の場合には、前記ターボ型のオイルフリ真
空ポンプや前記スクロール真空ポンプ等が照合される。

それでも、所望の適合が得られな（財） い場合には、第１３図の線図に前記オイルフリ真空ポン
プのそれぞれについての第１２図、第１４図および第１
５図にそれぞれ示されている線図な二重、三重に照合し
、複数種類のオイルフリ真空ポンプ同士の併用が検討さ
れる。

第１８図は減圧処理装置の真空排気装置において、最適
のオイルフリ真空ポンプの組み合わせを選定する本発明
の別の他の実施例を示すもので、高真空処理室が要求す
る真空状態を示す線図、第１９図はリーグバーン分子ポ
ンプと前記ターボ屋真空ポンプとを組み合わせたポンプ
について求めた特性線図である。

本実施例のように、高真空が要求される処理室としては
、スパッタリング処理室、蒸着処理室、イオン打ち込み
処理室等がある。

このような高真空が要求される場合のオイルフリ真空ポ
ンプとしては、リーグバーン分子ポンプの使用が考えら
れるが、このポンプは粘性流領域での作用が得られない
ため、その領域で作用するオイルフリ真空ポンプの併用
が必要になる。本実施例３においては、流体連結および
機構連結の容易性等の観点から、前記ターボ型のオイル
フリ真空ポンプとの併用が採用されている。しかし、前
記スクリュー真空ポンプやスクロール真空ポンプとの併
用も可能であることはいうまでもない。

前記実施例４によれば次の効果が得られる。

（１）被排気室が要求する真空状態を、排気速度と到達
真空度の関係、および必要な真空度の変化範囲に関して
求めて３次元の線図を作成し、他方、複数のオイルフリ
真空ポンプの特性を、排気速度と到達真空度との関係、
および真空ポンプの適応真空度の範囲に関して求めて３
次元の線図をそれぞれ作成し、各オイルフリ真空ポンプ
についての線図のそれぞれを前記被排気室の真空状態に
ついての線図に順次照合して行き、その被排気室の真空
状態を満足するオイルフリ真空ポンプの組み合わせを求
めることにより、各種処理のそれぞれについて要求され
る真空状態を実現し得るオイルフリ真空ポンプを適正か
つ容易に選定することができるため、清浄な真空状態が
必要な処理室の開発を迅速かつ正確に達成せしめること
ができる。

（２）オイルや水銀等のような拡散する吸引媒体が全く
使用されないオイルフリ真空ポンプを用いることにより
、高真空時における吸引媒体の処理室へのパックディフ
ェージロン現象の危険を必然的に回避することができる
ため、当該現象に伴って派生する二次的障害を完全に防
止することができるとともＫ、処理並びに製品の品質お
よび信頼性を高めることができる。

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。

例えば、オイルフリ真空ポンプは前記各ポンプやそれら
の組み合わせにより構成するに限らず、遠心圧縮ポンプ
と、メカニカルブースタポンプ、ロータリーポンプ、ス
クロ−ルンプ、スクロールポンプとの組み合わせや、ス
クロールポンプ同士の組み合わせ、スクロールポンプと
メカニカルｆＪ７） ブースタポンプ等の組み合わせ等によって構成してもよ
い。

真空ポンプはモータにより回転駆動するように構成する
に限らないし、インバータにより回転数を制御するよう
に構成するに限らない。

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半導体装置の製造分
野に適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、高真空排気される処理室において処理
を行う場合全般に適用することができる。

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、次の通りである。

被排気室が要求する真空状態を、排気速度と到達真空度
の関係、および必要な真空度の変化範囲に関して求めて
３次元の線図を作成し、他方、複数のオイルフリ真空ポ
ンプの特性を、排気速度と到達真空度との関係、および
真空ポンプの適応真空度の範囲に関して求めて３次元の
線図をそれぞ岐 れ作成し、各オイルフリ真空ポンプについての線図のそ
れぞれを前記被排気室の真空状態についての線図に順次
照合して行き、その被排気室の真空状態を満足するオイ
ルフリ真空ポンプの組み合わせを求めることにより、各
種処理のそれぞれについて要求される真空状態を実現し
得るオイルフリ真空ポンプを適正かつ容易に選定するこ
とができるため、清浄な真空状態が必要な処理室の開発
を迅速かつ正確に達成せしめることができる。

〔発明の効果〕

半導体装置の製造工程中、減圧処理装置により【種々の
ウェハ処理が行なわれるが、本発明は１、減圧処理装置
の排気系をオイルフリ真空ポンプのみで構成するもので
ある。

そのため、従来の油真空ポンプを排気ポンプとした減圧
処理装置及びその装置を用いた半導体装置の製造方法に
比較して、有害なオイル汚染やオイルが加熱されること
により生成したオイルの炭化物などが減圧処理室内に’
Ｓ在しなくなる。それたともない、高清浄な真空排気状
態を達成できるとともに、この高清浄な処理室を有する
減圧処理装置を用いて高信頼度でかつ電気特性劣化及び
低下のない半導体装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である真空排気装置が使用さ
れている減圧ＣＶＤ装置を示す模式図、第２図はそれに
使用されているオイルフリ真空ポンプの全体構造を示す
縦断面図、 第３図（ａ）は第２図の遠心圧縮ポンプ段の詳細を示す
縦断面図、 第３−伽）および第３図（Ｃ）は第３図（ａ）のｎｉｂ
矢視図および■Ｃ矢視図、 第４図（ａ）は第２図の円周流圧縮ポンプ段の詳細を示
す縦断面図、 第４図（ｂ）および第４図（ｅ）は第４図（ａ）の■ｂ
矢視図および■ｃ矢視図、 第５図〜第７図は本発明の詳細な説明するための各線図
、 第８図は本発明の他の実施例を示す模式図、第９図は本
発明のさらに他の実施例を示す模式図、 第１０図（ａ）〜第１０図（１）は、本発明の一実施例
である半導体装置の製造方法を示す断面図、第１１図及
び第１２図は本発明の処理装置を利用して形成した半導
体装置の製造工程を示す断面図、 第１３図は本発明の他の実施例を示すもので、ドライエ
ツチング処理室が要求する真空状態を示す線図、 第１４図は２段型スクリュー真空ポンプについて求めた
特性線図、 第１５図はスクロール真空ポンプについて求めた特性線
図、 第１６図はスクリュー真空ポンプの一実施例を示す縦断
面図、 第１７図はスクロール真空ポンプの原理を示す縦断面図
である。 第１８図は本発明の別の他の実施例を示すもので、高真
空処理室が要求する真空状態を示す線図、第１９図はシ
ークバーン分子ポンプと前記ターボ型真空ポンプとを組
み合わせたポンプについて求めた特性線図である。 １・・・プロセスチューブ、２・・・処理室、３・・・
ヒータ、４・・・炉口、５・・・キャップ、６・・・ガ
ス供給口、７・・・ガス供給装置、８・・・処理ガス源
、９・・・窒素ガス（不活性ガス）源、１２・・・排気
口、１３・・・真空排気装置、１４・・・オイルフリ真
空ポンプ、１４Ａ・・・モータ、１４Ｂ・・・インバー
タ、１５・・・ターボ分子ポンプ、１６・・・アルゴン
ガス（分子量の大きい分子からなるガス）供給源、１６
ａ・・・バルブ、１７・・・トラップ、１８・・・エア
パルプ、１９・・・真空計、２０・・・コントローラ、
２１・・・ハウジング、２１Ａ・・・吸気口、２１Ｂ・
・・排気口、２２・・・回転軸、２３・・・遠心圧縮ポ
ンプ段、２３Ａ・・・オープン形羽根車、２３Ｂ・・・
固定円板、２４・・・円周流圧縮ポンプ段、２４Ａ・・
・羽根車、２４Ｂ・・・固定円板、２６゜２７．２８・
・・羽根、３１・・・ウェハ（被処理物）、第　　１０
　　図 第１０図 第　　１１　　図 ・第１２図 第　　ＩＲ図 第　　１５　　図 第１７図 第　　１８　　図 第１ｇ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体基板にＰＮ接合を有する半導体素子を形成す
   る工程と、半導体基板表面に、前記半導体素子の電気配
   線膜と前記電気配線膜の所定個所を電気絶縁する絶縁膜
   とからなる多層配線層を形成する工程とを有する半導体
   装置の製造方法において、処理室に半導体基板を収納し
   、前記処理室内を常圧状態から所定の減圧状態までにし
   た前記処理室の減圧状態下において、多結晶シリコン膜
   をＣＶＤ法により形成する際、前記処理室の排気系統に
   はオイルフリ真空ポンプのみによって真空排気ポンプが
   構成されてなり、前記オイルフリ真空ポンプの吸気口側
   にヘリウム（Ｈｅ）よりも分子量の大きいガスの供給源
   が接続されている減圧処理装置が使用されていることを
   特徴とする半導体装置の製造方法。 ２、ヘリウム（Ｈｅ）よりも分子量の大きい分子からな
   るガスとしては、アルゴン（Ａｒ）ガスが使用されてい
   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
   装置の製造方法。 ３、ヘリウム（Ｈｅ）よりも分子量の大きい分子からな
   るガスとしては、窒素（Ｎ＿２）ガスが使用されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装
   置の製造方法。 ４、オイルフリ真空ポンプは複数台設置されてなり、そ
   のうちの少なくとも１台のオイルフリ真空ポンプは、吸
   気口および排気口を有するハウジングと、前記ハウジン
   グ内に回転自在に支持された回転軸と、前記ハウジング
   内壁に取付けられた複数枚の固定体と、前記回転軸に取
   付けられた複数枚の回転体とを備え、前記固定体と前記
   回転体とを交互に組合せてポンプ段を構成し、前記吸気
   口側に遠心圧縮ポンプ段を、かつ前記排気口側に円周流
   圧縮ポンプ段をそれぞれ構成し、前記遠心圧縮ポンプ段
   の回転体が複数個の後退羽根を有するオープン形羽根車
   からなっていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の半導体装置の製造方法。 ５、処理室と、処理室に処理ガスを供給するガス供給装
   置と、処理室を真空排気する真空排気装置と、処理室の
   圧力を測定する圧力測定装置とを備えている処理装置に
   おいて、前記真空排気装置の真空排気ポンプがオイルフ
   リ真空ポンプのみによって構成されてなり、前記オイル
   フリ真空ポンプの吸気口側にヘリウム（Ｈｅ）よりも分
   子量の大きいガスの供給源が接続されていることを特徴
   とする処理装置。 ６、オイルフリ真空ポンプは、吸気口および排気口を有
   するハウジングと、前記ハウジング内に回転自在に支持
   された回転軸と、前記ハウジング内壁に取付けられた複
   数枚の固定体と、前記回転軸に取付けられた複数枚の回
   転体とを備え、前記固定体と前記回転体とを交互に組合
   せてポンプ段を構成し、前記吸気口側に遠心圧縮ポンプ
   段を、かつ前記排気口側に円周流圧縮ポンプ段をそれぞ
   れ構成し、前記遠心圧縮ポンプ段の回転体が複数個の後
   退羽根を有するオープン形羽根車からなっていることを
   特徴とする特許請求の範囲第５項記載の処理装置。 ７、減圧処理装置は、ＣＶＤ膜を減圧状態下により形成
   する減圧ＣＶＤ装置である特許請求の範囲第５項記載の
   処理装置。 ８、減圧処理装置は、金属配線膜を真空蒸着法により形
   成する真空蒸着装置である特許請求の範囲第５項記載の
   処理装置。 ９、減圧処理装置は、スパッタリング現象を利用して薄
   膜を形成するスパッタリング装置である特許請求の範囲
   第５項記載の処理装置。 １０、減圧処理装置は、ドライエッチング現象を利用し
   て薄膜を選択的に除去するドライエッチング装置である
   特許請求の範囲第５項記載の処理装置。