KR0164922B1 - 반도체제조장치, 가스공급장치 및 배가스처리장치와 공압기기의 대기개방방법 - Google Patents
반도체제조장치, 가스공급장치 및 배가스처리장치와 공압기기의 대기개방방법Info
- Publication number
- KR0164922B1 KR0164922B1 KR1019950003374A KR19950003374A KR0164922B1 KR 0164922 B1 KR0164922 B1 KR 0164922B1 KR 1019950003374 A KR1019950003374 A KR 1019950003374A KR 19950003374 A KR19950003374 A KR 19950003374A KR 0164922 B1 KR0164922 B1 KR 0164922B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gas
- chamber
- component
- atmosphere
- humidity
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 281
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 48
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 93
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 78
- 101100437861 Caenorhabditis elegans brc-1 gene Proteins 0.000 claims description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 2
- 238000013022 venting Methods 0.000 claims 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 15
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 12
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 11
- 230000002411 adverse Effects 0.000 abstract description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 4
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 68
- 230000008569 process Effects 0.000 description 48
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 38
- 239000003570 air Substances 0.000 description 37
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 208000037998 chronic venous disease Diseases 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 4
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229910014265 BrCl Inorganic materials 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- CODNYICXDISAEA-UHFFFAOYSA-N bromine monochloride Chemical compound BrCl CODNYICXDISAEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- ZBIAKUMOEKILTF-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[4,4-bis(4-fluorophenyl)butyl]-1-piperazinyl]-N-(2,6-dimethylphenyl)acetamide Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1NC(=O)CN1CCN(CCCC(C=2C=CC(F)=CC=2)C=2C=CC(F)=CC=2)CC1 ZBIAKUMOEKILTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101001139126 Homo sapiens Krueppel-like factor 6 Proteins 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000989 no adverse effect Toxicity 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
- B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
- B08B9/032—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/14—Feed and outlet means for the gases; Modifying the flow of the reactive gases
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/905—Cleaning of reaction chamber
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
본 발명은 할로겐간 화합물 가스를 이용하여 에칭, CVD, 크리닝 등을 행하는 반도체 제조장치나 그 주변 장치등의 공아비기기의 내부를 개방할 때의 공압기기 내벽의 부식 및 인체에 미치는 악영향을 방지하기 위한 것으로, 그 구성은 할로겐간 화합물 가스가 유통하는 챔버, 배관등의 공압기기의 내부에 불활성가스를 도입한 후 배출하여, 그 후 1%가 넘는 습도를 갖는 기체를 챔버등에 도입하고, 1%가 넘는 습도를 갖는 기체를 챔버등에 도입하기 전에 챔버등 내부의 할로겐간 화합물 가스의 농도가 챔버등의 내벽이 부식되지 않을 정도로 감소하며, 그 후 1%가 넘는 습도를 갖는 기체가 도입되면 할로겐간 화합물(예를들면 C1F3가스)이 HF등 독성이 낮고 챔버등의 내벽에 대한 흡착력이 적은 물질로 분해되고, 그 후 챔버등의 내부를 대기에 개방하는 것으로 챔버등의 부식이나 인체에 악영향이 방지되는 것을 특징으로 한다.
Description
제1도는 본 발명에 따르는 반도체 제조장치로서의 CVD장치의 개략적인 구성을 나타낸 블럭도.
제2도는 웨이퍼 처리실을 유지관리할 때 본 발명의 제1실시예에 따라 웨이퍼 처리실을 대기에 개방하는 방법을 나타낸 흐름도.
제3도는 본 발명의 제2실시예에 따르는 가스 공급장치의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도.
제4도는 제2실시예에 따르는 가스 공급장치의 C1F3공급 봄베(bomb)의 교환시에 프로세스 가스배관의 대기개방 방법을 나타낸 흐름도.
제5도는 본 발명의 제3실시예에 따르는 배가스 처리장치의구성을 개략적으로 나타낸 단면도.
제6도는 제3실시예에 관한 처리통의 교환시에 있어서 처리실 배기배관의 대기개방 방법을 나타낸 흐름도.
제7도는 본 발명의 제4실시예에 따르는 반도체 제조장치의 명령 신호계 통로를 나타낸 블럭도.
제8도는 제4실시예에서의 서비스 시퀀스의 화면의 일례를 나타낸 도면.
제9도는 실험에 의해 구해진 분위기의 치환회수와 잔류하는 C1F3가스의 농도와의 관계를 나타낸 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 웨이퍼 처리실 1a : 챔버 본체
1b : 챔버뚜껑 5 : 가스 공급장치
7 : 가스 제어부 8 : 프로세스 가스 도입구
9 : 배가스 처리장치 10 : 배기밸브
11 : 로터리 펌프 12 : 처리실 배기배관
13 : 처리실 배기구 14 : 대기 도입구
16 : 대기 리크밸브 19a : 대기 공급용 배관
19b : 질소가스 공급용 배관
[산업상 이용 분야]
본 발명은 C1F3가스등의 할로겐간 화합물 가스를 이용한 장치의 유지관리(maintenance)시에 있어서 안전성을 확보하기 위한 공압기기의 대기 개방방법 및 이 대기 개방밥법을 실시할 수 있는 각종 장치에 관한 것이다.
[종래의 기술]
최근 반도체 디바이스를 제조하는 분야에 있어서 C1F3가스 등의 할로겐간 화합물 가스는 반도체 웨이퍼의 에칭, CVD를 행하거나 챔버 등의 내부를 클리닝하기 위한 가스로서 주목을 받고 있지만, 그 취급상 아래와 같은 주의해야 할 성질을 갖는다.
예를 들면, 할로겐간 화합물인 C1F3분자는 C1-F의 결합 에너지가 253.6KJ/mol로 매우 작고, 결합을 분리하여 다른 물질을 불소화하는 성질을 강하게 갖는다. 이와 같은 성질을 이용하여 CVD장치에 있어서 반응실을 구성하는 챔버 등의 내벽에 형성된 폴리실리콘막, 실리콘카바이드막 등의 막을 정기적으로 제거할 때의 클리닝 가스(USP 4,998,979)나 폴리실리콘막, 실리콘질화막 등의 에칭가스(일본국 특개평 2-66943호 공보)로 C1F3가스가 제안되고 있다. 특히 C1F3가스 등의 할로겐 화합물 가스는 플라즈마화하지 않아도 상온에서 실리콘과 반응하는 강한 반응성을 갖는 것부터 에칭 프로세스 등에서 매우 뛰어난 기능을 발휘할 수 있지만, 이와 같은 강한 반응성은 동시에 강한 독성을 갖는 것을 의미한다. 에칭가스로 현재 사용되고 있는 염소, HF, HC1, HBr 등 에칭 가스의 독성기준으로 되는 TLV치(당해 환경하에서 8시간 이상의 작업이 위험한 가스 농도)가 1ppm인 것에 대해, C1F3가스의 TLV치는 0.1ppm이고, 염소 가스 등의 10배 이상의 독성을 갖고 있다.
따라서, C1F3가스를 사용하는 반응실 내의 부품 혹은 펌프 등 공압기기의 교환시, C1F3가스 봄베의 교환시, 배가스 처리장치의 약제 교환시에는 잔류 C1F3가스의 농도를 저감하여 작업자의 안전을 확보할 필요가 있다. 이를 위해 종래에는 잔류하는 반응성 가스 농도의 저감에 SF6등의 다른 안전한 가스로 플라스마를 발생시키거나 건조질소 등 불홀성 가스로 치환시키는 수단이 취해지고 있었다. 또, 종래에 대기 개방을 위한 리크가스로서 습도 1%이하인 건조질소를 사용했던 이유는 수분과 반응성 가스 특히 염소계 가스와의 반응 생성물인 염산이 금속을 부식시키기 쉬웠기 때문이다.
한편, 할로겐 원소를 포함한 가스가 도입되어 있는 챔버에 잔류하는 할로겐 원소를 포함한 가스를 제거하는 방법으로 아래의 기술이 있다.
예를 들면, 일본국 특개평 4-323389 호 공보에 개시된 방법에서는 챔버에 소정치 이상의 수분을 함유하는 공기 또는 불활성 가스를 통과시켜, 잔류 할로겐 가스를 제거하도록 하고 있다.
또 일본국 특개평 5-243163호에 개시된 방법에서는 할로겐 원소를 포함한 가스가 도입되어 있는 챔버에 50℃이상으로 가열한 공기 또는 불활성 가스를 통과시켜 잔류하는 할로겐 원소를 포함한 가스를 제거하도록 하고 있다. 그리고, 상기 각 공보의 기술에서는 잔류하는 할로겐 원소를 포함한 가스를 제거하는 것에 의해 반응실을 형성하는 챔버의 부식을 방지하도록 하고 있다.
[발명이 해결하려고 하는 과제]
그러나, 할로겐 원소를 포함한 가스 중에서도 할로겐간 화합물 가스는 특히 반응성이 강하다. 따라서 상기 각 공보의 기술과 같이 할로겐간 화합물 가스가 잔류한 챔버에 수분을 포함한 공기나, 수분을 포함한 불활성 가스를 도입하면, 즉시 챔버 내벽을 구성하는 알루미늄·SUS 등의 금속이 부식되는 것이 판명되었다. 그리고, 금속의 부식에 의해 예를 들면, 산화철 등이 발생하면 비록 그 양이 매우 적어도 CVD처리 등을 행할 때 산화철 등이 프라스마 중에 분해하여 생긴 금속이온이 반도체 재료중에 혼입하여 반도체 장치에 중대한 악영향을 미친다. 따라서 상기 공보의 기술에서는 SF6가스, NF3가스, 또는 CF4가스에 대해서는 반응실을 형성하는 챔버의 부식을 방지하는 효과가 있지만 C1F3가스 등 할로겐간 화합물 가스에 대해서는 오히려 부식을 촉진하는 것으로 되는 문제점이 있다.
따라서, 실용상 챔버 등에 잔류하는 할로겐간 화합물 가스를 제거하기에는 SF6플라즈마의 발생을 이용하거나, 챔버내를 질소가스 등의 불활성 가스로 치환하는 일반적인 종래의 방법을 이용할 수밖에 없었다.
그러나 C1F3가스 등의 할로겐간 화합물 가스는 강한 독성을 갖는 동시에 SUS·알루미늄등의 금속에 대한 흡착력이 높다. 따라서, 예를들면 SF6플라즈마의 발생을 이용하거나 질소가스에 의한 분위기의 치환을 행하거나 하는 것으로 진공계 혹은 펌프부에 잔류하는 할로겐간 화합물 가스의 농도를 저감시키려 해도 챔버 내벽에 흡착한 C1F3가스의 농도를 TLV치 이하로 하기에는 매우 긴 시간이 걸리지 않으면 안되었다. 예를 들면, 질소가스에 의한 분위기 치환을 행하는 경우, 24시간의 건조질소에 의한 분위기의 치환으로도 배관내의 C1F3가스의 농도를 0.1ppm 이하로 할 수 없었다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로 이하에 설명하는 바와 같은 목적을 갖는다.
제1목적은 잔류하는 할로겐간 화합물 가스의 농도를 단시간에 TLV치 이하로 저감할 수 있고, 안전하고 빠른 장치의 유지관리 작업을 가능하게 하는 공압기기의 대기 개방 방법을 제공하는 데 있다.
제2목적은 할로겐간 화합물 가스를 사용하는 챔버를 구비한 반도체 제조장치로 상기와 같은 대기 개방 방법을 실시할 수 있는 반도체 제조장치를 제공하는 데 있다.
제3목적은 할로겐간 화합물 가스를 챔버 등에 공급하는 장치로 상기와 같은 대기 개방방법을 실시할 수 있는 가스 공급장치를 제공하는 데 있다.
제4목적은 챔버 등에서 배출되는 가스를 분해하기 위한 장치로, 상기와 같은 대기 개방방법을 실시할 수 있는 배가스 처리장치를 제공하는 것에 있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
상기 제1목적을 달성하기 위하여 본 발명은 밀봉상태에서 할로겐간 화합물 가스가 유통하는 챔버, 배관, 밸브, 펌프 등의 공압기기의 내부를 대기에 개방하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 상기 공압기기 내에 불활성 가스를 도입하는 스텝과, 상기 불활성 가스를 공압기기에서 배출하는 스텝과 상기 불활성 가스가 배출된 공압기기 내에 1%가 넘는 습도를 갖는 기체를 도입하여 상기 할로겐간 화합물 가스를 분해하는 스텝과, 상기 할로겐간 화합물이 분해되어 생긴 물질을 배출하는 스텝과, 상기 물질이 배출된 상기 공압기기 내를 대기에 개방하는 스텝을 설치하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에서 공압기기 내에 불활성 가스가 도입되고, 다시 배출되면, 공압기기의 내벽에 흡착된 할로겐간 화합물 가스의 분자와 불활성 가스 분자의 치환에 의해 공압기기내의 할로겐간 화합물 가스 농도가 공압기기를 부식시키지 않을 정도까지 감소한다. 그리고, 그 상태에서 1%가 넘는 습도를 갖는 기체가 도입되면, 비교적 결합 에너지가 작은 할로겐간 화합물 가스의 분자가 수분과의 반응에 의해 분해하여, 공압기기의 내벽에 대한 흡착력이 저감한다. 따라서, 할로겐간 화합물 분자의 분해에 의해 생긴 물질은 쉽게 배출되어, 공압기기 내를 대기에 개방할 때는 인체에 미치는 악영향이 없는 농도까지 저감하므로 작업의 안전성이 확보되게 된다.
또한 상기 구성에서 상기 할로겐간 화합물 가스를 C1F3가스, BrF3가스, BrF5가스, BrCl가스 및 IF3가스 중 적어도 하나로 하여도 된다.
상기한 구성에서는 할로겐간 화합물 중에서도 ClF3가스, BrF3가스, BrF5가스, BrCl가스 및 IF3가스는 클리닝용 가스, CVD용 가스, 에칭요 가스로서 높은 기능을 갖는 동시에 독성 및 부식성이 매우 크다. 예를 들면, C1F3분자의 C1-F간의 결합 에너지가 254 KJ/mp;로 매우 적은데 대해, H-F간의 결합 에너지는 566 KJ/mol로 높고, 아래의 화학식 (1)에 나타나는 바와 같이 C1F3분자는 수분의 존재에 의해 HF등으로 쉽게 분해된다.
C1F3분자 및 HF분자의 알루미늄 등의 금속에 대한 흡착력은 정량화되어 있지 않지만, HF분자는 C1F3분자에 비해 알루미늄·SUS 등의 금속에 대한 흡착력이 매우 약한 것이 경험적으로 알려져 있다. 또 불활성 가스와의 치환에 의해 알루미늄·SUS등의 금속에 부식이 생기지 않는 정도까지 C1F3가스 등의 농도가 저감하는 것도 실험에 의해 확인되고 있다. 따라서 C1F3가스 등을 사용하는 공압기기에 대해, 상술한 작용이 확실히 얻어지게 된다.
또한 상기 불활성 가스를 도입하는 스텝과 불활성 가스를 배출하는 스텝을 교호로 복수회 반복하여도 된다.
또한 상기 불활성 가스를 도입하는 스텝과 불활성 가스를 배출하는 스텝을 동시에 행하여도 된다.
상기한 구성에서는 공압기기 내에 1%가 넘는 습도를 갖는 기체를 도입하기 전에 공압기기내의 할로겐간 화합물 가스 농도가 매우 작아지므로, 공압기기의 내벽 부식이 보다 확실히 방지된다.
또한 상기 1%가 넘는 습도를 갖는 기체를 도입하는 스테과 이 기체를 배출하는 스텝을 교호로 복수회 반복하여도 된다.
상술한 구성에서는 공압기기의 내부를 대기에 개방하기 전에 공압기기내의 할로겐간 화합물 가스 농도가 TLV치 이하로 확실히 저감되게 된다.
또한 상기 불활성 가스를 도입하는 스텝에서는 불활성 가스의 압력을 높여 공압기기내의 불활성 가스를 밀어내는 것에 의해 상기 불활성 가스를 배출하는 스텝을 동시에 행하며, 상기 1%가 넘는 습도를 갖는 기체를 도입하는 스텝에서는 상기 기체의 압력을 높여 공압기기내의 상기 불활성 가스 및 기체를 밀어내는 것에 의해 상기 불활성 가스를 배출하는 스텝 및 기체를 배출하는 스텝과 동시에 행하여도 된다.
또한 불활성 가스의 도입과 배출을 동시에 행하는 스텝과, 상기 1%가 넘는 습도를 갖는 기체의 도입과 배출을 동시에 행하는 스텝을 교호로 복수회 반복하여도 된다.
상술한 구성에서는 공압기기 내를 감압상태로 배출하는 수단을 갖지 않는 경우에도, 공압기기내의 할로겐간 화합물 가스 농도를 확실히 저감할 수 있다.
또한 상기 불활성 가스를 도입하는 스텝 전에, 상기 공압기기 내를 감압상태로 하도록 흡인하여 공압기기 내에서 할로겐간 화합물 가스를 배출하는 스텝을 추가로 설치하여도 된다.
상술한 구성에서는 공압기기 내에 불활성 가스를 도입하기 전에 이미 공압기기내의 하로겐간 화합물 가스 농도가 낮아지므로, 공압기기내의 분위기를 불활성 가스로 치환하는 시간이 단축되게 된다.
또한 상기 1%가 넘는 습도를 갖는 기체를 도입하는 스텝을 공압기기내의 하로겐간 화합물 가스의 농도가 100ppm이하의 상태에서 개시하여도 된다.
상술한 구성에서는 공압기기 내에 잔류하는 할로겐간 화합물 가스의 농도가 100ppm이하인 낮은 상태에서, 공압기기 내에 1%가 넘는 습도를 갖는 기체가 도입되므로 공압기기의 내벽 부식이 확실히 방지되게 된다.
또한 상기 1%가 넘는 습도를 갖는 기체를 대기로 하여도 된다.
상술한 구성에서는 대기를 이용하여 쉽게 공압기기내의 할로겐간 화합물 가스의 잔류농도를 저감할 수 있게 된다.
상기 제2의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 반도체 제조장치를 제공하며, 상기 반도체 제조장치는 할로겐간 화합물 공급원에서 공급되는 할로겐간 화합물 가스를 웨이퍼 처리실로 도입하여 반도체 웨이퍼의 에칭, CVD등의 처리나 웨이퍼 처리실의 클리닝 등의 처리를 행하도록 구성된 반도체 제조장치로서, 상기 웨이퍼 처리실을 구성하는 챔버와, 상기 할로겐간 화합물 가스를 챔버내에 도입하기 위한 수단과, 상기 1%가 넘는 습도를 갖는 기체를 상기 챔버내에 도입하기 위한 수단과, 상기 불활성 가스를 챔버내에 도입하기 위한 수단과, 상기 챔버내의 가스를 그 외부에 배출하기 위한 수단을 설치한 구성으로 한 것이다.
상기한 구성에서 상기 할로겐간 화합물 가스를 챔버내에 도입하는 수단을 C1F3가스, BrF3가스, BrF5가스, BrC1가스 및 IF3가스 중 적어도 하나를 도입하는 것으로 구성하여도 된다.
또한 상기 1%가 넘는 습도를 갖는 기체를 도입하는 수단을 대기를 도입하는 것으로 구성한 것이다.
상기한 구성에 의하면 공압기기의 대기 개방방법이 실시 가능한 반도체 제조장치가 구성된다.
또한 상기 챔버에 불활성 가스 및 1%가 넘는 습도를 갖는 기체를 자동적으로 도입 및 배출하도록 상기 각 수단을 제어하는 수단을 추가로 설치하여도 된다.
상기한 구성에 의해 에칭내의 할로겐간 화합물 가스의 농도가 자동적으로 저감되어, 소망하는 유지관리가 가능해진다.
상기 제3의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 가스 공급장치를 제공하며, 상기 가스 공급장치는 할로겐간 화합물 가스를 공압기기로 공급하기 위한 가스 공급장치로서, 상기 할로겐간 화합물 가스의 공급원과 상기 공압기기의 사이를 접속하는 가스 공급용 배관과, 상기 가스 공급용 배관내에 1%가 넘는 습도를 갖는 기체를 도입하기 위한 수단과, 상기 가스 공급용 배관내에 불활성 가스를 도입하기 위한 수단을 설치한 구성으로 한 것이다.
상기한 구성에서 상기 1%가 넘는 습도를 갖는 기체를 도입하는 수단을, 대기를 도입하기 위한 것으로 구성한 것이다.
상기한 구성에 의해 공압기기의 대기 개방방법이 실시 가능한 가스공급장치가 구성된다.
상기 제4의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 배가스 처리장치를 제공하며, 상기 배가스 처리장치는 할로겐간 화합물 가스가 도입된 공압기기에서 배출되는 할로겐간 화합물 가스를 처리하기 위한 배가스 처리장치로서, 상기 공압기기에 접속된 가스 배출용 배관과, 상기 가스 배출용 배관에 불활성 가스를 도입하기 위한 수단과, 상기 가스 배출용 배관에 1%가 넘는 습도를 갖는 기체를 도입하기 위한 수단을 설치한 구성으로 한 것이다.
상기 구성에서 상기 1%가 넘는 습도를 갖는 기체를 도입하는 수단을, 대기를 도입하는 것으로 하여도 된다.
상기한 구성에 의하면 공압기기의 대기 개방방법이 실시 가능한 배가스 처리장치가 구성된다.
[실시예]
이하, 본 발명의 각 실시예에 대해 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
[실시예 1]
제1도는 제1~제3실시예에 공통되는 CVD장치의 구조 및 그 주변 장치의 구성을 나타낸 배관 계통도이다. 제1도에 있어서 부호 1은 웨이퍼 처리실을 나타내고, 부호 1a는 웨이퍼 처리실(1)을 형성하는 챔버 본체를 나타내고, 부호 1b는 챔버 본체(1a)의 상면을 덮는 챔버 뚜껑을 나타낸다. 이 챔버 본체(1a) 및 챔버 뚜껑(1b)은 습도 60%로 유지된 크린륨(도시생략)내에 설치하여 접지되어 있다. 상기 웨이퍼 처리실(1)내의 하방에는, 접지전극을 겸한 평판상의 시료대(2)가 수평 방향으로 배치되고, 웨이퍼 처리실(1)내의 상방에는 시료대(2)에 대향하는 대향전극(3)이 배치되어 있다. 이 대향전극(3)에는 RF전극(4)에 의해 13.56 MHz의 고주파 전력이 공급된다. 또, 웨이퍼 처리실(1)의 챔버 본체(1a)에는 프로세스 가스 도입구(8)와, 처리실 배기구(13)와, 대기 도입구(14)가 부설되어 있다. 후술하는 바와 같이, 이 대기 도입구(14)가 웨이퍼 처리실(1)의 챔버본체(1a)에 부설되어 있는 점이 본 실시예의 특징이다. 즉, 종래의 CVD장치와 같이 프로세스 가스와 대기를 공통의 도입구를 통해 챔버내에 도입하면, 배관, 밸브 등이 부식된다. 이에 대해, 본 실시예는 프로세스 가스 도입구(8)와 대기 도입구(14)를 따로 설치하는 것에 의해, C1F3가스 등의 할로겐간 화합물 가스와 대기가 챔버내에서 최초로 접촉되도록 하고 있다. 또, 본 실시예에서는 대기 도입구(14)가 질소가스 도입구를 겸하고 있지만, 대기 도입구와 질소가스 도입구를 따로 설치해도 좋다.
또 상기 웨이퍼 처리실(1)에 실리콘 산화막을 형성하기 위한 프로세스 가스로서의 SiF4가스 및 O2가스 또는 클리닝 가스로서의 C1F3가스 등의 반응가스를 공급하기 위한 가스 공급장치(5)와 마이크로큰트롤러(도시생략) 등을 포함한 가스제어부(7)가 설치되어 있다. 가스 공급장치(5)와 가스 제어부(7)의 사이는 3개의 제1~제3프로세스 가스배관(6a~6c)에 의해 접속되고, 가스 제어부(7)와 웨이퍼 처리실(1)의 프로세스 가스 도입구(8)의 사이는 1개의 제4프로세스 가스배관(6d)에 의해 접속되어 있다. 즉, 가스 제어부(7)에 의해 가스 공급장치(5)에서 3개의 제1~제3프로세스 가스배관(6a~6c)을 통해 공급되는 3종류의 가스 중 어느 하나를 선택하여 그 유량을 조절하면서 제4프로세스 가스 공통배관(6d)을 통해 웨이퍼 처리실(1)에 소망하는 프로세스 가스를 도입하도록 되어 있다.
부호 9는 웨이퍼 처리실(1)에서 배출되는 각종 가스를 무독화하는 처리를 행하는 배가스 처리장치를 나타낸다. 이 배가스 처리장치(9)와 웨이퍼 처리실(1)의 챔버본체(1a)에 설치된 처리실 배기구(13)의 사이는 처리실 배기배관(12)에 의해 접속되어 있다. 이 처리실 배기배관(12)에는 관로를 개폐하기 위한 배기밸브(10)와 웨이퍼 처리실(1)내의 압력을 조절하기 위한 로터리 펌프(11)가 설치되어 있다. 웨이퍼 처리실(1)내에서 소비되지 않고 배출된 프로세스 가스는 처리실 배기배관(12)을 통해 주변장치인 배가스 처리장치(9)에 보내져 안전한 가스만이 배가스 처리장치(9)에서 외부로 배출된다.
부호 19a는 웨이퍼 처리실(1)로 대기를 공급하기 위한 배관을 나타내고, 부호 19b는 웨이퍼 처리실(1)에 불활성 가스인 질소가스를 공급하기 위한 배관을 나타내며, 상기 대기 공급용 배관(19a)과 질소가스 공급용 배관(19b)은 대기 도입구(14)에 직접 접속된 공통배관(19c)으로부터 서로 분기하여 각각 크린룸내 또 웨이퍼 처리실(1) 바깥의 대기 상태에 있는 부위와 질소가스 봄베(도시생략)로 각각 연장되어 있다. 상기 질소가스 공급용 배관(19b)에는 질소 리크밸브(15)가 설치되어 있다. 상기 대기 공급용 배관(19a)에는 대기 리크밸브(16)와 대기에서의 입자를 포획하기 위한 필터(17)가 설치되어 있다. 또, 공통배관(19c)에는 압력센서(18)가 부착되어 있다.
상기와 같이 구성된 CVD장치에는 웨이퍼 처리실(1)을 형성하는 챔버내의 각종 유지관리를 행할 필요가 생기고, 그 때에는 챔버뚜껑(1b)을 열어 관리유지를 행한다. 또 주변장치인 가스 공급장치(5), 배가스 처리장치(9)에 있어서도 각각 봄베교환이나 약제교환 등의 유지관리를 행할 필요가 생긴다.
이어서 제2도의 흐름도에 의거하여, 제1도를 참조하면서 웨이퍼 처리실(1)의 유지관리시에 있어서 대기 개방방법의 순서에 대해 설명한다.
우선 초기상태인 스텝 ST11에서는 로터리 펌프(11)에 의한 웨이퍼 처리실(1)의 진공흡입이 계속중이고, 웨이퍼 처리실(1)은 거의 진공상태로 유지되고 있지만, 웨이퍼 처리실(1)의 챔버본체(1a)나 챔버뚜껑(1b)의 내벽에는 미량(100ppm이하)의 C1F3가스가 흡착되어 있다.
스텝 ST12에서는 배기밸브(10)를 닫고, 질소 리크밸브(15)를 열어 웨이퍼 처리실(1)에 질소가스를 도입한다. 그리고 압력센서(18)에 의해 웨이퍼 처리실(1)의 압력이 1기압 이상으로 된 것이 검출되면, 배기밸브(10)를 열어 질소가스의 도입을 계속하면서 로터리 펌프(11)에서 웨이퍼 처리실(1)의 질소가스를 배출한다. 즉, 소정시간(본 실시예에서는 30분간) 사이 웨이퍼 처리실(1)로의 질소가스 도입과 웨이퍼 처리실(1)의 배기를 동시에 행하여 질소가스에 의한 분위기 치환을 행한다. 단, 웨이퍼 처리실(1)이 1기압 부근이 될 때까지 질소가스를 도입하는 스텝과 질소가스로 채워진 웨이퍼 처리실(1)을 로터리 펌프(11)에 의해 진공으로 하는 스텝을 복수회(예를 들면 3회 정도)반복해도 좋다.
스텝 ST13에서는 배기밸브(10)를 닫고 대기 리크밸브(16)를 열어 필터(17)에 의해 입자를 제거한 대기를 대기 도입구(14)로부터 웨이퍼 처리실(1)로 도입한다. 그리고 압력센서(18)에 의해 웨이퍼 처리실(1)이 대기압 이상을로 된 것이 검출되면, 대기 리크밸브(16)를 닫는다. 이 시점에서 상기 화학식(1)에 나타난 반응이 생기고 침버본체(1a)나 챔버뚜껑(1b)의 내벽에 흡착해 있던 C1F3가스는 대기중 수분과 반응하여 HF가스 등으로 분해된다.
이어서 스텝 ST14에서는 배기밸브(10)를 열어 로터리 펌프(11)로 웨이퍼 처리실(1)의 대기를 처리실 배기구(13)를 통해 배출시킨다. 이 시점에서 HF등 분해 생성물은 대기와 동시에 배출한다.
스텝 ST15에서는 웨이퍼 처리실(1)의 압력이 충분히 낮아진 시점에서 상기 스텝 ST13과 마찬가지로 배기밸브(10)를 닫고, 대기 리크밸브(16)를 열어 필터(17)에 의해 입자가 제거된 대기를 대기 도입구(14)에서 웨이퍼 처리실(1)로 도입하여, 압력센서(18)에서 웨이퍼 처리실(1)이 대기압으로 된 것이 확인되면 대기 리크밸브(16)를 닫는다.
그 후 스텝 ST16에서는 챔버뚜껑(1b)을 열어 스텝 ST17에서 소정의 유지관리를 행한다.
이와 같은 대기 개방방법을 행하는 것으로 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다. 일반적으로 C1F3가스의 분압이 높은 프로세스 조건을 사용한 직후는 웨이퍼 처리실(1)에 잔류하는 C1F3가스의 농도가 높기 때문에, 갑자기 스텝 ST13에 의한 대기 도입을 행한 경우 웨이퍼 처리실(1)을 구성하는 챔버본체(1a)나 챔버뚜껑(1b)의 내벽을 부식시킬 우려가 있다. 이에 대해, 본 실시예에서는 일단 웨이퍼 처리실(1)에 질소가스를 도입하여, C1F3가스를 질소가스로 치환하는 것에 의해 웨이퍼 처리실(1)의 C1F3가스 농도를 ppm오더로 저감하고 나서 1%가 넘는 습도를 갖는 기체(본 실시예에서는 대기)를 웨이퍼 처리실(1)내로 도입하므로, 챔버본체(1a)나 챔버뚜껑(1b) 내벽에 부식을 초래하지 않고 또 유해한 C1F3가스를 인체에 영향을 주지 않는 농도까지 저감할 수 있는 것이다.
제9도는 제2도 스텝 ST12및 스텝 ST13~15에 있어서, 잔류 C1F3가스 농도의 저감효과를 나타낸 데이터이다. 곡선 Cfn은 질소가스의 도입-배출(즉 질소가스에 의한 웨이퍼 처리실(1)의 분위기 치환)의 반복회수에 대한 C1F3가스의 농도저감 특성을 나타내고 곡선 Cfa는 대기의 도입-배출의 반복회수에 대한 C1F3가스농도의 저감특성을 나타낸다. 단, 제9도의 횡축은 모두 질소가스에 의한 웨이퍼 처리실(1)의 분위기 치환을 세 번 행한 후, 질소가스 또는 대기에 의한 분위기 치환을 행했을 때의 합계 회소를 나타낸다. 예를 들면, 곡선 Cfa상에 있어서 합계치환 회수가 5회인 점은 질소가스에 의한 분위기 치환을 세 번 행한 후, 대기에 의한 분위기 치환을 두 번 행했을 때의 잔류 C1F3가스의 농도를 나타낸다. 곡선 Cfn상에 있어서 합계 치환 회수가 5회인 점은 질소가스에 의한 분위기 치환을 5호 행했을 때의 잔류 C1F3가스의 농도를 나타낸다.
동도면에 나타낸 바와 같이 질소가스에 의한 웨이퍼 처리실의 분위기 치환을 합계 세 번 행하는 것으로 C1F3가스의 농도를 10ppm 정도로 저감할 수 있다. 이와 같이 C1F3가스의 농도가 10ppm정도로 되면, 그후 1%가 넘는 습도를 갖는 기체를 웨이퍼 처리실(1)에 도입해도 챔버본체(1a)나 챔버뚜껑(1b)의 내벽은 거의 부식되지 않는 것이 확인되었다. 한편, 질소가스에 의한 웨이퍼 처리실(1)의 분위기 치환만으로는 C1F3가스의 농도를 1ppm 이하로 저감하려 하면 매우 긴 시간의 질소가스에 의한 치환작업을 요하게 된다. 실험에 있어서 웨이퍼 처리실(1)의 분위기 치환에 요하는 시간은 10분 정도이므로 질소가스에 의한 분위기 치환만으로는 50분 정도(5회 치환회수)의 분위기 치환을 행해도 C1F3가스의 농도를 포화하여 이 이상 저감하는 것이 곤란해지는 것을 알았다. 예를 들면, 질소가스에 의한 분위기 치환을 행할 경우 24시간의 건조질소에 의한 분위기 치환으로도 배관내 C1F3가스의 농도를 0.1ppm이하로 할 수 는 없었다. 이에 대해 세 번의 질소가스에 의한 분위기 치환을 행한 후 대기에 의한 웨이퍼 처리실(1)내의 분위기 치환을 행하는 것으로C1F3가스의 농도를 TLV치 0.1ppm이하로 빠르게 저감할 수 있다.
[실시예 2]
이어서 제2실시예에 관한 가스 공급장치(5)의 상세한 구조 및 유지관리 방법에 대해, 제3도 및 제4도를 참조하여 설명한다. 본 실시예에 있어서도 반도체 제조장치의 전체구성은 상기 제1도에 나타낸 바와 같다. 제3도는 C1F3등의 가스 공급장치(5)의 내부구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 제3도에 도시된 바와 같이 가스 공급장치(5)는 전체를 구획하는 케이싱(50)을 구비하고 있다. 케이싱(50)내에는 클리닝용 가스인 C1F3가스를 공급하는 제1봄베(51a)와 SiF4가스, O2가스 등 CVD용 가스를 공급하는 제2, 제3봄베(51b, 51c)가 설치되어 있다. 각 봄베(51a~51c)와 제1도에 도시된 가스제어부(7)의 사이는 각각 전술한 프로세스 가스배관(6a~6c)에 의해 접속되어 있다. 그리고, 각 프로세스 가스배관(6a~6c)에는 각각 제1~제3질소 리크밸브(55a~55c)를 통해 질소가스 공급배관(19b)의 분기배관이 접속되어 있다. 또 제1 프로세스 배관(6a)에는 대기 리크밸브(56) 및 필터(57)를 통해 대기공급용 배관(59a)이 접속되어 있다. 더욱이, 대기공급용 배관(59a)에는 제1 프로세스 배관(6a)내의 압력상태를 검출하기 위한 압력센서(58)가 설치되어 있다. 그리고, 만일 케이싱(50)내에 유독가스가 누설된 경우에 대비하여 케이싱(50)에는 유독가스 배기배관(52)이 부착되어 있다.
제4도는 제3도에 나타낸 가스 공급장치(5)내의 C1F3가스 공급용인 제1봄베(51a)를 교환할때, 제1 프로세스 배관(6a)을 대기로 개방하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
우선, 초기상태인 스텝 ST21에서는 제1 프로세스 가스배관(6a)에 C1F3가스가 충전되어 있다.
스텝 ST22에서는 제1봄베(51a)의 밸브를 닫고 로터리 펌프(11)에 의해 따로 도시하지 않은 배관을 통해 제1 프로세스 가스배관(6a)내의 진공배출을 향한다. 계속해서, 스텝 ST23에서는 제1 프로세스 가스배관(6a)접속하는 제1 질소 리크밸브(55a)를 열어 배관내에 질소를 도입한다. 또 스텝 ST24에서는 다시 제1 프로세스 배관(6a)내의 진공배출을 행한다. 이 스텝 ST23 및 ST24는 교호로 세번 반복된다.
그 후 스텝 ST25에서 제1 질소 리크밸브 (55a)를 닫고, 대기 리크밸브(56)를 열어 필터(57)에 의해 입자가 제거된 대기를 제1 프로세스 배관(6a)내에 도입한다. 그리고, 제1 프로세스 배관(6a)내가 대기압으로 된 것이 압력센서(58)에서 확인되면 대기 리크밸브(56)를 닫는다. 이 시점에서 상기 화학실 1에 나타나는 반응이 생기고 제1 프로세스 가스배관(6a)의 내벽에 흡착해 있던 C1F3가스가 대기중 수분과의 반응에 의해 HF가스 등으로 분해된다.
이어서 스텝 ST26, ST27에서 제1 프로세스 가스배관(6a)의 진공배출과 대기의 도입을 반복한다.
그후 스텝 ST28에서는 이미 알려진 방법으로 C1F3가스 공급용 제 1 봄메(51a)를 교환한다.
본 실시예에서도 상기 제1 실시예와 마찬가지로 C1F3가스에 의한 배관시의 내벽 부식을 방지하면서 인체의 안전을 도모할 수 있다.
[실시예 3]
계속해서 제3 실시예에 대해 제5도 및 제6도를 참조하여 설명한다. 본 실시예에 있어서도 반도체 제조장치의 전체 구성은 제1도에 도시된 바와 같다. 제5도는 배가스 처리장치(9)의 내부구성을 나타낸 도면이다. 제5도에 도시된 바와 같이 배가스 처리장치(9)는 전체가 케이싱(90)으로 둘러싸여 있다. 따라서 케이싱(90)내에는 각종 유독가스를 제거하기 위한 약제가 충전된 처리통(91)이 설치되어 있고, 이 처리통(91)은 상술한 처리실 배기뱀관(12)을 통해 제1도에 도시된 웨이퍼 처리실(1)에 접속되어 있다. 게다가 처리통(91)에는 유독가스가 제거된 후의 안전한 가스를 외부로 배출하기 위한 외부 배출관(10)이 접속되어 있다. 그리고 상기 처리실 배기배관(12)에는 공통배관(99c)을 통해 대기공급용 배관(99a)과 질소가스 공급배관(99b)이 접속되어 있다. 또 대기공급용 배관(99a)에는 대기 리크밸브(96)가 설치되고, 질소가스 공급용 배관(99b)에는 질소 리크밸브(95)가 설치되어 있다. 또 케이싱(90)내에 만일 배가스가 누설된 경우에 대비하여 케이싱(90)에서 유독가스를 배출하기 위한 유독가스 배기배관(92)이 설치되어 있다.
이상과 같이 본 실시예의 배가스 처리장치(9)에는 진공배출에 의해 할로겐간 화합물 가스를 배출하는 수단이 설치되어 있지 않은 점이 상기 제1, 제2실시예와 다르다.
이어서 배가스 처리장치(9)내의 처리통(91)을 교환할 때의 처리실 배기배관(12)의 대기 개방방법에 대해 제6도의 흐름도에 기초하여 제5도를 참조하여 설명한다.
우선 초기상태인 스텝ST31에서는 로터리 펌프(11)에서 처리실 배기배관(12)에 배출되는 미반응의 C1F3가스는 배가스 처리장치(9)내의 처리통(91)에서 약제로 흡착되지만 약제와 반응하고 있는가의 상태에 있어서 외부 배출관(100)에서는 안전한 가스만이 배출되고 있다.
이어서 처리통(91)의 약제가 교환시기가 되면 프로세스 처리를 중단하고, 스텝ST32에서 처리실 배기배관(12)내의 분위기를 질소가스로 치환한다. 상기 제1, 제2 실시예에 있어서 웨이퍼 처리실(1)이나 제1 프로세스 가스배관(6a)의 대기개방의 경우는 대기 개방하는 부위를 진공 배출할 수 있지만, 이 경우는 구조상 진공 배출할 수 없다. 따라서, 이 경우의 질소가스에 의한 분위기 치환은 30분 정도간, 10리터/분의 질소가스를 처리실 배기배관(12)으로 계속 흐르게 한다. 이 질소가스에 의한 분위기 치환에 의해, 다음 스텝 ST33에 있어서 대기 도입시에 배관 부식이 생기지 않을 정도로 C1F3가스의 농도를 저하시킨다.
계속해서 질소 리크밸브(95)를 닫은 후, 스텝 ST33에서는 대기 리크밸브(96)를 열어 대기를 처리실 배기배관(12)으로 도입한다. 이 시점에서 화학식(1)에 나타낸 반응이 생기고 처리실 배기배관(12)의 내벽에 흡착해 있던 C1F3가스는 대기중 수분과 반응하여 HF등으로 분해된다.
이어서 스텝 ST34에서 상기 스텝 ST32와 같은 조작으로 질소가스에 의한 처리실 배기배관(12)내의 분위기 치환을 행한다. 이 스텝에서는 HF등 분해 생성물을 대기와 동시에 배출하는 것이 목적이다.
계속해서, 스텝 ST35에서는 상기 스텝 ST33과 같은 조작으로 처리실 배기배관(12)내로 대기를 도입한다.
그 후 스텝 ST36에서는 이미 알려진 방법으로 처리통(91)을 교환한다.
또 상기 각 실시예에서는 각종 장치가 습도 60%로 유지된 크린룸내에 설치되어 있기 때문에, 직접 대기를 웨이퍼 처리실내로 도입하는 구성을 채용하고 있다. 습도와 제거능력의 관계를 아래 표1로 나타낸다.
상기 각 실시예에 있어서 대기 대신에 습도 1%를 넘는 습도를 갖는 기체, 예를 들면 지소가스를 취입한 구성으로 하면, 각 실시예와 같은 실시방법으로 동등한 효과를 얻을 수 있다. 그러나, ppm 급으로 습도를 일반적으로 억제하고 있는 SiF가스나 O가스 등 프로세스 자스 혹은 리크용으로 사용되고 있는 드라이 에어·건조 질소에서는 할로겐간 화합물 가스를 분해하는 것이 곤란하다.
[실시예 4]
계속해서 양산용 설비에 관한 제4 실시예에 대해, 제7도 및 제8도를 참조하여 설명한다. 양산용 설비는 제7도에 도시된 바와 같이, 가스라인 배출·웨이퍼 회수 등 장치의 유지관리나 에러복귀를 위한 시퀀스를 자동적으로 행하기 위한 「서비스 시퀀스」를 갖고 있다. 또, 제8도는 일반적인 양산용 설비의 명령 신호계통을 나타내는 블록도이다. 제8도에 있어서 CRT와 일체화되어 명령을 입력·실행하기 위한 퍼스컴(71)이 배설되고 이 퍼스컴(71)에는 신호선(73a)을 통해 제어랙(72)이 접속되어 있다. I/O보드가 설치된 제어랙(72)에는 밸브(74), 펌프(75), 센서(76), 매스플로우(77), 전원(78), 모터(79) 등이 신호선(73b)을 통해 접속되어 있다. 프로세스 조건이나 웨이퍼 처리시으 밸브개폐 수순 등은 퍼스컴(71)내의 기억장치(도시하지 않음)에 기억되어 있고, 웨이퍼 처리는 자동적으로 행해진다. 또 웨이퍼 처리에 더하여 가스라인 배출 웨이퍼 회수 등 수순이 결정되어 있는 명령군에도 「서비스 시퀀스」로서 자동적으로 행해지도록 퍼스컴내에 명령이 준비되어 있다.
제7도는 서비스 시퀀스의 CRT화면의 일례를 나타낸다. 가스라인 배출, 웨이퍼 회수 등에 더해져 웨이퍼 처리실을 구성하는 챔버내의 대기 개방 항목이 준비되어 있다. 챔버내의 대기 개방에는 상기 제1 실시예에서 설명한 제2도의 흐름도 작업 루틴 중 스텝 ST(12)에서 ST(17)의 루티니이 프로그램화되어 있고, 이 서비스 시퀀스를 선택 실행하면 스텝 ST(12)에서 ST(17)의 루틴이 자동적으로 실행되어 안전한 대기 개방을 확실히 행할 수 있다.
또, 상기 각 실시예에서는 반도체 제조장치의 웨이퍼 처리실(1)이나 가스 공급장치(5), 배가스 처리장치(9) 등의 유지관리를 행할 때의 수순은 나타냈으나, 예를들면, 배기밸브(10)이나 로터리 펌프(11) 등의 각종 공압기기 내부를 대기롤 개방할 때에도 상기 각 실시예의 수순을 사용하는 것으로 잔류하는 C1F가스 등의 할로겐간 화합물 가스 농도를 저감할 수 있고, 안전하고 빠른 부품교환 작업등이 가능해진다.
또, 상기 각 실시예에서는 반도체 제조장치로서 평행평판형 플라즈마 CVD장치의 경우를 나타냈지만, ECR 플라즈마, 헬리컴 플라즈마, 유도결합 플라즈마를 이용한 플라즈마 CVD장치 혹은 할로겐간 화합물 가스를 이용한 에칭 장치 등으로의 적용이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
게다가, 상기 각 실시예에서는 할로겐간 화합물 가스로서 C1F가스를 사용하는 예를 설명했지만, 할로겐간 화합물 가스로서는 C1F가스 이외에 BrF가스(혹은 BrF가스), BrC1가스, IF가스 등의 불소계(F), 취소(Br), 염소(C1), 요소(I)간의 화합물이 있고, 이들은 모두 독성이 강하고 또 금속을 부식시키는 작용도 크다. 따라서, 상기 각 실시예와 같은 공압기기의 대기 개방방법을 이들 할로겐간 화합물 가스에 적용하는 것으로 상기 각 실시예와 같은 효과를 발휘할 수 있다.
[발명의 효과]
본 발명의 대기 개방방법에 의하면, 할로겐간 화합물 가스가 유통하던 공압기기 내부를 대기에 개방할 때에 할로겐간 화합물 가스에 의한 공압기기 내부의 부식과 할로겐간 화합물 가스에 의한 인체에 미치는 악영향을 방지하면서 공압기기 내부를 빠르게 대기로 개방할 수 있다.
또한 클리닝용 가스, CVD용 가스, 에칭용 가스로서 높은 기능을 갖는 각종 할로겐간 화합물 에 대하여 상술한 효과를 얻을 수 있다.
또한 공압기기 내벽의 부식이나 인체에 미치는 악영향을 보다 확실히 방지할 수 있다.
또한 공압기기 내를 감압상태로 배출하는 수단을 갖지 않는 경우에도, 공압기기 할로겐간 화합물 가스의 농도를 확실히 저감할 수 있다.
또한 공압기기내의 분위기를 불활성 가스로 치환하는 시간의 단축을 도모할 수 있다.
또한 공압기기 내벽에 대하여 보다 확실하게 부식방지를 도모할 수 있다.
또한 대기를 이용하여 간편하게 공압기기내 할로겐간 화합물 가스의 잔류농도 저감을 도모할 수 있다.
본 발명의 반도체 제조장치에 의하면, 공압기기의 대기 개방방법을 실시할 수 있게 된다.
또한 챔버내 할로겐간 화합물 가스의 농도 저감을 이룰 수 있게 된다.
본 발명의 가스 공급장치에 의하면, 공압기기의 대기 개방방법을 실시할 수 있게 된다.
Claims (7)
- 밀봉방식으로 할로겐간 화합물 가스가 유통되며 반도체 디바이스를 제조하기 위해 사용되는 시스템의 구성요소 내부를 대기에 개방하는 방법에 있어서 상기 반도체 디바이스 제조 시스템 내부를 유통하는 가스의 흐름을 정지시키는 스텝과, 상기 반도체 디바이스 제조 시스템의 구성요소내에 포함되는 잔류 할로겐간 화합물 가스의 농도가 약 10ppm으로 감축될 때까지 상기 구성요소를 통해 불활성 가스를 유통시키고 상기 불활성 가스를 상기 구성요소로부터 처리 디바이스로 방출시킴으로써 상기 구성요소를 클리닝하는 스텝과, 상기 불활성 가스를 상기 구성요소에 유통시키고 1%가 넘는 습도를 갖는 가스와 함께 방출시켜 상기 구성요소를 클리닝함으로써 상기 잔류 할로겐간 화합물 가스의 농도를 약 0.1ppm으로 저하시켜 1%가 넘는 습도를 갖는 상기 가스를 상기 처리 디바이스에 방출하는 스텝과 상기 물질이 배출된 상기 구성요소를 대기에 개방하는 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 대기 개방방법.
- 제1항에 있어서, 상기 할로겐간 화합물 가스는 C1F3가스, BrF3가스 BrF5가스, BrC1가스 및 IF3가스로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 대기 개방방법.
- 제1항에 있어서 불활성 가스로 구성요소를 클리닝하고 상기 불활성 가스를 배출하는 상기 스텝은 복수회 반복되는 것을 특징으로 하는 대기 개방방법.
- 제1항에 있어서 1%가 넘는 습도를 갖는 상기 가스는 공기인 것을 특징으로 하는 대기 개방방법.
- 제1항에 있어서 1%가 넘는 습도를 갖는 가스로 구성요소를 클리닝하고 상기 가스를 배출하는 상기 스텝은 복수의 반복되는 것을 특징으로 하는 대기 개방방법.
- 제1항에 있어서, 불활성 가스로 상기 구성요소를 클리닝하는 상기 단계는 상기 불활성 가스를 배출하기 전에 상기 불활성 가스로 상기 구성요소내의 압력을 증가시키는 스텝을 포함하고, 1%가 넘는 습도를 갖는 기체로 상기 구성요소를 클리닝하는 상기 단계는 상기 불활성 가스를 배출하기 전에 상기 불활성 가스로 상기 구성요소내의 압력을 증가시키는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기 개방방법.
- 제1항에 있어서 상기 불활성 가스로 구성요소를 클리닝하고 상기 불활성 가스를 배출하는 상기스텝은 복수회 반복되며 1%가 넘는 습도를 갖는 기체로 구성요소를 클리닝하고 상기 가스를 방출하는 상기 스텝은 복수회 반복되는 것을 특징으로 하는 대기 개방방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2227294 | 1994-02-21 | ||
| JP94-022272 | 1994-02-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR950025896A KR950025896A (ko) | 1995-09-18 |
| KR0164922B1 true KR0164922B1 (ko) | 1999-02-01 |
Family
ID=12078136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019950003374A KR0164922B1 (ko) | 1994-02-21 | 1995-02-21 | 반도체제조장치, 가스공급장치 및 배가스처리장치와 공압기기의 대기개방방법 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5546890A (ko) |
| KR (1) | KR0164922B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100790795B1 (ko) * | 2007-02-09 | 2008-01-03 | 주식회사 아이피에스 | 진공처리장치 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5888906A (en) | 1996-09-16 | 1999-03-30 | Micron Technology, Inc. | Plasmaless dry contact cleaning method using interhalogen compounds |
| US6290779B1 (en) | 1998-06-12 | 2001-09-18 | Tokyo Electron Limited | Systems and methods for dry cleaning process chambers |
| US6420274B1 (en) * | 2000-05-10 | 2002-07-16 | International Business Machines Corporation | Method for conditioning process chambers |
| US6283746B1 (en) * | 2000-08-21 | 2001-09-04 | United Microelectronics Corp. | Method for purging furnace to decrease particle pollution in baking process |
| US7384486B2 (en) * | 2004-03-26 | 2008-06-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Chamber cleaning method |
| JP4017648B2 (ja) | 2006-01-23 | 2007-12-05 | シャープ株式会社 | プラズマ処理装置および同装置により製造された半導体素子 |
| JP2009130229A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4464222A (en) * | 1980-07-28 | 1984-08-07 | Monsanto Company | Process for increasing silicon thermal decomposition deposition rates from silicon halide-hydrogen reaction gases |
| US4369031A (en) * | 1981-09-15 | 1983-01-18 | Thermco Products Corporation | Gas control system for chemical vapor deposition system |
| JPH01152274A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-14 | Iwatani Internatl Corp | 膜形成操作系におけるフッ化塩素クリーニング後の汚染除去方法 |
| US5089441A (en) * | 1990-04-16 | 1992-02-18 | Texas Instruments Incorporated | Low-temperature in-situ dry cleaning process for semiconductor wafers |
| JPH04323389A (ja) * | 1991-04-24 | 1992-11-12 | Kyocera Corp | 反応室内部の残留ハロゲン除去方法 |
| US5212118A (en) * | 1991-08-09 | 1993-05-18 | Saxena Arjun N | Method for selective chemical vapor deposition of dielectric, semiconductor and conductive films on semiconductor and metallic substrates |
| JPH05243163A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-21 | Kyocera Corp | 反応炉内部の残留ハロゲン除去方法 |
| US5271963A (en) * | 1992-11-16 | 1993-12-21 | Materials Research Corporation | Elimination of low temperature ammonia salt in TiCl4 NH3 CVD reaction |
-
1995
- 1995-02-21 US US08/391,666 patent/US5546890A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-02-21 KR KR1019950003374A patent/KR0164922B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100790795B1 (ko) * | 2007-02-09 | 2008-01-03 | 주식회사 아이피에스 | 진공처리장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5546890A (en) | 1996-08-20 |
| KR950025896A (ko) | 1995-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2614827B2 (ja) | 半導体製造における材料又は（及び）器具表面の洗浄を三弗化窒素を用いて行なう装置と方法 | |
| KR0164922B1 (ko) | 반도체제조장치, 가스공급장치 및 배가스처리장치와 공압기기의 대기개방방법 | |
| CN208444821U (zh) | 晶圆传送装置及半导体工艺设备 | |
| KR100263958B1 (ko) | 삼불화 질소-산소를 사용한 가열 세정 방법 | |
| US4655800A (en) | Waste gas exhaust system for vacuum process apparatus | |
| US5714011A (en) | Diluted nitrogen trifluoride thermal cleaning process | |
| TW201339358A (zh) | 成膜裝置及成膜方法 | |
| US5591273A (en) | Process for distributing ultra high purity gases with minimized contamination and particulates | |
| JP2001044185A (ja) | 処理装置の排気システム | |
| JP2922440B2 (ja) | 空圧機器の大気開放方法 | |
| JP3545672B2 (ja) | 基板処理方法及び基板処理装置 | |
| JPS6370428A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP4763339B2 (ja) | 配管のクリーニング方法 | |
| US5913721A (en) | Ventilation hood with enhanced particle control and method of using | |
| KR100500430B1 (ko) | 흡입형 기체유동을 이용한 대기압 플라즈마 표면처리장치및 그처리방법 | |
| JPS62237929A (ja) | 三フツ化窒素ガスの処理方法およびその装置 | |
| EP0719978B1 (en) | A process for distributing ultra high purity gases with minimized corrosion | |
| JP3411079B2 (ja) | クリーンルームのクリーン化方法 | |
| JPS6034392B2 (ja) | 蒸気滅菌機の空気障害除去装置 | |
| JPH0864666A (ja) | 基板収納容器及び基板処理方法 | |
| JPH08296800A (ja) | 腐蝕を最少に止める超高純度ガスの分配方法 | |
| US6920891B2 (en) | Exhaust adaptor and method for chamber de-gassing | |
| JP4053975B2 (ja) | 基板処理方法 | |
| KR920004962B1 (ko) | 내화금속박막증착용 반도체장치의 진공배기계 | |
| JPH11251397A (ja) | 被処理体の搬出方法及び処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| G170 | Publication of correction | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20060908 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |