JPH0676663B2 - 被処理物の処理方法および処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガスの反応を用いて半導体等の被処理物の処
理を行う処理方法および処理装置に関するものである。

［従来の技術］ 反応ガスの化学作用を利用して、例えば半導体ウエハー
等の被処理物に対して、堆積物を形成したりエッチング
をしたりする場合の装置として、いわゆるロードロック
式の真空装置がある。このロードロック式の真空装置
は、反応ガスにより被処理物の処理が行われる反応室
と、反応室に送出される被処理物を待機させておく待機
室とを、ゲートバルブで連結したものであり、複数の被
処理物を順次処理する場合に有効である。

上記ロードロック式の真空装置では、つぎのようにして
被処理物の処理が行われる。

（ａ）複数の被処理物を待機室にセットする。

（ｂ）待機室の排気を行う。

（ｃ）ゲートバルブを開いて被処理物の一つを反応室に
移動し、ゲートバルブを閉じる。

（ｄ）反応室に反応ガスを導入し、反応ガスの流量およ
び反応室の圧力を調整する。

（ｅ）反応ガスの化学反応により、被処理物に対して、
堆積物の形成やエッチング等の処理を行う。

（ｆ）反応ガスの反応をストップさせ、被処理物に対す
る処理を終了させる。

（ｇ）反応室への反応ガスの導入を止め、反応室の排気
を行う。

（ｈ）ゲートバルブを開いて、処理の終了した被処理物
を待機室にもどすとともに、未処理の被処理物を反応室
に移動し、ゲートバルブを閉じる。

（ｉ）上記（ｄ）〜（ｈ）の工程を、全ての被処理物に
対して繰り返し行う。

（ｊ）全ての被処理物に対して処理が終わったならば、
待機室の圧力を大気圧にして、被処理物を取り出す。

［解決しようとする課題］ 上記（ｄ）の工程において反応ガスの流量および反応室
の圧力を調整する場合や、上記（ｇ）の工程において反
応室の排気を行う場合、反応室の圧力を所定の圧力以下
にするためにかなりの時間を費やす。上記従来の処理で
は、上記（ｄ）〜（ｈ）の工程を繰り返すごとに、反応
ガスの流量および反応室の圧力の調整と反応室の排気と
を行うため、これらの処理に費やす総時間は相当なもの
であった。従って、従来の処理方法ではスループットが
あまりよくなかった。

本発明の目的は、反応ガスの流量および反応室の圧力の
調整や反応室の排気等に費やす総時間を短縮して、スル
ープットの向上をはかることのできる処理方法およびそ
の処理装置を得ることである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、反応ガスにより被処理物の処理が行われる反
応室と、反応室に送出される被処理物を待機させておく
待機室と、反応室と待機室とを遮断する開閉自在な遮断
手段とを用い、遮断手段を開いて被処理物を待機室から
反応室に送出する前に、反応室および待機室に同一の反
応ガスを供給し、遮断手段を閉じた後に、反応室におい
て反応ガスにより被処理物の処理を行い、被処理物を処
理するものである。

上記処理方法を実施するために、本発明では、反応室
と、待機室と、ゲートバルブ等による遮断手段と、反応
ガスの反応室への供給を制御する第１の供給制御手段
と、反応室の圧力を制御する第１の圧力制御手段とを設
けた生産装置に対して、反応室へ供給される反応ガスと
同一の反応ガスの待機室への供給を制御する第２の供給
制御手段と、待機室の圧力を制御する第２の圧力制御手
段とを設けている。

［実施例］ 図は、本発明を用いた処理装置の一実施例を示した説明
図である。本実施例における処理装置の基本的な構成
は、すでに述べたいわゆるロードロック式のものであ
る。

まず、図に示した各構成要素について説明を行う。

１は反応室であり、反応ガスにより被処理物3aの処理が
行われるところである。1aは反応制御手段であり、反応
室１で行われる反応がプラズマ反応であるときには、高
周波が印加される一対の対向電極がこれを構成する。

２は待機室であり、上記反応室に送出される被処理物3b
を待機させておくところである。

上記被処理物3aおよび3bとしては、例えばシリコンウエ
ハーがある。

４は遮断手段であり、上記反応室１と上記待機室２とを
遮断する開閉自在なもので、例えばゲートバルブにより
構成される。

５は第１の供給制御手段であり、上記反応室１への反応
ガスの供給を制御するものである。この第１の供給制御
手段５は、ストップバルブ5aおよびマスフローコントロ
ーラ5bにより構成されている。

６は第２の供給制御手段であり、上記反応室１へ供給さ
れる反応ガスと同一の反応ガスの上記待機室２への供給
を制御するものである。この第２の供給制御手段６は、
ストップバルブ6aおよびマスフローコントローラ6bによ
り構成されている。

７は第１の圧力制御手段であり、上記反応室１の圧力を
制御するものである。この第１の圧力制御手段７は、ス
トップバルブ7aと、反応室１の圧力を調整するバリアブ
ルコンダクタンスバルブ7bとにより構成されている。

８は第２の圧力制御手段であり、上記待機室２の圧力を
制御するものである。この第２の圧力制御手段８は、ス
トップバルブ8aと、待機室２の圧力を調整するバリアブ
ルコンダクタンスバルブ8bとにより構成されている。

９は排気手段であり、上記第１の圧力制御手段７および
第２の圧力制御手段８を通して、上記反応室１および上
記待機室２の排気を行うものである。この排気手段９
は、ロータリーポンプやメカニカルブースタポンプ等の
各種真空ポンプを用いて構成されている。

つぎに、上記構成による本実施例の動作について説明す
る。

（ａ）複数の被処理物3bを待機室２にセットする。

（ｂ）排気手段９により、第２の圧力制御手段８を通し
て待機室の排気を行う。

（ｃ）反応室１および待機室２に、それぞれ第１の供給
制御手段５および第２の供給制御手段６を通して同一の
反応ガスを導入し、反応ガスの流量調整と反応室１およ
び待機室２の圧力調整をする。反応ガスの流量調整は、
マスフローコントローラ5bおよび6bにより行う。反応室
１および待機室２の圧力調整は、それぞれバリアブルコ
ンダクタンスバルブ7bおよび8bにより行う。なお、反応
室１の圧力は、待機室２の圧力と同等か若干低くしてお
くことが好ましい。

（ｄ）遮断手段４を開いて被処理物3bと一つを反応室１
に移動し、遮断手段４を閉じる。反応室１の圧力は、上
記（ｃ）の工程においてすでに調整されているので、あ
らためて調整する必要はない。

（ｅ）反応制御手段1aにより反応ガスの反応をスタート
させ、被処理物3aに対して、堆積物の形成やエッチング
等の処理を行う。反応室１で行われる反応がプラズマ反
応であるときには、反応制御手段1aを構成する一対の対
向電極間に高周波電圧を印加すればよい。

（ｆ）反応ガスの反応をストップさせ、被処理物3aに対
する処理を終了させる。

（ｇ）遮断手段４を開いて、処理の終了した被処理物3a
を待機室２にもどすとともに、未処理の被処理物3bを反
応室１に移動し、遮断手段４を閉じる。

（ｈ）上記（ｅ）〜（ｇ）の工程を、全ての被処理物に
対して繰り返し行う。

（ｉ）全ての被処理物に対して処理が終わったならば、
反応ガスの反応室１および待機室２への導入を止めて、
反応室１および待機室２の排気を行う。

（ｊ）待機室１の圧力を大気圧にして、被処理物3bを取
り出す。

以上のように、本実施例では、反応室１と待機室２の圧
力とをほぼ等しく保っておき、被処理物の処理を終えた
後に反応室１の排気をすることなく被処理物を入れ替え
ることができる。

［効果］ 本発明では、被処理物を待機室から反応室に送出する前
に反応室および待機室に同一の反応ガスを供給するた
め、反応ガスの流量および反応室の圧力の調整や反応室
の排気等を繰り返すことがないため、処理に費やす総時
間を短縮することができ、スループットの向上を大幅に
はかることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明における一実施例を示した説明図である。 １……反応室 ２……待機室 ４……遮断手段 ５……第１の供給制御手段 ６……第２の供給制御手段 ７……第１の圧力制御手段 ８……第２の圧力制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】反応ガスにより被処理物の処理が行われる
   反応室と、上記反応室に送出される被処理物を待機させ
   ておく待機室と、上記反応室と上記待機室とを遮断する
   開閉自在な遮断手段とを用い、 上記遮断手段を開いて被処理物を上記待機室から上記反
   応室に送出する前に、上記反応室および上記待機室に同
   一の反応ガスを供給し、 上記遮断手段を閉じた後に、上記反応室において上記反
   応ガスにより被処理物の処理を行う 被処理物の処理方法。
2. 【請求項２】反応ガスにより被処理物の処理が行われる
   反応室と、 上記反応室に送出される被処理物を待機させておく待機
   室と、 上記反応室と上記待機室とを遮断する開閉自在な遮断手
   段と、 反応ガスの上記反応室への供給を制御する第１の供給制
   御手段と、 上記反応室へ供給される反応ガスと同一の反応ガスの上
   記待機室への供給を制御する第２の供給制御手段と、 上記反応室の圧力を制御する第１の圧力制御手段と、 上記待機室の圧力を制御する第２の圧力制御手段と からなる被処理物の処理装置。