JPH0815540B2 - 処理装置 - Google Patents
処理装置Info
- Publication number
- JPH0815540B2 JPH0815540B2 JP60292672A JP29267285A JPH0815540B2 JP H0815540 B2 JPH0815540 B2 JP H0815540B2 JP 60292672 A JP60292672 A JP 60292672A JP 29267285 A JP29267285 A JP 29267285A JP H0815540 B2 JPH0815540 B2 JP H0815540B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- process tube
- processing
- pressure
- vacuum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/006—Processes utilising sub-atmospheric pressure; Apparatus therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、減圧下で処理が行われる処理技術、特に、
真空ポンプからのオイル蒸気の処理室へのバックディフ
ュージョンを防止する技術に関し、例えば、半導体装置
の製造において、ウエハ上にポリシリコンをデポジッシ
ョンする減圧CVD装置に利用して有効なものに関する。
真空ポンプからのオイル蒸気の処理室へのバックディフ
ュージョンを防止する技術に関し、例えば、半導体装置
の製造において、ウエハ上にポリシリコンをデポジッシ
ョンする減圧CVD装置に利用して有効なものに関する。
半導体装置の製造において、ウエハ上にポリシリコン
をデポジッションする減圧CVD装置として、ウエハが収
容されているプロセスチューブを油回転ポンプとメカニ
カルブースタポンプの組合せからなる真空ポンプを用い
て高真空に排気した後、高温下で多量のモノシラン（Si
H4）ガスを供給するように構成されているものがある。
をデポジッションする減圧CVD装置として、ウエハが収
容されているプロセスチューブを油回転ポンプとメカニ
カルブースタポンプの組合せからなる真空ポンプを用い
て高真空に排気した後、高温下で多量のモノシラン（Si
H4）ガスを供給するように構成されているものがある。
しかし、このような減圧CVD装置においては、液体窒
素によるコールドトラップを設備することができないた
め、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、半導体装置
（例えば、EPROM）のパターンの微細化に伴ってプロセ
スチューブやウエハ表面の汚染が原因となり、ポリシリ
コン酸化膜の層間耐圧の低下によるディスターブ不良が
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。
素によるコールドトラップを設備することができないた
め、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、半導体装置
（例えば、EPROM）のパターンの微細化に伴ってプロセ
スチューブやウエハ表面の汚染が原因となり、ポリシリ
コン酸化膜の層間耐圧の低下によるディスターブ不良が
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。
なお、減圧CVD技術を述べてある例としては、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 P56〜P64、がある。
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 P56〜P64、がある。
本発明の目的は、オイル蒸気のバックディフュージョ
ン現象による障害を防止することができる処理技術を提
供することにある。
ン現象による障害を防止することができる処理技術を提
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。
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。
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、次の通りである。
要を簡単に説明すれば、次の通りである。
処理室が所定圧力以下に真空排気された後、不活性ガ
スを処理室に供給することにより、排気系をして順方向
の流れを維持せしめ、処理室へのオイル蒸気の逆流現象
が発生するのを防止するようにしたものである。
スを処理室に供給することにより、排気系をして順方向
の流れを維持せしめ、処理室へのオイル蒸気の逆流現象
が発生するのを防止するようにしたものである。
第１図は本発明の一実施例である減圧CVD装置を示す
模式図、第２図、第３図および第４図はその作用を説明
するための各線図、第５図および第６図はその効果を示
すための各線図である。
模式図、第２図、第３図および第４図はその作用を説明
するための各線図、第５図および第６図はその効果を示
すための各線図である。
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、処理室としてのプロセスチューブ１は外装さ
れているヒータ２により内部が加熱されるようになって
いる。
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、処理室としてのプロセスチューブ１は外装さ
れているヒータ２により内部が加熱されるようになって
いる。
プロセスチューブ１の一端には排気口３が開設されて
おり、排気口３には真空排気系４が接続されている。排
気系４は油回転ポンプとメカニカルブースタポンプ等か
らなる真空ポンプ５と、流量を調節するためのエアバル
ブ６と、プロセスチューブ１の内圧を計測する真空計７
と、排気処理装置８とを備えている。
おり、排気口３には真空排気系４が接続されている。排
気系４は油回転ポンプとメカニカルブースタポンプ等か
らなる真空ポンプ５と、流量を調節するためのエアバル
ブ６と、プロセスチューブ１の内圧を計測する真空計７
と、排気処理装置８とを備えている。
プロセスチューブ１の他端には炉口９が開設されてお
り、炉口にはキャップ10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10にはガス供給口11が開設さ
れており、この供給口11にはガス供給系12が接続されて
いる。ガス供給系12は処理ガス源13と、不活性ガスとし
ての窒素ガス源14と、その他のガス源15と、各ガスの供
給量をそれぞれ調節するための各エアバルブ13a、14a、
15aと、供給系12を開閉するためのメインバルブ16とを
備えている。
り、炉口にはキャップ10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10にはガス供給口11が開設さ
れており、この供給口11にはガス供給系12が接続されて
いる。ガス供給系12は処理ガス源13と、不活性ガスとし
ての窒素ガス源14と、その他のガス源15と、各ガスの供
給量をそれぞれ調節するための各エアバルブ13a、14a、
15aと、供給系12を開閉するためのメインバルブ16とを
備えている。
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（制御手段）17を備えており、コントローラ17は予
め設定されたシーケンスおよび真空計７等からの測定デ
ータに基づき各バルブおよびヒータ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。
ーラ（制御手段）17を備えており、コントローラ17は予
め設定されたシーケンスおよび真空計７等からの測定デ
ータに基づき各バルブおよびヒータ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。
次に第２図、第３図および第４図を参考にして作用を
説明する。
説明する。
ここで、第２図は前記構成にかかる減圧CVD装置によ
るプロセスチューブの圧力推移を任意単位（arbitrary
unit略してa.u）で示す線図、第３図はオイル蒸気の逆
流防止のために窒素ガスを供給すべき圧力の設定に使用
される線図、第４図は窒素ガスを供給しない場合のプロ
セスチューブの圧力推移を任意単位（a.u）で示す線図
である。
るプロセスチューブの圧力推移を任意単位（arbitrary
unit略してa.u）で示す線図、第３図はオイル蒸気の逆
流防止のために窒素ガスを供給すべき圧力の設定に使用
される線図、第４図は窒素ガスを供給しない場合のプロ
セスチューブの圧力推移を任意単位（a.u）で示す線図
である。
ポリシリコンを成膜処理すべき被処理物としてのウエ
ハ18は複数枚がボート19上に立てて整列保持された状態
で、炉口９からプロセスチューブ１内に収容される。
ハ18は複数枚がボート19上に立てて整列保持された状態
で、炉口９からプロセスチューブ１内に収容される。
ウエハ18が収容されて炉口９がキャップ10により閉塞
されると、コントローラ17により、ガス供給系12のメイ
ンバルブ16が閉止されるとともに、排気系４のバルブ６
が全開され、第２図に示されているように、プロセスチ
ューブ１内が急速に真空排気される。同時に、プロセス
チューブ１内のウエハ18はヒータ２によって所定温度ま
で加熱される。
されると、コントローラ17により、ガス供給系12のメイ
ンバルブ16が閉止されるとともに、排気系４のバルブ６
が全開され、第２図に示されているように、プロセスチ
ューブ１内が急速に真空排気される。同時に、プロセス
チューブ１内のウエハ18はヒータ２によって所定温度ま
で加熱される。
コントローラ17に予め設定されている値以下の圧力が
真空計７により測定されると、コントローラ17により供
給系12のメインバルブ16が開けられるとともに、窒素ガ
ス源14のバルブ14aが適当量開けられ、所定量の窒素ガ
スがプロセスチューブ１に供給される。プロセスチュー
ブ１に供給された窒素ガスはプロセスチューブ１内の汚
染物と共に、排気系４により排気されて行く。したがっ
て、プロセスチューブ１の内圧は、第２図に斜線部分で
示されているように、予め設定された圧力に維持される
ことになる。
真空計７により測定されると、コントローラ17により供
給系12のメインバルブ16が開けられるとともに、窒素ガ
ス源14のバルブ14aが適当量開けられ、所定量の窒素ガ
スがプロセスチューブ１に供給される。プロセスチュー
ブ１に供給された窒素ガスはプロセスチューブ１内の汚
染物と共に、排気系４により排気されて行く。したがっ
て、プロセスチューブ１の内圧は、第２図に斜線部分で
示されているように、予め設定された圧力に維持される
ことになる。
この設定圧力は真空ポンプ５に使用されているオイル
蒸気の逆流が発生しない値とされ、例えば、第３図に示
されているように、プロセスチューブ１を高真空に排気
して行くときに、プロセスチューブ１内におけるオイル
成分（本実施例においては、ハイドロカーボンC3H5 +）
の分圧を測定し、当該分圧が急激に増加する圧力未満が
設定される。本実施例においては、充分な安全性を考慮
して約0.3Torrが選定されている。
蒸気の逆流が発生しない値とされ、例えば、第３図に示
されているように、プロセスチューブ１を高真空に排気
して行くときに、プロセスチューブ１内におけるオイル
成分（本実施例においては、ハイドロカーボンC3H5 +）
の分圧を測定し、当該分圧が急激に増加する圧力未満が
設定される。本実施例においては、充分な安全性を考慮
して約0.3Torrが選定されている。
所定時間経過後、コントローラ17により供給系12のメ
インバルブ16は閉止される。これにより、第２図に示さ
れているように、プロセスチューブ１内の窒素ガスが完
全に排気されると、メインバルブ16が開けられるととも
に、処理ガス源13のバルブ13aが適当量開けられ、第２
図に斜線部分で示されているように、ポリシリコン膜デ
ポジッ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。
インバルブ16は閉止される。これにより、第２図に示さ
れているように、プロセスチューブ１内の窒素ガスが完
全に排気されると、メインバルブ16が開けられるととも
に、処理ガス源13のバルブ13aが適当量開けられ、第２
図に斜線部分で示されているように、ポリシリコン膜デ
ポジッ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。
モノシランガスとヒータ２の加熱とによりCVD反応が
起こり、ウエハ18上にポリシリコンが成膜されて行く。
起こり、ウエハ18上にポリシリコンが成膜されて行く。
所定の成膜処理が終了すると、コントローラ17によ
り、処理ガス源13のバルブ13aが閉止されるとともに、
窒素ガス源14のバルブ14aが開けられ、第２図に示され
ているように、窒素ガスが所定量供給される。この窒素
ガスはプロセスチューブ１内に残留しているモノシラン
ガスおよび未反応生成物等と共に排気系４により排気さ
れて行く。
り、処理ガス源13のバルブ13aが閉止されるとともに、
窒素ガス源14のバルブ14aが開けられ、第２図に示され
ているように、窒素ガスが所定量供給される。この窒素
ガスはプロセスチューブ１内に残留しているモノシラン
ガスおよび未反応生成物等と共に排気系４により排気さ
れて行く。
モノシランガスが完全に排気されると、コントローラ
17により、供給系12および排気系４のバルブ16、６が閉
じられる。その後、キャップ10が取り外されてウエハ18
が炉口９が引き出される。
17により、供給系12および排気系４のバルブ16、６が閉
じられる。その後、キャップ10が取り外されてウエハ18
が炉口９が引き出される。
ところで、ポリシリコンのデポジッションに使用され
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装置の排気系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。
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装置の排気系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、排気系にコールドトラップが介設されて
いないと、第４図に示されているように、プロセスチュ
ーブがCVD処理の前後において高真空に排気された時、
真空ポンプとして使用されている油回転ポンプにおける
オイル蒸気がプロセスチューブに逆流してしまう。その
結果、プロセスチューブ内がオイルにより汚染され種々
の二次障害が発生する。
いないと、第４図に示されているように、プロセスチュ
ーブがCVD処理の前後において高真空に排気された時、
真空ポンプとして使用されている油回転ポンプにおける
オイル蒸気がプロセスチューブに逆流してしまう。その
結果、プロセスチューブ内がオイルにより汚染され種々
の二次障害が発生する。
しかし、本実施例においては、第２図に示されている
ように、高真空の排気中に窒素ガスが同時に供給される
ため、オイル蒸気がプロセスチューブに逆流することは
ない。すなわち、高真空排気中に排気系４には高真空プ
ロセスチューブ１から排気処理装置８への順方向に窒素
ガスの流れが維持されるため、オイルの蒸発等が起こっ
たとしてもオイル蒸気が逆流してプロセスチューブ１内
に侵入することはない。
ように、高真空の排気中に窒素ガスが同時に供給される
ため、オイル蒸気がプロセスチューブに逆流することは
ない。すなわち、高真空排気中に排気系４には高真空プ
ロセスチューブ１から排気処理装置８への順方向に窒素
ガスの流れが維持されるため、オイルの蒸発等が起こっ
たとしてもオイル蒸気が逆流してプロセスチューブ１内
に侵入することはない。
第５図および第６図は本発明による効果を説明するた
めに真空排気時においてプロセスチューブ内に存在する
物質の分圧を分析した結果を示す各線図であり、第５図
は前記実施例による場合、第６図は窒素ガスを供給しな
い場合がそれぞれ示されている。
めに真空排気時においてプロセスチューブ内に存在する
物質の分圧を分析した結果を示す各線図であり、第５図
は前記実施例による場合、第６図は窒素ガスを供給しな
い場合がそれぞれ示されている。
第５図と第６図との比較から明らかなように、前記実
施例による場合にはポンプのオイル成分に相当する物質
としてのハイドロカーボンは存在しない。
施例による場合にはポンプのオイル成分に相当する物質
としてのハイドロカーボンは存在しない。
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。
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、オイル蒸気の逆流を防止するための窒素の供
給口はプロセスチューブの最上流に配設するに限らず、
気流を維持すればよいため、排気系に設けてもよい。但
し、プロセスチューブの最上流に配設した場合、パージ
ガス源を共用することができるとともに、その供給系、
プロセスチューブ等の異物を洗い流すことができる。
給口はプロセスチューブの最上流に配設するに限らず、
気流を維持すればよいため、排気系に設けてもよい。但
し、プロセスチューブの最上流に配設した場合、パージ
ガス源を共用することができるとともに、その供給系、
プロセスチューブ等の異物を洗い流すことができる。
不活性ガスとしては窒素ガスを使用するに限らない。
（１） プロセスチューブが所定圧力以下に真空排気さ
れた後、不活性ガスをプロセスチューブに供給すること
により、排気系をして順方向の流れを維持せしめること
ができるため、プロセスチューブへのオイル蒸気のバッ
クディフュージョン現象を防止することができる。
れた後、不活性ガスをプロセスチューブに供給すること
により、排気系をして順方向の流れを維持せしめること
ができるため、プロセスチューブへのオイル蒸気のバッ
クディフュージョン現象を防止することができる。
（２） プロセスチューブへのオイル蒸気のバックディ
フュージョン現象を防止することにより、プロセスチュ
ーブ内におけるオイルによる汚染を防止することができ
るため、処理の品質および信頼性を高めることができ
る。
フュージョン現象を防止することにより、プロセスチュ
ーブ内におけるオイルによる汚染を防止することができ
るため、処理の品質および信頼性を高めることができ
る。
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、エピタキシャル装置、スパッタリング装置
等、本発明は少なくとも、油を使用するポンプによって
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。
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、エピタキシャル装置、スパッタリング装置
等、本発明は少なくとも、油を使用するポンプによって
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。
第１図は本発明の一実施例である減圧CVD装置を示す模
式図、 第２図、第３図および第４図はその作用を説明するため
の各線図、 第５図および第６図はその効果を示すための各線図であ
る。 １……プロセスチューブ（処理室）、２……ヒータ、３
……排気口、４……排気系、５……真空ポンプ、６……
エアバルブ、７……真空計、８……排気処理装置、９…
…炉口、10……キャップ、11……ガス供給口、12……ガ
ス供給系、13……処理ガス源、14……窒素ガス（不活性
ガス）源、16……メインバルブ、17……コントローラ、
18……ウエハ（被処理物）、19……ボート。
式図、 第２図、第３図および第４図はその作用を説明するため
の各線図、 第５図および第６図はその効果を示すための各線図であ
る。 １……プロセスチューブ（処理室）、２……ヒータ、３
……排気口、４……排気系、５……真空ポンプ、６……
エアバルブ、７……真空計、８……排気処理装置、９…
…炉口、10……キャップ、11……ガス供給口、12……ガ
ス供給系、13……処理ガス源、14……窒素ガス（不活性
ガス）源、16……メインバルブ、17……コントローラ、
18……ウエハ（被処理物）、19……ボート。
Claims (1)
- 【請求項１】被処理物が収容される処理室を有するプロ
セスチューブと、 前記プロセスチューブの一端部に処理ガス源と不活性ガ
ス源とを接続するガス供給系と、 前記処理室内の気体を排出する真空ポンプおよび前記処
理室内の圧力を測定する真空計を有し、前記プロセスチ
ューブの他端部に接続される排気系と、 前記真空計からの信号に基づいて前記ガス供給系と前記
排気系とに接続信号を送り、前記真空ポンプからのオイ
ル成分の分圧が所定値になるまで前記処理室内を排気
し、前記所定値の圧力を維持して前記不活性ガス源から
の不活性ガスを前記処理室内に供給しながら排気し、次
いで前記不活性ガスを排気した後に前記処理ガス源から
の処理ガスを供給する制御手段とを有し、前記処理室へ
の前記真空ポンプからのオイル逆流を防止するようにし
たことを特徴とする処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60292672A JPH0815540B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60292672A JPH0815540B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62152529A JPS62152529A (ja) | 1987-07-07 |
| JPH0815540B2 true JPH0815540B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=17784803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60292672A Expired - Lifetime JPH0815540B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0815540B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02178924A (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-11 | Tokyo Electron Ltd | エッチング装置 |
| EP0382985A1 (en) * | 1989-02-13 | 1990-08-22 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Gas purge system |
| US5116181A (en) * | 1989-05-19 | 1992-05-26 | Applied Materials, Inc. | Robotically loaded epitaxial deposition apparatus |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS567431A (en) * | 1979-06-30 | 1981-01-26 | Ulvac Corp | Method and apparatus for controlling low pressure of vacuum apparatus |
| JPS5895550A (ja) * | 1982-11-01 | 1983-06-07 | Shunpei Yamazaki | 非単結晶半導体層形成用装置 |
| JPS6025232A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-08 | Hitachi Ltd | 半導体製造装置の圧力調整方法 |
| JPS60155669A (ja) * | 1984-01-26 | 1985-08-15 | Shinku Kikai Kogyo Kk | 真空雰囲気制御装置 |
| JPS60256584A (ja) * | 1984-05-30 | 1985-12-18 | Honjiyou Chem Kk | 高真空装置 |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP60292672A patent/JPH0815540B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62152529A (ja) | 1987-07-07 |
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