JP2001131751A - Vapor phase growth system and manufacturing method of semiconductor system - Google Patents
Vapor phase growth system and manufacturing method of semiconductor systemInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、気相成長装置とこ
れを用いた半導体装置の製造方法に関し、特に反応室内
をポンプを用いて排気している化学的気相成長（ＣＶ
Ｄ）装置とこれを用いた半導体装置の製造方法に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vapor phase growth apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device using the same, and more particularly to a chemical vapor deposition (CV) method in which a reaction chamber is evacuated using a pump.
D) An apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＣＶＤ（chemical vapor deposition）
法は、基板表面に原料となるガスを供給し化学反応によ
り生成された反応生成物の膜を形成する方法である。Ｃ
ＶＤ法としては各種のものが知られており、各方法はそ
れぞれに特徴があり用途に応じて使い分けられている。
そのうちプラズマＣＶＤ法では、減圧下で原料ガスをプ
ラズマ化して、低温での化学反応によりあるいは通常の
熱励起では困難な化学反応により反応物を生成して成膜
を行っている。2. Description of the Related Art Chemical vapor deposition (CVD)
The method is a method in which a gas serving as a raw material is supplied to a substrate surface to form a film of a reaction product generated by a chemical reaction. C
Various VD methods are known, and each method has its own characteristics and is used properly according to the application.
Among them, in the plasma CVD method, a raw material gas is converted into plasma under reduced pressure, and a reactant is generated by a chemical reaction at a low temperature or a chemical reaction which is difficult with ordinary thermal excitation to form a film.
【０００３】図３は従来のプラズマＣＶＤ装置の概略図
である。同図において、反応室１には、ウエハ積載台３
が設置されており、そしてこのウエハ積載台３に搭載し
たウエハ２上にＣＶＤ法により薄膜形成を行うための反
応ガスを導入する反応ガス導入口４が取り付けられてい
る。反応室１にはまた反応室内にクリーニングガスを供
給するためのクリーニングガス導入口５が取り付けられ
ている。反応室に隣接するターボポンプ１１は、メイン
排気配管２３、ドライポンプ１４と共に反応室１の主排
気系を構成している。また、反応室１とメイン排気配管
２３との間にはサブ排気系を構成するサブ排気配管２４
が接続されている。以下、図３を用いて従来のプラズマ
ＣＶＤ装置を用いた成膜方法と反応室およびターボポン
プのクリーニング方法について説明する。 （ウエハ上への成膜）ゲートバルブ駆動部２７を駆動さ
せてゲートバルブ９を開け、反応室１をターボポンプ１
１を通して真空引きする。ウエハ積載台３にウエハ２を
搭載した後、ＭＦＣ（マスフローコントローラ）１７に
て流量制御された反応ガスを反応ガス供給管２５内を流
して反応ガス導入口４から反応室１に流入させる。流入
した反応ガスはＲＦ発振器２０、ＲＦコイル２６を介し
て供給される電磁エネルギーによりプラズマ化され、生
成する反応生成物がウエハ２上に成膜される。このと
き、反応室１に流入した反応ガスは、反応室１、メイン
圧力制御バルブ７、ゲートバルブ９およびターボポンプ
１１に生成物を付着させながら排気される。FIG. 3 is a schematic view of a conventional plasma CVD apparatus. In FIG. 1, a reaction chamber 1 includes a wafer loading table 3.
And a reaction gas inlet 4 for introducing a reaction gas for forming a thin film on the wafer 2 mounted on the wafer mounting table 3 by a CVD method. The reaction chamber 1 is also provided with a cleaning gas inlet 5 for supplying a cleaning gas into the reaction chamber. The turbo pump 11 adjacent to the reaction chamber constitutes a main exhaust system of the reaction chamber 1 together with the main exhaust pipe 23 and the dry pump 14. A sub exhaust pipe 24 constituting a sub exhaust system is provided between the reaction chamber 1 and the main exhaust pipe 23.
Is connected. Hereinafter, a film forming method using a conventional plasma CVD apparatus and a method for cleaning a reaction chamber and a turbo pump will be described with reference to FIG. (Deposition on Wafer) The gate valve 9 is opened by driving the gate valve driving unit 27 and the reaction chamber 1 is
Vacuum through 1. After the wafer 2 is mounted on the wafer mounting table 3, a reaction gas whose flow rate is controlled by an MFC (mass flow controller) 17 flows through the reaction gas supply pipe 25 and flows into the reaction chamber 1 from the reaction gas inlet 4. The inflowing reaction gas is turned into plasma by the electromagnetic energy supplied through the RF oscillator 20 and the RF coil 26, and the generated reaction product is formed on the wafer 2. At this time, the reaction gas flowing into the reaction chamber 1 is exhausted while attaching products to the reaction chamber 1, the main pressure control valve 7, the gate valve 9, and the turbo pump 11.
【０００４】（反応室のクリーニング）ウエハ２への成
膜が終了してウエハ２を反応室１から搬出した後、ゲー
トバルブ９を閉めてエアーバルブ１０を開けることで、
サブ排気配管２４より反応室１を真空引きする。クリー
ニングガスは、アプリケータ１８にてマイクロ波発振器
１９より導入されたマイクロ波によりラジカルに分解し
た後、クリーニングガス供給管２２内を流れてクリーニ
ングガス導入口５より反応室１に流入する。反応室１に
流入したクリーニングガスは反応室１に付着した生成物
を除去して、サブ排気配管２４より排気される。 （ターボポンプ内のクリーニング）上述したように、ウ
エハへの成膜を繰り返すとゲートバルブ９およびターボ
ポンプ１１に生成物が堆積し、その堆積した生成物がパ
ーティクルとしてウエハ成膜時に反応室１側へ浮遊す
る。そのため、プラズマＣＶＤ装置の使用頻度にもよる
が一般に月に数回定期的に、ターボポンプ内のクリーニ
ングが必要になる。このクリーニングは、反応室１側か
らラジカル化したクリーニングガスを流し、ゲートバル
ブ９を開けた状態で行う。(Cleaning of the reaction chamber) After the film formation on the wafer 2 is completed and the wafer 2 is carried out of the reaction chamber 1, the gate valve 9 is closed and the air valve 10 is opened,
The reaction chamber 1 is evacuated from the sub exhaust pipe 24. The cleaning gas is decomposed into radicals by the microwave introduced from the microwave oscillator 19 by the applicator 18, flows through the cleaning gas supply pipe 22, and flows into the reaction chamber 1 from the cleaning gas inlet 5. The cleaning gas that has flowed into the reaction chamber 1 removes products adhering to the reaction chamber 1 and is exhausted from the sub exhaust pipe 24. (Cleaning in Turbo Pump) As described above, when film formation on the wafer is repeated, products are deposited on the gate valve 9 and the turbo pump 11, and the deposited products are used as particles to form particles on the reaction chamber 1 side during wafer film formation. Floating to For this reason, it is generally necessary to periodically clean the inside of the turbo pump several times a month, depending on the frequency of use of the plasma CVD apparatus. This cleaning is performed while a radicalized cleaning gas flows from the reaction chamber 1 side and the gate valve 9 is opened.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のプ
ラズマＣＶＤ装置では、成膜時にはターボポンプ１１を
通してメイン排気配管２３より反応ガスを排気している
のに対し、クリーニング時にはサブ排気配管２４を通し
てクリーニングガスを排気している。そのため、成膜を
繰り返すとゲートバルブ９およびターボポンプ１１に生
成物が堆積し、その生成物がパーティクルとして浮遊し
て成膜時にウエハに付着して成膜の歩留と品質の低下を
招いていた。また、従来のＣＶＤ装置では、定期的に成
膜作業を中断してターボポンプのクリーニングを行う必
要があり、装置の稼働率の低下を招いていた。本発明の
課題は上記した従来技術の問題点を解決することであっ
て、その目的は、第１に、プラズマＣＶＤ装置のターボ
ポンプ周辺から発生するパーティクルを減少させ、成膜
の歩留と品質の向上を図ることであり、第２に、気相成
長装置の使用効率を高めることである。As described above, in the conventional plasma CVD apparatus, the reaction gas is exhausted from the main exhaust pipe 23 through the turbo pump 11 at the time of film formation, whereas the reaction gas is exhausted through the sub exhaust pipe 24 at the time of cleaning. Cleaning gas is exhausted. Therefore, when the film formation is repeated, a product is deposited on the gate valve 9 and the turbo pump 11, and the product floats as particles and adheres to the wafer at the time of film formation, resulting in a decrease in film formation yield and quality. Was. Further, in the conventional CVD apparatus, it is necessary to periodically stop the film forming operation and clean the turbo pump, which causes a decrease in the operation rate of the apparatus. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art. First, the object of the present invention is to reduce particles generated from the vicinity of a turbo pump of a plasma CVD apparatus, and improve the yield and quality of film formation. Second, the use efficiency of the vapor phase growth apparatus should be improved.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の気相成長装置
は、反応室と、該反応室内を排気するポンプと、反応ガ
スを前記反応室内に設けられた反応ガス導入口を介して
前記反応室に導入する反応ガス供給管と、クリーニング
ガスを前記反応室内に設けられたクリーニングガス導入
口を介して前記反応室に導入する反応室クリーンガス供
給管と、クリーニングガスを前記ポンプ内に設けられた
クリーニングガス導入口を介して前記ポンプ内に導入す
るポンプクリーニングガス供給管と、を有することを特
徴としている。そして、好ましくは、前記ポンプ内にク
リーニングガスを導入するクリーニングガス導入口は、
該クリーニングガス導入口の方向を駆動制御する機構を
有している。According to the present invention, there is provided a vapor phase growth apparatus comprising: a reaction chamber; a pump for exhausting the reaction chamber; and a reaction gas introduced through a reaction gas inlet provided in the reaction chamber. A reaction gas supply pipe for introducing into the chamber, a reaction chamber clean gas supply pipe for introducing a cleaning gas into the reaction chamber through a cleaning gas introduction port provided in the reaction chamber, and a cleaning gas provided in the pump. And a pump cleaning gas supply pipe introduced into the pump through a cleaning gas introduction port. And preferably, a cleaning gas inlet for introducing a cleaning gas into the pump,
A mechanism for driving and controlling the direction of the cleaning gas inlet is provided.
【０００７】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
（１）反応室内にウエハを設置する過程と、（２）前記
反応室内に反応ガスを導入して前記ウエハ上に成膜を行
う過程と、（３）前記ウエハを前記反応室より搬出する
過程と、（４）前記反応室と該反応室を排気するポンプ
とにクリーニングガスを供給して前記反応室内と前記ポ
ンプ内のクリーニングを同時に行う過程と、を備えるこ
とを特徴としている。Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
(1) installing a wafer in the reaction chamber, (2) introducing a reaction gas into the reaction chamber to form a film on the wafer, and (3) unloading the wafer from the reaction chamber. And (4) a step of supplying a cleaning gas to the reaction chamber and a pump for exhausting the reaction chamber to simultaneously perform cleaning of the reaction chamber and the inside of the pump.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態のプラズマＣＶＤ装置の概略を示す構成図である。以
下、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態のプラ
ズマＣＶＤ装置について説明する。図１に示すように、
本実施の形態によるプラズマＣＶＤ装置は反応室１下部
にメイン圧力制御バルブ７、ゲートバルブ９およびター
ボポンプ１１を有しており、ターボポンプ排気口１３は
メイン排気配管２３を介してドライポンプ１４のドライ
ポンプ吸気口１５に接続されている。ドライポンプ１４
を経由した排気ガスはドライポンプ排気口１６より装置
外へ排気される。反応室１側面下部には、メイン排気配
管２３を介してドライポンプ１４と接続されたサブ排気
配管２４が接続されている。サブ排気配管２４内にはエ
アーバルブ１０およびサブ圧力制御バルブ８が設けられ
ている。反応室１側面にはクリーニングガス導入口５が
設けられており、クリーニングガス導入口５はクリーニ
ングガス供給管２２を介してアプリケータ１８と接続さ
れている。反応室１側面上部には反応ガス導入口４が設
けられており、反応ガス導入口４は反応ガス供給管２５
を介してＭＦＣ１７と接続されている。FIG. 1 is a schematic diagram showing a plasma CVD apparatus according to a first embodiment of the present invention. Hereinafter, a plasma CVD apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG.
The plasma CVD apparatus according to the present embodiment has a main pressure control valve 7, a gate valve 9, and a turbo pump 11 below the reaction chamber 1, and a turbo pump exhaust port 13 is connected to a dry pump 14 through a main exhaust pipe 23. It is connected to the dry pump inlet 15. Dry pump 14
The exhaust gas that has passed through is exhausted from the dry pump exhaust port 16 to the outside of the apparatus. A sub exhaust pipe 24 connected to the dry pump 14 via a main exhaust pipe 23 is connected to a lower portion of the side surface of the reaction chamber 1. An air valve 10 and a sub pressure control valve 8 are provided in the sub exhaust pipe 24. A cleaning gas inlet 5 is provided on a side surface of the reaction chamber 1, and the cleaning gas inlet 5 is connected to the applicator 18 via a cleaning gas supply pipe 22. A reaction gas inlet 4 is provided at the upper side of the reaction chamber 1, and the reaction gas inlet 4 is connected to a reaction gas supply pipe 25.
Is connected to the MFC 17 via the.
【０００９】ターボポンプ吸気口１２の周囲にはクリー
ニングガス導入口６が複数個設けられており、クリーニ
ングガス導入口６はクリーニングガス供給管２２を介し
てアプリケータ１８に接続されている。このクリーニン
グガス導入口６の最適な数量と取り付け位置は、プラズ
マＣＶＤ装置の形状、反応ガスの種類、装置の稼働率等
によって異なるが、ゲートバルブ９、ターボポンプ吸気
口１２およびターボポンプ１１内を効率的にクリーニン
グするため、内壁周囲に等間隔に４〜８個取り付けるの
が好ましい。本発明による気相成長装置では、ターボポ
ンプ吸気口１２に複数個設けられたクリーニングガス導
入口６よりアプリケータ１８にてラジカル化されたクリ
ーニングガスをターボポンプ１１内に導入することで、
ゲートバルブ９、ターボポンプ吸気口１２およびターボ
ポンプ１１内に付着した生成物を除去する。A plurality of cleaning gas inlets 6 are provided around the turbo pump inlet 12, and the cleaning gas inlet 6 is connected to the applicator 18 via a cleaning gas supply pipe 22. The optimum number and the mounting position of the cleaning gas inlet 6 vary depending on the shape of the plasma CVD apparatus, the type of the reaction gas, the operation rate of the apparatus, etc., but the inside of the gate valve 9, the turbo pump inlet 12 and the turbo pump 11 are different. For efficient cleaning, it is preferable to attach 4 to 8 pieces at equal intervals around the inner wall. In the vapor phase growth apparatus according to the present invention, radicalized cleaning gas is introduced into the turbo pump 11 by the applicator 18 from the plurality of cleaning gas inlets 6 provided in the turbo pump inlet 12,
Products adhering to the gate valve 9, the turbo pump inlet 12 and the turbo pump 11 are removed.
【００１０】次に、上述したプラズマＣＶＤ装置を使用
したウエハ上への成膜並びに反応室およびターボポンプ
のクリーニングについて図１を参照して説明する。 （ウエハ上への成膜）ゲートバルブ駆動部２７を駆動さ
せてゲートバルブ９を開け、反応室１をターボポンプ１
１を通して真空引きする。ウエハ積載台３にウエハ２を
搭載した後、ＭＦＣ１７で流量制御した反応ガスを反応
ガス導入口４を介して反応室１に流入させる。流入した
反応ガスはＲＦ発振器２０、ＲＦコイル２６を用いて供
給される電磁エネルギーによりプラズマ化され、化学反
応を経てウエハ２上に成膜する。反応室１に流入した反
応ガスは、反応室１およびメイン圧力制御バルブ７、ゲ
ートバルブ９、ターボポンプ１１に生成物を付着させな
がら排気される。Next, film formation on a wafer and cleaning of a reaction chamber and a turbo pump using the above-described plasma CVD apparatus will be described with reference to FIG. (Deposition on Wafer) The gate valve 9 is opened by driving the gate valve driving unit 27 and the reaction chamber 1 is
Vacuum through 1. After mounting the wafer 2 on the wafer loading table 3, the reaction gas whose flow rate is controlled by the MFC 17 flows into the reaction chamber 1 via the reaction gas inlet 4. The inflowing reaction gas is turned into plasma by electromagnetic energy supplied using the RF oscillator 20 and the RF coil 26, and forms a film on the wafer 2 through a chemical reaction. The reaction gas flowing into the reaction chamber 1 is exhausted while attaching products to the reaction chamber 1, the main pressure control valve 7, the gate valve 9, and the turbo pump 11.
【００１１】（反応室、ターボポンプのクリーニング）
ウエハ２の成膜が終了してウエハ２を反応室１から搬出
した後、反応室１およびメイン圧力制御バルブ７、ゲー
トバルブ９、ターボポンプ１１に付着した生成物の除去
を行う。反応室１に付着した生成物はゲートバルブ９、
ターボポンプ１１に付着する生成物と比べて生成速度が
速く、かつウエハ２にパーティクルを付着させる直接の
要因となる。反応室１の圧力を成膜時の圧力と比べて高
い圧力に上昇させ、ラジカル化したクリーニングガスを
反応室１内に充満させることで、生成膜の除去効率を高
める。このとき、ゲートバルブ９を閉めてエアーバルブ
１０を開けることで、サブ排気配管２４より反応室１を
真空引きする。ＳＦ6 などからなるクリーニングガス
は、マイクロ波発振器１９よりマイクロ波の供給を受け
るアプリケータ１８にてラジカルに分解した後、クリー
ニングガス供給管２２を流れて、クリーニングガス導入
口５より反応室１に流入する。反応室１に流入したクリ
ーニングガスは反応室１に付着した生成物を除去して、
サブ排気配管２４より排気される。また、ラジカル化さ
れたクリーニングガスは、クリーニングガス流量制御弁
２１、クリーニングガス供給管２２を通してクリーニン
グガス導入口６よりターボポンプ吸気口１２に流入す
る。ターボポンプ吸気口１２に流入したクリーニングガ
スはターボポンプ内に付着した生成物を除去してターボ
ポンプ１１およびメイン排気配管２３により排気され
る。(Cleaning of reaction chamber and turbo pump)
After the film formation of the wafer 2 is completed, the wafer 2 is carried out of the reaction chamber 1, and then the products attached to the reaction chamber 1, the main pressure control valve 7, the gate valve 9, and the turbo pump 11 are removed. The product adhering to the reaction chamber 1 is
The generation rate is higher than that of the product adhering to the turbo pump 11, and it is a direct factor for adhering particles to the wafer 2. By increasing the pressure in the reaction chamber 1 to a pressure higher than the pressure at the time of film formation and filling the inside of the reaction chamber 1 with the radicalized cleaning gas, the efficiency of removing the generated film is increased. At this time, the reaction chamber 1 is evacuated from the sub exhaust pipe 24 by closing the gate valve 9 and opening the air valve 10. The cleaning gas made of SF 6 or the like is decomposed into radicals by the applicator 18 supplied with microwaves from the microwave oscillator 19, flows through the cleaning gas supply pipe 22, and enters the reaction chamber 1 from the cleaning gas inlet 5. Inflow. The cleaning gas flowing into the reaction chamber 1 removes the products attached to the reaction chamber 1,
The air is exhausted from the sub exhaust pipe 24. The radicalized cleaning gas flows from the cleaning gas inlet 6 into the turbo pump inlet 12 through the cleaning gas flow control valve 21 and the cleaning gas supply pipe 22. The cleaning gas that has flowed into the turbo pump inlet 12 removes the products adhering to the inside of the turbo pump and is exhausted by the turbo pump 11 and the main exhaust pipe 23.
【００１２】上述した本発明の気相成長装置を用いれ
ば、ターボポンプ１１内周辺の付着物を効率よく除去で
きる。それは、ターボポンプ吸気口１１に複数のクリー
ニングガス導入口６を設けることにより、クリーニング
ガスがターボポンプ１１内に一様に分布することで、タ
ーボポンプ１１内の生成物を除去することができるから
である。そして、ゲートバルブ９、ターボポンプ吸気口
１２およびターボポンプ１１内より反応室１に浮遊する
パーティクルを減少させ、ウエハ２上に付着するパーテ
ィクルを低減させることができるBy using the above-described vapor phase growth apparatus of the present invention, it is possible to efficiently remove deposits around the inside of the turbo pump 11. This is because, by providing a plurality of cleaning gas inlets 6 in the turbo pump inlet 11, the cleaning gas is uniformly distributed in the turbo pump 11, so that products in the turbo pump 11 can be removed. It is. Then, particles floating in the reaction chamber 1 from the gate valve 9, the turbo pump inlet 12 and the inside of the turbo pump 11 can be reduced, and particles adhering to the wafer 2 can be reduced.
【００１３】図２は、本実施の形態の気相成長装置を用
いた製造方法を説明するためのシーケンス図である。以
下、図２を用いて製造方法の一例を説明する。図２に示
した例は、成膜とクリーニングを交互にそれぞれ３回行
う場合の製造方法のシーケンスを示す。ゲートバルブを
開け、ターボポンプおよびドライポンプにより反応室の
真空引きを行う。ウエハを搬入しウエハ積載台に設置
後、反応ガスを反応室に導入しプラズマＣＶＤ法による
１回目の成膜を行う。成膜後、反応室からウエハを搬出
する。次に、ラジカル化されたクリーニングガスを反応
室およびターボポンプ内に導入し１回目のクリーニング
を行う。クリーニング終了後、反応室にあらたなウエハ
を搬入しウエハ積載台に設置した後、反応室に反応ガス
を導入して、２回目の成膜を行う。この後は、先に述べ
た１回目の成膜、クリーニングと同様の作業を繰り返す
ので説明を省略する。FIG. 2 is a sequence diagram for explaining a manufacturing method using the vapor phase growth apparatus of the present embodiment. Hereinafter, an example of the manufacturing method will be described with reference to FIG. The example shown in FIG. 2 shows a sequence of a manufacturing method in which film formation and cleaning are alternately performed three times. The gate valve is opened, and the reaction chamber is evacuated by a turbo pump and a dry pump. After the wafer is loaded and set on the wafer mounting table, a reaction gas is introduced into the reaction chamber, and the first film formation is performed by the plasma CVD method. After film formation, the wafer is carried out of the reaction chamber. Next, the radicalized cleaning gas is introduced into the reaction chamber and the turbo pump to perform the first cleaning. After the cleaning is completed, a new wafer is loaded into the reaction chamber and set on the wafer mounting table, and then a reaction gas is introduced into the reaction chamber to perform the second film formation. After that, the same operations as the first film formation and cleaning described above are repeated, and thus the description is omitted.
【００１４】本発明の気相成長装置を使用して上記の製
造方法を用いれば、ウエハ成膜時にターボポンプ１１よ
りウエハ２の表面に浮遊してくるパーティクルの個数を
効率良く低減することができ、かつ、気相成長装置の稼
働率の向上を図ることができる。ターボポンプ吸気口１
２にラジカル化したクリーニングガスを流すことで、ゲ
ートバルブ９およびターボポンプ１１に付着する生成物
を反応室１に付着する生成物の除去と同じ頻度で除去す
ることができ、従来のようにゲートバルブ９およびター
ボポンプ１１に付着する生成物がウエハを成膜する毎に
累積されることがないからである。また、従来ではター
ボポンプ１１のクリーニングを行うために、定期的に装
置の稼動を中断していたのに対し、本発明によれば、反
応室１のクリーニング時にラジカル化したクリーニング
ガスをターボポンプ１１に同時に流すことで、ターボポ
ンプ１１に付着した生成物を通常の成膜作業中に除去す
ることができるからである。If the above-described manufacturing method is used using the vapor phase growth apparatus of the present invention, the number of particles floating on the surface of the wafer 2 from the turbo pump 11 during the film formation of the wafer can be efficiently reduced. In addition, the operating rate of the vapor phase growth apparatus can be improved. Turbo pump inlet 1
By flowing the radicalized cleaning gas to the reaction chamber 2, the products adhering to the gate valve 9 and the turbo pump 11 can be removed at the same frequency as the removal of the products adhering to the reaction chamber 1. This is because products adhering to the valve 9 and the turbo pump 11 are not accumulated every time a wafer is formed. Further, conventionally, the operation of the apparatus has been periodically interrupted in order to perform the cleaning of the turbo pump 11, but according to the present invention, the cleaning gas radicalized at the time of cleaning the reaction chamber 1 is supplied to the turbo pump 11 by the cleaning. This is because the products adhering to the turbo pump 11 can be removed during the ordinary film forming operation by flowing the gas simultaneously.
【００１５】次に、本発明の他の実施の形態について説
明する。図１に示した第１の実施の形態のプラズマＣＶ
Ｄ装置では、ターボポンプ吸気口１２に設けられたクリ
ーニングガス導入口６は固定されたものであったが、第
２の実施の形態においては、クリーニングガス導入口６
のガス吹き出し口方向を自由に変えることができるよう
にし、生成物の残留し易い箇所に十分なクリーニングガ
スを流すことにより、生成物の除去効果を上げるように
する。また、本発明の第３の実施の形態においては、適
当な首振り機構を付設することによりクリーニングガス
導入口６に上下方向および／または左右方向に首振り動
作を行わせるようにしてクリーニングガスの濃度が不足
する部分が発生することのないようにする。Next, another embodiment of the present invention will be described. The plasma CV of the first embodiment shown in FIG.
In the D apparatus, the cleaning gas inlet 6 provided in the turbo pump inlet 12 is fixed, but in the second embodiment, the cleaning gas inlet 6
The direction of the gas outlet can be freely changed, and a sufficient cleaning gas is supplied to a portion where the product is likely to remain, thereby improving the effect of removing the product. Further, in the third embodiment of the present invention, by providing a suitable swing mechanism, the cleaning gas introduction port 6 is caused to perform a swing operation in the vertical and / or left and right directions. Make sure that there are no areas where the concentration is insufficient.
【００１６】以上好ましい実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
で無く、特許請求の範囲に記載された範囲内において適
宜の変更が可能なものである。例えば、実施の形態では
気相成長装置としてプラズマＣＶＤ装置を例に説明した
が他の気相成長装置に適用してもよい。また、気相成長
装置の例として反応ガス供給管が１本のものが示されて
いるが、複数組のＭＦＣと反応ガス供給管を備え、反応
室へ複数種のガスを複数のガス導入口により供給出来る
ようにしてもよい。また、本発明の製造方法として、図
２を用いて一回ウエハを成膜する毎に一回クリーニング
を行う製造方法を説明したが、必ずしもそうする必要は
なく、複数回連続して成膜を行った後にクリーニングを
行うようにしてもよい。また、装置内に搭載されるウエ
ハは１枚に限定されずバッチ処理により複数のウエハの
成膜を行った後クリーニングを行うようにしてもよい。Although the preferred embodiments have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and can be appropriately modified within the scope described in the claims. . For example, in the embodiment, a plasma CVD apparatus has been described as an example of a vapor phase growth apparatus, but the present invention may be applied to another vapor phase growth apparatus. Although a single reaction gas supply pipe is shown as an example of a vapor phase growth apparatus, a plurality of sets of MFCs and a plurality of reaction gas supply pipes are provided, and plural kinds of gases are supplied to a reaction chamber by a plurality of gas inlets. May be provided. Further, as the manufacturing method of the present invention, a manufacturing method in which cleaning is performed once each time a wafer is formed once has been described with reference to FIG. After the cleaning, the cleaning may be performed. The number of wafers mounted in the apparatus is not limited to one, and cleaning may be performed after a plurality of wafers are formed by batch processing.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は反応室を
排気するポンプにクリーニングガスを供給するガス導入
管を設け、反応室をクリーニングする際に同時にポンプ
のクリーニングも行えるようにしたものであるので、以
下の効果を享受することができる。 反応室と同じ頻度でポンプのクリーニングを行うこと
が可能になり、ポンプを常に清浄に保つことが可能にな
る。 その結果、ポンプから反応室へのパーティクルの浮遊
が抑制され、成膜の歩留りと品質の向上を図ることがで
きる。 ポンプのクリーニングのために装置の稼働を中止する
必要がなくなり、装置の稼働効率が向上する。As described above, according to the present invention, a pump for exhausting a reaction chamber is provided with a gas introduction pipe for supplying a cleaning gas so that the pump can be cleaned simultaneously with the cleaning of the reaction chamber. Therefore, the following effects can be enjoyed. The pump can be cleaned at the same frequency as the reaction chamber, and the pump can be kept clean at all times. As a result, the floating of particles from the pump into the reaction chamber is suppressed, and the yield and quality of film formation can be improved. It is not necessary to stop the operation of the apparatus for cleaning the pump, and the operation efficiency of the apparatus is improved.
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す気相成長装置
の概略図。FIG. 1 is a schematic view of a vapor phase growth apparatus showing a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の気相成長装置を用いた半導体装置の製
造方法を説明する図。FIG. 2 illustrates a method for manufacturing a semiconductor device using the vapor phase growth apparatus of the present invention.
【図３】従来の気相成長装置の概略図。FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional vapor phase growth apparatus.
１ 反応室 ２ ウエハ ３ ウエハ積載台 ４ 反応ガス導入口 ５、６ クリーニングガス導入口 ７ メイン圧力制御バルブ ８ サブ圧力制御バルブ ９ ゲートバルブ １０ エアーバルブ １１ ターボポンプ １２ ターボポンプ吸気口 １３ ターボポンプ排気口 １４ ドライポンプ １５ ドライポンプ吸気口 １６ ドライポンプ排気口 １７ ＭＦＣ １８ アプリケータ １９ マイクロ波発振器 ２０ ＲＦ発振器 ２１ クリーニングガス流量制御弁 ２２ クリーニングガス供給管 ２３ メイン排気配管 ２４ サブ排気配管 ２５ 反応ガス供給管 ２６ ＲＦコイル ２７ ゲートバルブ駆動部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction chamber 2 Wafer 3 Wafer loading table 4 Reaction gas inlet 5, 6 Cleaning gas inlet 7 Main pressure control valve 8 Sub pressure control valve 9 Gate valve 10 Air valve 11 Turbo pump 12 Turbo pump inlet 13 Turbo pump outlet 14 Dry Pump 15 Dry Pump Intake Port 16 Dry Pump Exhaust Port 17 MFC 18 Applicator 19 Microwave Oscillator 20 RF Oscillator 21 Cleaning Gas Flow Control Valve 22 Cleaning Gas Supply Pipe 23 Main Exhaust Pipe 24 Sub-Exhaust Pipe 25 Reaction Gas Supply Pipe 26 RF coil 27 Gate valve driver
Claims (11)
と、反応ガスを前記反応室内に設けられた反応ガス導入
口を介して前記反応室に導入する反応ガス供給管と、ク
リーニングガスを前記反応室内に設けられたクリーニン
グガス導入口を介して前記反応室に導入する反応室クリ
ーニングガス供給管と、クリーニングガスを前記ポンプ
内に設けられたクリーニングガス導入口を介して前記ポ
ンプ内に導入するポンプクリーニングガス供給管と、を
有することを特徴とする気相成長装置。A reaction chamber, a pump for exhausting the reaction chamber, a reaction gas supply pipe for introducing a reaction gas into the reaction chamber through a reaction gas inlet provided in the reaction chamber, and a cleaning gas. A reaction chamber cleaning gas supply pipe introduced into the reaction chamber through a cleaning gas introduction port provided in the reaction chamber; and a cleaning gas introduced into the pump through a cleaning gas introduction port provided in the pump. And a pump cleaning gas supply pipe.
せるクリーニングガス活性化装置を備え、該クリーニン
グガス活性化装置から導出されるクリーンガス供給管は
ガス供給経路途中において前記反応室クリーンガス供給
管と前記ポンプクリーニングガス供給管とに枝分かれし
ていることを特徴とする請求項１記載の気相成長装置。2. A cleaning gas activation device for generating an activated cleaning gas, wherein a clean gas supply pipe derived from the cleaning gas activation device is connected to the reaction chamber clean gas supply tube in a gas supply path. 2. The vapor phase growth apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is branched to the pump cleaning gas supply pipe.
するクリーニングガス導入口に、該クリーニングガス導
入口の方向を駆動制御する機構を有することを特徴とす
る請求項１記載の気相成長装置。3. The vapor phase growth apparatus according to claim 1, wherein a cleaning gas introduction port for introducing a cleaning gas into the pump has a mechanism for drivingly controlling a direction of the cleaning gas introduction port.
ラズマ化する手段が備えられていることを特徴とする請
求項１記載の気相成長装置。4. The vapor phase growth apparatus according to claim 1, further comprising means for converting the reaction gas introduced into the reaction chamber into plasma.
ぞれ複数のクリーニングガス導入口が備えられているこ
とを特徴とする請求項１記載の気相成長装置。5. The vapor phase growth apparatus according to claim 1, wherein each of the reaction chamber and the pump is provided with a plurality of cleaning gas inlets.
ガスを、前記ポンプを介することなく排気できるサブ排
気管が備えられていることを特徴とする請求項１記載の
気相成長装置。6. The vapor phase growth apparatus according to claim 1, further comprising a sub exhaust pipe capable of exhausting the cleaning gas introduced into the reaction chamber without passing through the pump.
と、 （２）前記反応室内に反応ガスを導入して前記ウエハ上
に成膜を行う過程と、 （３）前記ウエハを前記反応室より搬出する過程と、 （４）前記反応室と該反応室を排気するポンプとにクリ
ーニングガスを供給して前記反応室内と前記ポンプ内の
クリーニングを同時に行う過程と、を備えることを特徴
とする半導体装置の製造方法。7. A process for placing a wafer in a reaction chamber; a process for introducing a reaction gas into the reaction chamber to form a film on the wafer; and a process for depositing the wafer on the wafer. And (4) a step of supplying a cleaning gas to the reaction chamber and a pump for exhausting the reaction chamber to simultaneously clean the reaction chamber and the pump. Semiconductor device manufacturing method.
過程を繰り返し複数回連続して行うことを特徴とする請
求項７記載の半導体装置の製造方法。8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein the steps (1) to (4) are repeatedly performed continuously a plurality of times.
過程を繰り返し複数回連続して行った後、前記第（４）
の過程を行うことを特徴とする請求項７記載の半導体装
置の製造方法。9. The method according to claim 1, wherein the steps (1) to (3) are repeated a plurality of times, and then the step (4) is repeated.
8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein the steps of:
第（２）の過程における圧力よりも高い圧力に前記反応
室内をクリーニングガスにて満たすことを特徴とする請
求項７記載の半導体装置の製造方法。10. The semiconductor device according to claim 7, wherein in the step (4), the reaction chamber is filled with a cleaning gas at a pressure higher than the pressure in the step (2). Manufacturing method.
前記ポンプとの間に設けられたゲートバルブを閉じた状
態で前記反応室内のガスを前記ポンプを経由しないサブ
排気管より排気しつつ行うことを特徴とする請求項７記
載の半導体装置の製造方法。11. The method according to claim 4, wherein the gas in the reaction chamber is exhausted from a sub exhaust pipe that does not pass through the pump while closing a gate valve provided between the reaction chamber and the pump. 8. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein the method is performed while performing.
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|---|---|---|---|
| JP31051299A JP2001131751A (en) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | Vapor phase growth system and manufacturing method of semiconductor system |
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| JP31051299A JP2001131751A (en) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | Vapor phase growth system and manufacturing method of semiconductor system |
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