JPH0328377A - 半導体製造装置 - 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］ この発明は、半導体製造装置に関し、特に、減圧下にお
ける薄膜の化学的気相成長に使用される半導体製造装置
の排気管部分のトラップ構造に関する。

［従来の技術］ 第３図は従来の化学的気相反応を利用した膜形成（以下
、ＣＶＤと称す）装置の概略構成を示す図である。第４
図は第３図に示すトラップ装置を示す図であり、特に、
第４図（ａ）は断面図であり、第４図（ｂ）は上面図で
ある。次に、第３図および第４図を参照して、従来のＣ
ＶＤ装置の構或について説明する。

ＣＶＤ装置は、減圧下、気相成長を行なうための反応管
１と、反応管１を外気から遮断するためのフランジ２ａ
．，２ｂと、反応管１から排気するための主排気管３と
、主排気管３の一部に設けられ、主排気管３を開閉する
ための主バルブ４と、主排気管３から分岐し、主排気管
３よりも直径の小さい補助排気管８と、補助排気管８を
開閉するための補助バルブ５と、主排気管３を通じて排
気されるガスに含まれる反応生成物を捕獲するためのト
ラップ装置６と、真空ボンプ７とから構成される。トラ
ップ装置６は、細かい網目状の構造をした金属製の円筒
形トラップ１０と、この円筒形トラップ１０を収納する
トラップ収納部１１とからなる。トラップ装置６と主排
気管３とはＯリングなどにより接続されており、トラッ
プ１０が外気から密閉された構造となっている。なお、
トラップ１０は排気ガス中に含まれる反応生成物を捕獲
することにより真空ポンプ７の排気性能を維持する機能
を果たす。

次に、動作について説明する。減圧下におけるＣＶＤ法
により、たとえばシリコン酸化膜などの堆積を行なうシ
リコンウエハ１２はボート９上に並べられて、上記反応
管１内に挿入される。反応管１はフランジ２ａ，２ｂに
よって外気から密閉される。この状態において、反応管
１内の圧力は大気圧である。主バルブ４および補助バル
ブ５は閉じられている。真空ポンプ７はＣＶＤコントロ
ーラ（図示せず）がリモート状態にあるときには、通常
運転しているので、主バルプ４および補助バルブ５を開
けることにより、反応管１内を減圧することができる。

反応管１内の排気を行なうに際して、最初に主バルブ４
を開けると、真空ポンプ７には瞬間的に大きな負荷がか
かることになり、真空ボンプ７の排気能力および寿命を
劣化させる原因となる。これを防止するため、補助バル
ブ５を主バルプ４より先に開けることにより、真空ポン
プ７に瞬間的に過負倚がかからないようにしている。上
述の方法により、反応管１内が減圧状態になったとき、
反応管１内に材料ガスが流入され、化学的気相成長によ
り半導体基板上に各種膜を堆積させる。このとき、Ｃｖ
Ｄ反応により生或される反応物は、主排気管３を通り、
トラップ１０により捕獲される。金属製の円筒形トラッ
プ１０は細かい網目状の構造をしており、この網目より
大きい形状の反応生成物が捕獲される。

［発明が解決しようとする課８］ 従来の減圧ＣＶＤ装置では、ＣｖＤ反応により生或され
る反応物はトラップ１０により捕獲されることから、ト
ラップ１０が徐々に目詰りする。

このため、真空ボンプ７の排気能力は見かけ上低下し、
半導体基板を処理することができなくなる。

また、トラップ１０を清掃・交換するために、真空ポン
プ７を停止させる必要があり、そのために減圧ＣＶＤ装
置を停止させなければならないという問題点がある。

この発明は上述のような問題点を解消するためになされ
たもので、減圧ＣＶＤ装置を停止せずにトラップを交換
することができるような半導体製造装置を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明は反応管と、反応管を減圧するための真空ポン
プと、反応管から真空ポンプに至る排気経路の途中に設
けられ、反応管内で生じた生成物を除去するための生成
物除去手段とを含み、反応管において減圧下、化学的気
相反応を利用した膜形成を行なう半導体製造装置である
。この発明における上記生成物除去手段は、生成物を捕
獲するための第１のトラップ手段と、第１のトラップ手
段の予備として設けられた第２のトラップ手段と、第１
のトラップ手段と第２のトラップ手段とを、反応管を減
圧したまま交換するための交換手段とを備える。

［作用］ この発明では、反応生成物を捕獲するためのトラップ手
段が複数個設けられており、排気管に接続された１つの
トラップ手段が使用できなくなったときには、他のトラ
ップ手段と減圧したまま交換することができる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例のＣＶＤ装置の要部を示す
図である。第２図は第１図に示す線■−■に沿う断面図
である。

第１図に示すＣＶＤ装置が第３図に示すものと異なる点
は、トラップ装置２０の構造が異なることと、主排気管
３にバルブ３２および分岐管３４が設けられていること
であり、その他は第３図に示すものと同様である。

第１図において、トラップ装置２０は気密なトラップケ
ース２１を有する。トラップケース２１内には、トラッ
プ収納部２２が設けられる。トラップ収納部２２は、た
とえば４つのトラップ収納室２５ａ〜２５ｄと、トラッ
プケース２１外部に突き出した回転軸とを有している。

トラップ収納室２５ａ〜２５ｄには、従来例と同様のト
ラップ１０ａ〜１０ｄが収納される。回転軸２３はステ
ッピングモータ２４の回転により回転することができる
ようになっている。回転軸２３とトラップケース２１と
の接触部分には、真空グリース等が塗布されており、ト
ラップケース２１内部が外気から遮断されかつ真空状態
に保持されるようになっている。

また、トラップケース２１には、トップ１０ａ〜１０ｄ
を別の新たなトラップに交換するために開閉することの
できるジョイント部２６が設けられる。

トラップケース２０と真空ポンプ７との間に設けられる
バルブ３２は主バルブ４と同様主排気管３を開閉するた
めのものである。トラップ装置２０とバルブ３２との間
の主排気管３から分岐された分岐管３４はトラップ装置
２０を大気圧に戻すためのものであり、このために分岐
管３４にはリークバルプ３６が設けられている。

次に、動作について説明する。この丈施例においては、
反応管１内に材料ガスが流入され、ＣＶＤ法により半導
体基板上に各種膜が堆積される。

この動作は、従来の減圧ＣＶＤ装置と同一であるので、
その説明を省略する。

ＣＶＤ法により各種膜を堆積するときに発生する反応生
戊物は、主排気管３内を通り、トラップ収納室２５ａに
収納されたトラップ１０ａに捕獲される。したがって、
トラップ１０ａは徐々に目詰りを起こす。トラップを交
換するときには、ステッピングモータ２４を回転させて
主排気管３とトラップ収納室２５ｂあるいは２５ｄとを
接続させればよいＪトラップ収納室２５ｂあるいは２５
ｄに収納されたトラップ１０ｂあるいは１０ｄが目詰り
を起こした場合には、さらにステッピングモータ２４を
回転させてトラップ収納室２５ｃを主排気管３に接続さ
れる。このようにして、順次トラップを交換することに
より、反応管１内において膜形成を行なっている間に、
真空ボンプ７を運転したままトラップを交換することが
できる。

このこどにより、膜形成中にトラップが目詰りすること
により膜形成が中断することは避けられる。

トラップ１０ａ−１０ｄをトラップケース２１から取出
すときには、主バルプ４とバルブ３２を閉じ、リークバ
ルブ３６を開けてトラップケース２１内を大気圧に戻す
。これにより、ジョイント部２６を開けてトラップを取
出すことができる。

以上のようにしてトラップを収納するトラップ収納室を
複数個設け、主排気管に容易に接続することができる構
造としたので、真空ポンプを停止することなく、トラッ
プを交換することが可能である。

なお、上述の実施例では、トラップ１０を収納するトラ
ップ収納室が４つ設けられているが、反応生成物による
トラップ１０の目詰りが激しい場合には、適宜トラップ
の個数を増加すればよい。

また、上記実施例では、円筒状のトラップ収納部を用い
たが、真空を維持したまま主排気管３に自在に接続でき
る形状であれば、円筒状に限るものではない。

［発明の効果コ 以上のように、この発明によれば、トラップを収納する
トラップ収納室を複数個設けて、主排気管に容易に接続
することができる構造としたことにより、真空ポンプを
停止することなく、トラップを自在に交換することがで
きる。これにより、ＣＶＤ反応による反応生成物により
トラップが目詰りすることによる減圧ＣＶＤ装置の停止
を解消することができ、連続運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のＣＶＤ装置の要部を示す
図である。第２図は第１図に示す線■一■に沿う断面図
である。第３図は従来のＣＶＤ装置の概略構成を示す図
である。第４図は第３図に示すトラップ装置を示す図で
ある。 図において、３は主排気管、４は主バルブ、１０ａない
し１０ｄはトラップ、２０はトラップ装置、２１はトラ
ップケース、２２はトラップ収納部、２３は回転軸、２
４はステッピングモー夕、２５ａないし２５ｄはトラッ
プ収納室、２６はジョイント部、３２はバルブ、３４は
分岐管、３６はリークバルブを示す。 なお、図中、同一符号は同一または相当する部分を示す
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 反応管と、 前記反応管を減圧するための真空ポンプと、前記反応管
   から前記真空ポンプに至る排気経路の途中に設けられ、
   前記反応管内で生じた生成物を除去するための生成物除
   去手段とを含み、前記反応管において減圧下、化学的気
   相反応を利用して膜形成を行なう半導体製造装置におい
   て、前記生成物除去手段は、 前記生成物を捕獲するための第１のトラップ手段と、 前記第１のトラップ手段の予備として設けられた第２の
   トラップ手段と、 前記第１のトラップ手段と前記第２のトラップ手段とを
   、前記反応管を減圧したまま交換するための交換手段と
   を備えたことを特徴とする、半導体製造装置。