專利名稱：半導(dǎo)體制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防止半導(dǎo)體制造裝置中的被處理基板上附著異物。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造裝置中，附著在被處理基板上的異物因過程處理難以用異物檢查裝置測出，因此經(jīng)常成為加工不良的原因。已有的異物附著防止技術(shù)中，在氣體導(dǎo)入部和排氣位置上想辦法以及在過程處理中暫時的氣體凈化是主流。
在例如，干蝕刻、薄膜形成等采用高頻電源的等離子體裝置中，為了抑制停止施加RF時產(chǎn)生的過渡現(xiàn)象引發(fā)的異物，在等離子體蝕刻處理后的一部分，僅停止提供加工氣體，在保持施加高頻電壓的狀態(tài)下導(dǎo)入凈化氣體，進(jìn)行等離子體凈化以排除漂浮異物(例如，特開平11-274140號公報)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，在整個處理過程中經(jīng)常進(jìn)行時間、流量、壓力的控制，從而防止異物在處理基板上附著。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，具有具備一邊調(diào)整氣體流量一邊使氣體流過用的第1流量計以及測量壓力用的第1壓力計，對半導(dǎo)體基板進(jìn)行處理的1個以上的處理室；具備一邊調(diào)整氣體流量一邊使氣體流過用的第2流量計以及測量壓力用的第2壓力計，可以將半導(dǎo)體基板搬入搬出這些處理室的公共輸送室；具備一邊調(diào)整氣體流量一邊使氣體流過用的第3流量計以及測量壓力用的第3壓力計，與所述公共輸送室連接，在其與外部之間搬入搬出半導(dǎo)體基板用的裝載鎖定室；以及根據(jù)所述氣體流量和所述壓力計算出處理時間的運算器，通過調(diào)整所述氣體流量、各室內(nèi)的壓力以及處理時間，防止異物在被處理基板上附著。
又，本發(fā)明的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，具有具備一邊調(diào)整氣體流量一邊使氣體流過用的第1流量計以及測量壓力用的第1壓力計，對半導(dǎo)體基板進(jìn)行連續(xù)處理的處理室；具備一邊調(diào)整氣體流量一邊使氣體流過用的第3流量計以及測量壓力用的第3壓力計，與所述處理室連接，且在其與外部之間搬入搬出半導(dǎo)體基板用的裝載鎖定室；以及根據(jù)所述氣體流量和所述壓力計算出處理時間的運算器，通過調(diào)整所述氣體流量、各個室內(nèi)的壓力以及處理時間，防止異物在被處理基板上附著。
又，其特征在于，利用所述運算器計算的氣體流量以及壓力就是在處理室測量的氣體流量和壓力。
又，其特征在于，利用所述運算器計算的氣體流量以及壓力就是在所述處理室、所述公共輸送室以及所述裝載鎖定室測量的氣體流量和壓力。
又，其特征在于，利用所述運算器計算的氣體流量以及壓力就是在所述處理室以及所述裝載鎖定室測量的氣體流量和壓力。
又，其特征在于，所述氣體為不活潑氣體。
又，其特征在于，所述各室具有壓力控制閥，通過所述運算器計算出處理時間時，在計算所述氣體流量和所述壓力外還計算所述壓力控制閥的開度。


圖1示出本發(fā)明的薄膜形成時使用的閉口平板等離子體CVD裝置的概略圖。
圖2示出實施例1中的薄膜形成時使用的平行平板等離子體CVD裝置的概略圖。
圖3示出表示流量、壓力與排除異物所需要的時間的關(guān)系的圖。
圖4示出實施例2中的薄膜形成時使用的平行平板等離子體CVD裝置的概略圖。
圖5示出運算器內(nèi)的判斷模式的圖像。
具體實施形態(tài)以下參考附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明。
圖1是本發(fā)明的薄膜形成時使用的平行平板等離子體CVD裝置的概略圖。該平行平板等離子體CVD裝置是由裝載鎖定室1、與裝載鎖定室1連接的公共輸送室2、以及與該公共輸送室2連接的1個以上的處理室3構(gòu)成的。在裝載鎖定室1和公共輸送室2之間設(shè)置第一閘閥18，在公共輸送室2和處理室3之間設(shè)置第二閘閥19。在各室間進(jìn)行半導(dǎo)體基板的交接時，進(jìn)行該各個閘閥的開閉。通過壓力控制閥10、11、12將保持真空用的真空泵與各室連接。由于在本發(fā)明中不需要說明，因而將其省略。在裝載鎖定室1、公共輸送室2以及處理室3的各室中，設(shè)置一邊調(diào)節(jié)氣體流量一邊使不活潑氣體流入室中用的流量計4，5，6和對室內(nèi)的壓力進(jìn)行測量用的壓力計7、8、9。使流量計4，5，6的流量信號輸出分路，使一信號連接于向裝置的控制板(未圖示)的輸入等上，另一信號輸入到運算器20。至于壓力計，是使輸出的一方向運算器20一側(cè)輸入。還具有輸出時，還是向輸入連接于向裝置的控制板(未圖示)的輸入等上。
運算器20在以各個流量計、壓力計的輸出為依據(jù)，計算出處理時間(周圍氣氛的穩(wěn)定時間、異物排出時間)。運算器計算出頻繁變化的過程處理中的，通過未反應(yīng)氣體的置換、等離子體反應(yīng)形成的顆粒排出系統(tǒng)之外需要時間。計算出的值反映于設(shè)備的處理時間，因而從不活潑氣體流入起僅經(jīng)過處理異物的時間后使其在處理室內(nèi)移動，使處理室3內(nèi)的被處理基板13不發(fā)生異物附著，并且在最佳時間條件下進(jìn)行處理。
通過流量計4、5、6將氬、氮、氦等不活潑氣體導(dǎo)入各個室內(nèi)。以此使被處理基板13表面上不產(chǎn)生未反應(yīng)物質(zhì)、殘留氣體滯留的情況，利用通過各壓力控制閥連接的真空泵將其排出。由于室(chamber)內(nèi)是導(dǎo)入不活潑氣體的粘性流區(qū)域，即使不活潑氣體和異物擴散，自由程變短，沒有來自真空泵、壓力控制閥的逆流，異物也無法進(jìn)入室內(nèi)。
如上所述，通過整個過程處理經(jīng)常對時間、流量以及壓力進(jìn)行控制，從而有效地排除存在于半導(dǎo)體裝置內(nèi)的異物，防止異物在被處理基板上附著。
實施例1下面參考附圖對本發(fā)明的更具體的實施例進(jìn)行說明。
圖2是實施例1中的薄膜形成時使用的平行平板等離子體CVD裝置的概略圖，圖3是表示流量、壓力與排出異物所需要的時間之間關(guān)系的圖。
該平行平板等離子體CVD裝置是由裝載鎖定室201、與裝載鎖定室201連接的公共輸送室202、以及與該公共輸送室202連接的1個以上的處理室203構(gòu)成的。在裝載鎖定室201與公共輸送室202之間設(shè)置第一閘閥218，在公共輸送室202與處理室203之間設(shè)置第二閘閥219，在各室間進(jìn)行半導(dǎo)體基板的交接時，進(jìn)行該各個閘閥的開閉。通過壓力控制閥212使保持真空用的真空泵與各室連接。由于在本發(fā)明中不需要說明，因而省略。在裝載鎖定室201、公共輸送室202以及處理室203的各室中設(shè)置使不活潑氣體流入室內(nèi)用的流量計204、205、206和對室內(nèi)的壓力進(jìn)行測量用的壓力計207、208、209。作為流入各室的氣體，一般采用不活潑氣體氮氣。該實施例中，利用流量計204將裝載鎖定室201(實施例中為待機室)和公共輸送室202(實施例中為輸送室)的流量控制為1000sccm并使其流入室內(nèi)。處理室203(實施例中為反應(yīng)室)任意。將被處理基板214從裝載鎖定室201向公共輸送室202輸送時，在打開第一閘閥218之前，利用流量計205將流量控制為1000sccm(各處理室為相同流量)，其后，打開第一閘閥208，輸送被處理基板214時，通過使不活潑氣體形成自被處理基板的基板面內(nèi)向基板外方向的流動的氣流，形成異物無法侵入的狀態(tài)，因而異物數(shù)量變得很少。
其次是各處理室的壓力，裝載鎖定室201和公共輸送室202利用壓力計207、208使壓力維持于300Pa地，通過流量計204、205使不活潑氣體流向各室，使壓力為一定值。處理室203的壓力任意選擇。這時，和以往相同，在將被處理基板213從公共輸送室202向處理室203輸送的時刻，在打開第二閘閥219之前，通過流量計205、206調(diào)整不活潑氣體流量，使公共輸送室202和處理室203的壓力為266Pa(各室中沒有壓力差的狀態(tài))，則異物數(shù)量變少。
將流往處理室203的不活潑氣體的流量和室壓力輸入運算器220，根據(jù)這些值可以計算出排出成為在被處理基板213上附著的原因的處理室203內(nèi)存在的異物的最佳時間。形成0.16up以上的異物在處理室203內(nèi)存在的狀態(tài)，用計數(shù)器對各流量和壓力下的處理室內(nèi)異物數(shù)達(dá)到1個以下的時間進(jìn)行測量的結(jié)果示于圖3。流量變化的情況下，在1000sccm狀態(tài)下時間最短，隨著往低于或者高于1000sccm的流量變化，時間有增加趨勢，在壓力變化的情況下，300Pa狀態(tài)下時間最短，隨著往低于或者高于300Pa的壓力變化，時間有增加趨勢。通過將該結(jié)果作為判斷模式或者判斷公式登記在運算器中，可以推導(dǎo)出所有狀況下的最佳異物排出時間。通過將該結(jié)果反映在處理步驟時間上，在使不活潑氣體流入之后經(jīng)過可以處理異物的時間后，將其在處理室內(nèi)的移動，從而即使在處理過程中使被處理基板在處理室內(nèi)的移動，也不會發(fā)生異物附著。另外，即使在室內(nèi)輸送時刻也可以推導(dǎo)出異物排出所需要的時間，因此在等待推導(dǎo)出的時間長度之后進(jìn)行輸送動作。因此，異物沒有附著在被處理基板213上。
如上所述，通過整個處理過程中經(jīng)常對時間、流量以及壓力進(jìn)行控制，可以防止異物在被處理基板上附著。
實施例1中，僅僅將處理室內(nèi)203的流量和壓力向運算器輸入，但如最佳實施方式所示那樣，即使是將裝載鎖定室201和公共輸送室202的流量以及壓力向運算器輸入也可以。例如，將公共輸送室202和處理室203的任意一個作為反應(yīng)室連接的情況下，雙方的流量值和壓力值取任意值，因此運算器進(jìn)行的最佳時間設(shè)定顯得更重要。
實施例2圖4是實施例2中的薄膜形成時所使用的平行平板等離子體CVD裝置的概略圖，為了提高生產(chǎn)效率，處理室安裝連續(xù)型的處理室，可以連續(xù)成膜。又，通常是在裝載鎖定室和處理室之間通過公共輸送室交接半導(dǎo)體基板，但是在本申請發(fā)明的實施例2中，由于不是直接需要而省略說明。對于具有公共輸送室的裝置所期待的效果是同樣的。
圖4中的平行平板等離子體CVD裝置由裝載鎖定室401和與裝載鎖定室401連接的1個以上的處理室403構(gòu)成。在裝載鎖定室401、處理室403各室中設(shè)置使不活潑氣體流入室內(nèi)用的流量計404、406以及對室內(nèi)的壓力進(jìn)行測量用的壓力計407、409。流量計404、406的流量信號分開輸出，使一信號向其他裝置輸出，使另一信號向運算器421一方輸出。對于壓力計，也是使一輸出向其他裝置輸出，利用輸出輸入到運算器421。該處理室403是連續(xù)處理型的室，因此形成可以處理一枚以上半導(dǎo)體基板的結(jié)構(gòu)。在裝載鎖定室401、處理室403之間設(shè)置第一閘閥402，在室與室之間交接半導(dǎo)體基板時進(jìn)行開關(guān)。保持真空用的真空泵通過壓力控制閥412與各室中連接。在處理室403內(nèi)，利用處理室403內(nèi)的鄰接的各個載置臺執(zhí)行所希望的處理。在該實施例中，使各處理位置上的處理過程以相同模式進(jìn)行。將在處理位置418上處理結(jié)束的被處理基板移動到下一處理位置419上時，以輸入到運算器421的流量和壓力為基礎(chǔ)，將排出處理室內(nèi)的異物的時間(相當(dāng)于移動之前的等待時間)傳輸?shù)窖b置控制部。實施例中以流量1500sccm、壓力300Pa的條件實施，將此時的時間自動設(shè)定為5秒。經(jīng)過該時間，即異物排出結(jié)束，就同時將被處理基板向下一處理位置418(或者也從418向419移動也相同)輸送。由于異物完全排出，故移動時異物在被處理基板上附著的情況不會發(fā)生。
實施例1、實施例2中，還通過增加壓力控制閥的開度以進(jìn)一步提高精度。在因例如泵堵塞等原因?qū)е屡艢庑阅馨l(fā)生變化(排氣性能降低)的情況下，壓力控制閥的開度也與其連動地發(fā)生變化(打開方向)。利用該關(guān)系，對每個控制閥位置，預(yù)先將異物數(shù)量的變化登記為判定圖形(pattern)或者判定式。圖5可以在其圖像(image)圖中作為設(shè)定時間進(jìn)入流量、壓力、壓力控制閥開度的矩陣(マトリツクス)中的情況表達(dá)，理解為從流量、壓力、壓力控制閥開度的狀態(tài)值提取時間的情況。即、flow表示流量，pressure表示壓力、throttle表示控制閥開度，(流量(flow)、壓力(pressure)、控制閥開度(throttle))與異物排出所需要的時間對應(yīng)。在圖3的內(nèi)容中追加控制閥開度，將判定模式(model)作為參數(shù)表示，使用這樣的判定模式以設(shè)定最合適的時間。固定控制閥開度(Throttle)，改變流量(flow)、壓力(pressure)的是N、M通道，改變控制閥開度(throttle)的作為Q通道。
以上說明中，使用平行平板等離子體CVD裝置進(jìn)行說明，但也可以用于半導(dǎo)體工業(yè)的CVD、PVD、干蝕刻裝置等的各種半導(dǎo)體制造裝置中。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，具有具備一邊調(diào)整氣體流量一邊使氣體流過用的第1流量計以及測量壓力用的第1壓力計，對半導(dǎo)體基板進(jìn)行處理的1個以上的處理室；具備一邊調(diào)整氣體流量一邊使氣體流過用的第2流量計以及測量壓力用的第2壓力計，可以將半導(dǎo)體基板搬入搬出這些處理室的公共輸送室；具備一邊調(diào)整氣體流量一邊使氣體流過用的第3流量計以及測量壓力用的第3壓力計，與所述公共輸送室連接，在其與外部之間搬入搬出半導(dǎo)體基板用的裝載鎖定室；以及根據(jù)所述氣體流量和所述壓力計算出處理時間的運算器，通過調(diào)整所述氣體流量、各室內(nèi)的壓力以及處理時間，防止異物在被處理基板上附著。
2.一種半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，具有具備一邊調(diào)整氣體流量一邊使氣體流過用的第1流量計以及測量壓力用的第1壓力計，對半導(dǎo)體基板進(jìn)行連續(xù)處理的處理室；具備一邊調(diào)整氣體流量一邊使氣體流過用的第3流量計以及測量壓力用的第3壓力計，與所述處理室連接，且在其與外部之間搬入搬出半導(dǎo)體基板用的裝載鎖定室；以及根據(jù)所述氣體流量和所述壓力計算出處理時間的運算器，通過調(diào)整所述氣體流量、各個室內(nèi)的壓力以及處理時間，防止異物在被處理基板上附著。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的記載的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，利用所述運算器計算的氣體流量以及壓力就是在處理室測量的氣體流量和壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1記載的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，利用所述運算器計算的氣體流量以及壓力就是在所述處理室、所述公共輸送室以及所述裝載鎖定室測量的氣體流量和壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求2記載的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，利用所述運算器計算的氣體流量以及壓力就是在所述處理室以及所述裝載鎖定室測量的氣體流量和壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5中的任一項記載的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，所述氣體為不活潑氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5中的任意一項記載的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，所述各室具有壓力控制閥，通過所述運算器計算出處理時間時，在計算所述氣體流量和所述壓力外還計算所述壓力控制閥的開度。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造裝置。向各個處理室(3)內(nèi)導(dǎo)入可以控制流量的不活潑氣體時，利用流量計(6)測量不活潑氣體的流量，同時可以用運算器20計算流向處理室(3)內(nèi)的氣體流量和處理室(3)的壓力值并設(shè)定使氣氛穩(wěn)定、排出漂浮異物所需要的適當(dāng)處理時間(凈化時間)，因此可以通過在整個過程中經(jīng)常進(jìn)行時間、流量、壓力的控制，從而防止異物在被處理的基板上附著。
文檔編號H01J37/32GK1617299SQ20041009272
公開日2005年5月18日 申請日期2004年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月11日
發(fā)明者山本敦史, 高森益教 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社