JP2000070664A - 加熱型トラップ装置および成膜装置 - Google Patents
加熱型トラップ装置および成膜装置Info
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 成膜成分等を十分に付着させることができ
て、成膜装置内部が剥落したパーティクルにより汚染さ
れることを防止することができると共に、成膜成分等の
トラップの設備のためにトラップ装置全体を大型化、複
雑化することなく、低コスト化が実現できるトラップ装
置および成膜装置を提供する。 【解決手段】 排ガスの通路に複数の加熱プレート５４
ａ，５４ｂ，〜，５４ｈを配置し、排ガスに対する折り
返し流路を形成している。加熱プレートおよび周辺は、
成膜装置の内部と同様な成膜温度に加熱することができ
るので、排ガスの中の残留成膜ガスの成分は、加熱型ト
ラップ装置内部で成膜を行う。また、加熱源を排気管外
に設けなくても良く、さらに折返し流路が形成されてい
るので、排気トラップ形状を小型化でき、排気ガスの捕
集効果も高くなる。
て、成膜装置内部が剥落したパーティクルにより汚染さ
れることを防止することができると共に、成膜成分等の
トラップの設備のためにトラップ装置全体を大型化、複
雑化することなく、低コスト化が実現できるトラップ装
置および成膜装置を提供する。 【解決手段】 排ガスの通路に複数の加熱プレート５４
ａ，５４ｂ，〜，５４ｈを配置し、排ガスに対する折り
返し流路を形成している。加熱プレートおよび周辺は、
成膜装置の内部と同様な成膜温度に加熱することができ
るので、排ガスの中の残留成膜ガスの成分は、加熱型ト
ラップ装置内部で成膜を行う。また、加熱源を排気管外
に設けなくても良く、さらに折返し流路が形成されてい
るので、排気トラップ形状を小型化でき、排気ガスの捕
集効果も高くなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、成膜室と排気配
管との間に装着され、成膜室から排気配管に排出される
排ガスから成膜に用いられた後の残留成分を除去する加
熱型トラップ装置およびこの加熱型トラップ装置を備え
た成膜装置に関する。
管との間に装着され、成膜室から排気配管に排出される
排ガスから成膜に用いられた後の残留成分を除去する加
熱型トラップ装置およびこの加熱型トラップ装置を備え
た成膜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、筐体内に配置された従来の成膜
装置の典型例である縦型ＣＶＤ装置を、その排ガスを筐
体外に導出する排気配管と共に示す構成図である。従来
の縦型ＣＶＤ装置において、成膜室を構成する反応管１
１０は、ベース部１１１と、外管１１２と、内管１１３
とから構成されている。外管１１２と内管１１３との間
は二重構造となるように間隙が設けられ、外管１１２の
周辺には、反応管１１０の内部を加熱するためのヒータ
１２０が設けられている。
装置の典型例である縦型ＣＶＤ装置を、その排ガスを筐
体外に導出する排気配管と共に示す構成図である。従来
の縦型ＣＶＤ装置において、成膜室を構成する反応管１
１０は、ベース部１１１と、外管１１２と、内管１１３
とから構成されている。外管１１２と内管１１３との間
は二重構造となるように間隙が設けられ、外管１１２の
周辺には、反応管１１０の内部を加熱するためのヒータ
１２０が設けられている。
【０００３】反応管１１０の底部は、底蓋部１３０によ
って開放可能に封止されている。ベース部１１１の側壁
には、成膜（例えば、Ｐｏｌｙ−Ｓｉ，ＳｉＯ2，Ｓｉ2
Ｎ4等）のための反応ガス（ＳｉＨ4，Ｓｉ2Ｈ6，ＳｉＨ
2Ｃｌ2，ＮＨ3，ＰＨ3，Ｎ2Ｏ，ＴＥＯＳ等）が矢印に
示すように導入されるガス導入口１１４が設けられ、そ
の対向側の側壁には排ガス口１１５が設けられている。
って開放可能に封止されている。ベース部１１１の側壁
には、成膜（例えば、Ｐｏｌｙ−Ｓｉ，ＳｉＯ2，Ｓｉ2
Ｎ4等）のための反応ガス（ＳｉＨ4，Ｓｉ2Ｈ6，ＳｉＨ
2Ｃｌ2，ＮＨ3，ＰＨ3，Ｎ2Ｏ，ＴＥＯＳ等）が矢印に
示すように導入されるガス導入口１１４が設けられ、そ
の対向側の側壁には排ガス口１１５が設けられている。
【０００４】上述の縦型ＣＶＤ装置の稼働時には、底蓋
部１３０の上には、被処理体であるウェーハ１４１が多
数枚搭載されたボート１４０が配置される。反応ガス
は、矢印に沿って内管１１３に入り、ウェーハ１４１に
成膜を行い、内管１１３と外管１１２との間隙を通っ
て、排ガス口１１５から排出される。この排ガスは、排
ガス口１１５から排気配管１６０を通って排気系の図示
しない真空ポンプ等により排気される。
部１３０の上には、被処理体であるウェーハ１４１が多
数枚搭載されたボート１４０が配置される。反応ガス
は、矢印に沿って内管１１３に入り、ウェーハ１４１に
成膜を行い、内管１１３と外管１１２との間隙を通っ
て、排ガス口１１５から排出される。この排ガスは、排
ガス口１１５から排気配管１６０を通って排気系の図示
しない真空ポンプ等により排気される。
【０００５】しかし、この排ガスの中には、反応副生成
物や未反応ガス（残留成膜成分等という）が含まれてい
るために、図３の排気配管１６０に斜線で示したように
排ガスによる副生成物１６０ａ（例えば、Ｃ2Ｈ4，ＨＣ
ｌ，Ｐ2Ｏ5，（ＳｉＯ2）ｎ，ＮＨ4Ｃｌ）が生じて排ガ
ス口１１５の近くの下流の配管１６０や、場合によって
は真空ポンプ等に付着する。
物や未反応ガス（残留成膜成分等という）が含まれてい
るために、図３の排気配管１６０に斜線で示したように
排ガスによる副生成物１６０ａ（例えば、Ｃ2Ｈ4，ＨＣ
ｌ，Ｐ2Ｏ5，（ＳｉＯ2）ｎ，ＮＨ4Ｃｌ）が生じて排ガ
ス口１１５の近くの下流の配管１６０や、場合によって
は真空ポンプ等に付着する。
【０００６】配管に副生成物の付着が発生すると、排ガ
スの流路を狭くし、時間の経過とともに成膜装置内の圧
力に悪影響を及ぼし、ウェーハに対する成膜の歩留まり
を低下させたり、付着した副生成物が配管から剥落した
場合、剥落したものが飛散（逆拡散）して成膜装置内部
（反応管１１０の内部）を汚染することとなる。また、
真空ポンプ等に付着すればそれらの耐用時間を短くす
る。
スの流路を狭くし、時間の経過とともに成膜装置内の圧
力に悪影響を及ぼし、ウェーハに対する成膜の歩留まり
を低下させたり、付着した副生成物が配管から剥落した
場合、剥落したものが飛散（逆拡散）して成膜装置内部
（反応管１１０の内部）を汚染することとなる。また、
真空ポンプ等に付着すればそれらの耐用時間を短くす
る。
【０００７】そこで、排ガスに含まれる残留成膜成分等
を図４に示す冷却水トラップ装置１７０で補足すること
が考えられている。冷却水トラップ装置１７０に冷却水
Ｗを流し、内部に配置されたメッシュ１７１を冷却し、
残留成膜成分等をこのメッシュに付着させることで除去
している。この場合、冷却水トラップ装置１７０より下
流に配置された配管１６０や機器への付着は低減される
が、付着が強固でないために、付着したものが冷却水ト
ラップ装置１７０から剥落し、成膜装置内部を剥落した
パーティクルによって汚染（逆拡散）することがある。
また、膜種によっては、リークチェック時に脱ガスによ
り見かけ上のリーク量が増大したりする。これは、例え
ばＳｉ3Ｎ4の場合、副生成物として低温部にＮＨ4Ｃｌ
（塩化アンモン）が付着するが、このＮＨ4Ｃｌは吸湿
性が強く、大気混入の場合に大気中の水分を吸着し、こ
のため、真空にした場合、この水分がアウトガスとして
放出され（脱ガス）真空状態とはならず、あたかもリー
ク（漏れ）があるように見える現象を言う。
を図４に示す冷却水トラップ装置１７０で補足すること
が考えられている。冷却水トラップ装置１７０に冷却水
Ｗを流し、内部に配置されたメッシュ１７１を冷却し、
残留成膜成分等をこのメッシュに付着させることで除去
している。この場合、冷却水トラップ装置１７０より下
流に配置された配管１６０や機器への付着は低減される
が、付着が強固でないために、付着したものが冷却水ト
ラップ装置１７０から剥落し、成膜装置内部を剥落した
パーティクルによって汚染（逆拡散）することがある。
また、膜種によっては、リークチェック時に脱ガスによ
り見かけ上のリーク量が増大したりする。これは、例え
ばＳｉ3Ｎ4の場合、副生成物として低温部にＮＨ4Ｃｌ
（塩化アンモン）が付着するが、このＮＨ4Ｃｌは吸湿
性が強く、大気混入の場合に大気中の水分を吸着し、こ
のため、真空にした場合、この水分がアウトガスとして
放出され（脱ガス）真空状態とはならず、あたかもリー
ク（漏れ）があるように見える現象を言う。
【０００８】トラップ装置としては、冷却水を用いない
図５に示したようなマルチトラップ装置１８０もある。
このマルチトラップ装置１８０は、排気経路１８１を多
重に折り返して経路を延長させ、ここに副生成物を付着
させるようにしたものであるが、装置が大きくなって、
取り付けに大きな空間を要するとともに、排ガス口から
マルチトラップ装置１８０までの配管１６０に残留成膜
成分等の付着が発生し、上述したと同じ問題を有する。
図５に示したようなマルチトラップ装置１８０もある。
このマルチトラップ装置１８０は、排気経路１８１を多
重に折り返して経路を延長させ、ここに副生成物を付着
させるようにしたものであるが、装置が大きくなって、
取り付けに大きな空間を要するとともに、排ガス口から
マルチトラップ装置１８０までの配管１６０に残留成膜
成分等の付着が発生し、上述したと同じ問題を有する。
【０００９】また、図６に示すように、成膜装置の排ガ
ス口から延びる配管１６０Ａを配管内で反応副生成物が
生じず、かつ成膜を発生させないような温度（例えば、
１００〜１２０℃）に保つ方法がある。この場合、成膜
装置の排ガス口からトラップ装置まで配管を加熱する装
置として、配管ヒータ１８５、加熱バルブ（ホットバル
ブ）１８６等を設置しなければならず、装置全体が複雑
となるとともに、残留成膜成分がホットバルブ１８６よ
り下流の真空ポンプ等の機器に付着するという問題もあ
り、この真空ポンプ等の機器の寿命を短くしている。
ス口から延びる配管１６０Ａを配管内で反応副生成物が
生じず、かつ成膜を発生させないような温度（例えば、
１００〜１２０℃）に保つ方法がある。この場合、成膜
装置の排ガス口からトラップ装置まで配管を加熱する装
置として、配管ヒータ１８５、加熱バルブ（ホットバル
ブ）１８６等を設置しなければならず、装置全体が複雑
となるとともに、残留成膜成分がホットバルブ１８６よ
り下流の真空ポンプ等の機器に付着するという問題もあ
り、この真空ポンプ等の機器の寿命を短くしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の成膜装
置のトラップ装置においては、排ガスから成膜成分等を
トラップ装置に十分に付着させることができず、成膜装
置内部が剥落したパーティクルによって汚染されること
を十分に防止することができなかったり、また、成膜成
分等のトラップのためにトラップ装置全体が大型化、複
雑化すると共に、製造コストが高くなるという問題点が
ある。
置のトラップ装置においては、排ガスから成膜成分等を
トラップ装置に十分に付着させることができず、成膜装
置内部が剥落したパーティクルによって汚染されること
を十分に防止することができなかったり、また、成膜成
分等のトラップのためにトラップ装置全体が大型化、複
雑化すると共に、製造コストが高くなるという問題点が
ある。
【００１１】この発明は、上記問題点を解決するために
成されたもので、トラップ装置で成膜成分等を十分に付
着させることができて、成膜装置内部が剥落したパーテ
ィクルにより汚染されることを防止することができると
共に、成膜成分等のトラップの設備のためにトラップ装
置全体を大型化、複雑化することなく、低コスト化が実
現できるトラップ装置および成膜装置を提供することを
目的とする。
成されたもので、トラップ装置で成膜成分等を十分に付
着させることができて、成膜装置内部が剥落したパーテ
ィクルにより汚染されることを防止することができると
共に、成膜成分等のトラップの設備のためにトラップ装
置全体を大型化、複雑化することなく、低コスト化が実
現できるトラップ装置および成膜装置を提供することを
目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、この発明に係るトラップ装置は、成膜装置におけ
る成膜室と排気配管との間に装着され、前記成膜室から
排気配管に排出される排ガスから成膜に用いられた後の
残留成分を除去する加熱型トラップ装置において、前記
排気配管内に板状の発熱体を配し、該発熱体により折返
し流路を形成したものである。
ため、この発明に係るトラップ装置は、成膜装置におけ
る成膜室と排気配管との間に装着され、前記成膜室から
排気配管に排出される排ガスから成膜に用いられた後の
残留成分を除去する加熱型トラップ装置において、前記
排気配管内に板状の発熱体を配し、該発熱体により折返
し流路を形成したものである。
【００１３】このような構成によれば、加熱源を排気管
外に設けなくても良く、また、折返し流路が形成されて
いるので、排気トラップ形状を小型化でき、排気ガスの
捕集効果も高くなり、さらに板状の発熱体が隣り合って
配されているので、加熱効率が良く、従って、成膜成分
等を十分に付着させることができると共に、省エネルギ
化でき、また製造される１チップあたりのコストも低減
でき、低コスト化が達成できる。
外に設けなくても良く、また、折返し流路が形成されて
いるので、排気トラップ形状を小型化でき、排気ガスの
捕集効果も高くなり、さらに板状の発熱体が隣り合って
配されているので、加熱効率が良く、従って、成膜成分
等を十分に付着させることができると共に、省エネルギ
化でき、また製造される１チップあたりのコストも低減
でき、低コスト化が達成できる。
【００１４】また、この発明において、前記板状の発熱
体は、前記加熱型トラップ装置の内部の温度を前記成膜
装置の成膜する温度あるいはそれを越える温度に設定す
るトラップ温度設定手段を構成するものである。
体は、前記加熱型トラップ装置の内部の温度を前記成膜
装置の成膜する温度あるいはそれを越える温度に設定す
るトラップ温度設定手段を構成するものである。
【００１５】このような構成によれば、加熱型トラップ
装置は、送り込まれる排ガスの残留成膜ガスを成膜温度
に加熱するので、残留成膜ガスは、成膜装置内における
のと同様な状態で、加熱型トラップ装置の内壁で成膜化
される。したがって、この成膜で生成された層は、加熱
型トラップ装置に強固に付着されることとなるので剥落
することが無く、成膜装置内部をパーティクルにより汚
染することがない。また、真空ポンプに悪影響を及ぼす
こともなく、真空ポンプの長寿命化を図れる。したがっ
て、本装置を成膜装置に近接して取り付けてもパーティ
クルの問題が無いので、配管を加熱する必要もなく、消
費電力の低減を図れると共に、トラップ装置全体が複雑
にならない。
装置は、送り込まれる排ガスの残留成膜ガスを成膜温度
に加熱するので、残留成膜ガスは、成膜装置内における
のと同様な状態で、加熱型トラップ装置の内壁で成膜化
される。したがって、この成膜で生成された層は、加熱
型トラップ装置に強固に付着されることとなるので剥落
することが無く、成膜装置内部をパーティクルにより汚
染することがない。また、真空ポンプに悪影響を及ぼす
こともなく、真空ポンプの長寿命化を図れる。したがっ
て、本装置を成膜装置に近接して取り付けてもパーティ
クルの問題が無いので、配管を加熱する必要もなく、消
費電力の低減を図れると共に、トラップ装置全体が複雑
にならない。
【００１６】また、この発明において、前記トラップ温
度設定手段は、前記発熱体を本トラップ装置外部より断
熱する断熱手段をさらに有するものである。
度設定手段は、前記発熱体を本トラップ装置外部より断
熱する断熱手段をさらに有するものである。
【００１７】このような構成によれば、排気トラップ外
部への放熱を防ぐことができ、消費電力の更なる低減を
図ることができる。
部への放熱を防ぐことができ、消費電力の更なる低減を
図ることができる。
【００１８】また、この発明において、前記断熱手段
は、真空に保たれた断熱空間で構成されるものである。
は、真空に保たれた断熱空間で構成されるものである。
【００１９】このような構成によれば、消費電力の低減
を図ることができると共に、断熱手段による汚染物の発
生の恐れがない。
を図ることができると共に、断熱手段による汚染物の発
生の恐れがない。
【００２０】また、この発明において、前記発熱体とそ
れを支持する部分のうち少なくとも前記発熱体はＳｉＣ
から作られているものである。
れを支持する部分のうち少なくとも前記発熱体はＳｉＣ
から作られているものである。
【００２１】この場合、ＳｉＣに電力をかけることによ
り、発熱体が加熱される。また、ＳｉＣを誘導加熱する
こともでき、発熱体を効果的に加熱することができる。
り、発熱体が加熱される。また、ＳｉＣを誘導加熱する
こともでき、発熱体を効果的に加熱することができる。
【００２２】また、この発明において、前記加熱型トラ
ップ装置は、前記成膜室の排気口に近接して配置されて
いるものである。
ップ装置は、前記成膜室の排気口に近接して配置されて
いるものである。
【００２３】このような構成によれば、残留成膜ガスが
冷却されるまでにトラップ装置に到達するので、反応副
生成物の発生を良好に低減することができる。また、残
留成膜ガスが配管途中で冷却される領域が減るため、テ
ープヒータ等を配管に巻く必要性が減り、装置の組み立
て工数が低減される。
冷却されるまでにトラップ装置に到達するので、反応副
生成物の発生を良好に低減することができる。また、残
留成膜ガスが配管途中で冷却される領域が減るため、テ
ープヒータ等を配管に巻く必要性が減り、装置の組み立
て工数が低減される。
【００２４】また、この発明において、前記加熱型トラ
ップ装置は、それが接続される前記排気口が形成される
排気配管の外径と同程度の大きさの外径を持つように形
成されているものである。
ップ装置は、それが接続される前記排気口が形成される
排気配管の外径と同程度の大きさの外径を持つように形
成されているものである。
【００２５】このような構成によれば、成膜室から直ぐ
出たところの排気口付近にトラップ装置を設置しても、
この装置のみが出っ張るという問題がなく、装置の設置
面積の低減を図ることができると共に、作業者がトラッ
プ装置にぶつかるという問題も起きず、作業性が向上す
る。
出たところの排気口付近にトラップ装置を設置しても、
この装置のみが出っ張るという問題がなく、装置の設置
面積の低減を図ることができると共に、作業者がトラッ
プ装置にぶつかるという問題も起きず、作業性が向上す
る。
【００２６】また、この発明において、前記断熱空間
は、前記排気配管を排気する真空ポンプによって真空に
されているものである。
は、前記排気配管を排気する真空ポンプによって真空に
されているものである。
【００２７】このような構成によれば、排気用の真空ポ
ンプを兼用することもでき、装置製作費の低減を図るこ
とができる。
ンプを兼用することもでき、装置製作費の低減を図るこ
とができる。
【００２８】また、この発明において、前記トラップ温
度設定手段は、前記加熱型トラップ装置の内部の温度を
所望の温度に制御する温度制御部を含んでいるものであ
る。
度設定手段は、前記加熱型トラップ装置の内部の温度を
所望の温度に制御する温度制御部を含んでいるものであ
る。
【００２９】この場合、たとえば、発熱体を設定温度付
近に温度制御し、また加熱要求に合わせて加熱源の電力
供給をオン／オフすることもできる。そして、このよう
な構成によれば、トラップに所望の成膜を生成すること
ができ、また、必要以上の電力供給を防止できて省エネ
ルギ化を図れる。
近に温度制御し、また加熱要求に合わせて加熱源の電力
供給をオン／オフすることもできる。そして、このよう
な構成によれば、トラップに所望の成膜を生成すること
ができ、また、必要以上の電力供給を防止できて省エネ
ルギ化を図れる。
【００３０】また、この発明において、前記温度制御部
は、前記成膜室に供給される成膜用のガスの種類に対応
して、前記加熱型トラップ装置の内部の温度を設定でき
るものである。
は、前記成膜室に供給される成膜用のガスの種類に対応
して、前記加熱型トラップ装置の内部の温度を設定でき
るものである。
【００３１】このような構成によれば、トラップ装置で
生成される成膜の結晶状態を制御でき、強固に膜を生成
させることによりパーティクルの発生を防止できる。
生成される成膜の結晶状態を制御でき、強固に膜を生成
させることによりパーティクルの発生を防止できる。
【００３２】また、この発明に係る成膜装置は、反応ガ
スが供給されて成膜を行う成膜室と、該成膜室から排ガ
スを排出する排気配管との間に、請求項１乃至請求項１
１のいずれかに記載の加熱型トラップ装置を備えてなる
ものである。
スが供給されて成膜を行う成膜室と、該成膜室から排ガ
スを排出する排気配管との間に、請求項１乃至請求項１
１のいずれかに記載の加熱型トラップ装置を備えてなる
ものである。
【００３３】このような構成によれば、上述した加熱型
トラップ装置の作用、効果を有する成膜装置を得ること
ができる。
トラップ装置の作用、効果を有する成膜装置を得ること
ができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて添付図面に基づいて説明する。図１は実施の形態１
に係わる成膜装置をその下流に装着された加熱型トラッ
プ装置並びに排気配管と共に示す構成図、図２は図１で
使用されている加熱型トラップ装置の構造を示す拡大断
面図である。この場合、図１で示される成膜装置は、成
膜装置の典型例の一つである縦型ＣＶＤ装置であって、
ガス導入口から排ガス口までの構造は図３による従来例
の説明で述べたものと実質的に同じである。
いて添付図面に基づいて説明する。図１は実施の形態１
に係わる成膜装置をその下流に装着された加熱型トラッ
プ装置並びに排気配管と共に示す構成図、図２は図１で
使用されている加熱型トラップ装置の構造を示す拡大断
面図である。この場合、図１で示される成膜装置は、成
膜装置の典型例の一つである縦型ＣＶＤ装置であって、
ガス導入口から排ガス口までの構造は図３による従来例
の説明で述べたものと実質的に同じである。
【００３５】図１の縦型ＣＶＤ装置においては、成膜室
である反応管１０は、全体的に円筒形状をしており、ベ
ース部１１と、外管１２と、内管１３とから構成されて
いる。ベース部１１は、上下が開放された円筒形状をし
ており、その上端と下端とにおいては外側に延びる上端
フランジ部と下端フランジ部とを有し、両フランジ部の
中間点においては内側に若干延びる中間フランジ部を有
している。ベース部１１の上端フランジ部の上には、外
管１２の下端のフランジ部が載っており、ベース部１１
の中間フランジ部の上には、内管１３の下端のフランジ
部が図示しない内管載置用リングを介して載っている。
である反応管１０は、全体的に円筒形状をしており、ベ
ース部１１と、外管１２と、内管１３とから構成されて
いる。ベース部１１は、上下が開放された円筒形状をし
ており、その上端と下端とにおいては外側に延びる上端
フランジ部と下端フランジ部とを有し、両フランジ部の
中間点においては内側に若干延びる中間フランジ部を有
している。ベース部１１の上端フランジ部の上には、外
管１２の下端のフランジ部が載っており、ベース部１１
の中間フランジ部の上には、内管１３の下端のフランジ
部が図示しない内管載置用リングを介して載っている。
【００３６】外管１２の上部は封止され、内管１３の上
下は開放状態にされ、外管１２と内管１３との間は二重
構造となるように間隙が設けられている。外管１２の周
辺には、反応管１０の内部を加熱するためのヒータ２０
が設けられている。反応管１０の開放状態の底部は、底
蓋部３０（図１においては、最高位置まで上昇させられ
ている）によって開放可能に封止されている。ベース部
１１の中間点と下端との間の側壁には、矢印で示された
ように反応ガスが導入されるガス導入口１４が設けられ
ている。
下は開放状態にされ、外管１２と内管１３との間は二重
構造となるように間隙が設けられている。外管１２の周
辺には、反応管１０の内部を加熱するためのヒータ２０
が設けられている。反応管１０の開放状態の底部は、底
蓋部３０（図１においては、最高位置まで上昇させられ
ている）によって開放可能に封止されている。ベース部
１１の中間点と下端との間の側壁には、矢印で示された
ように反応ガスが導入されるガス導入口１４が設けられ
ている。
【００３７】また、ガス導入口１４が設けられている側
壁に対向するベース部１１の側壁であって、ベース部１
１の中間点と上端との間の側壁には、反応副生成物およ
び未反応ガスを含む排ガス（残留成膜ガス）を排出する
ための排ガス口１５が設けられている。
壁に対向するベース部１１の側壁であって、ベース部１
１の中間点と上端との間の側壁には、反応副生成物およ
び未反応ガスを含む排ガス（残留成膜ガス）を排出する
ための排ガス口１５が設けられている。
【００３８】底蓋部３０は、中心支柱部によって連結さ
れた上端円盤部３０ａと下端円盤部３０ｂとを有してお
り、縦型ＣＶＤ装置の稼働時には、底蓋部３０は、上端
円盤部３０ａの上に、被処理体であるウェーハ４１が多
数枚搭載されたボート４０を載せて上昇して、内管１３
の中にボート４０を設置するとともに、最高位置におい
て下端円盤部３０ｂの外周の上面をベース部１１の下端
のフランジ部１１ａと当接させて反応管１０の内部を密
封している。
れた上端円盤部３０ａと下端円盤部３０ｂとを有してお
り、縦型ＣＶＤ装置の稼働時には、底蓋部３０は、上端
円盤部３０ａの上に、被処理体であるウェーハ４１が多
数枚搭載されたボート４０を載せて上昇して、内管１３
の中にボート４０を設置するとともに、最高位置におい
て下端円盤部３０ｂの外周の上面をベース部１１の下端
のフランジ部１１ａと当接させて反応管１０の内部を密
封している。
【００３９】この場合、底蓋部３０の上端円盤部３０ａ
の外周と内管１３との間には反応ガスが通るための空間
Ｓが設けられる構造となっている。排ガス口１５の近い
ところにメタルシールを介して加熱型トラップ装置５０
が接続され、その接続部はメタルシール継ぎ手６１で挟
着固定されている。加熱型トラップ装置５０は、更にメ
タルシールを介して排気配管６０に接続され、その接続
部はメタルシール継ぎ手６２で挟着固定されている。
の外周と内管１３との間には反応ガスが通るための空間
Ｓが設けられる構造となっている。排ガス口１５の近い
ところにメタルシールを介して加熱型トラップ装置５０
が接続され、その接続部はメタルシール継ぎ手６１で挟
着固定されている。加熱型トラップ装置５０は、更にメ
タルシールを介して排気配管６０に接続され、その接続
部はメタルシール継ぎ手６２で挟着固定されている。
【００４０】ここで、加熱型トラップ装置５０について
図２を参照して説明する。この加熱型トラップ装置５０
は、中間外殻円筒部５１と、この中間外殻円筒部５１と
同軸に中間外殻円筒部５１の中に保持されている円筒状
のトラップ部５２と、中間外殻円筒部５１およびトラッ
プ部５２とを挟持するようにそれらとともに組み立てら
れた端末部５８，５９とから構成されている。図１に示
したように、端末部５８は排ガス口１５の側の配管と、
端末部５９は排気系に向かう排気配管６０と、それぞれ
メタルシールを介して接続され、その接続部はメタルシ
ール継ぎ手６１，６２で挟着固定されている。
図２を参照して説明する。この加熱型トラップ装置５０
は、中間外殻円筒部５１と、この中間外殻円筒部５１と
同軸に中間外殻円筒部５１の中に保持されている円筒状
のトラップ部５２と、中間外殻円筒部５１およびトラッ
プ部５２とを挟持するようにそれらとともに組み立てら
れた端末部５８，５９とから構成されている。図１に示
したように、端末部５８は排ガス口１５の側の配管と、
端末部５９は排気系に向かう排気配管６０と、それぞれ
メタルシールを介して接続され、その接続部はメタルシ
ール継ぎ手６１，６２で挟着固定されている。
【００４１】トラップ部５２は、その円筒形の外壁部５
３が中間外殻円筒部５１の内壁と一定の間隔（断熱空間
５５）をあけ、その環状の両端面が端末部５８，５９に
当接するように組み立てられている。この当接面には、
メタルシール５６，５７が配置されている。この場合、
メタルシール５６，５７は、加熱型トラップ装置５０が
後述するように高温（例えば、４５０°〜９００°で作
動）になるために、従来のＯリング（バイトン、カルレ
ッツ）に代えて使用されている。
３が中間外殻円筒部５１の内壁と一定の間隔（断熱空間
５５）をあけ、その環状の両端面が端末部５８，５９に
当接するように組み立てられている。この当接面には、
メタルシール５６，５７が配置されている。この場合、
メタルシール５６，５７は、加熱型トラップ装置５０が
後述するように高温（例えば、４５０°〜９００°で作
動）になるために、従来のＯリング（バイトン、カルレ
ッツ）に代えて使用されている。
【００４２】端末部５８，５９とトラップ部５２との当
接部分において、断熱空間５５は、当接部分の肉厚のほ
ぼ中間まで延びている。また、端末部５８の中に延びた
断熱空間５５には外部に通じる排気口５５ａが設けられ
ている。この排気口５５ａを介して、断熱空間５５は真
空にされ、トラップ部５２の熱が外部に逃げ出すのを防
止し、消費電力の低減を図るとともに、汚染物の発生を
防止している。もちろん、断熱空間５５は、真空でなく
適切な断熱材を充填する構成としてもよい。
接部分において、断熱空間５５は、当接部分の肉厚のほ
ぼ中間まで延びている。また、端末部５８の中に延びた
断熱空間５５には外部に通じる排気口５５ａが設けられ
ている。この排気口５５ａを介して、断熱空間５５は真
空にされ、トラップ部５２の熱が外部に逃げ出すのを防
止し、消費電力の低減を図るとともに、汚染物の発生を
防止している。もちろん、断熱空間５５は、真空でなく
適切な断熱材を充填する構成としてもよい。
【００４３】トラップ部５２の外壁部５３の内壁には、
一方側が外壁部５３の内壁に埋め込まれ、他方側が対向
する内壁との間に間隔を開けられ、トラップ部５２の中
心軸に垂直になるように、本発明の発熱体である複数の
加熱プレート５４ａ，５４ｂ，〜，５４ｈ（例えば、Ｓ
ｉＣを材料とする）が植設されている。加熱プレートの
配置について図２の例に制限されるわけではないが、こ
こでは、隣接する加熱プレートは、トラップ部５２の対
向する内壁にそれぞれ植設されることによって、ガスの
折り返し流路を形成している。
一方側が外壁部５３の内壁に埋め込まれ、他方側が対向
する内壁との間に間隔を開けられ、トラップ部５２の中
心軸に垂直になるように、本発明の発熱体である複数の
加熱プレート５４ａ，５４ｂ，〜，５４ｈ（例えば、Ｓ
ｉＣを材料とする）が植設されている。加熱プレートの
配置について図２の例に制限されるわけではないが、こ
こでは、隣接する加熱プレートは、トラップ部５２の対
向する内壁にそれぞれ植設されることによって、ガスの
折り返し流路を形成している。
【００４４】加熱型トラップ装置５０は稼働時に、排ガ
ス口１５より排出された排ガスを加熱プレート５４ａ，
５４ｂ，〜，５４ｈによって、反応管１０の内部の温度
に、あるいはそれを越える温度に（例えば、典型的には
約６００°Ｃにおいて、あるいは、成膜ガスの種類に対
応して４５０°Ｃ〜９００°Ｃの範囲で）加熱する。こ
のことにより、反応副生成物および未反応ガスが加熱型
トラップ装置５０において成膜し、例えば加熱プレート
５４ａ，５４ｂ，〜，５４ｈに強く付着する。
ス口１５より排出された排ガスを加熱プレート５４ａ，
５４ｂ，〜，５４ｈによって、反応管１０の内部の温度
に、あるいはそれを越える温度に（例えば、典型的には
約６００°Ｃにおいて、あるいは、成膜ガスの種類に対
応して４５０°Ｃ〜９００°Ｃの範囲で）加熱する。こ
のことにより、反応副生成物および未反応ガスが加熱型
トラップ装置５０において成膜し、例えば加熱プレート
５４ａ，５４ｂ，〜，５４ｈに強く付着する。
【００４５】成膜対象に対する反応ガス（成膜ガス）
と、それを処理する反応管１０の内部の温度、すなわ
ち、トラップ部５２の内部の温度は、例えば次のごとく
である。
と、それを処理する反応管１０の内部の温度、すなわ
ち、トラップ部５２の内部の温度は、例えば次のごとく
である。
【００４６】
【表１】 成膜対象 反応ガス 反応管内の温度 Ｐｏｌｙ−Ｓｉ膜 ＳｉＨ4 ６２０℃ ドープトＰｏｌｙ−Ｓｉ膜 ＳｉＨ6＋ＰＨ3 ５４０℃ 〜６５０℃ ＳｉＯ2膜 Ｓｉ2Ｈ6＋ Ｎ2Ｏ ４５０℃ 〜８００℃ Ｓｉ3Ｎ4 ＳｉＨ2Ｃｌ2＋ＮＨ3 ６８０℃ 〜８００℃
【００４７】この場合、温度の切り替え設定は、制御部
（不図示）のプログラムにより自在に実行できる。この
場合、トラップ部５２の設定温度は、上述したように反
応管１０の内部の温度あるいはそれを越える温度に設定
されるのであるが、その設定の目的は、残留成膜成分が
最も良くトラップ部５２に付着するようにすることであ
るから、実際の状態に合わせて多少の修正の必要がある
のはいうまでもない。
（不図示）のプログラムにより自在に実行できる。この
場合、トラップ部５２の設定温度は、上述したように反
応管１０の内部の温度あるいはそれを越える温度に設定
されるのであるが、その設定の目的は、残留成膜成分が
最も良くトラップ部５２に付着するようにすることであ
るから、実際の状態に合わせて多少の修正の必要がある
のはいうまでもない。
【００４８】このように、縦型ＣＶＤ装置の反応管１０
から排ガス口１５を介して排出された残留成膜ガスに対
して、加熱型トラップ装置５０において、反応管１０と
同様な環境の中で成膜を行わせるので、残留成膜ガスの
成分は、加熱型トラップ装置５０のトラップ部５２の中
（特に、加熱プレートにおいて）で強固に成膜し、従来
のような剥がれやすいものとはならない。したがって、
トラップに付着した膜がトラップから剥落して飛散（逆
拡散）して反応管１０の内部を汚染することがなく、縦
型ＣＶＤ装置の排ガス口１５に近接して配置しても問題
ない。また、加熱型トラップ装置５０からの排ガスに含
まれる残留成膜成分も著しく低減されるので、下流の排
気配管６０や真空ポンプ（不図示）等の機器にその成分
が付着することも著しく低減し、下流の機器の使用耐久
時間が著しく長くなる。
から排ガス口１５を介して排出された残留成膜ガスに対
して、加熱型トラップ装置５０において、反応管１０と
同様な環境の中で成膜を行わせるので、残留成膜ガスの
成分は、加熱型トラップ装置５０のトラップ部５２の中
（特に、加熱プレートにおいて）で強固に成膜し、従来
のような剥がれやすいものとはならない。したがって、
トラップに付着した膜がトラップから剥落して飛散（逆
拡散）して反応管１０の内部を汚染することがなく、縦
型ＣＶＤ装置の排ガス口１５に近接して配置しても問題
ない。また、加熱型トラップ装置５０からの排ガスに含
まれる残留成膜成分も著しく低減されるので、下流の排
気配管６０や真空ポンプ（不図示）等の機器にその成分
が付着することも著しく低減し、下流の機器の使用耐久
時間が著しく長くなる。
【００４９】また、この加熱型トラップ装置５０におけ
る加熱プレート５４ａ，５４ｂ，〜，５４ｈの加熱につ
いては、高周波加熱、電熱加熱、静電加熱などの方法を
採用すればよい。この場合、加熱効率を向上させる配置
にするのが好ましい。加熱型トラップ装置５０のトラッ
プ部５２は、円筒形状であるとしたが、４角形等であっ
てもよい。加熱プレートは、排気性能に適合する範囲内
で、残留成膜ガスとの接触面積が大きくなるように枚数
を多くすることが重要である。図２の例では、加熱プレ
ート５４ａ，５４ｂ，〜，５４ｈがトラップ部５２の中
にガスの折り返し流路を形成し、排気コンダクタンスを
小さくして残留成膜ガスに対するトラップ効果を向上さ
せている。
る加熱プレート５４ａ，５４ｂ，〜，５４ｈの加熱につ
いては、高周波加熱、電熱加熱、静電加熱などの方法を
採用すればよい。この場合、加熱効率を向上させる配置
にするのが好ましい。加熱型トラップ装置５０のトラッ
プ部５２は、円筒形状であるとしたが、４角形等であっ
てもよい。加熱プレートは、排気性能に適合する範囲内
で、残留成膜ガスとの接触面積が大きくなるように枚数
を多くすることが重要である。図２の例では、加熱プレ
ート５４ａ，５４ｂ，〜，５４ｈがトラップ部５２の中
にガスの折り返し流路を形成し、排気コンダクタンスを
小さくして残留成膜ガスに対するトラップ効果を向上さ
せている。
【００５０】さらに、加熱型トラップ装置５０の外形
は、設置スペースを有効に活用するために、排気配管６
０等とほぼ同一にしたが、設置スペースに余裕がある
等、事情が許すならば、排気配管６０等よりも大きくて
もかまわない。トラップ部５２の外壁部５３と中間外殻
円筒部５１の内壁との間の断熱空間５５を真空にする場
合に、排気配管６０を介して排気している真空ポンプを
利用するのが、製作費を低減できるので好ましい。
は、設置スペースを有効に活用するために、排気配管６
０等とほぼ同一にしたが、設置スペースに余裕がある
等、事情が許すならば、排気配管６０等よりも大きくて
もかまわない。トラップ部５２の外壁部５３と中間外殻
円筒部５１の内壁との間の断熱空間５５を真空にする場
合に、排気配管６０を介して排気している真空ポンプを
利用するのが、製作費を低減できるので好ましい。
【００５１】トラップ部５２を加熱している加熱装置に
は、その温度を指示した参照温度に一致するように正確
に制御するための温度制御装置を設けるとともに、その
参照温度を成膜ガスの種類に従って適切に切り替え設定
できるようになっている。なお、トラップ部５２の組み
立て構造は、メンテナンスに都合がよいように適宜な部
分に分解可能とされるべきである。
は、その温度を指示した参照温度に一致するように正確
に制御するための温度制御装置を設けるとともに、その
参照温度を成膜ガスの種類に従って適切に切り替え設定
できるようになっている。なお、トラップ部５２の組み
立て構造は、メンテナンスに都合がよいように適宜な部
分に分解可能とされるべきである。
【００５２】
【発明の効果】以上に詳述したように、この発明によれ
ば、成膜成分等を十分に付着させることができて、成膜
装置内部が剥落したパーティクルにより汚染されること
を防止することができると共に、成膜成分等のトラップ
の設備のためにトラップ装置全体を大型化、複雑化する
ことなく、低コスト化が実現できるトラップ装置および
成膜装置を提供することができる。
ば、成膜成分等を十分に付着させることができて、成膜
装置内部が剥落したパーティクルにより汚染されること
を防止することができると共に、成膜成分等のトラップ
の設備のためにトラップ装置全体を大型化、複雑化する
ことなく、低コスト化が実現できるトラップ装置および
成膜装置を提供することができる。
【図１】実施の形態１における成膜装置をその下流に装
着された加熱型トラップ装置と共に示す構成図である。
着された加熱型トラップ装置と共に示す構成図である。
【図２】図１で使用されている加熱型トラップ装置を示
す拡大断面図である。
す拡大断面図である。
【図３】従来の成膜装置を示す構成図である。
【図４】（ａ）は冷却水を使用する従来のトラップ装置
およびそれに接続された排気配管を示す構成図、（ｂ）
は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
およびそれに接続された排気配管を示す構成図、（ｂ）
は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図５】冷却水を使用しない従来のマルチトラップ装置
およびそれに接続された排気配管を示す構成図である。
およびそれに接続された排気配管を示す構成図である。
【図６】成膜装置の配管を加熱する従来例を示す構成図
である。
である。
１０ 反応管（成膜室） １１ ベース部 １２ 外管 １３ 内管 １４ ガス導入口 １５ 排ガス口 ２０ ヒータ ３０ 底蓋部 ４０ ボート ４１ ウェーハ ５０ 加熱型トラップ装置 ５１ 中間外殻円筒部 ５２ トラップ部 ５３ 外壁部 ５４ａ，５４ｂ，〜，５４ｈ 加熱プレート ５５ 断熱空間 ５６，５７ メタルシール ６１，６２ メタルシール継ぎ手 ５８，５９ 端末部 ６０ 排気配管
Claims (11)
- 【請求項１】 成膜装置における成膜室と排気配管との
間に装着され、前記成膜室から排気配管に排出される排
ガスから成膜に用いられた後の残留成分を除去する加熱
型トラップ装置において、 前記排気配管内に板状の発熱体を配し、該発熱体により
折返し流路を形成したことを特徴とする加熱型トラップ
装置。 - 【請求項２】 前記板状の発熱体は、前記加熱型トラッ
プ装置の内部の温度を前記成膜装置の成膜する温度ある
いはそれを越える温度に設定するトラップ温度設定手段
を構成することを特徴とする請求項１記載の加熱型トラ
ップ装置。 - 【請求項３】 前記トラップ温度設定手段は、前記発熱
体を本トラップ装置外部より断熱する断熱手段をさらに
有する請求項２記載の加熱型トラップ装置。 - 【請求項４】 前記断熱手段は、真空に保たれた断熱空
間である請求項３記載の加熱型トラップ装置。 - 【請求項５】 前記加熱発熱体とそれを支持する部分の
うち少なくとも前記発熱体はＳｉＣから作られている請
求項１乃至請求項４のいずれかに記載の加熱型トラップ
装置。 - 【請求項６】 前記加熱型トラップ装置は、前記成膜室
の排気口に近接して配置されている請求項１乃至請求項
５のいずれかに記載の加熱型トラップ装置。 - 【請求項７】 前記加熱型トラップ装置は、それが接続
される前記排気口が形成される排気配管の外径と同程度
の大きさの外径を持つように形成されている請求項６に
記載の加熱型トラップ装置。 - 【請求項８】 前記断熱空間は、前記排気配管を排気す
る真空ポンプによって真空にされている請求項４記載の
加熱型トラップ装置。 - 【請求項９】 前記トラップ温度設定手段は、前記加熱
型トラップ装置の内部の温度を所望の温度に制御する温
度制御部を含んでいる請求項１乃至請求項８のいずれか
に記載の加熱型トラップ装置。 - 【請求項１０】 前記温度制御部は、前記成膜室に供給
される成膜用のガスの種類に対応して、前記加熱型トラ
ップ装置の内部の温度を設定できる請求項９記載の加熱
型トラップ装置。 - 【請求項１１】 反応ガスが供給されて成膜を行う成膜
室と、該成膜室から排ガスを排出する排気配管との間
に、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の加熱型
トラップ装置を備えてなる成膜装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11144662A JP2000070664A (ja) | 1998-06-18 | 1999-05-25 | 加熱型トラップ装置および成膜装置 |
| US09/335,720 US20020100417A1 (en) | 1998-06-18 | 1999-06-18 | Heating-type trap device and film-deposition apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17167898 | 1998-06-18 | ||
| JP10-171678 | 1998-06-18 | ||
| JP11144662A JP2000070664A (ja) | 1998-06-18 | 1999-05-25 | 加熱型トラップ装置および成膜装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000070664A true JP2000070664A (ja) | 2000-03-07 |
Family
ID=26476017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11144662A Withdrawn JP2000070664A (ja) | 1998-06-18 | 1999-05-25 | 加熱型トラップ装置および成膜装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020100417A1 (ja) |
| JP (1) | JP2000070664A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100717837B1 (ko) | 2006-11-21 | 2007-05-14 | 주식회사 이노시스템 | 반도체 공정의 반응부산물 포집장치 |
| JP2009033115A (ja) * | 2007-06-25 | 2009-02-12 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 加熱装置及びこれを用いた基板処理装置並びに半導体装置の製造方法並びに絶縁体 |
| KR100898064B1 (ko) | 2007-07-30 | 2009-05-18 | 이삼해 | 카트리지식 히터를 구비하는 반도체 제조용 분진포집장치 |
| KR100931604B1 (ko) * | 2007-08-08 | 2009-12-14 | 주식회사 에이디피엔지니어링 | 캐리어가스 히터 및 이를 이용한 증착장치 |
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