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JP5267366B2 - Silicon wafer processing equipment - Google Patents

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JP5267366B2
JP5267366B2 JP2009167524A JP2009167524A JP5267366B2 JP 5267366 B2 JP5267366 B2 JP 5267366B2 JP 2009167524 A JP2009167524 A JP 2009167524A JP 2009167524 A JP2009167524 A JP 2009167524A JP 5267366 B2 JP5267366 B2 JP 5267366B2
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing apparatus of a silicon wafer in which contamination from a member containing metal is prevented, and the removal of a by-product when in maintenance is easy. <P>SOLUTION: A chamber 20 and a plurality of members comprising a material containing metal attached to the chamber 20 are equipped. Among the plurality of members, DLC coating is applied to an exhaust piping 41 and an exhaust cap 42 to which the adhesion of the by-product is relatively many, and quartz coating is applied to other members to which the adhesion of the by-product is relatively few. Since, the coating material is selected according to the easiness of the adhesion of the by-product, it becomes possible to remove the by-product easily when in maintenance, while preventing metal contamination. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明はシリコンウェーハの処理装置に関し、特に、金属を含む部材に汚染防止のためのコーティングが施されたシリコンウェーハの処理装置に関する。   The present invention relates to a silicon wafer processing apparatus, and more particularly to a silicon wafer processing apparatus in which a metal-containing member is coated with a coating for preventing contamination.

シリコンウェーハの処理装置の一つにエピタキシャル成長装置がある。エピタキシャル成長装置は、主にシリコンウェーハの製造過程で用いられる装置であり、鏡面研磨されたシリコンウェーハの表面にシリコンエピタキシャル層を成長させる装置である。また、エピタキシャル成長装置は、デバイス前工程における選択エピタキシャル成長にも用いられることがある。   One of silicon wafer processing apparatuses is an epitaxial growth apparatus. The epitaxial growth apparatus is an apparatus mainly used in the manufacturing process of a silicon wafer, and is an apparatus for growing a silicon epitaxial layer on the surface of a mirror-polished silicon wafer. In addition, the epitaxial growth apparatus may be used for selective epitaxial growth in a device pre-process.

エピタキシャル成長装置においては、シリコンウェーハの汚染を防止すべく、チャンバーなどの主要部材が石英によって構成される。しかしながら、全ての部材を石英で形成することは困難であることから、チャンバーの機械的強度を確保するためのベースプレートや、チャンバーから排気されるガスを案内する排気機構など、一部の部材には金属材料が用いられている。このような金属部材によるシリコンウェーハの汚染を防止する方法として、特許文献1には、金属部材のうちプロセスガスに曝される部分を石英コーティングする方法が記載されている。   In the epitaxial growth apparatus, main members such as a chamber are made of quartz in order to prevent contamination of the silicon wafer. However, since it is difficult to form all the members with quartz, there are some members such as a base plate for ensuring the mechanical strength of the chamber and an exhaust mechanism for guiding the gas exhausted from the chamber. Metal materials are used. As a method for preventing the contamination of the silicon wafer by such a metal member, Patent Document 1 describes a method of coating a portion of the metal member exposed to the process gas with quartz.

特開2009−49047号公報JP 2009-49047 A

しかしながら、エピタキシャル成長を行うと、主に排気機構などに副生成物が多く付着する。付着した副生成物は、ガスの流れを阻害するばかりでなく、パーティクルとなってシリコンウェーハを汚染するおそれがあることから、定期的なメンテナンスによってこれを除去する必要がある。   However, when epitaxial growth is performed, a large amount of by-products adhere mainly to the exhaust mechanism. The adhering by-product not only obstructs the gas flow, but also becomes a particle and may contaminate the silicon wafer. Therefore, it is necessary to remove this by regular maintenance.

メンテナンス時においては、排気機構がチャンバーなどから取り外され大気開放される結果、付着した副生成物が大気中の酸素や水分を取り込み、ポリシロキサンなどを形成する。これを取り除くためにはフッ酸を含有した液を用いる必要があるが、フッ酸は石英を侵すことから、副生成物が多く付着する部材に石英コーティングを施すと、フッ酸を含有した液を用いることができず、メンテナンスが非常に困難となってしまう。   At the time of maintenance, the exhaust mechanism is removed from the chamber or the like and opened to the atmosphere. As a result, the attached by-products take in oxygen and moisture in the atmosphere to form polysiloxane and the like. In order to remove this, it is necessary to use a solution containing hydrofluoric acid. However, since hydrofluoric acid attacks quartz, if a quartz coating is applied to a member to which many by-products are attached, the solution containing hydrofluoric acid is removed. It cannot be used, and maintenance becomes very difficult.

このような問題は、エピタキシャル成長装置に限らず、各種部材に副生成物が付着しうる全てのシリコンウェーハの処理装置に当てはまる問題である。また、副生成物の付着箇所については装置の種類などよって異なるが、いずれの装置においても副生成物が特に付着しやすい場所が存在する。   Such a problem is applicable not only to the epitaxial growth apparatus but also to all silicon wafer processing apparatuses in which by-products can adhere to various members. Moreover, although the by-product attachment location differs depending on the type of apparatus, there are places where by-products are particularly likely to adhere in any apparatus.

したがって、本発明は、金属を含む部材からの汚染が防止され、且つ、メンテナンス時における副生成物の除去が容易なシリコンウェーハの処理装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a silicon wafer processing apparatus in which contamination from a metal-containing member is prevented and by-products can be easily removed during maintenance.

本発明によるシリコンウェーハの処理装置は、シリコンウェーハが収容され、導入されるガスによって所定の処理が行われるチャンバーと、前記チャンバーに取り付けられ、金属を含む材料からなる複数の部材と、を備えるシリコンウェーハの処理装置であって、前記複数の部材のうち、前記ガスによる副生成物の付着が相対的に多い部材には少なくともフッ酸に侵されない材料からなる第1のコーティングが施され、前記ガスによる副生成物の付着が相対的に少ない部材には石英からなる第2のコーティングが施されていることを特徴とする。   A silicon wafer processing apparatus according to the present invention includes a chamber in which a silicon wafer is accommodated and a predetermined processing is performed by an introduced gas, and a plurality of members attached to the chamber and made of a material containing metal. In the wafer processing apparatus, a first coating made of a material that is not affected by at least hydrofluoric acid is applied to a member having a relatively large amount of by-product adhesion due to the gas among the plurality of members. The second coating made of quartz is applied to a member with relatively little by-product adhesion due to.

本発明によれば、副生成物の付着のしやすさに応じてコーティング材料を選択していることから、金属汚染を防止しつつ、メンテナンス時において副生成物を容易に除去することが可能となる。   According to the present invention, since the coating material is selected according to the ease of adhesion of by-products, it is possible to easily remove by-products during maintenance while preventing metal contamination. Become.

本発明において、前記第1のコーティングはDLC(ダイヤモンドライクカーボン)からなることが好ましい。DLCはフッ酸に侵されないことから、メンテナンス時において、フッ酸水溶液を用いてシロキサンなどを含む副生成物を除去することが可能となる。   In the present invention, the first coating is preferably made of DLC (diamond-like carbon). Since DLC is not affected by hydrofluoric acid, it is possible to remove by-products including siloxane and the like using an aqueous hydrofluoric acid solution during maintenance.

本発明において、前記複数の部材のうち、前記第1のコーティングが施された部材に与えられる温度は、前記第2のコーティングが施された部材の少なくとも一つに与えられる温度よりも低いことが好ましい。石英からなる第2のコーティングは耐熱性に優れる一方、DLCなど非石英材料からなる第1のコーティングは、石英と同等の耐熱性を持たせることは困難だからである。   In the present invention, among the plurality of members, the temperature given to the member coated with the first coating may be lower than the temperature given to at least one of the members coated with the second coating. preferable. This is because the second coating made of quartz is excellent in heat resistance, whereas the first coating made of a non-quartz material such as DLC is difficult to have the same heat resistance as quartz.

本発明において、前記複数の部材は、前記チャンバーから排気されるガスを案内する排気機構を含んでおり、前記排気機構の少なくとも一部には前記第1のコーティングが施されていることが好ましい。これによれば、エピタキシャル成長装置など、排気機構に副生成物が付着しやすい装置のメンテナンスが容易となる。   In the present invention, it is preferable that the plurality of members include an exhaust mechanism for guiding a gas exhausted from the chamber, and at least a part of the exhaust mechanism is provided with the first coating. This facilitates maintenance of an apparatus such as an epitaxial growth apparatus in which by-products easily adhere to the exhaust mechanism.

本発明において、前記複数の部材は、前記チャンバー内にガスを導入する導入機構をさらに含んでおり、前記導入機構の少なくとも一部には前記第2のコーティングが施されていることが好ましい。エピタキシャル成長装置などにおいては、導入機構には副生成物が付着しにくいことから、このような箇所には石英からなる第2のコーティングを用いることができる。   In the present invention, it is preferable that the plurality of members further include an introduction mechanism for introducing a gas into the chamber, and at least a part of the introduction mechanism is provided with the second coating. In an epitaxial growth apparatus or the like, since a by-product hardly adheres to the introduction mechanism, a second coating made of quartz can be used in such a place.

本発明において、前記複数の部材は、前記チャンバーを保持するベースプレートをさらに含んでおり、前記ベースプレートには前記第2のコーティングが施されていることが好ましい。ベースプレートは比較的高温に曝される部材であるとともに、副生成物の付着がほとんど生じないことから、このような部材には、耐熱性に優れる第2のコーティングを施すことが好ましいからである。   In the present invention, it is preferable that the plurality of members further include a base plate for holding the chamber, and the second coating is applied to the base plate. This is because the base plate is a member that is exposed to a relatively high temperature, and adhesion of by-products hardly occurs. Therefore, it is preferable to apply a second coating having excellent heat resistance to such a member.

本発明において、前記排気機構は、排気配管と、前記ベースプレートと前記排気配管を接続するイグゾーストキャップとを含んでおり、前記導入機構は、導入配管と、前記ベースプレートと前記導入配管を接続するインジェクトキャップとを含んでおり、前記排気配管及び前記イグゾーストキャップには、いずれも前記第1のコーティングが施されており、前記導入配管及び前記インジェクトキャップには、いずれも前記第2のコーティングが施されていることが好ましい。これは、排気配管及びイグゾーストキャップは、いずれも副生成物が付着しやすい部分だからである。   In the present invention, the exhaust mechanism includes an exhaust pipe and an exhaust cap that connects the base plate and the exhaust pipe, and the introduction mechanism connects the introduction pipe, the base plate, and the introduction pipe. The exhaust pipe and the exhaust cap are both coated with the first coating, and the introduction pipe and the injection cap are both the second. It is preferable that the coating is applied. This is because both the exhaust pipe and the exhaust cap are portions where by-products are likely to adhere.

本発明において、前記複数の部材は、前記チャンバー内に前記シリコンウェーハをロードし又は前記チャンバーから前記シリコンウェーハをアンロードするためのスリットバルブをさらに含んでおり、前記スリットバルブには前記第2のコーティングが施されていることが好ましい。これによれば、スリットバルブからの金属汚染も防止される。   In the present invention, the plurality of members further include a slit valve for loading the silicon wafer into the chamber or unloading the silicon wafer from the chamber, and the slit valve includes the second valve. A coating is preferably applied. According to this, metal contamination from the slit valve is also prevented.

本発明において、前記複数の部材は、前記チャンバー内のシリコンウェーハを回転させるためのローテーションシャフトの挿入部をさらに含んでおり、前記ローテーションシャフトの挿入部には前記第2のコーティングが施されていることが好ましい。これによれば、ローテーションシャフト挿入部からの金属汚染も防止される。   In the present invention, the plurality of members further include an insertion portion of a rotation shaft for rotating the silicon wafer in the chamber, and the second coating is applied to the insertion portion of the rotation shaft. It is preferable. According to this, metal contamination from the rotation shaft insertion portion is also prevented.

このように、本発明によれば、副生成物の付着のしやすさに応じてコーティング材料を選択していることから、金属汚染を防止しつつ、メンテナンス時において副生成物を容易に除去することが可能となる。   Thus, according to the present invention, since the coating material is selected according to the ease of attachment of the by-product, the by-product is easily removed during maintenance while preventing metal contamination. It becomes possible.

本発明の好ましい実施形態によるシリコンウェーハの処理装置10の構造を示す略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a silicon wafer processing apparatus 10 according to a preferred embodiment of the present invention.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の好ましい実施形態によるシリコンウェーハの処理装置10の構造を示す略断面図である。本実施形態によるシリコンウェーハの処理装置10はエピタキシャル成長装置であり、したがって、以下、エピタキシャル成長装置10と表記する。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a silicon wafer processing apparatus 10 according to a preferred embodiment of the present invention. The silicon wafer processing apparatus 10 according to the present embodiment is an epitaxial growth apparatus, and hence is hereinafter referred to as an epitaxial growth apparatus 10.

図1に示すように、本実施形態によるエピタキシャル成長装置10は、チャンバー20と、チャンバー20内にガスを導入する導入機構30と、チャンバー20から排気されるガスを案内する排気機構40とを有している。   As shown in FIG. 1, the epitaxial growth apparatus 10 according to the present embodiment includes a chamber 20, an introduction mechanism 30 that introduces gas into the chamber 20, and an exhaust mechanism 40 that guides gas exhausted from the chamber 20. ing.

チャンバー20は、円盤状の上部部材21、漏斗状の下部部材22及びリング状の側部部材23,24からなる4つの部材によって構成され、これらが図1に示すように組み合わせられることによって、チャンバー20が構成される。これらの部材21〜24はいずれも石英からなる。   The chamber 20 is composed of four members including a disk-shaped upper member 21, a funnel-shaped lower member 22, and ring-shaped side members 23 and 24, and these are combined as shown in FIG. 20 is configured. These members 21 to 24 are all made of quartz.

チャンバー20の内部には、処理対象となるシリコンウェーハ100を保持するサセプタ25と、シリコンウェーハ100をサセプタ25に載置し又はシリコンウェーハ100をサセプタ25から取り出す昇降機構26が設けられている。サセプタ25はSiCがコーティングされたカーボン製であるが、昇降機構26は石英からなる。   Inside the chamber 20 are provided a susceptor 25 that holds the silicon wafer 100 to be processed, and an elevating mechanism 26 that places the silicon wafer 100 on the susceptor 25 or takes the silicon wafer 100 out of the susceptor 25. The susceptor 25 is made of carbon coated with SiC, but the elevating mechanism 26 is made of quartz.

また、チャンバー20を構成する下部部材22には、チャンバー20内にシリコンウェーハ100をロードし又はチャンバー20からシリコンウェーハ100をアンロードするためのスリットバルブ27が設けられている。スリットバルブ27は金属材料からなり、その表面には石英コーティングが施されている。これにより、スリットバルブ27を構成する金属によるシリコンウェーハ100の汚染が防止されている。スリットバルブ27は、エピタキシャル成長中において高温に曝される部材であるが、石英コーティングは耐熱性が高いことから、熱によってコーティングが劣化することはない。また、スリットバルブ27は副生成物の付着が少ない部材であることから、フッ酸を用いた洗浄の必要性は少ない。   The lower member 22 constituting the chamber 20 is provided with a slit valve 27 for loading the silicon wafer 100 into the chamber 20 or unloading the silicon wafer 100 from the chamber 20. The slit valve 27 is made of a metal material, and the surface thereof is coated with quartz. Thereby, contamination of the silicon wafer 100 by the metal constituting the slit valve 27 is prevented. The slit valve 27 is a member that is exposed to a high temperature during epitaxial growth. However, the quartz coating has high heat resistance, so that the coating is not deteriorated by heat. Further, since the slit valve 27 is a member with little by-product adhesion, there is little need for cleaning with hydrofluoric acid.

さらに、チャンバー20の内部には、シリコンウェーハ100を回転させるためのローテーションシャフト28が設けられている。ローテーションシャフト28自体については石英によって構成されているが、ローテーションシャフト28を回転させるためのモータ50との接続部分やローテーションシャフト28を上下動させるためのアクチュエータ60との接続部分(ローテーションシャフト挿入部)において一部金属が用いられている。具体的に説明すると、ローテーションシャフト挿入部には、ローテーションハウジング28a、ウェハリフトハウジング28b、コレット28c及びアイソレーションハウジング28dなどが含まれており、これらに金属が用いられている。このようなローテーションシャフト挿入部には石英コーティングが施されており、これにより、ローテーションシャフト挿入部を構成する金属によるシリコンウェーハ100の汚染が防止されている。ローテーションシャフト挿入部は複雑な形状を有する部材であるが、石英はポリシラザンを用いることによって複雑な形状に対しても容易にコーティング可能である。また、ローテーションシャフト挿入部は、副生成物の付着が少ない部材であることから、フッ酸を用いた洗浄の必要性は少ない。   Further, a rotation shaft 28 for rotating the silicon wafer 100 is provided inside the chamber 20. Although the rotation shaft 28 itself is made of quartz, the connection portion with the motor 50 for rotating the rotation shaft 28 and the connection portion with the actuator 60 for moving the rotation shaft 28 up and down (rotation shaft insertion portion). Are partially used. More specifically, the rotation shaft insertion portion includes a rotation housing 28a, a wafer lift housing 28b, a collet 28c, an isolation housing 28d, and the like, and these are made of metal. Such a rotation shaft insertion portion is coated with quartz, thereby preventing the silicon wafer 100 from being contaminated by the metal constituting the rotation shaft insertion portion. The rotation shaft insertion portion is a member having a complicated shape, but quartz can be easily coated even with a complicated shape by using polysilazane. Further, since the rotation shaft insertion portion is a member with little by-product adhesion, there is little need for cleaning with hydrofluoric acid.

図1に示すように、チャンバー20の周囲にはチャンバー20を保持するリング状のベースプレート29が設けられている。ベースプレート29は金属材料からなり、チャンバー20を構成する部材21〜24を固定するとともに、チャンバー20の機械的強度を確保する役割を果たす。また、ベースプレート29は、チャンバー20と導入機構30及び排気機構40との接続部としての役割も果たす。このため、ベースプレート29の一部は、チャンバー20に導入されるガス及びチャンバー20から排気されるガスに触れることになる。   As shown in FIG. 1, a ring-shaped base plate 29 that holds the chamber 20 is provided around the chamber 20. The base plate 29 is made of a metal material, and serves to secure the mechanical strength of the chamber 20 while fixing the members 21 to 24 constituting the chamber 20. The base plate 29 also serves as a connection between the chamber 20 and the introduction mechanism 30 and the exhaust mechanism 40. For this reason, a part of the base plate 29 comes into contact with the gas introduced into the chamber 20 and the gas exhausted from the chamber 20.

本実施形態においては、ベースプレート29には石英コーティングが施されており、これによりベースプレート29を構成する金属によるシリコンウェーハの汚染が防止されている。ベースプレート29は、エピタキシャル成長中において高温に曝される部材であるが、石英コーティングは耐熱性が高いことから、熱によってコーティングが劣化することはない。また、ベースプレート29は、副生成物の付着が少ない部材であることから、フッ酸を用いた洗浄の必要性は少ない。   In the present embodiment, the base plate 29 is coated with quartz, thereby preventing the silicon wafer from being contaminated by the metal constituting the base plate 29. The base plate 29 is a member that is exposed to a high temperature during epitaxial growth. However, the quartz coating has high heat resistance, so that the coating does not deteriorate due to heat. Further, since the base plate 29 is a member with little by-product adhesion, there is little need for cleaning with hydrofluoric acid.

図1に示すように、導入機構30は、2本の導入配管31と、ベースプレート29と導入配管31を接続するインジェクトキャップ32と、集合導入配管34からなる。導入配管31は、流量調整バルブ33を介して集合導入配管34に接続された配管である。集合導入配管34はメインバルブ35を介してプロセスガスやキャリアガスのボンベ(図示せず)につながるメイン導入配管36に接続されている。導入配管31を流れるプロセスガス又はキャリアガスは、インジェクトキャップ32を介してチャンバー20の内部に導入される。メンテナンス時においてはメインバルブ35が閉じられる。したがって、導入機構30とは、メイン導入配管36との境界を規定するメインバルブ35よりも下流部分の配管として定義される。   As shown in FIG. 1, the introduction mechanism 30 includes two introduction pipes 31, an injection cap 32 that connects the base plate 29 and the introduction pipe 31, and a collective introduction pipe 34. The introduction pipe 31 is a pipe connected to the collective introduction pipe 34 via the flow rate adjustment valve 33. The collective introduction pipe 34 is connected via a main valve 35 to a main introduction pipe 36 connected to a cylinder (not shown) of process gas and carrier gas. The process gas or carrier gas flowing through the introduction pipe 31 is introduced into the chamber 20 through the injection cap 32. During maintenance, the main valve 35 is closed. Therefore, the introduction mechanism 30 is defined as a pipe in a portion downstream of the main valve 35 that defines the boundary with the main introduction pipe 36.

エピタキシャル成長時においては、導入機構30を介して例えばSiHCl(トリクロロシラン)及びH(水素ガス)が導入され、トリクロロシランの分解によって生成されるSi(シリコン)がシリコンウェーハ100の表面に堆積される。トリクロロシランの分解によって生じるHCl(塩化水素)は、排気機構40を介して排出される。尚、導入されるトリクロロシランのうち、エピタキシャル成長に用いられる部分は10%程度であり、残りの90%程度は熱分解されて反応性の高いラジカルになり、排気機構40を介して排出される。これが副生成物を生じる主な原因となる。 During the epitaxial growth, for example, SiHCl 3 (trichlorosilane) and H 2 (hydrogen gas) are introduced through the introduction mechanism 30, and Si (silicon) generated by the decomposition of trichlorosilane is deposited on the surface of the silicon wafer 100. The HCl (hydrogen chloride) generated by the decomposition of trichlorosilane is discharged through the exhaust mechanism 40. Of the introduced trichlorosilane, the portion used for epitaxial growth is about 10%, and the remaining 90% is thermally decomposed into highly reactive radicals and discharged through the exhaust mechanism 40. This is the main cause of by-products.

尚、トリクロロシランの分解によって生じるシリコンは、シリコンウェーハ100の表面以外の高温にさらされる部材にも付着するが、これについては、導入機構30を介して塩化水素を導入することによって除去することができる。但し、塩化水素によってシリコン付着物を除去するためには、チャンバー20の内部をエピタキシャル成長時と同等の温度に加熱する必要がある。このことは、除去されたシリコンはラジカルとなり、十分に加熱されない箇所(例えば排気機構40など)においては、副生成物となって付着することを意味する。   Silicon generated by the decomposition of trichlorosilane adheres to members exposed to high temperatures other than the surface of the silicon wafer 100, but this can be removed by introducing hydrogen chloride through the introduction mechanism 30. it can. However, in order to remove silicon deposits with hydrogen chloride, it is necessary to heat the inside of the chamber 20 to a temperature equivalent to that during epitaxial growth. This means that the removed silicon becomes radicals and adheres as a by-product at a location where the silicon is not sufficiently heated (for example, the exhaust mechanism 40).

導入配管31、集合導入配管34及びインジェクトキャップ32はいずれも金属材料からなり、その表面には石英からなるコーティングが施されている。これにより、導入配管31、集合導入配管34及びインジェクトキャップ32を構成する金属によるシリコンウェーハ100の汚染が防止されている。導入配管31、集合導入配管34及びインジェクトキャップ32は比較的複雑な形状を有する部材であるが、上述の通り、石英は複雑な形状に対しても容易にコーティング可能である。また、導入配管31、集合導入配管34及びインジェクトキャップ32は、副生成物の付着が少ない部材であることから、フッ酸を用いた洗浄の必要性は少ない。   The introduction pipe 31, the collective introduction pipe 34, and the injection cap 32 are all made of a metal material, and the surface thereof is coated with quartz. Thereby, contamination of the silicon wafer 100 by the metal constituting the introduction pipe 31, the collective introduction pipe 34 and the injection cap 32 is prevented. The introduction pipe 31, the collective introduction pipe 34, and the injection cap 32 are members having a relatively complicated shape. However, as described above, quartz can be easily coated even on a complicated shape. In addition, since the introduction pipe 31, the collective introduction pipe 34, and the injection cap 32 are members to which less by-products are attached, there is little need for cleaning using hydrofluoric acid.

図1に示すように、排気機構40は、排気配管41と、ベースプレート29と排気配管41を接続するイグゾーストキャップ42からなる。排気配管41は、バルブ43を介して集合排気配管44に接続された配管である。したがって、チャンバー20から排気されるガスは、イグゾーストキャップ42及び排気配管41を介して、集合排気配管44に排出される。メンテナンス時においてはバルブ43が閉じられ、この状態で排気配管41及びイグゾーストキャップ42が取り外され、洗浄される。したがって、排気配管41とは、集合排気配管44との境界を規定するバルブ43よりも上流部分の配管として定義される。   As shown in FIG. 1, the exhaust mechanism 40 includes an exhaust pipe 41 and an exhaust cap 42 that connects the base plate 29 and the exhaust pipe 41. The exhaust pipe 41 is a pipe connected to the collective exhaust pipe 44 via the valve 43. Therefore, the gas exhausted from the chamber 20 is exhausted to the collective exhaust pipe 44 via the exhaust cap 42 and the exhaust pipe 41. During maintenance, the valve 43 is closed. In this state, the exhaust pipe 41 and the exhaust cap 42 are removed and cleaned. Therefore, the exhaust pipe 41 is defined as a pipe upstream of the valve 43 that defines the boundary with the collective exhaust pipe 44.

上述の通り、プロセスガスであるトリクロロシランの大部分がエピタキシャル成長に寄与することなく熱分解することによって生じたラジカル、あるいは塩化水素によって除去されたシリコン起因のラジカルが排気されるため、ガスの温度が急激に低下する排気機構40において重合し、副生成物であるSinHxClyが形成される。このため、排気配管41などの内壁には副生成物が徐々に蓄積され、ガスの流れを阻害したり、パーティクルの発生源となったりする。したがって、蓄積した副生成物は定期的なメンテナンスによって除去する必要がある。メンテナンス時においては、排気機構40がチャンバー30などから取り外され大気開放されるため、付着した副生成物が大気中の酸素や水分を取り込み、ポリシロキサンなどを形成する。   As described above, since most of the process gas trichlorosilane is thermally decomposed without contributing to epitaxial growth or silicon-derived radicals removed by hydrogen chloride are exhausted, the temperature of the gas is increased. Polymerization occurs in the exhaust mechanism 40 that rapidly decreases to form SinHxCly, which is a by-product. For this reason, by-products are gradually accumulated on the inner wall of the exhaust pipe 41 and the like, thereby obstructing the gas flow and serving as a particle generation source. Therefore, accumulated by-products must be removed by regular maintenance. At the time of maintenance, since the exhaust mechanism 40 is removed from the chamber 30 and released to the atmosphere, the attached by-products take in oxygen and moisture in the atmosphere and form polysiloxane and the like.

排気配管41及びイグゾーストキャップ42はいずれも金属材料からなり、その表面にはDLCからなるコーティングが施されている。これにより、排気配管41及びイグゾーストキャップ42を構成する金属によるシリコンウェーハ100の汚染が防止されている。排気配管41及びイグゾーストキャップ42は、上述の通り、ガスの温度が急激に低下する領域であることから、副生成物の付着が非常に多い。このため、メンテナンス時においては、フッ酸を含んだ液などを用いた洗浄によってポリシロキサンなどの副生成物を除去する必要があるが、本実施形態においては、これらの表面にDLCコーティングを施していることから、フッ酸を含んだ液を用いてもコーティングが侵されることがない。尚、DLCコーティングは石英コーティングに比べると耐熱温度が低いが、排気配管41及びイグゾーストキャップ42は、スリットバルブ27やベースプレート29ほど高熱に曝されないことから、熱によってDLCコーティングが劣化することもない。   The exhaust pipe 41 and the exhaust cap 42 are both made of a metal material, and the surface thereof is coated with DLC. Thereby, contamination of the silicon wafer 100 by the metal constituting the exhaust pipe 41 and the exhaust cap 42 is prevented. As described above, the exhaust pipe 41 and the exhaust cap 42 are regions in which the temperature of the gas is drastically lowered, and therefore, by-products are extremely attached. For this reason, at the time of maintenance, it is necessary to remove by-products such as polysiloxane by washing with a liquid containing hydrofluoric acid. In this embodiment, these surfaces are subjected to DLC coating. Therefore, the coating is not attacked even if a liquid containing hydrofluoric acid is used. The heat resistance temperature of the DLC coating is lower than that of the quartz coating. However, since the exhaust pipe 41 and the exhaust cap 42 are not exposed to as much heat as the slit valve 27 and the base plate 29, the DLC coating may deteriorate due to heat. Absent.

以上説明したように、本実施形態によるエピタキシャル成長装置10は、金属材料からなる複数の部材のうち、副生成物が多く付着する排気配管41及びイグゾーストキャップ42についてはフッ酸を含んだ液によるメンテナンスが可能なDLCコーティングが施され、副生成物があまり付着しないその他の部材については耐熱性が高く、複雑形状にも対応可能な石英コーティングが施されている。これにより、金属によるシリコンウェーハ100の汚染を防止しつつ、定期的なメンテナンスによって副生成物の除去を容易に行うことが可能となる。   As described above, the epitaxial growth apparatus 10 according to the present embodiment uses a liquid containing hydrofluoric acid for the exhaust pipe 41 and the exhaust cap 42 to which a large amount of by-products adhere among a plurality of members made of a metal material. DLC coating that can be maintained is applied, and other members to which by-products do not adhere so much have high heat resistance, and quartz coating that can cope with complex shapes is applied. As a result, it is possible to easily remove the by-product by regular maintenance while preventing contamination of the silicon wafer 100 with metal.

しかも、DLCコーティングが施された表面は、石英コーティングが施された表面よりも平滑性に優れることから、排気機構40への副生成物の付着量が低減されるという効果も得られる。これにより、メンテナンス周期を長くすることも可能となる。   In addition, since the surface on which the DLC coating is applied is superior in smoothness to the surface on which the quartz coating is applied, the effect of reducing the amount of by-products attached to the exhaust mechanism 40 is also obtained. This also makes it possible to lengthen the maintenance cycle.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Needless to say, it is included in the range.

例えば、上記実施形態では、排気配管41及びイグゾーストキャップ42にDLCコーティングを施しているが、コーティング材料についてはDLCに限定されるものではなく、金属汚染を防止することができ且つフッ酸に侵されない材料であれば、他の材料を用いることも可能である。   For example, in the above embodiment, DLC coating is applied to the exhaust pipe 41 and the exhaust cap 42. However, the coating material is not limited to DLC, and metal contamination can be prevented and hydrofluoric acid can be used. Other materials can be used as long as they are not attacked.

また、上記実施形態では、DLCコーティングを施す部材として排気配管41及びイグゾーストキャップ42を選択しているが、本発明がこれに限定されるものではない。つまり、副生成物の付着量及び付着部位は、装置の種類や構造によって異なるため、装置の種類や構造に応じてDLCコーティングを施す部材を適宜選択すればよい。   Moreover, in the said embodiment, although the exhaust piping 41 and the exhaust cap 42 are selected as a member which performs DLC coating, this invention is not limited to this. In other words, since the amount and site of by-product attachment vary depending on the type and structure of the device, a member to be subjected to DLC coating may be appropriately selected according to the type and structure of the device.

また、上記実施形態ではエピタキシャル成長装置を例に挙げたが、本発明の対象がこれに限定されるものではない。したがって、例えば、CVD装置、スパッタリング装置、ドライエッチング装置など、他の種類のシリコンウェーハの処理装置に本発明を適用することが可能である。   Moreover, although the epitaxial growth apparatus was mentioned as an example in the said embodiment, the object of this invention is not limited to this. Accordingly, the present invention can be applied to other types of silicon wafer processing apparatuses such as a CVD apparatus, a sputtering apparatus, and a dry etching apparatus.

10 シリコンウェーハの処理装置(エピタキシャル成長装置)
20 チャンバー
21 上部部材
22 下部部材
23,24 側部部材
25 サセプタ
26 昇降機構
27 スリットバルブ
28 ローテーションシャフト
28a ローテーションハウジング
28b ウェハリフトハウジング
28c コレット
28d アイソレーションハウジング
29 ベースプレート
30 導入機構
31 導入配管
32 インジェクトキャップ
33 流量調整バルブ
34 集合導入配管
35 メインバルブ
36 メイン導入配管
40 排気機構
41 排気配管
42 イグゾーストキャップ
43 バルブ
44 集合排気配管
50 モータ
60 アクチュエータ
100 シリコンウェーハ
10 Silicon wafer processing equipment (epitaxial growth equipment)
20 Chamber 21 Upper member 22 Lower member 23, 24 Side member 25 Susceptor 26 Elevating mechanism 27 Slit valve 28 Rotating shaft 28a Rotating housing 28b Wafer lift housing 28c Collet 28d Isolation housing 29 Base plate 30 Introducing mechanism 31 Introducing piping 32 Injecting cap 32 33 Flow control valve 34 Collective introduction pipe 35 Main valve 36 Main introduction pipe 40 Exhaust mechanism 41 Exhaust pipe 42 Exhaust cap 43 Valve 44 Collective exhaust pipe 50 Motor 60 Actuator 100 Silicon wafer

Claims (5)

シリコンウェーハが収容され、導入されるガスによって所定の処理が行われるチャンバーと、
前記チャンバーに取り付けられ、金属を含む材料からなる複数の部材と、を備えるシリコンウェーハの処理装置であって、
前記複数の部材は、前記チャンバーから排気されるガスを案内する排気機構と、前記チャンバーを保持するベースプレートとを含んでおり、
前記排気機構の少なくとも一部にはDLCからなる第1のコーティングが施され、前記ベースプレートには石英からなる第2のコーティングが施されていることを特徴とするシリコンウェーハの処理装置。
A chamber in which a silicon wafer is accommodated and a predetermined process is performed by the introduced gas;
A silicon wafer processing apparatus comprising: a plurality of members attached to the chamber and made of a material containing metal,
The plurality of members include an exhaust mechanism that guides gas exhausted from the chamber, and a base plate that holds the chamber,
An apparatus for processing a silicon wafer, wherein a first coating made of DLC is applied to at least a part of the exhaust mechanism, and a second coating made of quartz is applied to the base plate .
前記複数の部材は、前記チャンバー内にガスを導入する導入機構をさらに含んでおり、前記導入機構の少なくとも一部には前記第2のコーティングが施されていることを特徴とする請求項1に記載のシリコンウェーハの処理装置。 Wherein the plurality of members are further comprise introducing mechanism for introducing a gas into the chamber, to claim 1 where at least a portion of the introducing mechanism is characterized in that the second coating is applied The silicon wafer processing apparatus as described. 前記排気機構は、排気配管と、前記ベースプレートと前記排気配管を接続するイグゾーストキャップとを含んでおり、
前記導入機構は、導入配管と、前記ベースプレートと前記導入配管を接続するインジェクトキャップとを含んでおり、
前記排気配管及び前記イグゾーストキャップには、いずれも前記第1のコーティングが施されており、
前記導入配管及び前記インジェクトキャップには、いずれも前記第2のコーティングが施されていることを特徴とする請求項2に記載のシリコンウェーハの処理装置。
The exhaust mechanism includes an exhaust pipe, an exhaust cap that connects the base plate and the exhaust pipe,
The introduction mechanism includes an introduction pipe, and an injection cap that connects the base plate and the introduction pipe.
The exhaust pipe and the exhaust cap are both provided with the first coating,
The silicon wafer processing apparatus according to claim 2 , wherein the introduction pipe and the injection cap are both coated with the second coating.
前記複数の部材は、前記チャンバー内に前記シリコンウェーハをロードし又は前記チャンバーから前記シリコンウェーハをアンロードするためのスリットバルブをさらに含んでおり、前記スリットバルブには前記第2のコーティングが施されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のシリコンウェーハの処理装置。 The plurality of members further include a slit valve for loading the silicon wafer into the chamber or unloading the silicon wafer from the chamber, and the second coating is applied to the slit valve. The silicon wafer processing apparatus according to claim 1 , wherein the silicon wafer processing apparatus is provided. 前記複数の部材は、前記チャンバー内のシリコンウェーハを回転させるためのローテーションシャフトの挿入部をさらに含んでおり、前記ローテーションシャフトの挿入部には前記第2のコーティングが施されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のシリコンウェーハの処理装置。 The plurality of members further include a rotation shaft insertion portion for rotating the silicon wafer in the chamber, and the rotation shaft insertion portion is provided with the second coating. The silicon wafer processing apparatus according to any one of claims 1 to 4 .
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