(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハの処理が行われる処理部とこれに連通するガス導入部および排気部とからなる真空処理容器の前記処理部で前記半導体ウェハに所定の処理を行った後、前記真空処理容器内にパージガスを供給する工程と、
前記真空処理容器内の真空度または前記排気部の温度のうちの少なくとも何れか一方もしくは両者を制御して前記真空処理容器内に昇華雰囲気を形成し、前記真空処理容器内に生成された反応副生成物を昇華させる工程と、
前記反応副生成物を前記パージガスとともに排気する工程とを有する半導体製造方法であって、
前記真空処理容器の一方側のガス導入部から前記パージガスを導入しかつ前記パージガスを前記処理部を介して前記真空処理容器の他方側の排気部に流す工程と、前記他方側のガス導入部から前記パージガスを導入しかつ前記パージガスを前記処理部を介して前記一方側の排気部に流す工程とを有し、それぞれの工程を少なくとも１回行うことを特徴とする半導体製造方法。
【請求項２】
半導体ウェハの処理が行われる処理部とこれに連通する複数のガス導入部および複数の排気部とからなる真空処理容器の前記処理部で前記半導体ウェハに成膜処理を行った後、前記真空処理容器の一方側のガス導入部からパージガスを導入しかつ前記パージガスを前記処理部を介して前記真空処理容器の他方側の排気部に流す工程と、
前記真空処理容器内の減圧または前記排気部の加熱の何れか一方もしくは両者を行って前記真空処理容器内に昇華雰囲気を形成し、前記真空処理容器内に生成された反応副生成物を昇華させる工程と、
前記他方側のガス導入部から前記パージガスを導入しかつ前記パージガスを前記処理部を介して前記一方側の排気部に流して前記真空処理容器内を増圧する工程と、
増圧後、前記真空処理容器内の減圧または前記排気部の加熱の何れか一方もしくは両者を行って前記真空処理容器内に昇華雰囲気を形成し、前記真空処理容器内に生成された反応副生成物を昇華させる工程と、
前記反応副生成物を前記パージガスとともに排気する工程とを有することを特徴とする半導体製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の半導体製造方法であって、前記真空処理容器内の真空度の制御あるいは減圧を行う際に、前記ガス導入部からの前記パージガスの導入の停止または前記パージガスの導入量の制御もしくは真空排気量の制御によって行うことを特徴とする半導体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造技術に関し、特にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition)装置における反応副生成物を除去する半導体製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下に説明する技術は、本発明を研究、完成するに際し、本発明者によって検討されたものであり、その概要は次のとおりである。
【０００３】
ジクロルシランガスとアンモニアガスとを用いた窒化珪素膜形成技術において、特に低圧ＣＶＤ装置を用いた場合、反応炉（真空処理容器ともいう）の内壁や半導体ウェハ支持用の治具に堆積した窒化珪素膜の累積膜厚が約１μｍに到達すると、排気配管（排気部）の内部に反応副生成物である塩化アンモニウムが付着し、炉内へ逆拡散して、ウェハ上に異物として付着することが知られている。
【０００４】
なお、ホットウォール型のＣＶＤ装置については、株式会社工業調査会、１９９１年１１月２２日発行、「電子材料１１月号別冊、超ＬＳＩ製造・試験装置ガイドブック＜１９９２年版＞」、２９〜３４頁に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記した技術における低圧ＣＶＤ装置では、排気配管の内部に反応副生成物が付着するため、排気配管のメンテナンスに時間がかかることが問題とされる。
【０００６】
さらに、半導体ウェハの搬入出時に塩化アンモニウムが半導体ウェハの表面に付着するため、半導体ウェハ（製品）の歩留りを低下させるという問題が発生する。
【０００７】
本発明の目的は、半導体ウェハの歩留りを向上させるとともにメンテナンス頻度を低減させる半導体製造方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１０】
すなわち、本発明による半導体製造方法は、半導体ウェハの処理が行われる処理部とこれに連通するガス導入部および排気部とからなる真空処理容器の前記処理部で前記半導体ウェハに所定の処理を行った後、前記真空処理容器内にパージガスを供給する工程と、前記真空処理容器内の真空度または前記排気部の温度のうちの少なくとも何れか一方もしくは両者を制御して前記真空処理容器内に昇華雰囲気を形成し、前記真空処理容器内に生成された反応副生成物を昇華させる工程と、前記反応副生成物を前記パージガスとともに排気する工程とを有するものであり、前記真空処理容器の一方側のガス導入部から前記パージガスを導入しかつ前記パージガスを前記処理部を介して前記真空処理容器の他方側の排気部に流す工程と、前記他方側のガス導入部から前記パージガスを導入しかつ前記パージガスを前記処理部を介して前記一方側の排気部に流す工程とを有し、それぞれの工程を少なくとも１回行うものである。
【００１１】
これにより、真空処理容器内に生成された反応副生成物を昇華すなわち気体に変えることができるため、その結果、気体に変化した反応副生成物をパージガスとともに排気することにより、真空処理容器内から反応副生成物を除去することができる。
【００１２】
したがって、反応副生成物が真空処理容器の排気部の内部に留まることを防止でき、これにより、半導体製造装置におけるメンテナンスの頻度を低減させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明による半導体製造装置の構造の実施の形態の一例を一部断面にして示す構成概念図、図２は本発明による半導体製造装置の制御系の構造の実施の形態の一例を示す制御ブロック図、図３は本発明の半導体製造装置において生成される反応副生成物（塩化アンモニウム）の昇華条件の実施の形態の一例を示す昇華曲線図、図４は本発明の半導体製造方法におけるシーケンス制御の手順の実施の形態の一例を示す制御フローである。
【００１９】
本実施の形態による半導体製造装置は、半導体ウェハ１に成膜処理（所定の処理）を行うホットウォール型２枚搬送同時デポ式の低圧ＣＶＤ装置であり、本実施の形態では、プロセスガスであるジクロルシランガスとアンモニアガスとを用いて、半導体ウェハ１に窒化珪素膜を形成する場合を説明する。
【００２０】
したがって、この場合に生成される反応副生成物は、塩化アンモニウムである（３ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋１０ＮＨ3 →Ｓｉ3 Ｎ4 ＋６ＮＨ4 Ｃｌ＋６Ｈ2 ）。
【００２１】
前記低圧ＣＶＤ装置の構成について説明すると、外気と遮断しかつ半導体ウェハ１に成膜処理が行われる処理部２ａを備えた真空処理容器２と、処理部２ａと連通したガス導入部２ｂを介してプロセスガスまたはパージガス３を処理部２ａに供給するガス供給手段４と、処理部２ａと連通した排気配管２ｃ（排気部）を介して前記プロセスガスまたはパージガス３を真空処理容器２外に排気する真空ポンプ７（排気手段）と、処理部２ａを加熱する主加熱手段であるヒータ５と、真空処理容器２内をこの中に生成された反応副生成物である塩化アンモニウムを昇華させる昇華雰囲気に制御する制御部１０とからなり、半導体ウェハ１への成膜処理終了後、制御部１０によって前記塩化アンモニウムを昇華させ、前記塩化アンモニウムをパージガス３とともに排気するものである。
【００２２】
つまり、本実施の形態の低圧ＣＶＤ装置における真空処理容器２は、ガス導入部２ｂと処理部２ａと排気配管２ｃとを有しており、その処理部２ａにおいて半導体ウェハ１への成膜処理が行われる。
【００２３】
ここで、処理部２ａは、角柱（円筒状でもよい）の筒状部材でかつ石英や炭化珪素などからなる管部材２ｄ（反応炉ともいう）によって形成され、この管部材２ｄの外側にヒータ５が配置されている。
【００２４】
すなわち、本実施の形態の低圧ＣＶＤ装置は、ホットウォール型であるため、成膜処理時には、ヒータ５によって管部材２ｄを介して半導体ウェハ１を加熱する（例えば、処理部２ａおよび半導体ウェハ１を６００〜９００℃程度に加熱する）。
【００２５】
また、ガス導入部２ｂはフランジ部材２ｅによって形成され、かつ排気配管２ｃはフランジ部材２ｅ内に取り付けられるとともにフランジ部材２ｅの外方に突出して設けられている。
【００２６】
さらに、真空処理容器２には、半導体ウェハ１を搬入出するゲートバルブ８と、管部材２ｄのメンテナンスを行う際に開閉する開閉バルブ９とが取り付けられ、ゲートバルブ８と開閉バルブ９とによって真空処理容器２を密閉し、外気の雰囲気と遮断することができる。
【００２７】
なお、ゲートバルブ８および開閉バルブ９は、それぞれの内面に気密を保持するフランジ面８ａまたはフランジ面９ａを各々有している。
【００２８】
ここで、ゲートバルブ８は、駆動部材６によってその開閉が行われ、半導体ウェハ１は搬送ロボット１５によって搬送される。
【００２９】
また、本実施の形態の真空処理容器２においては、２つのガス導入部２ｂとこれに応じた２つの排気配管２ｃとが、ガス導入部２ｂから導入した前記プロセスガスまたはパージガス３が処理部２ａを介して排気配管２ｃに流れるように、真空処理容器２の一方側２ｆと他方側２ｇとにそれぞれ一対となって設けられている。
【００３０】
すなわち、本実施の形態の低圧ＣＶＤ装置の真空処理容器２は、プロセスガスおよびパージガス３などのガスの流路系統を２系統有している。
【００３１】
ここで、真空処理容器２の一方側２ｆのガス導入部２ｂには、第１開閉弁１１ａが設置された第１配管１１が接続され、また、他方側２ｇのガス導入部２ｂには、第２開閉弁１２ａが設置された第２配管１２が接続され、さらに、一方側２ｆの排気配管２ｃには、第３開閉弁１３ａが設置された第３配管１３が接続され、また、他方側２ｇの排気配管２ｃには、第４開閉弁１４ａが設置された第４配管１４が接続されている。
【００３２】
したがって、制御部１０によって４つの開閉弁の開閉を制御することにより、一方側２ｆのガス導入部２ｂから取り込んだプロセスガスまたはパージガス３を処理部２ａを介して他方側２ｇの排気配管２ｃに流すことができ、さらに、他方側２ｇのガス導入部２ｂから取り込んだプロセスガスまたはパージガス３を処理部２ａを介して一方側２ｆの排気配管２ｃに流すことができる。
【００３３】
つまり、プロセスガスまたはパージガス３などのガスを一方側２ｆのガス導入部２ｂから他方側２ｇの排気配管２ｃに流す際には、第１開閉弁１１ａおよび第４開閉弁１４ａを開くとともに第２開閉弁１２ａおよび第３開閉弁１３ａを閉じる。
【００３４】
さらに、前記ガスを他方側２ｇのガス導入部２ｂから一方側２ｆの排気配管２ｃに流す際には、第２開閉弁１２ａおよび第３開閉弁１３ａを開くとともに第１開閉弁１１ａおよび第４開閉弁１４ａを閉じる。
【００３５】
なお、ガス導入部２ｂに接続された第１配管１１と第１開閉弁１１ａ、および第２配管１２と第２開閉弁１２ａは、それぞれプロセスガスの種類と同じ数だけ設けられている。
【００３６】
つまり、本実施の形態においては、プロセスガスが２種類（ジクロルシランガスとアンモニアガス）であるため、それぞれのガス導入部２ｂにおいて２本の第１配管１１とこれに設置された２つの第１開閉弁１１ａ、および２本の第２配管１２とこれに設置された２つの第２開閉弁１２ａが取り付けられている。
【００３７】
また、本実施の形態の低圧ＣＶＤ装置には、制御部１０によって制御されかつ排気配管２ｃを加熱する排気部加熱手段である排気部ヒータ１６が、一方側２ｆの排気配管２ｃと他方側２ｇの排気配管２ｃとの両者に設けられている。
【００３８】
この排気部ヒータ１６は、例えば、それぞれの排気配管２ｃの外側に設置され、排気配管２ｃの外側から排気配管２ｃを加熱するものであり、本実施の形態では、その加熱温度は、制御部１０によって制御される。
【００３９】
また、本実施の形態の低圧ＣＶＤ装置が有する制御部１０は、ガス供給手段４、真空ポンプ７、ヒータ５、排気部ヒータ１６、第１開閉弁１１ａ、第２開閉弁１２ａ、第３開閉弁１３ａ、第４開閉弁１４ａおよび搬送ロボット１５を制御することができるものである。
【００４０】
これにより、制御部１０は真空処理容器２内の真空度と温度、さらには、供給する前記ガスの種類および排気配管２ｃの温度を制御し、これらを所定の設定値に調節することができる。
【００４１】
すなわち、制御部１０の制御により、真空処理容器２内に塩化アンモニウムを昇華させる昇華雰囲気を形成することができる。
【００４２】
なお、塩化アンモニウムの昇華条件は、図３に示す昇華曲線から真空処理容器２内の真空度（圧力）と温度とをパラメータとして導き出すことができる。
【００４３】
また、本実施の形態によるパージガス３は、不活性ガスであり、その一例としてＮ2 ガスの場合を説明するが、半導体ウェハ１に形成する膜の種類によって、Ｈｅ、ＡｒまたはＮＨ3 などのガスを用いてもよい。
【００４４】
本実施の形態の半導体製造方法について説明する。
【００４５】
前記半導体製造方法は、図１に示す本実施の形態の低圧ＣＶＤ装置すなわちホットウォール型２枚搬送同時デポ式の低圧ＣＶＤ装置を用いて半導体ウェハ１に成膜処理を行い、その後、前記低圧ＣＶＤ装置の真空処理容器２内で生成された反応副生成物を除去するものである。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、２種類のプロセスガス（ジクロルシランガスとアンモニアガス）を用いて半導体ウェハ１に窒化珪素膜を形成し、その後、成膜時に真空処理容器２内に生成された塩化アンモニウムを除去する場合を説明する。
【００４７】
さらに、ここで説明する低圧ＣＶＤ装置の真空処理容器２についても、処理部２ａとガス導入部２ｂと排気配管２ｃ（排気部）とを有するものであり、真空処理容器２において、２つのガス導入部２ｂとこれに応じた２つの排気配管２ｃとが、ガス導入部２ｂから導入した前記プロセスガスまたはパージガス３が処理部２ａを介して排気配管２ｃに流れるように、真空処理容器２の一方側２ｆと他方側２ｇとにそれぞれ設けられている。つまり、前記プロセスガスおよびパージガス３などのガスの流路系統を２系統有した低圧ＣＶＤ装置である。
【００４８】
まず、図２に示す制御部１０の制御により、駆動部材６によって真空処理容器２のゲートバルブ８を開け、搬送ロボット１５を用いて２枚の半導体ウェハ１を管部材２ｄ内の処理部２ａに搬入するウェハ搬入２０（図４参照）を行い、その後、ゲートバルブ８を閉じる。
【００４９】
これにより、真空処理容器２内を外気と遮断、すなわち密閉する。
【００５０】
その後、ヒータ５を制御し、管部材２ｄを介して真空処理容器２の処理部２ａを所定の温度に加熱するウェハ加熱２１を行う。
【００５１】
本実施の形態では、例えば、処理部２ａに設けられた温度センサ１７によって温度を検知し、これにより、処理部２ａおよび半導体ウェハ１を６００〜９００℃に加熱する。
【００５２】
続いて、ガス供給手段４および真空ポンプ７を制御するとともに第１配管１１の第１開閉弁１１ａと第４配管１４の第４開閉弁１４ａとを開き、かつ第２配管１２の第２開閉弁１２ａと第３配管１３の第３開閉弁１３ａとを閉じて１回目のプロセスガス導入２２を行う。
【００５３】
つまり、ガス流量計１９を用いてそれぞれ所定流量に制御された２種類の前記プロセスガスを一方側２ｆのガス導入部２ｂおいて各々別々に導入する。その後、導入された２種類のプロセスガスは処理部２ａを通って他方側２ｇの排気配管２ｃに流れる。
【００５４】
この際、ガス流量計１９と真空処理容器２内の圧力を検知する圧力センサ１８とを用い、かつガス供給手段４および真空ポンプ７を制御部１０によって制御することにより、真空処理容器２内を所定の真空度（圧力）に保つ。
【００５５】
この状態で、前記プロセスガスを所定時間流すことにより、半導体ウェハ１に所望の厚さの窒化珪素膜を成膜することができる。
【００５６】
その後、第１配管１１の第１開閉弁１１ａと第２配管１２の第２開閉弁１２ａとを閉じることにより、前記プロセスガスの導入を止め、第３配管１３の第３開閉弁１３ａと第４配管１４の第４開閉弁１４ａとを開くとともに真空ポンプ７を制御して真空処理容器２内を所定の真空度に調節する真空排気２３を行う。
【００５７】
続いて、ガス供給手段４および真空ポンプ７を制御するとともに第２配管１２の第２開閉弁１２ａと第３配管１３の第３開閉弁１３ａとを開き、かつ第１配管１１の第１開閉弁１１ａと第４配管１４の第４開閉弁１４ａとを閉じて２回目のプロセスガス導入２４を行う。
【００５８】
つまり、ガス流量計１９を用いてそれぞれ所定流量に制御された２種類の前記プロセスガスを他方側２ｇのガス導入部２ｂにおいて各々別々に導入する。その後、導入された前記プロセスガスは処理部２ａを通って一方側２ｆの排気配管２ｃに流れる。
【００５９】
この際、１回目のプロセスガス導入２２と同様に、ガス流量計１９と真空処理容器２内の圧力を検知する圧力センサ１８とを用い、かつガス供給手段４および真空ポンプ７を制御部１０によって制御することにより、真空処理容器２内を所定の真空度（圧力）に保つ。
【００６０】
この状態で、１回目のプロセスガス導入２２と同様に、前記プロセスガスを所定時間流すことにより、半導体ウェハ１にさらに所望の厚さの窒化珪素膜を成膜することができる。
【００６１】
なお、２回目のプロセスガス導入２４は、窒化珪素膜を半導体ウェハ１上に均一に堆積させるためであり、処理部２ａにおいて、前記プロセスガスを１回目と２回目とで相反する方向に流すことにより、半導体ウェハ１上において均一な成膜を行うことができる。
【００６２】
ただし、プロセスガスを導入する回数は、２回に限らず、必要に応じてその回数を変えることは可能である。
【００６３】
その後、成膜処理終了判定２５を実行する。
【００６４】
すなわち、所望厚さの窒化珪素膜を形成できた場合、成膜処理を終了し、できなかった場合、成膜処理を繰り返して行う。
【００６５】
なお、窒化珪素膜の成膜処理を行った際には、真空処理容器２内、特にその排気部である排気配管２ｃの内壁には反応副生成物である塩化アンモニウムが付着する。
【００６６】
続いて、成膜処理終了後、制御部１０によってゲートバルブ８を開き、さらに搬送ロボット１５を用いて真空処理容器２内から半導体ウェハ１を取り出すウェハ搬出２６を行い、半導体ウェハ１を所定箇所に搬送する。
【００６７】
さらに、真空処理容器２内から半導体ウェハ１を搬出した後、真空処理容器２内のパージ処理を行う。
【００６８】
なお、本実施の形態におけるパージガス３は、Ｎ2 ガスである。
【００６９】
まず、図２に示す制御部１０によって排気配管２ｃに設けられた温度センサ１７の温度を検知しながら排気部ヒータ１６を制御し、これにより、排気配管２ｃの温度を８０〜１８０℃、好ましくは、１５０℃に加熱する。
【００７０】
続いて、ガス供給手段４および真空ポンプ７を制御するとともに第１配管１１の第１開閉弁１１ａと第４配管１４の第４開閉弁１４ａとを開き、かつ第２配管１２の第２開閉弁１２ａと第３配管１３の第３開閉弁１３ａとを閉じて１回目のパージガス導入２７を行う。
【００７１】
なお、本実施の形態では、ガス流量計１９を用い、制御部１０によって１ｌ／ｍｉｎ以上、好ましくは、４ｌ／ｍｉｎに制御したＮ2 ガス（パージガス３）を５分間流す。
【００７２】
これは、パージガス３の量が管部材２ｄ（反応炉）の内部容積の３倍以上となるように、単位時間あたりのＮ2 ガスの流量と流す時間とを設定するものであり、例えば、直径２００ｍｍまでの半導体ウェハ１の成膜処理に用いられる管部材２ｄの場合、４ｌ／ｍｉｎを５分間流すのが適量とされているためである。
【００７３】
これにより、真空処理容器２の一方側２ｆのガス導入部２ｂから導入したパージガス３を処理部２ａを通して（介して）他方側２ｇの排気配管２ｃに流す。
【００７４】
この際、ガス流量計１９と真空処理容器２内の圧力を検知する圧力センサ１８とを用い、かつガス供給手段４および真空ポンプ７を制御部１０によって制御することにより、真空処理容器２内の圧力を８０Ｐａに保つ。
【００７５】
その後、第１配管１１の第１開閉弁１１ａと第２配管１２の第２開閉弁１２ａとを閉じることにより、パージガス３の導入を止め、第３配管１３の第３開閉弁１３ａと第４配管１４の第４開閉弁１４ａとを開くとともに真空ポンプ７を制御して真空処理容器２内の圧力を約0.１Ｐａに調節する真空排気２８を行う。
【００７６】
すなわち、真空処理容器２内を約0.１Ｐａに減圧することにより、真空処理容器２内に塩化アンモニウムの昇華雰囲気を形成する。
【００７７】
この時、排気配管２ｃの温度は、１５０℃であってもよいし、これ以外の温度であってもよい。
【００７８】
また、前記減圧を行う時間は、例えば、５分程度でよいが、これ以外の時間であってもよい。
【００７９】
つまり、図３に示す塩化アンモニウムの昇華曲線図を用いて、真空処理容器２内の圧力と温度（特に、排気配管２ｃの温度）とが、塩化アンモニウムを昇華させる条件を満たしていればよい。
【００８０】
例えば、図３に示すように、真空処理容器２内の圧力を６０Ｐａとすると、排気配管２ｃの温度を約１５０℃以上に調節する必要があり、真空処理容器２内の圧力を２００Ｐａとすると、排気配管２ｃの温度を約１７０℃以上に調節する必要がある。
【００８１】
これにより、他方側２ｇの排気配管２ｃ内に付着した塩化アンモニウムを昇華させることができ、かつ昇華させた塩化アンモニウムをパージガス３とともに排気することができる。
【００８２】
その後、図２に示す制御部１０によってガス供給手段４および真空ポンプ７を制御するとともに第２配管１２の第２開閉弁１２ａと第３配管１３の第３開閉弁１３ａとを開き、かつ第１配管１１の第１開閉弁１１ａと第４配管１４の第４開閉弁１４ａとを閉じて２回目のパージガス導入２９を行う。
【００８３】
なお、２回目のパージガス導入２９においても、ガス流量計１９を用い、制御部１０によって１ｌ／ｍｉｎ以上、好ましくは、４ｌ／ｍｉｎに制御したパージガス３を５分間流す。
【００８４】
これにより、真空処理容器２の他方側２ｇのガス導入部２ｂから導入したパージガス３を、処理部２ａを通して（介して）一方側２ｆの排気配管２ｃに流すとともに、真空処理容器２内を再び８０Ｐａに増圧する。
【００８５】
増圧後、第１配管１１の第１開閉弁１１ａと第２配管１２の第２開閉弁１２ａとを閉じることにより、パージガス３の導入を止め、第３配管１３の第３開閉弁１３ａと第４配管１４の第４開閉弁１４ａとを開くとともに真空ポンプ７を制御して真空処理容器２内の圧力を約0.１Ｐａに調節する真空排気３０を行う。
【００８６】
すなわち、真空排気２８の時と同様に、真空処理容器２内を約0.１Ｐａに減圧することにより、真空処理容器２内に塩化アンモニウムの昇華雰囲気を形成する。
【００８７】
この時、真空排気２８の時と同様に、排気配管２ｃの温度は、１５０℃であってもよいし、これ以外の温度であってもよく、また、前記減圧を行う時間は、例えば、５分程度でよいが、これ以外の時間であってもよい。
【００８８】
つまり、図３に示す塩化アンモニウムの昇華曲線図を用いて、真空処理容器２内の圧力と温度（特に、排気配管２ｃの温度）とが、塩化アンモニウムを昇華させる条件を満たしていればよい。
【００８９】
これにより、一方側２ｆの排気配管２ｃ内に付着した塩化アンモニウムを昇華させることができ、かつ昇華させた塩化アンモニウムをパージガス３とともに排気することができる。
【００９０】
その後、パージ処理終了判定３１を実行する。
【００９１】
ここで、図４に示す作業において、１回目のパージガス導入２７から真空排気３０までの作業すなわちパージ処理は、作業者のパージ処理終了の指示があるまで行う。
【００９２】
なお、本実施の形態では、低圧ＣＶＤ装置において、成膜処理が終了した後、次の成膜処理を開始するまでの間、すなわち前記低圧ＣＶＤ装置が窒化珪素膜を形成する（成膜処理）ために真空処理容器２を使用する時以外の時は、作業者のパージ処理終了の指示があるまで前記パージ処理を続けて行うものとする。
【００９３】
ただし、前記低圧ＣＶＤ装置が前記成膜処理を行っていない時であっても、真空処理容器２内に塩化アンモニウムが付着していない場合は、必ずしも前記パージ処理を行わなくてもよいことは言うまでもない。
【００９４】
また、真空処理容器２の一方側２ｆのガス導入部２ｂからパージガス３を導入しかつパージガス３を処理部２ａを介して真空処理容器２の他方側２ｇの排気配管２ｃに流すことと、他方側２ｇのガス導入部２ｂからパージガス３を導入しかつパージガス３を処理部２ａを介して一方側２ｆの排気配管２ｃに流すことは、それぞれを一対として間欠的に繰り返して複数回実行することが好ましい。
【００９５】
なお、塩化アンモニウムの付着度によって、その間欠的に繰り返す回数は変更可能であることは言うまでもない。
【００９６】
本実施の形態の半導体製造方法および装置によれば、以下のような作用効果が得られる。
【００９７】
すなわち、半導体ウェハ１に成膜処理を行った後、真空処理容器２内にパージガス３を供給し、真空処理容器２内の真空度または排気配管２ｃの温度を制御して真空処理容器２内に塩化アンモニウム（反応副生成物）の昇華雰囲気を形成することにより、真空処理容器２内に生成された塩化アンモニウムを昇華すなわち固体から気体に変えることができる。
【００９８】
その結果、気体に変化した塩化アンモニウムをパージガス３とともに排気することにより、真空処理容器２内から塩化アンモニウムを除去することが可能になる。
【００９９】
したがって、塩化アンモニウムが真空処理容器２の排気配管２ｃ内に留まることを防止でき、これにより、低圧ＣＶＤ装置（半導体製造装置）におけるメンテナンスの頻度を低減させることができる。
【０１００】
本実施の形態では、低圧ＣＶＤ装置のメンテナンスを行う際の目安である管部材２ｄへの窒化珪素膜の累積膜厚を約2.５μｍにする（従来の低圧ＣＶＤ装置では約１μｍ）ことができ、その結果、メンテナンスの頻度を大幅に低減することができる。
【０１０１】
さらに、塩化アンモニウムが排気配管２ｃ内に付着し続けることを防止できるため、半導体ウェハ１の搬入出時などに半導体ウェハ１に塩化アンモニウムが付着することを防止できる。
【０１０２】
これにより、半導体ウェハ１の歩留りを向上させることができる。
【０１０３】
また、真空処理容器２内でパージガス３を流す際に、真空処理容器２の一方側２ｆのガス導入部２ｂからパージガス３を導入しかつパージガス３を処理部２ａを介して真空処理容器２の他方側２ｇの排気配管２ｃに流すことと、他方側２ｇのガス導入部２ｂからパージガス３を導入しかつパージガス３を処理部２ａを介して一方側２ｆの排気配管２ｃに流すこととを複数回（少なくとも両者を１回）行うことにより、塩化アンモニウムの真空処理容器２内への逆拡散を防ぐことができる。
【０１０４】
その結果、真空処理容器２内における塩化アンモニウムおよび他の異物の付着を防止できるとともに、生成される塩化アンモニウムを希釈できる。
【０１０５】
これにより、真空処理容器２内で生成される塩化アンモニウムの量を減らすことができ、その結果、真空処理容器２内への塩化アンモニウムの付着を低減できる。
【０１０６】
また、半導体ウェハ１への成膜処理終了後、ガス導入部２ｂから排気配管２ｃに対して処理部２ａを介してパージガス３を流すことにより、処理部２ａで加熱されたパージガス３が排気配管２ｃに到達するため、前記加熱されたパージガス３によって排気配管２ｃの内部を加熱することができる。
【０１０７】
これにより、排気配管２ｃを加熱する際に効率良く加熱することができる。
【０１０８】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１０９】
例えば、前記実施の形態においては、真空処理容器内の真空度の制御あるいは減圧を行う際に、第１開閉弁と第２開閉弁とを閉じることによりガス導入部からのパージガスの導入を停止させる場合について説明したが、真空処理容器内の真空度の制御あるいは真空処理容器内の減圧を行う際には、前記第１開閉弁と前記第２開閉弁とを開いた状態で、前記パージガスの導入量の制御もしくは真空排気量の制御を行うことにより、前記真空度の制御または前記減圧の制御を行ってもよい。
【０１１０】
すなわち、前記実施の形態において真空処理容器２内に塩化アンモニウムの昇華雰囲気を形成する際に、一方側２ｆもしくは他方側２ｇのガス導入部２ｂからパージガス３を導入して真空処理容器２内を８０Ｐａに調節した後、第１開閉弁１１ａと第２開閉弁１２ａとを開け、かつ第３開閉弁１３ａと第４開閉弁１４ａも開けてパージガス３の流量を０〜２ｌ／ｍｉｎとして、例えば、５分程度流す（ただし、５分以外の時間でもよい）。
【０１１１】
さらに、排気配管２ｃの温度を１５０℃以上に加熱することにより、真空処理容器２内に塩化アンモニウムの昇華雰囲気を形成することが可能になる。
【０１１２】
また、前記実施の形態では、半導体製造装置が低圧ＣＶＤ装置の場合を説明したが、前記半導体製造装置は、窒化珪素膜、多結晶珪素膜、エピタキシャル珪素膜、酸化珪素膜または酸化タンタル膜を形成可能な他の成膜装置であってもよく、さらに、半導体ウェハに熱処理または酸化処理を行う酸化装置、もしくは、前記半導体ウェハに気相から不純物を注入するドーピング装置であってもよい。
【０１１３】
すなわち、図１に示した半導体製造装置を用い、かつプロセスガスを所定のガスに交換するとともに、半導体ウェハへの処理条件を所定の条件として所定の処理を行った際に、真空処理容器内で生成される反応副生成物を前記実施の形態の半導体製造方法と同様の方法によって（ただし、真空処理容器内に昇華雰囲気を形成するための条件は、半導体ウェハへの処理ごとまたは反応副生成物の種類によって異なる）反応副生成物を昇華させて排気することができる。
【０１１４】
この場合の半導体製造方法は、半導体ウェハの処理が行われる処理部とこれに連通するガス導入部および排気部とからなる真空処理容器の前記処理部で前記半導体ウェハに所定の処理を行った後、前記真空処理容器内にパージガスを供給する工程と、前記真空処理容器内の真空度または前記排気部の温度のうちの少なくとも何れか一方もしくは両者を制御して前記真空処理容器内に昇華雰囲気を形成し、前記真空処理容器内に生成された反応副生成物を昇華させる工程と、前記反応副生成物を前記パージガスとともに排気する工程とを有するものである。
【０１１５】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【０１１６】
（１）．半導体ウェハに所定の処理を行った後、真空処理容器内の真空度または排気部の温度のうちの少なくとも何れかを制御して真空処理容器内に昇華雰囲気を形成することにより、真空処理容器内に生成された反応副生成物を昇華させることができる。その結果、反応副生成物をパージガスとともに排気することにより、反応副生成物が真空処理容器内に留まることを防止でき、これにより、半導体製造装置におけるメンテナンスの頻度を低減させることができる。
【０１１７】
（２）．反応副生成物が排気部の内部に付着し続けることを防止できるため、半導体ウェハの搬入出時などに半導体ウェハに反応副生成物が付着することを防止できる。これにより、半導体ウェハの歩留りを向上させることができる。
【０１１８】
（３）．真空処理容器内でパージガスを流す際に、真空処理容器の一方側のガス導入部からパージガスを導入しかつパージガスを処理部を介して真空処理容器の他方側の排気部に流すことと、他方側のガス導入部からパージガスを導入しかつパージガスを処理部を介して一方側の排気部に流すこととを少なくとも１回行うことにより、反応副生成物の真空処理容器内への逆拡散を防ぐことができる。その結果、真空処理容器内で生成される反応副生成物の量を減らすことができ、これにより、真空処理容器内への反応副生成物の付着を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による半導体製造装置の構造の実施の形態の一例を一部断面にして示す構成概念図である。
【図２】本発明による半導体製造装置の制御系の構造の実施の形態の一例を示す制御ブロック図である。
【図３】本発明の半導体製造装置において生成される反応副生成物（塩化アンモニウム）の昇華条件の実施の形態の一例を示す昇華曲線図である。
【図４】本発明の半導体製造方法におけるシーケンス制御の手順の実施の形態の一例を示す制御フローである。
【符号の説明】
１  半導体ウェハ
２  真空処理容器
２ａ  処理部
２ｂ  ガス導入部
２ｃ  排気配管（排気部）
２ｄ  管部材
２ｅ  フランジ部材
２ｆ  一方側
２ｇ  他方側
３  パージガス
４  ガス供給手段
５  ヒータ（主加熱手段）
６  駆動部材
７  真空ポンプ（排気手段）
８  ゲートバルブ
８ａ  フランジ面
９  開閉バルブ
９ａ  フランジ面
１０  制御部
１１  第１配管
１１ａ  第１開閉弁
１２  第２配管
１２ａ  第２開閉弁
１３  第３配管
１３ａ  第３開閉弁
１４  第４配管
１４ａ  第４開閉弁
１５  搬送ロボット
１６  排気部ヒータ（排気部加熱手段）
１７  温度センサ
１８  圧力センサ
１９  ガス流量計
２０  ウェハ搬入
２１  ウェハ加熱
２２  １回目のプロセスガス導入
２３  真空排気
２４  ２回目のプロセスガス導入
２５  成膜処理終了判定
２６  ウェハ搬出
２７  １回目のパージガス導入
２８  真空排気
２９  ２回目のパージガス導入
３０  真空排気
３１  パージ処理終了判定
【図１】
0003729578.tif 000002
【図２】
0003729578.tif 000003
【図３】
0003729578.tif 000004
【図４】
0003729578.tif 000005