(57)【要約】【課題】ＬＰＤ品質を高めることができるエピタキシャルウェーハの製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】エピタキシャルウェーハの製造装置１の反応室１１１からの排気量を、反応室においてエピタキシャル成膜処理を行っている場合には第１排気量に制御し、ゲートバルブ１１４を開いて反応室とウェーハ移載室１２との間でウェーハＷＦを投入又は取り出す場合には、第１排気量より小さい第２排気量に制御し、反応室にてエピタキシャル成膜処理を終了したのち、反応室のガスのパージ処理が終了するまでは、第１排気量より大きい第３排気量に制御する。【選択図】  図３
2019121642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハにエピタキシャル膜を成長させる反応室と、
前記反応室と連通するウェーハ移載室と、
前記反応室と前記ウェーハ移載室との連通部に設けられ反応室とウェーハ移載室とのガスの流通を開閉するゲートバルブと、
前記ウェーハ移載室に設けられ、処理前のウェーハを前記ウェーハ移載室から前記反応室に投入し、処理後のウェーハを前記反応室から前記ウェーハ移載室へ取り出すウェーハ移載手段と、
前記ウェーハ移載室から前記反応室へ前記ウェーハを投入し、前記反応室においてエピタキシャル成膜処理を行ったのち、前記反応室から前記ウェーハ移載室へ前記ウェーハを取り出す制御を実行する第１制御手段と、
前記ウェーハ移載室のガスを排気する第１排気手段と、
前記反応室のガスを排気する第２排気手段と、
前記第１排気手段及び前記第２排気手段による排気量を制御する第２制御手段と、を備え、
前記第２制御手段は、
前記第１排気手段による排気量を所定の範囲に制御するとともに、
前記第１制御手段によるエピタキシャル膜の成長工程の制御信号を入力し、当該制御信号に基づいて、
前記第２排気手段による排気量を、
前記反応室においてエピタキシャル成膜処理を行っている場合には、第１排気量に制御し、
前記ゲートバルブを開いて前記反応室と前記ウェーハ移載室との間で前記ウェーハを投入又は取り出す場合には、前記第１排気量より小さい第２排気量に制御し、
前記反応室にてエピタキシャル成膜処理を終了したのち、前記反応室のガスのパージ処理が終了するまでは、前記第１排気量より大きい第３排気量に制御するエピタキシャルウェーハの製造装置。
【請求項２】
前記第２制御手段は、
前記反応室にてエピタキシャル成膜処理を終了し、前記反応室のガスのパージ処理が終了した時点から、前記ゲートバルブを開いて前記ウェーハを前記ウェーハ移載室へ取り出す時点までの間は、前記第２排気手段による排気量を、前記第１排気量又は第２排気量に制御する請求項１に記載のエピタキシャルウェーハの製造装置。
【請求項３】
前記第１排気手段で制御される排気量による排気圧を基準とする、
前記第１排気量による排気圧は、−０．４〜−０．６ｋＰａ、
前記第２排気量による排気圧は、０〜−０．３ｋＰａ、
前記第３排気量による排気圧は、−０．７ｋＰａ以上である請求項１又は２に記載のエピタキシャルウェーハの製造装置。
【請求項４】
ウェーハにエピタキシャル膜を成長させる反応室と、前記反応室と連通するウェーハ移載室と、前記反応室と前記ウェーハ移載室との連通部に設けられ反応室とウェーハ移載室とのガスの流通を開閉するゲートバルブと、前記ウェーハ移載室に設けられ、処理前のウェーハを前記ウェーハ移載室から前記反応室に投入し、処理後のウェーハを前記反応室から前記ウェーハ移載室へ取り出すウェーハ移載手段と、を備えるエピタキシャルウェーハの製造装置を用いたエピタキシャルウェーハの製造方法において、
前記ウェーハ移載室の圧力を所定の範囲に制御するとともに、
前記反応室の圧力を、
前記反応室においてエピタキシャル成膜処理を行っている場合には、第１圧力に制御し、
前記ゲートバルブを開いて前記反応室と前記ウェーハ移載室との間で前記ウェーハを投入又は取り出す場合には、前記第１圧力より高い第２圧力に制御し、
前記反応室にてエピタキシャル成膜処理を終了したのち、前記反応室のガスのパージ処理が終了するまでは、前記第１圧力より低い第３圧力に制御するエピタキシャルウェーハの製造方法。
【請求項５】
前記反応室にてエピタキシャル成膜処理を終了し、前記反応室のガスのパージ処理が終了した時点から、前記ゲートバルブを開いて前記ウェーハを前記ウェーハ移載室へ取り出す時点までの間は、前記反応室の圧力を、前記第１圧力又は前記第２圧力に制御する請求項４に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エピタキシャルウェーハの製造装置及び製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エピタキシャル膜を成長させる反応室（プロセスチャンバ）と、反応室と連通して反応室内にウェーハを搬送するウェーハ移載室（トランスファチャンバ）と、反応室と移載室との連通部に設けられ反応室と移載室とのガスの流通を開放・閉止する仕切り可動機構（ゲートバルブ）とを備えたエピタキシャル成長装置を用い、裏面に多結晶シリコン膜を備えたシリコンウェーハの表面側にシリコンエピタキシャル膜を形成するエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法が知られている（特許文献１）。
【０００３】
このエピタキシャルウェーハの製造方法では、窒素ガス雰囲気とした移載室内の圧力を、水素ガス雰囲気とした反応室内の圧力よりも０．０６７ｋＰａ〜０．２６７ｋＰａ（０．５Ｔｏｒｒ〜２Ｔｏｒｒ）高めた状態でゲートバルブを開き、移載室内のシリコンウェーハを反応室内に搬送すると共に、移載室内の圧力と反応室内の圧力の差を利用して移載室内の窒素ガスを反応室内に供給する。そして、反応室内に設けたサセプタにシリコンウェーハを載置し、ゲートバルブを閉じて反応室内への窒素ガスの供給を停止した後、シリコンウェーハ表面にシリコンエピタキシャル膜を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２３２４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、反応室と移載室との差圧を上記従来技術のように一律に設定すると、設定された差圧が大きいと、ゲートバルブを開いた時にパーティクルが巻き上がり易くなる一方で、設定された差圧が小さくするために排気圧力を下げるとパーティクルの排気不足になる。いずれの場合も、ＬＰＤ（Light Point Defect，光散乱輝点欠陥）品質が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、ＬＰＤ品質を高めることができるエピタキシャルウェーハの製造装置及び製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ウェーハにエピタキシャル膜を成長させる反応室と、
前記反応室と連通するウェーハ移載室と、
前記反応室と前記移載室との連通部に設けられ反応室と移載室とのガスの流通を開閉するゲートバルブと、
前記ウェーハ移載室に設けられ、処理前のウェーハを前記移載室から前記反応室に投入し、処理後のウェーハを前記反応室から前記ウェーハ移載室へ取り出すウェーハ移載手段と、
前記ウェーハ移載室から前記反応室へ前記ウェーハを投入し、前記反応室においてエピタキシャル成膜処理を行ったのち、前記反応室から前記ウェーハ移載室へ前記ウェーハを取り出す制御を実行する第１制御手段と、
前記ウェーハ移載室のガスを排気する第１排気手段と、
前記反応室のガスを排気する第２排気手段と、
前記第１排気手段及び前記第２排気手段による排気量を制御する第２制御手段と、を備え、
前記第２制御手段は、
前記第１排気手段による排気量を所定の範囲に制御するとともに、
前記第１制御手段によるエピタキシャル膜の成長工程の制御信号を入力し、当該制御信号に基づいて、
前記第２排気手段による排気量を、
前記反応室においてエピタキシャル成膜処理を行っている場合には、第１排気量に制御し、
前記ゲートバルブを開いて前記反応室と前記ウェーハ移載室との間で前記ウェーハを投入又は取り出す場合には、前記第１排気量より小さい第２排気量に制御し、
前記反応室にてエピタキシャル成膜処理を終了したのち、前記反応室のガスのパージ処理が終了するまでは、前記第１排気量より大きい第３排気量に制御するエピタキシャルウェーハの製造装置である。
【０００８】
本発明において、前記第２制御手段は、
前記反応室にてエピタキシャル成膜処理を終了し、前記反応室のガスのパージ処理が終了した時点から、前記ゲートバルブを開いて前記ウェーハを前記ウェーハ移載室へ取り出す時点までの間は、前記第２排気手段による排気量を、前記第１排気量又は第２排気量に制御することがより好ましい。
【０００９】
本発明において、前記第１排気手段で制御される排気量による排気圧を基準とする、
前記第１排気量による排気圧は、−０．４〜−０．６ｋＰａ、
前記第２排気量による排気圧は、０〜−０．３ｋＰａ、
前記第３排気量による排気圧は、−０．７ｋＰａ以上とすることができる。
【００１０】
本発明は、ウェーハにエピタキシャル膜を成長させる反応室と、前記反応室と連通するウェーハ移載室と、前記反応室と前記移載室との連通部に設けられ反応室と移載室とのガスの流通を開閉するゲートバルブと、前記ウェーハ移載室に設けられ、処理前のウェーハを前記移載室から前記反応室に投入し、処理後のウェーハを前記反応室から前記ウェーハ移載室へ取り出すウェーハ移載手段と、を備えるエピタキシャルウェーハの製造装置を用いたエピタキシャルウェーハの製造方法において、
前記ウェーハ移載室の圧力を所定の範囲に制御するとともに、
前記反応室の圧力を、
前記反応室においてエピタキシャル成膜処理を行っている場合には、第１圧力に制御し、
前記ゲートバルブを開いて前記反応室と前記ウェーハ移載室との間で前記ウェーハを投入又は取り出す場合には、前記第１圧力より高い第２圧力に制御し、
前記反応室にてエピタキシャル成膜処理を終了したのち、前記反応室のガスのパージ処理が終了するまでは、前記第１圧力より低い第３圧力に制御するエピタキシャルウェーハの製造方法である。
【００１１】
本発明において、前記反応室にてエピタキシャル成膜処理を終了し、前記反応室のガスのパージ処理が終了した時点から、前記ゲートバルブを開いて前記ウェーハを前記ウェーハ移載室へ取り出す時点までの間は、前記反応室の圧力を、前記第１圧力又は第２圧力に制御することがより好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ゲートバルブを開いて反応室とウェーハ移載室との間でウェーハを投入又は取り出す場合には、エピタキシャル膜の生成時の第１排気量より小さい第２排気量に制御するので、反応室とウェーハ移載室との差圧が小さくなり、ウェーハ移載室のパーティクルなどの塵埃が反応室へ流れてウェーハに付着するのを抑制することができる。一方において、反応室にてエピタキシャル成膜処理を終了したのち、反応室のガスのパージ処理が終了するまでは、エピタキシャル膜の生成時の第１排気量より大きい第３排気量に制御するので、反応室内で発生したパーティクルなどの塵埃がウェーハに付着することなく反応室外へ排出することができる。この結果、ＬＰＤ品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るエピタキシャルウェーハの製造装置を示すブロック図である。
【図２】図１のエピタキシャルウェーハの製造装置の第２コントローラで実行される制御手順を示すフローチャートである。
【図３】図１のエピタキシャルウェーハの製造装置の第１コントローラ及び第２コントローラで実行される制御内容を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係るエピタキシャルウェーハの製造装置１（以下、単に製造装置１ともいう。）を示すブロック図であり、中央に示す装置本体は平面図により示したものである。本実施形態の製造装置１は、いわゆる常圧ＣＶＤ装置であり、一対の反応炉１１，１１と、単結晶シリコンウェーハなどのウェーハＷＦをハンドリングするウェーハハンドリングロボット１２１が設置されたウェーハ移載室１２と、一対のロードロック室１３と、ファクトリインターフェース１４と、複数枚のウェーハＷＦを収納したカセットケース１５と、を備える。図示は省略するが、ファクトリインターフェース１４には、カセットケース１５に収納された処理前のウェーハＷＦを取り出してロードロック室１３へ投入したり、ロードロック室１３へ搬送された処理後のウェーハＷＦをカセットケース１５へ収納したりする移載装置が設けられている。
【００１５】
ロードロック室１３は、ウェーハ移載室１２との間及びファクトリインターフェース１４との間にそれぞれ気密性を有するドアが設けられ、不活性ガス雰囲気とされたウェーハ移載室１２と、大気雰囲気とされたファクトリインターフェース１４との間で、雰囲気ガスを置換するスペースとして機能する。たとえば、カセットケース１５から処理前のウェーハＷＦをウェーハ移載室１２に搬送する場合には、ファクトリインターフェース１４側のドアを開き、ウェーハ移載室１２側のドアを閉じた状態で、カセットケース１５のウェーハＷＦを、ファクトリインターフェース１４を介してロードロック室１３に搬送したのち、ファクトリインターフェース１４側のドアを閉じて当該ロードロック室１３を不活性ガス雰囲気に置換し、その後ウェーハ移載室１２側のドアを開いて当該ウェーハＷＦをウェーハ移載室１２に搬入する。逆に、ウェーハ移載室１２から処理後のウェーハＷＦをカセットケース１５へ搬送する場合には、ウェーハ移載室１２側のドアを開き、ファクトリインターフェース１４側のドアを閉じた状態で、ウェーハ移載室１２のウェーハＷＦをロードロック室１３に搬送したのち、ウェーハ移載室１２側のドアを閉じて当該ロードロック室１３を大気雰囲気に置換し、その後ファクトリインターフェース１４側のドアを開いて当該ウェーハＷＦを、ファクトリインターフェース１４を介してカセットケース１５に搬送する。
【００１６】
ウェーハ移載室１２は、密閉されたチャンバからなり、一方がロードロック室１３と開閉可能な気密性を有するドアを介して接続され、他方が気密性を有する開閉可能なゲートバルブ１１４を介して接続されている。ウェーハ移載室１２には、上述したように、処理前のウェーハＷＦをロードロック室１３から反応室１１１へ搬送するとともに、処理後のウェーハＷＦを反応室１１１からロードロック室１３へ搬送するウェーハハンドリングロボット１２１が設置され、ロボットコントローラ１２２により予め教示された動作軌跡に従ってハンドリング操作を行う。なお、ロボットコントローラ１２２と、エピタキシャルウェーハの製造装置１の全体の制御を統括する第１コントローラ１６とは、相互に制御信号を送受信し、第１コントローラ１６からの動作指令信号がロボットコントローラ１２２に送信されると、ロボットコントローラ１２２はウェーハハンドリングロボット１２１の動作を制御し、当該ウェーハハンドリングロボット１２１の動作結果がロボットコントローラ１２２から第１コントローラ１６へ送信されることで、当該第１コントローラ１６は、ウェーハハンドリングロボット１２１の動作状態を認識する。
【００１７】
ウェーハ移載室１２には、図示しない不活性ガス供給装置から不活性ガスが供給され、排気口に接続されたスクラバ（洗浄集塵装置）１２３によってウェーハ移載室１２のガスが浄化されたのち、系外へ放出される。スクラバ１２３は、詳細な図示は省略するが、たとえば従来公知の加圧水式スクラバを用いることができる。この種の加圧水式スクラバは、ベンチュリー管などに、排気口からの排気すべきガスを導入するとともに加圧水を噴霧することで、ガスに含まれた塵埃を除去する。これに加えて、ベンチュリー管にガスとともに加圧水を供給すると、エジェクタ効果によって排気口からのガスが吸引されるので、一種の排気装置としても機能する。スクラバ１２３の加圧水は、スクラバに設けられた貯水タンクの貯水を循環ポンプで循環させることで供給されるが、循環ポンプの循環水量は第３コントローラ１２４により制御され、第３コントローラ１２４による循環ポンプの制御は、第１コントローラ１６からの指令信号に基づいて実行される。なお、たとえば、スクラバ１２３の排気機能によりウェーハ移載室１２の圧力を低くする場合には、スクラバ１２３の循環ポンプによる循環水量を増加させ、ウェーハ移載室１２の圧力を高くする場合には、スクラバ１２３の循環ポンプによる循環水量を減少させることができる。その他にも圧力を変化させるにはバタフライバルブやニードルバルブ等による流路の開閉でも制御は可能である。ウェーハ移載室１２の圧力の制御については後述する。なお、スクラバ１２３に代えて又はこれに加えて、排気ポンプを設け、当該排気ポンプの排気量を第３コントローラ１２４で制御するように構成してもよい。これらスクラバ１２３及び／又は排気ポンプが、本発明に係る第１排気手段に相当する。
【００１８】
反応炉１１は、ＣＶＤ法によりウェーハＷＦの表面にエピタキシャル膜を生成するための装置であって、反応室１１１を備え、当該反応室１１１内にウェーハＷＦを載置して回転するサセプタ１１２が設けられ、また反応室１１１に水素ガス及びエピタキシャル膜を生成するための原料ガス（四塩化ケイ素ＳｉＣｌ４やトリクロロシランＳｉＨＣｌ３など）を供給するガス供給装置１１３が設けられている。また図示は省略するが、反応室１１１の周囲には、ウェーハＷＦを所定温度に昇温するための加熱ランプが設けられている。さらに、反応室１１１とウェーハ移載室１２との間には、ゲートバルブ１１４が設けられ、ゲートバルブ１１４を閉塞することで反応室１１１のウェーハ移載室１２との気密性が確保される。これら反応炉１１のサセプタ１１２の駆動、ガス供給装置１１３によるガスの供給・停止、加熱ランプのＯＮ／ＯＦＦ、ゲートバルブ１１４の開閉動作の各制御は、第１コントローラ１６からの指令信号により制御される。なお、図１に示すエピタキシャルウェーハの製造装置１は、一対の反応炉１１，１１を設けた例を示したが、一つの反応炉１１でもよく、３つ以上の反応炉でもよい。
【００１９】
反応炉１１にも、ウェーハ移載室１２と同様の構成を有するスクラバ１１５が設けられている。すなわち、ガス供給装置１１３から供給された水素ガス又は原料ガスは、反応室に設けられた排気口に接続されたスクラバ（洗浄集塵装置）１１５によって浄化されたのち、系外へ放出される。スクラバ１１５についても、詳細な図示は省略するが、たとえば従来公知の加圧水式スクラバを用いることができる。この種の加圧水式スクラバは、ベンチュリー管などに、排気口からの排気すべきガスを導入するとともに加圧水を噴霧することで、排気するガスに含まれた塵埃を除去する。これに加えて、ベンチュリー管にガスとともに加圧水を供給すると、エジェクタ効果によって排気口からのガスが吸引されるので、一種の排気装置としても機能する。スクラバ１１５の加圧水は、スクラバに設けられた貯水タンクの貯水を循環ポンプで循環させることで供給されるが、循環ポンプの循環水量は第２コントローラ１１６により制御され、第２コントローラ１１６による循環ポンプの制御は、第１コントローラ１６からの指令信号に基づいて実行される。なお、たとえば、スクラバ１１５の排気機能により反応室１１１の圧力を低くする場合には、スクラバ１１５の循環ポンプによる循環水量を増加させ、反応室１１１の圧力を高くする場合には、スクラバ１１５の循環ポンプによる循環水量を減少させることができる。その他にも圧力を変化させるにはバタフライバルブによる流路の開閉でも制御は可能である。反応室１１１の圧力の制御については後述する。なお、スクラバ１１５に代えて又はこれに加えて、排気ポンプを設け、当該排気ポンプの排気量を第２コントローラ１１６で制御するように構成してもよい。これらスクラバ１１５及び／又は排気ポンプが、本発明に係る第２排気手段に相当する。
【００２０】
反応炉１１におけるエピタキシャル膜の生成の手順を、図３を参照して説明する。図３は、本実施形態のエピタキシャルウェーハの製造装置１の第１コントローラ１６及び第２コントローラ１１６で実行される制御内容を示すタイムチャートであり、下部に反応炉１１におけるエピタキシャル膜の生成工程を示す。横軸の時間ｔ０から時間ｔ５が成膜の１サイクルを示す。まず、時間ｔ０において、ゲートバルブ１１４を開き、ウェーハハンドリングロボット１２１を用いて、前回の処理済みのウェーハＷＦを取り出すとともに処理前のウェーハＷＦを反応室１１１のサセプタ１１２に載置する。時間ｔ１においてゲートバルブ１１４を閉じ、時間ｔ２まで待機したのち、時間ｔ２において、ガス供給装置１１３により反応室１１１に水素ガスを供給して反応室１１１を水素ガス雰囲気とする。次いで加熱ランプをＯＮして反応室１１１のウェーハＷＦを所定温度に昇温し、必要に応じてエッチングや熱処理などの前処理を施したのち、ガス供給装置１１３により原料ガスを流量および／又は供給時間を制御しながら供給する。これにより、時間ｔ３においてウェーハＷＦの表面にエピタキシャル膜が生成される。そして、時間ｔ３において、ガス供給装置１１３により反応室１１１に再び水素ガスを供給して反応室１１１を水素ガス雰囲気に置換したのち、時間ｔ４から時間ｔ５まで待機し、時間ｔ５においてゲートバルブ１１４を開き、時間ｔ５〜ｔ６において、ウェーハハンドリングロボット１２１を用いて、今回の処理済みのウェーハＷＦを取り出すとともに次の処理前のウェーハＷＦを反応室１１１のサセプタ１１２に載置する。
【００２１】
従来の常圧ＣＶＤ装置では、反応室１１１及びウェーハ移載室１２のそれぞれに、上述したスクラバ１１５，１２３は設けられていたが、本来のガス浄化のためにのみ用いられ、排気機能は備えているものの、排気量の制御は何ら行われていなかった。これに対して、本実施形態のエピタキシャルウェーハの製造装置１においては、スクラバ１１５，１２３が有する排気機能に着目し、上述したエピタキシャル膜の生成工程に関連付けて、各スクラバ１１５，１２３の排気量を制御することにより、反応室１１１自体の圧力及び反応室１１１とウェーハ移載室１２との差圧を制御し、これによりパーティクルなどの塵埃がウェーハＷＦに付着するのを抑制する。この具体的制御を図２及び図３を参照して説明する。
【００２２】
図２は、本実施形態のエピタキシャルウェーハの製造装置１の第２コントローラ１１６で実行される制御手順を示すフローチャート、図３の上部が当該第２コントローラ１１６の制御により実現される反応室１１１からのガス排気量の遷移を示すタイムチャートである。図２に示すフローチャートの演算は、所定時間間隔（たとえば１０ｍｓｅｃ）で実行される。なお、図３の縦軸は、反応室１１１からのスクラバ１１５による排気量及びウェーハ移載室１２からのスクラバ１２３による排気量を示しているので、反応室１１１及びウェーハ移載室１２の圧力の大小は、供給されるガス量により若干の変動は有るものの、ウェーハを取出・投入するときには同等の圧力となり、成膜中には、反応室が低い圧力となり、成膜後パージ中はウェーハ反応室がさらに低い圧力となる。
。なお、本実施形態のエピタキシャルウェーハの製造装置１においては、第３コントローラ１２４によるスクラバ１２３の排気量の制御は、図３のスクラバ１２３（第１排気手段）の目標排気量のグラフに示すように、当該排気量が所定の範囲に入るように（多少の誤差はあってもよい）、すなわち一定量になるように制御されるものとする。また、反応室１１１に接続されたスクラバ１１５による排気量は、第１排気量、第２排気量及び第３排気量という３水準の排気量の設定が可能とされ、図３に示すように第２排気量＜第１排気量＜第３排気量の関係とされている。さらに特に限定はされないが、これら３水準の排気量の設定により、ウェーハ移載室１２の圧力に対する反応室１１１の圧力の差は、スクラバ１２３で制御される排気量による排気圧を基準にすると、第１排気量による排気圧は、−０．４〜−０．６ｋＰａ、第２排気量による排気圧は、０〜−０．３ｋＰａ、第３排気量による排気圧は、−０．７ｋＰａ以上となるように設定されている。
【００２３】
図２のステップＳ１において、第２コントローラ１１６は、第１コントローラ１６から製造装置１への制御信号を入力する。この制御信号には、図３の下部示すエピタキシャル膜の各生成工程において出力される指令信号が含まれ、現在どの工程を実行しているのかを第２コントローラ１１６が認識できる。
【００２４】
ステップＳ１において入力した第１コントローラ１６からの制御信号が、反応室１１１のウェーハＷＦの取出／投入である場合は、ステップＳ３へ進み、スクラバ１１５による排気量が第２排気量になるように循環ポンプの循環水量を減少させる。これにより、図３の時間ｔ０〜ｔ１に示すように、反応室１１１からの排気量が減少することで当該反応室１１１の圧力がウェーハ移載室１２の圧力に等しくなるか近似する。この結果、ゲートバルブ１１４を開いた瞬間の圧力変動に伴うパーティクルなどの塵埃の発生（つまり舞い上がり）が抑制でき、かつ、ウェーハ移載室１２のパーティクルなどの塵埃が反応室１１１へ流れてウェーハＷＦに付着するのを抑制することができる。
【００２５】
ステップＳ２において、第１コントローラ１６からの制御信号が、反応室１１１のウェーハＷＦの取出／投入ではない場合は、ステップＳ４へ進み、第１コントローラ１６からの制御信号が、ウェーハＷＦの取り出し／投入後の待機信号である場合はステップＳ５へ進む。この待機信号が入力されたということは、ウェーハＷＦの取出／投入が完了してゲートバルブ１１４が閉じた状態となっている。ステップＳ５において、第２コントローラ１１６は、スクラバ１１５による排気量が第１排気量になるように循環ポンプの循環水量を中程度にする。これにより、図３の時間ｔ１〜ｔ２に示すように、反応室１１１からの排気量が次の成膜工程を行う場合と同じ排気量となり、円滑に成膜工程に遷移することができる。
【００２６】
ステップ４において、第１コントローラ１６からの制御信号が、ウェーハＷＦの取出／投入後の待機信号ではない場合は、ステップＳ６へ進み、第１コントローラ１６からの制御信号が、成膜処理信号である場合はステップＳ７へ進む。ステップＳ７において、第２コントローラ１１６は、スクラバ１１５による排気量が第１排気量になるように循環ポンプの循環水量を中程度にする。これにより、図３の時間ｔ２〜ｔ３に示すように、反応室１１１からの排気量が成膜工程を行う排気量となる。この状態で、エピタキシャル膜の成膜処理（パージ→昇温→ベーク→デポ）が行われる。
【００２７】
ステップ６において、第１コントローラ１６からの制御信号が、エピタキシャル膜の生成処理信号ではない場合は、ステップＳ８へ進み、第１コントローラ１６からの制御信号
が、エピタキシャル膜の成膜処理後の水素ガスパージの処理信号である場合はステップＳ９へ進む。この水素ガスパージ信号が入力されたということは、未だゲートバルブ１１４が閉じている状態である。ステップＳ９において、第２コントローラ１１６は、スクラバ１１５による排気量が第３排気量になるように循環ポンプの循環水量を増加させる。これにより、図３の時間ｔ３〜ｔ４に示すように、反応室１１１からの排気量が増加することで、反応室１１１内で発生したパーティクルなどの塵埃が、ウェーハＷＦに付着することなく、スクラバ１１５を介して反応室１１１外へ排出することができる。
【００２８】
ステップ８において、第１コントローラ１６からの制御信号が、エピタキシャル膜の生成処理後の水素ガスパージの処理信号ではない場合は、ステップＳ１０へ進み、第１コントローラ１６からの制御信号が、水素ガスパージ後の待機信号である場合はステップＳ１１へ進む。この水素ガスパージ後の待機信号が入力されたということは、未だゲートバルブ１１４が閉じている状態である。ステップＳ１１において、第２コントローラ１１６は、スクラバ１１５による排気量が第１排気量になるように循環ポンプの循環水量を中程度にする。これにより、図３の時間ｔ４〜ｔ５に示すように、次のウェーハＷＦの取出／投入の工程で実行される第２排気量に近づくので、時間ｔ５においてゲートバルブ１１４を開いた瞬間におけるウェーハ移載室１２と反応室１１１との圧力差を小さくすることができる。なお、ステップＳ１１において、第２コントローラ１１６は、スクラバ１１５による排気量が第２排気量になるように循環ポンプの循環水量を減少させてもよい。ステップＳ１１において、スクラバ１１５による排気量を第１排気量にすると、反応室１１１から排出される塵埃の除去効果と時間ｔ５においてゲートバルブ１１４を開いた瞬間の差圧の減少とのバランスが取れるという効果があるのに対し、ステップＳ１１において、スクラバ１１５による排気量を第２排気量にすると、反応室１１１から排出される塵埃の除去効果は減少するが、時間ｔ５においてゲートバルブ１１４を開いた瞬間の差圧が著しく小さくなるのでパーティクルなどの塵埃の発生（つまり舞い上がり）が抑制され、且つ、ウェーハ移載室１２から反応室１１１に流れてウェーハＷＦに付着するのを抑制する効果はより大きくなる。
【００２９】
ステップＳ１０において、第１コントローラ１６からの制御信号が、水素ガスパージ後の待機信号ではない場合はステップＳ１へ戻り、以下、以上の手順を繰り返す。
【００３０】
以上のとおり、本実施形態のエピタキシャルウェーハの製造装置１においては、スクラバ１１５，１２３が有する排気機能に着目し、エピタキシャル膜の生成工程に関連付けて、各スクラバ１１５，１２３の排気量を制御することにより、反応室１１１自体の圧力及び反応室１１１とウェーハ移載室１２との差圧を制御し、これによりパーティクルなどの塵埃がウェーハＷＦに付着するのを抑制する。このように制御した実施例のエピタキシャルウェーハ（Ｎ＝１４１３枚）と、スクラバ１１５，１２３の排気量を一定とした場合の比較例のエピタキシャルウェーハ（Ｎ＝１３８９枚）を実際に製造し、エピ欠陥をＳＰ２のＤＣＯ（Darkfield Composite Oblique）モードで２００ｎｍ以上にて評価したところ、比較例は０．１３２個／ＷＦであったのに対し、実施例は０．１１８個／ＷＦであった。
【符号の説明】
【００３１】
１…エピタキシャルウェーハの製造装置
１１…反応炉
１１１…反応室
１１２…サセプタ
１１３…ガス供給装置
１１４…ゲートバルブ
１１５…スクラバ
１１６…第２コントローラ
１２…ウェーハ移載室
１２１…ウェーハハンドリングロボット
１２２…ロボットコントローラ
１２３…スクラバ
１２４…第３コントローラ
１３…ロードロック室
１４…ファクトリインターフェース
１５…カセットケース
１６…第１コントローラ
ＷＦ…ウェーハ
【図１】
2019121642.tif 000003
【図２】
2019121642.tif 000004
【図３】
2019121642.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月26日(2018.12.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハにエピタキシャル膜を成長させる反応室と、
前記反応室と連通するウェーハ移載室と、
前記反応室と前記ウェーハ移載室との連通部に設けられ反応室とウェーハ移載室とのガスの流通を開閉するゲートバルブと、
前記ウェーハ移載室に設けられ、処理前のウェーハを前記ウェーハ移載室から前記反応室に投入し、処理後のウェーハを前記反応室から前記ウェーハ移載室へ取り出すウェーハ移載手段と、
前記ウェーハ移載室から前記反応室へ前記ウェーハを投入し、前記反応室においてエピタキシャル成膜処理を行ったのち、前記反応室から前記ウェーハ移載室へ前記ウェーハを取り出す制御を実行する第１制御手段と、
前記ウェーハ移載室のガスを排気する第１排気手段と、
前記反応室のガスを排気する第２排気手段と、
前記第１排気手段及び前記第２排気手段による排気量を制御する第２制御手段と、を備え、
前記第２制御手段は、
前記第１排気手段による排気量を所定の範囲に制御するとともに、
前記第１制御手段によるエピタキシャル膜の成長工程の制御信号を入力し、当該制御信号に基づいて、
前記第２排気手段による排気量を、
前記反応室においてエピタキシャル成膜処理を行っている場合には、第１排気量に制御し、
前記ゲートバルブを開いて前記反応室と前記ウェーハ移載室との間で前記ウェーハを投入又は取り出す場合には、前記第１排気量より小さく、かつ、前記第１排気手段による排気量以上の第２排気量に制御し、
前記反応室にてエピタキシャル成膜処理を終了したのち、前記反応室のガスのパージ処理が終了するまでは、前記第１排気量より大きい第３排気量に制御するエピタキシャルウェーハの製造装置。
【請求項２】
前記第２制御手段は、
前記反応室にてエピタキシャル成膜処理を終了し、前記反応室のガスのパージ処理が終了した時点から、前記ゲートバルブを開いて前記ウェーハを前記ウェーハ移載室へ取り出す時点までの間は、前記第２排気手段による排気量を、前記第１排気量又は第２排気量に制御する請求項１に記載のエピタキシャルウェーハの製造装置。
【請求項３】
前記第１排気手段で制御される排気量による排気圧を基準とする、
前記第１排気量による排気圧は、−０．４〜−０．６ｋＰａ、
前記第２排気量による排気圧は、０〜−０．３ｋＰａ、
前記第３排気量による排気圧は、−０．７ｋＰａ以上である請求項１又は２に記載のエピタキシャルウェーハの製造装置。
【請求項４】
ウェーハにエピタキシャル膜を成長させる反応室と、前記反応室と連通するウェーハ移載室と、前記反応室と前記ウェーハ移載室との連通部に設けられ反応室とウェーハ移載室とのガスの流通を開閉するゲートバルブと、前記ウェーハ移載室に設けられ、処理前のウェーハを前記ウェーハ移載室から前記反応室に投入し、処理後のウェーハを前記反応室から前記ウェーハ移載室へ取り出すウェーハ移載手段と、前記ウェーハ移載室のガスを排気する第１排気手段と、前記反応室のガスを排気する第２排気手段と、を備えるエピタキシャルウェーハの製造装置を用いたエピタキシャルウェーハの製造方法において、
前記第１排気手段による前記ウェーハ移載室からのガスの排気量を制御することにより、前記ウェーハ移載室の圧力を所定の範囲に制御し、
前記第２排気手段による前記反応室からのガスの排気量を制御することにより、前記反応室の圧力を制御するとともに、
前記反応室の圧力を、
前記反応室においてエピタキシャル成膜処理を行っている場合には、第１圧力に制御し、
前記ゲートバルブを開いて前記反応室と前記ウェーハ移載室との間で前記ウェーハを投入又は取り出す場合には、前記第１圧力より高く、かつ、前記ウェーハ移載室の圧力以下である第２圧力に制御し、
前記反応室にてエピタキシャル成膜処理を終了したのち、前記反応室のガスのパージ処理が終了するまでは、前記第１圧力より低い第３圧力に制御するエピタキシャルウェーハの製造方法。
【請求項５】
前記反応室にてエピタキシャル成膜処理を終了し、前記反応室のガスのパージ処理が終了した時点から、前記ゲートバルブを開いて前記ウェーハを前記ウェーハ移載室へ取り出す時点までの間は、前記反応室の圧力を、前記第１圧力又は前記第２圧力に制御する請求項４に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、ウェーハにエピタキシャル膜を成長させる反応室と、
前記反応室と連通するウェーハ移載室と、
前記反応室と前記移載室との連通部に設けられ反応室と移載室とのガスの流通を開閉するゲートバルブと、
前記ウェーハ移載室に設けられ、処理前のウェーハを前記移載室から前記反応室に投入し、処理後のウェーハを前記反応室から前記ウェーハ移載室へ取り出すウェーハ移載手段と、
前記ウェーハ移載室から前記反応室へ前記ウェーハを投入し、前記反応室においてエピタキシャル成膜処理を行ったのち、前記反応室から前記ウェーハ移載室へ前記ウェーハを取り出す制御を実行する第１制御手段と、
前記ウェーハ移載室のガスを排気する第１排気手段と、
前記反応室のガスを排気する第２排気手段と、
前記第１排気手段及び前記第２排気手段による排気量を制御する第２制御手段と、を備え、
前記第２制御手段は、
前記第１排気手段による排気量を所定の範囲に制御するとともに、
前記第１制御手段によるエピタキシャル膜の成長工程の制御信号を入力し、当該制御信号に基づいて、
前記第２排気手段による排気量を、
前記反応室においてエピタキシャル成膜処理を行っている場合には、第１排気量に制御し、
前記ゲートバルブを開いて前記反応室と前記ウェーハ移載室との間で前記ウェーハを投入又は取り出す場合には、前記第１排気量より小さく、かつ、前記第１排気手段による排気量以上の第２排気量に制御し、
前記反応室にてエピタキシャル成膜処理を終了したのち、前記反応室のガスのパージ処理が終了するまでは、前記第１排気量より大きい第３排気量に制御するエピタキシャルウェーハの製造装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明は、ウェーハにエピタキシャル膜を成長させる反応室と、前記反応室と連通するウェーハ移載室と、前記反応室と前記ウェーハ移載室との連通部に設けられ反応室とウェーハ移載室とのガスの流通を開閉するゲートバルブと、前記ウェーハ移載室に設けられ、処理前のウェーハを前記ウェーハ移載室から前記反応室に投入し、処理後のウェーハを前記反応室から前記ウェーハ移載室へ取り出すウェーハ移載手段と、前記ウェーハ移載室のガスを排気する第１排気手段と、前記反応室のガスを排気する第２排気手段と、を備えるエピタキシャルウェーハの製造装置を用いたエピタキシャルウェーハの製造方法において、
前記第１排気手段による前記ウェーハ移載室からのガスの排気量を制御することにより、前記ウェーハ移載室の圧力を所定の範囲に制御し、
前記第２排気手段による前記反応室からのガスの排気量を制御することにより、前記反応室の圧力を制御するとともに、
前記反応室の圧力を、
前記反応室においてエピタキシャル成膜処理を行っている場合には、第１圧力に制御し、
前記ゲートバルブを開いて前記反応室と前記ウェーハ移載室との間で前記ウェーハを投入又は取り出す場合には、前記第１圧力より高く、かつ、前記ウェーハ移載室の圧力以下である第２圧力に制御し、
前記反応室にてエピタキシャル成膜処理を終了したのち、前記反応室のガスのパージ処理が終了するまでは、前記第１圧力より低い第３圧力に制御するエピタキシャルウェーハの製造方法である。