(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学気相堆積装置であって、
処理環境を有する化学気相堆積処理チャンバと、
該化学気相堆積処理チャンバの内壁の上のライナであって、該内壁と該ライナの間にパージチャンネルが形成される、前記ライナと、
該化学気相堆積処理チャンバの中の該パージチャンネルへの流入ポートと、
該パージチャンネルからチャンバ外への排気ポートとを有し、
パージガスが前記パージチャンネルに導入された時に、前記パージガスが前記処理環境に流入しない、化学気相堆積装置。
【請求項２】
該化学気相堆積処理チャンバが、ベースリングと、該ベースリングの一方の側とこれとは反対の側をそれぞれ、取り囲むようにシールする第１の部材と第２の部材とを有し、該ライナが該ベースリングにライニングを与えるリングである請求項１に記載の化学気相堆積装置。
【請求項３】
該ライナリングが該第１の部材に対して少なくとも一部分ライニングを与える請求項２に記載の化学気相堆積装置。
【請求項４】
該ベースリングがメタル製である請求項２に記載の化学気相堆積装置。
【請求項５】
該ベースリングがスチールアロイ製である請求項４に記載の化学気相堆積装置。
【請求項６】
該ベースリングがステンレス鋼製である請求項５に記載の化学気相堆積装置。
【請求項７】
該ライナのグルーブによってパージチャンネルが形成される請求項１に記載の化学気相堆積装置。
【請求項８】
該ライナが、該パージチャンネルを該化学気相堆積処理チャンバの処理環境からほぼ隔離する請求項１に記載のの化学気相堆積装置。
【請求項９】
処理環境を有する化学気相堆積チャンバの内壁と該内壁の上のライナとの間に存在する物質を取り除く方法であって、
パージガスにより該内壁と該ライナの間に形成されたチャンネルを介して該物質をパージして、前記パージガスが前記処理環境に流入しないようにするステップを有する方法。
【請求項１０】
該物質が、不活性ガスによってパージされる請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
該物質が、化学気相堆積副生成物と反応するガスによってパージされる請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
該反応するガスが、ＨＣｌと、ＢＣｌ2と、ＣＣｌ4と、Ｃｌ2と、ＳＣｌ4と、ＣＦ4と、ＳＦ4と、ＳＦ6と、ＣＨＦ3と、Ｃ2Ｆ6から成る群より選択される請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
中性のガスがチャンネルから排気ポートへと流れ化学気相堆積チャンバの処理環境から出ていく請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
該化学気相堆積チャンバのプロセス環境から遮断されたガスにより、該物質が、該チャンネルを介してパージされる請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
該物質が酸化鉄を含む請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
該物質が、毎分１〜５０リットルで流れるガスによりパージされる請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
該物質が水素ガスでパージされる請求項９に記載の方法。
【請求項１８】
水素ガスが２５℃〜１２００℃の温度にある請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
化学気相堆積チャンバライナであって、リングであって、プロセスガス排気口と、パージチャンネルであって、該リングの外面の少なくとも一部にある第１の部分と、該第１の部分を該プロセスガス排気口に接続させる第２の部分とを有する前記パージチャンネルとを有する前記リングを有する化学気相堆積チャンバライナ。
【請求項２０】
該リングがクオーツ製である請求項１９に記載の化学気相堆積チャンバライナ。
【請求項２１】
該リングが、プロセスガス流入口を画する請求項１９に記載の化学気相堆積チャンバライナ。
【請求項２２】
該プロセスガス排気口が、該リングの外周部分に形成されたリセスにより形成されている請求項１９に記載の化学気相堆積チャンバライナ。
【請求項２３】
該第１の部分が、該リングの円筒外面に形成される請求項１９に記載の化学気相堆積チャンバライナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学気相堆積装置に関し、また、化学気相堆積チャンバの内壁とチャンバライナの外面の間の物質をクリーニングする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
化学気相堆積装置は一般に、化学気相堆積チャンバを有しており、このチャンバは汚染ガスや汚染物質（以下これらを「汚染物」と称する）をできる限り含まないことが要求される。しかし、処理チャンバの内壁にライニングを与えるよう、処理チャンバの中に部材を配置させることを要する場合があり、その場合には、内壁と部材の間の空間ないし境界部には汚染物質が集積されることになる。
【０００３】
例えば、添付の図面の図１には、従来から用いられる化学気相堆積装置１０が例示されているが、この装置は、化学気相堆積処理チャンバ１２と、この処理チャンバ１２内でウエハをハンドリングするための装置１４と、処理チャンバ１２の上下に配置されるランプ１６を有している。
【０００４】
処理チャンバ１２は、ステンレス鋼のベースリング１８と、上側クオーツウィンドウ２０及び下側クオーツウィンドウ２２を有しており、これらクオーツウィンドウはそれぞれ、ベースリング１８の一方の側と反対の側の内部でその周囲を取り巻くようにシールされる。上側のクオーツライナリング２４と下側のクオーツライナリング２６がプロセスチャンバ１２内に配置される。上側ライナリング２４は、ベースリング１８の上側部分にライニングを与え、下側ライナリング２６は、ベースリング１８の下側部分及び下側ウィンドウの一部にライニングを与える。これらライナリング２４、２６の目的は、プロセスガス及び処理チャンバ１２内の厳しい環境への曝露から、ベースリングを保護することである。
【０００５】
ベースリング１８の相い対する壁には、処理ガス流入ポート２８と処理ガス排気ポート３０が具備される。下側ライナリング２６の周回の部分には、処理ガス流入リセス３２と処理ガス排気リセス３４がそれぞれ切り出されて形成されており、このため、流入ポート２８と排気ポート３０はプロセスチャンバ１２の処理環境に連通する。
【０００６】
処理中、ウエハは、装置１４により適所に保持され、ランプ１６により要求温度まで加熱される。そして、プロセスガス流入ポート２８を介してプロセスチャンバ１２内へと導入され、反応を生じてウエハ上に堆積層を形成することができる。そして、交換ガスが流入ポートを介して導入され、プロセスガスと全ての反応副生成物を排気ポートを介して排出するようにする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
化学気相堆積装置１０はそれ自体従来技術において知られているので、ここでは詳述しない。ここでは、処理チャンバ１２の中の処理環境に必要な事は汚染物ができるだけ存在しないことであるということで十分であろう。しかし、ベースリング１８と下側ライナリング２６の間の境界部３６のスペースに汚染物が蓄積することが見出されている。そして、この汚染物には、ベースリング１８の酸化及び化学分解によってできた酸化鉄、塩素等の化学気相堆積副生成物のガスや物質、そして水が含まれる。
【０００８】
図２は、図１の２−２の断面図であり、プロセスチャンバ１２のみを図示している。ベースリング１８と下側ライナリング２６を貫通してスリット３８が形成されているが、これはプロセスチャンバ１２に対してウエハを出し入れするために用いられるものであり、また、ベースリング１８を貫通し上側ライナリング２４と下側ライナリング２６の間の境界部に熱電対ポート４０が形成されている。熱電対ポート４０は、温度の検量に用いられ、その後はプラグ４２によって閉鎖される。
【０００９】
図３及び図４は、反対側の壁面からみた下側ライナリング２６、即ち１８０°回転したものを図示するものであり、プロセスガス流入部３２及び外側リセス３４、熱電対ポート４０及びスリット３８が、下側ライナリング２６上に見える様子を示す。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴に従い、化学気相堆積装置が提供されるが、これは、化学気相堆積処理チャンバと、このチャンバの内壁上のライナとを備え、この内壁とライナの間にパージチャンネルが形成され、また更に、パージチャンネルへのチャンバ内への流入ポートと、パージチャンネルからチャンバの外への排気ポートとを備える。
【００１１】
化学気相堆積処理チャンバは、ベースリングと、このベースリングの一方の側と反対の側の周囲をそれぞれシールする第１の部材及び第２の部材とを有していることが好ましく、また、ライナは、ベースリングにライニングを与えるリングであることが好ましい。
【００１２】
本発明の第２の特徴に従い、化学気相堆積チャンバの内壁とこの内壁上のライナの間より物質をクリーニングする方法が提供されるが、この方法は、ライナと内壁の間に形成されるチャンネルの中に対して物質をパージするステップを有している。
【００１３】
本発明の第３の特徴に従い、化学気相堆積チャンバが提供されるが、これは、プロセスガス排気開口を画するリングと、パージチャンネルとを備え、このパージチャンネルは、リングの外面の少なくとも一部に第１の部分と、この第１の部分を排気開口へと接続させる第２の部分とを有している。
【００１４】
本発明の第４の特徴に従い、化学気相堆積ライナが提供されるが、これは、クオーツリングを備え、このクオーツリングは自身の円筒外面にパージチャンネルを画する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して例示目的で本発明を更に説明する。
【００１６】
化学気相堆積装置について説明する。以下の記載では、説明のために、本発明の正しい理解を与える事を目的として、特定の数値を用いるが、これは、特定の材料からなり特定の構成を有するパーツを有している化学気相堆積チャンバや、特定の構成及び寸法を有する下側ライナリング、特定のパージの方法、そしてパージの目的で特定のガスを用いることについても同様である。しかし、これらの特定の詳細事項を用いずとも本発明をなすことができるということが、当業者には自明であろう。
【００１７】
本発明は、化学気相堆積装置に関し、この化学気相堆積装置は化学気相堆積チャンバを有し、この化学気相堆積チャンバは、ベースリングと、下側クオーツウィンドウと、上側クオーツウィンドウと、ベースリングにライニングを与えるクオーツライナリングとを有し、そして、ライナの外面にはパージチャンネルが形成され、ベースリングとライナの間の境界部から汚染物がこのパージチャンネルを通ってパージされる。ここで、図５〜８を用いて、本発明を更に詳細に説明する。
【００１８】
図５及び図６は、下側ライナリング４４を例示するものであるが、これは、リング自身の円筒外面にチャンネル４６が切り込まれていることを除いて、図３及び図４の下側ライナリング２６と同様である。このチャンネル４６は、下側ライナリング４４において１８０°以上にわたって延びていてもよくあるいは１８０°以下でもよく、また、熱電対ポート４０及びプロセスガス排気リセス３４よりも下側に配置されている。小グルーブ（小溝）４８により該チャンネルを熱電対ポート４０に接続し、また小グルーブ５０により該チャンネルをプロセスガス排気リセス３４に接続している。下側ライナリング４４の厚さ（Ｔ）は４０ｍｍであり、チャンネルの熱電対ポート４０の領域における幅（Ｗ）は約２１ｍｍである。
【００１９】
図７は処理チャンバ１２を例示し、ここでは図２の下側ライナリング２６が図５〜６の下側ライナリング４４に置き換わっており、これにより、チャンネル４６が下側ライナリング４４とベースリング１８の間に配置されるようになっている。チャンネル４６は、グルーブ４８を介して熱電対ポート４０に連通するように配置される。
【００２０】
図８は、図１とそれと同様の化学気相堆積装置１０を例示するが、これは図５〜６の下側ライナリング４４を有しているものである。チャンネル４６は、グルーブ５０によりプロセスガス排気ポート３０に連通するように、配置される。
【００２１】
化学気相堆積装置を用いる場合、パージガスは、熱電対ポート４０を介してチャンネル４６に導入され、チャンネル４６の中を流れ、チャンネル４６をプロセスガス排気リセス３４につなぐグルーブ５０よりチャンネル４６から出ていき、そこから、排気ポート３０を通って処理チャンバ１２より出ていく。ベースリング１８と下側ライナリング４４の間にある汚染物は、このようになくなる。パージガスの流量は毎分１〜５０リットルが適当であることが、本発明者らによって見出された。このチャンネル４６は熱電対ポート４０とプロセスガス排気リセス３４の領域にしかないので、パージガスが流入ポート２８から離れるように制御され、その結果、不要な堆積の影響を引き起こすような、流入ポート２８より導入されるプロセスガスとの混合が防止され、また、化学気相堆積副生成物の半分以上が集積している排気ポート３０の領域にパージガスが保持されることになる。処理チャンバ１２内のプロセス環境内のガスとパージガスを混合することなく汚染物を取り去ることができる点に注目すべきである。このように、パージの目的と処理の目的に対して、別々のガスを用いることができるようになる。
【００２２】
パージガスは、不活性ガスでもよく、あるいは、ＨＣｌ、ＢＣｌ2、ＣＣｌ4、Ｃｌ2、ＳＣｌ4、ＣＦ4、ＳＦ4、ＳＦ6、ＣＨＦ3やＣ2Ｆ6等の、塩素その他の化学気相堆積副生成物ガスに反応性を有するガスであってもよい。これらのガスは、「エッチングガス」とも呼ばれるが、それは、特定の物質に対して気化させる効力を有するからであり、これは液体又は固体の化学気相堆積副生成物に対して顕著である。
【００２３】
あるいは、プロセスチャンバ１２の水素ベーク（通常は８００〜１２００℃で行われる）を行う間、パージガスに水素ガスを用いてもよい。
【００２４】
このように、化学気相堆積装置の説明をしてきた。特定の例示的な具体例について本発明の説明を行ってきたが、これらの具体例に対して本発明の広い範囲から離れる事無く変形や修正を行い得ることは自明であろう。従って、この明細書や図面は、限定のためのものではなく例示のためのものであると理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術の化学気相堆積装置の側面断面図である。
【図２】  図１の一部のみを図示する、図１の２−２における側面断面図である。
【図３】  従来技術の化学気相堆積チャンバライナの斜視図である。
【図４】  図３の化学気相堆積チャンバライナの斜視図であり、図３とは反対側からの図を示す。
【図５】  本発明に従った化学気相堆積チャンバライナの斜視図である。
【図６】  図５の化学気相堆積チャンバライナの斜視図であり、図５とは反対側からの図を示す。
【図７】  図２と同様の図であるが、図５及び６で示されたライナを有している。
【図８】  図１と同様の図であるが、図５及び６で示されたライナを有している。
【符号の説明】
１０…化学気相堆積装置、１２…処理チャンバ、１４…ハンドリング装置、１６…ランプ。
【図１】
0004414592.tif 000002
【図２】
0004414592.tif 000003
【図３】
0004414592.tif 000004
【図４】
0004414592.tif 000005
【図５】
0004414592.tif 000006
【図６】
0004414592.tif 000007
【図７】
0004414592.tif 000008
【図８】
0004414592.tif 000009