(57)【要約】【課題】  回転軸周囲への反応副生成物形成を抑制し、パーティクル発生を抑えると共に回転駆動の異常を防止する半導体製造装置及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】  反応管１１は、内部反応管１１１と外部反応管１１２で構成され、それぞれマニホールド１２上に取り付けられている。炉口蓋１８は、回転軸１６の貫通孔１８２を有する。炉口蓋１８は、外部から反応管１１（内部反応管１１１）内へのボート１４の連絡経路を開閉すると共に、貫通孔１８２近傍の回転軸１６の周囲が不活性ガス雰囲気で保護されるようになっている。炉口蓋１８は、貫通孔１８２近傍の回転軸１６の周囲を円筒状に囲む窪み１８３を有し、窪み１８３と回転軸１６の離間領域１９に不活性ガスを供給するガス導入管１８４を有する。【選択図】  図１
2007027599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応とその制御に関わる処理用ガスが導入される反応管と、
前記反応管内を加熱する加熱機構と、
複数の半導体ウェハが前記反応管内に収容されるウェハ搭載部材と、
前記ウェハ搭載部材に設けられた回転軸と、
前記回転軸を駆動する駆動機構と、
前記回転軸の貫通孔を有し、かつ外部から前記反応管内への前記ウェハ搭載部材の連絡経路を開閉すると共に、前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲が不活性ガス雰囲気で保護される蓋部材と、
を具備する半導体製造装置。
【請求項２】
前記回転軸に関し前記蓋部材の貫通部分は他の部分に比べて小径であり、前記貫通孔は前記回転軸の他の部分に比べて小径である請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記蓋部材は、前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を囲む円筒形状を配し、前記円筒形状と前記回転軸の離間領域を前記不活性ガスで満たす請求項１または２に記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記蓋部材は、前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を円筒状に囲む窪みを有し、かつ前記窪みと前記回転軸の離間領域に前記不活性ガスを供給するガス導入管を有する請求項１または２に記載の半導体製造装置。
【請求項５】
前記蓋部材は、前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を囲む円筒壁を有し、かつ前記円筒壁と前記回転軸の離間領域に前記不活性ガスを供給するガス導入管を有する請求項１または２に記載の半導体製造装置。
【請求項６】
前記蓋部材は、前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を公差範囲で囲む円筒形状と、前記円筒形状と前記回転軸の公差範囲の離間領域に前記不活性ガスを供給するガス導入管を有する請求項１または２に記載の半導体製造装置。
【請求項７】
前記蓋部材は、前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を不活性ガス雰囲気にするためのガス供給口を複数有する請求項１〜６いずれか一つに記載の半導体製造装置。
【請求項８】
前記蓋部材は、前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を不活性ガス雰囲気にするためのガス供給口を有し、前記ガス供給口は、前記蓋部材の前記貫通孔側面内に設けられている請求項１〜７いずれか一つに記載の半導体製造装置。
【請求項９】
半導体ウェハが処理環境内に収容されるためのウェハ搭載部材と、
前記ウェハ搭載部材に設けられた回転軸と、
前記回転軸を駆動する駆動機構と、
前記回転軸の貫通孔を有し、前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を囲む円筒形状と、
前記円筒形状と前記回転軸の離間領域を不活性ガスで保護するガス供給機構と、
を具備する半導体製造装置。
【請求項１０】
前記円筒形状は前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を円筒状に囲む窪みで構成される請求項９に記載の半導体製造装置。
【請求項１１】
前記円筒形状は前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を囲む円筒壁で構成される請求項９に記載の半導体製造装置。
【請求項１２】
ウェハ搭載部材に配置された半導体ウェハが加熱及び減圧環境下の処理内部に導入され、前記ウェハ搭載部材につながる回転軸による回転を伴い、所定の反応とその制御に関わるガスが供給されることによって前記半導体ウェハに対する処理を達成する半導体装置の製造方法において、
前記半導体ウェハに対する前記ガスに応じた処理の進行中、前記回転軸の回転動作が前記処理内部に引き入れられる部分の周囲を不活性ガス雰囲気にしておくことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハを処理ガスの環境下で回転させながら処理する半導体製造装置及びこれを用いた半導体装置の製造方法に関する。特には複数の半導体ウェハをウェハ搭載部材に搭載し、ウェハ搭載部材の回転機構を伴って半導体ウェハに成膜用の反応ガスを供給する半導体製造装置及びこれを用いた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
縦型減圧気相成長装置は、複数の半導体ウェハがボートに配列された形態で反応管内に収容される。反応管内は、反応ガスが導入され、温度とガスの流量の制御がなされる。これにより、複数の半導体ウェハは、同時に熱処理され、化学反応により成膜される。
【０００３】
上記反応管内は、反応ガスが導入されるので、反応生成物が付着し易い。反応生成物は、ロード／アンロード時に反応管内外を移動する部分において、熱応力差により、剥離が助長される。剥離した反応生成物は、パーティクルとなって半導体ウェハ表面に付着し、不良発生、歩留り低下の原因になる。
【０００４】
従来では、反応生成物の発生し易い箇所、剥がれ易い箇所に対し、ガスを当てない物理的なカバー対策を施して反応生成物を抑える。また、クリーニングガスを流して除去するといった技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、パーティクルの低減を図るようにしていた。
【特許文献１】特開２００３−１７３９７９号公報（第３頁、図１−図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
縦型減圧気相成長装置は、半導体ウェハをボートごと回転させるための機構を有するものがある。すなわち、ボートの回転軸がロード／アンロード時に開閉する炉口蓋を貫通して外部のモータとつながる回転機構を有する。半導体ウェハは回転しつつ成膜反応に晒されるので、膜厚及び膜質の均一性向上に寄与する。
【０００６】
炉口蓋は、反応管下のマニホールドに配されたフランジ部にＯリングを介してシールされる構造である。よって、炉口蓋付近は、耐熱性の関係上、十分に加熱が行えない。この結果、炉口蓋を貫通する回転軸周囲に低温反応副生成物が形成され易い。低温反応副生成物が過剰に発生すれば、炉口蓋を貫通する回転軸の回転が妨げられ、回転異常（回転停止）に至る危険性がある。また、低温反応副生成物の剥離がパーティクル発生源となってしまう。このような問題は、従来のような物理的なカバー対策を施したとしてもカバー容積が大き過ぎ、解消され難い。また、クリーニングガスを流して対処する場合、クリーニング時間を設ける必要があり、回転軸周囲を頻繁にクリーニングする時間は取り難い。
【０００７】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたもので、回転軸周囲への反応副生成物形成を抑制し、パーティクル発生を抑えると共に回転駆動の異常を防止する半導体製造装置及び半導体装置の製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る半導体製造装置は、反応とその制御に関わる処理用ガスが導入される反応管と、前記反応管内を加熱する加熱機構と、複数の半導体ウェハが前記反応管内に収容されるウェハ搭載部材と、前記ウェハ搭載部材に設けられた回転軸と、前記回転軸を駆動する駆動機構と、前記回転軸の貫通孔を有し、かつ外部から前記反応管内への前記ウェハ搭載部材の連絡経路を開閉すると共に、前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲が不活性ガス雰囲気で保護される蓋部材と、を具備する。
【０００９】
上記本発明に係る半導体製造装置によれば、反応管内の加熱に対し蓋部材周辺はより低温領域となっている。特に、蓋部材は、回転軸の貫通孔を有し、回転を妨げる低温反応副生成物が形成される懸念がある。このような懸念を解消するため、回転軸の貫通孔近傍の周囲は不活性ガス雰囲気で保護される。これにより、反応に関わるガスが低温領域に及ばないようになる。
【００１０】
上記本発明に係る半導体製造装置において、反応に関わるガスが回転軸の駆動要所に及ばないよう、かつ半導体製造に影響を与えない少量の不活性ガスで済むよう、また回転軸の安定した回転、信頼性を得るために次のいずれかの特徴を有する方がより好ましい。
前記回転軸に関し前記蓋部材の貫通部分は他の部分に比べて小径であり、前記貫通孔は前記回転軸の他の部分に比べて小径であることを特徴とする。
前記蓋部材は、前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を囲む円筒形状を配し、前記円筒形状と前記回転軸の離間領域を前記不活性ガスで満たすことを特徴とする。
前記蓋部材は、前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を円筒状に囲む窪みを有し、かつ前記窪みと前記回転軸の離間領域に前記不活性ガスを供給するガス導入管を有することを特徴とする。
前記蓋部材は、前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を囲む円筒壁を有し、かつ前記円筒壁と前記回転軸の離間領域に前記不活性ガスを供給するガス導入管を有することを特徴とする。
前記蓋部材は、前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を公差範囲で囲む円筒形状と、前記円筒形状と前記回転軸の公差範囲の離間領域に前記不活性ガスを供給するガス導入管を有することを特徴とする。
前記蓋部材は、前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を不活性ガス雰囲気にするためのガス供給口を複数有することを特徴とする。
前記蓋部材は、前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を不活性ガス雰囲気にするためのガス供給口を有し、前記ガス供給口は、前記蓋部材の前記貫通孔側面内に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る半導体製造装置は、半導体ウェハが処理環境内に収容されるためのウェハ搭載部材と、前記ウェハ搭載部材に設けられた回転軸と、前記回転軸を駆動する駆動機構と、前記回転軸の貫通孔を有し、前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を囲む円筒形状と、前記円筒形状と前記回転軸の離間領域を不活性ガスで保護するガス供給機構と、を具備する。
【００１２】
上記本発明に係る半導体製造装置によれば、処理環境内における反応ガスの影響が回転軸の駆動要所、貫通孔近傍の回転軸の周囲に及ばないように、ガス供給機構が設けられる。このようなガス供給機構は、ＣＶＤやエッチング、スパッタリング等で利用される半導体ウェハの枚葉処理装置にも応用が期待できる。
【００１３】
なお、上記本発明に係る半導体製造装置において、より好ましくは、次のいずれかの特徴を有することによって、内部が不活性ガスで満たされる円筒形状を実現し、回転軸の安定した回転、信頼性を得る。
前記円筒形状は前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を円筒状に囲む窪みで構成されることを特徴とする。
前記円筒形状は前記貫通孔近傍の前記回転軸の周囲を囲む円筒壁で構成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、ウェハ搭載部材に配置された半導体ウェハが加熱及び減圧環境下の処理内部に導入され、前記ウェハ搭載部材につながる回転軸による回転を伴い、所定の反応とその制御に関わるガスが供給されることによって前記半導体ウェハに対する処理を達成する半導体装置の製造方法において、前記半導体ウェハに対する前記ガスに応じた処理の進行中、前記回転軸の回転動作が前記処理内部に引き入れられる部分の周囲を不活性ガス雰囲気にしておくことを特徴とする。
【００１５】
上記本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、回転軸の回転動作が、ある処理内部に引き入れられる部分において、反応に関わるガスの影響を受けないよう、不活性ガス雰囲気にしておく。これにより、ウェハ搭載部材につながる回転軸の回転を伴う半導体ウェハの処理に対し、常時安定な回転をもたらす。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体製造装置の側面方向断面の要部を示す構成図である。図は、縦型減圧気相成長装置の構成である。
反応管１１は、内部反応管１１１と外部反応管１１２で構成され、それぞれマニホールド１２上に取り付けられている。マニホールド１２は、複数のガス導入管１２１，１２２が設けられ、それぞれ内部反応管１１１内に反応とその制御に関わる処理用ガス（反応ガスやバージガス）を導入する。また、マニホールド１２は、外部反応管１１２を介して排気する排気管１２３を有する。ヒーター１３は、反応管１１内を所定温度に制御する加熱機構である。ボート１４は、キャップ１５上に取り付けられたウェハ搭載部材である。キャップ１５は、保温機能を有するようにしてよい。ボート１４は、複数の半導体ウェハＷａｆを棚状に搭載し、内部反応管１１内に収容可能である。また、ボート１４は、キャップ１５下につながる回転軸１６を介して回転制御可能になっている。モータ１７は、回転軸１６を駆動する駆動機構の一つであり、このようなウェハ処理環境の外部に構成されている。モータ１７下方には図示しないがボート１４の昇降機構を有し、半導体ウェハＷａｆのロード／アンロードに寄与する。
【００１７】
炉口蓋１８は、マニホールド１２下部のフランジ１２４部分を、Ｏリング１８１を介して封ずる蓋部材である。炉口蓋１８は、回転軸１６の貫通孔１８２を有する。炉口蓋１８は、外部から反応管１１（内部反応管１１１）内へのボート１４の連絡経路を開閉すると共に、貫通孔１８２近傍の回転軸１６の周囲が不活性ガス雰囲気で保護されるようになっている。この実施形態では、炉口蓋１８は、貫通孔１８２近傍の回転軸１６の周囲を円筒状に囲む窪み１８３を有し、窪み１８３と回転軸１６の離間領域１９に不活性ガスを供給するガス導入管１８４を有する。
【００１８】
なお、回転軸１６に関し、炉口蓋１８の貫通部分は他の部分に比べて小径であり、貫通孔１８２は回転軸１６の他の部分に比べて小径である（Ｄ１１＜Ｄ１２＜Ｄ１３）。これにより、半導体ウェハＷａｆに対する処理用ガスの供給に応じた処理の進行中、反応ガスが回転動作部に拡散し難くしている。また、Ｄ１１＜Ｄ１２＜Ｄ１３の関係は公差範囲であることが望ましい。さらに、径の変わる回転軸１６と炉口蓋１８との隙間Ｇ１も公差範囲であることが望ましい。また、離間領域１９も反応ガスの侵入を防ぐために狭い空間が望ましく、公差範囲に収めるとよい。
【００１９】
すなわち、炉口蓋１８は、半導体ウェハＷａｆに対する処理用ガスの供給に応じた処理の進行中、円筒状に囲む窪み１８３内、つまり、離間領域１９を不活性ガスで満たすことが重要である。そのため、ガス導入管１８４は複数設けてもよい。あるいは、ガス導入管１８４につながるガス供給口１８５を、窪み１８３の円筒形状壁面に複数設けてもよい。また、ガス供給口１８５を、窪み１８３底部に設けるようにしてもよい。なお、ガス導入管１８４やガス供給口１８５の穴径は、図では隙間Ｇ１よりも大きめに示してあるが、隙間Ｇ１よりも小さくしてもよい。
【００２０】
図１を参照して、本発明に係る半導体装置の製造方法の一例を説明する。複数の半導体ウェハＷａｆは、ボート１４に搭載され、加熱及び減圧環境下の反応管１１内部に導入される。その際、半導体ウェハＷａｆは、ボート１４につながる回転軸による回転を伴う。また、半導体ウェハＷａｆは、マニホールド１２により、所定の反応とその制御に関わる処理用ガスが供給されることによって成膜等、所定の処理を達成する。
【００２１】
上記半導体ウェハＷａｆに対する処理用ガスとして、例えば窒化膜の成膜を考える。反応系は、例えば、３ＳｉＨ２Ｃｌ２+４ＮＨ３→Ｓｉ３Ｎ４＋６ＨＣｌ＋６Ｈ２であるが、この反応は処理環境内温度が８００℃程度で上記正常な反応を見る。これが８００℃より低温だと、ＮＨ４Ｃｌ等の低温反応副生成物が形成され易い。反応管１１内の加熱に対し炉口蓋１８周辺はより低温領域となっている。
【００２２】
そこで、上記処理用ガスに応じた成膜処理の進行中、回転軸１６の回転動作が処理内部（反応管１１内部）に引き入れられる部分の周囲を不活性ガス雰囲気にしておく。すなわち、貫通孔１８２近傍を円筒状に囲む窪み１８３内、つまり、離間領域１９を不活性ガスで満たす。これにより、貫通孔１８２近傍の回転軸１６の動作が、処理用ガスの影響を受けないよう保護する。不活性ガスは、Ｎ２や、Ｈｅ、Ａｒ等の希ガスが挙げられるが、処理用ガス応じた半導体ウェハに対する処理に、影響し難いものを選べばよい。
【００２３】
上記実施形態及びその方法によれば、反応管１１内の加熱に対し炉口蓋１８周辺はより低温領域となっている。特に、炉口蓋１８は、回転軸１６の貫通孔１８２を有し、回転を妨げる低温反応副生成物が形成される懸念がある。このような懸念を解消するため、回転軸１６の貫通孔１８２近傍の周囲は不活性ガス雰囲気で保護される。これにより、反応に関わるガスが低温領域に及ばないようになる。従って、パーティクル汚染の一つの原因をなくすることができる。不活性ガス雰囲気にする空間は、離間領域１９に示すように狭くする。これにより、回転軸１６の貫通孔１８２近傍を保護するには少量の不活性ガスの供給で足りる。よって、成膜等、半導体ウェハの処理に大きな影響を与えずに済む。
【００２４】
図２〜図４は、それぞれ図１の一部構成であり、変形例を示す要部の構成図である。回転軸１６の周囲を円筒状に囲む窪み１８３の上部断面構成であり、図１と同様の箇所に同一の符号を付している。いずれも、窪み１８３と回転軸１６の離間領域１９を少量の不活性ガスで均一に満たすよう工夫した構成である。
図２は、ガス導入管１８４を複数設ける構成である。ガス導入管１８４は、窪み１８３の円筒形状壁面に離れて２つ設けられ、ガス供給口１８５を円筒形状壁面に複数分散させている。
図３は、ガス導入管１８４を窪み１８３の底部に一つ以上設ける構成である。ガス供給口１８５は、窪み１８３の底部に複数分散させている。
図４は、ガス導入管１８４を例えば窪み１８３の底部近傍側面に一つ以上設ける構成である。ガス供給口１８５は、炉口蓋１８の貫通孔１８２側面内に複数設けられている。なお、ガス導入管１８４は窪み１８３の底部に設けてもよい。
【００２５】
図５は、本発明の第２実施形態に係る半導体製造装置の側面方向断面の要部を示す構成図である。第１実施形態と同様に縦型減圧気相成長装置の構成である。第１実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明する。
反応管１１は、内部反応管１１１と外部反応管１１２で構成され、それぞれマニホールド１２上に取り付けられている。マニホールド１２は、複数のガス導入管１２１，１２２が設けられ、それぞれ内部反応管１１１内に反応とその制御に関わる処理用ガス（反応ガスやバージガス）を導入する。また、マニホールド１２は、外部反応管１１２を介して排気する排気管１２３を有する。ヒーター１３は、反応管１１内を所定温度に制御する加熱機構である。ボート１４は、キャップ１５上に取り付けられたウェハ搭載部材である。キャップ１５は、保温機能を有するようにしてよい。ボート１４は、複数の半導体ウェハＷａｆを棚状に搭載し、内部反応管１１内に収容可能である。また、ボート１４は、キャップ１５下につながる回転軸１６を介して回転制御可能になっている。モータ１７は、回転軸１６を駆動する駆動機構の一つであり、このようなウェハ処理環境の外部に構成されている。モータ１７下方には図示しないがボート１４の昇降機構を有し、半導体ウェハＷａｆのロード／アンロードに寄与する。
【００２６】
炉口蓋２８は、マニホールド１２下部のフランジ１２４部分を、Ｏリング２８１を介して封ずる蓋部材である。炉口蓋２８は、回転軸１６の貫通孔２８２を有する。炉口蓋２８は、外部から反応管１１（内部反応管１１１）内へのボート１４の連絡経路を開閉すると共に、貫通孔２８２近傍の回転軸１６の周囲が不活性ガス雰囲気で保護されるようになっている。この実施形態では、炉口蓋２８は、貫通孔２８２近傍の回転軸１６の周囲を囲む円筒壁２８３を有し、円筒壁２８３と回転軸１６の離間領域２９に不活性ガスを供給するガス導入管２８４を有する。
【００２７】
なお、回転軸１６に関し、炉口蓋２８の貫通部分は他の部分に比べて小径であり、貫通孔２８２は回転軸１６の他の部分に比べて小径である（Ｄ２１＜Ｄ２２＜Ｄ２３）。これにより、半導体ウェハＷａｆに対する処理用ガスの供給に応じた処理の進行中、反応ガスが回転動作部に拡散し難くしている。また、Ｄ２１＜Ｄ２２＜Ｄ２３の関係は公差範囲であることが望ましい。さらに、径の変わる回転軸１６と炉口蓋２８との隙間Ｇ２も公差範囲であることが望ましい。また、離間領域２９も反応ガスの侵入を防ぐために狭い空間が望ましく、公差範囲に収めるとよい。
【００２８】
すなわち、炉口蓋２８は、半導体ウェハＷａｆに対する処理用ガスの供給に応じた処理の進行中、回転軸１６の周囲を囲む円筒壁２８３内、つまり、離間領域２９を不活性ガスで満たすことが重要である。そのため、ガス導入管２８４は複数設けてもよい。あるいは、ガス導入管２８４につながるガス供給口２８５を、円筒壁２８３壁面に複数設けてもよい。なお、ガス導入管２８４やガス供給口２８５の穴径は、図では隙間Ｇ２よりも大きめに示してあるが、隙間Ｇ２よりも小さくしてもよい。
【００２９】
図５の構成を用いた本発明に係る半導体装置の製造方法は、上述した半導体装置の製造方法の一例と同様である。すなわち、半導体ウェハＷａｆに対する処理用ガスに応じた成膜処理の進行中、回転軸１６の回転動作が処理内部（反応管１１内部）に引き入れられる部分の周囲を不活性ガス雰囲気にしておく。すなわち、貫通孔２８２近傍を円筒状に囲む円筒壁２８３内、つまり、離間領域２９を不活性ガスで満たす。これにより、貫通孔２８２近傍の回転軸１６の動作が、処理用ガスの影響を受けないよう保護する。
【００３０】
上記実施形態及びその方法においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、回転軸１６の貫通孔２８２近傍の周囲は不活性ガス雰囲気で保護される。これにより、回転軸１６の回転を妨げる低温反応副生成物の形成が抑制され、パーティクル汚染の一つの原因をなくすることができる。不活性ガス雰囲気にする空間は、離間領域２９に示すように狭くする。これにより、回転軸１６の貫通孔２８２近傍を保護するには少量の不活性ガスの供給で足りる。よって、成膜等、半導体ウェハの処理に大きな影響を与えずに済む。
【００３１】
図６、図７は、それぞれ図５の一部構成であり、変形例を示す要部の構成図である。回転軸１６の周囲を囲む円筒壁２８３の上部断面構成であり、図５と同様の箇所に同一の符号を付している。いずれも、円筒壁２８３と回転軸１６の離間領域２９を少量の不活性ガスで均一に満たすよう工夫した構成である。
図６は、ガス導入管２８４を複数設ける構成である。ガス導入管２８４は、炉口蓋２８底部に２個設けられ、供給口２８５を円筒形状壁面に複数分散させている。
図７は、ガス導入管２８４を炉口蓋２８底部に設け、ガス供給口２８５は、炉口蓋２８の貫通孔２８２側面内に複数設けられている。
【００３２】
上述の各実施形態は、縦型減圧気相成長装置の例であった。しかし、他の半導体製造装置においても適用が可能と考えられる。すなわち、回転軸が貫通孔を介してウェハ処理環境内に入る、ＣＶＤやエッチング、スパッタリング等で利用される枚葉型の半導体製造装置があれば、本発明構成を適用し、効果が期待できる。
【００３３】
図８は、本発明の第３実施形態に係る半導体製造装置の要部を示す構成図である。半導体ウェハＷａｆは、反応とその制御に関わる処理用ガスを利用する処理環境内に収容される。ウェハ搭載部材３１に置かれ、必要なら固定を伴う。ウェハ搭載部材３１には回転軸３２が設けられ、半導体ウェハＷａｆを処理環境内で回転させる。モータ等の駆動機構３３は、処理環境外にあり、回転軸３２を駆動する。処理環境内外を隔てる部材３４には回転軸３２の貫通孔３４１が設けられている。円筒壁３４２は、貫通孔３４１近傍の回転軸３２の周囲を囲むように構成されている。処理環境内において、処理用ガスを利用した半導体ウェハＷａｆの処理中、ガス供給機構３５は、円筒壁３４２と回転軸３２の離間領域３６を不活性ガスで満たす。離間領域３６は、公差範囲で非常に狭く、ガス供給機構３５による少量の不活性ガス供給で満たされる。
【００３４】
上記実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が期待できる。すなわち、回転軸３２の貫通孔３４１近傍の周囲は不活性ガス雰囲気で保護される。これにより、処理用ガスの影響で、回転軸３２の回転が妨げられる問題がある場合、これを解消することができる。また、処理用ガスの影響で、回転軸３２の貫通孔３４１近傍において反応異物が形成され易いという問題があれば、これを解消することができ、パーティクル汚染の一つの原因をなくすることができる。
【００３５】
なお、図示しないが、図８の円筒壁３４２の構成要部に代えて、前記図１に示すような窪みを利用した円筒形状を構成してもよい。すなわち、貫通孔３４１近傍の回転軸３２の周囲を円筒状に囲む窪み（図１の１８３参照）を有する。ガス供給機構３５は、窪みと回転軸３２の離間領域に不活性ガスを供給するように構成される。
【００３６】
以上説明したように本発明によれば、回転軸の貫通孔近傍の周囲は不活性ガス雰囲気で保護される。これにより、反応に関わるガスが拡散され難くなり、反応副生成物等の問題が抑制される。従って、パーティクル汚染の一つの原因をなくすることができる。不活性ガス雰囲気にする空間は狭くし、少量の不活性ガスの供給で足りるようにする。これにより、本来の半導体ウェハの処理に大きな影響を与えずに済む。この結果、回転軸周囲への反応副生成物形成を抑制し、パーティクル発生を抑えると共に回転駆動の異常を防止する半導体製造装置及び半導体装置の製造方法を提供することができる。
【００３７】
なお、本発明は、上述した実施形態及び方法に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変更、応用を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態に係る半導体製造装置の側面方向断面の要部を示す構成図。
【図２】図１の一部構成であり、第１の変形例を示す要部の構成図。
【図３】図１の一部構成であり、第２の変形例を示す要部の構成図。
【図４】図１の一部構成であり、第３の変形例を示す要部の構成図。
【図５】第２施形態に係る半導体製造装置の側面方向断面の要部を示す構成図。
【図６】図５一部構成であり、第１の変形例を示す要部の構成図。
【図７】図５一部構成であり、第２の変形例を示す要部の構成図。
【図８】第３実施形態に係る半導体製造装置の要部を示す構成図。
【符号の説明】
【００３９】
１１，１１１，１１２…反応管、１２…マニホールド、１２１，１２２、１８４，２８４…ガス導入管、１２３…排気管、１２４…フランジ、１３…ヒーター、１４…ボート、１５…キャップ、１６，３２…回転軸、１７…モータ、１８，２８…炉口蓋、１８１，２８１…Ｏリング、１８２，２８２，３４１…貫通孔、１８３…窪み、１８５，２８５…ガス供給口、１９，２９，３６…離間領域、２８３，３４２…円筒壁、３１…ウェハ搭載部材、３３…駆動機構、３４…処理環境内外を隔てる部材、３５…ガス供給機構。
【図１】
2007027599.tif 000003
【図２】
2007027599.tif 000004
【図３】
2007027599.tif 000005
【図４】
2007027599.tif 000006
【図５】
2007027599.tif 000007
【図６】
2007027599.tif 000008
【図７】
2007027599.tif 000009
【図８】
2007027599.tif 000010