(57)【要約】【課題】  冷却中にウェハーからの放射熱による気流が発生し、その気流によりウェハーに付着していたパーティクルが飛散して他のウェハーに付着することを抑制するクーリングチャンバー及び半導体製造装置を提供する。【解決手段】  基板を冷却するためのチャンバーであって、筺体と、前記筺体内に設けられ、鉛直方向に複数の段を有し、それぞれの段に基板を保持可能な保持棚と、前記保持棚の各段の裏面外周部に設けられ、雰囲気中のパーティクルを除去するパーティクル除去部とを備えることを特徴とするクーリングチャンバー。【選択図】  図２
2013157575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を冷却するためのチャンバーであって、
筺体と、
前記筺体内に設けられ、鉛直方向に複数の段を有し、それぞれの段に基板を保持可能な保
持棚と、
前記保持棚の各段の裏面外周部に設けられ、雰囲気中のパーティクルを除去するパーティ
クル除去部とを備えることを特徴とするクーリングチャンバー。
【請求項２】
前記パーティクル除去部はイオナイザーであることを特徴とする請求項１に記載のクーリ
ングチャンバー。
【請求項３】
前記パーティクル除去部の内周径は前記保持部に保持される基板の径よりも大きいことを
特徴とする請求項１又は２に記載のクーリングチャンバー。
【請求項４】
筺体と、前記筺体内に設けられ、鉛直方向に複数の段を有し、それぞれの段に基板を保持
可能な保持棚と、前記保持棚の各段の裏面外周部に設けられ、雰囲気中のパーティクルを
除去するパーティクル除去部とを有するクーリングチャンバーと、
プラズマＣＶＤ成膜チャンバーと、
ロードポートと、
前記クーリングチャンバー、プラズマＣＶＤ成膜チャンバー、ロードポート間で前記基板
を搬送する搬送部とを備えることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項５】
前記パーティクル除去部はイオナイザーであることを特徴とする請求項４に記載の半導体
製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施の形態は、クーリングチャンバー及び半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程において、ウェハーに酸化シリコンや窒化シリコンおよび金属等
を成膜するのに、マルチチャンバー型ＣＶＤ装置が使用されることがある。このマルチチ
ャンバー型ＣＶＤ装置は、ウェハー上に酸化シリコンや窒化シリコンおよび金属等を成膜
するためのＣＶＤチャンバーと、成膜した後のウェハーを冷却するための二基のクーリン
グチャンバーとを少なくとも備えており、これらのチャンバーにウェハーを搬送するため
のウェハー搬送装置が設置されて構成されている。
【０００３】
このクーリングチャンバーの冷却方法としては、例えば、クーリングチャンバーの壁の内
部に冷却水を循環させてチャンバー自体を冷却しつつ、クーリングチャンバー内部に冷媒
として窒素ガスを流してウェハーを冷却させるウェハー冷却方法が、採用されている（例
えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１０６９１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
冷却中にウェハーからの放射熱による気流が発生し、その気流によりウェハーに付着して
いたパーティクルが飛散して他のウェハーに付着する等不良が発生することを抑制する半
導体製造装置及びクーリングチャンバーを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によるクーリングチャンバーは、基板を冷却するためのチャンバーであっ
て、筺体と、前記筺体内に設けられ、鉛直方向に複数の段を有し、それぞれの段に基板を
保持可能な保持棚と、前記保持棚の各段の裏面外周部に設けられ、雰囲気中のパーティク
ルを除去するパーティクル除去部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の一態様による半導体製造装置は、筺体と、前記筺体内に設けられ、鉛直方
向に複数の段を有し、それぞれの段に基板を保持可能な保持棚と、前記保持棚の各段の裏
面外周部に設けられ、雰囲気中のパーティクルを除去するパーティクル除去部とを有する
クーリングチャンバーと、プラズマＣＶＤ成膜チャンバーと、ロードポートと、前記クー
リングチャンバー、プラズマＣＶＤ成膜チャンバー、ロードポート間で前記基板を搬送す
る搬送部とを備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態にかかる半導体製造装置を模式的に示した平面図である。
【図２】本発明の実施形態にかかるクーリングチャンバーを模式的に示した断面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかるパーティクル発生モデルについて説明した断面面である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施形態による半導体製造装置の一例であるマルチチャンバー型プラズマ
ＣＶＤ装置１を模式的に示した上面図である。図１に示すように、マルチチャンバー型プ
ラズマＣＶＤ装置１は五角形の形状に形成された搬送チャンバー２を備えており、その一
辺にはロードポート３が設けられている。ロードポート３は、図１に示すように、隣接し
て複数配置されていても構わない。搬送チャンバー２の一対の対辺には第一クーリングチ
ャンバー４及び第二クーリングチャンバー５がそれぞれ配置されている。また、その一対
の斜辺には第一ＣＶＤチャンバー６及び第二ＣＶＤチャンバー７がそれぞれ配置されてい
る。
【００１１】
なお、実施形態の説明として２つのクーリングチャンバーと２つのＣＶＤチャンバーを有
するマルチチャンバー型プラズマＣＶＤ装置を挙げているが、この例に限らずチャンバー
の数を適宜変更しても構わない。
【００１２】
搬送チャンバー２の内部にはウェハー１０を各チャンバーに対して搬入搬出するための搬
送装置としての搬送装置８が設けられている。また、ロードポート３と搬送チャンバー２
との間にはロードロック９がそれぞれ設けられている。
【００１３】
本実施形態において、第一クーリングチャンバー４及び第二クーリングチャンバー５はい
ずれも図２に示すような構成されている。すなわち、図１に示されているように、平面視
がウェハー１０の外径よりも大径の正方形の箱形状に形成された筐体（図示せず）を備え
ており、筐体の内部室は冷却室を形成している。筐体の側壁には部分的にウェハー１０を
出し入れするためのウェハー搬入搬出口が設けられている。ウェハー搬入搬出口は搬送チ
ャンバー２と第一クーリングチャンバー４及び第二クーリングチャンバー５とを連通させ
るようになっている。第一クーリングチャンバー４及び第二クーリングチャンバー５の壁
面内には冷却水が循環する冷却水路が配置されており、冷却水によって冷却されるように
なっている。
【００１４】
図２は本実施形態における第一クーリングチャンバー４及び第二クーリングチャンバー５
の断面図を表している。第一クーリングチャンバー４及び第二クーリングチャンバー５内
部には複数段の保持棚１１が設けられており、各段にウェハーを1枚ずつ保持可能な構成
となっている。具体的にはウェハーの下面外周辺の一部に保持棚１１を係合させることに
よってそれぞれ一枚ずつ保持するように構成されている。保持棚１１の各段の間隔はそれ
ぞれ等しく設けられている。
【００１５】
そして、本実施形態におけるクーリングチャンバーは、保持棚１１にイオナーザー１２が
設けられていることを特徴としている。具体的には、ウェハーの上面外周辺上に設けられ
ており、言い換えれば１段上の保持棚１１の下面外周辺に設けられている。イオナイザー
１２は静電気により成膜工程等でウェハーに付着したパーティクルを除去することが出来
る。
【００１６】
イオナイザー１２の位置は、ウェハーの搬送ロボットによってウェハーが上下に移動した
としても、図２に示すようにイオナイザー１２に接触しないように配置することが好まし
い。
【００１７】
以下、図３を用いてパーティクル発生モデルについて説明する。クールチャンバーはウェ
ハー１０を冷却するためのチャンバーであるため、冷却中にはウェハー１０から放射熱に
よる気流１３が発生する。図３では理解を助けるために便宜的に放射熱による気流を矢印
で表現している。図３に示すように冷却中にウェハー１０から放出された放射熱によって
上昇気流が生じる。プラズマＣＶＤ法によって成膜を実施した場合、ウェハー１０周辺部
にパーティクルが発生しやすい。ウェハー１０外周部近傍には上段の保持棚が設けられて
おり、気流１３がこの保持棚１１にぶつかることにより渦流１４が発生しパーティクルが
ウェハー１０上に再度付着してしまう。
【００１８】
ここで、保持棚１１の裏面外周上にイオナイザー１２を設けておくことによって熱放射で
生じた気流１３で巻き上げられたパーティクルを吸着し、再度ウェハー１０上に付着しな
いようにすることができる。また、冷却中にクールチャンバー内に冷却ガスを導入するこ
とにより更にクールチャンバーの保持棚上での気流が生じ易くなり、より効率的にパーテ
ィクルを除去することが可能になる。
【００１９】
以下、本実施形態のクールチャンバーが設けられたマルチチャンバー型プラズマＣＶＤ装
置１を用いてウェハーを処理した場合について説明する。なお、説明の便宜上、第一ＣＶ
Ｄチャンバー６及び第二ＣＶＤチャンバー７のいずれにおいてもプラズマ処理によるＴＥ
ＯＳ等の絶縁膜を形成する工程として説明する。
【００２０】
まず、ＴＥＯＳを形成する工程を迎えたウェハーを例えば、２５枚は１ロットとしてフー
プに収納された状態で、ロードポート３に供給する。ロードポート３に供給されたウェハ
ーはロードロック９を介して搬送装置８によってピックアップされ、第一ＣＶＤチャンバ
ー６或いは第二ＣＶＤチャンバー７に運ばれる。第一ＣＶＤチャンバー６或いは第二ＣＶ
Ｄチャンバー７に運ばれたウェハーは成膜処理が行われる間、ＣＶＤチャンバー内の処理
ステージ等に設けられたヒーターによって所定の温度に加熱される。
【００２１】
次いで、絶縁膜の原料ガスがＣＶＤチャンバー内に供給され、ウェハー上に絶縁膜が形成
される。成膜処理が完了すると、ウェハーはＣＶＤチャンバー内から搬送装置８によって
ピックアップされ、続いてクーリングチャンバーへ搬送される。この時、第一クーリング
チャンバー４及び第二クーリングチャンバー５のどちらに搬送しても構わない。複数のウ
ェハーを効率良く処理する上で適宜チャンバーを選択することが出来る。上述した成膜工
程にてウェハー１０は加熱されているため、クーリングチャンバーにて冷却を実施する。
この時、ウェハーの熱により上昇気流が生じ、ウェハー外周部に付着したパーティクルは
イオナイザー１２によって吸着することが出来る。
【００２２】
所定の冷却時間が経過すると、それぞれの保持棚１１上で冷却されたウェハーは搬送装置
８によってピックアップされクーリングチャンバーから搬出される。クーリングチャンバ
ーから搬出されたウェハーはロードロック９を介してロードポート３に載置されたフープ
に搬送される。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態によれば、クーリングチャンバー内において、ウェハー
からの放射熱によって生じた上昇気流によりウェハー外周部から舞い上がったパーティク
ルを効率良く除去することが出来る。
【００２４】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範
囲で種々に変形して実施することができる。例えば、本実施形態においてパーティクルの
除去手段としてイオナイザーを用いたが、これに代わるパーティクル除去手段を用いても
構わない。
【符号の説明】
【００２５】
１  マルチチャンバー型プラズマＣＶＤ装置
２  搬送チャンバー
３  ロードポート
４  第一クーリングチャンバー
５  第二クーリングチャンバー
６  第一ＣＶＤチャンバー
７  第二ＣＶＤチャンバー
８  搬送装置
９  ロードロック
１０  ウェハー
１１  保持棚
１２  イオナイザー
１３  気流
１４  渦流
【図１】
2013157575.tif 000003
【図２】
2013157575.tif 000004
【図３】
2013157575.tif 000005