(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の基板を反応炉内に導入する基板導入工程と、
該基板導入工程後に反応炉内の基板を設定温度に安定化させるために所定時間放置する温度安定化工程と、
前記基板導入工程後に反応炉内を真空引きする真空引き工程と、
前記温度安定化工程及び真空引き工程後に、反応ガスを反応炉内に導入して薄膜生成を行う成膜工程と、
を備えた基板処理方法において、
前記真空引き工程を実行開始する前に、前記温度安定化工程を実行開始することを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記真空引き工程は、前記温度安定化工程の終盤に前記真空引き工程を実行開始するよう時間の設定を行うことを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置における基板処理方法に係り、例えば縦型ＬＰＣＶＤ装置を用いて基板上に薄膜を生成する場合に有用な基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２に示すような縦型ＬＰＣＶＤ装置Ｍを用いて基板Ｗ上に薄膜を生成する場合について説明する。
【０００３】
従来の基板の処理は、図１（ｂ）に示すように、次の工程順に行っていた。
（１）第１工程Ｓ１１…まず、複数枚の基板Ｗをボート（石英治具）２に移載し、ボート２をエレベータ３により反応炉１内に導入する（ボートロード＝基板導入工程）。
（２）第２工程Ｓ１２…その後、ただちに反応炉１内を真空引きする（真空引き工程）。
（３）第３工程Ｓ１３…真空引きしたら、真空引き時間を加えて例えば７０分位（８インチ基板、１５０枚処理の場合）そのまま放置する（温度安定化工程）。
（４）第４工程Ｓ１４…基板Ｗの温度が安定化したら、反応ガスを反応炉１内に導入して薄膜生成を行う（成膜工程）。
【０００４】
ここで、基板Ｗを反応炉１内に導入した後に７０分程度の放置時間を設けているのは、反応炉１内に導入した全部の基板Ｗに関して、また、各基板Ｗ内の位置によらずに、基板Ｗを一定の温度（設定温度）に安定化させるためである。
【０００５】
この場合、基板Ｗへのヒータ（図示略）からの伝熱は、減圧された状態であることから、主として熱放射と熱伝導によって行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来では、ボートロード（反応炉への基板の導入）完了と同時に反応炉１内を真空引きしていたので、反応炉１内における伝熱性が悪く、全基板Ｗが基板Ｗ内の位置によらず設定温度で安定するまでに多大な時間を要していた。これは、反応炉１内が真空引きによって減圧状態となることにより、対流熱伝達が行われなくなるからである。従って、温度安定化に多大の時間がかかることにより、スループットが低下していた。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮し、基板導入工程の完了から成膜工程の開始までに要する温度安定化及び真空引きのための時間を短縮し、スループットの向上を図ることのできる半導体製造装置の基板処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、複数枚の基板を反応炉内に導入する基板導入工程と、該基板導入工程後に反応炉内の基板を設定温度に安定化させるために所定時間放置する温度安定化工程と、前記基板導入工程後に反応炉内を真空引きする真空引き工程と、前記温度安定化工程及び真空引き工程後に、反応ガスを反応炉内に導入して薄膜生成を行う成膜工程とを備えた基板処理方法において、前記真空引き工程を実行開始する前に、前記温度安定化工程を実行開始することを特徴とする。
【０００９】
この発明では、真空引き前の大気圧状態で基板を反応炉内に放置することにより、対流熱伝達作用を利用して基板温度の安定化を図ることが可能になる。従って、熱放射、熱伝導、熱対流の三作用により、基板が設定温度に達するまでの時間を短くすることができる。
【００１０】
請求項２の発明では、前記真空引き工程は、前記温度安定化工程の終盤に前記真空引き工程を実行開始するよう時間の設定を行うとしており、これにより、熱放射、熱伝導、熱対流の三作用により、基板が設定温度に達するまでの時間を短くすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
この実施形態では、先の縦型ＬＰＣＶＤ装置で基板を処理する場合を例にとって説明する。
【００１２】
この実施形態では、図１（ａ）に示すように、次の工程順に処理を進めて基板に成膜を施す。説明中の符号については図２を参照のこと。
（１）第１工程Ｓ１…まず、複数枚の基板Ｗをボート２に移載し、ボート２をエレベータ３により反応炉１内に導入する（ボートロード＝基板導入工程）。
（２）第２工程Ｓ２…基板Ｗを挿入したら、真空引きする前に大気圧状態で基板Ｗを放置する。ここでは基板Ｗを設定温度に安定化させるために必要と思われる所定時間だけ放置する（温度安定化工程）。
（３）第３工程Ｓ３…反応炉１内を真空引きする（真空引き工程）。
（４）第４工程Ｓ４…真空引きしたら、反応ガスを反応炉１内に導入して薄膜生成を行う（成膜工程）。
【００１３】
即ち、図１（ａ）と図１（ｂ）を比べて見ると分かるように、本発明では、第２工程と第３工程の順番を従来と入れ替えてあり、真空引き工程を実行する前に温度安定化工程を実行開始するようにし、大気圧状態で基板を設定温度に安定化させるようにしている。ここで、真空引き工程は温度安定化工程に比べて短時間で終わるので、温度安定化工程の終盤に真空引き工程を実行開始し、真空引きが終了するころに基板が設定温度に安定化するよう時間の設定を行う。
【００１４】
従って、従来のように減圧状態で放置するときと比べて、伝熱性が良くなるため、全基板が基板内の位置によらずに設定温度で安定するまでの時間を短縮することができる。つまり、ヒータからの熱放射及び熱伝導による伝熱作用に加えて、大気圧状態における対流熱伝達作用を利用しての基板温度安定化が図れるため、基板が設定温度に達するまでの時間を短縮することができる。
【００１５】
次の表１は、８インチ基板１５０枚にPoly  Si（１０００オングストローム）を成膜する場合の従来のレシピと本発明のレシピの比較例を示している。
温度安定化及び真空引きに要する時間は、従来では７０分であったのが、本発明では４０分に短縮されている。従って、総時間が１５５分から１２５分に短縮され、それだけスループットが従来の５８枚／時から７２枚／時に改善され、スループット比が約２４％向上している。
【００１６】
【表１】
0003904340.tif 000002
【００１７】
このように真空引きの前に温度安定化のための放置時間を設ける、という工程の入れ替えにより、処理時間の短縮が図れて、スループットを向上させることができる。
【００１８】
なお、上記実施形態では、縦型ＬＰＣＶＤ装置における基板処理に本発明を適用した場合を説明したが、本発明は、温度安定化工程と真空引き工程のある他の半導体製造装置の基板処理にももちろん適用することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板導入工程→温度安定化工程→真空引き工程→成膜工程の順に工程を進め、真空引き工程の前に温度安定化工程を実行開始するようにしたので、真空引き前の大気圧状態での対流熱伝達作用を期待することができ、熱放射、熱伝導、熱対流により、全基板が設定温度に達するまでの時間を短くすることができる。よって、温度安定化工程に要する時間の短縮によって、全体の処理時間も短縮できるようになり、スループットの向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理の流れ（ａ）と従来の処理の流れ（ｂ）を比較して示すフロー図である。
【図２】縦型ＬＰＣＶＤ装置の断面図である。
【符号の説明】
Ｓ１  第１工程（ボートロード工程、基板導入工程）
Ｓ２  第２工程（温度安定化工程）
Ｓ３  第３工程（真空引き工程）
Ｓ４  第４工程（成膜工程）
１  反応炉
Ｗ  基板
【図１】
0003904340.tif 000003
【図２】
0003904340.tif 000004