(57)【要約】【課題】半導体デバイスの特性を劣化させること無く、短期間で半導体製造システムによって作製される半導体デバイスに含まれる異物が発生している箇所を特定し、生産システムの短期立上げや高い歩留を維持する。【解決手段】少なくとも薄膜堆積装置を含む半導体製造システムにおいて、該半導体製造システムを構成する少なくとも製造工程空間に存在する金属製部材は、前記半導体製造システムによって作製される半導体デバイスに含まれ得る前記金属製部材に由来する異物が前記半導体製造システムにおいて発生した箇所を特定するため、前記金属製部材毎に、前記金属製部材を構成する主成分以外であって、異なる種類及び異なる量、又は異なる種類若しくは異なる量の特定元素を含有していることを特徴とする半導体製造システム。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも薄膜堆積装置を含む半導体製造システムにおいて、該半導体製造システムを構成する少なくとも製造工程空間に存在する金属製部材は、前記半導体製造システムによって作製される半導体デバイスに含まれ得る前記金属製部材に由来する異物が前記半導体製造システムにおいて発生した箇所を特定するため、前記金属製部材毎に、前記金属製部材を構成する主成分以外であって、異なる種類及び異なる量、又は異なる種類若しくは異なる量の特定元素を含有していることを特徴とする半導体製造システム。
【請求項２】
前記金属製部材を構成する主成分が、Ａｌ若しくはＦｅであることを特徴とする請求項１に記載の半導体製造システム。
【請求項３】
前記特定元素が、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｗからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素であることを特徴とする請求項２に記載の半導体製造システム。
【請求項４】
少なくとも２つの前記金属製部材が同一の元素組成を有するとき、前記特定元素の合計含有量が３５質量％以下であり、かつ各特定元素の含有量が０．１質量％以上であり、少なくとも１種の前記特定元素の含有量に２倍以上の差を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体製造システム。
【請求項５】
前記金属製部材は、部材同士の摺擦により摩耗を受ける部材であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体製造システム。
【請求項６】
前記薄膜堆積装置がアモルファスシリコン電子写真感光体の製造装置であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体製造システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の製造システムを用いた半導体デバイスの製造方法。
【請求項８】
少なくとも薄膜堆積装置を含む半導体製造システムによって作製される半導体デバイスに含まれ、前記半導体製造システムを構成する金属製部材に由来する異物が前記半導体製造システムにおいて発生した箇所を特定する方法であって、半導体製造システムを構成する少なくとも製造工程空間に存在する金属製部材は、部材毎に、前記金属製部材を構成する主成分以外であって、異なる種類及び異なる量、又は異なる種類若しくは異なる量の特定元素を含有させ、前記特定元素の種類及び量、又は種類若しくは量の情報と、前記半導体デバイスに含まれる前記異物の元素分析情報とを比較することによって、前記異物の発生箇所を特定する方法。
【請求項９】
前記金属製部材を構成する主成分が、Ａｌ若しくはＦｅであることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記特定元素が、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｗからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも２つの前記金属製部材が同一の元素組成を有するとき、前記特定元素の合計含有量が３５質量％以下であり、かつ各特定元素の合計含有量が０．１質量％以上であり、少なくとも１種の前記特定元素の含有量に２倍以上の差を有していることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記金属製部材は、部材同士の摺擦により摩耗を受ける部材であることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも薄膜堆積装置を含む半導体製造システムで作製される半導体デバイスが、アモルファスシリコン電子写真感光体であることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリなどの集積回路装置（ＬＳＩ）や磁気ディスク装置、液晶表示装置におけるＴＦＴ基板、あるいは電子写真感光体などの半導体デバイスを製造する、少なくとも薄膜堆積装置を含む半導体製造システムに関する。また、本発明は、該半導体製造システムを用いた半導体デバイスの製造方法に関する。さらに本発明は、少なくとも薄膜堆積装置を含む半導体製造システムによって作製される半導体デバイスに含まれる異物の発生箇所を特定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩなどの半導体デバイスを製造する場合、異物の発生を低減することが必要である。少なくとも薄膜堆積装置を含む半導体製造システムにおいては、半導体製造システムを構成する部材や、使用する基体などは異物の混入を避ける対策が施されてきた。例えば、成膜前に精密に洗浄され、成膜装置に設置する行程は全てクリーンルームあるいは真空下で作業を行うなど、製造工程の歩留まりを向上させてきた。ところが、それでも突発的又は定常的に発生する異物により、歩留まり低下は避けられない問題として存在していた。
【０００３】
従来、半導体製造システムによって作製される半導体デバイスに含まれる異物を半導体デバイスの製造原料に由来するものとして、その発生源となる装置を特定する方法が提案されている（特許文献１）。この方法は、まず、異物の表面を露出させ、その露出面及び異物周辺の断面に含まれる元素分析、素子の配置・成膜の厚さを分析する。次に、半導体デバイス作成時の使用材料、成膜厚さを記録した半導体デバイスの製造工程との対応付けにより、異物の発生工程、発生装置を特定し、当該装置に対策を施す方法である。
【０００４】
また、同様に、半導体デバイスに含まれる原料由来の異物の発生工程をより簡単に、確実に特定する方法が特許文献２に提案されている。この方法は、半導体デバイスの製造工程で用いられる処理ガスや原料成分に非放射性の同位元素の組成を天然存在比と変えたものを用いたり、成膜の特性に影響の無い範囲で極微量の不純物を加える工夫がなされたものである。なお、この方法では、半導体デバイスの原材料となる処理ガスや原料成分に不純物を加えたり、同位元素の組成を天然組成比と変えているため、半導体デバイスの特性を劣化させる可能性がある。
【０００５】
このように従来は、半導体製造システムによって作製される半導体デバイスに含まれる異物を、研磨やＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ）などを用いて露出させる。その後、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）やＥＤＸ（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて異物の分析を行う。そこで得られた情報を基に、異物の発生箇所を特定する、ということが行われてきた。
【０００６】
しかしこのような異物には、処理ガスや原料に起因する異物ばかりではなく、半導体製造システムを構成する部材や、使用する基体などが原因となっている異物も多く存在する。また、このような異物は、発見されるまでに複数の工程を経ている点や、同一の材質が複数の部材に用いられたり、同一の原料が複数の工程で用いられていることなどから、異物発生工程や部材を特定するまでには、多くの時間と費用を費やしていた。
【０００７】
また、半導体製造システムを構成する部材や、使用する基体などが原因となる異物は、製造システムの立ち上げ時から発生する場合と、ある程度時間を経てから発生する場合と様々であり、そのどちらにも対応し得る対策が必要である。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１６８１２６号公報
【特許文献２】特開２００１−２６７１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明では、半導体デバイスの特性を劣化させること無く、短期間で半導体製造システムによって作製される半導体デバイスに含まれる異物が発生している箇所を特定し、生産システムの短期立上げや高い歩留を維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明は、少なくとも薄膜堆積装置を含む半導体製造システムにおいて、前記半導体製造システムを構成する少なくとも製造工程空間に存在する金属製部材は、前記半導体製造システムによって作製される半導体デバイスに含まれ得る前記金属製部材に由来する異物が前記半導体製造システムにおいて発生した箇所を特定するため、前記金属製部材毎に、前記金属製部材を構成する主成分以外であって、異なる種類及び異なる量、又は異なる種類若しくは異なる量の特定元素を含有していることを特徴とする半導体製造システムである。
【００１１】
また本発明は、少なくとも薄膜堆積装置を含む半導体製造システムによって作製される半導体デバイスに含まれ、前記半導体製造システムを構成する金属製部材に由来する異物が前記半導体製造システムにおいて発生した箇所を特定する方法であって、半導体製造システムを構成する少なくとも製造工程空間に存在する金属製部材は、部材毎に、前記金属製部材を構成する主成分以外であって、異なる種類及び異なる量、又は異なる種類若しくは異なる量の特定元素を含有させ、前記特性元素の種類及び量、又は種類若しくは量の情報と、前記半導体デバイスに含まれる前記異物の元素分析情報とを比較することによって、前記異物の発生箇所を特定する方法に関する。
【００１２】
半導体製造システムを構成する部材が、Ａｌ若しくはＦｅを主成分とする部材であることは、部材の耐久性や取り扱い易さなどの点から好ましい。また、前記特定元素が、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｗから選ばれる少なくとも１種の元素であることが好ましい。
【００１３】
さらに、少なくとも２つの前記金属製部材が同一の元素組成を有するとき、前記特定元素の合計含有量が３５質量％以下であり、かつ各特定元素の含有量が０．１質量％以上であることが好ましい。また、より正確に異物が発生する原因となっている工程や部材を特定する上で、少なくとも１種の前記特定元素の含有量に２倍以上の差を有していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アモルファスシリコン電子写真感光体などの半導体デバイスを製造する際に生じる異物が発生している工程や部材を短期間で特定することが可能となる。したがって、生産システムの短期立上げや高い歩留を維持することが達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。
【００１６】
［半導体製造システム］
図４は、本発明に係わる薄膜堆積装置を含む半導体製造システムの一例として、アモルファスシリコン電子写真感光体製造システムの模式図である。
【００１７】
図４に示す製造システムにおいて、４１１０は清浄な雰囲気で基体を金属を母体とした補助基体に装着し、真空にするための投入用真空処理容器である。４１１１は基体を所定の温度に加熱、保持するための加熱用真空処理容器、４１１２は堆積膜を形成するための堆積膜形成用真空処理容器、４１１３は堆積膜形成後の基体等を冷却し、取り出すための冷却用真空処理容器である。各真空処理容器にはゲートバルブ４１２２、４１２３、４１２４、４１２５が設けられている。
【００１８】
４１３４−ａ、４１３４−ｂは、補助基体を各真空処理容器４１１０、４１１１、４１１２、４１１３の各位置に移動するための真空搬送容器である。真空搬送容器４１３４−ａは、投入用真空処理容器４１１０、加熱用真空処理容器４１１１、堆積膜形成用真空処理容器４１１２で行われる各工程間の基体の搬送を担う。また、真空搬送容器４１３４−ｂは、堆積膜形成用真空処理容器４１１２から冷却用真空処理容器４１１３への基体の搬送を担う。真空搬送容器を２つに分けているのは、堆積膜形成後の基体を搬送する際、真空搬送容器内が薄片等で汚染されることがあるが、その薄片が堆積膜形成前の基体に処理容器４１１０〜４１１２間で付着することを避けるためである。
【００１９】
４１１４、４１１５、４１１６、４１１７は各真空処理容器を真空にするための排気装置である。また、４１１８、４１１９、４１２０、４１２１は真空搬送容器４１３４−ａ又は４１３４−ｂが各真空処理容器４１１０、４１１１、４１１２、４１１３に接続されたとき、真空搬送容器ゲートバルブ４１３５−ａ又は４１３５−ｂと真空処理容器ゲートバルブ４１２２、４１２３、４１２４、４１２５の空間を真空にするための排気装置である。例えば、堆積膜形成用真空処理容器４１１２への基体の搬入は、真空搬送容器４１３４−ａを該真空処理容器４１１２上に移動させ、ゲートバルブ４１３５−ａとゲートバルブ４１２４の空間を排気装置４１２０により真空にする。次いでゲートバルブ４１２４、４１３５−ａを開き、真空搬送容器４１３４−ａ内に設けられた上下移動機構（図示せず）により堆積膜形成用真空処理容器４１１２内に基体を搬入する。
【００２０】
本発明に係わる半導体製造システムにおいては、異物の発生箇所を特定する為の元素（以下特定元素という）を半導体製造システムを構成する少なくとも製造工程空間に存在する金属製部材毎に異なる種類及び異なる量、又は異なる種類若しくは異なる量含有する。また、前記特定元素は前記金属製部材の主成分以外とする。
【００２１】
上記図４に示す半導体製造装置では、ゲートバルブや真空搬送容器内の上下機構などの可動部分周辺では、部材同士が摺動して摩耗し、異物となる部材に由来する金属粉が発生しやすい。そこで、本発明では、このような可動部分周辺において、部材同士の摺擦により摩耗を受ける部材毎に特定元素の種類及び量、又は種類若しくは量を変えたものを使用することが好ましい。
【００２２】
半導体製造システムを構成する金属製部材は、その目的によって様々な金属材料が使用されるが、Ａｌを主成分とするＡｌ系の材料や、Ｆｅを主成分とするＦｅ系、特にステンレス系の材料が取り扱い上やコストなどの点から好ましい。
【００２３】
Ａｌ系の材料は、主に、各真空処理容器４１１０、４１１１、４１１２、４１１３などの部材に使用されている。
【００２４】
Ｆｅ系、特にステンレス系の材料は、真空搬送容器ゲートバルブ４１３５−ａ、４１３５−ｂなどの部材に使用されている。
【００２５】
特定元素としては、部材の主成分と異なる元素であればよく、中でもＭｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｗ、Ｎａなどの元素が取り扱い上や異物が発生している工程や部材を短期間で特定するうえで好ましい。なお、ＣｒはＦｅ系材料としてステンレスを構成するための必須成分であり、ステンレス系材料においては、Ｃｒ以外の元素を指標として使用することが好ましい。また、深絞り、曲げ加工などの冷間加工性が良好なオーステナイト系ステンレスでは、１８Ｃｒ−８ＮｉのＳＵＳ３０４が代表的であり、この場合、Ｃｒ、Ｎｉ以外の元素を指標とすることが好ましい。
【００２６】
なお、特定元素の種類やその量を変えた市販品が広く市場に出回っており、特に調製する必要はない。適宜、所望の組成や組成比を有する材料を選択して、各部材に使用すればよい。
【００２７】
また、半導体製造システムを構成する少なくとも２つの金属製部材が同一の元素組成（元素の組み合わせが同一）を有するとき、特定元素の合計含有量が３５質量％以下であり、かつ各特定元素の含有量が０．１質量％以上であり、少なくとも１種の前記特定元素の含有量に２倍以上の差を有していることが好ましい。これは、同一の種類の元素を異なる量含有させる場合に、その含有量の差が２倍以上ないと、元素分析測定のばらつきによって、異物の発生箇所を特定することが困難になる場合がある為である。
【００２８】
また、同一の種類の元素を異なる量含有させる場合に、その含有量を０．１％以上にするのが好ましい。いずれか一方でも０．１質量％に満たない場合に、各々の含有量の差が小さくなり、異物の発生箇所を特定することが困難になる場合がある為である。また、特定元素の合計含有量が３５質量％以下であることが好ましいのは、含有させる母材の特性を損なってしまう場合がある為である。
【００２９】
また、特定元素について、どのような種類の元素がどのような量で含有されているかといったような、組成分析情報（含有量情報）は、測定の誤差を考慮するのが好ましい。具体的には、同一部材の複数箇所からサンプリングを行い、それぞれから得られた値の平均値を、特定元素についての組成分析情報（含有量情報）とすることが望ましい。
【００３０】
また、本発明における異物の組成分析には、ＥＤＸ（ＥＤＡＸ社製、「Ｐｈｏｅｎｉｘ」）を備えたＳＥＭ（日立製作所製、「Ｓ−４７００」）を用いた。該装置にて、加速電圧２０ｋＶ、Ａｎａｌｙｓｉｓモードで３回の元素分析を行い、それぞれから得られた値の平均値を含有量情報として用いた。
【００３１】
［アモルファスシリコン電子写真感光体］
本発明に係わる半導体デバイスの一例として、図１にアモルファスシリコン電子写真感光体の一例を示す。
【００３２】
例示するアモルファスシリコン電子写真感光体には、例えばＡｌ、ステンレス等の導電性材料からなる基体１０１上に少なくとも光導電層１０３が含まれ、光導電層１０３の材料としてはアモルファスシリコンが用いられる。尚、この例における本発明における電子写真感光体には必要に応じて更に、下部阻止層１０２や上部阻止層１０４、表面層１０５を設けてもよい。
【００３３】
これら下部阻止層１０２、上部阻止層１０４、表面層１０５の材料としては、アモルファスシリコンを母体とし、必要に応じて炭素、窒素、硼素、酸素を含有した層が用いられる。
【００３４】
また、下部阻止層１０２や上部阻止層１０４には、周期表第１３族元素や周期表第１５族元素といったドーパントを選択して含有させて、帯電電荷に対する阻止能を持たせることもでき、帯電性能を維持することも可能となる。
【００３５】
また、表面層１０５には他の層に比べて硬度が高いという特徴を持たせることで、電子写真感光体の耐摩耗性や耐傷性を向上させることができる。
【００３６】
［アモルファスシリコン電子写真感光体成膜装置］
図２は、高周波電源を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法によるアモルファスシリコン電子写真感光体の成膜装置の一例を模式的に示した図である。
【００３７】
この装置は大別すると、成膜装置２１００、原料ガス供給装置２２００、成膜炉２１１０内を減圧する為の排気装置（図示せず）から構成されている。成膜装置２１００中の成膜炉２１１０内にはアースに接続された基体２１１２、基体の加熱用ヒーター２１１３、ガス導入管２１１４が設置され、更に高周波マッチングボックス２１１５を介して高周波電源２１２０が接続されている。
【００３８】
原料ガス供給装置２２００は、以下の部品から構成される。ＳｉＨ4、Ｈ2、ＣＨ4、ＮＯ、Ｂ2Ｈ6、ＣＦ4等の原料ガスボンベ２２２１〜２２２６とバルブ２２３１〜２２３６、流入バルブ２２４１〜２２４６、流出バルブ２２５１〜２２５６及びマスフローコントローラ２２１１〜２２１６。各構成ガスのボンベは補助バルブ２２６０を介して成膜炉２１１０内のガス導入管２１１４に接続されている。
【００３９】
基体２１１２は基体受け台２１２１の上に設置されることによってアースに接続される。
【００４０】
以下、図２の装置を用いた感光体の形成方法の手順の一例について説明する。
【００４１】
成膜炉２１１０内に基体２１１２を設置し、不図示の排気装置、例えば真空ポンプにより成膜炉２１１０内を排気する。続いて基体加熱用ヒーター２１１３により基体２１１２の温度を２００℃〜４５０℃、より好ましくは２５０℃〜３５０℃の所望の温度に制御する。次いで、感光体形成用の原料ガスを成膜炉２１１０内に流入させるには、メインバルブ２１１８を開いて成膜炉２１１０及びガス供給配管２１１６を排気する。この時、ガスボンベのバルブ２２３１〜２２３６、成膜炉のリークバルブ２１１７が閉じられていることを確認し、一方、流入バルブ２２４１〜２２４６、流出バルブ２２５１〜２２５６、補助バルブ２２６０が開かれていることを確認する。
【００４２】
その後、真空計２１１９の読みが０．６７ｍＰａになった時点で補助バルブ２２６０、流出バルブ２２５１〜２２５６を閉じる。その後ガスボンベ２２２１〜２２２６より各ガスをバルブ２２３１〜２２３６を開いて導入し、圧力調整器２２６１〜２２６６により各ガス圧を０．２ＭＰａに調整する。次に流入バルブ２２４１〜２２４６を徐々に開けて各ガスをマスフローコントローラ２２１１〜２２１６内に導入する。
【００４３】
以上の手順によって成膜準備を完了した後、基体２１１２上に、例えば光導電層の積層を行う。すなわち、基体２１１２が所望の温度になったところで、各流出バルブ２２５１〜２２５６のうちの必要なものと補助バルブ２２６０とを徐々に開き、各ガスボンベ２２２１〜２２２６から所望の原料ガスをガス導入管２１１４を介して成膜炉２１１０内に導入する。次に、各マスフローコントローラ２２１１〜２２１６によって、各原料ガスが所望の流量になる様に調整する。その際、成膜炉２１１０内が１３３Ｐａ〜１３３０Ｐａの所望の圧力になる様に、真空計２１１９を見ながらメインバルブ２１１８の開口を調整する。内圧が安定したところで、高周波電源２１２０を所望の電力に設定して、周波数１ＭＨｚ〜５０ＭＨｚ、例えば、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を、高周波マッチングボックス２１１５を通じてカソード電極２１１１に供給し、高周波グロー放電を生起させる。この放電エネルギーによって成膜炉２１１０内に導入させた各原料ガスが分解され、基体２１１２上に所望のアモルファスシリコンを主成分とする光導電層が積層される。
【００４４】
所望の膜厚の形成がおこなわれた後、高周波電力の供給を止め、各流出バルブ２２５１〜２２５６を閉じて成膜炉２１１０への各原料ガスの流入を止め、光導電層の積層を終える。
【００４５】
光導電層の組成や膜厚は公知のものを使用することができる。続いて上部阻止層や表面層を積層する場合や光導電層と基体２１１２の間に下部阻止層を積層する場合も基本的には上記と同様の操作を行えばよい。
【００４６】
［分析方法］
図３は、本発明に係わる電子写真感光体の異物の一例を示す模式的断面図である。
【００４７】
図３は、導電性基体３０１上に、下部阻止層３０２、光導電層３０３、上部阻止層３０４、表面層３０５が順次積層されて成るアモルファスシリコン電子写真感光体に、異物３１０を起点とした堆積部位３１１が含まれている。
【００４８】
本発明に係わる、半導体製造システムによって作製される半導体デバイスに含まれる異物３１０の元素分析は、ＦＩＢや湿式研磨機のような、異物３１０を露出させる為の装置や、光学顕微鏡やＳＥＭ、ＥＤＸ、ＡＥＳ（Ａｕｇｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）、ＳＩＭＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）、ＥＳＣＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ｆｏｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）のような表面観察や元素分析を行う為の装置を用いて行われる。
【００４９】
まず、ＦＩＢや湿式研磨機を用いて加工し、図３の模式的断面図に示されるように、異物３１０を露出させる。次いで、例えばＥＤＸを備えたＳＥＭなどを用いて、露出された異物３１０の元素分析を行い、異物３１０の元素分析情報を得る。
【００５０】
本発明に係わる異物の元素分析結果の一例を図５に示す。
【００５１】
この工程は、生産システム内に上述した装置を組込み、オンラインで行っても良いし、オフラインで行っても良い。
【００５２】
本発明に係わる半導体製造システムにおいては、前述の通り、異物３１０の発生箇所を特定する為の元素を、半導体製造システムを構成する部材毎に異なる種類及び異なる量、又は異なる種類若しくは異なる量を含有していることを特徴としている。このような半導体製造システムにすることで、どこの部材が、どのような種類の元素を、どの程度含んでいるのか、というような各種部材の含有量情報を予め得ることができる。この各種部材の元素含有量情報と、前述した異物の元素分析情報とを比較することで、異物が発生している工程や部材を短期間で特定することが可能となる。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明を実験例及び実施例、比較例に基づき詳細に説明する。
【００５４】
下記の実施例は、本発明の最良な実施形態の一例であるものの、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。なお、本明細書において特に断りがない限り、％は質量基準である。
【００５５】
（実験例１）
図４に示す電子写真用感光体製造システムにおいて使用されている、各種部材の元素含有量情報を予め得る為に、各種部材をサンプリングした。その後、ＥＤＸ（ＥＤＡＸ社製、「Ｐｈｏｅｎｉｘ」）を備えたＳＥＭ（日立製作所製、「Ｓ−４７００」）を用いて、加速電圧２０ｋＶ、Ａｎａｌｙｓｉｓモードで元素分析を行った。測定による誤差を考慮し、サンプリングを各種部材について３箇所より行い、それぞれのサンプルについて元素分析を行った。その結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
2009188042.tif 000003
【００５７】
表１から、異物の発生箇所を特定する為に主成分とは異なる特定元素をそれぞれの部材に添加した場合、分析から得られる特定元素の含有量は測定されるサンプルによってばらつきがあることが分かった。そして、部材Ｂ、Ｃ、ＤのＭｎについての測定結果から明らかなように、含有量の差が２倍以上の含有量を有していないと、前述した測定のばらつきから明らかなように、異物の発生箇所を特定することが困難になる場合があることが予想される。
【００５８】
また、部材Ｅの測定１におけるＭｎの含有量と、部材Ｆの測定１におけるＭｎの含有量が極めて近い値を示している。このことから、同一の種類の元素を異なる量、含有させる場合にはいずれか一方でも、その含有量が０．１質量％に満たない場合には、異物の発生箇所を特定することが困難になる場合があることが予想される。
【００５９】
部材Ａ〜Ｆと同様に、部材Ｇ〜Ｉについても各々の部材について複数箇所のサンプリングを行い、複数箇所のサンプリングについて行った測定結果の平均値をとった。その平均値を、半導体製造システムを構成する部材に含有している、異物の発生箇所を特定する為の元素についての組成分析情報（含有量情報）として、表２に示す。
【００６０】
【表２】
2009188042.tif 000004
【００６１】
（実施例１）
表２に示される部材より構成される、図４に示す電子写真用感光体製造システムにおいて、図２に示すＲＦプラズマＣＶＤ方式のアモルファスシリコン電子写真感光体成膜装置を用いて電子写真感光体を作製し、その中から、異物の存在する感光体を得た。電子写真感光体作製は、φ８４ｍｍのＡｌ製基体に表３に示した条件で、少なくともアモルファスシリコンを主成分とする下部阻止層、光導電層、上部阻止層、表面層を順次積層して行った。
【００６２】
得られた感光体について、光学顕微鏡を用いて不良と判定される原因となった異物を特定し、ＦＩＢ（日立製作所製、「ＦＢ−２１００」）を用いて異物を、図３に示されるように露出させた。次いで、実験例１と同じ条件で露出された異物の元素分析を行い、表４に示されるような異物の元素分析情報を得た。
【００６３】
以上の手順で得られた異物の元素分析情報を、予め得ていた電子写真用感光体製造システムの各種部材の元素含有量情報（表２）と比較することで、異物が発生している工程や部材の特定を行った。
【００６４】
【表３】
2009188042.tif 000005
【００６５】
【表４】
2009188042.tif 000006
【００６６】
表２と表４とを比較することにより、異物は、部材Ａ由来のものであるということが特定され、部材Ａが用いられている箇所が、異物が発生している箇所であることが確認された。
【００６７】
（比較例１）
表５に示される部材より構成される、図４に示すアモルファス電子写真感光体製造システムを用いた以外は実施例１と同様の方法で電子写真感光体を作製し、異物の元素分析を行った。
【００６８】
得られた異物の元素分析情報（表６）を、予め得ていた電子写真用感光体製造システムの各種部材の元素含有量情報（表５）と比較することで、異物が発生している工程や部材の特定を行った。
【００６９】
【表５】
2009188042.tif 000007
【００７０】
【表６】
2009188042.tif 000008
【００７１】
表５と表６から明らかなように、異物の発生箇所が、部材Ｇ〜Ｉであることまでは明らかになるが、部材Ｇ〜Ｉのうち、どれであるかまでは特定できない。このように、半導体製造システムを構成する部材毎に異なる種類及び異なる量、又は異なる種類若しくは異なる量の特定元素を有していない場合には、異物の元素分析情報を得たとしても、発生箇所の特定には至らない結果となった。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係わる電子写真感光体の層構成の一例を示す模式的構成図である。
【図２】本発明に係わるＲＦプラズマＣＶＤ方式のアモルファスシリコン電子写真感光体製造装置の模式的断面図である。
【図３】本発明に係わるアモルファスシリコン電子写真感光体の異物の断面の一例を示す模式図である。
【図４】本発明に係わるアモルファスシリコン電子写真用感光体製造システムの一例を示す模式的構成図である。
【図５】本発明に係わる異物の元素分析結果の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０１、３０１    導電性基体
１０２、３０２    下部阻止層
１０３、３０３    光導電層
１０４、３０４    上部阻止層
１０５、３０５    表面層
３１０            異物
３１１            堆積部位
２１００          成膜装置
２１１０          成膜炉
２１１１          カソード電極
２１１２          基体
２１１３          基体加熱用ヒーター
２１１４          ガス導入管
２１１５          高周波マッチングボックス
２１１６          ガス供給配管
２１１７          リークバルブ
２１１８          メインバルブ
２１１９          真空計
２１２０          高周波電源
２１２１          基体受け台
２２００          原料ガス供給装置
２２１１〜２２１６    マスフローコントローラ
２２２１〜２２２６    ボンベ
２２３１〜２２３６    バルブ
２２４１〜２２４６    流入バルブ
２２５１〜２２５６    流出バルブ
２２６０          補助バルブ
２２６１〜２２６６    圧力調整器
４１１０          真空処理容器（投入用）
４１１１          真空処理容器（加熱用）
４１１２          真空処理容器（堆積膜形成用）
４１１３          真空処理容器（冷却用）
４１１４〜４１１７    真空容器排気装置
４１１８〜４１２１    排気装置
４１２２〜４１２５    真空処理容器ゲートバルブ
４１２６〜４１２９    排気バルブ
４１３０〜４１３３    真空容器排気バルブ
４１３４−ａ、ｂ      真空搬送容器
４１３５−ａ、ｂ      真空搬送容器ゲートバルブ
【図１】
2009188042.tif 000009
【図２】
2009188042.tif 000010
【図３】
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【図４】
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【図５】
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