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Dokumentenidentifikation DE69203669T2 21.12.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0526644
Titel VORRICHTUNG ZUM HERSTELLEN VON HALBLEITERN.
Anmelder Semiconductor Process Laboratory, Co. Ltd., Tokio/Tokyo, JP;
Alcan- Tech Co. Inc., Tokio/Tokyo, JP;
Canon Sales Co. Inc., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder MAEDA, Kazuo Semiconductor Process Lab. Co. Ltd., Minato-ku Tokyo 108, JP;
OHIRA, Kouichi Semiconductor Process Lab. Co. Ltd., Minato-ku Tokyo 108, JP;
HIROSE, Mitsuo, Minato-ku Tokyo 108, JP
Vertreter Schwabe, Sandmair, Marx, 81677 München
DE-Aktenzeichen 69203669
Vertragsstaaten DE, FR, GB, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 12.02.1992
EP-Aktenzeichen 929049815
WO-Anmeldetag 12.02.1992
PCT-Aktenzeichen JP9200136
WO-Veröffentlichungsnummer 9215115
WO-Veröffentlichungsdatum 03.09.1992
EP-Offenlegungsdatum 10.02.1993
EP date of grant 26.07.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.12.1995
IPC-Hauptklasse H01L 21/31
IPC-Nebenklasse H01L 21/00   

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern, und zwar zum Ausbilden eines Filmes auf einem Wafer mittels eines CVD-Verfahrens.

STAND DER TECHNIK

Beim einem herkömmlichen CVD-Verfahren wird ein Film unter Verwendung einer chemischen Reaktion eines Reaktionsgases auf einem Wafer ausgebildet. Dementsprechend haften unerwünschte Partikel wie Unterprodukte auf der Gasfreisetzungsfläche einer Gasdispersionseinrichtung, wobei diese Partikel weiter von der Gasfreisetzungsfläche getrennt werden und dann auf dem Wafer anhaften, wodurch eine Verunreinigung des Wafers verursacht wird. Aus diesem Grunde ist es bei einem CVD-System notwendig, die Gasfreisetzungsfläche der Gasdispersionseinrichtung routinemäßig zu reinigen.

Bei einem Plasma-CVD-System kann, selbst wenn die Partikel wie Unterprodukte auf der Gasfre oder dergleichen der Gasdispersionseinrichtung haften, die Innenseite einer Kammer dekomprimiert werden, wodurch die auf der Gasfreisetzungsfläche anhaftenden Partikel leicht durch Einführen eines ätzenden Gases in die Kammer entfernt werden können, nachdem der Film ausgebildet worden ist. Dieses Verfahren, welches als in-situ- Reinigung bezeichnet wird, wird in der Praxis angewendet

Bei einem CVD-System mit Atmosphärendruck, wie es z.B. aus der JP-A-63-76 334 bekannt ist, haften die Reaktionsprodukte auf der Gasfreisetzungsfläche als pulverähnliche Partikel, wenn ein Reaktionsgas wie z.B. ein Gasgemisch aus SiH&sub4;-O&sub2; oder TeOS-O&sub3; aus einer Gasdispersionseinrichtung freigesetzt wird. Allerdings ist es bei diesem CVD-System, da die Innenseite der Kammer nicht dekomprimiert werden kann, unmöglich, die in-situ- Reinigung, anders als bei dem oben genannten Plasma-CVD-System, durchzuführen.

Aus diesem Grunde müssen die Partikel auf der Gasfreisetzungsfläche mechanisch durch einen Reiniger oder chemisch durch Chemikalien wie z.B. Flußsäure (HF) entfernt werden, nachdem das CVD-System angehalten worden ist.

Im Ergebnis nimmt das Reinigen eines CVD-Systems mit Atmosphärendruck eine Menge Zeit und Arbeit in Anspruch, wodurch seine Betriebszeit vermindert wird. Außerdem tritt bei diesem System ein Problem auf, wenn sich das abgelagerte Pulver nennenswert anhäuft, da es dann schwierig zu entfernen ist.

Unter Berücksichtigung der oben genannten herkömmlichen Probleme ist die vorliegende Erfindung gemacht worden, deren Aufgabe es ist, eine Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern bereitzustellen, in welcher der in der Kammer erzeugte Staub leicht und ohne Verminderung der Betriebszeit der Vorrichtung entfernt werden kann.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern bereitgestellt, die umfaßt: Eine oder mehrere Gasdispersionseinrichtungen, die jeweils geeignet sind, von einer Gasfreisetzungsfläche ein Reaktionsgas zum Bilden eines Films auf einem Wafer freizusetzen; einen oder mehrere Waferhalter, die Waferhalteflächen aufweisen, die jeweils der Ebene, welche die Gasfreisetzungsfläche enthält, gegenüberliegen; und einen oder mehrere Reiniger, die jeweils eine Saugöffnung und eine mit dieser Saugöffnung verbundene Bürste aufweisen, und die der Ebene, welche die Gasfreisetzungsfläche enthält, gegenüberliegen, wobei entweder der Reiniger oder die Gasdispersionseinrichtung bewegbar ist, während der Reiniger der Ebene, welche die Gasfreisetzungsfläche enthält, gegenüberliegend gehalten und die Bürste in Kontakt mit der Gasfreisetzungsfläche gebracht wird. Hierdurch wird es ermöglicht, zumindest entweder vor oder nach der Ausbildung des Films die Gasfreisetzungsfläche mit der Bürste zu bürsten und gleichzeitig den gelösten Staub von der Gasfreisetzungsfläche abzusaugen und von der Saugöffnung zu entfernen, wodurch der in der Kammer verbleibende Staub reduziert werden kann.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern entsprechend der ersten Ausführungsform vorgesehen, die eine sich drehende Welle umfaßt, bei der jeder der Waferhalter am Umfang der sich drehenden Welle angeordnet und auf der sich drehenden Welle befestigt ist; jede der Gasdispersions-einrichtungen ist so angeordnet, daß die Ebene, welche die Gasfreisetzungsfläche enthält, der Waferhaltefläche gegenüberliegt; und der Waferhalter und der Reiniger sind drehbar um die sich drehende Welle, während der Waferhalter und der Reiniger der Ebene, welche die Gasfreisetzungsfläche enthält, gegenüberliegend gehalten werden. Mit dieser Konstruktion ist es, da der Waferhalter und der Reiniger entlang einer sogenannten Endlosbahn bewegt werden, möglich, ein kontinuierliches und automatisches System zum Ausbilden eines Films, wie z.B ein CVD-System, bereitzustellen.

Gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern gemäß der ersten Ausführungsform bereitgestellt, die eine sich drehende Welle umfaßt, und bei der jede der Gasdispersionseinrichtungen am Umfang der sich drehenden Welle angeordnet und auf der sich drehenden Welle befestigt ist; bei der jeder der Waferhalter so angeordnet ist, daß die Waferhaltefläche der Ebene, welche die Gasfreisetzungsfläche enthält, gegenüberliegt; und bei der jede der Gasdispersionseinrichtungen drehbar um die sich drehende Welle ist, während der Waferhalter und der Reiniger der Ebene, welche die Gasfreisetzungsfläche enthält, gegenüberliegend gehalten werden. Mit dieser Konstruktion ist es, da sich die Gasdispersionseinrichtung entlang einer sogenannten lendlosbahn bewegt, möglich, ein kontinuierliches und automatisches System zum Ausbilden eines Films, wie z.B. ein CVD-System, bereitzustellen.

Gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Reiniger auf den Seitenflächen von zumindest einem der Waferhalter integriert ausgebildet.

Gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die oben genannten Reiniger auf der sich drehenden Welle von dem Waferhalter getrennt befestigt, um zwischen zumindest einem Satz von nebeneinanderliegenden Waferhaltern angeordnet werden zu können.

Mit dieser Konstruktion wird entweder vor oder nach der Ausbildung des Films regelmäßig eine Reinigung dadurch vorgenommen, daß die Gasdispersionseinrichtung oder der Waferhalter verschoben wird, und daher ist es möglich, den hohen Reinheitsgrad in der Kammer aufrechtzuerhalten. Da der in der Kammer erzeugte Staub leicht entfernt werden kann, ohne die Kammer zu öffnen, ist es weiterhin möglich, die Notwendigkeit zum Stoppen der Einrichtung wie im Vergleich zu den herkömmlichen Einrichtungen zu beseitigen, so daß das Absinken der Betriebszeit der Einrichtung verhindert wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSFIGUREN

Figur 1 ist eine strukturelle Ansicht, die das Prinzip einer Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

Figur 2 ist eine strukturelle Seitenansicht zum Erklären eines CVD-Systems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Figur 3 ist eine Aufsicht zum Erläutern der Details der Waferhalter und der Gasdispersionseinrichtung in dem CVD-System gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Figur 4 ist eine Seitenansicht zum Erklären der Details der Reiniger in dem CVD-System gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Figur 5 ist eine erste Schnittansicht, die das Verfahren erläutert, wie ein CVD-System einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird; und

Figur 6 ist eine zweite Schnittansicht, die das Verfahren erläutert, wie ein CVD-System gemäß einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird.

DIE BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wird detailliert und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

(1) Beispiel 1

Figuren 2, 3 und 4 sind Strukturansichten zum Erläutern eines CVD-Systems gemäß dieses Beispiels der vorliegenden Erfindung, wobei Figur 2 eine Seitenansicht ist, die die gesamte Konstruktion des CVD-Systems zeigt; wobei Figur 3 eine Aufsicht ist, die zum Teil die Gasdispersionseinrichtungen und die Waferhalter aus Figur 2 zeigt; und wobei Figur 4 eine Seitenansicht ist die Details eines mit dem Waferhalter integriert ausgebildeten Reinigers darstellt.

In den Figuren 2, 3 und 4 bezeichnet Bezugsziffer 8 einen Roboter zum Transferieren der Wafer zu oder von einer Lade-/Entladeeinheit 9 einer Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern, to ist eine an der Lade-/Entladeeinheit 9 der Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern vorgesehene Hebebühne, die vertikal bewegbar ist, um die transferierten Wafer auf oder von den Waferhalteflächen 12a bis 12e der Waferhalter 11a bis 11e aufzusetzen oder zu entfernen.

Die Bezugsziffern 11a bis 11e bezeichnen die Waferhalter zum Halten der Wafer während des Ausbildens des Films auf den Oberflächen der Wafer und insbesondere zum Befestigen oder Entfernen der Wafer auf oder von den Waferhalteflächen 12a bis 12e durch ein Spannfutter, welches schwimmend mit einer Absaugöffnung 13 verbunden ist, die wiederum mit einem Abzug oder einer Öffnung 14 zum Einführen von Stickstoffgas durch einen röhrenartigen Arm 15 verbunden ist. Weiter sind, wie in der Figur 3 gezeigt ist, die Waferhalter 11a bis 11e an einer sich drehenden Welle 22 vorgesehen. Sie sind an der sich drehenden Welle 22, dem Arm 15 und dem Drehtisch 21 befestigt, um sich um die sich drehende Welle 22 zusammen mit dieser zu drehen. Weiter sind die Bezugsziffern 16a bis 16d Gasdispersionseinrichtungen zum Freisetzen eines Reaktionsgases zu den Wafern, die mit entsprechenden Gasfreisetzungsflächen 17a bis 17d versehen sind, die den Waferhalteflächen 12a bis 12e gegenüberliegen. Die Bezugsziffern 18a und 18b bezeichnen Reiniger, die auf beiden Seiten des Waferhalters 11e einstückig mit dem Waferhalter 11e ausgebildet sind. Wie in Figur 4 dargestellt, umfaßt jeder der Reiniger 18a und 18b Bürsten 20a und 20b, die auf den Vorderkanten der Saugleitungen (Saugöffnungen) lga und 19b angebracht sind, um in Kontakt mit den Gasfreisetzungstlächen 17a bis 17d der Gasdispersionseinrichtungen 16a bis 16d gebracht zu werden. Die Reiniger 18a und 18b werden bewegt, wenn die Bürsten 20a und 20b sich gegenüber der Ebene, die die Gasfreisetzungsflächen 17a bis 17d enthält, befinden, wodurch die Gasfreisetzungsflächen 17a bis 17d durch die Bürsten 20a und 20b gebürstet werden. Gleichzeitig wird der von den Gasfreisetzungsflächen 17a bis 17d getrennte Staub abgesaugt und von eiiier Saugöffnung 19 entfernt. Weiterhin ist die Saugöffnung 19 schwimmend mit einer Abzugsöffnung 23 verbunden, die wiederum mit einem nicht dargestellten Abzug verbunden ist.

Die Bezugsziffer 22 bezeichnet eine sich drehende Welle, die mit den Waferhaltern 11a bis 11e integriert ist und die so gedreht wird, daß sich die Waferhalteflächen 12a bis 12e in einer Ebene bewegen; 24 ist ein Motor wie z.B. ein Direktantriebsmotor zum Drehen der Waferhalter 11a bis 11e; 25a bis 25e sind Schwingeinheiten zum linearen Hin- und Herbewegen der Waferhalter 11a bis 11e in den festgelegten Richtungen mit den Haltepositionen als Ausgangspunkten; 26 ist eine schachtelartige Basis zum Halten der Gasdispersionseinrichtungen 16a bis 16d auf ihrem umfänglichen Abschnitt und zum Lagern eines Endes der sich drehenden Welle 22 an ihrem Mittelabschnitt in einer Art und Weise, die die Drehung der sich drehenden Welle mit den Waferhaltern 11a bis 11e an dem anderen Ende ermöglicht; 27 ist ein Schleifring zum Übertragen eines Signals zum Steuern eines Magnetventils, welches an einem Ende der sich drehenden Welle 22 vorgesehen ist und in dem ein Drehkontakt als elektrischer Kontaktabschnitt zum Verhindern der Drehung der sich drehenden Welle 22 verwendet wird; 28 ist ein Schleifring zum Ausgeben eines Signals eines Thermoelements zum Messen der Temperatur einer Heizvorrichtung, wobei ein Kontakt 32 hiermit in Kontakt gebracht wird, um die Drehung der sich drehenden Welle 22 zu verhindern; 29 ist ein Schleifring, der mit dem Kontakt 32 verbunden ist; 30 ist ein Kollektor, dessen eines Ende in Kontakt mit dem Schleifring 29 und dessen anderes Ende in Kontakt mit einer nicht dargestellten elektrischen Spannungsversorgung steht, die entweder Wechselstrom oder Gleichstrom für die in den Waferhaltern 11a bis 11e eingebetteten Heizvorrichtungen liefert.

In dem oben genannten CVD-System gemäß der vorliegenden Erfindung bewegen sich die Reiniger 18a und 18b mit den Bürsten 20a und 20b und den Saugöffnungen 19a und 19b so, daß sie der Ebene, die die Gasfreisetzungsflächen 17a bis 17d der Gasdispersionseinrichtungen 16a bis 16d umfaßt, gegenüberliegen. Zu diesem Zeitpunkt werden die Bürsten 20a und 20b vorbereitet, um in Kontakt mit den Gasfreisetzungsflächen 17a bis 17d gebracht zu werden.

Daher reiben also, wenn der Waferhalter 11e vor oder nach der Ausbildung des Films bewegt wird, die Bürsten 20a und 20b mechanisch die Gasfreisetzungsflächen 17a bis 17d, wobei gleichzeitig der von den Gasfreisetzungsflächen 17a bis 17d durch das Bürsten getrennte Staub abgesaugt und von den Saugöffnungen 19a und 19b entfernt wird.

Daher ist es möglich, den in der Kammer verbleibenden Staub zu reduzieren.

Da weiter die Reiniger 18a und 18b integriert an beiden Enden des Waferhalters 11e ausgebildet sind, kann die Reinigung durchgeführt werden, während der Waferhalter 11e vor oder nach der Ausbildung des Films bewegt wird. Demgemäß kann der in der Kammer erzeugte Staub leicht und ohne Öffnen der Kammer entfernt werden. Dadurch ist es möglich, die Notwendigkeit zum Stoppen des CVD-Systems zu eliminieren und es kann verhindert werden, daß die Betriebszeit desselben gesenkt wird.

Da weiter das Reinigen durch Transferieren der Waferhalter 11e regelmäßig durchgeführt werden kann ist es möglich diesen höheren Reinheitsgrad in der Kammer aufrechtzuerhalten.

Da weiter die Waferhalter 11a bis 11e und die Reiniger 18a und 18b gedreht werden, solange sie an der sich drehenden Welle befestigt sind, bewegen sie sich entlang einer sogenannten Endlosbahn, wodurch es möglich ist, eine kontinuierliche und automatische Vorrichtung zum Ausbilden eines Films, wie z.B. ein CVD-System, bereitzustellen.

Zusätzlich sind in diesem Beispiel die Reiniger 18a bzw. 18b an beiden Enden des Waferhalters 11e vorgesehen, allerdings kann auch nur ein Reiniger an einem der beiden Enden vorgesehen sein. Weiterhin sind die Reiniger 18a und 18b nur an einem Waferhalter 11e vorgesehen; allerdings können sie auch an allen der Waferhalter 11a bis 11e vorgesehen sein.

Die vorliegende Erfindung wird für den Fall ausgeführt, daß der Film auf dem Wafersatz auf der Unterseite ausgebildet wird; allerdings ist sie auch in dem Fall anwendbar, daß der Film auf dem Wafersatz auf den oberen Oberflächen ausgebildet wird.

Weiterhin sind die Reiniger 18a und 18b einstückig mit dem Waferhalter 11e ausgebildet; allerdings können sie auch von dem Waferhalter 11e getrennt und unabhängig auf der sich drehenden Welle 22 befestigt werden, und z.B. zwischen den Waferhaltern 11e und 11a oder zwischen den Waferhaltern 11e und 11d angeordnet sein.

Obwohl weiter die Waferhalter 11a und 11e und die Reiniger 18a und 18b bewegt werden, ist es auch, falls nötig, möglich diese zu befestigen und die Gasdispersionseinrichtung 16a und 16d zu bewegen.

(2) Beispiel 2

Im Folgenden wird ein Verfahren zum Ausbilden eines einzelnen isolierenden Films auf einem Wafer unter Verwendung eines CVD-Systems wie in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellt, beschrieben, wobei auf die Figuren 2 bis 6 Bezug genommen wird. In diesem Beispiel wird eine vorbestimmte Dicke eines CVD-SiO&sub2;-Films während einer Drehung des Waferhalters um die sich drehende Welle ausgebildet.

Wie in Figur 2 dargestellt, wird ein erstes Wafer aus einer Kassettenstation zu einem Lade/Entladeabschnitt 9 durch einen Roboter 8 transferiert und dann auf die Hebebühne 10 aufgesetzt.

Die Hebebühne 10 wird angehoben und das erste Wafer 33 wird auf den Waferhalter 11e aufgesetzt, während gleichzeitig durch die Abzugsöffnung 13 evakuiert wird. Dann empfängt der Schleifring 27, der mit dem Spannfutter des Waferhalters 11e in Verbindung steht, ein Signal zum Öffnen eines Magnetventils, wodurch das erste Wafer auf der Waferhaltefläche 12e befestigt wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die Heizeinrichtungen aller Waferhalter 11a bis 11e durch einen Schleifring 31, den Kontakt 32, den Schleifring 29 und den Kollektor 30, die min den Waferhaltern 11a bis 11e in Verbindung stehen, mit elektrischem Strom versorgt so daß die Waferhalteflächen 12a bis 12e der Waferhalter 11a bis 11e auf ungefähr 350 ºC gehalten werden.

Nachdem das erste Wafer 33 auf ungefahr 350 ºC aufgeheizt worden ist, wird die sich drehende Welle 22 so gedreht, daß sie den Waferhalter 11e in die Position bewegt, die unmittelbar über der Gasdispersionseinrichtung 16a liegt. Wie in Figur 5a gezeigt, bürstet die Bürste 20a des Reinigers 18a zu diesem Zeitpunkt die Gasfreisetzungsfläche 17a der Gasdispersionseinrichtung 16a, wodurch der auf der Gasfreisetzungsfläche 17a auf Grund der vorhergegangenen Reaktion anhaftende Staub 34 getrennt wird, wobei weiter der getrennte Staub 34 durch die Saugöffnung 19a, die mit der Bürste 20a verbunden ist, abgesaugt wird, und wobei der Staub 34 zum äußeren System über einen Abzug, wie in Figur 2 dargestellt, entfernt wird.

Wie in Figur 5b dargestellt, wird der Waferhalter 11e in der Lage unmittelbar über der Gasdispersionseinrichtung 16a gestoppt und gleichzeitig wird das Gasgemisch TeOS-O&sub3; als Reaktionsgas aus der Gasfreisetzungsfläche 17a der Gasdispersionseinrichtung 16a freigesetzt. Während die Ablagerungsrate des SiO&sub2;-Films auf einen Wert von ungefähr 2000 Å/min eingestellt wird, wird der oben genannte Zustand ungefähr für eine Minute beibehalten, so daß der auf dem ersten Wafer 33 ausgebildete SiO&sub2;-Film ungeFähr eine Dicke von 2000 Å aufweist, die ungefähr 1/5 der Zieldicke beträgt. Der so erhaltene SiO&sub2;-Film ist von hervorragender Qualität und ohiie irgendwelche Defekte, weil der auf der Gasfreisetzungs-fläche 17a erzeugte Staub 34 entfernt worden ist, wodurch die Oberfläche des Wafers 33 während der Ausbildung des Films sauber gehalten wird. Da weiter der Waferhalter 11e während der Ausbildung des Films linear in radialer Richtung hin- und herbewegt wird, wobei die Halteposition als Ausgangspunkt für die Schwingeinheit 25e genommen wird, wird die Zufuhr des Reaktionsgases auf das Wafer 33 vergleichmäßigt, wodurch die Dicke und die Qualität des SiO&sub2;-Films vergleichmäßigt wird. Zur gleichen Zeit wird das zweite Wafer auf die gleiche Weise auf den Waferhalter 11d, der auf dem Lader/Entlader 9 angeordnet ist, befestigt und auf ungefähr 350 ºC aufgeheizt.

Anschließend wird die sich drehende Welle 22 gedreht, um die Waferhalter 11e und 11d zu den Positionen zu bewegen, die unmittelbar über den Gasdispersionseinrichtungen 11a und 11b liegen. Zu diesem Zeitpunkt bürstet die Bürste 20b des Reinigers 18b, wie in Figur 5c dargestellt die Gasfreisetzungsfläche 17a der Gasfreisetzungseinrichtung 16a, wodurch der Staub 34, der durch eine vorhergelhende Reaktion anhaftet, entfernt wird, wobei der entfernte Staub 34 durch die Saugöffnung 19b, die mit der Bürste 20b verbunden ist, abgesaugt wird und wobei der Staub 34 zum Außeren des Systems über einen Abzug 23, wie in Figur 2 dargestellt, entfernt wird. Dementsprechend ist es möglich, die bevorzugte Qualität des ausgebildeten SIO&sub2;-Films auf dem nächsten Wafer sicherzustellen.

Die sich drehende Welle 22 wird weiter gedreht, um die Waferhalter 11e und 11d in Positionen zu stoppen, die unmittelbar über den Gasfreisetzungseinrichtungen 11a und 11b liegen. Zu diesem Zeitpunkt kann, da das zweite Wafer bereits auf ungefähr 350 ºC aufgeheizt worden ist, die Ausbildung des Films unverzüglich starten. Dementsprechend wird das Gasgemisch TeOS-O&sub3; als Reaktionsgas aus den Gasdispersionseinrichtungen 11a und 11b freigesetzt. Wenn man den oben genannten Zustand ungeüähr 1 Minute aufrecht erhält, wird der SiO&sub2;-Film auf dem ersten Wafer 33 bis zu einer Dicke von ungefähr 4000 Å ausgebildet, was ungefähr 2/5 der Zieldicke ist, und der auf dem zweiten Wafer 33 ausgebildete SiO&sub2;- Film wird auf eine Dicke von ungefähr 2000 Å ausgebildet, was ungefähr 1/5 der Zieldicke ist.

Die Wafers werden in einer Abfolge auf die Waferhalter 11c, 11b und 11a aufgesetzt und der SiO&sub2;-Film auf diesen Wafern ausgebildet. Wenn man zu dem Lade-/Entladeabschnitt 9 nach einer Drehung um die sich drehende Welle 22 zurückkehrt, ist das erste Wafer 33 mit einem SiO&sub2;-Film versehen, der die Zieldicke aufweist.

Die Hebebühne 10 fährt dann nach oben und der Schleifring 27, der mit dem Spannfutter für die Waferhaltefläche 12e des Waferhalters 11e in Verbindung steht, empfängt ein Signal zum Schließen des Magnetventils der Abzugsöffnung 13 und zum Öffnen des Magnetventils der Einführöffnung 14 zum Zuführen von Stickstoffgas zum dem Spannfutter. Dadurch wird das erste Wafer 33 aus der Waferhaltevorrichtung entfernt und auf der Hebebühne 10 plaziert. Anschließend wird das erste Wafer 33 zu der Kassettenstation durch einen Roboter 8 transferiert. Auf diese Art und Weise werden die mit der SiO&sub2;-Schicht mit vorbestimmter Dicke beschichteten Wafer fortlaufend in der Kassettenstation abgelegt.

Wie bereits oben erwähnt, ist es bei dem Verfahren zum Ausbilden des SiO&sub2;-Films gemäß diesem Beispiel möglich den verbleibenden Staub in der Kammer zu reduzieren, da die Bürsten 20a und 20b die Gasfreisetzungsflächen 17a vor oder nach der Ausbildung des Films mechanisch abreiben, und gleichzeitig der von der Gasfreisetzungsfläche 17a durch das oben genannte Bürsten entfernte Staub abgesaugt und durch die Absaugleitung 19a und 19b entfernt wird.

Da weiterhin das Reinigen während der Zeit des Bewegens des Waferhalters 11e vor oder nach Ausbildung des Films durchgeführt wird, ist es möglich, den in der Kammer erzeugten Staub leicht und ohne Öffnen der Kammer zu entfernen. Dies vermeidet die Notwendigkeit zum Stoppen des Systens. wodurch es möglich wird, das Herabsetzen der Betriebsdauer des Systems im Vergleich zu einem herkömmlichen Verfahren zu verhindern. Da weiterhin das Reinigen regelmäßig zu der Zeit durchgeführt werden kann, zu der der Waferhalter 11e bewegt wird ist es möglich diesen höheren Reinheitsgrad in der Kammer aufrechtzuerhalten.

Weiterhin sind die Waferhalter 11e und die Reiniger 18a und 18b auf der sich drehenden Welle 22 befestigt und werden zusammen mit der sich drehenden Welle 22 gedreht, so daß es möglich ist, einen SiO&sub1;-Film oder dergleichen kontinuierlich auszubilden und dadurch den Durchsatz zu verbessern.

Zusätzlich wird die Reinigung in diesem Beispiel nur zwei Mal vor und nach der Ausbildung des Films bei einer Drehung der sich drehenden Welle 22 durchgeführt, was für praktische Anwendungen ausreichend erscheint; allerdings ist es, so weit notwendig, möglich, die Into nenseite der Kammer in einem noch reineren Zustand dadurch zu halten, daß die Reiniger an den Seitenabschnitten der anderen Waferhalter befestigt werden und eine Vielzahl von Reinigungsvorgängen während einer Drehung der sich drehenden Welle durchgeführt werden.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Wie oben erwähnt ist die Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern gemäß der vorliegenden Erfindung hilfreich bei einer Vorrichtung zum kontinuierlichen und automatischen Ausbilden eines Films. wie z. B. ein CVD-System, und insbesondere auch für die Ausbildung eines weiteren bevorzugten Films geeignet, ohne die Betriebsdauer des Systems zu reduzieren.

ERLÄUTERUNG DER BEZUGSZIFFERN

1 und 16a bis 16d Gasdispersionseinrichtung

2 und 17a his 17d Gasfreisetzungsfläche

3 und 11a bis 11e Waferhalter

4 und 12a bis 12e Waferhaltefläche

5 Saugöffnung

6 und 19a und 19b Bürste

7 und 18a und 18b Reiniger

8 Roboter

9 Lade/Entladeabschnitt

10 Hebebühne

13 und 23 Abzug

14 Einführöffnung

15 Arm

20a und 20b Saugleibung (Saugöffnung)

21 Drehtisch

22 sich drehende Welle

24 Motor

25a bis 25e Schwingeinheit

26 Basis

27, 28, 29 und 31 Schleifring

30 Kollektor

32 Kontakt

33 Wafer

34 Staub

ZEICHNUNGSFIGUREN Figur 1

1 Gasdispersionseinrichtung

2 Gasfreisetzungseinrichtung

3 Waferhalter

4 Waferhaltefläche

5 Saugöffnung

6 Bürste

7 Reiniger

Figur 2

8 Roboter

9 Lade/Entladeabschnitt

10 Hebebühne

11e Waferhalter

12e Waferhaltefläche

13 Absaugöffnung

14 Einführöffnung

15 Arm

16c Gasdispersionsvorrichtung

17c Gasfreisetzungsfläche

18b Reiniger

19b Saugleitung (Saugöffnung)

20b Bürste

21 Drehtisch

22 sich drehende Welle

23 Abzug

24 Motor

25 Schwingeinheit

26 Basis

27 Schleifring

28 Schleifring

29 Schleifring

30 Kolletor

31 Schleifring

32 Kontakt

33 Wafer

a N&sub2;-Gas

b Abzug

c Abzug

Figur 3

10 Hebebühne

11c Waferhalter

16c Gasdispersionseinrichtung

18a Reiniger

21 Drehtisch

22 sich drehende Welle

25a Schwingeinheit

Figur 4

12e Waferhaltefläche

17a Gasfreisetzungsfläche

19b Saugleitung (Saugöffnung)

20b Bürste

Figur 5

(a)

15 Arm

16a Gasdispersionseinrichtung

17a Gasfreisetzungsfläche

18a Reiniger

19a Saugöffnung (Saugleitung)

20a Bürste

(b)

a Reaktionsgas


Anspruch[de]

1. Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern, umfassend:

eine oder mehrere Gasdispersionseinrichtungen (1, 16c), die geeignet ist, von einer Gasfreisetzungsfläche (2, 17c) ein Reaktionsgas zum Bilden eines Films auf einem Wafer (33) freizusetzen;

einen oder mehrere Waferhalter (3, 11e), die Waferhalteflächen (4, 12e) aufweisen, die jeweils der Ebene, welche die Gasfreisetzungsfläche (2, 17c) enthält, gegenüberliegen,

gekennzeichnet durch

einen oder mehrere Reiniger (7, 18b), die jeweils eine Saugöffnung (5, 19b) und eine mit dieser Saiigöffnung (5, 19b) verbundene Bürste (6, 20b) aufweisen und die der Ebene, welche die Gasfreisetzungsfläche (2, 17c) enthält, gegenüberliegen,

wobei entweder der Reiniger (7, 18b) oder die Gasdispersionseinrichtung (1, 16c) bewegbar ist, wodurch der Reiniger (7, 18b) der Ebene, welche die Gasfreisetzungsfläche (2, 17c) enthält. gegenüberliegend gehalten und die Bürste (6, 20b) in Kontakt mit der Gasfreisetzungsfläche (2, 17c) gebracht wird.

2. Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern nach Anspruch 1, umfassend eine sich drehende Welle (22), bei der

jeder der Waferhalter (3, 11e) am Umfang der sich drehenden Welle (22) angeordnet und auf der sich drehenden Welle (22) befestigt ist;

jede der Gasdispersionseinrichtungen (1, 16c) so angeordnet ist, daß die Ebene, welche die Gasfreisetzungsfläche (2, 17c) enthält, der Waferhaltefläche (4, 12e) gegenüberliegt; und bei der

jeder der Waferhalter (3, 11e) und jeder der Reiniger (7, 18b) drehbar um die sich drehende Welle (22) ist, wodurch der Waferhalter (3, 11e) und der Reiniger (7, 18b) der Ebene, welche die Gasfreisetzungsfläche (2, 17c) enthält, gegenüberliegend gehalten werden.

3. Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern nach Anspruch 1, umfassend eine sich drehende Welle (22), bei der

jede der Gasdispersionseinrichtungen (1, 16c) am Umfang der sich drehenden Welle (22) angeordnet und auf der sich drehenden Welle (22) befestigt ist;

jeder der Waferhalter (3, 11e) so angeordnet ist, daß die Waferhaltefläche (4, 12e) der Ebene, welche die Gasfreisetzungsfläche (2, 17c) enthält, gegenüberliegt; und bei der

jede der Gasdispersionseinrichwngen (1, 16c) drehbar um die sich drehende Welle (22) ist, wodurch der Waferhalter (3, 11e) und der Reiniger (7, 18b) der Ebene, welche die Gasfreisetzungsfläche (2, 17c) enthält, gegenüberliegend gehalten werden.

4. Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der die Reiniger (7, 18b) auf den Seitenabschnitten von zumindest einem der Waferhalter (3, 11e) integriert ausgebildet sind.

5. Vorrichtung zum Herstellen von Halbleitern nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Reiniger (7, 18b) auf der sich drehenden Welle (22) von dem Waferhalter (3, 11e) getrennt befestigt sind, um zwischen zumindest einem Satz von nebeneinanderliegenden Waferhaltern (3, 11e) angeordnet werden zu können.







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