半导体处理用收集单元制造技术

本发明专利技术提供一种收集单元，配设在半导体处理装置的排气通路中，用于收集排出气体中含有的副产物。收集单元包含以能够装卸的方式配设在壳体内的用于收集副产物的部分的收集器本体。收集器本体包含沿排出气体的流动方向排列的多个翼片，各翼片具有通过附着副产物的部分来进行收集的表面。收集单元还包含接受机构，该接受机构配设在壳体内，接受从收集器本体或壳体的内表面剥离的剥离副产物的部分，使其不会堆积在壳体的底部。接受机构容许保留在其上的副产物的部分从上方和下方与清洁气体接触。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在处理半导体晶片等被处理基板的半导体处理装 置中使用的收集单元和使用该收集单元的半导体处理用的成膜装置。在此，半导体处理是指，通过在晶片或LCD (Liquid Crystal Display: 液晶显示器)这样的FPD (Flat Panel Display:平板显示器)用的玻璃 基板等被处理基板上以规定的图形形成半导体层、绝缘层、导电层等， 用于在该被处理基板上制造包含半导体器件、与半导体器件连接的布 线、电极等的构造物而实施的各种处理。
技术介绍
在构成半导体集成电路的半导体器件的制造中，对被处理基板， 例如对半导体(例如硅)晶片实施成膜、蚀刻、氧化、扩散、改性、 退火、自然氧化膜的去除等各种处理。作为能够一次对多片半导体晶 片通过CVD (Chemical Vapor Deposition:化学气相沉积)来实施成膜 处理的装置，有立式的(所谓批量式的)成膜装置。在该立式成膜装置中，首先，将半导体晶片从晶片盒中移送装载 到立式的晶舟上，并将其多层地支撑。在晶片盒中，能够容纳例如25 片晶片，在晶舟中能够承载30 150片晶片。接着，将晶舟从热壁型 处理容器的下方装入其内部，并且密封处理容器。接着，在处理气体 的流量、处理压力、处理温度等各种处理条件被控制的状态下，执行 规定的成膜处理。由成膜处理生成的反应产物不仅堆积在半导体晶片的表面上，还 作为副产物膜堆积(附着)在例如处理容器的内表面和各种夹具等上。 若在副产物膜附着在处理容器内的状态下继续进行成膜处理，则会因 构成处理容器的石英和副产物膜的热膨胀系数不同而产生的应力，使 石英和副产物膜发生部分剥离。由此，就会产生微粒，而成为使制造 出的半导体器件的成品率下降、或者使处理装置的部件劣化的原因。因此，在多次进行成膜处理后，进行处理容器内的清洁。以往，例如通常使用氟化氢(HF)溶液对处理容器进行湿法清洁(wet cleaning)。在该情况下，通过湿法蚀刻去除副产物膜。但是，在湿法 清洁中，需要进行卸下处理容器、手工进行清洁、再次安装及调整的 操作。此外，由于必须长时间停止成膜装置，因而产生大量的停机时 间，降低运转率。基于这种观点，最近，通常使用不分解处理容器的干法清洁。在 该干法清洁中，向由加热器加热到规定温度的处理容器内供给清洁气 体，例如氟和含卤酸性气体的混合气体。利用清洁气体对附着在处理 容器的内表面等的副产物膜进行干法蚀刻而将其去除。再有，这样的 清洁处理的趋势不仅对批量式的成膜装置，而且对一片片地处理半导 体晶片的单片式的成膜装置也是一样的。例如，在日本专利特开平3 — 31479号公报、日本专利特开平4一 155827号公报、日本专利特开平6—151396号公报和日本专利特开 2004 — 343095号公报中，公开了这种清洁处理涉及的技术。对于上述这种成膜装置，在从处理容器排出的排气气体中含有因 成膜而产生的副产物。因此，为了从排气气体中收集并去除副产物， 在与处理容器连接的排气系统中配设有去除副产物的收集单元。图11是表示使用例如TEOS (TetraethylOrthosilicate:原硅酸四乙酯)作为成膜气体堆积Si02薄膜时所采用的现有收集单元的一个例子 的截面图。如图所示，收集单元2主要由圆筒状的壳体4和配设在其 内部的收集器(trap)本体6构成。在壳体4的一端形成有气体入口 4A， 在另一端配设有借助于螺栓8能够进行装卸的盖体10。在该盖体的中 央部形成有气体出口 4B。收集器本体6的结构为，借助于支撑杆14，以规定的间隔连接、 支撑多个圆形环状的金属制的翼片(fin) 12，在其上游侧配设有半球 状的盖16。此外，收集器本体6的下游侧安装在盖体10上而被支撑。在上述结构中，在成膜时从处理容器侧排出的排气气体从气体人 口 4A进入到收集单元2的壳体4内。该排气气体与各翼片12的表面 接触，同时，通过该环状的翼片12的中心部从气体出口 4B排出。此 时，该排气气体中含有的副产物就会附着在各翼片12的表面而被收集，从排气气体中被去除。在该情况下，副产物虽然主要被各翼片12收集，但也会附着在该排气气体接触部分的任何地方。因此，盖16的表面和壳体4的内壁面等上也会某种程度地附着副产物，而将其从排气气体中去除。如上所述，利用在清洁时流过处理容器内的C1F3气体和HF气体 等清洁气体，将收集的副产物和处理容器内的副产物一起去除。由此 能够防止收集单元2内发生堵塞。
技术实现思路
专利技术的目的在于提供一种能够短时间且有效地去除收集到的副产 物的半导体处理用的收集单元及使用该收集单元的半导体处理用的成 膜装置。本专利技术的第1观点为，提供一种收集单元，该收集单元被配设在 半导体处理装置的排气通路中，用于收集流过其内部的排出气体中含有的副产物，包括壳体，其具有气体入口及气体出口，且以形成上 述排气通路的一部分的方式配设；收集器本体，以能够装卸的方式配 设在上述壳体内，用于收集上述排出气体中的上述副产物的部分，上 述收集器本体具备沿上述排出气体的流动方向排列的多个翼片，各翼 片具有通过附着上述副产物的部分来进行收集的表面；接受机构，配 设在上述壳体内，接受从上述收集器本体或上述壳体的内表面剥离的 上述副产物的部分，使其不会堆积在上述壳体的底部，上述接受机构 容许保留在其上的上述副产物的部分从上方和下方与清洁气体接触。本专利技术的第2观点为，提供一种半导体处理用的成膜装置，包括 容纳被处理基板的处理容器、在上述处理容器内支撑上述被处理基板 的支撑构件、加热上述处理容器内的上述被处理基板的加热器、排出 上述处理容器内的气体的排气系统、向上述处理容器内供给成膜气体 的成膜气体供给系统、和向上述处理容器内供给清洁气体的清洁气体 系统，上述排气系统包含配设在排气通路中用于收集流过其内部的排 出气体中含有的副产物的收集单元，上述收集单元包括壳体，其具 有气体入口及气体出口，且以形成上述排气通路的一部分的方式配设； 收集器本体，以能够装卸的方式配设在上述壳体内，用于收集上述排出气体中的上述副产物的部分，上述收集器本体具备沿上述排出气体 的流动方向排列的多个翼片，各翼片具有通过附着上述副产物的部分来进行收集的表面；接受机构，配设在上述壳体内，接受从上述收集 器本体或上述壳体的内表面剥离的上述副产物的部分，使其不会堆积 在上述壳体的底部，上述接受机构容许保留在其上的上述副产物的部 分从上方和下方与清洁气体接触。附图说明图l是表示本专利技术的实施方式涉及的成膜装置(立式CVD装置) 的截面图。图2是表示图1所示的装置的收集单元的截面图。 图3是表示图2所示的收集单元的分解装配图。 图4是表示构成图2所示的收集单元的一部分的收集器本体的截 面图。图5A、 B是沿图2中的VA-VA线和VB-VB线的箭头方向的截面图。图6A-C是表示分别对应图5A、 B和图2的剖面中，副产物残留在各接受构件上时的状态的截面图。图7是表示第1变化例涉及的收集单元的截面图。图8是表示第2变化例涉及的收集单元的截面图。图9是表示第3变化例涉及的收集单元的截面图。图IO是表示在排气通路中设置接受构件的状态的截面图。图11是表示例如使用TEOS作为成膜气体来堆积Si02薄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种收集单元，配设在半导体处理装置的排气通路中，用于收集流过其内部的排出气体中含有的副产物，其特征在于，包括：　　　　壳体，其具有气体入口和气体出口，且以形成所述排气通路的一部分的方式配设；　　　　收集器本体，以能够装卸的方式配设在所述壳体内，用于收集所述排出气体中的所述副产物的部分，所述收集器本体包括沿所述排出气体的流动方向排列的多个翼片，各翼片具有通过附着所述副产物的部分来进行收集的表面；和　　　　接受机构，配设在所述壳体内，接受从所述收集器本体或所述壳体的内表面剥离的所述副产物的部分，使其不堆积在所述壳体的底部，所述接受机构容许保留在其上的所述副产物的部分从上方和下方与清洁气体接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：东条行雄，野吕尚孝，藤田义幸，伊藤勇治，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]