JP2003142571A - 半導体製造システム、半導体製造装置への高周波供給方法及び高周波分配器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 経済性・生産性を損なうことなく静電チャッ
クの不純物を除去する。 【解決手段】 電位差によるクーロン力によりウェハＷ
を保持する静電チャック２０と、別系統からの電圧の印
加を受けて内部に電界を生じると共に内部に供給される
所定のガスをプラズマ状態とするチャンバ３０と、を備
える複数の半導体製造装置１０と、高周波電源１０１が
出力するクリーニング用の高周波を複数の半導体製造装
置１０の静電チャック２０に分配する高周波分配器６０
とを備えている。

Description

【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システ
ム、半導体製造装置への高周波供給方法及び高周波分配
器に係り、特に、チャンバ内においてプラズマ状態で生
じるイオンを用いてウェハの加工を行う半導体製造装置
に関連する半導体製造システム、半導体製造装置への高
周波供給方法及び高周波分配器に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェハに対するスパッタリングや
エッチング加工を行う半導体製造装置にあっては、プラ
ズマを発生させるチャンバ内でのウェハの保持するため
の技術として、ウェハとこれを配置する試料台と間に電
位差を与え、これにより生じるクーロン力により試料台
上にウェハを保持させるいわゆる静電チャックが一般化
しつつある。

【０００３】この静電チャックは、機械的なクランプに
よりウエハを保持する技術と比較して、ウエハに対し
て作用する動的な部分がないので、ウェハに傷を生じた
り、またこれによる粒子の発生や汚染の発生が解消され
るウエハの外周の周りでクランプを行うのではなく、
ウェハの平面全体の作用するクーロン力にて保持するた
めウエハの中心部の反りを回避できるまた反りを生じ
ないのでウェハがチャックの配置面全体に均等に接触
し、ウエハ表面全体の上の均一な熱移動を促進する、等
の優れた効果を備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、静電チャッ
クは、ウェハの吸着が繰り返されると、静電チャックの
配置面に電荷が次第に残留するようになり、その結果、
電圧を印加してもウエハの吸着効果を低減させるおそれ
がある。また、スパッタリング等の処理が繰り返される
と、その配置面上にカーボン系等の不純物が付着し、こ
れもまたウェハの吸着効果の低減の原因となっていた。
本発明は、作業性及び経済性の向上を図りつつ、静電チ
ャックのウェハ吸着効果の低減の防止を実現することを
その目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、電位差による
クーロン力によりウェハを保持する静電チャックと、別
系統からの電圧の印加を受けて内部に電界を生じると共
に内部に供給される所定のガスをプラズマ状態とするチ
ャンバとを備える複数の半導体製造装置と、クリーニン
グ用の高周波を出力する高周波電源からの当該各高周波
を各半導体製造装置の静電チャックに分配する高周波分
配器とを備えている。

【０００６】上記構成では、半導体製造装置よりも個体
数の少ないクリーニング用の高周波電源の各々に個別に
高周波分配器が接続される。そして、各高周波分配器は
それぞれ枝分かれした状態で各半導体製造装置に接続さ
れる。従って、全ての半導体製造装置はいずれかの高周
波電源に高周波分配器を介して接続された状態とされ
る。

【０００７】そして、半導体製造装置の各々でウェハに
対するスパッタ処理を行う場合には、静電チャックを用
いてウェハを保持すると共に、チャンバ内でプラズマ状
態を形成し、イオン化したガスを用いてウェハに処理を
施す。また、ある程度、上記処理を繰り返した後に、静
電チャックのクリーニングが行われる。クリーニングを
行う処理回数の間隔については、制限はなく、各ウェハ
毎の処理の均一化を厳しく要求される場合には少ない処
理回数毎にクリーニングすれば良く、作業能率を優先す
る場合には、処理の均一化が許容される範囲で、クリー
ニング間隔を拡張すれば良い。

【０００８】クリーニング時には、ウェハを静電チャッ
クから除去した後に、チャンバ内に不活性ガス等を供給
すると共に静電チャックにクリーニング用の高周波電圧
を印加することで、プラズマを発生させ、これにより静
電チャックの除電と付着物の除去を図る。このとき、高
周波分配器が、その内部が高周波電流を伝達する部材を
格納する高周波領域とその制御信号を含む直流電流を伝
達する部材を格納する直流領域とに仕切板を介して二分
される構造の筐体を有する場合には、高周波領域内で高
周波が伝達され、そこで発生する電磁波等は仕切板に遮
蔽され、直流領域内における制御信号への影響が低減さ
れる。

【０００９】また、一つの高周波分配器に接続された複
数の半導体製造装置のクリーニングを行う順番等の制御
については、全てを同時に行うか、また、一基ずつ順番
に行うか、或いは選択的にいずれかの半導体製造装置の
みについて行っても良い。これらの制御については、高
周波分配器にクリーニング用の高周波電源と接続される
入力コネクタと、各半導体製造装置に接続される出力コ
ネクタと、入力コネクタといずれの出力コネクタとを接
続するかを指示する制御信号を受け付ける信号用コネク
タとを設け、外部から制御信号を送ることにより実現す
る。また、高周波分配器に、予め決められた順番で各出
力コネクタを入力コネクタと接続する制御等を行う制御
手段を設けても良いし、いずれの出力コネクタを入力コ
ネクタと接続するかを操作する外部入力手段を設けても
良い。

【００１０】上記構成により、高周波電源の個体数を半
導体製造装置よりも低減することが可能である。また、
一つの高周波分配器により全ての半導体製造装置に高周
波を分配する構成としても良い。この場合、高周波電源
の個体数を一つにまで低減することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本実施形態たる半導体製
造システム１００の全体構成を示す構成図であり、図２
は半導体製造システム１００に含まれる半導体製造装置
としてのスパッタリング装置１０の概略構成図である。
まず、これら図１及び図２に基づいて半導体製造システ
ム１００について説明する。

【００１２】上記半導体製造システム１００は、４個の
スパッタリング装置１０と、これらスパッタリング装置
１０が接続されたウェハローダ１１０と、クリーニング
用の高周波を出力する二つの高周波電源１０１からそれ
ぞれ整合器１０２を介して出力される高周波を二つずつ
のスパッタリング装置１０の静電チャック２０に分配す
る二個の高周波分配器６０とを備えている。上記実施形
態は、複数のスパッタリング装置１０に対して、高周波
電源１０１からの高周波をスパッタリング装置１０より
も少ない個体数の高周波分配器６０を介して各スパッタ
リング装置１０の静電チャック２０に分配する高周波供
給方法を実現する。

【００１３】上記ウェハローダ１１０は、内部気圧の調
節が可能な複数の密閉室とウェハを把持して搬送する図
示を省略したロボッとを備えている。このウェハローダ
１１０は、図中上側からウェハＷの供給を受け、ここか
ら各スパッタリング装置１０にウェハを順次搬送し、ま
た処理済みのウェハを回収する。また、各スパッタリン
グ装置１０はウェハ搬送口３４を介してウェハローダ１
１０に接続されている。このウェハ搬送口３４にはスパ
ッタリング装置１０のチャンバ３０内の気密性を維持す
るシャッターが設けられ、ウェハローダ１１０によるウ
ェハＷの出し入れの際に開かれる。各密閉室は気圧調節
可能であり、スパッタリング装置１０に対するウェハの
格納或いは取り出しを、低い圧力状態或いは真空に近い
状態で行うことが可能である。

【００１４】四つのスパッタリング装置１０は、それぞ
れ同一の条件の下で同一の処理を行っても良いし、それ
ぞれ異なる処理を行うものであっても良い。また、一の
スパッタリング装置１０で所定の処理を行った後に、他
のスパッタリング装置１０により新たな別の処理をウェ
ハに対して行っても良い。

【００１５】上記各スパッタリング装置１０は、図２に
示されるように、内部が密閉可能なチャンバ３０と、チ
ャンバ３０内において昇降自在に支持された静電チャッ
ク２０と、チャンバ３０内において静電チャック２０の
ウェハ配置面２１上に対向して装備されたターゲット１
１と、チャンバ３０内をほぼ真空化する真空ポンプ１２
と、チャンバ３０内に所定のガス、例えばＡｒガスを供
給するガス供給手段１３とを備えている。

【００１６】チャンバ３０は、上部が開放された有底容
器状のチャンバ本体３１とその上部を閉塞する蓋部材３
２とチャンバ本体３１と蓋部材３２との間に介挿される
絶縁リング３３とを備えており、これらにより密閉空間
が形成される。チャンバ本体３１と蓋部材３２とはいず
れも導電性材料から形成されており、これらは絶縁リン
グ３３により互いに絶縁されている。そして、チャンバ
本体３１は大地に接続されている。

【００１７】チャンバ本体３１は、その底面において前
述した静電チャック２０をその支柱２３を介して昇降自
在に支持している。なお、チャンバ本体３１と静電チャ
ック２０とは絶縁されている。また、チャンバ本体３１
の側面には前述したように、その内部に貫通したウェハ
Ｗの搬送口３４が設けられている。そして、この搬送口
３４には開閉自在の密閉度の高いシャッタ３５が装備さ
れている。また、チャンバ本体３１の側面には、前述し
た真空ポンプ１２とガス供給手段１３のそれぞれに導通
する図示しない導通口が設けられている。

【００１８】チャンバ本体３１の上面は中央が広く開放
すると共に、その周囲の内面側に筒状を成す真空チャン
バ本体３０の内壁面を保護するシールド３６が吊下状態
で取り付けられている。このシールド３６はその下端部
が、成膜処理を行う際の静電チャック２０に保持された
ウェハＷの処理位置より幾分下方まで延びている。この
シールド３６は導電性材料からなり、好ましくはステン
レス鋼から形成されている。また、シールド３８の下端
部はその内側から上方に折り返されており、その折り返
し部分には、上述した処理位置におけるウェハＷに対し
てその上方からウェハＷの外周部をクランプするクラン
プリング３７が装備されている。このクランプリング３
７も導電性材料から形成されている。

【００１９】蓋部材３２は、絶縁リング３３を介してチ
ャンバ本体３１の上面中央の開放部に遊挿されている。
そして、蓋部材３２の遊挿される部位における底面に
は、処理位置にあるウェハＷ及び静電チャック２０の配
置面２１と対向するように、円板状のターゲット１１が
装備されている。このターゲット１１は、Ａｌ、Ｗ、Ｔ
ｉ、Ｃｏのような金属材料により形成されている。

【００２０】ここで、チャンバ３０には直流電源３８が
併設されており、チャンバ本体３１には直流電源３８の
＋端子が接続され、蓋部材３２には−端子が接続されて
いる。チャンバ本体３１は大地に接続されているので、
その電位が０となり、蓋部材３２は負電位となる。この
ようにチャンバ本体３１と蓋部材３２との間に電位差が
設けられることにより、チャンバ３０内において上下方
向に電界が形成される。従って、チャンバ３０内にガス
供給手段からＡｒガスが供給されると、これがプラズマ
状態となってＡｒイオンが発生することになる。

【００２１】静電チャック２０は、支柱２３とその上端
部に設けられた円板状の試料台２４とを備え、試料台２
４の上面はウェハＷを保持する配置面２１が形成されて
いる。この配置面２１は、ウェハＷにほぼ等しい形状で
ほぼ同じ大きさに設定されており、その表面は絶縁処理
されている。また、試料台２４の内部であって配置面２
１の近傍には内部電極２２が配設されている。この内部
電極２２は、配置面２１と同形状でこれに近い大きさに
設定されている。そして、この内部電極２２はその表面
に絶縁膜が形成され、試料台２４から絶縁されている。
さらに、内部電極２２は直流電源２５と接続され、電圧
の印加が可能となっている。かかる内部電極２２と直流
電源２５との間には高周波遮断フィルタを介在させても
良い。この内部電極２２への電圧の印加により、配置面
２１上のウェハＷと静電チャック２０との間にクーロン
力を生じ、ウェハＷは保持されることになる。

【００２２】静電チャック２０の支柱２３は試料台２４
の中心線上に位置し、その下端部から中間部にかけてチ
ャンバ本体３１の下部に設けられた昇降機構２６に支持
されている。静電チャック２０は、昇降機構２６及びチ
ャンバ３０に対して絶縁されている。

【００２３】ここで、上位構成のスパッタリング装置１
０とウェハローダ１１０とによるウェハＷに対するスパ
ッタリング動作について説明する。ウェハローダ１１０
は、ウェハの格納部からロボットの有するアームにより
ウェハＷを取り出して、所定のスパッタリング装置１０
まで搬送する。そして、スパッタリング装置１０のチャ
ンバ３０に隣接する密閉室の気圧を充分に低減した上
で、所定のスパッタリング装置１０のシャッタ３５を開
き、ロボットにより支持した状態でチャンバ３０内にウ
ェハＷを搬送する。このとき、ウェハＷは昇降機構２６
により退避位置まで下げられた静電チャック２０の真上
となる位置に位置決めされる。そして、静電チャック２
０を上昇させることによりウェハＷはロボットのアーム
から離れ、支持台２４の配置面上に載置された状態とな
る。この段階でロボットのアームはチャンバ３０の外部
に退避し、シャッタ３５が閉じられる。そして、真空ポ
ンプ１２を作動させてチャンバ３０内の気圧を充分に低
減させる。

【００２４】次に、直流電源２５により内部電極２２に
直流電圧を印加し、静電チャック２０の配置面上でウェ
ハＷの支持を図ると共に、試料台２４を処理位置まで上
昇させる。そして、ガス供給手段１３によりチャンバ３
０内にＡｒガスを供給し、直流電源３８によりターゲッ
ト１１とチャンバ本体３１との間に電位差を形成する。

【００２５】これにより、ターゲット１１とウェハＷと
の間にプラズマ状態が発生し、Ａｒガスがガスイオン化
する。このプラズマからのガスイオンは、電界の作用に
より低電位側に加速され、ターゲット１１に衝突し、タ
ーゲット素材がウェハＷにスパッタリングされる。

【００２６】スパッタリング終了後は、直流電源３８に
よる電圧印加が終了され、静電チャック２０はロボット
のアームによる受け取り位置まで昇降機構２６により下
降される。また、下降後、直流電源２５による電圧印加
が終了し、ウェハＷは静電チャック２０による吸着状態
から開放される。そして、シャッタ３５を開き、静電チ
ャック２０の配置面２１上のウェハＷが再びロボットア
ームに支持されてチャンバ３０外に取り出される。その
後は、新たに、別のスパッタリング装置１０によりスパ
ッタ処理が行われるか、下のウェハの格納部に戻され
る。以上のように、ウェハローダ１１０及びスパッタリ
ング装置１０によりウェハＷに対するスパッタリングが
行われる。かかるスパッタリング動作は他のスパッタリ
ング装置１０についても同様に行われる。

【００２７】次に、高周波電源１０１及び整合器１０２
について説明する。高周波電源１０１及び整合器１０２
は、高周波分配器６０を介して二つのスパッタリング装
置１０の静電チャック２０の支柱２３の下端部に接続さ
れている。この高周波電源１０１は、後述するコントロ
ーラ１０３の制御の下で、整合器１０２を介して、周波
数が１ＭＨｚ以上の周波数、例えば一例として２７．１
２ＭＨｚの高周波電力を出力する。かかる高周波の出力
は、各スパッタリング装置１０の静電チャック２０のク
リーニング時に行われる。また、上述の整合器１０２
は、コンデンサ、コイル等から構成され、高周波電源か
ら出力される高周波のインピーダンスの調節を行う。

【００２８】次に、図３乃至図６に基づいて高周波分配
器６０について説明する。図３は高周波分配器６０を含
んだ周囲の構成図、図４は高周波分配器の斜視図、図５
は分解斜視図である。この高周波分配器６０は、高周波
電源１０１から整合器１０２を介して高周波が入力され
る入力コネクタ６１と、二基のスパッタリング装置１０
に対して高周波を出力する二つの出力コネクタ６２、６
３と、入力コネクタ６１から各出力コネクタ６２、６３
に個別に高周波を伝達する高周波伝達手段としての各配
線６４、６５、６６と、入力コネクタ６１から各出力コ
ネクタ６２、６３への接続と非接続とを切り替える切替
手段６７と、外部のコントローラ１０３から切替手段６
７の切替動作の制御信号が入力される制御信号コネクタ
６８と、この制御信号コネクタ６８から切替手段６７に
制御信号を伝達する信号伝達手段としての信号線６９
と、入力コネクタ６１及び各出力コネクタ６２、６３に
対する高周波を伝達する高周波用ケーブルの接続／非接
続状態を検出する検出手段８０と、これら各構成を格納
し或いはその表面上に保持する筐体７０とを備えてい
る。以下、各部を説明する。

【００２９】上記筐体７０は、その内部が、高周波電流
を伝達する部材を格納する高周波領域７１と、その制御
信号を含む直流電流を伝達する部材を格納する直流領域
７２とに、仕切板を介して二分されている。そして、こ
の筐体７０は、主に、高周波領域７１を格納する第一の
枠体７３と直流領域７２を格納する第二の枠体７４とを
一体的に接合した構造となっている。従って、上述した
高周波領域７１と直流領域７２の境界となる仕切板は、
第一の枠体７３と第二の枠体７４との互いに相対する各
々の外壁面から構成される。

【００３０】図５は、第一の枠体７３及び第二の枠体７
４からそれぞれカバー部材をはずした状態を示し、ま
た、これらは図４の状態から逆さまにした状態で図示さ
れている。かかる図示のように、第一の枠体７３と第二
の枠体７４とはそれぞれ直方体状を成し、互いの一面を
当接させた状態でネジ止めされる。このとき、互いに当
接する面は長方形状であり、各辺毎に三つ以上のネジを
用いて緊密な間隔でネジ止めされる。このとき、各ネジ
の間隔は２．５ｃｍ以下が望ましい。

【００３１】また、図４に示されるように、第一の枠体
７３と第二の枠体７４の各々のカバー７５（第二の枠体
のカバー部材は図示略）もまたその端縁部の各辺毎に少
なくとも三以上のネジを使用して２．５ｃｍ以下の緊密
な間隔でネジ止めされる。また、第一の枠体７３と第二
の枠体７４は各々のカバー７５を含んでいずれも電磁波
を透過しない素材から形成されている。

【００３２】従って、このように多数のネジを狭い間隔
で使用することにより、各部の隙間の発生を有効に防止
し、また、電磁波等を透過しない素材を使用することか
ら筐体７０への外部の電磁波等の漏れを有効に防止する
ことが可能である。さらに、筐体７０が二つの枠体７
３、７４により構成されることから、高周波による電磁
波等の制御信号への影響を有効に低減することが可能で
ある。

【００３３】前述した入力コネクタ６１及び二つの出力
コネクタ６２、６３は第一の枠体７３の外部上面に装備
されている。入力コネクタ６１は、両端に図示しないソ
ケットを備えると共に、一方のソケットが整合器１０２
に接続された高周波用ケーブル７６の他方のソケットと
接続が可能である。また、各出力コネクタ６２、６３
は、両端に図示しないソケットを備えると共に、一方の
ソケットがスパッタリング装置１０と接続された高周波
用ケーブル７７、７８の他方のソケットと接続が可能で
ある。

【００３４】配線６４、６５、６６はいずれも第一の枠
体７３の内部に格納されている。これら各配線６４、６
５、６６はその一端部がそれぞれ第一の枠体７３の内側
から入力コネクタ６１、出力コネクタ６２、６３に接続
されており、他端部はそれぞれ切替手段６７の所定の接
点に接続されている。

【００３５】制御信号コネクタ６８は第二の枠体７４の
外部側面に装備されている。この制御信号用コネクタ６
８は、両端に図示しないソケットを備えると共に、一方
のソケットがコントローラ１０３に接続された信号用ケ
ーブル７９の他方のソケットと接続が可能である。

【００３６】信号線６９は、第二の枠体７４の内部に格
納されている。この信号線６９はその一端部が第二の枠
体７４の内側から制御信号コネクタ６８に接続されてお
り、他端部は切替手段６７から延びた中継コネクタ６７
ａと接続されている。

【００３７】切替手段６７は、リレーを内蔵し、上述し
た制御信号に基づいて、配線６４と配線６５との接続／
非接続及び配線６４と配線６６との接続／非接続の切り
替えを行う。この切替手段６７は、図５に示されるよう
に高周波領域７１と直流領域７２の境界となる位置に配
設されている。この切替手段６７は、その高周波領域側
の端部で高周波電流が流れ、直流領域側の端部では制御
信号が流れるので、これらの相互の影響を最も低減し得
る位置に配置している。

【００３８】高周波用ケーブル７６、７７、７８の接続
／非接続状態を検出する検出手段８０は、入力コネクタ
６１とケーブル７６との接続を検出する検出センサとし
てのマイクロスイッチ８１と、出力コネクタ６２、６３
とケーブル７７、７８とのそれぞれの接続を検出する検
出センサとしてのマイクロスイッチ８２、８３と、ケー
ブル７７、７８と各スパッタリング装置１０の接続をそ
れぞれ検出する検出センサとしてのマイクロスイッチ８
４、８５と、一方のスパッタリング装置１０についてク
リーニングを行う際にマイクロスイッチ８２、８４によ
りケーブル７７の両端部がそれぞれ接続されているかを
検出可能とするリレー８６と、他方のスパッタリング装
置１０についてクリーニングを行う際にマイクロスイッ
チ８３、８５によりケーブル７７の両端部がそれぞれ接
続されているかを検出可能とするリレー８７とを備えて
いる。

【００３９】そして、検出手段８０は、上記構成から、
コントローラ１０３から出力された検出信号が、マイク
ロスイッチ８１−リレー８６−マイクロスイッチ８２−
マイクロスイッチ８４を通過してコントローラ１０３に
帰還する第一の信号経路と、マイクロスイッチ８１−リ
レー８７−マイクロスイッチ８３−マイクロスイッチ８
５を通過してコントローラ１０３に帰還する第二の信号
経路とを構成している。

【００４０】これら各信号経路は二つのいずれかのスパ
ッタリング装置１０についてクリーニングを行うかによ
り選択される。そして、選択された信号経路に検出信号
を送信し、帰還しない場合には、各ケーブル７６、７
７、７８のいずれかの端部がコネクタから外れた状態あ
ると判断することができる。従って、そのような場合に
高周波の出力を行わないように制御することで、コネク
タや外れたケーブルの端部から高周波による電磁波等の
漏れを回避することが可能である。

【００４１】ここで、上記各マイクロスイッチ８１、８
２、８３について、図６により補足説明をする。上記各
マイクロスイッチ８１、８２、８３は、それぞれコネク
タ８１、８２、８３の周囲に設けられた小枠体８８、８
９、９０内に装備されている。図６は図４におけるＸ−
Ｘ線に沿った小枠体９０の断面図であって、高周波ケー
ブル７８のソケット７８ｄが挿入された状態を示してい
る。小枠体８８、８９、９０及び高周波ケーブル７６、
７７、７８のソケットの構造はいずれも同様なので、上
記図６に基づいて小枠体９０の構造を説明する。

【００４２】高周波ケーブル７８のソケット７８ｄの先
端部は平坦な円形であり、その中央部にコネクタ８３が
挿入される挿入口７８ａが設けられている。また、この
ソケット７８ｄの先端部近傍には半径方向両側に突出し
た二つの突出部７８ｂが設けられており、且つこれら突
出部７８ｂの先端部には凹部７８ｃが形成されている。

【００４３】一方、小枠体９０は、コネクタ６３を中心
とする円形貫通口９１が設けられ、その内径はソケット
７８ｄが挿入可能な範囲で当該ソケット７８ｄの外径と
ほぼ等しく設定されている。また、この貫通穴９１はソ
ケット７８ｄに設けられた二つの突起部７８ｂに対応す
る二つの切り欠き９２が設けられており、これにより、
ソケット７８ｄの突起部７８ｂを貫通穴９１の内部まで
挿入することができる。さらに、小枠体９０の内部に
は、ソケット７８ｄを回転させることにより各突起部７
８ｂを退避させることを可能とする退避領域９３が設け
られている。

【００４４】そして、一方の退避領域９３には、貫通穴
９１の中心に向かって弾性的に押圧されている係合突起
９４が装備されており、ソケット７８ｄを回転させる
と、突起部７８ｂの凹部７８ｃと係合する構造となって
いる。かかる係合により、ソケット７８ｄはコネクタ８
３と結合した状態でロックされる。そして、退避領域９
３内には、係合突起９４と同様に貫通穴９１の中心に向
かって弾性的に押圧されている押ボタンを有するマイク
ロスイッチ８３が配設されている。このマイクロスイッ
チ８３は、係合突起９４が凹部７８ｃと係合する位置に
おいて、ソケット７８ｄの突起部７８ｂに押ボタンが押
圧されるように配置されている。従って、各マイクロス
イッチ８１、８２、８３により、各コネクタ６１、６
２、６３に各ケーブル７６、７７、７８が接続されてい
るか否かを検出することができる。また、図示はしてい
ないがマイクロスイッチ８４、８５も同様の構造を備え
ているものとする。

【００４５】次に、コントローラ１０３について説明
し、並びに半導体製造システム１００における各スパッ
タリング装置１０の静電チャック２０のクリーニング動
作について説明する。まず、上記コントローラ１０３
は、実際的にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む演算装
置で構成され、これらに所定のプログラムが入力される
ことにより、下記に示す機能的な構成を実現すると共に
後述する動作制御を実行する。

【００４６】コントローラ１０３は、高周波電源１０
１、整合器１０２、高周波分配器６０に対する動作制御
を行うことで、任意のスパッタリング装置１０の静電チ
ャック２０のクリーニングを行う。二つのスパッタリン
グ装置１０のいずれに対して、どのようなタイミングで
クリーニングを行うかについての決定は、例えば、コン
トローラ１０３に外部操作入力手段である操作盤を併設
し、かかる操作盤により選択されたスパッタリング装置
１０に対してクリーニングの開始指令を受け付けた場合
に行う構成としても良いし、各スパッタリング装置１０
の処理回数を検出するカウンタを設け、所定の処理回数
をカウントした時点で当該スパッタリング装置１０に対
してクリーニングを行う構成としても良い。

【００４７】高周波分配器６０の出力コネクタ６２に接
続されたスパッタリング装置１０に対してクリーニング
を行う場合の動作を具体的に説明する。クリーニングを
行う前提として、対象となるスパッタリング装置１０で
は、予め静電チャック２０上のウェハＷは取り除かれ、
チャンバ３０内にはＡｒガスの供給を行うものとする。

【００４８】コントローラ１０３は、まず、信号用ケー
ブル７９を介して高周波分配器６０に上述のスパッタリ
ング装置１０に対するクリーニング指令を送信すると共
に、入力ケーブル７６と出力ケーブル７７の接続／非接
続を確認する検出信号を高周波分配器の検出手段８０に
送信する。上述のクリーニング指令の入力により、検出
手段８０では、リレー８６が閉じるが、各ケーブル７
６、７７のいずれかの端部が外れている場合には、マイ
クロスイッチ８１、８２、８４のいずれかがOFFのまま
となるので、検出信号はコントローラ１０３に帰還せ
ず、ケーブルの外れが発生していることが認識され、高
周波電源１０１からの高周波出力は行われない。

【００４９】また、検出信号が帰還した場合には、ケー
ブル７６、７７は外れていないことが認識され、コント
ローラ１０３は高周波電源１０１に対して高周波の出力
を指令する。また、同時に整合器１０２にはインピーダ
ンスの調節を指令する。一方、前述のスパッタリング装
置１０に対するクリーニング指令を受けた高周波分配器
６０の切替手段６７は、配線６４と６５とを接続する。
従って、高周波電源１０１から出力された高周波は入力
ケーブル７６、配線６４、６５、出力ケーブル７７を介
して目標となるスパッタリング装置１０に伝達される。

【００５０】これにより、Ａｒガス雰囲気中の静電チャ
ック２０に高周波が伝達され、プラズマを発生するた
め、静電チャックの除電と付着物の除去が図られる。以
上のように、本実施形態では、高周波電源１０１からの
高周波を高周波分配器により複数のスパッタリング装置
１０に分配するので、高周波電源１０１及び調整器１０
２の個体数をスパッタリング装置１０の個体数よりも低
減させることが可能となる。図７は、比較例としての半
導体製造システム１００Ａを示す概略図である。この半
導体製造システム１００Ａでは、各スパッタリング装置
１０毎に高周波電源１０１及び調整器１０２が接続され
ているため、構成の個体数の増加及びシステムの大型化
を招き、これと本実施形態を比較した場合、経済性及び
システムの小型化の面で優れていることが分かる。ま
た、他の比較例として、一組の高周波電源１０１及び整
合器１０２を使い回し、クリーニングを行うスパッタリ
ング装置１０にその都度接続する構成も考えられる。し
かし、この場合、クリーニングの際に高周波電源１０１
及び整合器１０２の接続作業が不可欠となるため、半導
体製造システム１００をこれと比較した場合、作業能率
の向上も図られている。

【００５１】ここで、上述した実施形態では、半導体製
造装置としてスパッタリング装置を例示したが特にこれ
に限定するものではなく、他の静電チャックをを使用し
得る半導体製造装置、例えば、エッチング装置を含む半
導体製造システムにも高周波分配器を適用することも可
能である。

【００５２】また、上記半導体製造システム１００で
は、高周波分配器６０により四つのスパッタリング装置
１０に対して二つの高周波電源１０１を接続する例を示
したが、スパッタリング装置よりも高周波電源の個体数
が低減されれば良く、その個体数の割合について特に限
定するものではない。例えば、四つのスパッタリング装
置に対して出力コネクタを四つ有する高周波分配器によ
り一つの高周波電源で高周波を供給する構成としても良
い。

【００５３】

【発明の効果】本発明は、複数の半導体製造装置に対し
て高周波分配器を介してより少ない個体数の高周波電源
により高周波を静電チャックに供給することができ、構
成点数の低減による経済性の向上及び電源接続作業の解
消による作業性の向上を図りつつ、静電チャックの不純
物除去を図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態たる半導体製造システムを上方から
見た概略構成図である。

【図２】図１に開示したスパッタリング装置の概略構成
図である。

【図３】高周波分配器の周囲の構成図である。

【図４】高周波分配器の斜視図である。

【図５】高周波分配器の分解斜視図である。

【図６】図４におけるＸ−Ｘ線に沿った小枠体の断面図
である。

【図７】比較例の概略構成図である。

【符号の説明】

１０ スパッタリング装置 ２０ 静電チャック ３０ チャンバ ３７ 切替手段 ６０ 高周波分配器 ６１ 入力コネクタ ６２、６３ 出力コネクタ ６４、６５、６６ 配線（高周波伝達手段） ６９ 配線（信号伝達手段） ７１ 高周波領域 ７２ 直流領域 ７３ 第一の枠体 ７４ 第二の枠体 ８０ 検出手段 １０１ 高周波電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 能瀬 直導 千葉県成田市新泉14−３ 野毛平工業団地 内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 Ｆターム(参考） 5F004 AA13 AA16 BB22 BD05 DA23 5F031 HA16 HA19 HA35 MA04 MA06 NA04 NA05 NA13 PA24 5F103 AA08 BB06 BB45 RR10

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電位差によるクーロン力によりウェハを
   保持する静電チャックと、別系統からの電圧の印加を受
   けて内部に電界を生じると共に内部に供給される所定の
   ガスをプラズマ状態とするチャンバとを備える複数の半
   導体製造装置と、 高周波電源が出力するクリーニング用の高周波を前記複
   数の半導体製造装置の静電チャックに分配する高周波分
   配器とを備える半導体製造システム。
2. 【請求項２】 前記高周波分配器は高周波電流を伝達す
   る部材を格納する高周波領域と、その制御信号を含む直
   流電流を伝達する部材を格納する直流領域とに仕切板を
   介して分離される筐体を有する請求項１記載の半導体製
   造システム。
3. 【請求項３】 前記高周波分配器の筐体は前記高周波領
   域を格納する第一の枠体と前記直流領域を格納する第二
   の枠体とを一体的に接合したものである請求項２記載の
   半導体製造システム。
4. 【請求項４】 前記高周波分配器は前記高周波電源から
   高周波が入力される入力コネクタと、前記各半導体製造
   装置に対して高周波を出力する複数の出力コネクタと、
   前記入力コネクタから前記各出力コネクタへ高周波を伝
   達する高周波伝達手段と、前記入力コネクタから前記各
   出力コネクタへの接続と非接続とを切り替える切替手段
   と、前記切替手段に対する切替動作の制御信号を前記切
   替手段に伝達する信号伝達手段とを備え、前記高周波伝
   達手段を前記高周波領域内に配置し、前記信号伝達手段
   を前記直流領域内に配置した請求項２又は３記載の半導
   体製造システム。
5. 【請求項５】 前記高周波分配器は前記各出力コネクタ
   について前記半導体製造装置に高周波を伝達する出力ケ
   ーブルとの接続／非接続状態を検出する検出手段を備え
   る請求項４記載の半導体製造システム。
6. 【請求項６】 前記高周波分配器の筐体の内少なくとも
   前記仕切板を高周波による電磁波が透過しない素材によ
   り形成した請求項２〜５のいずれか１項記載の半導体製
   造システム。
7. 【請求項７】 前記高周波分配器の筐体の一部を構成す
   るネジ止めされるカバー部材を、その端縁部の各辺毎に
   少なくとも三以上のネジを使用して取り付けた請求項２
   〜６のいずれか１項記載の半導体製造システム。
8. 【請求項８】 電位差によるクーロン力によりウェハを
   保持する静電チャックと、別系統からの電圧の印加を受
   けて内部に電界を生じると共に内部に供給される所定の
   ガスをプラズマ状態とするチャンバとを備える複数の半
   導体製造装置に対して、高周波電源が出力するクリーニ
   ング用の高周波を高周波分配器を介して前記各半導体製
   造装置の静電チャックに分配する半導体製造装置への高
   周波供給方法。
9. 【請求項９】 高周波電源が出力するクリーニング用の
   高周波を複数の半導体製造装置の静電チャックに分配す
   る高周波分配器であって、その内部が高周波電流を伝達
   する部材を格納する高周波領域と、その制御信号を含む
   直流電流を伝達する部材を格納する直流領域とに仕切板
   を介して二分されている筐体を有する高周波分配器。
10. 【請求項１０】 前記筐体は前記高周波領域を格納する
    第一の枠体と前記直流領域を格納する第二の枠体とを一
    体的に接合したものである請求項９記載の高周波分配
    器。
11. 【請求項１１】 前記高周波電源から高周波が入力され
    る入力コネクタと、前記各半導体製造装置に対して高周
    波を出力する複数の出力コネクタと、前記入力コネクタ
    から前記各出力コネクタへ高周波を伝達する高周波伝達
    手段と、前記入力コネクタから前記各出力コネクタへの
    接続と非接続とを切り替える切替手段と、前記切替手段
    に対する切替動作の制御信号を前記切替手段に伝達する
    信号伝達手段とを備え、前記高周波伝達手段を前記高周
    波領域内に配置し、前記信号伝達手段を前記直流領域内
    に配置した請求項９又は１０記載の高周波分配器。
12. 【請求項１２】 前記各出力コネクタについて前記半導
    体製造装置に高周波を伝達する出力ケーブルとの接続／
    非接続状態を検出する検出手段を備える請求項１１記載
    の高周波分配器。
13. 【請求項１３】 前記筐体の内少なくとも前記仕切板を
    前記高周波による電磁波が透過しない素材により形成し
    た請求項９〜１２のいずれか１項記載の高周波分配器。
14. 【請求項１４】 前記筐体の一部を構成するネジ止めさ
    れるカバー部材を、その端縁部の各辺毎に少なくとも三
    以上のネジを使用して取り付けた請求項９〜１３のいず
    れか１項記載の高周波分配器。