JP2881371B2

JP2881371B2 - 真空処理装置及び真空処理装置集合体のクリーニング方法

Info

Publication number: JP2881371B2
Application number: JP5256506A
Authority: JP
Inventors: 秀樹李
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1993-09-20
Filing date: 1993-09-20
Publication date: 1999-04-12
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JPH0794488A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空処理装置及び複数
の真空処理装置を集合した真空処理装置集合体、いわゆ
るクラスタ装置のクリーニング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体集積回路を製造するため
にはウエハに対して成膜、エッチング処理等の各種の処
理が施される。例えば１枚毎のウエハ表面に成膜するＣ
ＶＤ装置においては、ウエハ載置台（サセプタ）上に半
導体ウエハを載置し、これを所定の温度に加熱しながら
ウエハ表面に成膜用の処理ガスを供給し、このガスの分
解生成物或いは反応生成物をウエハ上に堆積させるよう
になっている。

【０００３】このようにしてウエハ表面に成膜を行った
場合、成膜が必要とされるウエハ表面の他に、ウエハ載
置台、処理容器の内側表面、処理ガスの供給ヘッダ等の
不要な部分にまでも膜が付着してしまう。このような不
要な部分における成膜は、パーティクルとなって浮遊
し、半導体集積回路の欠陥の原因となることから、この
成膜を除去するために真空処理装置は定期的に或いは不
定期的にクリーニング処理が施される。

【０００４】従来のクリーニング方法としては、クリー
ニングガスとしてＮＦ₃ を含むガスを処理容器内へ導入
し、このクリーニングガスで載置台や処理容器内面等に
付着した成膜を除去する方法が知られている。このクリ
ーニング方法では、使用するＮＦ₃ 自体の分解性があま
り良好でないので、プラズマを利用している。すなわ
ち、処理容器内に載置台と対向する位置に電極板を配置
し、この載置台と電極間に高周波電圧を印加してプラズ
マを発生させ、これによってＮＦ₃ を励起させて活性化
し、クリーニングを促進させるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したＮ
Ｆ₃ プラズマ方式のクリーニング方法にあってはプラズ
マが分布する載置台表面やウエハの周辺部の成膜は効果
的に除去することはできるが、プラズマの及ばない部
分、例えば処理容器の内面や特に処理ガスの供給ヘッド
内面に付着した成膜、ウエハ搬送時に剥がれ落ちて容器
底部に付着した膜片等を効果的に除去することができな
かった。

【０００６】そこで、より効果的に成膜等をクリーニン
グ除去するために、特開昭６４−１７８５７号公報や特
開平２−７７５７９号公報等に開示されているようにク
リーニングガスとしてＣｌＦ系のガスを用いることが提
案されている。このＣｌＦ系のガスを用いたクリーニン
グ方式によればプラズマを用いることなく載置台表面は
勿論のこと処理ガス供給ヘッダの内面等の隅々までかな
り効率的に成膜を除去することができる。

【０００７】しかしながら、ＣｌＦ系ガスによれば不所
望な部分に付着した成膜をかなり効率的に除去できると
いえども、過度に付着した成膜を除去する時には不十分
な場合もあった。また、このＣｌＦ系ガス例えばＣｌＦ
₃ ガスは沸点が＋１７℃程度のために常温で液化しやす
いことから、容器内壁や処理ガス供給ヘッダの壁面等に
付着しやすい。

【０００８】例えばクリーニング終了後に処理容器内か
らＣｌＦ系ガスを排出するためには、ＣｌＦ系ガスを真
空排気した後に、Ｎ₂ ガスなどの不活性ガスを容器内に
充満させて一定期間放置し、これにより容器内壁等に吸
着していたＣｌＦ系ガスを離脱させ、再度容器内を真空
引きすることによりＣｌＦ系ガスを排出するようにして
いた。しかしながら、このような排気操作ではＣｌＦ系
ガスを完全に離脱させることができない。このため、ク
リーニング操作後に行われる成膜処理において壁面に付
着していた残留ＣｌＦ系ガスが分離して成膜中にこのＣ
ｌＦ系ガスが取り込まれて、素子の欠陥の原因となって
しまう問題があった。

【０００９】また、成膜中に真空処理容器内を真空引き
する真空排気系の系内においてもある程度の成膜が付着
することは避けられないが、従来のクリーニング方法で
は真空排気系内に付着した成膜を十分に除去することが
できないという問題があった。

【００１０】ところで、半導体集積回路の微細化及び高
集積化によってスループット及び歩留まりを更に向上さ
せるために、同一真空処理装置或いは異なる処理装置を
複数個結合してウエハを大気に晒すことなく各種工程の
連続処理を可能としたクラスタ装置がすでに提案されて
いる。このクラスタ装置化により、再現性の高い被成膜
表面の維持、コンタミネーションの防止、処理時間の短
縮化等を図ることができるが、上述のように集積回路の
更なる高微細化、高集積化により６４Ｍから２５６ＭＤ
ＲＡＭに移行する場合に不良原因の８０％以上が主とし
て成膜装置内におけるパーティクルや金属汚染に依って
生じることが判明しており、このクラスタ装置も上記し
たＣｌＦ系ガスを用いてクリーニングを行うことが考え
られるが、スループット等を低下させることなく効率的
にクリーニングする方法が未だ提案されていないのが実
情である。

【００１１】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、不必要な成膜等を効率的に除去することがで
き、しかも容器内壁に付着したクリーニングガスを効果
的に排除することができる真空処理装置及び真空処理装
置集合体のクリーニング方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、上記問題
点を解決するために、被処理体を処理するために一体的
に移動可能になされた被処理体加熱用ランプとクリーニ
ング用紫外線ランプを有する複数の真空処理室と、前記
各真空処理室に設けられた真空排気系と、前記真空処理
室に対して前記被処理体を搬入・搬出するために必要と
される移載室と、複数枚の前記被処理体を収容可能なカ
セットを収容するカセット室とを少なくとも有し、前記
各室間が開閉可能になされた真空処理装置集合体のクリ
ーニング方法において、前記真空処理室、前記移載室及
び前記カセット室内の一部または全部をＣｌＦ系ガスを
含むクリーニングガスでクリーニングすると同時に前記
真空処理室内ではこの真空処理室の底部の下方の所定の
位置に位置づけされた前記クリーニング用紫外線ランプ
からの光エネルギにより前記クリーニングガスを活性化
させるように構成したものである。

【００１３】第２の発明は、上記問題点を解決するため
に、被処理体を処理するための複数の真空処理室と、前
記各真空処理室に設けられた真空排気系と、前記真空処
理室に対して前記被処理体を搬入・搬出するために必要
とされる移載室と、複数枚の前記被処理体を収容可能な
カセットを収容するカセット室とを少なくとも有し、前
記各室間が開閉可能になされた真空処理装置集合体のク
リーニング方法において、前記真空処理室、前記移載室
及び前記カセット室内をＣｌＦ系ガスを含むクリーニン
グガスでクリーニングし、その後、前記クリーニングガ
スの供給を停止した後、前記各室内を真空引きしつつ不
活性ガスの供給と停止を複数回繰り返すことにより、こ
の時発生する衝撃により前記各室の内壁に付着していた
残存クリーニングガスを離脱させて排気するように構成
したものである。

【００１４】第３の発明は、上記問題点を解決するため
に、被処理体を処理するための複数の真空処理室と、前
記各真空処理室に設けられた真空排気系と、前記真空処
理室に対して前記被処理体を搬入・搬出するために必要
とされる移載室と、複数枚の前記被処理体を収容可能な
カセットを収容するカセット室とを少なくとも有し、前
記各室間が開閉可能になされた真空処理装置集合体のク
リーニング方法において、前記真空処理室、前記移載室
及び前記カセット室内の一部或いは全てにＣｌＦ系ガス
を含むクリーニングガスを供給しつつ前記真空排気系に
より真空引きすることにより、前記各室内をクリーニン
グすると同時に前記真空排気系もクリーニングするよう
にクリーニングするように構成したものである。

【００１５】

【作用】第１の発明によれば、真空処理室、移載室、カ
セット室内の一部または全部をクリーニングする際に、
クリーニングガスに対して例えば紫外線等の光エネルギ
を照射するようにしたので、クリーニングガスが活性化
され、このエッチングレートが向上して一層効率的にク
リーニングを行うことが可能となる。

【００１６】第２の発明によれば、クリーニングガスを
排出する際に、各室内を真空引きしつつＮ₂ 等の不活性
ガスの供給と停止を繰り返し行うようにしたので、不活
性ガスの供給時の衝撃により真空処理室、移載室、カセ
ット室等の内壁に付着しているＣｌＦ系ガスの離脱を促
進させることが可能となり、その後、引き続いて行われ
る成膜時に成膜中にＣｌＦ系ガスが取り込まれるのを防
止することができる。

【００１７】第３の発明によれば、真空処理室、移載
室、カセット室内の一部或いは全てをクリーニングする
際に、真空処理室に接続した真空排気系により真空引き
するので、各室内に付着した成膜或いは浮遊している膜
片を除去してクリーニングできると共に成膜時に真空排
気系内に付着した成膜も同時に除去してこれをクリーニ
ングすることができる。

【００１８】

【実施例】以下に、本発明に係る真空処理装置及び真空
処理装置集合体のクリーニング方法の一実施例を添付図
面に基づいて詳述する。図１は本発明に係るクリーニン
グ方法を実施するための真空処理装置を示す概略平面
図、図２は図１に示す処理装置集合体を示す概略斜視
図、図３は図１に示す集合体中の一つの真空処理装置の
一例を示す断面図、図４は図３に示す装置に用いるヘッ
ダ加熱手段を示す構成図、図５は真空処理装置において
光エネルギを照射している状態を示す部分断面図、図６
は真空処理装置内に不活性ガスの供給と停止を繰り返し
て行う状態を説明するための説明図である。

【００１９】まず、本発明方法を実施するための真空処
理装置集合体の一例について説明する。本実施例におい
ては第１〜第３の３つの第１〜第３の真空処理装置２
Ａ、２Ｂ、２Ｃを共通の移載室４に接続し、この移載室
４に対して共通に連設された第１及び第２の予備真空室
６Ａ、６Ｂを介して他の移載室８を設け、更にこの移載
室８に対して第１及び第２のカセット室１０Ａ、１０Ｂ
を連設して、いわゆるクラスタ装置化して真空処理装置
集合体を形成した場合を例にとって説明する。

【００２０】上記各真空処理装置２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、
被処理体である半導体ウエハ表面に連続的に処理する時
に必要とされる装置の集合体であり、第１の真空処理装
置２Ａは例えば微細パターンにタングステン層をＣＶＤ
により形成するものであり、第２の真空処理装置２Ｂは
例えば微細パターンが形成されたウエハ上に４００〜５
００℃の温度下でチタン膜をスパッタリングにより成膜
するものであり、また、第３の真空処理装置２Ｃはタン
グステン層をエッチバックするためのものである。これ
ら各種処理装置は、この数量及び種類には限定されな
い。

【００２１】まず、この処理装置集合体について説明す
ると、第１の移載室８の両側にはそれぞれゲートバルブ
Ｇ１、Ｇ２を介して第１のカセット室１０Ａ及び第２の
カセット室１０Ｂがそれぞれ接続されている。これらカ
セット室１０Ａ、１０Ｂは処理装置集合体のウエハ搬出
入ポートを構成するものであり、それぞれ昇降自在なカ
セットステージ１２（図２参照）を備えている。

【００２２】第１の移載室８及び両カセット室１０Ａ、
１０Ｂはそれぞれ気密構造に構成され、両カセット室１
０Ａ、１０Ｂには、外部の作業室雰囲気との間を開閉し
て大気開放可能にそれぞれゲートドアＧ３、Ｇ４が設け
られると共に、コ字形の保持部材を有する搬出入ロボッ
ト１５が設けられる（図２参照）。この搬出入ロボット
１５は、図２に示すように外部で前向きにセットされた
ウエハカセット１４を両カセット室１０Ａ、１０Ｂ内に
搬入して横向きにセットするように構成されており、ウ
エハカセット１４はカセット室１０Ａ、１０Ｂ内に搬入
された後、カセットステージ１２により突き上げられて
所定の位置まで上昇する。

【００２３】第１の移載室８内には、例えば多関節アー
ムよりなる搬送アームとしての第１の移載手段１６と、
被処理体としての半導体ウエハＷの中心及びオリフラ
（オリエンテーションフラット）を位置合わせするため
の回転ステージ１８とが配設されており、この回転ステ
ージ１８は図示しない発光部と受光部とにより位置合わ
せ手段を構成する。

【００２４】この第１の移載手段１６は、上記両カセッ
ト室１０Ａ、１０Ｂ内のカセット１４と予備真空室６
Ａ、６Ｂとの間でウエハを移載するためのものであり、
ウエハ保持部であるアームの先端部の両側には、ウエハ
Ｗを真空吸着するための吸引孔１６Ａが形成されてい
る。この吸引孔１６Ａは図示しない通路を介して真空ポ
ンプに接続されている。

【００２５】上記第１の移載室８の後方側には、それぞ
れゲートバルブＧ５、Ｇ６を介して第１の予備真空室６
Ａ及び第２の予備真空室６Ｂが接続されており、これら
第１及び第２の予備真空室６Ａ、６Ｂは同一構造に構成
されている。これらの予備真空室６Ａ、６Ｂは内部に、
ウエハ載置具と、これに保持したウエハを加熱する加熱
手段とウエハを冷却する冷却手段とを備えており、必要
に応じてウエハを加熱或いは冷却するようになってい
る。そして上記第１及び第２の予備真空室６Ａ、６Ｂの
後方側には、ゲートバルブＧ７、Ｇ８を介して第２の移
載室４が接続されている。

【００２６】前記第２の移載室４内には、第１及び第２
の予備真空室６Ａ、６Ｂと３つの真空処理装置２Ａ〜２
Ｃとの間でウエハＷを移載するための例えば多関節アー
ムよりなる搬送アームとしての第２の移載手段２０が配
置されている。この第２の移載室４には、それぞれゲー
トバルブＧ９〜Ｇ１１を介して左右及び後方の三方に上
記３つの真空処理装置２Ａ〜２Ｃが接続されている。

【００２７】次に、真空処理装置として第１の真空処理
装置２Ａを例にとって説明する。前述のようにこの第１
の真空処理装置２Ａは、金属膜として例えばタングステ
ン膜をＣＶＤにより成膜するものであり、図３に示すよ
うに真空処理容器２２は、例えはアルミニウムにより略
円筒状に成形されて内部に真空処理室２４が形成され、
処理容器２２の一側壁にはゲートバルブＧ９を介して第
２の移載室４が接続される。

【００２８】この処理容器２２内にはウエハＷをその上
に載置するための例えばアルミニウム等よりなるウエハ
載置台２６が容器底部より起立した例えば石英よりなる
透明な支持筒２８により支持されて設置されている。ウ
エハ載置台２６の上面には、図示しない直流電圧源に接
続された静電チャック３０が設けられており、この上に
ウエハＷを静電力により吸着保持するようになってい
る。

【００２９】上記ウエハ載置台２６の下方の容器底部は
開口され、この開口部にはクオーツウィンドウ３２が気
密に取り付けられ、この下方には加熱用のハロゲンラン
プ３４が配設されている。そして、成膜工程時にはこの
ハロゲンランプ３４からの光はクオーツウィンドウ３２
を通って載置台２６の裏面を照射し、この光エネルギで
ウエハＷを所定の処理温度まで間接加熱するようになっ
ている。

【００３０】また、このハロゲンランプ３４は作動台３
５を介して光エネルギとして例えば紫外線を発する紫外
線ランプ３７に連結され、この作動台３５はエアシリン
ダの如きランプアクチュエータ３９の伸縮アームに接続
されて、このアクチュエータ３９を駆動することにより
必要に応じて上記２つのランプを上記クオーツウィンド
ウ３２の下方に選択的に位置させるようになっている。
すなわち、成膜処理時には、ウィンドウ３２の下方にハ
ロゲンランプ３４を位置させてウエハＷを加熱し、ま
た、クリーニング処理時にはウィンドウ３２の下方に上
記紫外線ランプ３７を位置させて紫外線によりクリーニ
ングガスを活性化させるようになっている。

【００３１】上記処理容器２２の底部には、真空ポンプ
３６に接続された排気通路３８が接続されており、必要
に応じて処理容器２２内を真空引きするようになってい
る。この真空ポンプ３６と排気通路３８により真空排気
系４３が構成される。また、この排気通路３８には例え
ばヒーティングテープをその通路全体に渡って巻回する
ことにより形成された排気通路加熱手段４５が設けられ
ており、クリーニング時にこの通路を加熱し得るように
構成されている。

【００３２】一方、処理容器２２の天井部には、処理ガ
ス供給ヘッダ４０を装着するための例えば円形の装着孔
４１が設けられており、この装着孔４１には例えばアル
ミニウムにより円筒状に成形された処理ガス供給ヘッダ
４０が挿入され、その周辺部に形成したフランジ部４２
を、Ｏリング４４を介して天井部の円周縁に支持させて
気密に取り付け固定している。

【００３３】この供給ヘッダ４０の上部には処理ガスを
供給するための処理ガス供給系５４と、ＣｌＦ、ＣｌＦ
₃ 、ＣｌＦ₅ 等のＣｌＦ系のガスをクリーニングガスと
して供給するためのクリーニングガス供給系５６がそれ
ぞれ別個独立させて接続されている。この供給ヘッダ４
０内には、図示例にあっては水平に配置させてその上方
より仕切板４６、拡散板４８及び整流板５０が順次設け
られて３つの部屋５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃに区画されて
いる。

【００３４】仕切板４６の中央部には１つの連通孔４６
Ａが形成され、拡散板４８には、多数の拡散孔４８Ａが
その全面に渡って分散させて形成され、更に整流板５０
には多数の整流孔５０Ａがその全面に渡って分散させて
形成されている。この場合、拡散孔４８Ａの直径は０．
２〜１．５ｍｍ程度の範囲に設定されて少ない密度で分
散されているに対して整流孔５０Ａの直径は拡散孔４８
Ａよりも大きい０．５〜２．０ｍｍ程度の範囲に設定さ
れて大きな密度で分散されている。また、連通孔４６Ａ
の直径は０．５〜３．０ｍｍ程度の範囲に設定されてい
る。従って、孔径と孔の分布を変化させることによって
上下の各部屋に渡って差圧を持たせ、局所的に導入した
複数の処理ガスを均等に混合し、且つウエハ表面上に均
等に供給するようになっている。そのために、ウエハＷ
の直径が約２００ｍｍである場合には、整流板５０の直
径はこれよりも少し大きい値、例えば２２０〜２３０ｍ
ｍ程度に設定される。尚、これら拡散板４８或いは整流
板５０は、更に数を増やして多段に設けるようにしても
よい。上記供給ヘッダ４０の内外面、仕切板４６、拡散
板４８、整流板５０及び処理容器２２の内面は、クリー
ニング時にＣｌＦ系ガスが吸着することを防止するため
の表面研磨処理が施されている。

【００３５】上記処理ガス供給系５４は、本実施例にお
いてはタングステン膜を形成することから２種類の処理
ガスを導入するために供給ヘッダ４０に接続された第１
及び第２の処理ガス導入ポート５８、６０を有してお
り、これら各ポートにはそれぞれ第１及び第２のポート
開閉弁５８Ａ、６０Ａが介設されている。第１及び第２
の処理ガス導入ポート５８、６０にそれぞれ接続される
第１及び第２の処理ガス導入通路６２、６４は、途中に
それぞれ流量調整弁としての第１及び第２のマスフロー
コントローラ６６Ａ、６６Ｂ及び第１及び第２の開閉弁
６８Ａ、６８Ｂを介して第１及び第２の処理ガス源７０
Ａ、７０Ｂにそれぞれ接続されている。本実施例におい
ては、第１の処理ガスとしてＷＦ₆ が、第２の処理ガス
としてＨ₂、Ｓｉ₂ Ｈ₄ 及びＳｉ₂ Ｈ₆ のいずれかが使
用される。図示例にあってはＳｉＨ₄ が示される。

【００３６】また、上記第１及び第２の処理ガス導入通
路６２、６４にはそれぞれ途中で分岐路７２Ａ、７２Ｂ
が形成されており、各分岐路７２Ａ、７２Ｂにはそれぞ
れ第３及び第４のマスフローコントローラ６６Ｃ、６６
Ｄ及び第３及び第４の開閉弁６８Ｃ、６８Ｄが介設され
て、それぞれ不活性ガス源として第１の窒素源７４Ａに
共通に接続され、後述するようにクリーニング時に不活
性ガスを流すようになっている。

【００３７】一方、上記クリーニンガス供給系５６は、
供給ヘッダ４０に接続されたクリーニングガス導入ポー
ト７６を有しており、このポート７６にはクリーニング
ガスポート開閉弁７６Ａが介設されている。このクリー
ニングガス導入ポート７６に接続されるクリーニングガ
ス導入通路７８は途中に流量調整弁としての第５のマス
フローコントローラ６６Ｅ及び第５の開閉弁６８Ｅを介
してクリーニングガス源８０に接続されており、クリー
ニングガスとしてＣｌＦ系のガス、例えばＣｌＦ₃ ガス
をバブリングにより気化させて供給し得るようになって
いる。上記クリーニングガス導入通路７８は途中で分岐
路７２Ｃが形成されており、この分岐路７２Ｃには第６
のマスフローコントローラ６６Ｆ及び第６の開閉弁６８
Ｆを介して第２の窒素源７４Ｂが接続され、必要に応じ
てクリーニングガスを希釈して濃度を制御し得るように
構成される。そして、上記各マスフローコントローラ、
開閉弁等は、例えばマイクロプロセッサ等よりなる制御
部８２により予め記憶されたプログラムに基づいて制御
される。

【００３８】ところで、クリーニングガスとして用いる
ＣｌＦ系ガス、例えばＣｌＦ₃ は沸点が＋１７℃程度で
あり、室温（＋２５℃）では液化してしまう。従って、
供給時には液体ＣｌＦ₃ を加熱しつつバブリングによっ
て気化させて供給するのであるが、供給系路においてこ
のガスが液化すると供給系路を回復させるために多くの
時間を費やしてしまって装置の稼働率が低下する。そこ
で、このクリーニングガスの液化を防止するためにクリ
ーニングガス導入通路７８には例えばヒーティングテー
プをその通路全体に渡って巻回することによって形成さ
れた液化防止用加熱手段８４が設けられており、ガスの
流れ方向に沿って次第に温度を高くするようにして温度
勾配がつけられる。

【００３９】一方、処理容器２２の内壁面や処理ガス供
給ヘッダ４０の内外壁面は、ＣｌＦ₃ ガスの付着を防止
するために表面研磨処理されているとはいえ、付着を完
全に防止し得るものではない。そこで、ＣｌＦ₃ ガスの
付着をできるだけ防止するために、図１及び図４に示す
ように処理ガス供給ヘッダ４０にはヘッダ加熱手段９４
が設けられている。このヘッダ加熱手段９４はヘッダ側
壁全体に渡って形成した媒体通路９６とセラミックヒー
タ９８とにより形成されており、媒体通路９６には最高
温度で１００℃の温水を流し、それ以上の温度に加熱し
たい場合にはセラミックヒータ９８に通電することによ
り例えば１００℃〜２００℃程度の範囲まで加熱するよ
うになっている。

【００４０】また、この媒体通路９６は導入側で温水側
と冷水側に２つに分岐され、制御部８２からの指令によ
り切替弁１００、１０２を操作することにより温水と冷
水を必要に応じて択一的に流し得るように構成されてお
り、成膜時には冷水を流すことによりヘッダ４０を冷却
してこれに成膜されることを防止している。

【００４１】また、処理容器２２の壁部にも、上記した
ヘッダ加熱手段９４と同様な構成の壁部加熱手段１０１
が設けられ、この加熱手段１０１もセラミックヒータ１
０４及び媒体通路１０６により構成されて、この内壁面
への成膜及びクリーニング時のＣｌＦ₃ ガスの付着を阻
止するようになっている。

【００４２】また、本実施例にあっては、クリーニング
ガスとしてＣｌＦ系のガスを使用することからこのガス
に晒される部分、例えば処理容器２２や、処理容器２２
内のウエハ載置台２６や静電チャック３０等は、ＣｌＦ
系ガス耐腐食性材料で構成し、耐腐食性温度で用いなけ
ればならない。

【００４３】このような材料としては、ポリイミド、シ
リコンゴムは、使用することはできず、ＳｉＣ、セラミ
ック系材料、テフロン、アルミナセラミック、石英ガラ
ス（２００℃以下）、カーボン（３００℃以下）等を使
用することができる。上記材料、例えば石英ガラスで静
電チャックを形成する場合には導電膜を石英ガラスによ
りサンドイッチ状に挟み込むように形成する。また、こ
の他の材料としては表１に示すような材料も使用するこ
とができる。

【００４４】

【表１】

【００４５】そして、図１に示すように他の真空処理装
置２Ｂ、２Ｃも第１の真空処理装置２Ａと略同様に構成
され、すなわち処理ガス供給系１０８とクリーニングガ
ス供給系１１０が別個に設けられ、処理ガス供給ヘッダ
にはヘッダ加熱手段が、処理容器には同様な壁部加熱手
段（図示せず）が設けられている。尚、１１２は第１の
真空処理装置２Ａに接続した真空排気系４３と同様に構
成された真空排気系である。

【００４６】ところで、クリーニング操作を行う場合に
は、各真空処理装置２Ａ〜２Ｃのみならず処理装置集合
体全体、すなわち第１及び第２移載室８、４、第１及び
第２の予備真空室６Ａ、６Ｂ及び第１及び第２のカセッ
ト室１０Ａ、１０Ｂも同様に或いは個別に行うことから
各室にも第１の真空処理装置２Ａに接続されたクリーニ
ングガス供給系５２と同様に構成されたクリーニングガ
ス供給系１１４や真空排気系１１６がそれぞれ接続され
ている。また、各室には、図示されないが、不活性ガス
を室内へ供給するためのガス供給管も接続されている。

【００４７】また、各室を区画する壁面や、第１及び第
２の移載室８、４内のアーム状の第１及び第２の移載手
段１６、２０にも加熱ヒータ（図示せず）がそれぞれ埋
め込まれて、クリーニング時のＣｌＦ系ガスの付着を防
止している。そして、これら各室における部材もＣｌＦ
系ガスに耐腐食性のある前述した材料により構成する。
例えば、搬送アームなどは加熱ヒータとしてセラミック
ヒータを埋め込んだテフロンにより構成される。

【００４８】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、ウエハＷを例えば２５枚
収容したカセット１４が搬出入ロボット１５により第１
のカセット室１０Ａ内のカセットステージ１２上に載置
され、続いてゲートドアＧ３を閉じて室内を不活性ガス
雰囲気にする。

【００４９】次に、ゲートバルブＧ１を開き、カセット
１４内のウエハＷが第１の移載手段１６のアームに真空
吸着され、予め不活性ガス雰囲気にされている第１の移
載室８内にウエハを搬入する。ここで回転ステージ１８
によりウエハＷのオリフラ合わせ及び中心位置合わせが
行われる。

【００５０】位置合わせ後のウエハＷは、予め大気圧の
不活性ガス雰囲気になされている第１の予備真空室６Ａ
内に搬入された後、ゲートバルブＧ５を閉じ、例えばこ
の真空室６Ａ内を１０^-3〜１０^-6Ｔｏｒｒまで真空引き
し、これと共に３０〜６０秒間で５００℃程度にウエハ
Ｗを予備加熱する。また、続いて搬入されてきた未処理
のウエハＷは、同様にして第２の予備真空室６Ｂに搬入
され、予備加熱される。

【００５１】予備加熱後のウエハＷは、ゲートバルブＧ
７を開いて予め１０^-7〜１０^-8Ｔｏｏｒ程度の真空度に
減圧された第２の移載室４の第２の移載手段２０のアー
ムにより保持されて取り出され、所望の処理を行うべく
予め減圧雰囲気になされた所定の真空処理装置内へロー
ドされる。

【００５２】また、一連の処理が完了した処理済みのウ
エハＷは、第２の移載手段２０により保持されて真空処
理装置から取り出され、空き状態となった第１の予備真
空室６Ａ内に収容される。そして、この処理済みのウエ
ハＷは、この真空室６Ａ内で所定の温度まで冷却された
後、前述したと逆の操作により処理済みのウエハを収容
する第２のカセット室１０Ｂ内のウエハカセット１４に
収容する。

【００５３】そして、上記予備加熱されたウエハＷは、
予めプログラムされた所望の順序に従って順次、成膜処
理やエッチング処理が行われる。例えば、まず、第１の
真空処理装置２Ａにて例えばタングステン膜の成膜を行
い、次に、第３の真空処理装置２Ｃにてタングステン膜
のエッチバックを行い、更に、第２の真空処理装置２Ｂ
にて例えばチタンの成膜を行い、全体の処理を完了す
る。

【００５４】ここで、第１の真空処理装置２Ａにおける
タングステン膜の成膜操作について図３も参照しつつ説
明する。まず、制御部８２からの指令によりランプアク
チュエータ３９を駆動し、加熱用のハロゲンランプ３４
をクォーツウィンドウ３２の下方に位置させておく。そ
して、ハロゲンランプ３４からの光エネルギによりウエ
ハ載置台２６を加熱することによりこの上に載置されて
いるウエハＷを所定の処理温度に維持し、これと同時に
真空排気系４３の真空ポンプ３６により真空処理室２４
内を真空引きしつつ第１の処理ガス源７０Ａから第１の
処理ガスを、第２の処理ガス源７０Ｂから第２の処理ガ
スを、それぞれ流量制御しながら処理室２４内へ導入し
て内部雰囲気を所定の処理圧力に維持し、成膜処理を行
う。

【００５５】本実施例では、例えば第１の処理ガスとし
てＷＦ₆ が、第２の処理ガスとしてＳｉＨ₄ が使用さ
れ、第１の窒素源７４からの窒素ガスにより所定の濃度
に希釈された或いは希釈されないＷＦ₆ 、ＳｉＨ₄ がそ
れぞれ供給ヘッダ４０の最上段の混合室内へ導入され
る。混合室内へ導入された２種類の処理ガスはここで混
合されつつ仕切板４６の連通孔４６Ａを介してその下段
の拡散室へ導入される。この混合ガスは、拡散板４８の
拡散孔４８Ａを介してその下段の整流室へ導入され、そ
の後、整流板５０の整流孔５０Ａを介してウエハ表面全
体に渡って均一に処理ガスを供給する。この場合、ヘッ
ダに導入された処理ガスを複数の室で徐々に膨張させつ
つ混合させるようにしたので、２種類の処理ガスを均一
に混合することができ、しかも最下端の整流板５０の直
径をウエハＷの直径よりも僅かに大きく設定しているの
で、ウエハ表面全域に渡って混合処理ガスを均一に供給
することができる。

【００５６】成膜処理時に処理ガス供給ヘッダ４０の温
度や処理容器２２の内壁の温度が高くなると、反応生成
物がウエハ表面以外のこの壁面等にも成膜してしまう。
これを防止するために、プロセス中において供給ヘッダ
４０に設けたヘッダ加熱手段９４の媒体通路９６と処理
容器２２の壁部に設けた壁部加熱手段１０１の媒体通路
１０６にそれぞれ約１５℃程度の冷水よりなる冷媒を流
して供給ヘッダ４０や処理容器の壁部を冷却し、これら
に膜が形成されないようにしている。このような冷却操
作は、他の処理装置２Ｂ、２Ｃにおいてもプロセス中、
同様に行われており、不要部分への膜の付着を防止して
いる。

【００５７】さてこのようにウエハＷの一連の処理を、
所定枚数、例えば１ロット（２５枚）行ったならば、各
処理装置内には僅かではあるが成膜が付着し、また、ウ
エハＷの搬送ルートにおいても処理済みウエハＷの受け
渡し時等に成膜が剥がれてパーティクルとなって浮遊し
ていたり底部に沈殿する傾向となる。従って、このよう
な欠陥の原因となる不要部分への成膜や成膜片を除去す
るために、クリーニング操作が行われる。このクリーニ
ング操作は、処理装置集合体全体を一度に行ってもよい
し、または、特定の真空処理装置や搬送ルートの特定の
部屋を個別に行うようにしてもよい。

【００５８】ここでは、まず、処理装置集合体全体を一
度にクリーニングする場合について説明する。成膜処理
の終了により各真空処理装置２Ａ〜２Ｃの各処理ガス供
給系５４、１０８の各開閉弁を閉じ、対応する処理装置
へ供給していた処理ガスの供給が停止されている。

【００５９】この状態で各室間を気密に閉じている各ゲ
ートベンを開くと、各室間に存在していた差圧により内
部に好ましからず気流が発生し、例えばパーティクル等
の飛散の原因となる。そのために、各ゲートベンを閉じ
た状態で、すなわち各室個別の気密状態を維持した状態
でそれぞれの室に個別に不活性ガス、例えばＮ₂ ガスを
流す。

【００６０】各真空処理装置２Ａ〜２Ｃの真空処理室に
Ｎ₂ ガスを流す場合には、これに接続された各処理ガス
供給系５４、１０８に設けた第１の窒素源７４Ａ（図３
参照）や各クリーニングガス供給系５６、１１０に設け
た第２の窒素源から供給する。また、第１及び第２の移
載室８、４、第１及び第２のカセット室１０Ａ、１０Ｂ
及び第１及び第２の予備真空室６Ａ、６ＢにＮ₂ ガスを
流す場合には、それぞれの室に接続した各クリーニング
ガス供給系１１６の希釈用の第２の窒素源７４Ｂ（図３
参照）から供給する。

【００６１】このようにして各室内の圧力がＮ₂ 雰囲気
によりそれぞれ同圧、例えば大気圧になったならば、各
室間を区画しているゲートバルブＧ１、Ｇ２、Ｇ５〜Ｇ
１１を開状態とし、処理装置集合体内全体を連通させ、
１つの連通された空間とする。この状態では、カセット
室１０Ａ、１０ＢのゲートドアＧ３、Ｇ４はそれぞれ閉
じられており大気開放はされていない。

【００６２】次に、この処理装置集合体にＣｌＦ系ガ
ス、例えばＣｌＦ₃ ガスを含むクリーニングガスを流す
ことによりクリーニングを行う。この場合には、各真空
処理装置２Ａ〜２Ｃからクリーニングガスを供給しつつ
これを装置集合体全体に流し、下流側である両カセット
室１０Ａ、１０Ｂの各真空排気系１１６から系外へ排気
する。また、これと同時に各真空処理装置２Ａ〜２Ｃに
接続した真空排気系４３、１１２も駆動して各処理容器
内にクリーニングガスが充分に行き渡らすようにしても
よい。具体的には、各真空処理装置２Ａ〜２Ｃに接続し
たクリーニングガス供給系５６、１１０のクリーニング
ガス源８０（図３参照）からＣｌＦ₃ ガスをバブリング
により発生させ、これを第５のマスフローコントローラ
６６Ｅにより流量制御しつつクリーニングガス導入通路
７８に流し、クリーニングガス導入ポート７６から処理
ガス供給ヘッダ４０内へ供給する。このクリーニングガ
スは供給ヘッダ４０内を流下して処理容器２２を流れ、
ヘッダ壁面や処理容器の内壁或いはウエハ載置台２６等
に付着している成膜や膜片と反応してこれを除去しつつ
ゲートバルブＧ９を介して第２の移載室４に流入する。
同様に、他の真空処理装置２Ｂ、２Ｃ内を流れて内部を
クリーニングしてきたＣｌＦ₃ ガスもこの第２の移載室
４に流入し、ここで合流する。また、一部のクリーニン
グガスは各処理容器に接続した真空排気系からも排気さ
れる。

【００６３】この移載室４に流入して合流したＣｌＦ₃
ガスは、次にゲートバルブＧ７、Ｇ８を介して第１及び
第２の予備真空室６Ａ、６Ｂに流れ、更に、ゲートバル
ブＧ５、Ｇ６を介して第１の移載室８に流入する。そし
て、次にこのＣｌＦ₃ ガスはゲートバルブＧ１、Ｇ２を
介してそれぞれ第１のカセット室１０Ａと第２のカセッ
ト室１０Ｂに分岐して流れ、最終的に各カセット室の真
空排気系１１６、１１６から真空引きされて排出され
る。

【００６４】このようにしてクリーニングガスを流すこ
とにより、各処理容器内壁等に付着している成膜等は勿
論のこと、処理済ウエハ搬送途中において例えばウエハ
受け渡しの際に剥がれ落ちて移載室４、８、予備真空室
６Ａ、６Ｂ、カセット室１０Ａ、１０Ｂに浮遊している
膜片、或いは底部に沈降した膜片等を迅速に且つ効率的
にクリーニング除去することができる。従って、半導体
製品の歩留まりを大幅に向上させることが可能となる。

【００６５】この場合、各クリーニングガス供給系から
のＣｌＦ₃ ガスの流量は例えば５リットル／分以下に設
定し、必要に応じてそれぞれの供給系の第２の窒素源７
４Ｂから窒素ガスを流量制御しつつ供給し、クリーニン
グガスを希釈する。また、このクリーニング時の内部の
圧力は例えば０．１〜１００Ｔｏｒｒの範囲内に設定す
る。

【００６６】ここで、ＣｌＦ₃ ガスがヘッダや処理容器
の内壁面、各移載室４、８、予備真空室６Ａ、６Ｂ、カ
セット室１０Ａ、１０Ｂの内壁等に付着していると、ク
リーニング処理後に引き続いて行われる、成膜時、或い
はウエハ搬送時に、壁面から分離したＣｌＦ₃ ガスが成
膜中に取り込まれ、欠陥の原因となる。

【００６７】そこで、ＣｌＦ₃ ガスの壁面への付着を防
止するために各部分は加熱される。すなわち、図３を例
にとると供給ヘッダ４０に設けたヘッダ加熱手段９４の
媒体通路９６及び処理容器２４の壁部に設けた壁部加熱
手段１０１の媒体通路１０４に例えば８０℃程度の温水
よりなる熱媒体を流し、ヘッダ４０や処理容器２２を加
熱する。この場合、更に加熱する時にはヘッダに設けた
セラミックヒータ９８や処理容器の壁部に設けたセラミ
ックヒータ１０６に通電し、クリーニング温度を高く設
定する。この時のクリーニング温度は、例えばＣｌＦ₃
ガスの沸点温度である＋１７℃〜＋７００℃の範囲内で
設定する。

【００６８】また、クリーニング操作を行う場合には、
図５に示すように処理容器２２の下方に設けたランプア
クチュエータ３９を駆動して紫外線ランプ３７をクオー
ツウィンドウ３２の下方に位置させる。そして、この紫
外線ランプ３７から光エネルギとして紫外線ＵＶをクオ
ーツウィンドウ３２を介して処理容器２２内へ照射す
る。尚、この実施例においてはウエハ載置台２６が取り
外された状態を示している。

【００６９】照射された紫外線ＵＶは、処理容器２２内
を流れるクリーニングガスにエネルギを与えてこれを活
性化し、クリーニングガスのクリーニングレート乃至エ
ッチングレートを向上させる。これにより、処理容器２
２に付着した成膜を略完全に除去することができ、クリ
ーニング操作を効率的に且つ迅速に行うことができる。
この紫外線量はクリーニングされるべき所の膜厚の差に
応じて変化させ、特に、高いプロセス温度の所に集中的
に紫外線の量を多く照射するように設定する。このよう
に、クリーニング時に光エネルギを照射することによ
り、クリーニングガスが活性化されて、供給ヘッダ４０
の外周面や処理容器２２の内壁面に付着した成膜を一層
効率的に除去することができる。

【００７０】また、図５においてはウエハ載置台２６を
取り外した状態でクリーニングを行っているが、これを
設けた状態で紫外線ＵＶを照射してクリーニングを行う
ようにしてもよい。これによればウエハ載置台２６の裏
面側を特に高い効率でクリーニングすることが可能とな
る。この実施例においては、処理容器２２内の底部から
紫外線ＵＶを照射するようにしたが、これに限定され
ず、例えば処理容器２２の側壁等から紫外線を照射する
ようにしてもよい。

【００７１】そして、このクリーニング操作中において
は、各真空処理室に接続した真空排気系４３、１１２も
駆動してクリーニングガスの一部を排気しているが、こ
の時、排気通路加熱手段４５を駆動することにより排気
通路３８の全体も加熱する。これにより、成膜時にこの
排気通路３８内に付着した成膜も効率的に除去すること
ができ、従って、処理室内をクリーニングすると同時に
排気系のクリーニングも行うことができる。特に、排気
通路３８は、この加熱手段４５により室温よりも高い温
度、例えば５０〜２００℃程度に加熱されるので、成膜
の除去も効率的に行うことができる。

【００７２】このようなクリーニング中における一連の
加熱は他の真空処理装置２Ｂ、２Ｃでも他の室において
も上記したと同様に行われる。すなわち、真空処理装置
２Ｂ、２Ｃにおいては第１の真空処理装置２Ａと同様に
ヘッダ加熱手段や壁部加熱手段１１１を駆動することに
より全体を加熱し、また各移載室、予備真空室、カセッ
ト室においてはそれぞれの壁部に設けた各加熱ヒータを
駆動することにより、そして、各アーム状の移載手段１
８、２０にはそれぞれに設けた加熱ヒータを駆動するこ
とにより全体を前記した所定の温度範囲内で加熱する。
この場合、加熱温度は、使用される材質がＣｌＦ₃ ガス
に対して耐腐食性を発揮し得る温度範囲に設定するのは
勿論である。

【００７３】このようにクリーニング操作中に処理装置
の供給ヘッダや処理容器壁面、移載室、予備真空室、カ
セット室の壁面等を加熱するようにしたので、クリーニ
ングガスがその壁面等に吸着することがなくなり、従っ
て、クリーニング終了後に再開される成膜処理において
成膜中に欠陥の原因となるＣｌＦ₃ ガスが取り込まれる
ことがなく、歩留まりを大幅に向上させることが可能と
なる。

【００７４】また、各真空処理装置２Ａ〜２Ｃにおい
て、このクリーニングガスを流すと同時に、各処理ガス
供給系５４、１０８に設けた第１の窒素源７４Ａから不
活性ガスとして窒素ガスを第１及び第２の処理ガス導入
通路６２、６４の相方を介して供給ヘッダ４０内へ供給
する。この場合、窒素ガスの供給圧力は、クリーニング
ガスの供給圧力よりも僅かに高く設定し、クリーニング
ガスが第１及び第２の処理ガス導入ポート５８、６０に
逆流してこないようにする。このように、クリーニング
処理中に各処理ガス供給系５４に不活性ガスを流すこと
により、クリーニングガスが第１及び第２の処理ガス導
入ポート５８、６０の内面或いはそれ以上逆流して処理
ガス導入通路６２、６４の内面に付着することを防止す
ることができる。従って、クリーニング終了後に再開さ
れる成膜処理時において成膜中にＣｌＦ₃ ガスが取り込
まれることがなく、上記した理由と相俟って歩留まりを
一層向上させることができる。

【００７５】そして、このように所定の時間だけクリー
ニング操作を行って完了したならば、引き続いて行われ
る成膜処理のために各室内に残留しているＣｌＦ₃ ガス
を確実に排出しなければならない。そこで、本実施例で
は、不活性ガスとして例えば窒素（Ｎ₂ ）ガスの供給・
停止を複数回繰り返して行う。すなわち、各室の真空排
気系４３、１１２、１１６をその能力一杯で駆動して真
空引きしながら、図６に示すようにＮ₂ ガスの供給及び
停止を約１０回繰り返して行う。例えばＮ₂ ガス供給期
間Ｔ１は約１０〜３０秒程度に設定し、供給停止期間Ｔ
２は約３０〜６０秒程度に設定し、これを１０回程度繰
り返して行う。尚、この間は、真空引きは継続して行わ
れている。Ｎ₂ ガスの供給は、各真空処理装置において
はクリーニングガス供給系の希釈用の窒素源７４Ｂや処
理ガス供給系の希釈用の窒素源７４Ａから開閉弁全開で
窒素ガスを供給し、また、その他の室ではクリーニング
ガス供給系１１４の希釈用の窒素源から窒素ガスを供給
する。

【００７６】このように真空引きを連続的に行っている
状態で、Ｎ₂ ガスの供給及び停止を繰り返して行うよう
にしたので、Ｎ₂ ガス供給時の衝撃により各室等の内壁
に付着していたＣｌＦ₃ ガスの離脱が促進され、各処理
容器内壁や供給ヘッダの内外壁面に付着していたＣｌＦ
₃ ガスを略完全に離脱させて排除させることができる。
従って、このクリーニング操作完了後に引き続いて行わ
れる成膜処理時に、成膜中に欠陥の原因となるＣｌＦ₃
ガスが取り込まれることを略完全に防止することができ
る。

【００７７】上記Ｎ_２ガスの供給と停止の繰り返し回数
は１０回に限定されず、必要に応じて増減するようにし
てもよく、また、Ｎ_２ガスの供給開始操作は、Ｎ_２ガス
の供給時の衝撃によりＣｌＦ_３ガスの離脱を効果的に行
うために各室内の圧力が所定の圧力になった時にＮ_２ガ
スの供給を開始する。

【００７８】尚、このようなクリーニング操作は、ウエ
ハを所定枚数処理する毎に自動的に実行するように予め
制御部８２にプログラミングしておくのが好ましい。例
えば各真空処理装置２Ａ〜２Ｃにおいて、所定の枚数、
例えば１ロット（２５枚）処理する毎に、上記したよう
な方法で自動的に装置集合体全体をクリーニングする。
この場合の処理枚数は２５枚に限定されず、成膜量の度
合いによって決定する。この場合には、１回の成膜処理
等によりどの程度の成膜が不必要な部分に形成されるか
を予めデータとして集め、これに基づいてクリーニング
を行うべき処理枚数を決定する。

【００７９】また、上記実施例においては、真空処理装
置集合体全体を一度にクリーニングするようにしたが、
これに限定されず、例えばゲートバルブＧ９のみを閉じ
て第１の真空処理装置２Ａのみを密閉室間とし、この装
置２Ａ内で通常の例えばタングステン膜の成膜処理を行
い、これと同時に他の真空処理装置２Ｂ、２Ｃ及び移載
室、予備真空室、カセット室等をクリーニングするよう
にしてもよい。これによれば、不要な成膜が多量に付着
した真空処理装置のみを個別にクリーニング処理するこ
とができ、全体の稼働率を向上させてスループットを大
幅に向上させることができる。このような選択的なクリ
ーニングは、各真空処理装置どれを取っても実施するこ
とが可能である。

【００８０】また、第１の真空処理装置２Ａ内のみで単
独でクリーニング処理を行う場合には、ゲートバルブＧ
９を閉じてこれを第２の移載室４から区画分離し、この
状態で前述した集合体全体のクリーニング操作時と同様
な操作で第１の真空処理装置２Ａのみをクリーニングす
る。すなわち、この真空排気系４３により容器内を真空
引きしつつクリーニングガス供給系５６からＣｌＦ₃ ガ
スを処理室２２内へ流し、これと同時に、紫外線ランプ
３７により処理容器内に流れるクリーニングガスを照射
してこれを活性化し、クリーニングレートを高める（図
５参照）。これにより、供給ヘッダ４０の内外壁面や容
器内面等に付着した成膜の除去を略完全に行うことがで
き、クリーニングを効率的に行うことができる。この場
合、ウエハ載置台２６を設けておけばこの裏面側を特に
効果的にクリーニングすることができ、また、載置台２
６を取り出しておけば、処理容器内全体を効果的にクリ
ーニングすることができる。

【００８１】またこの時、排気通路加熱手段４５も駆動
して排気通路３８を加熱することにより成膜中にここに
付着した膜も効果的に除去することができ、処理室内と
同時にこの排気通路３８もクリーニングすることができ
る。そして、このクリーニングガスを流す時にはヘッダ
加熱手段９４及び壁部加熱手段１０１も集合体全体のク
リーニング時と同様に駆動し、供給ヘッダ４０及び処理
容器２２自体も所定の温度に設定し、ＣｌＦ₃ ガスがそ
の内外面或いは内面に付着するのを防止している。

【００８２】また、クリーニングの終了時においても、
クリーニングガスの供給を停止した後、容器内の残留Ｃ
ｌＦ₃ ガスを完全に排除するために、真空排気系４３を
継続的に駆動して真空引きした状態において図６に示す
ように不活性ガスであるＮ₂ガスの供給と停止を複数
回、繰り返して行い、この時の衝撃により容器内壁等に
付着していたＣｌＦ₃ ガスをこれより離脱させ、残留す
るＣｌＦ₃ ガスを容器内から略完全に排除する。これに
より、引き続いて行われる成膜処理中に成膜中にＣｌＦ
₃ ガスが取り込まれることを防止でき、製品の歩留まり
を向上させることができる。

【００８３】また、前述のように本発明をクラスタ装置
に適用することによりスループット及び歩留まりの大幅
な向上を達成することができ、２５６ＭＤＲＡＭ等の高
微細化、高集積化に対応することができる。

【００８４】また、上記実施例にあっては、金属タング
ステン膜のクリーニングについて説明したが、クリーニ
ングすべき膜はこれに限定されず、ＭｏＳｉ₂ 、ＷＳｉ
₂ 、ＴｉＮ、ＴｉＷ、Ｍｏ、ＳｉＯ₂ 、Ｐｏｌｙ−Ｓｉ
等にも適用することができ、処理ガスとしてはこの成膜
に対応したものが使用される。例えば、タングステン膜
の場合には、ＷＦ₆ ＋ＳｉＨ₄ の組み合わせの外に、Ｗ
Ｆ₆ ＋Ｈ₂ 、ＷＦ₆ ＋Ｓｉ₂ Ｈ₆ の組み合わせ等が使用
され、ＷＳｉｘの成膜の場合には、ＷＦ₆ ＋ＳｉＨ₄ の
組み合わせ、ＷＦ₆ ＋Ｓｉ₂ Ｈ₆ の組み合わせ、ＷＦ₆
＋ＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ の組み合わせ等が使用できる。

【００８５】更には、使用する不活性ガスとしてはＮ₂
ガスに限定されず、他の不活性ガス、例えばＨｅ、Ａ
ｒ、Ｘｅ等も使用することができる。また本発明は、Ｃ
ＶＤ装置のみならず、スパッタ装置、ＬＣＤ装置、拡散
装置等にも適用可能である。また、上記実施例にあって
は真空処理装置を例にとって説明したが、本発明は常圧
の処理装置にも適用し得る。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のように優れた作用効果を発揮することができる。第１
の発明によれば、室内に付着した成膜をクリーニングす
る際に光エネルギを照射してクリーニングガスを活性化
させたのでクリーニングレートを向上させることがで
き、従って、クリーニングを迅速且つ効率的に行うこと
ができるのみならず、従来方法では除去し得なかった不
要な成膜も効果的に除去することができる。また、一部
の真空処理装置のクリーニングを行なっても、同時にそ
れ以外の他の真空処理装置では被処理体の処理を行なう
ようにすれば、稼働率を向上させることができる。第２
の発明によれば、クリーニングガスを排出する際に、室
内を真空引きした状態で不活性ガスの供給と停止を繰り
返し行うようにしたので、その時の衝撃により室内の壁
面等に付着したＣｌＦ系ガスの離脱を促進させることが
できる。従って、室内に残留するＣｌＦ系ガスを略完全
に排除することができるので、引き続いて行われる成膜
処理中に成膜中にＣｌＦ系ガスが取り込まれることを略
完全に排除することができ、歩留まりを大幅に向上させ
ることができる。また、装置発明によれば、シャワーヘ
ッド構造を採用したままで被処理体のランプ加熱と、紫
外線によるクリーニングガスの活性化を行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクリーニング方法を実施するため
の真空処理装置集合体を示す概略平面図である。

【図２】図１に示す処理装置集合体を示す概略斜視図で
ある。

【図３】図１に示す集合体中の一の真空処理装置の一例
を示す断面図である。

【図４】図３に示す装置に用いるヘッダ加熱手段を示す
構成図である。

【図５】真空処理装置において光エネルギを照射してい
る状態を示す断面図である。

【図６】真空処理装置内に不活性ガスの供給と停止を繰
り返して行う状態を説明するための説明図である。

【符号の説明】２Ａ〜２Ｃ真空処理装置１４カセット２２真空処理容器２４真空処理室２６ウエハ載置台４０処理ガス供給ヘッダ４３真空排気系５４処理ガス供給源５６クリーニングガス供給源６２，６４処理ガス導入通路６６Ａ〜６６Ｆマスフローコントローラ７０Ａ，７０Ｂ処理ガス源７４Ａ，７４Ｂ窒素源８４液化防止用加熱手段９４ヘッダ加熱手段９６媒体通路９８セラミックヒータ１０１，１１０壁部加熱手段１０８処理ガス供給系１１０，１１４クリーニングガス供給系Ｗ半導体ウエハ（被処理体）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/3065 H01L 21/205 H01L 21/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理体を処理するために一体的に移動
可能になされた被処理体加熱用ランプとクリーニング用
紫外線ランプを有する複数の真空処理室と、前記各真空
処理室に設けられた真空排気系と、前記真空処理室に対
して前記被処理体を搬入・搬出するために必要とされる
移載室と、複数枚の前記被処理体を収容可能なカセット
を収容するカセット室とを少なくとも有し、前記各室間
が開閉可能になされた真空処理装置集合体のクリーニン
グ方法において、前記真空処理室、前記移載室及び前記
カセット室内の一部または全部をＣｌＦ系ガスを含むク
リーニングガスでクリーニングすると同時に前記真空処
理室内ではこの真空処理室の底部の下方の所定の位置に
位置づけされた前記クリーニング用紫外線ランプからの
光エネルギにより前記クリーニングガスを活性化させる
ように構成したことを特徴とする真空処理装置集合体の
クリーニング方法。
【請求項２】前記複数の真空処理室の一部がクリーニ
ングされている時に、同時に他の真空処理室では前記被
処理体の処理を行っていることを特徴とする請求項１記
載の真空処理装置集合体のクリーニング方法。
【請求項３】被処理体を処理するための複数の真空処
理室と、前記各真空処理室に設けられた真空排気系と、
前記真空処理室に対して前記被処理体を搬入・搬出する
ために必要とされる移載室と、複数枚の前記被処理体を
収容可能なカセットを収容するカセット室とを少なくと
も有し、前記各室間が開閉可能になされた真空処理装置
集合体のクリーニング方法において、前記真空処理室、
前記移載室及び前記カセット室内をＣｌＦ系ガスを含む
クリーニングガスでクリーニングし、その後、前記クリ
ーニングガスの供給を停止した後、前記各室内を真空引
きしつつ不活性ガスの供給と停止を複数回繰り返すこと
により、この時発生する衝撃により前記各室の内壁に付
着していた残存クリーニングガスを離脱させて排気する
ことを特徴とする真空処理装置集合体のクリーニング方
法。
【請求項４】天井部に、処理ガスとクリーニングガス
を選択的に導入するために設けられた処理ガス供給ヘッ
ダを有する真空処理容器と、被処理体を載置するために
前記真空処理容器内に設けられた載置台と、前記真空処
理容器の底部に設けられた光透過性のウィンドウと、前
記真空処理容器の底部の下方に設けられ、加熱用ランプ
と紫外線ランプとを移動可能になされた同一作動台に設
けてなるランプ群と、前記被処理体に対する熱処理時と
クリーニング処理時とで前記加熱用ランプと紫外線ラン
プとを選択的に前記ウィンドウの下方に位置させるラン
プアクチュエータとを備えてなる真空処理装置。