JP2909364B2 - Processing apparatus and cleaning method thereof - Google Patents

Processing apparatus and cleaning method thereof

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JP2909364B2
JP2909364B2 JP5256505A JP25650593A JP2909364B2 JP 2909364 B2 JP2909364 B2 JP 2909364B2 JP 5256505 A JP5256505 A JP 5256505A JP 25650593 A JP25650593 A JP 25650593A JP 2909364 B2 JP2909364 B2 JP 2909364B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、クラスタツール或いは
複数の処理容器を統合した処理装置等に適用することが
できる処理装置及びそのクリーニング方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing apparatus applicable to a cluster tool or a processing apparatus in which a plurality of processing vessels are integrated, and a cleaning method thereof.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Generally, in order to manufacture a semiconductor integrated circuit, various processes such as film formation and etching are performed on a wafer. For example, C to form a film on the surface of each wafer
In a VD apparatus, a semiconductor wafer is mounted on a wafer mounting table (susceptor), and a processing gas for film formation is supplied to the surface of the wafer while heating the semiconductor wafer to a predetermined temperature. The product is to be deposited on a wafer.

【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。
When the film is formed on the wafer surface in this way, in addition to the wafer surface on which the film is required, unnecessary portions such as a wafer mounting table, an inner surface of a processing container, and a processing gas supply header are provided. The film adheres to even Film formation in such unnecessary portions floats as particles and causes defects in the semiconductor integrated circuit. Therefore, the vacuum processing apparatus periodically or irregularly removes the film formation. A cleaning process is performed.

【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。
As a conventional cleaning method, a method is known in which a gas containing NF 3 is introduced as a cleaning gas into a processing vessel, and a film adhered to a mounting table, an inner surface of the processing vessel, or the like is removed with the cleaning gas. I have. In this cleaning method, plasma is used because the decomposability of NF 3 itself is not so good. That is, an electrode plate is arranged in a position opposite to the mounting table in the processing vessel, and a high-frequency voltage is applied between the mounting table and the electrodes to generate plasma, thereby exciting and activating NF 3 to perform cleaning. To promote it.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したN
3 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。
The above-mentioned N
F 3 Plasma method there of the cleaning method forming the periphery of the mounting table surface or wafer plasma is distributed can be effectively removed, beyond part of the plasma, for example, of the processing chamber interior surface and in particular The film deposited on the inner surface of the processing gas supply head and peeled off during the transfer of the wafer, and the film fragments adhered to the bottom of the container could not be effectively removed.

【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効率
的に成膜を除去することができるが、例えばClF3
スは沸点が+17℃程度のため常温で液化しやすく、ま
た、容器内壁や処理ガス供給ヘッダの内壁面等に付着し
やすい。このため、クリーニングガスの供給系において
液化して供給系を閉塞したり或いはクリーニング操作後
に行われる成膜処理において、壁面に付着したClF系
ガスが分離して成膜中にこのClF系ガスが取り込まれ
ると素子の欠陥の原因となってしまう問題点があった。
そして、一担供給系がガス液化により閉塞するとこれを
復帰させるために例えば半日程度、供給系を真空引きし
なければならず、装置の稼働率を低下させてしまう。
Therefore, in order to more effectively remove a film or the like by cleaning, a ClF-based gas is used as a cleaning gas as disclosed in JP-A-64-17857 and JP-A-2-77579. It has been proposed to use According to the cleaning method using the ClF-based gas, the film can be efficiently removed not only to the surface of the mounting table but also to every corner such as the inner surface of the processing gas supply header without using plasma. Since the ClF 3 gas has a boiling point of about + 17 ° C., it easily liquefies at room temperature, and easily adheres to the inner wall of the container or the inner wall of the processing gas supply header. For this reason, in the film forming process performed after the cleaning operation, the ClF-based gas adhered to the wall surface is separated and the ClF-based gas is taken in during the film formation in the film forming process performed after the cleaning operation. If this occurs, there is a problem that this may cause a defect of the element.
Then, when the single supply system is closed due to gas liquefaction, the supply system must be evacuated, for example, for about half a day in order to recover the gas supply, which lowers the operation rate of the apparatus.

【0007】このような不具合は、特に、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
スタ装置において大きな障害となっている。すなわち、
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、高微細化、高集積化により64M
から256MDRAM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、そのため、
装置内のパーティクルを効率的に除去し、且つクリーニ
ングガスの影響もない真空処理装置及びそのクリーニン
グ方法の開発が強く望まれている。
[0007] Such a problem is a serious obstacle particularly in a cluster apparatus in which a plurality of the same vacuum processing apparatuses or different processing apparatuses are combined to enable continuous processing of various processes without exposing a wafer to the atmosphere. . That is,
The use of a cluster device can maintain a deposition surface with high reproducibility, prevent contamination, shorten processing time, and the like.
Of the cause of failure when migrating from
% Or more has been found to be mainly caused by particles and metal contamination in the film forming apparatus.
There is a strong demand for the development of a vacuum processing apparatus and a cleaning method thereof that efficiently remove particles in the apparatus and are not affected by a cleaning gas.

【0008】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ClF系のクリーニングガスにより装置内壁等
へ付着したパーティクルをクリーニングする処理装置及
びそのクリーニング方法を提供することにある。
The present invention focuses on the above problems,
It was created to solve this effectively. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a processing apparatus for cleaning particles adhered to an inner wall of the apparatus by using a ClF-based cleaning gas, and a cleaning method thereof.

【0009】第1の発明は、上記問題点を解決するため
に、処理容器と、この処理容器の天井部に設けられて前
記処理容器内へガスを導入するためのシャワーヘッド
と、このシャワーヘッドに接続されて処理ガスを供給す
る処理ガス供給手段とからなる処理装置において、前記
シャワーヘッドに、前記処理ガス供給手段とは別に独立
させてガス導入ポートを異ならせた状態で、ClF系ガ
スを含むクリーニングガスを供給するクリーニングガス
供給手段を接続するように構成したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention provides a processing container and a processing container provided on a ceiling portion of the processing container.
Shower head for introducing gas into the processing vessel
If, in the processing apparatus comprising a processing gas supply unit for supplying a processing gas is connected to the shower head, the
Independent shower head separate from the processing gas supply means
The cleaning gas supply means for supplying the cleaning gas containing the ClF-based gas is connected in a state where the gas introduction ports are changed.

【0010】第2の発明は、上記問題点を解決するため
に、真空処理容器と、この真空処理容器の天井部に設け
られて前記真空処理容器内へガスを導入するためのシャ
ワーヘッドと、このシャワーヘッドに接続されて処理ガ
スを供給する処理ガス供給手段とからなる処理装置にお
いて、前記シャワーヘッドに前記処理ガス供給手段とは
別に独立させてガス導入ポートを異ならせた状態で接続
された、ClF系ガスを含むクリーニングガスを供給す
るクリーニングガス供給手段と、少なくとも前記シャワ
ーヘッドに設けられて、クリーニング操作時に前記シャ
ワーヘッドを加熱する手段とを備えるようにしたもので
ある。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vacuum processing container and a vacuum processing container provided on a ceiling of the vacuum processing container.
A vacuum for introducing gas into the vacuum processing vessel.
In a processing apparatus comprising a work head and a processing gas supply unit connected to the shower head to supply a processing gas, the shower head is provided independently of the processing gas supply unit and in a state where a gas introduction port is different. connected, and a cleaning gas supply means for supplying a cleaning gas containing ClF-based gas, at least the shower
Provided Heddo, the Shah during cleaning operations
Means for heating the work head .

【0011】第3の発明は、上記問題点を解決するため
に、被処理体が設けられる真空処理容器と、この真空処
理容器内へ処理ガスを供給する処理ガス供給手段とから
なる処理装置において、ClF系ガスを含むクリーニン
グガスを供給するクリーニングガス供給系を前記処理ガ
ス供給手段とは独立させて接続し、前記クリーニングガ
ス供給系に、これに流れる前記ClF系ガスを含むクリ
ーニングガスの液化を阻止するための液化防止用加熱手
段を設けると共に液化が発生しやすい液化容易化部分に
加熱手段を設け、前記液化防止用加熱手段は、前記クリ
ーニングガス流の下流方向に沿って次第に温度が高くな
って温度勾配を持たせるように加熱するようにしたもの
である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a processing apparatus comprising: a vacuum processing container provided with an object to be processed; and processing gas supply means for supplying a processing gas into the vacuum processing container. A cleaning gas supply system for supplying a cleaning gas containing a ClF-based gas is connected independently of the processing gas supply means, and the cleaning gas supply system is liquefied with the cleaning gas containing the ClF-based gas flowing therethrough. heating means to liquefy facilitating moiety liquefaction prone provided with a liquefaction prevention heating means for blocking is provided, wherein the liquefaction prevention heating means, the chestnut
Temperature gradually increases along the downstream direction of the
Thus, heating is performed so as to have a temperature gradient .

【0012】第4の発明は、上記問題点を解決するため
に、真空処理容器と、この真空処理容器内へ処理ガスを
供給する処理ガス供給手段と、前記処理ガス供給手段と
は独立させて前記真空処理容器に接続された、ClF系
ガスを含むクリーニングガスを供給するクリーニングガ
ス供給手段とからなる処理装置をクリーニングするに際
し、このクリーニングガス供給手段を介してクリーニン
グガスを供給してクリーニング操作を行うと同時に、前
記処理ガス供給手段から不活性ガスを供給するようにし
たものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a vacuum processing container, a processing gas supply means for supplying a processing gas into the vacuum processing container, and an independent processing gas supply means. When cleaning a processing apparatus connected to the vacuum processing container and including a cleaning gas supply unit for supplying a cleaning gas containing a ClF-based gas, a cleaning gas is supplied through the cleaning gas supply unit to perform a cleaning operation. At the same time, an inert gas is supplied from the processing gas supply means.

【0013】[0013]

【作用】第1の発明は、上述のように構成したので、ク
リーニング操作を行う場合には、処理ガス供給手段とは
別個独立に形成されたクリーニングガス供給手段を介し
てClF系のクリーニングガスが供給され、処理ガス供
給手段内や処理容器内の成膜等が除去される。そして、
クリーニング操作後には、処理ガス供給手段を介して処
理容器内へ処理ガスが供給されるが、この場合、クリー
ニングガス供給手段は処理ガス供給手段に対して独立に
形成されて共用部分がないので、処理ガスを流した時に
これに管壁等に付着したClF系ガスが混入することが
ない。
According to the first aspect of the present invention, when the cleaning operation is performed, the ClF-based cleaning gas is supplied via the cleaning gas supply unit formed separately from the processing gas supply unit. The film is supplied and the film and the like in the processing gas supply means and the processing container are removed. And
After the cleaning operation, the processing gas is supplied into the processing container via the processing gas supply means. In this case, since the cleaning gas supply means is formed independently of the processing gas supply means and has no common part, When the processing gas flows, the ClF-based gas adhering to the tube wall or the like is not mixed therein.

【0014】第2の発明は、上述のように構成したの
で、クリーニング操作を行う場合には、クリーニングガ
ス供給手段からClF系のクリーニングガスを真空処理
容器内へ供給する。この場合、処理ガス供給手段は、加
熱手段により所定の温度まで加熱されているので、内壁
にクリーニングガスが付着することを阻止することがで
き、従って、引き続いて行われる成膜処理時に処理ガス
中に欠陥の原因となるClF系のガスが混入することを
防止することができる。この場合、処理容器内壁等もク
リーニング時に加熱するようにすればClF系ガスがそ
こに付着することを阻止することができ、一層その効果
を向上させることが可能となる。
Since the second invention is configured as described above, when performing a cleaning operation, a cleaning gas supply means supplies a ClF-based cleaning gas into the vacuum processing vessel. In this case, since the processing gas supply unit is heated to a predetermined temperature by the heating unit, it is possible to prevent the cleaning gas from adhering to the inner wall. It is possible to prevent ClF-based gas, which causes a defect, from being mixed into the gas. In this case, if the inner wall of the processing container is also heated at the time of cleaning, it is possible to prevent the ClF-based gas from adhering thereto, and the effect can be further improved.

【0015】第3の発明は、上述のように構成したの
で、クリーニング操作を行う場合には、クリーニングガ
ス供給手段に設けた液化防止用加熱手段によりクリーニ
ングガス供給手段を加熱する。これにより供給手段を通
るClF系のクリーニングガスの液化を防止することが
でき、円滑なガス供給を行うことが可能となる。この場
合、クリーニングガス供給源から真空処理容器側に向け
て次第に温度が高くなるように供給手段に温度勾配を設
け且つガスの液化現象が生じやすい液化容易化部分、例
えば継手部等を加熱手段により個別に加熱することによ
り、クリーニングガスの液化を略完全に阻止することが
可能となる。
In the third aspect of the present invention, when the cleaning operation is performed, the cleaning gas supply means is heated by the liquefaction prevention heating means provided in the cleaning gas supply means. Thus, liquefaction of the ClF-based cleaning gas passing through the supply means can be prevented, and smooth gas supply can be performed. In this case, the supply means is provided with a temperature gradient so that the temperature gradually increases from the cleaning gas supply source toward the vacuum processing vessel, and a liquefaction facilitating portion where a gas liquefaction phenomenon easily occurs, such as a joint portion, is heated by the heating means. By individually heating, liquefaction of the cleaning gas can be almost completely prevented.

【0016】第4の発明は、上述のように構成したの
で、クリーニング操作時には、別個独立に設けたクリー
ニングガス供給手段からはClF系のクリーニングガス
を流し、これと同時に処理ガス供給手段からは例えばN
2 (窒素)等の不活性ガスを例えば処理ガスシャワーヘ
ッドに流す。これにより、クリーニングガス操作時にク
リーニングガスが処理ガス供給手段の供給端側の内壁に
付着することがなくなり、クリーニング操作終了後に引
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ClF系ガスが取り込まれることを阻止することが可
能となる。
In the fourth aspect of the present invention, the cleaning gas is supplied from the separately provided cleaning gas supply means during the cleaning operation. At the same time, for example, the processing gas supply means supplies the cleaning gas from the processing gas supply means. N
2 Flow an inert gas such as (nitrogen) through, for example, a processing gas shower head. As a result, the cleaning gas does not adhere to the inner wall on the supply end side of the processing gas supply means during the cleaning gas operation, and a ClF-based material that causes a defect during the film formation during the film formation process performed after the cleaning operation is completed. It is possible to prevent gas from being taken in.

【0017】[0017]

【実施例】以下に、本発明に係る処理装置とそのクリー
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は本発明に係る処理装置を複数個集合させたクラス
タ装置を示す概略平面図、図2は図1に示すクラスタ装
置を示す概略斜視図、図3は本発明に係る処理装置の一
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は図3に接続されるクリー
ニングガス供給系を示す構成図、図6は搬送アーム等の
移載手段を示す側面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a processing apparatus and a cleaning method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
1 is a schematic plan view showing a cluster device in which a plurality of processing devices according to the present invention are assembled, FIG. 2 is a schematic perspective view showing the cluster device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an example of a processing device according to the present invention. FIG. 4 is a configuration diagram showing a header heating unit used in the apparatus shown in FIG. 3, FIG. 5 is a configuration diagram showing a cleaning gas supply system connected to FIG. 3, and FIG. 6 is a transfer unit such as a transfer arm. FIG.

【0018】本実施例においては3つの第1〜第3の処
理装置、例えば真空処理装置2A、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
ラスタ装置化した構造を例にとって説明する。
In this embodiment, three first to third processing apparatuses, for example, vacuum processing apparatuses 2A, 2B, and 2C are connected to a common transfer chamber 4 and connected to the transfer chamber 4 in common. Another transfer chamber 8 is provided via the first and second preliminary vacuum chambers 6A and 6B provided, and the first and second cassette chambers 10A and 10B are connected to the transfer chamber 8 in a continuous manner. A description will be given of an example of a so-called cluster device structure.

【0019】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。
Each of the above vacuum processing apparatuses 2A, 2B, 2C
The first vacuum processing apparatus 2A is a set of apparatuses required for continuously processing the surface of a semiconductor wafer as an object to be processed.
The second vacuum processing apparatus 2B is, for example, 400 to 5 mm on a wafer on which a fine pattern is formed.
A titanium film is formed by sputtering at a temperature of 00 ° C., and the third vacuum processing apparatus 2C is for etching back the tungsten layer. These various processing apparatuses are not limited to this quantity and type.

【0020】まず、このクラスタ装置全体について説明
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はクラスタ装置のウエハ搬出
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。
First, the entire cluster device will be described. The first cassette chamber 10A and the second cassette chamber 10A are provided on both sides of the first transfer chamber 8 via gate valves G1 and G2, respectively.
Are connected to each other. These cassette chambers 10A and 10B constitute a wafer loading / unloading port of the cluster apparatus, and each have a cassette stage 12 (see FIG. 2) which can be moved up and down.

【0021】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す
るよう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。
The first transfer chamber 8 and both cassette chambers 10A,
10B are each constructed in an airtight structure,
Gate doors G3 and G4 are provided at 0A and 10B so as to open and close with the outside working room atmosphere, respectively, and a carry-in / out robot 15 having a U-shaped holding member is provided (see FIG. 2). This loading / unloading robot 15
As shown in FIG. 2, the wafer cassette 14 set outside and forward is loaded into both cassette chambers 10A and 10B and set horizontally, and the wafer cassette 14 is placed in the cassette chambers 10A and 10B. After being carried in, it is pushed up by the cassette stage 12 and rises to a predetermined position.

【0022】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。
In the first transfer chamber 8, a first transfer means 16 as a transfer arm composed of, for example, an articulated arm,
A rotary stage 18 for aligning the center of a semiconductor wafer W as an object to be processed and an orientation flat (orientation flat) is provided, and the rotary stage 18 includes a light emitting unit and a light receiving unit (not shown). Is configured.

【0023】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装
置に接続されている。
The first transfer means 16 comprises a cassette 14 in both cassette chambers 10A and 10B and a preliminary vacuum chamber 6
A, for transferring a wafer between 6A and 6B,
Suction holes 16A for vacuum-sucking the wafer W are formed on both sides of the distal end of the arm serving as the wafer holding unit. The suction hole 16A is connected to a vacuum device via a passage (not shown).

【0024】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。
Behind the first transfer chamber 8, the first pre-vacuum chamber 6 is connected via gate valves G5 and G6, respectively.
A and a second auxiliary vacuum chamber 6B are connected, and the first and second auxiliary vacuum chambers 6A and 6B have the same structure. These preliminary vacuum chambers 6A and 6B have
The apparatus is provided with a wafer mounting device, a heating unit for heating the wafer held thereon, and a cooling unit for cooling the wafer. The wafer is heated or cooled as required. The second transfer chamber 4 is connected to the rear side of the first and second preliminary vacuum chambers 6A and 6B via gate valves G7 and G8.

【0025】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。
The first and second transfer chambers 4 have first and second transfer chambers.
Preliminary vacuum chambers 6A, 6B and three vacuum processing devices 2A-2
A second transfer unit 20 as a transfer arm including, for example, an articulated arm for transferring the wafer W to and from C is disposed. The three vacuum processing apparatuses 2A to 2C are connected to the second transfer chamber 4 on the left, right, and rear sides through gate valves G9 to G11, respectively.

【0026】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。
Next, the first vacuum processing apparatus 2A will be described as an example of the vacuum processing apparatus. As described above, this first
The vacuum processing apparatus 2A is for forming a tungsten film as a metal film by CVD, for example. As shown in FIG. 3, the vacuum processing container 22 is formed into a substantially cylindrical shape, for example, by aluminum and vacuum-processed inside. A chamber 24 is formed,
The second transfer chamber 4 is connected to one side wall of the processing container 22 via a gate valve G9.

【0027】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3
0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。
In the processing container 22, a wafer mounting table 26 made of, for example, aluminum or the like for mounting the wafer W thereon is supported by a support tube 28 standing upright from the bottom of the container. An electrostatic chuck 3 connected to a DC voltage source (not shown) is provided on the upper surface of the wafer mounting table 26.
0 is provided thereon, and the wafer W is attracted and held thereon by electrostatic force.

【0028】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。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。
The bottom of the container below the wafer mounting table 26 is opened, and a quartz window 32 is hermetically attached to the opening, and a halogen lamp 34 for heating is arranged below this. During the film forming process, the light from the halogen lamp 34 is transmitted to the quartz window 32.
Then, the back surface of the mounting table 26 is radiated, and the light energy is used to indirectly heat the wafer W to a predetermined processing temperature. A vacuum pump 36 is provided at the bottom of the processing vessel 22.
The exhaust passage 38 connected to the processing container 22 is connected, and the inside of the processing container 22 is evacuated as necessary.

【0029】一方、処理容器22の天井部には、シャワ
ーヘッド40を装着するための例えば円形の装着孔42
が設けられており、この装着孔42には例えばアルミニ
ウムにより円筒状に成形されたシャワーヘッド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。
On the other hand, in the ceiling of the processing container 22, for example, a circular mounting hole 42 for mounting the shower head 40 is provided.
A shower head 40 formed of, for example, aluminum into a cylindrical shape is inserted into the mounting hole 42, and a flange portion 42 formed around the periphery thereof is connected to a peripheral edge of a ceiling portion via an O-ring 44. It is air-tightly attached and fixed.

【0030】このシャワーヘッド40の上部には処理ガ
スを供給するための処理ガス供給手段としての処理ガス
供給系54と、ClF、ClF3 、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
ーニングガス供給手段として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。尚、シ
ャワーヘッド40は、クリーニングガス供給手段の一部
として構成される。このシャワーヘッド40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4
6、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。
A processing gas supply system 54 as processing gas supply means for supplying a processing gas and a ClF such as ClF, ClF 3 , and ClF 5 are provided above the shower head 40.
Cleaning gas supply systems 56 as cleaning gas supply means for supplying the system gas as the cleaning gas are separately and independently connected. The shower head 40 is configured as a part of a cleaning gas supply unit. In the shower head 40, in the illustrated example, the partition plate 4 is disposed horizontally, and
6, a diffusing plate 48 and a rectifying plate 50 are sequentially provided and divided into three rooms 52A, 52B, and 52C.

【0031】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。
One communication hole 46 is provided at the center of the partition plate 46.
A is formed, and a large number of diffusion holes 48A are formed in the diffusion plate 48 so as to be dispersed over the entire surface thereof.
Are formed with a large number of flow regulating holes 50A dispersed over the entire surface thereof. In this case, the diameter of the diffusion hole 48A is 0.1 mm.
The diameter of the rectifying hole 50A is set to be in the range of about 2 to 1.5 mm and the rectifying hole 50A is
A is set to a range of about 0.5 to 2.0 mm larger than A and is dispersed at a large density. In addition, the communication hole 46A
Is set in a range of about 0.5 to 3.0 mm. Accordingly, by changing the hole diameter and the distribution of the holes, a differential pressure is given to each of the upper and lower chambers, so that a plurality of locally introduced processing gases are uniformly mixed and uniformly supplied onto the wafer surface. It has become. Therefore, the wafer W
Is approximately 200 mm, the diameter of the current plate 50 is slightly larger than this, for example, 220 to 230 m.
m. Incidentally, the number of the diffusion plate 48 or the rectification plate 50 may be further increased and provided in multiple stages.

【0032】上記シャワーヘッド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。
The inner and outer surfaces of the shower head 40, the partition plate 46, the diffusion plate 48, the rectifying plate 50, and the inner surfaces of the processing container 22 are subjected to a surface polishing treatment for preventing ClF-based gas from adsorbing during cleaning. ing.

【0033】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シャワーヘッド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。この際、開
閉弁58A、60Aからガスシャワーヘッド40までの
距離をでき得る限り短くすることで、配管内壁に付着す
る残留ガスの悪影響を取り除くことができる。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
70A、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 、SiH4 及びSiH2 Cl2 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。
In the present embodiment, since the processing gas supply system 54 forms a tungsten film, the first and second processing gas introduction ports connected to the shower head 40 for introducing two kinds of processing gases. The ports have first and second port opening / closing valves 58A and 60A, respectively. At this time, by setting the distance from the on-off valves 58A, 60A to the gas shower head 40 as short as possible, the adverse effect of the residual gas adhering to the inner wall of the pipe can be eliminated. The first and second processing gas introduction passages 62 and 64 connected to the first and second processing gas introduction ports 58 and 60 respectively include first and second mass flow controllers 66A as flow control valves on the way. , 66B and the first and second processing gas sources 70A, 70B via the first and second on-off valves 68A, 68B, respectively. In this embodiment, WF 6 is used as the first processing gas, and one of H 2 , SiH 4 and SiH 2 Cl 2 is used as the second processing gas. In the illustrated example, SiH 4 is shown.

【0034】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。
The first and second processing gas introduction passages 62, 64 are respectively provided with branch passages 72A, 72B on the way.
Are formed, and the third and fourth mass flow controllers 66C, 66C are respectively provided in the branch paths 72A, 72B.
D and third and fourth on-off valves 68C and 68D are interposed and commonly connected to the first nitrogen source 74A as an inert gas source, respectively, so that an inert gas flows during cleaning as described later. Has become.

【0035】一方、上記クリーニンガス供給系56は、
シャワーヘッド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68F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。
On the other hand, the cleaning gas supply system 56
It has a cleaning gas introduction port 76 connected to the shower head 40, and a cleaning gas port opening / closing valve 76A is interposed in this port 76. A cleaning gas introduction passage 78 connected to the cleaning gas introduction port 76 is provided with a fifth mass flow controller 66E and a fifth opening / closing valve 68E as flow control valves on the way.
Is connected to a cleaning gas source 80 via a ClF-based gas such as ClF 3 as a cleaning gas.
The gas can be supplied after being vaporized. A branch path 72C is formed in the cleaning gas introduction path 78 in the middle, and a second nitrogen source 74B is connected to the branch path 72C via a sixth mass flow controller 66F and a sixth on-off valve 68F. The cleaning gas is diluted as necessary to control the concentration.
And each of the above mass flow controllers, on-off valves, etc.
For example, it is controlled by a control unit 82 including a microprocessor or the like based on a program stored in advance.

【0036】ところで、前述のようにクリーニングガス
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(+10℃)では液化してしま
う。従って、場合によっては供給系路において断熱膨張
等によってこのガスが再液化することがある。そこで、
このクリーニングガスの液化を防止するために図5に示
すようにクリーニングガス導入通路78には液化防止用
加熱手段84と個別加熱手段86が設けられている。
As described above, the ClF-based gas used as the cleaning gas, for example, ClF 3 has a boiling point of +
It is about 17 ° C. and liquefies at room temperature (+ 10 ° C.). Therefore, in some cases, this gas may be reliquefied due to adiabatic expansion or the like in the supply line. Therefore,
In order to prevent liquefaction of the cleaning gas, a heating means 84 for preventing liquefaction and an individual heating means 86 are provided in the cleaning gas introduction passage 78 as shown in FIG.

【0037】まず、液化防止用加熱手段84は、クリー
ニングガス導入通路78の全長に渡って設けられるもの
であり、その長さ方向に複数、図示例にあっては3つの
ゾーンに分割されてそれぞれ導入通路78に沿って第1
のヒーティングテープ84A、第2のヒーティングテー
プ84B及び第3のヒーティングテープ84Cを巻回し
て構成されている。このヒーティングテープは、例えば
線状の抵抗発熱線をテフロンテープで挟み込んで形成さ
れたものであり、所望する部位に容易に巻き付けること
ができる。
First, the liquefaction-preventing heating means 84 is provided over the entire length of the cleaning gas introduction passage 78, and is divided into a plurality of, in the illustrated example, three zones in the length direction thereof. The first along the introduction passage 78
, A second heating tape 84B, and a third heating tape 84C. The heating tape is formed, for example, by sandwiching a linear resistance heating wire with a Teflon tape, and can be easily wound around a desired portion.

【0038】そして、各ゾーンのヒーティングテープ8
4A〜84Cの各温度T1、T2、T3は処理容器22
側へ向かうに従って次第に高くなるように温度勾配が設
けられており、例えばT1が20℃、T2が30℃及び
T3が40℃になるように設定されて、クリーニングガ
スの液化を防止するようになっている。
Then, the heating tape 8 of each zone
Each of the temperatures T1, T2, and T3 of 4A to 84C is the processing container 22.
A temperature gradient is provided so as to gradually increase toward the side. For example, T1 is set to 20 ° C., T2 is set to 30 ° C., and T3 is set to 40 ° C., so that liquefaction of the cleaning gas is prevented. ing.

【0039】このように液化防止用加熱手段84を設け
ても、前述のようにClF3 ガスは非常に液化し易いの
で流路面積が変われる部分、例えば第5のマスフローコ
ントローラ66Eや第5の開閉弁68E或いは僅かな隙
間が発生する配管のジョイント部88A、88B、88
Cなどの液化容易化部分には液化が発生し易いのでこの
部分にはそれぞれ個別に個別加熱手段86を設ける。各
個別加熱手段86は同様に形成され、例えばジョイント
部88A〜88C、第5のマスフローコントローラ66
E、第5の開閉弁68E等の各液化容易化部分を例えば
セラミックヒータ90を内蔵した金属性ボックス92で
全体的に被い、一種の恒温室を形成する。そして、制御
部82からの指令により各金属性ボックス92内を比較
的高めの温度、例えば50℃程度に設定しておくことに
より、各部におけるクリーニングガスの液化を完全に阻
止するように構成する。尚、ゾーン数は3つに限定され
ず、必要に応じて減少或いは増加させることができる。
Even if the liquefaction-preventing heating means 84 is provided, the ClF 3 gas is very easily liquefied as described above, so that the flow path area is changed, for example, the fifth mass flow controller 66E or the fifth mass flow controller 66E. Opening / closing valve 68E or joint portion 88A, 88B, 88 of a pipe where a slight gap is generated
Since liquefaction is likely to occur in the liquefaction facilitating portions such as C, individual heating means 86 are provided individually in these portions. Each individual heating means 86 is formed in the same manner, for example, joints 88A to 88C, fifth mass flow controller 66
E, each liquefaction facilitating portion such as the fifth on-off valve 68E is entirely covered with a metal box 92 having a built-in ceramic heater 90, for example, to form a kind of constant temperature chamber. By setting the inside of each metallic box 92 to a relatively high temperature, for example, about 50 ° C. in accordance with a command from the control unit 82, liquefaction of the cleaning gas in each unit is completely prevented. The number of zones is not limited to three, but can be reduced or increased as needed.

【0040】一方、処理容器22の内壁面や処理ガスシ
ャワーヘッド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、本実施例に
おいてはClF3 ガスの付着を略完全に防止するため
に、図1及び図4に示すように処理ガスシャワーヘッド
40にはヘッド加熱手段94が設けられている。このヘ
ッド加熱手段94はヘッド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。
On the other hand, the inner wall surface of the processing vessel 22 and the inner and outer wall surfaces of the processing gas shower head 40 are surface-polished to prevent the ClF 3 gas from adhering. is not. Therefore, in this embodiment, the processing gas shower head 40 is provided with a head heating means 94 as shown in FIGS. 1 and 4 in order to almost completely prevent the adhesion of the ClF 3 gas. The head heating means 94 is formed by a medium passage 96 and a ceramic heater 98 formed over the entire side wall of the head. Hot water at a maximum temperature of 100 ° C. is passed through the medium passage 96 to heat the medium to a higher temperature. In this case, when the ceramic heater 98 is energized, for example, 100 ° C. to 200 ° C.
It is designed to heat to a temperature range of about ° C.

【0041】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シャワーヘッド4
0を冷却してこれに成膜されることを防止している。ま
た、処理容器22の壁部にも、上記したと同様な構成の
セラミックヒータ104及び媒体通路106が設けられ
ており、この内壁面への成膜及びクリーニング時のCl
3 ガスの付着を阻止するようになっている。
The medium passage 96 is branched into a hot water side and a cold water side on the introduction side, and the switching valves 100 and 102 are operated according to a command from the control unit 82 to switch the hot water and the cold water as required. The shower head 4 is configured so that the shower head 4 can be alternatively supplied.
0 is cooled to prevent a film from being formed thereon. A ceramic heater 104 and a medium passage 106 having the same structure as described above are also provided on the wall of the processing container 22.
The F 3 gas is prevented from adhering.

【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。
In this embodiment, since a ClF-based gas is used as the cleaning gas, a portion exposed to this gas, for example, the processing vessel 22 or the processing vessel 22
The wafer mounting table 26 and the electrostatic chuck 30 in the
It must be composed of system gas corrosion resistant material and used at corrosion resistance temperature.

【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。
As such materials, polyimide and silicon rubber cannot be used, and SiC, ceramic-based materials, Teflon, alumina ceramic, quartz glass (200 ° C. or less), carbon (300 ° C. or less) and the like can be used. Can be used. When the electrostatic chuck is formed of the above material, for example, quartz glass, the conductive film is formed so as to be sandwiched between the quartz glasses. Further, as other materials, materials shown in Table 1 can be used.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 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、ガスシャワーヘッド
にはヘッド加熱手段が、処理容器には同様な加熱手段が
それぞれ設けられている。尚、112は真空排気系であ
る。
Further, as shown in FIG. 1, the other vacuum processing apparatuses 2B and 2C have substantially the same configuration as the first vacuum processing apparatus 2A, that is, a processing gas supply system 108 and a cleaning gas supply system 110 are separately provided. The gas shower head is provided with head heating means, and the processing vessel is provided with similar heating means. Reference numeral 112 denotes a vacuum exhaust system.

【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のみならずクラスタ装置
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。
When the cleaning operation is performed, not only the vacuum processing apparatuses 2A to 2C but also the entire cluster apparatus, that is, the first and second transfer chambers 8, 4 and the first and second preliminary vacuum chambers 6A , 6B and the first and second cassette chambers 10A, 10B are performed similarly or individually, so that each chamber has the same cleaning structure as the cleaning gas supply system 52 connected to the first vacuum processing apparatus 2A. A gas supply system 114 and a vacuum exhaust system 116 are connected to each other. Although not shown, a gas supply pipe for supplying an inert gas into the chamber is connected to each chamber.

【0047】また、各室を区画する壁面や特に、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。
The heaters (not shown) are also provided on the walls defining the respective chambers, and particularly on the arm-shaped first and second transfer means 16 and 20 in the first and second transfer chambers 8 and 4. To prevent ClF-based gas from adhering during cleaning. The members in each of these chambers are also made of the above-described material having corrosion resistance to the ClF-based gas. For example, the transfer arm and the like are made of Teflon in which a ceramic heater is embedded.

【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。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. First, the cassette 14 accommodating, for example, 25 wafers W is loaded by the loading / unloading robot 15 into the first position.
Is placed on the cassette stage 12 in the cassette room 10A, and then the gate door G3 is closed to make the room an inert gas atmosphere.

【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。
Next, the gate valve G1 is opened, the wafer W in the cassette 14 is vacuum-adsorbed to the arm of the first transfer means 16, and the wafer W in the first transfer chamber 8, which is previously in an inert gas atmosphere, is placed in the first transfer chamber 8. The wafer is loaded into the wafer. Here the rotating stage 18
Thereby, the orientation flat and the center position of the wafer W are aligned.

【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5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。
The wafer W after the alignment is placed in a first preliminary vacuum chamber 6A which is previously set in an inert gas atmosphere at atmospheric pressure.
Then, the gate valve 5 is closed, for example, the inside of the vacuum chamber 6A is evacuated to 10 −3 to 10 −6 Torr, and the wafer W is preheated to about 500 ° C. for 30 to 60 seconds. . The unprocessed wafer W subsequently carried in is similarly carried into the second preliminary vacuum chamber 6B and preheated.

【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。
The wafer W after the preliminary heating is transferred to the gate valve G
7 is opened and is taken out while being held and taken out by the arm of the second transfer means 20 of the second transfer chamber 4 which has been previously reduced to a degree of vacuum of about 10 -7 to 10 -8 Toor. For this purpose, the wafer is loaded into a predetermined vacuum processing apparatus which has been previously set in a reduced pressure atmosphere.

【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。
The processed wafer W having undergone a series of processes is held by the second transfer means 20 and taken out of the vacuum processing apparatus, and is placed in the vacant first preliminary vacuum chamber 6A. Will be accommodated. After the processed wafer W is cooled to a predetermined temperature in the vacuum chamber 6A, the wafer cassette 14 in the second cassette chamber 10B for accommodating the processed wafer by the operation reverse to that described above. Housed in

【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2の
真空処理装置2Bにて例えばチタンの成膜を行い、次
に、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、更に、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、全体の処理を完了す
る。
The preheated wafer W is
The film forming process and the etching process are sequentially performed according to a desired sequence programmed in advance. For example, first, for example, a titanium film is formed in the second vacuum processing apparatus 2B, and then, for example, a tungsten film is formed in the first vacuum processing apparatus 2A. Etchback of the tungsten film is performed at 2C to complete the entire process.

【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、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。
Here, the operation of forming a tungsten film in the first vacuum processing apparatus 2A will be described with reference to FIG. First, the wafer mounting table 26 is heated at a predetermined processing temperature by heating the wafer mounting table 26 by the light energy from the halogen lamp 34, and at the same time, the vacuum pump 36 Is introduced into the processing chamber 24 while controlling the flow rates of the first processing gas from the first processing gas source 70A and the second processing gas from the second processing gas source 70B. Is maintained at a predetermined processing pressure, and a film forming process is performed.

【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
れぞれシャワーヘッド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、シ
ャワーヘッド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。
In this embodiment, for example, WF 6 is used as the first processing gas, and SiH 4 is used as the second processing gas, and is diluted to a predetermined concentration by the nitrogen gas from the first nitrogen source 74 or Undiluted WF 6 and SiH 4 are respectively introduced into the uppermost mixing chamber of the shower head 40. The two kinds of processing gases introduced into the mixing chamber are introduced into the lower diffusion chamber through the communication hole 46A of the partition plate 46 while being mixed here. This mixed gas is supplied to the diffusion plate 48.
Is introduced into the lower rectification chamber through the diffusion hole 48A of
Thereafter, the processing gas is supplied uniformly over the entire surface of the wafer through the rectifying holes 50A of the rectifying plate 50. In this case, since the processing gas introduced into the shower head is mixed while being gradually expanded in the plurality of chambers, the two types of processing gas can be uniformly mixed, and moreover, the lowermost rectifying plate 50 Since the diameter is set slightly larger than the diameter of the wafer W, the mixed processing gas can be supplied uniformly over the entire surface of the wafer.

【0056】成膜処理時にシャワーヘッド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シャワーヘッド
40に設けた媒体通路96と処理容器22の壁部に設け
た媒体通路104にそれぞれ約15℃程度の冷水よりな
る冷媒を流してシャワーヘッド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。
If the temperature of the shower head 40 or the temperature of the inner wall of the processing vessel 22 increases during the film forming process, the reaction product forms a film on the wall surface other than the wafer surface. In order to prevent this, during the process, a coolant composed of cold water of about 15 ° C. is flowed through the medium passage 96 provided in the shower head 40 and the medium passage 104 provided in the wall of the processing container 22, respectively. The walls of the processing vessel are cooled so that no film is formed on them. Such a cooling operation is similarly performed during the process in the other processing apparatuses 2B and 2C, and the adhesion of the film to unnecessary portions is prevented.

【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、クラスタ装置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。
As described above, a series of processing of the wafer W is performed as follows.
If a predetermined number of wafers, for example, one lot (25 wafers) have been processed, a small amount of film will adhere to each processing apparatus, and the processing will be performed even when the processed wafers W are transferred on the wafer W transfer route. The film tends to peel off and become particles and float or settle at the bottom. Therefore, a cleaning operation is performed in order to form a film on an unnecessary portion that causes such a defect and to remove a film piece. This cleaning operation may be performed on the entire cluster apparatus at once, or may be performed individually on a specific vacuum processing apparatus or a specific room of a transport route.

【0058】このクリーニング操作を図3に基づいて説
明すると、成膜処理の終了により処理ガス供給系54の
第1及び第2の開閉弁68A、68Bは閉じられて第1
の処理ガス及び第2の処理ガスの供給は停止されてい
る。まず、真空ポンプを駆動して真空引きした状態でク
リーニングガス源80からClF系ガス、例えばClF
3 ガスを発生させ、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導入通路7
8へ流し、クリーニングガス導入ポート76からシャワ
ーヘッド40内へ供給する。このクリーニングガスはシ
ャワーヘッド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排
気通路38から排気される。この場合、ClF3 ガスの
流量は例えば5リットル/分以下に設定され、必要に応
じて第2の窒素源74B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、処理容器
内の圧力は例えば0.1〜100Torrの範囲内に維
持する。
The cleaning operation will be described with reference to FIG. 3. The first and second on-off valves 68A and 68B of the processing gas supply system 54 are closed and the first
The supply of the processing gas and the second processing gas is stopped. First, a ClF-based gas, for example, ClF-based gas,
3 gas is generated, and the flow rate of the gas is controlled by the fifth mass flow controller 66E.
8 and is supplied from the cleaning gas introduction port 76 into the shower head 40. The cleaning gas flows down the shower head 40 and flows through the processing container 22, reacting with the film or the film piece adhering to the header wall surface, the inner wall of the processing container, the wafer mounting table 26, etc. to remove the film. Air is exhausted from the exhaust passage 38. In this case, the flow rate of the ClF 3 gas is set to, for example, 5 liters / minute or less, and the cleaning gas is diluted by supplying the nitrogen gas from the second nitrogen source 74B while controlling the flow rate as needed. Further, the pressure in the processing vessel is maintained, for example, in the range of 0.1 to 100 Torr.

【0059】ここで、ClF3 ガスがヘッドや処理容器
内壁面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。
Here, if the ClF 3 gas adheres to the head, the inner wall surface of the processing container, or the like, the ClF 3 gas separated from the wall surface during the subsequent film formation after the cleaning process is taken in during the film formation, and defects are generated. Cause.

【0060】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、シャワー
ヘッド40に設けたヘッド加熱手段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、シャワーヘ
ッド40や処理容器22を加熱する。この場合、更に加
熱する時にはヘッド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。また、ウエハ載
置台26及びこの近傍はウエハを加熱するのに用いるハ
ロゲンランプ34を駆動することにより、載置台26及
びこの近傍を所定の温度まで加熱することができる。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。
また、ウエハ載置台26をクリーニング時に加熱する場
合には、載置台自体及び静電チャック30は、表1等に
示すようなClF3 ガスに対して耐腐食性の大きな材料
により構成され、且つ耐腐食性を発揮する範囲内の温度
に設定されるので、腐食の問題は生ずることがない。
Then, each part is heated to prevent the ClF 3 gas from adhering to the wall surface. That is, the medium passage 96 of the head heating means 94 provided in the shower head 40
Then, a heating medium made of, for example, hot water of about 80 ° C. is caused to flow through a medium passage 104 provided in a wall of the processing container 24 to heat the shower head 40 and the processing container 22. In this case, when heating is further performed, the ceramic heater 98 provided on the head and the ceramic heater 106 provided on the wall of the processing container are energized to set a high cleaning temperature. The wafer mounting table 26 and its vicinity can be heated to a predetermined temperature by driving a halogen lamp 34 used to heat the wafer. The cleaning temperature at this time is set, for example, within the range of + 17 ° C. to + 700 ° C., which is the boiling point temperature of ClF 3 gas.
When the wafer mounting table 26 is heated during cleaning, the mounting table itself and the electrostatic chuck 30 are made of a material having high corrosion resistance to ClF 3 gas as shown in Table 1 and the like. Since the temperature is set within a range in which corrosiveness is exhibited, there is no problem of corrosion.

【0061】このようにクリーニング操作中にシャワー
ヘッドや処理容器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。
Since the shower head and the wall surface of the processing container are heated during the cleaning operation, the cleaning gas does not adhere to the wall surface.
Accordingly, in the film forming process restarted after the completion of the cleaning, ClF 3 gas which causes a defect is not taken in during the film forming, and the yield can be greatly improved.

【0062】また、このクリーニングガスを流すと同時
に、処理ガス供給系54に設けた第1の窒素源74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の相方を介してシャワーヘッド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。
At the same time as flowing the cleaning gas, nitrogen gas is supplied from the first nitrogen source 74 provided in the processing gas supply system 54 to the first and second processing gas introduction passages 62 and 64 as an inert gas. Is supplied into the shower head 40 via the In this case, the supply pressure of the nitrogen gas is set slightly higher than the supply pressure of the cleaning gas, and the cleaning gas is supplied to the first and second processing gas introduction ports 58,
Avoid backflow to 60. As described above, by flowing the inert gas into the processing gas supply system 54 during the cleaning process, the cleaning gas flows back to the inner surfaces of the first and second processing gas introduction ports 58 and 60 or more and the processing gas introduction passage. Adhesion to the inner surfaces of 62 and 64 can be prevented. Therefore, the ClF 3 gas is not taken in during the film formation at the time of the film formation process restarted after the completion of the cleaning, and the yield can be further improved in combination with the above-described reason.

【0063】また、クリーニングガス供給系52のクリ
ーニングガスを流すと同時に図5に示すようにクリーニ
ングガス供給系52のクリーニングガス導入通路78に
設けた液化防止用加熱手段84及び複数の個別加熱手段
86を駆動し、供給途中のClF3 ガスの液化を防止す
る。すなわち、3つのゾーンに分割されている液化防止
用加熱手段84の各ヒーティングテープ84A、84
B、84Cに通電し、各ゾーンの温度T1、T2、T3
をそれぞれ20℃、30℃、40℃に設定し、クリーニ
ングガスの下流方向に沿って次第に温度が高くなるよう
に温度勾配を持たせ、これにより通路途中におけるCl
3 ガスの液化を防止する。
At the same time as supplying the cleaning gas from the cleaning gas supply system 52, the liquefaction prevention heating means 84 and the plurality of individual heating means 86 provided in the cleaning gas introduction passage 78 of the cleaning gas supply system 52 as shown in FIG. Is driven to prevent liquefaction of the ClF 3 gas during supply. That is, the heating tapes 84A, 84A of the liquefaction prevention heating means 84 divided into three zones
B, 84C, and the temperatures T1, T2, T3 of each zone.
Are set to 20 ° C., 30 ° C., and 40 ° C., respectively, and a temperature gradient is provided so that the temperature gradually increases along the downstream direction of the cleaning gas.
Prevents liquefaction of F 3 gas.

【0064】この場合、通路途中において流路面積が変
わる部分やジョイントのために僅かな隙間が生ずる部分
においてはヒーティングテープによる加熱では不十分で
ClF3 ガスの液化が生ずる恐れがある。そこで、本実
施例においては、これらの液化容易化部分、例えば第5
のマスフローコントローラ66E、第5の開閉弁68E
やジョイント部にこの容易化部分を被う金属ボックス9
2とセラミックヒータ90よりなる個別加熱手段86を
設けて例えば50℃程度に加熱するようにしたので、ク
リーニングガス供給系52におけるClF3 ガスの液化
を略完全に防止することができ、装置の稼働率を大幅に
向上させることができる。
In this case, the heating by the heating tape is insufficient at a portion where the flow path area changes in the middle of the passage or a portion where a slight gap is formed due to the joint, and the liquefaction of the ClF 3 gas may occur. Therefore, in this embodiment, these liquefaction facilitating parts, for example, the fifth
Mass flow controller 66E, fifth on-off valve 68E
Metal box 9 that covers this facilitation part on the joints and
Since the individual heating means 86 including the ceramic heater 2 and the ceramic heater 90 is provided and is heated to, for example, about 50 ° C., the liquefaction of the ClF 3 gas in the cleaning gas supply system 52 can be almost completely prevented, and the operation of the apparatus can be performed. The rate can be greatly improved.

【0065】上記したようなクリーニング操作は、各処
理装置毎に上記したと同様な構造の処理ガス供給系10
8、クリーニングガス供給系110及び真空排気系11
2を有しているので、各処理装置2B、2C毎に独立し
て行うことができ、同様な作用効果を達成することが可
能となる。
The cleaning operation as described above is performed by the processing gas supply system 10 having the same structure as described above for each processing apparatus.
8. Cleaning gas supply system 110 and evacuation system 11
2, the processing can be performed independently for each of the processing devices 2B and 2C, and the same operation and effect can be achieved.

【0066】更に、ウエハ搬送路である第1及び第2の
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にもそれぞ
れ個別に上記したと同様な構成のクリーニングガス供給
系114、真空排気系116を有しているので、必要に
応じて個別に独立してクリーニング操作を行うことがで
き、同様な作用効果を達成することができる。この場
合、各室を区画する区画壁や第1及び第2の移載手段1
6、20のアームにも加熱手段が設けられているので、
クリーニング時にこれらを加熱することによりClF3
ガスが付着することを防止することができ、その後のウ
エハ搬送時においてClF3 ガスがウエハ表面に付着す
る可能性を排除することが可能となる。
Further, the first and second transfer chambers 8 and 4, which are wafer transfer paths, the first and second preliminary vacuum chambers 6A and 6B, and the first and second cassette chambers 10A and 10B are respectively provided. Since the cleaning gas supply system 114 and the evacuation system 116 having the same configuration as those described above are individually provided, the cleaning operation can be performed individually and independently as needed, and the same operation and effect can be achieved. be able to. In this case, a partition wall for partitioning each room and the first and second transfer means 1
Since heating means is also provided on the arms 6 and 20,
By heating these during cleaning, ClF 3
It is possible to prevent the gas from adhering, and it is possible to eliminate the possibility that the ClF 3 gas will adhere to the wafer surface during the subsequent wafer transfer.

【0067】このようにウエハ搬送路をクリーニングす
ることにより、処理済みのウエハWを移載手段により受
け渡しする際にウエハより剥離して落下或いは浮遊して
いる膜片を排除してパーティクルをなくすことができ、
製品の歩留まりも一層向上させることができる。
By cleaning the wafer transfer path in this way, when the processed wafer W is transferred by the transfer means, the film pieces which are separated from the wafer and fall or float are eliminated to eliminate particles. Can be
The product yield can be further improved.

【0068】また、図6に示すように回転稼働部分を有
する第1及び第2の移載手段16、18の全体、例えば
アームや歯車等は、前記表1等に示されたClF3 ガス
に対して耐腐食性を有する材料により構成される。クリ
ーニングガス供給系は、従来の成膜用の真空処理装置に
別個独立させて設ければよいので、最小限の設計変更で
容易に採用することができる。
As shown in FIG. 6, the entirety of the first and second transfer means 16 and 18 having a rotating portion, for example, arms and gears, are converted to ClF 3 gas shown in Table 1 above. It is composed of a material having corrosion resistance. Since the cleaning gas supply system may be provided separately and independently in the conventional vacuum processing apparatus for film formation, it can be easily adopted with a minimum design change.

【0069】また、上記実施例においては、各真空処理
装置及び各室において別個独立させてクリーニング処理
を行うようにしたが、これに限定されず、特定の複数の
装置や室を区画するゲートベンを開にして複数の装置や
室を共通にクリーニングしたり、或いはクラスタ装置全
体の内部を連通状態として全体を一度にクリーニングす
るようにしてもよい。このように、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。
In the above embodiment, the cleaning process is performed independently in each vacuum processing apparatus and each chamber. However, the present invention is not limited to this. The cluster device may be opened to clean a plurality of devices and chambers in common, or the entire cluster device may be communicated and the entire cluster device may be cleaned at once. As described above, by applying the present invention to a cluster device, a large improvement in throughput and yield can be achieved, and it is possible to cope with high miniaturization and high integration of 256 MDRAM and the like.

【0070】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
6 +H2 、WF6 +Si26 の組み合わせ等が使用
され、WSixの成膜の場合には、WF6 +SiH4
組み合わせ、WF6 +Si26 の組み合わせ、WF6
+SiH2 Cl2 の組み合わせ等が使用できる。
[0070] Further, in the above embodiment has been described for cleaning metal tungsten film, film to be cleaned is not limited thereto, MoSi 2, WSi
2, TiN, TiW, Mo, SiO 2, Poly-Si
And the like, and a gas corresponding to the film formation is used as the processing gas. For example, in the case of a tungsten film, in addition to the combination of WF 6 + SiH 4 ,
A combination of F 6 + H 2 , WF 6 + Si 2 H 6 and the like are used, and in the case of WSix film formation, a combination of WF 6 + SiH 4, a combination of WF 6 + Si 2 H 6, and a combination of WF 6
A combination of + SiH 2 Cl 2 and the like can be used.

【0071】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、Ar
等も使用することができる。また本発明は、CVD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。
Further, the inert gas used is N 2
Not limited to gas, but other inert gases such as He, Ar
Etc. can also be used. Further, the present invention is applicable not only to a CVD apparatus but also to a sputtering apparatus, an LCD apparatus, a diffusion apparatus, and the like. In the above embodiment, the vacuum processing apparatus has been described as an example, but the present invention can be applied to a normal pressure processing apparatus.

【0072】[0072]

【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、クリーニングガス供給手段を処理ガス供
給手段に対して独立させて設けてシャワーヘッドに接続
されているので、クリーニングガスが処理ガス供給手段
の配管内に付着することがなく、従って、引き続いて行
われる成膜処理時に成膜中にクリーニングガスが含まれ
ることを阻止することができ、歩留まりを向上させるこ
とができる。第2の発明によれば、シャワーヘッドに加
熱手段を設け、クリーニング時にこのシャワーヘッドを
加熱することにより前記シャワーヘッドにクリーニング
ガスが付着することを防止し、しかもクリーニングガス
が加熱手段により加熱されてクリーニング効果を高める
ことができる。第3の発明によれば、クリーニングガス
供給手段に液化防止用加熱手段と個別な加熱手段を設け
て、これに流れるクリーニングガスが液化することを防
止することができるので、液化によるクリーニングガス
供給の低下を防止して装置の稼働率を大幅に向上させる
ことができる。特に、処理容器の壁部やシャワーヘッド
に、クリーニングガスの付着を防止するための加熱手段
を設けるようにしたので、クリーニング中にそのガスが
壁面に付着することをなくすことができ、この結果、そ
の後の成膜処理時における成膜中にこのクリーニングガ
スが取り込まれることがなくなり、歩留りを大幅に向上
させることができる。 更に、クリーニングガスの通路に
設けた液化防止用加熱手段により、クリーニングガス流
の下流方向に沿って次第に温度が高くなるように温度勾
配を持たせることにより、通路途中におけるクリーニン
グガスの液化を確実に防止することができる。第4の発
明によれば、クリーニング操作を行うと同時に処理ガス
供給手段から不活性ガスを供給するようにしたので、ク
リーニングガスが処理ガス供給手段内に逆流してこの配
管内に付着することを阻止でき、従って、このクリーニ
ング操作後の成膜時において成膜中にクリーニングガス
が取り込まれることを防止することができ、歩留まりを
向上させることができる。
As described above, according to the present invention, the following excellent functions and effects can be obtained. According to the first aspect, since the cleaning gas supply means is provided independently of the processing gas supply means and connected to the shower head, the cleaning gas does not adhere to the pipe of the processing gas supply means. Therefore, it is possible to prevent the cleaning gas from being included in the film formation during the subsequent film formation processing, and to improve the yield. According to the second aspect of the present invention, the shower head is provided with a heating unit, and by heating the shower head during cleaning, the cleaning gas is prevented from adhering to the shower head, and the cleaning gas is heated by the heating unit. The cleaning effect can be enhanced. According to the third aspect of the present invention, the cleaning gas supply means is provided with a heating means for preventing liquefaction and a separate heating means to prevent the cleaning gas flowing therethrough from being liquefied. It is possible to prevent the decrease and to greatly improve the operation rate of the apparatus. In particular, processing vessel walls and showerheads
Heating means for preventing the adhesion of the cleaning gas
So that the gas is released during cleaning.
It can be prevented from adhering to the wall, and as a result
This cleaning gas is
No longer ingested heat, greatly improving yield
Can be done. Furthermore, in the passage of the cleaning gas
The cleaning gas flow is provided by the provided liquefaction prevention heating means.
Temperature gradient so that the temperature gradually increases along the downstream direction of the
The cleanliness in the middle of the aisle
Liquefaction of the gas can be reliably prevented. According to the fourth aspect, the cleaning gas is supplied simultaneously with the inert gas from the processing gas supply means, so that the cleaning gas flows back into the processing gas supply means and adheres to the piping. Therefore, it is possible to prevent the cleaning gas from being taken in during the film formation at the time of the film formation after the cleaning operation, and to improve the yield.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る処理装置を複数個集合させたクラ
スタ装置を示す概略平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing a cluster device in which a plurality of processing devices according to the present invention are assembled.

【図2】図1に示すクラスタ装置を示す概略斜視図であ
る。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the cluster device shown in FIG.

【図3】本発明に係る処理装置の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a sectional view showing an example of a processing apparatus according to the present invention.

【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。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a header heating means used in the apparatus shown in FIG.

【図5】図3に接続されるクリーニングガス供給系を示
す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a cleaning gas supply system connected to FIG. 3;

【図6】搬送アーム等の移載手段を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing a transfer unit such as a transfer arm.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2A〜2C 真空処理装置(処理装置) 22 真空処理容器 24 真空処理室 26 ウエハ載置台 40 シャワーヘッド 54 処理ガス供給系(手段) 56 クリーニングガス供給系(手段) 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 86 個別加熱手段(加熱手段) 90 セラミックヒータ 92 金属ボックス 94 ヘッダ加熱手段 96 媒体通路 98 セラミックヒータ W 半導体ウエハ 2A to 2C Vacuum processing apparatus (processing apparatus) 22 Vacuum processing container 24 Vacuum processing chamber 26 Wafer mounting table 40 Shower head 54 Processing gas supply system (means) 56 Cleaning gas supply system (means) 62, 64 Processing gas introduction passage 66A- 66F Mass flow controller 70A, 70B Processing gas source 74A, 74B Nitrogen source 84 Liquefaction prevention heating means 86 Individual heating means (heating means) 90 Ceramic heater 92 Metal box 94 Header heating means 96 Medium passage 98 Ceramic heater W Semiconductor wafer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−185977(JP,A) 特開 平5−29285(JP,A) 特開 平5−13345(JP,A) 特開 平2−190472(JP,A) 特開 平1−152274(JP,A) 特開 平4−96321(JP,A) 特開 平3−215687(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/3065 H01L 21/205 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-2-185977 (JP, A) JP-A-5-29285 (JP, A) JP-A-5-13345 (JP, A) JP-A-2-185 190472 (JP, A) JP-A-1-152274 (JP, A) JP-A-4-96321 (JP, A) JP-A-3-215687 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. 6 , DB name) H01L 21/3065 H01L 21/205

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 処理容器と、この処理容器の天井部に設
けられて前記処理容器内へガスを導入するためのシャワ
ーヘッドと、このシャワーヘッドに接続されて処理ガス
を供給する処理ガス供給手段とからなる処理装置におい
て、前記シャワーヘッドに、前記処理ガス供給手段とは
別に独立させてガス導入ポートを異ならせた状態で、
lF系ガスを含むクリーニングガスを供給するクリーニ
ングガス供給手段を接続するように構成したことを特徴
とする処理装置。
1. A processing container and a ceiling mounted on the processing container.
Shower for introducing gas into the processing vessel
In a processing apparatus comprising a head and processing gas supply means connected to the shower head to supply processing gas, a state in which the shower head has a different gas introduction port independently of the processing gas supply means. And C
A processing apparatus, wherein a cleaning gas supply unit for supplying a cleaning gas containing an IF gas is connected.
【請求項2】 真空処理容器と、この真空処理容器の天
井部に設けられて前記真空処理容器内へガスを導入する
ためのシャワーヘッドと、このシャワーヘッドに接続さ
れて処理ガスを供給する処理ガス供給手段とからなる処
理装置において、前記シャワーヘッドに前記処理ガス供
給手段とは別に独立させてガス導入ポートを異ならせた
状態で接続された、ClF系ガスを含むクリーニングガ
スを供給するクリーニングガス供給手段と、少なくとも
前記シャワーヘッドに設けられて、クリーニング操作時
に前記シャワーヘッドを加熱する手段とを備えたことを
特徴とする処理装置。
2. A vacuum processing container and a top of the vacuum processing container .
Introducing gas into the vacuum processing vessel provided in the well
For the shower head and connected to this shower head
A processing gas supply means for supplying a processing gas to the shower head , wherein the shower head is provided with a different gas introduction port independently of the processing gas supply means .
Cleaning gas supply means for supplying a cleaning gas containing a ClF-based gas, which is connected in a state, and means for heating the shower head at the time of a cleaning operation provided at least in the shower head. Processing equipment.
【請求項3】 前記クリーニングガス供給手段には、供
給されるクリーニングガスに不活性ガスを導入してクリ
ーニングガスの濃度を制御するための不活性ガス供給源
が含まれることを特徴とする請求項1または2記載の処
理装置。
3. The cleaning gas supply means includes an inert gas supply source for introducing an inert gas into the supplied cleaning gas to control the concentration of the cleaning gas. 3. The processing device according to 1 or 2.
【請求項4】 被処理体が設けられる真空処理容器と、
この真空処理容器内へ処理ガスを供給する処理ガス供絵
手段とからなる処理装置において、ClF系ガスを含む
クリーニングガスを供給するクリーニングガス供給系を
前記処理ガス供給手段とは独立させて接続し、前記クリ
ーニングガス供給系に、これに流れる前記ClF系ガス
を含むクリーニングガスの液化を阻止するための液化防
止用加熱手段を設けると共に液化が発生しやすい液化容
易化部分に加熱手段を設け、前記液化防止用加熱手段
は、前記クリーニングガス流の下流方向に沿って次第に
温度が高くなって温度勾配を持たせるように加熱するこ
を特徴とする処理装置。
4. A vacuum processing container in which a processing object is provided,
In a processing apparatus comprising processing gas supply means for supplying a processing gas into the vacuum processing container, a cleaning gas supply system for supplying a cleaning gas containing a ClF-based gas is connected independently of the processing gas supply means. the cleaning gas supply system is provided with heating means liquefied facilitating moiety liquefaction prone provided with a liquefaction prevention heating means for preventing liquefaction of the cleaning gas containing ClF-based gas flowing therethrough, the Liquefaction prevention heating means
Gradually along the downstream direction of the cleaning gas flow
Heat so that the temperature rises and has a temperature gradient.
Processing apparatus according to claim and.
【請求項5】 前記クリーニングガス供給系には、供給
されるクリーニングガスに不活性ガスを導入してクリー
ニングガスの濃度を制御するための不活性ガス供給源が
含まれることを特徴とする請求項4記載の処理装置。
5. The cleaning gas supply system according to claim 1, further comprising an inert gas supply source for introducing an inert gas into the supplied cleaning gas to control the concentration of the cleaning gas. 5. The processing apparatus according to 4.
【請求項6】 前記不活性ガスは、窒素ガスあること
を特徴とする請求項3または5のいずれかに記載の処理
装置。
Wherein said inert gas includes a processing unit according to claim 3 or 5, characterized in that a nitrogen gas.
【請求項7】 前記処理容器の壁部には、これにクリー
ニングガスの付着を防止するための加熱手段が設けられ
ていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記
載の処理装置。
7. The processing apparatus according to claim 1, wherein a heating unit for preventing a cleaning gas from adhering to the wall of the processing container is provided. .
【請求項8】 前記処理ガスと不活性ガスは、前記処理
容器の天井部に設けられたシャワーヘッドから供給さ
れ、このシャワーヘッドには、これにクリーニングガス
の付着を防止するための加熱手段が設けられていること
を特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の処理装
置。
8. The processing gas and the inert gas are supplied from a shower head provided on a ceiling portion of the processing container, and the shower head has a heating unit for preventing a cleaning gas from adhering thereto. The processing apparatus according to claim 1, wherein the processing apparatus is provided.
【請求項9】 前記加熱手段は、加熱媒体を流す媒体通
路或いは/及びセラミックヒータよりなることを特徴と
する請求項7または8記載の処理装置。
9. The processing apparatus according to claim 7, wherein said heating means comprises a medium passage through which a heating medium flows and / or a ceramic heater.
【請求項10】 真空処理容器と、この真空処理容器内
へ処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、前記処理ガ
ス供給手段とは独立させて前記真空処理容器に接続され
た、ClF系ガスを含むクリーニングガスを供給するク
リーニングガス供給手段とからなる処理装置をクリーニ
ングするに際し、このクリーニングガス供給手段を介し
てクリーニングガスを供給してクリーニング操作を行う
と同時に、前記処理ガス供給手段から不活性ガスを供給
するようにしたことを特徴とする処理装置のクリーニン
グ方法。
10. A vacuum processing container, processing gas supply means for supplying a processing gas into the vacuum processing container, and a ClF-based gas connected to the vacuum processing container independently of the processing gas supply means. When cleaning a processing apparatus including a cleaning gas supply unit that supplies a cleaning gas including the cleaning gas, a cleaning operation is performed by supplying a cleaning gas through the cleaning gas supply unit, and at the same time, an inert gas is supplied from the processing gas supply unit. And a cleaning method for the processing apparatus.
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