JP3066691B2 - マルチチャンバー処理装置及びそのクリーニング方法 - Google Patents
マルチチャンバー処理装置及びそのクリーニング方法Info
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- JP3066691B2 JP3066691B2 JP5254681A JP25468193A JP3066691B2 JP 3066691 B2 JP3066691 B2 JP 3066691B2 JP 5254681 A JP5254681 A JP 5254681A JP 25468193 A JP25468193 A JP 25468193A JP 3066691 B2 JP3066691 B2 JP 3066691B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マルチチャンバー処理
装置及びそのクリーニング方法に関する。
装置及びそのクリーニング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】最近半導体集積回路素子は益々高集積化
されて来ており、その集積度が64MDRAMから25
6MDRAMの世代に入りつつある。そのため配線構造
の多層化及び微細化が一層顕著になって来ている。この
ように配線構造が多層化するに従って配線工程のステッ
プが増加し、配線工程の効率化及び防塵対策が従来以上
に問題になって来ている。また、配線構造の微細化が進
むに従って、従来のアルミニウム(Al)配線ではマイ
グレーション断線などが問題となり、Alに代わる材料
としてタングステン(W)などのマイグレーション耐性
に優れた金属が配線材料として種々検討されている。ま
た、配線構造の多層化が進むに従ってコンタクトホー
ル、ビアホールなどの埋め込みについても材料面など種
々検討されている。更に、被処理体の大口径化及び多層
化に伴って各層のカバレッジ性も重要になって来る。
されて来ており、その集積度が64MDRAMから25
6MDRAMの世代に入りつつある。そのため配線構造
の多層化及び微細化が一層顕著になって来ている。この
ように配線構造が多層化するに従って配線工程のステッ
プが増加し、配線工程の効率化及び防塵対策が従来以上
に問題になって来ている。また、配線構造の微細化が進
むに従って、従来のアルミニウム(Al)配線ではマイ
グレーション断線などが問題となり、Alに代わる材料
としてタングステン(W)などのマイグレーション耐性
に優れた金属が配線材料として種々検討されている。ま
た、配線構造の多層化が進むに従ってコンタクトホー
ル、ビアホールなどの埋め込みについても材料面など種
々検討されている。更に、被処理体の大口径化及び多層
化に伴って各層のカバレッジ性も重要になって来る。
【0003】例えばタングステンを配線膜として成膜す
る場合には、カバレッジ性に優れたCVD法によるブラ
ンケットW配線が検討されている。このブランケットW
による配線膜は剥がれ易い欠点があり、それ故パーティ
クルを発生し易い難点があるため、その防止策として窒
化チタン(TiN)などの密着層を下地層として設ける
方法が採られている。このTiNは従来はスパッタ法に
より成膜していたが、スパッタ法ではアスペクト比の高
いホール底部でのカバレッジ性に限界があるため、Ti
Nについてもカバレッジ性に優れたCVD法による成膜
が検討されている。
る場合には、カバレッジ性に優れたCVD法によるブラ
ンケットW配線が検討されている。このブランケットW
による配線膜は剥がれ易い欠点があり、それ故パーティ
クルを発生し易い難点があるため、その防止策として窒
化チタン(TiN)などの密着層を下地層として設ける
方法が採られている。このTiNは従来はスパッタ法に
より成膜していたが、スパッタ法ではアスペクト比の高
いホール底部でのカバレッジ性に限界があるため、Ti
Nについてもカバレッジ性に優れたCVD法による成膜
が検討されている。
【0004】また、コンタクトホール、ビアホールの埋
め込みにはブランケットWあるいは、表面の金属被膜な
どの化学的性質を利用してタングステンを選択的に埋め
込む選択Wが検討されている。ブランケットWによる埋
め込みは、TiNからなる密着層の形成、ブランケット
W、及びエッチバックをなど多くの工程が必要で、コス
ト的に高くなるため、電流密度の高い特定の半導体集積
回路素子の配線に対して適用する傾向にある。一方、選
択Wによる埋め込みは、ホール部を選択的に埋め込むこ
とができるため、密着層を必要とせず、多層配線が簡単
でコスト的に有利である。そのため、埋め込みを選択W
で行ない、配線をスパッタAlによる方法が検討されて
いる。
め込みにはブランケットWあるいは、表面の金属被膜な
どの化学的性質を利用してタングステンを選択的に埋め
込む選択Wが検討されている。ブランケットWによる埋
め込みは、TiNからなる密着層の形成、ブランケット
W、及びエッチバックをなど多くの工程が必要で、コス
ト的に高くなるため、電流密度の高い特定の半導体集積
回路素子の配線に対して適用する傾向にある。一方、選
択Wによる埋め込みは、ホール部を選択的に埋め込むこ
とができるため、密着層を必要とせず、多層配線が簡単
でコスト的に有利である。そのため、埋め込みを選択W
で行ない、配線をスパッタAlによる方法が検討されて
いる。
【0005】また、配線構造の微細化に伴って水平方向
での配線層の間隔が狭くなり、このギャップを埋め込む
ための工程も各配線層について必要になり、配線構造の
微細化に伴って配線工程には益々多くの工程が必要にな
って来ている。
での配線層の間隔が狭くなり、このギャップを埋め込む
ための工程も各配線層について必要になり、配線構造の
微細化に伴って配線工程には益々多くの工程が必要にな
って来ている。
【0006】いずれにしてもこのように半導体集積回路
素子が多層化、微細化するに連れて配線工程が複雑にな
り、より多くの工程が必要になって来ている。そして、
これらの工程ではカバレッジ性に優れたCVD法による
メタル成膜及び埋め込み、あるいは必要に応じてスパッ
タ法によるメタル成膜などを適宜組み合わせた処理装置
を開発する必要に迫られている。しかも、配線工程では
複数のメタル成膜、埋め込み工程を伴う関係上、配線工
程全体の高スループット化、及び各工程間でのパーティ
クルなどからの汚染を極力抑制する必要があり、これら
の課題を一つ一つ解決しながら今後の256MDRAM
でも64MDRAM以下のものと同様の品質を保証する
と共に生産性の向上の図る必要がある。
素子が多層化、微細化するに連れて配線工程が複雑にな
り、より多くの工程が必要になって来ている。そして、
これらの工程ではカバレッジ性に優れたCVD法による
メタル成膜及び埋め込み、あるいは必要に応じてスパッ
タ法によるメタル成膜などを適宜組み合わせた処理装置
を開発する必要に迫られている。しかも、配線工程では
複数のメタル成膜、埋め込み工程を伴う関係上、配線工
程全体の高スループット化、及び各工程間でのパーティ
クルなどからの汚染を極力抑制する必要があり、これら
の課題を一つ一つ解決しながら今後の256MDRAM
でも64MDRAM以下のものと同様の品質を保証する
と共に生産性の向上の図る必要がある。
【0007】このような要求を満たす有力な処理装置と
して複数の処理を一貫して連続処理するマルチチャンバ
ー処理装置が注目されている。このマルチチャンバー処
理装置は、複数の成膜処理装置、埋め込み処理装置を組
み合わせてモジュール化した装置で、所定の真空下で成
膜等の処理を行なう複数の処理室と、これらの処理室へ
被処理体を搬送する搬送装置を有する搬送室と、この搬
送室との間で真空予備室を介して被処理体を搬入、搬出
するカセット室とを備え、各処理室で1枚ずつ連続的に
成膜処理、埋め込み処理などを行なうように構成され
た、いわゆる枚葉処理装置である。このマルチチャンバ
ー処理装置では、各処理室でCVDあるいはスパッタな
どにより成膜処理を行なった後、これらの処理室と同様
の真空度に保たれた搬送室内の搬送装置を介して連続的
に次の処理室へ搬送し、連続的に成膜処理を行なうこと
ができ、複数の処理を効率良く行なうことができるた
め、スループットを高めることができる。また、各処理
工程を結ぶ搬送室が真空に保たれているため、被処理体
をクリーンな環境下で搬送することができ、被処理体を
各処理工程での処理状態をそのまま維持することがで
き、各処理の再現性を高めることができる。更にまた、
このマルチチャンバー処理装置は、多層配線の処理内容
に応じて処理室を適宜組み合わせることができ、処理設
計に高い自由度を有している。
して複数の処理を一貫して連続処理するマルチチャンバ
ー処理装置が注目されている。このマルチチャンバー処
理装置は、複数の成膜処理装置、埋め込み処理装置を組
み合わせてモジュール化した装置で、所定の真空下で成
膜等の処理を行なう複数の処理室と、これらの処理室へ
被処理体を搬送する搬送装置を有する搬送室と、この搬
送室との間で真空予備室を介して被処理体を搬入、搬出
するカセット室とを備え、各処理室で1枚ずつ連続的に
成膜処理、埋め込み処理などを行なうように構成され
た、いわゆる枚葉処理装置である。このマルチチャンバ
ー処理装置では、各処理室でCVDあるいはスパッタな
どにより成膜処理を行なった後、これらの処理室と同様
の真空度に保たれた搬送室内の搬送装置を介して連続的
に次の処理室へ搬送し、連続的に成膜処理を行なうこと
ができ、複数の処理を効率良く行なうことができるた
め、スループットを高めることができる。また、各処理
工程を結ぶ搬送室が真空に保たれているため、被処理体
をクリーンな環境下で搬送することができ、被処理体を
各処理工程での処理状態をそのまま維持することがで
き、各処理の再現性を高めることができる。更にまた、
このマルチチャンバー処理装置は、多層配線の処理内容
に応じて処理室を適宜組み合わせることができ、処理設
計に高い自由度を有している。
【0008】しかし、64MDRAMから256DRA
Mのような半導体集積回路素子を製造する場合には、ク
リーンルームはスーパークリーン化しているため、クリ
ーンルームからの汚染が激減する反面、処理装置内部の
クリーン度が低下し、パーティクル等の90%は処理装
置内部で発生するとの報告がある。つまり、各処理室.
ではそれぞれの成膜処理に伴って被処理体のみならず、
処理室内部で被処理体を支持するサセプタや電極なども
同時に成膜され、更に処理室内周面にも成膜が行なわ
れ、これらがいずれは剥離してパーティクルとして浮遊
したり、処理室の底面に堆積することになる。そして、
処理時の給排気時の気流により処理室でパーティクルが
舞い上がって浮遊し、処理室と連通する搬送室などの他
のチャンバーへ拡散し、これらのパーティクルが被処理
体表面を汚染して歩留りを低下させることになる。
Mのような半導体集積回路素子を製造する場合には、ク
リーンルームはスーパークリーン化しているため、クリ
ーンルームからの汚染が激減する反面、処理装置内部の
クリーン度が低下し、パーティクル等の90%は処理装
置内部で発生するとの報告がある。つまり、各処理室.
ではそれぞれの成膜処理に伴って被処理体のみならず、
処理室内部で被処理体を支持するサセプタや電極なども
同時に成膜され、更に処理室内周面にも成膜が行なわ
れ、これらがいずれは剥離してパーティクルとして浮遊
したり、処理室の底面に堆積することになる。そして、
処理時の給排気時の気流により処理室でパーティクルが
舞い上がって浮遊し、処理室と連通する搬送室などの他
のチャンバーへ拡散し、これらのパーティクルが被処理
体表面を汚染して歩留りを低下させることになる。
【0009】そこで、従来からこのような汚染をなくす
ために、所定回数の成膜処理などが終了する度に処理装
置内をクリーニングしてパーティクル等の汚染物を除去
するようにしている。そのクリーニング方法としては、
マルチチャンバー処理装置自体を解体し、解体後に各構
成部品を洗浄液内に浸漬してこれらの部品に付着した汚
染物を洗浄したり、あるいは各構成部品に付着した汚染
物を拭き取ったりする方法が採られていた。
ために、所定回数の成膜処理などが終了する度に処理装
置内をクリーニングしてパーティクル等の汚染物を除去
するようにしている。そのクリーニング方法としては、
マルチチャンバー処理装置自体を解体し、解体後に各構
成部品を洗浄液内に浸漬してこれらの部品に付着した汚
染物を洗浄したり、あるいは各構成部品に付着した汚染
物を拭き取ったりする方法が採られていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マルチチャンバー処理装置のクリーニング方法は、マル
チチャンバー処理装置を解体した後、各構成部品を洗浄
液に浸漬してそれぞれの汚染物を洗浄し、あるいは拭き
取るようにしていたため、クリーニングに多大な時間を
要し、マルチチャンバー処理装置の稼動効率が著しく低
下するという課題があった。
マルチチャンバー処理装置のクリーニング方法は、マル
チチャンバー処理装置を解体した後、各構成部品を洗浄
液に浸漬してそれぞれの汚染物を洗浄し、あるいは拭き
取るようにしていたため、クリーニングに多大な時間を
要し、マルチチャンバー処理装置の稼動効率が著しく低
下するという課題があった。
【0011】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、プラズマレスで複数の処理室の内部のみな
らず、搬送室などの他のチャンバーの内部を構成部材を
損ねるこなく完全にクリーニングすることができ、半導
体集積回路素子の製造時に問題となる、各チャンバー内
部の被膜やこの被膜に起因したパーティクルなどの汚染
源を除去できるマルチチャンバー処理装置のクリーニン
グ方法を提供することを目的としている。
れたもので、プラズマレスで複数の処理室の内部のみな
らず、搬送室などの他のチャンバーの内部を構成部材を
損ねるこなく完全にクリーニングすることができ、半導
体集積回路素子の製造時に問題となる、各チャンバー内
部の被膜やこの被膜に起因したパーティクルなどの汚染
源を除去できるマルチチャンバー処理装置のクリーニン
グ方法を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
のマルチチャ ンバー処理装置は、被処理体を処理する
複数の処理室と、これら各処理室へ被処理体を搬送する
搬送室と、この搬送室に接続された予備室とを備えたマ
ルチチャンバー処理装置において、上記各処理室、搬送
室及び予備室にガス供給部及びガス排気部をそれぞれ設
け、これらの各ガス供給部にクリーニングガス供給系を
接続し、このクリーニングガス供給系から上記各ガス供
給部を介して所定回数処理後の上記各室内にClF3ガ
スを個別に供給し、このClF3ガスにより各室の内部
に所定回数の処理により付着した付着物をそれぞれ個別
にクリーニングするように構成されたものである。
のマルチチャ ンバー処理装置は、被処理体を処理する
複数の処理室と、これら各処理室へ被処理体を搬送する
搬送室と、この搬送室に接続された予備室とを備えたマ
ルチチャンバー処理装置において、上記各処理室、搬送
室及び予備室にガス供給部及びガス排気部をそれぞれ設
け、これらの各ガス供給部にクリーニングガス供給系を
接続し、このクリーニングガス供給系から上記各ガス供
給部を介して所定回数処理後の上記各室内にClF3ガ
スを個別に供給し、このClF3ガスにより各室の内部
に所定回数の処理により付着した付着物をそれぞれ個別
にクリーニングするように構成されたものである。
【0013】また、本発明の請求項2に記載のマルチチ
ャンバー処理装置のクリーニング方法は、被処理体を処
理する複数の処理室と、これら各処理室へ被処理体を搬
送する搬送室と、この搬送室に接続された予備室とを備
えたマルチチャンバー処理装置の内部をクリーニングす
る方法において、上記各処理室、搬送室及び予備室をそ
れぞれ他から個別に遮断した後、所定回数処理後の各室
に対してClF3ガスを個別に供給し、このClF3ガ
スにより各室の内部に所定回数の処理により付着した付
着物をそれぞれ個別にクリーニングするようにしたもの
である。
ャンバー処理装置のクリーニング方法は、被処理体を処
理する複数の処理室と、これら各処理室へ被処理体を搬
送する搬送室と、この搬送室に接続された予備室とを備
えたマルチチャンバー処理装置の内部をクリーニングす
る方法において、上記各処理室、搬送室及び予備室をそ
れぞれ他から個別に遮断した後、所定回数処理後の各室
に対してClF3ガスを個別に供給し、このClF3ガ
スにより各室の内部に所定回数の処理により付着した付
着物をそれぞれ個別にクリーニングするようにしたもの
である。
【0014】また、本発明の請求項3に記載のマルチチ
ャンバー処理装置のクリーニング方法は、請求項2に記
載の発明において、上記各室に設けられたそれぞれの排
気系配管を介してClF3ガスを上記各室から個別に排
気するようにしたものである。
ャンバー処理装置のクリーニング方法は、請求項2に記
載の発明において、上記各室に設けられたそれぞれの排
気系配管を介してClF3ガスを上記各室から個別に排
気するようにしたものである。
【0015】また、本発明の請求項4に記載のマルチチ
ャンバー処理装置のクリーニング方法は、被処理体に成
膜処理を施す少なくとも一つの成膜室と、この成膜室へ
被処理体を搬送する搬送装置を設けた搬送室と、この搬
送室に接続された予備室とを備えたマルチチャンバー処
理装置の内部をクリーニングする方法において、少なく
とも一つの上記成膜室内で上記被処理体に所定回数の成
膜処理を施し、成膜後の上記被処理体を上記搬送室及び
上記予備室を介して外部へ搬送した後、少なくとも一つ
の上記成膜室、搬送室及び予備室をそれぞれ他から個別
に遮断した後、これらの各室に対してClF3ガスを個
別に供給し、このClF3ガスにより各室の内部に所定
回数の処理により付着した付着物をそれぞれ個別にクリ
ーニングするようにしたものである。
ャンバー処理装置のクリーニング方法は、被処理体に成
膜処理を施す少なくとも一つの成膜室と、この成膜室へ
被処理体を搬送する搬送装置を設けた搬送室と、この搬
送室に接続された予備室とを備えたマルチチャンバー処
理装置の内部をクリーニングする方法において、少なく
とも一つの上記成膜室内で上記被処理体に所定回数の成
膜処理を施し、成膜後の上記被処理体を上記搬送室及び
上記予備室を介して外部へ搬送した後、少なくとも一つ
の上記成膜室、搬送室及び予備室をそれぞれ他から個別
に遮断した後、これらの各室に対してClF3ガスを個
別に供給し、このClF3ガスにより各室の内部に所定
回数の処理により付着した付着物をそれぞれ個別にクリ
ーニングするようにしたものである。
【0016】また、本発明の請求項5に記載のマルチチ
ャンバー処理装置のクリーニング方法は、請求項4に記
載の発明において、上記各室に設けられたそれぞれの排
気系配管を介してClF 3 ガスを上記各室から個別に排
気するようにしたものである。
ャンバー処理装置のクリーニング方法は、請求項4に記
載の発明において、上記各室に設けられたそれぞれの排
気系配管を介してClF 3 ガスを上記各室から個別に排
気するようにしたものである。
【0017】
【作用】本発明の請求項1及び請求項2に記載の発明に
よれば、処理室、搬送室などの複数のチャンバーをそれ
ぞれ他のチャンバーから個別に遮断した後、各チャンバ
ーに対してそれぞれのガス供給部を介してClF3ガス
をクリーニングガス供給系から個別に供給すると、この
ClF3ガスがそれぞれのチャンバーに付着した付着物
と反応し、この時の反応熱で更にClF3ガスが活性化
され、この活性化 したClF3ガスと付着物との反応
が促進されて各チャンバーに付着した付着物 を除去す
ることができる。
よれば、処理室、搬送室などの複数のチャンバーをそれ
ぞれ他のチャンバーから個別に遮断した後、各チャンバ
ーに対してそれぞれのガス供給部を介してClF3ガス
をクリーニングガス供給系から個別に供給すると、この
ClF3ガスがそれぞれのチャンバーに付着した付着物
と反応し、この時の反応熱で更にClF3ガスが活性化
され、この活性化 したClF3ガスと付着物との反応
が促進されて各チャンバーに付着した付着物 を除去す
ることができる。
【0018】また、本発明の請求項3に記載の発明によ
れば、請求項2に記載の発明において、上記各チャンバ
ーに設けられたそれぞれの排気系配管からClF3ガス
を個別に排気すると、このClF3ガスが上記各チャン
バーからそれぞれの排気系配管を通過する間にそれぞれ
の内面の付着物と反応し、それぞれの排気系配管の付着
物を個別に除去することができる。
れば、請求項2に記載の発明において、上記各チャンバ
ーに設けられたそれぞれの排気系配管からClF3ガス
を個別に排気すると、このClF3ガスが上記各チャン
バーからそれぞれの排気系配管を通過する間にそれぞれ
の内面の付着物と反応し、それぞれの排気系配管の付着
物を個別に除去することができる。
【0019】また、本発明の請求項4に記載の発明によ
れば、少なくとも一つの成膜室内で被処理体に成膜処理
を施し、成膜後の被処理体を搬送室及び予備室を介して
外部へ搬送した後、少なくとも一つの成膜室、搬送室及
び予備室からなる複数のチャンバーをそれぞれ他のチャ
ンバーから個別に遮断した後、これらの各チャンバーに
対してClF3ガスを個別に供給すると、各チャンバー
内においてClF3ガスがそれぞれのチャンバーに付着
した付着物と反応し、この時の反応熱で更にClF3ガ
スが活性化され、この活性化したClF3ガスと付着物
との反応が促進されて各チャンバーに付着した付着物を
個別に除去することができる。
れば、少なくとも一つの成膜室内で被処理体に成膜処理
を施し、成膜後の被処理体を搬送室及び予備室を介して
外部へ搬送した後、少なくとも一つの成膜室、搬送室及
び予備室からなる複数のチャンバーをそれぞれ他のチャ
ンバーから個別に遮断した後、これらの各チャンバーに
対してClF3ガスを個別に供給すると、各チャンバー
内においてClF3ガスがそれぞれのチャンバーに付着
した付着物と反応し、この時の反応熱で更にClF3ガ
スが活性化され、この活性化したClF3ガスと付着物
との反応が促進されて各チャンバーに付着した付着物を
個別に除去することができる。
【0020】また、本発明の請求項5に記載の発明によ
れば、請求項4に記載の発明において、上記各チャンバ
ーに設けられたそれぞれの排気系配管からClF 3 ガス
を個別に排気すると、このClF3ガスが上記各チャン
バーからそれぞれの排気系配管を通過する間にそれぞれ
の内面の付着物と反応し、それぞれの排気系配管の付着
物を個別に除去することができる。
れば、請求項4に記載の発明において、上記各チャンバ
ーに設けられたそれぞれの排気系配管からClF 3 ガス
を個別に排気すると、このClF3ガスが上記各チャン
バーからそれぞれの排気系配管を通過する間にそれぞれ
の内面の付着物と反応し、それぞれの排気系配管の付着
物を個別に除去することができる。
【0021】
【実施例】以下、図1〜図5に示す実施例に基づいて本
発明を説明する。本実施例のマルチチャンバー処理装置
は例えば図1に示すように処理室からクリーニングガス
を供給するように構成されている。即ち、クリーニング
ガスを供給する複数、本実施例では3つの処理室1、
2、3は、後述するように熱CVDなどにより所定の真
空下でタングステンなどのメタル成膜処理などを行なう
ように構成されている。そして、これらの処理室1、
2、3は、同図に示すように、略矩形状に形成された第
1搬送室4の3箇所の側面にゲートバルブ5、6、7を
介して接続され、これらのゲートバルブ5、6、7を開
放することにより第1搬送室4と連通し、これらを閉じ
ることにより第1搬送室4から遮断できるように構成さ
れている。また、この第1搬送室4内には各処理室1、
2、3へ被処理体、例えば半導体ウエハ8を搬送する搬
送装置9を備え、処理室1、2、3と同程度の真空度を
保持できるように構成されている。この搬送装置9は、
第1搬送室4の略中央に配設されており、屈伸可能に構
成されたアーム9Aを有し、このアーム9Aに半導体ウ
エハ8を載せて半導体ウエハ8を搬送するように構成さ
れている。更に、この第1搬送室4の底面には図1に示
すようにガス供給部としてガス供給口4Aが形成され、
このガス供給口4Aはクリーニングガスを供給する後述
のクリーニングガス供給系35へ接続されている。ま
た、このガス供給口4Aから供給されたクリーニングガ
スは第1搬送室4の底面にガス排気部として形成された
ガス排気口4Bから排気するように構成されている。ま
た、この第1搬送室9の残りの一側面にはゲートバルブ
10、11を介して2つの後述する真空予備室12、1
3がそれぞれ連通可能に並設され、これらの真空予備室
12、13はゲートバルブ10、11を開放することに
より第1搬送室4に連通し、これらのゲートバルブ1
0、11を閉じることにより第1搬送室4から遮断でき
るように構成されている。従って、所定の真空雰囲気下
で搬送装置9により半導体ウエハ8を例えば真空予備室
12から所定の処理室へ移載し、この処理室内で所定の
成膜処理などを行なった後、その処理室から搬送装置9
を介して順次他の処理室へ移載してそれぞれの処理室で
所定の処理を終了した後、再び他の真空予備室13へ移
載するように構成されている。
発明を説明する。本実施例のマルチチャンバー処理装置
は例えば図1に示すように処理室からクリーニングガス
を供給するように構成されている。即ち、クリーニング
ガスを供給する複数、本実施例では3つの処理室1、
2、3は、後述するように熱CVDなどにより所定の真
空下でタングステンなどのメタル成膜処理などを行なう
ように構成されている。そして、これらの処理室1、
2、3は、同図に示すように、略矩形状に形成された第
1搬送室4の3箇所の側面にゲートバルブ5、6、7を
介して接続され、これらのゲートバルブ5、6、7を開
放することにより第1搬送室4と連通し、これらを閉じ
ることにより第1搬送室4から遮断できるように構成さ
れている。また、この第1搬送室4内には各処理室1、
2、3へ被処理体、例えば半導体ウエハ8を搬送する搬
送装置9を備え、処理室1、2、3と同程度の真空度を
保持できるように構成されている。この搬送装置9は、
第1搬送室4の略中央に配設されており、屈伸可能に構
成されたアーム9Aを有し、このアーム9Aに半導体ウ
エハ8を載せて半導体ウエハ8を搬送するように構成さ
れている。更に、この第1搬送室4の底面には図1に示
すようにガス供給部としてガス供給口4Aが形成され、
このガス供給口4Aはクリーニングガスを供給する後述
のクリーニングガス供給系35へ接続されている。ま
た、このガス供給口4Aから供給されたクリーニングガ
スは第1搬送室4の底面にガス排気部として形成された
ガス排気口4Bから排気するように構成されている。ま
た、この第1搬送室9の残りの一側面にはゲートバルブ
10、11を介して2つの後述する真空予備室12、1
3がそれぞれ連通可能に並設され、これらの真空予備室
12、13はゲートバルブ10、11を開放することに
より第1搬送室4に連通し、これらのゲートバルブ1
0、11を閉じることにより第1搬送室4から遮断でき
るように構成されている。従って、所定の真空雰囲気下
で搬送装置9により半導体ウエハ8を例えば真空予備室
12から所定の処理室へ移載し、この処理室内で所定の
成膜処理などを行なった後、その処理室から搬送装置9
を介して順次他の処理室へ移載してそれぞれの処理室で
所定の処理を終了した後、再び他の真空予備室13へ移
載するように構成されている。
【0022】これらの各真空予備室12、13は、ゲー
トバルブ10、11に対向する側で、ゲートバルブ1
4、15を介して第2搬送室16に連通可能に接続さ
れ、これらのゲートバルブ14、15を開放することに
より第2搬送室16と連通し、これらを閉じることによ
り第2搬送室16から遮断できるように構成されてい
る。また、この第2搬送室16の左右両側面にはゲート
バルブ17、18を介してカセット19を収納するカセ
ット室20、21が連通可能に接続され、これらのカセ
ット室20、21は、ゲートバルブ14、15を開放す
ることにより第2搬送室16と連通し、これらを閉じる
ことにより第2搬送室16から遮断できるように構成さ
れている。また、第2搬送室16内には左右のカセット
室20、21間の中央に位置させた第2搬送装置23が
配設され、この第2搬送装置23により真空予備室1
2、13とカセット室20、21間で半導体ウエハ8を
移載するように構成されている。更に、この第2搬送装
置23と真空予備室12、13の間には半導体ウエハ8
のオリエンテーションフラットにより半導体ウエハ8の
位置決めをする位置決め装置24が配設され、この位置
決め装置24により一旦位置決めした後、第2搬送装置
23により真空予備室12へ半導体ウエハ8を移載する
ように構成されている。
トバルブ10、11に対向する側で、ゲートバルブ1
4、15を介して第2搬送室16に連通可能に接続さ
れ、これらのゲートバルブ14、15を開放することに
より第2搬送室16と連通し、これらを閉じることによ
り第2搬送室16から遮断できるように構成されてい
る。また、この第2搬送室16の左右両側面にはゲート
バルブ17、18を介してカセット19を収納するカセ
ット室20、21が連通可能に接続され、これらのカセ
ット室20、21は、ゲートバルブ14、15を開放す
ることにより第2搬送室16と連通し、これらを閉じる
ことにより第2搬送室16から遮断できるように構成さ
れている。また、第2搬送室16内には左右のカセット
室20、21間の中央に位置させた第2搬送装置23が
配設され、この第2搬送装置23により真空予備室1
2、13とカセット室20、21間で半導体ウエハ8を
移載するように構成されている。更に、この第2搬送装
置23と真空予備室12、13の間には半導体ウエハ8
のオリエンテーションフラットにより半導体ウエハ8の
位置決めをする位置決め装置24が配設され、この位置
決め装置24により一旦位置決めした後、第2搬送装置
23により真空予備室12へ半導体ウエハ8を移載する
ように構成されている。
【0023】また、第2搬送室16は室内に窒素ガス等
の不活性ガスを供給し、そのガス圧を大気圧に調整して
保持する気圧調整装置(図示せず)とを備え、この気圧
調整装置によって大気圧に調整された窒素ガス中で、第
2搬送装置23を用いてカセット室20、21内のカセ
ット19と真空予備室12、13の間での半導体ウエハ
8を搬送するように構成されている。また、この第2搬
送室16はクリーニング時に所定の真空度を保持できる
ように構成されている。
の不活性ガスを供給し、そのガス圧を大気圧に調整して
保持する気圧調整装置(図示せず)とを備え、この気圧
調整装置によって大気圧に調整された窒素ガス中で、第
2搬送装置23を用いてカセット室20、21内のカセ
ット19と真空予備室12、13の間での半導体ウエハ
8を搬送するように構成されている。また、この第2搬
送室16はクリーニング時に所定の真空度を保持できる
ように構成されている。
【0024】また、この第2搬送室16の底面にはガス
供給部としてガス供給口25Aが形成され、このガス供
給口25Aは例えば配管33を介してクリーニングガス
を供給するクリーニングガス供給系35へ接続されてい
る。そして、このガス供給口4Aから供給されたクリー
ニングガスは第2搬送室16の底面にガス排気部として
形成されたガス排気口25Bから排気するように構成さ
れている。このガス排気口25Bは例えば真空予備室1
2、13の排気系にバルブ(図示せず)を介して接続さ
れ、この排気系を利用してクリーニング時の真空排気す
るように構成され、その他の時はバルブを閉じて真空予
備室12、13のみを真空排気するように構成されてい
る。そして、上記各処理室1、2、3、第1搬送室4、
真空予備室12、13などの各チャンバーに排気系を備
え、それぞれのチャンバーから排気できるように構成さ
れている。尚、26、27はカセット室20、21の正
面に取り付けられたゲートバルブである。
供給部としてガス供給口25Aが形成され、このガス供
給口25Aは例えば配管33を介してクリーニングガス
を供給するクリーニングガス供給系35へ接続されてい
る。そして、このガス供給口4Aから供給されたクリー
ニングガスは第2搬送室16の底面にガス排気部として
形成されたガス排気口25Bから排気するように構成さ
れている。このガス排気口25Bは例えば真空予備室1
2、13の排気系にバルブ(図示せず)を介して接続さ
れ、この排気系を利用してクリーニング時の真空排気す
るように構成され、その他の時はバルブを閉じて真空予
備室12、13のみを真空排気するように構成されてい
る。そして、上記各処理室1、2、3、第1搬送室4、
真空予備室12、13などの各チャンバーに排気系を備
え、それぞれのチャンバーから排気できるように構成さ
れている。尚、26、27はカセット室20、21の正
面に取り付けられたゲートバルブである。
【0025】次に、本発明のクリーニング方法の一実施
例について説明する。このクリーニング方法では、マル
チチャンバー処理装置の全チャンバーのゲートバルブを
閉じて各チャンバーを互いに遮断した後、例えば後述す
る1箇所のクリーニングガス供給系から各チャンバーに
対してClF3ガスをクリーニングガスとして個別に供
給し、各チャンバーから個別に外部へ排気し、この間に
クリーニングガスにより各チャンバーの内部に付着した
金属系の付着物をそれぞれ個別にクリーニングするが、
このクリーニング方法によるクリーニングガスの流れを
概念的に示したものが図2である。即ち、一つのクリー
ニングガス供給系35の配管は、マルチチャンバー処理
装置の全チャンバーに対応して分岐し、分岐した配管が
それぞれ全チャンバーに対して個別に接続され、クリー
ニングガス供給系35から全チャンバーに対して個別に
クリーニングガスを供給するように構成されている。そ
して、各チャンバーにはそれぞれガス排気口がそれぞれ
形成され、それぞれのガス排気口からクリーニングガス
を外部へ排気するように構成されている。このクリーニ
ングガスは予め定められた濃度で各チャンバー内に分布
した時点で所定時間排気を停止して良く、また、排気停
止後予め定められた時間を経過した後クリーニングガス
の供給を停止するようにしても良い。また排気とクリー
ニングガスの供給をパルス的に繰り返して実施しても良
い。クリーニングガスはClF3ガスあるいは窒素ガス
などの希釈用ガスを含むガスとして構成されている。こ
のClF3は化学的に活性で、特にタングステン系の被
膜と良く反応し、タングステン 系の付着物を効果的に
除去することができる。しかし、このClF3はタング
ス テンに限らず、他の金属例えばチタン系、モリブデ
ン系などの金属化合物とも良く反応し、これらの金属化
合物を効果的に除去することができる。このクリーニン
グに際し、クリーニング雰囲気を加熱しても良く、更に
クリーニングガスは全チャンバーから供給するようにし
ても良い。
例について説明する。このクリーニング方法では、マル
チチャンバー処理装置の全チャンバーのゲートバルブを
閉じて各チャンバーを互いに遮断した後、例えば後述す
る1箇所のクリーニングガス供給系から各チャンバーに
対してClF3ガスをクリーニングガスとして個別に供
給し、各チャンバーから個別に外部へ排気し、この間に
クリーニングガスにより各チャンバーの内部に付着した
金属系の付着物をそれぞれ個別にクリーニングするが、
このクリーニング方法によるクリーニングガスの流れを
概念的に示したものが図2である。即ち、一つのクリー
ニングガス供給系35の配管は、マルチチャンバー処理
装置の全チャンバーに対応して分岐し、分岐した配管が
それぞれ全チャンバーに対して個別に接続され、クリー
ニングガス供給系35から全チャンバーに対して個別に
クリーニングガスを供給するように構成されている。そ
して、各チャンバーにはそれぞれガス排気口がそれぞれ
形成され、それぞれのガス排気口からクリーニングガス
を外部へ排気するように構成されている。このクリーニ
ングガスは予め定められた濃度で各チャンバー内に分布
した時点で所定時間排気を停止して良く、また、排気停
止後予め定められた時間を経過した後クリーニングガス
の供給を停止するようにしても良い。また排気とクリー
ニングガスの供給をパルス的に繰り返して実施しても良
い。クリーニングガスはClF3ガスあるいは窒素ガス
などの希釈用ガスを含むガスとして構成されている。こ
のClF3は化学的に活性で、特にタングステン系の被
膜と良く反応し、タングステン 系の付着物を効果的に
除去することができる。しかし、このClF3はタング
ス テンに限らず、他の金属例えばチタン系、モリブデ
ン系などの金属化合物とも良く反応し、これらの金属化
合物を効果的に除去することができる。このクリーニン
グに際し、クリーニング雰囲気を加熱しても良く、更に
クリーニングガスは全チャンバーから供給するようにし
ても良い。
【0026】このクリーニングガスがClF3ガスのみ
である場合には、ClF3ガスの流量が5リットル/分
以下で、その温度がClF3の沸点〜700℃、内部の
圧力が0.1〜100Torrの条件でクリーニングするこ
とが好ましい。ClF3ガスの流量が5リットル/分を
超えると、各チャンバーの構成材料を損ねる虞がある。
ClF3ガスの温度が沸点未満ではClF3が構成部材
に結露してその材料を損ねる虞があり、700℃を超え
てもClF3ガスが活性化されてやはり材料を損ねる
虞がある。ClF3ガスの圧力が0.1Torr未満ではク
リーニング効果が期待できなくなる虞があり、100To
rrを超えると構成材料を損ねる虞がある。また、ClF
3ガスを主成分とするクリーニングガスは、不活性ガス
例えば窒素ガスでC lF3を希釈したものである。
である場合には、ClF3ガスの流量が5リットル/分
以下で、その温度がClF3の沸点〜700℃、内部の
圧力が0.1〜100Torrの条件でクリーニングするこ
とが好ましい。ClF3ガスの流量が5リットル/分を
超えると、各チャンバーの構成材料を損ねる虞がある。
ClF3ガスの温度が沸点未満ではClF3が構成部材
に結露してその材料を損ねる虞があり、700℃を超え
てもClF3ガスが活性化されてやはり材料を損ねる
虞がある。ClF3ガスの圧力が0.1Torr未満ではク
リーニング効果が期待できなくなる虞があり、100To
rrを超えると構成材料を損ねる虞がある。また、ClF
3ガスを主成分とするクリーニングガスは、不活性ガス
例えば窒素ガスでC lF3を希釈したものである。
【0027】次に、クリーニングガスを供給するガス供
給系及び処理室1、2、3について図3を参照しながら
説明する。ここでは例えば処理室1がスパッタリング装
置として構成され、処理室2が熱CVD装置として構成
され、処理室3がエッチング装置として構成されてい
る。そこで、これらの処理室を代表して処理室2につい
て説明する。この処理室2は、図3に示すように、所定
の真空度を保持できるアルミニウムなどから円筒状とし
て形成されている。この処理室2内の底面2Aの略中央
に配設された、半導体ウエハ8を載置するサセプタ28
と、このサセプタ28の上方でこれに対向して配置さ
れ、プロセスガスまたはクリーニングガスを供給するガ
ス分散供給部29とを備えて構成されている。また、こ
の処理室2の底面にはサセプタ28に対向させた石英窓
30が形成され、この石英窓30のやや下方に配設され
た加熱用のハロゲンランプ31から石英窓30を介して
サセプタ28上の半導体ウエハ8を光エネルギーにより
加熱するように構成されている。
給系及び処理室1、2、3について図3を参照しながら
説明する。ここでは例えば処理室1がスパッタリング装
置として構成され、処理室2が熱CVD装置として構成
され、処理室3がエッチング装置として構成されてい
る。そこで、これらの処理室を代表して処理室2につい
て説明する。この処理室2は、図3に示すように、所定
の真空度を保持できるアルミニウムなどから円筒状とし
て形成されている。この処理室2内の底面2Aの略中央
に配設された、半導体ウエハ8を載置するサセプタ28
と、このサセプタ28の上方でこれに対向して配置さ
れ、プロセスガスまたはクリーニングガスを供給するガ
ス分散供給部29とを備えて構成されている。また、こ
の処理室2の底面にはサセプタ28に対向させた石英窓
30が形成され、この石英窓30のやや下方に配設され
た加熱用のハロゲンランプ31から石英窓30を介して
サセプタ28上の半導体ウエハ8を光エネルギーにより
加熱するように構成されている。
【0028】また、ガス分散供給部29には図3に示す
ようにプロセスガスを供給するプロセスガス供給系32
が配管33を介して接続され、この配管33に取り付け
られたバルブ34を開放することにより所定のプロセス
ガスをガス分散供給部29を介して処理室2内に供給す
るように構成されている。そして、この処理室2内で例
えばブランケットW処理を行なう場合にはプロセスガス
供給系32からガス分散供給部29へ例えば六フッ化タ
ングステン(WF6)及び水素をプロセスガスとして供
給し、ガス分散供給部29の下面に多数分散させて形成
され分散孔29Aから処理室2内全体へプロセスガスを
均等に供給するように構成されている。尚、金属配線用
のプロセスガスとしては、ハロゲン化物、カルボニル化
合物、有機金属化合物があり、これらは還元性ガスと共
に供給される。そして、プロセスガスは比較的蒸気圧の
低い化合物が配線材料としては好ましい。
ようにプロセスガスを供給するプロセスガス供給系32
が配管33を介して接続され、この配管33に取り付け
られたバルブ34を開放することにより所定のプロセス
ガスをガス分散供給部29を介して処理室2内に供給す
るように構成されている。そして、この処理室2内で例
えばブランケットW処理を行なう場合にはプロセスガス
供給系32からガス分散供給部29へ例えば六フッ化タ
ングステン(WF6)及び水素をプロセスガスとして供
給し、ガス分散供給部29の下面に多数分散させて形成
され分散孔29Aから処理室2内全体へプロセスガスを
均等に供給するように構成されている。尚、金属配線用
のプロセスガスとしては、ハロゲン化物、カルボニル化
合物、有機金属化合物があり、これらは還元性ガスと共
に供給される。そして、プロセスガスは比較的蒸気圧の
低い化合物が配線材料としては好ましい。
【0029】また、配管33には図3に示すようにクリ
ーニングガスを供給するクリーニングガス供給系35が
配管36を介して接続され、クリーニング時にはこのク
リーニングガス供給系35から配管36、配管33、ガ
ス分散供給部29を介して処理室2内へクリーニングガ
スを供給するように構成されている。即ち、このガス分
散供給部29は処理室2のクリーニングガスの供給部と
しての役割も果たしている。また、この配管33は、同
図に示すように、処理室2の上流側で他の処理室1、
3、第1搬送室4、真空予備室12、13及び第2搬送
室16へクリーニングガスを供給できるように分岐し、
分岐した配管33の下流端がこれらのチャンバーのガス
供給口にそれぞれ接続され、全チャンバーへ個別にクリ
ーニングガスを供給できるように構成されている。この
クリーニングガス供給系35は、クリーニングガスであ
るClF3ガスを貯留するClF3ガスボンベ37と、
このClF3ガスを希釈する窒素ガスを貯留する窒素ガ
スボンベ38を備え、これら両者37、38はそれぞれ
配管36から分岐する配管36A、36Bの端部にそれ
ぞれ接続されている。ClF3ガスボンベ37が接続さ
れた配管36Aには上流 側から下流側へバルブ39、
マスフローコントローラ40、バルブ41が順次配設さ
れ、また、窒素ガスボンベ37が接続された配管36B
には上流側から下流側へバルブ42、マスフローコント
ローラ43、バルブ44が順次配設され、これら両者3
7、38からのガスが配管36で合流し、バルブ45を
開放することにより配管33を介して各処理室1、2、
3、第1搬送室4、真空予備室12、13及び第2搬送
室16内へクリーニングガスを供給できるように構成さ
れている。
ーニングガスを供給するクリーニングガス供給系35が
配管36を介して接続され、クリーニング時にはこのク
リーニングガス供給系35から配管36、配管33、ガ
ス分散供給部29を介して処理室2内へクリーニングガ
スを供給するように構成されている。即ち、このガス分
散供給部29は処理室2のクリーニングガスの供給部と
しての役割も果たしている。また、この配管33は、同
図に示すように、処理室2の上流側で他の処理室1、
3、第1搬送室4、真空予備室12、13及び第2搬送
室16へクリーニングガスを供給できるように分岐し、
分岐した配管33の下流端がこれらのチャンバーのガス
供給口にそれぞれ接続され、全チャンバーへ個別にクリ
ーニングガスを供給できるように構成されている。この
クリーニングガス供給系35は、クリーニングガスであ
るClF3ガスを貯留するClF3ガスボンベ37と、
このClF3ガスを希釈する窒素ガスを貯留する窒素ガ
スボンベ38を備え、これら両者37、38はそれぞれ
配管36から分岐する配管36A、36Bの端部にそれ
ぞれ接続されている。ClF3ガスボンベ37が接続さ
れた配管36Aには上流 側から下流側へバルブ39、
マスフローコントローラ40、バルブ41が順次配設さ
れ、また、窒素ガスボンベ37が接続された配管36B
には上流側から下流側へバルブ42、マスフローコント
ローラ43、バルブ44が順次配設され、これら両者3
7、38からのガスが配管36で合流し、バルブ45を
開放することにより配管33を介して各処理室1、2、
3、第1搬送室4、真空予備室12、13及び第2搬送
室16内へクリーニングガスを供給できるように構成さ
れている。
【0030】処理室2の底面2Aにはサセプタ28の近
傍に位置する排気口46が形成されている。そして、こ
の排気口46には排気管48を介して真空排気ポンプ4
9が接続され、この真空排気ポンプ49により処理室2
内を排気して所定の真空度を維持するように構成されて
いる。この真空排気ポンプ49は本発明のクリーニング
方法を実施する場合にもクリーニングガスの排気用とし
て兼用することができる。従って、この排気口46は処
理室2のクリーニングガスの排気部としての役割も果た
している。この真空ポンプ49としては排気されるガス
の影響を受けないようにオイルフリーのドライポンプを
用いることが好ましい。更に、この真空排気ポンプ49
の下流側には、この真空排気ポンプ49から排気された
プロセスガス、クリーニングガスなどの有害なガスを捕
捉して排気ガスからこれらの有害ガスを除去する除害装
置50が配設されている。この除害装置50にはClF
3を良く溶解する溶剤、例えばアルカリ溶液などを満た
したものが用いられる。
傍に位置する排気口46が形成されている。そして、こ
の排気口46には排気管48を介して真空排気ポンプ4
9が接続され、この真空排気ポンプ49により処理室2
内を排気して所定の真空度を維持するように構成されて
いる。この真空排気ポンプ49は本発明のクリーニング
方法を実施する場合にもクリーニングガスの排気用とし
て兼用することができる。従って、この排気口46は処
理室2のクリーニングガスの排気部としての役割も果た
している。この真空ポンプ49としては排気されるガス
の影響を受けないようにオイルフリーのドライポンプを
用いることが好ましい。更に、この真空排気ポンプ49
の下流側には、この真空排気ポンプ49から排気された
プロセスガス、クリーニングガスなどの有害なガスを捕
捉して排気ガスからこれらの有害ガスを除去する除害装
置50が配設されている。この除害装置50にはClF
3を良く溶解する溶剤、例えばアルカリ溶液などを満た
したものが用いられる。
【0031】また、処理装置1、2、3に対して第1搬
送室4を介してその前方、即ち図1では紙面下方に接続
されている真空予備室12、13は図4(a)に示すよ
うに構成されている。この真空予備室12は、同図に示
すように、処理室と同材料によって形成された予備室本
体51と、この予備室本体51内に配設された、半導体
ウエハを冷却する冷却ステージ52と、この冷却ステー
ジ52に対向させて予備室本体51天面の上方に配設さ
れた、半導体ウエハを予備加熱する加熱装置53と、こ
の加熱装置53と冷却ステージ52間で半導体ウエハを
支持する上下2段の支持具54、55と、これらの支持
具54、55を一体化して連結し、予備室本体51の底
面を貫通する連結軸56と、この連結軸56の下端に連
結され、支持具54、55を昇降させる昇降機構57と
を備えて構成されている。また、予備室本体51の底面
には排気口51Aが形成され、この排気口51Aに排気
配管58を介して真空排気ポンプ59が接続され、この
真空排気ポンプ59により予備室本体51内を真空排気
するように構成されている。この真空排気ポンプ59
は、本発明のクリーニング方法を実施する際にも利用す
ることができる。また、この排気口51Aの近傍にガス
供給口51Bが形成され、このガス供給口51Bに供給
配管60を介してガス供給源(図示せず)が接続され、
真空状態の予備本体51内に不活性ガスなどを供給して
内部を大気圧に戻すように構成されている。また、この
供給配管60にはクリーニングガス供給系35の配管3
3が接続され、この配管33、供給配管60を介して真
空予備室12内へクリーニングガスを供給できるように
構成されている。
送室4を介してその前方、即ち図1では紙面下方に接続
されている真空予備室12、13は図4(a)に示すよ
うに構成されている。この真空予備室12は、同図に示
すように、処理室と同材料によって形成された予備室本
体51と、この予備室本体51内に配設された、半導体
ウエハを冷却する冷却ステージ52と、この冷却ステー
ジ52に対向させて予備室本体51天面の上方に配設さ
れた、半導体ウエハを予備加熱する加熱装置53と、こ
の加熱装置53と冷却ステージ52間で半導体ウエハを
支持する上下2段の支持具54、55と、これらの支持
具54、55を一体化して連結し、予備室本体51の底
面を貫通する連結軸56と、この連結軸56の下端に連
結され、支持具54、55を昇降させる昇降機構57と
を備えて構成されている。また、予備室本体51の底面
には排気口51Aが形成され、この排気口51Aに排気
配管58を介して真空排気ポンプ59が接続され、この
真空排気ポンプ59により予備室本体51内を真空排気
するように構成されている。この真空排気ポンプ59
は、本発明のクリーニング方法を実施する際にも利用す
ることができる。また、この排気口51Aの近傍にガス
供給口51Bが形成され、このガス供給口51Bに供給
配管60を介してガス供給源(図示せず)が接続され、
真空状態の予備本体51内に不活性ガスなどを供給して
内部を大気圧に戻すように構成されている。また、この
供給配管60にはクリーニングガス供給系35の配管3
3が接続され、この配管33、供給配管60を介して真
空予備室12内へクリーニングガスを供給できるように
構成されている。
【0032】上記加熱装置53は、ハロゲンランプなど
からなる加熱ランプ53Aと、この加熱ランプ53Aの
光を予備室本体51側へ反射する反射板53Bを有し、
この反射板53Bで反射された加熱ランプ53Aからの
光エネルギーを予備室本体51の天面に配設された石英
窓53Cを介してその内部の半導体ウエハを照射して加
熱するように構成されている。即ち、半導体ウエハを処
理室へ搬入する前に予め予備加熱するが、この際には、
昇降機構57によって支持具54を上昇させて加熱装置
53に接近させて処理前の半導体ウエハを予備加熱す
る。また、処理後の半導体ウエハを搬出する場合は外部
の温度に合わせて半導体ウエハを冷却するが、この際に
は、昇降機構57によって支持具55を下降させて冷却
ステージ52に接触させて処理後の半導体ウエハを冷却
する。また、上記支持具54、55は、図4(b)に示
すように、冷却ステージ52の外径よりやや大径に形成
されたリング54A、55Aと、各リング54A、55
Aに周方向等間隔に3個取り付けられた保持爪54B、
55Bとからなり、これらの保持爪保持爪54B、55
Bで半導体ウエハを支持するように構成されている。ま
た、他の真空予備室13も真空予備室12と同様に予備
室本体61、冷却ステージ62、加熱装置63、支持具
64、65、連結軸66、昇降機構67、排気配管68
及び供給配管70を備えている。そして、真空予備室1
2との場合と同様にこの供給配管70にはクリーニング
ガス供給系35の配管33が接続され、この配管33、
供給配管70を介して真空予備室13内へクリーニング
ガスを供給できるように構成されている。そして、真空
予備室12、13の排気口及びガス供給口はいずれもク
リーニングガスの排気部及び供給部としての役割をも果
たしている。
からなる加熱ランプ53Aと、この加熱ランプ53Aの
光を予備室本体51側へ反射する反射板53Bを有し、
この反射板53Bで反射された加熱ランプ53Aからの
光エネルギーを予備室本体51の天面に配設された石英
窓53Cを介してその内部の半導体ウエハを照射して加
熱するように構成されている。即ち、半導体ウエハを処
理室へ搬入する前に予め予備加熱するが、この際には、
昇降機構57によって支持具54を上昇させて加熱装置
53に接近させて処理前の半導体ウエハを予備加熱す
る。また、処理後の半導体ウエハを搬出する場合は外部
の温度に合わせて半導体ウエハを冷却するが、この際に
は、昇降機構57によって支持具55を下降させて冷却
ステージ52に接触させて処理後の半導体ウエハを冷却
する。また、上記支持具54、55は、図4(b)に示
すように、冷却ステージ52の外径よりやや大径に形成
されたリング54A、55Aと、各リング54A、55
Aに周方向等間隔に3個取り付けられた保持爪54B、
55Bとからなり、これらの保持爪保持爪54B、55
Bで半導体ウエハを支持するように構成されている。ま
た、他の真空予備室13も真空予備室12と同様に予備
室本体61、冷却ステージ62、加熱装置63、支持具
64、65、連結軸66、昇降機構67、排気配管68
及び供給配管70を備えている。そして、真空予備室1
2との場合と同様にこの供給配管70にはクリーニング
ガス供給系35の配管33が接続され、この配管33、
供給配管70を介して真空予備室13内へクリーニング
ガスを供給できるように構成されている。そして、真空
予備室12、13の排気口及びガス供給口はいずれもク
リーニングガスの排気部及び供給部としての役割をも果
たしている。
【0033】上記真空予備室12、13の前方に接続さ
れている第2搬送室16内に配設された第2搬送装置2
3は、リンク機構によって屈伸自在に構成されたアーム
71と、このアーム71の先端に連結されたハンド72
と、このハンド72の上面に形成された孔73で半導体
ウエハ8を真空吸着するように真空排気管74を介して
排気する真空排気ポンプ(図示せず)とを備えて構成さ
れている。そして、この第1搬送装置23は、大気圧以
上に圧力が保持された室内で半導体ウエハ8を移載する
際には、そのアーム71を伸ばしてカセット19内の半
導体ウエハ8間へ挿入し、ハンド72に半導体ウエハ8
を載せると共に真空排気ポンプにより真空排気管74を
介して排気して半導体ウエハ8をハンド72の孔73を
介して正確に吸着固定して半導体ウエハ8を脱落させる
ことなく搬送し、搬送後には真空吸着を解除して所定の
位置へ半導体ウエハ8を正確に載置するように構成され
ている。
れている第2搬送室16内に配設された第2搬送装置2
3は、リンク機構によって屈伸自在に構成されたアーム
71と、このアーム71の先端に連結されたハンド72
と、このハンド72の上面に形成された孔73で半導体
ウエハ8を真空吸着するように真空排気管74を介して
排気する真空排気ポンプ(図示せず)とを備えて構成さ
れている。そして、この第1搬送装置23は、大気圧以
上に圧力が保持された室内で半導体ウエハ8を移載する
際には、そのアーム71を伸ばしてカセット19内の半
導体ウエハ8間へ挿入し、ハンド72に半導体ウエハ8
を載せると共に真空排気ポンプにより真空排気管74を
介して排気して半導体ウエハ8をハンド72の孔73を
介して正確に吸着固定して半導体ウエハ8を脱落させる
ことなく搬送し、搬送後には真空吸着を解除して所定の
位置へ半導体ウエハ8を正確に載置するように構成され
ている。
【0034】また、第1搬送室4のガス排気口4B及び
第2搬送室16内のガス排気口25Bは図2に示すよう
に例えば真空予備室12、13の真空排気ポンプ59に
配管75を介して接続され、この真空排気ポンプ59に
より配管75を介して各搬送室4、16内のクリーニン
グガスを排気するように構成されている。そして、図示
しないがこの配管75は上述した除害装置50に接続さ
れ、この除害装置50によって排気ガス中の有害成分を
除去した後外部へ排気するように構成されている。
第2搬送室16内のガス排気口25Bは図2に示すよう
に例えば真空予備室12、13の真空排気ポンプ59に
配管75を介して接続され、この真空排気ポンプ59に
より配管75を介して各搬送室4、16内のクリーニン
グガスを排気するように構成されている。そして、図示
しないがこの配管75は上述した除害装置50に接続さ
れ、この除害装置50によって排気ガス中の有害成分を
除去した後外部へ排気するように構成されている。
【0035】次に、上記マルチチャンバー処理装置を用
いた配線用成膜処理の一例について説明する。例えば、
処理室1内ではスパッタリングによりTiNを半導体ウ
エハのコンタクトホールの表面に密着層を形成し、処理
室2内では処理室1内で処理後の半導体ウエハのコンタ
クトホールにブランケットWによりタングステンを埋め
込み、処理室3内では処理室2内でタングステン埋め込
み後の半導体ウエハの表面からタングステンをエッチバ
ックしてコンタクトホールにのみタングステンを残す処
理を行なう。これらの一連の配線処理同時に行ない、各
処理室での処理後は連続して次の工程へ半導体ウエハを
第1搬送装置9を介して搬送する。勿論、各処理室内は
いずれもそれぞれの処理に必要な真空度に保持されてい
る。
いた配線用成膜処理の一例について説明する。例えば、
処理室1内ではスパッタリングによりTiNを半導体ウ
エハのコンタクトホールの表面に密着層を形成し、処理
室2内では処理室1内で処理後の半導体ウエハのコンタ
クトホールにブランケットWによりタングステンを埋め
込み、処理室3内では処理室2内でタングステン埋め込
み後の半導体ウエハの表面からタングステンをエッチバ
ックしてコンタクトホールにのみタングステンを残す処
理を行なう。これらの一連の配線処理同時に行ない、各
処理室での処理後は連続して次の工程へ半導体ウエハを
第1搬送装置9を介して搬送する。勿論、各処理室内は
いずれもそれぞれの処理に必要な真空度に保持されてい
る。
【0036】例えば処理室2でのブランケットWについ
て説明すると、プロセスガス供給系32からガス分散供
給部29へ六フッ化タングステン(WF6)及び水素を
プロセスガスとして供給すると、ガス分散供給部29下
面の分散孔29Aからプロセスガスが室内全体へ均等に
供給される。この時、ハロゲンランプ31の光エネルギ
ーが石英窓30を介してサセプタ28に照射されてこれ
で支持された半導体ウエハ8が所定温度まで加熱されて
おり、加熱された半導体ウエハ8にプロセスガスが接触
すると、その熱エネルギーによりWF6が水素還元され
てタングステンの被膜が半導体ウエハ8の前表面に形成
される。この処理によってタングステンの被膜は半導体
ウエハ8の表面のみならずサセプタ28などその他の部
分にも形成される。
て説明すると、プロセスガス供給系32からガス分散供
給部29へ六フッ化タングステン(WF6)及び水素を
プロセスガスとして供給すると、ガス分散供給部29下
面の分散孔29Aからプロセスガスが室内全体へ均等に
供給される。この時、ハロゲンランプ31の光エネルギ
ーが石英窓30を介してサセプタ28に照射されてこれ
で支持された半導体ウエハ8が所定温度まで加熱されて
おり、加熱された半導体ウエハ8にプロセスガスが接触
すると、その熱エネルギーによりWF6が水素還元され
てタングステンの被膜が半導体ウエハ8の前表面に形成
される。この処理によってタングステンの被膜は半導体
ウエハ8の表面のみならずサセプタ28などその他の部
分にも形成される。
【0037】そして、ブランケットWの成膜工程が終了
すれば、他の処理室1、3でもそれぞれの処理を終了
し、それぞれの処理室から次工程へ半導体ウエハ8を第
1搬送室4内の第1搬送装置9により搬送する。即ち、
各半導体ウエハ8の搬送時には、各処理室のゲートバル
ブ5、6、7を開くと共に真空予備室12、13のゲー
トバルブ10、11を順次開いてこれらの各チャンバー
を互いに連通させる。この状態で第1搬送装置9を駆動
させて処理室3内の半導体ウエハ8を真空予備室13内
へ搬送し、その内部の支持具55へ半導体ウエハ8を移
載する。そして、第1搬送装置9のアーム9Aを真空予
備室13から後退させ、引き続き処理室2内へアーム9
Aを伸ばし、サセプタ28上のブランケットW後の半導
体ウエハ8を取り出して処理室3へ移載する。更に、ア
ーム9Aを処理室1内へ伸ばし、その内部からTiN成
膜後の半導体ウエハ8を取り出して処理室2内のサセプ
タ28へその半導体ウエハ8を移載する。その後、アー
ム9Aを真空予備室2内へ伸ばし、加熱装置53による
予備加熱後の半導体ウエハ8を支持具54から取り出
し、処理室1内へ半導体ウエハ8を移載する。これらの
一連の連続操作が順次終了すれば順次それそれのゲート
バルブを閉じて次の操作に備える。
すれば、他の処理室1、3でもそれぞれの処理を終了
し、それぞれの処理室から次工程へ半導体ウエハ8を第
1搬送室4内の第1搬送装置9により搬送する。即ち、
各半導体ウエハ8の搬送時には、各処理室のゲートバル
ブ5、6、7を開くと共に真空予備室12、13のゲー
トバルブ10、11を順次開いてこれらの各チャンバー
を互いに連通させる。この状態で第1搬送装置9を駆動
させて処理室3内の半導体ウエハ8を真空予備室13内
へ搬送し、その内部の支持具55へ半導体ウエハ8を移
載する。そして、第1搬送装置9のアーム9Aを真空予
備室13から後退させ、引き続き処理室2内へアーム9
Aを伸ばし、サセプタ28上のブランケットW後の半導
体ウエハ8を取り出して処理室3へ移載する。更に、ア
ーム9Aを処理室1内へ伸ばし、その内部からTiN成
膜後の半導体ウエハ8を取り出して処理室2内のサセプ
タ28へその半導体ウエハ8を移載する。その後、アー
ム9Aを真空予備室2内へ伸ばし、加熱装置53による
予備加熱後の半導体ウエハ8を支持具54から取り出
し、処理室1内へ半導体ウエハ8を移載する。これらの
一連の連続操作が順次終了すれば順次それそれのゲート
バルブを閉じて次の操作に備える。
【0038】真空予備室12ではゲートバルブ10が閉
じると、その後ゲートバルブ14を開いて次の半導体ウ
エハ8を第2搬送装置23により位置決め後の半導体ウ
エハ8を支持具55で受け取る。次いで昇降機構57が
駆動して連結軸56を介して支持具55を予備室本体5
1の天面に接近させる。この時予備室本体51内では真
空排気ポンプ59が駆動して室内の圧力を第1搬送室4
の真空度と同レベルまで真空引きすると共に、加熱装置
53により半導体ウエハ8を予備加熱し、次の処理に備
える。一方、ゲートバルブ11が閉じた真空予備室13
ではガス供給配管70から窒素ガスを予備室本体61内
に供給し、室内の圧力を大気圧レベルに戻すと共に、昇
降機構67が駆動して連結軸66を介して支持具64を
冷却ステージ62に接触させて半導体ウエハ8を常温ま
で冷却する。冷却後ゲートバルブ開放して窒素ガスによ
り大気圧に調整された第2搬送室16に連通し、第2搬
送装置23により支持具65上の半導体ウエハ8をカセ
ット室21内のカセット19へ移載する。この際、第2
搬送装置23はハンド72の孔73を介して半導体ウエ
ハ8を真空吸着するため、半導体ウエハ8を取りこぼす
ことなく移載できる。これによりマルチチャンバー処理
装置内での一連の処理が終了する。これらの一連の処理
工程をカセット19に収納された半導体ウエハ8の全て
について行ない、その後未処理の半導体ウエハ8と交換
する。
じると、その後ゲートバルブ14を開いて次の半導体ウ
エハ8を第2搬送装置23により位置決め後の半導体ウ
エハ8を支持具55で受け取る。次いで昇降機構57が
駆動して連結軸56を介して支持具55を予備室本体5
1の天面に接近させる。この時予備室本体51内では真
空排気ポンプ59が駆動して室内の圧力を第1搬送室4
の真空度と同レベルまで真空引きすると共に、加熱装置
53により半導体ウエハ8を予備加熱し、次の処理に備
える。一方、ゲートバルブ11が閉じた真空予備室13
ではガス供給配管70から窒素ガスを予備室本体61内
に供給し、室内の圧力を大気圧レベルに戻すと共に、昇
降機構67が駆動して連結軸66を介して支持具64を
冷却ステージ62に接触させて半導体ウエハ8を常温ま
で冷却する。冷却後ゲートバルブ開放して窒素ガスによ
り大気圧に調整された第2搬送室16に連通し、第2搬
送装置23により支持具65上の半導体ウエハ8をカセ
ット室21内のカセット19へ移載する。この際、第2
搬送装置23はハンド72の孔73を介して半導体ウエ
ハ8を真空吸着するため、半導体ウエハ8を取りこぼす
ことなく移載できる。これによりマルチチャンバー処理
装置内での一連の処理が終了する。これらの一連の処理
工程をカセット19に収納された半導体ウエハ8の全て
について行ない、その後未処理の半導体ウエハ8と交換
する。
【0039】このような成膜処理により処理装置1、
2、3内ではそれぞれの壁面、サセプタ28及びその他
の部分にも多少の被膜が形成され、成膜処理を所定回数
繰り返すと、その都度被膜が積層されていずれはこれら
が剥離してパーティクルとして室内を浮遊し清浄な半導
体ウエハ8を汚染するようになることは前述の通りであ
る。また、処理室1、2、3内では完全に反応しきれな
い反応生成物や分解生成物が半導体ウエハ8に付着す。
そのためこれらの反応生成物や分解生成物が半導体ウエ
ハ8の搬送過程で半導体ウエハ8から飛散して処理室
1、2、3は勿論のこと、他の第1搬送室4、真空予備
室12、13及び第2搬送室16などのチャンバーにも
飛散してそれぞれのチャンバーの底部に徐々に蓄積され
る。そして、これらもパーティクルになって半導体ウエ
ハ8を汚染する虞がある。更には、第1、第2搬送室
4、16内ではそれぞれの搬送装置9、23の駆動部か
らパーティクルが発生し、これらが徐々にそれぞれの底
面に蓄積し、これらが半導体ウエハ8の搬送時に舞い上
がり半導体ウエハ8を汚染する虞がある。
2、3内ではそれぞれの壁面、サセプタ28及びその他
の部分にも多少の被膜が形成され、成膜処理を所定回数
繰り返すと、その都度被膜が積層されていずれはこれら
が剥離してパーティクルとして室内を浮遊し清浄な半導
体ウエハ8を汚染するようになることは前述の通りであ
る。また、処理室1、2、3内では完全に反応しきれな
い反応生成物や分解生成物が半導体ウエハ8に付着す。
そのためこれらの反応生成物や分解生成物が半導体ウエ
ハ8の搬送過程で半導体ウエハ8から飛散して処理室
1、2、3は勿論のこと、他の第1搬送室4、真空予備
室12、13及び第2搬送室16などのチャンバーにも
飛散してそれぞれのチャンバーの底部に徐々に蓄積され
る。そして、これらもパーティクルになって半導体ウエ
ハ8を汚染する虞がある。更には、第1、第2搬送室
4、16内ではそれぞれの搬送装置9、23の駆動部か
らパーティクルが発生し、これらが徐々にそれぞれの底
面に蓄積し、これらが半導体ウエハ8の搬送時に舞い上
がり半導体ウエハ8を汚染する虞がある。
【0040】そこで、所定回数の成膜処理後、その処理
を一旦中断しこれらのパーティクル等の塵埃を本発明の
クリーニング方法により除去する。それにはまず、処理
室2のハロゲンランプ31などの電源を切った後、半導
体ウエハ8が各処理室1、2、3にない状態にする。次
いで、マルチチャンバー処理装置の全チャンバーのゲー
トバルブを閉じて各チャンバーを互いに遮断した後、ク
リーニングガス供給系35から各チャンバーに対して希
釈用ガスを含むことがあるClF3ガスをクリーニング
ガスとして図2で示すように各チャンバーへ個別に供給
することにより本実施例のクリーニングを実施する。こ
のクリーニングに際して各チャンバー内を窒素ガスなど
で予め置換しておくことが好ましい。
を一旦中断しこれらのパーティクル等の塵埃を本発明の
クリーニング方法により除去する。それにはまず、処理
室2のハロゲンランプ31などの電源を切った後、半導
体ウエハ8が各処理室1、2、3にない状態にする。次
いで、マルチチャンバー処理装置の全チャンバーのゲー
トバルブを閉じて各チャンバーを互いに遮断した後、ク
リーニングガス供給系35から各チャンバーに対して希
釈用ガスを含むことがあるClF3ガスをクリーニング
ガスとして図2で示すように各チャンバーへ個別に供給
することにより本実施例のクリーニングを実施する。こ
のクリーニングに際して各チャンバー内を窒素ガスなど
で予め置換しておくことが好ましい。
【0041】次いで、ClF3の沸点より高い常温下で
各処理室1、2、3の真空排気ポンプ49等及び真空予
備室12、13の真空排気ポンプ59を駆動し、各処理
室1、2、3、第1搬送室4、真空予備室12、13及
び第2搬送室16から窒素ガスを排気して各チャンバー
内の真空度を所定値に維持する。そして、この排気状態
下でクリーニングガス供給系35のバルブ39、41、
45を所定の開度で開放すると共にマスフローコントロ
ーラ40により各チャンバーにおけるClF3ガ スを
所定の流量、例えば5リットル/分以下の流量で配管3
3を介して供給する。この配管33に接続された処理室
2のガス分散供給部29、その他の処理室1、3のガス
供給口、第1搬送室4のガス供給口4A、各真空予備室
12、13のガス供給口51B、61B及び第2搬送室
16のガス供給口25Aからそれぞれのチャンバー内へ
クリーニングガスを個別に導入し、各チャンバーでのC
lF3ガ スの圧力を0.1〜100Torrに維持する。こ
の時、クリーニングガスは、処理 室2の排気口46、
その他の処理室の排気口(図示せず)、第1搬送室4の
ガス排気口4B、真空予備室12、13の排気口51
A、61A及び第2搬送室16のガス排気口25Bから
クリーニングにより消費されたクリーニングガスを真空
排気ポンプ49、59などに常時排気して更新している
ため、各チャンバー内のクリーニングガスの圧力を0.
1〜100Torrに維持すると共に更新された新鮮 なク
リーニングガスで効率良く各チャンバーを個別にクリー
ニングすることができる。
各処理室1、2、3の真空排気ポンプ49等及び真空予
備室12、13の真空排気ポンプ59を駆動し、各処理
室1、2、3、第1搬送室4、真空予備室12、13及
び第2搬送室16から窒素ガスを排気して各チャンバー
内の真空度を所定値に維持する。そして、この排気状態
下でクリーニングガス供給系35のバルブ39、41、
45を所定の開度で開放すると共にマスフローコントロ
ーラ40により各チャンバーにおけるClF3ガ スを
所定の流量、例えば5リットル/分以下の流量で配管3
3を介して供給する。この配管33に接続された処理室
2のガス分散供給部29、その他の処理室1、3のガス
供給口、第1搬送室4のガス供給口4A、各真空予備室
12、13のガス供給口51B、61B及び第2搬送室
16のガス供給口25Aからそれぞれのチャンバー内へ
クリーニングガスを個別に導入し、各チャンバーでのC
lF3ガ スの圧力を0.1〜100Torrに維持する。こ
の時、クリーニングガスは、処理 室2の排気口46、
その他の処理室の排気口(図示せず)、第1搬送室4の
ガス排気口4B、真空予備室12、13の排気口51
A、61A及び第2搬送室16のガス排気口25Bから
クリーニングにより消費されたクリーニングガスを真空
排気ポンプ49、59などに常時排気して更新している
ため、各チャンバー内のクリーニングガスの圧力を0.
1〜100Torrに維持すると共に更新された新鮮 なク
リーニングガスで効率良く各チャンバーを個別にクリー
ニングすることができる。
【0042】各チャンバーに供給されたClF3ガスは
化学的に活性なガスであるため、処理室1、2、3に形
成されたタングステン系の被膜やこれらの処理室1、
2、3及びその他の全てのチャンバーの底面などに処理
過程で付着した付着物と反応してこれらの被膜及び付着
物を各チャンバー内で個別に除去して各チャンバー内を
清浄にクリーニングすることができる。また、ClF3
ガスの被膜等との反応が発熱反応であるため、この発熱
によりClF3ガスの反応は益々促進されてより 被膜
等の付着物を除去することができる。特に、ClF3ガ
スはタングステンと 良く反応するため、本実施例で各
チャンバー内に付着したタングステン系の付着物を良く
クリーニングすることができる。
化学的に活性なガスであるため、処理室1、2、3に形
成されたタングステン系の被膜やこれらの処理室1、
2、3及びその他の全てのチャンバーの底面などに処理
過程で付着した付着物と反応してこれらの被膜及び付着
物を各チャンバー内で個別に除去して各チャンバー内を
清浄にクリーニングすることができる。また、ClF3
ガスの被膜等との反応が発熱反応であるため、この発熱
によりClF3ガスの反応は益々促進されてより 被膜
等の付着物を除去することができる。特に、ClF3ガ
スはタングステンと 良く反応するため、本実施例で各
チャンバー内に付着したタングステン系の付着物を良く
クリーニングすることができる。
【0043】しかも、本実施例ではクリーニングガスを
排気系配管を介して外部へ排出するようにしているた
め、それぞれの排気配管、特に各処理室1、2、3の排
気管48のように反応生成物の被膜を形成し易い部分に
ついても、その被膜をクリーニングガスにより除去する
ことができる。また、排気系から排出される有毒ガスを
除害装置50により除去できるため、クリーンな排気を
行なうことができる。
排気系配管を介して外部へ排出するようにしているた
め、それぞれの排気配管、特に各処理室1、2、3の排
気管48のように反応生成物の被膜を形成し易い部分に
ついても、その被膜をクリーニングガスにより除去する
ことができる。また、排気系から排出される有毒ガスを
除害装置50により除去できるため、クリーンな排気を
行なうことができる。
【0044】以上説明したように本実施例によれば、N
F3ガスなどのプラズマを利用して内部をクリーニング
する方法では除去できなかった各チャンバーの底面など
プラスマが及ばない部分でも、ClF3ガスが各チャン
バー内で個別に完全に行き渡って各チャンバーの隅々ま
で完全にクリーニングすることができ、このことから6
4MDRAM以上の多層配線からなる半導体集積回路素
子の製造装置の主流となりえるマルチチャンバー処理装
置を構成する全チャンバーを完全にクリーニングするこ
とができ、64MDRAM以上の集積度を有する半導体
集積回路素子の製造で問題になるパーティクルなどの汚
染源を除去できる。しかも、本実施例によれば、ClF
3ガスが活性なガスであるとはいえ、材料に対する腐食
性がなく、しかもプラズマレスであるため、プラズマに
よる装置内部を損傷などさせることなく極めて穏やかな
クリーニングを行なうことができる。また、本実施例に
よれば、既存のマルチチャンバー処理装置にクリーニン
グシステムとしてクリーニングガス供給系35を設ける
他、多少の排気系の改良を加えるだけ良いため、極めて
低コストで効果的なクリーニングを行なうことができ
る。また、当然のことながら作業員が装置を解体してク
リーニングする方式と比較すれば、クリーニング時間を
格段に短縮できる。
F3ガスなどのプラズマを利用して内部をクリーニング
する方法では除去できなかった各チャンバーの底面など
プラスマが及ばない部分でも、ClF3ガスが各チャン
バー内で個別に完全に行き渡って各チャンバーの隅々ま
で完全にクリーニングすることができ、このことから6
4MDRAM以上の多層配線からなる半導体集積回路素
子の製造装置の主流となりえるマルチチャンバー処理装
置を構成する全チャンバーを完全にクリーニングするこ
とができ、64MDRAM以上の集積度を有する半導体
集積回路素子の製造で問題になるパーティクルなどの汚
染源を除去できる。しかも、本実施例によれば、ClF
3ガスが活性なガスであるとはいえ、材料に対する腐食
性がなく、しかもプラズマレスであるため、プラズマに
よる装置内部を損傷などさせることなく極めて穏やかな
クリーニングを行なうことができる。また、本実施例に
よれば、既存のマルチチャンバー処理装置にクリーニン
グシステムとしてクリーニングガス供給系35を設ける
他、多少の排気系の改良を加えるだけ良いため、極めて
低コストで効果的なクリーニングを行なうことができ
る。また、当然のことながら作業員が装置を解体してク
リーニングする方式と比較すれば、クリーニング時間を
格段に短縮できる。
【0045】また、他のクリーニング方法としては、C
lF3ガスのプラズマを利用して処理装置内をクリーニ
ングする方法もある。このクリーニング方法では、Cl
F3ガスを例えば成膜室である処理室1、2及びエッチ
ング室である処理室3内に個別に供給し、これらの処理
室1、2、3内でClF3ガスのプラズマを立て、そ
れぞれのプラズマにより各処理室1、2、3内の図示し
ないサセプタ、電極及びその近傍をそれぞれ個別にクリ
ーニングすると共に、このClF3ガスを他の第 1搬
送室4、予備真空室12、13及び第2搬送室16へも
同時且つ個別に供給することにより、マルチチャンバー
処理装置の全チャンバーを個別にクリーニングすること
ができる。この方法によれば、処理室1、2における成
膜処理によりそれぞれの内面、サセプタ、電極が成膜さ
れ、あるいは処理室3におけるエッチバック処理により
その内面、サセプタ、電極が成膜されても、サセプタ、
電極をClF3のプラズマ中の活性種により堆積膜を効
果的に除去することができると 共に、他の全てのチャ
ンバーについてはClF3ガスによって上述した場合と
同 様にクリーニングすることができる。この場合にも
装置を解体することなく、ClF3ガスなどのクリーニ
ングガスを処理室2内でプラズマ化してサセプタ、電
極などに形成された被膜あるいは付着したパーティクル
などをエッチングにより除去することができるため、ク
リーニング時間を短縮することができ、しかも稼動時の
状態のまま簡便に行なうことができる。
lF3ガスのプラズマを利用して処理装置内をクリーニ
ングする方法もある。このクリーニング方法では、Cl
F3ガスを例えば成膜室である処理室1、2及びエッチ
ング室である処理室3内に個別に供給し、これらの処理
室1、2、3内でClF3ガスのプラズマを立て、そ
れぞれのプラズマにより各処理室1、2、3内の図示し
ないサセプタ、電極及びその近傍をそれぞれ個別にクリ
ーニングすると共に、このClF3ガスを他の第 1搬
送室4、予備真空室12、13及び第2搬送室16へも
同時且つ個別に供給することにより、マルチチャンバー
処理装置の全チャンバーを個別にクリーニングすること
ができる。この方法によれば、処理室1、2における成
膜処理によりそれぞれの内面、サセプタ、電極が成膜さ
れ、あるいは処理室3におけるエッチバック処理により
その内面、サセプタ、電極が成膜されても、サセプタ、
電極をClF3のプラズマ中の活性種により堆積膜を効
果的に除去することができると 共に、他の全てのチャ
ンバーについてはClF3ガスによって上述した場合と
同 様にクリーニングすることができる。この場合にも
装置を解体することなく、ClF3ガスなどのクリーニ
ングガスを処理室2内でプラズマ化してサセプタ、電
極などに形成された被膜あるいは付着したパーティクル
などをエッチングにより除去することができるため、ク
リーニング時間を短縮することができ、しかも稼動時の
状態のまま簡便に行なうことができる。
【0046】尚、上記実施例ではクリーニングガスとし
てClF3ガスを用いたものについて説明したが、本発
明では、このClF3ガスを除去すべき被膜等の付着物
の成分に応じて窒素ガスによって適宜希釈し、その活性
を適宜調整することもできる。また、本実施例ではクリ
ーニングガスを1箇所のクリーニングガス供給系35か
ら各チャンバーへ個別にクリーニングガスを供給するよ
うにしたものについて説明したが、クリーニングガス供
給系は各チャンバーに対して個別に取り付けても良い。
また、上記実施例では処理室以外のチャンバーではクリ
ーニングガスのガス供給口及びガス排気口をそれぞれの
底面に設けたものについて説明したが、これらを設ける
場所及び数は必要に応じて適宜設定することができる。
また、上記実施例ではカセット室20、21のクリーニ
ングについては説明しなかったが、これらのチャンバー
の場合には、ゲートバルブ26、27を開放した状態で
作業員が簡単に内部を清掃できるため、本発明のクリー
ニング方法を用いるまでもない。仮に本発明のクリーニ
ング方法をカセット室20、21のクリーニングにも適
用するとすれば、上述したように各カセット室20、2
1にクリーニングガスの供給口と排気口を設けるように
すれば良い。
てClF3ガスを用いたものについて説明したが、本発
明では、このClF3ガスを除去すべき被膜等の付着物
の成分に応じて窒素ガスによって適宜希釈し、その活性
を適宜調整することもできる。また、本実施例ではクリ
ーニングガスを1箇所のクリーニングガス供給系35か
ら各チャンバーへ個別にクリーニングガスを供給するよ
うにしたものについて説明したが、クリーニングガス供
給系は各チャンバーに対して個別に取り付けても良い。
また、上記実施例では処理室以外のチャンバーではクリ
ーニングガスのガス供給口及びガス排気口をそれぞれの
底面に設けたものについて説明したが、これらを設ける
場所及び数は必要に応じて適宜設定することができる。
また、上記実施例ではカセット室20、21のクリーニ
ングについては説明しなかったが、これらのチャンバー
の場合には、ゲートバルブ26、27を開放した状態で
作業員が簡単に内部を清掃できるため、本発明のクリー
ニング方法を用いるまでもない。仮に本発明のクリーニ
ング方法をカセット室20、21のクリーニングにも適
用するとすれば、上述したように各カセット室20、2
1にクリーニングガスの供給口と排気口を設けるように
すれば良い。
【0047】以上説明したように本発明の請求項1に記
載の発明によれば、複数の処理室、搬送室及び予備室に
ガス供給部及びガス排気部をそれぞれ設け、これらの各
ガス供給部にクリーニングガス供給系を接続したため、
複数の処理室、搬送室及び予備室からなる複数のチャン
バーをそれぞれ個別に他のチャンバーから遮断した後、
各チャンバーに対してClF3ガスをクリーニングガス
供給系から個別に供給し、このClF3ガスにより各チ
ャンバーの内部に付着した付着物をそれぞれ個別にクリ
ーニングすることができ、プラズマレスで複数の処理室
の内部のみならず、搬送室などの他のチャンバーの内部
も個別にそれぞれの構成部材を損ねるこなく完全にクリ
ーニングすることができ、半導体集積回路素子の製造時
に問題となる、各チャンバー内部の被膜やこの被膜に起
因したパーティクルなどの汚染源を個別に除去できるマ
ルチチャンバー処理装置を提供することができる。
載の発明によれば、複数の処理室、搬送室及び予備室に
ガス供給部及びガス排気部をそれぞれ設け、これらの各
ガス供給部にクリーニングガス供給系を接続したため、
複数の処理室、搬送室及び予備室からなる複数のチャン
バーをそれぞれ個別に他のチャンバーから遮断した後、
各チャンバーに対してClF3ガスをクリーニングガス
供給系から個別に供給し、このClF3ガスにより各チ
ャンバーの内部に付着した付着物をそれぞれ個別にクリ
ーニングすることができ、プラズマレスで複数の処理室
の内部のみならず、搬送室などの他のチャンバーの内部
も個別にそれぞれの構成部材を損ねるこなく完全にクリ
ーニングすることができ、半導体集積回路素子の製造時
に問題となる、各チャンバー内部の被膜やこの被膜に起
因したパーティクルなどの汚染源を個別に除去できるマ
ルチチャンバー処理装置を提供することができる。
【0048】また、本発明の請求項2に記載の発明によ
れば、マルチチャンバー処理装置の複 数の処理室、搬送
室及び予備室からなる複数のチャンバーをそれぞれ個別
に他のチャンバーから遮断した後、各チャンバーに対し
てClF3ガスを個別に供給し、このClF3ガスによ
り各チャンバーの内部に付着した付着物をそれぞれ個別
にクリーニングするようにしたため、プラズマレスで複
数の処理室の内部のみならず、搬送室などの他のチャン
バーの内部も個別にそれぞれの構成部材を損ねるこなく
完全にクリーニングすることができ、半導体集積回路素
子の製造時に問題となる、各チャンバー内部の被膜やこ
の被膜に起因したパーティクルなどの汚染源を個別に除
去できるマルチチャンバー処理装置のクリーニング方法
を提供することができる。
れば、マルチチャンバー処理装置の複 数の処理室、搬送
室及び予備室からなる複数のチャンバーをそれぞれ個別
に他のチャンバーから遮断した後、各チャンバーに対し
てClF3ガスを個別に供給し、このClF3ガスによ
り各チャンバーの内部に付着した付着物をそれぞれ個別
にクリーニングするようにしたため、プラズマレスで複
数の処理室の内部のみならず、搬送室などの他のチャン
バーの内部も個別にそれぞれの構成部材を損ねるこなく
完全にクリーニングすることができ、半導体集積回路素
子の製造時に問題となる、各チャンバー内部の被膜やこ
の被膜に起因したパーティクルなどの汚染源を個別に除
去できるマルチチャンバー処理装置のクリーニング方法
を提供することができる。
【0049】また、本発明の請求項3に記載の発明によ
れば、請求項2に記載の発明において、各チャンバーに
設けられたそれぞれの排気系配管を介してClF3ガス
を上記各チャンバーから個別に排気するようにしたた
め、各処理室などのチャンバーの排気系配管の内面に付
着した付着物をClF3ガスにより個別に除去できるマ
ルチチャンバー処理装置のクリーニング方法を提供する
ことができる。
れば、請求項2に記載の発明において、各チャンバーに
設けられたそれぞれの排気系配管を介してClF3ガス
を上記各チャンバーから個別に排気するようにしたた
め、各処理室などのチャンバーの排気系配管の内面に付
着した付着物をClF3ガスにより個別に除去できるマ
ルチチャンバー処理装置のクリーニング方法を提供する
ことができる。
【0050】また、本発明の請求項4に記載の発明によ
れば、少なくとも一つの成膜室内で被処理体に成膜処理
を施し、成膜後の被処理体を搬送室及び予備室を介して
装置外部へ搬送した後、少なくとも一つの成膜室、搬送
室及び予備室からなる各チャンバーをそれぞれ他のチャ
ンバーから個別に遮断した後、これらの各チャンバーに
対してClF3ガスを個別に供給し、このClF3ガス
により各チャンバーの内部に付着した付着物をそれぞれ
個別にクリーニングするようにしたため、プラズマレス
で少なくとも一つの成膜室の内部のみならず、搬送室な
どの他のチャンバーの内部も個別にそれぞれの構成部材
を損ねるこなく完全にクリーニングすることができ、半
導体集積回路素子の製造時に問題となる、各チャンバー
内部の被膜やこの被膜に起因したパーティクルなどの汚
染源を個別に除去できるマルチチャンバー処理装置のク
リーニング方法を提供することができる。
れば、少なくとも一つの成膜室内で被処理体に成膜処理
を施し、成膜後の被処理体を搬送室及び予備室を介して
装置外部へ搬送した後、少なくとも一つの成膜室、搬送
室及び予備室からなる各チャンバーをそれぞれ他のチャ
ンバーから個別に遮断した後、これらの各チャンバーに
対してClF3ガスを個別に供給し、このClF3ガス
により各チャンバーの内部に付着した付着物をそれぞれ
個別にクリーニングするようにしたため、プラズマレス
で少なくとも一つの成膜室の内部のみならず、搬送室な
どの他のチャンバーの内部も個別にそれぞれの構成部材
を損ねるこなく完全にクリーニングすることができ、半
導体集積回路素子の製造時に問題となる、各チャンバー
内部の被膜やこの被膜に起因したパーティクルなどの汚
染源を個別に除去できるマルチチャンバー処理装置のク
リーニング方法を提供することができる。
【0051】また、本発明の請求項5に記載の発明によ
れば、請求項4に記載の発明において 、各チャンバー
に設けられたそれぞれの排気系配管を介してClF 3 ガ
スを上記各チャンバーから個別に排気するようにしたた
め、少なくとも一つに成膜室、その他のチャンバーに設
けられた排気系配管の内面に付着した付着物をClF3
ガスにより個別に除去できるマルチチャンバー処理装置
のクリーニング方法を提供することができる。
れば、請求項4に記載の発明において 、各チャンバー
に設けられたそれぞれの排気系配管を介してClF 3 ガ
スを上記各チャンバーから個別に排気するようにしたた
め、少なくとも一つに成膜室、その他のチャンバーに設
けられた排気系配管の内面に付着した付着物をClF3
ガスにより個別に除去できるマルチチャンバー処理装置
のクリーニング方法を提供することができる。
【図1】本発明のマルチチャンバー処理装置の一実施例
の全体を示す平面図である。
の全体を示す平面図である。
【図2】本発明のクリーニング方法の一実施例における
クリーニングガスの流れを概念的に説明する説明図であ
る。
クリーニングガスの流れを概念的に説明する説明図であ
る。
【図3】図1に示すマルチチャンバー処理装置の処理室
及びクリーニングガスの供給系を示す構成図である。
及びクリーニングガスの供給系を示す構成図である。
【図4】図1に示すマルチチャンバー処理装置の真空予
備室を示す図で、同図(a)はその断面図、同図(b)
は真空予備室の半導体ウエハを支持する支持具を取り出
して示す斜視図である。
備室を示す図で、同図(a)はその断面図、同図(b)
は真空予備室の半導体ウエハを支持する支持具を取り出
して示す斜視図である。
【図5】図1に示す第2搬送装置の要部を示す図で、同
図(a)はその平面図、同図(b)はその側面図であ
る。
図(a)はその平面図、同図(b)はその側面図であ
る。
1、2、3 処理室(チャンバー) 4 第1搬送室(チャンバー) 4A クリーニングガスのガス供給口(ガス供給部) 4B クリーニングガスのガス排気口(ガス排気部) 8 半導体ウエハ(被処理体) 9 搬送装置 12、13 真空予備室(チャンバー) 16 第2搬送室(チャンバー) 23 第2搬送装置 25A クリーニングガスのガス供給口(ガス供給部) 25B クリーニングガスのガス排気口(ガス排気部)
Claims (5)
- 【請求項1】 被処理体を処理する複数の処理室と、こ
れら各処理室へ被処理体を搬送する搬送室と、この搬送
室に接続された予備室とを備えたマルチチャンバー処理
装置において、上記各処理室、搬送室及び予備室にガス
供給部及びガス排気部をそれぞれ設け、これらの各ガス
供給部にクリーニングガス供給系を接続し、このクリー
ニングガス供給系から上記各ガス供給部を介して所定回
数処理後の上記各室内にClF3ガスを個別に供給し、
このClF3ガスにより各室の内部に所定回数の処理に
より付着した付着物をそれぞれ個別にクリーニングする
ことを特徴とするマルチチャンバー処理装置。 - 【請求項2】 被処理体を処理する複数の処理室と、こ
れら各処理室へ被処理体を搬送する搬送室と、この搬送
室に接続された予備室とを備えたマルチチャンバー処理
装置の内部をクリーニングする方法において、上記各処
理室、搬送室及び予備室をそれぞれ他から個別に遮断し
た後、所定回数処理後の各室に対してClF3ガスを個
別に供給し、このClF3ガスにより各室の内部に所定
回数の処理により付着した付着物をそれぞれ個別にクリ
ーニングすることを特徴とするマルチチャンバー処理装
置のクリーニング方法。 - 【請求項3】 上記各室に設けられたそれぞれの排気系
配管を介してClF3ガスを上記各室から個別に排気す
ることを特徴とする請求項2に記載のマルチチャンバー
処理装置のクリーニング方法。 - 【請求項4】 被処理体に成膜処理を施す少なくとも一
つの成膜室と、この成膜室へ被処理体を搬送する搬送装
置を設けた搬送室と、この搬送室に接続された予備室と
を備えたマルチチャンバー処理装置の内部をクリーニン
グする方法において、少なくとも一つの上記成膜室内で
上記被処理体に所定回数の成膜処理を施し、成膜後の上
記被処理体を上記搬送室及び上記予備室を介して外部へ
搬送した後、少なくとも一つの上記成膜室、搬送室及び
予備室をそれぞれ他から個別に遮断した後、これらの各
室に対してClF3ガスを個別に供給し、このClF3
ガスにより各室の内部に所定回数の処理により付着した
付着物をそれぞれ個別にクリーニングすることを特徴と
するマルチチャンバー処理装置のクリーニング方法。 - 【請求項5】 上記各室に設けられたそれぞれの排気系
配管を介してClF 3 ガスを上記各室から個別に排気す
ることを特徴とする請求項4に記載のマルチチャンバー
処理装置のクリーニング方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5254681A JP3066691B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | マルチチャンバー処理装置及びそのクリーニング方法 |
US08/255,950 US5616208A (en) | 1993-09-17 | 1994-06-07 | Vacuum processing apparatus, vacuum processing method, and method for cleaning the vacuum processing apparatus |
TW83105409A TW277007B (ja) | 1993-09-17 | 1994-06-15 | |
US08/773,094 US5785796A (en) | 1993-09-17 | 1996-12-24 | Vacuum processing apparatus, vacuum processing method, and method for cleaning the vacuum processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5254681A JP3066691B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | マルチチャンバー処理装置及びそのクリーニング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0786169A JPH0786169A (ja) | 1995-03-31 |
JP3066691B2 true JP3066691B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=17268391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5254681A Expired - Fee Related JP3066691B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | マルチチャンバー処理装置及びそのクリーニング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3066691B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100310249B1 (ko) * | 1995-08-05 | 2001-12-17 | 엔도 마코토 | 기판처리장치 |
TW371776B (en) * | 1995-10-15 | 1999-10-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Laser irradiation apparatus and method |
JP3947761B2 (ja) * | 1996-09-26 | 2007-07-25 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、基板搬送機および基板処理方法 |
JP2000306978A (ja) | 1999-02-15 | 2000-11-02 | Kokusai Electric Co Ltd | 基板処理装置、基板搬送装置、および基板処理方法 |
US6486444B1 (en) | 1999-06-03 | 2002-11-26 | Applied Materials, Inc. | Load-lock with external staging area |
US7006888B2 (en) | 2002-01-14 | 2006-02-28 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor wafer preheating |
JP6925196B2 (ja) | 2017-07-31 | 2021-08-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置及び処理方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04254349A (ja) * | 1991-02-06 | 1992-09-09 | Sony Corp | マルチチャンバプロセス装置 |
JP3326538B2 (ja) * | 1991-10-24 | 2002-09-24 | 東京エレクトロン株式会社 | コールドウォール形成膜処理装置 |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP5254681A patent/JP3066691B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0786169A (ja) | 1995-03-31 |
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---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |