JP3136615B2 - マルチチャンバプロセス装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
マルチチャンバプロセス装置および半導体装置の製造方法Info
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- JP3136615B2 JP3136615B2 JP03001316A JP131691A JP3136615B2 JP 3136615 B2 JP3136615 B2 JP 3136615B2 JP 03001316 A JP03001316 A JP 03001316A JP 131691 A JP131691 A JP 131691A JP 3136615 B2 JP3136615 B2 JP 3136615B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造に用
いられるマルチチャンバプロセス装置および半導体装置
の製造方法に関する。
いられるマルチチャンバプロセス装置および半導体装置
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＩＣパターンの微細化に伴い、プ
ロセスの高精度化，複雑化，ウエハの大口径化など多様
性が求められている。このような背景において、複合プ
ロセスの増加や、枚葉式化に伴うスループットの向上の
関点からマルチチャンバプロセス装置が注目を集めてい
る。
ロセスの高精度化，複雑化，ウエハの大口径化など多様
性が求められている。このような背景において、複合プ
ロセスの増加や、枚葉式化に伴うスループットの向上の
関点からマルチチャンバプロセス装置が注目を集めてい
る。
【０００３】従来、この種のマルチチャンバプロセス装
置としては、図７に示すように、ウエハ搬送用チャンバ
（トランスファーチャンバ）１と、ウエハ搬送用チャン
バ１に、夫々ゲートバルブ２を介して接続された複数の
プロセスチャンバ３と、このウエハ搬送用チャンバ１に
ゲートバルブ４を介して接続されたロードロック室（予
備排気室）５と、ロードロック室５にゲートバルブ６を
介して接続されたウエハロード室７とから大略構成され
たものが知られている。
置としては、図７に示すように、ウエハ搬送用チャンバ
（トランスファーチャンバ）１と、ウエハ搬送用チャン
バ１に、夫々ゲートバルブ２を介して接続された複数の
プロセスチャンバ３と、このウエハ搬送用チャンバ１に
ゲートバルブ４を介して接続されたロードロック室（予
備排気室）５と、ロードロック室５にゲートバルブ６を
介して接続されたウエハロード室７とから大略構成され
たものが知られている。
【０００４】なお、上記ウエハ搬送用チャンバ１とロー
ドロック室５には、図示するように、ウエハ８を搬送す
るウエハ搬送アーム９，１０が設けられている。ウエハ
搬送アーム１０は、ウエハロード室７に装填されたウエ
ハカセット１１，１１よりウエハ８をゲートバルブ６を
介して取り出し、そのウエハ８をゲートバルブ４を介し
てウエハ搬送用チャンバ１に搬送し、ウエハ搬送用チャ
ンバ１内にウエハ搬送アーム９で、ウエハ搬送アーム１
０から受け継いだウエハ８を、処理目的に応じた各プロ
セスチャンバ３にゲートバルブ２を介して搬入するよう
になっている。そして、ウエハ搬送アーム９により、ウ
エハ８を各プロセスチャンバ３…３間を処理順序に従っ
て搬入，搬出し得るようになっている。
ドロック室５には、図示するように、ウエハ８を搬送す
るウエハ搬送アーム９，１０が設けられている。ウエハ
搬送アーム１０は、ウエハロード室７に装填されたウエ
ハカセット１１，１１よりウエハ８をゲートバルブ６を
介して取り出し、そのウエハ８をゲートバルブ４を介し
てウエハ搬送用チャンバ１に搬送し、ウエハ搬送用チャ
ンバ１内にウエハ搬送アーム９で、ウエハ搬送アーム１
０から受け継いだウエハ８を、処理目的に応じた各プロ
セスチャンバ３にゲートバルブ２を介して搬入するよう
になっている。そして、ウエハ搬送アーム９により、ウ
エハ８を各プロセスチャンバ３…３間を処理順序に従っ
て搬入，搬出し得るようになっている。
【０００５】また、他の従来例としては、「１９９０年
５月号ＮＩＫＫＥＩ ＭＩＣＲＯＤＥＶＩＣＥＳ第４７
頁」に記載されたマルチチャンバプロセス装置が知られ
ている。この装置は、ウエハの搬送に供されるウエハ搬
送チャンバと、このウエハ搬送チャンバに複数並列に接
続されたＰＶＤチャンバ等と、その他冷却チャンバ，プ
レクリーンチャンバ，バッファチャンバ，ＲＴＰ／エッ
チング／ＣＶＤチャンバ，ロードロック室等を備えて成
り、夫々のチャンバの目的に応じての真空度（ベース圧
力）が夫々設定されている。例えば、上記ウエハ搬送チ
ャンバの真空度は、１０-8Ｔｏｒｒ（１.３×１０-6Ｐ
ａ），ＰＶＤチャンバは１０-9Ｔｏｒｒ（１.３×１０
-7Ｐａ），ロードロック室は１０-5Ｔｏｒｒ（１.３×
１０-3Ｐａ）のように夫々一定の圧力となるように設定
されている。
５月号ＮＩＫＫＥＩ ＭＩＣＲＯＤＥＶＩＣＥＳ第４７
頁」に記載されたマルチチャンバプロセス装置が知られ
ている。この装置は、ウエハの搬送に供されるウエハ搬
送チャンバと、このウエハ搬送チャンバに複数並列に接
続されたＰＶＤチャンバ等と、その他冷却チャンバ，プ
レクリーンチャンバ，バッファチャンバ，ＲＴＰ／エッ
チング／ＣＶＤチャンバ，ロードロック室等を備えて成
り、夫々のチャンバの目的に応じての真空度（ベース圧
力）が夫々設定されている。例えば、上記ウエハ搬送チ
ャンバの真空度は、１０-8Ｔｏｒｒ（１.３×１０-6Ｐ
ａ），ＰＶＤチャンバは１０-9Ｔｏｒｒ（１.３×１０
-7Ｐａ），ロードロック室は１０-5Ｔｏｒｒ（１.３×
１０-3Ｐａ）のように夫々一定の圧力となるように設定
されている。
【０００６】さらに、他の従来例としては、特開昭６１
−５５９２６号公報記載の技術が知られている。
−５５９２６号公報記載の技術が知られている。
【０００７】上記した装置においては、一般に、各チャ
ンバの圧力が、プロセスのクリーン化の観点から、（プ
ロセスチャンバ）＜（ウエハ搬送用チャンバ）＜（ロー
ドロック室）の順に大気圧に近くなるように設定されて
いる。
ンバの圧力が、プロセスのクリーン化の観点から、（プ
ロセスチャンバ）＜（ウエハ搬送用チャンバ）＜（ロー
ドロック室）の順に大気圧に近くなるように設定されて
いる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のマルチチャンバプロセス装置にあっては、例
えば、低温エッチングを行なう場合、プロセスチャンバ
３内が−２０℃〜−７０℃に冷却されるため、ウエハを
入れる前にプロセスチャンバ３内を充分に排気しておか
ないと、ウエハ上に結露が生じる問題点があった。この
ため、プロセスチャンバ３をベース圧力（例えば１０-6
Ｔｏｒｒ）以下に真空引きする必要がある。しかし、こ
のようにプロセスチャンバ３をベース圧力以下にした場
合でも、ウエハ搬送用チャンバ１の方が真空度が低い
（圧力が高い）ため、ゲートバルブ２を開いた時点でウ
エハ搬送用チャンバ１からプロセスチャンバ３への残留
水分の流れが生じ、結露が発生する問題が残る。このよ
うな問題点を解決するためには、ゲートバルブ２を開け
る時、常に低温エッチング用のプロセスチャンバ３から
ウエハ搬送用チャンバ１への流れが生ずるようにウエハ
搬送用チャンバ１内の圧力をプロセスチャンバ３より低
くするか、又は圧力を同じにしてどちらへの流れも生じ
ないように設定する必要がある。
うな従来のマルチチャンバプロセス装置にあっては、例
えば、低温エッチングを行なう場合、プロセスチャンバ
３内が−２０℃〜−７０℃に冷却されるため、ウエハを
入れる前にプロセスチャンバ３内を充分に排気しておか
ないと、ウエハ上に結露が生じる問題点があった。この
ため、プロセスチャンバ３をベース圧力（例えば１０-6
Ｔｏｒｒ）以下に真空引きする必要がある。しかし、こ
のようにプロセスチャンバ３をベース圧力以下にした場
合でも、ウエハ搬送用チャンバ１の方が真空度が低い
（圧力が高い）ため、ゲートバルブ２を開いた時点でウ
エハ搬送用チャンバ１からプロセスチャンバ３への残留
水分の流れが生じ、結露が発生する問題が残る。このよ
うな問題点を解決するためには、ゲートバルブ２を開け
る時、常に低温エッチング用のプロセスチャンバ３から
ウエハ搬送用チャンバ１への流れが生ずるようにウエハ
搬送用チャンバ１内の圧力をプロセスチャンバ３より低
くするか、又は圧力を同じにしてどちらへの流れも生じ
ないように設定する必要がある。
【０００９】一方、例えば加熱処理や光ＣＶＤ処理など
の低温エッチングと異なる処理を行なうプロセスチャン
バ３にウエハを入れた場合、今度はウエハ搬送用チャン
バ１の真空度が良すぎると、プロセスチャンバ３から処
理後の残留ガス等がウエハ搬送用チャンバ１側へ流れク
ロスコンタミネーションを引き起す問題が生じる。
の低温エッチングと異なる処理を行なうプロセスチャン
バ３にウエハを入れた場合、今度はウエハ搬送用チャン
バ１の真空度が良すぎると、プロセスチャンバ３から処
理後の残留ガス等がウエハ搬送用チャンバ１側へ流れク
ロスコンタミネーションを引き起す問題が生じる。
【００１０】また、ロードロック室は、大気などの汚染
の影響を避けるため、真空ポンプを用いて上記したよう
な圧力まで予備排気を行っているが、この程度の圧力で
は、例えば高温シリサイドＣＶＤ処理をプロセスチャン
バで行う場合、処理されたウエハ間のシート抵抗のバラ
ツキが大きくなる問題点がある。さらに、このようなウ
エハ間のシート抵抗のバラツキは、設定圧力を例えば１
×１０-6Ｔｏｒｒ程度まで真空引きすれば、３％程度ま
でに小さくすることができるが、その真空引き時間が３
時間以上もかかり実用的でないという問題点があった。
の影響を避けるため、真空ポンプを用いて上記したよう
な圧力まで予備排気を行っているが、この程度の圧力で
は、例えば高温シリサイドＣＶＤ処理をプロセスチャン
バで行う場合、処理されたウエハ間のシート抵抗のバラ
ツキが大きくなる問題点がある。さらに、このようなウ
エハ間のシート抵抗のバラツキは、設定圧力を例えば１
×１０-6Ｔｏｒｒ程度まで真空引きすれば、３％程度ま
でに小さくすることができるが、その真空引き時間が３
時間以上もかかり実用的でないという問題点があった。
【００１１】このように、従来のマルチチャンバプロセ
ス装置にあっては、大気側からロードロック室，ロード
ロック室やウエハ搬送用チャンバとプロセスチャンバ間
等のウエハの移動過程に応じた大気による汚染や、クロ
スコンタミネーション、結露の発生といった各種の問題
点を有している。
ス装置にあっては、大気側からロードロック室，ロード
ロック室やウエハ搬送用チャンバとプロセスチャンバ間
等のウエハの移動過程に応じた大気による汚染や、クロ
スコンタミネーション、結露の発生といった各種の問題
点を有している。
【００１２】本発明は、このような従来の問題点に着目
して創案されたものであって、各チャンバ間のクロスコ
ンタミネーションを防止するマルチチャンバプロセス装
置および半導体装置の製造方法を得んとするものであ
る。
して創案されたものであって、各チャンバ間のクロスコ
ンタミネーションを防止するマルチチャンバプロセス装
置および半導体装置の製造方法を得んとするものであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項１の発明
は、ウエハを枚葉処理するプロセスチャンバを、ウエハ
搬送用チャンバに複数、夫々ゲートバルブを介して並列
に接続すると共に、前記ウエハ搬送用チャンバと各プロ
セスチャンバとの間でウエハを前記ゲートバルブを介し
て搬入，搬出するウエハ搬送手段を備えたマルチチャン
バプロセス装置において、前記ウエハ搬送用チャンバ
に、前記各プロセスチャンバにおける処理工程の種類に
応じて夫々異なる真空度を付与する複数の真空ポンプを
接続したことを、その解決手段としている。
は、ウエハを枚葉処理するプロセスチャンバを、ウエハ
搬送用チャンバに複数、夫々ゲートバルブを介して並列
に接続すると共に、前記ウエハ搬送用チャンバと各プロ
セスチャンバとの間でウエハを前記ゲートバルブを介し
て搬入，搬出するウエハ搬送手段を備えたマルチチャン
バプロセス装置において、前記ウエハ搬送用チャンバ
に、前記各プロセスチャンバにおける処理工程の種類に
応じて夫々異なる真空度を付与する複数の真空ポンプを
接続したことを、その解決手段としている。
【００１４】また、請求項２の発明は、ウエハを枚葉処
理するプロセスチャンバを、ウエハ搬送用チャンバに複
数、夫々ゲートバルブを介して並列に接続すると共に、
前記ウエハ搬送用チャンバにロードロック室を備えたマ
ルチチャンバプロセス装置において、前記ロードロック
室を低圧力に保ちつつ化学的に不活性なガスを導入する
手段および前記ウエハ搬送用チャンバに夫々異なる真空
度を付与する複数の真空ポンプを備えたことを、その解
決手段としている。
理するプロセスチャンバを、ウエハ搬送用チャンバに複
数、夫々ゲートバルブを介して並列に接続すると共に、
前記ウエハ搬送用チャンバにロードロック室を備えたマ
ルチチャンバプロセス装置において、前記ロードロック
室を低圧力に保ちつつ化学的に不活性なガスを導入する
手段および前記ウエハ搬送用チャンバに夫々異なる真空
度を付与する複数の真空ポンプを備えたことを、その解
決手段としている。
【００１５】さらに、請求項３の発明は、ウエハ搬送用
チャンバからウエハをプロセスチャンバに搬入する工程
と、前記ウエハを前記プロセスチャンバ内で処理する工
程と、前記プロセスチャンバからウエハを前記ウエハ搬
送用チャンバに搬出する工程と、を有する半導体装置の
製造方法において、前記搬入工程若しくは搬出工程の前
に、前記処理工程の種類に応じて前記ウエハ搬送用チャ
ンバの真空度を所望の値に設定することを、その解決手
段としている。
チャンバからウエハをプロセスチャンバに搬入する工程
と、前記ウエハを前記プロセスチャンバ内で処理する工
程と、前記プロセスチャンバからウエハを前記ウエハ搬
送用チャンバに搬出する工程と、を有する半導体装置の
製造方法において、前記搬入工程若しくは搬出工程の前
に、前記処理工程の種類に応じて前記ウエハ搬送用チャ
ンバの真空度を所望の値に設定することを、その解決手
段としている。
【００１６】
【作用】請求項１および３の発明は、複数の真空ポンプ
の夫々を状況（各プロセスチャンバにおける処理工程の
種類）に応じて作動させることにより、ウエハ搬送用チ
ャンバ内の真空度を所望の値に設定することが可能とな
る。このため、各種のプロセスチャンバとウエハ搬送用
チャンバ間の真空度の異なり具合に伴なうクロスコンタ
ミネーションを防止することが可能となる。
の夫々を状況（各プロセスチャンバにおける処理工程の
種類）に応じて作動させることにより、ウエハ搬送用チ
ャンバ内の真空度を所望の値に設定することが可能とな
る。このため、各種のプロセスチャンバとウエハ搬送用
チャンバ間の真空度の異なり具合に伴なうクロスコンタ
ミネーションを防止することが可能となる。
【００１７】請求項２の発明は、ロードロック室を低圧
力に保ちつつ化学的に不活性なガスを導入することによ
り、ロードロックチャンバからプロセスチャンバ側へ、
例えば大気汚染や、ウエハからの脱ガス，ロードロック
チャンバからの脱ガス等の入り込むのを防止するパージ
作用がある。また、化学的に不活性なガスを導入するた
め、ロードロックチャンバを高真空に引くよりも短時間
の操作で汚染物質の流出を抑制する作用を奏する。
力に保ちつつ化学的に不活性なガスを導入することによ
り、ロードロックチャンバからプロセスチャンバ側へ、
例えば大気汚染や、ウエハからの脱ガス，ロードロック
チャンバからの脱ガス等の入り込むのを防止するパージ
作用がある。また、化学的に不活性なガスを導入するた
め、ロードロックチャンバを高真空に引くよりも短時間
の操作で汚染物質の流出を抑制する作用を奏する。
【００１８】
【実施例】以下、本発明に係るマルチチャンバプロセス
装置および半導体装置の製造方法の詳細を図面に示す実
施例に基づいて説明する。
装置および半導体装置の製造方法の詳細を図面に示す実
施例に基づいて説明する。
【００１９】（第１実施例） 図１は、本発明に係るマルチチャンバプロセス装置の第
１実施例を示している。図中、１はウエハ搬送用チャン
バであって、このウエハ搬送用チャンバ１には、ゲート
バルブ２を介して低温エッチング用チャンバ３Ａ，加熱
処理用チャンバ３Ｂ及びその他のプロセスチャンバ（図
示省略する）が配設されている。
１実施例を示している。図中、１はウエハ搬送用チャン
バであって、このウエハ搬送用チャンバ１には、ゲート
バルブ２を介して低温エッチング用チャンバ３Ａ，加熱
処理用チャンバ３Ｂ及びその他のプロセスチャンバ（図
示省略する）が配設されている。
【００２０】また、ウエハ搬送用チャンバ１内には、ウ
エハ搬送手段としてのウエハ搬送アーム９が設けられて
いる。さらに、ウエハ搬送用チャンバ１には、ターボ分
子ポンプ１２とブースターポンプ１３が並列に接続され
ると共に、窒素（Ｎ2）ガスをチャンバ１内に導入する
ドライＮ2ブリード装置（図示省略する）を導入管１４
を介して接続している。
エハ搬送手段としてのウエハ搬送アーム９が設けられて
いる。さらに、ウエハ搬送用チャンバ１には、ターボ分
子ポンプ１２とブースターポンプ１３が並列に接続され
ると共に、窒素（Ｎ2）ガスをチャンバ１内に導入する
ドライＮ2ブリード装置（図示省略する）を導入管１４
を介して接続している。
【００２１】上記低温エッチング用チャンバ３Ａのベー
ス圧力は、例えば、１０-6Ｔｏｒｒに設定されており、
加熱処理用チャンバ３Ｂのベース圧力は、例えば１０-2
Ｔｏｒｒに設定されている。また、ターボ分子ポンプ１
２は、ウエハ搬送用チャンバ１を高真空にする到達真空
度を有し、ブースターポンプ１３は低真空にする到達真
空度を有している。
ス圧力は、例えば、１０-6Ｔｏｒｒに設定されており、
加熱処理用チャンバ３Ｂのベース圧力は、例えば１０-2
Ｔｏｒｒに設定されている。また、ターボ分子ポンプ１
２は、ウエハ搬送用チャンバ１を高真空にする到達真空
度を有し、ブースターポンプ１３は低真空にする到達真
空度を有している。
【００２２】なお、本実施例における他の構成は、図７
に示す従来装置と同様である。
に示す従来装置と同様である。
【００２３】本実施例のマルチチャンバプロセス装置に
よって低温エッチングを行なう場合、低温エッチング用
チャンバ３Ａにウエハ８を移す前にウエハ搬送用チャン
バ１内をターボ分子ポンプ１２で１０-6Ｔｏｒｒ又は１
０-6Ｔｏｒｒよりも少し高真空になるまで真空引きし、
その後にゲートバルブ２を開けてウエハ８をウエハ搬送
アーム９にて低温エッチング用チャンバ３Ａ内にウエハ
８を搬入する。このとき、ウエハ搬送用チャンバ１内の
真空度は、低温エッチング用チャンバ３内の真空度と同
じか又は高くなっているため、ウエハ搬送用チャンバ１
から低温エッチング用チャンバ３Ａへの残留水分，コン
タミネーション等の流入が防止できる。このため、特に
ウエハ搬送用チャンバ１内の水の分圧を低く保持するこ
とができ、低温エッチングに伴って結露が生ずるのを防
止することができる。
よって低温エッチングを行なう場合、低温エッチング用
チャンバ３Ａにウエハ８を移す前にウエハ搬送用チャン
バ１内をターボ分子ポンプ１２で１０-6Ｔｏｒｒ又は１
０-6Ｔｏｒｒよりも少し高真空になるまで真空引きし、
その後にゲートバルブ２を開けてウエハ８をウエハ搬送
アーム９にて低温エッチング用チャンバ３Ａ内にウエハ
８を搬入する。このとき、ウエハ搬送用チャンバ１内の
真空度は、低温エッチング用チャンバ３内の真空度と同
じか又は高くなっているため、ウエハ搬送用チャンバ１
から低温エッチング用チャンバ３Ａへの残留水分，コン
タミネーション等の流入が防止できる。このため、特に
ウエハ搬送用チャンバ１内の水の分圧を低く保持するこ
とができ、低温エッチングに伴って結露が生ずるのを防
止することができる。
【００２４】次に、低温エッチング処理がほどこされた
ウエハ８を加熱処理用チャンバ３Ｂへ移し、結露防止の
ための加熱及びアッシングを行った場合は、ウエハ８を
加熱処理用チャンバ３Ｂからウエハ搬送用チャンバ１に
移す前に、ブースターポンプ１３にて真空引きを行い、
窒素ガスをドライＮ2ブリード装置より導入管１４を介
して導入し、ウエハ搬送用チャンバ１内の圧力が１０-2
Ｔｏｒｒとなったところでゲートバルブ２を開き、ウエ
ハ８をウエハ搬送用チャンバ１側へウエハ搬送アーム９
を用いて移せばよい。この場合、加熱処理用チャンバ３
Ｂとウエハ搬送用チャンバ１の真空度が同じであるた
め、加熱処理用チャンバ３Ｂからのクロスコンタミネー
ションを防止することができる。
ウエハ８を加熱処理用チャンバ３Ｂへ移し、結露防止の
ための加熱及びアッシングを行った場合は、ウエハ８を
加熱処理用チャンバ３Ｂからウエハ搬送用チャンバ１に
移す前に、ブースターポンプ１３にて真空引きを行い、
窒素ガスをドライＮ2ブリード装置より導入管１４を介
して導入し、ウエハ搬送用チャンバ１内の圧力が１０-2
Ｔｏｒｒとなったところでゲートバルブ２を開き、ウエ
ハ８をウエハ搬送用チャンバ１側へウエハ搬送アーム９
を用いて移せばよい。この場合、加熱処理用チャンバ３
Ｂとウエハ搬送用チャンバ１の真空度が同じであるた
め、加熱処理用チャンバ３Ｂからのクロスコンタミネー
ションを防止することができる。
【００２５】なお、本実施例においては、プロセスチャ
ンバとして、低温エッチング用チャンバ３Ａと加熱処理
用チャンバ３Ｂを適用して説明したが、光ＣＶＤ用チャ
ンバやその他各種のプロセスチャンバを適用しても勿論
よい。また、本実施例においては、ウエハ搬送用チャン
バ１に対して２つの異なる真空度を付与する真空ポンプ
を接続したが、プロセスチャンバの個数，種類に応じ
て、さらに異なる真空度を付与する真空ポンプを接続す
ることも可能である。
ンバとして、低温エッチング用チャンバ３Ａと加熱処理
用チャンバ３Ｂを適用して説明したが、光ＣＶＤ用チャ
ンバやその他各種のプロセスチャンバを適用しても勿論
よい。また、本実施例においては、ウエハ搬送用チャン
バ１に対して２つの異なる真空度を付与する真空ポンプ
を接続したが、プロセスチャンバの個数，種類に応じ
て、さらに異なる真空度を付与する真空ポンプを接続す
ることも可能である。
【００２６】また、本実施例は、ウエハ搬送用チャンバ
１とロードロック室５とが別体に構成されているが、連
通する構造のものであってもよい。
１とロードロック室５とが別体に構成されているが、連
通する構造のものであってもよい。
【００２７】（第２実施例） 図２は、第２実施例に係るマルチチャンバプロセス装置
を示す概略説明図である。
を示す概略説明図である。
【００２８】同図中２０は、ウエハ搬送用チャンバであ
って、その一端面にプロセスチャンバとしての高温タン
グステンシリサイドＣＶＤ用チャンバ３Ｃがゲートバル
ブ２を介して接続されている。また、ウエハ搬送用チャ
ンバ２０の一側面には、同図に示すようにプロセスチャ
ンバとしての熱処理用チャンバ３Ｄが同じくゲートバル
ブ２を介して接続されている。
って、その一端面にプロセスチャンバとしての高温タン
グステンシリサイドＣＶＤ用チャンバ３Ｃがゲートバル
ブ２を介して接続されている。また、ウエハ搬送用チャ
ンバ２０の一側面には、同図に示すようにプロセスチャ
ンバとしての熱処理用チャンバ３Ｄが同じくゲートバル
ブ２を介して接続されている。
【００２９】また、ウエハ搬送用チャンバ２０の他端部
側は、ロードロック室２１となっている。ロードロック
室２１の両側部にはゲートバルブ２Ａを夫々介してカセ
ット室２２，２２が接続されている。このカセット室２
２には、ウエハ８を収納するウエハカセット１１が装填
され、ウエハ搬送用チャンバ２０内に設けられているウ
エハ搬送アーム９によってウエハ８は、ロードロック室
２１，各プロセスチャンバ，カセット室２２へ搬送され
るようになっている。
側は、ロードロック室２１となっている。ロードロック
室２１の両側部にはゲートバルブ２Ａを夫々介してカセ
ット室２２，２２が接続されている。このカセット室２
２には、ウエハ８を収納するウエハカセット１１が装填
され、ウエハ搬送用チャンバ２０内に設けられているウ
エハ搬送アーム９によってウエハ８は、ロードロック室
２１，各プロセスチャンバ，カセット室２２へ搬送され
るようになっている。
【００３０】そして、ウエハ搬送用チャンバ２０には、
第１実施例と同様に、ターボ分子ポンプ１２及びブース
ターポンプ１３が並列に接続されている。また、カセッ
ト室２２には、化学的に不活性なガス、例えば窒素（Ｎ
2）ガス，アルゴン（Ａｒ）ガス等を導入する不活性ガ
ス導入管２３が接続されている。
第１実施例と同様に、ターボ分子ポンプ１２及びブース
ターポンプ１３が並列に接続されている。また、カセッ
ト室２２には、化学的に不活性なガス、例えば窒素（Ｎ
2）ガス，アルゴン（Ａｒ）ガス等を導入する不活性ガ
ス導入管２３が接続されている。
【００３１】斯る構成よりなるマルチチャンバプロセス
装置を用いて、ウエハ８上にタングステンシリサイド膜
を高温タングステンシリサイドＣＶＤ用チャンバ３Ｃで
形成する場合、先ず、方法１としては、ゲートバルブ２
Ａを開け、ブースターポンプ１３でロードロック室２１
及びカセット室２２内を１０ｍＴｏｒｒに保ちながら、
不活性ガス導入管２３より窒素ガスを流す。
装置を用いて、ウエハ８上にタングステンシリサイド膜
を高温タングステンシリサイドＣＶＤ用チャンバ３Ｃで
形成する場合、先ず、方法１としては、ゲートバルブ２
Ａを開け、ブースターポンプ１３でロードロック室２１
及びカセット室２２内を１０ｍＴｏｒｒに保ちながら、
不活性ガス導入管２３より窒素ガスを流す。
【００３２】方法２としては、ロードロック室２１及び
カセット室２２内を、一旦、ターボ分子ポンプ１２で１
０-5Ｔｏｒｒ程度まで（数分間）ポンプダウンし、その
後窒素ガスを不活性ガス導入管２３から流しながら１０
０ｍＴｏｒｒに保つ。
カセット室２２内を、一旦、ターボ分子ポンプ１２で１
０-5Ｔｏｒｒ程度まで（数分間）ポンプダウンし、その
後窒素ガスを不活性ガス導入管２３から流しながら１０
０ｍＴｏｒｒに保つ。
【００３３】これらの方法を行なった後は、ウエハ搬送
アーム９によって、ウエハ８を高温タングステンシリサ
イドＣＶＤ用チャンバ３Ｃ内に搬送し、ゲートバルブ２
を閉じて、ＣＶＤにより成膜処理を行なえばよい。
アーム９によって、ウエハ８を高温タングステンシリサ
イドＣＶＤ用チャンバ３Ｃ内に搬送し、ゲートバルブ２
を閉じて、ＣＶＤにより成膜処理を行なえばよい。
【００３４】なお、図３に示すグラフは、本実施例のマ
ルチチャンバプロセス装置を用いて、ウエハ上にタング
ステンシリサイド膜を１０００Åの厚さに成膜した場合
の処理ウエハ番号とタングステンシリサイド膜のシート
抵抗との関係を示している。図中●印は上記方法１を、
×印は上記方法２を適用したものであり、□印は窒素ガ
スを導入せずにロードロック室の圧力を１００ｍＴｏｒ
ｒまで下げて予備排気した比較例を示している。このグ
ラフが示すように、本実施例に係るマルチチャンバプロ
セス装置を用いて窒素ガスをロードロック室（カセット
室を含む）に導入することにより、処理ウエハ間でのシ
ート抵抗のバラツキを２％以下に抑えることが可能とな
る。
ルチチャンバプロセス装置を用いて、ウエハ上にタング
ステンシリサイド膜を１０００Åの厚さに成膜した場合
の処理ウエハ番号とタングステンシリサイド膜のシート
抵抗との関係を示している。図中●印は上記方法１を、
×印は上記方法２を適用したものであり、□印は窒素ガ
スを導入せずにロードロック室の圧力を１００ｍＴｏｒ
ｒまで下げて予備排気した比較例を示している。このグ
ラフが示すように、本実施例に係るマルチチャンバプロ
セス装置を用いて窒素ガスをロードロック室（カセット
室を含む）に導入することにより、処理ウエハ間でのシ
ート抵抗のバラツキを２％以下に抑えることが可能とな
る。
【００３５】また、図４〜図６に示すグラフは、他の比
較例を示している。図４のグラフは、ロードロック室を
真空ポンプで１時間の真空引きを行った後にウエハを高
温タングステンシリサイドＣＶＤ用チャンバ内に搬入し
て、厚さ１０００Åタングステンシリサイド膜を成膜し
た場合のタングステンシリサイド膜のシート抵抗と各ウ
エハが通過するときのロードロック室の圧力との関係を
示している。図５のグラフは、３時間の真空引きを行っ
た後に成膜したタングステンシリサイド膜のシート抵抗
とロードロック室の圧力との関係を示している。図６の
グラフは、３日間の真空引きを行った後に成膜したタン
グステンシリサイド膜のシート抵抗とロードロック室の
圧力との関係を示している。
較例を示している。図４のグラフは、ロードロック室を
真空ポンプで１時間の真空引きを行った後にウエハを高
温タングステンシリサイドＣＶＤ用チャンバ内に搬入し
て、厚さ１０００Åタングステンシリサイド膜を成膜し
た場合のタングステンシリサイド膜のシート抵抗と各ウ
エハが通過するときのロードロック室の圧力との関係を
示している。図５のグラフは、３時間の真空引きを行っ
た後に成膜したタングステンシリサイド膜のシート抵抗
とロードロック室の圧力との関係を示している。図６の
グラフは、３日間の真空引きを行った後に成膜したタン
グステンシリサイド膜のシート抵抗とロードロック室の
圧力との関係を示している。
【００３６】これらの比較例が示すように、真空ポンプ
で３日間の真空引きにより、各ウエハ間のシート抵抗の
バラツキが小さくなり安定した状態となることが判る。
これに対して本実施例の装置を用いれば、数分間でシー
ト抵抗のバラツキを２％以下にすることができるため、
スループットを飛躍的に向上させることが可能となる。
で３日間の真空引きにより、各ウエハ間のシート抵抗の
バラツキが小さくなり安定した状態となることが判る。
これに対して本実施例の装置を用いれば、数分間でシー
ト抵抗のバラツキを２％以下にすることができるため、
スループットを飛躍的に向上させることが可能となる。
【００３７】なお、本実施例は、ロードロック室２１に
窒素ガスを導入するために、カセット室２２に不活性ガ
ス導入管２３を設けたが、ロードロック室２１側に不活
性ガス導入手段を設けても勿論よい。
窒素ガスを導入するために、カセット室２２に不活性ガ
ス導入管２３を設けたが、ロードロック室２１側に不活
性ガス導入手段を設けても勿論よい。
【００３８】また、本実施例においては、不活性ガスと
して窒素ガスを用いたが、Ａｒ等他の不活性ガスを用い
てもよい。
して窒素ガスを用いたが、Ａｒ等他の不活性ガスを用い
てもよい。
【００３９】さらに、本実施例においては、プロセスチ
ャンバを高温タングステンシリサイドＣＶＤ用チャンバ
に適用して説明したが、カセット室を含めてロードロッ
ク室側からの大気による汚染，ウエハ等からの脱ガスな
どのコンタミネーションがプロセスチャンバ側へ入り込
むのを防止するため、他の処理に用いられるプロセスチ
ャンバにも適用できることは言うまでもない。
ャンバを高温タングステンシリサイドＣＶＤ用チャンバ
に適用して説明したが、カセット室を含めてロードロッ
ク室側からの大気による汚染，ウエハ等からの脱ガスな
どのコンタミネーションがプロセスチャンバ側へ入り込
むのを防止するため、他の処理に用いられるプロセスチ
ャンバにも適用できることは言うまでもない。
【００４０】また、上記した方法１及び方法２において
設定した圧力は適宜変更可能である。
設定した圧力は適宜変更可能である。
【００４１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１および３の発明によれば、ウエハ搬送用チャンバと各
プロセスチャンバ間のクロスコンタミネーションを防止
し、例えば低温処理を行うプロセスチャンバにおいては
結露を防止する効果がある。
１および３の発明によれば、ウエハ搬送用チャンバと各
プロセスチャンバ間のクロスコンタミネーションを防止
し、例えば低温処理を行うプロセスチャンバにおいては
結露を防止する効果がある。
【００４２】請求項２の発明によれば、ウエハからの脱
ガス，ロードロック室（ウエハ搬送用チャンバ）からの
脱ガス，大気からの汚染物質等が、ロードロック室側か
らプロセスチャンバ側へ入り込むのを防止すると共に、
スループットを向上する効果がある。
ガス，ロードロック室（ウエハ搬送用チャンバ）からの
脱ガス，大気からの汚染物質等が、ロードロック室側か
らプロセスチャンバ側へ入り込むのを防止すると共に、
スループットを向上する効果がある。
【図１】この発明の第１実施例を示す概略説明図。
【図２】同第２実施例を示す概略説明図。
【図３】第２実施例の装置を用いてタングステンシリサ
イドを成膜した場合の処理ウエハのシート抵抗を示すグ
ラフ。
イドを成膜した場合の処理ウエハのシート抵抗を示すグ
ラフ。
【図４】１時間の真空引きを行った比較例のシート抵抗
と圧力を示すグラフ。
と圧力を示すグラフ。
【図５】３時間の真空引きを行った比較例のシート抵抗
と圧力を示すグラフ。
と圧力を示すグラフ。
【図６】３日間の真空引きを行った比較例のシート抵抗
と圧力を示すグラフ。
と圧力を示すグラフ。
【図７】従来のマルチチャンバプロセス装置の概略説明
図。
図。
１…ウエハ搬送用チャンバ、２，４，６…ゲートバル
ブ、３Ａ…低温エッチング用チャンバ、３Ｂ…加熱処理
用チャンバ、３Ｃ…高温タングステンシリサイドＣＶＤ
用チャンバ、５…ロードロック室、８…ウエハ、１２…
ターボ分子ポンプ、１３…ブースターポンプ、２１…ロ
ードロック室、２３…不活性ガス導入管。
ブ、３Ａ…低温エッチング用チャンバ、３Ｂ…加熱処理
用チャンバ、３Ｃ…高温タングステンシリサイドＣＶＤ
用チャンバ、５…ロードロック室、８…ウエハ、１２…
ターボ分子ポンプ、１３…ブースターポンプ、２１…ロ
ードロック室、２３…不活性ガス導入管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−94647（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−166274（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−22121（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−100222（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/28 - 21/288 H01L 21/44 - 21/445 H01L 29/40 - 29/43 H01L 29/47 H01L 29/872 H01L 21/205 H01L 21/31 H01L 21/365 H01L 21/469 H01L 21/86
Claims (3)
- 【請求項１】 ウエハを枚葉処理するプロセスチャンバ
を、ウエハ搬送用チャンバに複数、夫々ゲートバルブを
介して並列に接続すると共に、前記ウエハ搬送用チャン
バと各プロセスチャンバとの間でウエハを前記ゲートバ
ルブを介して搬入，搬出するウエハ搬送手段を備えたマ
ルチチャンバプロセス装置において、 前記ウエハ搬送用チャンバに、前記各プロセスチャンバ
における処理工程の種類に応じて夫々異なる真空度を付
与する複数の真空ポンプを接続したことを特徴とするマ
ルチチャンバプロセス装置。 - 【請求項２】 ウエハを枚葉処理するプロセスチャンバ
を、ウエハ搬送用チャンバに複数、夫々ゲートバルブを
介して並列に接続すると共に、前記ウエハ搬送用チャン
バにロードロック室を備えたマルチチャンバプロセス装
置において、 前記ロードロック室を低圧力に保ちつつ化学的に不活性
なガスを導入する手段および前記ウエハ搬送用チャンバ
に夫々異なる真空度を付与する複数の真空ポンプを備え
たことを特徴とするマルチチャンバプロセス装置。 - 【請求項３】 ウエハ搬送用チャンバからウエハをプロ
セスチャンバに搬入する工程と、 前記ウエハを前記プロセスチャンバ内で処理する工程
と、 前記プロセスチャンバからウエハを前記ウエハ搬送用チ
ャンバに搬出する工程と、を有する半導体装置の製造方
法において、 前記搬入工程若しくは搬出工程の前に、前記処理工程の
種類に応じて前記ウエハ搬送用チャンバの真空度を所望
の値に設定することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03001316A JP3136615B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | マルチチャンバプロセス装置および半導体装置の製造方法 |
| US07/818,535 US5286296A (en) | 1991-01-10 | 1992-01-09 | Multi-chamber wafer process equipment having plural, physically communicating transfer means |
| KR1019920000256A KR920015476A (ko) | 1991-01-10 | 1992-01-10 | 멀티 챔버처리장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03001316A JP3136615B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | マルチチャンバプロセス装置および半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04251921A JPH04251921A (ja) | 1992-09-08 |
| JP3136615B2 true JP3136615B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=11498096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03001316A Expired - Fee Related JP3136615B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | マルチチャンバプロセス装置および半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3136615B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7097712B1 (en) | 1992-12-04 | 2006-08-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Apparatus for processing a semiconductor |
| US6016611A (en) * | 1998-07-13 | 2000-01-25 | Applied Komatsu Technology, Inc. | Gas flow control in a substrate processing system |
| KR100382245B1 (en) * | 2002-12-12 | 2003-05-01 | Psk Inc | Asher equipment for semiconductor device manufacturing including cluster method |
-
1991
- 1991-01-10 JP JP03001316A patent/JP3136615B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04251921A (ja) | 1992-09-08 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |