JPH0289309A - 真空処理モジュール - Google Patents

真空処理モジュール

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JPH0289309A
JPH0289309A JP63175338A JP17533888A JPH0289309A JP H0289309 A JPH0289309 A JP H0289309A JP 63175338 A JP63175338 A JP 63175338A JP 17533888 A JP17533888 A JP 17533888A JP H0289309 A JPH0289309 A JP H0289309A
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wafer
chamber
processing
vacuum
gas
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JP63175338A
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Cecil J Davis
セシル　ジェイ　ディヴィス
Robert T Matthews
ロバート　ティー　マシューズ
Lee M Loewenstein
リー　エム　レーウェンスタイン
Rhett B Jucha
レット　ビー　ジューチャ
Randall C Hildenbrand
ランダル　シー　ヒルデンブランド
John I Jones
ジョン　アイ　ジョーンズ
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Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （関連出願の相互参照） 本願は、共通誼渡大の関連ケースであって、関連する主
題を含む下記の各出願を、参照文献として包含するもの
である。
１９８５年１０月２４日に出願され現在は放棄されてい
る第７９０，９１８号の継続出願であり、１９８７年１
２月６日に出願された係属中の第０６０．９９１号であ
って、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）
及びロバート・マシューズ（Ｒｏｂｅｒｔ　Ｍａｔｔｈ
ｅｗｓ　）による「真空スライスキャリア（Ｖａｃｕｕ
ｍ　５ｌｉｃｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　）　Ｊ、１９８５年
１０月２４日に出願され現在は放棄されている第７９０
，７０８号の継続出願であり、１９８７年６月１２日に
出願された係属中の第０６０．９７６号であって、セシ
ル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）　、ジョン
・スペンサ（ＪｏｈｎＳｐｅｎｃｅｒ　）　、ティム°
ウールドリッジ（ＴｉｍＷｏｏｌｄｒｉｄｇｅ　）、及
びデュアネ・カーク（ＤｕａｎｅＣａｒｔｅｒ　）によ
る［改良真空プロセッサ（＾ｄｖａｎｃｅｄＶａｃｕｕ
＋ｗ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　）Ｊ　、１９８７年８月１
８日に発行された米国特許筒４．６８７．５４２号であ
って、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）
　、ロバート・マシューズ（ＲｏｂｅｒｔＭａｔｔｈｅ
ｗｓ　）、及びランドール・ヒルデンブランド（Ｒａｎ
ｄａｌｌ　ｌ１ｉｌｄｅｎｂｒａｎｄ　）による［真空
処理システム（Ｖａｃｕｕｍ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　
Ｓｙｓｔｅｍ　）Ｊ、１９８５年１０月２４日に出願さ
れた係属中の第７９０，７０７号であって、セシル・デ
ービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）　、デュアネ・カ
ーク（ＤｕａｎｅＣａｒｔｅｒ　）及びレット・シュチ
ア（Ｒｈｅｔｔ　Ｊｕｃｈａ　）による［プラズマ補助
エツチング用装置（Ａｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒ　Ｐｌａ
ｓｍａ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ　Ｅｔｃｈｉｎｇ　）Ｊ、１
９８６年１月３０日に出願された第８２４．３４２号の
継続出願であり、１９８７年６月１２日に出願された係
属中の第０６１．０１７号であって、セシル・デービス
　（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）　、ロバート・ポーリ
ング（Ｒｏｂｅｒｔ　Ｂｏｗｌｉｎｇ　）及びロバート
・マシューズ（Ｒｏｂｅｒｔ　Ｍａｔｔｈｅｗｓ　）に
よる「集積回路処理システム（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　
Ｃ１ｒｃｕｉｔ　ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＳｙｓｔｅｍ　
）Ｊ、 １９８６年１０月６日に出願された係属中の第９１５．
６０８号であって、ロバート・ポーリング（Ｒｏｂｅｒ
ｔ　Ｂｏｗｌｉｎｇ　）、グレイトン・ララビー（Ｌａ
ｒｒａｂｅｅ　）　　及びベンジャミン・リウ（Ｂｅｎ
ｊａｍｉｎＬｉｕ　）による「移動可能な粒子シールド
（ＭｏｖａｂｌｅＰａｒｔｉｃｌｅ　５ｈｉｅｌｄ　Ｎ
、１９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７４
．４４８号であって、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　
Ｄａｖｉｓ　）　、ロバート・マシュース（Ｒｏｂｅｒ
ｔ　ＭａｔＬｈｅｗｓ　）、リー・ロエベンシュタイン
（Ｌｅｅ　Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ　）　、ジョー・ア
バーナシイ（Ｊｏｅ　Ａｂｅｒｎａｔｈｙ　）　、及び
ティモシイ・ウー７１／Ｆリッジ（Ｔｉｍｏｔｈｙ　Ｗ
ｏｏｌｄｒｉｄｇｅ　）による「処理装置及び方法（Ｐ
ｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍ
ｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７月１７日に出願された
係属中の第０７５．０１６号であって、セシル・デービ
ス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）　、リー・ロエベンシ
ュタ・イン（Ｌｅｅ　Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ　）　、
ロバート番マシューズ（Ｒｏｂｅｒｔ　ＭａｔＬｈｅｗ
ｓ　）　、及びジョン・ジョーンズ（ＪｏｌＢＩ　Ｊｏ
ｎｅｓ　）による「処理装置及び方法（Ｐｒ。
ｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔ
ｈｏｄ　Ｎ、１９８７年７月１６日に出願された係属中
の第０７３．９４３号であって、リー・ロエベンシュタ
イン　（Ｌｅｅ　Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ　）　、アラ
ン・ローズ（Ａｌａｎ　Ｒｏｓｅ　）　、ロバートーｍ
−ケネデ４　（ＲｏｂｅｒｔＩｌｌ・にｅｎｎｅｄｙ　
）　、クレーグー／’１フマン（ｃｒａｉｇ）１ｕｆｆ
ｍａｎ　）　、及びセシル・デービス（ｃｅｃｉｌＤａ
ｖｉｓ　）による［処理装置及び方法（ｒ’ｒｏｃｅｓ
ｓ、ｉｎｇ静ｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　
）Ｊ、１９８７年７月１６日に出願された係属中の第０
７３．９４８号であって、リー・ロエベンシュタイン（
Ｌｅｅ　Ｌｏｅｉｎｅｎｓｔｅｉｎ　）による「処理装
置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕ
ｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７月１６
日に出願された係属中の第０７３．９４２号であって、
レット・シュチャ（１？ｈｅｔｔ　Ｊｕｃｈａ　）及び
セシル・デービス（ｃｅｃｉｌＤａｖｉｓ　）による［
処理装置及び方法（ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＡｐｐａｒａ
ｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７月
１６日に出願された係属中の第０７４．４１９号であっ
て、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）及
びロバート・マシューズ（Ｒｏｂｅｒｔ　Ｍａｔｔｈｅ
ｈｓ　）による「処理装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉ
ｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）
Ｊ、１９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７
４．３７７号であって、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ
　Ｄａｖｉｓ　）　、レット・シュチャ（ＲｈｅｔｔＪ
ｕｃｈａ　）　、ランドール・ヒルデンブランド（Ｒａ
ｎｄａｌｌ旧１ｄｅｎｂｒａｎｄ　）　、リチャード・
シュルツ（Ｒｉｃｈａｒｄ　５ｃｈｕｌｔｚ　）　、リ
ー・ロエベンシュタイン（Ｌｅｅ　Ｌｏｅｉｌｌｅｎｓ
ｔｅｉｎ　）　、ロバート・マシューズ（Ｒｏｂｅｒｔ
　Ｍａｔｔｈｅｗｓ　）、フレーク電ハフマン（ｃｒａ
ｉｇ　Ｉｌｕｆｆｍａｎ）、ジョン・ジョーンズ（Ｊｏ
ｈｎＪｏｎｅｓ　）による「処理装置及び方法（Ｐｒｏ
ｃｅｓｓｉｎｇ＾ｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈ
ｏｄ）Ｊ、１９８７年７月１６日に出願された係属中の
第０７４．３９８号であって、セシル・デービス（ｃｅ
ｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）　、リー・ロエベンシュタイン
（Ｌｅｅ　Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ　）　、レット・シ
ュチャ（ＲｈｅｔｔＪｕｃｈａ　）　、ロバート・マシ
ューズ（ＲｏｂｅｒｔＭａｔｔｈｅｗｓ　）　、ランド
ール・ヒルデンブランド（Ｒａｎｄａｌｌ旧１ｄｅｎｂ
ｒａｎｄ　）　、ゾーン・フリーマン（Ｄｅａｎ　Ｆｒ
ｅｅｍａｎ　）及びジーｓンージョーンスニヨル「処理
装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＾ｐｐａｒａｔｕ
ｓ　ａｎｄＭｅｔｈｏｄ　Ｎ、 １９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７４．
４５６号であって、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄ
ａｖｉｓ　）　、レフト・シュチーｔ−（ＲｈｅｔｔＪ
ｕｃｈａ　）　、ジョセフ・ルトマ（Ｊｏｓｅｐｈ　Ｌ
ｕｔｔｍｅｒ　）、ルディ・ヨーク（Ｒｕｄｙ　Ｙｏｒ
ｋ　）　、リー・ロエヘンシュタイン（Ｌｅｅ　Ｌｏｅ
ｗｅｎｓｔｅｉｎ　）　、ロバート拳マシューズ（Ｒｏ
ｂｅｒｔ　Ｍａｔｔｈｅｗｓ　）、及びランドール・ヒ
ルデンブランド（Ｒａｎｄａｌｌ　Ｈｉｌｄｅｎｂｒａ
ｎｄ　）による［処理装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉ
ｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ
、 １９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７４．
３９９号であって、レット・シュチャ（Ｒｈｅｔｔ　Ｊ
ｕｃｈａ　）及びセシル・デービス（ｃｅｃｉｌＤａｖ
ｉｓ　）による「処理装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓ１
ｎｇ＾ｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ
、１９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７４
．４５０号であって、レフト・シュチャ（Ｒｈｅｔｔ　
Ｊｕｃｈａ　）　、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌＤａ
ｖｉｓ　）及びジョン・ジョーンズ（Ｊｏｈｎ　Ｊｏｎ
ｅｓ　）による「処理装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉ
ｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　Ｎ、 １９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７４．
３７５号であって、レフト・シュチャ（Ｒｈｅｔｔ　Ｊ
ｕｃｈａ　）　、Ｄ、カーク（Ｄ、　Ｃａｒｔｅｒ　）
　、セシル・デービス　（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）
及びＳ、クランク（Ｓ、　Ｃｒａｎｋ　）による［処理
装置及び方法（Ｐｒ。
ｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔ
ｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７月１６日に出願された係属
中の第０７４．４１１号であって、レット・シュチャ（
Ｒｈｅｔｔ　Ｊｕｃｈａ　）　、セシル・デービス（ｃ
ｅｃｉｌＤａｖｉｓ　）　、Ｄ、カーク（Ｄ、Ｃａｒｔ
ｅｒ　）　、Ｓ、クランク（Ｓ、　Ｃｒａｎｋ　）　　
及びシラン・ジョーンズ（ＪｏｈｎＪｏｎｅｓ　）によ
る［処理装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓ３ｉｎｇＡｐｐａ
ｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ　％１９８７
年７月１６日に出願された係属中の第０７４．３９０号
であって、レット・シュチャ（Ｒｈｅｔｔ　Ｊｕｃｈａ
　）　、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ［１ａｖｉｓ　
）及びＳ、クランク（Ｓ、　Ｃｒａｎｋ　）による［処
理装置及び方法（Ｐｒｏｃ（：ｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒ
ａｔｕｓ　ａｎｄＭｅｔｈｏｄ　Ｎ、 １９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７４、
ｌ１４号であって、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄ
ａｖｉｓ　）　、リー・ロエベンシュタイン（Ｌｅｅ　
Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ　）　、ディーン・フリーマン
（Ｄｅａｎ　Ｆｒｅｅｍａｎ　）、ジェームス・ブリス
（ＪａｍｅｓＢｕｒｒｉｓ　）による「処理装置及び方
法（Ｉ’ｒｏｃｅｓｓｉｎｇＡｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎ
ｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７月１６日に出願
された係属中の第０７４．３７３号であって、ディーン
・フリーマン（口ｅａｎ　Ｆｒｅｅｍａｎ　）、ジェー
ムス・ブリス（ＪａｍｅｓＢｕｒｒｉｓ　）、セシル・
デービス（ｃｅｃｉｌ　　Ｄａｖｉｓ　）、及びリー・
ロエベンシュタイン（Ｌｅｅ　Ｌｏｅ＠ｅｎｓＬｅｉｎ
）による「処理装置及び方法（１’ｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
　Ａｐｐａｒａｔｕｓａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、 １９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７４．
３９１号であって、ディーン・フリーマン（Ｄｅａｎ　
Ｆｒｅｅｍａｎ　）、ジェームス０ブリス（Ｊａｍｅｓ
Ｂｕｒｒｉｓ）、セシル・デービス（ｃｅｃｊｌ　Ｄａ
ｖｉｓ　）、及びり−・ロエベンシュタイン（Ｌｅｅ　
Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ）による［処理装置及び方法（
Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓａｎｄ　Ｍ
ｅｔｈｏｄ　）Ｊ、 １９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７４．
４１５号であって、ディーン・フリーマン（Ｄｅａｎ　
Ｆｒｅｅｍａｎ　）％ジェームス゛ブリス（Ｊａｍｅｓ
Ｂｕｒｒｉｓ　）、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　　
Ｄａｖｉｓ　）、リー・ロエベンシュタイン（Ｌｅｅ　
Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ　）による「処理装置及び方法
（’Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓａｎｄ
　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、 １９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７４．
４５１号であって、ジョセフ・ルトマ（Ｊｏｓｅｐｈ　
Ｌｕｔｔ＋＊ｅｒ　）、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ
Ｄａｖｉｓ　）　、パトリシア・スミス（Ｐａｔｒｉｃ
ｉａ　Ｓｍ１ｔｈ　）、ルア４’ヨーク（Ｒｕｄｙ　Ｙ
ｏｒｋ　）　、リー・ロエベンシュタイン（Ｌｅｅ　Ｌ
ｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ）、及びレット・シュチャ（Ｒｈ
ｅｔｔ　Ｊｕｃｈａ　）による「処理装置及び方法（Ｐ
ｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍ
ｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７月１６日に出願された
係属中の第０７３．９４５号であって、ジョセフ・ルト
マ（Ｊｏｓｅｐｈ　Ｌｕｔｔｍｅｒ　）、セシル・デー
ビス（ｃｅｃｉｌＤａｖｉｓ　）　、パトリシア・スミ
ス（Ｐａｔｒｉｃｉａ　Ｓｍ１ｔｈ　）、及びルディ・
ヨーク（Ｒｕｄｙ　Ｙｏｒｋ　）による「処理装置及び
方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａ
ｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７月１６日に出
願された係属中の第０７３．９３６号であって、ジョセ
フ・ルトマ（Ｊｏｓｅｐｈ　Ｌｕｔｔｍｅｒ　）、セシ
ル・デービス（ｃｅｃｉｌＤａｖｉｓ　）　、パトリシ
ア・スミス（Ｐａｔｒｉｃｉａ　Ｓｍ１ｔｈ　）、ルデ
ィ・ヨーク（Ｒｕｄｙ　Ｙｏｒｋ　）による［処理装置
び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　
ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７月１６日に
出願された係属中の第０７４．１１１号であって、ジョ
セフ・ルトマ（Ｊｏｓｅｐｈ　Ｌｕｔｔｍｅｒ　）、ル
ア４’ヨーク（Ｒｕｄｙ　Ｗｏｒｋ）、パトリシア・ス
ミス（Ｐａｔｒｉｃｉａ　Ｓ涌ｉｔｈ　）及びセシル・
デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）による「処理装
置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕ
ｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７月１６
日に出願された係属中の第０７４．３８６号であって、
ルデイ・ヨーク（ＲｕｄｙＹｏｒｋ）　、ジョセフ・ル
トマ（Ｊｏｓｅｐｈ　ＬｕｔＬｍｅｒ　）、パトリシア
・スミス（Ｐａｔｒｉｃｉａ　Ｓｍ１ｔｈ　）及びセシ
ル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）による［処
理装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａ
ｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７月
１６日に出願された係属中の第０７４．４０７号であっ
て、ルア４’ヨーク（ＲｕｄｙＹｏｒｋ）　、ジョセフ
・ルトマ（Ｊｏｓｅｐｈ　ＬｕＬＬ＋ｗｅｒ　）、パト
リシア・スミス（Ｐａｔｒｉｃｉａ　Ｓｎ＋ｉｔｈ　）
、及びセシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）
による「処理装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａ
ｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ１９８
７年７月１６日に出願された係属中の第０７５．０１８
号であって、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉ
ｓ　）、ジョー・アバーナシイ（ＪｏｅＡｂｅｒｎａｔ
ｈｙ　）　、ロバート・マシューズ　（ＲｏｂｅｒｔＭ
ａｔｔｈｅｗｓ　）、ランドール・ヒルデンブランド（
Ｒａｎｄａｌｌ旧１ｄｅｎｂｒａｎｄ　）　、ブルース
・シンプソン（Ｂｒｕｃｅ　Ｓｉ＋ｎｐｓｏｎ　）　、
ジェームス・ボールマン（Ｊａａ＋ｅｓ　Ｂｏｈｌｍａ
ｎ　）　、リー・ロエベンシュタイン（Ｌｅｅ　Ｌｏｅ
ｗｅｎｓｔｅｉｎ　）及びジョン°ジョーンズ（Ｊｏｈ
ｎ　Ｊｏｎｅｓ　）による［処理装置及び方法（Ｐｒ。
ｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔ
ｈｏｄ　）、Ｊ　。
１９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７４．
１１２号であって、セシル・デービス（ｃｅｃ目Ｄａｖ
ｉｓ　）　、ロバート・マシューズ（Ｒｏｂｅｒｔ　Ｍ
ａｔｔｈｅｗｓ　）　、、ルデ４・ヨーク（ＲｕｄｙＹ
ｏｒｋ）　、ジョセフ・ルトマ（Ｊｏｓｅｐｈ　Ｌｕｔ
ｔｍｅｒ　）、ドウエイン・ジャクビック（Ｄｗａｉｎ
　Ｊａｋｕｂｉｋ　）及びジェームス・ハング（Ｊａｍ
ｅｓ　ｌ１ｕｎｔｅｒ　）による［処理装置及び方法（
Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄＭ
ｅｔｈｏｄ　Ｎ、 １９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７４．
４４９号であって、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄ
ａｖｉｓ　）、グレソグ・スミス（ＧｒｅｇＳｍ４ｔｈ
　）　、ロバート・マシューズ（Ｒｏｂｅｒｔ　ＭａＬ
ｔｈｅｗｓ）、ジョン・ジョーンズ（Ｊｏｈｎ　Ｊｏｎ
ｅｓ　）、ジェームス・スミス（Ｊａｍｅｓ　Ｓｍ１ｔ
ｈ　）及びリチャード・シュルツ（Ｒｉｃｈａｒｄ　５
ｃｈｕｌｔｚ　）による［処理装置及び方法（Ｐｒｏｃ
ｅｓｓｉｎｇ　　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　　ａｎｄ　　Ｍ
ｅｔｈｏｄ　　）Ｊ　　ｓ■９８７年７月１６日に出願
された係属中の第０７４．４０６号であって、セシル・
デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）、ディーン・フ
リーマン（ＤｅａｎＦｒｅｅｍａｎ　）　、、ロバート
・マシューズ（ＲｏｂｅｒｔＭａｔＬｈｅｗｓ）　、及
びジョエル・トムソンによる「処理装置及び方法（Ｐｒ
ｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄＭｅｔ
ｈｏｄ　）Ｊ、 １９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７３．
９４１号であって、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄ
ａｖｉｓ　）、リー・ロエベンシュタイン（Ｌｅｅ　Ｌ
ｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ）、シャーロソテ番ティプトン（
ｃｈａｒｌｏｔｔｅ　Ｔｉｐｔｏｎ　）、ランデ４’ス
ミス（Ｒａｎｄｅｅ　Ｓｎ＋ｉｔｈ　）、　Ｒ，ボーイ
レマイヤ（Ｒ。
Ｐｏｈｌｍｅｉｅｒ）、ジョン・ジョーンズ（Ｊｏｈｎ
　Ｊｏｎｅｓ　）、ロバート・ポーリング（Ｒｏｂｅｒ
ｔ　Ｂｏｗｌｉｎｇ　）、及び１、ラッセル（１，Ｒｕ
５ｓｅｌ　）による「処理装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓ
ｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ
　）Ｊ、１９８７年７月１６日に出願された係属中の第
０７４．３７１号であって、リー・ロエベンシュタイン
（Ｌｅｅ　Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ　）　、セシル・デ
ービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）による「処理装置
及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ
　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ　、１９８７年７月１６
日に出願された係属中の第０７４．４１８号であって、
ウニイン・フィシャ（Ｗａｙｎｅ　Ｆｉｓｈｅｒ　）に
よる［処理装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐ
ｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８
７年７月１６日に出願された係属中の第０７３．９３４
号であって、ウニイン・フィシャ（１４ａｙｎｅ　Ｆｉ
ｓｈｅｒ　）、トミイ・ベネソト（ＴｏｍｍｙＢｅｎｎ
ｅｔ　）、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ
　）、及びロバート・マシューズ（Ｒｏｂｅｒｔ　Ｍａ
ｔｔｈｅｗｓ）による［処理装置及び方法（１’ｒｏｃ
ｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓａｎｄ　Ｍｅｔｈｏ
ｄ　）Ｊ、 １９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７４．
４０３号であって、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄ
ａｖｉｓ　）　、ロバート・マシューズ（Ｒｏｂｅｒｔ
ＭａＬｔｈｅｗｓ）及びウニイン・フィシャ（Ｗａｙｎ
ｅ　Ｆｉｓｈｅｒ）による［処理装置及び方法（Ｐｒｏ
ｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓａｎｄ　Ｍｅｔｈ
ｏｄ　）Ｊ、 １９８７年７月１７日に出願された係属中の第０７５．
０１９号であって、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄ
ａｖｉｓ　）　、ディーツ・フリーマン（ＤｅａｎＦｒ
ｅｅ＋＋＋ａｎ　）　、ロバート・マシューズ（Ｒｏｂ
ｅｒｔＭａｔＬｈｅｗｓ）　、及びジオエル・トムリン
（ＪｏｅｌＴｏａ＋１ｉｎ）による「処理装置及び方法
（ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＡｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　
Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７月１６日に出願され
た係属中の第０７３．９３９号であって、セシル・デー
ビス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）　、ジオ−・アバー
ナシイ（ＪｏｅＡｂｅｒｎａｔｈｙ　）　、ロバート・
マシューズ（ＲｏｂｅｒｔＭａｔｔｈｅｗｓ）　、ラン
デイ・ヒルアンブランド（ＲａｎｄｙＨｉｌｄｅｎｂｒ
ａｎｄ　）　、ブルース・シンプソン（ＢｒｕｃｅＳｉ
ａｉｐｓｏｎ　）　、ジェームス・ボールマン（Ｊａｍ
ｅｓＢｏｈｌｍａｎ　）　、リー・ロエヘンシュタイン
（ＬｅｅＬｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ　）及びジョン・ジョ
ーンズ（ＪｏｈｎＪｏｎｅｓ　）による［処理装置及び
方法（ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＡｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎ
ｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７月１６日に出願
された係属中の第０７３．９４４号であって、セシル・
デービス（ｃｅｃ：Ｉ　Ｄａｖｉｓ　）及びレフト・シ
ュチャ（ＲｈｅｔｔＪｕｃｈａ　）による「処理装置及
び方法（１’ｒｏｃｅｓｓｉｎｇＡｐｐａｒａｔｕｓ　
ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　Ｎ　、１９８７年７月１６日に
出願された係属中の第０７３．９３５号であって、シイ
アン・リウ（ＪｉａｎＬｉｕ　）　、セシル・デービス
（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）及びリー・ロエヘンシュ
タイン（Ｌｅｅ　Ｌｏｅｈｅｎｓｔｅｉｎ　）による「
処理装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒ
ａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７
月１６日に出願された係属中の第０７４．１２９号であ
って、リ−・ロエベンシュタイン（Ｌｅｅ　Ｌｏｅｗｅ
ｎｓｔｅｉｎ　）　、ディーツ・フリーマン（Ｄｅａｎ
　Ｆｒｅｅｍａｎ　）及びセシル・デービス（ｃｅｃ目
Ｄａｖｉｓ　）による［処理装置及び方法（Ｐｒｏｃｅ
ｓｓｉｎｇＡｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ
　）ｊ、１９８７年７月ＩＧ日に出願された係属中の第
０７４．４５５号であって、リー・ロエベンシュタイン
（Ｌｅｅ　Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ　）　、ディーツ・
フリーマン（Ｄｅａｎ　Ｆｒｅｅｍａｎ　）及びセシル
・デービス（ｃｅｃｉｌＤａｖｉｓ　）による「処理装
置及び方法（ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＡｐｐａｒａｔｕｓ
　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７月１６日
に出願された係属中の第０７４．４５３号であって、リ
ー・ロエベンシュタイン（Ｌｅｅ　Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅ
ｉｎ　）　、ディーツ・フリーマン（Ｄｅａｎ　Ｆｒｅ
ｅ＋ａａｎ　）及びセシル・デービス（ｃｅｃｉｌＤａ
ｖｉｓ　）による「処理装置及び方法（ｐｒ（＋ｃｅｓ
ｓｉｎｇＡｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　
）Ｊ　。
１９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７３．
９４９号であって、リー・ロエベンシュタイン（Ｌｅｅ
　Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ　）及びセシル・デービス（
ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）による［処理装置及び方法
（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ
　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７月１６日に出願さ
れた係属中の第０７４．３７９号であって、リー・ロエ
ベンシュタイン（Ｌｅｅ　Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ　）
及びセシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）に
よる「処理装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐ
ｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８
７年７月１６日に出願された係属中の第０７３．９３７
号であって、リー・ロエベンシュタイン（Ｌｅｅ　Ｌｏ
ｅｗｅｎｓｔｅｉｎ　）及びセシル・デービス（ｃｅｃ
ｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）による［処理装置及び方法（Ｐｒ
ｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅ
ｔｈｏｄ　Ｎ、１９８７年７月１６日に出願された係属
中の第０７４，４２５号であって、リー・ロエベンシュ
タイン（Ｌｅｅ　Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ　）　、セシ
ル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）及びレット
・ジェチ＋（ＲｈｅｔｔＪｕｃｈａ　）による「処理装
置及び方法（ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＡｐｐａｒａｔｕｓ
　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７月１６日
に出願された係属中の第０７３．９４’ｌであって、セ
シル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）、リー・
ロエベンシュタイン（Ｌｅｅ　ＬｏｅｉｍｅｎｓＬｅｉ
ｎ　）及びレット°シュチャ（Ｒｈｅｔｔ　Ｊｕｃｈａ
　）による［処理装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、
１９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７４．
４５２号であって、レット・シュチャ（Ｒｈｅｔｔ　Ｊ
ｕｃｈａ　）　、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌＤａｖ
ｉｓ　）　及びり−・ロエベンシュタイン（ＬｅｅＬｏ
ｅ賀ｅｎｓｔｅｉｎ　）による［処理装置及び方法（Ｐ
ｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍ
ｅｔｈｏｄ　）Ｊ、１９８７年７月１６日に出願された
係属中の第０７４．４５４号であって、レット・シュチ
ャ（Ｒｈｅｔｔ　Ｊｕｃｈａ　）　、セシル・デービス
（ｃｅｃ目Ｄａｖｉｓ　）　及ヒリー・ロエベンシュタ
イン（ＬｅｅＬｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ　）による「処理
装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔ
ｕｓ　ａｎｄ　ＭｅＬｈｏｄ　）Ｊ　−。
１９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７４．
４２２号であって、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄ
ａｖｉｓ　）　、ロバート・マシューズ（Ｒｏｂｅｒｔ
Ｍａｔｔｈｅｓｖｓ）　、レット・シュチャ（Ｒｈｅｔ
ｔ　Ｊｕｃｈａ　）及びり−・ロエベンシュタイン（Ｌ
ｅｅ　ＬｏｅｗｅｎｓＬｅｉｎ）による［処理装置及び
方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓａｎ
ｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、 １９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７４．
１１３号であって、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄ
ａｖｉｓ　）　、ロバート・マシューズ（Ｒｏｂｅｒｔ
Ｍａｔｔｈｅｗｓ）　、リー・ロエベンシュタイン（Ｌ
ｅｅＬｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ）、レット・シュチャ（Ｒ
ｈｅｔｔ　Ｊｕｃｈａ　）、ランデ４’ヒルデンブラン
ド（Ｒａｎｄｙ　Ｈｉｌｄｅｎｂｒａｎｄ）、及びジョ
ン・ジョーンズ（Ｊｏｈｎ　Ｊｏｎｅｓ）による「処理
装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔ
ｕｓ　ａｎｄＭｅｔｈｏｄ）　Ｊ、 １９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７３．
９４０号であって、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌＤａ
ｖｉｓ　）及びロバート・マシューズ（ＲｏｂｅｒｔＭ
ａ　ｔ　Ｌｈｅｗｓ）による［処理装置及び方法（Ｐｒ
ｏｃｅｓｓｉｎｇＡｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔ
ｈｏｄ　Ｎ、１９８７年７月１７日に出願された係属中
の第０７５．０１７号であって、リー・ロエベンシュタ
イン（Ｌｅｅ　Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ）による「処理
装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔ
ｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　Ｎ、１９８７年７月１６
日に出願された係属中の第ｏ７３．ｃ＋４６号であって
、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄａｖｉｓ　）及び
ロバート・マシエーズ（Ｒｏｂｅｒｔ　Ｍａｔｔｈｅｗ
ｓ）による［処理装置及び方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　）Ｊ、
１９８７年７月１６日に出願された係属中の第０７３．
９３８号であって、セシル・デービス（ｃｅｃｉｌ　Ｄ
ａｖｉｓ　）及びロバート・マシューズ（Ｒｏｂｅｒｔ
　Ｍａｔｔｈｅｗｓ）による「処理装置及び方法（Ｐｒ
ｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｍｅ
ｔｈｏｄ　）Ｊ、（産業上の利用分野） 本発明は、集積回路及びその他の電子装置を製造する装
置と方法に関する。
（従来の技術と課題） 集積回路の製造における基本問題の１つは、粒子の存在
によって生じる欠陥である。例えば、導電層をパターン
形成するのに最小幾何形状０．８ミクロンのフォトリソ
グラフィーを用いる場合、０．５ミクロンの粒子が存在
すると、パターン形成ラインが欠陥を生じるほど狭くな
り、（開回路によって即座に、または電子移動によって
究極的に）回路の動作を妨げることがある。別の例とし
て、１００人のシリコン粒子が表面に付着し、成長中の
２００人の窒化物層内に含まれると、その後の処理工程
がシリコン粒子を乱さないとしても、その地点で誘電層
が破壊する可能性が高くなる。
この問題は、集積回路の処理における次の２つの理由か
らますまず厄介なものとなりつ−ある。
すなわち、第１に、デバイスの寸法がますます小さくな
るにつれ、“致命的欠陥°の寸法が小さくなるため、そ
れに応じより小さい粒子の存在を避ける必要がある。こ
れは、クリーンルームが実際にきれいであることを保証
する作業をいっそう困難とする。例えば、１ミクロン以
上の粒子についてクラス１　（つまり立方フィート当り
の粒子が１より少ない雰囲気）のクリーンルームは、１
００人にまで粒子の大きさが下がるとクラス１０００が
それより悪くなってしまう。
第２に、大きいサイズの集積回路を使いたいという要望
も増している。例えば、５０．０００平方ミルより大き
いサイズの集積回路は現在、５年前に比べはるかに一般
的に使われている。これは、各々の致命的欠陥が以前よ
りも大きい処理ウェハの面積を破壊し易いことを意味す
る。すなわち、限界の欠陥サイズが小さくなっているだ
けでなく、限界の欠陥密度も小さくなっている。
このように、粒子は集積回路の製造歩留りにおける極め
て有用な要素であるばかりか、その重要性は今後も極め
て迅速に増していくであろう。従って本発明の目的は、
粒子の汚染に対する処理の感度を減少でき、−船釣に適
用可能な集積回路の製造方法を提供することにある。
粒子汚染の主な発生囚の１つは、人体から放出される粒
子及び半導体の処理施設（フロントエンド）内を動き回
る機器オペレータによって撹拌される粒子を含め、人に
原因していることである。
この主な発生源からの粒状汚染の可能性を減じるため、
当業界の一般的な傾向として、自動的な移送作業がより
多く使われるようになってきた。かかる作業では例えば
、ウェハのカセットを装置内に置くと、装置が自動的に
カセットからウェハを１つづつ装置内を通じて移送しく
必要な処理工程を行った）後、人手を使わずにカセット
へと戻す。
しかし反面、自動移送作業の面に努力した結果、粒子の
別の発生源、つまり取扱及び搬送作業中にウェハと移送
機構から発生される粒子の重要性が注目されてきた。ウ
ェハの表面が別の硬い表面に軽くぶつかると、（シリコ
ン、酸化シリコン、その他の物質の）粒子が放出され易
い。従来のウェハ搬送器内における粒子密度は、上記の
粒子発生源のため一般に極めて高い。また、ウェハ搬送
用の従来機構の多くは、かなりの量の粒子を発生する。
この点に関する一般的な問題は、参考文献として本明細
書に含まれる米国特許第４，３４９，２４３号と第４，
４３９，２４４号で論じられている。
数種類のウェハ処理が、参考文献として本明細書に記載
されている１９８１年ｌθ月６日発行のウェーラン（Ｗ
ｈｅｌａｎ　）による米国特許第４．２９３，２４９号
、１９８１年１２月１５日発行のヘッド（Ｈｅａｄ）に
よる同第４．３０６，２９３号、及び１９７３年１０月
１６日発行のニガード（Ｎｙｇａａｒｄ　）による同第
３．７６５，７６３号に示されている。
本願と同じ穣渡大の前掲した先行出願は、搬送中におけ
るウニへの表面摩損による粒子発生が減少されると真空
ウェハキャリヤを提供することによって、問題の上記局
面に対処してきた。これらの先行出願の教示は、ウェハ
を高真空下で下向きに運ぶことによって、搬送及び保管
中におけるキャリヤ内での粒子の発生を減少させるだけ
でなく、搬送及び保管中におけるウェハの活性面への付
着を減少させることも可能とした。
従って、ウェハは大気または低真空の状態とさえも出会
うことなく搬送、装填、取外及び処理できる。このこと
は、極めて有用である。というのは、約１０−’　Ｌｏ
ｒｒ以下の圧力ではブラウン運動が約１０ＯＡより大き
いサイズの粒子を充分に支えられなくなり、それらの粒
子は低圧雰囲気から比較的迅速に落下するからである。
第２図は、異なるサイズの粒子が各雰囲気圧下で１ｍ落
下するのに必要な時間を示す。同図から、１０−’　Ｌ
ｏｒｒ以下の圧力では、１００人の粒子でも１秒間にｔ
ｍｉ下し、それより大きい粒子はもっと速く落下するこ
とが分る。（大きな粒子は重力加速度で、単純に弾道的
に落下する。）つまり１０−’　ｔｏｒｒより低い圧力
の雰囲気だと、１００人より大きい粒子は弾道的にだけ
移動でき、ランダムな空気流やブラウン運動による重要
なウェハ表面への移動は生じにくい。
本願で説明する各種実施例と第２図に示した特性曲線と
は次のような関連を有している。すなわち、先行出願は
、最初の真空処理ステーション（洗浄及びポンプ排気ス
テーション）内に装填された時点から、処理工程自体が
（例えば通常のフォトリソグラフィーステーションや湿
式処理工程に対して）より高い真空を必要とする場合を
除き処理の完了時点まで、ウェハが浮遊粒子に全くさら
されないようにウェハを処理する方法に関する最初の公
知教示であった。これは、ウェハ上への粒子付着の可能
性が全体として大きく減少されたことを意味する。
また前掲の先行出願は、２以上の処理モジ１−ルで、装
填ロック及び真空ウェハ搬送機構と組合せて真空ウェハ
キャリヤの設計を用いて、完全な低粒子ウェハ移送シス
テムを与えることも教示している。これらの真空装填ロ
ックは、装填ロックがポンプ排気された後に真空ウェハ
キャリヤを開き、所望のランダムなアクセス順序でキャ
リヤからウェハを取り出し、そしてウェハを１つづつボ
ートを経て隣接する処理室内へ移す各機構を有効に組み
入れることが可能となる。さらに、装填ロック機構は真
空ウェハキャリヤを閉じて再密閉できるので、真空ウェ
ハキャリヤ内の真空状態を破らずに、装填ロック自体を
大気圧とし、真空ウェハキャリヤを取り出すことができ
る。この方法は、第２図に示し且つ以下詳述する降下現
象を最大限利用している。次いで、ウェハは、場合によ
っζは製造シーケンス全体を通じ、実質上粒子の存在し
ない環境内で、キャリヤから装填ロックへ、処理室中へ
、また装填ロックを経てキャリヤへと戻すことができる
。
処理ステーション（１つまたはそれより多い処理モジュ
ールを任意に含み得る）は、それに付設の２以上の装填
ロックを有する。これには、実際の及び潜在的な幾つか
の利点がある。第１に、方の装填ロックから移送された
ウェハに対して処理を続行しつ＼、他方の装填ロックを
再装填できるので、処理量が高まる。第２に、何らかの
機械的作動不良が生じた場合、その作動不良を直すのに
処理モジュールへ通気する必要があれば、少なくとも処
理中のウェハを中央モジュール領域から（−の装填ロッ
ク内へ、または−の処理モジュール内さえへと）移動し
、それらのウェハを大気にさらさせない状態に保てる。
これは、かなりひどい故障でも修復可能なことを意味す
る。第３に、別々の移送アームが各々の装填ロック内に
設けられていれば、装填ロック内の１つの移送装置で機
械的な問題が生じても、その機械的不良を修復する補修
を待つ間、処理ステーションでは他方の装填ロックを介
して移送し生産を続行可能であるという利点がある。
本願で開示される各種の処理モジュールは、処理装置の
モジュール化において大巾な改善を与える。つまり、比
較的簡単な交換によって、反応器は非常に広範囲な機能
のうち任意の１つへと変更できる。以下の詳細な説明か
ら、利用可能な異なる機能の大部分は、ウェハサセプタ
及び関連構造において−すなわちボルト止めされた反応
器の頂部において−又は送りａ措っまりウェハ真下の構
造において交換を行うだけで設置できることが明らかと
なろう。つまり、真空室とウェハ移送インタフェースの
基本構成はほとんど変わらない。
この能力は数多くの利点をもたらす。第１に、新たな処
理能力を付加する限界資本コストが大巾に減少する。第
２に、新たな機能を実行するのに装置を比較的容易に再
構成できるので、製造スペースの融通性が大巾に増す。
第３に、反応器構造のための設計開発時間が大巾に減少
する。第４に、多くの重要なキーが広範囲の反応器をｊ
ｍじて理想的に実施されるので、新たな反応器の使用時
に人員を訓練するのに必要な時間が大ｒｊ＋に減少する
。
第５に、各種の機器に対する不慣れや混同に原因してオ
ペレータがミスしにくくなるので、ミスのｔ貴書も減る
。第６に、適切なスペア部品在庫の保管コストが減少す
る。第７に、補修及び保守機能の多くは該当の交換モジ
ュールを生産用反応器内へ交換設置した後ライン外で実
施できるため、そのような機能の遅延損害も減少可能で
ある。第８に、不要な機能を実施するように構成された
装置が再構成可能なので、使われな（なった旧式装置の
製造スペース内における存在が最小限化される。
こ−に開示される各種クラスのモジュールは、それらモ
ジュールを設置するのに必要な“フットプリント（足形
域）”が最小になるという利点を与える。つまり、開示
されるような１つ以上の処理モジュールがクリーンルー
ム内に配置されたとき、必要なりリーンルームの床スペ
ース（非常に高価）が最小で済む。
真空状態を破らずに１つの処理室から別の処理室ヘウエ
ハを移送する能力は、後述する実施例のモジュール式互
換性によって高められる。特に、こ＼に開示するような
モジュール式処理ユニットの利点の１つは、共通のステ
ーション内にある２つのモジュール間で移送されるのに
ウェハが装填ロックを通過しなくてもよいように、単一
の処理ステーションが、記載されたような処理モジュー
ルを幾つか含むことができる点にある。
後述する各種モジュール設計の別の利点は、超有能な反
応器を与えること、すなわち何れか１つのプロセスで使
用可能なものより大きな適応能力を有することにある。
この点から、それらの特徴は逐次処理の面でも有利なこ
とも明らかとなろう。
つまり、ウェハを取り出さずに、同一室内で２以上の処
理を実施するのが望ましいと認識されている。こ−に開
示される反応器は、上記を実施するのに特に有利である
。何故なら、反応器設計の“過剰な”能力とは、２つの
逐次ステップを実施するために、反応器を構成するのが
より容易なことを意味するからである。
上記以外の利点は、以下の実″施例の説明から理解され
る。
以下、本発明を添付の図面を参照して説明する。
（実施例） 本発明は、半導体の処理方法及び装置における重要な新
概念を与えるものである。以下に好ましい実施例を詳し
く論じるが、それらの実施例に含まれる概念は他の多く
の実施例でも使え、発明の範囲は以下に示す実施例によ
っては限定されないことを認識する必要がある。
第１図は、真空装填ロック室１２内に位置した真空ウニ
ハキ中すヤ１０の実例を示す。真空つエバキャリヤ１０
は、第４図にちゃ−詳しく示しである。
真空ウェハキャリヤ１０は、そのドア１４を開いた状態
で示しである。ドア１４は、例えばヒンジ（図示せず）
によって、キャリヤ１０本体の側辺（第１及び４図で左
側）に旋回自在に取り付けられている。ドア１４は真空
シール１３　（第４図）を有し、それが真空ウェハキャ
リヤの本体と係合するので、真空ウェハキャリヤ１０の
外部を大気にさらしながらも、キャリヤ１０の内部は、
数日間更には数十日間、その内圧を例えば１０−’ｔｏ
ｒｒより高めるような漏れを生ぜずに、気密維持される
。
真空ウェハキャリヤ１０は、位置整合台１８と嵌合合体
する。位置整合台１８は第１図では一部しか示されてい
ないが、第４図に詳しく示しである。真空ウェハキャリ
ヤ１０が真空装填ロック室１２内に置かれたとき、真空
ウェハキャリヤ１０の位置は正確に分る。つまり、真空
ウェハキャリヤｌＯは、位置整合台１８に固定された垂
直スロット１７と係合する耳状部１６を有する。真空ウ
ェハキャリヤＩＯは垂直スロット内を摺動して位置整合
台１８上に載置され、真空ウェハキャリヤ１０の位置が
厳密に分るようになっている。位置整合台１８に２つの
テーパビン２１を備えることも役に立つ。第４図に示す
ように、ビン２１は共に円錐状でもよいが、例えば一方
が円錐状、他方がクサビ状と異なる形状にもし得る。真
空ウェハキャリヤｌＯが耳状部１６をスロット１７と嵌
合させて降下されたとき、真空ウェハキャリヤ１０の下
面のテーバ孔２３と係合するようにビン２１は位置決め
されている。機械的な整合を保証するためには、その他
店範囲の各種構成が使える。つまり、スロット１７、耳
状部１６及びビン２１を使用することによって、キャリ
ヤ１０と室１２とが整合（機械的整合）状態になる。
また真空ウェハキャリヤ１０は、不注意に加えられる外
力によってドア１４が開くのを防ぐ安全用留め金１５を
有する。耳状部５００がヒンジ（図示せず）と反対側の
ドア１４の側辺から延び、ドアをキャリヤｌＯの本体に
止める。安全用止め金１５は、キャリヤ１０が非真空キ
ャリヤとして使われる場合にも、ドア１４を閉状態に保
つのに使える。耳状部５００はキャリヤ１０の側辺（第
４図では右側）に回転可能に取り付けられた安全用留め
金１５と係合する。しかし、通常の搬送状態下では、大
気圧が真空ウェハキャリヤ１０の内部真空に対してドア
１４を閉状態に保つので、その安全用留め金は必要ない
。耳状部１６をスロット１７に係合させて真空ウェハキ
ャリヤ１０が真空装填ロック室１２内に置かれると、固
定指状部１９が安全用留め金１５と係合し、それを耳状
部５００と反対側（第４図では上方）に回転させて解除
する結果、ドア１４が開放可能となる。固定指状部１９
は第４図に示すように、台１８から上方へ延びている。
真空ウェハキャリヤｌＯが位置整合台１８と嵌合合体さ
れたとき、ドア１４はドア開放シャフト２４の頂部とも
係合する。ドア１４はその下面に浅い溝（図示せず）を
備え、これがドア開放シャフト２４頂部の指状部及びア
ーム２５と係合する。
アーム２５は、所望に応じてドア１４を回転させるため
、ドア１４とそのキャリヤ１０本体への止め箇所近くで
係合するように位置する。つまり、装填ロック内が排気
され、差圧がもはやドア１４を閉状態に保持しなくなっ
た後、ドア開放シャフト２４を（第４図では時計方向に
）回転することによって、ドアが開放可能となる。また
、シャフト２４を第４図で反時計方向に回転することに
よって、ドアは閉じられる。
真空ウェハキャリヤ１０を真空装填ロック室１２内に置
き、そして装填ロックの１２０を閉じた後、高圧での（
乾燥窒素またはその他のきれいなガスによる）浄化（ｐ
ｕｒｇｅ　）が、通常装填ロック蓋２０内のマニホルド
２２（第１図）を介して施される。このマニホルド２２
は、蓋２０内の孔、ガス源と蓋２０内の孔との接続部、
及び１２０の底面における孔からの開口を含む。ガスは
供給源から１ｉ２０内の孔を通って流れ、開口を経て蓋
２０から下向きに流出する。マニホルド２２からのガス
が垂直の流れを与え、粒子を下方へと運ぶ。
またガス流は、大気にさらされている間真空ウェハキャ
リヤ１０上に付着した大粒子の一部を除去するのに役立
つ。
この初期浄化段階（例えば３０秒間以上）後、室１２内
が１０−’　ｔｏｒｒ以下までゆっくりポンプ排気され
る。ランダムな粒子を巻き上げないように、この排気段
階は比較的ゆっくり行うべきである。つまり、低圧によ
って粒子は空中から落下するが、粒子は室の底に留まっ
ているので、できればそこから巻き上らないようにされ
ねばならない。
浮遊粒子が室内空気から実際に落下することを保証する
ため、真空装填ロックの内部をその後数秒間１０−３ま
たは１０−’　ｔｏｒｒに保つことが必要である。空中
から落下可能な粒子が全て落下することを保証する場合
も同様である。
上記したようなキャリヤ１０と室１２の使用は、常に粒
子移動の支配的な形態である浮遊粒子の問題を大巾に減
じ、従って弾道的な輸送の問題として有効に対処できる
ようになる。
装填ロックの傾斜底と研磨側壁を、室１２の変形として
使ってもよい。これは、側壁及び底に付着し、機械的な
振動によって乱される粒子の数を減少させるからである
。
また、真空計６２（第１図）が真空装填ロック室１２の
内部に接続している。真空計６２は高圧針（熱電対等）
、低圧針（電離真空計等）、及び装填ロックの内圧が大
気と等しくなった時点を正確に検知する示差センサを含
む。装填ロック内が所望の真空に達したことをこれらの
真空計が示すまで、真空ウェハキャリヤｌＯのドアは開
かれない。
粗引きポンプとその隔離弁７０２　（第３１図）が室内
の軟真空状態にした後、ゲートつまり隔離弁３９が開か
れてポンプ３８を装填ロックの内部と接続し、ポンプ３
８の作動で室内を１０−３ｔｏｒｒ以下とし得る。
この時点で、真空ウェハキャリヤ１０と真空装填ロック
室１２内の側圧力はは＼”等しく、真空フィードスルー
２５を介してドア開放シャフト２４に接続されたドア駆
動モータ３３　（第４図）を作動することで、ドア１４
が開放可能となる。モータ３３が第１及び４図中時計方
向にシャフト２４を回転してドア１４を開き、また反時
計方向に回転してドア１４を閉じる。２つのセンサスイ
ンチア０８　（第３１図）も真空装填ロック室１２内に
含まれ、ドア１４が完全に開いた時点と完全に閉じた時
点を検出する。つまり、真空装填ロック室１２がポンプ
排気され数秒間放置された後、一方のセンサスインチが
ドアの完全開放を検知するまで、ドア開放シャフト２４
が時計方向に回転されてドア１４を開く。
この期間中、移送アーム２８はドアの底より低い高さの
ホーム位置に保たれ、ドア１４が開くスペースを与えて
いる。ドア１４が完全の開いたことをセンサスインチが
検出した後、移送アーム２８の作動が開始可能となる。
ドア１４を閉じるためには、ドア１４が閉じたことを他
方のセンサスインチが検出するまで、シャフト２４が反
時計方向に回転される。
移送アーム２８は２度の自由度を有する。つまり、移送
アームは垂直及び水平移動可能である。
一方向の移動によって、移送アーム２８は真空ウニハキ
中すヤ１０内へ、あるいは室間移送ポート３０を介して
隣接の処理モジュール、例えば処理モジュール５７０（
第９図）内へと達し得る。もう１つの自由度は移送アー
ム２８の垂直移動と対応し、真空ウェハキャリヤ１０内
からどのウェハを取り出すか、あるいは移送動作中にど
のスロットにウェハが置かれるかの選択を可能とする。
昇降駆動モータ３２が移送アーム２８を昇降させ、アー
ム駆動モータ３４が移送アーム２８を伸縮させる。これ
ら両モータは排気マニホルド３６内に収納されているの
で、どちらのモータも真空フィードスルーを必要としな
い。第１図に示すように、マニホルド３６は円筒状で、
室１２の底から下方に延びている。またマニホルド３６
は室１２の底を貫いて室１２内へわずかに延び、且つそ
こに取り付けられている。室１２の取付点とは反対側の
マニホルド３６の端部にポンプ３８が位置する。ポンプ
３８は、例えばターボ分子ボンブチする。排気マニホル
ド３６は、真空装填ロック室１２内へ直接通じるのでな
く、その頂部（室１２内へと延出したマニホルド３６の
先端）周囲に開孔４０を有する。つまり排気マニホルド
３６は、昇降駆動モータ３２、アーム駆動モータ３４ま
たはポンプ３８から真空装填ロック室１２へと直接届く
視線が存在しないように構成される。これによって、可
動要素からの粒子の装填ロック室内へと至る弾劾的輸送
が減じられる。第１図に示した構成が有用であることが
判明しているが、ウェハ４８の必要な移送を与えるのに
それ以外の構成も可能である。
昇降駆動モータ３２は副支持台４２を上下に駆動するよ
うに結合され、アーム駆動モータ３４はマニホルド３６
内でこの副支持台４２上に取り付けられている。モータ
３４はマニホルド３６内に固定されている。モータ３２
の駆動シャフトがネジ軸５１０を駆動する。ネジ軸５１
０は、副支持台４２内のネジ山を介して延びていて、モ
ータ３２の駆動軸の回転方向に応じ副支持台４２を上下
に駆動する。３本のロッド５２０．５２１及び５２２が
副支持台４２を貫いて延び、且つ副支持台と摺動係合可
能である。これらのロッドはマニホルド３６の頂部に固
着されている。また副支持台４２には、筒状の支持体４
６も固着されている。
かかるマニホルド３６内のリンク機構によって、移送ア
ーム２８は垂直方向に容易に移動可能である。
移送アーム２８を極めてコンパクトに移動可能とする別
のリンク機構が、回転可能な移送アーム支持体４４内に
設けられている。つまり、筒状支持体４６が副支持台４
２から１方へ、マニホルド３６の頂部を貫いて延びてい
る。回転可能な移送アーム支持体４４は、筒状支持体４
６内の回転ロッド（図示せず）によって駆動可能に接続
されている。そして、筒状支持体４６がアーム支持体４
４に固定されている。つまり、回転ロッドは、アーム駆
動モータ３４によって駆動され、そしてアーム支持体４
４を駆動する。回転可能な移送ア−ム支持体４４は、回
転しないが上下に移動する筒状支持体４６に取り付けら
れている。回転可能な移送アーム支持体４４と移送アー
ム２８とのジヨイントが回転可能な移送アーム支持体４
４と筒状支持体４６とのジヨイントの角速度の２倍で移
動するように、内部のチェーン及びスプロケットリンク
機構が構成されている。勿論同じ結果を達成するのに、
それ以外の多くの機械的リンク機構も代りに使える。こ
れは次のことを意味する。すなわら、回転可能な移送ア
ーム支持体４４がホーム位置にあるとき、ウェハ４８は
筒状支持体４６のはソ′真１に支持されているが、回転
可能な移送アーム支持体４４が筒状支持体４６に対して
９０度回転するとき、移送アーム２８は回転可能な移送
アーム支持体４４に対して１８０度回転されるので、移
送アーム２８は、真空ウェハキャリヤＩＯ内へと、ある
いは室間移送ボート３０を貫いて隣接の処理室内へと真
っすぐに延出可能である。
このリンク機構は、参考文献とじてこ＼に含まれる１９
８７年４月２１日イ寸でデービス（Ｄａｖｉｓ　）等に
付与された米国特許第４，６５９．４１３号に詳しく記
載されている。
移送アーム２８は、例えば０．７６２　ｏｎ＋　（０，
０３０インチ）の厚さの薄いバネ鋼片から成る。移送ア
ーム２８は３本のピン５０（第１及び３図）を有し、ウ
ェハ４８を支持する。３本のピン５０は各々、重層１９
００　（第３図）上に小円錐体５２（第３図）を含む。
小円錐体５２と小７Ｆｆ１９００は、シリコンを傷つけ
ないように充分軟質の材料で作製される。例えば、移送
アーム２８のうち搬送されるウェハと実際に唯一接触す
るこれらの部分は、デーデル（Ａｒｄｅｌ−ユニオン・
カーバイト社製の熱可塑性フェニルアクリル樹脂）また
はデルリン（口ｅｌｒｉｎ）等の高温プラスチック（つ
まり真空下で比較的蒸発しにくいプラスチック）で作製
できる。尚、各３本のピン５０の中心に小円錐体を設け
ることで、ウェハ４８の移送アーム２８に対する非常に
わずかな不整合が補正可能となる。すなわち、こ＼に記
すウェハ搬送システムは、連続作業中における小さな不
整合が累積せず、減少される安定な機械的システムであ
る。ウェハ４８とピン５０間の接触は、ウェハのエツジ
でだり生じる。
図示したウェハ４８の位置において、３本のピン５０の
うち１本がウェハ４８の外周４９（第４図）の平坦部５
６（第４図）と接していることに注意されたい。これは
本実施例において、移送デー１．２８の３木のピン５０
は、取扱うべきウェハ４８の直径と同じ直径の円に限定
しないことを意味する。
各ウェハ４８の平坦部５６（第４図）がウェハの正確な
取扱いと干渉しないことを保証するため、真空ウェハキ
ャリヤ１０はその内部背側に平坦な接触面２９を有し、
各ウェハ４８の平坦部５６がこれに接する。ドア１４の
内面上の弾性要素２７（第４図）が、ドア１４の閉じて
いる状態で各ウェハを平坦部に対して押圧し、移行中に
おけるウェハとキャリヤの相対移動が最小限化される。
っまりウェハは突起６０とすり合わない。これはまた、
ドア１４が開かれたときに、各ウェハ４８の平坦部５６
の位置が正確に分ることを保証する。
すなわち、ウェハは既知の所定の位置合せ状態にある。
動作時には、真空ウェハキャリヤＩＯが真空装填ロック
室１２内に置かれ、ドア１４が開かれた後、昇降駆動モ
ータ３２が作動されて移送デー１２２８を取り出したい
最初のウェハ４８の高さのすぐ下に移動させ、次いでア
ーム駆動モータ３４が作動されて移送アーム２８をキャ
リヤ１０の内部へと延ばす。これが、第１図に示したア
ーム２８の３位置のうち最左位置である。こ＼で昇降駆
動モータ３２を少し作動すると、移送アーム２８がわず
かに上昇し、その外周４９の３本のピン５０が所望のウ
ェハを、それまで真空ウェハキャリヤ１０内で載置され
ていた突起６０　（第４図）から持ら上げる。
尚第４図に示すように、突起６０は平坦面でな（テーパ
面なので、突起６０とその上に載っているウェハ４８と
の接触は面接触でなく線接触で、ウェハのエツジに制限
される。これは、数十平方ミリにもなることのあるキャ
リヤとウェハ間の大きい面積での接触を防ぎ、こ＼で用
いる“線接触”は一般に数平方ミリ以下のはるかに小さ
い面積でよい。本実施例で用いる“線接触゛の別の定義
として、ウェハ支持体がウェハの表面とそのエツジから
１ミリ以内の地点でのみ接触する。つまり、移送アーム
２８を上昇することによって、ウェハ４８が取り出され
、移送アーム２８上面の３本のピン５０の小円錐体５２
が重層１９００上にｉ置される。
突起６０は、真空ウェハキャリヤ１０内で約４．７５ｍ
ｍ　（０，１８フインチ）の中心−中心間隔を有する。
この中心−中心間隔からウェハ４８の厚さを引いた値は
、移送アーム２８と各３本のピン５０を加えた高さと比
べて充分なりリアランスを与えねばならないが、それよ
りはるかに大きくする必要はない。例えば、移送アーム
２Ｂは各３本のピン５０の小円錐体５２の高さを含め、
約２．０３ｍｍ（０，０８０インチ）の厚さである。ウ
ェハ４８は例えば約０．５３ｍｍ　（０，０２１インチ
）の厚さにできるので、約２．１６ｍｍ　（０，０８５
インチ）のクリアランスが得られる。ウェハの厚さと直
径は広く変化し得る。一般に、大きい直径のウェハはど
大きい厚さを有するが、真空ウェハキャリヤ１０のサイ
ズ及び真空ウェハキャリヤ１０内の突起６０の中心間隔
は簡単に適宜調整できるので、この種の真空ウェハキャ
リヤ１０はそうした直径の大きいウェハに対して使うの
にも適する。またキャリヤ１０は、所望に応じ、例えば
ＧａＡｓ等、もっと薄いウェハを搬送するのにも適して
いる。
移送アーム２８がウェハ４８を取り出した後、アーム駆
動モータ３４が作動され、移送アーム２８をホーム位置
く第１図に示した中央位置）に移動する。これは、第１
図に示すように移送アーム２８の中央位置である。次い
で昇降駆動モータ３２が作動され、室間移送ポー１−３
０（第３図）内へと移動可能な高さに移送アーム２８を
移動させる。
室間移送ボート３０は、隔離ゲート３１によって覆われ
ている、第３図に示したゲート３１は、摺動接触を行う
ことによって室間移送ポー）３０を密閉する。シャツ）
５８０が（第３図に示すように）回転されると、設けら
れたリンク機構がゲート３１を（第３図に示すように）
上方に駆動し、ポート３０を覆う。ボート３０を開くに
は、シャフト５８０が反対方向に回転される。所望なら
、回転移動によって密閉を行うこともできる。（尚、摺
動接触が存在しない方が、内部発生粒子を減じる点で望
ましい。）室間移送ポー１−３０を覆う隔離ゲート３１
は空気シリンダによって作動できるが、その代りにステ
ップモータも使える。このように、合計４つのモータが
使われる。すなわち、そのうち２つが真空フィードスル
ーのために用いられ、残り２つが排気マニホルド３６内
に含まれている。こ＼でアーム駆動モータ３４が再び作
動され、移送アーム２８を室間移送ボート３０を介して
隣接の処理室内へと延出させる。これが、第１図に示し
たアーム２８の最右位置である。隣接の処理室は、例え
ば注入器、プラズマエッチ及び蒸着モジュールのように
ここに開示された処理モジエールあるいはその他の処理
モジュール等、数多くの異なる種類の処理モジュールの
うちのどの１つであってもよい。
室間移送ボート３０を貫いて延びた移送アーム２８は、
移送アーム２８自体に用いられたピンのように、第３図
に示すようにウェハ支持ピン５３上にウェハ４８を置く
。（尚室間移送ボート３０は、移送アーム２８が室間移
送ボート３０を貫いて延びるときに、充分な垂直高さを
有しているので、ある程度の垂直移動が可能となり、そ
の結果移送アーム２８が垂直方向に移動して、例えば処
理室内のウェハ支持ピン５３等のウェハ支持体からウェ
ハを持ち上げたりあるいはその上ヘウェハを置くことが
できる。ウェハ４８はアーム２８によって、ピン５３の
頂部上に置かれる。
あるいは、処理室は、移送ボックス内に突起６０と同様
な離間した傾斜突起を有する固定具を具備してもよいし
、あるいはウェハを受け入れるその他の機械的構成を有
してもよい。但し何れの場合にも、移送ウェハ４８を受
け入れるのに使われる構成は、移送アーム２８がウェハ
の下面に達してそれを設置または除去できるように、（
少なくとも移送時に）ウェハの下面にクリアランスを持
たなければならない。移送ウェハを受け入れるのにウェ
ハ支持ピン５３が使われる場合には、処理室内における
ウェハ支持ピン５３の垂直移動を与えるため、ベローズ
（ｂｅｌｌｏｗｓ　）運動または真空フィードスルーを
設けるのが望ましいこともある。つまり一例として、処
理室がプラズマエツチングまたはＲＩＥ（反応イオンエ
ツチング）モジュールである場合にはベローズを設け、
移送アーム２８がウェハ４８の経路から引き出された後
、ウェハ４８を例えば垂直方向にサセプタ上へと移動し
てもよい。
勿論、処理室は、例えばエンジニアリング検査モジュー
ルまたは蒸着モジュールとし得る。−例として、真空隔
離式顕微鏡の対物レンズは、真空内で下向きに置いたウ
ェハの検査を（適切に折り曲げられた光路を用いて）可
能とする。これは、クリーンルームへの頻繁な出入りに
よって生じるエンジニア時間及びクリーンルームの品質
を損わずに、頻繁なエンジニア検査を適宜行えることを
意味する。所望なら、検査モジュールを他のモジュール
と組合せも可能である。
何れにせよ、移送アーム２８を引き出した後、所望なら
ゲート３１が閉位置に移動されてボート３０を閉じる。
その後、ウェハ４８の処理が進行する。処理の終了後、
室間移送ボート３０を覆っている隔離ゲートが再び開か
れ、移送アーム２８が再び延出され、移送アーム２８が
ウェハ４８を取り出すように昇降駆動モータ３２が少し
作動され、更にアーム駆動モータ３４が再び作動されて
移送アーム２８がホーム位置へと戻す。次いで、昇降駆
動モータ３２が作動されて移送アーム２８を正しい高さ
とし、真空ウェハキャリヤ内の所望なスロットにウェハ
４８を一致させる。その後、アーム駆動モータ３４が作
動されて移送アーム２８を真空ウェハキャリヤ１０内へ
と延出し、処理されたばかりのウェハ４８が一対の突起
６０の上方に位置するようになる。次いで、昇降駆動モ
ータ３２が少し作動されて移送アーム２８を降下させ、
ウェハが対応する突起６０上に載置された後、アーム駆
動モータ３４が作動され、移送アー１．２８をホーム位
置に後退させる。その後上記の工程順序が操り返され、
移送アーム２８が更に別のウェハを処理のために選択す
る。
尚、上記した移送アーム２８と回転可能な移送アーム支
持体４４の機械的なリンクａ措によれば、移送アーム２
８と移送アーム支持体４４の中心中心間長さが等しいと
、移送されるウェハが正確に直線状に移動する。この点
は長所である。ウェハが移送ホックスから出し入れされ
るとき、移送ウェハの側縁が真空ウェハキャリヤ１０の
側面にぶつかったり、こすったりしないことを意味する
からである。つまり、金属製のボックス側面に対するウ
ェハの摩擦による粒子発生の危険を伴わずに、真空ウェ
ハキャリヤ１０のクリアランスを比較的小さくできる（
これは、キャリヤ内での移送中にウェハがガタガタする
ことによる粒子の発生の減少に寄与する）。
こうして真空ウェハキャリヤ１０内の全ウェハ（または
少なくともその中の所望数だけ）が処理されるまで、ウ
ェハ毎に処理が続けられる。終了時点には、移送アーム
２８が空の状態でホーム位置に戻され、ドア１４の下縁
より下げられ、更に空間移送ポーＩ・３０を覆う隔離ゲ
ート３１が閉じられる。次いで、シャフト２４は、回転
されてドア１４を閉じ、そしてドア１４と真空ウェハキ
ャリＶ１０との間に真空シール用の初期接触を与え、そ
の結実装填ロック内の圧力が−Ｌ昇されたとき、真空ウ
ェハキャリヤ１０は（差圧によって）密閉される準備が
整えられる。こ＼で、真空装填ロック室１２が再び加圧
可能となる。圧力が大気圧になったことを真空計６２の
示差センサが判定した所で、装填ロックＭ２０を開ける
ことができ、（現在差圧によって密閉されている）真空
ウェハキャリヤ１０を手で取出可能となる。通常、キャ
リヤの頂面に折りハンドル１１が設けられ、装填ロック
内で真空ウェハキャリヤ１０に必要な容積を大巾に増す
ことなく手での取出作業を容易にする。
真空ウェハキャリヤ１０は取出後、所望に応じて運搬ま
たは保管できる。真空シール１３が真空ウェハキャリヤ
１０内を高真空に保っているので、ウェハ表面への粒子
の輸送（及び蒸気相汚染物の吸着）が最小にされる。デ
バイスを構成するために処理中のキャリヤ１０内に位置
したウニへの表面は、その表面への粒子の沈着を防ぐた
め下向きにする。
尚、真空ウェハキャリヤ１０は、そのドアに取り付けら
れた弾性要素２７も含む。ドア１４が閉じられたとき、
弾性要素２７が軽い圧力をウェハ４８に加え、ウェハが
ガタガタして粒子を発生するのを防ぐ。弾性要素２７は
図示の実施例では一組のバネとして構成されているが、
その他の機械的構造（例えば弾性ポリマー製の突出ビー
ズ）も使える。使用するウェハが平坦面を有する場合に
は、真空ウェハキャリヤ１０の内側背面に平坦な接触面
２９が設けられ、ウェハの平坦面がそれに押圧されるよ
うにする。
また、真空ウェハキャリヤ１０の側壁上の突起６０はテ
ーパ状である。これによって、ウェハの被支持面との接
触が大きな面積でなく、綿に沿ってのみ生じることを保
証する。この結果、搬送中におけるウェハの損傷と粒子
の発生が減少される。
また、これによって前述のごとく、位置決め誤差の累積
も減少できる。機械的ジャムが発生した場合、そのジャ
ムの検査を可能とする窓（図示せず）を、装填ロック蓋
２０に備えることもできる。
上記実施例の利点は、機械的な作動不良が発生した時に
、その問題を処理する前に、真空ウェハキャリヤ１０の
ドアを閉じることができる点にある。例えば、移送アー
ム２８がウェハを幾分取り出した所で、ウェハが３本の
ピン５０の全ての上に正しく載置されない場合、その問
題を処理する前に、ドア駆動モータ３３を作動してドア
１４を閉じることができる。同じく、移送アーム２８が
ホーム位置へ後退可能なら、空間移送ボート３０を閉じ
ることができる。こうした一部の機械的未調整の問題は
、通常の制御順序から外れることによって、簡単に補修
可能なこともある。例えば、移送アーム２８上における
ウェハ４８の位置は、ウェハ４８のエツジがドア１４の
外側または室間移送ボート３０を覆っている隔離ゲート
の外側へわずかに接するように、移送アーム２８を幾ら
か延ばすことによって調整できることもある。これでう
まくいかなければ、真空装填口・ツク室１２を（真空ウ
ェハキャリヤ１０のドア１４を閉じて）大気圧に戻し、
装填ロックＭ２０を用いて、その問題を手操作で補修で
きる。
第６．７及び８図は、反応イオンエツチングに使用可能
な１．つのウェハ反応器を示す。本願で説明する多（の
処理モジュールには、上記実施例の着想及び利点の少な
くとも一部と、その実施例から導かれた別の着想及び利
点とが合せて含まれている。非常によく似た反応器の設
計をプラズマエツチング、すなわぢ１００　ｍＴｏｒｒ
より高い真空でのエツチングにも使える。当該分野で“
プラズマエツチング及び“反応イオンエツチング（つま
り“ＲＩＥ”）という用語は区別されることが多く、Ｒ
ＩＥはプラズマ衝撃が大きい、すなわち低圧での条件下
におけるエツチングを指すのに使われ、ウェハは給電さ
れている電極上に取り付けられる。但し本願では、この
区別を厳密に行わない。本願によって教示される幾つか
の特徴の一部はＲＩＥのエツチングプロセスにおける場
合の方が有利だが、本願の教示は通常区別されているプ
ラズマとＲ１８両エツチングに適用可能である。
第６図は、後述する第５Ａ及び５Ｂ図に示すような処理
システムで使用可能な処理モジュール１０４を示す。
第６図は、反応イオンエツチングまたはプラズマエツチ
ングで使用可能な単一ウェハ反応器を示している。前述
したように、移送アーム２８は、ウェハ支持ピン５３　
（第４図）上に置き、次いで後退する。この時点で、室
１１２、アース電極１１０、処理ガス分配器１２０、ベ
ース板１３８及び水晶製円筒体１１４を含む下方アセン
ブリ全体が、例えば空気シリンダまたは真空フィードス
ルー（図示せず）等を用いて上方向に移動される。
ベローズ１２４が、モジュール１０４の内部との真空密
相互接続を保ちつ＼、上記の垂直動を可能とする。この
垂直動により、ウェハ支持ピン５３−Ｌに載っているウ
ェハの背面が給電電極１１８に接触し、この時点でウェ
ハ支持ピン５３の下面に取り付けられた摺動ピン支持体
１３０が板ハネ１３２に抗してわずかに後退する。（Ｔ
′７エハが強すぎる力で給電電極１１８に対して押圧さ
れないように、摺動ピン支持体１３０の少量の弾力性を
保証するため、板バネ１３２に代え他の弾性要素も使え
る。） アセンブリの上方向の動きの最後の部分によって、シー
ル１３５（第６図）が、室１１２の頂部の水晶製円筒体
１１４と給電電極１１８を取り囲む水晶片１［６との間
で閉じる。つまり、このシールが成されると、処理室の
内部は処理モジュール１０４の残りの内部から真空密閉
される。
ヘリウム吹出ポー１１３４が設けられ、ヘリウム供給源
をウェハの背面に接続している。このヘリウム空間は、
給電電極１１８の下方点とウェハとの間の空間が真空で
なくヘリウムで満たされていることを意味する。この状
態は、相当に低い熱抵抗、及びウェハと給電電極１１８
との間での高反復性の熱接触を保証する。給電電極１１
Ｂには、冷媒を供給可能な冷媒マニホルドスペース１３
６を含めることもできる。
別の実施例では、ピン５３は、板ハネ１３２で支持され
た摺動ピン支持体１３０上に取り付けられず、固定され
る。ヘリウム吹出ポート１３４がウェハの背面と給電電
極１１８の表面との間で良好な熱接触を保証するので、
十分の数インチの公差によってウェハ４８に対する給電
電極１１Ｂの良好なＲＦ結合が可能になり、そして、給
電型１１１８とウェハ４８との間での良好な熱接触も可
能になる。またこの大きさの公差は、上方部に対して下
方室部を確実に密閉できるようにするため、室壁の熱膨
張、シールの厚さの変化、ウェハの厚さの変化等に対す
るゆとりを充分に与えるべきものである。尚この実施例
では、ウェハの表面に隣接したプラズマの横方向の広が
りを最小限とするため、水晶製円筒体１１４と水晶片１
１６はわずかに異なる形状とするのが有効である。但し
、摺動ピン支持体１３０を使えば、第７図に示すように
プラズマをウェハ面４８のより近くに閉じ込められるこ
とが判明している。
第７図は閉した位置にある第６図の処理モジュールの上
方部を示し、ウェハ４８が処理のためそごに保持されて
いる。反応器を閉した後、・＼リウム吹出ボート１３４
　　（第６図）を介してヘリウム吹出が開始可能となる
。同時に、処理ガス分配器１２０を介して所望の処理ガ
スを供給できろ。
処理ガス分配Ｒｇ　ｌ　２０は、存在するＲ　Ｆ電力か
ら渦電流を袷わないように、水晶からなっている。
また、水晶の表面は高絶縁性なので、水晶に近いプラズ
マ境界には、アースされている導電要素に近いプラズマ
境界に生じるほど、大きな境界間電圧及び電流が仕しな
い。これは次のごとを意味する。すなわち、水晶の近く
でのプラズマによる反応は、アースされている導電要素
近くで生しるほど高い比率で生しないので、被着が減少
される。
また、水晶はかなり良好な熱絶縁性なので、サセプタの
温度が（プラズマからの放射によって）１００または２
００℃に上昇する点にも留意すべきである。分配器の温
度上界はそこへの被着を一層減じるため、上記の点はあ
る処理において有利である。
一般的なＲＩＥ動作条件（１０〜２００ミクロン圧、１
００〜８００ワツトの供給電力）下では、発生プラズマ
が給電電極１１８とアース′電極１１０との間の室をは
＼−様に満たす。従って、処理ガス分配器１２０はプラ
ズマ中で最も密な部分へと突出する。処理ガス分配器１
２０は処理すべきウェハの直径のはＸ半分のリング状で
あって、中空の支持体かベース板１３８上に取り付けら
れたガス接続部１４０（第６図）に導かれている。水晶
製の処理ガス分配器１２０には迅速接続マウントが設け
られているので、所望に応じ迅速且つ容易に交換できる
。
処理ガス分配器１２０は、例えば４　ｃｍだけウェへの
表面から離間しているのが有効である。この間隔、処理
ガス分配器１２０の正確な形状、及びガス分配器に対す
る気体供給ボート１２２の間隔はそれほど重要でない。
これらのパラメータは所望なら変更できるが、変更する
場合には、処理ガス分配器１２０のガス供給ボート１２
２からの処理ガスの拡散及び処理ガス生成物が次のもの
を与えるように上記パラメータを選択すべきである。
１）ウェハ４８の面でのプラズマ境界へと向かう処理ガ
ス及び処理ガス生成物の拡散支配の輸送、及び２）ウェ
ハ４８の面近くのプラズマ境界における処理ガス及び処
理ガス生成物のは一゛−様な濃度。
例えば、処理ガス分配器１２０とウェハ面との間隔は１
〜１５ｃｍの範囲なら何れともし得る。
これらの低圧条件下で、且つ給電電極１１８のプラズマ
との接触面積（この実施例ではウェハ４８の面積と実質
上等しい）対アース電極面積（この実施例ではアース電
極１１０の面積に室１１２の内面積とベース板１３８の
上方の露出面積とを加えた和に実質上等しい）との大き
い面積比が与えられることで、高密度のプラズマ衝撃が
ウェハ面５４で生じる。
アース電極１１０は、アース電極１１０内のマニホルド
空所に接続された冷却ライン！５０　（第６図）を用い
て冷却可能である。追加の冷却が必要なら、室１１２も
冷却し得る。尚、前述のごとく下方エツチング室１３８
の全体が垂直方向に移動できるように、冷却ライン１５
０は可撓性のポースである。同じ理由から、ガス接続部
１４０を介して処理ガスを処理ガス分配器１２０に供給
するガス供給管１５２も可撓性である。これらのポース
の屈曲が過剰の粒子を生じることが分った場合には、ベ
ース板１３Ｂの側面を介したヘローズ１２４の外からの
ガス供給を代りに行うこともできる。
第８図は、第６図の反応器の平面図を示す。処理ガス分
配器１２０の形状は、この平面図からより明瞭となろう
。また、ベース板１３８はアース電極１１０の周縁に沿
っである程度のスペースを含み、これがガス供給ボート
１２２　（第６図）から下方の真空ポンプへ至る通路を
与えることも明らかであろう。反応器内のガス流は全て
ウェハの面から下向きであるので、この点も粒子の減少
を促す。任意選択の変形として、重要な容積内における
粒子数の増加を検出可能とし、そして粒子カウントが選
定レベルに達するまで室１１２の開放を遅らせられるよ
うに、室１１２内に実位置真空粒子カウンタを設けても
よい。
所望のエツチング作業の終了後、処理ガス分配器１２０
を介して供給されるガスが遮断され、処理モジュール１
０４が処理モジ１−ルの残部と同じ圧力（１０−’　Ｔ
ｏｒｒ以下）にポンプ排気される。
次いで、処理モジュールの熱安定化または存在し得る浮
遊粒子の放出のための放置時間を場合に応じて介在させ
た後、処理モジュール１０４を開き、移送アーム２８が
上述のように作動されてウェハを室１２から取り出す。
移送アーム２８の室１２に対する位置は、第１図に示し
たアーム２８の最右位置である。
尚、−上記の作業は全て非常に容易に制御できる。
サーボや複雑な負帰還機構は必要ない。上述のモータは
全て簡単なステンプモータなので、この種の複数モジュ
ールはシングルコンピュータ制御システム２０６（第１
０図）によって制御可能である。システム全体としての
機械的安定性−ずなわちウェハ床持ピン５３のテーパ、
真空ウェハキャリヤ内の突起６０の傾斜、及び真空ウェ
ハキャリヤ１０の背壁の平坦接触面２９によって生じる
わずかな位置決め誤差の固有補正−が小誤差の累積を防
ぎ、そして制御を容易とする。
簡単な制御というこの利点は、機械的な整合が十分制御
されるために、一部達成される。前述したように、真空
ウェハキャリヤ１０の位置整合台１８との嵌合合体が機
械的な整合の一要素を与える。何故なら、移送アーム２
８に対する位置整合台１８の位置は正確■つ永久的に較
正可能だからである。同じく、真空ウェハキャリヤ１０
は各寸法について制御する必要がなく、位置整合台１８
と係合する真空ウェハキャリヤ１０の底（またはその他
の部分）に対して突起６０の位置及び向きが正確に分る
ように制御されるだけでよい。この点は、前述のごとく
、真空ウェハキャリヤ１０が位置整合台１８上に載置さ
れるまで慴動するチャネルを設けるごとによって達成さ
れる。しかし、その他多くの機械的構成も代りに使える
。コンピュータ制御システム２０６による更に別の制御
及び補正動作のため、各種の電子的及び機械的センサで
システムの位置及び動作に関する情報を与えることもで
きる。
同様に、移送アーム２８のホーム位置とウェハを処理室
内へと挿し込む３本のビン５０　（またはその他の支持
構成）との間でも、ｎ械的な整合が達成されねばならな
い。但し、この機械的な整合は、簡単な１回の設定較正
とすべきである。尚、前述したように、ドア１４が閉じ
られる度に、その内部のハネ要素が各ウェハ４８を真空
ウェハキャリヤ１０の平坦接触面２９に対し押圧するの
で、角度の位置決めは真空ウェハキャリヤ自体によって
保持されている。真空ウェハキャリヤ１０での別個のポ
ンプυＦ気を可能とするため、迅速接続式の真空取付具
を真空ウェハキャリヤＩＯに任意選択として設けること
もできる。
上記の装填ロック機構は真空ウェハキャリヤ１０と組合
せて用いる方が有効だが、それだけに限られない点に留
意すべきである。この装填ロックは、内部が大気圧のウ
ニハキ中すヤとも組合せて使える。これは別の実施例で
あるが、参考文献として含まれる１９８４年８月２７０
発行のハイマ（Ｂｉｍｅｒ　）等による米国特許第４，
６０９．１０３号に示されているような従来の装填ロッ
ク動作と比べ、前述のごとき多くの利点を持っている。
また、前述の真空ウェハキャリヤ１０は、任、意の所望
数のウェハを支持するように異なるサイズで作製可能な
点にも留意すべきである。更にこの種の真空ウェハキャ
リヤ１０は、その他最大限まで任意の所望数のウェハを
運搬または保管するのに使える。これは、計画及び処理
機器の割当補給における別の融通性を与える。
第５Ａ図は、更に別の実施例を示している。この実施例
において、各々が真空ウェハキャリヤ１０を含む２つの
装填ロックが共に処理ステーション１０２に接続されて
いる。この処理ステーション１０２は、４つの処理モジ
ュールを含んでおり、そのうちの２つ以上は、処理モジ
１−ル１０４またはこ＼に開示する他の処理モジュール
、あるいはそれ以外の仔巷、な適切のモジュールである
。
１１１１記の実施例と異なり、移送アーム２８は室間移
送ボート３０を介して真空装填１１ツク室１２から処理
ステーション１０２内へと達したとき、ウェハ４８を２
つのウェハステージ１０５の一方上に置く。これらのウ
ェハステージ１０５はピン５３と同様の３ピン支持体ま
たは２突起支持体であり、あるいはウェハを支持体上に
置いた後、移送アーム２８がウェハと接触せずに正時し
て後退するように支持されたウェハの下方にスペースが
存在する限り、その他の機械的構成ともし得る。用いる
ウェハ支持体は、大きな面積に及ぶ接触ではなく、つＬ
ハの下面またはエツジと線接触をなすよ・うにすべきで
ある。
別の移送アームアセンブリ１０６が、処理ステーション
１０２内に設けられている。この移送アームアセンブリ
は、室１２内で使われているような移送アーム２８、回
転可能な移送アーム支持体４４及び筒状支持体４６とは
ｙ同様だが、幾つか相違も存在する。第１に、前記装填
ロック内で使われた移送アーム２８は、ウェハを直線状
に移動しさえすればよい。これに対し、移送アームアセ
ンブリ１０６は、処理モジ１−ル１０４の任意の１つを
選択すめために、半径方向にも移動可能でなければなら
ない。つまり、追加の自由度が必要である。第２に、移
送アームアセンブリ１０６の到達範囲は、装填ロック内
で使われている移送ア−１，２８、回転可能な移送アー
ム支持体４４及び筒状支持体４６と同じにする必要がな
く、実際には処理モジュール１０４の適切な間隔を可能
とするために、移送アーｌ、アセンブリ１０６の到達範
囲はもっと大きくし得る。第３に、移送アームアセンブ
リ１０６は、装填ロックで使われる移送アーム２８はと
垂直方向に移動する必要がない。第４に、図示の構成で
は、移送アームアセンブリ１０６がウェハの平坦面と接
するピン５０の１本を有していないので、同一の直径の
ウェハを取扱う場合であっても、３ピン５０によって限
定される円の直径は移送アーム２８及び１２８と同一で
ない。
アセンブリ１０６の筒状支持体は回転可能とでき、この
場合にはその回転を駆動する第３のモータが設けられる
。つまり、移送アーム用の第３の自由度が与えられる。
同じく、アセンブリ１０６の移送アーム１２８の寸法は
所望に応じ簡単に変更できる。つまり、移送アームアセ
ンブリ１０６は、移送アーム支持体１４４上に回転可能
に取り付けられた移送アームを含む。筒状アーム支持体
１４４は筒状支持体（図示せず）に旋回可能に取りトｊ
けられ、移送アーム支持体１４４に固定された内部シャ
フトが筒状支持体を貫いて下方に延びている。２対ｌの
ギヤ機構を含む内部のチェーンドライブは、筒状支持体
１４６と移送アーム支持体１４４との間の差回転を更に
別の差回転、すなわち移送アーム支持体１４４と移送ア
ーム１２８との間の角度の２倍へと変換する。移送アー
ムアセンブリ１０６の下方に取り付けられたアーム駆動
モータが、移送アーム支持体１４４に固定されたシャフ
トを回転するように結合されている。またアーム回転モ
ータが、筒状支持体１４６を回転するように結合されて
いる。更に、昇降機構が移送アームアセンブリ１０６の
垂直方向の動きを与える。
尚、移送アームアセンブリ１０６に必要な垂直方向の動
きは一般に真空装填ロック室１２内の移送アーム２８に
必要な垂直方向の動きほど大きくない。なぜならば、移
送アーム１２Ｂは、−Ｃに真空ウェハキャリヤ１０内に
おける位置のように幾つかの垂直方向に分離したウェハ
位置のうちの１つを選択する必要がないが、−１Ｇに全
ては＼゛同一平面内にある多数の可能なウェハモジュー
ルからウェハを取り出して置くのに使われるだけだから
である。従って任意選択として、移送アーム１２Ｂの垂
直方向の動きは、前述した昇降モータアセンブリでなく
空気シリンダによって制御し得る。
つまり、移送アーム支持体１４４と同時にアセンブリ１
０６の筒状支持体を回転することによって、筒状アーム
アセンブリ１０６は延出されることな（回転可能である
。移送アームアセンブリ１０６を所望の位置に回転した
後、筒状支持体１４６を固定したま＼移送アーＪ、支持
体１４４を回転すれば、アーｌ、２８に関連して前述し
たように移送アーム１２８は延出可能である。
すなわら、移送アーム２８が真空装填ロック室１２の１
つから、処理すべきウェハ４８をウェハステージ１０５
の１つの上に置いた後、移送アームアセンブリ１０６は
回転され、必要ならばウェハの下方に移送アーム１２８
がくるように低い位置で延出され、移送アーム１２Ｂが
ウェハ４８を取り出すように上昇され、そしてホーム位
置に後退される。次に、移送アームアセンブリ１０６は
再び回転され、そしてウェハが処理モジュール１０４の
１つのウェハ支持体上方または他方のウェハステージ１
０５上方にくるように移送アーム１２８は延出される。
移送アームアセンブリ　１０６を降下することによって
、ウェハ４８は処理モジュール１０４内のウェハ支持体
またはウェハステージ１０５上に置かれ、こ＼で移送ア
ーム１２８は後退可能となる。
処理モジュール１０４は主処理ステーション１０２から
密閉分離でき、ウェハについての個々の単一ウェハ処理
が開始可能となる。一方、移送アーム１２８と２８は他
の動作を実施できる。処理モジュール１０４内のウェハ
の処理が完了すると、その処理モジュール１０４は処理
ステーション１０２の内部と同じ低圧にポンプ排気され
、処理モジュール１０４は開放可能となる。こ＼で移送
アームアセンブリ１０６が作動されてそのつ丁。
ハを取り出し、一方のウェハステージｌＯ５上または別
の処理モジュール１０４内へのいずれかにそのウェハを
移す。
かかる実施例の１つの利点は、全ての処理モジュール１
０４が同じ作業を行うように構成でき、かなり遅い処理
作業の場合でも、処理ステーション１０２内に充分な数
の処理モジュール１０４を設ければ、ウェハの搬送にだ
け制限された処理星が可能となり、あるいは異なる処理
モジュール１０４内で異なる作業を行える点にある。
すなわち、吸着汚染物や天然の配化物に原因する処理変
化が除かれるため、かかる実施例によって、望ましいも
のとしてますます強く認識されている逐次処理が容易に
使用される。例えば、２つのプロセスモジュール１０４
を酸化物成長用に、１つを窒化物被着用に、更に１つを
ポリシリコン被着用にそれぞれ構成すれば、酸窒化物ポ
リ−ポリコンデンサの同一位置での完全作業が可能とな
る。また、異なる処理モジュール１０４内に異なる処理
工程を設けることは、どのウェハがどの装置へ行くべき
かを人手確認に頼らず、適切な作業をプログラミングす
ることによって、多数のロット分割及び処理の変化が同
時に実施可能なことを意味する。つまり、それぞれ異な
るサンプル処理モジュール１０４内で異なる作業を進行
させる能力が、処理上の融通性を更に与える。
また、ウェアの転送順序全体は完全に任意であり、所望
に応じて選択し得る。例えば、１つの真空ウェハキャリ
ヤ１０からのウェハを完全に処理した後その真空ウェハ
キャリヤ１０に戻し、その処理し終ったウェハを含む真
空装填ロック室１２を処理ステーション１０２から密閉
分離し、処理後のウェハで満たされた真空ウェハキャリ
ヤ１０を該真空装填ロック室１２から取り出す間、別の
真空装填ロック室１２内に入れた別の真空ウェハキャリ
ヤ１０内のウェハを処理することができる。
あるいは、本構成のプログラム能力とランダムアクセス
の特性を用い、２つの真空ウェハキャリヤ１０間におい
て任意の所望な方法でウェハを組み換え及び交換するこ
ともできる。
また、本構成は２つの真空装填ロック室１２もしくは４
つの処理モジュール１０４に全く制限されないが、この
構成は、処理ステーション１０２内における別の数の処
理モジュール１０４、処理ステーション１０２に取り付
けられる別の数の真空装填ロック室１２、あるいはステ
ーション内における２以上の移送アームアセンブリ１０
６の使用へと、所望なら、変更可能である点も留意され
るべきである。
尚、本構成はウェハの向きを保存するものである。ウェ
ハが真空ウェハキャリヤｌＯ内でそれらの平坦部５６を
真空ウェハキャリヤ１０の背面の平坦接触面に向けて支
持されているとすれば、それらウェハは平坦部５Ｇを処
理ステーション１０２の中心の方に向けてウェハステー
ジ１０５上に置かれる。移送アームアセンブリ１０６は
この向きを維持するので、ウェハ４８は何れかの真空ウ
ェハキャリヤ１０内に置き換えられたとき、その平坦部
５６が真空ウェハキャリヤ１０背面の平坦接触面２９に
向（。
第５Ｂ図は、処理モジュール１０４等こ＼に示す処理モ
ジュールのうち任意のもの、あるいは他の適切な処理モ
ジュールとし得る３つの処理モジュール５５４を有する
処理ステーション５５０を示す。処理モジュール５５４
は全て同種、各々異種、または２つ同種で残り１つは異
種の処理モジュールとすることができる。第６図の移送
アーノ、アセンブリと同様な移送アームアセンブリ５５
８が、コンピュータ制御システム５６２の制御下で、ウ
ェハを任意の処理モジュール５５４間において任意の順
序で移送する。真空装填ロック室５６５と５６６は第１
図の室１２と同様である。移送アームアセンブリ５５８
は、モジュール５５４と室５６５．５６６とに達して、
複数のウェハ（第５Ｂ図にはウェハ４８だけを示す）を
取り出しまたは引き渡し可能である。コンピュータ制御
システム５６２は、モジュール５５４、アセンブリ５５
８及び室５６５．５６６に必要な制御を４える。ウェハ
の移送ルートは、任意の所望な処理モジュール５５４間
で、任意の室５６５．５６６から任意の処理モジュール
５５４へ、及び任意の処理モジュール５５４から任意の
室５６５．５６６へと可能である。
室１２（第１図）に関連して前述したように、任意の室
５６５．５６６内での処理作業前及び後において装填ロ
ック及び処理室の動作を制御するのに、通常閉ループの
制御システムが設けられている。
第９図は第６図の処理モジュールの改良例を示し、この
実施例は、その場で発生される紫外線によって処理を高
める能力を含み、またウェハ面から離れた補助のプラズ
マ放電を介してウェハ面へと至るガス流によって生じる
活性化種を与える能力も与えられている。モジュールは
、１つのモジュールと１つの真空装填ロックだけを含む
処理ステーション５７０内に示しであるが、中心の取扱
室が複数の処理モジュール１０４及び１つ以上の真空装
填ロック室１２と組合された第５Ａ及び５Ｂ図のような
実施例でも使える。
また、粒子センサ２０２（第９図）が、真空装填ロック
室１２の内部に接続されるものとして明示しである。こ
の粒子センサ２０２は、粒子センサ２０２からの信号が
真空装填ロック室１２内に存在する粒子レベルの指示を
与える限り、物理的に真空ウェハキャリヤ１０の合体位
置に近接し°ζいなくともよい。粒子センサ２０２は通
常ポンプ排気路（図示せず）内で真空装填口・７り１２
より下流に位置する。またこの粒子センサは、一定の継
続時間にわたってカウントされた粒子数を示す出力信号
を与えるカウンタに、市販のレーザ粒子カウンタ（これ
が個々の粒子を検出する）を組合せて成る。紫外線プラ
ズマ空間２２０にはリング５７６を介して、例えばＩｌ
ｚ、ＡｒまたはＨｅ等紫外線の発生に有効なガスが供給
される。紫外線を発生するのに使われる電源の周波数は
、例えば１００ＫＨｚまたは１３．５６ＭＨｚとし得る
。モジュール５７０は、処理室２１８を有し、こ＼に分
配器２１２（第１２図）または供給管２５０を介してガ
スが導入される。例えば、オゾンが分配器２１２を介し
て供給される。透明な真空壁２３８が、加熱モジュール
５７２からの放射熱を下方のウェハ４８へと通過可能に
している。
紫外線及び遠隔プラズマの能力を有する第９図及びその
他の処理モジュールによって、以下の処理が行える。
モジュール５７０で使える一処理は、側方モジュール５
７０（処理室２１８内へ直接光学的に結合されている）
で発生される補助の紫外線と遠隔プラズマ室２５４から
遠隔発生されるプラズマの何れかまたは両方を用いるポ
リシリコンを被着するためである。シランガスが処理室
内に導入される。遠隔プラズマを使わないときは、シラ
ンガスを分配３２１２を介して処理室２１８内へ導入す
ることもできる。処理室は被着温度に維持されるべきで
ある。ウェハを室２１８に配置した後、所望なら、ウェ
ハ及びその露出層と非反応性の適切なガス、例えばＮ２
を用いて浄化を行える。この処理の一例は次の通りであ
る。すなわち、まずウェハが室内に置かれる。次いで、
室内が排気されＮ２で浄化される（一般に室内の使用可
能な気圧は０．１〜７５０　Ｔｏｒｒである）。遠隔プ
ラズマが、シランガスから室２５４内で発生される。遠
隔プラズマは室２１８内に導入され、ウェハ４８の下向
き面５４に導かれる。室が、例えば５５０〜５７０℃の
被着温度に加熱される。補助の紫外線エネルギーが、リ
ング５７６を介して導入された気体例えばＨ，、Ａｒま
たはＨｅ等を、周波数１００ＫＩｌｚの電力３００ワソ
Ｉ・を用い励起することによって、空間２２０から室２
１８内に結合される。すると次の反応が生じる。
５ｉｆ１４＞５ｉｌｌ□＋Ｓ　ｉ　２　ＩＩ　１．　＞
ポリシリコン＋Ｈ２こ−で光は、分子の励起レベルを高
めることによって被着を強める。次いでガスと熱が打ら
切られ、所望なら室が適切なガスで再び浄化される。そ
の後ウェハが取り出される。所望に応じ、ＨＣ７！とＨ
Ｂ　ｒの混合物から形成された遠隔プラズマを用いて、
クリーニング工程を実施できる。
別の有用な処理は、窒化シリコンの被着である。
遠隔プラズマを発生するのに窒素源が使われる。
前述のように、局部発生された紫外線エネルギーが処理
室内に結合される。シリコン源、例えばジクロロシラン
（ＤＣ３）の混合ガスが、処理室内及びウェハ面５４に
導かれる。遠隔プラズマと紫外線エネルギーの組合せが
、被着速度を許容レベルにまで上げるのを可能とする。
処理の実例を次に示す。
■、　ウェハを下向きにして処理室内に配置し、処理室
を閉じる。
２、処理室内を排気し、所望なら適切なガス、例えばＮ
２で浄化する。
３、　ＤＯ３の混合ガスから遠隔プラズマを発生し、窒
素源例えばＮ２またはＮ　Ｈｓが処理室内に導入される
。
４、処理室を被着温度、例えば５５０〜８００℃に加熱
する。
５、　紫外線エネルギーを発生して処理室内に導き、こ
れが処理ガスによって吸収され、Ｄ　ＣＳの分子励起レ
ベルを高める。
６、　ガス流を止めて加熱し、適切なガス、例えばＮ２
で室内を浄化する。
７、　処理室を開け、ウェハを処理室から取り出す。
８、　混合ガス、例えばＣＦ、と０□を用いて処理室を
クリーニングする。
こ＼で論じるクリーニング動作中、処理室は閉じておく
ことができる。
また処理モジュール５７０は、有機物の除去、金属汚染
物の除去、天然酸化物の除去、酸化、及び形成された酸
化膜上へのシールドの被着を逐次実施可能である。かか
る処理の一例を次に示す。
■、　ウェハを低圧の処理室内に配置する。
２、　補助の紫外線を用い、オゾンを室内に導入して、
ウェハから有機化合物を除去する。
３、　ハロゲン化物と酸素を用いて金属汚染物を除去す
る。
４、　フッ素の化学作用、例えば無水１１　Ｆ法を用い
て、前の工程で生じた天然酸化物を除去する。
５、　室を排気した後、ウェハ及びその露出層と非反応
性の適切なガス、例えばＮ２またはＡｒを用いて、室内
を高圧、例えば７００　Ｔｏｒｒに浄化する。
６、酸化源例えば０□を導入し、例えば加熱モジュール
５７２のランプ５７４を付勢し壁２３８を介して放射熱
を与えウェハを加熱することによって、ウェハまたは少
なくともその一部Ｆに酸化膜を形成する。
７、　例えば、酸化源を停止し、Ｎ２またはＡｒで浄化
することによってアニール作業を行い、アニール作業後
所望なら、熱を停止してウェハを冷却可能とする。
８、所望なら、浄化作業を行って水分を取り除く。
９、室内をυト気した後、適切なガス例えばＮ２または
Ａｒで、低圧例えば７５０〜０．１　Ｔｏｒｒに浄化す
る。
１０、被着用のガス、例えばシランを室内に導しポリシ
リコンを被着する。あるいは窒化シリコンも使える。
Ｉｌ、つ１．ハを、例えば５５０〜７００°Ｃに加熱す
る。
１２、補助の紫外光を発生し、励起レベルを高める。
１３、熱及び被着ガスを除去し、適切なガス例えばＮ２
またはＡｒで室を浄化する。こ＼で窒化シリコン等別の
被着を行える。
１４、ウェハを処理室から取り出した後、次のウェハを
入れる前に遠隔プラズマを用いて室内を清掃する。
特定の処理によって必要なら、上記の任意の工程及び／
又はそれらの一部を省略できる。
第９図の処理モジュール５７０で行える別の処理は、窒
化シリコンの被着である。つまり、まずウェハが処理室
内に置かれる。排気後、必要なら適切なガス、例えばＮ
２で室内が浄化される。圧力はＯ，１〜７５０　Ｔｏｒ
ｒの間で可変である。酸素源、例えばＮ、Ｏまたは０．
が室内で励起され、遠隔プラズマを生成する。シリコン
源、例えばシランまたはジシランが、室２５４あるいは
分配器２１２から室２１８内に導入される。オゾンが分
配器２１２を介して室２１８内に導入されろ。ウェハが
、例えば２００〜５００℃に加熱される。
紫外線が前記のごとく空間２２０で発生され、前記の励
起を与える。被着の実施後、ガス及び熱が停止され、所
望なら室を再び浄化できる。ウェハを取り出した後、例
えばＣＦ、及び０２から生成された遠隔プラスマを用い
て室を清掃可能である。
圧力は例えば０．１〜７５０　Ｔｏｒｒ　％　　ＳｉＨ
，対０２の比は例えば１〜５とし得る。
こ−に開示する１クラスの実施例はデグレーズ（ｄｅｇ
ｌａｚｅ　）処理を与え、この処理ではフッ素源のガス
種あるいは無水ＨＦと大比率の酸素とを含む発生源ガス
流の活性化生成物が、ウェハ表面から離れたプラズマ放
電より下方のウェハ表面を横切って流される。この実施
例は、シリコンを選択的に侵食しない乾式デグレーズ処
理が得られるという利点を持つ。この実施例は更に、デ
グレーズ処理を次の処理工程と逐次容易に組合せられる
という利点も有する。例えば、その場でのデグレーズは
天然酸化物を除去するのに使え、続く被着工程のための
清浄な界面を保証する。第９図に示した処理モジュール
５７０は、紫外線を付勢しない場合にも使用でき、別の
実施例では、空間２２０、リング５７６、及び空間２２
０での紫外線生成に関連するその他の構成部品を用いず
に構成することもできる。
デグレーズ処理は、次のように好首尾な結果で実証され
ている。Ｈｅ３０００ｓｃｃｍと０．２０００ｓｃｃｍ
とＣＦ４２５０　ｓｅｃｍの各処理ガス流量を４００Ｗ
の放電中に適したところ、酸化物（シリコン）上のポリ
シリコンと比べ熱酸化物を用いて測定すると、酸化物対
ポリシリコンが３：ｌの選択性を与えることが判明した
。酸化物のエンチング速度は室温でわずか７人／分であ
ったが、この速度はもっと高い温度を使うことによって
容易に高められる。
つまり、この点に関する本願の教示は、遠隔プラズマを
通過したガス流を使えば、デグレーズを行うのに非常に
高い酸素比率を有利に使えるという点にある。この高い
酸素比率の導入は、ポリシリコンのエツチング速度を遅
くすることによって、選択性を高める作用をしている。
また、これらのガス流は、遠隔プラズマが存在しないと
、補助のプラズマ衝撃がそれほど高い選択性を可能とし
ないので、うまく作用しない。
上記の実施例は、本願の教示に従って種々変更可能であ
る。例えば、もっと高い（酸化シリコンの）選択性を得
るためには、もっと高い比率の０□を使えばよい。や＼
高い速度は、もっと高い２Ｈ１のＣＦａを使えば得られ
る。より高い温度も速度を速める。２．５Ｔｏｒｒの総
圧力は広く変更できる。
注目に値する別の実施例は、第２３図に示したような反
応器で、（例えば）　Ｈｅ　３０００　ｓｅｃｍとＯｘ
　３０００　ｓｃｃｍとＣＦ４　１５０５ｃｃｒｓの各
処理ガス流量、（例えば）　２．５　Ｔｏｒｒの総圧力
、ガス流に印加されて活性化種を発生する（例えば）４
００ワツトのＲＦ主電力（例えば）２５０℃の基板温度
を用いる例である。
第１０図は、第９図と同様な１つの処理モジュール２０
４を用いた実例システムの物理的構成の全体図を示す。
つ、エバ搬送機構と真空装填ロック室１２を処理モジュ
ール２０４から分離する隔離ゲート３１　（第４図）と
を含め、装填ロック蓋及び処理モジュール２０４の動作
は、全て、例えば８０８８ベースのＰＣ（テキサス・イ
ンスツルメント社のプロフェッショナルコンピュータ等
）とし得るコンピュータ制御システムによって制御され
る。コンピュータ制御システム２０６が、処理ステーシ
ョンで実施される全ての処理のための制御ロジックを与
える。処理メニューは、；トーボードで設定し、メモリ
内に記ｔαされ、そしてコンピュータ制御システム２０
６によって自動的に実行可能である。例えば、コンピュ
ータ制御システムがある粒子数以下で真空ウェハキャリ
ヤ１０の開放を許容するならば、その粒子数はプログラ
ムしておくことができる。
第１１図は、かかるコンピュータ制御システムの動作の
フローチャートを示す。ロジックはステップ８００でス
タートし、入口ステ、プ８０２と８０３に進む。真空ウ
ェハキャリヤ＝１０の装＠後、装填ロック蓋２０が閉じ
られたかどうかがステップ８００で検出され、粗引きポ
ンプポンプ隔＾ＩＩ弁７０２がステップ８０４で開けら
れる。また窒素隔離弁７０３がステップ８０２で開けら
れ、窒素を室１２　（第１図）内に導き、前述のごとく
マニホルド２２　（第１図）を介した室１２の気体浄化
を与える。
次にロジックは、同時に行われなくともよいステップ８
０２と８０４から、状態８０６及びステノブ８０８に進
む。ステップ８０８では、コンピュータ制御システム２
０６が圧力をモニターし、ゲートつまり隔離弁３９を絞
って、適切な制御を与える。装填ロジックは適度な真空
にポンプ排気される。これでも尚真空ウェハキャリヤ内
の圧力より高いので、真空ウェハキャリヤのドア１４は
まだ開かない。状態８０６では、粒子のレベルが許容可
能な低さになったことを粒子センサ２０２を含む装填ロ
ック粒子カウンタ８５０が指示するまで、圧力が適度な
レベルに保たれる。カウンタによるカウントが適切なカ
ウントでないと、ロジックは状態８０６にループバック
する。適切なカウント、例えば零が検出されると、ロジ
ックはループを出て状Ｂ８１０に入る。状８８１０で、
所定の期間、例えば６０秒間粒子が検出されないと、真
空ウェハートヤリャ１０の開き（または閉じ）が安全に
可能となる。つまり、真空ウェハキャリヤ１０が装填ロ
ック内に装填されたとき、何らかの理由で異常に高い粒
子濃度が導入されると、粒子汚染の危険が一上記の閉ル
ープ制御系下で過ぎ去るまで、システムがウェハ４８を
汚染にさらさせない。
所定期間粒子が存在しないことを粒子センサ２０２と２
０８（第９図）が検出した後、ロジックは状８８１０を
出てステップ８１２と８１４に進む。ステップ８１２で
、隔離弁７０２が完全に開かれる。ステップ８１４では
、窒素供給源に続く隔離弁７０３が閉じられる。次いで
、ロジックはステップ８１６に進む。ロジックがステッ
プ８１６にある間に、隔離弁７０７が開けられ、室１２
内の圧力が更に減じられる。その後、ロジックはステッ
プ８１６を出て状Ｂａ１ｓに入る。室１２内の圧力が状
態８１８でモニターされ、その圧力が所望レベルに達し
ていないと、ロジックはステップ８２０に入る。ステッ
プ８２０では隔離弁７０７の絞りが調整され、ロジック
は状態８１８に再び入る。圧力が所望のレベルに達した
ときは、ロジックはステップ８１８を出てステップ８２
２に入る。ステップ８２２で、ドア１４が開けられる。
一定の期間後粒子のレベルが異常に高いレベルに留まっ
ている場合には、制御ロジックに別のブランチを付加し
、別の浄化サイクルへ進むようにしてもよい。つまり、
この閉ループの粒子制御系は、周囲の粒子レベルが高い
間粒子導入の危険を最小限化することを保証する。また
この閉ループ粒子制御系は、手岸作システムの動作順序
の誤りによって生じ得る不測の汚染防上に対しても有利
に働く。
更にコンピュータ制御システム２０６は、ポンプ系を作
業圧力へポンプ排気し、そし′ζドア１４（第１図）が
開かれるときに存在する粒子のレベルを制御することを
可能とする。真空ウェハキャリヤ１０のドア１４は、前
述のごとくシャフト２４を回転することによって開かれ
る。上記のようなその位置での粒子カウンタ、例えば第
３１図のカウンタ８５０は、高圧真空ギャップコンデン
サでの電荷移送を測定する共振回路を用いるか、あるい
はく充分に多い粒子の場合には）多重折り曲げ光路を備
えたレーザ駆動式光学的空洞を用いるが、またはその他
の手段によって組み立てられる。
その後、ウェハ４８を含む移送アーム２８の処理モジュ
ール内への通過を可能とするため、隔離ゲート３１　（
第３図）を開けることができる。真空負荷ロック室１２
内の粒子レベルが許容可能な低レベルで測定されるまで
、真空ウェハキャリヤドア１４も処理モジュール内へ至
る隔離ゲート３１もどちらも開けられないので、このダ
ブル禁止ロジックは有効である。両方を一緒に使えば相
互作用に基づく利点が得られるが、これらは別々の技術
で、独立に使用可能である。次いでウェハ移送アーム２
８によって、ウェハ４８を真空ウェハキャリヤ１０から
取り出せる。コンピュータ制御システム２０６　（第１
０図）は移送アームを制御し、プログラム可能な任意の
順序で各ウェハ４８の取出または交換を行う。ウェハ４
８は、最終的に能動回路部品を含む側を下向きにして移
送される。
任意選択として、初期のポンプ排気前に窒素シャワーを
制御するのに、上記以外の粒子カウンタ（または高圧下
で粒子を検知するのにより適した粒子センサ）も使える
。つまり、単純に固定の継続時間だけ窒素シャワーを施
す代りに、箱が異常に汚れた環境下にあることを粒子モ
ニターが示すまで引き延ばしてもよい。装填ロックを（
粗引きポンプで）軟真空にポンプ排気した後、窒素シャ
ワーボートを介してガスを吹き込み、下向きの流れを形
成するのが望ましいこささえある。また、装填ロックが
一定の軟真空圧に達した時点で尚粒子レベルが過剰であ
ることを粒子モニターが指示する場合、別の窒素シャワ
ーサイクルを開始することによって、装填ロックを軟真
空（例えば１００ミリＴｏｒｒ程度）から再び大気圧へ
循環するのが望ましいこともある。
第９図に示すような粒子センサ２０８が処理モジュール
の内部に接続され、これが別の禁止ロジックを制御する
のに使われる。真空処理系内で生じる粒子の大部分は、
実施される実際の処理によって発生される。それらの発
生源からの粒子汚染を減じるための変形として、例えば
処理モジュール５７０　（第９図）等の処理モジュール
へと至る隔離ゲート（第３図）は、ウェハ４８の処理後
、モジュール内における許容可能な低い粒子レベルを粒
子センサ２０８が示すまで、開かれない。さらに、両方
を一緒に使えば相互作用に基づく利点が得られるが、こ
れはちょうど記載したものと個別に適用可能な別の特徴
である。
第１２図は、第９図に示した処理モジュール５７０等、
処理の化学作用を紫外線で強める能力を与える処理モジ
ュールに関する一変形の詳細図を示す。この実施例はも
っと一般的な反応器でも実現できるが、こ＼に記す特徴
がそれとの関連で特定の利点を与えるので、その種の処
理モジュールについて説明する。
第１２図は、紫外線強化型の真空処理モジュール５９０
に関する一実施例を示す。処理ガス分配器２１２が、処
理配管２１６に接続され、そして頂部室２１８内でリン
グ底の開口を介して処理ガスの下向き流を発生する。つ
まり、分配器２１２は、処理ガスの下向き流を、分配器
２１２の上方で下向きに配置され且つ３本の支持指状部
２１４（そのうちの１つだけを示す）によって支持され
たウェハ面５４の近くの頂部室２１８に与える。
支持指状部２１４は第３図のピン５３と同様である。こ
れら３本の支持指状部２１４は通常、水晶またはその他
高純度の誘電物質で作製される。
処理ガス分配器２１２は、処理すべきウェハ４８の直径
のは一半分のリングであって、処理配管２１６に至る中
空の支持体を備えている。処理ガス分配器２１２はウェ
ハ４８から数ｃｏｔ、約４　ｃｍ離れて位置する。処理
ガス分配器２１２の正確な寸法は重要でない。これらの
パラメータは、所望なら変更し得るが、変更する場合に
は、処理ガス及び処理ガス生成物のはｙ゛−様な濃度が
ウェハ面５４全体にわたって生じるように選定されるべ
きである。例えば、処理ガス分配器２１２のウェハ４８
からの間隔は１〜１５Ｃ１１１の範囲で任意とし得る。
処理ガス分配器２１２を介して与えられる処理ガスは、
遠隔プラズマによって発生された活性化種を備えた混合
物を含め、異なる数種類とじ得る。
これら処理ガスとウェハ面５４上の薄膜物質との反応は
、頂部室２１Ｂの下方に位置した紫外線プラズマ空間２
２０から発せられる紫外線によって強められる。処理ガ
スの第２の流れが、配管２３０によって与えられるオリ
フィス２２２から紫外線プラズマ空間、つまり下方室２
２０内に供給され、そこで前方電極２２０に印加される
ＲＦ主電力よってプラズマが発生される。供給ガスは、
例えば１１□、ＡｒまたはＨｅとし得る。前方電極２２
４は紫外線を通すように穿孔されているが、その代りに
紫外線に対して透明な組成及びＰｌさで作製してもよい
。このプラズマ用のアース電極は、構造的な金属要素と
処理モジュールの金属壁２２８とによって与えられる。
紫外光発生のために電極に印加される電力の周波数は、
例えば１００ＫＨｚまたは１３．５６ＭＨｚとし得る。
この実施例では断面かは＼Ｈ状であって、且つ、はソ円
筒状の外表面を有する水晶製パンフル２３２が、紫外線
プラズマ空間２２０内のガス流を頂部室２１８内のガス
流から分離する。つまり、２つの室２１８と２２０は別
々のガス流を有し、頂部室２１８はバッフル２３２の頂
部とウェハ４８との間の開口２３４を介して排気され、
紫外線プラズマ空間２２０はバッフル２３２の底部と水
晶プレート５９２との間の開口２３６を介して排気され
る。
圧力の差が排気空間で逆流を生じない限り、室２１８と
空間２２０は任意に異なる圧力で動作させてもよい。
ウェハが３本の支持指状部２１４上に配置され、処理モ
ジュールが閉じられた後、電力を前方電極２２４に印加
してプラズマを発生可能にし、そして紫外線プラズマの
発生に適した気体が、配管２３０を通して紫外線プラズ
マ空間２２０内へ導入可能となる。適切なガスにはＮ２
、Ｈ２，０２及びその他多くの種が含まれる。特定の用
途で所望な紫外線スペクトルと合致する特定のガスを選
ぶことができる。紫外線源プラズマは、適切なガスまた
は適切なガスの混合物と適切な圧力を用い、特定の室構
成及び構造用の最小電力、例えば５０ワツトよりも大き
い電力を加えることによって発生可能である。
第１２図に示した実施例では、ウェハ４８の背面は、透
明な真空壁２３８に近接しており、そしてその真空壁か
られずかに離れて支持されている。
これらの特徴は特に、後で詳述する迅速熱処理（ＲＴＰ
）能力を持つ実施例と関連している。
第１２図に示した実施例において、水晶製バッフル２３
２は、図面上水平に延び且つ紫外線に対して実質上透明
な部材２３９を含む。部材２３９は、パンフル２３２の
Ｈ状断面のクロスバ−を形成する。この紫外線透明窓は
、水晶、サファイヤまたはその他同様の物質で作製でき
る。
任意選択として、両ガス流の完全な分離が必要でなけれ
ば、特に非常に短い波長の作業が所望なら、部材２３９
は中実でなく穿孔を形成してもよいし、あるいは完全に
省（こともできる。これを第１３図に示す。処理モジュ
ール６００は、第１２図の処理モジュール５９０と同様
である。ガス分配器６０２は第１２図のガス分配器２１
２と同様である。水晶製バッフル６０４は円筒状である
（第１３図に２つの矩形として示しである）。
頂部室６０５への処理ガスはガス分配器６０２を介して
、紫外線プラズマ空間６０７は配管６０９を介してそれ
ぞれ供給される。前方電極６１２は第１２図の前方電極
２２４と同様である。しかしこの例では、水晶製バッフ
ル２３２（第１２図）のクロスバ−が水晶製バッフル６
０４には存在シないので、空間６０５内の処理ガスが室
６０５内の処理ガスと混合可能である。
第１４図は、処理モジュール５９０（第１２図）及び６
００　（第１３図）とは−同様な処理モジュール６２０
を示す。第１４図では、紫外線プラズマ空間２２０内の
プラズマが、は＼同心円状の円筒として形成された２つ
の電極２４４と２４６によって駆動される。更に、紫外
線プラズマ空間２２０内のガス分配器２４８が、第１２
図の配管２３０と異なる。第１４図の水晶製パンフル２
３２はＨ状である。また、処理モジュール６２０は第３
のガス供給管２５０を含み、これが後述するように、遠
隔プラズマによって発生された種を与えるのに使われる
。ガス供給管２５０は、頂部室２１２内に位置するリン
グ状のガス分配器２１２と、紫外線プラズマ空間２２０
内へ気体を与える供給管２５６とに加えて設けである。
更に、プラズマがウェハ面５４に近接して発生可能なよ
うに、ＲＦ電力の供給されるサセプタ２５２が透明な真
空壁２３８の代りに設けである。電極２４４が供給管２
５０とスリップ嵌合いを形成する。このスリップ嵌合い
は密閉されず、下向きにだり通気される。
この用途では、プラズマがウェハに“近接している”と
称されるとき、これは、プラズマがウェハに充分接近し
ており、プラズマエツジでの暗空間を横切るＤＣバイア
スがウェハ面で顕著なプラズマ衝撃を誘起することを意
味する。衝撃の程度は、圧力、電力レベル、更にある程
度ガス流の成分によって制御されるＤＣバイアスの量に
多少依存する。
つまり第１４図は、ウェハ面５４から離れたプラズマに
よって発生される活性化種用に設けられた別個の供給路
を示している。この種類の実施例では、処理モジュール
は、集積回路ウェハ４８が第１のプラズマによって発生
される活性化種に露出可能であるように構成されており
、この第１のプラズマは、ウェハから離れているが、ウ
ェハ４８より上方の処理ガス流中に存在するものである
。また、この処理モジュールは、集積回路ウニ２ハ４８
が、第２のプラズマによって発生されるプラズマ衝撃に
も露出可能なようにも構成されており、この第２のプラ
ズマは、ウェハの表面に実質上隣接する暗空間を有する
ものである。近接プラズマは比較的低電力なので、遠隔
プラズマは活性化種を発生でき、従ってプラズマ衝撃の
エネルギーを最適化するように近接プラズマの電力レベ
ルと周波数が調整可能である。
特に、かかる実施例では、ガス供給管内の遠隔プラズマ
と低電力の近接プラズマとの組合せから特別の利点が得
られる。遠隔プラズマの使用は、高密度の活性化種がウ
ェハ表面で得られることを意味する。また低電力の近接
プラズマの使用は、プラズマ衝撃のエネルギー及びフラ
ツクスを所望程度の異方性を誘起するのに必要なだけに
制限しながら、異方性エツチングを生じるのに充分なプ
ラズマ衝撃が得られることを意味する。これは、過剰な
プラズマ衝撃で起こり得る損傷を容易に回避させる。ま
たこの点は、反応の化学的作用の微調整も可能とする。
これはプラズマ衝撃によって異方性を与えるのに充分な
だけ表面の化学的性質をシフトさせる点で望ましいが、
プラズマエツチング処理には他に２つの制約、つまり外
部被着の選択性及び制御が存在し、これらの条件全てを
最適化する化学的性質の選択は非常に制約されることが
ある。後述する特定の例の一部が実証しているように、
衝撃条件を独立に最適化する能力は最適な化学的性質の
形成において利点をもたらす。
また、低衝撃の条件下で高密度の活性化種を与える能力
は、低衝撃の条件下において高い処理量で処理が可能な
ことを意味し、これは本処理モジエール以前には容易に
達成できなかった。近接プラズマとして低電力のプラズ
マを用いる別の利点は、（抗選択性を劣化させる）ウェ
ハの加熱が最小限化可能なことである。
−ａ的な用途において、遠隔プラズマは３００Ｗ以上で
、近接プラズマは１００Ｗ以下で動作される。しかし、
例えば銅膜をドープするー？ルミニウムの場合等、もっ
と高い電力で動作する方が有利なこともある。従って、
遠隔プラズマは、近接プラズマに印加されるより４倍以
上の総電力レベルで動作可能なことが理解されるべきで
ある。別の例では、近接プラズマが２５Ｗと低い電力レ
ベルで動作されることもある。プラズマ衝撃のエネルギ
ーが低いことの利点は、低電力を得ることと必ずしも関
係ない。つまり、近接プラズマは２５０■以下のＤＣバ
イアスで動作可能で、例えば−船釣なレベルは２５〜１
０００ボルトの範囲内を取り得る。
第９及び３２図は、上記の能力を備えたプロセスモジュ
ールの全体図を示す。第９図では、遠隔プラズマ室２５
４が水晶製の出口管２５６によって処理モジュールに接
続されている。
第１５図は遠隔プラズマ室を示す。例えば２．４５Ｇｌ
ｌｚで動作するマグネトロン２６４が、例えば陽極酸化
アルミニウムから成り、約３．８　Ｘ　７．６　Ｘ２２
．９ｃｍ　（１，５Ｘ　３　Ｘ　９インチ）の寸法を有
する共振空洞２６０に直結されている。ガス入口管２６
６が所望流量の処理ガスを与える１つ以上の質量流量制
御器に接続され、共振空洞２６０を通って水晶製の出口
管２５６へと至るガス通路２７０に続いている。こ−で
処理ガスは、空洞からのＲＦ漏れに対して保護するシー
ルド空間を通過する。用いる水晶は１／４波長、例えば
この例では約２．５ｃｌｌ（１インチ）より小さい外径
を有するので、１波長の（またはそれより大きい）シー
ルド２６８で妥当な隔離を与えられる。シールド２６８
は、水晶製出口管２５６の周囲に延び、通常反応器モジ
ュールに入る地点まで出口管２５６の全長にわたってい
る。同調スタブ２７２が、空洞の共振に対する同調を可
能とする。オゾンの発生を防（ため、窒素浄化が共振空
洞２６０の内部に与えられるのが好ましい。冷却ライン
（図示せず）も使用できる。出口管は、例えばガス供給
管２５０（第９図）に接続される。
この実施例では、ガス通路２７０を通るガス流が共振マ
イクロ波系空洞とマグネトロンとの総負荷の大きな比率
を与える。従って、ガス流及び圧力が確立されるまで、
電源をオンにしない方がよい。例えば４００Ｗの電力が
印加される処理では、マグネトロン２６４への電力供給
前に、少なくとも５００　ｍＴｏｒｒの圧力及び少なく
とも５００ｓｅｃｍの流量とすべきである。これらは控
え目な数値であるが、空洞またはマグネトロン内でのア
ーク発生を防ぐ役割を果たす。勿論、もっと高い電力で
は、もっと高い最低条件が使われる。例えば、５０００
ｓｅｃｍの総ガス流が使われる処理例では、１０００Ｗ
程度の電力が使用可能である。
尚、遠隔プラズマの電力効率は、ガス通路２７０対共振
空洞２６０内部の容積比によって左右される。従って、
ガス流通Ｉ！ｒ２７０は図示のは譬゛円筒状とする代り
に、空洞の容積をもっと埋める形状に変更してもよい。
勿論、マグネトロン２６４を共振空洞２６０へ直接隣接
する代りに、マイクロ波工学の標準原則に従い、導波管
やその他のＲＦ伝送構造を用いて両者を接続してもよい
。つまり、活性化種がウェハ面へ達する前に緩和、再結
合または減衰する移行時間を最小限とするため、共振空
洞２６０を処理モジュール内に配置するのも有利である
。
別の実施例では、送信器と受信器を結合しないで送信器
と受信器両方を同じアンテナへ結合するのに、３ボート
サーキユレークとして知られる通常のマイクロ波部品も
使える。また、マグネトロン２６４を共振空洞２６０か
ら部分的に分断するのにそれを用い、大きい反射電力が
空洞から戻される条件下では、別の抵抗負荷が負荷機能
の一部を担うようにもし得る。
これは、処理条件を変えるこによって生じる負荷の変化
に対するＲＦ系の！み度が大巾に減じるという利点を持
つ。またこれは、所望なら１つのＲＦ主電源２以上の遠
隔プラズマ発生空洞へ接続できるという利点も有する。
第９図に示した実施例において、水晶製の出口管２５６
は、非接触型のスリップ嵌合せ継手２５８によって第４
図に示したのと同様な第３のガス供給管２５０に接続さ
れている。このゆるいスリップ嵌合せは、処理中給送ガ
スの一部が直接排気空間へと洩れるのを許すが、これは
些細な問題である。こ＼でスリップ嵌合せを用いる利点
は、遠隔プラズマ室２５４からの全通路のガス流が水晶
製配管を通して実質上導かれるようにしつ＼、処理室の
垂直方向の動きを許容する点にある。前述したように、
垂直方向の動きはウェハの挿入及び取出しのために処理
室を開閉する役割を果たす。この点は、遠隔プラズマに
よって発生される活性化種の多くが極めて高い活性化状
態となるので、実用上有用な特徴であることが判明して
いる。これらの活性化種には、〇−等の基、酸素−ハロ
ゲン化合物等の擬似安定分子種、高い電子エネルギーを
持つ擬似安定状態の分子、更に特にプラズマに近い領域
では高い比率のイオン化種が含まれる。
かかる流れを選ぶのに使われる管は、破壊的化学作用に
抗するためにできる限り不活性であると共に、活性化種
の流れによって管壁から除去される種に基づくウェハの
汚染を最小とするためめにできる限り純粋でなければな
らない。水晶は、はとんどの発生源に対してこれら両基
準を満たず。用いるガス流がフッ素源を含んでいる場合
、配管はサファイア、焼結アルミナ、または銅で作製で
きる。更に、使用する処理の化学作用に応じて、水晶製
出口管２５６の侵食及びガス流内における化学作用の変
化が実行中の特定処理において許容可能であれば、水晶
を使う方が簡単であろう。
第１６図は、別の処理モジュール６３０の詳細を示して
おり、この処理モジュール６３０は、多くの点で第１４
図に示したものと同様である。ウェハ４８は、処理の化
学作用を変更すること（例えばウェハ面５４近（にフッ
素の少ないプラズマを生成すること）が有用な場合には
、アルミニウム又は任意選択としてシリコンからなる導
電性サセプタ３００に対して保持されている。サセプタ
３００はウェハ４８の上方に位置し、頂部室２１８はウ
ェハ４８の下方に位置する。サセプタ３００は通路３０
２によって冷却される。所望なら、サセプタ３００は通
路３０２を介して、あるいはサセプタ３００を貫くヒー
タロンド（図示せず）を用いることによって加熱できる
。ウェハ４８は第１６図中３本の支持指状部２１４によ
ってサセプタ３００に対して保持され、その面５４はサ
セプタ３００から下方を向いている。
こ＼に開示するような紫外線発生及び遠隔プラズマの両
能力を備えた処理モジュール、例えば６３０内で実施可
能な処理は、導電性膜の被着である。導電性膜は、遠隔
マイクロ波で活性化された種で金属有機化合物を還元ま
たは分解することによって生成できる。例えばＺｎ、Ａ
ｌ、Ｉｎ、Ｐｂはそれぞれ、ジメチル亜鉛、トリメチル
アルミニウム、トリメチルインジウム、テトラメチル鉛
等の金属有機化合物を水素またはアルゴン等の基と反応
させることによって生成できる。１つの実例では、シリ
コンまたはＨｇ　Ｃｄ　’Ｔ’　ｅ基板（つエバ）が処
理室内に移される。室が１０−”Ｔｏｒｒ以下の圧力に
排気される。次いで、室は適切なガス例えば水素によっ
て浄化され、このガスは所望なら、例えば１００ｓｅｃ
ｍでマイクロ波空洞を通って処理室内に入る。そして室
は０．３　Ｔｏｒｒの圧力とされる。
基板が５０℃に加熱される。ジメチル亜鉛が、例えば５
．５　ｓｅｃｍでガス分配器２１２を介して室内に導入
される。次に、活性水素基が、例えば６ワツトで遠隔マ
イクロ波空洞内において発生され、供給管２５０を介し
室内へ導かれてジメチル亜鉛と混合し、基板上に被着す
る金属亜鉛と処理室からポンプ排出されるメタンとを生
成する。Ｚｎ膜は６０オングストロ一ム／分で形成され
、２５×１０−ｈΩ（至）の電気抵抗率を有する。
その場での紫外線エネルギー発生能力を備えた処理モジ
エール６３０及びその他の処理モジュールで行える１つ
の処理は、Ｈｇ　Ｃｄ　Ｔ　ｅ上における天然酸化物の
成長である。ウェハを処理室２１８内に置いて室を閉じ
た後、室が所望の低圧、例えば０．０５　Ｔｏｒｒに排
気される。所望なら、適切なガス、例えば０２または不
活性ガスを用いて、室の浄化を行うこともできる。酸素
源、例えば０２またはＮ、Ｏから発生された遠隔プラズ
マが室２１８内に導入され、所望なら清掃を行う。遠隔
プラズマを停止する。室が排気され、所望なら０゜また
は不活性ガスで浄化される。紫外線が空間２２０内で発
生され、室２１８内に導かれる。紫外線が室２１８内で
ガスの必要な励起を与える。紫外線は適切な期間、例え
ば１時間維持される。次いで室が排気され、適切なガス
、例えばＮ２で浄化される。その後、室を開いてウェハ
４８を取り出す。
こ−に開示する紫外線及び遠隔プラズマの能力を備えた
処理モジュール、例えば処理モジュール６３０で更に別
の処理を行うこともできる。つまり、ウェハを処理室内
に移した後、室を閉じる。
適切なガス、例えばＮ２で浄化を行うこともできる。遠
隔プラズマがＮ　ｗ　Ｏから発生され、供給管２５０を
介して室２１Ｂ内に導入される。シランガス、例えばＳ
ｉＨ４がガス分配器２１２を介して室内に導入される。
紫外線が空間２２０内で生成され、室２１８内に導かれ
る。これは、室２１８内のＮｅｏガスによって一部吸収
される。被着の完了後、所望ならＳＦ、から発生された
遠隔プラズマを用いて清掃作業を行える。
処理ガス分配器２１２が、ウェハ面５４に近い頂部室２
１８に処理ガスを与える。別の処理ガス分配器３０６が
紫外線プラズマ空間２２０にガスを与え、そこで前方電
極２２４にＲＦ電力を印加することによって、ウェハ面
５４から離れた第２プラズマが任意に発生される。分配
器３０６を通過して流れる種及び前方電極２２４に印加
される電力レベルは、所望の波長及び強度の紫外線でウ
ェハ面を照射するように選ばれる。水晶製パンフル２３
２が頂部室２１８及び紫外線プラズマ空間２２０からガ
ス流を流出させるので、紫外線プラズマ空間２２０を通
るガス流は、第１２図に示したのと同様なガス流であっ
て、頂部室２１８を汚染しない。第３のガス供給管２５
０は、遠隔プラズマ室で活性化されたガス流をウェハ４
８近くの頂部室２１８に与える。近接プラズマ用の電圧
はサセプタ３００に印加される。
次に、硫化亜鉛等の化合物が、反応器内で気相から被着
される処理を説明する。この反応器は、真空ウェハ移送
を含む真空処理システムと適合可能な一様性を向上し及
び／又は気相での核形成を避けるため、各々が１つ以上
の反応ガス供給源に接続された２つのガス分配器が使わ
れる。この処理例は、ＺｎＳのようなＩＩ−Ｖｌ膜を良
好な一様性及び良好な膜品質で迅速に被着できるという
利点を有する。
Ｃｄ５５　Ｚｎ５ｓ　ＰｂＳ　、ＣｄＳｅ　％　Ｚｎ５
ｅ等の硫化物、セレン化物、テルル化物膜、及びその他
のｕ−ｒｖ化合物の被着は、金属有機化合物と硫化物ま
たはセレン化物のガスを用いることによって生成できる
。有機金属化合物（金属有機物）は、例えばジメチルテ
ルル、ジメチル亜鉛、トリメチルアルミ、テトラエチル
鉛の群から選ぶことができる。硫化物は、例えば硫化水
素と、セレン化ガスは、例えばセレン化水素とそれぞれ
し得る。必要な励起は、処理室に導入された遠隔プラズ
マ室２５４内で活性化された不活性ガスと、処理室に接
続された空間２２０内で発生される紫外線との何れかま
たは両方によって与えられる。サセプタ３００は、そこ
に貫くヒータロッド（図示せず）を用いることによって
加熱できる。また、ＺｎＳ等の被着膜にＰｂＳをドープ
することも可能である。例えば、テトラエチル鉛とジメ
チル亜鉛の混合物が第１の分配器３１０　（第１７図）
を介して導入され、また硫化水素が第２の分配器３１２
（第１７図）を介して導入され、ＺｎＳとＰｂＳの混合
物を生成する。
１つの実例では、ＨｇＣｄＴｅＪＪ板が形成済の掻薄の
不活性化誘電層（この例では厚さが１００オングトスロ
ーム以下の硫化物薄膜）と共に用いられた。基板温度５
０℃、総圧１５０〜２００ミリＴｏｒｒとし、一方のガ
ス分配器を介し３ＱｓｃｃｍでＨ２Ｓ、他方のガス分配
器を介し２〜３　ｓｅｃｍでジメチル亜鉛（（ｃｌ３）
ｚＺｎ）をそれぞれ流した。
これらの条件により、約３５０オングストローム／分の
速度で良好な電気的性質をもつ膜が成長した。
任意選択として、ＺｎＳ被着の実施前に、同じ反応器内
で不活性化層を形成することもできる。
これは特に、Ｈｇ　Ｃｄ　Ｔ　ｅ上へＭＩＳゲートを作
製するのに有利である。１つの実例では、ｌ１ｇｃｄＴ
ｅＪＪ板の天然酸化物を希釈ＨＣ／で除去し、ＤＩ（脱
イオン化）水で洗浄し、窒素で乾燥した、そして真空下
の処理室内に移した。室を、例えば３０ｓｅｃｍの硫化
水素で浄化し、０．２　ｔｏｒｒの真空としてから、基
板を１００℃の温度に加熱した。硫化水素とＨｇＣｄＴ
ｅ表面を補助の紫外線源で照射して、ｔＩＨＣｄＴｅ上
の残留酸化物を化学的に減少し、且つ、薄い不活性化硫
化物膜を形成する水素とイオ、つとを含む励起状態の種
（分子及び基）を生成した。その後、ジメチル亜鉛を、
例えば２〜３　ｓｅｃｍで導入することによって、Ｚｎ
Ｓが不活性化後のＨｇ　Ｃｄ　Ｔ　ｅ上に被着された。
ＺｎＳの成長速度は温度に非常に敏感なことが判明し、
基板温度は高い方が望ましい。ＨｇＣｄＴｅ物質の安定
性の点では最大成長温度が約１２０℃以下に設定される
が、高品質膜の迅速な成長を達成するためには、成長温
度を９０〜１２０℃の範囲に高めるのが望ましいと考え
られる。これらのガスの気相反応は５０℃では大きな問
題でないが、１００〜１２０℃の温度ではもっとはるか
に顕著となる。反応器として使われるように構成された
処理モジュール６４０の別の利点は、気相での反応によ
る問題を生じることな（、上記高温の使用を容易にする
ことである。
より滑らかな膜を得るため、希釈ガスを反応ガス流と混
合させ、及び／又は反応ガスをもっと高い流量で流すこ
ともできる。適切な希釈ガスには、水素、ヘリウム、及
びアルゴンが含まれる。
その場の紫外線からの照射下における硫化亜鉛膜の成長
もテストされ、その結果紫外線照射によつ大巾に速い膜
成長が得られることが判明した。
補助の紫外線照射は、他の被着においても有効であろう
。
第１７図は、反応器として使われる処理モジュール６４
０を示す。この反応器の構成は、前述の被着処理及びそ
の他の種類の被着に有効である。
分配器３１０と３１２が各々別々にバッフル３１４内に
処理ガスの流れを放出し、パンフル３１４は、これらの
ガス流をウェハ４８の面５４近くの頂部室２１８へと上
方に差し向ける。このウェハ４８は、３本の支持指状部
２１４（第７図には１本だけ、第３図には３本命てが示
しである）によって導電性サセプタ３００に対し保持さ
れている。
尚、図示の実施例において、３本の支持指状部２１４は
、比較的長く、それらの基部でそれぞれのたわみ板３１
６によって頂部室２１８から光分離れて支持されている
。各指状部は２つの（またはそれより多い）仮バネ（図
示せず）で支持されているので、指状部は垂直方向にた
わみ可能だが、常に垂直軸を維持しようとする。この構
成の利点は、ウェハ面５４に近いは＼゛全ての露出表面
、特にウェハ面より上流側の各表面が水晶あるいは別の
比較的純粋で不活性な物質によって作製される反応器を
与えるのを助ける点にある。種（ｃＨ：ｌ）　２Ｚｎは
極めて反応性が強いので、水晶以外の露出表面を最小限
にすることは（粒子の汚染を引き起こす可能性のある）
付着の回避を促す。またこの実施例では、係合対のテフ
ロン被覆（登録商標）パンフル３１８．３２０が排出ガ
ス流をベローズ１２４から分離するために使われており
、ベローズの移動時に剥れる恐れのあるベローズへの付
着を回避している。
本願で説明する実施例の幾つかは、ウェハの迅速な加熱
を可能とする放射熱源を備え、そして通常必要な長い熱
傾斜時間を含まない高温処理という利点を与える。第１
８図に、迅速な熱処理を行うための構成を示す。
第１８図は、ウェハ４８が透明な真空壁２３８に対して
またはそれに近接して保持された処理モジュール６５０
を示している。第１８図に示すように、例えば１８０ｋ
Ｗの高温白熱灯３３０等の加熱要素リングが、上方の固
定反射器３３４（第１９Ａ図）に取り付けられている。
上方の固定反射器３３４及び下方の固定反射器３３２が
加熱効率を最大限とし、すなわち高温白熱灯３３０から
放出される光パワーのうち、透明な真空壁２３８を介し
てウェハ４８へ光学的に導かれる部分を改善する。制御
システム２０６は温度センサを用い、反射器３３６を選
定位置へと上下に移動することによって、反射器の形状
を変更制御するのも可能である。
第１９Ａ図は、上方固定反射器３３４の幾何形状を断面
で示す。反射器３３４の表面は、ランプに接近した側に
３つの直線、すなわち表面３３８．３４０及び３４２を
有し、各表面ははソ゛円錐台状に形成され、高温白熱灯
３３０からの直接光を壁２３８の方へ反射するように位
置している。この実施例における光路の幾何光学特性が
、第１９Ａ図に示しである。
しかし、図示の実施例は良好な結果と利点を実証してい
るが、こ−に説明する概念の利点を保持しつ−１その他
各種の反射器の幾何形状も代りに使える。加熱要素及び
反射器の構成が、加熱モジュールを形成する。他の種類
の加熱モジュールも可能で、発生熱は、−例として第１
８図の構成で、ウェハ４８へと熱的に導かれる。
可動の上方反射器３３６（第１８図）は、駆動装置３４
４によって垂直方向に制御移動可能である。反射器３３
６は、上方固定反射器３３４の中心の円形開口内に位置
する。反射器３３６の移動は、第１９Ｂ及び１９Ｃ図に
示すように、放射加熱パターンの一成分の面積分布を制
御可能とし、第２０図に示すような熱流の分布をもたら
す。駆動装置３３４は、第１８図に示すごとく反射器３
３６の上方に位置する。
第２０図に示すように、上方の曲線６５２は第１９Ａ、
１９Ｂ及び１９Ｃ図のウェハ４８のエツジ（第２０図中
左側）からウェハ４８の中心（第２０図中右側）に至る
熱エネルギーの分布を示す。
点線６５４と実線６５６との間の領域が反射器３３６の
寄与分であり、実線６５６より下の領域が固定反射器３
３２と３３４の寄与分である。これは、反射器３３６が
第１９Ｃ図に示した上方位置にあるときの、熱エネルギ
ーの相対分布を表わしている。第２０図の曲線６５９は
、反射器３３６が第１９Ｂ図に示した下方位置にあると
きの、熱エネルギーの相対分布を表わす。曲線６５９の
うちの実線６５７より下の領域が固定反射器の寄与分を
、実線６５７と点線６５８との間の領域が可動反射器３
３６の寄与分をそれぞれ示す。
可動の上方反射器３３６　（その先端が頂角９０度の円
錐体とはソ゛同様な形状を持つ）が第１９Ｂ図に示すよ
うにその下方位置にあると、追加の加熱はウェハのエツ
ジに与えられる。一方、可動の上方反射器３３６が第１
９Ｃ図に示すようにその上方位置にあると、その放射成
分はウェハのエツジへ選択的に導かれず、ウェハの中心
が追加の加熱を受ける。見易くするため、第１９Ｂ及び
１００図は白熱灯のフィラメントと平行に発せられる光
放射の成分だけをトレースしているが、第１９Ｂ図にお
いて、広い範囲の角度にわたって発せられた光が同様に
反射されることは明らかであろう。
反射器３３２と３３６は、例えば金を被覆したアルミニ
ウムで形成され、各反射器内の通路を流れる水によって
冷却可能である。反射器３３４は、所望に応じ任意の適
切な反射物質で被覆し得る。
高温白熱灯３３０へ入力される電力は、コンピュータ制
御システム２０６（第３１図）から与えられる制御信号
の１つによって制御される。一般に、白熱灯への電力は
高い電力レベル（例えば全電力の４０％）へと高速で傾
斜増加され、処理に応じである時間（例えば１５秒）そ
こに保たれる。
次いで処理が完了するまで、低い安定レベル（例えば全
電力の１６％）に傾斜減少される。
別の例として、実行すべき特定の処理がその処理中ウェ
ハを６００℃の温度に保つ必要があれば、白熱灯電力は
全電力（すなわち合計５４００ワツト）の（例えば）３
０％でオンされ、ウェハがはり所望の処理温度に達する
までそのレベルに保たれ、到達したら、処理の完了まで
ウェハを所望の処理温度に維持するレベルへと電力が傾
斜減少される。
１つの実例システムでは、直径約１５ｃｍ（６インチ）
で、約１５Ｃｆｆｌ（６インチ）の水晶プレートと対面
した（金メツキアルミニウム製の）反射器内に１８１ｋ
Ｗの白熱灯がリング状に位置する。
水晶プレートの露出部は、透明な真空壁２３８を与え、
そして壁２３８に近接して保持された約１０Ｃ１１（４
インチ）のウェハの背面の放射加熱を可能とするのに充
分なだけの大きさの開口を有する。
１つの実例処理では、上記の白熱灯電力によって、ウェ
ハが６００℃に保たれる一方、Ｈ２４０ｓｅｃｍ及びＷ
Ｆ６８ｓｅｃｍの処理ガス流は５００ミリＴｏｒｒの総
圧力でウェハの前面に与えられる。この化学作用は、毎
分２０００人の速度で、高品質のタングステン薄膜の共
形被着が得られることを首尾よく実証した。
一実施例では、ウェハを約９００℃へ迅速加熱するのに
、固定反射器と白熱灯との組合せが使われる。ウェハは
、結晶構造に何らのスリップも生じることなく、毎秒少
なくとも２００℃で約１１００°Ｃまで加熱できる。加
熱装置は、以下詳述する動的な放射熱源である。
入射放射エネルギーの強度と半径方向の分布とは共に調
整可能である。白熱灯への入力電力の調整は、ウェハの
温度を調整するのに使える。この実施例では（光バーミ
ッタ等の）温度測定装置を用いて、処理すべきウェハの
温度変化を検出する。
加熱及び冷却中にウェハを横切って適切な放射エネルギ
ー分布を達成するために、可動の反射器３３６は約３．
８ｃｍ（１’／ｚインチ）の総距離だけ移動できればよ
い。例えば、曲線６５２が加熱中の分布を表わし、曲線
６５９が冷却中の分布を表わす。
第１８図に示した実施例では、′例えば毎秒２００℃の
速度でウェハの温度を１１００°Ｃ以上の最終温度へと
傾斜上昇する間、ウェハの半径方向に沿った温度変化は
１％以下に保たれるという制御の実証に成功した。
所望の処理作業の終了後、ガス供給が停止されるかある
いは代りに不活性な種に切り換えられ、部分的に作製さ
れた集積回路ウェハの制御冷却、あるいは存在し得る浮
遊粒子の沈降のため、処理室を開く前に任意選択として
ホールド時間が介在される。所望なら、ガス浄化を行う
こともできる。
第２１Ａ及び２１Ｂ図は、迅速加熱処理の能力を持つ真
空処理システムにおいて、ウェハ４８と透明真空壁２３
８との間での導電熱結合を減じる２つの変形例を示す。
尚、これらの図面に示した反射器の構成は、第１８図に
示したものと形状が異なる。
第２１Ａ図は、ウェハ４８の表面積のほとんどが透明真
空壁２３８と接触しない実施例を示す。
そのため、透明真空壁２３８は下向きに延びているリン
グ３５０を含んで形成され、ウェハ４８が３本の支持指
状部２１４によって上昇されたとき、リング３５０はウ
ェハ４８の外周４９近くでウェハ４８と接触する。浄化
ガスライン３５２が、ウェハ４８の背面への浄化ガス（
例えば、アルゴン）の供給を可能とする。
第２１Ｂ図は、ウェハ４８が透明真空壁２３８と全く直
接接触しない実施例を示す。そのため、真空壁２３８よ
り薄い第２の透明プレート３５８が、指状部２１４によ
って押圧されたウェハ４８と接触する。プレート３５８
は壁２３８の下側に位置する。第２の透明プレート３５
８は透明真空壁２３８より大巾に薄いので、この導電結
合は、透明真空壁２３８と全面接触する場合より小さい
熱負荷をウェハに与える。１つの実例において、真空壁
２３８は約１．３ｃｍ（０，５インチ）の厚さであり、
第２の透明プレート３５８は約１．５　ａｍ（０，０６
インチ）の厚さである。前例と同じく、浄化ガスライン
３５２が、ウェハ４８の背面への浄化ガス（例えば、Ａ
ｒ）の供給を可能とする。
第２の透明プレート３５８を透明真空壁２３８から離す
のも有効である。
上記再実施例で使われる浄化ガスの供給は、ウェハを横
切って−様な温度分布を達成するのに寄与する。更に、
透明真空壁に近い領域への浄化ガスの供給は、被着また
はエツチング効果が累積して透明度を劣化させたり、粒
子を発生させたりしないようにするのに寄与する。
第２１Ｃ図は、迅速熱処理の能力を持つ真空処理システ
ムにおいて、ウェハ４８と透明真空壁２３８との間での
導電熱結合を減少する更に別の方法を示す。ウェハ４８
は、頂部室２１８が閉じられたとき、ウェハが真空壁２
３８かられずかな距離（例えば１龍）だけ離れるような
高さに、支持指状部２１４によって支持される。
第２１Ａ、２１Ｂ及び２１Ｃ図に示した導電熱結合を゛
減少する各方式はうエバ処理で有用だが、他の種類の加
工品にも適用できる。
水晶で作製可能な透明真空壁２３８は大きな温度変動を
受け、そして一般に金属で作製され非常に異なる熱膨張
係数を有する室との間で真空密閉を維持しなければなら
ないので、透明真空壁２３８と反応器本体との間で、第
２１Ｄ図に示すような特殊の真空シールを用いる方が有
利なこともある。
（ヘリコツレックス（Ｈｅｌｉｃｏｆｌｅｘ）　（登録
商標）シールとして商業的に周知な）かかるシールは、
ステンレス鋼製のジャケット６６２内に閉じ込められた
インコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ　（登録商標））製のへリ
ソクス６６０を含み、軟金属製のジャケット６６４（例
えばアルミニウム）がステンレス鋼製ジャケット６６２
の密閉表面を取り囲んでいる。シールが締め付けられる
と、軟質金属製ジャケット６６４の塑性変形は、洩れの
ないシールを与える。弾性変形は、主に硬質のインコネ
ル製へリソクス６００によって与えられる。
このようなシールは、参考文献として下記に示されてい
るように、（例えば６００６Ｆの温度で周期的にベータ
アウトされる）超高真空システムでの使用が示唆されて
いる。■、サカイ（１Ｓａｋａｉ）等、［弾性金属ガス
ケット　“ヘリコツレックス゛の密閉概念（Ｓｅａｌｉ
ｎｇ　Ｃｏｎｃｅｐｔ　ｏｆ　ＥｌａｓｔｉｃＭｅｔａ
ｌ　Ｇａ５ｋｅｔ　’ｌ！ｅｌｉｃｏｆｌｅｘ’）　Ｊ
、３２真空（Ｖａｃｕｕｍ）　３３　　（１９８２）　
　；ハジメ　イシマル（Ｉｌａｉｔｍｅ　Ｉｓｈｉｍａ
ｒｕ）等、［超高真空用のアルミフランジ及びアルミシ
ールを備えたベータ可能なアルミ真空室及びベローズ（
Ｂａｋａｂｌｅ　ＡｌｕｍｉｎｕｍＶａｃｕｕｏ＋　Ｃ
ｈａｍｂｅｒ　ａｎｄ　Ｂｅｌｌｏｗｓ　ｗｉｔｈ　ａ
ｎ　ＡｌｕｎｉｎｕｍＦｌａｎｇｅ　ａｎｄ　Ａｌｕｍ
ｉｎｕｍ　５ｅａｌ　ｆｏｒ　ｔｌｌｔｒａ　Ｈｉｇｈ
Ｖａｃｕｕｍ）Ｊ　、２６１　Ｅ　Ｅ　Ｅ核科学に関す
る会報４０００　（１９７９）；フレミング（Ｒ，Ｂ、
　Ｆｌｅｗｉｎｇ）等、［トカマク融合試験反応炉に関
する非円形大孔用のベーク可能シールの開発（Ｄｅｖｅ
ｌｏｐｍｅｎｔｏｆ　Ｂａｋａｂｌｅ　５ｅａｌｓ　ｆ
ｏｒ　Ｌａｒｇｅ　Ｎｏｎ−Ｃ１ｒｃｕｌｅｒ　Ｐｏｒ
ｔｏｎ　Ｔｏｋａｍａｋ　Ｆｕｓｉｏｎ　Ｔｅ５ｔ　Ｒ
ｅａｃｔｏｒ）Ｊ、１７真空科学・技術ジャーナル（Ｊ
ｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｖａｃｕｕｍ　５ｃｉｅｎｃｅａ
ｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）　　３３７　　（１９８
０）　　；ノへジメイシマル（Ｈａｊｉｍｅ　Ｉｓｈｉ
ｍａｒｕ）等、「超高真空用のアルミフランジとアルミ
シールを備えたベータ可能なアルミ真空室及びベローズ
（Ｂａｋａｂｌｅ　Ａｌｕｍｉｎｕｍνａｃｕｕｍ　Ｃ
ｈａｍｂｅｒ　ａｎｄ　Ｂｅｌｌｏｗｓ　ｗｉｔｈ　ａ
ｎ　ＡｌｕｎｉｎｕｍＦｌａｎｇｅ　ａｎｄ　Ａｌｕｍ
ｉｎｕｍ　５ｅａｌ　ｆｏｒ　Ｕｌｔｒａ　ＨｉｇｈＶ
ａｃｕｕｍ）　Ｊ１５真空科学・技術ジャーナル（ＪＨ
ｒｎａｌｏｆ　Ｖａｃｕｕａ＋　５ｃｉｅｎｃｅ　ａｎ
ｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）　、ｌ　８５３（１９７８
）。本出願人は、当初かかるシールは比較的高い温度（
例えば６００　＠Ｆ）で大きい圧力差に耐えると共に真
空シールを維持する能力があるために市販されたが、そ
のようなシールが迅速に変化する温度環境内で異なる２
金属間に真空シールを与えることは示唆されておらず、
また特に真空処理システムにおける迅速な熱処理のため
の真空シールを与えることも示唆されていない。
但し出願人の実験によれば、エラストマシール材が放射
加熱にさらされない限り、一般にはエラストマシールが
良好に機能することが示されている。
前述したように、一般に使われる電力レベル（１２〜５
０ｋＷの白熱灯電力）は金被覆したアルミ製の反射器で
も素速く溶かしてしまうほどなので、放射加熱モジュー
ルは冷却通路を含んでいる。しかし第２２図は、この点
が間接的に達成される別の構造を示す。反射器３６０の
一部が冷却通路を含んでいないので、この実施例の放射
加熱モジュールの命中は冷却通路を含むものより小さい
、冷却は反射器３６０の側壁サイズを、放射加熱モジュ
ールが冷却通路３６４を含むノ＼ウジング組体３６２の
内径内にスリップ嵌合せされるように選ぶことによって
達成される。つまり、白熱灯の電源がオンされると、反
射器３６０が加熱し、その側壁がハウジング組立体３６
２と良好に接触するまで膨張する。しかしこの接触時点
で、ハウジング組立体３６２への熱伝導が効率的な冷却
を与えるので、反射器３６０の加熱は固有に自己制限さ
れる。放射加熱モジュールのベース３３６は内部に冷却
通路（図示せず）を有するが、これらの通路とその接続
は加熱モジュールの命中を増大しない。つまり、第２２
図に示した例は、はｙ２５．４ｃｍ（１０インチ）巾の
放射熱源を与える一方で、標準的な２５．４ｃｍ（１０
インチ）真空フランジ内に嵌合する加熱モジュールを与
える。勿論坐りの深さは、背後に頂部室２１８が位置す
る透明真空壁２３８を通じて効率的な放射結合が得られ
るように選ばれる。強化された真空フランジの適合性に
よって、この実施例は超高真空処理ステーション（つま
り１０−９Ｔｏｒｒ以下の圧力で作動するプロセスモジ
ュール）と組合せて用いるのに特に有利である。
第２２図に示した処理モジュールは、内部の遠隔マイク
ロ波プラズマ発生、ＲＦ近接プラズマの発生、及びモジ
ュール内の同じ処理室に加えられる放射熱用の別々のエ
ネルギー源を有する。各エネルギー源は単独に、または
任意の組合せで別々に制御可能である。この処理モジュ
ールは、その場の乾燥清掃、高温天然酸化物の除去、放
射熱を用いた強化膜被着を与える。また、放射熱と組合
された遠隔プラズマ源による低温でのエビタキャル膜成
長も可能である。更に、その場のＲＦと遠隔プラズマの
組合せを用いることによって、等方性及び異方性処理を
含む乾燥も可能である。前エツチング、エツチング及び
後エツチングの各処理、直接反応及び／又は迅速熱処理
も実施できる。このため、処理モジュールはウェハを移
動せずに、幾つかの異なる処理を逐次実施可能である。
第２３図の実施例では、ウェハ４８が透明真空壁２３８
の下方に示してあり、壁２３８はその上方に少し離れて
位置する。壁２３８に近いウェハ２３８の面にガスを供
給するために、浄化ガスライン３５２が設けられている
。ウェハ４８、壁２３８及び加熱モジュールの構成は、
第２１Ａ及び２１Ｂ図に示したのと同様である。但し第
２３図では、壁２３８とウェハ４８の間にシリコン電極
６７０が設けられている。直接加熱されるのはこのシリ
コン電極であり、ウェハは熱伝導によって加熱される。
シリコン電極６７０はそのエツジ周囲で、ＲＦＦ体リン
グ６７２に接続されている。
ウェハ４８の面５４に近い近接プラズマ用の電圧は、Ｒ
ＦＦ体リング６７２を介してシリコン電極６７０に供給
される。ウェハ４８、シリコン電極６７０、及びＲＦＦ
体リング６７２は全て電気的に結合されている。第２３
図の処理モジュール６７５は、（第１６図の給送管６７
５等のガス分配器によって与えられる）遠隔プラズマと
（第１６図の分配器２１２等のガス分配器を介した）近
接プラズマとの両方を発生できる。
第２３図は４つの別々のエネルギー源、つまり内部発生
紫外線、遠隔ＭＷ（マイクロ波）プラズマ発生、ＲＦ近
近接１久１７ 各エネルギー源を有する。各エネルギー源は個別に制御
可能であり、単独にまたは任意の組合せで使用できる。
処理モジュール６７５は、その場での乾燥清掃を与えら
れる。また処理モジュール６７５は、高温天然酸化物の
除去、紫外線を用いた強化膜被着、及び放射熱を同時に
施すのに使え、あるいは所望エネルギー源の任意の他の
組合せ、例えば放射熱と遠隔ＭＷ（マイクロ波）プラズ
マ源との組合せで低温のエピタキシャル膜成長を行え、
あるいは所望エネルギー源の任意の他の組合せ、例えば
近接ＲＦ及び遠隔ＭＷ　（マイクロ波）プラズマの組合
せで等方性及び異方性処理を含む乾式エツチングを行え
、あるいは所望エネルギー源の任意の他の組合せ、例え
ば直接反応及び／又は迅速熱処理で前エツチング、エツ
チング及び後エツチング処理を行える。
第２４図に示す処理モジュール６８０は第２３図の処理
モジュール６７５と同様でか、追加の紫外線光源が含ま
れている。ランプモジュール６８２が透明真空壁２３８
の上方に位置する。ウェハ４８は壁２３８の下方に位置
している。シリコン電極６７０が壁２３８とウェハ４８
との間に位置する。シリコン電極６７０は壁２３８から
離れ、ウェハ４８と接触している。ＲＦＦ体リング６７
２がシリコン電極６７０と接触し、頂部室２１２内でウ
ェハ４８の面５４に接触して近接プラズマを形成するた
めのＲＦ主電力供給する。ガス浄化供給管３５２が、前
記と同じ機能を果たす。遠隔プラズマが供給管２５０を
介して与えられる。処理ガス分配器２１２が、ウェハ４
８の面近くに処理ガスを与える。水晶製パンフル２３２
は断面がＨ状である。指状部２１４が、ウェハ４８をシ
リコン電極６７０に対して支持する。ガス分配器２４８
が紫外線プラズマ空間２２０用のガスを供給する。
空間２２０の内外垂直壁に沿ってそれぞれ配置された電
極６８４と６８５が、空間２２０内でのプラズマの形成
に必要な電圧を与える。一般に、モジュール６８０の下
方部は゛モジュール６２０と同様である。
好首尾な結果が実証されている１つの処理では、銅をド
ープしたアルミ　（Ａｊ！：Ｃｕ）膜、例えば多量に銅
をドープしたアルミ膜エツチングが可能である。プラズ
マを発生させ、そしてウェハ面でプラズマ衝撃を与える
ためにＲＦ主電力使われ、供給混合ガスがＢＣＩ！３、
塩素及び炭化水素源（例えばメタン等のアルキル基）を
含む。基礎物質に応じて、低揮発性の残留物を除去する
のに、低圧力での後エラチンクー段が使える。
上記処理の実例は、好首尾な結果で次のように実証され
ている。最初の構造は、２％の銅でドープされた５００
０人の厚さのアルミ層を含んでいた。初期のガス流は総
圧力１００ミリＴｏｒｒ、印加ＲＦＦ力レベル３５０ワ
ットで、単一のウェハ反応器内にＢＣｌ３６　０ｓｃｃ
ｍｓ　Ｃ１ｚ　２　０ｓｃｃｍ及びＣ　Ｈ　４　５　ｓ
ｃｃｍを含み、ウェハは下向きの姿勢で反応器内に保持
された。一般に、供給電力は３００〜１０００ワツトの
間とし得る。流量がいかに変化可能かの一例として、Ｃ
１２はｌＯ〜１０１００５ｃの範囲、ＢＣｌ２は６　０
　〜２　５　０ｓｅｃｍの範囲、ＣＨ．は０〜１５ｓｃ
ｃｍの範囲内の流量が可能であった。
第１の実施例では、上記の条件で酸化物上のＡｌ：Ｃｕ
がきれいに除去されることが判明した。第２の実施例で
は、タングステン上の銅をドープしてアルミ膜を上記の
条件でエツチングしたところ、一部の銅残留物が残るこ
とが判明した。この第２の実施例では、総圧力４０ミリ
Ｔｏｒｒ、印加ＲＦ電力レベル２５０ワットで、ガス流
をＢＣｌ３９０ｓｃｃｌＩＩとＣＩ！２１５ｓｅｃ＋＋
＋に変更した後エツチングを１２０秒間用いた。得られ
た構造は、はり垂直にエツチングされた側壁、はとんど
ないか皆無のライン中腐食、及びフォトレジストに対す
るはｙ′２．５対１の選択性を示し、（銅残留物の全く
ない）きれいな表面を残した。
この実施例は大きな利点をもたらすが、別の実施例は更
に他の利点を与える。使用する反応器は第２３及び２４
図と同様、放射加熱とプラズマ衝撃の両方をウェハ面に
施せるものである。エツチング中、ウェハを（例えば）
約２００℃に加熱し、銅在留物がそこに留まるのを防ぐ
。
この実施例における放射加熱能力の別の有利な使用例は
、残留物の室壁からの除去を高めることである。例えば
、ウェハの取出後、サセプタを処理温度（７００℃等）
より著しく高い温度へ加熱することによって、非常に効
率的な室の清掃を行える。処理室は極めて小さいので、
室壁は全て放射熱の伝達によって、少なくとも幾らかサ
セプタと熱的に結合される。プラズマ内に非常に活性の
解離生成物を生じる供給ガスを流入し、高温と活性種と
の組合せで残留物を極めて迅速に除去することもできる
。適切な供給ガスには、ＢＣｌ２等の塩素源やＳＦ、等
のフッ素源が含まれる。
別の実施例では、処理中ウェハを例えば数百度の温度へ
加熱するのに放射加熱が使われる。この処理は、ウェハ
上に銅残留物を残すことなく、多量の銅をドープしたア
ルミ（例えば２％銅）の迅速なエツチングを可能とする
。清掃作業では、酸素も使わねばならないことがある。
第２５Ａ図は、フォトレジストのエツジビード除去及び
フォトレジストの同時ベーキングを行うエツジ優先処理
用モジュールの全体図を示すが、こ＼に記す概念は他の
処理工程を達成するシステムにも適用できる。第２５Ａ
図は処理モジュール６９０を示し。この処理モジュール
６９０は、この実施例では水晶製の出口管２５６によっ
て、前述のごとく処理ガス流内に活性化種を発生する遠
隔プラズマ室２５４に接続されている。ウェハのエツジ
における反応速度を増加させるため、円錐状のバッフル
４００が使われている。チャネル形成用のバ・ンフル４
００と支持体６９２は断面が■状である。管２５６に接
続された供給管２５０からのガスが、パンフル４００と
支持体６９２との間に形成されたチャネルによって上方
且つ外側に差し向けられる。このガスは、ウェハ４８の
外周４９近くでチャネルを出る。ウェハ４８は、その円
錐状先端が下を向いたパンフルの頂部と透明な真空壁２
３８との間に位置する。加熱モジュール６９４が壁２３
８の上方に位置している。
第２５Ｂ図は、第２５Ａ図とはｙ同様な処理モジュール
６９５の詳細図を示す。これら両実施例の相違は主に次
の点にある。第２５Ａ図では、透明真空壁２３８を介し
てウェハを照射するか、あるいはウェハを押しつけるシ
リコンサセプタを照射する放射加熱モジュールによって
、ウェハが加熱され、一方第２５Ｂ図では、ウェハは単
に抵抗加熱サセプタ２５２である。
第２５Ｂ図では、遠隔プラズマ室２５４（第２５Ａ図）
からの活性化種のガス流が、漏斗状ガス分配器４１６と
供給管２５０との間の（第９図に示したのと同様な）ス
リップ嵌合せ継手２５８によって漏斗状ガス分配器４１
６に接続されいる。
スリップ嵌合せ継手２５８は、こ＼に開示する各種モジ
ュールの処理室を開閉する処理モジュール２９５の上下
動を許容するために設けられている。
管２５６の延出部からなる供給管２５０は前述のごとく
、反応器の開閉につれて移動しない水晶管とし得る。ベ
ローズ４１４がスリップ嵌合せ継手を取り囲み、粒子を
持ち込む恐れのある何らの摺動継手も必要とせず有効に
気密状態を得ている。
しかし、第１４図に示したように排気空間へ通気された
だけのスリップ嵌合せ継手を代りに用いることもできる
。
は＼円錐状パンフル４００は、小突起（図示せず）によ
って漏斗状ガス分配器４１６内に支持され、約１　ｍｍ
の厚さのチャネル、つまり流路４０８を定める。漏斗状
ガス分配器４１６上に取り付けられたバネピン４０６が
、ウェハ４８を加熱サセプタ２５２に対して保持する。
このサセプタ２５２はウェハ４８の外周４９に沿って深
さ約１．２７　ｃｌ！Ｉ（０，５インチ）の凹部４１２
を含むように形成されるのが好ましい。この凹部４１２
が背面ビードの除去を容易とする。フォトレジストがス
ピン塗布（すなわち回転するウェハ上に液として被着）
されたとき、フォトレジストが背面領域のほとんどに被
覆されないとしても、得られるエツジビードは通常ウェ
ハの全エツジの周囲に延びる。そしてこの背面ビードの
除去はエツジビード除去用の乾式処理法では著しく困難
である。サセプタの凹部４１２を取り囲むリング状の突
起４０４が、ウェハの外周４９近くにおける活性化種の
滞留時間を更に高める。このエツジビードが、取扱及び
処理中における粒子源となる。
温度の選択は、フォトレジストの種類及び（ベーキング
されたまたはベーキングされない）状態によって決まる
。温度が高いほど速度が速まる。
しかし、処理の化学作用を変えることで、低温の処理を
著しく補償できる。通常のパターン形成されたベーキン
グされないレジスト膜を処理する場合、この作業用の最
大温度は１００℃であることが判明した。この温度より
高いと、フォトレジストが流動し始め、パターンの輪郭
限定を壊してしまう。
円錐状バッフル４００の平坦面つまりベース面４２０は
、処理作業中ウェハ４８に近接して保持される。円錐状
バッフル４０００ベース面４２０の半径は、ウェハ４８
の半径より約１龍小さい。
円錐状バッフル４００は通常、その平坦なベース面４２
０を除き、全表面が強度に陽極酸化されたアルミで作製
される。この平坦なベース面４２０は、平坦ベース面４
２０のエツジを通り越して拡散し、従ってウェハ４８の
より中心部のレジスト材料を侵食する恐れのあるゲッタ
活性化種を手助けするのに充分な反応性を有する。
天然酸化物が存在する場合でも、そのアルミニウム面は
分配器の越えて拡散しようとするオゾンや単原子酸素等
の酸化種を取り除くのに充分な能力を有するので、作業
のエツジ優先選択性が改善される。
エツジ選択性は更に、通気ライン４０２を介して接続管
４１０に供給される浄化ガスを吹き込むことによって高
められ、そしてこの通気ライン４０２は、円錐状パンフ
ル４００を貫いて延び、円錐状バッフル４００のベース
面４２０とウェハ面５４との間の狭いスペース（例えば
約１龍の高さ）の出口を形成している。
反応速度を早めるため、サセプタ２５２は少なくとも１
００℃の温度に加熱される。通常のレジスト材料では１
２０〜１３０℃の温度が有効だが、温度の選択は特定の
処理条件に依存する。例えば、より高い再流動温度を有
するレジスト材料が一般により高い温度を可能とする。
エツジビードの除去は、ある処理においては、灰化でウ
ェハ面のほとんどからレジストを除去した後に実施され
る工程として有用なこともあり、またレジストの全面除
去が所望の目的で、特にレジストの残部が除去された後
も留まっている厄介なエツジビードの場合には、第２５
Ｂ図の構造を３００℃等もっと高い温度でも任意選択と
して作動し得る。
フォトレジストのエツジビード除去を好首尾な結果で実
証した実際の処理例を次に示す。第２５Ｂ図に示したの
と同様な構成の反応器内で、サセプタ２５２を１００℃
に保ちながら、０２Ｏ２１０００ｓｃとＨｚ　２００ｓ
ｃｃｍから成り総圧力Ｉ　Ｔｏｒｒの処理ガス流を、ウ
ェハより上方側の４００Ｗのマイク９波放電によって活
性化した。この処理例では１２０秒間で、２ミクロンの
厚さのレジスト被覆のスピンの形成で生じたエツジビー
ド（推定約３ミクロンの厚さ）が首尾よく除去された。
この時間中に加えられた熱は、フォトレジスト処理番こ
おいて有用な工程として周知な“軟ベーキングも達成し
た。
第２６Ａ図は、ウェハ４８をその場で清掃する単一ウェ
ハスバソタリングシステムの実施例を示す。このウェハ
スパッタリングシステムは、前記した何れの実施例とも
異なり、ウェハ４８の下方の頂部室２１８の他に、ウェ
ハの上方の処理空間４３０を含む。頂部室２１８がその
場での清掃用に使われ、上方処理空間４３０がスパッタ
ー被着用に使われるが、このシステム能力の他の使い方
も可能である。
またこの実施例は、使われるウェハ移送の点でもや＼異
なる。ウェハ移送アーム２８は、３本の支持指状部２１
４　（第１２図）のように、下方から機械的に支持され
た３本の支持指状部２１４（そのうち２本だけが第２６
Ｂ及び２６Ｃ図に示しである）上に下向きにしてウェハ
４８を置（。
図中ウェハ４８は、前述したようにアーム２８によって
指状部２１４上に置かれている。次に、ウェハ４８がサ
セプタ４３８に接触するまで指状部２１４を上方向に移
動した後、室が閉じられる。
サセプタ４３８と室２１８の（第２６Ｂ図に示したよう
な）垂直外壁９１３の頂部との間に、１つ以上のシール
９１１が位置する。所望ならこ−で、頂部室２１８　（
第２６Ａ図）内において処理工程を実行できる。３本の
指状部４４０（そのうち２本だけが第２６Ｂ及び２６Ｃ
図に示されている）が、旋回可能なサセプタ４３８の周
囲から（第２６Ｂ図に示すように）下方に延びている。
指状部４４０上記の代りに、サセプタ４３８を貫いて延
びてもよい。指状部２１４と４４０は同じ垂直軸を中心
に１２０度の間隔で離間されるが、その軸を中心として
相互にずらされている。モータまたはソレノイド９１０
が付勢されると、指状部４４０は、垂直軸に沿って上方
向に移動し、外周４９に近い位置でウェハ４８と係合す
る。ウェハ４８の面５４は下向きであり、そして指状部
４４０は面５４とその外周４９近くで係合する。
支持体９１２（第２６Ｂ及び２６Ｃ図）がサセプタ４３
８と別のモータ９２０　（第２６Ａ図）とに取り付けら
れている。モータ９２０は処理モジュール９１４の外側
に取り付けられ、真空シール９２２（第２６Ａ図）を介
して支持体９１２に接続されている。つまり、支持体９
１２は、処理モジュール９１４（第２６Ａ図）の全体的
支持構造へ回転可能に取り付けられ、そして軸９１６（
第２６Ａ図）を中心に回転する。第２６Ｂ図に示すよう
に軸９１６を中心に反時計方向に回転すると、支持９１
２は第２６Ｂ図に示した位置から９０度ずれた第２６Ｃ
図に示す位置へと移動する。サセプタ４３８、ソレノイ
ド９１０及びウェハ４８も同様に回転される。シャッタ
９１８は第２６Ｂ図では閉位置、第２６Ｃ及び２６Ａ図
では開位置にあるものとして示されている。シャッタ９
１８はモータ９２４　（第２６Ａ図）によって、その開
位置及び閉位置間で回転される。モータ９２４は、処理
モジュール９１４の外側に取り付けられ、真空シール９
２６を介してシャッタ９１８に接続されている。
ウェハがアーム２８で指状部２１４上に移され、そして
アーム２８が後退した後、指状部２１４は上方向に移動
されウェハ４８をサセプタ４３８に対してクランプする
。これが第２６Ｂ図に示だ状態である。ウェハが第２６
Ｂ図に示す水平位置にある間、例えば遠隔プラズマを介
してＣＦ４と０□０混合ガスを流し、そしてまたウェハ
面から離れたプラズマからその場での紫外線照射を任意
に与えることによって、前述のごとく清掃作業を実施で
きる。
上記の作業後、指状部４４０は、上方向に移動され、そ
してウェハをサセプタ４３８に対してクランプする。次
いで指状部２１４は下げられ、そして頂部室２１８が開
けられる。サセプタ４３８は、第２６Ｂ図に示すはｙ°
水平位置から第２６Ｃ図に示すはソ垂直位置へ、モータ
９２０　（第２６Ａ図）によって反時計方向に回転され
る。モータ９２０でサセプタ４３８を旋回することによ
って、ウェハ４８が処理空間４３０内に移される。ウェ
ハ４８が第２６Ｃ図に示すように上方すなわち垂直位置
にきた後、例えば旋回可能サセプタ４３８が旋回する軸
と直交する別の軸を中心に旋回可能なシャッタ９１８が
、頂部室２１８からの隔離を保証するのに使われる。
ウェハ４８が第２６Ｃ図に示す垂直位置に回転された後
、シャッタ９１８が第２６Ｂ図に示す閉位置にある状態
で、スパッタモジュール９３０が時間的に電力供給され
、シャッタ９１８にスパッタリングを施すことによって
ターゲットを清掃する。次いで、シャッタ９１８を第２
６Ｃ図に示す開位置に後退させる。スパッタ被着は、は
り通常の条件下で行われる。その後、上方室を１００ｍ
Ｔｏｒｒより低い圧力（例えば３９　ｍＴｏｒｒ）に保
ち、シャッタ９１８を回転してスパッタターゲット４３
２を露出させ、そして陰極４３６（第２６Ａ図）とスパ
ッタターゲット４３２との間に１０００　Ｖの電位を印
加する。被着効率を高めるため、ウェハ４８とスパッタ
ターゲット４３２との間に小バイアス（例えば２００Ｖ
）を加えることもできる。
スパッタ作業の完了後、シャッタを閉じ、サセプタ４３
８及びウェハ４８が第２６Ｂ図に示す位置に回転される
。
頂部室２１２内で処理を行いたい場合には、指状部２１
４が上昇され、そして頂部室２１２が閉じられる。次い
で、指状部４４０が下げられる。
そして所望の処理、例えば清掃処理が実施される。
その後ウェハは、第１．３及び４図に関連して前述した
ことく、アーム２８によって処理モジュール９１４から
移送される。
別の方法で、ウェハを処理モジュール９１４から移送す
ることもできる。つまり、サセプタ４３８が第２６Ｂ図
の位置へ時計方向に回転された後、移送アーム２８が処
理モジュール９１４内に入れられる。アーム２８がウェ
ハ４８の下方に位置された後、ビン５０（第１及び３図
）はウェハ４８と接触するまで垂直上方向に移動可能で
ある。次いで指状部４４０が下降され、そしてアーム２
８がわずかに下げられて処理モジュール９１４の外に出
される。スパッタ中、圧力は２００　ｍＴｏｒｒ以下と
すべきである。
第２７図は、ウェハ４８と同様な数枚のウェハ９４２を
同時に処理する能力を持つ処理モジュール９４０を示す
。第１．３及び４図で論じた室１２止アーム２８が、第
１図に示したキャリヤから処理モジュール９４０ヘウエ
ハを移送する。処理モジュール９４０は、例えば１００
気圧の高圧に耐えられる鋼製の外側ジャケット９４４を
有する。ジャケット９４４は、例えば３００シリーズの
ステンレス鋼で作製できる。ウェハ９４２は、アーム２
８（第１．３及び４図）と同様なアーム（図示せず）に
よって処理モジュール９４０内に置かれる。各ウェハは
水晶ロッド９４８のスロット９４６内に置かれる。水晶
ロッド９４８は、頂部室９５０を通って垂直に延びてい
る。第２７図には２本のロッド９４８だけが示しである
が、追加のロッド−例えば１本のロッドが室９５０の右
側に位置し、第２７図のように位置したウェハ９４２と
係合する−を設けることもできる。スロット９４６間の
距離は、アームが積み重ねられたウェハ６４２に達して
取り出せるのに充分なものとする。別の例では、アーム
が最下のウェハを置けるように、スロット９４６のうち
最下のスロットが室９５０の底９５２から充分な距離だ
け離される。ウェハ９４２は中間スロットの各々に頂部
スロットから入れていき、最後に底のスロットが満たさ
れる。
下方室９５５と室９５０の内壁９５７は、水晶で作製さ
れる。ジャケット９４４と内壁９５７との間のスペース
は、内壁に加わる応力を最小限とするために、高圧の作
業中室９５０内の圧力と等しくされる。ジャケット９４
４及び内壁９５７と室９５０との間のスペースにそれぞ
れ接続された制御式の逆止ガス弁９６０と９６２がコン
ピュータ制御システム２０６によって操作され、必要に
応じ過圧を排出することで、内壁９５７に加わる差圧の
応力が大きくなり過ぎないように圧力を制御する。例え
ば、室９５０内の圧力がジャケット９４４と内壁９５７
との間のスペース内の圧力より大きくなると、システム
２０６が弁９６２を作動し、そして側圧力が適切なレベ
ル、例えばはＮ゛等しくなるまで圧力を放出する。
底９５２は、下方室９５５に供給されるガスを頂部室９
５０内へと上方に移動可能とする複数の孔９６５を有す
る。下方室９５５への気体は、管９７０〜９７２を介し
て供給される。管９７０−９７２は任意の適切な材料で
作製できる。管９７０と９７１は、室９５０内で所望の
処理を行うのに使われる処理ガスを、下方室９５５へと
高圧力（１００気圧）で供給する。管９７２は、ジャケ
ット９４４と内壁９５７との間のスペースに浄化ガスを
供給する。必要な真空状態は、ポンプ９７５によって室
１２に、ポンプ９７６によって室９５５に、別のポンプ
（図示せず）により管９７８を介して室９５５にそれぞ
れつくりだされる。こ＼に示した他の処理モジュールと
異なり、処理モジュール９４０の処理室９５０は、ウェ
ハを上方へ頂部室内に移動することによって密閉しない
。処理モジュール９４０においては、処理室９５０は、
ベローズ９８１を用い内壁９５７の垂直部９８０を上下
動することによって、密閉及び解放される。
開状態において、アーム２８と同様な移送アーム２８が
室９５０にアクセスし、ゲート３工が（第２７図に示す
ように）開のとき、ウェハ９４２をボート３０を介して
移送する。室９５０を閉じて、処理が行われる。ヒータ
９８２が室９５０内で内壁９５７上に位置し、室９５０
内で行われる処理用の熱を与える。
動作時には、（第１．３及び４図を参照して前述したよ
うに）キャリヤＩＯが開かれ、そしてウェハ９４７がキ
ャリヤｌＯから室９５０内へ移送される。次いでゲー１
−３１が閉じられる。ガスが、管９７０と９７１からジ
ャケット９４４と内壁９５７及び両室９５０と９５５と
の間のスペース内にそれぞれ供給される。次いで室９５
０を閉じ、そして管９７０．９７１及び９７２を介して
供給される気体、例えばそれぞれ酸素、水素及び窒素か
ら成る気体により高圧で処理が実施される。所望に応じ
、ヒータ９８２からの熱を与えることもできる。管９７
０と９７１からのガスに対する処理の中断後、管９７２
からの気体、例えばＮ２によって室９５０が浄化される
。その後、室９５０が所望の真空にされる。次いで所望
なら、真空処理を実施できる。室９５０を開き、ウェハ
がポート３０を介してキャリヤ１０に移送される。キャ
リヤ１０は第１．３及び４図を参照して前述したように
閉じられる。モジュール９４０は５枚のウェハを受け入
れ可能なものとして示したが、それより多いまたは少な
いウェハを受け入れることもできる。５枚より少ないウ
ェハは、例えば１回に１ウエハづつ処理できる。
高圧処理モジュールは、集積回路ウェハが主に真空下で
搬送及び処理されるシステムと適合可能である。圧力容
器は、極めて小さく、例えば０．２リツトルとでき、す
なわち、総加工容積を有し、その容積についてほとんど
全ての内点が室内に装填されるウェハのうちの１つの１
〜２ｃｔａ以内に入る。
モジュール９４０は、数枚のウェハを同時に処理するの
が有効な場合、酸化物の成長等によって制限される反応
である遅い処理等その他の用途も有する。これは所望に
より、管９７０〜９７２からガスを与えずに行うことも
できる。つまり、このモジュール９４０はそれぞれの用
途に特有な集積回路を処理するのにも適する。
高圧作業に関する機械的強度の制約は、設計するには容
易である。これはまた、高圧モジュールの加圧及び排気
がより迅速に実施可能なことも意味する。更に、真空処
理システムと適合可能なモジュール内で高圧処理（例え
ば高圧酸化）を行う能力によって、処理量が増大し、そ
して真空処理システム外で必要な酸化工程を実施する必
要性が除去される。
この種類の実施例は、低粒子用真空処理システムとの適
合を有利に可能としつ＼、（通常高粒子の作業である）
従来炉の能力を与える。またこの種類の実施例は、非常
にコンパクトな領域に（通常比較的多量の床空間と配管
を必要とする）従来の炉の能力を与えるという利点があ
る。
処理モジュール９４０を用いる例では、高圧力での気相
酸化または硫化を用いて不活性化層を形成するように、
Ｈｇ　Ｃｄ　Ｔ　ｅを処理可能である。つまり、ＨｇＣ
ｄＴｅ基板が５０〜１５０℃に加熱され、薄い酸化膜が
形成される。イオウ源例えばＨｔ　Ｓが、５０〜１００
気圧の圧力で管９７０から、例えば１００ｓｅｃｍで供
給される。この結果、薄い硫化物の絶縁膜が形成される
。また、例えば１００ｓｅｃｍの酸素と例えば４０ｓｅ
ｃｍの水素を用いて酸化を行い、１０〜１００気圧の圧
力で水蒸気／酸素の混合物を生成することもできる。
第２８図は、注入器として用いるのに適した処理モジュ
ール１０００を示す。注入器は、ウェハ、例えばウェハ
４８の表面ドープ材を置くかまたは注入するのに使われ
る。ウェハ４８が、第１．３及び４図を参照して前述し
たアーム２８と同様なアーム（図示せず）によってモジ
ュール１０００内に置かれる。この際、室１２キャリヤ
ｌＯが、第１．３及び４図を参照して前述したように使
われる。真空ポンプ１００２及び弁１００４がモジュー
ル１００４の内部と接続され、必要な真空を与える。必
要に応じ、その他のポンプ及び弁を設けることもできる
。
ウェハ４８は、室１２と（第３図のポート３０と同様な
）ボートとを介し、アーム（図示せず）によってキャリ
ヤｌＯから頂部室１００６内に置かれる。ウェハは指状
部２１４上に置かれ、そしてこれら指状部は導電性とな
るように強度に陽極酸化されたアルミまたはシリコンで
構成し得る。
頂部室１００６は、ベローズ１００８の上向き垂直方向
の移動によって閉じられる。ウェハ４８が室１００６の
上部の電極１０１Ｏと接触するまで、指状部２１４はウ
ェハ４８を上昇させる。これが第２８図に示されたウェ
ハ４８の位置である。ウェハ４８の下向き面５４に注入
すべき物質を含むガスが、例えばＡｓのガス源（図示せ
ず）から管１０１４を介して加熱室１０１２内に導かれ
る。
管１０１４からのガスは加熱室１０１２内で、特定のド
ープ材に適した温度、例えばヒ素の場合３５０℃、リン
の場合２８０℃に加熱される。次いでガスは管１０２２
を介し、マイクロ波空洞１０２０内へと上方に流れる。
別のガス、例えばＨｅまたはＡｒを、管１０２４を介し
て空洞１０２０内に導くこともできる。あるいは、ｐ形
ドープ材として使われる別のガス、例えばＢ　Ｆ　’ｓ
を管１０２４を介して送ることもできる。ガスは空洞１
０２０内でマイクロ波エネルギーを受ける。ガスは空洞
１０２０内で、例えば０．　Ｉ　Ｔｏｒｒの圧力の遊離
基となる。気体は空洞１０２０を出て、管１０２６を通
り、頂部室１００６の下方に位置した下方室１０２８内
に入る。管１０２６は、下方室１０２８より下側の室１
０３０の中心部を通過している。室１０２８は、その垂
直軸に沿い、ベローズ１００８によって部分的に取り囲
まれている。
ガスは下方室１０２８から、水晶性のシャワーヘッド１
０３２を通って頂部室１００６内に入る。
シャワーヘッド１０３２は、頂部室１００６と下方室１
０２８との間で水平方向に延びている。シャワーヘッド
１０３２は、下方室１０２８内のガスが頂部室１００６
内へと通過するのを可能とする多数の開口１０３６を有
する。シャワーヘッドは水晶製バッフル１０４０の一部
である。パンフル１０４０は円筒状であり、その軸は、
両室１００６と１０２８との中心部を通って垂直に延び
、そしてシャワーヘッド１０３２は水平に延びている。
所望なら、シャワーヘッド１０３２は第３０Ｃ図に示す
ようなものとできる。頂部室１００６内でガスがウェハ
４８に向かって加速され、ガス中の物質を面５４内に注
入する。イオン流は、室１００６内の圧力に従って調整
されねばならない。室１００６の外側のバッフル１０４
０の周囲に、２枚のバイアスプレー１−１０４２と１０
４３が位置する。プレート１０４２と１０４３には、負
と正の電圧がそれぞれ印加される。プレート１０４２は
、プレーｌ−１０４３の下方にそれから離れて位置する
。
磁石１０４８がプレート１０４３のすぐ上に位置する。
一般に、磁場はウェハ面５４からの自由電子をはね返す
のに充分な強度とする必要がある。
例えば１０〜１０．０００ボルトの正電圧が電極１０１
０に印加される。遊離基は、室１００６内で制御され、
そしてウェハ４８に向かって加速される。電極１０１０
は、必要なら、開口１０３４を介して流体を流すことに
よって冷却できる。
処理モジュール１０００は真空ウェハ移送器を用いたシ
ステムに適合可能で、そこではウェハが一般に、真空下
で下向きにして移送及び処理される。
処理ガスライン３２及び前記の管９７０〜９７２等その
他の給送管、ガスライン及び管は、表面での粒子取り込
みを減じるために、それらの内面上に小溝または小突条
を有するように形成（あるいは被覆）される。抵抗を減
じるために航空輸送手段の外側に小突条を用いることは
、「溝が航空機の抵抗を減少する（　Ｇｒｏｏｖｅｓ　
Ｒｅｄｕｃｅｓ　ＡｉｒｃｒａｆｔＤｒａｇ）　Ｊ　、
ＮＡＳＡ技術概要（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｂｒ１ｅｆｓ
５　（２）　、１９２頁（１９８０）、及び「達成され
た使命（Ｍｉｓｓｉｏｎ　Ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｅｄ）
　Ｊ　、Ｎ　Ａ　Ｓ　Ａ技術概要（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ
　Ｂｒ１ｅｆｓ）　１１　（３）　、８２頁（１９Ｂ　
？）によって示唆されている。しかし本発明で小突条を
用いたのは、配管壁土の淀み境界層を安定化し、従って
配管中を流れるガスが壁上に付着している粒子にその解
離に充分な圧力を加える可能性を減少するるためである
。処理ガス源がどんな清掃度の場合でも、これはガス中
に取り込まれ室内へと運ばれる粒子の数を減少するとい
う利点がある。
これら小突条の形状及びサイズに関する幾つかの実施例
を第２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ，２９Ｄ。
２９Ｅ、２９Ｆ及び２９Ｇ図に示す。前記ＮＡＳＡ技術
概要（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｂｒ１ｅｆｓ）の文献は航
空輸送手段の外側に小突条を用いることを示唆している
が、本発明での利点はそれらの溝または小突条を、配管
中を流れるガスが壁土に付着している粒子にその解離に
充分な圧力を加える可能性を減じるのに用いている点に
ある。ＮＡＳＡ刊行の文献は、溝が乱流の発端バースト
を閉じ込めるので、バーストは移動する航空機を取り囲
む境界層へと拡がらず且つ乱さないと指摘している。第
２９Ａ−０図に示すように、溝のほとんどの実施例はは
ｓ’　Ｖ状であるが、それ以外の各種形状も取り得る。
例えば、対称または非対称断面の丸まった、または鋭い
頂端にしてもよい。空気力学的な性能を最適化するため
には、さまざまな断面形状の非対称溝を、幾つかの規則
的順序で配列してもよい。つまり、本発明においてそれ
らの溝または小突条は、配管壁上の淀み境界層を安定化
するのに使われる。処理ガス源がどんな清浄度の場合で
も、これはガス中に取り込まれ室内へと運ばれる粒子の
数を減少するという利点がある。第２９Ａ〜２９０図に
は各々１つか２つの溝または小突条しか示してないが、
こ＼に開示の処理モジュールに関連して示した管、給送
管、分配器等の内壁の一部として同様の多くの溝または
小突条が含まれている。
第２９Ａ図は、管１１０２の壁の７条の溝１１００を示
す。管１１０２の一部だけが管内壁の一部を横切って見
た断面で示されており、これは第２９Ａ〜２９Ｇ図の他
のパイプにも当てはまる。溝１１００は深さ約０．２５
４ｍｍ　（０，０１０インチ）、頂端１１０４（第２９
Ａ図中左側）から頂端１００６　（第２９Ａ図中右側）
までの巾約１．１４日（０，０４５インチ）とし得る。
第２９Ｂ図は、管１１１２の壁のＶ条溝１１１０を示す
。溝１１１０は両頂端１１１４　（左）と１１１５　（
右）間の巾が約０．２５４鰭〜約０．５０８鶴（０，０
１０〜０．０２０インチ）の範囲で、約０．５０８ｍ璽
（０，０２０インチ）の深さを有する。
第２９Ｃ図においては、突起１１２０が管１１２２の内
壁から延びている。突起１１２０は３角形状の断面を有
し、頂端１１２４の角度が９０度、底辺左側の角度が３
０度、底辺右側の角度が６０度である。頂端１１２４か
ら底辺までの距離は、例えば約０．２５４ｍｍ　（０，
０１インチ）、底辺両端間の距離は、例えば約０．５８
４　ａｓ　（０，０２３インチ）とし得る。各種の突起
間に溝または突条が形成されてもよい。管１１５２の別
の突起１１５０が第２９Ｆ図に示してあり、基本の形状
は突起１１２０と同じである。突起１１５０は前例と同
じ各角度を有し、その底辺両端間の距離は、例えば約１
．１７龍（０，０４６インチ）、底辺から頂端１１５４
までの高さは、例えば約０．５０８　ｕ（０，０２イン
チ）である。
別の３角形状突起１１３０が第２９Ｄ図に示しである。
突起１１３０は、角度６０度の頂端１１３２、角度４０
度の左側の底辺、及び角度８０度の右側の底辺を有する
。突起は管１１３４の内壁から延びている。３角形の底
辺両端間の距離は約０．７１１鳳臘（０，０２８インチ
）、底辺から頂端１１３２までの距離は約０．５０８　
ｍｍ　（０，０２０インチ）とし得る。管１１６２の別
の突起１１６０が第２９Ｇ図に示してあり、基本の形状
は突起１１３０と同じである。突起１１６０は突起１１
３０と同じ各角度を有し、その底辺両端間の距離は、例
えば約０．７１１鰭（０，０２８インチ）、底辺から頂
端１１６４までの高さは、例えば約０、５０８鳳膳（０
，０２インチ）である。
第２９Ｅ図は、管１１４２の内壁のＶ条溝１１４０を示
す。両頂端１１４４（左）と１１４５（右）間の距離は
、例えば約０．２５４　ｍｍ　（０，０１０インチ）と
し得る。各頂端１１４４と１１４５は丸められている。
溝１１４０は、例えば約０．５０８Ｍ（０，０２０イン
チ）の深さとし得る。
上記したような反応器で極めて顕著な成功を収めた１種
類の処理は、耐熱性金属を含む材料に対する非等方性の
フン素エツチングである。
炭化水素と臭素源、例えばＨＢｒまたはＣＦ、Ｂｒとの
組合せが、フッ素ベースのエツチングに対して非常に強
い不活性化の化学作用を与えることが見い出された。Ｓ
Ｆａ　、ＮＦ：＋　、ＨＦ、Ｆｔ、ＣＦａ　、ＣｚＦａ
　、ＢＦｓまたはＳ　ｉ　Ｆ　ａ等のフッ素源を、フッ
素ベースのエツチングに用いることができる。例えば、
好首尾な結果で実証された一実施例は次の通りである。
最初の構造はタングステンの薄膜を含んでいた。初期の
ガス流は総圧力２５０ミリＴｏｒｒ　、印加ＲＦ電力レ
ベル５００ワットで、Ｓ　Ｆｂ　５０　ｓｅｃｍ　、　
ＣＨ４５ｓｃｃｍ及びＨＢｒ　１５　ｓｅｃｍを含んで
いた。パターンがはっきりなり始めた後、後述するよう
にＷＦ、２０ＳＣＣＩ１１の追加流を加えた。こうして
得られた構造は、はＸ垂直なエッチ側壁、はんのわずか
なライン巾の侵食、及びレジストに対する優れた選択性
を示した。別の処理では、オーバエツチング時の負荷と
して作用するＷＦ、を含むフッ素源が、ライン巾の損を
減じることが判明した。
ＣＨ，の比率及び臭素源の比率を高めると、より一層堅
固な不活性化作用が得られる。例えば次の条件が零のラ
イン巾侵食をもたらすことが判明した。Ｓ　Ｆ６４０５
ｃｃｒａ　％　ＣＦ４　１５　ｓｅｃｍ及びＨＢｒ　２
５　ｓｅｃｍで、総圧力４７０ミリ↑ｏｒｒ、印加ＲＦ
電力レベル４００ワット。比較的高い総圧力の使用が、
−様性の維持を助ける。
不活性化被着の速度を更に速めると、負のエツチングバ
イアスが達成可能である。見本の実施例として、タング
ステンの薄膜を次の初期ガス流を用いてエツチングした
。ＳＦ、　５０　ｓｅｃｍ　、　ＣＦ。
１８　ｓｃｃｍ及びＨＢｒ　２５　ｓｃｃｒｍで、総圧
力４７０ミリＴｏｒｒ、印加ＲＦ電力レベル４００ワッ
ト。
使用したレジストパターンは、最小ピッチ２．７ミクロ
ン（最小ライン巾１．７ミクロンと最小スペース巾１ミ
クロン）の最小ピッチであった。この化学作用の使用は
、最終的に０．６〜０．７ミクロンのエツチングスペー
ス巾を生じることが判明した。
つまり、この化学作用は約０．１５〜０．２ミクロンの
“負のエツチングバイアス”を与えた。上限として、他
の条件を変えずにメタンの流量を２１ｓｅｃｍに増すと
、エツチングが完全に停止、すなわちタングステンのエ
ツチング速度が零になることが他の実験で実証されてい
る。
またこの種類の不活性化化学作用は、強い異方性のシリ
コンエツチングを与えることも発見された。実験により
好首尾な結果が実証された特定の一実施例においては、
次のようなエツチング化学作用を用いた。初期のガス流
はＳ　Ｆｂ　５０　ｓｃｃｍ、ＣＦ４５　ｓｃｃｍ及び
ＨＢｒ　ｌ　５　ｓｅｃｍを含み、総圧力２５０ミリＴ
ｏｒｒ　％印加ＲＦ電力しヘル５００ワットであった。
これらの条件はシリコンを２５秒間で深さ３ミクロンエ
ツチングし、レジストに対する優れた選択性を維持しな
がら、はＸ垂直のシリコン側壁をもたらした。但し、こ
れらのエツチング条件は特に酸化物に対しては選択性を
示さなかった。つまり、このエツチング化学作用はトレ
ンチをエツチングするのに特に有効である。デバイス構
造におけるトレンチの利点は以前から認識されていたが
、通常トレンチは、遅く、且つ、トレンチ底の凹凸、溝
切りまたは逆行曲りのようにエツチングによる極めて望
ましくない人為構造を生じ易い低圧力のエツチング条件
によって、作製されていた。こうした低圧力処理の困難
を避けられるのも利点である。
別の種類のフッ素エツチング用の化学作用では、ＳＦ、
等のフッ素源と、ＨＢｒ等の臭素源と、非常に弱い酸素
源（例えば−酸化炭素）を含む供給混合ガスを用いる。
この化学作用は、フォトレジストに対する良好な選択性
を示しながら、異方性の高速フッ素エツチングを与える
。
好首尾な結果で実証された処理の実例を次に示す。最初
の構造は、形成有機フォトレジストのパターン化層によ
って被覆されたタングステンの薄膜を含んでいた。初期
のガス流はＳＦ、２５ＳＣＣＩＩ１％ＨＢ　ｒ　２５ｓ
ｃｃａ及びＣＯＣ０４０ｓｃを含み、総圧力３００ミリ
Ｔｏｒｒ、印加ＲＦ電力レベル１７５ワットであった。
オーバエツチング期間中は、ＷＦ。
２０３ｃｃｍの追加流を有効に加えた。こうして得られ
た構造は、急勾配傾斜の側壁、はんのわずかなライン巾
侵食、及びフォトレジストに対する約２対１の選択性を
示した。
この化学作用は、−酸化炭素の代りに別の弱い酸素源を
用いることによって変更できる。つまり、Ｎ、０やＣＯ
２等の弱い酸素源が代りに使える。
事実、ＣＯの代りに極めて小流量（ｌ　ｓｃｃｍ以下）
の０！を用いるという利点を得ることもできるが、この
ような非常に小さい流量は従来の半導体製造装置で再現
性よく制御するのは困難である。
別の種類のフッ素エツチング用の化学作用では、フッ１
１（ＳＦｈ等）と、フルオロシラン（ＳｉＦ４等）と、
臭素源（ＨＢｒ等）と、−酸化炭素等の弱い酸素源を含
む供給混合ガスを用いる。この化学作用は、フォトレジ
ストに対して良好な選択性を示して、異方性の高速フッ
素エツチングを与える。
好首尾な結果で実証されたこの処理の実例を次に示す最
初の構造は、有機フォトレジスト材料のパターン形成層
で被覆されたタングステンの薄膜を含んでいた。初期の
ガス流は５ｉＦ４２５ｓｃｃｍ。
Ｓ　Ｆｂ　２５ＳＣＣＩＩ％　ＨＢｒ　２５ｓｃｃｍ及
びＣＯＣ０３０ｓｃを含み、総圧力３５０ミリ↑Ｏｒｒ
　％印加ＲＦ電力レベル１７５ワットであった。オーバ
エツチングの期間中はレジストの侵食を避けるため、Ｗ
Ｆ。
３０ｍｍｃｍの追加流を上記のガス流に加えた。こうし
て得られた構造は、は＼゛垂直エツチング側壁、はんの
わずかなライン中侵食、及びフォトレジストに対する約
３対１の選択性を示した。
２段のシャワーヘッド２８０（第３０Ｃ図）が、ウェハ
４８の下面５４近くで第３のガス供給管２５０と頂部室
２１８との間に配置される。このようなシャワーヘッド
の一例を第３０Ｃ図に示す。
２つのバッフル２８４と２８６がハウジング２８２内に
固定の関係で水平に保持され、バッフル２８６がバッフ
ル２８４の下方に位置する。第３のガス供給管２５０が
バッフル２８６の下方に位置し、そしてガスはガス供給
管２５０からバッフル２８６の孔２９０とバッフル２８
４の開口１２０２とを通って上方に進む。両バッフルは
、第３供給管２５０からの処理ガスがウェハ頂部室２１
８内へ直接流入するのを阻止するように配置され、また
第２バツフル２８４のどの孔２８８も第１バツフル２８
６の孔２９０と整列一致しないように位置合せされてい
る。シャワーヘッド２８０は、所望に応じこ＼に開示の
処理モジュールと組合せて使える。ハウジング２８２は
、幾つかの形状とでき、そして例えば漏斗の狭部を供給
管２５０の周囲に配置し、且つ、両バッフルを漏斗の上
方円筒状部に配置する漏斗形状としてもよい。
２段のシャワーヘッドは、この実施例において、ｔｕｆ
ｒａｍｃｏａｔｅｄ”　（テフロン含浸（登録商標）陽
極酸化）アルミ、テフロンまたは水晶で作製される。好
首尾な結果の実験により、他の幾何形状のシャワーヘッ
ドも機能するが（例えば円形リングを持つ水晶管で、ガ
ス分散孔がウェハから離れて位置したもの）、２段型シ
ャワーヘッドの方がその高い処理量と一様性のためより
有効である。
遠隔プラズマ処理は比較的新しいので、非一様性に対処
する従来の方法はほとんどない。ある製造メーカーは、
２つの同心円に沿って比較的大きい孔（内径約６゜３５
ｍｍ（０，２５インチ）を持ち、中心に１つの小さい孔
（内径約３．８１Ｎ（０，１５インチ））を持つ単一の
シャワーヘッドを使用した。これはシャワーヘッドを設
けないのと比べ改善されているが、別の市販のフォトレ
ジストストリッパが設備されているので、著しく高いス
トリップ速度がウェハの中心で生じる。レジスト除去の
パターンは、シャワーヘッドの孔のパターンを明らかに
反映する。ウェハの半径方向に沿ったレジスト除去のプ
ロットを第３０Ａ図に示す。比較のため、シャワーヘッ
ドを用いない場合の結果を第３０Ｂ図に示す。
第３０Ｂ図の各曲線は、ウェハの中心からの距離が増す
につれ、レジストの除去Ｍ（厚）が減少することを示し
ている。第３０Ａ図の各曲線は、２段型シャワーヘッド
の使用がレジスト除去の一様性を大巾に改善することを
示している。
単一シャワーヘッドの欠陥は、反応器内におけるガス流
の性質に基づいている。流れは粘性のある層流なので、
管を横切る速度分布は次のようになる。
管壁近＜　　（ｒ＝Ｒ）ではガス速度が非常に低いが、
管中心（γ−０）ではガスははるかに速く移動し、平均
速度＜ｖ＞の２倍にまでなる。このような速度分布のガ
スがウェハに衝突すると、速度が低い所より速度が高い
所で、より多くの反応物が移動する。これによって非一
様性が観測されるが、こ＼に開示の実施例はこの問題を
解消している。
その解決法は、ガス流内の一点と他点との間での速度差
を減じることにある。これは、ウェハへ達する前にガス
流が上式（１）で与えられる安定状態へ戻ってしまわな
いように、反応器の断面積が大きい放出管の下流で行わ
れなければならない。シャワーヘッドの孔を直接通過す
るガスの速度が著しく変化しないので、そのガス部分の
何れにも、放出管からウェハへと直接の、つまり“直視
の”通路が与えられてはならない。直視通路が残ってい
ると、ガスはそこを優先的に通過する。
直視通路を避けるためには、第２のシャワーヘッドつま
りバッフルが必要である。このバッフルの重要な特徴は
、第３０Ｃ図に示したように、下方シャワーヘッドを介
した放出管からの直接のガス流を阻止することにある。
これによって、各ガス部分が充分混合され、比較的−様
な速度分布が下方バッフルの下側に現われる。流入ガス
と出会う第１のシャワーヘッド部品は、（１１第２のシ
ャワーヘッド部品を通るガスの直接通過を阻止する多数
の接続バッフル、または（２）前方への動きを完全に止
め、第２のシャワーヘッド部品へ至る前に速度ベクトル
を強制的に軸方向から半径方向に変化させる１つの一体
バソフル、または（３１（１１と（２）の間の中間構造
で構成し得る。
パンフル及びハウジングについて別の形状を用いた結果
を第３０Ｄ図に示す。第３０Ｄ図の各曲線は、第１のシ
ャワーヘッドが第２のシャワーヘッドの中心孔をちょう
ど覆う円錐状バッフルから成るような２段壁シャワーヘ
ッド概念の実施によって得られた、最適ではないが改善
された灰化の一様性を示す。これは、使われている固有
の化学作用は異なるが、円錐状バッフルなしの第２のシ
ャワーヘッドを用いて得られた第３０Ａ図と比較可能で
ある。上記シャワーヘッドは、第３０Ｃ図に示したバッ
フル２８４と同様なパンフルを有することができる。ま
た、供給管２５０の先端真上に位置し、頂端を上向きに
した円錐体から成る下方バッフルを有することもできる
。円錐体の直径は、供給管２５０の直径よりや−大きく
すればよい。円錐体を逆さに配置するのも可能である。
これ以外の２シヤワーヘツドの構成も可能である。
壁に沿ってその後に生じるガスの遅れが、ウェハへの到
達前に新たに形成されたガスの速度分布を著しく左右し
ないように、室壁はシャワーヘッド及びウェハから充分
に乱れて位置する必要がある。この−様な速度分布の効
果は、参考文献として本明細書に含まれるシュリヒテン
グ（Ｉ）。
Ｓｃｈｌｉｃｈｔｉｎｇ）著、「境界層の理論（Ｂｏｕ
ｎｄａｒｙＬａｙｅｒ　Ｔｈｅｏｒｙ）　Ｊ　　（第７
版、ｌ　９７９）から引例した第３０Ｅ図に示すように
、表面上に厚さｄの−様に厚い境界層を形成することに
ある。−様な境界層は、ウェハに対する反応物の−様な
輸送をもたらす。
シャワーヘッドを形成する材料は、セラミック、強度の
陽極酸化アルミ、ステンレス鋼、テフロン、または水晶
が使え、処理ガスとの適合性に依存して選ばれる。寸法
は、−様な速度分布に影響を及ぼさないように反応器の
壁がウェハから充分に離れていれば、任意のウェハサイ
ズと合うように選べる。名札のサイズは、ガス全体の通
過を妨げたり、表面における反応種の損失を生じないよ
うに、また加工し易いように充分大きく　（は＼−２．
５４ｎ〜６．３５謙ｍ（０，１−０，２５インチ））と
すべきである。２つのシャワーヘッド部品間の距離は、
少なくとも径の２倍の大きさとすべきである。２つのシ
ャワーヘッド部品は、下向き処理用の向きで配置するこ
ともできる。
つまり、この種類の実施例は次の利点を与える。
（１）速い流れの遠隔プラズマシステム内における全て
の等方性処理への適用、（２）−様な処理結果の促進、
（３）高速のエツチング及び被着用の高い反応物処理量
の維持、（４）処理適合性のための弾力的な材料選択、
（５）下向き処理の包含。
関連の背景情報は、参考文献として本明細書に含まれる
ホワード（ｃ，Ｊ、　Ｈｏｗａｒｄ）の論文、ｖｏｌ。
８３、Ｊ、　Ｐｈｙｓ、　ＣｈｅＩＩ＋、、　　６頁（
１９７９）に見い出せる。
こ＼に開示する一方法は、ポリマー、その他の有機残留
物を除去する処理であるデスカム（ｄｅｓｃｕｓ）処理
を与える。この処理では改善された結果を達成するため
に、２段のシャワーヘッド（第３０Ｃ図）を含む分配器
を介して供給される遠隔プラズマを用いる。
フォトレジストを用いる場合の一般的な処理条件が、“
デスカム”と称される工程である。通常のフォトレジス
ト処理は、レジストの露出形成後に、完全に清浄なパタ
ーンを与えない。パターンの中には、取り除くことが望
まれる領域や、高分子量ポリマー化合物の顕著な残留物
を尚含む領域が存在する。通常これらは、強い侵食性の
等方性エツチングで除去されねばならない。例えば、非
露出領域内における１、４ミクロンの厚さのフォトレジ
スト層は、その領域内に０．５ミクロン以上のレジスト
残留物を尚含み、これを取り除く必要がある。通常これ
は湿式処理工程として行われているが、こ＼に開示する
実施例はこの機能を乾式処理で行う方法を与える。
この処ｆｌの一実施例においては、パターン化フすトレ
ジストのデスカムが、１００℃及び総圧ＩＴｏｒｒで、
Ｏｚ　　１０００ｓｃｃｍとＨｚ　　２００ｓｃｃｍか
ら成る混合処理ガスを用い、好首尾な結果で実証された
。質量流量の選択は、０□の質量流量に比例した大きい
除去速度をもたらす一方、質量流量と圧力に反比例する
ウェハの半径方向における−様な除去を保つように設定
された。反応器は、全てのガスが４００Ｗの電力を供給
される遠隔プラズマ室２５４を通過するように設定され
た。
処理の化学作用は、その他、０□と次の種のうち１つ以
上とで構成することもできる。この種とは、Ｎ２０．Ｎ
２０、Ｎ２、ＣＦ４、ＣＨＦ、、ＨＣＩ。
ＨＢｒ及びＣＩ！２である。これらのうち、一部の例で
は下記の理由から付加ガスとして最も有効である。（ａ
）　Ｎ　ｚ　Ｏの付加は、特に低温においてＮ２はど速
度を高めない、（ｂ）ハロゲン含有ガスは、基板上に存
在する金属に有害な影響を及ぼす危険を与える。この制
約を度外視すれば、ＣＦ４とＣＨＦ。
はＮ２より１桁速いデスカム速度を与えるので、非常に
良好な付加ガスである。ＣＦ、及びＣＨＦ：１に伴う残
りの問題は、Ｆ原子の存在による反応器材料との適合性
の問題である。この点は、テフロン（登録商標）製のシ
ャワーヘッドを使うことで解消できる。
水素種の使用は、レジスト材料内の不飽和結合を開くの
を助けることによって、反応に有利に寄与し得る。
選択性はデスカム処理においてそれほど重要ではないが
、実際上こ＼に記す処理はシリコンに対して良好な選択
性を有し、この点も利点である。
使用するレジストは、標準的なポジティブ【／シストと
した。指定のテスト例では、ＭＦ−３１４発色剤で発色
されたシプリー（Ｓｈｉｐｌｅｙ）　　１８１３（登録
商標）を用いた。パターン形成は約２５０ｍ５ｅｃ間ｉ
ライン波長で行い、不足露出による“スカム”を与えた
。レジストは、検討の目的上そのままのＳｔ上に施した
が、実際の使用時には、フォトレジストをアルミ等エツ
チングすべき膜の頂部に施して実行される。サンプルを
処理し、所望のパターン間にかなりの量の非露出フォト
レジストを残した。事実、ＳＥＭ画像の測定から、所望
のレジストパターン間に残っているは＼’５０００人の
フォトレジストが認められ、これは実際のケースで見ら
れるものより少なくとも１桁悪いと推定される。本ケー
スでは、中間“スカム”が、光学的顕微鏡法によって６
分間で除去された。従って、むしろ５００人のスカムが
一般に存在する実際のケースでは、処理が１分より短く
なるはずである。
エツチングまたは被着用途のための活性化種を発生する
遠隔プラズマを用いる処理に伴う一般的な問題は、ウェ
ハの表面における処理の一様性が劣る点にある。これは
、ウェハの表面の真上に淀みガスの境界層を形成するガ
スの流体力学の結果である。淀みガスは、ウェハへの、
及びそのウェハからの反応物及び生成物の輸送を妨げる
。この問題はフォトレジストの灰化で例証されており、
レジストの除去は一般にウェハのエツジにおけるよりも
、反応室への放出管の入口真近で数倍大きくなる。この
例では、−様性が良くないために、デスカム用途用の装
置を用いることができない。
特別に設計された２段のシャワーヘッドを遠隔プラズマ
のガス分配器として用いるという本願の教示は、−ｍ性
が大巾に改善されるという利点を与える。
次に第３１図を参照すると、真空処理システム用の電気
計装及び制御系７００のブロック図が示しである。この
系は、８０８８ベースＰＣ１つまりテキサス・インスッ
ルメント社のプロフェッショナルコンピュータとし得る
コンピュータ制御システム２０６によって制御可能であ
る。コンピュータ制御システムは、要望に応じ特定の処
理シーケンスを実施するようにプログラムできる。処理
が開始されると、コンピュータ制御システム２０６が処
理フローをモニターして制御する。
系は多数の処理モニター計器を有し、これらが制御シス
テム２０６に入力信号を与える一方、これらの入力信号
及びプログラムされた処理シーケンスに基づき、制御シ
ステム２０６は制御器あるいは特定の構成部品のいずれ
かに出力を与える。
コンピュータ制御システム２０６の各入／出力を以下説
明する。
真空ウェハキャリヤ１０（第１図）を真空装填ロック室
１２内に置き、そして装填ロック蓋２゜を閉じた後、自
動処理シーケンスが始められる。
処理シーケンス及びスタートを含むコンピュータ制御シ
ステムとのキーボードを介した対話は、メニュー駆動さ
れる。初期の起動シーケンス中、実際の処理を開始する
前に、粗引きポンプ、ターボ分子ポンプ、必要なら低温
真空ポンプが全て始動される。
浄化及びポンプ排気機のシーケンスは第１１図に示して
あり、以下必要に応じ同図も参照する。
処理８００がスタートすると、コンピュータ制御システ
ムが装填ロック粗引きポンプ用制御器７０１に信号を送
り、同制御器は、ステップ８０４に示すように、粗引き
ポンプ用装填ロック隔離弁７０２を開く信号を送る。こ
れで、粗引きポンプが真空装填ロック室１２内を真空に
引き始める。
次いでステップ８０２に示すように、制御システム２０
６が装填ロック窒素浄化弁７０３を開く信号を送る。こ
れで、装填ロック室１２の窒素浄化が始まり、真空ウェ
ハキャリヤ１０の外表面を汚染している粒子をその表面
から吹き飛ばし、そして真空系による除去を可能とする
。また、装填シーケンス中に真空装填ロック室１２へ至
る通路で見つかった粒子の除去も可能とする。
次いで制御システム２０６が装填ロック圧力制御器７０
４に圧力設定点信号を与え、同制御器はステップ８０８
に示す窒素浄化中に電気信号を装填ロック圧力制御弁７
０５に与える。
ステップ８０６に示すように、装填ロック粒子センサ２
０２及び粒子カウンタ８５０は、浄化処理中に検出した
粒子の数に対応する入力信号をコンピュータ制御システ
ムを与える。ステップ８１０に示すように、粒子カウン
タ８５０が所定の時間全く粒子を検出しないと、制御シ
ステム２０６が信号を送り、ステップ８１４に示すよう
に装填ロック窒素浄化弁７０３を閉じ、そしてステップ
８１２に示すように装填ロック圧力制御器７０４を介し
て装填ロック圧力制御弁７０５を全開して浄化処理を完
了する。
次いでステップ８１６に示すように、制御システム２０
６が装填ロックターボポンプ隔離弁７０７を開く信号を
装填ロックターボポンプ制御器７０６に送る。
装填ロック内の真空が真空ウェハキャリヤ１０以上にな
るまで、ターボ分子ポンプが装填ロックをポンプ排気し
続ける。ステップ８１８に示すように、真空装填ロック
内の真空が装填ロック真空計６２からコンピュータ制御
システムへ入力として与えられる。
真空が充分に下がった後、制御システム２０６が真空ウ
ェハキャリヤドアモータ７０７に信号を送り、ステップ
８２２に示すように真空ウェハキャリヤドア１４を全開
する。最後のウェハの処理シーケンスが完了するまで、
ドア１４は通常開いたま＼である。
こ＼でウェハ４８は、制御システム２０８によって制御
される移送アーム２８を介し、ウェハキャリヤ１０から
処理室へ任意の所望順序で移動可能である。制御システ
ム２０６が移送アーム２８を移動可能とする前に、真空
ウェハキャリヤドア１４が全開であることを真空ウェハ
キャリヤセンサ７０Ｂを指示しなければならない。制御
システム２０６が移送アーム制御器７０９に信号を送り
、ウェハ移送アーム２８をそのホーム位置から、処理の
ために選ばれたウェハの下方に近接するがそれには接触
しない位置へと移動し、これが制御システム２０６に入
力される。
移送アーム２８がウェハの下に位置すると、ウェハがそ
の位置に存在するかどうかを示す信号を、ウェハ移送ア
ームセンサ７１０が制御システム２０６に送る。ウェハ
アーム移送センサ７１０は容量型近接検出器である。ウ
ェハの存在が検出されると、制御システムは移送アーム
制御器７０９に信号を送り、移送シーケンスの継続を可
能とする。移送アーム２８が垂直に上方に移動し、そし
てウェハ４８を突起６０から持ち上げる。
ここで第１．３及び４図に関連して説明したように、ウ
ェハを３本のピン５０上に支持した移送アーム２８は、
真空ウェハキャリヤ１０から外へ水平に移動する。移送
アーム２８が真空うエバキャリヤ１０から出た後、移送
アーム制御７１１器７０９は、隔離ゲート３１　（第３
図）を通過して処理室内の３本のテーバ状ピン５３の頂
部へと載置可能な適切な垂直位置に移送アーム２８を位
置決めする。
所望なら、ウェハ４８を隔離ゲート３１を介して移動し
ようとする前のある時点で、−ｉには最後の処理シーケ
ンスの終わりに、装填ロック室が前記のごとく行ったの
と同様なポンプ排気及び浄化処理を、処理室がし終って
いる。制御システム２０６が処理室圧力制御器７１１に
信号を送り、同制御器７１１は更に処理室粗引きポンプ
隔離弁７１２を開く信号を送る。次いで制御システム２
０６は、窒素浄化弁７１３を開く信号を送った後、処理
室圧力制御器７１４に設定点信号を送り、更に同制御器
１１４が処理室絞り弁７１５を制御し、窒素浄化処理の
間処理室内を適切な真空に維持する。この浄化処理は、
制御システム２０６によってモニターされている所定の
時間中に処理粒子カウンタ２０８が粒子の不在を検出す
るまで継続される。
上記の状態が達成されると、制御システムは処理室窒素
浄化弁７１３を閉じ、そして処理室圧力制御器７１４は
処理室隔離弁７１５を閉じる。制御システム２０６は処
理室ターボポンプ制御器７１６に信号を送り、処理室タ
ーボポンプ隔離弁７１７を開く。処理室真空センサ７１
８が、真空情報を制御システム２０６に与える。
真空センサ７１８からの入力信号によって指示される処
理室内の真空と、真空センサ６２によって指示される装
填ロック内の真空とが所定のレベルより低いと、制御シ
ステムが隔離ゲート３１に信号を送って開く。
次に移送シーケンスに移ると、移送アーム２８がウェハ
４８と共に、隔離ゲート３１を通り処理室内へと水平に
移動する。次いで移送アーム２８が下降され、そしてウ
ェハ４８が処理室内の３木のテーパ状ピン５３上に載置
される。ウェハがアームから取り除かれたことをウェハ
移送アーＬ、センサ７１０が指示すべきように、移送ア
ーム２８は充分に下降される。ウェハ４８がもはや移送
アーム２８上に存在しないことをウェハ移送アームセン
サ７１０が指示すると、制御システム２０６は移送アー
ム制御器７０９に信号を送り、移送アーム２８を隔離ゲ
ートを介して処理室から取り出し、そのホーム位置へと
戻す。上記のシーケンスが完了すると、制御システム２
０６はへローズ空気シリンダ（図示せず）に信号を送り
、それを上昇して、処理シーケンスの開始準備のために
処理室を閉める。
制御システム２０６は、どんな構成の真空処理装置が使
われる場合でも、実施される処理作業の何れでも制御す
るようにプログラムできる。制御システム２０６は、真
空処理装置の構成に応じ、幾つかの方法の１つによって
所望のウェハ温度を設定可能である。真空処理装置が抵
抗加熱される基板を用いる例では、加熱基板温度センサ
７２０からの温度情報が制御システム２０６に与えられ
、制御システム２０６が制御信号を加熱基板温度制御器
７２４に与え、これが加熱基板電源７２５を制御する。
別の実施例では、制御システムが放射加熱ランプ電源制
御器７２１に入力を与え、この制御器７２１は、電力の
量と、ランプ電源７２２から放射加熱ランプに入力され
る電力の変化速度とを制御する。更に別の実施例では、
制御システム２０６が熱交換制御弁７２３に入力を与え
、これが基板への冷却水の流量を制御する。更に、マイ
クロ波プラズマを用いる場合には、制御ンステムは、マ
イクロ波プラズマ温度センサ７２６からマイクロ波プラ
ズマ温度を受け取り、マイクロ波プラズマ電源制御器７
２７に制御信号を送って、これがマイクロ波プラズマ電
源を７２８を制御し適切なプラズマ温度を達成する。
はとんど全ての処理において、所望の結果を達成するの
に１つ以上の処理ガスが使われる。制御システＡ　２０
６がマニホルド弁制御器７２９に信号を送り、この制御
器７２９は、マニホルド弁７３０のうちどれが使われか
、従ってどのガス及び如何なる大きさの流量が多弁を通
って流されるかを制御する。
幾つかの実施例では、ウェハの処理を高めるためにその
場での紫外線エネルギーが与えられる。
ＵＶ　（ここでＵＶは紫外光を定義するものとして使う
）室のインピーダンスとの整合のため、制御システム２
０６がＵ■同調器７３１に信号を与える。更に、制御シ
ステムはＬＩＶ電源制御器７３２にも信号を送り、これ
がＵＶ発信器電′ｔＡ７３３を調整する。
一部の実施例では、ウェハ４８の面に向けて帯電粒子を
加速するのに、真空処理装置が低電力の無線周波数エネ
ルギーを用いる。制御システム２０６が無線周波数同調
器７３４に入力を与え、その結果ＵＶ送信器のインピー
ダンスが処理室内のＲＦ（ここでＲＦは無線周波数を定
義するものとして使われる）のインピーダンスと整合可
能になる。
処理室内にプラズマを発生したり、その中の基板を加熱
するのにＲＦエネルギーが使われるときには、無線周波
数温度センサ７３５は処理室内のＲＦ電極の温度に対応
した信号を制御システム２０６に与える。すると制御シ
ステムがＲＦ電源制御器７３６に信号を与え、これが送
信器の出力電力を調整するＲＦ電源７３７に信号を与え
て適切なＲＦ電極温度を達成する。
処理が完了すると、制御システムが該当のマニホルド弁
７３０を閉じ、前記した該当の電源を停止する。
所望なら、処理の完了時、制御システム２０６が前述し
たように処理室の浄化サイクルを開始する。この浄化サ
イクルは固定の時間、あるいは処理室粒子カウンタ２０
８が所定時間の間０粒子を指示するまで続けられる。
次いで制御システム２０６は窒素浄化弁７１３を閉じ、
そして装填ロックと処理室との間の真空差を制御システ
ムでモニターしながら、ポンプ排気処理が継続される。
処理室真空センサと装填ロック真空センサから制御シス
テム２０６への入力信号とが画室間の真空差が所定の量
より小さいことを指示すると、制御システムは信号を送
り、ベローズを下動させることによって処理室を開く。
処理室が開いた後、制御システム２０６は移送アーム制
ｉｌｌ器７０９に信号を送り、ウェハ４８を処理室から
回収してそれを真空ウェハキャリヤに戻す。
つまり、移送アーム制御器７０９は移送アーム２８を、
そのホーム位置から隔離ゲートを介し処理室内のウェハ
４８下方の地点へと水平に移動させる。ウェハ移送アー
ムセンサ７１０は、ウェハ４８に接近したことを検知す
ると、制御システムに信号を与える。この信号の受信後
、移送アーム２８が垂直に上昇し、ウェハ４８をテーパ
状ピン５３から持ち上げる。次いで移送アーム２８は隔
離ゲート３１を通り、真空装填ロック室１２内に移動す
る。その後移送アーム制御器７０９は、移送アーム２８
を、当初そごからウェハが取り出されたスロットの垂直
位置へと垂直に上下動する。
移送アーム２８は、適切な垂直位置にくると、真空ウェ
ハキャリヤ１０内へと水平に移動する。
コノ時点で、ウェハ４８は該ウェハを真空ウェハキャリ
ヤ１０内に支持すべき突起６０のすぐ上方に位置する。
次いで、移送アーム制御器７０９は、移送アーム２８に
指示してウェハを突起６０上に載置可能な地点へと垂直
に下降させる。移送アーム２８は下降を続け、ウェハ４
８下方の所定位置で停止する。その後、制御システムが
ウェハ移送アームセンサ７１０をサンプリングし、移送
アーム２８に近接したウェハが他に存在しないかどうか
を調べる。存在しなければ、移送アームは、真空ウェハ
キャリヤを出てそのホーム位置へと水平に移動される。
その後、移送アームは、真空ウェハキャリヤ内の他の任
意のウェハへと移動し、そのウェハキャリヤから該ウェ
ハを取り出し、処理し、交換するプロセスを開始可能で
ある。この進行動作は、制御システム２０６によりどの
ウェハについても、キャリヤ内でのそれらの位置に係わ
りなく、プログラムの要求に応じて繰り返すことができ
る。
任意選択の実施例では、高真空であって、且つ、低湿度
を必要とする処理の場合、真空処理装置は低温真空ポン
プを使える。これらの低温真空ポンプは、前述したター
ボ分子ポンプの場合と同し方法で使われる。この点に関
連した制御器は、第３１図に、装填ロック制御器７３７
及び処理室低温ポンプ制御器７３８として示しである。
これらの制御器が、装填ロック低温ポンプ隔離弁７３９
と処理室低温ポンプ隔離弁７４０をそれぞれ制御する。
低温ポンプは、室内に存在するガスから水分を除去する
のに使われる。これは、ｌｌｇｃｄＴｅに関連した処理
に対して有用である。
全てのウェハの処理が完了し、真空ウェハキャリヤ内に
戻されると、制御システムは、真空ウェハドアモータ７
０７に信号を送り、ドア１４を閉じる。次いで制御シス
テム２０６は真空ウェハキャリヤドアセンサ７０８をチ
エツクし、ドア１１１が実際に閉じていることを検証す
る。その後制御システムは、装填ロック粗引きポンプ隔
離弁７０２、装填ロックターボ分子ポンプ隔離弁７１７
、または装填ロック低温ポンプ隔離弁７３９を、それぞ
れに対応した装填ロック制御器７０１．７０６．７３７
を用いて閉じる。更に制御システムは、処理室粗引きポ
ンプ隔離弁、処理室ターボ分子ポンプ隔離弁、または低
温ポンプ隔離弁を、それぞれに該当する処理室制御器７
１１．７１６．７３８を用いて閉じる。また、隔離ゲー
ト３１も閉し７る。
次いで、制御システムは通気弁７４１を開ける信号を送
り、この通気弁７４１は、装填ロック室１２及び処理室
を大気圧に戻す。その７＆ｉ２０は、装填ロックを開け
、そして真空ウェハキャリヤ１０を取り出す。
第３２図を参照すると、処理モジュール１３００が示し
である。この処理モジュールは遠隔及び近接プラズマを
有する。ウェハキャリヤ１０、（アーム２８と同様な）
アーム及び室１２が、ウェハ４８をキャリヤ１０から処
理モジュール１３００へと移送するのに使われる。処理
モジュール１３００は、ガス分配器１３０２を頂部処理
室１３０４の上部に位置するガス分配リング１３０４に
取り付けた状態で、示しである。ガス分配器１３０２は
、リング３０４を介して近接プラズマ用のガスを供給す
る。リング１３０４は室１３０６の垂直軸を中心に配置
されている。ガスは、リング１３０４底部の複数の開口
１３１０を通してリング１３０４から出る。室１３０６
の垂直壁は、水晶で作成できていて室１３０６の垂直軸
を中心に円筒を形成する。室１３０６の底に電極１３１
２が位置する。
（第３２図に示したように）閉状態にある室１３０６の
頂部に電極１３１４が位置する。例えば、周囲温度を２
５℃に維持するため、所望なら電極１３１４用の熱交換
器（図示せず）を設けることもできる。
室１３０６はへローズ１３１６によって開閉される。ベ
ローズ１３１６は、室１３０６の垂直壁を上方に移動し
て、電極１３１４またはモジュール１３００の隣接部に
接触させる。室１３０６の垂直壁が接触する箇所に、シ
ール（図示せず）を設けることもできる。つまり、ベロ
ーズが室１３０６を上昇して該室を閉じ、下降して室を
開く。開位置で、アームは、ウェハ４８をキャリヤｌＯ
から室１２を介し、室１３０６内の指状部つまりピン１
３２０上に移送可能である。これらの指状部１３０２は
指状部２１４（第１２図）及びピン５３　（第３図）と
同様である。室１３０６が閉じられると、指状部１３２
０は上昇し、ウェハ４８を電極１３１４との接触状態に
置く。
遠隔プラズマは管１３２２を通る垂直軸に沿って室１３
０６の底に供給される。管１３２２は、遠隔プラズマ発
生器１３２６から、電極１３１２を貫き室１３０６内へ
と延びている。管１３２２は電極１３１２との間にスリ
ップ嵌合せ１３２８を有し、電極１３１２を含めた室１
３０６の垂直移動を許容する。電極１３１２の下側には
、ポンプ１３３２及び弁１３３４に接続された室１３３
０が位置する。これにより、室１３０６及び１３３０を
通るほぼ下向きのガス流が与えられる。近接プラズマは
、両型ｉｔ　３１２と１３１４との間に適切な電圧を印
加することによって与えられる。電圧は、室１３０６内
のガスを所望に励起するＲＦ雷電圧する。ポンプ１３３
２及び弁１３３４が、室１３０６内に所望の真空を与え
る。これにより、発生器１３２６からの遠隔プラズマと
室１３０６内で発生される近接プラズマとが、ウェハ面
５４に協働作用する。ガス分配器１３０２も、電極１３
１２に対してスリップ嵌合せを有する。ガス分配器１３
０２は室１３０６の垂直壁に沿って延びている。処理モ
ジュール１３００は各種の処理を行える。
遠隔及び近接面プラズマを用い、処理モジュール１３０
０により好首尾な結果で実施されたー処理は、シリコン
ドープアルミ、例えば１％のシリコンがドープされたア
ルミのエツチングである。
マイクロ波とＲＦの組合せエツチングにより、個々のエ
ツチング速度の和の２倍以上に高められた共働によるエ
ツチング速度が次の条件下で得られた。ガス流は、ＢＣ
ｌ３８０ｓｅｃｍと、Ｃ１Ｃ１２２０ｓｃと、Ｈｅ　１
０００ｓｃｃｍ、総圧力Ｉ　Ｔｏｒｒｓ周波数１３．５
６ＭＨｚの（ウェハの面近くにプラズマを発生するのに
印加された）２２５Ｗ　ＲＦ電力及び周波数２４５０Ｍ
Ｈｚの４００Ｗマイクロ波電力であった。使用温度は、
約２５℃の周囲温度であった。流れは使用した特定の条
件に最適化されなかったので、この結果は非常に高いわ
けではないエツチング速度に基づき得られたものである
が、それでも２つの効果を組み合わせた共働の利点を示
している。混合ガスは全て管１３２２から室１１３０６
内へ導入してもよいし、あるいは上記しなかったその他
のガスを含む混合ガスの一部をリング１３０４を介して
導入してもよい。更に、炭化水素源、例えばメタンをリ
ング１３０４を介し導入してもよく、またはメタンを遠
隔発生されるプラズマの一部としてもよい。
処理モジュール１３００で行える別の処理は、ポリシリ
コンの被着である。不活性ガス及びシリコン源、例えば
ＳｉＨ，及び／又はＳ　ｉ　ｚ　Ｈｂから成る混合ガス
は、遠隔プラズマ及び近接プラズマで使われ、遠隔及び
近接両プラズマを別々に用いた場合の速度の和を上回る
改善された被着速度を生じる。−例として、ＲＦ主電力
処理室内において１３．５６ＭＨｚ　、１００ワツトで
、遠隔プラズマ発生器は２４５０ＭＨｚ、４００ワツト
で動作する。ガスはヘリウム１０００ｓｅｃｍとＳｉＨ
４５０ｓｃｃｍである。アルゴンも使用可能な不活性ガ
スの別の例である。圧力はＩ　Ｔｏｒｒｓ温度は２５℃
とし得る。Ｓ　ｉ　Ｈａはリング１３０４を介して処理
室内に導入され、残りのガスは発生器１３２６を通過す
る。これらの結果は使用する特定の条件に最適化されず
に得られたものであるが、それでも２つの効果を組み合
わせた共働の利点を示している。
表面の損傷は、圧力をＩ　Ｔｏｒｒ以上に高めることに
よって減少できる。つまりこの処理は、遠隔及び近接両
プラズマ間での共働効果によって改善された結果をもた
らす。被着速度を改善しつつ、表面の損傷が最小限化さ
れる。遠隔及び近接プラズマは別々に制御できる。この
処理はシリコン、ＧａＡｓ及びＨｇＣｄＴｅ基板に対し
て使える。
処理モジュール１３００で行える別の処理は、酸化シリ
コンの被着である。ヘリウム、Ｏｘ及びＳ　ｉ　Ｈ４か
ら成る混合ガスは、遠隔プラズマ及び近接プラズマで使
われ、遠隔及び近接両プラズマを別々に用いた場合の速
度の和を上回る改善された被着速度を生じる。−例とし
て、ＲＦ主電力処理室内において１３．５６ＭＨｚ　、
１００ワツトで、遠隔プラズマ発生器は２４５０ＭＨｚ
　、４００ワツトで動作する。ガスはヘリウム１０００
ｓｃｃｍ、Ｏｚ　　１０’Ｏｓｃｃｍ及び５ｉＨａ　　
５０ｓｃｃｍである。圧力はｌ　Ｔｏｒｒ、温度は２５
℃とし得る。Ｓ　ｉ　Ｈ、はリング１３０４を介して処
理室内に導入され、残りのガスは発生器１３２６を通過
する。表面の損傷は、圧力をＩ　Ｔｏｒｒ以上に高める
ことによって減少できる。温度は、２５〜４００℃の範
囲とし得る。この処理は、遠隔及び近接両プラズマ間で
の共働効果によって改善された結果をもたらす。つまり
、これらの結果は使用する特定の条件に最適化されずに
得られたものであるが、それでも２つの効果を組み合わ
せた共働の利点を示している。
被着速度を改善しつつ、表面の損傷が最小限化される。
遠隔及び近接プラズマは別々に制御できる。
この処理はシリコン、ＧａＡｓ及びＨｇＣｄＴｅ基板に
対して使える。
処理モジュール１３００で行える別の処理は、窒化シリ
コンの被着である。ヘリウム、Ｎ２とＮ１３．との群の
中の１つ及びＳ　ｉ　Ｈａまたは５ｉＨ４Ｃｊ！２の群
の中の１つから成る混合ガスは遠隔プラズマ及び近接プ
ラズマで使われ、遠隔及び近接両プラズマを別々に用い
た場合の速度の和を上回る改善された被着速度を生じる
。−例として、ＲＦ主電力処理室内において、１３．５
６　Ｍｌｌｚ、１００ワツトで、遠隔プラズマ発生器は
２４５０ＭＨｚ、４００ワツトで動作する。使用ガスは
ヘリウム１０００ｓｃｃｍ、　ＮｚとＮＨｓの群の中の
１つ１００　ｓｅｃｍ、及びＳｉＨ４または５ｉＨ２Ｃ
ｊ！２の群の中の１つ５０ｓｅｃｍである。圧力はｌ　
Ｔｏｒｒ、温度は２５℃とし得る。ＳｉＨ４または５ｉ
ｌｌｔｌニア！ｚはリング１３０４を介して処理室内に
導入され、残りのガスは発生器１３２６を通過する。表
面の損傷は、圧力をｌ　Ｔｏｒｒ以上に高めることによ
って減少できる。温度は、２５〜４００℃の範囲とし得
る。この処理は、遠隔及び近接両プラズマ間での共働効
果によって改善された結果をもたらす。つまり、これら
の結果は使用する特定の条件に最適化されずに得られた
ものであるが、それでも２つの効果を組み合わせた共働
の利点を示している。
被着速度を改善しつつ、表面の損傷が最小限化される。
遠隔及び近接プラズマは別々に制御できる。
この処理はシリコン、ＧａＡｓ及びトＩｇＣｄＴｅ基板
に対して使える。
処理モジュール１３００で行える別の処理は、ＧａＡｓ
のエツチングである。ヘリウム、ＣｌＩ４、及びＣＦ４
またはＮ２の群の中の１つから成る混合ガスは、遠隔プ
ラズマ及び近接プラズマで使われ、遠隔及び近接両プラ
ズマを別々に用いた場合の速度の和を上回る改善された
エツチング速度を生じる。−例として、ＲＦ主電力処理
室内において、１３．５６ＭＨｚ　、１００ワツトで、
遠隔プラズマ発生器は２４５０ＭＨ２，４００ワツトで
動作する。使用ガスはヘリウム１０００ｓｃｃｍ、　Ｃ
Ｈ４２５０ｓｅｃｍ、及びＣＦ４またはＮ２の群の中の
１つ１００ｓｅｃｍである。圧力はＩ　Ｔｏｒｒ、温度
は２５℃とし得る。ＣＨ４はリング１３０４を介して処
理室内に導入され、そして残りのガスは発生器１３２６
を通過する。この処理は、遠隔及び近接両プラズマ間で
の共働効果によって改善された結果をもたらす。つまり
、これらの結果は使用する特定の条件に最適化されずに
得られたものであるが、それでも２つの効果を組み合わ
せた共働の利点を示している。エツチング速度を改善し
つつ、表面の損傷が最小限化される。遠隔及び近接プラ
ズマは別々に制御できる。得られるエツチングは部分的
に異方性である。異方性のレベルはＲＦプラズマ及びマ
イクロ波の相対的電力レベル、並びに圧力によって制御
可能である。
処理モジュール１３００で行える別の処理は、ウェハの
少なくとも一部を形成するＺｎＳまたはＨｇ　Ｃｄ　Ｔ
　ｅのエツチングである。ヘリウム等の不活性ガスと原
子フッ素源との混合ガスが、遠隔プラズマを発生するの
に使われる。近接プラズマは、少なくとも遠隔プラズマ
の生成物とアルキル基を含む種から発生される。遠隔プ
ラズマと近接プラズマを発生するのに使われる各電力は
、エツチング速度改善のため別々に制御される。遠隔及
び近接両プラズマは、それぞれ別々に用いた場合の速度
の和を上回る改善されたエツチング速度を生じる。遠隔
プラズマと組み合わせて近接プラズマを発生するのに比
較的低いＲＦ主電力使われ、比較的高いエツチング速度
で部分的に異方性のエツチングを与える。遠隔プラズマ
及び近接プラズマは別々に制御できるので、改善された
輪郭（プロフィル）制御とエツチングの選択性とを達成
できる。
その場でのデスカムはエツチングの前に、エツチング後
の灰化は酸素源から形成された遠隔プラズマを用いてそ
れぞれ行える。アルキル基を含む種は、例えばメタン、
エタン、フン化メチル、塩化メチル、ヨウ化メチル、ま
たは臭化メチルとし得る。原子フッ素源は、例えばフッ
素、ＣＦ　４、ＳＦｂ　、ＮＦ：ｌ　、ＣｚＦｂまたは
プラズマの存在下でフッ素原子を放出するその他任意の
ガス状フ・ノ素化合物とし得る。使用電力は、例えばＲ
Ｆで２５０ワツト以下、ＭＷで４００ワツトとし得る。
流量は、ＣＦａ　　１００ｓｅｃｍ、　ＣＨ４１２５Ｓ
ＣＣＩ１１゜及びヘリウム１０００ｓｅｃｍとし得る。
圧力は例えば０．８　Ｔｏｒｒとし得る。被着速度を改
善しつつ、表面の損傷が最小限化される。遠隔及び近接
プラズマは別々に制御できる。得られるエツチングは部
分的に異方性である。異方性のレベルはＲＦプラズマ及
びマイクロ波の相対的電力レベル、並びに圧力によって
制御可能である。
処理モジュール１３００で行える別の処理は、フォトレ
ジストの灰化である。酸素と、灰化強化ガス、例えばＣ
Ｆ　４　、ＣＨＦ＊　、Ｈ２、ＨｚＯ。
ＨＣＩ、ＨＢｒ　、Ｃ１２及びＮ２０の群の中の１つ以
上とから成る混合ガスは、遠隔プラズマ及び近接プラズ
マで使われ、遠隔及び近接両プラズマを別々に用いた場
合の速度の和を上回る改善された灰化速度を生じる。−
例として、ＲＦ主電力処理室内において、１３．５６Ｍ
Ｈｚ　、２２５ワツトで、遠隔プラズマ発生器は２４５
０Ｍ）ｆｚ　、４００ワツトで動作する。使用ガスはＣ
Ｆａ４３ｓｃｃｍ及び酸素９９６ｓｃｃｍとした。圧力
は０．６３　Ｔｏｒｒ、温度は２５℃とし得る。ガスは
全て、遠隔プラズマ発生器１３２６を通過させることが
できる。この処理は、遠隔及び近接両プラズマ間での共
働効果によって改善された結果をもたらす。つまり、こ
れらの結果は使用する特定の条件に最適化されずに得ら
れたものであるが、それでも２つの効果を組み合わせた
共働の利点を示している、エツチング速度を改善しつつ
、表面の損傷が最小限化される。遠隔及び近接プラズマ
は別々に制御できる。
得られる灰化は部分的に異方性である。異方性のレベル
はＲＦプラズマ及びマイクロ波の相対的電力レベル、並
びに圧力によって制御可能である。
処理モジュール１３００で行える別の処理は、窒化シリ
コンのエツチングである。フッ素及びヘリウム源は、遠
隔プラズマ及び近接プラズマで使われ、遠隔及び近接両
プラズマを別々に用いた場合の和を上回る改善されたエ
ッチ速度を生じた。
−例として、ＲＦ電力は処理室内において１３．５６Ｍ
Ｈｚ　、２５５ワツトで、遠隔プラズマ発生器は２４５
０ＭＨｚ　、４００ワソ！・で動作する。使用ガスはフ
ッ素源、例えばＣＦ４２００ＳＣＣＩＩ＋及びヘリウム
１０００ｓｅｃｍとした。その他のフッ素源は、それぞ
れ単独またはＣＦ４　と任意に組み合わされたＦ２　、
ＣＨＦ３　、ＣＺＦｂ　ＸＳＦ＆　、ＮＦａが可能であ
る。圧力は０．７　Ｔｏｒｒ、温度は２５℃とし得る。
この処理は、遠隔及び近接両プラズマ間での共働効果に
よって改善された結果をもたらす。
つまり、これらの結果は使用する特定の条件に最適化さ
れずに得られたものであるが、それでも２つの効果を組
み合わせた共働の利点を示している。
エツチング速度を改善しつつ、表面の損傷が最小限化さ
れる。遠隔及び近接プラズマは別々に制御できる。得ら
れるエツチングは部分的に異方性である。異方性のレベ
ルはＲＦプラズマ及びマイクロ波の相対的電力レベル、
並びに圧力によって制御可能である。
処理モジュール１３００で行える別の処理は、ポリシリ
コンのエツチングである。フッ素及びヘリウム源は、遠
隔プラズマ及び近接プラズマで使われ、遠隔及び近接両
プラズマを別々に用いた場合の和を上回る改善されたエ
ツチング速度を生じた。−例として、ＲＦ電力は処理室
内において、１３．５６ＭＨｚ　、２５５ワツトで、遠
隔プラズマ発生器は２４５０ＭＨｚ　、４００ワツトで
動作する。使用ガスはフッ素源、例えばＣＦ４２００ｓ
ｃｃ＋＊及びヘリウム１０００ｓｃｃｎ＋とした。その
他のフッ素源は、それぞれ単独またはＣＦ　ａ　と任意
に組み合わされたＦ、　、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ、、ＳＦ、
、Ｆ、が可能である。圧力は０．７　Ｔｏｒｒｓ　’７
１度は２５℃とし得る。この処理は、遠隔及び近接両プ
ラズマ間での共働効果によって改善された結果をもたら
す。つまり、これらの結果は使用する特定の条件に最適
化されずに得られたものであるが、それでも２つの効果
を組み合わせた共働の利点を示している。エツチング速
度を改善しつつ、表面の損傷が最小限化される。遠隔及
び近接プラズマは別々に制御できる。得られるエツチン
グは部分的に異方性である。異方性のレベルはＲＦプラ
ズマ及びマイクロ波の相対的電力レベル、並びに圧力に
よって制御可能である。
遠隔及び近接プラズマを利用したその他の処理は、銅を
ドープしたアルミ膜のエツチングである。
この処理は、例えばモジュール１３００または第２４図
のモジュール６８０で実行される。例えばＣ１２、ＣＣ
１！、または５ｉＣＩ！、とし得る塩素源と、例えばＣ
Ｈ，、ＢＣｌ３とし得る炭化水素源が使われる。炭化水
素は省けるが、ライン巾の損失が生じる。−例として、
処理室内の電極に印加されるＲＦ電力は１３．５６ＭＨ
ｚ、約２５０ワツトとできる。遠隔プラズマ発生器には
、周波数２４５０ＭＨｚ　、４００ワツトの電力を供給
できる。処理室、例えば処理室１３０６　（第３２図）
の圧力は０．１５　Ｔｏｒｒとし得る。処理室内の温度
は周囲温度、例えば約２５°Ｃとし得る。使用ガスは、
ＢＣｊ２３８０ｓｃｃｍ、　Ｃｌ２（塩素）　　１０ｓ
ｅｃｍ及び炭化水素、例えばＣＨ，（メタン）　５ｓｅ
ｃｍとし得る。これらの結果は使用する特定の条件に最
適化されずに得られたものであるが、それでも２つの効
果を組み合わせた共働の利点を示している。ガス分配器
１３０２及び管１３２２からのガスは、所望に応じ同種
またし異種とできる。この処理は、得られるエツチング
表面における残留物、例えば塩化銅を減少可能とする。
エツチングは、遠隔及び近接両プラズマを用いることに
よって強化される。これは、表面の…傷を滅じ、そして
フォトレジストの完全性を維持するより低いＲＦ電力の
使用を可能とする。圧力はＩ　Ｔｏｒｒ強からＩ　Ｔｏ
ｒｒ弱の間とすべきである。
別の有用な処理は、酸化シリコンに対する選択性と所望
の異方性とを達成するためのタングステン材料（層）の
オーバエツチングである。例えばＣＦ４　、ＣｚＦｈ　
、ＨＦ、Ｆｌ　−ＮＦ３またはＳＦ、とじ得るフッ素源
と、例えばＣＨ，とじ得る炭化水素源と、ＨＢｒとが使
われる。炭化水素及びＨＢｒは省けるが、両用存在する
方が改善されたエツチングが得られる。炭化水素は、エ
ッチフグ中に側壁の不活性化を行い、ライン巾の損失を
減少させる。−例として、まず、タングステン層の大部
分を、例えばここで論しるタングステン処理の１つを用
いてエツチングする。この工程後、−例として次の条件
下で、遠隔及び近接プラズマ用いてエツチングを′ｍ続
する。ＲＦ電力は処理室内において適切な周波数で５０
ワツトとし、遠隔プラズマ発生器は４００ワツトで動作
する。使用ガスはフッ素源、例えばＳ　Ｆ、　４０ｓｅ
ｃｍ、臭素源、例えばＨＢｒ　４０ｓｅｃｍ、及び炭化
水素源、例えばＣＨ４（メタン）　　５！ＩｃｃＯＩと
し得る。圧力は０．１３Ｔｏｒｒ、温度は２５℃とし得
る。この処理は、酸化シリコンとフォトレジストに対す
る選択性を高める遠隔及び近接側プラズマ間での共働効
果によって改善された結果をもたらす。またエツチング
は、プラズマ発生中にマイクロ波（ＭＷ）と無線周波数
（ＲＦ）両型力の別々の調整を可能とすることによって
改善される。圧力は約０．　Ｉ　Ｔｏｒｒかから５７ｏ
ｒｒの間とすべきである。
炭化水素と臭素源との組合せが、フッ素ベースのエツチ
ングに対して非常に強力な不活性化化学作用を与えるこ
とが見いだされた。例えば、好首尾な結果で実証された
一実施例は次の通りである。
すなわち、最初の構造はタングステンの薄膜を含んでい
た。初期のガス流は、Ｓ　Ｆｈ　５０ｓｃｃｍ。
ＣＨ，５ｓｃｃｍ及びＨＢｒ　　１５ｓｅｃｍを含み、
総圧力２５０ミリ’ｆｏｒｒｚ印加ＲＦ電力レベル５０
０ワツトとした。パターンが明らかになり始めた後、後
で詳述するようにＷＦ、　２０ｓｅｃｍを付加した。こ
うして得られた構造はほぼ垂直なエツチング壁、はんの
わずかなライン巾腐食、及びレジストに対する優れた選
択性を示した。
ＣＨ４の比率及び臭素源の比率を増せば、より一層堅固
な不活性化作用を達成できる。例えば、下記の条件が零
のライン巾腐食を生じることが判明した。すなわち、Ｓ
　Ｆｈ　４０　ｓｅｃｍ　、　Ｃｌ（。
１５　ｓｃｃｍ及びＨＢｒ　２５　ｓｃｃｍで、総圧力
４７０ミリ・Ｔｏｒｒ及び印加ＲＦ電力レベル４００ワ
ット。
比較的高い総圧力の使用が、−様性の維持を助ける。
不活性化被着の速度を更に速めると、負のエツチングバ
イアスが達成可能である。見本の実施例として、タング
ステンの薄膜を次の初期ガス流を用いてエツチングした
。すなわち、ＳＦ６５０ｓｃｃｍ　、　ＣＨ’、　　１
８　ｓｃｃｍ及び［（Ｂｒ　２５　ｓｅｃｍで、総圧力
４７０ミリＴｏｒｒ及び印加ＲＦ電力レしベ４００ワッ
ト。使用したレジストパターンは、２．７ミクロン（１
，７ミクロンの最小ライン巾と１ミクロンの最小スペー
ス巾）の最小ピンチを有していた。この化学作用の使用
は、最終的に０．６〜０．７ミクロンのエツチングスペ
ース中を生じることが判明した。つまり、この化学作用
は約０．１５〜０．２ミクロンの“負のエツチングバイ
アス”を与えた。上限として、他の条件を変えずにメタ
ンの流量を’ｌ　ｌ　ｓｅｃｍに増すと、エツチングが
完全に停止、すなわちタングステンのエツチング速度が
零になることが、他の実験で実証されている。
またこの種類の不活性化化学作用は、強い異方性のシリ
コンエツチングを与えることも発見された。実験により
好首尾な結果が実証された特定の一実例においては、次
のようなエツチング化学作用を用いた。すなわち、初期
のガス流は５Ｆ６５０　ｓｃｃｍ、　ＣＨ４５ｓｃｃｍ
及びＨＢｒ　　１５　ｓｃｃｍを含み、総圧力２５０ミ
リ　Ｔｏｒｒ　％印加ＲＦ電力レベル５００ワットであ
った。
これらの条件はシリコンを２５秒間で深さ３ミクロンエ
ツチングし、レジストに対する優れた選択性を維持しな
がら、は＼垂直のシリコン側壁をもたらした。・但し、
これらのエツチング条件は特に酸化物に対しては選択性
を示さなかった。つまり、このエツチング化学作用はト
レンチをエツチングするのに特に有効である。デバイス
構造におけるトレンチの利点は以前から認識されていた
が、通常トレンチは、遅く、且つ、トレンチの底の凹凸
、溝切りまたは逆行曲り等エツチングによる極めて望ま
しくない人為構造を生じ易い低圧力のエツチング条件で
作製されていた。こうした低圧力処理の困難を避けられ
るのも利点である。
別の種類のフッ素エツチング用の化学作用では、ＳＦ、
笠のフッ素源と、ＨＢｒ等の臭素源と、非常に弱い酸素
源（例えば−酸化炭素）とを含む供給混合ガスを用いる
。この化学作用は、フォトレジストに対する良好な選択
性を示しながら、異方性の高速フッ素エツチングを与え
る。
好首尾な結果で実証された処理の実例を次に示す。最初
の構造は、形成有機フォトレジストのパターン化層によ
って被覆されたタングステンの薄膜を含んでいた。初期
のガス流はＳ　Ｆ４２５ｓｅｃ＋＋＋ＨＢｒ　２５　ｓ
ｃｃｍ及びＣＯＣ０４０ｓｃを含み、総圧力３００ミリ
Ｔｏｒｒ　％印加ＲＦ電力レベル１７５ワットであった
。オーバエツチング期間中は、ＷＦｂ　２０　ｓｅｃｍ
の追加流を有効に加えた。こうして得られた構造は、急
勾配傾斜の側壁、はんのわずかなライン中侵食、及びフ
ォトレジストに対する約２対ｌの選択性を示した。
この化学作用は、−酸化炭素の代りに別の弱い酸素源を
用いることによって変更できる。つまり、Ｎ、ＯやＣＯ
，等の弱い酸素源が代りに使える。
事実、ＣＯの代りに極めて小流１　（１ｓｅｃｍ＋以下
）の０２を用いるという利点を得ることもできるが、こ
のような非常に小さい流量を従来の半導体製造装置で再
現性よく制御するのは困難である。
別の種類のフッ素エツチング用の化学作用では、フッ素
源（ＳＦ６等）と、フルオロシラン（ＳｉＦ。
等）と、臭素源（ＨＢｒ等）と、−酸化炭素等の弱い酸
素源を含む供給混合ガスを用いる。この化学作用は、フ
ォトレジストに対して良好な選択性を示して、異方性の
高速フッ素エツチングを与える。
好首尾な結果で実証されたこの処理の実例を次に示す最
初の構造は、有機フォトレジスト材料のパターン形成層
で被覆されたタングステンの薄膜を含んでいた。初期の
ガス流は５ｉＦａ　２５５ＣＣＩＩＩ　％ＳＦ、　２５
５ＣＣＩＩ　、ＨＢｒ　２５　ｓｃｃｍ及びＣ０３０ｓ
ｃｃｍを含み、層圧力３５０ミリＴｏｒｒ　、印加ＲＦ
電力レベル１７５ワットであった。オーバエツチングの
期間中はレジストの侵食を避けるため、ＷＦ６３０５ｃ
ｃｒａの追加流を上記のガス流に加えた。こうして得ら
れた構造は、は＼゛垂直エツチング側壁、はんのわずか
なライン中侵食、及びフォトレジストに対する約３対ｌ
の選択性を示した。
処理モジュール１３００で行うのに適した別の処理は、
低圧力での窒化シリコンのエツチングである。このエツ
チングでは、１００　ｓｅｃｍで流れるＳＦ６と５００
０　ｓｃｃｍで流れるＨｅから成る遠隔プラズマ用の混
合ガスを用いる。基板は２５°Ｃの温度を有する。ＲＦ
プラズマは発生しなかった。窒化シリコンのエツチング
速度は、毎分３７オングストロームであった。二酸化シ
リコンはエツチングされないことが認められた。追加の
フッ素源としては、Ｆ２　、ＣＦ、またはＣｔ　Ｆ　ｂ
等を使える。これらの追加源が、エツチングの酸化シリ
コンに対する選択性を減少させることがある。
エツチング速度は、ＲＦ近接プラズマを追加使用するこ
とによって高められる。この処理は、ＧａＡｓ及びＨｇ
ＣｄＴｅ処理でも有用である。
別の処理では、上記タングステンエツチングの１つでタ
ングステン膜のほとんどをエツチングした後、遠隔及び
近接両プラズマを用いることによって、二酸化シリコン
及びフォトレジストに対して異方性且つ選択性のエツチ
ングを与えるのに本処理が使われる。使用した混合ガス
は５Ｆｈ４０ＳＣＣＩＩＩ　％　ＨＢｒ　１３５ｃｃｔ
ｔｈ　、及び炭化水素、例えばＣＨ，（メタン）　　５
　ｓｅｃｍから成る。使用圧力及び温度はそれぞれ０．
１３　Ｔｏｒｒ及び２５℃（周囲温度）であった。近接
及び遠隔プラズマを発生するのに用いたＲＦ及びＭＷ電
力はそれぞれ、４０．４００ワツトであった。近接及び
遠隔プラズマは、選択性及び異方性を含めたエツチング
特性を改善する共働効果を生じる。またこれは、近接及
び遠隔プラズマ発生の別々の制御を含む。
第３３図は、ドア１４が開いた状態のウェハキャリヤ１
０を示す。移送アーム２８が、キャリヤ１０と台１５０
０との間でウェハ４８を移送するものとして示しである
。アーム２８は第１．３及び４図に関連して前述したよ
うに作用する。アーム２８は、室１２と同様な装填ロッ
ク室１５０２内に位置する。台１５００は、その底辺に
沿ってヒンジ止めされ、垂直位置から第３３図に示した
水平位置へと回転可能である。台は室１５０２と共にシ
ールを形成する。これは、ポンプ１５０４によって室１
５０２内に真空を形成可能とする。
あるいは、ドアまたは隔離ゲート（図示せず）は、アー
ムが台１５００へ延びるように、室１５０２を介して密
閉可能な開口を設けるように含まれている。真空下でウ
ェハを含むキャリヤｌＯは、室１５０２内に置かれる。
室１５０２はポンプ１５０４によって所望の真空にポン
プ排気される。室１５０２内の粒子をモニターするのに
、カウンタ８５０と同様な粒子カウンタを使用できる。
第１１及び３１図を含む各図を参照して論じたように、
所望の粒子条件が得られるまで、ドア１４は開かない。
所望なら、浄化を行える。所望の真空が確立されると、
ドア１４が開かれる。次いで、きれいなガス、例えばＮ
、（窒素）を導入することによって、室１５０２が周囲
圧力に通気される。台、ドア、または遠隔ゲートが開か
れる。これでアーム２８は、ウェハ４８下方でキャリヤ
１０内へと到達可能となる。アームはわずかに上昇され
てウェハを持ち上げる。この状態が第３３図の最左位置
である。次いでアームが、室１５０２の開口１５１０を
介して外へ移動される。ウェハ４８は、３本のピン５０
（そのうち２本だけが第３３図に示しである）の外周４
９に接触する。ウェハ４８は面５４を有し、その内部及
び／又は上面にデバイスつまり集積回路が構成されてい
る。第３３図の最古位置において、アーム２８は台１５
００上に位置して示しである。台１５００は、第１．３
及び４図のピン５３と同様な３本のピン１５１２　（そ
のうち２本だけが第３３図に示しである）を有する。ア
ームはわずかに下降されてウェハ４８をピン１５１２上
に置く。
次いでウェハ４８は、別の移送機構１５２０によって取
り出しできる。移送機構１５２０はアーム２８と同様な
別の移送アーム、あるいはその他の適切な機構とし得る
。ウェハは全て、１回にｌウェハづつ台１５００へと移
送可能である。１つの方法として、１枚のウェハは、機
構１５２０によって移送された非真空処理システム（図
示せず）内で処理した後、台１５００へ、更にキャリヤ
１０へと戻すことができる。その後、次のウェハをキャ
リヤ１０から台１５００に移送できる。キャリヤｌＯを
閉じたいときには、台、ドア、または遠隔ゲートを閉じ
る必要がある。つまり室１５０２を真空にし、そしてガ
ス例えばＮ２を用いて室が再び浄化される。特定のカウ
ンタがコンピュータ制御システム２０６によってモニタ
ー可能であり、そして所望の条件が満たされた後ドア１
４は閉じられる。ウェハはアーム２８により、前述のご
とく下向きにして移送できる。コンピュータ制御システ
ム２０６（第１０及び３１図）は、アーム２８と室１５
０２に必要な制御を与える。
第３４図に示した全体構成は、第３３図と同様である。
但しウェハ、例えばウェハ４８は台上に置かれず、その
代わりにアーム２８によって非真空キャリヤ１５４０内
に置かれる。１枚以上のウェハ（または全て）をキャリ
ヤｌ　５４０内に置くことができる。キャリヤ１５４０
は、例えば室１５０２から延びた支持体上に位置する。
ロボットアームとし得る移送機構１５４２が、手１５４
４及びつめ１５４６を有する。このつめ１５４６は、キ
ャリヤ１５４０を把持して、例えばフォトリソグラフィ
用の非真空処理装置（図示せず）へと移動させる。また
キャリヤ１５４０は他の手段、例えば手操作で移動及び
交換することもできる。ポンプ排気のシーケンス及び全
体の動作については、第３３図に関連して前述した。
第３５及び３６図の移送機構は、第３３及び３４図に示
したものとそれぞれほぼ同様である。
ドア１４が開いた状態のウニハキ°ヤリャ１０を示し、
である。台１６００が、アーム２８からウェハ４８を受
け取るものとして示しである。アーム２８は第１．３及
び４図に関連して前述したように作用する。アーム２８
は、（第１．３及び４図に示した）室１２と同様な装填
ロック室１６０２内に位置する。台１６００は第３３図
に示した台１５００と同様であって、その底辺に沿って
垂直位置から第３５図に示した水平位置へ回転可能であ
る。この台は室１６０２と共にシールを形成する。これ
が、ポンプ１６０４によって室１６０２内に真空を形成
可能とする。あるいは、ドアまたは遠隔ゲート（図示せ
ず）は、アームが台１６００へ延びるように、室１６０
２を通る密閉可能な開口を設けるように含められる。真
空下でウェハを含むキャリヤｌＯは、室１６０２内に置
かれる。
室１６０２はポンプ１６０４によって所望の真空にポン
プ排気される。室１６０２内の粒子をモニターするのに
、カウンタ８５０と同様な粒子カウンタを使用できる。
第１１及び３１図を含む各図を参照して論じたように、
所望の粒子条件が得られるまで、ドア１４は開かない。
所望の真空が確立されると、ドア１４が開かれる。次い
で、室１２及び処理モジュールに関連して前述したよう
に、きれいなガス、例えばＮＺ（窒素）を導入すること
によって、室１６０２の浄化を行うことができる。台、
ドア、または隔離ゲートが開かれる。
これでアーム２８は、ウェハ４８の下方でキャリヤ１０
内へ到達可能となる。アームはわずかに上昇されてウェ
ハを持ち上げる。この状態が第３５図の最左位置である
。次いでアームが、室１６０２の開口１６１０を介して
外へ移動される。ウェハは、３本のビン５０（そのうち
２本だけが第３５図に示しである）上に載置される。第
３５図の最右位置において、アーム２８は台１６００上
に位置して示しである。台１６００は、第１．３及び４
図のビン５３と同様な３本のビン１６１２　（そのうち
２本だけが第３５図に示しである）を有する。アームは
わずかに下降されてウェハ４８をビン１６１２上に置く
。
次いでウェハ４８は、真空エンクロージャ１６２１内に
配置された別の移送機構１６２０によって取り出しでき
る。このエンクロージャ１６２１は、同じ形状、移送及
び閉じ込め機構を基本的に有し、ここに図示した標準的
なモジュールと同じでない。
移送機構１６２０は、アーム２８と同様な別の移送アー
ム、あるいはその他の適切な機構とし得る。
ウェハは全て、１回に１ウエハづつ台１６００へと移送
可能である。１つの方法として、１枚のウェハは、機構
１６２０によって移送された真空下の非標準的な処理シ
ステム（室１６２１を除き示してない）内で処理した後
、台１６００へ、更にキャリヤ１０へと戻すことができ
る。その後、次のウェハをキャリヤ１０から台１６００
に移送できる。キャリヤ１０を閉じたいときには、台、
ドア、または隔離ゲートを閉じる必要がある。つまり室
１６０２を真空にし、ガス例えばＮ２を用いて室が再び
浄化される。特定のカウンタは、コンピュータ制御シス
テム２０６によってモニター可能であって、所望の条件
が満たされた後ドア１４は閉じられる。ウェハは、アー
ム２８により、前述のごとく下向きにして移送できる。
コンピュータ制御システム２０６（第１０及び３１図）
は、アーム２８及び室１５０２に必要な制御を与える。
第３６図に示した全体構成は、第３５図と同様である。
但しウェハ、例えばウェハ４８は台上に置かれず、その
代わりにアーム２８によって密閉可能でないキャリヤ１
６４０内に置かれる。１枚以上のウェハ（または全て）
をキャリヤ１６４０内に置くことができる。移送機構１
６４２が手１６４４及びつめ１６４６を有する。このつ
め１６４６は、キャリヤ１６４０を把持して、ここに図
示した標準型のモジュールでない処理装置へと移動させ
る。またキャリヤ１６４０は他の手段、例えば手操作で
移動及び交換することもできる。
ポンプ排気のシーケンス及び全体の動作については、第
３５図に関連して前述した。
処理モジュール２０００を第３７図に示す。処理モジュ
ール２０００の構成部品の多くは、前述した他のモジュ
ールの構成部品と同じである。キャリヤ１０及び室１２
は、第１３図及び４図に関連して論じたように動作する
。ウェハ４８は、その最左位置がキャリヤ１０内にある
状態であり、中間位置が室１２内を移動中の状態で示し
である。
第１１図に関連して述べた種類の粒子制御装置を、モジ
ュール２０００及びその他ここに開示のモジュールで使
うことができる。最右位置のウェハ４８は、処理室２０
０２内に配置されている。遠隔プラズマ発生器２０１０
が、管２０１２を介して供給される混合ガスから、マイ
クロ波エネルギ−を用いて遠隔プラズマを発生する。供
給管２５０が、発生器２０２０からの遠隔プラズマを室
２００２に与える。管２０２０と２０２２が真空接続部
を介し、紫外線空間２０２４（及び２００２にそれぞれ
接続されている。また管２０２０と２０２２は、ガス分
配リング２０２６と２０２８にそれぞれ接続されている
。空間２０２４は室２００２の下方に位置する。水晶製
バッフル２０３０が、空間２０２４を室２００２から分
離している。供給管２５０は、水晶製バッフル２０３０
との間にスリップ嵌合せを有する。水晶製バッフル２０
３０は基本的にＨ状断面を有し、供給管２５０がクロス
バ−の中心を通過している。リング２０２６が空間２０
２４内に位置し、リング２０２８が室２００２内に位置
する。
モジュール２０００は、ポンプ２０４０及び弁２０４２
を有する。水晶製バッフルが、室２００２の側面及び底
の一部を形成している。また水晶製バッフルは第３７図
において、その上方つまり閉位置の状態で示しである。
ベローズ２０３２が、水晶製バッフル２０３０のための
垂直方向の動きを与える。加熱モジュール２０５０が室
２００２の上方に位置する。透明プレート２０５２が、
加熱モジュール２０５０及び室２００２を分離している
。加熱モジュール２５０からの熱は、プレー）２０５２
を介し放射によってウェハ４８へ導かれる。プレー１−
２０５２が、第３７図に示した閉位置において室の頂部
を形成する。面５４を下向きにしたウェハ４８が、プレ
ー）２０５２のすぐ下に位置する。
加熱モジュール２０５０は、加熱要素からなる２つのリ
ング２０６０と２０６２を備えている。
リング２０６０がリング２０６２の外側に位置する。各
リングは複数の加熱ランプ、例えばリング２０６０では
２４個で、リング２０６２では１２個でそれぞれ構成さ
れている。両リングは別々に制御可能である。反射器２
０７０が、リング２０６０と２０６２からの熱をプレー
ト２０５２を介して差し向ける。加熱モジュール２０５
０は、第３８．３９及び４０図に関連して詳述する。第
３８．３９及び４０図は、第３７図に示した基本処理モ
ジュール２０００の変形例を示している。従って、第３
８．３９及び４０図の議論は主に各図間での相違に焦点
を絞る。
第３８図は、加熱モジュール２０５０、リング２０６０
の内の２つのランプ２１００と２１０２、及びリング２
０６２の内の２つのランプ２１０４と２１０６を備えた
処理モジュール２０００を示す。反射器２０７０も第３
８図に示しである。リング２０６０とリング２０６２の
各ランプに接続されたそれぞれの電源が、コンピュータ
制御シスムチ２０６によって別々に制御される。これが
、必要に応じた多種類の加熱形態を可能とする。ヒータ
空間２１１０が、両リング２０６０と２０６２、反射器
２０７０の一部、及びプレート２０５２の間に位置する
。ヒータ空間はプレート２０５２の上方に位置し、それ
を越えて横方向に延びている。
供給管２５０及びリング２０２６．２０２８は、第３７
図に関連して前述したように配置されている。水晶製パ
ンフル２０３０は断面で示しである。
垂直軸２１２０は、モジュール２０００の中心部を通っ
て延びている。供給管２５０、バフフル２０３０、リン
グ２０２６と２０２８、プレート２０５２、反射器２０
７０、及びリング２１００と２１０２は、軸２１２０を
中心に同心円状に位置する。バッフル２０３０及びリン
グ２０２６．２０２８は、ベローズ２０３２により軸２
１２０に沿って垂直方向に移動する。室２００２は閉位
置状態で示してあり、水晶製円筒体２２１０が固定の上
方支持体２２１２に接している。ここで論じたように、
シール２２１４は、モジュール２０００の内部の室２０
０２と残部との間の必要な分離を与えるように設けられ
る。室２００２からのほぼ下向きの流れが、ポンプ２０
４０　（第３７図）によって与えられる。
２つの電極２２３０と２２３２が、空間２０２４用の垂
直壁を与える。電極２２３０と２２３２は、軸２１２０
と同心円状の円筒体である。電極２２３０は電極２２３
２を取り巻いて配置されている。画電極２２３０と２２
３２は、紫外線発生能力を有する他の処理モジュールに
関連して前述したように、リング２０２６から空間２０
２４内に導入されるガスを励起するのに必要な電力を与
える。電極２２３０と２２３２への電気接続は、導体２
２４０と２２４２を介して成される。電源から供給され
る電力は、前述のごとくコンピュータ制御システム２０
６によって制御される。センサアレイ２２４４が、パン
フル２０３０の外壁に沿って上方に延び、バッフルの頂
部を越え、そして更に室２００２内へと水平に延びてい
る。複数の温度センサ２２４６（数は変更可能だがその
うち３つだけが第３８．３９及び４０図に示しである）
が、アレイ２２４４の水平部分上に配置されている。セ
ンサ２２４６は、ウェハ４８の面５４のすぐ下に位置し
て、それらが配置されている領域の温度をそれぞれ測定
する。プレート２０５２内の開口２２５０がプレートの
外周から中心へと水平に延び、更にそこからプレー）２
０５２の下面へと下方に延びている。
開口２２５０については後で詳述する。指状部２２６０
（３本のうち１本だけを第３８図に示す）がウェハ４８
をプレート２０５２に対して保持し、そしてこれらの指
状部は前記の指状部５３と同じである。アレイ２２４４
は、ここに示した他の加熱モジュール、例えば第１８及
び１９図に示したものでも使用できる。
反射器２０７０は平らな先端２２７２を含む円錐台状の
部分を有し、円錐状の表面２２７４が平らな先端２２７
２から離れて上方に延びている。
平らな先端２２７２の中心は軸２１２０と一致している
０次に反射器２０７０の表面について論じるが、これら
表面は第３８図では断面で示しである。また別の円錐状
表面２２７６が、表面２２７４より大きい角度で軸２１
２０から離れるように更に上方に延びている。表面２２
７６からは、水平な表面２２７８が軸２１２０と直角に
円錐状の表面２２８０へと延びている。表面２２８０は
、水平表面２２７８から、下方に且つ軸２１２０に対し
て外側へと水平表面２２８２まで延びている。
水平表面２２８２は、表面２２８０から、軸２１２０に
対し直角に外側へと更に別の円錐状表面２２８４まで延
びている。表面２２８４は、表面２２８２から、下方に
且つ軸２１２０に対し外側に向かって延びている。表面
２２８４の最外部は、軸２１０２に沿って先端２２７２
とぼば同じ距離にある。表面２２７４と２２７６は、軸
２１０２に沿って表面２２８２の位置とほぼ同じ距離で
接っしている。
先端２２７２及び各表面２２７２．２２７６．２２７８
．２２８０，２２８２と２２８４が、反射器２０７０の
上部を形成している。先端２２７２はプレート２０５２
から離間している。
反射器２７０の下部は、軸２１２０に関して同心円上の
円筒状表面２２９０を有する。表面２２９０の下端は、
ウェハ４８の下方に延び、そして同じくウェハ４８より
下方に延びたプレート２０５２のリング状の足２２９２
によって室２００２から分離されている。足２２９２は
、ウェハ４８の外周の外側に延び、そしてそこから離間
している。
すなわち、第３８図に示すように、足２２９２は、プレ
ート２０５２の本体から、ウェハ４８よりも大きい距離
だけ軸２１２０に沿って下方に延びている。反射器２０
７０は、表面２２９０から、上方へ且つ軸２１２０から
はなれる方向に延びた円錐状の表面２３０２を有する。
水平表面２３０２が、その接続地点から表面２３００へ
、軸２１２０と直角に外側へと延びている。反射器の上
下両部は、各々連続状の表面を形成しているが、相互に
は接続されていない。表面２２８４は、表面２２７４と
ランプ２１００．２１０２の加熱要素と、軸２１２０に
沿ってほぼ同じ距離にある。表面２２８４は、ランプ２
１００と２１０２からの熱を表面２３００とほぼ平行に
ウェハに向かって反射させる角度とし、より多くの熱集
中がウェハの外周に近い領域に向かうようにする。ラン
プ２１０４．２１０６の加熱要素は、表面２２７６．２
２８０と、軸２１２０に沿ってほぼ同じ距離にある。表
面２２７６と２２８０は、ランプ２１０４と２１０６か
らの熱をウェハ４８へと反射し、両ランプからの熱のよ
り多くの集中がウェハの中心領域に向かうようにしてい
る。表面２３００は、上方且つ軸２１２０に向かう方向
で表面２２７６へ熱を反射させる角度にできる。表面２
３０２も熱を上方に差し向け、下向きに反射させる。表
面２２９０は軸２１２０に向かって、且つ、ウェハのエ
ツジ上に追加の熱を水平方向に差し向ける。全体として
、反射器２０７０の各表面及び先端が、最大の熱量をウ
ェハ４８に与えるように、空間２１１０を介して熱を方
向付は及び再方向付けする。ここに示した特定の反射器
２０７は、加熱モジュール２０５０用の反射器を実施す
るための１つの方法に過ぎない。ウェハ４８はプレー）
２０５２に接っしているので、ウェハ４８の上面は被着
中保護される。
第３９図に示したモジュール２０００の加熱モジュール
２０５０及び反射器２０７０は、第３８図に示したもの
と同じなのでこれ以上説明しない。
リング２０２６．２０２８、パンフル２０３０、プレー
）２０５２、供給管２５０及びモジュール２０００下部
のほぼ全体の構成もだいたい同じなので、変形部分だけ
を次に論じる。
第３９図においては、電極２３１Ｏがウェハ４８とプレ
ート２０５２との間に配置されている。
プレート２０５２は導電性であって、例えば黒鉛または
シリコンで作成できる。導体２３１２が、電極２３１０
にそのエツジ近くで取り付けられている。第３９図に示
すように室２００２が閉じているとき、指状部２２６０
がウェハ４８を電極２３１０に接触保持している。尚、
指状部２２６０はノツチ２３３０を有し、この指状部の
上端がプレート２０５２に接っする状態でウェハがノツ
チ内に位置し、これによってウェハが電極２３１０（あ
るいは第３８図の例ではプレー）２０５２）に対して保
持される。但し、第１．３及び４図のと７５３を使うこ
ともできる。加熱モジュール２０５０からの熱は、表面
２２９０が熱を軸２１２０の方へ差し向けていることに
よって、ウェハ４８の外周を除き全て電極２３１０上に
差し向けられる。センサ２２４６も、各位置、例えば外
周近く、半径の約半分の地点、及び中心近くにおけるウ
ェハの温度を与えるという同じ機能を果たす。この構成
が近接プラズマの使用を可能とする。ＲＦ電力は、電極
２３１０と円筒状の支持体２３１１に印加される。これ
により、前述したＲＦ強化のプラズマが前記処理及び前
記室洗浄のために使用できるようになる。
第４０図においては、指状部２２６０がノツチ２３３０
より深いノツチ２３３２を有し、そしてこの指状部２２
６０の先端がプレー）２３１０に接する一方、ウェハ４
８がプレート２３１Ｏから空間２３３４を挟み離れて位
置するのを可能としている。プレート２０５２内の開口
２２５０が浄化ガス、例えばヘリウム及びＨ２等の不活
性ガスをウェハ４８の上面に与え、そのウェハ面への被
着を防いでいる。センサ２２４６は、第３８及び３９図
の場合と同じ機能を果たす。反射器２０７０の表面２２
９０は、ウェハ４８の外周へ熱を差し向けるように充分
下方にまで延びている。第３７．３８．３９及び４０図
に示したモジュール２０００の各種変形例は、ウェハ外
周での加熱改善という点で基本的モジュール概念の柔軟
性を示すものである。
上記で特に指定されていなければ、ＲＦとＭＷとの両プ
ラズマ及び紫外線の発生で使われる電力及び周波数は、
他の処理パラメータと同様広く変更可能である。ここで
用いられる低圧力という用語は、周囲圧よりも低い圧力
を示す。
ここに開示した全ての処理モジュールは、第１１３．４
．５Ａ、及び５Ｂ図に示したような室１２及びアーム２
８を１つ以上備えて使用可能である。
シリコン、ＧａＡｓ及びＨｇＣｄＴｅの例をここでは示
したが、ゲルマニウムなどそれ以外の材料でウェハを作
製することもできる。またウェハは、例えば結晶材料の
単一片または大きい基板上に配置された小結晶など、多
くのさまざまな形態で構成できる。ここで開示したよう
に発生されるプラズマは、′Ｉ！！離基を含む。ここで
はウェハ４８等のウェハを開示したが、他の種類の平坦
な加工品もここに開示の技術で使用可能である。
ウェハ４８を処理した結果は、電子装置、例えば集積回
路またはディスクリート半導体装置となる。処理が完了
した後、ウェハが各デバイスに分割される。回路及びデ
バイスは、例えば参考文献として本明細書に含まれる１
９８４年８月１４日付けでオルフット（０ｒｃｕｔｔ　
）等に発行された米国特許第４，４６５，８９８号、及
び１９６９年４月１５日付けでビルヒラ（Ｂｉｒｃｈｌ
ｅｒ　）等に発行された米国特許第３．４３９．２３８
号に開示されているようなパンケージ内に密閉される。
その後、これらのパッケージはプリント回路板を作製す
るのに使われる。意図する機能を達成するのにバフケー
ジ化集積回路がなければ作動し得ないプリント回路板は
、コンピュータ、写真複写機、プリンタ、電話通信機機
、計算器、及びその他電子情報時代の必需品である全て
の電子機器で必要な電気構成部品である。つまり、かか
る回路及びデバイスが存在しなければ、電子機器は機能
できない。
本願は、１つの処理システム、更なる利点を与える数多
くの追加特徴をそれぞれ含む多数の種類の処理ステーシ
ョン及び多数の種類の処理方法を記述するものである。
（発明の効果） 本発明の利点は、内側紫外線、遠隔ＭＷ　（マイクロ波
）プラズマ発生、ＲＦ近近接１ス１７及び放射熱のため
の別々のエネルギー源を有するモジュールを提供するこ
とにある。
本発明の利点は、内側紫外線、遠隔ＭＷ　（マイクロ波
）プラズマ発生、ＲＦ近近接１ス１７及び放射熱のため
の別々に制御可能なエネルギー源を有するモジュールを
提供することにある。
零発゛明の利点は、単独でまたは任意の組合せで使用可
能な内側紫外線、遠隔ＭＷ（マイクロ波）プラズマ発生
、ＲＦ近近接１ス１７ 熱のための別々のエネルギー源を有するモジュールを提
供することにある。
本発明の利点は、その場での乾式清掃を提供することに
ある。
本発明の利点は、高温での天然酸化物の除去に適した処
理モジュールを提供することにある。
本発明の利点は、紫外線と放射熱を同時に用いて高めら
れた膜被着を有する処理モジュールを提供することにあ
る。
本発明の利点は、放射熱と組合された遠隔ＭＷ（マイク
ロ波）プラズマ源によって、低温でのエピタキシャル膜
成長を可能とする処理モジュールを提供することにある
。
本発明の利点は、加工品の片面に水晶プレートを備え、
そこを通じて放射熱が加えられる処理モジュールを提供
することにある。
本発明の利点は、近接ＲＦ及び遠隔ＭＷ　（マイクロ波
）両プラズマを組み合わせて用いることによって、等方
性及び異方性の処理を含め、より高い乾式エツチング速
度とより高い選択性を持つ処理モジュールを提供するこ
とにある。
本発明の利点は、前エツチング、エツチング、及び後エ
ツチング処理に適した処理モジュールを提供することに
ある。
本発明の利点は、直接反応及び／又は迅速熱処理に適し
た処理モジュールを提供することにある。
本発明の利点は、近接ＲＦプラズマ、遠隔ＭＷ（マイク
ロ波）プラズマ、紫外線、及び放射熱を任意の組合せで
用いることによって、より高い乾式エツチング速度とよ
り高い選択性を持つ処理モジュールを提供することにあ
る。
本発明の利点は、ウェハを移動することなく、幾つかの
異なる処理を逐次実施可能な処理モジュールを提供する
ことにある。
以上の記載に関連して、以下の各項を開示する。
１、加工品を受け入れ可能な真空処理モジュールにおい
て、 （ａ）　　前記加工品から離れ、且つ、流体連通して活
性化種を発生するプラズマ発生器、 Ｊｂ）　　前記加工品に結合されていて、プラズマを発
生する近接プラズマ発生器、 （ｃ）　　前記加工品に結合されるヒータ、及び（ｄ）
　　前記加工品に結合される紫外線源、を備えた真空処
理モジュール。
２、前記加工品が下向きの処理面を有する第１項記載の
モジュール。
３、前記遠隔発生器、前記近接発生器、前記ヒータ及び
前記紫外線源が別々に制御されてそれぞれ単独に動作す
る第１項記載のモジュール。
４．前記遠隔発生器、前記近接発生器、前記ヒータ及び
前記紫外線源が別々に制御され任意の組合せで動作する
第１項記載のモジュール。
５、処理中前記ヒータが前記加工品の上方に位置する第
１項記載のモジュール。
６、前記ヒータが放射ヒータである第１項記載のモジュ
ール。
７、前記ヒータが伝導ヒータである第１項記載のモジュ
ール。
８、処理中前記ヒータが前記加工品の下方に位置する第
１項記載のモジュール。
９、前記近接プラズマが前記加工品の下方で発生され、
前記近接プラズマ発生器が加工品の上下に電極を有する
第１項記載のモジュール。
ｌＯ０前記遠隔プラズマ発生器からのプラズマが前記加
工品の下方からその表面に導かれる第１項記載のモジュ
ール。
１１、前記加工品がウェハである第１項記載のモジュー
ル。
１２、半導体処理モジュールで使われる制御装置におい
て、 （ａ）　　同一の処理室内に結合される複数の独立のエ
ネルギー源、 （ｂ）　　前記各エネルギー源毎の、第１入力を有する
少なくとも１つの電源、 （ｃ１前記第１人力へ電気的に接続され、逐次制御を与
える制御システム、 を備えた制御装置。
１３、前記制御システムがコンピュータである第１２項
の装置。
１４、前記制御システムが各々少なくとも１つの入力を
有する複数の制御器からなり、該少なくとも１つの入力
がコンピュータに接続されている第１２項の装置。
１５、前記制御システムが少なくとも１つの制御器から
なる第１２項の装置。
１６、処理室内で加工品を処理する方法において、（ａ
）　　遊離基を前記加工品に導く段階、（ｂ）　　前記
処理室にエネルギー源を結合する段階、（ｃ）　　前記
処理室内の遊離基とその他の粒子濃度及びエネルギーを
独立に制御する段階、を含む方法。
１７、前記遊離基の導入と前記エネルギー源の結合が同
時に発生する第１６項記載の方法。
１８、前記加工品が下向きの処理面を有する第１６項記
載の方法。
１９、同一の半導体処理室内に結合される複数の独立の
エネルギー源を制御する方法において、（ａ）　　第１
の選定エネルギーレベルを第１のエネルギー源に加える
段階、 （ｂ）第２の選定エネルギーレベルを第２のエネルギー
源に加える段階、及び （ｃ１前記第１の選定エネルギーレベルを変更する段階
、 を含む方法。
２０、前記第２の選定エネルギーレベルを変更すること
を更に含む第１９項の方法。
２１、前記第１の選定エネルギーレベルが、前記第２の
選定エネルギーレベルの前に変更される第２０項の方法
。
２２、前記第１の選定エネルギーレベルと前記第２の選
定エネルギーレベルが同時に変更される第２０項の方法
。
２３．４つの別々のエネルギー源をそれぞれ表す遠隔プ
ラズマ発生器（２０１０）と、近接プラズマ発生器（２
０２８）る、紫外線源（２０２４）と、放射ヒータ（２
０５０）とを有する処理モジュール（２０００）。これ
ら４つのエネルギー源が単独でまたは任意の組合せで使
え、別々に制御可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は半導体集積回路ウェハの真空処理及び搬送と適
合可能な装填ロックの見本実施例を示す図である。第２
図は各種サイズの粒子について、各種圧力の空気中を落
下するのに必要な時間を示すグラフである。第３図は処
理ステーションにおける見本のウェハを移送するための
構成を示し、ウェハは隣接する真空°装填ロック室１２
から室間移送ボート３０を介して到達する移送アーム２
８によって３本のビン上に置かれている状態を示す図で
ある。第４図は第１図のと同様な装填ロック内の位置整
合台１８上に嵌合合体されたマルチウェハ式真空ウェハ
キャリヤ１０の見本実施例を更に拡大して示す図である
。第５Ａ及び５Ｂ図は処理モジュールとウェハ移送台及
び装填ロックを含む見本の処理ステーションの平面図で
ある。第６図は第５Ａ及び５Ｂ図に示した処理ステーシ
ョン内の処理モジュールの１つとして使用可能な処理モ
ジュール用の構成を示す図である。第７図は実際のエツ
チング処理時にそうされる閉じた状態における第６図の
プラズマ反応器を示す図である。 第８図は第６図の反応器の平面図である。第９図は第６
図の処理モジュールの改良型を示す図であって、その見
本の実施例はその場で発生される紫外線による処理強化
の能力を含む他、（ウェハ面から離れた追加のプラズマ
放電を通るガス流によって発生される）活性化種をウェ
ハ面に与えることによって得られる能力も備えており、
モジュールは、１つだけのモジュールと１つの装填ロッ
クを含む処理ステーション内に位置して示しであるが、
第５Ａ及び５Ｂ図のと同様な実施例でも使用できるもの
を示す図である。第１０図はここに記す実施例の一部を
実現するのに使用可能な処理ステーションの物理的構成
を示す図である。第１１図は真空処理系で粒子に対する
保護を行う装填ロック制御システム用のフローチャート
を示す図である。第１２図は第９図に示したような実施
例において、その場で発生される紫外線による処理強化
の能力を実現する構造の詳細図である。第１３図は第１
２図の構造の代替例を示す図であって、（第１２図の実
施例では）紫外線源プラズマのガス流を、ウェハ面近く
の処理ガス流から分離するのを助けていた隔離窓が含ま
れていないものを示す図である。第１４図は第１２図の
構造の更に別の例を示す図であって、ここでは紫外線源
を与えるプラズマがほぼ円筒状の電極間で発生され、（
ウェハ面から離れた追加のプラズマ放電中を通るガス流
によって発生される）活性化種をウェハ面に与える能力
が更に備えられているものを示す図である。第１５図は
１、第１４図に示したような実施例において、ウェハ面
から離れたプラズマ放電中を通るガス流によって活性化
種を発生する構造の一例を示す図である。第１６図はウ
ェハ面に直近したプラズマからのプラズマ衝撃、遠隔プ
ラズマ放電からの活性化種の付与、及び強い紫外線によ
るウェハ面の照射の複合能力を与えるモジュールの一例
を示す図である。第１７図は２つ別々のガス供給分配器
を与え、２つのソース種を用いて化学的な蒸着作業を行
うのに特に有利な処理モジュールの一例を示す図である
。第１８図はウェハ損傷の危険を減じながら迅速熱処理
を実施可能とする処理モジュールの一部を示す図である
。第１９Ａ、１９Ｂ及び１００図は第１８図の熱源の動
作がウェハの半径方向に沿った加熱分布を如何に変更す
るかを模式的に示す図である。第２０図は第１９Ｂ及び
１００図の状態でのウェハの直径に沿った加熱分布の見
本プロットを示す図である。 第２１Ａ及び２１Ｂ図は迅速熱処理の実施例において、
ウェハと透明真空壁との間の空隙に浄化ガスを供給する
見本のガス流接続構成を含み、ウェハと透明真空窓との
間の導電熱伝達を減じる２つの構造を示す図である。第
２１Ｃ図は上記導電熱伝達を最小限とする第３の方法を
示す図である。 第２１Ｄ図は迅速熱処理の環境下で広い温度変化にさら
される透明真空壁で使用可能な見本の真空シールを示す
図である。第２２図は加熱源の命中が最小となっていて
、迅速熱処理用加熱源の別の構成を示す図である。第２
３図は高温処理（及び浄化）、プラズマ衝撃、及び遠隔
発生された活性化種のウェハ面に対する付与の複合能力
を与える処理モジュールの詳細を示す図である。第２４
図は高温処理（及び清掃）、プラズマ衝撃、遠隔発生さ
れた活性化種のウェハ面に対する付与、及びその場で発
生される強い紫外線のウェハ面への照射の複合能力を与
える処理モジュールを示す図である。第２５Ａ及び２５
Ｂ図は（特にフォトレジストベーク及び／又はエツジビ
ード除去のための）エツジ優先処理能力を備えた処理モ
ジュールを示す図である。第２６Ａ図は清掃及びスパッ
タ被着を可能とする処理モジュールを示す図である。第
２６Ｂ及び２６Ｇ図はモジュール内でのウェハ移送用シ
ステムを含み、第２６Ａ図のモジュールの詳細を示す図
である。第２７図は複数のウェハが高圧（または任意選
択として低圧）下で同時に処理される真空処理系と適合
可能な処理モジュールを示す図である。第２８図は真空
処理系と適合可能なイオン注入処理モジュールの見本の
実施例を示す図である。第２９Ａから２９Ｇ図は半導体
処理モジュールでそれぞれ利点を与える幾つかの見本実
施例における処理ガス配管の内壁の拡大断面図ある。第
３０Ａから３０Ｅ図は分配器の構造と、この構造により
デスカム処理で達成される改善結果とを示す図である。 第３１図はコンピュータ制御システムのブロック図であ
る。第３２図は遠隔及び近接プラズマ両方を含む処理モ
ジュールを示す図である。第３３及び３４図は真空キャ
リヤと周囲との間でウェハを移送するのに適した装填ロ
ック室を示す図である。第３５及び３６図はそれぞれ第
３３及び３４図と同様な図で、真空キャリヤと真空処理
系に至る移送機構との間でウェハを移送するのに適した
装填ロック室を示す図である。 第３７図から第４０図は２つの環状ランプを有する真空
プロセサの詳細図である。 ４８・・・加工品（ウェハ）、 ５４・・・加工品の面、 １３００・・・処理モジュール、 １３０６・・・処理室、 １３１２．１３１４・・・近接プラズマ（電極）１３２
６・・・遠隔プラズマ（発生器）。 Ｆｔ’ｇ、５Ｂ ５９θ ノ Ｆ／り、／２ ６θθ ノ ｈ’ｇ、　／Ｊ 除去されｆｃ厚さ （オングストローム） エツチングされた厚さ（オンゲスト「」−ム）灰１ヒさ
れた厚さ （オンダスト口 ム） １、事件の表示 昭和６３年特許願第１７５３３８号 ２、発明の名称 処理装置及び方法 ３、補正をする者 事件との関係 出 願 人 ４、代 理 人 住 所 東京都千代田区丸の内３丁目３番１号

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 加工品を受け入れ可能な真空処理モジュールにおいて、 （ａ）前記加工品から離れ、且つ、流体連通して活性核
    種を発生するプラズマ発生器、 （ｂ）前記加工品に結合されていて、プラズマを発生す
    る近接プラズマ発生器、 （ｃ）前記加工品に結合されるヒータ、及び（ｄ）前記
    加工品に結合される紫外線源、 を備えた真空処理モジュール。
JP63175338A 1987-07-16 1988-07-15 真空処理モジュール Expired - Lifetime JPH06101452B2 (ja)

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