JPH0786170A

JPH0786170A - 枚葉式ホットウォール処理装置及びそのクリーニング方法

Info

Publication number: JPH0786170A
Application number: JP25468393A
Authority: JP
Inventors: Hideki Ri; 秀樹李
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1993-09-17
Filing date: 1993-09-17
Publication date: 1995-03-31
Anticipated expiration: 2016-01-15
Also published as: JP3125121B2

Abstract

(57)【要約】【目的】処理装置を解体することなく、そのままの状
態でしかもプラズマレスで構成部材を損ねるこなく処理
室内を完全にクリーニングすることができる枚葉式ホッ
トウォール処理装置のクリーニング方法を提供する。【構成】本枚葉式ホットウォール処理装置のクリーニ
ング方法は、クリーニングガス供給系１２からガス分散
供給部８を介して処理室２内にＣｌＦ₃ガスを供給し、
このＣｌＦ₃ガスにより処理室２の内部に付着した成膜
時の付着物をクリーニングするようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、枚葉式ホットウォール
処理装置及びそのクリーニング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近半導体集積回路素子は益々高集積化
されて来ており、その集積度が６４ＭＤＲＡＭから２５
６ＭＤＲＡＭの世代に入りつつある。そのため配線構造
の多層化及び微細化が一層顕著になって来ている。この
ように配線構造が多層化するに従って配線工程のステッ
プが増加し、配線工程の効率化及び防塵対策が従来以上
に問題になって来ている。また、配線構造の微細化が進
むに従って、従来のアルミニウム（Ａｌ）配線ではマイ
グレーション断線などが問題となり、Ａｌに代わる材料
としてタングステン（Ｗ）などのマイグレーション耐性
に優れた金属が配線材料として種々検討されている。ま
た、配線構造の多層化が進むに従ってコンタクトホー
ル、ビアホールなどの埋め込みについても材料面など種
々検討されている。更に、被処理体の大口径化及び多層
化に伴って各層でのカバレッジ性も重要になって来る。

【０００３】例えばタングステンを配線膜として成膜す
る場合には、カバレッジ性に優れたＣＶＤ法によるブラ
ンケットＷ配線が検討されている。このブランケットＷ
による配線膜は剥がれ易い欠点があり、それ故パーティ
クルを発生し易い難点があるため、その防止策として窒
化チタン（ＴｉＮ）などの密着層を下地層として設ける
方法が採られている。このＴｉＮは従来はスパッタ法に
より成膜していたが、スパッタ法ではアスペクト比の高
いホール底部でのカバレッジ性に限界があるため、Ｔｉ
Ｎについてもカバレッジ性に優れたＣＶＤ法による成膜
が検討されている。

【０００４】また、コンタクトホール、ビアホールの埋
め込みにはブランケットＷあるいは、表面の金属被膜な
どの化学的性質を利用してタングステンを選択的に埋め
込む選択Ｗが検討されている。ブランケットＷによる埋
め込みは、ＴｉＮからなる密着層の形成、ブランケット
Ｗ、及びエッチバックをなど多くの工程が必要で、コス
ト的に高くなるため、電流密度の高い特定の半導体集積
回路素子の配線に対して適用する傾向にある。一方、選
択Ｗによる埋め込みは、ホール部を選択的に埋め込むこ
とができるため、密着層を必要とせず、多層配線が簡単
でコスト的に有利である。そのため、埋め込みを選択Ｗ
で行ない、配線をスパッタＡｌによる方法が検討されて
いる。

【０００５】一方、配線構造の多層化に伴って上下の配
線層間を絶縁する層間絶縁膜の形成工程や、その微細化
に伴って水平方向での配線層のギャップに絶縁材を埋め
込むための工程も各配線層について必要になり、全体の
配線には益々多くの工程が必要になる。更に、アスペク
ト比が大きくなるなどして各配線層での大きな段差が形
成される。そして段差のある上層にそのまま層間絶縁膜
を形成すればボイドを形成し易く、このボイドが電気
的、機械的信頼性を低下させ、延いては歩留りの低下を
招いていた。そのため、上層に積層する層間絶縁膜を平
坦化する、いわゆるリフロー技術が信頼性、歩留りの面
から極めて重要な技術になっている。そこで、従来は、
そのリフロー技術としてプラズマＣＶＤによる酸化膜と
レジストとの組み合わせによるエッチバックなどが一般
的に用いられている。しかしながら、ハーフミクロン以
下の微細構造ではアスペクト比も大きくなってプラズマ
ＣＶＤでもボイドを避け難く、これに代わる成膜処理方
法やその材料などが詳細に検討されている。そこで、最
近ではリフロー効果を有する有機ソースを用いたＣＶＤ
技術が注目されている。このＣＶＤ技術では例えば有機
ソースとしてテトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯ
Ｓ）をオゾンと併用するもので、この処理では熱エネル
ギーでオゾンを分解し、その活性酸素によりＴＥＯＳを
分解してシリコン酸化膜を形成するが、この際にリフロ
ー効果が得られる。

【０００６】この方法を安定且つ確実に実施するための
装置として例えば枚葉式ホットウォールＣＶＤ装置が用
いられる。このホットウォールＣＶＤ装置は、被処理体
を処理する処理室を有している。そして、この処理室の
底面に被処理体を水平に支持するサセプタが配設され、
この支持体の下方に配設されたハロゲンランプあるいは
発熱抵抗体などからなる加熱手段により支持体で支持さ
れた被処理体を５００℃前後の温度に加熱するようにし
ている。一方、この支持体の上方には所定比のＴＥＯＳ
とオゾンの混合ガスを供給するガス供給部が配設され、
このガス供給部から供給した混合ガスを加熱された被処
理体の表面で反応させてシリコン酸化膜を被処理体の表
面で成長、堆積させるようにしている。更に、処理室を
例えば加熱コイルによって囲み、この加熱コイルにより
処理室の内面を加熱することによってＴＥＯＳなどの有
機ソースが内面で凝縮せず、安定な気体状態を維持する
ようにしている。

【０００７】ところが、このような成膜処理の繰り返し
により処理室内のサセプタ、ガス供給部及び処理室内面
にも被処理体と同様の被膜が形成され、これらの被膜が
いずれはそれぞれの部分から剥離して処理室内に剥がれ
落ち、あるいはパーティクルとして処理室内で浮遊し、
処理中の被処理体を汚染することになる。そのため、従
来から所定回数の成膜処理などが終了する度に処理室内
をクリーニングしてパーティクル等の汚染物を除去する
ことによって被処理体の汚染をなくすようにして来た。
そのクリーニング方法としては、装置自体を解体し、汚
染物を洗浄したり拭き取ったりする方法がある。しか
し、この方法は、処理室を解体するためクリーニングに
多大な時間を要し、稼動効率が著しく低下するため、得
策ではない。そこで、プラズマＣＶＤ装置などの場合に
は、装置を解体することなく、処理室内でＮＦ₃ガスな
どのクリーニングガスをプラズマ化してサセプタ、電極
などに形成された被膜あるいは付着したパーティクルな
どをエッチングにより除去する方法もある。この方法は
装置自体を解体せずにクリーニングできるため、クリー
ニング時間を短縮することができ、しかも稼動時の状態
のまま簡便に行なうことができるため、クリーニング方
法としては有効な方法である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＮＦ₃
ガスなどのプラズマを利用して処理装置内をクリーニン
グする従来の方法では、プラズマがサセプタ、電極間で
発生し、その近傍までしか及ばないため、プラズマによ
るクリーニング範囲はサセプタ、電極及びこれらの近傍
に限られ、プラズマの及ばない、処理室の底部などはク
リーニングすることができないという課題があった。ま
た、この場合にはプラズマによりサセプタ、プロセスガ
ス供給部などに形成された被膜のみならず、サセプタ、
プロセスガス供給部などもエッチングされ、これらが激
しく消耗されるという課題があった。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、クリーニングの目的のために処理装置を解
体することなく、そのままの状態でしかもプラズマレス
で構成部材を損ねるこなく処理室内を完全にクリーニン
グすることができ、半導体集積回路素子の製造時に問題
となるパーティクルなどの汚染源を除去できる枚葉式ホ
ットウォール処理装置及びそのクリーニング方法を提供
することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の枚葉式ホットウォール処理装置は、被処理体を収納す
る処理室と、この処理室内に配設され且つ１枚の被処理
体を支持する支持体と、この支持体を介して被処理体を
加熱する第１加熱手段及び処理室の壁面を加熱する第２
加熱手段とを備えた枚葉式ホットウォール処理装置にお
いて、上記処理室にＣｌＦ₃ガスを供給するクリーニン
グガス供給系を設け、このクリーニングガス供給系から
処理室内部へＣｌＦ₃ガスを供給し、このＣｌＦ₃ガスに
より処理室の内部に付着した付着物をクリーニングする
ように構成されたものである。

【００１１】また、本発明の請求項２に記載の枚葉式ホ
ットウォール処理装置のクリーニング方法は、枚葉式ホ
ットウォール処理装置の処理室の内部をクリーニングす
る方法において、上記処理室内にで所定の処理を施した
被処理体を外部へ搬送した後、上記処理室内にＣｌＦ₃
ガスを供給し、このＣｌＦ₃ガスにより処理室の内部に
付着した付着物をクリーニングするようにしたものであ
る。

【００１２】また、本発明の請求項３に記載の枚葉式ホ
ットウォール処理装置のクリーニング方法は、請求項２
に記載の発明において、上記処理室から被処理体の処理
後のガスを排気する排気系配管を介してＣｌＦ₃ガスを
排気するようにしたものである。

【００１３】

【作用】本発明の請求項１及び請求項２に記載の発明に
よれば、クリーニングガス供給系からＣｌＦ₃ガスを処
理室内へ供給すると、ＣｌＦ₃ガスが処理室の内部に付
着した付着物と反応し、この時の反応熱で更にＣｌＦ₃
ガスが活性化され、この活性化したＣｌＦ₃ガスと付着
物との反応が促進されて処理室内に付着した付着物を除
去することができる。

【００１４】また、本発明の請求項３に記載の発明によ
れば、請求項２に記載の発明において、ＣｌＦ₃ガスを
排気系配管から排気すると、このＣｌＦ₃ガスが排気系
配管を通過する間にその内面の付着物と反応し、その付
着物を除去することができる。

【００１５】

【実施例】以下、図１及び図２に示す実施例に基づいて
本発明を説明する。本実施例の枚葉式ホットウォール処
理装置は、図１に示すように、被処理体、例えば半導体
ウエハ１を１枚ずつ処理する処理室２を有している。こ
の処理室２は、図１に示すように、石英等の耐熱性且つ
耐発塵性の材料により扁平な円筒状容器３として形成さ
れている。そして、この容器３の外面には加熱手段とし
ての加熱コイル４が配設され、この加熱コイル４により
容器３内を所定温度に加熱するように構成されている。
また、この処理室２内の底面２Ａの略中央には１枚の半
導体ウエハ１を載置する支持体としてのサセプタ５が配
設され、このサセプタ５の下方にはこれと平行に対向さ
せた光学的に透明な石英窓６が処理室２の底面に設けら
れている。そして、この石英窓６のやや下方に加熱手段
としてのハロゲンランプなどからなる加熱用ランプ７が
並設され、この加熱用ランプ７の光エネルギーを石英窓
６を介してサセプタ５の下面を照射し、これによって半
導体ウエハ１を所定温度に加熱できるように構成されて
いる。一方、サセプタ５の上方にはこれと対向するよう
にガス分散供給部８が配設され、このガス分散供給部８
のからプロセスガスまたはクリーニングガスを処理室２
内へ供給するように構成されている。このガス分散供給
部８は中空の円盤状に形成され、その上面中央にガス供
給配管８Ａが接続され、その下面には多数のガス供給孔
８Ｂが形成されている。

【００１６】また、ガス分散供給部８のガス供給配管８
Ａには図１に示すようにプロセスガスを供給するプロセ
スガス供給系９が配管１０を介して接続され、この配管
１０に取り付けられたバルブ１１を開放することにより
所定のプロセスガスをガス分散供給部８を介して処理室
２内に供給するように構成されている。そして、この処
理室２内で例えば層間絶縁膜を形成する場合にはプロセ
スガス供給系９から所定比のＴＥＯＳとオゾンの混合ガ
スを供給するようにしている。また、層間絶縁膜の他、
ゲート電極、ゲート絶縁膜などを成膜することができ、
これらに用いられるプロセスガスとしてはＴＥＯＳなど
の有機珪素化合物、有機燐化合物、有機硼素化合物、有
機砒素化合物などがある。また、金属配線を成膜する場
合には、プロセスガスとしてハロゲン化物、カルボニル
化合物、有機金属化合物がある。これらのプロセスガス
は酸化性ガスあるいは還元性ガスと共に供給され、これ
らのガスとの反応により半導体ウエハ１に所定の成膜を
行なうようにしている。このプロセスガスは比較的蒸気
圧の高い化合物で、ガス供給源から気体の状態で処理室
２内へ供給できるものが好ましい。また、常温で液体あ
るいは常温で液化し易い有機系ソースをプロセスガスと
して用いる場合には加熱コイル４により処理室２の内壁
面をサセプタ５と同程度の温度に加熱して成膜処理を行
なうようにし、また、常温で気体の金属フッ化物などを
プロセスガスとして用いる場合には加熱コイル４を作動
させず、処理室２の内壁面をサセプタ５の温度よりも低
くして成膜処理を行なうようにする。

【００１７】また、配管１０には図１に示すようにクリ
ーニングガスを供給するクリーニングガス供給系１２が
配管１３を介して接続され、クリーニング時には配管１
３に配設されたバルブ１４を閉じてこのクリーニングガ
ス供給系１２から配管１３、配管１０、ガス分散供給部
８を介して処理室２内へクリーニングガスを供給するよ
うに構成されている。つまり、本実施例ではガス分散供
給部８がクリーニングガスのガス供給部を兼ねるように
構成されている。このクリーニングガス供給系１２は、
クリーニングガスであるＣｌＦ₃ガスを貯留するＣｌＦ₃
ガスボンベ１５と、このＣｌＦ₃ガスを希釈する希釈用
ガス、例えば窒素ガスを貯留する窒素ガスボンベ１６を
備え、これら両者１５、１６はそれぞれ配管１３から分
岐する配管１３Ａ、１３Ｂの端部にそれぞれ接続されて
いる。ＣｌＦ₃ガスボンベ１５が接続された配管１３Ａ
には上流側から下流側へバルブ１７、マスフローコント
ローラ１８、バルブ１９が順次配設され、また、窒素ガ
スボンベ１６が接続された配管１３Ｂには上流側から下
流側へバルブ２０、マスフローコントローラ２１、バル
ブ２２が順次配設され、これら両者１５、１６からのガ
スが配管１３で合流し、バルブ１４を開放することによ
り配管１０を介して処理室２内へクリーニングガスを供
給できるように構成されている。

【００１８】一方、処理室２の底面２Ａにはサセプタ５
の近傍に位置する排気口２３が形成されている。そし
て、この排気口２３には排気管２４を介して真空ポンプ
２５が接続され、この真空ポンプ２５により処理室２内
を排気して所定の真空度を維持するように構成されてい
る。これらの排気口２３、排気管２４及び真空ポンプ２
５はクリーニングガスのガス排気部を兼ねるように構成
されている。この真空ポンプ２５は排気ガスの影響を受
けないようにオイルフリーのドライポンプを用いること
が好ましい。更に、この真空ポンプ２５の下流側には、
この真空ポンプ２５から排気されたプロセスガスあるい
はクリーニングガスなどの有害なガスを捕捉して排気ガ
スからこれらの有害ガスを除去する除害装置２６が配設
されている。この除害装置２６にはＣｌＦ₃などを良く
溶解する溶剤、例えばアルカリ溶液などを満たしたもの
が用いられる。また、処理室２の側面にはゲートバルブ
２７が配設され、このゲートバルブ２７を介して半導体
ウエハ１を搬出入する搬送室（図示せず）に接続するよ
うに構成されている。

【００１９】そして、上記枚葉式ホットウォール処理装
置において本発明のクリーニング方法を実施するには、
枚葉式ホットウォール処理装置のゲートバルブ２７を閉
じて処理室２を外部から遮断した後、クリーニングガス
供給系１２からガス分散供給部８を介して処理室２に対
して希釈用ガスを含むことがあるＣｌＦ₃ガスをクリー
ニングガスとして供給し、処理室２の排気口２３を介し
て真空ポンプ２５により外部へ排気し、この間にクリー
ニングガスにより処理室２の内部に付着した被膜等の付
着物をクリーニングする。クリーニングガスはＣｌＦ₃
ガスあるいは窒素ガスなどの希釈用ガスを含むガスとし
て構成されている。このＣｌＦ₃は化学的に活性で、特
に金属系、非金属系の被膜と良く反応し、これらの付着
物を効果的に除去することができる。このクリーニング
ガスは予め定められた濃度で各チャンバー内に分布した
時点で所定時間排気を停止して良く、また、排気停止後
予め定められた時間を経過した後クリーニングガスの供
給を停止するようにしても良い。また排気とクリーニン
グガスの供給をパルス的に繰り返して実施しても良い。
また、このクリーニングに際し、クリーニング雰囲気を
加熱しても良い。

【００２０】このクリーニングガスがＣｌＦ₃ガスのみ
である場合には、ＣｌＦ₃ガスの流量が５リットル／分
以下で、その温度がＣｌＦ₃の沸点〜７００℃、内部の
圧力が０.１〜１００Torrの条件でクリーニングするこ
とが好ましい。ＣｌＦ₃ガスの流量が５リットル／分を
超えると、処理室２の構成部材を損ねる虞がある。Ｃｌ
Ｆ₃ガスの温度が沸点未満ではＣｌＦ₃が構成部材に結露
してその材料を損ねる虞があり、７００℃を超えてもＣ
ｌＦ₃ガスが活性化されてやはり構成部材を損ねる虞が
ある。ＣｌＦ₃ガスの圧力が０.１Torr未満ではクリーニ
ング効果が期待できなくなる虞があり、１００Torrを超
えると構成部材を損ねる虞がある。また、ＣｌＦ₃ガス
を主成分とするクリーニングガスは、不活性ガス例えば
窒素ガスでＣｌＦ₃を希釈したものである。そして、こ
のように窒素ガスなどによりＣｌＦ₃ガスを希釈するこ
とによりＣｌＦ₃ガスの反応性を抑制してクリーニング
対象物を穏やかにクリーニングしてその損傷を緩和する
ことができる。

【００２１】次に、上記枚葉式ホットウォール処理装置
を用いた層間絶縁膜形成処理の一例について説明する。
例えば、半導体ウエハ１を処理室２内のサセプタ５上で
支持し、加熱用ランプ７により光エネルギー石英窓６を
介して照射し、サセプタ５で支持された半導体ウエハ１
を５００℃前後に加熱する。これと並行して加熱コイル
４で処理室２を加熱して容器３をサセプタ５と同温度に
加熱する。その後、プロセスガス供給系９のバルブ１３
を開いてここから配管１０、ガス分散供給部８を介して
処理室２内へ所定比に調整されたＴＥＯＳとオゾンの混
合ガスを供給する。これにより、加熱された半導体ウエ
ハ１の表面でオゾンが活性化されて活性酸素を生成し、
この活性酸素でＴＥＯＳを分解し、シリコン酸化膜を半
導体ウエハ１の表面に形成すると共にその成膜時に反応
生成物がリフローしてシリコン酸化膜を平坦化する。一
方、処理後のプロセスガスは真空ポンプ２５の作用によ
り排気口２３、排気管２４を介して外部へ排気される
が、この排気ガスは除害装置２６により無害化されて外
部へ排気されることになる。

【００２２】このような成膜処理により処理室２の内面
及びサセプタ５、処理室２のその他の部分にも被膜が形
成され、成膜処理を所定回繰り返す間に、その被膜が積
層されていずれはこれらが剥離してパーティクルとして
室内を浮遊し清浄な半導体ウエハ１を汚染するようにな
ることは前述の通りである。これらが徐々に処理室２の
底面などに蓄積し、これらが半導体ウエハ１の搬入、搬
出時に舞い上がり半導体ウエハ１を汚染する虞がある。
そこで、所定回数の成膜処理後、その処理を一旦中断し
これらのパーティクル等の塵埃を本発明のクリーニング
方法により除去する。それにはまず、処理室２の加熱用
ランプ７などの電源を切った後、半導体ウエハ１が処理
室２にない状態にする。次いで、ゲートバルブ２７を閉
じて処理室２を外部から遮断した後、プロセスガス供給
系９からから配管１０、ガス分散供給部８を介して処理
室２内へ希釈用ガスを含むことがあるＣｌＦ₃ガスをク
リーニングガスとして図１の矢印で示すように処理室２
内へ供給することにより本実施例のクリーニングを実施
する。このクリーニングに際して処理室２を窒素ガスな
どで予め置換しておくことが好ましい。

【００２３】次いで、ＣｌＦ₃の沸点より高い常温下で
真空ポンプ２５を駆動し、処理室２内から窒素ガスを排
気して処理室２内の真空度を所定値に維持する。そし
て、この排気状態下でクリーニングガス供給系１２のバ
ルブ１７、１９を所定の開度で開放すると共にマスフロ
ーコントローラ１８により処理室２におけるＣｌＦ₃ガ
スを所定の流量、例えば５リットル／分以下の流量で配
管１３を介して供給する。これにより配管１３に接続さ
れたガス分散供給部８から処理室２内へクリーニングガ
スを導入し、処理室２でのＣｌＦ₃ガスの圧力を０.１〜
１００Torrに維持する。この時、処理室２内で消費され
たクリーニングガスは処理室２の排気口２３から真空ポ
ンプ２５などの排気系を介して常時排気して更新してい
るため、新鮮なクリーニングガスで効率良く処理室２内
をクリーニングすることができる。

【００２４】処理室２内に供給されたＣｌＦ₃ガスは化
学的に活性なガスであるため、処理室２に形成されたシ
リコン系の被膜などの付着物と反応して付着物を処理室
２内で除去して処理室２内を清浄にクリーニングするこ
とができる。処理室２内にシリコン系のパーティクルが
堆積しても、その室内でＣｌＦ₃ガスが隅々まで行き渡
り、処理室２の内面は勿論のこと、その室内のサセプタ
５に付着したパーティクル等もＣｌＦ₃ガスにより完全
に除去することができる。また、ＣｌＦ₃ガスの被膜等
との反応が発熱反応であるため、この発熱によりＣｌＦ
₃ガスの反応は益々促進されてより被膜等の付着物を除
去することができる。

【００２５】しかも、本実施例ではクリーニングガスを
排気系配管２４を介して外部へ排出するようにしている
ため、反応生成物の被膜を形成し易い排気管２４につい
ても、処理室２内部と同様にクリーニングガスにより除
去することができる。また、排気系から排出される有毒
ガスを除害装置２６により除去できるため、クリーンな
排気を行なうことができる。

【００２６】以上説明したように本実施例によれば、プ
ラズマレスで処理室２の内部へクリーニングガスとして
ＣｌＦ₃ガスを供給することによりそれぞれの底面、内
面及びサセプタ５付着したシリコン系の付着物を隅々ま
で完全にクリーニングすることができ、このことから６
４ＭＤＲＡＭ以上の多層配線からなる半導体集積回路素
子の製造の際に層間絶縁膜などの成膜工程が増加した場
合でも、処理室２の内部を完全にクリーニングすること
ができ、６４ＭＤＲＡＭ以上の集積度を有する半導体集
積回路素子の製造で問題になるパーティクルなどの汚染
源を除去できる。しかも、本実施例によれば、ＣｌＦ₃
ガスが活性なガスであるとはいえ、材料に対する腐食性
がなく、しかもプラズマレスであるため、プラズマによ
る処理室２内部を損傷などさせることなく極めて穏やか
なクリーニングを行なうことができる。また、本実施例
によれば、既存の枚葉式ホットウォール処理装置の処理
室２にクリーニングシステムとしてクリーニングガス供
給系１２を設けるだけで良いため、極めて低コストで効
果的なクリーニングを行なうことができる。また、当然
のことながら作業員が装置を解体してクリーニングする
方式と比較すれば、クリーニング時間を格段に短縮でき
る。

【００２７】また、本実施例の枚葉式ホットウォール処
理装置は、図２に示すように、マルチチャンバー処理装
置の一部として組み込んで、同一真空系内で他の処理と
連続的に成膜処理することができる。このマルチチャン
バー処理装置は、同図に示すように、３つの処理室３
１、３２、３３を備えた、いわゆるクラスタツールとし
て構成されている。これらの処理室３１、３２、３３
は、図１に示すように、略矩形状に形成された第１搬送
室３４の３箇所の側面にゲートバルブ３５、３６、３７
を介して接続され、これらのゲートバルブ３５、３６、
３７を開放することにより第１搬送室３４と連通し、こ
れらを閉じることにより第１搬送室３４から遮断できる
ように構成されている。また、この第１搬送室３４内に
は各処理室３１、３２、３３へ被処理体、例えば半導体
ウエハ３８を搬送する搬送装置３９を備え、処理室１、
２、３と同程度の真空度を保持できるように構成されて
いる。この搬送装置３９は、第１搬送室３４の略中央に
配設されており、屈伸可能に構成されたアーム３９Ａを
有し、このアーム３９Ａに半導体ウエハ３８を載せて半
導体ウエハ３８を搬送するように構成されている。更
に、この第１搬送室３４の底面には図１に示すようにガ
ス供給部としてガス供給口３４Ａが形成され、このガス
供給口３４Ａはクリーニングガスを供給するクリーニン
グガス供給系１２へ接続されている。また、このガス供
給口３４Ａから供給されたクリーニングガスは第１搬送
室３４の底面にガス排気部として形成されたガス排気口
３４Ｂから排気するように構成されている。また、この
第１搬送室４の残りの一側面にはゲートバルブ４０、４
１を介して２つの後述する真空予備室４２、４３がそれ
ぞれ連通可能に並設され、これらの真空予備室４２、４
３はゲートバルブ４０、４１を開放することにより第１
搬送室３４に連通し、これらのゲートバルブ４０、４１
を閉じることにより第１搬送室３４から遮断できるよう
に構成されている。従って、所定の真空雰囲気下で第１
搬送装置３９により半導体ウエハ３８を例えば真空予備
室４２から所定の処理室へ移載し、この処理室内で所定
の成膜処理などを行なった後、その処理室から第１搬送
装置３９を介して順次他の処理室へ移載してそれぞれの
処理室で所定の処理を終了した後、再び他の真空予備室
４３へ移載するように構成されている。

【００２８】これらの各真空予備室４２、４３は、ゲー
トバルブ４０、４１に対向する側で、ゲートバルブ４
４、４５を介して第２搬送室４６に連通可能に接続さ
れ、これらのゲートバルブ４４、４５を開放することに
より第２搬送室４６と連通し、これらを閉じることによ
り第２搬送室４６から遮断できるように構成されてい
る。また、この第２搬送室４６の左右両側面にはゲート
バルブ４７、４８を介してカセット４９を収納するカセ
ット室５０、５１が連通可能に接続され、これらのカセ
ット室５０、５１は、ゲートバルブ４７、４８を開放す
ることにより第２搬送室４６と連通し、これらを閉じる
ことにより第２搬送室４６から遮断できるように構成さ
れている。また、第２搬送室４６内には左右のカセット
室５０、５１間の中央に位置させた第２搬送装置５３が
配設され、この第２搬送装置５３により真空予備室４
２、４３とカセット室５０、５１間で半導体ウエハ３８
を移載するように構成されている。更に、この第２搬送
装置５３と真空予備室４２、４３の間には半導体ウエハ
３８のオリエンテーションフラットにより半導体ウエハ
３８の位置決めをする位置決め装置５４が配設され、こ
の位置決め装置５４により一旦位置決めした後、第２搬
送装置５３により真空予備室４２へ半導体ウエハ３８を
移載するように構成されている。

【００２９】また、第２搬送室４６は室内に窒素ガス等
の不活性ガスを供給し、そのガス圧を大気圧に調整して
保持する気圧調整装置（図示せず）とを備え、この気圧
調整装置によって大気圧に調整された窒素ガス中で、第
２搬送装置５３を用いてカセット室５０、５１内のカセ
ット４９と真空予備室４２、４３の間での半導体ウエハ
３８を搬送するように構成されている。また、この第２
搬送室１６はクリーニング時に所定の真空度を保持でき
るように構成されている。

【００３０】また、この第２搬送室４６の底面にはガス
供給口５５Ａが形成され、このガス供給口５５Ａは配管
（図示せず）を介してクリーニングガスを供給するクリ
ーニングガス供給系１２へ接続されている。そして、こ
のガス供給口５５Ａから供給されたクリーニングガスは
第２搬送室４６の底面にガス排気部として形成されたガ
ス排気口５５Ｂから排気するように構成されている。こ
のガス排気口５５Ｂは例えば真空予備室４２、４３の排
気系にバルブ（図示せず）を介して接続され、この排気
系を利用してクリーニング時の真空排気するように構成
され、その他の時はバルブを閉じて真空予備室４２、４
３のみを真空排気するように構成されている。尚、５
６、５７はカセット室５０、５１の正面に取り付けられ
たゲートバルブである。

【００３１】このように枚葉式ホットウォール処理装置
をマルチチャンバー処理装置に組み込んだ場合には、マ
ルチチャンバー処理装置の全チャンバーのゲートバルブ
を閉じて各チャンバーを互いに遮断した後、例えば上述
の１箇所のクリーニングガス供給系１２から枚葉式ホッ
トウォール処理装置以外の全チャンバーに対してもクリ
ーニングガスを個別に供給し、各チャンバーから個別に
外部へ排気することによって全チャンバーの内部に付着
した被膜等の付着物をそれぞれ個別にクリーニングする
ことができる。

【００３２】尚、上記実施例ではクリーニングガスとし
てＣｌＦ₃ガスを用いたものについて説明したが、本発
明では、このＣｌＦ₃ガスを除去すべき被膜等の付着物
の成分に応じて窒素ガス等の希釈用ガスによって適宜希
釈し、その活性を適宜調整することもできる。また、上
記実施例では処理室２のクリーニングガスのガス供給部
及びガス排気部としてプロセスガスのガス分散供給及び
ガス排気口等のガス排気系を用いたものについて説明し
たが、これらのガス供給部及びガス排気部はそれぞれ別
途設けても良く、また、それらを設ける場所及び数は必
要に応じて適宜設定することができる。また、上記実施
例では枚葉式ホットウォール熱ＣＶＤ処理装置について
のみ説明したが、サセプタ及びガス分散供給部を一対の
電極として利用することにより枚葉式ホットウォールプ
ラズマＣＶＤ装置として構成することもでき、この枚葉
式ホットウォールプラズマＣＶＤ処理装置についても本
発明のクリーニング方法を適用することができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載の発明によれ
ば、処理室にＣｌＦ₃ガスを供給するクリーニングガス
供給系を設けたため、クリーニングの目的のために処理
装置を解体することなく、そのままの状態でしかもプラ
ズマレスで構成部材を損ねるこなく処理室内を完全にク
リーニングすることができ、半導体集積回路素子の製造
時に問題となるパーティクルなどの汚染源を除去でき、
しかも既存の処理室にクリーニングガス供給系を設ける
だけで、クリーニング設備を取り付けることができるた
め、最小限の設備変更でプラズマレスクリーニングを行
なうことができる枚葉式ホットウォール処理装置を提供
することができる。

【００３４】また、本発明の請求項２に記載の発明によ
れば、処理室内で所定の処理を施した被処理体を外部へ
搬送した後、処理室内にＣｌＦ₃ガスを供給し、このＣ
ｌＦ₃ガスにより処理室の内部に付着した付着物をクリ
ーニングするようにしたため、処理装置を解体すること
なく、そのままの状態でしかもプラズマレスで構成部材
を損ねるこなく処理室内を完全にクリーニングすること
ができ、半導体集積回路素子の製造時に問題となるパー
ティクルなどの汚染源を除去できる枚葉式ホットウォー
ル処理装置のクリーニング方法を提供することができ
る。

【００３５】また、本発明の請求項３に記載の発明によ
れば、請求項２に記載の発明において、ＣｌＦ₃ガスを
排気系配管から排気するようにしたため、枚葉式ホット
ウォール処理装置の排気系配管の付着物をＣｌＦ₃ガス
によりクリーニングできる枚葉式ホットウォール処理装
置のクリーニング方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の枚葉式ホットウォール処理装置の一実
施例を示す構成図である。

【図２】図１に示す枚葉式ホットウォール処理装置を組
み込んだマルチチャンバー処理装置に一例の全体を示す
構成図である。

【符号の説明】

１半導体ウエハ２処理室４加熱コイル（第２加熱手段）５サセプタ（支持体）７加熱用ランプ（第１加熱手段）８ガス分散供給部（ガス供給部）２３排気口（ガス排気部）２４排気管（ガス排気部）２５真空ポンプ（ガス排気部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理体を収納する処理室と、この処理
室内に配設され且つ１枚の被処理体を支持する支持体
と、この支持体を介して被処理体を加熱する第１加熱手
段及び処理室の壁面を加熱する第２加熱手段とを備えた
枚葉式ホットウォール処理装置において、上記処理室に
ＣｌＦ₃ガスを供給するクリーニングガス供給系を設
け、このクリーニングガス供給系から処理室内部へＣｌ
Ｆ₃ガスを供給し、このＣｌＦ₃ガスにより処理室の内部
に付着した付着物をクリーニングすることを特徴とする
枚葉式ホットウォール処理装置。
【請求項２】枚葉式ホットウォール処理装置の処理室
の内部をクリーニングする方法において、上記処理室内
で所定の処理を施した被処理体を外部へ搬送した後、上
記処理室内にＣｌＦ₃ガスを供給し、このＣｌＦ₃ガスに
より処理室の内部に付着した付着物をクリーニングする
ことを特徴とする枚葉式ホットウォール処理装置のクリ
ーニング方法。
【請求項３】上記処理室から被処理体の処理後のガス
を排気する排気系配管を介してＣｌＦ₃ガスを排気する
ことを特徴とする請求項２に記載の枚葉式ホットウォー
ル処理装置のクリーニング方法。