JPH0786171A - Batch cold wall processing system and leaning method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、バッチ式コールドウォ
ール処理装置及びそのクリーニング方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a batch type cold wall processing apparatus and a cleaning method thereof.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art Recently, semiconductor integrated circuit devices have been highly integrated, and the degree of integration is from 64 MDRAM to 25.
It is entering the 6MDRAM generation. Therefore, multilayering and miniaturization of the wiring structure have become more remarkable. As the wiring structure becomes multi-layered in this way, the number of steps in the wiring process increases, and the efficiency of the wiring process and dust-proof measures are becoming more problematic than before. Further, as the wiring structure becomes finer, migration disconnection and the like become a problem in the conventional aluminum (Al) wiring, and various metals such as tungsten (W) having excellent migration resistance have been studied as a wiring material instead of Al as a material. ing. Further, as the number of wiring structures increases, various studies are being conducted on the material of the contact holes, via holes and the like. Further, as the diameter of the object to be processed and the number of layers are increased, the coverage of each layer becomes important.
【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。一方、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、ＴｉＮ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。For example, when tungsten is formed as a wiring film, blanket W wiring by the CVD method, which is excellent in coverage, is being studied. This blanket W
Since the wiring film has a drawback that it is easily peeled off and therefore particles are easily generated, a method of providing an adhesion layer such as titanium nitride (TiN) as an underlayer is adopted as a preventive measure. On the other hand, although TiN was conventionally formed by a sputtering method, the sputtering method has a limit in coverage at the bottom of the hole having a high aspect ratio. Therefore, TiN can also be formed by a CVD method having excellent coverage. Is being considered.
【０００４】斯くして、これらの金属配線膜の形成には
種々の材料による成膜処理が行なわれ、その配線種及び
その材料によって種々のＣＶＤ装置が適用される。その
ＣＶＤ装置としては大別してホットウォール処理装置と
コールドウォール処理装置があり、タングステンなどの
金属配線膜の形成には反応室、つまり処理室を加熱しな
いコールドウォール処理装置が主として用いられる。更
に、このコールドウォール処理装置には熱エネルギーを
利用した熱ＣＶＤ処理装置と、プラズマエネルギーを利
用したプラズマＣＶＤ処理装置とがあり、いずれも被処
理体を１枚ずつ処理する枚葉式が主流である。一方の熱
ＣＶＤ処理装置は、減圧状態の処理室内のサセプタで支
持された被処理体を加熱すると共にプロセスガス供給部
から被処理体に向けてプロセスガスを均等に供給し、加
熱された被処理体を熱源としてプロセスガスが反応し、
被処理体表面に所定の成膜を行なうようにしたものが一
般的である。他方、プラズマ処理装置は熱エネルギーで
は励起し難いプロセスガスに対して適用される。このプ
ラズマＣＶＤ処理装置は、処理室内に一対の電極を有
し、減圧下で一方の電極で被処理体を支持すると共に処
理室内に他方の電極を兼ねたプロセスガス供給部からプ
ロセスガスを供給し、この状態で両電極間で真空放電さ
せ、この放電エネルギーによりプラズマを生成させ、そ
の活性種の反応生成物で被処理体の表面を成膜するもの
が一般的である。更に、成膜処理の生産効率を高める装
置として、一度に複数枚の被処理体を同時に処理できる
バッチ式のコールドウォール処理装置がある。Thus, in order to form these metal wiring films, film forming processing using various materials is performed, and various CVD apparatuses are applied depending on the wiring type and the material. The CVD apparatus is roughly classified into a hot wall processing apparatus and a cold wall processing apparatus, and a reaction chamber, that is, a cold wall processing apparatus that does not heat the processing chamber is mainly used for forming a metal wiring film such as tungsten. Further, this cold wall processing apparatus includes a thermal CVD processing apparatus that uses thermal energy and a plasma CVD processing apparatus that uses plasma energy. is there. On the other hand, the thermal CVD processing apparatus heats the object to be processed supported by the susceptor in the processing chamber in a depressurized state, supplies the process gas uniformly from the process gas supply unit toward the object to be processed, and heats the object to be processed. The process gas reacts with the body as a heat source,
It is general that a predetermined film is formed on the surface of the object to be processed. On the other hand, the plasma processing apparatus is applied to a process gas that is difficult to be excited by thermal energy. This plasma CVD processing apparatus has a pair of electrodes in the processing chamber, and one electrode supports the object to be processed under reduced pressure and supplies the process gas from the process gas supply unit that also serves as the other electrode to the processing chamber. Generally, in this state, a vacuum discharge is generated between both electrodes, plasma is generated by this discharge energy, and the reaction product of the active species forms a film on the surface of the object to be processed. Further, as a device for improving the production efficiency of the film forming process, there is a batch type cold wall processing device capable of simultaneously processing a plurality of objects to be processed at one time.
【０００５】このバッチ式コールドウォール処理装置は
熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤのいずれの場合にも、例えば
処理室内に複数のサセプタを有し、これらのサセプタの
上方にそれそれのサセプタに対応させたプロセスガス供
給部が配設されている。複数のサセプタは処理室内で回
転可能な一つの回転体に装着され、この回転体の回転に
よりサセプタを搬入、搬出口に位置させ、被処理体をロ
ード、アンロードするように構成されている。そして、
熱ＣＶＤ処理装置の場合にはサセプタを加熱用ランプな
どにより加熱するように構成され、またプラズマＣＶＤ
処理装置の場合にはサセプタ及びプロセスガス供給部が
一対の電極として構成されたものである。In both of the thermal CVD and the plasma CVD, this batch type cold wall processing apparatus has a plurality of susceptors in the processing chamber, and the process gas corresponding to each susceptor is provided above these susceptors. A supply unit is provided. The plurality of susceptors are attached to one rotatable body that can rotate in the processing chamber, and the rotation of the rotatable body causes the susceptor to be loaded and unloaded to position the susceptor to load and unload the target object. And
In the case of a thermal CVD processing apparatus, the susceptor is configured to be heated by a heating lamp or the like, and plasma CVD
In the case of the processing apparatus, the susceptor and the process gas supply unit are configured as a pair of electrodes.
【０００６】そして、サセプタをプロセスガス供給部に
対向させた状態で熱ＣＶＤあるいはプラズマＣＶＤによ
り成膜処理を行なうと、それぞれの被処理体に所定の配
線膜などが成膜される。この成膜処理を繰り返し行なう
と、いずれの場合にも処理室内のサセプタ、プロセスガ
ス供給部及び処理室内面などにも被処理体と同様の被膜
が形成される。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。Then, when a film formation process is performed by thermal CVD or plasma CVD with the susceptor facing the process gas supply unit, a predetermined wiring film or the like is formed on each object to be processed. When this film forming process is repeated, a film similar to the object to be processed is formed on the susceptor in the process chamber, the process gas supply unit, the inside of the process chamber, and the like in any case. These films eventually peel off from the respective parts and fall into the processing chamber, or float as particles in the processing chamber, which contaminates the object to be processed. Therefore, conventionally, every time a predetermined number of times of film forming processing is completed, the inside of the processing chamber is cleaned to remove contaminants such as particles, thereby eliminating contamination of the object to be treated.
【０００７】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
の方法は装置自体は解体せずにクリーニングできるた
め、簡便でクリーニングに要する時間を短縮することが
でるため、クリーニング方法としては有効な方法であ
る。As a cleaning method, there is a method in which the apparatus itself is disassembled, and contaminants are washed or wiped off. However, this method is not a good solution because it takes a long time to clean because the process chamber is disassembled and the operating efficiency is significantly reduced. Therefore, in the case of a plasma CVD device, NF 3
There is also a method in which a cleaning gas such as a gas is turned into plasma to remove a film formed on a susceptor, an electrode or the like or particles attached thereto by etching. Since this method can be cleaned without disassembling the apparatus itself, it is simple and can shorten the time required for cleaning, and is therefore an effective cleaning method.
【０００８】[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室内をクリーニング
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、その近傍までしかプラズマが及ばないため、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。[Problems to be Solved by the Invention] However, NF 3
In the conventional method of cleaning the inside of the processing chamber using plasma such as gas, plasma is generated between the susceptor and the electrode, and the plasma extends only to the vicinity of the susceptor and the electrode. However, there is a problem that the bottom of the processing chamber, which is not covered by plasma, cannot be cleaned. Further, in this case, not only the coating film formed on the susceptor, the process gas supply unit and the like by the plasma but also the susceptor, the process gas supply unit and the like are etched, and there is a problem that these are consumed severely.
【０００９】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、処理装置をクリーニングの目的で解体する
ことなく、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、しかも極めて低コストでクリーニングシ
ステムを構築できるバッチ式コールドウォール処理装置
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。The present invention has been made to solve the above problems, and can completely clean the inside of the processing chamber without disassembling the processing device for the purpose of cleaning and without damaging the constituent members without plasma. An object of the present invention is to provide a batch-type cold wall processing apparatus and a cleaning method therefor capable of removing a contamination source such as particles, which is a problem when manufacturing a semiconductor integrated circuit element, and capable of constructing a cleaning system at an extremely low cost.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のバッチ式コールドウォール処理装置は、複数枚の被処
理体を収納する処理室と、この処理室内に配設され且つ
複数枚の被処理体を１枚ずつ個別に支持する複数の支持
体と、これらの支持体で支持された被処理体に向けてプ
ロセスガスをそれぞれ供給する複数のプロセスガス供給
部と、このプロセスガス供給部から供給されたプロセス
ガスを活性化するガス活性化手段とを備え、上記処理室
の壁面を５０℃以下に保持して上記被処理体の処理を行
なうバッチ式コールドウォール処理装置において、上記
処理室にガス供給部及びガス排気部をそれぞれ設け、上
記ガス供給部にクリーニングガス供給系を接続し、この
クリーニングガス供給系からガス供給部を介して処理室
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構
成されたものである。A batch type cold wall processing apparatus according to claim 1 of the present invention is a processing chamber for accommodating a plurality of objects to be processed, and a processing chamber arranged in the processing chamber and having a plurality of objects. A plurality of support bodies that individually support the objects to be processed, a plurality of process gas supply units that respectively supply a process gas toward the processing objects supported by these support bodies, and the process gas supply section And a gas activating means for activating the process gas supplied from the processing chamber, wherein the wall surface of the processing chamber is maintained at 50 ° C. or lower to process the object to be processed. gas supply unit and the gas exhaust part respectively provided to connect the cleaning gas supply system to the gas supply unit, ClF 3 gas from the cleaning gas supply system to the process chamber via the gas supply unit to Supplied, it is one that is configured to clean the deposits adhering to the inside of the processing chamber by the ClF 3 gas.
【００１１】また、本発明の請求項２に記載のバッチ式
コールドウォール処理装置のクリーニング方法は、処理
室の壁面を５０℃以下に保持して被処理体の処理を行な
うバッチ式コールド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ようにし
たものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for cleaning a batch type cold wall processing apparatus, wherein a wall surface of a processing chamber is kept at 50 ° C. or lower to process an object to be processed. of the method of cleaning the inside of the processing chamber, after transporting the object to be processed which has been subjected to predetermined processing in the processing chamber to the outside, to the processing chamber to supply ClF 3 gas, process chamber by the ClF 3 gas It is designed to clean the adhered substances inside.
【００１２】また、本発明の請求項３に記載のバッチ式
コールド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上記ＣｌＦ
3ガスを排気するようにしたものである。The cleaning method for a batch type cold wall processing apparatus according to a third aspect of the present invention is the method according to the second aspect, wherein exhaust gas is exhausted from the processing chamber after processing the object to be processed. ClF through the system piping
It is designed to exhaust 3 gases.
【００１３】[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、複数のプロセスガス供給部から壁面が５０℃以
下に保持に保持された処理室内の支持体で支持された複
数の被処理体に向けてプロセスガスを供給し、このプロ
セスガスをガス活性化手段によって活性化して複数の被
処理体を同時に処理し、処理後の各被処理体をそれぞれ
外部へ搬送した後、クリーニングガス供給系からガス供
給部を介して処理室内にＣｌＦ3ガスを供給すると、Ｃ
ｌＦ3ガスが処理室の内面及び内部の支持体等の構成部
材に付着した付着物と反応し、この時の反応熱で更にＣ
ｌＦ3ガスが活性化され、この活性化したＣｌＦ3ガスが
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。According to the first and second aspects of the present invention, a plurality of process gas supply portions are supported by a plurality of support members in the processing chamber whose wall surfaces are kept at 50 ° C. or lower. The process gas is supplied toward the object to be processed, the process gas is activated by the gas activating means to process a plurality of objects to be processed at the same time, and the processed objects are conveyed to the outside, respectively, and then cleaned. When ClF 3 gas is supplied from the gas supply system into the processing chamber through the gas supply unit, C
The 1F 3 gas reacts with the deposits adhered to the inner surface of the processing chamber and the constituent members such as the support inside, and the reaction heat at this time causes further C
The 1F 3 gas is activated, and the activated ClF 3 gas promotes the reaction with the deposit, so that the deposit adhering to the processing chamber can be removed.
【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。Further, according to the invention of claim 3 of the present invention, in the invention of claim 2, when ClF 3 gas is exhausted from the exhaust system piping, this ClF 3 gas passes through the exhaust system piping. In the meantime, it can react with the deposits on its inner surface and remove the deposits.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、図１〜図３に示す実施例に基づいて本
発明を説明する。まず、本実施例のバッチ式コールドウ
ォール処理装置について説明する。本実施例のバッチ式
コールド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、
アルミニウムなどから円筒状として形成されている。ま
た、この処理室２の外面には冷却ジャケット３が配設さ
れ、この冷却ジャケット３により処理室２の壁面を水冷
し、その温度を０〜５０℃の温度範囲に制御できるよう
に構成されている。この処理室２内の底面２Ａには円環
状に形成された回転体４が回転可能に配設されている。
そして、この円環状の回転体４には半導体ウエハ１を１
枚ずつ水平に支持する支持体としてのサセプタ５が周方
向等間隔に例えば図２に示すように８箇所に装着されて
いる。これらのサセプタ５は回転体４から多少突出した
円盤状に形成されている。そして、これらのサセプタ５
の下方には例えば発熱抵抗体からなる加熱体６が回転体
４内に埋設され、これらの加熱体６により各サセプタ５
を個別に加熱できるように構成されている。また、これ
らのサセプタ５及び加熱体６を有する回転体４の中心部
にはその表面から処理室２の底面を下方へ貫通した中空
状の回転軸７が連結されている。この回転軸７の下方に
は例えば歯車８が取り付けられ、更にこの歯車８には駆
動モータ９の回転軸８Ａに取り付けられた歯車９Ｂが噛
合している。従って、回転体４は、駆動モータ９の回転
軸９Ｂ、歯車９Ａ、歯車９及び回転軸７を介して伝達さ
れる回転力により図１、図２の矢印方向へ回転するよう
に構成されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on the embodiments shown in FIGS. First, the batch type cold wall processing apparatus of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the batch-type cold wall processing apparatus of the present embodiment has a processing chamber 2 for processing an object to be processed, for example, a semiconductor wafer 1 one by one. This processing chamber 2 is, as shown in FIG.
It is formed in a cylindrical shape from aluminum or the like. A cooling jacket 3 is provided on the outer surface of the processing chamber 2, and the cooling jacket 3 is configured to cool the wall surface of the processing chamber 2 with water and control the temperature in the temperature range of 0 to 50 ° C. There is. An annular rotor 4 is rotatably disposed on the bottom surface 2A of the processing chamber 2.
Then, the semiconductor wafer 1 is attached to the annular rotating body 4 by one.
Susceptors 5 as a support for horizontally supporting the sheets one by one are mounted at equal intervals in the circumferential direction at eight locations as shown in FIG. 2, for example. These susceptors 5 are formed in a disk shape slightly protruding from the rotating body 4. And these susceptors 5
A heating body 6 made of, for example, a heat-generating resistor is embedded in the rotating body 4 below the susceptor 5 by these heating bodies 6.
Are configured to be individually heated. In addition, a hollow rotating shaft 7 is connected to the central portion of the rotating body 4 having the susceptor 5 and the heating body 6 so as to penetrate the bottom surface of the processing chamber 2 downward from the surface thereof. A gear 8 is attached below the rotary shaft 7, and a gear 9B attached to a rotary shaft 8A of a drive motor 9 is meshed with the gear 8. Therefore, the rotating body 4 is configured to rotate in the arrow direction of FIGS. 1 and 2 by the rotating force transmitted through the rotating shaft 9B, the gear 9A, the gear 9 and the rotating shaft 7 of the drive motor 9. .
【００１６】一方、各サセプタ５の上方にはガス分散供
給部１０が各サセプタ５に対向して配設され、これらの
ガス分散供給部１０から後述のようにプロセスガスまた
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。これらのガス分散供給部１０はそれぞれ中
空の円盤状に形成され、それぞれの上面中央にガス供給
配管１０Ａが接続され、それぞれの下面には多数のガス
供給孔１０Ｂが形成されている。これらのガス分散供給
部１０のガス供給配管１０Ａにはそれぞれ図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１１が
配管１２を介して接続され、この配管１２に取り付けら
れたバルブ１３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１０を介して処理室２内に供給する
ように構成されている。そして、この処理室２内で例え
ばブランケットＷ処理を行なう場合にはプロセスガス供
給系１１からガス分散供給部１０へ例えば六フッ化タン
グステン（ＷＦ6）及び水素をプロセスガスとして供給
し、ガス分散供給部１０の下面に多数分散させて形成さ
れガス供給孔１０Ｂから処理室２内のサセプタ５上の半
導体ウエハ１へプロセスガスを均等に供給して熱ＣＶＤ
により半導体ウエハ１の表面を成膜するように構成され
ている。尚、金属配線用のプロセスガスとしては、ハロ
ゲン化物、カルボニル化合物、有機金属化合物があり、
これらは還元性ガスと共に供給される。そして、プロセ
スガスは比較的蒸気圧の低い化合物が配線材料としては
好ましい。On the other hand, a gas dispersion supply unit 10 is arranged above each susceptor 5 so as to face each susceptor 5, and a process gas or a cleaning gas is supplied from these gas dispersion supply units 10 as described later. Is configured to feed into. Each of these gas dispersion supply units 10 is formed in a hollow disk shape, a gas supply pipe 10A is connected to the center of the upper surface of each, and a large number of gas supply holes 10B are formed on the lower surface of each. As shown in FIG. 1, a process gas supply system 11 for supplying a process gas is connected to each of the gas supply pipes 10A of the gas dispersion supply unit 10 via a pipe 12, and a valve 13 attached to the pipe 12 is installed. When opened, a predetermined process gas is supplied into the processing chamber 2 via the gas dispersion supply unit 10. Then, for example, when performing the blanket W process in the processing chamber 2, for example, tungsten hexafluoride (WF 6 ) and hydrogen are supplied as the process gas from the process gas supply system 11 to the gas dispersion supply unit 10, and the gas dispersion supply is performed. Thermal CVD is performed by uniformly supplying process gas to the semiconductor wafer 1 on the susceptor 5 in the processing chamber 2 through the gas supply holes 10B which are formed in a distributed manner on the lower surface of the portion 10.
Is configured to form a film on the surface of the semiconductor wafer 1. As the process gas for metal wiring, there are halides, carbonyl compounds, organometallic compounds,
These are supplied together with the reducing gas. Further, the process gas is preferably a compound having a relatively low vapor pressure as a wiring material.
【００１７】また、配管１２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１４が
配管１５を介して接続され、クリーニング時にはこのク
リーニングガス供給系１４から配管１５、配管１２、各
ガス分散供給部１０を介して処理室２内の各サセプタ５
上へクリーニングガスを供給するように構成されてい
る。即ち、これらのガス分散供給部１０は処理室２のク
リーニングガスの供給部としての役割も果たしている。
このクリーニングガス供給系１４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１６
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１７を備え、これら両
者１６、１７はそれぞれ配管１５から分岐する配管１５
Ａ、１５Ｂ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１５Ａには上流側から
下流側へバルブ１８、マスフローコントローラ１９、バ
ルブ２０が順次配設され、また、窒素ガスボンベ１７が
接続された配管１５Ｂには上流側から下流側へバルブ２
１、マスフローコントローラ２２、バルブ２３が順次配
設され、これら両者１６、１７からのガスが配管１５で
合流し、バルブ２４を開放することにより配管１５、１
２、１０Ａ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。Further, as shown in FIG. 1, a cleaning gas supply system 14 for supplying a cleaning gas is connected to the pipe 12 through a pipe 15, and at the time of cleaning, the cleaning gas supply system 14 is connected to the pipe 15, the pipe 12, and the like. Each susceptor 5 in the processing chamber 2 through the gas dispersion supply unit 10.
It is configured to supply a cleaning gas upward. That is, the gas dispersion supply unit 10 also serves as a cleaning gas supply unit for the processing chamber 2.
The cleaning gas supply system 14 includes a ClF 3 gas cylinder 16 that stores ClF 3 gas as a cleaning gas.
And a diluting gas for diluting the ClF 3 gas, for example, a nitrogen gas cylinder 17 for storing a nitrogen gas, both of which 16 and 17 are respectively branched from the pipe 15.
It is connected to the ends of A and 15B, respectively. ClF 3
A valve 18, a mass flow controller 19, and a valve 20 are sequentially arranged from upstream to downstream in a pipe 15A connected to a gas cylinder 15, and from a upstream to a downstream in a pipe 15B connected to a nitrogen gas cylinder 17. Valve 2
1, a mass flow controller 22 and a valve 23 are sequentially arranged, and the gases from both 16 and 17 merge in the pipe 15, and the valve 24 is opened to open the pipes 15 and 1.
The cleaning gas can be supplied into the processing chamber 2 via the second and the first electrodes 10A.
【００１８】また、これらのガス分散供給部１０から処
理室２内へ供給されたガスは、回転体４の回転軸７内に
挿着された排気管２５を介して外部へ排出するように構
成されている。この排気管２５の下流側には真空ポンプ
２６が取り付けられ、、この真空ポンプ２６により処理
室２内を排気して所定の真空度を維持するように構成さ
れている。この真空ポンプ２６は本発明のクリーニング
方法を実施する場合にもクリーニングガスの排気用とし
て兼用することができる。従って、こ排気管２５は処理
室２のクリーニングガスの排気部としての役割も果たし
ている。この真空ポンプ２６としては排気されるガスの
影響を受けないようにオイルフリーのドライポンプを用
いることが好ましい。更に、この真空ポンプ２６の下流
側には真空ポンプ２６から排気されたプロセスガス、ク
リーニングガスなどの有害なガスを捕捉して排気ガスか
らこれらの有害ガスを除去する除害装置２７が配設さ
れ、この除害装置２７としてはＣｌＦ3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。Further, the gas supplied from the gas dispersion supply unit 10 into the processing chamber 2 is exhausted to the outside through an exhaust pipe 25 inserted in the rotary shaft 7 of the rotating body 4. Has been done. A vacuum pump 26 is attached on the downstream side of the exhaust pipe 25, and the vacuum pump 26 is configured to exhaust the inside of the processing chamber 2 to maintain a predetermined degree of vacuum. The vacuum pump 26 can also be used for exhausting the cleaning gas when the cleaning method of the present invention is performed. Therefore, the exhaust pipe 25 also serves as an exhaust unit for the cleaning gas in the processing chamber 2. As the vacuum pump 26, it is preferable to use an oil-free dry pump so as not to be affected by the exhaust gas. Further, on the downstream side of the vacuum pump 26, a detoxification device 27 is provided which captures harmful gases such as process gas and cleaning gas exhausted from the vacuum pump 26 and removes these harmful gases from the exhaust gas. As the abatement device 27, a solvent filled with a solvent in which ClF 3 is well dissolved, for example, an alkaline solution is used.
【００１９】更にまた、本実施例のバッチ式コールドウ
ォール処理装置では、そのサセプタ５はグランド電位に
保持するように構成されており、また、このサセプタ５
に対向するガス分散供給部１０には高周波電源２８に接
続されている。そして、各ガス分散供給部１０に高周波
電源２８により高周波電圧を印加しすれば、ガス分散供
給部１０とサセプタ５間で電位差を生じるように構成さ
れている。従って、真空ポンプ２６により処理室２内を
排気し、処理室２内を所定の真空度に保持しながら各ガ
ス分散供給部１０から処理室２内へプロセスガスを導入
した状態で、各ガス分散供給部１０に高周波電源２８に
より高周波電圧を印加すれば、電極対をなすサセプタ５
とガス分散供給部１０との間で真空放電し、これら両者
４、９間でプロセスガスがプラズマ化し、このプラズマ
によりサセプタ５上で加熱体６により加熱された半導体
ウエハ１の表面に所定の成膜をできるように構成されて
いる。つまり、本実施例のバッチ式コールドウォール処
理装置は熱ＣＶＤ処理装置としても、プラズマＣＶＤ処
理装置としても使用できるように構成されている。尚、
図１において、２９は処理室２の搬入、搬出口に取り付
けられたゲートバルブで、このゲートバルブ２９を介し
て半導体ウエハ１を処理室２内へ搬入、搬出する搬送室
３０に処理室２を接続することができる。Furthermore, in the batch type cold wall processing apparatus of this embodiment, the susceptor 5 is configured to be held at the ground potential, and the susceptor 5 is also held.
A high frequency power supply 28 is connected to the gas dispersion supply unit 10 opposite to. When a high-frequency voltage is applied to each gas dispersion supply unit 10 by a high-frequency power supply 28, a potential difference is generated between the gas dispersion supply unit 10 and the susceptor 5. Therefore, the process chamber 2 is evacuated by the vacuum pump 26, and the process gas is introduced into the process chamber 2 from each gas dispersion supply unit 10 while maintaining the process chamber 2 at a predetermined vacuum degree. When a high frequency voltage is applied to the supply unit 10 by the high frequency power supply 28, the susceptor 5 forming an electrode pair
And a gas dispersion supply unit 10 are vacuum-discharged, and the process gas is turned into a plasma between the two and 4, and the plasma causes a predetermined formation on the surface of the semiconductor wafer 1 heated by the heating body 6 on the susceptor 5. The membrane is configured to allow. That is, the batch type cold wall processing apparatus of this embodiment is configured to be used as both a thermal CVD processing apparatus and a plasma CVD processing apparatus. still,
In FIG. 1, reference numeral 29 is a gate valve attached to the loading / unloading port of the processing chamber 2, and the processing chamber 2 is loaded into the processing chamber 2 via the gate valve 29 to load / unload the semiconductor wafer 1 into / from the processing chamber 2. Can be connected.
【００２０】さて、本実施例のバッチ式コールドウォー
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
る場合には、そのゲートバルブ２９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１４から
ガス分散供給部１０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の排気管２５を介して真空ポンプ
２６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
ニングするように構成されている。このクリーニングガ
スは予め定められた濃度で各チャンバー内に分布した時
点で所定時間排気を停止して良く、また、排気停止後予
め定められた時間を経過した後クリーニングガスの供給
を停止するようにしても良い。また排気とクリーニング
ガスの供給をパルス的に繰り返して実施しても良い。ク
リーニングガスはＣｌＦ3ガスあるいは窒素ガスなどの
希釈用ガスを含むガスとして構成されている。このＣｌ
Ｆ3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。When carrying out the cleaning method of the present invention in the batch type cold wall processing apparatus of this embodiment, the gate valve 29 is closed to shut off the processing chamber 2 from the outside, and then the cleaning gas supply system 14 is used. ClF 3 gas, which may contain a diluting gas, is supplied as a cleaning gas to the processing chamber 2 through the gas dispersion supply unit 10, and is exhausted to the outside by the vacuum pump 26 through the exhaust pipe 25 of the processing chamber 2. However, during this time, the cleaning gas is configured to clean the adhered substances such as the coating film adhered to the inside of the processing chamber 2. Exhaust may be stopped for a predetermined time when the cleaning gas is distributed in each chamber at a predetermined concentration, and the supply of the cleaning gas may be stopped after a predetermined time has elapsed after stopping the exhaust. May be. Further, the exhaust and the supply of the cleaning gas may be repeated in a pulsed manner. The cleaning gas is configured as a gas containing a diluting gas such as ClF 3 gas or nitrogen gas. This Cl
F 3 is chemically active, and particularly reacts well with metallic and non-metallic coatings, and can effectively remove these deposits.
【００２１】そして、クリーニングガスがＣｌＦ3ガス
のみである場合には、ＣｌＦ3ガスの流量が５リットル
／分以下で、その温度がＣｌＦ3の沸点〜７００℃、内
部の圧力が０.１〜１００Torrの条件でクリーニングす
ることが好ましい。ＣｌＦ3ガスの流量が５リットル／
分を超えると、各チャンバーの構成部材を損ねる虞があ
る。ＣｌＦ3ガスの温度が沸点未満ではＣｌＦ3が構成部
材に結露してその構成部材を損ねる虞があり、７００℃
を超えてもＣｌＦ3ガスの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、１
００Torr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。[0021] Then, when the cleaning gas is only ClF 3 gas at a flow rate of ClF 3 gas of 5 liters / min or less, the temperature of the boiling point to 700 ° C. of ClF 3, the internal pressure 0.1 It is preferable to perform cleaning under the condition of 100 Torr. The flow rate of ClF 3 gas is 5 liters /
If the amount exceeds the limit, the constituent members of each chamber may be damaged. If the temperature of the ClF 3 gas is lower than the boiling point, ClF 3 may condense on the constituent members and damage the constituent members.
Even if it exceeds the range, the ClF 3 gas may be activated and the components may be damaged. If the pressure of ClF 3 gas is less than 0.1 Torr, the cleaning effect may not be expected, and 1
If it exceeds 00 Torr, the components may be damaged. Also,
The cleaning gas containing ClF 3 gas as a main component is obtained by diluting ClF 3 with an inert gas such as nitrogen gas.
【００２２】次に、上記バッチ式コールドウォール処理
装置を用いた熱ＣＶＤによるブランケットＷによる成膜
処理の一例について説明する。まず、処理室２内が所定
の真空度になるように処理室２内を真空ポンプ２６によ
り真空排気した後、プロセスガス供給系１１から各ガス
分散供給部１０へ六フッ化タングステン（ＷＦ6）及び
水素をプロセスガスとして供給すると、各ガス分散供給
部１０下面の分散孔１０Ａからプロセスガスが室内の各
サセプタ５上の半導体ウエハ１へ均等に供給される。こ
の時、加熱体６の加熱作用によりサセプタ５上で支持さ
れた半導体ウエハ１が所定温度まで加熱されいる。その
ため、プロセスガスが加熱された半導体ウエハ１に接触
し、その熱エネルギーを得て、水素でＷＦ6を還元して
半導体ウエハ１の表面にタングステンの被膜を形成す
る。この処理でサセプタ５などその他の部分にもタング
ステンの被膜を形成することになる。Next, an example of the film forming process by the blanket W by thermal CVD using the above batch type cold wall processing apparatus will be described. First, the inside of the processing chamber 2 is evacuated by the vacuum pump 26 so that the inside of the processing chamber 2 has a predetermined degree of vacuum, and then tungsten hexafluoride (WF 6 ) is supplied from the process gas supply system 11 to each gas dispersion supply unit 10. When hydrogen and hydrogen are supplied as the process gas, the process gas is evenly supplied to the semiconductor wafer 1 on each susceptor 5 in the chamber from the dispersion holes 10A on the lower surface of each gas dispersion supply unit 10. At this time, the semiconductor wafer 1 supported on the susceptor 5 is heated to a predetermined temperature by the heating action of the heating body 6. Therefore, the process gas comes into contact with the heated semiconductor wafer 1, obtains its thermal energy, and reduces WF 6 with hydrogen to form a tungsten film on the surface of the semiconductor wafer 1. By this treatment, a tungsten film is formed also on other portions such as the susceptor 5.
【００２３】また、上記バッチ式コールドウォール処理
装置を用いたプラズマＣＶＤによる窒化シリコン膜（Ｓ
ｉ3Ｎ4）の成膜処理について説明する。例えば、真空ポ
ンプ２６により所定の真空度に保たれた処理室２内のサ
セプタ５上で半導体ウエハ１を支持し、加熱体６により
サセプタ５上の半導体ウエハ１を３００〜４００℃に加
熱する。これと並行してプロセスガス供給系１１のバル
ブ１３を開き、ここから配管１２、ガス分散供給部１０
を介して例えば所定比のシラン（ＳｉＨ4）とアンモニ
ア（ＮＨ3）の混合ガスを処理室２内へ供給する。この
際、高周波電源２８によりガス分散供給部１０に高周波
電圧を印加していると、サセプタ５とガス分散供給部１
０間で真空放電が発生し、この真空放電によりサセプタ
５とガス分散供給部１０との間でＳｉＨ4とＮＨ3のプラ
ズマを生成し、半導体ウエハ１の表面にシリコン窒化膜
を成膜する。この処理でサセプタ５などその他の部分に
もＳｉ3Ｎ4の被膜を形成することになる。A silicon nitride film (S) formed by plasma CVD using the batch type cold wall processing apparatus is also used.
The film forming process of i 3 N 4 ) will be described. For example, the semiconductor wafer 1 is supported on the susceptor 5 in the processing chamber 2 kept at a predetermined vacuum degree by the vacuum pump 26, and the semiconductor wafer 1 on the susceptor 5 is heated to 300 to 400 ° C. by the heating body 6. In parallel with this, the valve 13 of the process gas supply system 11 is opened, and the pipe 12 and the gas dispersion supply unit 10 are opened from here.
For example, a mixed gas of silane (SiH 4 ) and ammonia (NH 3 ) having a predetermined ratio is supplied into the processing chamber 2 via the. At this time, when a high frequency voltage is applied to the gas dispersion supply unit 10 by the high frequency power supply 28, the susceptor 5 and the gas dispersion supply unit 1
A vacuum discharge is generated between 0, and plasma of SiH 4 and NH 3 is generated between the susceptor 5 and the gas dispersion supply unit 10 by this vacuum discharge, and a silicon nitride film is formed on the surface of the semiconductor wafer 1. By this treatment, a film of Si 3 N 4 is also formed on other portions such as the susceptor 5.
【００２４】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の加熱体
６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２９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１１
からから配管１２、各ガス分散供給部１０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
内のサセプタ５に向けて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。A film is formed on the inner surface of the processing chamber 2 and the susceptor 5 and other portions of the processing chamber 2 by the film forming process, and the film is laminated while the film forming process is repeated a predetermined number of times. As described above, these are separated and float in the chamber as particles to contaminate the clean semiconductor wafer 1. These may gradually accumulate on the bottom surface of the processing chamber 2 or the like, and may fly up when the semiconductor wafer 1 is loaded or unloaded to contaminate the semiconductor wafer 1.
Therefore, after the film forming process is performed a predetermined number of times, the process is once interrupted and dust such as particles is removed by the cleaning method of the present invention. For that purpose, first, after turning off the power source such as the heating body 6 in the processing chamber 2, the semiconductor wafer 1 is not in the processing chamber 2. Next, after closing the gate valve 29 to shut off the processing chamber 2 from the outside, the process gas supply system 11
ClF 3 gas, which may contain a diluting gas, may be contained in the processing chamber 2 through the pipe 12 and each gas dispersion supply unit 10 as a cleaning gas as shown by an arrow in FIG.
The cleaning of this embodiment is performed by supplying the susceptor 5 inside. At the time of this cleaning, it is preferable to replace the processing chamber 2 with nitrogen gas or the like in advance.
【００２５】このクリーニングの際、ＣｌＦ3の沸点よ
り高い、常温下で真空ポンプ２６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１４のバルブ１８、２０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１９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１５を介して供給する。このクリーニ
ングガスを配管１５に接続された各ガス分散供給部１０
から処理室２内へ導入し、処理室２でのＣｌＦ3ガスの
圧力を０.１〜１００Torrに維持する。この状態でクリ
ーニングガスは処理室２内に隅々まで行き渡り、処理室
２内を隅々までクリーニングし、消費されたクリーニン
グガスは処理室２の排気管２５から真空ポンプ２６など
の排気系を介して常時排気して更新しているため、クリ
ーニング中は処理室２内のクリーニングガスの圧力が
０.１〜１００Torrで常に新鮮なクリーニングガスを補
充しているため、処理室１内を隅々まで効率良くクリー
ニングすることができる。During this cleaning, the vacuum pump 26 is driven at room temperature, which is higher than the boiling point of ClF 3 , to evacuate nitrogen gas from the processing chamber 2 to maintain the degree of vacuum in the processing chamber 2 at a predetermined value. Then, under this exhaust state, the valves 18 and 20 of the cleaning gas supply system 14 are opened at a predetermined opening degree, and the mass flow controller 19 causes the ClF 3 gas in the processing chamber 2 to have a predetermined flow rate, for example, a flow rate of 5 liters / minute or less. Is supplied through the pipe 15. The cleaning gas is supplied to each gas dispersion supply unit 10 connected to the pipe 15.
From above to the inside of the processing chamber 2, and the pressure of the ClF 3 gas in the processing chamber 2 is maintained at 0.1 to 100 Torr. In this state, the cleaning gas spreads all over the processing chamber 2 to clean the inside of the processing chamber 2, and the consumed cleaning gas is exhausted from the exhaust pipe 25 of the processing chamber 2 through an exhaust system such as a vacuum pump 26. Since it is constantly exhausted and renewed, the pressure of the cleaning gas in the processing chamber 2 is 0.1 to 100 Torr during the cleaning, and fresh cleaning gas is constantly replenished. It can be cleaned efficiently.
【００２６】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に形成された金
属系、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内に金属系、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ＣｌＦ
3ガスにより完全に除去することができる。また、Ｃｌ
Ｆ3ガスの被膜等との反応が発熱反応であるため、この
発熱によりＣｌＦ3ガスの反応は益々促進されてより被
膜等の付着物を除去することができる。Since the ClF 3 gas supplied into the processing chamber 2 is a chemically active gas, it reacts with the deposits such as metal-based and silicon-based coatings formed in the treatment chamber 2 to remove the deposits. It is possible to clean the inside of the processing chamber 2 by removing it inside the processing chamber 2. Even if metal-based or silicon-based particles are deposited in the processing chamber 2, ClF 3 gas spreads to every corner of the processing chamber 2 and particles adhering to the susceptor 5 inside the processing chamber 2 as well as on the inner surface of the processing chamber 2. Also ClF
It can be completely removed by 3 gases. Also, Cl
Since the reaction of the F 3 gas with the coating film or the like is an exothermic reaction, the reaction of the ClF 3 gas is further promoted by this heat generation, and the deposit such as the coating film can be further removed.
【００２７】しかも、本実施例ではクリーニングガスを
排気管２５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２５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２７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。Moreover, in this embodiment, since the cleaning gas is exhausted to the outside through the exhaust pipe 25, the exhaust pipe 25, which easily forms a film of the reaction product, is the same as the inside of the processing chamber 2. It can be removed with a cleaning gas. Further, since the poisoning gas discharged from the exhaust system can be removed by the abatement device 27, clean exhaust can be performed.
【００２８】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に付着した金属系、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、６４
ＭＤＲＡＭ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、プラズマにより処理室２内
部を損傷などすることは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、ク
リーニングシステムとしては既存のバッチ式コールドウ
ォール処理装置の処理室２にクリーニングガス供給系１
４を設けるだけで良いため、極めて低コストで効果的な
クリーニングシステムを構築することができる。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。As described above, according to the present embodiment, by supplying ClF 3 gas as a cleaning gas into the inside of the processing chamber 2 without using plasma, metal-based materials such as metal and silicon adhered to the bottom surface, the inner surface and the susceptor 5 are used. It is possible to completely clean all the deposits on the system.
It is possible to remove a contamination source such as particles, which is a problem in manufacturing a semiconductor integrated circuit device having an integration degree higher than that of MDRAM. Moreover, according to this embodiment, although ClF 3 gas is an active gas, it does not corrode materials and is plasmaless, so that the inside of the processing chamber 2 is not damaged by the plasma, and so extremely. Gentle cleaning can be performed. Further, according to this embodiment, as a cleaning system, the cleaning gas supply system 1 is installed in the processing chamber 2 of the existing batch type cold wall processing apparatus.
Since only 4 is required, an effective cleaning system can be constructed at an extremely low cost. Also,
As a matter of course, the cleaning time can be remarkably shortened as compared with the method in which the worker dismantles the apparatus and cleans it.
【００２９】また、本実施例のバッチ式コールドウォー
ル処理装置は、図３に示すように、処理室としてマルチ
チャンバー処理装置の一部に組み込んで、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３１、３２、３３を備え、これらの処理室のう
ち少なくとも一つはバッチ式コールドウォール処理装置
によって構成されている。そして、これらの処理室３
１、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３
５、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３
４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３１、３２、３３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
は例えば図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１４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。更に、第１搬送室４の残りの一側面に
はゲートバルブ４０、４１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、４３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。As shown in FIG. 3, the batch type cold wall processing apparatus of this embodiment is incorporated in a part of a multi-chamber processing apparatus as a processing chamber, and is continuously connected to other processing in the same vacuum system. A film forming process can be performed. As shown in the figure, this multi-chamber processing apparatus includes three processing chambers 31, 32 and 33, and at least one of these processing chambers is constituted by a batch type cold wall processing apparatus. And these processing chambers 3
As shown in FIG. 1, the gate valves 3 are provided on three side surfaces of the first transfer chamber 34 formed in a substantially rectangular shape.
5, 36, 37, and the first transfer chamber 3 is opened by opening these gate valves 35, 36, 37.
4 communicating with the first transfer chamber 34 by closing them.
It is configured to be able to shut off from. Also, this first
The transfer chamber 34 is provided with a transfer device 39 for transferring an object to be processed, for example, a semiconductor wafer 38 to each of the processing chambers 31, 32 and 33 so that a vacuum degree similar to that of the processing chambers 31, 32 and 33 can be maintained. It is configured. The transfer device 39 is disposed in the approximate center of the first transfer chamber 34 and has an arm 39A configured to be bendable / extendable. The semiconductor wafer 38 is placed on the arm 39A to transfer the semiconductor wafer 38. Is configured. Further, on the bottom surface of the first transfer chamber 34, for example, as shown in FIG. 1, a gas supply port 34A is formed as a gas supply part, and this gas supply port 34A is connected to a cleaning gas supply system 14 for supplying a cleaning gas. ing. Further, the cleaning gas supplied from the gas supply port 34A is configured to be exhausted from a gas exhaust port 34B formed as a gas exhaust unit on the bottom surface of the first transfer chamber 34. Further, two vacuum preparatory chambers 42 and 43, which will be described later, are provided side by side on the remaining one side surface of the first transfer chamber 4 via gate valves 40 and 41, respectively. The gate valves 40 and 41 are opened to communicate with the first transfer chamber 34, and the gate valves 40 and 41 are closed to shut off the first transfer chamber 34. Therefore, after the semiconductor wafer 38 is transferred from, for example, the vacuum preliminary chamber 42 to a predetermined processing chamber by the first transfer device 39 in a predetermined vacuum atmosphere, and after performing a predetermined film forming process in this processing chamber,
The processing chambers are sequentially transferred to other processing chambers via the first transfer device 39, and after predetermined processings are completed in the respective processing chambers, they are transferred to the other vacuum preliminary chambers 43 again. ing.
【００３０】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。Each of these vacuum preparatory chambers 42 and 43 is on the side facing the gate valves 40 and 41, and
The second transfer chamber 46 is connected to the second transfer chamber 46 through 4, 45 so as to communicate with the second transfer chamber 46 by opening these gate valves 44, 45 and from the second transfer chamber 46 by closing them. It is configured so that it can be shut off. Further, cassette chambers 50 and 51 for accommodating a cassette 49 are communicatively connected to the left and right side surfaces of the second transfer chamber 46 via gate valves 47 and 48, respectively. By opening 47 and 48, they communicate with the second transfer chamber 46, and by closing them, they can be shut off from the second transfer chamber 46. Further, in the second transfer chamber 46, a second transfer device 53 located at the center between the left and right cassette chambers 50 and 51 is disposed, and the second transfer device 53 allows the vacuum preliminary chamber 4 to be provided.
The semiconductor wafer 38 between the second and the third chamber 43 and the cassette chamber 50, 51.
Is configured to be transferred. Further, a positioning device 54 for positioning the semiconductor wafer 38 by the orientation flat of the semiconductor wafer 38 is disposed between the second transfer device 53 and the preliminary vacuum chambers 42 and 43. The semiconductor wafer 38 is transferred to the vacuum preliminary chamber 42 by the second transfer device 53.
【００３１】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４６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。The second transfer chamber 46 is provided with an atmospheric pressure adjusting device (not shown) for supplying an inert gas such as nitrogen gas into the chamber and adjusting the gas pressure to the atmospheric pressure to maintain the atmospheric pressure. In the nitrogen gas adjusted to the atmospheric pressure by the adjusting device, the second transfer device 53 is used to transfer the semiconductor wafer 38 between the cassettes 49 in the cassette chambers 50 and 51 and the vacuum preliminary chambers 42 and 43. It is configured. Also, this second
The transfer chamber 46 is configured to maintain a predetermined degree of vacuum during cleaning.
【００３２】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。A gas supply port 55A is formed on the bottom surface of the second transfer chamber 46, and the gas supply port 55A is connected to a cleaning gas supply system 12 for supplying a cleaning gas through a pipe (not shown). Has been done. The cleaning gas supplied from the gas supply port 55A is configured to be exhausted from a gas exhaust port 55B formed as a gas exhaust unit on the bottom surface of the second transfer chamber 46. The gas exhaust port 55B is connected to the exhaust system of the vacuum preparatory chambers 42 and 43 through a valve (not shown), and is configured to use this exhaust system for vacuum exhaust at the time of cleaning. Closes the valve and reserves the vacuum chamber 42, 4
Only 3 is evacuated. 5
Reference numerals 6 and 57 are gate valves attached to the front surfaces of the cassette chambers 50 and 51.
【００３３】このようにバッチ式コールドウォール処理
装置をマルチチャンバー処理装置として組み込んだ場合
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
えば上述のクリーニングガス供給系１４からバッチ式コ
ールド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。When the batch-type cold wall processing apparatus is incorporated as a multi-chamber processing apparatus in this way, the gate valves of all the chambers of the multi-chamber processing apparatus are closed to shut off the chambers from each other, and then, for example, the above-mentioned cleaning gas is used. The cleaning gas is individually supplied from the supply system 14 to all the chambers other than the batch-type cold wall treatment apparatus, and the exhaustion from the chambers to the outside causes the adherence of coatings and the like adhered to the inside of all the chambers. Each can be individually cleaned.
【００３４】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１
０、及び排気管２５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。In the above-mentioned embodiment, the case where ClF 3 gas is used as the cleaning gas has been described. However, in the present invention, nitrogen gas or the like depending on the component of the deposit such as the coating film from which this ClF 3 gas should be removed is used. The activity can be adjusted appropriately by appropriately diluting with a diluting gas. Further, in the above-described embodiment, the process gas is dispersed and supplied 1 as the cleaning gas supply unit and the gas exhaust unit of the processing chamber 2.
0, and the one using a gas exhaust system such as the exhaust pipe 25 has been described, but these gas supply units and gas exhaust units may be separately provided, and the places and the number of those units may be provided as necessary. It can be set appropriately.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明の請求項１及び請求項２に記載の
発明によれば、ＣｌＦ3ガスを供給するクリーニングガ
ス供給系をバッチ式コールドウォール処理装置に接続す
るだけで処理室の壁面を加熱しなくてもクリーニング可
能なクリーニングシステムを構築できるため、処理装置
をクリーニングの目的で解体することなく、ＣｌＦ3ガ
スを供給するだけで、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、しかも極めて低コストでクリ
ーニングシステムを構築できるバッチ式コールドウォー
ル処理装置及びそのクリーニング方法を提供することが
できる。According to the first and second aspects of the present invention, the wall surface of the processing chamber can be formed only by connecting the cleaning gas supply system for supplying ClF 3 gas to the batch type cold wall processing apparatus. Since it is possible to construct a cleaning system that can be cleaned without heating, simply supplying ClF 3 gas without disassembling the processing equipment for cleaning purposes, it is possible to completely clean the inside of the processing chamber without damaging the components without using plasma. Can be cleaned,
It is possible to provide a batch type cold wall processing apparatus and a cleaning method therefor capable of removing a contamination source such as particles, which is a problem at the time of manufacturing a semiconductor integrated circuit element, and constructing a cleaning system at an extremely low cost.
【００３６】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、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Ｃｌ
Ｆ3ガスを排気するようにしたため、排気系配管に付着
した被膜との付着物をＣｌＦ3ガスにより除去できるバ
ッチ式コールド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。According to the invention of claim 3 of the present invention, in the invention of claim 2, Cl is exhausted from the processing chamber through an exhaust system pipe for exhausting the gas after processing of the object to be processed.
Since the F 3 gas is exhausted, it is possible to provide a cleaning method for a batch-type cold wall processing apparatus that can remove deposits with the coating adhered to the exhaust system pipe with ClF 3 gas.
【図１】本発明のバッチ式コールドウォール処理装置の
一実施例の要部を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a main part of an embodiment of a batch type cold wall processing apparatus of the present invention.
【図２】図１に示す処理室をＩＩ−ＩＩ線方向の断面を
示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line II-II of the processing chamber shown in FIG.
【図３】図１に示すバッチ式コールドウォール処理装置
を組み込んだマルチチャンバー処理装置の全体を示す平
面図である。FIG. 3 is a plan view showing an entire multi-chamber processing apparatus incorporating the batch-type cold wall processing apparatus shown in FIG.
１ 半導体ウエハ（被処理体） ２ 処理室 ３ 冷却ジャケット ５ サセプタ（支持体兼ガス活性化手段） １０ ガス分散供給部（プロセスガス供給部兼ガス活
性化手段） １４ クリーニングガス供給系 ２５ 排気管（排気系配管） ３４Ａ ガス供給口（ガス供給部）DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 semiconductor wafer (object to be processed) 2 processing chamber 3 cooling jacket 5 susceptor (support and gas activating means) 10 gas dispersion supply unit (process gas supply unit and gas activating means) 14 cleaning gas supply system 25 exhaust pipe ( Exhaust system piping) 34A gas supply port (gas supply section)
Claims (3)
この処理室内に配設され且つ複数枚の被処理体を１枚ず
つ個別に支持する複数の支持体と、これらの支持体で支
持された被処理体に向けてプロセスガスをそれぞれ供給
する複数のプロセスガス供給部と、このプロセスガス供
給部から供給されたプロセスガスを活性化するガス活性
化手段とを備え、上記処理室の壁面を５０℃以下に保持
して上記被処理体の処理を行なうバッチ式コールドウォ
ール処理装置において、上記処理室にガス供給部及びガ
ス排気部をそれぞれ設け、上記ガス供給部にクリーニン
グガス供給系を接続し、このクリーニングガス供給系か
らガス供給部を介して処理室内に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バッチ式コー
ルドウォール処理装置。1. A processing chamber for accommodating a plurality of objects to be processed,
A plurality of supports disposed in the processing chamber and individually supporting a plurality of objects to be processed, and a plurality of process gases respectively supplied to the objects supported by these supports. A process gas supply unit and a gas activation unit for activating the process gas supplied from the process gas supply unit are provided, and the wall surface of the processing chamber is maintained at 50 ° C. or lower to process the object to be processed. In a batch-type cold wall processing apparatus, a gas supply unit and a gas exhaust unit are provided in the processing chamber, a cleaning gas supply system is connected to the gas supply unit, and the cleaning gas supply system is connected to the processing chamber through the gas supply unit. A batch-type cold wall processing apparatus, characterized in that ClF 3 gas is supplied to the interior of the processing chamber, and the deposits adhering to the inside of the processing chamber are cleaned by the ClF 3 gas. .
処理体の処理を行なうバッチ式コールドウォール処理装
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
ーニングすることを特徴とするバッチ式コールドウォー
ル処理装置のクリーニング方法。2. A method for cleaning the inside of the processing chamber of a batch type cold wall processing apparatus for processing an object to be processed while keeping the wall surface of the processing chamber at 50 ° C. or lower, wherein a predetermined processing is performed in the processing chamber. After transporting the processed object to the outside, ClF 3 gas is supplied into the processing chamber, and C
A cleaning method for a batch type cold wall processing apparatus, characterized in that deposits adhering to the inside of the processing chamber are cleaned with 1F 3 gas.
を排気する排気系配管を介して上記ＣｌＦ3ガスを排気
することを特徴とする請求項２に記載のバッチ式コール
ドウォール処理装置のクリーニング方法。3. The batch type cold wall processing apparatus according to claim 2, wherein the ClF 3 gas is exhausted from the processing chamber through an exhaust system pipe for exhausting the gas after processing the object to be processed. Cleaning method.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5254684A JP2963973B2 (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Batch type cold wall processing apparatus and cleaning method thereof |
| US08/255,924 US5647945A (en) | 1993-08-25 | 1994-06-07 | Vacuum processing apparatus |
| TW83105445A TW302305B (en) | 1993-08-25 | 1994-06-16 | |
| US08/803,008 US5951772A (en) | 1993-08-25 | 1997-02-21 | Vacuum processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5254684A JP2963973B2 (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Batch type cold wall processing apparatus and cleaning method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0786171A true JPH0786171A (en) | 1995-03-31 |
| JP2963973B2 JP2963973B2 (en) | 1999-10-18 |
Family
ID=17268433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5254684A Expired - Lifetime JP2963973B2 (en) | 1993-08-25 | 1993-09-17 | Batch type cold wall processing apparatus and cleaning method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2963973B2 (en) |
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Also Published As
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|---|---|
| JP2963973B2 (en) | 1999-10-18 |
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