JPH09186108A - Clustered tool apparatus - Google Patents

Clustered tool apparatus

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JPH09186108A
JPH09186108A JP35179795A JP35179795A JPH09186108A JP H09186108 A JPH09186108 A JP H09186108A JP 35179795 A JP35179795 A JP 35179795A JP 35179795 A JP35179795 A JP 35179795A JP H09186108 A JPH09186108 A JP H09186108A
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processing
film
chamber
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重敏 保坂
Takashi Horiuchi
孝 堀内
Hirohiko Yamamoto
弘彦 山本
Toru Ikeda
亨 池田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize CVD(Chemical Vapor Deposition) aluminum film formation having excellent electrical characteristics and high quality. SOLUTION: A clustered tool apparatus comprises a water-removal processing member chamber 10 for heating an object W to be processed by using a heater to remove water and the like adhering to the surface of the object W, an oxide- film removal processing chamber 14 for removing, by etching, a natural oxide film formed on the surface of the object W from which the water has been removed, film-formation processing chambers 16 and 18 for performing film- formation processing on the surface of the object W, a cooling processing chamber 20 for cooling the object W from the film-formation processing, and a common transfer chamber 4, commonly connected/disconnected to/from the water- removal processing chamber 10, the oxide-film removal processing chamber 14, the film-formation processing chambers 16, 18, and the cooling processing chamber 20, to loading/unloading the object W. Thus, preprocessing and postprocessing of film formation on the subject W is performed without exposing the object W to the atmosphere.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハに異なる一連の処理を行なう複数の処理室を集合させ
て結合したクラスタツール装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cluster tool apparatus in which a plurality of processing chambers for performing a series of different processes on a semiconductor wafer are collected and combined.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体デバイスにあっては、最
近の高密度化、高集積化の要請に応じて、回路構成を多
層配線構造にする傾向にあり、この場合、下層デバイス
と上層アルミ配線との接続部であるコンタクトホールや
下層アルミ配線と上層アルミ配線との接続部であるヴィ
アホールなどの埋め込み技術が、両者の電気的な接続を
はかるために重要になっている。コンタクトホールやヴ
ィアホールの埋め込みには、安価で導電性の良好な材
料、例えばアルミニウムを用いるのが好ましく、しか
も、ホールの埋め込みという技術的な制約からボイドの
発生をなくすためには方向性の高いスパッタによる成膜
でなく、ステップカバレジが良好なCVD(Chemi
cal VaporDeposition)による成膜
が望まれており、このような金属薄膜の成膜装置とし
て、例えば特開平6−267951号公報や特開平6−
283446号公報等に開示されている装置が知られて
いる。
2. Description of the Related Art In general, a semiconductor device tends to have a multilayer wiring structure in response to recent demands for higher density and higher integration. In this case, a lower device and an upper aluminum wiring are required. Embedding technology such as a contact hole as a connection portion with the via and a via hole as a connection portion between the lower aluminum wiring and the upper aluminum wiring has become important in order to make an electrical connection between them. It is preferable to use a cheap and highly conductive material such as aluminum for filling the contact holes and via holes, and it is highly directional in order to prevent the occurrence of voids due to the technical limitation of filling holes. CVD (Chemi) with good step coverage instead of film formation by sputtering
It is desired to form a film by a cal vapor deposition method, and as a film forming apparatus for such a metal thin film, for example, JP-A-6-267951 and JP-A-6-267951.
A device disclosed in Japanese Patent No. 283446 is known.

【0003】例えばアルミ−CVD成膜を形成するため
には、一般的には処理ガスとして有機金属ガスであるD
MAH(ジメチルアルミニウムハイドライド)を用いる
が、このDMAHは、常温では粘度が8000〜100
00cp(センチポアズ)程度と非常に高くて水あめ状
になっており、しかも、空気中の水分や酸素と激しく反
応して発火するために非常に取り扱いが困難な物質であ
る。
For example, in order to form an aluminum-CVD film, D which is an organic metal gas is generally used as a processing gas.
MAH (dimethyl aluminum hydride) is used, and this DMAH has a viscosity of 8000 to 100 at room temperature.
It is a substance that is very difficult to handle because it is extremely high at about 00 cp (centipoise) and has a syrup-like shape, and it reacts violently with moisture and oxygen in the air and ignites.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従って、現状において
は品質の良好なアルミ−CVD膜を量産性良く成膜でき
る技術が十分には開発されていないのが現状である。特
に、アルミニウム膜は、他の金属成膜と異なって空気中
の水分や酸素成分ときわめて容易に結合して特性劣化の
原因となる酸化膜を形成するので、アルミ−CVDの成
膜技術の困難性は勿論のこと、成膜処理前後における半
導体ウエハの管理も細心の注意を払わなければならず、
成膜前ではウエハ面に付着している水分や自然酸化膜を
効率的に除去し、且つ成膜後においては自然酸化膜の付
着を抑制するために効率的にハンドリング温度までウエ
ハ温度を低下させなければならない。本発明は、以上の
ような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案さ
れたものである。本発明の目的は、電気的特性及び品質
の良好なCVDアルミニウム成膜を行なうことができる
クラスタツール装置を提供することにある。
Therefore, under the present circumstances, a technique for forming a good quality aluminum-CVD film with high mass productivity has not been sufficiently developed. In particular, an aluminum film is different from other metal films in that it forms an oxide film that is extremely easily combined with moisture and oxygen components in the air and causes characteristic deterioration. Of course, the management of the semiconductor wafer before and after the film formation process must be done with great care.
Before film formation, the water and natural oxide film adhering to the wafer surface are efficiently removed, and after film formation, the wafer temperature is efficiently lowered to the handling temperature in order to suppress the adhesion of the natural oxide film. There must be. The present invention has been devised in view of the above problems and effectively solving them. An object of the present invention is to provide a cluster tool device capable of forming a CVD aluminum film having good electrical characteristics and quality.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、被処理体を加熱ヒータにより加熱して
この表面に付着している水分等を除去する水分除去処理
室と、水分が除去された前記被処理体の表面に付着して
いる自然酸化膜をエッチングにより除去する酸化膜除去
処理室と、前記被処理体の表面に成膜処理を施す成膜処
理室と、成膜処理後の前記被処理体を冷却する冷却処理
室と、前記水分除去処理室と前記酸化膜除去処理室と前
記成膜処理室と前記冷却処理室とに共通に連通・遮断可
能に連結されて前記被処理体の搬入・搬出を行なう共通
搬送室とを備えるように構成したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a moisture removing treatment chamber for heating an object to be treated with a heater to remove moisture and the like adhering to the surface thereof. An oxide film removal treatment chamber for removing a natural oxide film adhering to the surface of the object to be treated from which water has been removed by etching, and a film deposition treatment chamber for performing a film formation treatment on the surface of the object to be treated, A cooling processing chamber that cools the object to be processed after the film processing, a water removal processing chamber, the oxide film removal processing chamber, the film forming processing chamber, and the cooling processing chamber are commonly connected to each other so that they can be connected and disconnected. And a common transfer chamber for loading and unloading the object to be processed.

【0006】以上のように構成することにより、各処理
室間の被処理体の搬送は、全て高真空状態に維持されて
いる共通搬送室を介して行なわれ、まず、外部より導入
された被処理体は、水分除去処理室において加熱により
その表面に付着している水分が除去され、次に、ブラン
ケットアルミCVDの場合には前処理室へ、セレクティ
ブアルミCVDの場合には、酸化膜除去処理室へそれぞ
れ導入される。。この前処理室においては、前処理ガス
として、平坦面上の成長を抑制することによりビア孔内
の成長を促し、良好な埋め込みを達成する等の理由から
例えばH2 ガスが用いられる。酸化膜除去室では、ビア
孔底部に露出した下層アルミ配線表面の自然酸化膜(ア
ルミナ)を除去する等の理由から例えばBCl3 及びA
rガスが用いられる。前処理ガスとしてH2 ガスを用い
た場合には、次に成膜処理にて例えばDMAH(ジメチ
ルアルミニウムハイドライド)の気化ガスを用いた処理
ガスにより被処理体の表面にアルミ−CVD成膜処理を
施す。エッチングガスとしてBCl3及びArガスを用
いた場合には、次に成膜処理にて例えばDMAHの気化
ガスを用いた処理ガスによりアルミ−CVD成膜処理を
施し、ビア孔内に選択的にアルミプラグを形成する。
With the above construction, the transfer of the object to be processed between the processing chambers is carried out via the common transfer chamber which is maintained in a high vacuum state, and first, the object to be processed introduced from the outside is transferred. The treated body is heated to remove the moisture adhering to its surface in the moisture removing treatment chamber, and is then moved to the pretreatment chamber in the case of blanket aluminum CVD or the oxide film removing treatment in the case of selective aluminum CVD. Introduced into each room. . In this pretreatment chamber, for example, H 2 gas is used as the pretreatment gas for the reason that growth in the via hole is promoted by suppressing the growth on the flat surface and good filling is achieved. In the oxide film removing chamber, for example, BCl 3 and A are used to remove the natural oxide film (alumina) on the lower aluminum wiring surface exposed at the bottom of the via hole.
r gas is used. When H 2 gas is used as the pretreatment gas, an aluminum-CVD film formation process is performed on the surface of the object to be processed with a process gas using, for example, a vaporized gas of DMAH (dimethyl aluminum hydride) in the film formation process. Give. When BCl 3 and Ar gas are used as the etching gas, an aluminum-CVD film forming process is performed by a process gas using, for example, a vaporized gas of DMAH in the film forming process to selectively form an aluminum film in the via hole. Form a plug.

【0007】そして、アルミ−CVDの成膜処理が施さ
れて温度の上がった被処理体は、次に、冷却処理室内へ
導入されて、ここでハンドリング温度まで冷却されるこ
とになる。これにより、品質及び電気的特性の良好なア
ルミ−CVD膜を形成することが可能となる。一方、エ
ッチングガスとしてBCl3 ガスを用いた場合には、ま
ず、被処理体をガス成分除去処理室に導入してここで、
例えば加熱と紫外線照射により被処理体の表面に付着し
ているClイオンを励起させて分離除去する。そして、
次に、上述のように成膜処理室にてアルミ−CVD成膜
を行なえばよい。従って、アルミ−CVD膜がClイオ
ンによって劣化することはない。
The object to be processed whose temperature has been increased by the aluminum-CVD film forming process is then introduced into the cooling processing chamber where it is cooled to the handling temperature. This makes it possible to form an aluminum-CVD film having good quality and electrical characteristics. On the other hand, when BCl 3 gas is used as the etching gas, first, the object to be processed is introduced into the gas component removal processing chamber, where
For example, Cl ions adhering to the surface of the object to be processed are excited by heating and irradiation with ultraviolet rays to be separated and removed. And
Next, aluminum-CVD film formation may be performed in the film formation processing chamber as described above. Therefore, the aluminum-CVD film is not deteriorated by Cl ions.

【0008】また、処理ガスを用いる処理室、例えば酸
化膜除去処理室、ガス成分除去処理室、成膜処理室は、
気体の導入と排出が可能な気密ボックス内に個々に収容
しておいて、内部を工場排気へ排気しておくことにより
万一、処理ガスが処理室外へ洩れ出たとしてもその安全
性を確保することができる。また、水分除去処理室内や
ガス成分除去処理室内には、加熱ヒータを含む載置台と
加熱ヒータの端子ユニットが各処理容器に対して一体的
に着脱可能に取り付けられているので、このメンテナン
ス作業を容易に行なうことが可能となる。
Further, a processing chamber using a processing gas, for example, an oxide film removal processing chamber, a gas component removal processing chamber, a film forming processing chamber,
Even if the processing gas leaks out of the processing chamber, the safety is ensured by housing it individually in an airtight box that allows the introduction and discharge of gas and exhausting the inside to the factory exhaust. can do. In addition, since the mounting table including the heater and the terminal unit of the heater are integrally and detachably attached to each processing container in the moisture removal processing chamber and the gas component removal processing chamber, this maintenance work is not required. It can be easily performed.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るクラスタツ
ール装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図
1は本発明に係るクラスタツール装置を示す概略平面
図、図2は水分除去処理室を示す構成図、図3は加熱ヒ
ータユニットのユニット装着板を示す平面図、図4は加
熱ヒータユニットの着脱状態を示す分解図、図5は酸化
膜除去処理室を示す構成図、図6はガス成分除去処理室
を示す構成図、図7は成膜処理室を示す構成図、図8は
冷却処理室を示す構成図である。本発明においては被処
理体として半導体ウエハを用い、この表面にアルミニウ
ム膜を熱CVD処理により成膜する場合を例にとって説
明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a cluster tool device according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. 1 is a schematic plan view showing a cluster tool device according to the present invention, FIG. 2 is a configuration view showing a moisture removal processing chamber, FIG. 3 is a plan view showing a unit mounting plate of a heater unit, and FIG. 4 is a heater unit. Fig. 5 is an exploded view showing a detached state, Fig. 5 is a configuration diagram showing an oxide film removal treatment chamber, Fig. 6 is a configuration diagram showing a gas component removal treatment chamber, Fig. 7 is a configuration diagram showing a film formation treatment chamber, and Fig. 8 is a cooling treatment. It is a block diagram which shows a chamber. In the present invention, a case where a semiconductor wafer is used as an object to be processed and an aluminum film is formed on the surface by thermal CVD will be described as an example.

【0010】図1に示すようにこのクラスタツール装置
2は、例えばアルミニウムより8角形の容器状になされ
た共通搬送室4をその中心に有しており、その周辺に、
第1及び第2カセット室6、8、水分除去処理室10、
ガス成分除去処理室12、酸化膜除去処理室14、第1
及び第2の成膜処理室16、18及び冷却処理室20を
それぞれ開閉可能になされたゲートバルブG1〜G8を
介して連結されている。
As shown in FIG. 1, the cluster tool device 2 has a common transfer chamber 4 in the shape of, for example, an octagonal container made of aluminum in the center thereof, and in the periphery thereof,
The first and second cassette chambers 6 and 8, the moisture removal processing chamber 10,
Gas component removal processing chamber 12, oxide film removal processing chamber 14, first
The second film forming processing chambers 16 and 18 and the cooling processing chamber 20 are connected to each other through gate valves G1 to G8 that can be opened and closed.

【0011】水分除去処理室10は、半導体ウエハを加
熱してこの表面に付着している水分等を除去する処理室
であり、酸化膜除去処理室14は水分除去後のウエハ表
面に形成されている自然酸化膜をエッチングに除去する
処理室であり、後工程のアルミニウム成膜の種類により
エッチングガスとして例えばH2 ガス(ブランケットの
場合)やBCl3 ガス(セレクティブの場合)等を用い
る。ガス成分除去処理室12は、上記エッチングにて処
理ガスを用いた場合に、ウエハ表面に残留するこのガス
成分を加熱や紫外線照射によって完全に分離除去する処
理室であり、成膜処理室16、18はウエハ表面にアル
ミCVD成膜を施す処理室であり、冷却処理室20は、
成膜後のウエハをハンドリング温度まで冷却するための
処理室である。上記第1及び第2カセット室6、8に
は、例えば25枚のウエハWを収容し得るカセットCを
搬入・搬出するゲートドアGD1、GD2がそれぞれに
開閉可能に設けられており、各カセット室6、8内には
カセット台(図示せず)が昇降可能に設けられている。
また、カセット室6、8は、不活性ガス、例えばN2
スの供給と、真空引きが可能になされている。
The moisture removal treatment chamber 10 is a treatment chamber for heating a semiconductor wafer to remove moisture and the like adhering to the surface thereof, and the oxide film removal treatment chamber 14 is formed on the wafer surface after moisture removal. This is a processing chamber for removing the existing natural oxide film by etching, and for example, H 2 gas (in the case of blanket), BCl 3 gas (in the case of selective) or the like is used as an etching gas depending on the type of aluminum film formation in the subsequent step. The gas component removal processing chamber 12 is a processing chamber that completely separates and removes the gas component remaining on the wafer surface by heating or ultraviolet irradiation when a processing gas is used in the above etching. Reference numeral 18 is a processing chamber for forming an aluminum CVD film on the wafer surface, and the cooling processing chamber 20 is
It is a processing chamber for cooling the wafer after film formation to the handling temperature. Gate doors GD1 and GD2 for loading and unloading a cassette C capable of accommodating, for example, 25 wafers W are provided in the first and second cassette chambers 6 and 8 so as to be opened and closed, respectively. A cassette stand (not shown) is provided in the upper and lower parts 8 and 8 so as to be able to move up and down.
Further, the cassette chambers 6 and 8 can be supplied with an inert gas such as N 2 gas and evacuated.

【0012】共通搬送室4内には、内部に取り込んだウ
エハWの位置決めを行なう回転位置決め機構22と、ウ
エハWを保持した状態で屈伸及び回転可能になされた多
関節アーム機構よりなる搬送アーム24が配置されてお
り、これを屈伸、回転させることによって各室間に渡っ
てウエハを搬入・搬出し得るようになっている。この共
通搬送室4も不活性ガス、例えばN2 ガスの供給と、真
空引きが可能になされている。図2に示す水分除去処理
装置10は、例えばアルミニウムにより有底筒体状に成
形された処理容器26を有しており、この天井部は開放
されて、ここに天井板28をネジ30により気密に着脱
可能としている。この天井板28の取付部にはシール性
を確保する例えばOリング32が介在される。
In the common transfer chamber 4, a rotary positioning mechanism 22 for positioning the wafer W loaded therein, and a transfer arm 24 composed of an articulated arm mechanism capable of bending and extending and rotating while holding the wafer W. Is arranged, and the wafer can be loaded and unloaded across the respective chambers by bending and stretching it. The common transfer chamber 4 can also be supplied with an inert gas such as N 2 gas and evacuated. The water removal treatment device 10 shown in FIG. 2 has a treatment container 26 formed of, for example, aluminum into a bottomed cylindrical body, and the ceiling portion is opened, and a ceiling plate 28 is hermetically sealed by a screw 30 there. It is removable. An O-ring 32, for example, which ensures a sealing property, is interposed in the mounting portion of the ceiling plate 28.

【0013】この処理容器26内の下部側壁には載置台
取付段部34が設けられており、ここに例えば図3に示
すような周縁部に径方向へ突出された3つのネジ孔形成
部36を有する例えばステンレス製のユニット装着板3
8がそれに形成されたネジ孔35を挿通するネジ42に
より、着脱可能に固定されており、このユニット装着板
38上に、例えば表面がSiCコートされたグラファイ
ト製の載置台40が設けられ、この上面にウエハWを載
置するようになっている。尚、装着板38には3つのリ
フタピン孔43が設けられている。上記載置台40の上
面側の略全面には、例えば全面がSiCコートされたカ
ーボン製の加熱ヒータ44が埋め込まれており、ウエハ
Wを所定の温度、例えば300℃程度に加熱し得るよう
になっている。
A mounting table mounting step portion 34 is provided on a lower side wall of the processing container 26, and three screw hole forming portions 36 are formed on the peripheral portion of the mounting step portion 34 so as to radially project. Unit mounting plate 3 made of, for example, stainless steel
8 is detachably fixed by a screw 42 inserted through a screw hole 35 formed therein, and a mounting table 40 made of graphite, the surface of which is coated with SiC, is provided on the unit mounting plate 38. The wafer W is placed on the upper surface. The mounting plate 38 is provided with three lifter pin holes 43. A heater 44 made of carbon, for example, whose entire surface is coated with SiC, is embedded in substantially the entire upper surface of the mounting table 40 so that the wafer W can be heated to a predetermined temperature, for example, about 300 ° C. ing.

【0014】また、このユニット装着板38及び載置台
40を上下方向へ貫通して、上下方向へ昇降可能になさ
れたリフタピン46を設けており、ウエハWの搬入・搬
出時にウエハを載置台40の上方にて昇降し得るように
なっている。また、処理容器26の底部26Aには、開
口部が段部状になされた端子ユニット取付孔47が開口
して形成されており、この取付孔47を気密に閉塞する
ようにシール部材49を介して端子ユニット48が容器
底部26Aの下方よりネジ50により着脱可能に取り付
けられている。この端子ユニット48には、容器内外に
貫通するようになされた絶縁された2本の引出し端子5
2、52が設けられており、これら端子52、52と上
記ユニット装着板38の下部に設けられて上記加熱ヒー
タ44に電気的に通ずるヒータ端子54、54とを配線
56により接続している。
Further, lifter pins 46 are provided which vertically penetrate through the unit mounting plate 38 and the mounting table 40 so as to be able to move up and down, and when the wafer W is carried in and out, the wafer is mounted on the mounting table 40. It can be moved up and down. Further, a terminal unit mounting hole 47 having a stepped opening is formed in the bottom portion 26A of the processing container 26, and a sealing member 49 is provided so as to hermetically close the mounting hole 47. The terminal unit 48 is detachably attached from below the container bottom portion 26A with a screw 50. The terminal unit 48 includes two insulated lead-out terminals 5 which are designed to penetrate inside and outside the container.
2, 52 are provided, and these terminals 52, 52 are connected to the heater terminals 54, 54 provided at the lower portion of the unit mounting plate 38 and electrically connected to the heater 44 by wiring 56.

【0015】また、引出し端子52、52の下端は、ネ
ジ62により着脱可能になされた配線58、58を介し
てヒータ電源60に接続されており、必要に応じて加熱
ヒータ44に通電して加熱するようになっている。そし
て、この端子ユニット48と上記ユニット装着板38
は、相方から延びる連結棒64、66をネジ68により
連結することにより一体的に連結してる。従って、図4
に示すようにユニット装着板38を容器側へ固定してい
るネジ42と端子ユニット48を底部26A側へ固定し
ているネジ50を取り外すことにより、加熱ヒータ44
を含む載置台40と端子ユニット48とを一体的に容器
26から取り外し得るようになっている。また、容器2
6の載置台取付段部34には、例えば冷却水を流してこ
れを冷却する冷却ジャケット70が設けられる。また、
容器26の側壁には不活性ガス、例えばN2 ガスを容器
内へ導入するガス導入ノズル72と容器内の雰囲気を排
気する排気口73が設けられ、この排気口73は、途中
に開閉弁80、ターボ分子ポンプ74及びドライポンプ
76等を介設した排気系78が接続される。また、他方
の側壁には、ウエハ搬出入口82が設けられ、ここに共
通搬送室4との間を連通・遮断する前記ゲートバルブG
3を設けている。
Further, the lower ends of the lead-out terminals 52, 52 are connected to a heater power supply 60 via wirings 58, 58 made detachable by screws 62, and if necessary, the heater 44 is energized for heating. It is supposed to do. Then, the terminal unit 48 and the unit mounting plate 38
Is integrally connected by connecting connecting rods 64 and 66 extending from each other with screws 68. Therefore, FIG.
As shown in FIG. 4, the heater 42 is fixed by removing the screw 42 fixing the unit mounting plate 38 to the container side and the screw 50 fixing the terminal unit 48 to the bottom portion 26A side.
The mounting table 40 including the terminal and the terminal unit 48 can be integrally removed from the container 26. Container 2
The mounting table mounting step portion 34 of 6 is provided with a cooling jacket 70 for flowing cooling water to cool it, for example. Also,
A gas introduction nozzle 72 for introducing an inert gas, for example, N 2 gas into the container, and an exhaust port 73 for exhausting the atmosphere in the container are provided on the side wall of the container 26. The exhaust port 73 has an opening / closing valve 80 in the middle thereof. An exhaust system 78 including a turbo molecular pump 74, a dry pump 76, and the like is connected. Further, a wafer loading / unloading port 82 is provided on the other side wall, and the gate valve G for communicating / blocking with the common transfer chamber 4 is provided there.
3 are provided.

【0016】次に、図5に基づいて酸化膜除去処理室1
4について説明する。図5に示すようにこの酸化膜除去
処理室14は、RIE(反応性イオンエッチング)プラ
ズマ装置として構成され、例えばアルミニウムにより有
底円筒体状に成形された処理容器84を有しており、こ
の内部には、容器底部84Aに絶縁材86を介して支持
させた例えばアルミニウム等の導電材料よりなる載置台
88が設けられており、下部電極を構成している。この
載置台88には、途中に開閉スイッチ98及びマッチン
グボックス100を介設した給電線102を介して、例
えば13.56MHzのプラズマ発生用の高周波電源1
04に接続される。この載置台88の上面には、例えば
内部に導電箔を埋め込んだポリイミド製の静電チャック
90が設けられており、この静電チャック90は配線9
2及び開閉スイッチ94を介して高圧直流電源96に接
続されており、必要時にはクーロン力により静電チャッ
ク面にウエハWを吸着保持するようになっている。ま
た、載置台88の上面の周辺部には、ウエハWの周辺部
を同一平面上で囲むようにフォーカスリング106が設
けられており、ウエハ面内におけるプラズマ処理の均一
性を確保するようになっている。
Next, based on FIG. 5, the oxide film removal processing chamber 1
4 will be described. As shown in FIG. 5, the oxide film removal processing chamber 14 is configured as a RIE (reactive ion etching) plasma device and has a processing container 84 formed of, for example, aluminum into a bottomed cylindrical body. A mounting table 88 made of a conductive material such as aluminum supported on the bottom 84A of the container via an insulating material 86 is provided inside, and constitutes a lower electrode. A high-frequency power source 1 for generating plasma of, for example, 13.56 MHz is mounted on the mounting table 88 via a power supply line 102 provided with an opening / closing switch 98 and a matching box 100 on the way.
04. On the upper surface of the mounting table 88, for example, an electrostatic chuck 90 made of polyimide having a conductive foil embedded therein is provided.
It is connected to a high-voltage DC power supply 96 via a switch 2 and an open / close switch 94, and when necessary, the wafer W is attracted and held on the electrostatic chuck surface by Coulomb force. Further, a focus ring 106 is provided in the peripheral portion of the upper surface of the mounting table 88 so as to surround the peripheral portion of the wafer W on the same plane, so that the uniformity of the plasma processing within the wafer surface is ensured. ing.

【0017】また、上記載置台88及び静電チャック9
0を貫通して上下方向へ出没可能になされたリフタピン
108が設けられており、ウエハWの搬出入時にこれを
持ち上げたり、持ち下げたりするようになっている。載
置台88の下面には、伸縮可能なベローズ110が容器
底部84Aに設けたベローズ孔112を通って気密に設
けられており、上記リフタピン108はこのベローズ1
10を気密に貫通しており、処理容器84内の気密性を
保持したままリフタピン108を昇降し得るようになっ
ている。また、処理容器84の天井部には、シール部材
114を介して天井板116が気密に設けられており、
また、この天井板116には、内部に拡散板118を有
するシャワーヘッド120が設けられて上部電極を構成
している。このシャワーヘッド120の下面には多数の
噴出孔122を有すガス噴射面124が設けられる。ま
た、シャワーヘッド120の側壁には、例えば冷却水を
流してヘッド部分を冷却する冷却ジャケット126が設
けられる。
Further, the mounting table 88 and the electrostatic chuck 9 described above.
There is provided a lifter pin 108 penetrating through 0 and capable of projecting and retracting in the vertical direction, and lifts or lowers the wafer W when carrying in and out. An expandable and contractible bellows 110 is airtightly provided on the lower surface of the mounting table 88 through a bellows hole 112 provided in the container bottom portion 84A.
10 is airtightly penetrated, and the lifter pin 108 can be moved up and down while maintaining the airtightness inside the processing container 84. Further, a ceiling plate 116 is airtightly provided on the ceiling of the processing container 84 via a seal member 114,
The ceiling plate 116 is provided with a shower head 120 having a diffusion plate 118 inside to form an upper electrode. A gas ejection surface 124 having a large number of ejection holes 122 is provided on the lower surface of the shower head 120. A cooling jacket 126 is provided on the side wall of the shower head 120 to cool the head portion by flowing cooling water, for example.

【0018】シャワーヘッド120の上部のガス導入口
128には、エッチングガスとしてH2 ガスを用いる時
に使用するH2 ガス供給系130とエッチングガスとし
てBCl3 ガスを用いる時に使用するBCl3 ガス供給
系32とが接続されており、各系は途中にマスフローコ
ントローラ134及び開閉弁136を介してそれぞれH
2 ガス源138及びBCl3 ガス源140に接続され
る。ここで、後工程にてブランケットアルミ膜を形成す
る時にはエッチングガスとしてH2 ガスを用い、セレク
ティブアルミ膜を形成する時には、BCl3 ガスを用い
る。尚、キャリアガスとしては、例えばArガス源15
4からのArガスが用いられ、図示されないがパージ用
2 ガスも供給できるようになっている。また、処理容
器84の底部84Aの周辺部には、排気口142が設け
られ、この排気口142には、図2に示した水分除去処
理室10と同様に途中にターボ分子ポンプ146やドラ
イポンプ148を介設した排気系150が設けられ、容
器内を真空引きできるようになっている。
The gas inlet 128 at the upper portion of the shower head 120 has an H 2 gas supply system 130 used when H 2 gas is used as an etching gas and a BCl 3 gas supply system used when BCl 3 gas is used as an etching gas. 32 are connected to each other, and each system is connected to the H level via the mass flow controller 134 and the opening / closing valve 136 on the way.
2 gas source 138 and BCl 3 gas source 140 are connected. Here, H 2 gas is used as an etching gas when a blanket aluminum film is formed in a later step, and BCl 3 gas is used when a selective aluminum film is formed. As the carrier gas, for example, an Ar gas source 15
Ar gas from No. 4 is used, and although not shown, N 2 gas for purging can also be supplied. Further, an exhaust port 142 is provided in the periphery of the bottom portion 84A of the processing container 84, and the exhaust port 142 has a turbo molecular pump 146 and a dry pump midway along the same way as the moisture removal processing chamber 10 shown in FIG. An exhaust system 150 provided via 148 is provided so that the inside of the container can be evacuated.

【0019】また、処理容器84の側壁には、ウエハ搬
出入口152が設けられ、ここに共通搬送室4との間を
連通・遮断する前記ゲートバルブG5を設けている。次
に、図6に基づいてガス成分除去処理室12について説
明する。このガス成分除去処理室12は、前述のように
ウエハ表面に付着している処理ガス、例えばBCl3
分離・除去するものであり、紫外線照射手段を設けた点
が異なる点を除き、図2に示した先の水分除去処理室1
0の構成と全く同様に構成されているので、ここでは同
一部分には同一参照符号を付して説明を省略すると共に
紫外線照射手段156について説明する。
A wafer carry-in / out port 152 is provided on the side wall of the processing container 84, and the gate valve G5 for communicating with and blocking the common carrying chamber 4 is provided therein. Next, the gas component removal processing chamber 12 will be described with reference to FIG. The gas component removal processing chamber 12 separates and removes the processing gas such as BCl 3 attached to the surface of the wafer as described above, and is different from that shown in FIG. Water removal processing chamber 1 shown in
Since the structure is exactly the same as the structure of No. 0, the same portions are denoted by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and the ultraviolet irradiation means 156 will be described.

【0020】すなわちこのガス成分除去処理室12の処
理容器の天井部28には、大口径の紫外線透過孔158
が開口して設けられており、この透過孔158には紫外
線に対して透明な材料、例えば石英よりなる透過板16
0がシール部材166を介して気密に設けている。この
透過板160の上方全体を覆ってランプ収容箱162が
天井部上面に押さえ部材168を介してネジ164によ
って取付け固定されている。そして、このランプ収容箱
162内に紫外線ランプ170が収容されており、載置
台40上に設けた半導体ウエハWを、このランプ170
からの紫外線UVにより照射すると同時に載置台40に
設けた加熱ヒータ44によりこれを所定の温度、例えば
300℃程度に加熱することによって、ウエハ表面に付
着しているClイオン等を励起させてウエハ表面から分
離し得るようになっている。また、この場合、必要に応
じて、ガス導入ノズル72から処理容器26内へN2
スとH2 ガスを供給し得るようになっている。そして、
処理容器26の側壁に設けたウエハ搬出入口82には、
前記ゲートバルブG4を介して共通搬送室4が連結され
ることになる。
That is, in the ceiling portion 28 of the processing container of the gas component removal processing chamber 12, a large-diameter ultraviolet ray transmitting hole 158 is provided.
The transparent plate 16 is made of a transparent material such as quartz and is transparent to ultraviolet rays.
0 is airtightly provided via the seal member 166. A lamp housing box 162 is attached and fixed to the upper surface of the ceiling portion by a screw 164 via a pressing member 168 so as to cover the entire upper part of the transmission plate 160. An ultraviolet lamp 170 is housed in the lamp housing box 162, and the semiconductor wafer W provided on the mounting table 40 is stored in the lamp 170.
Is irradiated with the ultraviolet rays UV from the above, and at the same time, it is heated to a predetermined temperature, for example, about 300 ° C. by a heater 44 provided on the mounting table 40, whereby Cl ions and the like adhering to the wafer surface are excited and the wafer surface Can be separated from. Further, in this case, N 2 gas and H 2 gas can be supplied from the gas introduction nozzle 72 into the processing container 26 as needed. And
At the wafer loading / unloading port 82 provided on the side wall of the processing container 26,
The common transfer chamber 4 is connected through the gate valve G4.

【0021】次に、図7に基づいて成膜処理室16、1
8について説明する。両成膜処理室16、18は、全く
同様に構成されているので、ここでは代表として第1の
成膜処理室16を例にとって説明し、第2の成膜処理室
18の構成の説明は省略する。成膜処理室16は、熱C
VD成膜装置として構成され、例えばアルミニウムによ
り円筒体状に成形された処理容器172を有している。
この処理容器172の底部172Aの中心部には、給電
線挿通孔174が形成されると共に周辺部には、真空引
きポンプ、例えばターボ分子ポンプ176及びドライポ
ンプ178を介設した真空排気系179に接続された排
気口180が設けられており、容器内部を真空引き可能
としている。
Next, based on FIG. 7, the film forming processing chambers 16 and 1
8 will be described. Since both film forming processing chambers 16 and 18 have exactly the same structure, the first film forming processing chamber 16 will be described as an example here, and the structure of the second film forming processing chamber 18 will be described. Omit it. The film formation processing chamber 16 is heated to heat C.
The VD film forming apparatus is provided with a processing container 172 formed of, for example, aluminum into a cylindrical body.
A feed line insertion hole 174 is formed in the center of the bottom portion 172A of the processing container 172, and a vacuum exhaust system 179 having a vacuum pump such as a turbo molecular pump 176 and a dry pump 178 is provided in the peripheral portion. A connected exhaust port 180 is provided so that the inside of the container can be evacuated.

【0022】この処理容器172内には、例えばアルミ
ナ製の円板状の載置台182が設けられ、この載置台1
82の下面中央部には下方に延びる円筒状の脚部184
が一体的に形成され、この脚部184の下端は上記容器
底部172Aの給電線挿通孔174の周辺部にOリング
等のシール部材186を介在させてボルト188等を用
いて気密に取り付け固定される。
A disk-shaped mounting table 182 made of alumina, for example, is provided in the processing container 172.
A cylindrical leg 184 extending downward at the center of the lower surface of 82.
Is integrally formed, and the lower end of the leg portion 184 is airtightly attached and fixed to the peripheral portion of the power feed line insertion hole 174 of the container bottom portion 172A with a seal member 186 such as an O ring interposed therebetween using a bolt 188 or the like. It

【0023】上記載置台182の上部全面には、例え
ば、SiCによりコーティングされたカーボン製の抵抗
発熱体190が埋め込まれており、この上面側に載置さ
れる被処理体としての半導体ウエハWを所望の温度に加
熱し得るようになっている。この載置台182の上面に
は、内部に銅などの導電板(図示せず)を埋め込んだ薄
いセラミック製の静電チャック192を設けており、こ
の静電チャック192が発生するクーロン力により、こ
の上面にウエハWを吸着保持するようになっている。
尚、静電チャック192に代えて、メカニカルクランプ
を用いてウエハWを保持するようにしてもよいし、また
これを設けなくてもよい。上記抵抗発熱体190には、
絶縁されたリード線194が接続され、このリード線1
94は、円筒状の脚部184内及び給電線挿通孔174
を通って外へ引き出され、開閉スイッチ196を介して
給電部198に接続される。また、静電チャック192
の図示しない導電板には、絶縁されたリード線200が
接続され、このリード線200も円筒状の脚部184内
及び給電線挿通孔174を通って外へ引き出され、開閉
スイッチ202を介して高圧直流電源204に接続され
る。
A resistance heating element 190 made of, for example, carbon coated with SiC is embedded in the entire upper surface of the mounting table 182, and a semiconductor wafer W as an object to be processed placed on the upper surface side thereof. It can be heated to a desired temperature. A thin ceramic electrostatic chuck 192 having a conductive plate (not shown) such as copper embedded therein is provided on the upper surface of the mounting table 182. Due to the Coulomb force generated by the electrostatic chuck 192, a thin electrostatic chuck 192 is provided. The wafer W is suction-held on the upper surface.
A mechanical clamp may be used instead of the electrostatic chuck 192 to hold the wafer W, or the wafer W may not be provided. The resistance heating element 190 includes
The insulated lead wire 194 is connected to the lead wire 1
Reference numeral 94 denotes a cylindrical leg portion 184 and a feed line insertion hole 174.
Through the open / close switch 196 and connected to the power feeding unit 198. In addition, the electrostatic chuck 192
An insulated lead wire 200 is connected to a conductive plate (not shown), and the lead wire 200 is also pulled out to the outside through the cylindrical leg portion 184 and the power feed wire insertion hole 174, and the open / close switch 202. It is connected to the high voltage DC power supply 204.

【0024】載置台182及び静電チャック192の周
辺部の所定の位置には、複数のリフタ孔206が上下方
向に貫通させて設けられており、このリフタ孔206内
に上下方向に昇降可能にウエハリフタピン208が収容
されており、ウエハWの搬入・搬出時に図示しない昇降
機構によりリフタピン208を昇降させることにより、
ウエハWを持ち上げたり、持ち下げたりするようになっ
ている。このようなウエハリフタピン208は、一般的
にはウエハ周縁部に対応させて3本設けられる。
A plurality of lifter holes 206 are vertically penetrated at predetermined positions around the mounting table 182 and the electrostatic chuck 192, and the lifter holes 206 can be vertically moved up and down. The wafer lifter pins 208 are accommodated, and when the wafer W is loaded and unloaded, the lifter pins 208 are moved up and down by an elevator mechanism (not shown).
The wafer W is lifted or lowered. Generally, three such wafer lifter pins 208 are provided corresponding to the peripheral portion of the wafer.

【0025】また、処理容器172の天井部には、シャ
ワーヘッド210が一体的に設けられた天井板212が
Oリング等のシール部材214を介して気密に取り付け
られており、上記シャワーヘッド210は載置台182
の上面の略全面を覆うように対向させて設けられる。こ
のシャワーヘッド210は処理容器172内に処理ガス
をシャワー状に導入するものであり、シャワーヘッド2
10の下面の噴射面216には処理ガスを噴出するため
の多数の噴射孔216Aが形成される。
Further, a ceiling plate 212 integrally provided with a shower head 210 is airtightly attached to a ceiling portion of the processing container 172 via a seal member 214 such as an O-ring. Table 182
Are provided facing each other so as to cover substantially the entire upper surface of the. The shower head 210 is for introducing a processing gas into the processing container 172 in a shower shape.
A large number of injection holes 216A for ejecting the processing gas are formed on the ejection surface 216 on the lower surface of the nozzle 10.

【0026】天井板212には、シャワーヘッド210
に処理ガスを導入するガス導入ポート218が設けられ
ており、この導入ポート218には処理ガスを流す供給
通路220が接続されている。そして、このシャワーヘ
ッド210内には、供給通路220から供給された処理
ガスを拡散する目的で、多数の拡散孔222を有する第
1の拡散板224と、この下方に位置させて第2の拡散
板226がそれぞれ設けられている。
A shower head 210 is provided on the ceiling plate 212.
A gas introduction port 218 for introducing the processing gas is provided in the chamber, and a supply passage 220 for flowing the processing gas is connected to the introduction port 218. Then, in the shower head 210, a first diffusion plate 224 having a large number of diffusion holes 222 for the purpose of diffusing the processing gas supplied from the supply passage 220, and a second diffusion plate 224 located below the first diffusion plate 224. Plates 226 are provided respectively.

【0027】また、処理容器172の側壁には、壁面を
冷却するために例えば冷媒を流す冷却ジャケット228
が設けられており、これに例えば50℃程度の温水を冷
媒として流すようになっている。また、この容器172
の側壁の一部には、ウエハ搬出入口230が設けられ、
ここに共通搬送室4との間を連通・遮断する前記ゲート
バルブG6を設けている。
On the side wall of the processing container 172, for example, a cooling jacket 228 for flowing a coolant to cool the wall surface.
Is provided, and hot water of, for example, about 50 ° C. is caused to flow as a refrigerant. Also, this container 172
A wafer loading / unloading port 230 is provided on a part of the side wall of the
The gate valve G6 is provided here so as to connect and disconnect with the common transfer chamber 4.

【0028】また、この供給通路220の途中には液体
用マスフローコントローラ240及びH2 ガスを気化ガ
ス兼キャリアガスとする気化器242を順次介設してこ
こで液体DMAHを気化させて処理容器172内へ供給
するようになっている。この気化器242よりも下流側
の供給通路220には、再液化防止用の例えばテープヒ
ータ244(図中破線で示す)が設けられており、これ
を所定の温度、例えば45℃程度に加熱している。尚、
ここではDMAHの原液を例えば50℃程度に加熱し、
その粘度を低下させ、この状態で圧送するようにすれば
よい。
Further, a liquid mass flow controller 240 and a vaporizer 242 which uses H 2 gas as a vaporizing gas and a carrier gas are sequentially provided in the middle of the supply passage 220 to vaporize the liquid DMAH and process the container 172. It is designed to be supplied inside. For example, a tape heater 244 (represented by a broken line in the figure) for preventing reliquefaction is provided in the supply passage 220 on the downstream side of the vaporizer 242, and this is heated to a predetermined temperature, for example, about 45 ° C. ing. still,
Here, the stock solution of DMAH is heated to about 50 ° C.,
The viscosity may be reduced, and pressure feeding may be performed in this state.

【0029】次に、図8に基づいて冷却処理室20につ
いて説明する。この冷却処理室20は、先の成膜処理室
16或いは18における成膜処理により加熱されたウエ
ハWをハンドリング温度まで冷却する処理室である。こ
の冷却処理室20は、例えばアルミニウムにより有底筒
体状に成形された処理容器246を有しており、この内
部には、例えばアルミニウム製の冷却台248が設けら
れており、この上面にウエハWを載置し得るようになっ
ている。この冷却台248には、例えば25℃の冷媒、
例えば冷却水を流してこれを冷却するための冷却ジャケ
ット250が設けられており、この上面に載置したウエ
ハWを例えば50℃程度まで冷却するようになってい
る。
Next, the cooling processing chamber 20 will be described with reference to FIG. The cooling processing chamber 20 is a processing chamber that cools the wafer W heated by the film forming processing in the film forming processing chamber 16 or 18 to the handling temperature. The cooling processing chamber 20 has a processing container 246, which is formed of, for example, aluminum into a bottomed tubular shape. Inside the cooling processing chamber 20, a cooling table 248 made of, for example, aluminum is provided. W can be placed. The cooling table 248 has, for example, a refrigerant of 25 ° C.,
For example, a cooling jacket 250 for flowing cooling water to cool the cooling water is provided, and the wafer W placed on the upper surface is cooled to, for example, about 50 ° C.

【0030】また、この冷却台248には、これを貫通
して上下方向へ昇降可能になされたリフタピン252が
設けられており、ウエハWの搬入・搬出時にこれを昇降
させてウエハWを持ち上げたり、持ち下げたりする。
Further, the cooling table 248 is provided with a lifter pin 252 which penetrates through the cooling table 248 and can be vertically moved up and down. When the wafer W is carried in and out, the lifter pin 252 is moved up and down to lift the wafer W. , Take it down.

【0031】処理容器246に天井部には、天井板25
4がシール部材256を介して気密に着脱可能に取り付
けられると共に容器底部246Aの周辺部には、排気口
258が設けられ、この排気口258にターボ分子ポン
プ260やドライポンプ262を介設した排気系264
を接続して容器内を真空引きし得るようになっている。
処理容器246の一側壁には、内部に不活性ガス、例え
ばArガスを供給するガスノズル266が形成されると
共に他側壁には、ウエハ搬出入口268が設けられ、こ
こに共通搬送室4との間を連通・遮断する前記ゲートバ
ルブG8を設けている。
The ceiling plate 25 is provided on the ceiling of the processing container 246.
4 is airtightly and removably attached via a seal member 256, and an exhaust port 258 is provided in the periphery of the container bottom 246A, and the exhaust port 258 is provided with an exhaust gas through a turbo molecular pump 260 and a dry pump 262. System 264
The inside of the container can be evacuated by connecting.
A gas nozzle 266 for supplying an inert gas, for example, Ar gas, is formed inside one side wall of the processing container 246, and a wafer loading / unloading port 268 is installed at the other side wall, and a wafer transfer port 268 is provided between the processing container 246 and the common transfer chamber 4. The gate valve G8 for connecting and disconnecting is provided.

【0032】ところで、上述した各処理室の内、処理ガ
スを外部に漏出させる危険性のある処理室に対しては漏
出ガスに対する安全対策を施さなければならない。そこ
で、各処理室、具体的には、処理ガスであるBCl3
使用する酸化膜除去処理室14やDMAHを使用する第
1及び第2の成膜処理室16、18並びにBCl3 ガス
をウエハ面から排除するガス成分除去処理室12の周囲
には、図1に示すように個々の処理室を覆って気密ボッ
クス270が設けられている。各気密ボックス270は
同様に構成されており、図9は一例として酸化膜除去処
理室14に設けた気密ボックス270を示している。こ
の気密ボックス270は、処理ガスが周囲に漏れ出ない
ようにするためのものであるので、それ程の気密性は要
求されず、気密ボックス270の一部に清浄空気を導入
する清浄ガス導入口272を設け、これと離れた部分に
ガス排気口274を設け、このガス排気口274を工場
排気ダクトに接続することにより、気密ボックス270
内全体に気体の流れを生ぜしめ、万一、漏出ガスが発生
した場合には、この気流に沿って処理ガスを工場排気ダ
クト側へ排出するようになっている。
By the way, in the above-mentioned processing chambers, there is a risk of leaking the processing gas to the outside. Therefore, safety measures must be taken against the leakage gas. Therefore, each processing chamber, specifically, the oxide film removal processing chamber 14 using BCl 3 as the processing gas, the first and second film forming processing chambers 16 and 18 using DMAH, and the BCl 3 gas are used as wafers. An airtight box 270 is provided around the gas component removal processing chamber 12 to be removed from the surface as shown in FIG. 1 so as to cover each processing chamber. Each airtight box 270 has the same structure, and FIG. 9 shows the airtight box 270 provided in the oxide film removal processing chamber 14 as an example. Since the airtight box 270 is for preventing the processing gas from leaking to the surroundings, the airtightness is not required so much, and a clean gas inlet 272 for introducing clean air into a part of the airtight box 270. Is provided, and a gas exhaust port 274 is provided at a portion distant from the gas exhaust port 274, and the gas exhaust port 274 is connected to a factory exhaust duct, thereby forming an airtight box 270.
A gas flow is generated in the entire interior, and if a leaked gas should occur, the processing gas is discharged along the airflow to the factory exhaust duct side.

【0033】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、図1に基づいて半導体ウ
エハWの全体の流れから説明する。まず、アルミニウム
成膜は空気や水分と容易に反応して酸化膜を形成するこ
とから共通搬送室4を含む各処理室10、12、14、
16、18、20は、未使用時にはベース圧として例え
ば5×10-6Torr程度の高い真空度に維持されて、
自然酸化膜の形成を防止している。外部より、未処理の
半導体ウエハWをカセットCに収容した状態で、ゲート
ドア1を介して例えば第1カセット室6内へ搬入する
と、これを密閉して第1カセット室6内を上記したベー
ス圧まで真空引きする。ベース圧に到達したならば、ゲ
ートバルブG1を開にして予めベース圧に維持されてい
る共通搬送室4内の搬送アーム24を伸ばして未処理の
ウエハWを一枚取り出し、これを回転位置決め機構22
によりウエハのオリエンテーションフラットを検出する
ことにより位置合わせする。位置合わせ後のウエハW
は、再度搬送アーム24を用いて開状態になされたゲー
トバルブG3を介して予めベース圧になされた水分除去
処理室10内へ搬入され、ここでウエハWを加熱するこ
とによりウエハ表面に付着している水分等を気化させて
除去する。
Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described. First, the overall flow of the semiconductor wafer W will be described with reference to FIG. First, since the aluminum film formation easily reacts with air and moisture to form an oxide film, the processing chambers 10, 12, 14, including the common transfer chamber 4,
When not in use, 16, 18, and 20 are maintained at a high vacuum degree of about 5 × 10 −6 Torr as a base pressure,
It prevents the formation of natural oxide film. When the unprocessed semiconductor wafer W is accommodated in the cassette C from the outside and is carried into the first cassette chamber 6 through the gate door 1, for example, it is hermetically sealed and the inside of the first cassette chamber 6 is pressurized to the above-mentioned base pressure. Evacuate to. When the base pressure is reached, the gate valve G1 is opened to extend the transfer arm 24 in the common transfer chamber 4, which is maintained at the base pressure in advance, and one unprocessed wafer W is taken out. 22
The wafer is aligned by detecting the orientation flat of the wafer. Wafer W after alignment
Is carried into the moisture removal processing chamber 10 whose base pressure is set in advance through the gate valve G3 which is opened again using the transfer arm 24, and the wafer W is heated here to adhere to the wafer surface. Evaporate and remove the water and other substances that are present.

【0034】水分除去後のウエハWは、次に、ゲートバ
ルブG5を介して予めベース圧に維持されている酸化膜
除去処理室14内へ搬入され、ここで、エッチングによ
りウエハ表面に付着している自然酸化膜を除去する。こ
こで、後工程にてセレクティブのアルミニウム膜を形成
する場合には、エッチングガスとして例えばBCl3
スを用い、ブランケットのアルミニウム膜を成膜する場
合にはエッチングガスとして例えばH2 ガスを用いる。
エッチングガスとしてBCl3 ガスを用いた場合にはC
lイオンやBイオン、特にClイオンがアルミニウム膜
の電気的特性に悪影響を与えることからこれらのイオン
をウエハ面から完全に除去しなければならない。そこ
で、BCl3 ガスを用いたエッチング後のウエハWは、
次に、ゲートバルブG4を介して予めベース圧になされ
たガス成分除去処理室12内に搬入され、ここで加熱と
紫外線照射によりBイオン、Clイオンを励起させて、
これらをウエハ表面から離脱させて排除する。
The wafer W from which the water has been removed is then carried into the oxide film removal processing chamber 14 which is previously maintained at the base pressure via the gate valve G5, where it is attached to the wafer surface by etching. Remove the existing natural oxide film. Here, for example, BCl 3 gas is used as an etching gas when a selective aluminum film is formed in a later step, and H 2 gas is used as an etching gas when a blanket aluminum film is formed.
When BCl 3 gas is used as the etching gas, C
Since l ions and B ions, especially Cl ions, adversely affect the electrical characteristics of the aluminum film, these ions must be completely removed from the wafer surface. Therefore, the wafer W after etching using BCl 3 gas is
Next, it is carried into the gas component removal processing chamber 12 which has been made to have a base pressure in advance through the gate valve G4, where B ions and Cl ions are excited by heating and ultraviolet irradiation,
These are removed by separating them from the wafer surface.

【0035】ガス成分が除去されたウエハWは次に、予
めベース圧になされている第1或いは第2の成膜処理室
16または18内にゲートバルブG6或いはG7を介し
て導入される。このように2つの成膜処理室16、18
を設けた理由は、成膜処理に要する時間に鑑みてスルー
プットを向上させるためである。また、先の酸化除去処
理室14にてエッチングガスとしてBCl3 ガスではな
くてH2 ガスを用いた場合には、ウエハはガス成分除去
処理室12を経ることなく、直接この第1或いは第2成
膜処理室に搬入されることになる。成膜処理室16また
は18内に搬入されたウエハには、処理ガスとして例え
ばDMAH(ジメチルアルミニウムハイドライド)を気
化させたガスが用いられ、ここでCVD処理により所定
の温度でアルミニウム膜が成膜されることになる。
The wafer W from which the gas component has been removed is then introduced into the first or second film forming processing chamber 16 or 18 which has been set to the base pressure in advance through the gate valve G6 or G7. In this way, the two film formation processing chambers 16 and 18 are
The reason for providing is to improve the throughput in view of the time required for the film forming process. Further, when H 2 gas is used as the etching gas in the oxidation removal processing chamber 14 instead of the BCl 3 gas, the wafer is directly passed through the gas component removal processing chamber 12 without passing through the gas component removal processing chamber 12. It will be carried into the film formation processing chamber. A gas obtained by vaporizing DMAH (dimethylaluminum hydride), for example, is used as a processing gas for the wafer carried into the film forming processing chamber 16 or 18, and an aluminum film is formed at a predetermined temperature by the CVD processing. Will be.

【0036】アルミニウム膜の成膜後のウエハWは、次
に、ゲートバルブG8を介して予めベース圧に維持され
ている冷却処理室20内に搬入され、ここで所定のハン
ドリング温度まで冷却される。そして、この処理済みの
ウエハWは、次にゲートバルブG2を介して予めベース
圧に維持されている第2カセット室8内のカセットCに
収容されることになる。このようにして、未処理のウエ
ハは順次流されて処理が行なわれ、比較的長い処理時間
を要する成膜処理時においては、空いている方の成膜処
理室を用いてスループットを向上させる。
The wafer W on which the aluminum film has been formed is then loaded into the cooling processing chamber 20 which is maintained at the base pressure in advance via the gate valve G8, and is cooled there to a predetermined handling temperature. . Then, the processed wafer W is accommodated in the cassette C in the second cassette chamber 8 which is previously maintained at the base pressure via the gate valve G2. In this way, the unprocessed wafers are sequentially flown to be processed, and in the film forming process requiring a relatively long processing time, the vacant film forming chamber is used to improve the throughput.

【0037】次に、各処理室における具体的処理につい
て個別に説明する。まず、図2乃至図4を参照して水分
除去処理について説明する。図2において載置台40上
に載置されたウエハWは、載置台40に埋め込んである
加熱ヒータ44にヒータ電源60より通電することによ
り加熱される。この時のウエハWの加熱温度は、例えば
400℃程度であり、内部雰囲気は不活性のN2 ガス雰
囲気としてその圧力は例えば5×10-6Torr程度に
設定する。加熱によりウエハ表面の水分は気化し、気化
した水分は排気系78により吸引排除される。処理時間
は、例えば処理温度にもよるが、処理温度が400℃程
度の場合には、180秒程度に設定する。処理期間中
は、処理容器26に設けた冷却ジャケット90に冷媒を
流し、処理容器26が過度に昇温することを防止して安
全性を維持する。
Next, specific processing in each processing chamber will be individually described. First, the water removal process will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, the wafer W placed on the mounting table 40 is heated by energizing the heater 44 embedded in the mounting table 40 from the heater power supply 60. The heating temperature of the wafer W at this time is, for example, about 400 ° C., the internal atmosphere is an inert N 2 gas atmosphere, and the pressure is set to, for example, about 5 × 10 −6 Torr. Water on the wafer surface is vaporized by heating, and the vaporized water is sucked and removed by the exhaust system 78. The treatment time depends on the treatment temperature, but is set to about 180 seconds when the treatment temperature is about 400 ° C. During the processing period, the coolant is caused to flow through the cooling jacket 90 provided in the processing container 26 to prevent the processing container 26 from excessively rising in temperature and maintain safety.

【0038】尚、この水分除去処理室10のメンテナン
スを行なう場合には、処理容器26の天井板28を取り
外した状態において、図4に示すようにユニット装着板
38を載置台取付段部34に取付け固定しているネジ4
2を抜き、且つ端子ユニット48を容器底部26Aに取
付け固定しているネジ50を抜いた状態で、ユニット装
着板38を上方に引き上げれば、これに連結棒66、6
4を介して一体的に連結されている端子ユニット48も
一体的に取り出すことができる。尚、この時、ヒータ電
源60と引出し端子52とを接続する配線58を予め外
しておくのは勿論である。このように載置台40を支持
するユニット装着板38と端子ユニット48とを一体的
に取り外すことができるので、加熱ヒータ44や載置台
40或いは端子ユニット48のメンテナンス作業を容易
に行なうことが可能となる。
When performing maintenance of the moisture removal processing chamber 10, the unit mounting plate 38 is mounted on the mounting table mounting step 34 as shown in FIG. 4 with the ceiling plate 28 of the processing container 26 removed. Attaching and fixing screws 4
When the unit mounting plate 38 is pulled up in a state in which 2 is removed and the screw 50 that attaches and fixes the terminal unit 48 to the container bottom portion 26A is removed, the connecting rods 66, 6
The terminal unit 48 integrally connected via 4 can also be taken out integrally. At this time, of course, the wiring 58 connecting the heater power supply 60 and the lead-out terminal 52 is removed beforehand. As described above, the unit mounting plate 38 supporting the mounting table 40 and the terminal unit 48 can be integrally removed, so that the maintenance work of the heater 44, the mounting table 40, or the terminal unit 48 can be easily performed. Become.

【0039】次に、図5を参照して酸化膜除去処理につ
いて説明する。図5において、載置台88上に載置され
たウエハWは、静電チャック90から発生するクーロン
力により載置面上に吸着保持され、この状態でシャワー
ヘッド120からエッチングガスを供給しつつ下部電極
である載置台88に高周波電源104より13.56M
Hzの高周波電圧を印加し、これと上部電極であるシャ
ワーヘッド120との間にプラズマを立て、プラズマエ
ッチング処理を行なう。ここで前述のように後工程にて
セレクティブのアルミ膜を成膜する時にはエッチングガ
スとしてBCl3 とArガスを用い、ブランケットのア
ルミ膜を成膜する時にはエッチングガスとしてH2 ガス
を用いる。この時、エッチング条件は、BCl3 及びA
rガスを流す場合にはBCl3 を400SCCM、Ar
を100SCCM程度、H2 ガスを流す場合にはこれを
100SCCM程度流し、ともにプロセス圧力は40m
〜150mTorr程度、ウエハ温度は60℃以下に設
定し、60〜240秒程度エッチングプロセスを行な
う。この場合、シャワーヘッド120が過度に加熱しな
いように、冷却ジャケット126には冷媒を流してこれ
を冷却する。
Next, the oxide film removing process will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the wafer W mounted on the mounting table 88 is adsorbed and held on the mounting surface by the Coulomb force generated from the electrostatic chuck 90, and in this state, the etching gas is supplied from the shower head 120 to the lower portion. 13.56M from the high frequency power source 104 on the mounting table 88 which is an electrode
A high frequency voltage of Hz is applied, and plasma is generated between this and the showerhead 120, which is the upper electrode, to perform a plasma etching process. Here, as described above, BCl 3 and Ar gas are used as etching gases when the selective aluminum film is formed in the subsequent step, and H 2 gas is used as the etching gas when the blanket aluminum film is formed. At this time, the etching conditions are BCl 3 and A
When flowing r gas, 400 sccm of BCl 3 and Ar
Of about 100 SCCM and H 2 gas of about 100 SCCM, and the process pressure is 40 m.
˜150 mTorr, the wafer temperature is set to 60 ° C. or lower, and the etching process is performed for 60 to 240 seconds. In this case, in order to prevent the shower head 120 from being overheated, the cooling jacket 126 is cooled by flowing a coolant.

【0040】次に、図6を参照してガス成分除去処理に
ついて説明する。図6において載置台40上に載された
ウエハWは、加熱ヒータ44により所定の温度、例えば
300℃程度に加熱されると同時にその上方に位置する
紫外線照射手段156の紫外線ランプ170から例えば
波長が254nmの紫外線UVを放出し、この紫外線は
透過板160を透過してウエハ表面を照射する。加熱ヒ
ータ44による加熱と紫外線の照射による相乗効果で、
ウエハ表面に付着しているBCl3 分子、Bイオン、C
lイオン等のガス成分は高いエネルギ順位に励起され、
これがウエハ表面との結合エネルギ以上となってウエハ
表面から離脱し排気系78から吸引されて排除される。
Next, the gas component removing process will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the wafer W placed on the mounting table 40 is heated to a predetermined temperature, for example, about 300 ° C. by the heater 44, and at the same time, a wavelength of, for example, a wavelength is emitted from the ultraviolet lamp 170 of the ultraviolet irradiation means 156 located above the wafer W. Ultraviolet rays UV of 254 nm are emitted, and the ultraviolet rays pass through the transmission plate 160 and irradiate the wafer surface. By the synergistic effect of heating by the heater 44 and irradiation of ultraviolet rays,
BCl 3 molecules, B ions, C adhering to the wafer surface
Gas components such as l-ions are excited to high energy levels,
This becomes more than the binding energy with the wafer surface, and is separated from the wafer surface and sucked and removed from the exhaust system 78.

【0041】この時、処理容器26内は、H2 ガス或い
はN2 ガス雰囲気になされ、プロセス圧力は、5m〜1
50mTorr程度に維持される。プロセス時間は、プ
ロセス温度や紫外線UVの強度にもよるが、上述のよう
に波長が254nmで30mW/cm2 の光強度の場合
には、180秒程度処理を行なう。尚、この装置におい
て、ユニット装着板38と端子ユニット48が処理容器
26に対して一体的に着脱できるようになされて、メン
テナンス性を向上させている点は図2乃至図4を参照し
て先に説明したガス成分除去処理室の場合と同様であ
る。
At this time, the inside of the processing container 26 is filled with H 2 gas or N 2 gas atmosphere, and the process pressure is 5 m-1.
It is maintained at about 50 mTorr. The process time depends on the process temperature and the intensity of the UV light, but when the wavelength is 254 nm and the light intensity is 30 mW / cm 2 as described above, the treatment is performed for about 180 seconds. It should be noted that, in this apparatus, the unit mounting plate 38 and the terminal unit 48 can be integrally attached to and detached from the processing container 26 to improve the maintainability. This is the same as in the case of the gas component removal processing chamber described above.

【0042】次に、図7を参照してアルミニウム膜の成
膜処理について説明する。図7において載置台182上
に載置されたウエハWは、静電チャック192からのク
ーロン力により吸着保持されている。この状態でウエハ
Wを抵抗発熱体190により所定のプロセス温度、例え
ば200℃に加熱すると同時に処理ガスとしてDMAH
の気化ガスをシャワーヘッド210から処理容器172
内に導入し、ウエハ表面にアルミニウムのCVD成膜を
行なう。この時、プロセス圧力は、例えば2Torr程
度に維持し、DMAHは気体換算で例えば100SCC
M程度供給する。
Next, the film forming process of the aluminum film will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the wafer W mounted on the mounting table 182 is attracted and held by the Coulomb force from the electrostatic chuck 192. In this state, the wafer W is heated by the resistance heating element 190 to a predetermined process temperature, for example, 200 ° C., and at the same time DMAH is used as a processing gas.
Vaporized gas from the shower head 210 to the processing container 172
Introduced into the inside, a CVD film of aluminum is formed on the surface of the wafer. At this time, the process pressure is maintained at about 2 Torr, and the DMAH is, for example, 100 SCC in gas conversion.
Supply about M.

【0043】処理ガスの供給に際しては、原料液体23
4をタンク232から圧送し、これを気化器242にて
気化ガス兼キャリアガスであるH2 ガスにより気化させ
て、発生した気化ガスを上述のように処理容器172内
へ導入する。また、成膜中においては、処理容器172
の側壁に設けた冷却ジャケット228に例えば50℃程
度の冷媒を流し、これを安全温度まで冷却する。
When the processing gas is supplied, the raw material liquid 23
4 is pressure-fed from the tank 232, this is vaporized by the vaporizer 242 with H 2 gas which is a vaporized gas and carrier gas, and the vaporized gas thus generated is introduced into the processing container 172 as described above. In addition, during film formation, the processing container 172
A coolant having a temperature of, for example, about 50 ° C. is caused to flow through the cooling jacket 228 provided on the side wall of the container to cool it to a safe temperature.

【0044】次に、図8を参照してウエハの冷却処理つ
いて説明する。図8において冷却台248上に載置され
た成膜処理直後のウエハWは200℃程度になってお
り、これを冷却台248に設けた冷却ジャケット250
に温度が例えば25℃程度の冷媒を流すことにより、5
0℃程度のハンドリング温度になるまでウエハWを冷却
する。この場合、処理容器246内は、圧力、例えば1
Torr程度の不活性ガス、例えばArガス雰囲気とし
て酸化膜の発生を抑制する。このように本発明において
は、アルミニウム膜のCVD成膜時に必要とされる前処
理や後処理を行なうに際してこれらの処理に対応する複
数の処理室を共通搬送室4を中心として集合させて設け
て、ウエハを途中で大気に晒すことなく連続的に処理行
なうようにしたので、品質及び電気的特性の良好なアル
ミニウムCVD膜を形成することが可能となる。
Next, the wafer cooling process will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the temperature of the wafer W placed on the cooling table 248 immediately after the film forming process is about 200 ° C., and the cooling jacket 250 provided on the cooling table 248 has this temperature.
By flowing a coolant whose temperature is, for example, about 25 ° C.,
The wafer W is cooled to a handling temperature of about 0 ° C. In this case, the pressure inside the processing container 246 is, for example, 1
Generation of an oxide film is suppressed by setting an atmosphere of an inert gas of about Torr, for example, Ar gas. As described above, in the present invention, when performing the pretreatment and the posttreatment required for the CVD film formation of the aluminum film, a plurality of treatment chambers corresponding to these treatments are provided collectively around the common transfer chamber 4. Since the wafers are continuously processed without being exposed to the atmosphere on the way, it is possible to form an aluminum CVD film having good quality and electrical characteristics.

【0045】また、処理ガスを用いる或いは漏出する危
険性のある処理室12、14、16、18は、例えば図
9に示すような気密ボックス270内に個々に収容する
ようにしたので、万一、処理ガスが漏出したとしても、
このボックス270内には清浄ガス導入口272からガ
ス排出口274に至る気流が流れているので、処理ガス
がこれに随伴して排除され、安全性を高めることが可能
となる。この点に関して、従来の一般的なクラスタツー
ル装置においては、複数の処理室を全て総めて1つの気
密ボックス内に収容している構造を採用しているので、
気密ボックス自体の容量が非常に大きいものとなり、従
って、工場排気ダクトによる吸引効果も十分に発揮され
ないので、漏出した処理ガスが十分に工場排気ダクト側
に吸引されずに最悪の場合にはオペレータ側に漏出する
恐れも存在した。
Further, the processing chambers 12, 14, 16 and 18 which may use or leak the processing gas are individually housed in the airtight box 270 as shown in FIG. 9, for example. , Even if the processing gas leaks,
Since the air flow from the clean gas inlet 272 to the gas outlet 274 flows in the box 270, the processing gas is removed together with it, and the safety can be improved. In this regard, in a conventional general cluster tool device, since a structure in which a plurality of processing chambers are all housed in one airtight box is adopted,
Since the airtight box itself has a very large capacity, and therefore the suction effect of the factory exhaust duct is not fully exerted, the leaked process gas is not sufficiently sucked to the factory exhaust duct side, and in the worst case, the operator side. There was a fear of leakage.

【0046】しかしながら、本発明のように処理室を個
別に気密ボックス270により覆うことにより各ボック
スの容量は非常に小さなものとなっているので、工場排
気ダクトによる吸引作用だけでボックス内雰囲気を効率
的に吸引して排除でき、従って、その分、安全性を向上
させることが可能となる。また、従来の気密ボックスに
あっては、クラスタツール装置内の1つの処理装置のメ
ンテナンスを行なう場合には他の全ての処理装置の稼働
を中止しなければならなかったが、本発明のように個々
の処理室を気密ボックスで覆った場合には、メンテナン
ス対象の処理室のみの稼働を停止すればよく、他の処理
室は稼働状態を維持することができ、スループットを向
上させることができる。例えば第1の成膜処理室16の
メンテナンスを行なう場合には、この処理室16のみの
稼働を停止すればよく、第2の成膜処理室18は稼働状
態を維持することができるのでウエハWの処理を続行す
ることが可能となる。また、CVD法によるTiNの形
成方法には大別して、有機Ti化合物を使う方法と、T
iCl4 などの無機ハロゲン化合物を使う方法が存在す
るが、原料ガスとしてDMAHを用いてAlを形成する
時には、Al原子の親電子性が大きいこと、TiN中の
不純物(約0.1〜3%の含有)であるハロゲン原子が
電子を多く保有していることにより、CVD初期の核形
成過程を加速し、均一な成膜を可能とすることから、後
者の無機ハロゲン化合物を使うことにより連続成膜処理
の効果が認められる。
However, since the capacity of each box is made extremely small by individually covering the processing chamber with the airtight box 270 as in the present invention, the atmosphere in the box can be efficiently made only by the suction action of the factory exhaust duct. Can be aspirated and eliminated, and thus the safety can be improved accordingly. Further, in the conventional airtight box, when performing maintenance of one processing device in the cluster tool device, it is necessary to stop the operation of all the other processing devices. When each of the processing chambers is covered with the airtight box, the operation of only the processing chamber to be maintained may be stopped, the other processing chambers can be maintained in the operating state, and the throughput can be improved. For example, when performing maintenance on the first film formation processing chamber 16, it is sufficient to stop the operation of only this processing chamber 16, and the second film forming processing chamber 18 can maintain the operating state. It is possible to continue the process of. The method of forming TiN by the CVD method is roughly divided into a method using an organic Ti compound and a method using T
Although there is a method of using an inorganic halogen compound such as iCl 4, when Al is formed by using DMAH as a source gas, the electrophilicity of Al atoms is large and impurities in TiN (about 0.1 to 3%) are used. Since the halogen atom, which is the content of (1), contains a large number of electrons, it accelerates the nucleation process in the initial stage of CVD and enables uniform film formation. The effect of membrane treatment is recognized.

【0047】尚、上記実施例では、セレクティブのアル
ミ成膜とブランケットのアルミ成膜を選択的に行なうこ
とができるクラスタツール装置について説明したが、ブ
ランケットのアルミ成膜を専用に行なうようにしたクラ
スタスーツ装置でもよい。このようなクラスタツール装
置の一例は図10に示されており、ブランケットのアル
ミ成膜の場合には、酸化膜除去処理室14にてBCl3
ガスを用いないので、ここに気密ボックスを形成しなく
てもよく、更には、ウエハ面に残留するBCl3 ガスを
除去するガス成分除去処理室12(図1参照)自体は設
ける必要もない。尚、図10においては成膜処理室16
を1個のみしか記載していないが、図1に示す場合と同
様にこれを2個設けるようにしてもよい。また、図1及
び図10において成膜処理室を3個以上設けてスループ
ットを更に向上させるようにしてもよい。また、半導体
ウエハに成膜する場合に限られず、他の被処理体、例え
ばLCD基板やガラス基板に成膜する場合にも適用でき
るのは勿論である。更に、下地膜としては、CVD−T
iNや前処理エッチングが不要なTiCl4 を用いるこ
とができる。また、上記実施例では第1及び第2の成膜
処理室16、18は、共にアルミ膜を成膜する処理室と
して用いたが、いずれか一方の処理室をブランケットア
ルミ成膜に先立って下地基板素面と同材料の下地膜、例
えばTiN膜やTiW膜を全面に亘って成膜する処理室
として用いるようにしてもよい。処理ガスとしては、T
iN膜を形成する時には、例えば有機ガスのTDEAT
やTDMATとHe、NH3 MH等を用いることがで
き、無機ガスとしてはTiCl4 とIPA、MMH、M
H、H2 等を用いる。このように、下地膜形成用の処理
室を設けることにより、下地膜形成後、これを大気に晒
すことなく次のアルミ成膜処理室でブランケットアルミ
膜を形成することができるので、下地膜に大気中の水分
や酸化物が付着することがなくなり、これを除去するプ
リエッチングも施す必要がなくなる。
In the above embodiment, the cluster tool device capable of selectively performing selective aluminum film formation and blanket aluminum film formation has been described. However, a cluster tool dedicated to blanket aluminum film formation is used. It may be a suit device. An example of such a cluster tool device is shown in FIG. 10. In the case of blanket aluminum film formation, BCl 3 is used in the oxide film removal processing chamber 14.
Since no gas is used, it is not necessary to form an airtight box here, and further, it is not necessary to provide the gas component removal processing chamber 12 (see FIG. 1) itself for removing the BCl 3 gas remaining on the wafer surface. Incidentally, in FIG.
Although only one is described, two may be provided as in the case shown in FIG. Further, in FIG. 1 and FIG. 10, three or more film formation processing chambers may be provided to further improve the throughput. Further, it is needless to say that the present invention is not limited to the case of forming a film on a semiconductor wafer, and can be applied to the case of forming a film on another object to be processed such as an LCD substrate or a glass substrate. Further, as a base film, CVD-T
It is possible to use iN or TiCl 4 which does not require pretreatment etching. Further, in the above-mentioned embodiment, both the first and second film forming processing chambers 16 and 18 were used as the processing chambers for forming the aluminum film. However, either one of the processing chambers is used as a base before the blanket aluminum film forming. It may be used as a processing chamber for forming a base film made of the same material as the substrate surface, for example, a TiN film or a TiW film over the entire surface. As the processing gas, T
When forming the iN film, for example, TDEAT of organic gas is used.
And TDMAT and He, NH 3 MH, etc. can be used, and as the inorganic gas, TiCl 4 and IPA, MMH, M
H, H 2 or the like is used. In this way, by providing the processing chamber for forming the base film, it is possible to form the blanket aluminum film in the next aluminum film forming process chamber without exposing the base film to the atmosphere after forming the base film. Moisture and oxides in the atmosphere do not adhere, and there is no need to perform pre-etching to remove them.

【発明の効果】以上説明したように本発明のクラスタツ
ール装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮す
ることができる。アルミニウム膜の成膜処理室及びアル
ミニウム膜のCVD成膜時に必要とする前処理や後処理
を行なう処理室を、共通搬送室を中心として集合させて
連結させることにより、被処理体を途中で大気に晒すこ
となく連続的に処理を行なうことができ、品質や電気的
特性の良好なアルミニウムCVD膜を形成することがで
きる。また、エッチングガス成分を除去するガス成分除
去処理室を設けることにより、用途に適したアルミニウ
ムCVD成膜を選択的に形成することができる。更に、
加熱ヒータを含む載置台と加熱ヒータの端子ユニットと
を、処理容器に対して一体的に着脱可能に設けることに
より、これらのメンテナンス作業を迅速に行なうことが
できる。また、処理時に処理ガスを用いたり、或いは発
生する処理室を吸排気可能な気密ボックスにより個別に
覆うことにより、効率的にボックス内の雰囲気を排除で
きるので安全性が向上するのみならず、メンテナンス対
象の処理室のみの稼働を中止して他の処理室は稼働でき
るので、スループットを向上させることができる。
As described above, according to the cluster tool device of the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited. The processing chamber for forming the aluminum film and the processing chamber for performing the pre-processing and the post-processing required for the CVD film formation of the aluminum film are gathered and connected around the common transfer chamber so that the object to be processed is exposed to the atmosphere. It is possible to continuously perform the treatment without exposing it to an aluminum CVD film having good quality and electrical characteristics. Further, by providing the gas component removal processing chamber for removing the etching gas component, the aluminum CVD film formation suitable for the purpose can be selectively formed. Furthermore,
By providing the mounting table including the heating heater and the terminal unit of the heating heater integrally and detachably with respect to the processing container, these maintenance operations can be performed quickly. In addition, the processing gas is used during processing, or the processing chamber that is generated is individually covered with an airtight box that can suck and exhaust air, so that the atmosphere inside the box can be efficiently eliminated, which not only improves safety but also maintenance. Since the operation of only the target processing chamber can be stopped and the other processing chambers can be operated, the throughput can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るクラスタツール装置を示す概略平
面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing a cluster tool device according to the present invention.

【図2】水分除去処理室を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a moisture removal processing chamber.

【図3】加熱ヒータユニットのユニット装着板を示す平
面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a unit mounting plate of the heater unit.

【図4】加熱ヒータユニットの着脱状態を示す分解図で
ある。
FIG. 4 is an exploded view showing a detached state of the heater unit.

【図5】酸化膜除去処理室を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing an oxide film removal processing chamber.

【図6】ガス成分除去処理室を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a gas component removal processing chamber.

【図7】成膜処理室を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a film forming processing chamber.

【図8】冷却処理室を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a cooling processing chamber.

【図9】処理室に気密ボックスを設けた状態を示す概略
構成図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a state in which an airtight box is provided in the processing chamber.

【図10】本発明の他の実施例のクラスタツール装置の
概略構成図である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a cluster tool device according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 クラスタツール装置 4 共通搬送室 6 第1カセット室 8 第2カセット室 10 水分除去処理室 12 ガス成分除去処理室 14 酸化膜除去処理室 16 第1の成膜処理室 18 第2の成膜処理室 20 冷却処理室 24 搬送アーム 44 加熱ヒータ 48 端子ユニット 156 紫外線照射手段 170 紫外線ランプ 270 気密ボックス 272 清浄ガス導入口 274 ガス排気口 W 半導体ウエハ(被処理体) 2 Cluster tool device 4 Common transfer chamber 6 First cassette chamber 8 Second cassette chamber 10 Moisture removal treatment chamber 12 Gas component removal treatment chamber 14 Oxide film removal treatment chamber 16 First film formation treatment chamber 18 Second film formation treatment Chamber 20 Cooling chamber 24 Transfer arm 44 Heater 48 Terminal unit 156 Ultraviolet irradiation means 170 Ultraviolet lamp 270 Airtight box 272 Clean gas inlet 274 Gas exhaust W W Semiconductor wafer (processed object)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 亨 千葉県印旛郡富里町日吉台6−5−11 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toru Ikeda 6-5-11 Hiyoshidai, Tomisato Town, Inba District, Chiba Prefecture

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理体を加熱ヒータにより加熱してこ
の表面に付着している水分等を除去する水分除去処理室
と、水分が除去された前記被処理体の表面に付着してい
る自然酸化膜をエッチングにより除去する酸化膜除去処
理室と、前記被処理体の表面に成膜処理を施す成膜処理
室と、成膜処理後の前記被処理体を冷却する冷却処理室
と、前記水分除去処理室と前記酸化膜除去処理室と前記
成膜処理室と前記冷却処理室とに共通に連通・遮断可能
に連結されて前記被処理体の搬入・搬出を行なう共通搬
送室とを備えたことを特徴とするクラスタツール装置。
1. A moisture removing treatment chamber for heating an object to be treated by a heater to remove moisture and the like adhering to the surface thereof, and a natural substance adhering to the surface of the object from which moisture has been removed. An oxide film removal processing chamber for removing an oxide film by etching, a film forming processing chamber for performing a film forming process on the surface of the object to be processed, a cooling processing chamber for cooling the object to be processed after the film forming process, The water removal processing chamber, the oxide film removal processing chamber, the film formation processing chamber, and the cooling processing chamber are commonly connected to each other so that they can communicate with each other and can be shut off, and a common transfer chamber for loading and unloading the object to be processed. A cluster tool device characterized in that
【請求項2】 前記共通搬送室には、前記酸化膜除去処
理室にて用いたエッチングガス成分を除去するガス成分
除去処理室が連結されていることを特徴とする請求項1
記載のクラスタツール装置。
2. A gas component removal processing chamber for removing the etching gas component used in the oxide film removal processing chamber is connected to the common transfer chamber.
The described cluster tool device.
【請求項3】 前記水分除去処理室の前記加熱ヒータを
含む載置台と前記加熱ヒータの端子ユニットは、この処
理室の処理容器に対して一体的に着脱可能に取り付けら
れていることを特徴とする請求項1または2記載のクラ
スタツール装置。
3. A mounting table including the heater in the moisture removal processing chamber and a terminal unit of the heating heater are integrally and detachably attached to a processing container in the processing chamber. The cluster tool device according to claim 1 or 2.
【請求項4】 前記ガス成分除去処理室は、前記被処理
体を加熱する加熱ヒータと紫外線照射手段とを有してい
ることを特徴とする請求項2または3記載のクラスタツ
ール装置。
4. The cluster tool device according to claim 2, wherein the gas component removal processing chamber has a heater for heating the object to be processed and an ultraviolet irradiation means.
【請求項5】 前記加熱ヒータを含む載置台と加熱ヒー
タの端子ユニットは、前記ガス成分除去処理室の処理容
器に対して一体的に着脱可能に取り付けられていること
を特徴とする請求項4記載のクラスタツール装置。
5. A mounting table including the heater and a terminal unit of the heater are integrally and detachably attached to a processing container of the gas component removal processing chamber. The described cluster tool device.
【請求項6】 被処理体に対して処理を行なう時に処理
ガスを用いる或いは発生する複数の処理室と、これらの
各室に共通に連通・遮断可能に連結されて各室内に前記
被処理体を搬入・搬出させる共通搬送室とを有するクラ
スタツール装置において、前記処理ガスを用いる或いは
発生する各処理室を、気体の導入と排出が可能な気密ボ
ックス内に個々に収容し、この気密ボックス内の雰囲気
を排出するように構成したことを特徴とするクラスタツ
ール装置。
6. A plurality of processing chambers that use or generate a processing gas when processing an object to be processed, and a plurality of processing chambers connected to each of the chambers so that they can be communicated and cut off in common. In a cluster tool device having a common transfer chamber for loading and unloading, each processing chamber using or generating the processing gas is individually housed in an airtight box capable of introducing and discharging gas, and A cluster tool device characterized in that it is configured to discharge the atmosphere.
【請求項7】 前記処理室は、処理ガスを用いて前記被
処理体の表面に付着している自然酸化膜をエッチングに
より除去する酸化膜除去処理室と、前記被処理体の表面
に処理ガスを用いて成膜処理を施す成膜処理室と、前記
酸化膜除去処理室にて用いたエッチングガスを除去する
ガス成分除去処理室と、前記被処理体の表面に処理ガス
を用いて下地基板素面と同材料の下地膜を全面的に成膜
することにより膜の均質化を施す処理室との内、少なく
とも1つを含むことを特徴とする請求項6記載のクラス
タツール装置。
7. The processing chamber includes an oxide film removal processing chamber for removing a natural oxide film adhering to the surface of the object to be processed by etching using the processing gas, and a processing gas applied to the surface of the object to be processed. A film forming processing chamber for performing a film forming process using a gas, a gas component removing processing chamber for removing the etching gas used in the oxide film removing processing chamber, and a base substrate using a processing gas on the surface of the object to be processed. 7. The cluster tool device according to claim 6, further comprising at least one of a processing chamber for homogenizing the film by forming a base film of the same material over the entire surface.
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