JPS6155926A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は真空槽内にて半導体ウェハーを枚葉処理する半
導体製造装置に関するものである。

〔従来技術〕

真空槽を利用し半導体ウェハーの処理を行う装置として
は、スパッタ成膜装置、反応性イオンエツチング装置等
があるが、スパッタ成膜装置を例に従来技術を説明する
。

スパッタは高真空、一般的には１Ｏ−Ｔｏｒｒ台まで排
気した真空槽内にアルゴンガスを導入しその放電により
生ずるアルゴンイオンの衝撃でターゲット材料をスパッ
タし、ウエノ・−上にスパッタ成膜を被着する。従来装
置の一例を第２図に示す。図に示すように、従来装置は
１基の処理真空槽１９内に通常２〜４ＷＡのターゲラ）
　５，６．７．８を備えており、多層膜を形成すること
が可能である。また膜被着前にウェハー表面を清浄にす
るためのＲＦエッチ機構４を同一真空槽１９内に備える
ことがある。

従来はウェハロード室１にて大気側より取り込まれたウ
ェハーはまずＲＦエッチ機構４の位置に停止し、その表
面にスパッタエッチされる。次にチタンターゲット５に
対向する位置に移動してチタン膜を被着され、さらにタ
ングステンターゲット６に対向する位置に移動してタン
グステン膜を被着され、アンロード部３より大気側に排
出される・ウェハーは連続的に枚葉処理され、ＲＦエッ
チ、チタンスパッタ、タングステンスパッタは異なるウ
ェハーに対し同時に行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、同一真空槽内で同時処理を行っていることか
ら次の問題点が生ずる。すなわちＲＦエッチによりウェ
ハー表面から除去された不純物がスパッタ中のチタン膜
、タングステン膜に取り込まれ膜質を悪化させる。また
タングステン粒子はターゲットに対向するウェハーだけ
でなく、チタンターゲットに対向するウェハー上にも達
し、チタン膜に悪影響を及ぼす。その逆のチタン粒子に
よるタングステン膜への悪影響もある。

さらに、２組のターゲットを備える装置では２組のター
ゲットを消費した時点で装置全体を停止しターゲット交
換を行わなければならず、生産効率が極めて悪かった。

本発明の目的は上記問題点を解決し、相互干渉なしに複
数の処理が可能であり、装置を停止することなく、ター
ゲットの交換等の整備が可能な半導体製造装置を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は真空槽内にて半導体ウェハーを枚葉処理する半
導体製造装置において、前記真空槽を、それぞれ独立し
て個別に半導体ウェハーを枚葉処理する複数基の処理真
空槽１４．１５．１６．１７．１８と、半導体ウェハー
の搬送用真空槽２とから構成し、搬送用真空槽に複数基
の処理真空槽をそれぞれゲートバルブ９〜１３を介して
並列に接続し、かつ搬送用真空槽と各処理真空槽との間
及び搬送用真空槽を介して各処理真空槽間で半導体ウェ
ハーを前記ゲートバルブ内に通して搬入搬出する半導体
ウェハーの搬送機構２０を備えたものである。

〔作用〕

半導体ウェハーを独立した複数基の処理真空槽１４．１
５，１６．１７．１８内にて個別に枚葉処理し、かつ搬
送用真空槽２を介して各処理真空槽内に半導体ウェハー
を搬入搬出することにより、各処理真空槽内にてのウェ
ハー処理の相互干渉をなくすとともに汚染をなくし、さ
もＫは装置の稼動率を向上させる。

〔実施例〕

以下に、本発明の一実施例を図によって説明する・ 第１図において、半導体ウエノ・−を枚葉処理する真空
槽はそれぞれ独立して半導体ウェハーを枚葉処理する複
数基の処理真空槽１４〜１８と、半導体ウェハーの搬送
用真空槽２とからなっている。処理真空槽１４にはＲＦ
エッチ機構４を備え、また、処理真空槽１５　、１７に
はチタンターゲット５，７を、処理真空槽１６　、１８
にはタングステンターゲット６゜８をそれぞれ備えてい
る。また、搬送用真空槽２の搬入側にはウェハーロード
室ｌが、搬出側にはウェハーアンロード室３がそれぞれ
設置されている・ 前記各処理真空槽１４〜１８は搬送用真空槽２にそれぞ
れゲートバルブ９〜１３’ｉ＝介して並列に接続し、さ
らに搬送用真空槽２内には、搬送用真空槽と各処理真空
槽との間及び搬送用真空槽を介して各処理真空槽間で半
導体ウェハーを前記ゲートバルブ内に通して搬入搬出す
る半導体ウェハーの搬送機構２０を設置する。

処理真空槽１４，１５．１６，１７．１８は独立にクラ
イオポンプにより排気されている。またウエノ・−搬送
真空槽２も処理真空槽とは独立に、処理真空槽よりも高
真空に排気されている。ウエノ・−ロード室１を使用し
大気側よりウェハー搬送真空槽に取り込まれたウェハー
は、まず処理真空槽１４にゲートバルブ９を通してロー
ドされる。ゲートバルブ９はウェハーが通過する瞬間だ
け開くが、ウェハー搬送真空槽のほうが高真空であり、
処理真空槽が汚染されることはない。処理真空槽１４で
はウェハーを予備加熱するとともに、ＲＦエッチ機構４
によりウェハー表面を清浄にする。処理が終ると、ウェ
ハーは再び搬送真空槽２にもどされ、次の処理真空槽１
５の下まで搬送され、その真空槽２内に真空パルプに通
してロードされる。そしてチタンスパッタでチタン膜を
被着の後、搬送真空槽２にもどされる。チタン成膜を行
なう真空槽１５は加熱、ＲＦエッチを行なう真空槽】４
と同様に汚染されることがない。またスパッタ中加熱、
ＲＦエッチを行なう真空槽１４では次のウェハーのＲＦ
エッチを行なうが、真空槽が独立しているため、成膜へ
の影響はない。チタン成膜の終ったウェハーは次に処理
真空槽１６にロードされタングステン膜を被着し、再び
搬送真空槽２にもどされ、ウェハーアンロード室３を通
り大気側に排出される。タングステン成膜も処理真空槽
が独立しているため、チタンスパッタ、ＲＦエッチによ
る汚染なしで実現される。上記のごとく本発明によれば
、各処理真空槽は独立しており、より真空度の高い搬送
用真空槽２にゲートバルブを介して接続されているため
、その雰囲気は常に清浄に保たれる。従って、従来のよ
うなスパッタ時の相互干渉による汚染、ＲＦエッチによ
り生じた雰囲気によるスパッタ膜の汚染がない。

またゲートバルブを使用して、他の真空槽は高真空に保
ったままで、任意の処理真空槽を大気に開放することが
可能である・従って、装置全体を停止することなく、特
定の処理真空槽のターゲット交換が可能である。２組の
ターゲラトラ備えておけば、その一方のターゲットの組
を使用して生産中に他方の組のターゲットの交換が可能
となり、ターゲットの交換のために装置を停止する必要
がなくなる。また処理真空槽が完全に独立していること
から、成膜前のクエ／・−表面処理として反応性イオン
エッチを行うことも可能である。

実施例はスパッタ装置を例に説明したが、他の真空槽を
用いる半導体製造装置、例えば反応性イオンエッチ装置
においても本発明は有効である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば処理真空槽
が独立しているので、複数極の処理を各処理工程間の相
互干渉や、汚染なしに連続して行うことができ、また装
置全体を停止することなしに特定処理真空槽の整備を行
なうことができ、非常に稼動率が高く、かつ汚染のない
清浄な処理が可能な半導体製造装置を提供できる効果を
有するものである・

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を連用したスパッタ装置の概略断面図、
第２図は従来のスパッタ装置の概略断面図である。 ｌ・・・ウェハーロード皇、２・・・搬送用真空槽、３
・・・ウェハーアンロード室、４・・・ＲＦエッチ機構
、５゜７・・・チタンターゲット、６，８・・・タング
ステンターゲット、９．１０，１１，１２．１３・・・
ゲートバルブ、１４゜１５．１６．１７．１８・・・処
理真空槽、２０・・・搬送機構、特許出願人　　日本電
気株式会社 ２−−−−−−−−−−−−−一朝縫真空１２０−＝−
−−−−−−撒送磯楕 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空槽内にて半導体ウェハーを枚葉処理する半導
   体製造装置において、前記真空槽を、それぞれ独立して
   個別に半導体ウェハーを枚葉処理する複数基の処理真空
   槽と、半導体ウェハーの搬送用真空槽とから構成し、搬
   送用真空槽に複数基の処理真空槽をそれぞれゲートバル
   ブを介して並列に接続し、かつ搬送用真空槽と各処理真
   空槽との間及び搬送用真空槽を介して各処理真空槽間で
   半導体ウェハーを前記ゲートバルブ内に通して搬入搬出
   する半導体ウェハーの搬送機構を備えたことを特徴とす
   る半導体製造装置。