TW302305B - - Google Patents

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經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（】） 本發明係關於用來處理半導體裝置等被處理體之眞空 處理裝置，將清潔氣體等處理氣體供給於眞空處理裝置之 供給方法，及該處理裝e之清潔方法。 近年來之半導體稹體電路元件日益高度稹體化，其積 體度逐漸從6 4MDRAM進入2 5 6MDRAM之世代 。因此，配線構造之多層化及細微化成爲更顯著。 隨著配線構造之多層化，配線過程之步驟亦增加，配 線過程之效率化及防塵對策比以前更爲重要。隨著配線構 造之細微化，若使用習用之鋁（A5)線時，其遷移斷線 等成爲嚴重之問題。因此各業界皆在檢討使用遷移耐性優 異之鎢（W)等金屬來取代鋁線作爲配線材料。此種材料 有無機系材料及有機系材料許多種。 此等配線材料，絕緣材料通常係使用無機系化合物， 有機系化合物等。有機系化合物有例如金屬羰基化合物等 在室溫成爲氣體狀態者，但例如烷金屬化合物等在室溫下 成爲液體狀者亦相當多。然而，無機系化合物在室溫以下 之溫度時大多成爲氣體，例如六氟化鎢（WF6 ： b . p • 1 7 . 2°C)，二氯矽烷（SiH2C 又 2: b . p . 8 . 2 °C )，三氟化氯（C 又 F3 :b. p.11.75 °c )等在無機系化合物中之沸點較髙，在o°c〜室溫之範 圍時成爲液體，此種無機系化合物常被用來做爲成膜處理 或刻蝕處理等。將此種無機系化合物做爲成膜處理使用時 ，通常係將該等無機系化合物加熱，使其成爲成膜處理等 處理用氣體完全氣化後，將該氣體以流體化床粒子控制器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） L.----^--.I-^ ------訂-----’線·^ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 02S05 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) ， 調整爲一定流量供給於處理室內。利用加熱供給處理氣體 之習用供給方法係將儲容器，及將之連結於一定之處理室 之配管等以加熱用膠帶等包覆，利用加熱用膠帶經由容器 及配管等加熱內部之無機系化合物之方法。在加熱時，在 容器中將無機系化合物加熱至其沸點前後之溫度，而在從 容器至處理室之配管中，從容器側朝向處理室側逐漸昇高 溫度，將配管加熱使其在處理室附近之溫度成爲最高。如 此被加熱，並且被調整流量之處理用氣體在配管內不會液 化而可供給於處理室內，被供給之處理用氣體在處理室內 利用熱CVD處理，等離子體CVD處理等做爲在被處理 體表面形成一定配線膜，層間絕緣膜等成膜之用。 如上所述，一方面加熱無機系化合物一方面做爲處理 用氣體供給於處理室重覆幾次一定之成膜處理後，在處理 室內亦形成與被處理體同樣的各薄膜，該等薄膜最後終於 從處理室剝離而成爲粒子等原因，使得成品之良品率降低 。因此，通常在完成一定次數之成膜處理後，即清潔處理 室而去除薄膜等污染源。該清潔方法常通常係使用將處理 室解體將形成於內部之薄膜去除之清潔方法。但使用這種 清潔方法時，其裝置之解體，組立，及豎立需要許多時間 0 另外有一種方法係使用含有NF3之氣體做爲清潔氣 體導入處理容器內，利用該清潔氣體去除附著於載置台及 處理容器內面等之成膜之方法。這種清潔方法因爲所使用 之N F3本身之分解性不佳，故利用等離子體。亦即在處 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁)

*1T 線 經濟部中央橾準局另工消费合作社印«. A 7 B7 五、發明説明（3 ) ， 理容器內，與載置台對向之位置配置電極板，在載置台與 電極間施加高週波電壓使其產生等離子體，利用該等離子 體激起NF3使其活化而促進清潔。利用NF3氣體等離 子體之清潔方法時，不必將裝置解體，與前者比較，可顯 著的縮短清潔時間，然而等離子體不能達到之部分，例如 處理容器內面，尤其附著於處理氣體之供給頭內面之成膜 ，在搬運晶圓時剝落而附著於容器底部之膜片等，則不能 有效的去除。 在日本特開昭6 4 — 1 7 8 5 7號及特開平 2 — 7 7 5 7 9號公報中揭示一種爲了有效的清潔及去除 成膜等而使用C 5 F系氣體做爲清潔氣體之方法。依照這 種使用C P F系氣體之清潔方法，可不必使用等離子體即 不但可去除載置台表面之成膜，又可有效的去除處理氣體 供給頭內面之各角落之成膜。 然而，利用習用之處理用氣體之供給方法供給處理用 氣體時，如上所述，處理用氣體可能在流體化床粒子控制 器或閥內變成液體化而殘留。因此，例如在進行利用 NF3氣體之等離子體之清潔時，因爲可能與殘留有成爲 等離子體之化學上非常活性之NF3氣體無機系化合物發 生激烈之反應，故必須完全去除該無機系化合物。因此， 將系統內排氣成爲眞空狀態，將液狀無機系化合物從該部 分去除。然而在眞空排氣時，從無機系化合物中奪去氣熱 ，隨著眞空排氣之進行，無機系化合物更進一步的被冷卻 ，其蒸發更加延遲，需要很長時間進行無機系化合物之去 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） ΙΓ---Ϊ------^ i i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 線一 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 302305 A7 _B7___ 五、發明説明（4 ) 除。 若使用C J2 F3做爲清潔氣體時，因爲其沸點爲 + 1 7°C左右，故容易在常溫下液化，而且又容易附著於 容器內壁及處理氣體供給頭之內壁面，故在清潔氣體之供 給系統中發生液化而堵塞供給系統，或在清潔操作後進行 之成膜處理當中，附著於壁面之C又F氣體分離而若在成 膜中混入該C F系氣體時，即成爲元件發生缺陷之原因 。一旦供給系統因氣體液化而被堵塞後，欲使其復元必須 實施大約半日之供給系統之眞空操作，使得裝置之運轉率 降低。 ^ I本發明之目的爲提供一種供給於處理裝置之清潔氣體 I等處理氣體不會發生液化，可經常在安定之狀態下供給之 ;處理裝置，及處理氣體之供給方法。

I t本發明之其他目的爲提供一種可將其內部有效的，安 i定的，完全的清潔之眞空處理裝置。 j (本發明之另一目的爲提供一種可將眞空處理裝置之內 I部以清潔氣體以高效率，完全的，安定的清潔之眞空處理 I裝置之清潔方法。 依照本發明之第1特徵，可提供一種包括：用來處理 被處理體之眞空處理室；用來供給在眞空處理室內對被處 —_——— 理髋實施處理之處理氣體之:從處理氣體 供給源供給處理氣體至眞空處理室內之 :及當供給氣體被供給於眞空處理室時/維持氣體供給配 管內之氣壓使其成爲較大氣體更低之壓力之減壓裝置。 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） L.-----------^ -^-I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) *1Τ 線 經濟部中央揉準局員工消费合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（5 ) ， 依照本發明之第2特徵，係一種將用來對被處理體實 施處理之氣體供給於處理被處理體之眞空處理室內之處理 氣體之供給方法，其中包括：將處理氣體通路之壓力設定 爲較大氣壓力更低之壓力之過程：及在該低壓力狀態下將 處理氣體經由通路供給於處理室之過程。 依照本發明之第3特徵，可提供一種包括：用來處理 被處理體之眞空處理室：將對被處理體實施特定處理之處 理氣體供給於眞空處理室之處理氣體供給系統；及與處理 氣體供給系統分開設置，用來供給包含C j F3之清潔氣 體之清潔氣體供給系統。 依照本發明之第4特徵，可提供一種包括：用來處理 被處理體之眞空處理室；將對被處理體實施處理之處理氣 體供給於眞空處理室之處理氣體供給系統：與處理氣體供 給系統分開設置之包含Cj?F3之清潔氣體之清潔氣體供 給系統：將處理氣體及清潔氣體導入眞空處理室內之氣體 導入構件：及加熱氣體導入構件之加熱裝置之眞空處理裝 置。 依照本發明之第5特徵，可提供一種包括：用來處理 被處理體之眞空處理室；將對被處理體實施處理之處理氣 體供給於眞空處理室之處理氣體供給系統：與處理氣體供 給系統分開設置之供給包含C又F3之清潔氣體之清潔氣 體供給系統：及將清潔氣體供給系統加熱以防止清潔氣體 發生液化之液化防止加熱裝置。 依照本發明第6特徵，係一種包括：用來處理被處理 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） -8 ' ‘ ( ^^^1' ^^^1 ^^^1 nn HI I I n (請先聞讀背面之注意事項再瑱寫本頁)

*1T 線 經濟部中央揉準局男工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) ^ 體之眞空處理室：將對被處理體實施特定處理之處理氣體 供給於眞空處理室之處理氣體供給系統：與處理氣體供給 系統分開設置之供給包含C 5 f3之清潔氣體之清潔氣體 供給系統之眞空處理裝置之清潔方法，其中又包括：將清 潔氣體經由清潔氣體供給系統供給於眞空處理室之過程： 及在供給清潔氣體時，將惰性氣體供給於眞空處理室之過 程。 依照本發明之第7特徵，可提供一種包括：收容許多 片被處理體之眞空處理室；設在眞空處理室內，用來載置 許多被處理體之載置台；各別的將處理氣體供給於該載置 台之各被處理體之處理氣體供給部；及連結於各處理氣體 供給部，可對此各別的供給包含C j? F3之清潔氣體之清 潔氣體供給系統，從任意選擇之處理氣體供給部將清潔氣 體供給於載置台之眞空處理裝置。 依照本發明之第8特徵，可提供一種包括：收容許多 片被處理體之眞空處理室；設在眞空處理室內，具有用來 載置許多被處理體之許多載置部之載置台：各別的將處理 氣體供給於該載置台之各載置部上之各被處理體之處理氣 體供給部；及連結於各處理氣體供給部，可對此各別的供 給清潔氣體之清潔氣體供給系統之眞空處理裝置之清潔方 法，其中包括：將被處理體載置於至少一個載置部上，對 該被處理體實施特定處理之過程；及從對應於載置部中未 實施處理之至少一個載置部之處理氣體供給部將清潔氣體 供給於該載置部而進行清潔之過程。 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4说格（210X297公釐） -9 _ ~~ _1----«---·--^ i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

，1T 經濟部中央梂準局員工消費合作社印«. A7 B7 五、發明説明（7 ) ， 依照本發明之第9特徵，可提供一種包括：許多片被 處理體之眞空處理室；設在眞空處理室內，用來載置許多 被處理體之載置台；將處理氣體分別供給於各載置台上之 各被處理體之處理氣體供給部；連結於各處理氣體供給部 ，可對此供給包含C 5 F3之清潔氣體之清潔氣體供給系 統；及將眞空處理室之壁面保持於5 0°C以下之冷卻裝置 之處理裝置。 依照本發明之第1 0特徵，可提供一種包括：收容被 處理體之眞空處理室：設在眞空處理室內，支持一片被處 理體之支持體；經由支持體加熱被處理體之第1加熱裝置 ;加熱眞空處理室之壁面之第2加熱裝置；及將包含 C 5 F3之清潔氣體供給於眞空處理室之清潔氣體供給系 統之眞空處理裝e。 本發明中之眞空處理包含在較大氣壓力更低之壓力下 之處理。 以下參照圖式說明本發明之詳細內容。 第1圖爲應用於本發明之一態樣之批式冷壁眞空處理 裝置之圖。該批式冷壁處理裝置具有在眞空中對半導體晶 圓1實施處理之處理室2。如第1圖所示，該處理室2成 爲圓筒狀，而且由鋁等形成。在處理室2外面設有冷卻用 外套3，以該冷卻外套3冷卻處理室2之壁面，藉此將其 溫度控制於0〜5 0°C之範圍內。 在處理室2內之底壁2 A水平的配設有以從底壁2 A 延伸之軸7爲中心旋轉之圓環狀旋轉構件4。在該圆環狀 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -1〇 - ~ . { J In HI tn^ I 1 1^· n (请先M讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 訂 線 305305 A7 B7 經濟部中央橾準扃男工消費合作社印製 五、發明説明（8 ) ， 旋轉構件4上，朝向圓周方向相距等間隔的，如第2圖所 示之8個將各半導體晶圓1分別支持成水平狀之做爲支持 體之襯托器5。 該等襯托器5成爲圓盤狀而且從旋轉體4稍微突出。 在旋轉構件4之各襯托器5之下方之對應位置埋設有發熱 電阻體6，以該發熱電阻體6各別的加熱各襯托器5。 設在旋轉構件4中心部之軸7成爲中空狀，而且從旋 轉構件4表面貫穿處理室2之底壁2 A至下方。齒輪8裝 設在軸7之下方，而該齒輪8嚙合於裝設在驅動馬達9之 旋轉軸8 A之齒輪9 B。因此，旋轉體4因經由驅動馬達 9之旋轉軸9 B，’齒輪9 A，齒輪9及軸傳動之旋轉力， 沿著第1圖，第2圖之箭頭方向旋轉。 在各襯托器5之上方，面對各襯托器5設有氣體分散 供給部1 0 ，而從該氣體分散供給部1 0將過程用氣體或 清潔氣體供給於處理室2內。各氣體分散供給部1 0成爲 中空圓盤狀，在各上面中央連結有氣體供給配管1 0 A， 而在各下面形成有許多氣體供給孔1 Ο B。如第1圖所示 ，供給過程氣體之過程氣體供給系統11經由配管12連 結於各分散供給部1 0之氣體供給配管1 0 A，開啓裝設 在該配管1 2之閥1 3 ，即可將一定之過程氣體經由氣體 分散供給部10供給於處理室2內。 若在該處理室2內進行例如毛氈（Blanket) \V處理 時，從過程氣體供給系統1 1供給例如六氟化鎢（wf6 )及氫至氣體分散供給部1 0做爲過程氣體，從形成於氣 l·-------—v i (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 11 A7 B7 五、發明説明（9 ) ， 體分散供給部10下面之氣體供給孔10B將過程氣體均 匀的供給於處理室2內之襯托器5上之半導體晶圓1 ，利 用熱C V D在半導體晶圓1表面形成W膜。 j 該過程氣體供給系統11具有儲存做爲過程氣體之 WF6氣體之WF6氣體充氣筒1 1 A，及儲存將該 WF6氣體還原之氫氣之氫氣充氣筒1 1 B。各氣體充氣 筒1 1 A，1 1 B分別連結於從配管1 2分岐之配管 1 2 A，1 2 B之端部。 連結於WF6氣體充氣筒1 1 B之配管1 2 A上，從 上游側朝向下游側依次設有減壓閥1 1 C，流體化床粒子 控制器1 1D，及閥1 1E。連結於氫氣充氣筒1 1B之 配管1 2 B上，經上游側朝向下游側依次設有閥1 1 F， 流體化床粒子控制器1 1G，及閥1 1H。來自各氣體充 氣筒1 ΙΑ，1 1B之氣體在配管1 2處合流後，藉著開 啓閥1 3，將過程氣體經由配管1 2A，1 0A供給於處 理室2內。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 WF6氣體充氣筒1 1 B之液狀WF6先由減壓閥 1 1 C減壓後，在減壓狀態下氣化之WF6氣體由流體化 床粒子控制器1 1 D調整其流量，而與同樣的被調整流量 之氫氣以一定比率混合。 如第1圖所示，供給清潔氣體之清潔氣體供給系統 1 4經由配管1 5連結於配管1 2。在清潔時，將清潔氣 體從清潔氣體供給系統1 4經由配管1 5 ，配管1 2 ，各 氣體分散供給都10供給於處理室2內之各襯托器5上。 12 ---------*--^ -I (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 A7 ___ B7 五、發明説明（ίο ) 換言之，各氣體分散供給部i 0又具有將清潔氣體供給於 處理室2之供給部之功能。 | 清潔氣體供給系統14具有儲存做爲清潔氣體之 C5F3氣體之CjF3氣體充氣筒1 6 ，及儲存用來稀 釋該C又F3氣體之稀釋用氣體，例如氮氣之氮氣充氣筒 1 7，各充氣筒1 6，1 7連結於從配管i 5分岐之配管 1 5 A，1 5 B之端部。 在連結於（：$?3氣體充氣筒16之配管15六上， 從上游側至下游側依次的設有減壓閥1 8 ，流體化床粒子 控制器1 9 ，及閥2 0。連結於氮氣充氣筒1 7之配管 1 5 B上從上游側朝向下游側依次的設有閥2 1 ，流體化 床粒子控制器2 2 ，及閥2 3。來自各氣體充氣管1 6 ， 1 7之氣體在配管1 5合流。藉著開始閥2 4，可將清潔 氣體經由配管1 5，1 2，1 0A供給於處理室2內。 換言之，Cj?F3氣體充氣管1 6內之液狀C$F3 先由減壓閥1 8減Μ，而在減壓狀態氣化之C文F3氣體 由流體化床粒子控制器1 9調整其流量，與同樣的被調整 流量之氮氣以一定比率混合。 從各氣體分散供給部10供給於處理室2內之氣體經 由插裝於旋轉構件4之旋轉軸7內之排氣管2 5排出於外 部。在該排氣管2 5之下游側裝設有眞空泵2 6，以該眞 空泵2 6將處理室2內排氣，維持一定之眞空度。因此， 該排氣管2 5又具有處理室2之清潔氣體之排氣部之功能 Ο 本紙法尺度速用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐) -13 - • ^-^^^1· HI HI m ^nvn— -_·I ^ I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,11 經濟部中央標準局男工消費合作社印氧 30^305 V A7 B7 五、發明説明（11 ) ， 該眞空泵2 6最好使用不受排出之氣體之影響之不必 加油之驅動泵。在該眞空泵2 6之下游側設有捕捉從眞空 泵2 6排氣之過程氣體，清潔氣體等有害氣體而從排出氣 體中去除該有害氣體之除害裝置2 7。該除害裝置2 7係 使用充滿可溶解C i? F3之溶劑，例如鹼溶液之裝置。 批式冷壁處理裝置中，其襯托器5之電位係保持於接 地電位，而面對該襯托器5之氣體分散供給部10上連接 於高週波電源2 8。以高週波電源2 8施加高週波電壓於 各氣體分散供給部10後，可在氣體分散供給部10與襯 托器5之間形成高週波電場。 因此，在以眞空泵2 6將處a室2內排氣，將處理室 2內保持於一定之眞空度，同時將過程氣體從各氣體分散 供給部1 0導入處理室2內之狀態下，以高週波電源2 8 施加高週波電壓於各氣體分散供給部1 0，則在成爲電極 對之襯托器5與氣體分散供給部10之間產生眞空放電， 過程氣體在其間等離子化，而由該等離子體使得在襯托器 5上被加熱之半導體晶圓1表面形成一定之膜。換言之， 該批式冷壁處理裝置不但可做爲熱CVD處理裝置使用， 又可做爲等離子CVD處理裝置使用。 第1圖中，2 9爲裝設在處理室2之搬入，搬出口之 閘型閥，處理室2經由該閘型閥2 9連結於第2圖所示之 搬送室3 0。該搬送室3 0係在將半導體晶圓1搬入處理 室2內‘，或從其中搬出時，將處理室2內與大氣隔絕之用 0 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 14 I-------二裝(- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) ，·ιτ 線 經濟部中央橾準局貞工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（12 ) 以下說明以使用批式冷壁處理裝置之熱C V D進行利 用毛氈W之成膜處理之一實施例。首先，以眞空泵2 6將 處理室2內抽眞空使處理室2內成爲一定之眞空度後，從 過程氣體供給系統1 1供給WF6氣體及氫氣做爲過程氣 體。 此時，在此態樣下，係將過程氣體供給系統11之配 管1 2 A內部壓力減壓成較大氣壓力更低之壓力後，例如 減壓至6 0 OTo r r以下之壓力，使液狀WF6氣化後 ，將該WF6氣體經由減壓狀態下之配管1 2 A供給於處 理室2內，故WF6氣體不會在過程氣體供給系統1 1內 液化。 在過程氣體供給系統11內以一定比率混合之wf6 氣體及氫氣，做爲過程氣體供給於各氣體分散供給部1 0 ，再從各氣體分散供給部1 0下面之分散孔1 ο A均匀的 供給於室內之各襯托器5上之半導體晶圓1上。此時，由 於發熱體6之加熱作用，被支持於襯托器5上之半導體晶 圓1被加熱至一定溫度。因此，過程氣體接觸被加熱之半 導體晶圓1，吸收熱能而產生由氫氣造成之wf6之還原 ，在半導體晶圓1表面形成鎢薄膜。在該處理時，襯托器 5等其他部分亦形成鎢薄膜。 以利用批式冷壁處理裝置之等離子體C V D進行毛耗 W處理時，以利用眞空泵2 6保持一定眞空度之處理室2 內之襯托器5上支持半導體晶圓1 ，以發熱體6將襯托器 5上之半導體晶圓1加熱至3 0 0〜4 0 〇°C。在此同時 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐) _ 15 - 一 nf ϋϋ n^i :*I 士ϋ (請先閲讀背面之注意^項再填寫本頁)

*1T 線 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 A7 _B7__ 五、發明説明（13 ) ，開啓過程氣體供給系統1 1之閥1 3，將一定比率之 WF6氣體及混合氣體之混合氣體經由配管1 2，氣體分 散供給部10如上述的供給於處理室2內。此時，從高週 波電源2 8施加高週波電壓於氣體分散供給部1 0時，襯 托器5與氣體分散供給部10之間產生眞空放電，而由於 該眞空放電，在襯托器5與氣體分散供給部10之間生成 WF6氣體與氫氣之等離子體，使WF6還原而在半導體 晶圓1表面形成鎢膜。在該處理時，襯托器5等其他部分 亦形成鎢薄膜。 利用上述成膜處理，在處理室2內面及襯托器5，處 理室2之其他部分亦形成薄膜，在重複數次成膜處理之期 間內，該薄膜層疊而最後剝離成爲粒子飄浮於室內，污染 |清淨之半導體晶圓1。這種粒子逐漸存積於處理室2之底 1面，在搬入或搬出半導體晶圓1時飄浮而污染半導體晶圓 1 ° 進行數次成膜處理後，暫時中斷或成膜處理，將清潔 氣體供給於處理室內進行清潔，去除粒子等灰麈。在此， 首先切斷處理室2之加熱體6等之電源後，成爲處理室2 \內無半導體晶圓1之狀態。然後關閉閘型閥2 9將處理室 2與外部隔絕後，從清潔氣體供給系統1 4將Cj?F3氣 體（亦可包含氮氣等稀釋用氣體）做爲清潔氣體經由各氣 體分散供給部1 0如第1圖中箭頭所示的供給於處理室2 內之襯托器5而實施清潔。 在進行清潔時，將系統內予以氮氣置換。在本態樣中 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16 -~~— ----1--^ - 1^ •裝( I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部中央梂準局負工消費合作社印裝 A7 __ _B7_ 五、發明説明（14 ) ， ，因爲使系統內經常成爲減壓狀態而使wf6不會液化而 供給處理氣體，故非常容易將系統內之WF6氣體予以眞 空排氣，尤其因爲過程供給系統1 1之配管1 1. A，流體 化床粒子控制器1 1 C，閥1 1 E內亦不會在減壓下發生 WF6氣體之液化，故可在極短時間內進行氮氣置換。 如上所述，將清潔氣體供給於處理室2內，係在關閉 其閘型閥2 9將處理室2與搬送室3 0隔絕後，從清潔氣 體供給系統14經由氣體分散供給部1〇供給。然後，經 處理室2之排氣管2 5以眞空泵2 6將清潔氣體排出於外 部，在此期間內，以清潔氣體清除附著於處理室2內部之 薄膜等附著物。清潔氣體係成爲C j? F3氣體單體，或包 含氮氣體等稀釋用氣體之氣體。C F3具有化學性之活 性，尤其與金屬系，非金屬系之薄膜發生反應，可有效的 去除附著物。 如此，供給構成清潔氣體之C i F3氣體時，亦可使 用與供給上述成膜用過程氣體時相同之供給方法。 換言之，在此時，在較C j? F3之沸點更高之溫度， 例如在常溫下驅動眞空泵2 6，從處理室2內排出氫氣而 維持處理室2內之眞空度於一定値。在此排氣狀態下，由 清潔氣體供給系統1 4之減壓閥1 8將Ci?F3氣體化’ 將閥2 0開啓至一定開度，並且以流體化床粒子控制器 1 9調整Cj?F3氣體之流量，使其成爲5 j/m i η以 下之流量經由配管1 5供給於處理室2 °該清潔氣體經由 連結於配管15之各氣體分散供給部1〇導入處理室2內 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210Χ297公釐） -17 - (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央梂準局員工消費合作社印製 A7 _ B7_ 五、發明説明（15 ) ， ，處理室2內之Cj?F3氣體被維持於〇 . 1〜1 0 〇 T 〇 r r之壓力。 此時，在清潔氣體到達處理室2內之各角落之狀態下 將處理室2內清潔，而被消耗之清潔氣體從處理室2之排 氣管2 5經由眞空泵2 6等排氣系統經常被排氣而更新， 在清潔當中處理室2內經常補充新鮮之清潔氣體，同時其 壓力被維持於0 . 1〜1 0 OTor r。因此可將處理室 2內之各角落有效的清潔。 在上述清潔時，因爲將清潔方法經由排氣管2 5排出 於外部，故容易形成反應生成物之薄膜之排氣管2 5內亦 可與處理室2內部相同的以清潔氣體清除。又因爲可將從 排氣系統中排出之有毒氣體以除害裝置2 7去除，故可進 行清潔之排氣。. 因爲供給於處理室2內之C β F3氣體係化學上活性 之氣體，故與形成在處理室2之金屬系，矽系之薄膜等附 著物發生反應而將附著物在處理室2內清除，將處理室2 內清淨的氣體。即使處理室2內堆積金屬系，或矽系粒子 ，因爲C又F3氣體可到達室內各角落，不但可將處理室 2內面清除，又可將附著於室內之襯托器5之粒子等以 Ci?F3氣體完全清潔。因爲Cj?F3氣體與薄膜等間之 反應係發熱反應，故其發熱可更促進C P F3氣體之反應 ，可更有效的去除薄膜等附著物。 如此，將C F3氣體做爲清潔氣體供給時，藉著採 用與應用在上述成膜處理用氣體之方法相同之方法，將 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐）:!8 - • 1^^1- mt 1 —i UK I ^ I (请先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 i ! 經濟部中央標準局員工消资合作社印*. A7 B7 五、發明説明（16 ) ， C 5 F3氣體不會在清潔氣體供給系統1 4內發生液化之 狀態下供給於處理室2內，在其後之成膜處理時，可在短 時間內置換Ci?F3氣體。 若只供給處理室2內之清潔氣體時，例如只供給 C5F3氣體時，最好以處理室2內之Ci?F3氣體之流 量爲5i/mi η以下，其溫度在CPF3之沸點〜 7 0 0 °C，內部壓力爲0 . 1〜1 0 OTo r r之條件下 清潔。若Cj?F3氣體之流量超過5又/mi η ，可能損 害各空室之構件。若Cj?F3氣體之溫度低於其沸點，則 C5F3結露於構件上而可能損害其構件。若超過7 0 0 °C時，C 5 F 3氣體被活性化而亦可能損害構件。若 Ci?F3氣體之壓力小於0 . ITorr時，其清潔效果 不佳，若超過1 0 OTo r r時，可能損害構件。 如上所述，依照本態樣，在進行毛氈\V處理時，將 WF6之液體從過程供給系統1 1之WF6氣體充氣筒 1 1 A經由配管1 2 A供給於處理室2做爲WF6氣體之 際，將配管1 2A之內部以減壓閥1 1C減壓成較大氣壓 力更低之減壓狀態而將WF6氣體化後，將該WF6氣體 經由成爲減壓狀態之配管1 2 A供給於處理室2內，故不 必將W F 6氣體在流體化床粒子控制器1 1 D或閥1 1 E 內部予以液化即可安定的供給，故進行安定之處理。又因 爲不必將WF6氣體在流體化床粒子控制器1 1 D或閥 1 1 E之內部予以液化，故在不將處理室2解體而以 C J? F3氣體清潔其內部時，可在極短時間內對WF6氣 ί·紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) -19 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • * n^i I mu HI In' In n^n a^—1 ^^^1 1 I ^ 線 i 經濟部中央標準局員工消費合作社印«. ^02305 A7 B7 五、發明説明（17 ) ， 體進行氣體置換，並且可顯著的縮短清潔時間。 供給清潔氣體時，亦可與供給上述處理氣體時相同的 供給，故清潔氣體不會發生液化而可實施安定之清潔。而 且由於採用這種供給方法，在以C β F3氣體完成清潔後 ，開始其後之處理時，亦可在極短時間內將c j? F3氣體 予以氣體置換，而在下一次之處理時，於短時間內上升。 應用於本態樣之處理用氣體之供給方法，亦可應用於 如第3圖所示之組工具型眞空處理裝置等具有許多眞空處 理室之多空室眞空處理裝置。在該多空室處理氣體上裝組 例如上述批式冷壁處理裝置等成膜處理，可在同一眞空系 統內與其他處理連續的進行成膜處理。 所謂組工具型眞空處理裝置係包括：一個共同眞空搬 送室：在該共同眞空搬送室周圍設置成輻射狀之許多眞空 處理室；設在共同眞空搬送室與許多眞空處理室之間，將 之隔離或連通之閘型閥；及設在共同搬送室內之被處理體 之搬送機構之眞空處理裝置，將由搬送裝置搬送之被處理 體依照預先設定之順序依次搬入眞空處理室中之任一處理 室，對被處理體實施特定之眞空處理。 多空室處理裝置如第3 m所示的具有3個處理室3 1 ，3 2，3 3，而各處理室中之至少一個處理室係由上述 批式冷壁處理裝置所構成。如第1圖所示，該等處理室 31 ，32 ，33經由閘型閥35，36 ，37連結於形 成爲矩形狀之第1搬送室3 4之3個部位之側面，藉著開 啓閘型閥3 5，3 6，3 7與第1搬送室3 4連通，關閉 ----------f -裝f I (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 訂 線 i 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐） 20 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五 '發明説明（18 ) 閘型閥而與第1搬送室隔絕。 第1搬送室3 4內具有將被處理體，例如半導體晶圓 3 8搬送至各處理室3 1，3 2，3 3之搬送裝置3 9， 而可保持與處理室3 1，3 2，3 3大致相同之眞空度。 該搬送裝置3 9係設在第1搬送室3 4之中央，具有多關 節臂3 9 A，而在該臂3 9 A上載置半導體晶圓3 8之狀 態下搬送半導體晶圓3 8。 在第1搬送室3 4之底面，如第3圖所示的形成有做 爲氣體供給部之氣體供給口 3 4 A，而該氣體供給口 3 4 A連結於供給清潔氣體之清潔氣體供給系統1 4。第 1搬送室3 4之底面形成有氣體排氣口 3 4 B。從氣體供 給口 3 4供給之清潔氣體從該氣體排氣口 3 4 B排出。 在第1搬送室4之其餘一側面併設有可經由閘型閥 4 0 ，4 1連通之2個眞空預備室4 2 ，4 3。開啓閘型 閥4 0 ，4 1時眞空預備室4 2，4 3連通於第1搬送室 3 4 ，開閉閘型閥4 0，4 1即可與第1搬送室3 4隔絕 0 因此，在一定之眞空周圍環境下，以第1搬送裝置 3 9將半導體晶圓3 8從眞空預備室4 2移送至一定之處 理室，在該處理室內進行一定之成膜處理後，該處理室經 由第1搬送裝置3 9依次移送至其他處理室，在各處理室 完成一定之處理後，再移送至其他眞空預備室4 3 ° 各眞空預備室4 2 ，4 3之面對閘型閥4 0 ，4 1之 部分設有閘型閥4 4，4 5，眞空預備室4 2，4 3經由 —---------{裝、I (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 本紙張尺度逍用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 21 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（19 ) 各閘型閥4 0，4 1連結於第2搬送室4 6，藉著開啓閘 型閥4 4 ，4 5與第2搬送室4 6連通，而關閉閘型閥 4 4 ，4 5與第2搬送室4 6隔絕。 收容卡匣4 9之卡匣室5 0 ，5 1可經由閘型閥4 7 ，4 8連通於第2搬送室4 6之左右兩側面。各卡匣室 5 0 ，5 1在開啓閘型閥4 7，4 8時，與第2搬送室 4 6相通，關閉閘型閥時，與第2搬送室4 6隔離。 在第2搬送室4 6內，於左右卡匣室5 0 ，5 1間之 中央設有第2搬送裝置5 3，而以該第2搬送裝置5 3之 多關節臂5 3A在眞空預備室4 2 ，4 3與卡匣室5 0 ， 5 1之間搬送半導體晶圓3 8。 在第2搬送裝置5 3與眞空預備室4 2 ，4 3之間設 有以半導體晶圓3 8之定向平面爲基準，光學式的決定半 導體晶圓3 8之定位機構5 4 ◊由該定位機構5 4暫時決 定半導體晶圓3 8之位置後，以第2搬送裝置5 3將半導 體晶圓3 8搬送至眞空預備室4 2。 第2搬送室4 6在其室內具有供給氮氣等惰性氣體， 將其氣體壓力調整爲大氣壓而予以保護之氣壓調整裝置（ 未圖示），在以該氣壓調整裝置使第2搬送室46成爲大 氣壓之氮氣周圍環境之狀態下，於卡匣室5 0 ，5 1內之 卡匣4 9與眞空預備室4 2 ，4 3之間搬送半導體晶圓 3 8。該第2搬送室4 6在清潔時被保持爲一定之眞空度 0 在第2搬送室4 6之底面形成有氣體供給口 5 5A， 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -22 _ ---n I ---1 裝 f I (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

*1T 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 ___B7 五、發明説明（20 ) 該氣體供給口 5 5 A經由未圖示之配管連結於供給清潔氣 體之清潔氣體供給系統1 4。從氣體供給口 5 5A供給之 清潔氣體從形成於第2搬送室4 6底面之氣體排氣口 5 5 B排氣。該氣體排氣口 5 5 B經由眞空預備室4 2， 4 3之排氣系統閥（未圖示）連結，利用該排氣系統在清 潔時經由排氣口 2 5將第2搬送室4 6內予以眞空排氣。 在清潔以外之時，該閥關閉，只將眞空預備室4 2 ，4 3 予以眞空排氣。 5 6 ，5 7爲裝設在卡匣室5 0 ，5 1正面之閘門。 將過程氣體供給於上述眞空處理裝置之各處理室3 1 ，3 2 ，3 3內時，亦可藉著應用本發明之處理用氣體之 供給方法將過程氣體安定的供給於各處理室3 1 ，3 2， 3 3 ，而且可正確的進行一連之處理，藉此可提高成品之 良品率。 上述實施例中係說明使用WF6氣體及CiF3氣體 做爲處理用氣體之例。其他亦可應用於成膜處理用氣體， 清潔處理用氣體。上述實施例中係說明使用減壓閥1 1 C ，1 8將WF6氣體或Cj?F3氣體減壓而予以氣體化之 方法。但本發明不受其限制，例如閥之使用態樣僅是根據 模式圖說明，其使用態樣可視需要而採用各種方式。上述 實施例中係說明將本態樣應用於批式冷壁處理裝置之例， 但本發明可應用於供給處理用氣體而處理被處理體之各種 裝置。 |以下說明將上述處理裝置稍微修改之其他態樣之裝置

I 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ：Τ3 - L----Ν--；--1 -裝{ I (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 A7 _B7 五、發明説明（21 ) ， 0 本態樣之處理裝置之基本結構與第1圖所示之裝置相 同，故相同部分附以相同符號而省略其說明。 本裝置中，在各分散供給部1 0之上面中央連結有將 許多氣體混合之氣體混合器1 0 C。如第4圖所示，供給 過程氣體之過程氣體供給系統11經由配管1連結於 各氣體混合器1 0C。該配管1 2 <分岐成將過程氣體分 流至8個部位之氣體分散供給部，如第3圖所示，各分岐 管1 2A，1 2B分別設有閥1 3A，1 3B，並且在各 閥1 3A，1 3B之下游側連結於各氣體混合器1 0C， 在各氣體混合器10C內充分的混合過程氣體。因此，將 過程氣體供給於處理室2內時，各別的操作各閥1 3 A， 1 3B，即可從任意選擇之氣體分散供給部1 0將過程氣 體供給於處理室2內。 如第1圖所示，供給清潔氣體之清潔氣體供給系統 1 4經由配管1 5連結於各氣體分散供給部1 0之氣體混 合器1 0 A，在清潔時，將清潔氣體從清潔氣體供給系統 1 4經由配管1 5 > ，氣體混合器1 0C，各氣體分散供 給部10供給於處理室2內之各襯托器5上。 配管1 5 /分岐成在閥2 4之下游側將清潔氣體分流 至8個部位之氣體分散供給部1 〇 ，如第4圖所示，各分 岐管1 5C，1 5D裝設有閥2 4C，2 4D，並且在各 閥2 4 C，2 4 D之下游側連結於各氣體分散供給部1 0 之氣體混合器10A，10B。因此，將清潔氣體供給於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -24 - (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝一

、1T 線 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（22 ) 處理室2內時，可各別的操作各閥2 4C，2 4D，從任 意選擇之氣體分散供給部1Q供給清潔氣體。亦可將清潔 氣體之閥2 4C，2 4D，及過程氣體之閥1 3A， 1 3 B總括成一體而成爲三方向閥。轉換三方向閥，適當 的選擇清潔氣體與過程氣體，即可將選擇之氣體供給於處 理室2內。 依照這種結構，經過一定次數之成膜處理後，不必中 斷其處理，可在處理半導體晶圓1之當中，從任意選擇之 氣體分散供給部1 0將Cj? F3氣體（亦可包含稀釋氣體 )做爲清潔氣體供給於其對應之襯托器5，與半導體晶圓 1之處理之同時，以該清潔氣體將襯托器5及附著於其附 近之附著物清除。 如此，在處理半導體晶圓1之當中，從任意選擇之氣 體分散供給器1 0將CjF3氣體做爲清潔氣體供給於其 對應之襯托器5 ，與半導體晶圓1之處理之同時，以該清 潔氣體清潔襯托器5及附著於其附近之附著物，故一邊進 行半導體晶圓1之成膜處理，一邊重複的進行清潔，使得 生產效率不致於降低太多，可完全清除附著於處理室2之 底面，及襯托器5之金屬系，矽系之附著物。 以下說明本發明之其他實施例。 1 第5圇爲本實施例之處理裝置之模式圖。 該處理裝置係將鎢膜成膜爲金屬膜之熱C V 〇裝® ° 該裝置之處理室6 1成爲圓筒狀，由例如鋁成形，其內部 可保持於一定之眞空度。在處理室61之一側壁設有閘型 (谇先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝、 訂 级 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -25 _ 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 3 ⑽ 3ΰ5 A7 B7 五、發明説明（23 ) 閥71 ，經由該閥連結於搬送室。 在處理室6 1內，由從處理室1底壁豎立之支持筒 8 1支持著用來載置晶圓1之鋁製襯托器8 0。襯托器 8 0之上面設有連接於未圖示之直流電源之靜電夾頭8 2 ，晶圓1由靜電吸著於其上。 處理室6 1底面之襯托器8 0下方之對應部分開口， 在該開口部氣密的裝設有石英製窗8 3，而在其下方設有 加熱用鹵素燈泡8 4。在成膜過程時，鹵素燈泡8 4之光 線通過窗8 3照射襯托器8 0之背面，以其光能晶圓1間 接加熱至一定之處理溫度。 在處理室1底部設有排氣口8 5，排氣管8 6連接於 該排氣口 8 5，該排氣管8 6又連結於眞空泵8 7。該等 構件構成排氣系統8 8。利用該排氣系統8 8，在需要時 將處理室61內抽成眞空。 處理室6 1之天花板部設有用來裝設蓮蓬頭9 0之圓 形裝設孔9 1。由鋁成型之圓筒狀蓮蓬頭9 0插入該裝設 孔9 1內。在蓮蓬頭9 0之周緣部設有凸緣部9 2，而該 凸綠部9 2經由〇型環9 3被支持於處理室1之天花板。 在此狀態下，蓮蓬頭9 0氣密的被裝設於處理室1。 在蓮蓬頭9 0之上部分別獨立的連結有用來供給處理 氣體之處理氣體供給系統1 0 0，及將CPF，CPF3 ，C i? F5等〇 j? F系氣體做爲清潔氣體供給之清潔氣體 供給系統1 1 0。 在蓮蓬頭9 0內，從其上方依次水平的設有分隔板 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 26 - ― ·-—.—I ·裝 ί I (請先聞讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁)

.IT 線 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（24 ) . , 9 4，擴散板9 5，及整流板9 6，因此將其內部分隔成 3 個空室 97A，97B，97C。 在分隔板9 4之中央部形成有一個連通孔9 4 A，在 擴散板9 5之全面分散的形成有許多擴散板9 5 A，而在 整流板9 6之全面分散的形成有許多整流板9 6 A。 此時，擴散孔9 5A之直徑設定在0 . 2〜1 . 5mm 之範圍內，以較小密度分散，整流孔9 6 A之直徑設定在 較擴散孔9 5A更大之0 . 5〜2 . 0之範圍而以較大密 度分散。連通孔9 4 A之直徑設定在0 . 5〜3 . Omm之 範圍。藉著改變孔徑與孔之分佈，可在上、下各空室形成 差壓，可將局部的導入之許多處理氣體均匀的混合，並且 均勻的供給於晶圓表面上。因此，若晶圓8之直徑大約爲 2 0 0醒時，整流板9 6之直徑設定在稍大之數値，例如 2 2 0〜2 3 0mm左右。擴散板9 5或整流板9 6之數量 亦可增加而設置許多段。 蓮蓬頭9 0之內外面，分隔板9 4，擴散板9 5，整 流板9 6及處理室1之內面實施在清潔時防止Ci?F系氣 體吸著之表面硏磨處理。 本實施例中，因爲形成鎢膜，故處理氣體供給系統 1 0 0爲了導入2種處理氣體而具有連結於蓮蓬頭9 0之 第1及第2處理氣體導入埠1 〇 1，1 0 2。各埠分別裝 設有第1及第2埠開閉閥1 0 1A，1 0 2A。連結於第 1及第2處理氣體導入埠1 〇 1 ，1 〇 2之第1及第2處 理氣體導入管1 〇 3 ，1 0 4之中途分別經由做爲流量調 本&張尺度適用中國國家橾準（匚阳）六4規格（210><297公釐） -27 - " ~ ---^ 裝/ I 〈請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 3023Q5 _ B7 五、發明説明（25 ) 整閥之第1及第2流體化床粒子控制器1 〇 5A， 1 Ο 5B，及第1及第2開閉閥1 Ο 6A，1 Ο 6B連結 於第1及第2處理氣體源1 Ο 7A，1 Ο 7B。本例中， 使用WFe做爲第1處理氣體，或使用H2，S i 2H4， 及S i 2H6做爲第2處理氣體。本例中係使用S i H4。 第1及第2處理氣體導入管1 Ο 3，1 Ο 4之中途分 別設有分岐管1 Ο 8Α，1 Ο 8Β，而各分岐管1 Ο 8Α ，1 0 8 Β分別設有第3及第4流體化床粒子控制器 105C，105D，及第3及第4開閉閥106C， 1 0 6 D，而且做爲惰性氣體源共同連結於第1氮氣源 1 0 9 ，而如後文中所述，在清潔時做爲惰性氣體從氮氣 源1 0 9供給氮氣。 一方面，清潔氣體供給系統110具有連結於蓮蓬頭 9 0之清潔氣體導入埠1 1 1，而在埠1 1 1上裝設有清 潔氣體埠開閉閥111Α。連結於清潔氣體導入埠111 之清潔氣體導入管1 1 2之中途連結於做爲流量調整閥之 流體化床粒子控制器1 1 3，及經由開閉閥1 1 4連結於 清潔氣體源1 1 5 ，將C j? F系氣體做爲清潔氣體，例如 將C J? F 3氣體利用冒泡法予以氣化而供給。 清潔氣體導入管1 1 2之中途設有分岐管1 1 6 ，而 該分岐管1 1 6經由流體化床粒子控制器1 1 7及第6開 閉閥1 1 8F連結於第2氮氣源1 1 9，利用第2氮氣源 1 1 9之氮氣可在需要將清潔氣體稀釋ifij控制濃度。 各流體化床粒子控制器，開閉閥等可利用由微處理機 - - IL 11 - - 一 、I (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 级 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 28 - A7 B7 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（26 ) ， 等所構成之控制部1 2 0根據預先記憶之程式控制。 做爲清潔氣體使用之Cj? F系氣體，例如C5 F3之 沸點大約爲+ 1 7。(：，若使用溫度變成+ 1 0Ό時即液化 。因此，C ί F3氣體可能在清潔氣體供給系統中由於隔 熱膨脹等而發生再液化。爲了防止清潔氣體之液化，如後 文中所述的在清潔氣體導入管112設置加熱機構。 處理體1之內壁面或處理氣體供給頭9 0之內外壁面 爲了防止C 3? F3之附著而實施表面硏磨處理。但並非如 此即可完全防止氣體之附著。爲了完全的防止C ί F3氣 體之附著，在蓮蓬頭9 0設有頭加熱裝置1 2 2。如第6 圖所示，該頭加熱裝置1 2 2係由設在頭側壁全面之媒體 通路1 2 3，及陶瓷加熱器1 2 4所構成。媒體通路 1 2 3內流通最高溫度爲1 0 0 °C之溫水，若需要加熱至 更高溫度時，可通電於陶瓷加熱器1 2 4而加熱至例如 1 0 0°C〜2 0 0 °C左右之範圍。 該媒體通路1 2 3在導入側分岐成溫水側與冷水側2 部分，根據控制部1 2 0之指令操作轉換閥1 2 5， 1 2 6 ，而視需要選擇性的使溫水或冷水通過。在成膜時 ，使冷水通過而冷卻蓮蓬頭9 0，以防止頭9 0上形成膜 Ο 在處理室6 1之壁部亦設有構造與上述頭加熱裝置 1 2 2相同之壁部加熱裝置1 2 7，該加熱裝置1 2 7亦 由陶瓷加熱器1 2 8 ，及媒體通路1 2 9所構成。以此加 熱壁部，即可防止在內壁面成膜，及清潔時之C艾F3氣 I----.--'--^-裝(I (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 银 i 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 29 經濟部中央橾準局員工消費合作社印*. A7 B7 五、發明説明（27 ) ， 體之附著。 \以下參照第7圇說明上述清潔氣體導入管1 1 2之加 熱機構。 該加熱機構係由液化防止用加熱機構1 3 0及各別加 熱機構1 3 1所構成。 液化防止用加熱機構1 3 0係設在清潔氣體導入通路 1 1 2之全長範圍，在其長度方向分割成許多區域（本例 中爲3個區域Z 1〜Z 3，分別由沿著氣體導入管1丄2 捲繞之第1加熱膠帶1 3 0A，第2加熱膠帶1 3 Ο B， 及第3加熱膠帶1 3 0C所構成。加熱膠帶係例如將線狀 之電阻發熱線以聚四氟乙烯（鐵氟龍）膠布挾持而形成者 。可非常容易捲繞於所需部位。 各區域Z 1〜Z3之加熱膠帶1 3 0A〜1 3 0C之 各溫度ΤΙ ，T2 ，T3設有愈朝向處理容器6 1方向愈 高之溫度坡度。例Τ1設定爲2 0°C，Τ2設定爲3 OeC ，T3設定爲4 0 T，藉此可防止清潔氣體發生液化。 即使設置液化防止用加熱機構3 0 ，因爲如上所述 C艾F3氣體非常容易液化，故在通路面積改變之部分， 例如流體化床粒子控制器1 1 3，開閉閥1 1 4 ，或發生 微小間隙之配管之連結部1 3 ΙΑ，I 3 1 B，1 3 1 C 等之容易液化部分非常容易發生液化，故在該部分各別設 置各別加熱機構1 3 1。各別加熱機構3 1之構造相同， 例如將連結部1 3 1 A〜1 3 1 C，流體化床粒子控制器 1 1 3，關閉閥1 1 4等容易液化部分以設有陶瓷加熱器 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -30 - -----------f 裝f I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 · B7 五、發明説明（28 ) ， 1 3 2之金屬製箱體1 3 3全部予以包覆，形成一種恆溫 室。 根據控制部1 2 0之指令，將各金屬製箱1 3 3內之 溫度設定爲較高溫度，例如5 0°C，即可完全的阻止各部 之清潔氣體發生液化。 區域之數量不限定於上述之3個，可視需要增減。 本發明中，因爲使用C j? F系氣體做爲清潔氣體，故 曝露於該氣體之部分，例如處理室61之內壁，襯托器 8 0，或靜電夾頭8 2等必須由Ci?F系氣體耐腐蝕性材 料構成，並且必須在該材料之耐腐蝕性溫度內使用。 這種材料不能使用聚酰亞胺，矽橡膠等，可使用 S i C，鋁土等陶瓷系材料，鐵氟龍，石英玻璃（2 0 0 。(：以下），碳（3 Ο Ο T：以下）等。利用上述材料，例如 石英玻璃形成靜電夾頭時，必須將導電膜以石英玻璃挾持 成三明治狀。 表1中表示可在C 5 F系氣體周圍環境下使用之材料 0 - 1 - - - I ml ^^^1 . (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) *1Τ 線 經濟部中央揉準局負工消費合作社印製 本紙張尺度逍用中國國家棣準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐）-31 A7 _____B7 五、發明説明（29 ) 表 1

各材質對C β F3之耐蝕溫度 S U S 4 3 0 〜7 0 °C S U S 3 0 4 〜1 2 0 °C S U S 3 1 6 〜1 2 0 0C 鋁 〜4 0 0 °C 鎳 〜6 0 0 °C 鉻鎳鐵合金 〜3 0 0 °C 石英 〜1 5 0。。 A芡2〇3 〜4 0 0 °C S i C 〜3 0 0 °C Z r 0 2 〜4 0 0 °C A N 〜4 0 0 0C (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝( 訂 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 以下說明如此構成之處理裝置中之鎢膜之成膜操作。 首先，以鹵素燈泡8 4之光能加熱襯托器8 0 ，將載 置於其上之晶圓8維持於一定之處理溫度。在此同時，以 眞空泵3 6將處理室1內抽眞空，並且從第1處理氣體源 1 Ο 7A將第1處理氣體，從第2處理氣體源1 〇 7B將 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -32 · 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 30^305 a7 B7 五、發明説明（30 ) ， 第2處理氣體分別以流量控制導入處理室1內，將內部周 圍環境維持於一定之處理壓力進行成膜處理。 本例中係使用WF6做爲第1處理氣體，使用s i H4 做爲第2處理氣體，以第1氮氣源1 〇 9之氮氣稀釋成一 定之濃度，或不加以稀釋將之導入蓮蓬頭9 0最上段之混 合室9 7A內。被導入混合室9 7A內之2種處理氣體在 此被混合而且經由分隔板9 4之連通孔9 4 A被導入其下 層之擴散室9 7 B。該混合氣體經由擴散板9 5之擴散孔 9 5 A被導入其下層之整流室9 7 C，然後，經由整流板 9 6之整流孔9 6 A均勻的供給於晶圓之全部表面。此時 ，將被導入頭部之處理氣體在許多室內緩慢的膨脹而混合 ，故可將2種處理氣體均勻的混合，而且因爲將最下端之 整流板9 6之直徑設定爲稍大於晶圓W之直徑，故可將混 合處理氣體均匀的供給於晶圓之全部表面。 在成膜處理時若蓮蓬頭9 Q之溫度或處理容器1之內 壁溫度昇高，則反應生成物亦成膜在晶圓表面以外之該壁 面等。爲了防止這種問題之發生，在過程當中將大約1 5 °(：左右之冷水所形成之冷媒流通於設在供給頭9 0之頭加 熱裝置1 2 2之媒體通路1 2 3，與設在處理室6 1壁部 之壁部加熱裝置1 2 7之媒體通路1 2 8 ，冷卻蓮蓬頭 9 0或處理室之壁部，以免形成膜。這種冷卻操作在其他 處理室2 ，3中亦於過程之當中同樣的進行，藉此可防止 膜附著於不需要之部分。 如此，進行晶園1之—連串處理—定之片段後’例如 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS)A4说格（ 210X297公釐）-33 - I--------k f- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 A7 ___B7_ 五、發明説明（31 ) ^ 進行一個批次（2 5片）後，在處理裝置內附著少量之膜 。因此，爲了去除這種變成缺陷原因之附著於不需要部分 之膜，必須進行清潔操作。 以下參照第5圖說明清潔操作。成膜處理終了後，處 理氣體供給系統1 0 0之第1及第2開閉閥1 Ο 6A， 1 06 B關閉而第1處理氣體及第2處理氣體之供給停止 Ο 首先，驅動眞空泵而成爲抽眞空狀態下，從清潔氣體 源1 1 '5產生CjF系氣體，例如CJ2F3氣體，將該氣 體以流體化床粒子控制器1 1 3控制其流量流通至清潔導 入管1 1 2 ，從清潔氣體導入埠1 1 1供給於蓮蓬頭9 0 內。請清潔氣體在蓮蓬頭9 0流下至處理室6 1內，與附 著在頭壁面及處理容器內壁或襯托器8 0之膜或膜片發生 反應。因此可去除附著物，並經由眞空排氣系統8 8之排 氣管8 6排氣。此時，Cj?F3之氣體流量設定在55/ m i η以下，而視需要，將氮氣在控制流量之狀態下從第 2氮氣源119供給，稀釋清潔氣體。處理容器內之壓力 維持於例如0 . 1〜1 0 OTo r r之範圍內。 若C又F3氣體殘留於頭部或處理容器內壁面時，在 清潔處理後立即進行之成膜時.，後壁面分離之C 5 F3氣 體被吸入成膜中，成爲缺陷之原因。 爲了完全的防止C i? F3氣體附著於壁面，將各部分 加熱。亦即將由8 0 °C左右之溫水所形成之熱媒體流通於 設在蓮蓬頭9 0之頭部加熱裝置1 2 2之媒體通路1 2 3 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -34 - - I ί I—* —I— Hi- II · H (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁)

•II 線 經濟部中央揉準局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（32 ) , 及設在處理室6 1之壁部之媒體通路1 2 9，加熱蓮蓬頭 9 0及處理室6 1之壁部。此時若需要更進一步加熱時， 則通電於設在頭部之陶瓷加熱器1 2 4 ，及設在處理室 6 1壁部之陶瓷加熱器1 2 8，設定較高之清潔溫度。 驅動加熱晶圓用之鹵素燈泡3 4 ，即可將載置台2 6 及其附近加熱至一定溫度。此時之清潔溫度係設定在例如 C5F3氣體之沸點溫度之1 7°C〜7 0 0 °C之範圍內。 若在清潔時需要加熱襯托器8 0 ，則因爲襯托器本身及靜 電夾頭8 2係由如表1所示之對CjF3氣體具有較大耐 腐蝕性之材料所構成，而且設定在可發揮耐腐蝕性之範圍 內之溫度，故不會發生腐蝕之問題。 如此，在清潔操作當中加熱蓮蓬頭及處理容器壁面等 ，故清潔氣體不會吸著於其壁面。因此在清潔終了後再度 開始之成膜處理中，不會在成膜中吸入造成缺陷原因之 C ^ F 3 ，可顯著的提高良品率。 在將清潔氣體流通於清潔氣體供給系統110之同時 ，如第7圖所示驅動設在清潔氣體供給系統110之清潔 氣體導入管1 1 2之液化防止用加熱機構1 3 0 ，及許多 各別加熱機構1 3 1，防止Ci?F3氣體在供給途中發生 液化。亦即通電於被分割成3個區域Z 1〜Z 3之液化防 止用加熱機構1 3 0之各加熱膠帶1 3 0A，1 3 0B， 1 3 0C，將各區域之溫度ΤΙ ，T2 ，T3分別設定於 2 0°C，3 0°C，4 0°C，使清潔氣體真有愈往下游方向 溫度變成愈高之溫度坡度，藉此防止C β F3氣體在通路 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 i 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經涛部中央揉準局貝工消費合作社印製 A7 ____ B7_ 五、發明説明（33 ) , 中途發生液化。 此時，在通路中途通路面積改變之部分，及因連結部 而產生微小間隙之部分，僅靠加熱膠帶之加熱不夠充分而 可能發生Ci^F3氣體之液化。因此，在此容易液化部分 ，例如流體化床粒子控制器1 1 3，1 1 4及連結部分設 置包覆該容易液化部分，由金屬箱體9 2及陶瓷加熱器 9 0所構成之個別加熱機構1 3 1加熱至例如1 5 0 °C左 右，故可完全的防止清潔氣體供給系統1 1 0中之 C又F3氣體之液化，可顯著的提高裝置之運轉率。 本實施例之處理裝置可應用於上述多空室處理裝置之 一個處理室。此時，不只對處理室，又對第1及第2搬送 室34 ，36 ，第1及第2眞空預備室42 ，43 ，及視 需要對第1及第2卡匣室5 0 ，5 1亦供給清潔氣體而進 行空室處理裝置之清潔，故第1及第2搬送室4 ，1 6， 第1及第2眞空預備室1 2 ，1 3，及第1及第2卡匣室 2 〇 ，2 1亦與處理室相同的，分別連結清潔氣體供給系 統及眞空排氣系統。 本寅施例之多空室處理裝置中，最好於其他各室壁部 亦設有壁部加熱裝置1 2 7，又在第1及第2搬送室3 4 ，4 6之搬送裝置3 9，5 3之臂部3 9A，5 3A亦埋 設有加熱器，如此可在清潔時將之加熱，可防止C j? F3 氣體之附著。各室之構件，例如搬送機構3 9 ，5 3之臂 3 9A，5 3A及齒輪亦由對Ci?F系氣體具耐蝕性之表 1所示材料構成。例如臂3 9A，5 3A等係由鐵氟龍所 本紙張尺度逍用中困國家標準（CNS ) M此格（2丨〇><297公釐）-36 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝{ 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 302305 A7 ___B7_ 五、發明説明（34 ) , 構成。 如此清潔晶圓搬送通路，可排除以移載裝置授受已處 理過之晶圓1時從晶圓剝離而掉落或飄浮之膜片，消除粒 子，可更提高成品之良品率。 清潔氣體供給系統只要在習用之成膜用眞空處理裝置 分開獨立的設置即可，故只要以最小限度之設計變更即可 容易的採用。 以下參照第8圖說明本發明其他實施例之處理裝置。 在此係說明使用於層間絕緣層等成膜之葉片式熱壁處理裝 置。如第8圖所示，該處理裝置具有將被處理體，例如半 導體晶圓1每次一片的處理之處理室1 4 2。該處理室 1 4 2係由石英等耐熱性且耐發塵性材料形成爲扁平之圓 筒狀容器。在該處理室1 4 2之外面設有做加熱裝置之加 熱線圈1 4 4 ，以該加熱線圈1 4 4將處理室1 4 2內加 熱成一定溫度。 在處理室1 4 2內之底面1 4 2A之中央設有用來載 置一片半導體晶圓1之做爲支持體之襯托器1 4 5。在對 應於處理室1 4 2底面之襯托器1 4 5之下方之位置設有 與其成爲平行的對向之光學上透明之石英窗1 4 6。在石 英窗1 4 6之稍下方併設有做爲加熱裝置之由鹵素燈泡等 所構成之加熱用燈泡。該加熱用燈泡1 4 7之光能經由石 英窗6照射於襯托器5之下面，藉此將半導體晶圓1加熱 至一定溫度。 ' 在襯托器1 4 5上方設有與其對向之氣體分散供給部 (讀先S讀背面之注意ί項苒填寫本頁) 裝{-----訂-----('.^I-N! 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS)A4洗格（210X297公釐） -37 - 經濟部中央梂準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（35 ) , 1 4 8，從該氣體分散供給部1 4 8將過程氣體或清潔氣 體供給於處理室1 4 2內。該氣體分散供給部1 4 8形成

爲中空圓盤狀，其上面中央連結於氣體供給配管1 4 8 A ，而在其下面形成有許多氣體供給孔1 4 8 B。 如第7圖所示，氣體分散供給部1 4 8之氣體供給配 管1 4 8 A經由配管1 5 0連結於供給過程氣體之過程氣 體供給系統1 4 9，開啓裝設在該配管1 0之閥1 5 1即 可將一定之過程氣體經由氣體分散供給部1 4 8供給於處 理室2內。 在該處理室1 4 2內形成層間絕緣膜時，從過程氣體 供給系統1 4 9供給一定比率之TEOS及臭氧之混合氣 體。除了層間絕緣膜之外，又可成膜閘電極，閘絕緣膜等 成膜。其所使用之過程氣體有TE 0 S等有機矽化合物， 有機燐化合物，有機硼化合物，有機砒化合物等。 在金屬配線之成膜時，其過程氣體可使用鹵素化物， 羰基化合物，有機金屬化合物等。此等過程氣體與氧化性 氣體或還原性氣體一起供給，與該氣體發生反應而對半導 體晶圓1進行一定之成膜。 該過程氣體最好係蒸氣壓較高之化合物，而且可從氣 體供給源以氣體狀態供給於處理室1 4 2內之氣體。若使 用常溫下成爲液體，或常溫下容易液化之有機系源做爲過 程氣體使用時，以加熱線圈1 4 4加熱處理室1 4 2之內 壁面使其成爲與襯托器5相同之溫度而Μ行成膜處理。若 使用常溫下成爲氣體之金屬氟化物等做爲過程氣體時，則 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） · 38 - I-------— 裝( (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（36 ) , 不使用加熱線圈1 4 4，使處理室1 4 2之內壁面溫度低 於襯托器之溫度而進行成膜處理。 如第8圇所示，配管1 5 0經由配管1 5 3連結於供 給清潔氣體之清潔氣體供給系統1 5 2，在清潔時關閉設 在配管1 5 3之閥，1 5 4從清潔氣體供給系統1 5 2將 清潔氣體經由配管1 5 3，配管1 5 0，氣體分散供給部 1 4 8供給於處理室1 4 2內。本實施例中，氣體分散供 給部1 4 8亦兼有清潔氣體之氣體供給部之作用。 清潔氣體供給系統1 5 2具有用來儲存做爲清潔氣體 之C5F3氣體充氣筒1 5 5，稀釋C5F3氣體之稀釋 用氣體，例如儲存氮氣之氮氣充氣筒1 5 6。該等充氣筒 1 5 5，1 5 6分別連結於從配管1 5 3分岐之配管 153A， 153B之端部。

在連結於Cj?F3氣體充氣筒1 5 5之配管1 5 3A 上，從上游側朝向下游側依次設有閥1 5 7，流體化床粒 子控制器1 5 8，及閥1 5 9。在連結於氮氣充氣筒 1 5 6之配管1 5 3 B上，從上游側朝向下游側依次設有 閥1 6 0 ，流體化床粒子控制器1 6 1 ，及閥1 6 2。來 自此等充氣筒1 5 5，1 5 6之氣體在配管1 5 3合流， 開啓閥1 5 4即可經由配管1 5 0將清潔氣體供給於處理 室 1 4 2 0 在處理室1 4 2底面1 4 2A，於襯托器1 4 5之附 近設有排氣口 1 6 3。該排氣口1 6 3锤由排氣管1 6 4 連結於眞空泵1 65，以該眞空泵1 6 5將處理室1 4 2 本紙張尺度適用中國國家搮率（CNS)A4规格（210X297公釐） -39 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS )八4说格（210X297公釐） A7 _ B7 五、發明説明（37 ) 內排氣，維持一定之眞空度。排氣口1 6 3 ，排氣管 1 6 4及眞空泵1 6 5兼有清潔氣體之氣體排氣部之功能 。眞空泵1 6 5最好使用不受排出氣體之影響之不需加油 之乾式聚。 在眞空泵1 6 5之下游側設有捕捉從眞空泵1 6 5排 氣之過程或清潔氣體等之有害氣體而從排出氣體中去除此 等有害氣體之除害裝置1 6 6。除害裝置1 6 6係使用充 滿可溶解C β F 3等氣體之溶劑，例如鹼溶液之裝置。閘 型閥1 6 7設置於處理室之1 4 2之側面，處理室1 4 2 經由該閘型閥1 6 7連結於半導體晶圓1之搬出搬出用搬 送室（未圖示）。 以下說明使用葉片式熱壁處理裝置之層間絕緣膜形成 處理之一實施例。例如將半導體晶圓1支持於處理室 1 4 2內之襯托器1 4 5上，以加熱用燈泡1 4 7經由石 英窗1 4 6照射光能，將支持於襯托器1 4 5之半導體晶 圓1加熱至5 0 0 °C左右。在此同時，以加熱線圈1 4 4 加熱處理室1 4 2，將處理室之壁部加熱至與襯托器 1 4 5相同之溫度。此時，開啓過程氣體供給系統1 4 9 之閥1 5 3，經由配管1 5 0，氣體分散供給部1 4 8將 調整爲一定比之TE 0 S及臭氧之混合氣體供給於處理室 1 4 2內。如此，臭氧在被加熱之半導體晶圓1表面活化 而產生活性氧，以該活性氧分解TEOS，在半導體晶圓 1表面形成矽氧化膜，而且在其成膜時，反應生成物逆流 而將矽氧化膜平坦化。另一方面，處理後之過程氣體因眞 -— —40 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝( 訂 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（38 ) , 空泵1 6 5之作用經由排出口 1 6 3，排氣管1 6 4被排 出於外部，而該排氣經由除害裝置1 6 6無害化而被排出 於外部。 由於上述成膜處理，處理室1 4 2之內面，襯托器 1 4 5 ，處理之其他部分皆形成薄膜，在重稷一定次數之 成膜處理之間，該薄膜層疊而最後剝離成爲粒子浮遊於室 內，污染清淨之半導體晶圓1。這種粒子逐漸堆積於處理 室1 4 2底面，在搬入及搬出半導體晶圓1時飄浮而可能 污染晶圓1 。 因此，在進行數次成膜處理後，暫時中斷成膜，將清 潔氣體供給於處理室內，去除粒子等灰塵。此時清潔之順 序與第1實施例相同。亦即切斷處理室1 4 2之加熱用燈 泡1 4 7等之電源後，成爲處理室1 4 2內無半導體晶圓 1之狀態，然後關閉閘型閥1 6 7將處理室1 4 2與外部 隔離後，如第8圖箭頭所示從過程氣體供給系統1 4 9將 做爲清潔氣體之Ci?F3氣體經由配管1 5 0，氣體分散 供給部1 4 8供給於處理室2內。在清潔時，最好將處理 室2以氮氣預先置換。 然後，在較C β F3之沸點更高之常溫下驅動眞空泵 1 6 5，從處理室2內排出氮氣，將處理室1 4 2內之眞 空度維持於一定値。然後，在該排氣狀態下，將清潔氣體 供給系統1 5 2之閥1 5 7 ，1 5 9開啓一定之開度，而 且以流體化床粒子控制器1 5 8控制處理室1 4 2之 C又F3氣體之流量使其成爲一定流量，例如5 j?/ 本紙張尺度逍用中國國家揉率（CNS)M规格（2丨〇><297公釐） -41 - ----------^-裝{-----1T-----^ 0^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貞工消費合作社印裂 A7 B7 五、發明説明（39 ) - mi η以下之流量，經由配管1 3供給。如此可將清潔氣 體從連結於配管1 5 3之氣體分散供給部1 4 8導入處理 室1 4 2內，將處理室1 4 2之Cj?F3氣體之壓力維持 於0 .1〜lOOTorr。此時，在處理室2內消耗之 清潔氣體從處理室1 4 2之排氣口1 6 3經由眞空泵 1 6 5等排氣系統經常排氣而更新，故可用新鮮之清潔氣 體以高效率清潔處理室1 4 2內。 供給於處理室1 4 2內之C5F3氣體在化學上爲活 性氣體，故與形成在處理室1 4 2之矽系薄膜等附著物發 生反應而被去除附著物，可良好的清潔處理室1 4 2內。 即使矽系粒子堆積於處理室1 42內，因爲Ci?F3氣體 可到達室內之各角落，不只是處理室1 4 2內面，其他附 著於室內之襯托器1 4 5之粒子等亦可由CjF3氣體完 全的去除。因爲C j F3氣體與薄膜等之反應爲發熱反應 ，故由於該發熱而更加促進C又F3氣體之反應，可除去 薄膜等附著物。 本實施例中，因爲將清潔氣體經由排氣系統配管 1 6 4排出於外部，故即使是容易形成反應生成物薄膜之 排氣管1 6 4亦可與處理室1 4 2內部相同的以清潔氣體 去除。又因爲可將從排氣系統排出之有毒氣體以除害裝置 1 6 6去除，故可進行清潔之排氣。 該清潔氣體可在以預先設定之濃度分佈於各空室內之 時刻停止排氣一定時間，或在停止排氣碰經過預先設定之 時間後停止供給清潔氣體。亦可以脈波方式重覆實施排氣 本紙張尺度適用中國國家輮準（CNS ) Α4规格（2l〇X297公釐） -42 - ---^裝(-----訂-----(级-ί (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 A7 _____B7 五、發明説明（40 ) , 與清潔氣體之供給。在清潔時，亦可加熱清潔周圍環境。 若清潔氣體只爲c F3氣體時，與第1實施例相同 的，最好在C)2 F3氣體流量爲5又/ιώ i η以下，其溫 度爲Cj?F3之沸點〜7 0 0 °C，內部壓力爲0 . 1〜 1 〇 OTo r r之條件下清潔。以氮氣等稀釋CJ?F3氣 體，即可抑制C i F3氣體之反應性，穩定的清潔對象物 而緩和其損傷。 如上所述，本實施例中亦可在無等離子體之狀態下將 C5F3氣體做爲清潔氣體供給於處理室1 4 2內部，藉 此可將附著於各底面，內面，及襯托器5各角落之矽系附 著物完全的清潔，因此在製造由6 4MDRAM以上之多 層配線所構成之半導體積體電路元件時，增加層間絕緣膜 等形成膜過程之際，亦可完全的清潔處理室1 4 2之內部 ，可消除製造具有6 4 MD RAM以上之積體度之半導體 積體電路元件時成爲問題之粒子等污染源。本實施例中， 因爲將具有活性而且對於材料之腐蝕性少之C 32 F3氣體 在無等離子體之狀態下使用，故可進行穩定之清潔。又因 爲只要在既有之葉片式熱壁處理裝置之處理室2內設置做 爲清潔系統之清潔氣體供給系統1 5 2即可，故可在極低 之成本下進行有效之清潔。與必須將裝置解體進行清潔之 方式比較，可顯著的縮短時間。 若使用於成膜處理之氣體爲WF6與3丨H4之組合 之反應生成物容易附著於壁面之氣體時，最好如第9圖所 示，在處理室1 4 2壁部設置冷媒通路1 7 0，使冷媒通 本纸張尺度逍用中國國家梂準（CNS〉A4规格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝(

•IT 經济部中央梂準局負工消費合作社印製 305305 A7 ___B7 五、發明説明（41 ) 過其中以便防止反應生成物之附著。 | 如第10圖所示，亦可在襯托器145上設置由電阻 發熱體所構成之加熱器1 7 2 ，以代替加熱燈泡1 4 7， 以該加熱器1 7 2加熱半導體晶圓1之成膜處理。 亦可如第11圖，第12圖所示的構成氣體分散供給 部1 4 8。在此，於氣體導入分散供給部1 4 8內設置使 氣體擴散之氣體擴散板1 7 3，在其下游側設置使處理氣 體噴出於處理室1內之蓮蓬頭板等氣體噴出板1 7 4。如 第1 1圖中所示，該氣體噴出板1 7 4係例如在鋁製圓板 狀本體上形成許多例如孔徑1 . 5mm之氣體噴出孔1 7 5 而形成。氣體噴出板1 7 4之材質除了鋁以外，亦可使用 其他材質，例如石英及陶瓷。 冷媒通路成爲彎曲的形成於氣體噴出板1 7 4中，而 該冷媒通路1 7 6之入口及出口連結於具有冷卻器等之冷 媒，例如冷卻水之循環系統（未圖示）。冷媒通路1 7 6 入口側之冷卻水溫度係設定爲不會凝固之界限之溫度，例 如—1 0 °C至7 0 °C左右。氣體分散供給部1 4 8之側壁 亦形成有使冷媒，例如冷卻水流之冷媒通路1 7 7 ，如此 ，可更提高氣體噴出板1 7 4之冷卻效果。 本寅施例中，例如以WF6氣體及S i H4氣體做爲 處理氣體，又使用適當之載氣從處理氣體供給管1 5 0導 入氣體分散供給部1 4 8內，從氣體噴出板1 7 4之氣體 噴出孔1 7 5供給於處理室1 4 2內。*理室1 4 2內之 壓力係設定爲例如0 . 2〜0 . 5To r r ，而半導體晶 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝ί 訂 龈J-S—· 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（2丨0><297公釐） -44 - A7 _B7 五、發明説明（42 ) 圓1係由加熱燈泡1 4 7加熱至3 0 0〜4 0 0 °C之範圍 ，在晶圓1表面附著並堆積由於WF6與S i H4之反應 而生成之鋳矽化物，或不能完全的熱分解而成爲W之化合 物之堆積物。但若如本實施例中所述的予以冷卻，則可抑 制WF6與3 i H4之反應，可使反應生成物之附著量減 少。因此，可防止因氣體噴出板1 7 4之附著物剝離而發 生之粒子之產生。 因爲可抑制氣體噴出板1 7 4之WF6與S i F4之 反應，故處理氣體之流量與W附著於晶圓1之附著量之配 合變成良好，結果，可提高一片晶圓之膜厚與其他晶圓之 膜厚間之均勻性。第13圖爲以橫軸表示晶圓之號碼，以 縱軸表示W膜之膜厚，將其關係以定性方式表示之圖表。 實線a，實線b，虛線c分別表示將氣體噴出板1 7 4冷 卻時，冷卻不充分時，及不冷卻時之情況。 經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該圖表中，預定之膜厚例如爲1 〇 〇 0〜5 Ο Ο 0A 。本實驗中之成膜條件與上述過程條件相同。實線a時， 氣體噴出板1 7 4之溫度由冷卻水冷卻至例如5 °C。由第 1 2圖所示，藉著冷卻氣體噴出板1 7 4 ，可顯著的提高 晶圓膜厚之個體間之均匀性，而且附著於氣體噴出板 1 7 4之附著物之量亦減少。以WF6及S i H4成膜鎢 矽化合物膜時，爲了有效的抑制附著於氣體噴出板1 7 4 之附著物之量，必須冷卻氣體噴出板1 7 4之溫度於1 0 °C以下。 ' 其理由爲，本發明之發明者在調整冷媒溫度改變氣體 本紙張尺度適用中固國家梂準（CNS ) ( 210X297公釐） -45 · 經濟部中央標準局員工消費合作社印笨 A7 ______B7__ 五、發明説明（43 ) , 噴出板1 7 4之溫度而觀察反應生成物之附著狀態，結果 確認以1 0°C爲分界，在該溫度以下時附著量少，但超過 1 1 °C以上時，附著量急速的增加。用來冷卻氣體噴出板 之冷卻裝置不一定爲冷媒通路，亦可使用派耳帖（Peltier ) 元件。 以上冷卻噴出板之方法亦可應用於使用S i H2C)?2 氣體與WF6氣體成膜鎢矽化物之時。此時，晶圓被加熱 至5 0 0〜6 Ο 0X：，而根據實驗結果，氣體噴出板之溫 度只要冷卻至5 0°C以下即可充分的抑制附著物之量。 需要清潔之膜不限定於上述例，亦可應用於

MoS i2，WS i2，TiN，TiW，Mo，S i 〇2 ’ Po 1 y — S i等，而處理氣體係使用對應於該等膜之 氣體。例如在鎢膜時，除了 WF6 + S i 之組合以外 ，又可使用WF6+H2，WF6 + S i 2H6之組合等。 WS i X之成膜時，可使用WF6+S i H4之組合， WF6+S i2H6之組合，\VF6+S i H2Cp2之組合等 ο 使用之惰性氣體不限定於Ν2氣體，亦可使用其他惰 性氣體，例如He，Ar等。 本發明不但可應用於CVD裝置，亦可應用於濺散裝 置，擴散裝置等。被處理體亦不限定於半導體晶圓，亦可 使用LCD基板等。 圖式： 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS > Α4规格（210Χ297公釐）-46 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T A7 B7 五、發明説明（44 ) , 第1圖爲本發明一實施例之眞空處理裝置之模式圖： 第2圖爲第1圖所示裝置之橫斷面圖： 第3圖爲本發明其他實施例之眞空處理裝置之模式圖 » 第4圖爲裝組有第1圖所示眞空處理裝置之多空室處 理裝置之模式圖； 第5圖爲本發明其他實施例之眞空處理裝置之模式圖 » 第6圖爲表示第5圖所示之裝置中使用之蓮蓬頭加熱 裝置之斷面圖： 第7圖爲表示第5圖所示裝置之清潔氣體供給系統之 詳細圖； 第8圖爲本發明另一實施例之眞空處理裝置之模式圖

I 第9圖及第10圖爲第7圖所示裝置之另一實施例之 圖， 第1 1圖及第1 2圖爲表示氣體分散供給部（蓮蓬頭 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝( 訂 ·" 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印製 果 效 之 生 產 而 β. 咅 。給 圖供 面散 斷分 橫體 及氣 圖卻 面冷 斷因 縱示 之表 例爲 施圖 實 3 他 1 〇 其第表 之圖 } 之 47 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 附件一： 第83 1 05445號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國84年7月修正 1 . 一種真空處理裝置，其特徵爲具備：用來處理被 處理體之真空處理室；供給在真空處理室內對被處理體實 施所定處理之處理氣體之處理氣體供給源；供給包括有清 潔前述真空處理室內用之C ί F3之清潔氣體之清潔氣體 供給源；從處理氣體供給源供給給處理氣體於真空處理室 內之率遷.良變幾艮良管、.；從前述清潔氣體供給源供給清潔 氣體於前述真空處理室內之清潔氣體供給配、實.：及當清潔 氣體被供給於真空處理室時，將清潔氣體供給配管內之壓 力維持於較大氣壓力更低之壓力之減、磨裝g。 2 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中減壓裝置具 有減閥。 3 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中，更具備有 ，當處理氣體被供給於真空處理室時，將處理氣體供給配 經濟部中央梯準局負工消費合作社印製 (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 管內之壓力維持於較大氣壓力更低之壓力之其他減壓裝置 〇 4 .如申請專利範圍第3項之裝置，其中，該其他減 壓裝置具有減壓閥。 5 . —種真空處理方法，其特徵爲具備：由從處理氣 體供給源藉處理氣體供給配管供給於前述真空處理室內之 處理氣體來處理配設於真空處理室內之被處理體之過程； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X297公釐）_ ! _ 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 30iWt}〇5 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 從清潔氣體供給源藉清潔氣體供給配管供給包括有 c义f3之清潔氣體於真空處理室內，以清潔其裏面之過 程；及當清潔氣體被供給於真空處理室時，將清潔氣體供 給配管內之壓力設定於較大氣壓力更低之壓力之過程。 6 .如申請專利範圍第5項之方法，其中，更具備有 ，當處理氣體被供給於真空處理室時，將處理氣體供給配 管內之壓力設定於較大氣壓力更低之壓力之過程· 7 .如申請專利範圔第5項之方法，其中，清潔過程 ，乃在被處理體未存在於真空處理室內之狀態下來加以實 施。 ； 8 . —種真空處理裝置，主要具備有，用來處理被處 V. 理體之真空處理室，和將對被處理體實施特定處理之處理 氣體供給於真空處理室用之處理氣體供給系統，及供給用 以清潔處理室裏面用之清潔氣體於該處理室之清潔氣體供 給系統，其特徵爲； 前述清潔氣體包括有C j? F3 ，而前述處理氣體供給 系統和前述清潔氣體供給系統，乃被設成爲個別之系統β 9 .如申請專利範圍第8項之裝置，其中，更具備有 ，將清潔氣體以較大氣壓更低之壓力來供給之減壓裝置》 1 0 . —種真空處理裝置，其特徵爲具備：收容許多 片被處理體，並對於該等被處理體實施所定之處理用之真 空處理室；設在真空處理室內，具備用來個別載置前述許 多被處理體用之複數載置部之載置台：對於真空處理室內 之前述各被處理體*可供給成個別地實施特定處理用之處 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐）_ 9 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 袈. 訂 經濟部中央標準局爲工消費合作社印製 302305 ll _ _ D8 六、申請專利範圍 理氣體之處理氣體供給系統；及與處理氣體系統被設成爲 另一系統，並朝向前述各載置部，可個別地來供給包括有 c 5 f3之清潔氣體之清潔氣體供給系統。 1 1 . 一種真空處理裝置，主要具備有，用來處理被 處理體之真空處理室，和將對被處理體實施特定處理之處 理氣體供給於真空處理室用之處理氣體供給系統，及供給 用以清潔處理室裏面用之清潔氣體於該處理室之清潔氣體 供給系統，其特徵爲； 前述清潔氣體包括有C5F3 ，並更具備有，用以導 入前述處理氣體及清潔氣體至前述真空處理室用之導入構 件，及加熱前述導入構件用之加熱裝置。 1 2 . —種真空處理裝置，其特徵爲具備：收容許多 片被處理體，並對於該等被處理體實施所定之處理用之真 空處理室；設在真空處理室內，具備用來個別載置前述許 多被處理體用之複數載置部之載置台；對於真空處理室內 之前述各被處理體，可供給成個別地實施特定處理用之處 理氣體之處理氣體供給系統；與處理氣體系統被設成爲另 —系統，並朝向前述各載置部，可個別地來供給包括有 C 5 F3之清潔氣體之清潔氣體供給系統；用以導入前述 處理氣體及清潔氣體至前述真空處理室用之導入耩件：及 加熱前述導入構件用之加熱裝置。 1 3 . —種真空處理裝置，主要具備有，用來處理被 處理體之真空處理室，和將對被處理體實施特定處理之處 理氣體供給於真空處理室用之處理氣體供給系統’及供給 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 3 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 器 - _ D8 六、申請專利範圍 用以清潔處理室裏面用之清潔氣體於該處理室之清潔氣體 供給系統，其特徵爲； 前述清潔氣體包括有c)?f3 ，並更具備有加熱前述 清潔氣體供給系統，以防止前述清潔氣體之液化之液化防 止加熱裝置。 1-4 .如申請專利範圍第1 3項之裝置，其中*更具 備有，加熱在前述清潔氣體供給系統之容易產生清潔氣體 之液化部分用之加熱裝置。 1 5 . —種真空處理裝置，其特徵爲具備：收容許多 片被處理體，並對於該等被處理體實施所定之處理用之真 空處理室：設在真空處理室內，具備用來個別載置前述許 多被處理體用之複數載置部之載置台；對於真空處理室內 之前述各被處理體，可供給成個別地實施特定處理用之處 理氣體之處理氣體供給系統：與處理氣體系統被設成爲另 —系統，並朝向前述各載置部，可個別地來供給包括有 C又F3之清潔氣體之清潔氣體供給系統；及加熱前述清 潔氣體供給系統，以防止前述清潔氣體產生液化之液化防 止加熱裝置。 1 6 .—種真空處理方法，其特徵爲具備：由從處理 氣體供給源藉處理氣體供給配管供給於前述處理室內之處 理氣體來處理配設於真空處理室內之被處理體之過程；從. 清潔氣體供給源藉清潔氣體供給配管供給包括C 5 F3之 清潔氣體於真空處理室內，以清潔其裡面之過程：及當供 給前述清潔氣體時，將供給惰性氣體於前述真空處理室之 本紙^尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規^( 210~X297公" — ~ 4 - 1'--------(------1T------^ , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A8 B8 C8 , D8 々、申請專利範圍 過程· 17 .如申請專利範圍第16項之方法，其中，清潔 過程*乃在被處理體未存在於真空處理室內之狀態下來加 以實施。 1 8 · —種真空處理裝置，其特徵爲；具備有：收容 許多片被處理體，並對於該等被處理體實施所定之處理用 之真空處理室：設在真空處理室內，具備用來個別載置前 述許多被處理體用之複數載置部之載置台；可對於載置台 之各被處理體形成個別地來供給處理氣體之處理氣體供給 系統；對於各載置台可個別地供給包括有C 5 F3之清潔 氣體之清潔氣體供給系統；及對於各被處理體或載置台， 以選擇性地來供給處理氣體或清潔氣體之選擇供給裝置， 並對於任意地所選擇之被處理體或載置台，供給處理 氣體或清潔氣體。 1 9 . 一種真空處理裝置之清潔方法，主要具備有： 收容許多片被處理體，並對於該等被處理體實施所定之處 理用之真空處理室；設在真空處理室內，具備用來個別載 置前述許多被處理體用之複數載置部之載置台：可對於載 置台之各被處理體形成個別地來供給處理氣體之處理氣體 供給系統：及對於各載置台可個別地供給包括有c i f3 之清潔氣體之清潔氣體供給系統，其特徵爲具備； 在前述載置部之至少其中之1個上面，予以載置被處 理體，並對於該被處理體供給處理氣體，以進行特定處理 之過程，及對於前述載置部中之未進行處理者之至少其中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 302305 b| D8 六、申請專利範圍 之1個供給清潔氣體，以進行清潔之過程。 2 0 .如申請專利範圍第1 9項之方法，其中，更具 備有，從前述真空處理室予以排氣清潔氣體用之過程。 2 1 . —種真空處理裝置，主要具備有，用來處理被 處理體之真空處理室，和將對被處理體實施特定處理之處 理氣體供給於真空處理室用之處理氣體供給系統，及供給 用以清潔處理室裏面用之清潔氣體於該處理室之清潔氣體 供給系統，其特徵爲； 前述清潔氣髖包括有CPF3 ，並更具備有，保持前 述真空處理室壁面成5 0°C以下用之冷卻裝置。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 2 .—種真空處理裝置，其特徵爲具備有：收容許 多片被處理體，並對於該等被處理體實施所定之處理用之 真空處理室；設在真空處理室內，具備用來個別載置前述 許多被處理體用之複數載置部之載置台；對於前述真空處 理室內之前述各被處理體，可供給成個別地實施特定處理 用之處理氣體之處理氣體供給系統；與處理氣體系統被設 成另一系統，並朝向前述各載置台，可供給包括有 C 5 F3之清潔氣體之清潔氣體供給系統；及保持前述真 空處理室壁面成5 0°C以下之冷卻裝置。 2 3 . —種真空處理裝置，主要具備有：用來處理被 處理體之真空處理室；在前述真空處理室內用以載置被處 理體之載置台；供給對於被處理體實施特定處理之處理氣 體至前述真空處理室用之處理氣體供給系統：及供給用以 r 清潔處理室裏面用之清潔氣體於該處理室用之清潔氣體供 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6 - ABCD 々、申請專利範圍 給系統，其特徵爲； 前述清潔氣體包括有Cj^F3 ，並更具備有，用以加 熱前述真空處理室壁面用之第2加熱裝置。 2 4 . —種真空處理裝置，其特徵爲具備有：收容被 處理體，並對被處理體實施所定之處理用之真空處理室； 被配設於前述真空處理室內，用以載置前述被處理體用之 載置台；可對於載置台之被處理體供給處理氣體之處理氣 體供給系統：可對於載置台供給包括有C j? F3之清潔氣 體之清潔氣體供給系統；及可對於被處理體或載置台，以 選擇性地來供給處理氣體或清潔氣體之選擇供給裝置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -7 -