JP2741156B2 - Cleaning method for multi-chamber processing equipment - Google Patents
Cleaning method for multi-chamber processing equipmentInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、マルチチャンバー処理
装置のクリーニング方法に関する。The present invention relates to a method for cleaning a multi-chamber processing apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】最近半導体集積回路素子は益々高集積化
されて来ており、その集積度が６４ＭＤＲＡＭから２５
６ＭＤＲＡＭの世代に入りつつある。そのため配線構造
の多層化及び微細化が一層顕著になって来ている。この
ように配線構造が多層化するに従って配線工程のステッ
プが増加し、配線工程の効率化及び防塵対策が従来以上
に問題になって来ている。また、配線構造の微細化が進
むに従って、従来のアルミニウム（Ａｌ）配線ではマイ
グレーション断線などが問題となり、Ａｌに代わる材料
としてタングステン（Ｗ）などのマイグレーション耐性
に優れた金属が配線材料として種々検討されている。ま
た、配線構造の多層化が進むに従ってコンタクトホー
ル、ビアホールなどの埋め込みについても材料面など種
々検討されている。更に、被処理体の大口径化及び多層
化に伴って各層のカバレッジ性も重要になって来る。2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor integrated circuit elements have been increasingly integrated, and the degree of integration has been increased from 64 MDRAM to 25.
Entering the 6MDRAM generation. For this reason, multilayering and miniaturization of wiring structures have become more remarkable. As the wiring structure becomes multi-layered as described above, the number of steps in the wiring process increases, and the efficiency of the wiring process and dustproof measures have become more problematic than ever. In addition, as the wiring structure becomes finer, the conventional aluminum (Al) wiring has a problem of migration disconnection and the like, and a metal having excellent migration resistance, such as tungsten (W), has been examined as a wiring material as an alternative to Al. ing. In addition, various studies have been made on embedding of contact holes, via holes, and the like in terms of material, as the number of wiring structures increases. Furthermore, as the diameter of the object to be processed increases and the number of layers increases, the coverage of each layer also becomes important.
【０００３】例えばタングステンを配線膜として成膜す
る場合には、カバレッジ性に優れたＣＶＤ法によるブラ
ンケットＷ配線が検討されている。このブランケットＷ
による配線膜は剥がれ易い欠点があり、それ故パーティ
クルを発生し易い難点があるため、その防止策として窒
化チタン（ＴｉＮ）などの密着層を下地層として設ける
方法が採られている。このＴｉＮは従来はスパッタ法に
より成膜していたが、スパッタ法ではアスペクト比の高
いホール底部でのカバレッジ性に限界があるため、Ｔｉ
Ｎについてもカバレッジ性に優れたＣＶＤ法による成膜
が検討されている。For example, in the case of forming tungsten as a wiring film, a blanket W wiring by a CVD method having excellent coverage has been studied. This blanket W
However, there is a drawback that the wiring film is easily peeled off, and therefore there is a problem that particles are easily generated. Therefore, a method of providing an adhesion layer such as titanium nitride (TiN) as a base layer has been adopted as a preventive measure. Conventionally, this TiN is formed by a sputtering method. However, the sputtering method has a limitation in coverage at the bottom of a hole having a high aspect ratio.
For N, film formation by a CVD method having excellent coverage has been studied.
【０００４】また、コンタクトホール、ビアホールの埋
め込みにはブランケットＷあるいは、表面の金属被膜な
どの化学的性質を利用してタングステンを選択的に埋め
込む選択Ｗが検討されている。ブランケットＷによる埋
め込みは、ＴｉＮからなる密着層の形成、ブランケット
Ｗ、及びエッチバックをなど多くの工程が必要で、コス
ト的に高くなるため、電流密度の高い特定の半導体集積
回路素子の配線に対して適用する傾向にある。一方、選
択Ｗによる埋め込みは、ホール部を選択的に埋め込むこ
とができるため、密着層を必要とせず、多層配線が簡単
でコスト的に有利である。そのため、埋め込みを選択Ｗ
で行ない、配線をスパッタＡｌによる方法が検討されて
いる。For filling the contact holes and via holes, a blanket W or a selective W for selectively filling tungsten by utilizing a chemical property such as a metal film on the surface has been studied. The embedding with the blanket W requires many steps such as formation of an adhesion layer made of TiN, blanket W, and etch-back, and is costly. Tend to apply. On the other hand, in the embedding by the selection W, since the hole portion can be selectively embedded, no adhesive layer is required, and multilayer wiring is simple and advantageous in cost. Therefore, select embedding W
In this case, a method in which wiring is formed by sputtering Al is being studied.
【０００５】また、配線構造の微細化に伴って水平方向
での配線層の間隔が狭くなり、このギャップを埋め込む
ための工程も各配線層について必要になり、配線構造の
微細化に伴って配線工程には益々多くの工程が必要にな
って来ている。[0005] Further, as the wiring structure becomes finer, the spacing between wiring layers in the horizontal direction becomes narrower, and a process for filling this gap is required for each wiring layer. The process requires more and more processes.
【０００６】いずれにしてもこのように半導体集積回路
素子が多層化、微細化するに連れて配線工程が複雑にな
り、より多くの工程が必要になって来ている。そして、
これらの工程ではカバレッジ性に優れたＣＶＤ法による
メタル成膜及び埋め込み、あるいは必要に応じてスパッ
タ法によるメタル成膜などを適宜組み合わせた処理装置
を開発する必要に迫られている。しかも、配線工程では
複数のメタル成膜、埋め込み工程を伴う関係上、配線工
程全体の高スループット化、及び各工程間でのパーティ
クルなどからの汚染を極力抑制する必要があり、これら
の課題を一つ一つ解決しながら今後の２５６ＭＤＲＡＭ
でも６４ＭＤＲＡＭ以下のものと同様の品質を保証する
と共に生産性の向上の図る必要がある。In any case, as the number of semiconductor integrated circuit elements is increased in the number of layers and miniaturized, the wiring process becomes complicated, and more steps are required. And
In these steps, it is necessary to develop a processing apparatus that appropriately combines metal film formation and embedding by a CVD method having excellent coverage, or metal film formation by a sputtering method as needed. In addition, since the wiring process involves a plurality of metal film forming and embedding processes, it is necessary to increase the throughput of the entire wiring process and minimize contamination from particles and the like between the processes. 256MDRAM in the future while solving each one
However, it is necessary to guarantee the same quality as that of 64M DRAM or less and to improve the productivity.
【０００７】このような要求を満たす有力な処理装置と
して複数の処理を一貫して連続処理するマルチチャンバ
ー処理装置が注目されている。このマルチチャンバー処
理装置は、複数の成膜処理装置、埋め込み処理装置を組
み合わせてモジュール化した装置で、所定の真空下で成
膜等の処理を行なう複数の処理室と、これらの処理室へ
被処理体を搬送する搬送装置を有する搬送室と、この搬
送室との間で真空予備室を介して被処理体を搬入、搬出
するカセット室とを備え、各処理室で１枚ずつ連続的に
成膜処理、埋め込み処理などを行なうように構成され
た、いわゆる枚葉処理装置である。このマルチチャンバ
ー処理装置では、各処理室でＣＶＤあるいはスパッタな
どにより成膜処理を行なった後、これらの処理室と同様
の真空度に保たれた搬送室内の搬送装置を介して連続的
に次の処理室へ搬送し、連続的に成膜処理を行なうこと
ができ、複数の処理を効率良く行なうことができるた
め、スループットを高めることができる。また、各処理
工程を結ぶ搬送室が真空に保たれているため、被処理体
をクリーンな環境下で搬送することができ、被処理体を
各処理工程での処理状態をそのまま維持することがで
き、各処理の再現性を高めることができる。更にまた、
このマルチチャンバー処理装置は、多層配線の処理内容
に応じて処理室を適宜組み合わせることができ、処理設
計に高い自由度を有している。A multi-chamber processing apparatus for continuously processing a plurality of processings consistently has attracted attention as a powerful processing apparatus satisfying such demands. This multi-chamber processing apparatus is a modularized apparatus combining a plurality of film forming processing apparatuses and an embedding processing apparatus, and has a plurality of processing chambers for performing processing such as film formation under a predetermined vacuum, and covers these processing chambers. A transfer chamber having a transfer device for transferring the processing object, and a cassette chamber for loading and unloading the processing object via a vacuum preparatory chamber between the transfer chamber and the transfer chamber are provided. This is a so-called single-wafer processing apparatus configured to perform a film forming process, an embedding process, and the like. In this multi-chamber processing apparatus, a film forming process is performed in each processing chamber by CVD, sputtering, or the like, and then successively performed through a transfer device in a transfer chamber maintained at a similar degree of vacuum to these processing chambers. Since the film is transferred to the processing chamber and a film formation process can be continuously performed, and a plurality of processes can be efficiently performed, throughput can be increased. In addition, since the transfer chamber connecting each processing step is kept in a vacuum, the object to be processed can be transferred in a clean environment, and the processing state of the object to be processed in each processing step can be maintained as it is. It is possible to enhance the reproducibility of each process. Furthermore,
In this multi-chamber processing apparatus, processing chambers can be appropriately combined according to the processing content of the multilayer wiring, and have a high degree of freedom in processing design.
【０００８】しかし、６４ＭＤＲＡＭから２５６ＤＲＡ
Ｍのような半導体集積回路素子を製造する場合には、ク
リーンルームはスーパークリーン化しているため、クリ
ーンルームからの汚染が激減する反面、処理装置内部の
クリーン度が低下し、パーティクル等の９０％は処理装
置内部で発生するとの報告がある。つまり、各処理室で
はそれぞれの成膜処理に伴って被処理体のみならず、処
理室内部で被処理体を支持するサセプタや電極なども同
時に成膜され、更に処理室内周面にも成膜が行なわれ、
これらがいずれは剥離してパーティクルとして浮遊した
り、処理室の底面に堆積することになる。また、搬送室
では搬送装置の駆動部からパーティクルが発生すると共
に搬送時の被処理体のスリップなどによりパーティクル
が発生して浮遊し、底部に堆積することになる。あるい
は成膜時のプロセスガスが十分に反応せず、反応途上の
生成物が被処理体に付着し、生成物が搬送過程で搬送室
や他の処理室へ搬入され、クロスコンタミネーションを
起こす。これらの生成物は徐々に底部などに堆積するこ
とになる。そして、処理時の給排気時の気流により、あ
るいは搬送系の駆動時に発生する気流によりパーティク
ルが浮遊し、これらのパーティクルが被処理体表面を汚
染して歩留りを低下させることになる。However, from 64 MDRAM to 256 DRA
When manufacturing a semiconductor integrated circuit device such as M, since the clean room is super clean, contamination from the clean room is drastically reduced, but the degree of cleanness inside the processing apparatus is reduced, and 90% of particles and the like are processed. There is a report that it occurs inside the device. That is, in each processing chamber, not only the object to be processed, but also a susceptor and an electrode for supporting the object to be processed in the processing chamber are formed simultaneously with the respective film forming processes, and further, the film is formed also on the peripheral surface of the processing chamber. Is performed,
These will eventually peel off and float as particles, or will accumulate on the bottom surface of the processing chamber. Further, in the transfer chamber, particles are generated from the drive unit of the transfer device, and particles are generated and floated due to slippage of the processing target during transfer, and are deposited on the bottom. Alternatively, the process gas at the time of film formation does not sufficiently react, and a product in the course of reaction adheres to the object to be processed, and the product is carried into a transfer chamber or another processing chamber in a transfer process, causing cross contamination. These products will gradually accumulate on the bottom and the like. Then, particles float due to airflow at the time of supply and exhaust during processing or airflow generated at the time of driving of the transport system, and these particles contaminate the surface of the object to be processed and lower the yield.
【０００９】そこで、従来からこのような汚染をなくす
ために、所定回数の成膜処理などが終了する度に処理装
置内をクリーニングしてパーティクル等の汚染物を除去
するようにしている。そのクリーニング方法としては、
マルチチャンバー処理装置自体を解体し、解体後に各構
成部品を洗浄液内に浸漬してこれらの部品に付着した汚
染物を洗浄したり、あるいは各構成部品に付着した汚染
物を拭き取ったりする方法が採られていた。Therefore, conventionally, in order to eliminate such contamination, the inside of the processing apparatus is cleaned to remove contaminants such as particles every time a predetermined number of film forming processes or the like are completed. As the cleaning method,
The multi-chamber processing apparatus itself is disassembled, and after disassembly, each component is immersed in a cleaning solution to wash contaminants adhered to these components, or to wipe off contaminants adhered to each component. Had been.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マルチチャンバー処理装置のクリーニング方法は、マル
チチャンバー処理装置を解体した後、各構成部品を洗浄
液に浸漬してそれぞれの汚染物を洗浄し、あるいは拭き
取るようにしていたため、クリーニングに多大な時間を
要し、マルチチャンバー処理装置の稼動効率が著しく低
下するという課題があった。However, in the conventional cleaning method for a multi-chamber processing apparatus, after disassembling the multi-chamber processing apparatus, each component is immersed in a cleaning liquid to wash or wipe off each contaminant. Thus, there is a problem that a long time is required for cleaning and the operation efficiency of the multi-chamber processing apparatus is significantly reduced.
【００１１】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、プラズマレスで複数の処理室の内部のみな
らず、搬送室などの他のチャンバーの内部をも構成部材
を損ねるこなく完全にクリーニングすることができ、半
導体集積回路素子の製造時に問題となるパーティクルな
どの汚染源を除去できるマルチチャンバー処理装置のク
リーニング方法を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is not limited to the inside of a plurality of processing chambers without using plasma, and the inside of other chambers such as a transfer chamber can be completely completed without damaging constituent members. It is an object of the present invention to provide a method for cleaning a multi-chamber processing apparatus, which can perform cleaning at a low speed and can remove a contamination source such as a particle which becomes a problem in the manufacture of a semiconductor integrated circuit device.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のマルチチャンバー処理装置のクリーニング方法は、被
処理体を処理する複数の処理室と、これら各処理室へ被
処理体を搬送する搬送装置を設けた搬送室と、この搬送
室に接続された予備室とを備えたマルチチャンバー処理
装置の内部をクリーニングする方法において、ＣｌＦ3
ガスを上記複数の処理室の少なくとも一つの処理室へ供
給し、この処理室を介して上記他の処理室、搬送室及び
予備室へＣｌＦ3ガスを供給し、このＣｌＦ3ガスにより
全てのチャンバーの内部に付着した付着物をクリーニン
グするようにしたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of cleaning a multi-chamber processing apparatus, wherein a plurality of processing chambers for processing a processing object and the processing object are transported to each of the processing chambers. a transfer chamber having a transfer apparatus, a method of cleaning the interior of the multi-chamber processing apparatus provided with an attached pre-chamber to the transfer chamber, ClF 3
The gas is supplied to at least one treatment chamber of the plurality of processing chambers, the other processing chamber, supplying a ClF 3 gas into the transfer chamber and the preliminary chamber through the processing chamber, all chambers by the ClF 3 gas This is for cleaning the deposits adhered to the inside.
【００１３】また、本発明の請求項２に記載のマルチチ
ャンバー処理装置のクリーニング方法は、請求項１に記
載の発明において、排気系配管を介して全てのチャンバ
ー内に供給されたＣｌＦ3ガスを排気し、このＣｌＦ3ガ
スにより排気系配管の内面に付着した付着物をクリーニ
ングするようにしたものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for cleaning a multi-chamber processing apparatus according to the first aspect, wherein the ClF 3 gas supplied to all the chambers via the exhaust piping is used. The gas is exhausted, and the ClF 3 gas is used to clean the adhered matter adhering to the inner surface of the exhaust pipe.
【００１４】また、本発明の請求項３に記載のマルチチ
ャンバー処理装置のクリーニング方法は、被処理体に成
膜処理を施す少なくとも一つの成膜室と、この成膜室へ
被処理体を搬送する搬送装置を設けた搬送室と、この搬
送室に接続された予備室とを備えたマルチチャンバー処
理装置の内部をクリーニングする方法において、少なく
とも一つの上記成膜室内で上記被処理体に成膜処理を施
し、成膜後の上記被処理体を上記搬送室及び上記予備室
を介して外部へ搬送した後、ＣｌＦ3ガスを少なくとも
一つの上記成膜室へ供給し、この成膜室を介して上記搬
送室及び予備室などの全てのチャンバーへＣｌＦ3ガス
を供給し、このＣｌＦ3ガスにより全てのチャンバーの
内部に付着した付着物をクリーニングするようにしたも
のである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a cleaning method for a multi-chamber processing apparatus, wherein at least one film forming chamber for performing a film forming process on the object to be processed and the object to be processed are transferred to the film forming chamber. In a method for cleaning the inside of a multi-chamber processing apparatus having a transfer chamber provided with a transfer device to perform and a preliminary chamber connected to the transfer chamber, a film is formed on the object to be processed in at least one of the film formation chambers. After the treatment, the object to be processed after the film formation is transported outside through the transfer chamber and the preliminary chamber, and then ClF 3 gas is supplied to at least one of the film formation chambers. Te supplies all of the ClF 3 gas into the chamber, such as the transfer chamber and the preliminary chamber, in which so as to clean the deposits adhering to the inside of all the chambers by the ClF 3 gas.
【００１５】また、本発明の請求項４に記載のマルチチ
ャンバー処理装置のクリーニング方法は、被処理体に成
膜処理を施す少なくとも一つの成膜室と、この成膜室へ
被処理体を搬送する搬送装置を設けた搬送室と、この搬
送室に接続された予備室とを備えたマルチチャンバー処
理装置の内部をクリーニングする方法において、上記各
室内をクリーニングするＣｌＦ3ガスを少なくとも一つ
の上記成膜室へ供給した後、このＣｌＦ3ガスを排気系
配管を介して排気するようにしたものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a cleaning method for a multi-chamber processing apparatus, wherein at least one film forming chamber for performing a film forming process on the object to be processed and the object to be processed are transferred to the film forming chamber. A method for cleaning the inside of a multi-chamber processing apparatus having a transfer chamber provided with a transfer device for performing cleaning and a preliminary chamber connected to the transfer chamber, wherein the ClF 3 gas for cleaning each of the chambers is provided in at least one of the components. After being supplied to the film chamber, the ClF 3 gas is exhausted through an exhaust pipe.
【００１６】[0016]
【作用】本発明の請求項１に記載の発明によれば、Ｃｌ
Ｆ3ガスを複数の処理室の少なくとも一つの処理室へ供
給すると、このＣｌＦ3ガスはこの処理室から他の処理
室及び搬送室及び予備室などのチャンバーへ行き渡り、
ＣｌＦ3ガスがそれぞれのチャンバーに付着した付着物
と反応し、この時の反応熱で更にＣｌＦ3ガスが活性化
され、この活性化したＣｌＦ3ガスと付着物との反応が
促進されて各チャンバーに付着した付着物を除去するこ
とができる。According to the first aspect of the present invention, Cl is added.
When the F 3 gas is supplied to at least one of the plurality of processing chambers, the ClF 3 gas spreads from the processing chamber to other processing chambers and chambers such as a transfer chamber and a spare chamber,
Reacted with ClF 3 gas deposits adhering to each chamber, further ClF 3 gas heat of reaction when this is activated, each chamber reaction is promoted between the deposit and the activated ClF 3 gas It is possible to remove the deposit attached to the surface.
【００１７】また、本発明の請求項２に記載の発明によ
れば、請求項１に記載の発明において、全チャンバーに
供給されたＣｌＦ3ガスを排気系配管から排気すると、
このＣｌＦ3ガスが排気系配管を通過する間に排気系配
管内面の付着物と反応し、その反応生成物を排気系配管
から除去することができる。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the ClF 3 gas supplied to all the chambers is exhausted from an exhaust pipe,
The ClF 3 gas reacts with the deposit on the inner surface of the exhaust pipe while passing through the exhaust pipe, and the reaction product can be removed from the exhaust pipe.
【００１８】また、本発明の請求項３に記載の発明によ
れば、少なくとも一つの成膜室内で被処理体に成膜処理
を施し、成膜後の被処理体を搬送室及び予備室を介して
外部へ搬送した後、ＣｌＦ3ガスを少なくとも一つの成
膜室へ供給すると、このＣｌＦ3ガスはこの成膜室から
搬送室及び予備室などの全てのチャンバーへ行き渡り、
ＣｌＦ3ガスがそれぞれのチャンバーに付着した付着物
と反応し、この時の反応熱で更にＣｌＦ3ガスが活性化
され、この活性化したＣｌＦ3ガスと付着物との反応が
促進されて各チャンバーに付着した付着物を除去するこ
とができる。Further, according to the third aspect of the present invention, the object to be processed is subjected to a film forming process in at least one film forming chamber, and the object to be processed after the film formation is transferred to the transfer chamber and the preliminary chamber. after conveyed to the outside through, is supplied to at least one of the film forming chamber a ClF 3 gas, the ClF 3 gas spreads into all chambers, such as the transfer chamber and the preliminary chamber from the deposition chamber,
Reacted with ClF 3 gas deposits adhering to each chamber, further ClF 3 gas heat of reaction when this is activated, each chamber reaction is promoted between the deposit and the activated ClF 3 gas It is possible to remove the deposit attached to the surface.
【００１９】また、本発明の請求項４に記載の発明によ
れば、被処理体に成膜処理を施す少なくとも一つの成膜
室、この成膜室へ被処理体を搬送する搬送装置を設けた
搬送室、及びこの搬送室の内部をクリーニングするＣｌ
Ｆ3ガスを少なくとも一つの上記成膜室へ供給した後、
このＣｌＦ3ガスを排気系配管を介して排気すると、Ｃ
ｌＦ3ガスが排気系配管に付着した付着物と反応し、こ
の時の反応熱で更にＣｌＦ3ガスが活性化され、この活
性化したＣｌＦ3ガスと付着物との反応が促進されて排
気系配管に付着した付着物を除去することができる。According to the fourth aspect of the present invention, there is provided at least one film forming chamber for performing a film forming process on the object to be processed, and a transfer device for transferring the object to the film forming chamber. Transfer chamber, and Cl for cleaning the inside of the transfer chamber.
After supplying F 3 gas to at least one of the film forming chambers,
When this ClF 3 gas is exhausted via an exhaust pipe, C
lF 3 gas reacts with the deposits adhering to the exhaust system pipe, the further ClF 3 gas reaction heat when is activated, the exhaust system reaction is promoted between the deposit and the activated ClF 3 gas Deposits adhering to the pipe can be removed.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、図１〜図５に示す実施例に基づいて本
発明を説明する。本発明のクリーニング方法を適用する
マルチチャンバー処理装置は例えば図１に示すように複
数のチャンバーを有する処理装置、いわゆるクラスタツ
ールとして構成されている。即ち、クリーニングガスを
供給する複数、本実施例では３つの処理室１、２、３
は、後述するように所定の真空下でタングステンなどの
メタル成膜処理などを行なうように構成されている。そ
して、これらの処理室１、２、３は、同図に示すよう
に、略矩形状に形成された第１搬送室４の３箇所の側面
にゲートバルブ５、６、７を介して接続され、これらの
ゲートバルブ５、６、７を開放することにより第１搬送
室４と連通し、これらを閉じることにより第１搬送室４
から遮断できるように構成されている。また、この第１
搬送室４内には各処理室１、２、３へ被処理体、例えば
半導体ウエハ８を搬送する搬送装置９を備え、処理室
１、２、３と同程度の真空度を保持できるように構成さ
れている。この搬送装置９は、第１搬送室４の略中央に
配設されており、屈伸可能に構成されたアーム９Ａを有
し、このアーム９Ａに半導体ウエハ８を載せて半導体ウ
エハ８を搬送するように構成されている。この第１搬送
室９の残りの一側面にはゲートバルブ１０、１１を介し
て２つの後述する真空予備室１２、１３がそれぞれ連通
可能に並設され、これらの真空予備室１２、１３はゲー
トバルブ１０、１１を開放することにより第１搬送室４
に連通し、これらのゲートバルブ１０、１１を閉じるこ
とにより第１搬送室４から遮断できるように構成されて
いる。従って、所定の真空雰囲気下で搬送装置９により
半導体ウエハ８を例えば真空予備室１２から所定の処理
室へ移載し、この処理室内で所定の成膜処理などを行な
った後、その処理室から搬送装置９を介して順次他の処
理室へ移載してそれぞれの処理室で所定の処理を終了し
た後、再び他の真空予備室１３へ移載できるように構成
されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the embodiments shown in FIGS. A multi-chamber processing apparatus to which the cleaning method of the present invention is applied is configured as a processing apparatus having a plurality of chambers as shown in FIG. 1, for example, a so-called cluster tool. That is, a plurality of processing chambers 1 to supply a cleaning gas, in this embodiment, three processing chambers 1, 2, and 3
Is configured to perform a film formation process of a metal such as tungsten under a predetermined vacuum as described later. The processing chambers 1, 2, and 3 are connected via gate valves 5, 6, and 7 to three side surfaces of a first transfer chamber 4 formed in a substantially rectangular shape, as shown in FIG. The gate valves 5, 6, 7 are opened to communicate with the first transfer chamber 4, and closed to close the first transfer chamber 4,
It is constituted so that it can be shut off from. In addition, this first
The transfer chamber 4 is provided with a transfer device 9 for transferring an object to be processed, for example, a semiconductor wafer 8, to each of the processing chambers 1, 2, 3 so that the same degree of vacuum as the processing chambers 1, 2, 3 can be maintained. It is configured. The transfer device 9 is disposed substantially at the center of the first transfer chamber 4 and has an arm 9A configured to bend and extend. The transfer device 9 transfers the semiconductor wafer 8 by placing the semiconductor wafer 8 on the arm 9A. Is configured. On one remaining side surface of the first transfer chamber 9, two vacuum preparatory chambers 12 and 13 described later are respectively provided in parallel through gate valves 10 and 11 so that they can communicate with each other. The first transfer chamber 4 is opened by opening the valves 10 and 11.
, And can be shut off from the first transfer chamber 4 by closing these gate valves 10 and 11. Therefore, the semiconductor wafer 8 is transferred from, for example, the vacuum preliminary chamber 12 to a predetermined processing chamber by the transfer device 9 under a predetermined vacuum atmosphere, and a predetermined film forming process or the like is performed in the processing chamber. After being transferred to another processing chamber sequentially via the transfer device 9 and predetermined processing is completed in each processing chamber, it can be transferred to another vacuum preparatory chamber 13 again.
【００２１】これらの各真空予備室１２、１３は、ゲー
トバルブ１０、１１に対向する側で、ゲートバルブ１
４、１５を介して第２搬送室１６に連通可能に接続さ
れ、これらのゲートバルブ１４、１５を開放することに
より第２搬送室１６と連通し、これらを閉じることによ
り第２搬送室１６から遮断できるように構成されてい
る。また、この第２搬送室１６の左右両側面にはゲート
バルブ１８、１９を介してカセット１７を収納するカセ
ット室２０、２１が連通可能に接続され、これらのカセ
ット室２０、２１は、ゲートバルブ１４、１５を開放す
ることにより第２搬送室１６と連通し、これらを閉じる
ことにより第２搬送室１６から遮断できるように構成さ
れている。また、第２搬送室１６内には左右のカセット
室２０、２１間の中央に位置させた後述する第２搬送装
置２３が配設され、この第２搬送装置２３により真空予
備室１２、１３とカセット室２０、２１間で半導体ウエ
ハ８を移載するように構成されている。更に、この第２
搬送装置２３と真空予備室１２、１３の間には半導体ウ
エハ８のオリエンテーションフラットにより半導体ウエ
ハ８の位置決めをする位置決め装置２４が配設され、こ
の位置決め装置２４により一旦位置決めした後、第２搬
送装置２３により真空予備室１２へ半導体ウエハ８を移
載するように構成されている。Each of these pre-vacuum chambers 12 and 13 has a gate valve 1 on the side facing the gate valves 10 and 11.
The gate valves 14 and 15 are opened to communicate with the second transfer chamber 16, and the second transfer chamber 16 is closed by closing the gate valves 14 and 15. It is configured to be able to shut off. Cassette chambers 20 and 21 for accommodating the cassette 17 are connected to the left and right side surfaces of the second transfer chamber 16 via gate valves 18 and 19 so as to be able to communicate with each other. The second transfer chamber 16 is configured to communicate with the second transfer chamber 16 by opening 14 and 15, and to be able to be shut off from the second transfer chamber 16 by closing these. In the second transfer chamber 16, a second transfer device 23, which will be described later, is disposed at the center between the left and right cassette chambers 20 and 21. The semiconductor wafer 8 is configured to be transferred between the cassette chambers 20 and 21. Furthermore, this second
A positioning device 24 for positioning the semiconductor wafer 8 by the orientation flat of the semiconductor wafer 8 is disposed between the transfer device 23 and the vacuum preparatory chambers 12 and 13. The semiconductor wafer 8 is transferred to the pre-vacuum chamber 12 by 23.
【００２２】また、第２搬送室１６は室内に窒素ガス等
の不活性ガスを供給し、そのガス圧を大気圧に調整して
保持する気圧調整装置（図示せず）とを備え、この気圧
調整装置によって大気圧に調整された窒素ガス中で、第
２搬送装置２３を用いてカセット室２０、２１内のカセ
ット１７と真空予備室１２、１３の間での半導体ウエハ
８を搬送するように構成されている。また、この第２搬
送室１６はクリーニング時に所定の真空度を保持できる
ように構成されている。The second transfer chamber 16 is provided with a pressure adjusting device (not shown) for supplying an inert gas such as nitrogen gas into the chamber, adjusting the gas pressure to the atmospheric pressure, and holding the same. In the nitrogen gas adjusted to the atmospheric pressure by the adjusting device, the semiconductor wafer 8 is transferred between the cassette 17 in the cassette chambers 20 and 21 and the vacuum preparatory chambers 12 and 13 using the second transfer device 23. It is configured. The second transfer chamber 16 is configured to be able to maintain a predetermined degree of vacuum during cleaning.
【００２３】また、第２搬送室１６の底面にはクリーニ
ングガスを排気する排気口２５が形成され、この排気口
２５から処理室１、２、３の少なくともいずれか一つの
処理室から供給され、第１搬送室４、真空予備室１２、
１３及び必要に応じてカセット室２０、２１に行き渡っ
たクリーニングガスを排気するように構成されている。
この排気口２５は例えば真空予備室１２、１３の排気系
にバルブ（図示せず）を介して接続され、この排気系を
利用してクリーニング時の真空排気するように構成さ
れ、その他の時はバルブを閉じて真空予備室１２、１３
のみを真空排気するように構成されている。そして、上
記各処理室１、２、３、第１搬送室４、真空予備室１
２、１３などの各チャンバーに排気系を備え、それぞれ
のチャンバーから排気できるように構成されている。
尚、２６、２７はカセット室２０、２１の正面に取り付
けられたゲートバルブである。An exhaust port 25 for exhausting a cleaning gas is formed at the bottom of the second transfer chamber 16, and the exhaust gas is supplied from at least one of the processing chambers 1, 2, and 3 from the exhaust port 25. First transfer chamber 4, vacuum preparatory chamber 12,
The cleaning gas is exhausted from the cleaning chamber 13 and the cassette chambers 20 and 21 as necessary.
The exhaust port 25 is connected to, for example, an exhaust system of the vacuum preparatory chambers 12 and 13 via a valve (not shown), and is configured to perform vacuum exhaust during cleaning using the exhaust system. Close the valves and set up the vacuum spare chambers 12 and 13
It is configured to evacuate only the air. Then, each of the processing chambers 1, 2, 3, the first transfer chamber 4, and the vacuum preparatory chamber 1
An exhaust system is provided in each of the chambers 2 and 13 so that the exhaust can be performed from each chamber.
Reference numerals 26 and 27 denote gate valves attached to the front of the cassette chambers 20 and 21, respectively.
【００２４】次に、本発明のクリーニング方法の一実施
例について説明する。このクリーニング方法では、上述
のように処理室１、２、３の少なくともいずれか一つの
処理室からクリーニングガスが供給され、このクリーニ
ングガスが第１搬送室４、真空予備室１２、１３及び必
要に応じてカセット室２０、２１を経由して排気口２５
から排気されるように構成されているが、このクリーニ
ング方法によるクリーニングガスの流れを概念的に示し
たものが図２である。この図に示すように、後述するク
リーニングガス供給系３５から処理室２へクリーニング
ガスを供給すると、このクリーニングガスは同図に矢印
で示したように順次全チャンバーへ行き渡り、第２搬送
室１６の排気口２５から排気されるようになっている。
このクリーニングガスは予め定められた濃度で各チャン
バー内に分布した時点で所定時間排気を停止して良く、
また、排気停止後予め定められた時間を経過した後クリ
ーニングガスの供給を停止するようにしても良い。また
排気とクリーニングガスの供給をパルス的に繰り返して
実施しても良い。このクリーニングガスはＣｌＦ3ガス
あるいは窒素ガスなどの希釈用ガスを含むガスとして構
成されている。このＣｌＦ3は化学的に活性で、特にタ
ングステン系の被膜と良く反応し、タングステン系の付
着物を効果的に除去することができる。しかし、このＣ
ｌＦ3はタングステンに限らず、他の金属例えばチタン
系、モリブデン系などの金属化合物とも良く反応し、こ
れらの金属化合物を効果的に除去することができる。こ
のクリーニングに際し、クリーニング雰囲気を加熱して
も良く、更にクリーニングガスは全チャンバーから供給
するようにしても良い。Next, an embodiment of the cleaning method of the present invention will be described. In this cleaning method, as described above, a cleaning gas is supplied from at least one of the processing chambers 1, 2, and 3, and the cleaning gas is supplied to the first transfer chamber 4, the vacuum preparatory chambers 12, 13, and The exhaust port 25 via the cassette chambers 20 and 21 accordingly
FIG. 2 conceptually shows the flow of the cleaning gas by this cleaning method. As shown in this figure, when a cleaning gas is supplied from a cleaning gas supply system 35 described later to the processing chamber 2, this cleaning gas sequentially spreads to all the chambers as indicated by arrows in FIG. The air is exhausted from the exhaust port 25.
This cleaning gas may stop evacuation for a predetermined time at the time when it is distributed in each chamber at a predetermined concentration,
Alternatively, the supply of the cleaning gas may be stopped after a predetermined time has elapsed after the evacuation is stopped. Further, the exhaust and the supply of the cleaning gas may be repeatedly performed in a pulsed manner. This cleaning gas is configured as a gas containing a diluting gas such as ClF 3 gas or nitrogen gas. This ClF 3 is chemically active, and reacts particularly well with a tungsten-based film, and can effectively remove tungsten-based deposits. However, this C
IfF 3 is not limited to tungsten, it reacts well with other metals, such as titanium-based and molybdenum-based metal compounds, and can effectively remove these metal compounds. In this cleaning, the cleaning atmosphere may be heated, and the cleaning gas may be supplied from all the chambers.
【００２５】このクリーニングガスがＣｌＦ3ガスのみ
である場合には、ＣｌＦ3ガスの流量が５リットル／分
以下で、その温度がＣｌＦ3の沸点〜７００℃、内部の
圧力が０.１〜１００Torrの条件でクリーニングするこ
とが好ましい。ＣｌＦ3ガスの流量が５リットル／分を
超えると、各チャンバーの構成材料を損ねる虞がある。
ＣｌＦ3ガスの温度が沸点未満ではＣｌＦ3が構成部材に
結露してその材料を損ねる虞があり、７００℃を超えて
もＣｌＦ3ガスが活性化されてやはり材料を損ねる虞が
ある。ＣｌＦ3ガスの圧力が０.１Torr未満ではクリーニ
ング効果が期待できなくなる虞があり、１００Torrを超
えると構成材料を損ねる虞がある。また、ＣｌＦ3ガス
を主成分とするクリーニングガスは、不活性ガス例えば
窒素ガスでＣｌＦ3を希釈したものである。そして、こ
のように窒素ガスなどによりＣｌＦ3ガスを希釈するこ
とによりＣｌＦ3ガスの反応性を抑制してクリーニング
対象物を穏やかにクリーニングしてその損傷を緩和する
ことができる。[0025] When the cleaning gas is only ClF 3 gas at a flow rate of ClF 3 gas of 5 liters / min or less, the temperature of the boiling point to 700 ° C. of ClF 3, the internal pressure 0.1~100Torr Cleaning is preferably performed under the following conditions. If the flow rate of the ClF 3 gas exceeds 5 liters / minute, the constituent materials of each chamber may be damaged.
If the temperature of the ClF 3 gas is lower than the boiling point, ClF 3 may condense on the constituent members and damage the material, and if it exceeds 700 ° C., the ClF 3 gas may be activated and damage the material. If the pressure of the ClF 3 gas is less than 0.1 Torr, the cleaning effect may not be expected, and if it exceeds 100 Torr, the constituent materials may be damaged. The cleaning gas containing ClF 3 gas as a main component is obtained by diluting ClF 3 with an inert gas such as a nitrogen gas. By diluting the ClF 3 gas with nitrogen gas or the like, the reactivity of the ClF 3 gas can be suppressed, and the object to be cleaned can be gently cleaned to mitigate the damage.
【００２６】次に、クリーニングガスを供給するガス供
給系及び処理室１、２、３について図３を参照しながら
説明する。ここでは例えば処理室１がスパッタリング処
理室として構成され、処理室２が熱ＣＶＤ処理室として
構成され、処理室３がエッチング処理室として構成され
ている。そこで、これらの処理室を代表して処理室２に
ついて説明する。この処理室２は、図３に示すように、
所定の真空度を保持できるアルミニウムなどから円筒状
として形成されている。この処理室２内の底面２Ａの略
中央に配設された、半導体ウエハ８を載置するサセプタ
２８と、このサセプタ２８の上方でこれに対向して配置
され、プロセスガスまたはクリーニングガスを供給する
ガス分散供給部２９とを備えて構成されている。また、
この処理容器２８の底面の外側にはサセプタ２８に対向
させた石英窓３０が形成され、この石英窓３０のやや下
方に配設された加熱用のハロゲンランプ３１から石英窓
３０を介してサセプタ２８上の半導体ウエハ８を光エネ
ルギーにより加熱するように構成されている。Next, the gas supply system for supplying the cleaning gas and the processing chambers 1, 2, and 3 will be described with reference to FIG. Here, for example, the processing chamber 1 is configured as a sputtering processing chamber, the processing chamber 2 is configured as a thermal CVD processing chamber, and the processing chamber 3 is configured as an etching processing chamber. Therefore, the processing chamber 2 will be described as a representative of these processing chambers. This processing chamber 2 is, as shown in FIG.
It is formed in a cylindrical shape from aluminum or the like that can maintain a predetermined degree of vacuum. A susceptor 28 for mounting the semiconductor wafer 8 is disposed substantially at the center of the bottom surface 2A in the processing chamber 2, and is disposed above the susceptor 28 so as to face the susceptor 28 and supplies a process gas or a cleaning gas. A gas dispersion supply unit 29 is provided. Also,
A quartz window 30 facing the susceptor 28 is formed outside the bottom surface of the processing container 28, and a susceptor 28 is provided through a quartz window 30 from a heating halogen lamp 31 disposed slightly below the quartz window 30. The upper semiconductor wafer 8 is configured to be heated by light energy.
【００２７】また、ガス分散供給部２９には図３に示す
ようにプロセスガスを供給するプロセスガス供給系３２
が配管３３を介して接続され、この配管３３に取り付け
られたバルブ３４を開放することにより所定のプロセス
ガスをガス分散供給部２９を介して処理室２内に供給す
るように構成されている。そして、この処理室２内で例
えばブランケットＷ処理を行なう場合にはプロセスガス
供給系３２からガス分散供給部２９へ六フッ化タングス
テン（ＷＦ6）及び水素をプロセスガスとして供給し、
ガス分散供給部２９の下面に多数分散させて形成され分
散孔２９Ａから処理室２内全体へプロセスガスを均等に
供給するように構成されている。尚、金属配線用のプロ
セスガスとしては、ハロゲン化物、カルボニル化合物、
有機金属化合物があり、これらは還元剤と共に供給され
る。そして、比較的蒸気圧の低い化合物が配線材料とし
ては好ましい。As shown in FIG. 3, a process gas supply system 32 for supplying a process gas
Is connected via a pipe 33, and a predetermined process gas is supplied into the processing chamber 2 via the gas dispersion supply unit 29 by opening a valve 34 attached to the pipe 33. When, for example, blanket W processing is performed in the processing chamber 2, tungsten hexafluoride (WF 6 ) and hydrogen are supplied as process gas from the process gas supply system 32 to the gas dispersion supply unit 29.
A large number of the process gas are formed on the lower surface of the gas dispersion supply unit 29 so as to uniformly supply the process gas to the entire processing chamber 2 from the dispersion holes 29A. In addition, as a process gas for metal wiring, a halide, a carbonyl compound,
There are organometallic compounds, which are supplied with the reducing agent. A compound having a relatively low vapor pressure is preferable as the wiring material.
【００２８】また、配管３３には図３に示すようにクリ
ーニングガスを供給するクリーニングガス供給系３５が
配管３６を介して接続され、クリーニング時にはこのク
リーニングガス供給系３５から配管３６、配管３３、ガ
ス分散供給部２９を介して処理室２内へクリーニングガ
スを供給するように構成されている。このクリーニング
ガス供給系３５は、クリーニングガスであるＣｌＦ3ガ
スを貯留するＣｌＦ3ガスボンベ３７と、このＣｌＦ3ガ
スを希釈する窒素ガスを貯留する窒素ガスボンベ３８を
備え、これら両者３７、３８はそれぞれ配管３６から分
岐する配管３６Ａ、３６Ｂの端部にそれぞれ接続されて
いる。ＣｌＦ3ガスボンベ３７が接続された配管３６Ａ
には上流側から下流側へバルブ３９、マスフローコント
ローラ４０、バルブ４１が順次配設され、また、窒素ガ
スボンベ３７が接続された配管３６Ｂには上流側から下
流側へバルブ４２、マスフローコントローラ４３、バル
ブ４４が順次配設され、これら両者３７、３８からのガ
スが配管３６で合流し、バルブ４５を開放することによ
り配管３３、ガス分散供給部２９を介して処理室２内へ
クリーニングガスを供給するように構成されている。As shown in FIG. 3, a cleaning gas supply system 35 for supplying a cleaning gas is connected to the pipe 33 via a pipe 36. At the time of cleaning, the cleaning gas supply system 35 supplies the pipe 36, the pipe 33, and the gas. The cleaning gas is supplied into the processing chamber 2 via the dispersion supply unit 29. The cleaning gas supply system 35 includes a ClF 3 gas cylinder 37 for storing the ClF 3 gas as a cleaning gas, a nitrogen gas cylinder 38 which stores nitrogen gas for diluting the ClF 3 gas, respectively both of them 37 and 38 pipe They are connected to ends of pipes 36A and 36B branching from 36, respectively. Pipe 36A to which ClF 3 gas cylinder 37 is connected
A valve 39, a mass flow controller 40, and a valve 41 are sequentially arranged from the upstream side to the downstream side, and a pipe 42B to which a nitrogen gas cylinder 37 is connected is provided with a valve 42, a mass flow controller 43, and a valve from the upstream side to the downstream side. The cleaning gas is supplied to the processing chamber 2 via the pipe 33 and the gas dispersion supply unit 29 by opening the valve 45 by opening the valve 45. It is configured as follows.
【００２９】処理室２の底面２Ａにはサセプタ２８の近
傍に位置する排気口４６が形成されている。そして、こ
の排気口４６には排気管４８を介して真空排気ポンプ４
９が接続され、この真空排気ポンプ４９により処理室２
内を排気して所定の真空度を形成するように構成されて
いる。この真空ポンプ４９は本発明のクリーニング方法
を実施する場合にもクリーニングガスの排気用として兼
用することもできる。この真空ポンプ４９としては排気
されるガスの影響を受けないようにオイルフリーのドラ
イポンプを用いることが好ましい。更に、この真空排気
ポンプ４９の下流側には、この真空ポンプ４９から排気
されたプロセスガス、クリーニングガスなどの有害なガ
スを捕捉して排気ガスからこれらの有害ガスを除去する
除害装置５０が配設されている。この除害装置５０には
ＣｌＦ3を良く溶解する溶剤、例えばアルカリ溶液など
を満たしたものが用いられる。An exhaust port 46 located near the susceptor 28 is formed on the bottom surface 2A of the processing chamber 2. The evacuation port 46 is connected to the evacuation port 46 via an evacuation pipe 48.
9 is connected, and the processing chamber 2 is
The inside is evacuated to form a predetermined degree of vacuum. The vacuum pump 49 can also be used for exhausting the cleaning gas even when performing the cleaning method of the present invention. As the vacuum pump 49, it is preferable to use an oil-free dry pump so as not to be affected by the exhaust gas. Further, on the downstream side of the vacuum exhaust pump 49, there is provided a detoxification device 50 for capturing harmful gases such as process gas and cleaning gas exhausted from the vacuum pump 49 and removing these harmful gases from the exhaust gas. It is arranged. As the abatement device 50, a device filled with a solvent that dissolves ClF 3 well, for example, an alkaline solution is used.
【００３０】また、処理室１、２、３に対して第１搬送
室４を介してその前方、即ち図１では紙面下方に接続さ
れている真空予備室１２、１３は図４（ａ）に示すよう
に構成されている。この真空予備室１２は、同図に示す
ように、処理室と同材料によって形成された予備室本体
５１と、この予備室本体５１内に配設された、半導体ウ
エハを冷却する冷却ステージ５２と、この冷却ステージ
５２に対向させて予備室本体５１天面の上方に配設され
た、半導体ウエハを予備加熱する加熱装置５３と、この
加熱装置５３と冷却ステージ５２間で半導体ウエハを支
持する上下２段の支持具５４、５５と、これらの支持具
５４、５５を一体化して連結し、予備室本体５１の底面
を貫通する連結軸５６と、この連結軸５６の下端に連結
され、支持具５４、５５を昇降させる昇降機構５７とを
備えて構成されている。また、予備室本体５１の底面に
は排気口５１Ａが形成され、この排気口５１Ａに排気配
管５８を介して真空ポンプ５９が接続され、この真空ポ
ンプ５９により予備室本体５１内を真空排気するように
構成されている。また、この排気口５１Ａの近傍にガス
供給口５１Ｂが形成され、このガス供給口５１Ｂに供給
配管６０を介してガス供給源（図示せず）が接続され、
真空状態の予備本体５１内に不活性ガスなどを供給して
内部を大気圧に戻すように構成されている。この真空ポ
ンプ５９は、本発明のクリーニング方法を実施する際に
も利用することができる。The vacuum preparatory chambers 12 and 13 connected to the processing chambers 1, 2, and 3 via the first transfer chamber 4 in front thereof, that is, below the paper surface in FIG. 1, are shown in FIG. It is configured as shown. As shown in FIG. 1, the vacuum preparatory chamber 12 includes a preparatory chamber main body 51 formed of the same material as the processing chamber, and a cooling stage 52 disposed in the preparatory chamber main body 51 for cooling semiconductor wafers. A heating device 53 disposed above the top surface of the main body 51 of the pre-chamber opposite to the cooling stage 52 for pre-heating the semiconductor wafer, and an upper and lower portion for supporting the semiconductor wafer between the heating device 53 and the cooling stage 52. The two-stage supports 54, 55, these supports 54, 55 are integrally connected and connected, a connecting shaft 56 penetrating the bottom surface of the preliminary chamber main body 51, and connected to the lower end of the connecting shaft 56. An elevating mechanism 57 for elevating and lowering 54 and 55 is provided. An exhaust port 51A is formed on the bottom surface of the preliminary chamber main body 51, and a vacuum pump 59 is connected to the exhaust port 51A via an exhaust pipe 58 so that the inside of the preliminary chamber main body 51 is evacuated by the vacuum pump 59. Is configured. A gas supply port 51B is formed near the exhaust port 51A, and a gas supply source (not shown) is connected to the gas supply port 51B via a supply pipe 60.
An inert gas or the like is supplied into the spare main body 51 in a vacuum state to return the inside to the atmospheric pressure. This vacuum pump 59 can also be used when performing the cleaning method of the present invention.
【００３１】上記加熱装置５３は、ハロゲンランプなど
からなる加熱ランプ５３Ａと、この加熱ランプ５３Ａの
光を予備室本体５１側へ反射する反射板５３Ｂを有し、
この反射板５３Ｂで反射された加熱ランプ５３Ａからの
光エネルギーを予備室本体５１の天面に配設された石英
窓５３Ｃを介してその内部の半導体ウエハを照射して加
熱するように構成されている。即ち、半導体ウエハを処
理室へ搬入する前に予め予備加熱するが、この際には、
昇降機構５７によって支持具５４を上昇させて加熱装置
５３に接近させて処理前の半導体ウエハを予備加熱す
る。また、処理後の半導体ウエハを搬出する場合は外部
の温度に合わせて半導体ウエハを冷却するが、この際に
は、昇降機構５７によって支持具５５を下降させて冷却
ステージ５２に接触させて処理後の半導体ウエハを冷却
する。また、上記支持具５４、５５は、図４（ｂ）に示
すように、冷却ステージ５２の外径よりやや大径に形成
されたリング５４Ａ、５５Ａと、各リング５４Ａ、５５
Ａに周方向等間隔に３個取り付けられた保持爪５４Ｂ、
５５Ｂとからなり、これらの保持爪保持爪５４Ｂ、５５
Ｂで半導体ウエハを支持するように構成されている。ま
た、他の真空予備室１３も真空予備室１２と同様に予備
室本体６１、冷却ステージ６２、加熱装置６３、支持具
６４、６５、連結軸６６、昇降機構６７、排気配管６８
及びガス供給配管７０を備えている。The heating device 53 has a heating lamp 53A such as a halogen lamp and a reflector 53B for reflecting the light of the heating lamp 53A toward the main body 51 of the preliminary chamber.
Light energy from the heating lamp 53A reflected by the reflecting plate 53B is irradiated and heated by irradiating a semiconductor wafer inside the preliminary chamber main body 51 through a quartz window 53C provided on the top surface of the preliminary chamber main body 51. I have. That is, pre-heating is performed in advance before the semiconductor wafer is loaded into the processing chamber.
The support 54 is raised by the elevating mechanism 57 to approach the heating device 53 to preheat the semiconductor wafer before processing. When unloading the processed semiconductor wafer, the semiconductor wafer is cooled in accordance with the external temperature. In this case, the support 55 is lowered by the elevating mechanism 57 so as to come into contact with the cooling stage 52, and the semiconductor wafer is cooled. Is cooled. As shown in FIG. 4B, the supports 54 and 55 include rings 54A and 55A each having a diameter slightly larger than the outer diameter of the cooling stage 52, and the rings 54A and 55A.
A, three holding claws 54B attached at equal circumferential intervals to A.
55B, and these holding claws 54B, 55
B is configured to support the semiconductor wafer. Further, in the other vacuum preparatory chamber 13, similarly to the vacuum preparatory chamber 12, the preparatory chamber main body 61, the cooling stage 62, the heating device 63, the supports 64 and 65, the connecting shaft 66, the elevating mechanism 67, and the exhaust pipe 68.
And a gas supply pipe 70.
【００３２】上記真空予備室１２、１３の前方に接続さ
れている第２搬送室１６内に配設された第２搬送装置２
３は、リンク機構によって屈伸自在に構成されたアーム
７１と、このアーム７１の先端に連結されたハンド７２
と、このハンド７２の上面に形成された孔７３で半導体
ウエハ８を真空吸着するように真空排気管７４を介して
排気する真空ポンプ（図示せず）とを備えて構成されて
いる。そして、この第１搬送装置２３は、大気圧以上に
圧力が保持された室内で半導体ウエハ８を移載する際に
は、そのアーム７１を伸ばしてカセット１７内の半導体
ウエハ８間へ挿入し、ハンド７２に半導体ウエハ８を載
せると共に真空ポンプにより真空排気管７４を介して排
気して半導体ウエハ８をハンド７２の孔７３を介して正
確に吸着固定して半導体ウエハ８を脱落させることなく
搬送し、搬送後には真空吸着を解除して所定の位置へ半
導体ウエハ８を正確に載置するように構成されている。The second transfer device 2 installed in the second transfer chamber 16 connected to the front of the vacuum preparatory chambers 12 and 13
Reference numeral 3 denotes an arm 71 which can be freely bent and extended by a link mechanism, and a hand 72 connected to the tip of the arm 71.
And a vacuum pump (not shown) for evacuating the semiconductor wafer 8 via a vacuum exhaust pipe 74 so as to vacuum-suction the semiconductor wafer 8 through a hole 73 formed on the upper surface of the hand 72. When transferring the semiconductor wafer 8 in a room where the pressure is maintained at a pressure higher than the atmospheric pressure, the first transfer device 23 extends the arm 71 and inserts the semiconductor wafer 8 between the semiconductor wafers 8 in the cassette 17. The semiconductor wafer 8 is placed on the hand 72 and evacuated via a vacuum exhaust pipe 74 by a vacuum pump, and the semiconductor wafer 8 is accurately sucked and fixed through the hole 73 of the hand 72 to transport the semiconductor wafer 8 without falling off. After the transfer, the vacuum suction is released and the semiconductor wafer 8 is accurately placed on a predetermined position.
【００３３】次に、上記マルチチャンバー処理装置を用
いた配線用成膜処理の一例について説明する。例えば、
処理室１内ではスパッタリングによりＴｉＮを半導体ウ
エハのコンタクトホールの表面に密着層を形成し、処理
室２内では処理室１内で処理後の半導体ウエハのコンタ
クトホールにブランケットＷによりタングステンを埋め
込み、処理室３内では処理室２内でタングステン埋め込
み後の半導体ウエハの表面からタングステンをエッチバ
ックしてコンタクトホールにのみタングステンを残す処
理を行なう。これらの一連の配線処理同時に行ない、各
処理室での処理後は連続して次の工程へ半導体ウエハを
第１搬送装置９を介して搬送する。勿論、各処理室内は
いずれもそれぞれの処理に必要な真空度に保持されてい
る。Next, an example of a wiring film forming process using the multi-chamber processing apparatus will be described. For example,
In the processing chamber 1, TiN is formed on the surface of the contact hole of the semiconductor wafer by sputtering to form an adhesion layer, and in the processing chamber 2, tungsten is buried in the contact hole of the processed semiconductor wafer in the processing chamber 1 with a blanket W to process. In the chamber 3, a process is performed in which the tungsten is etched back from the surface of the semiconductor wafer after the tungsten is embedded in the processing chamber 2 to leave tungsten only in the contact holes. These series of wiring processes are performed simultaneously, and after the processing in each processing chamber, the semiconductor wafer is continuously transferred to the next step via the first transfer device 9. Of course, each of the processing chambers is maintained at a degree of vacuum necessary for each processing.
【００３４】例えば処理室２でのブランケットＷについ
て説明すると、プロセスガス供給系３２からガス分散供
給部２９へ六フッ化タングステン（ＷＦ6）及び水素を
プロセスガスとして供給すると、ガス分散供給部２９下
面の分散孔２９Ａからプロセスガスが室内全体へ均等に
供給される。この時、ハロゲンランプ３１の光エネルギ
ーが石英窓３０を介してサセプタ２８に照射されてこれ
で支持された半導体ウエハ８が所定温度まで加熱されて
おり、加熱された半導体ウエハ８にプロセスガスが接触
すると、その熱エネルギーによりＷＦ6が水素還元され
てタングステンの被膜が半導体ウエハ８の前表面に形成
される。この処理によってタングステンの被膜は半導体
ウエハ８の表面のみならずサセプタ２８などその他の部
分にも形成される。For example, the blanket W in the processing chamber 2 will be described. When tungsten hexafluoride (WF 6 ) and hydrogen are supplied as process gas from the process gas supply system 32 to the gas dispersion supply unit 29, the lower surface of the gas dispersion supply unit 29 The process gas is uniformly supplied to the whole room from the dispersion holes 29A. At this time, the light energy of the halogen lamp 31 is applied to the susceptor 28 through the quartz window 30 to heat the semiconductor wafer 8 supported by the susceptor 28 to a predetermined temperature, and the process gas contacts the heated semiconductor wafer 8. Then, the WF 6 is hydrogen-reduced by the heat energy, and a tungsten film is formed on the front surface of the semiconductor wafer 8. By this process, a tungsten film is formed not only on the surface of the semiconductor wafer 8 but also on other parts such as the susceptor 28.
【００３５】そして、ブランケットＷの成膜工程が終了
すれば、他の処理室１、３でもそれぞれの処理を終了
し、それぞれの処理室から次工程へ半導体ウエハ８を第
１搬送室４内の第１搬送装置９により搬送する。即ち、
各半導体ウエハ８の搬送時には、各処理室のゲートバル
ブ５、６、７を開くと共に真空予備室１２、１３のゲー
トバルブ１０、１１を順次開いてこれらの各チャンバー
を互いに連通させる。この状態で第１搬送装置９を駆動
させて処理室３内の半導体ウエハ８を真空予備室１３内
へ搬送し、その内部の支持具５５へ半導体ウエハ８を移
載する。そして、第１搬送装置９のアーム９Ａを真空予
備室１３から後退させ、引き続き処理室２内へアーム９
Ａを伸ばし、サセプタ２８上のブランケットＷ後の半導
体ウエハ８を取り出して処理室３へ移載する。更に、ア
ーム９Ａを処理室１内へ伸ばし、その内部からＴｉＮ成
膜後の半導体ウエハ８を取り出して処理室２内のサセプ
タ２８へその半導体ウエハ８を移載する。その後、アー
ム９Ａを真空予備室２内へ伸ばし、加熱装置５３による
予備加熱後の半導体ウエハ８を支持具５４から取り出
し、処理室１内へ半導体ウエハ８を移載する。これらの
一連の連続操作が順次終了すれば順次それそれのゲート
バルブを閉じて次の操作に備える。When the blanket W film formation process is completed, the respective processes are completed in the other processing chambers 1 and 3 and the semiconductor wafer 8 is transferred from each processing chamber to the next process in the first transfer chamber 4. It is transported by the first transport device 9. That is,
When each semiconductor wafer 8 is transferred, the gate valves 5, 6, and 7 of each processing chamber are opened, and the gate valves 10 and 11 of the vacuum preparatory chambers 12 and 13 are sequentially opened to connect these chambers to each other. In this state, the first transfer device 9 is driven to transfer the semiconductor wafer 8 in the processing chamber 3 into the pre-vacuum chamber 13 and transfer the semiconductor wafer 8 to the support 55 therein. Then, the arm 9A of the first transfer device 9 is retracted from the pre-vacuum chamber 13, and then the arm 9A is moved into the processing chamber 2.
A is extended, and the semiconductor wafer 8 after the blanket W on the susceptor 28 is taken out and transferred to the processing chamber 3. Further, the arm 9A is extended into the processing chamber 1, the semiconductor wafer 8 on which the TiN film is formed is taken out from the inside, and the semiconductor wafer 8 is transferred to the susceptor 28 in the processing chamber 2. After that, the arm 9A is extended into the vacuum preparatory chamber 2, the semiconductor wafer 8 after preheating by the heating device 53 is taken out of the support 54, and the semiconductor wafer 8 is transferred into the processing chamber 1. When these series of continuous operations are sequentially completed, the respective gate valves are sequentially closed to prepare for the next operation.
【００３６】真空予備室１２ではゲートバルブ１０が閉
じると、その後ゲートバルブ１４を開いて次の半導体ウ
エハ８を第２搬送装置２３により位置決め後の半導体ウ
エハ８を支持具５５で受け取る。次いで昇降機構５７が
駆動して連結軸５６を介して支持具５５を予備室本体５
１の天面に接近させる。この時予備室本体５１内では真
空ポンプ５９が駆動して室内の圧力を第１搬送室４の真
空度と同レベルまで真空引きすると共に、加熱装置５３
により半導体ウエハ８を予備加熱し、次の処理に備え
る。一方、ゲートバルブ１１が閉じた真空予備室１３で
はガス供給配管７０から窒素ガスを予備室本体６１内に
供給し、室内の圧力を大気圧レベルに戻すと共に、昇降
機構６７が駆動して連結軸６６を介して支持具６４を冷
却ステージ６２に接触させて半導体ウエハ８を常温まで
冷却する。冷却後ゲートバルブ開放して第２搬送室１６
に連通し、第２搬送装置２３により支持具６５上の半導
体ウエハ８をカセット室２１内のカセット１７へ移載す
る。この際、第２搬送装置２３はハンド７２の孔７３を
介して半導体ウエハ８を真空吸着するため、半導体ウエ
ハ８を取りこぼすことなく移載できる。これによりマル
チチャンバー処理装置内での一連の処理が終了する。こ
れらの一連の処理工程をカセット１７に収納された半導
体ウエハ８の全てについて行ない、その後未処理の半導
体ウエハ８と交換する。In the pre-vacuum chamber 12, when the gate valve 10 is closed, the gate valve 14 is subsequently opened to receive the next semiconductor wafer 8 positioned by the second transfer device 23 by the support 55. Next, the lifting / lowering mechanism 57 is driven to move the support member 55 through the connection shaft 56 to the preliminary chamber main body 5.
1 approach the top. At this time, a vacuum pump 59 is driven in the preliminary chamber main body 51 to evacuate the pressure in the chamber to the same level as the degree of vacuum in the first transfer chamber 4, and a heating device 53.
To preheat the semiconductor wafer 8 to prepare for the next processing. On the other hand, in the vacuum preparatory chamber 13 in which the gate valve 11 is closed, nitrogen gas is supplied from the gas supply pipe 70 into the preparatory chamber main body 61 to return the pressure in the chamber to the atmospheric pressure level, and the elevating mechanism 67 is driven to drive the connecting shaft. The support 64 is brought into contact with the cooling stage 62 via 66 to cool the semiconductor wafer 8 to room temperature. After cooling, the gate valve is opened and the second transfer chamber 16 is opened.
The semiconductor wafer 8 on the support 65 is transferred to the cassette 17 in the cassette chamber 21 by the second transfer device 23. At this time, since the second transfer device 23 vacuum-adsorbs the semiconductor wafer 8 through the hole 73 of the hand 72, the semiconductor wafer 8 can be transferred without being dropped. Thus, a series of processing in the multi-chamber processing apparatus is completed. These series of processing steps are performed for all of the semiconductor wafers 8 stored in the cassette 17, and thereafter, the semiconductor wafers 8 are replaced with unprocessed semiconductor wafers 8.
【００３７】このような成膜処理により処理室１、２、
３内ではそれぞれの壁面、サセプタ２８及びその他の部
分にも多少の被膜が形成され、成膜処理を所定回数繰り
返すと、その都度被膜が積層されていずれはこれらが剥
離してパーティクルとして室内を浮遊し清浄な半導体ウ
エハ８を汚染するようになることは前述の通りである。
また、処理室１、２、３内では完全に反応しきれない反
応生成物や分解生成物が半導体ウエハ８に付着する。そ
のためこれらの反応生成物や分解生成物が半導体ウエハ
８の搬送過程で半導体ウエハ８から飛散して処理室１、
２、３は勿論のこと、他の第１搬送室４、真空予備室１
２、１３及び第２搬送室１６などのチャンバーにも飛散
してそれぞれのチャンバーの底部に徐々に蓄積される。
そして、これらもパーティクルになって半導体ウエハ８
を汚染する虞がある。更には、第１、第２搬送室４、１
６内ではそれぞれの搬送装置９、２３の駆動部からパー
ティクルが発生し、これらが徐々にそれぞれの底面に蓄
積し、これらが半導体ウエハ８の搬送時に舞い上がり半
導体ウエハ８を汚染する虞がある。The processing chambers 1, 2,
Some coatings are formed on each wall surface, the susceptor 28 and other parts in the inside 3. When the film formation process is repeated a predetermined number of times, the coatings are laminated each time, and these are eventually separated and float as particles in the room. As described above, the clean semiconductor wafer 8 is contaminated.
In addition, reaction products and decomposition products that are not completely reacted in the processing chambers 1, 2, and 3 adhere to the semiconductor wafer 8. Therefore, these reaction products and decomposition products scatter from the semiconductor wafer 8 in the process of transporting the semiconductor wafer 8 and
2 and 3 as well as the other first transfer chamber 4 and vacuum preparatory chamber 1
The particles are also scattered into chambers such as the second and the second transfer chambers 16 and are gradually accumulated at the bottoms of the respective chambers.
These also become particles and the semiconductor wafer 8
May be contaminated. Further, the first and second transfer chambers 4, 1
Particles are generated from the drive units of the respective transfer devices 9 and 23 in the inside 6, and these particles gradually accumulate on the respective bottom surfaces, and may fly up when the semiconductor wafer 8 is transferred and contaminate the semiconductor wafer 8.
【００３８】そこで、成膜処理を一旦中断しこれらのパ
ーティクル等の塵埃を本発明のクリーニング方法により
除去する。ここでは例えば処理室２へクリーニングガス
を供給してマルチチャンバー処理装置の内部全体をクリ
ーニングする場合について説明する。この場合にはマル
チチャンバー処理装置内で各チャンバー間を遮断するゲ
ートバルブを全て開放し、処理室２を他の全てのチャン
バーと連通した状態にする。その後、処理室２のハロゲ
ンランプ３１などの電源を切った後、半導体ウエハ８が
各処理室１、２、３にない状態にする。そして、処理室
２に接続されたクリーニングガス供給系３５からクリー
ニングガスを処理室２に供給することにより本実施例の
クリーニングを実施する。このクリーニングに際して各
処理室１、２、３内のプロセスガスを窒素ガスなどで予
め置換しておくことが好ましい。Therefore, the film forming process is temporarily interrupted, and dust such as these particles is removed by the cleaning method of the present invention. Here, a case will be described in which, for example, a cleaning gas is supplied to the processing chamber 2 to clean the entire inside of the multi-chamber processing apparatus. In this case, all the gate valves that shut off the respective chambers in the multi-chamber processing apparatus are opened, and the processing chamber 2 is brought into a state of communicating with all other chambers. Then, after the power supply of the halogen lamp 31 and the like in the processing chamber 2 is turned off, the semiconductor wafer 8 is not in each of the processing chambers 1, 2, and 3. Then, a cleaning gas is supplied from the cleaning gas supply system 35 connected to the processing chamber 2 to the processing chamber 2 to perform the cleaning of the present embodiment. At the time of this cleaning, it is preferable that the process gas in each of the processing chambers 1, 2, and 3 is replaced with nitrogen gas or the like in advance.
【００３９】次いで、ＣｌＦ3の沸点より高い常温下で
各処理室１、２、３の真空ポンプ４９及び真空予備室１
２、１３の真空ポンプ５９を駆動し、各処理室１、２、
３、真空予備室１２、１３及び第２搬送室１６から窒素
ガスを排気してマルチチャンバー処理装置の各チャンバ
ー内の所定の真空度を維持する。そして、この排気状態
下でクリーニングガス供給系３５のバルブ３９、４１、
４５を所定の開度で開放すると共にマスフローコントロ
ーラ４０によりＣｌＦ3ガスを所定の流量、例えば５リ
ットル／分以下の流量で配管３３、ガス分散供給部２９
を介して処理室２内へ導入し、全チャンバーにＣｌＦ3
ガスを行き渡らせて内部の圧力を０.１〜１００Torrの
真空度に維持する。この時、クリーニングガスは、処理
室２から流入して第１搬送室４へ流れ、更に他の処理室
１、３へ行き渡る。更に、真空予備室１２、１３及び第
２搬送室１６でもそれぞれの排気口５１Ａ、６１Ａ及び
２５から真空ポンプ５９などにより真空排気しているた
め、結局全てのチャンバーへクリーニングガスが行き渡
り、図２で示すようにクリーニングガスを１箇所から導
入し、全チャンバー内のクリーニングガスの圧力を０.
１〜１００Torrの真空度に維持することになる。Next, at room temperature higher than the boiling point of ClF 3 , the vacuum pump 49 of each of the processing chambers 1, 2, and 3 and the vacuum auxiliary chamber 1
The vacuum pumps 59 for the processing chambers 1, 2, and 13 are driven.
3. Nitrogen gas is exhausted from the pre-vacuum chambers 12, 13 and the second transfer chamber 16 to maintain a predetermined degree of vacuum in each chamber of the multi-chamber processing apparatus. Then, under this exhaust state, the valves 39, 41 of the cleaning gas supply system 35,
45 is opened at a predetermined opening degree, and the ClF 3 gas is supplied by the mass flow controller 40 at a predetermined flow rate, for example, at a flow rate of 5 L / min or less, to the pipe 33 and the gas dispersion supply section 29.
Introduced into the processing chamber 2 via the, ClF 3 in all chambers
The internal pressure is maintained at a vacuum of 0.1 to 100 Torr by distributing gas. At this time, the cleaning gas flows from the processing chamber 2 and flows to the first transfer chamber 4, and further spreads to other processing chambers 1 and 3. Further, since the vacuum preparatory chambers 12 and 13 and the second transfer chamber 16 are also evacuated from the respective exhaust ports 51A, 61A and 25 by the vacuum pump 59 or the like, the cleaning gas eventually reaches all the chambers, and FIG. As shown in the figure, a cleaning gas was introduced from one location, and the pressure of the cleaning gas in all the chambers was reduced to 0.
The degree of vacuum is maintained at 1 to 100 Torr.
【００４０】全チャンバーへ行き渡ったＣｌＦ3ガスは
化学的に活性なガスであるため、処理室１、２、３に形
成されたタングステン系の被膜やこれらの処理室１、
２、３及びその他の全てのチャンバーの底面などに処理
過程で付着した付着物と反応してこれらの被膜及び付着
物を除去して各チャンバー内を清浄にクリーニングする
ことができる。また、ＣｌＦ3ガスの被膜等との反応が
発熱反応であるため、この発熱によりＣｌＦ3ガスの反
応は益々促進されてより被膜等の付着物を除去すること
ができる。特に、ＣｌＦ3ガスはタングステンと良く反
応するため、本実施例で各チャンバー内に付着したタン
グステン系の付着物を良くクリーニングすることができ
る。Since the ClF 3 gas that has spread to all the chambers is a chemically active gas, the tungsten-based film formed in the processing chambers 1, 2, and 3 and the
It reacts with the deposits attached to the bottom surfaces of the chambers 2, 3, and all other chambers in the process, removes these films and deposits, and cleans the inside of each chamber. Further, since the reaction of the ClF 3 gas with the film or the like is an exothermic reaction, the reaction of the ClF 3 gas is further promoted by this heat generation, and the adhered matter such as the film can be removed more. In particular, since the ClF 3 gas reacts well with tungsten, the tungsten-based deposits deposited in each chamber in this embodiment can be cleaned well.
【００４１】しかも、本実施例ではクリーニングガスを
排気系配管を介して外部へ排出するようにしているた
め、それぞれの排気配管、特に各処理室１、２、３の排
気管４８のように反応生成物の被膜を形成し易い部分に
ついても、その被膜をクリーニングガスにより除去する
ことができる。また、排気系から排出される有毒ガスを
除害装置５０により除去できるため、クリーンな排気を
行なうことができる。Further, in this embodiment, since the cleaning gas is discharged to the outside through the exhaust pipe, the reaction gas is reacted like the exhaust pipes, especially the exhaust pipes 48 of the processing chambers 1, 2, and 3. The coating film can also be removed by a cleaning gas at a portion where a product coating is easily formed. In addition, since the toxic gas discharged from the exhaust system can be removed by the abatement device 50, clean exhaust can be performed.
【００４２】以上説明したように本実施例によれば、Ｎ
Ｆ3ガスなどのプラズマを利用して内部をクリーニング
する方法では除去できなかった各チャンバーの底面など
プラスマが及ばない部分でも、ＣｌＦ3ガスが完全に行
き渡って各チャンバーの隅々まで完全にクリーニングす
ることができ、このことから６４ＭＤＲＡＭ以上の多層
配線からなる半導体集積回路素子の製造装置の主流とな
りえるマルチチャンバー処理装置を構成する全チャンバ
ーを完全にクリーニングすることができ、６４ＭＤＲＡ
Ｍ以上の集積度を有する半導体集積回路素子の製造で問
題になるパーティクルなどの汚染源を除去できる。しか
も、本実施例によれば、ＣｌＦ3ガスが活性なガスであ
るとはいえ、材料に対する腐食性がなく、しかもプラズ
マレスであるため、プラズマによる装置内部を損傷など
させることなく極めて穏やかなクリーニングを行なうこ
とができる。また、本実施例によれば、既存のマルチチ
ャンバー処理装置にクリーニングシステムとしてクリー
ニングガス供給系３５を設ける他、多少の排気系の改良
を加えるだけ良いため、極めて低コストで効果的なクリ
ーニングを行なうことができる。また、当然のことなが
ら作業員が装置を解体してクリーニングする方式と比較
すれば、クリーニング時間を格段に短縮できる。As described above, according to this embodiment, N
Even in areas where plasma cannot be removed, such as the bottom of each chamber, which could not be removed by the method of cleaning the inside using plasma such as F 3 gas, the ClF 3 gas completely spreads and completely cleans every corner of each chamber. This makes it possible to completely clean all the chambers constituting a multi-chamber processing apparatus which can be a mainstream of a manufacturing apparatus of a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring of 64 MDRAM or more.
It is possible to remove a contamination source such as particles, which is a problem in manufacturing a semiconductor integrated circuit device having an integration degree of M or more. In addition, according to the present embodiment, although the ClF 3 gas is an active gas, it has no corrosiveness to the material and is plasma-less, so that extremely gentle cleaning can be performed without damaging the inside of the apparatus by plasma. Can be performed. Further, according to the present embodiment, in addition to providing the cleaning gas supply system 35 as a cleaning system in the existing multi-chamber processing apparatus, it is only necessary to make some improvements in the exhaust system. be able to. In addition, as a matter of course, the cleaning time can be remarkably reduced as compared with a method in which the worker disassembles and cleans the apparatus.
【００４３】また、他のクリーニング方法としては、Ｃ
ｌＦ3ガスのプラズマを利用して処理装置内をクリーニ
ングする方法もある。このクリーニング方法では、Ｃｌ
Ｆ3ガスを例えば処理室２内に供給し、この処理室２内
でＣｌＦ3ガスのプラズマを立て、このプラズマにより
処理室２内の図示しないサセプタ、電極及びその近傍を
クリーニングすると共に、このＣｌＦ3ガスを処理室２
を介して他の処理室１、３、第１搬送室４、予備真空室
１２、１３及び第２搬送室１６へ供給することにより、
マルチチャンバー処理装置の全チャンバーをクリーニン
グすることができる。この方法によれば、処理室２にお
ける成膜処理により処理室２の内面、サセプタ、電極が
成膜されても、特に成膜の著しいサセプタ、電極をＣｌ
Ｆ3のプラズマ中の活性種により堆積膜を効果的に除去
することができると共に、他の全てのチャンバーについ
てはＣｌＦ3ガスによって上述した場合と同様にクリー
ニングすることができる。この際、他の処理室１、３で
もプラズマを立てることにより同様にそれぞれのサセプ
タ、電極をＣｌＦ3のプラズマによりクリーニングする
ことができる。この場合にも装置を解体することなく、
ＣｌＦ3ガスなどのクリーニングガスを処理室２内でプ
ラズマ化してサセプタ、電極などに形成された被膜ある
いは付着したパーティクルなどをエッチングにより除去
することができるため、クリーニング時間を短縮するこ
とができ、しかも稼動時の状態のまま簡便に行なうこと
ができる。As another cleaning method, C
There is also a method of cleaning the inside of the processing apparatus using plasma of IF 3 gas. In this cleaning method, Cl
For example, an F 3 gas is supplied into the processing chamber 2, a plasma of ClF 3 gas is set up in the processing chamber 2, and a susceptor, an electrode (not shown) in the processing chamber 2 and the vicinity thereof are cleaned by the plasma, and the ClF 3 gas is cleaned. 3 gas processing chamber 2
To the other processing chambers 1, 3, the first transfer chamber 4, the preliminary vacuum chambers 12, 13 and the second transfer chamber 16 through
All chambers of the multi-chamber processing apparatus can be cleaned. According to this method, even if the inner surface of the processing chamber 2, the susceptor, and the electrode are formed by the film forming process in the processing chamber 2, the susceptor and the electrode where the film formation is particularly remarkable are Cl
The deposited film can be effectively removed by the active species in the F 3 plasma, and all other chambers can be cleaned with ClF 3 gas in the same manner as described above. At this time, by setting up plasma in the other processing chambers 1 and 3, the respective susceptors and electrodes can be similarly cleaned with the plasma of ClF 3 . Even in this case, without dismantling the device,
Since a cleaning gas such as a ClF 3 gas is turned into plasma in the processing chamber 2 and a film formed on a susceptor, an electrode, or the like, or attached particles can be removed by etching, the cleaning time can be reduced, and It can be easily performed while operating.
【００４４】尚、上記実施例ではクリーニングガスとし
てＣｌＦ3ガスを用いたものについて説明したが、本発
明では、このＣｌＦ3ガスを除去すべき被膜等の付着物
の成分に応じて窒素ガスによって適宜希釈し、その活性
を適宜調整することもできる。また、上記実施例では、
一つの処理室２からクリーニングガスを導入し、各処理
室１、２、３及び真空予備室１２、１３及び第２搬送室
１６から排気する方法について説明したが、一つの処理
室２からクリーニングガスを導入し、第２搬送室１６の
排気口２５のみから排気を行なって図２で示すようなク
リーニングガスの流れを作ってクリーニングするように
しても良い。更に、全ての処理室１、２、３からクリー
ニングガスを供給するようにし、各処理室１、２、３及
び真空予備室１２、１３の全排気系配管から排気するよ
うにしても良く、あるいは上記実施例のように第２搬送
室１６の排気口２５のみから排気するようにしても良
い。また、カセット室２０、２１のクリーニングについ
ては説明しなかったが、これらのチャンバーの場合に
は、ゲートバルブ２６、２７を開放した状態で作業員が
簡単に内部を清掃できるため、本発明のクリーニング方
法を用いるまでもない。仮に本発明のクリーニング方法
をカセット室２０、２１のクリーニングにも適用すると
すれば、上述したように各カセット室２０、２１にクリ
ーニングガスの供給口と排気口を設けるようにすれば良
い。In the above embodiment, the cleaning gas using ClF 3 gas is described. However, in the present invention, the ClF 3 gas is appropriately removed by nitrogen gas depending on the component of the deposit such as a film to be removed. After dilution, the activity can be appropriately adjusted. In the above embodiment,
A method has been described in which a cleaning gas is introduced from one processing chamber 2 and exhausted from each of the processing chambers 1, 2, 3 and the vacuum preparatory chambers 12, 13 and the second transfer chamber 16. May be introduced and exhaust is performed only from the exhaust port 25 of the second transfer chamber 16 to create a flow of a cleaning gas as shown in FIG. 2 for cleaning. Further, the cleaning gas may be supplied from all the processing chambers 1, 2, and 3, and the exhaust gas may be exhausted from all the exhaust pipes of the processing chambers 1, 2, and 3 and the vacuum preparatory chambers 12 and 13. As in the above embodiment, the air may be exhausted only from the exhaust port 25 of the second transfer chamber 16. Although the cleaning of the cassette chambers 20 and 21 has not been described, in the case of these chambers, the operator can easily clean the inside with the gate valves 26 and 27 opened, and the cleaning of the present invention is performed. It goes without saying that the method is used. If the cleaning method of the present invention is applied to the cleaning of the cassette chambers 20 and 21, the supply ports and the exhaust ports of the cleaning gas may be provided in the cassette chambers 20 and 21 as described above.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
記載の発明によれば、ＣｌＦ3ガスを複数の処理室の少
なくとも一つの処理室へ供給し、更にこの処理室を介し
て他の全てのチャンバーへＣｌＦ3ガスを供給し、この
ＣｌＦ3ガスにより全てのチャンバーの内部に付着した
付着物をクリーニングするようにしたため、クリーニン
グの目的のためにマルチチャンバー処理装置を解体する
ことなく、プラズマレスで複数の処理室の内部のみなら
ず、搬送室などの他のチャンバーの内部をも構成部材を
損ねるこなく完全にクリーニングすることができ、半導
体集積回路素子の製造時に問題となるパーティクルなど
の汚染源を除去できるマルチチャンバー処理装置のクリ
ーニング方法を提供することができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the ClF 3 gas is supplied to at least one of the plurality of processing chambers, and the other is supplied through this processing chamber. supplies all of the ClF 3 gas into the chamber, this ClF 3 due to so as to clean the deposits adhering to the inside of all the chambers by gas, without disassembling the multi-chamber processing apparatus for cleaning purposes, Plasma-less and not only inside multiple processing chambers, but also inside other chambers such as transfer chambers, can be completely cleaned without damaging the components, particles that may cause problems when manufacturing semiconductor integrated circuit devices It is possible to provide a method for cleaning a multi-chamber processing apparatus, which can remove the contamination source.
【００４６】また、本発明の請求項２に記載の発明によ
れば、請求項１に記載の発明において、排気系配管を介
してＣｌＦ3ガスを排気し、このＣｌＦ3ガスにより排気
系配管の内面に付着した付着物をクリーニングするよう
にしたため、各処理室などの排気管の内面に付着した付
着物を除去できるマルチチャンバー処理装置のクリーニ
ング方法を提供することができる。[0046] According to the invention described in claim 2 of the present invention, in the invention described in claim 1, through the exhaust system pipe to exhaust ClF 3 gas, the exhaust system pipe by the ClF 3 gas Since the adhering matter attached to the inner surface is cleaned, it is possible to provide a method for cleaning a multi-chamber processing apparatus capable of removing the adhering matter attached to the inner surface of the exhaust pipe of each processing chamber.
【００４７】また、本発明の請求項３に記載の発明によ
れば、少なくとも一つの成膜室内で被処理体に成膜処理
を施し、成膜後の被処理体を搬送室及び予備室を介して
外部へ搬送した後、ＣｌＦ3ガスを少なくとも一つの成
膜室へ供給し、更にこの成膜室を介して搬送室及び予備
室などの全てのチャンバーへＣｌＦ3ガスを供給し、こ
のＣｌＦ3ガスにより全てのチャンバーの内部に付着し
た付着物をクリーニングするようにしたため、クリーニ
ングの目的のためにマルチチャンバー処理装置を解体す
ることなく、プラズマレスで少なくとも一つの成膜室の
内部のみならず、搬送室などの他のチャンバーの内部を
も構成部材を損ねるこなく完全にクリーニングすること
ができ、半導体集積回路素子の製造時に問題となるパー
ティクルなどの汚染源を除去できるマルチチャンバー処
理装置のクリーニング方法を提供することができる。According to the invention of claim 3 of the present invention, the object to be processed is subjected to a film forming process in at least one film forming chamber, and the object to be processed after the film formation is transferred to the transfer chamber and the preliminary chamber. after conveyed to the outside via, supplied to at least one of the film forming chamber a ClF 3 gas, and further supplies ClF 3 gas into all chambers, such as the transfer chamber and the preliminary chamber through the film forming chamber, the ClF (3) The gas is used to clean the deposits in all the chambers.Therefore, without disassembling the multi-chamber processing apparatus for the purpose of cleaning, not only the inside of at least one film forming chamber without plasma but also In addition, the inside of other chambers such as the transfer chamber can be completely cleaned without damaging the components, and contamination such as particles, which is a problem when manufacturing semiconductor integrated circuit devices, can be achieved. It is possible to provide a method for cleaning a multi-chamber processing apparatus capable of removing.
【００４８】また、本発明の請求項４に記載の発明によ
れば、マルチチャンバー処理装置の各室内をクリーニン
グするＣｌＦ3ガスを少なくとも一つの成膜室へ供給し
た後、このＣｌＦ3ガスを排気系配管を介して排気する
ようにしたため、成膜時に堆積した排気系配管内面の付
着物と反応し、その反応生成物を排気系配管から除去で
きるマルチチャンバー処理装置のクリーニング方法を提
供することができる。According to the invention of claim 4 of the present invention, after supplying the ClF 3 gas for cleaning each chamber of the multi-chamber processing apparatus to at least one film forming chamber, the ClF 3 gas is exhausted. The present invention provides a method for cleaning a multi-chamber processing apparatus capable of reacting with a deposit on the inner surface of an exhaust system pipe deposited during film formation and removing a reaction product from the exhaust system pipe because exhaust is performed through a system pipe. it can.
【図１】本発明のクリーニング方法の実施対象となるマ
ルチチャンバー処理装置の一例の全体を示す平面図であ
る。FIG. 1 is a plan view showing an example of a multi-chamber processing apparatus to which a cleaning method of the present invention is applied.
【図２】本発明のクリーニング方法の一実施例における
クリーニングガスの流れを概念的に説明する説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory view conceptually illustrating the flow of a cleaning gas in one embodiment of the cleaning method of the present invention.
【図３】図１に示すマルチチャンバー処理装置の処理室
及びクリーニングガスの供給系を示す構成図である。3 is a configuration diagram showing a processing chamber and a cleaning gas supply system of the multi-chamber processing apparatus shown in FIG.
【図４】図１に示すマルチチャンバー処理装置の真空予
備室を示す図で、同図（ａ）はその断面図、同図（ｂ）
は真空予備室の半導体ウエハを支持する支持具を取り出
して示す斜視図である。FIGS. 4A and 4B are views showing a vacuum preparatory chamber of the multi-chamber processing apparatus shown in FIG. 1, wherein FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a support for supporting a semiconductor wafer in a vacuum preliminary chamber.
【図５】図１に示す第２搬送装置の要部を示す図で、同
図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はその側面図であ
る。FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a main part of the second transfer device shown in FIG. 1, wherein FIG. 5A is a plan view thereof and FIG. 5B is a side view thereof.
１、２、３ 処理室（チャンバー） ４ 第１搬送室（チャンバー） ８ 半導体ウエハ（被処理体） ９ 搬送装置 １２、１３ 真空予備室（チャンバー） １６ 第２搬送室（チャンバー） ２３ 第２搬送装置 1, 2, 3 Processing chamber (chamber) 4 First transfer chamber (chamber) 8 Semiconductor wafer (object to be processed) 9 Transfer device 12, 13 Vacuum spare chamber (chamber) 16 Second transfer chamber (chamber) 23 Second transfer apparatus
Claims (4)
れら各処理室へ被処理体を搬送する搬送装置を設けた搬
送室と、この搬送室に接続された予備室とを備えたマル
チチャンバー処理装置の内部をクリーニングする方法に
おいて、ＣｌＦ3ガスを上記複数の処理室の少なくとも
一つの処理室へ供給し、この処理室を介して上記他の処
理室、搬送室及び予備室へＣｌＦ3ガスを供給し、この
ＣｌＦ3ガスにより全てのチャンバーの内部に付着した
付着物をクリーニングすることを特徴とするマルチチャ
ンバー処理装置のクリーニング方法。A plurality of processing chambers for processing an object to be processed, a transfer chamber provided with a transfer device for transferring the object to each of the processing chambers, and a spare chamber connected to the transfer chamber. In the method for cleaning the inside of the multi-chamber processing apparatus, ClF 3 gas is supplied to at least one of the plurality of processing chambers, and the ClF 3 gas is supplied to the other processing chamber, the transfer chamber, and the spare chamber via the processing chamber. A method for cleaning a multi-chamber processing apparatus, comprising: supplying three gases; and cleaning the deposits in all chambers with the ClF 3 gas.
に供給されたＣｌＦ3ガスを排気し、このＣｌＦ3ガスに
より排気系配管の内面に付着した付着物をクリーニング
することを特徴とする請求項１に記載のマルチチャンバ
ー処理装置のクリーニング方法。Wherein exhausting the ClF 3 gas supplied to all the chamber through an exhaust system piping, characterized in that to clean the material adhering to the inner surface of the exhaust piping This ClF 3 gas claims Item 4. The method for cleaning a multi-chamber processing apparatus according to Item 1.
つの成膜室と、この成膜室へ被処理体を搬送する搬送装
置を設けた搬送室と、この搬送室に接続された予備室と
を備えたマルチチャンバー処理装置の内部をクリーニン
グする方法において、少なくとも一つの上記成膜室内で
上記被処理体に成膜処理を施し、成膜後の上記被処理体
を上記搬送室及び上記予備室を介して外部へ搬送した
後、ＣｌＦ3ガスを少なくとも一つの上記成膜室へ供給
し、この成膜室を介して上記搬送室及び予備室などの全
てのチャンバーへＣｌＦ3ガスを供給し、このＣｌＦ3ガ
スにより全てのチャンバーの内部に付着した付着物をク
リーニングすることを特徴とするマルチチャンバー処理
装置のクリーニング方法。3. A transfer chamber provided with at least one film forming chamber for performing a film forming process on an object to be processed, a transfer device for transferring the object to the film forming chamber, and a spare connected to the transfer chamber. A method for cleaning the inside of a multi-chamber processing apparatus having a chamber, wherein a film forming process is performed on the object to be processed in at least one of the film forming chambers, and the object to be processed after the film formation is transferred to the transfer chamber and the chamber. After being transported to the outside through the preliminary chamber, the ClF 3 gas is supplied to at least one of the film forming chambers, and the ClF 3 gas is supplied to all the chambers such as the transport chamber and the preliminary chamber through the film forming chamber. A cleaning method for a multi-chamber processing apparatus, wherein the ClF 3 gas is used to clean the adhered matter inside all the chambers.
つの成膜室と、この成膜室へ被処理体を搬送する搬送装
置を設けた搬送室と、この搬送室に接続された予備室と
を備えたマルチチャンバー処理装置の内部をクリーニン
グする方法において、上記各室内をクリーニングするＣ
ｌＦ3ガスを少なくとも一つの上記成膜室へ供給した
後、このＣｌＦ3ガスを排気系配管を介して排気するこ
とを特徴とするマルチチャンバー処理装置のクリーニン
グ方法4. A transfer chamber provided with at least one film forming chamber for performing a film forming process on an object to be processed, a transfer device for transferring the object to the film forming chamber, and a spare connected to the transfer chamber. A method for cleaning the interior of a multi-chamber processing apparatus having a chamber and
After feeding lF 3 gas to at least one of the film forming chamber, the cleaning method of the multi-chamber processing apparatus characterized by evacuating through the exhaust system pipe the ClF 3 gas
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|---|---|---|---|
| JP25468093A JP2741156B2 (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Cleaning method for multi-chamber processing equipment |
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| TW83105409A TW277007B (en) | 1993-09-17 | 1994-06-15 | |
| US08/773,094 US5785796A (en) | 1993-09-17 | 1996-12-24 | Vacuum processing apparatus, vacuum processing method, and method for cleaning the vacuum processing apparatus |
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|---|---|---|---|
| JP25468093A JP2741156B2 (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Cleaning method for multi-chamber processing equipment |
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|---|---|
| JPH0786187A JPH0786187A (en) | 1995-03-31 |
| JP2741156B2 true JP2741156B2 (en) | 1998-04-15 |
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1993
- 1993-09-17 JP JP25468093A patent/JP2741156B2/en not_active Expired - Fee Related
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