JP3125121B2 - 枚葉式ホットウォール処理装置のクリーニング方法 - Google Patents
枚葉式ホットウォール処理装置のクリーニング方法Info
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- JP3125121B2 JP3125121B2 JP05254683A JP25468393A JP3125121B2 JP 3125121 B2 JP3125121 B2 JP 3125121B2 JP 05254683 A JP05254683 A JP 05254683A JP 25468393 A JP25468393 A JP 25468393A JP 3125121 B2 JP3125121 B2 JP 3125121B2
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- cleaning
- processing
- chamber
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、枚葉式ホットウォール
処理装置のクリーニング方法に関する。
処理装置のクリーニング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】最近半導体集積回路素子は益々高集積化
されて来ており、その集積度が64MDRAMから25
6MDRAMの世代に入りつつある。そのため配線構造
の多層化及び微細化が一層顕著になって来ている。この
ように配線構造が多層化するに従って配線工程のステッ
プが増加し、配線工程の効率化及び防塵対策が従来以上
に問題になって来ている。また、配線構造の微細化が進
むに従って、従来のアルミニウム(Al)配線ではマイ
グレーション断線などが問題となり、Alに代わる材料
としてタングステン(W)などのマイグレーション耐性
に優れた金属が配線材料として種々検討されている。ま
た、配線構造の多層化が進むに従ってコンタクトホー
ル、ビアホールなどの埋め込みについても材料面など種
々検討されている。更に、被処理体の大口径化及び多層
化に伴って各層でのカバレッジ性も重要になって来る。
されて来ており、その集積度が64MDRAMから25
6MDRAMの世代に入りつつある。そのため配線構造
の多層化及び微細化が一層顕著になって来ている。この
ように配線構造が多層化するに従って配線工程のステッ
プが増加し、配線工程の効率化及び防塵対策が従来以上
に問題になって来ている。また、配線構造の微細化が進
むに従って、従来のアルミニウム(Al)配線ではマイ
グレーション断線などが問題となり、Alに代わる材料
としてタングステン(W)などのマイグレーション耐性
に優れた金属が配線材料として種々検討されている。ま
た、配線構造の多層化が進むに従ってコンタクトホー
ル、ビアホールなどの埋め込みについても材料面など種
々検討されている。更に、被処理体の大口径化及び多層
化に伴って各層でのカバレッジ性も重要になって来る。
【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。
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。
【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。
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。
【0005】一方、配線構造の多層化に伴って上下の配
線層間を絶縁する層間絶縁膜の形成工程や、その微細化
に伴って水平方向での配線層のギャップに絶縁材を埋め
込むための工程も各配線層について必要になり、全体の
配線には益々多くの工程が必要になる。更に、アスペク
ト比が大きくなるなどして各配線層での大きな段差が形
成される。そして段差のある上層にそのまま層間絶縁膜
を形成すればボイドを形成し易く、このボイドが電気
的、機械的信頼性を低下させ、延いては歩留りの低下を
招いていた。そのため、上層に積層する層間絶縁膜を平
坦化する、いわゆるリフロー技術が信頼性、歩留りの面
から極めて重要な技術になっている。そこで、従来は、
そのリフロー技術としてプラズマCVDによる酸化膜と
レジストとの組み合わせによるエッチバックなどが一般
的に用いられている。しかしながら、ハーフミクロン以
下の微細構造ではアスペクト比も大きくなってプラズマ
CVDでもボイドを避け難く、これに代わる成膜処理方
法やその材料などが詳細に検討されている。そこで、最
近ではリフロー効果を有する有機ソースを用いたCVD
技術が注目されている。このCVD技術では例えば有機
ソースとしてテトラエチルオルソシリケート(TEO
S)をオゾンと併用するもので、この処理では熱エネル
ギーでオゾンを分解し、その活性酸素によりTEOSを
分解してシリコン酸化膜を形成するが、この際にリフロ
ー効果が得られる。
線層間を絶縁する層間絶縁膜の形成工程や、その微細化
に伴って水平方向での配線層のギャップに絶縁材を埋め
込むための工程も各配線層について必要になり、全体の
配線には益々多くの工程が必要になる。更に、アスペク
ト比が大きくなるなどして各配線層での大きな段差が形
成される。そして段差のある上層にそのまま層間絶縁膜
を形成すればボイドを形成し易く、このボイドが電気
的、機械的信頼性を低下させ、延いては歩留りの低下を
招いていた。そのため、上層に積層する層間絶縁膜を平
坦化する、いわゆるリフロー技術が信頼性、歩留りの面
から極めて重要な技術になっている。そこで、従来は、
そのリフロー技術としてプラズマCVDによる酸化膜と
レジストとの組み合わせによるエッチバックなどが一般
的に用いられている。しかしながら、ハーフミクロン以
下の微細構造ではアスペクト比も大きくなってプラズマ
CVDでもボイドを避け難く、これに代わる成膜処理方
法やその材料などが詳細に検討されている。そこで、最
近ではリフロー効果を有する有機ソースを用いたCVD
技術が注目されている。このCVD技術では例えば有機
ソースとしてテトラエチルオルソシリケート(TEO
S)をオゾンと併用するもので、この処理では熱エネル
ギーでオゾンを分解し、その活性酸素によりTEOSを
分解してシリコン酸化膜を形成するが、この際にリフロ
ー効果が得られる。
【0006】この方法を安定且つ確実に実施するための
装置として例えば枚葉式ホットウォールCVD装置が用
いられる。このホットウォールCVD装置は、被処理体
を処理する処理室を有している。そして、この処理室の
底面に被処理体を水平に支持するサセプタが配設され、
この支持体の下方に配設されたハロゲンランプあるいは
発熱抵抗体などからなる加熱手段により支持体で支持さ
れた被処理体を500℃前後の温度に加熱するようにし
ている。一方、この支持体の上方には所定比のTEOS
とオゾンの混合ガスを供給するガス供給部が配設され、
このガス供給部から供給した混合ガスを加熱された被処
理体の表面で反応させてシリコン酸化膜を被処理体の表
面で成長、堆積させるようにしている。更に、処理室を
例えば加熱コイルによって囲み、この加熱コイルにより
処理室の内面を加熱することによってTEOSなどの有
機ソースが内面で凝縮せず、安定な気体状態を維持する
ようにしている。
装置として例えば枚葉式ホットウォールCVD装置が用
いられる。このホットウォールCVD装置は、被処理体
を処理する処理室を有している。そして、この処理室の
底面に被処理体を水平に支持するサセプタが配設され、
この支持体の下方に配設されたハロゲンランプあるいは
発熱抵抗体などからなる加熱手段により支持体で支持さ
れた被処理体を500℃前後の温度に加熱するようにし
ている。一方、この支持体の上方には所定比のTEOS
とオゾンの混合ガスを供給するガス供給部が配設され、
このガス供給部から供給した混合ガスを加熱された被処
理体の表面で反応させてシリコン酸化膜を被処理体の表
面で成長、堆積させるようにしている。更に、処理室を
例えば加熱コイルによって囲み、この加熱コイルにより
処理室の内面を加熱することによってTEOSなどの有
機ソースが内面で凝縮せず、安定な気体状態を維持する
ようにしている。
【0007】ところが、このような成膜処理の繰り返し
により処理室内のサセプタ、ガス供給部及び処理室内面
にも被処理体と同様の被膜が形成され、これらの被膜が
いずれはそれぞれの部分から剥離して処理室内に剥がれ
落ち、あるいはパーティクルとして処理室内で浮遊し、
処理中の被処理体を汚染することになる。そのため、従
来から所定回数の成膜処理などが終了する度に処理室内
をクリーニングしてパーティクル等の汚染物を除去する
ことによって被処理体の汚染をなくすようにして来た。
そのクリーニング方法としては、装置自体を解体し、汚
染物を洗浄したり拭き取ったりする方法がある。しか
し、この方法は、処理室を解体するためクリーニングに
多大な時間を要し、稼動効率が著しく低下するため、得
策ではない。そこで、プラズマCVD装置などの場合に
は、装置を解体することなく、処理室内でNF3ガスな
どのクリーニングガスをプラズマ化してサセプタ、電極
などに形成された被膜あるいは付着したパーティクルな
どをエッチングにより除去する方法もある。この方法は
装置自体を解体せずにクリーニングできるため、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ため、クリーニング方
法としては有効な方法である。
により処理室内のサセプタ、ガス供給部及び処理室内面
にも被処理体と同様の被膜が形成され、これらの被膜が
いずれはそれぞれの部分から剥離して処理室内に剥がれ
落ち、あるいはパーティクルとして処理室内で浮遊し、
処理中の被処理体を汚染することになる。そのため、従
来から所定回数の成膜処理などが終了する度に処理室内
をクリーニングしてパーティクル等の汚染物を除去する
ことによって被処理体の汚染をなくすようにして来た。
そのクリーニング方法としては、装置自体を解体し、汚
染物を洗浄したり拭き取ったりする方法がある。しか
し、この方法は、処理室を解体するためクリーニングに
多大な時間を要し、稼動効率が著しく低下するため、得
策ではない。そこで、プラズマCVD装置などの場合に
は、装置を解体することなく、処理室内でNF3ガスな
どのクリーニングガスをプラズマ化してサセプタ、電極
などに形成された被膜あるいは付着したパーティクルな
どをエッチングにより除去する方法もある。この方法は
装置自体を解体せずにクリーニングできるため、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ため、クリーニング方
法としては有効な方法である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、NF3
ガスなどのプラズマを利用して処理装置内をクリーニン
グする従来の方法では、プラズマがサセプタ、電極間で
発生し、その近傍までしか及ばないため、プラズマによ
るクリーニング範囲はサセプタ、電極及びこれらの近傍
に限られ、プラズマの及ばない、処理室の底部などはク
リーニングすることができないという課題があった。ま
た、この場合にはプラズマによりサセプタ、プロセスガ
ス供給部などに形成された被膜のみならず、サセプタ、
プロセスガス供給部などもエッチングされ、これらが激
しく消耗されるという課題があった。
ガスなどのプラズマを利用して処理装置内をクリーニン
グする従来の方法では、プラズマがサセプタ、電極間で
発生し、その近傍までしか及ばないため、プラズマによ
るクリーニング範囲はサセプタ、電極及びこれらの近傍
に限られ、プラズマの及ばない、処理室の底部などはク
リーニングすることができないという課題があった。ま
た、この場合にはプラズマによりサセプタ、プロセスガ
ス供給部などに形成された被膜のみならず、サセプタ、
プロセスガス供給部などもエッチングされ、これらが激
しく消耗されるという課題があった。
【0009】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、クリーニングの目的のために処理装置を解
体することなく、そのままの状態でしかもプラズマレス
で構成部材を損ねるこなく処理室内を完全にクリーニン
グすることができ、半導体集積回路素子の製造時に問題
となるパーティクルなどの汚染源を除去できる枚葉式ホ
ットウォール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。
れたもので、クリーニングの目的のために処理装置を解
体することなく、そのままの状態でしかもプラズマレス
で構成部材を損ねるこなく処理室内を完全にクリーニン
グすることができ、半導体集積回路素子の製造時に問題
となるパーティクルなどの汚染源を除去できる枚葉式ホ
ットウォール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。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の枚葉式ホットウォール処理装置のクリーニング方法
は、処理室内の支持体で支持された被処理体を上記支持
体の下部に配設された第1加熱手段で加熱しながら上記
被処理体を処理する際に、上記被処理体の成膜用として
常温で液化し易いかまたは常温で液体の有機系ソースを
処理室内へ供給する時には上記処理室を囲む第2加熱手
段で上記処理室の壁面を上記支持体と同一温度に制御す
る枚葉式ホットウォール処理装置をクリーニングする方
法であって、上記処理室内で所定の成膜処理を施した被
処理体を外部へ搬送した後、上記処理室内にClF3ガ
スを供給し、このClF3ガスにより処理室の内部に成
膜時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。
の枚葉式ホットウォール処理装置のクリーニング方法
は、処理室内の支持体で支持された被処理体を上記支持
体の下部に配設された第1加熱手段で加熱しながら上記
被処理体を処理する際に、上記被処理体の成膜用として
常温で液化し易いかまたは常温で液体の有機系ソースを
処理室内へ供給する時には上記処理室を囲む第2加熱手
段で上記処理室の壁面を上記支持体と同一温度に制御す
る枚葉式ホットウォール処理装置をクリーニングする方
法であって、上記処理室内で所定の成膜処理を施した被
処理体を外部へ搬送した後、上記処理室内にClF3ガ
スを供給し、このClF3ガスにより処理室の内部に成
膜時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。
【0011】また、本発明の請求項2に記載の枚葉式ホ
ットウォール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、上記処理室から被処理体の処理
後のガスを排気する排気系配管を介してClF3ガスを
排気するようにしたものである。
ットウォール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、上記処理室から被処理体の処理
後のガスを排気する排気系配管を介してClF3ガスを
排気するようにしたものである。
【0012】
【作用】本発明の請求項1に記載の発明によれば、処理
室内の支持体上で支持された被処理体を第1加熱手段で
所定温度まで加熱する一方、常温で液化し易いかまたは
常温で液体の有機系ソースを成膜ガスとして使用する時
には第2加熱手段で処理室の壁面を上記支持体と同一温
度に制御して有機系ソースの壁面への凝縮を防止した状
態で、上記被処理体の成膜用ガスとして有機系ソースを
処理室内へ供給して上記被処理体に所定の成膜を行った
後、上記被処理体を上記処理室から搬出し、上記処理室
内をクリーニングする時には、クリーニングガス供給系
からClF3ガスを処理室内へ供給すると、ClF3ガ
スが処理室の内部に成膜時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
て処理室内に付着した付着物を除去することができる。
室内の支持体上で支持された被処理体を第1加熱手段で
所定温度まで加熱する一方、常温で液化し易いかまたは
常温で液体の有機系ソースを成膜ガスとして使用する時
には第2加熱手段で処理室の壁面を上記支持体と同一温
度に制御して有機系ソースの壁面への凝縮を防止した状
態で、上記被処理体の成膜用ガスとして有機系ソースを
処理室内へ供給して上記被処理体に所定の成膜を行った
後、上記被処理体を上記処理室から搬出し、上記処理室
内をクリーニングする時には、クリーニングガス供給系
からClF3ガスを処理室内へ供給すると、ClF3ガ
スが処理室の内部に成膜時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
て処理室内に付着した付着物を除去することができる。
【0013】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、ClF3ガスを
排気系配管から排気すると、このClF3ガスが排気系
配管を通過する間にその内面の付着物と反応し、その付
着物を除去することができる。
れば、請求項1に記載の発明において、ClF3ガスを
排気系配管から排気すると、このClF3ガスが排気系
配管を通過する間にその内面の付着物と反応し、その付
着物を除去することができる。
【0014】
【実施例】以下、図1及び図2に示す実施例に基づいて
本発明を説明する。本実施例の枚葉式ホットウォール処
理装置は、図1に示すように、被処理体、例えば半導体
ウエハ1を1枚ずつ処理する処理室2を有している。こ
の処理室2は、図1に示すように、石英等の耐熱性且つ
耐発塵性の材料により扁平な円筒状容器3として形成さ
れている。そして、この容器3の外面には加熱手段とし
ての加熱コイル4が配設され、この加熱コイル4により
容器3内を所定温度に加熱するように構成されている。
また、この処理室2内の底面2Aの略中央には1枚の半
導体ウエハ1を載置する支持体としてのサセプタ5が配
設され、このサセプタ5の下方にはこれと平行に対向さ
せた光学的に透明な石英窓6が処理室2の底面に設けら
れている。そして、この石英窓6のやや下方に加熱手段
としてのハロゲンランプなどからなる加熱用ランプ7が
並設され、この加熱用ランプ7の光エネルギーを石英窓
6を介してサセプタ5の下面を照射し、これによって半
導体ウエハ1を所定温度に加熱できるように構成されて
いる。一方、サセプタ5の上方にはこれと対向するよう
にガス分散供給部8が配設され、このガス分散供給部8
のからプロセスガスまたはクリーニングガスを処理室2
内へ供給するように構成されている。このガス分散供給
部8は中空の円盤状に形成され、その上面中央にガス供
給配管8Aが接続され、その下面には多数のガス供給孔
8Bが形成されている。
本発明を説明する。本実施例の枚葉式ホットウォール処
理装置は、図1に示すように、被処理体、例えば半導体
ウエハ1を1枚ずつ処理する処理室2を有している。こ
の処理室2は、図1に示すように、石英等の耐熱性且つ
耐発塵性の材料により扁平な円筒状容器3として形成さ
れている。そして、この容器3の外面には加熱手段とし
ての加熱コイル4が配設され、この加熱コイル4により
容器3内を所定温度に加熱するように構成されている。
また、この処理室2内の底面2Aの略中央には1枚の半
導体ウエハ1を載置する支持体としてのサセプタ5が配
設され、このサセプタ5の下方にはこれと平行に対向さ
せた光学的に透明な石英窓6が処理室2の底面に設けら
れている。そして、この石英窓6のやや下方に加熱手段
としてのハロゲンランプなどからなる加熱用ランプ7が
並設され、この加熱用ランプ7の光エネルギーを石英窓
6を介してサセプタ5の下面を照射し、これによって半
導体ウエハ1を所定温度に加熱できるように構成されて
いる。一方、サセプタ5の上方にはこれと対向するよう
にガス分散供給部8が配設され、このガス分散供給部8
のからプロセスガスまたはクリーニングガスを処理室2
内へ供給するように構成されている。このガス分散供給
部8は中空の円盤状に形成され、その上面中央にガス供
給配管8Aが接続され、その下面には多数のガス供給孔
8Bが形成されている。
【0015】また、ガス分散供給部8のガス供給配管8
Aには図1に示すようにプロセスガスを供給するプロセ
スガス供給系9が配管10を介して接続され、この配管
10に取り付けられたバルブ11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8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内で例えば層間絶縁膜を形成する場合にはプロセ
スガス供給系9から所定比のTEOSとオゾンの混合ガ
スを供給するようにしている。また、層間絶縁膜の他、
ゲート電極、ゲート絶縁膜などを成膜することができ、
これらに用いられるプロセスガスとしてはTEOSなど
の有機珪素化合物、有機燐化合物、有機硼素化合物、有
機砒素化合物などがある。また、金属配線を成膜する場
合には、プロセスガスとしてハロゲン化物、カルボニル
化合物、有機金属化合物がある。これらのプロセスガス
は酸化性ガスあるいは還元性ガスと共に供給され、これ
らのガスとの反応により半導体ウエハ1に所定の成膜を
行なうようにしている。このプロセスガスは比較的蒸気
圧の高い化合物で、ガス供給源から気体の状態で処理室
2内へ供給できるものが好ましい。また、常温で液体あ
るいは常温で液化し易い有機系ソースをプロセスガスと
して用いる場合には加熱コイル4により処理室2の内壁
面をサセプタ5と同程度の温度に加熱して有機系ソース
の壁面への凝縮を防止し、安定した気体状態の有機系ソ
ースで成膜処理を行なうようにし、また、常温で気体の
金属フッ化物などをプロセスガスとして用いる場合には
壁面を加熱しなくてもプロセスガスの壁面への凝縮はな
く、無機系ソースを安定した気体状態に保持できるた
め、加熱コイル4を作動させず、処理室2の内壁面をサ
セプタ5の温度よりも低くして成膜処理を行なうように
する。
Aには図1に示すようにプロセスガスを供給するプロセ
スガス供給系9が配管10を介して接続され、この配管
10に取り付けられたバルブ11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8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内で例えば層間絶縁膜を形成する場合にはプロセ
スガス供給系9から所定比のTEOSとオゾンの混合ガ
スを供給するようにしている。また、層間絶縁膜の他、
ゲート電極、ゲート絶縁膜などを成膜することができ、
これらに用いられるプロセスガスとしてはTEOSなど
の有機珪素化合物、有機燐化合物、有機硼素化合物、有
機砒素化合物などがある。また、金属配線を成膜する場
合には、プロセスガスとしてハロゲン化物、カルボニル
化合物、有機金属化合物がある。これらのプロセスガス
は酸化性ガスあるいは還元性ガスと共に供給され、これ
らのガスとの反応により半導体ウエハ1に所定の成膜を
行なうようにしている。このプロセスガスは比較的蒸気
圧の高い化合物で、ガス供給源から気体の状態で処理室
2内へ供給できるものが好ましい。また、常温で液体あ
るいは常温で液化し易い有機系ソースをプロセスガスと
して用いる場合には加熱コイル4により処理室2の内壁
面をサセプタ5と同程度の温度に加熱して有機系ソース
の壁面への凝縮を防止し、安定した気体状態の有機系ソ
ースで成膜処理を行なうようにし、また、常温で気体の
金属フッ化物などをプロセスガスとして用いる場合には
壁面を加熱しなくてもプロセスガスの壁面への凝縮はな
く、無機系ソースを安定した気体状態に保持できるた
め、加熱コイル4を作動させず、処理室2の内壁面をサ
セプタ5の温度よりも低くして成膜処理を行なうように
する。
【0016】また、配管10には図1に示すようにクリ
ーニングガスを供給するクリーニングガス供給系12が
配管13を介して接続され、クリーニング時には配管1
3に配設されたバルブ14を閉じてこのクリーニングガ
ス供給系12から配管13、配管10、ガス分散供給部
8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。つまり、本実施例ではガス分散供
給部8がクリーニングガスのガス供給部を兼ねるように
構成されている。このクリーニングガス供給系12は、
クリーニングガスであるClF3ガスを貯留するClF
3ガスボンベ15と、このClF3ガスを希釈する希釈
用ガス、例えば窒素ガスを貯留する窒素ガスボンベ16
を備え、これら両者15、16はそれぞれ配管13から
分岐する配管13A、13Bの端部にそれぞれ接続され
ている。ClF3ガスボンベ15が 接続された配管1
3Aには上流側から下流側へバルブ17、マスフローコ
ントローラ18、バルブ19が順次配設され、また、窒
素ガスボンベ16が接続された配管13Bには上流側か
ら下流側へバルブ20、マスフローコントローラ21、
バルブ22が順次配設され、これら両者15、16から
のガスが配管13で合流し、バルブ14を開放すること
により配管10を介して処理室2内へクリーニングガス
を供給できるように構成されている。
ーニングガスを供給するクリーニングガス供給系12が
配管13を介して接続され、クリーニング時には配管1
3に配設されたバルブ14を閉じてこのクリーニングガ
ス供給系12から配管13、配管10、ガス分散供給部
8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。つまり、本実施例ではガス分散供
給部8がクリーニングガスのガス供給部を兼ねるように
構成されている。このクリーニングガス供給系12は、
クリーニングガスであるClF3ガスを貯留するClF
3ガスボンベ15と、このClF3ガスを希釈する希釈
用ガス、例えば窒素ガスを貯留する窒素ガスボンベ16
を備え、これら両者15、16はそれぞれ配管13から
分岐する配管13A、13Bの端部にそれぞれ接続され
ている。ClF3ガスボンベ15が 接続された配管1
3Aには上流側から下流側へバルブ17、マスフローコ
ントローラ18、バルブ19が順次配設され、また、窒
素ガスボンベ16が接続された配管13Bには上流側か
ら下流側へバルブ20、マスフローコントローラ21、
バルブ22が順次配設され、これら両者15、16から
のガスが配管13で合流し、バルブ14を開放すること
により配管10を介して処理室2内へクリーニングガス
を供給できるように構成されている。
【0017】一方、処理室2の底面2Aにはサセプタ5
の近傍に位置する排気口23が形成されている。そし
て、この排気口23には排気管24を介して真空ポンプ
25が接続され、この真空ポンプ25により処理室2内
を排気して所定の真空度を維持するように構成されてい
る。これらの排気口23、排気管24及び真空ポンプ2
5はクリーニングガスのガス排気部を兼ねるように構成
されている。この真空ポンプ25は排気ガスの影響を受
けないようにオイルフリーのドライポンプを用いること
が好ましい。更に、この真空ポンプ25の下流側には、
この真空ポンプ25から排気されたプロセスガスあるい
は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26が配設
されている。この除害装置26にはClF3などを良く
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。また、処理室2の側面にはゲートバルブ
27が配設され、このゲートバルブ27を介して半導体
ウエハ1を搬出入する搬送室(図示せず)に接続するよ
うに構成されている。
の近傍に位置する排気口23が形成されている。そし
て、この排気口23には排気管24を介して真空ポンプ
25が接続され、この真空ポンプ25により処理室2内
を排気して所定の真空度を維持するように構成されてい
る。これらの排気口23、排気管24及び真空ポンプ2
5はクリーニングガスのガス排気部を兼ねるように構成
されている。この真空ポンプ25は排気ガスの影響を受
けないようにオイルフリーのドライポンプを用いること
が好ましい。更に、この真空ポンプ25の下流側には、
この真空ポンプ25から排気されたプロセスガスあるい
は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26が配設
されている。この除害装置26にはClF3などを良く
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。また、処理室2の側面にはゲートバルブ
27が配設され、このゲートバルブ27を介して半導体
ウエハ1を搬出入する搬送室(図示せず)に接続するよ
うに構成されている。
【0018】そして、上記枚葉式ホットウォール処理装
置において本発明のクリーニング方法を実施するには、
枚葉式ホットウォール処理装置のゲートバルブ27を閉
じて処理室2を外部から遮断した後、クリーニングガス
供給系12からガス分散供給部8を介して処理室2に対
して希釈用ガスを含むことがあるClF3ガスをクリー
ニングガスとして供給し、処理室2の排気口23を介し
て真空ポンプ25により外部へ排気し、この間にクリー
ニングガスにより処理室2の内部に付着した被膜等の付
着物をクリーニングする。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、
特に金属系、非金属系の被膜と良く反応し、これらの付
着物を効果的に除去することができる。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。また、このクリーニングに際し、クリーニング雰囲
気を加熱しても良い。
置において本発明のクリーニング方法を実施するには、
枚葉式ホットウォール処理装置のゲートバルブ27を閉
じて処理室2を外部から遮断した後、クリーニングガス
供給系12からガス分散供給部8を介して処理室2に対
して希釈用ガスを含むことがあるClF3ガスをクリー
ニングガスとして供給し、処理室2の排気口23を介し
て真空ポンプ25により外部へ排気し、この間にクリー
ニングガスにより処理室2の内部に付着した被膜等の付
着物をクリーニングする。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、
特に金属系、非金属系の被膜と良く反応し、これらの付
着物を効果的に除去することができる。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。また、このクリーニングに際し、クリーニング雰囲
気を加熱しても良い。
【0019】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、処理室2の構成部材を損ねる虞がある。Cl
F3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構成部材を損ねる
虞がある。ClF3ガスの圧力が0.1Torr未満ではク
リーニング効果が期待できなくなる虞があり、100To
rrを超えると構成部材を損ねる虞がある。また、ClF
3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C lF3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。
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、処理室2の構成部材を損ねる虞がある。Cl
F3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構成部材を損ねる
虞がある。ClF3ガスの圧力が0.1Torr未満ではク
リーニング効果が期待できなくなる虞があり、100To
rrを超えると構成部材を損ねる虞がある。また、ClF
3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C lF3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。
【0020】次に、上記枚葉式ホットウォール処理装置
を用いた層間絶縁膜形成処理の一例について説明する。
例えば、半導体ウエハ1を処理室2内のサセプタ5上で
支持し、加熱用ランプ7により光エネルギー石英窓6を
介して照射し、サセプタ5で支持された半導体ウエハ1
を500℃前後に加熱する。これと並行して加熱コイル
4で処理室2を加熱して容器3をサセプタ5と同温度に
加熱する。その後、プロセスガス供給系9のバルブ13
を開いてここから配管10、ガス分散供給部8を介して
処理室2内へ所定比に調整されたTEOSとオゾンの混
合ガスを供給する。これにより、加熱された半導体ウエ
ハ1の表面でオゾンが活性化されて活性酸素を生成し、
この活性酸素でTEOSを分解し、シリコン酸化膜を半
導体ウエハ1の表面に形成すると共にその成膜時に反応
生成物がリフローしてシリコン酸化膜を平坦化する。一
方、処理後のプロセスガスは真空ポンプ25の作用によ
り排気口23、排気管24を介して外部へ排気される
が、この排気ガスは除害装置26により無害化されて外
部へ排気されることになる。
を用いた層間絶縁膜形成処理の一例について説明する。
例えば、半導体ウエハ1を処理室2内のサセプタ5上で
支持し、加熱用ランプ7により光エネルギー石英窓6を
介して照射し、サセプタ5で支持された半導体ウエハ1
を500℃前後に加熱する。これと並行して加熱コイル
4で処理室2を加熱して容器3をサセプタ5と同温度に
加熱する。その後、プロセスガス供給系9のバルブ13
を開いてここから配管10、ガス分散供給部8を介して
処理室2内へ所定比に調整されたTEOSとオゾンの混
合ガスを供給する。これにより、加熱された半導体ウエ
ハ1の表面でオゾンが活性化されて活性酸素を生成し、
この活性酸素でTEOSを分解し、シリコン酸化膜を半
導体ウエハ1の表面に形成すると共にその成膜時に反応
生成物がリフローしてシリコン酸化膜を平坦化する。一
方、処理後のプロセスガスは真空ポンプ25の作用によ
り排気口23、排気管24を介して外部へ排気される
が、この排気ガスは除害装置26により無害化されて外
部へ排気されることになる。
【0021】このような成膜処理により処理室2の内面
及びサセプタ5、処理室2のその他の部分にも被膜が形
成され、成膜処理を所定回繰り返す間に、その被膜が積
層されていずれはこれらが剥離してパーティクルとして
室内を浮遊し清浄な半導体ウエハ1を汚染するようにな
ることは前述の通りである。これらが徐々に処理室2の
底面などに蓄積し、これらが半導体ウエハ1の搬入、搬
出時に舞い上がり半導体ウエハ1を汚染する虞がある。
そこで、所定回数の成膜処理後、その処理を一旦中断し
これらのパーティクル等の塵埃を本発明のクリーニング
方法により除去する。それにはまず、処理室2の加熱用
ランプ7などの電源を切った後、半導体ウエハ1が処理
室2にない状態にする。次いで、ゲートバルブ27を閉
じて処理室2を外部から遮断した後、プロセスガス供給
系9からから配管10、ガス分散供給部8を介して処理
室2内へ希釈用ガスを含むことがあるClF3ガスをク
リーニングガスとして図1の矢印で示すように処理室2
内へ供給することにより本実施例のクリーニングを実施
する。このクリーニングに際して処理室2を窒素ガスな
どで予め置換しておくことが好ましい。
及びサセプタ5、処理室2のその他の部分にも被膜が形
成され、成膜処理を所定回繰り返す間に、その被膜が積
層されていずれはこれらが剥離してパーティクルとして
室内を浮遊し清浄な半導体ウエハ1を汚染するようにな
ることは前述の通りである。これらが徐々に処理室2の
底面などに蓄積し、これらが半導体ウエハ1の搬入、搬
出時に舞い上がり半導体ウエハ1を汚染する虞がある。
そこで、所定回数の成膜処理後、その処理を一旦中断し
これらのパーティクル等の塵埃を本発明のクリーニング
方法により除去する。それにはまず、処理室2の加熱用
ランプ7などの電源を切った後、半導体ウエハ1が処理
室2にない状態にする。次いで、ゲートバルブ27を閉
じて処理室2を外部から遮断した後、プロセスガス供給
系9からから配管10、ガス分散供給部8を介して処理
室2内へ希釈用ガスを含むことがあるClF3ガスをク
リーニングガスとして図1の矢印で示すように処理室2
内へ供給することにより本実施例のクリーニングを実施
する。このクリーニングに際して処理室2を窒素ガスな
どで予め置換しておくことが好ましい。
【0022】次いで、ClF3の沸点より高い常温下で
真空ポンプ25を駆動し、処理室2内から窒素ガスを排
気して処理室2内の真空度を所定値に維持する。そし
て、この排気状態下でクリーニングガス供給系12のバ
ルブ17、19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18により処理室2におけるClF3ガ
スを所定の流量、例えば5リットル/分以下の流量で配
管13を介して供給する。これにより配管13に接続さ
れたガス分散供給部8から処理室2内へクリーニングガ
スを導入し、処理室2でのClF3ガスの圧力を0.1
〜100Torrに維持する。この時、処理室2内で消費さ
れたクリーニングガスは処理室2の排気口23から真空
ポンプ25などの排気系を介して常時排気して更新して
いるため、新鮮なクリーニングガスで効率良く処理室2
内をクリーニングすることができる。
真空ポンプ25を駆動し、処理室2内から窒素ガスを排
気して処理室2内の真空度を所定値に維持する。そし
て、この排気状態下でクリーニングガス供給系12のバ
ルブ17、19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18により処理室2におけるClF3ガ
スを所定の流量、例えば5リットル/分以下の流量で配
管13を介して供給する。これにより配管13に接続さ
れたガス分散供給部8から処理室2内へクリーニングガ
スを導入し、処理室2でのClF3ガスの圧力を0.1
〜100Torrに維持する。この時、処理室2内で消費さ
れたクリーニングガスは処理室2の排気口23から真空
ポンプ25などの排気系を介して常時排気して更新して
いるため、新鮮なクリーニングガスで効率良く処理室2
内をクリーニングすることができる。
【0023】処理室2内に供給されたClF3ガスは化
学的に活性なガスであるため、処理室2に形成されたシ
リコン系の被膜などの付着物と反応して付着物を処理室
2内で除去して処理室2内を清浄にクリーニングするこ
とができる。処理室2内にシリコン系のパーティクルが
堆積しても、その室内でClF3ガスが隅々まで行き渡
り、処理室2の内面は勿論のこと、その室内のサセプタ
5に付着したパーティクル等もClF3ガスにより完全
に除去することができる。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ClF
3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。
学的に活性なガスであるため、処理室2に形成されたシ
リコン系の被膜などの付着物と反応して付着物を処理室
2内で除去して処理室2内を清浄にクリーニングするこ
とができる。処理室2内にシリコン系のパーティクルが
堆積しても、その室内でClF3ガスが隅々まで行き渡
り、処理室2の内面は勿論のこと、その室内のサセプタ
5に付着したパーティクル等もClF3ガスにより完全
に除去することができる。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ClF
3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。
【0024】しかも、本実施例ではクリーニングガスを
排気系配管24を介して外部へ排出するようにしている
ため、反応生成物の被膜を形成し易い排気管24につい
ても、処理室2内部と同様にクリーニングガスにより除
去することができる。また、排気系から排出される有毒
ガスを除害装置26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。
排気系配管24を介して外部へ排出するようにしている
ため、反応生成物の被膜を形成し易い排気管24につい
ても、処理室2内部と同様にクリーニングガスにより除
去することができる。また、排気系から排出される有毒
ガスを除害装置26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。
【0025】以上説明したように本実施例によれば、処
理室2内のサセプタ5で支持された半導体ウエハ1をサ
セプタ5の下部に配設された加熱用ランプ7で加熱しな
がら半導体ウエハ1を成膜処理する際に、半導体ウエハ
1の成膜用として有機系ソースまたは無機系ソースを処
理室2内へ供給し、常温で液体あるいは常温で液化し易
い有機系ソースをプロセスガスとして用いる場合には加
熱コイル4により処理室2の内壁面をサセプタ5と同程
度の温度に加熱することで有機系ソースの壁面への凝縮
を防止して有機系ソースを安定した気体状態のプロセス
ガスとして保持することができ、また、常温で気体の金
属フッ化物などをプロセスガスとして用いる場合には壁
面を加熱しなくても無機系ソースは壁面へ凝縮すること
なく安定した気体状態を保持できるため、加熱コイル4
を作動させずに処理室2の内壁面をサセプタ5の温度よ
りも低くして成膜処理を行い、成膜処理後にはプラズマ
レスで処理室2の内部へクリーニングガスとしてClF
3ガスを供給することによりそれぞれの底面、内面及
びサセプタ5付着したシリコン系の付着物を隅々まで完
全にクリーニングすることができ、このことから64M
DRAM以上の多層配線からなる半導体集積回路素子の
製造の際に層間絶縁膜などの成膜工程が増加した場合で
も、処理室2の内部を完全にクリーニングすることがで
き、64MDRAM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
処理室2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、既存の枚葉式ホットウォール処理装置の処理室
2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12を設けるだけで良いため、極めて低コストで効果
的なクリーニング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。
理室2内のサセプタ5で支持された半導体ウエハ1をサ
セプタ5の下部に配設された加熱用ランプ7で加熱しな
がら半導体ウエハ1を成膜処理する際に、半導体ウエハ
1の成膜用として有機系ソースまたは無機系ソースを処
理室2内へ供給し、常温で液体あるいは常温で液化し易
い有機系ソースをプロセスガスとして用いる場合には加
熱コイル4により処理室2の内壁面をサセプタ5と同程
度の温度に加熱することで有機系ソースの壁面への凝縮
を防止して有機系ソースを安定した気体状態のプロセス
ガスとして保持することができ、また、常温で気体の金
属フッ化物などをプロセスガスとして用いる場合には壁
面を加熱しなくても無機系ソースは壁面へ凝縮すること
なく安定した気体状態を保持できるため、加熱コイル4
を作動させずに処理室2の内壁面をサセプタ5の温度よ
りも低くして成膜処理を行い、成膜処理後にはプラズマ
レスで処理室2の内部へクリーニングガスとしてClF
3ガスを供給することによりそれぞれの底面、内面及
びサセプタ5付着したシリコン系の付着物を隅々まで完
全にクリーニングすることができ、このことから64M
DRAM以上の多層配線からなる半導体集積回路素子の
製造の際に層間絶縁膜などの成膜工程が増加した場合で
も、処理室2の内部を完全にクリーニングすることがで
き、64MDRAM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
処理室2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、既存の枚葉式ホットウォール処理装置の処理室
2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12を設けるだけで良いため、極めて低コストで効果
的なクリーニング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。
【0026】また、本実施例の枚葉式ホットウォール処
理装置は、図2に示すように、マルチチャンバー処理装
置の一部として組み込んで、同一真空系内で他の処理と
連続的に成膜処理することができる。このマルチチャン
バー処理装置は、同図に示すように、3つの処理室3
1、32、33を備えた、いわゆるクラスタツールとし
て構成されている。これらの処理室31、32、33
は、図1に示すように、略矩形状に形成された第1搬送
室34の3箇所の側面にゲートバルブ35、36、37
を介して接続され、これらのゲートバルブ35、36、
37を開放することにより第1搬送室34と連通し、こ
れらを閉じることにより第1搬送室34から遮断できる
ように構成されている。また、この第1搬送室34内に
は各処理室31、32、33へ被処理体、例えば半導体
ウエハ38を搬送する搬送装置39を備え、処理室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39は、第1搬送室34の略中央に
配設されており、屈伸可能に構成されたアーム39Aを
有し、このアーム39Aに半導体ウエハ38を載せて半
導体ウエハ38を搬送するように構成されている。更
に、この第1搬送室34の底面には図1に示すようにガ
ス供給部としてガス供給口34Aが形成され、このガス
供給口34Aはクリーニングガスを供給するクリーニン
グガス供給系12へ接続されている。また、このガス供
給口34Aから供給されたクリーニングガスは第1搬送
室34の底面にガス排気部として形成されたガス排気口
34Bから排気するように構成されている。また、この
第1搬送室4の残りの一側面にはゲートバルブ40、4
1を介して2つの後述する真空予備室42、43がそれ
ぞれ連通可能に並設され、これらの真空予備室42、4
3はゲートバルブ40、41を開放することにより第1
搬送室34に連通し、これらのゲートバルブ40、41
を閉じることにより第1搬送室34から遮断できるよう
に構成されている。従って、所定の真空雰囲気下で第1
搬送装置39により半導体ウエハ38を例えば真空予備
室42から所定の処理室へ移載し、この処理室内で所定
の成膜処理などを行なった後、その処理室から第1搬送
装置39を介して順次他の処理室へ移載してそれぞれの
処理室で所定の処理を終了した後、再び他の真空予備室
43へ移載するように構成されている。
理装置は、図2に示すように、マルチチャンバー処理装
置の一部として組み込んで、同一真空系内で他の処理と
連続的に成膜処理することができる。このマルチチャン
バー処理装置は、同図に示すように、3つの処理室3
1、32、33を備えた、いわゆるクラスタツールとし
て構成されている。これらの処理室31、32、33
は、図1に示すように、略矩形状に形成された第1搬送
室34の3箇所の側面にゲートバルブ35、36、37
を介して接続され、これらのゲートバルブ35、36、
37を開放することにより第1搬送室34と連通し、こ
れらを閉じることにより第1搬送室34から遮断できる
ように構成されている。また、この第1搬送室34内に
は各処理室31、32、33へ被処理体、例えば半導体
ウエハ38を搬送する搬送装置39を備え、処理室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39は、第1搬送室34の略中央に
配設されており、屈伸可能に構成されたアーム39Aを
有し、このアーム39Aに半導体ウエハ38を載せて半
導体ウエハ38を搬送するように構成されている。更
に、この第1搬送室34の底面には図1に示すようにガ
ス供給部としてガス供給口34Aが形成され、このガス
供給口34Aはクリーニングガスを供給するクリーニン
グガス供給系12へ接続されている。また、このガス供
給口34Aから供給されたクリーニングガスは第1搬送
室34の底面にガス排気部として形成されたガス排気口
34Bから排気するように構成されている。また、この
第1搬送室4の残りの一側面にはゲートバルブ40、4
1を介して2つの後述する真空予備室42、43がそれ
ぞれ連通可能に並設され、これらの真空予備室42、4
3はゲートバルブ40、41を開放することにより第1
搬送室34に連通し、これらのゲートバルブ40、41
を閉じることにより第1搬送室34から遮断できるよう
に構成されている。従って、所定の真空雰囲気下で第1
搬送装置39により半導体ウエハ38を例えば真空予備
室42から所定の処理室へ移載し、この処理室内で所定
の成膜処理などを行なった後、その処理室から第1搬送
装置39を介して順次他の処理室へ移載してそれぞれの
処理室で所定の処理を終了した後、再び他の真空予備室
43へ移載するように構成されている。
【0027】これらの各真空予備室42、43は、ゲー
トバルブ40、41に対向する側で、ゲートバルブ4
4、45を介して第2搬送室46に連通可能に接続さ
れ、これらのゲートバルブ44、45を開放することに
より第2搬送室46と連通し、これらを閉じることによ
り第2搬送室46から遮断できるように構成されてい
る。また、この第2搬送室46の左右両側面にはゲート
バルブ47、48を介してカセット49を収納するカセ
ット室50、51が連通可能に接続され、これらのカセ
ット室50、51は、ゲートバルブ47、48を開放す
ることにより第2搬送室46と連通し、これらを閉じる
ことにより第2搬送室46から遮断できるように構成さ
れている。また、第2搬送室46内には左右のカセット
室50、51間の中央に位置させた第2搬送装置53が
配設され、この第2搬送装置53により真空予備室4
2、43とカセット室50、51間で半導体ウエハ38
を移載するように構成されている。更に、この第2搬送
装置53と真空予備室42、43の間には半導体ウエハ
38のオリエンテーションフラットにより半導体ウエハ
38の位置決めをする位置決め装置54が配設され、こ
の位置決め装置54により一旦位置決めした後、第2搬
送装置53により真空予備室42へ半導体ウエハ38を
移載するように構成されている。
トバルブ40、41に対向する側で、ゲートバルブ4
4、45を介して第2搬送室46に連通可能に接続さ
れ、これらのゲートバルブ44、45を開放することに
より第2搬送室46と連通し、これらを閉じることによ
り第2搬送室46から遮断できるように構成されてい
る。また、この第2搬送室46の左右両側面にはゲート
バルブ47、48を介してカセット49を収納するカセ
ット室50、51が連通可能に接続され、これらのカセ
ット室50、51は、ゲートバルブ47、48を開放す
ることにより第2搬送室46と連通し、これらを閉じる
ことにより第2搬送室46から遮断できるように構成さ
れている。また、第2搬送室46内には左右のカセット
室50、51間の中央に位置させた第2搬送装置53が
配設され、この第2搬送装置53により真空予備室4
2、43とカセット室50、51間で半導体ウエハ38
を移載するように構成されている。更に、この第2搬送
装置53と真空予備室42、43の間には半導体ウエハ
38のオリエンテーションフラットにより半導体ウエハ
38の位置決めをする位置決め装置54が配設され、こ
の位置決め装置54により一旦位置決めした後、第2搬
送装置53により真空予備室42へ半導体ウエハ38を
移載するように構成されている。
【0028】また、第2搬送室46は室内に窒素ガス等
の不活性ガスを供給し、そのガス圧を大気圧に調整して
保持する気圧調整装置(図示せず)とを備え、この気圧
調整装置によって大気圧に調整された窒素ガス中で、第
2搬送装置53を用いてカセット室50、51内のカセ
ット49と真空予備室42、43の間での半導体ウエハ
38を搬送するように構成されている。また、この第2
搬送室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。
の不活性ガスを供給し、そのガス圧を大気圧に調整して
保持する気圧調整装置(図示せず)とを備え、この気圧
調整装置によって大気圧に調整された窒素ガス中で、第
2搬送装置53を用いてカセット室50、51内のカセ
ット49と真空予備室42、43の間での半導体ウエハ
38を搬送するように構成されている。また、この第2
搬送室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。
【0029】また、この第2搬送室46の底面にはガス
供給口55Aが形成され、このガス供給口55Aは配管
(図示せず)を介してクリーニングガスを供給するクリ
ーニングガス供給系12へ接続されている。そして、こ
のガス供給口55Aから供給されたクリーニングガスは
第2搬送室46の底面にガス排気部として形成されたガ
ス排気口55Bから排気するように構成されている。こ
のガス排気口55Bは例えば真空予備室42、43の排
気系にバルブ(図示せず)を介して接続され、この排気
系を利用してクリーニング時の真空排気するように構成
され、その他の時はバルブを閉じて真空予備室42、4
3のみを真空排気するように構成されている。尚、5
6、57はカセット室50、51の正面に取り付けられ
たゲートバルブである。
供給口55Aが形成され、このガス供給口55Aは配管
(図示せず)を介してクリーニングガスを供給するクリ
ーニングガス供給系12へ接続されている。そして、こ
のガス供給口55Aから供給されたクリーニングガスは
第2搬送室46の底面にガス排気部として形成されたガ
ス排気口55Bから排気するように構成されている。こ
のガス排気口55Bは例えば真空予備室42、43の排
気系にバルブ(図示せず)を介して接続され、この排気
系を利用してクリーニング時の真空排気するように構成
され、その他の時はバルブを閉じて真空予備室42、4
3のみを真空排気するように構成されている。尚、5
6、57はカセット室50、51の正面に取り付けられ
たゲートバルブである。
【0030】このように枚葉式ホットウォール処理装置
をマルチチャンバー処理装置に組み込んだ場合には、マ
ルチチャンバー処理装置の全チャンバーのゲートバルブ
を閉じて各チャンバーを互いに遮断した後、例えば上述
の1箇所のクリーニングガス供給系12から枚葉式ホッ
トウォール処理装置以外の全チャンバーに対してもクリ
ーニングガスを個別に供給し、各チャンバーから個別に
外部へ排気することによって全チャンバーの内部に付着
した被膜等の付着物をそれぞれ個別にクリーニングする
ことができる。
をマルチチャンバー処理装置に組み込んだ場合には、マ
ルチチャンバー処理装置の全チャンバーのゲートバルブ
を閉じて各チャンバーを互いに遮断した後、例えば上述
の1箇所のクリーニングガス供給系12から枚葉式ホッ
トウォール処理装置以外の全チャンバーに対してもクリ
ーニングガスを個別に供給し、各チャンバーから個別に
外部へ排気することによって全チャンバーの内部に付着
した被膜等の付着物をそれぞれ個別にクリーニングする
ことができる。
【0031】尚、上記実施例ではクリーニングガスとし
てClF3ガスを用いたものについて説明したが、本発
明では、このClF3ガスを除去すべき被膜等の付着物
の成分に応じて窒素ガス等の希釈用ガスによって適宜希
釈し、その活性を適宜調整することもできる。また、上
記実施例では処理室2のクリーニングガスのガス供給部
及びガス排気部としてプロセスガスのガス分散供給及び
ガス排気口等のガス排気系を用いたものについて説明し
たが、これらのガス供給部及びガス排気部はそれぞれ別
途設けても良く、また、それらを設ける場所及び数は必
要に応じて適宜設定することができる。また、上記実施
例では枚葉式ホットウォール熱CVD処理装置について
のみ説明したが、サセプタ及びガス分散供給部を一対の
電極として利用することにより枚葉式ホットウォールプ
ラズマCVD装置として構成することもでき、この枚葉
式ホットウォールプラズマCVD処理装置についても本
発明のクリーニング方法を適用することができる。
てClF3ガスを用いたものについて説明したが、本発
明では、このClF3ガスを除去すべき被膜等の付着物
の成分に応じて窒素ガス等の希釈用ガスによって適宜希
釈し、その活性を適宜調整することもできる。また、上
記実施例では処理室2のクリーニングガスのガス供給部
及びガス排気部としてプロセスガスのガス分散供給及び
ガス排気口等のガス排気系を用いたものについて説明し
たが、これらのガス供給部及びガス排気部はそれぞれ別
途設けても良く、また、それらを設ける場所及び数は必
要に応じて適宜設定することができる。また、上記実施
例では枚葉式ホットウォール熱CVD処理装置について
のみ説明したが、サセプタ及びガス分散供給部を一対の
電極として利用することにより枚葉式ホットウォールプ
ラズマCVD装置として構成することもでき、この枚葉
式ホットウォールプラズマCVD処理装置についても本
発明のクリーニング方法を適用することができる。
【0032】
【発明の効果】また、本発明の請求項1に記載の発明に
よれば、処理室内の支持体で支持された被処理体を上記
支持体の下部に配設された第1加熱手段で加熱しながら
上記被処理体を処理する際に、上記被処理体の成膜用と
して常温で液化し易いかまたは常温で液体の有機系ソー
スを処理室内へ供給する時には上記処理室を囲む第2加
熱手段で上記処理室の壁面を上記支持体と同一温度に制
御する枚葉式ホットウォール処理装置をクリーニングす
る方法であって、上記処理室内で所定の成膜処理を施し
た被処理体を外部へ搬送した後、上記処理室内にClF
3ガスを供給し、このClF3ガスにより処理室の内部
に成膜時に付着した付着物をクリーニングするようにし
たため、成膜時には有機系ソースをプロセスガスと使用
しても安定した気体状態のまま成膜処理を行うことがで
き、成膜処理後には処理装置を解体することなく、その
ままの状態でしかもプラズマレスで構成部材を損ねるこ
なく処理室内を完全にクリーニングすることができ、半
導体集積回路素子の製造時に問題となる、成膜時の被膜
及びこの被膜に起因したパーティクルなどの汚染源を除
去できる枚葉式ホットウォール処理装置のクリーニング
方法を提供することができる。
よれば、処理室内の支持体で支持された被処理体を上記
支持体の下部に配設された第1加熱手段で加熱しながら
上記被処理体を処理する際に、上記被処理体の成膜用と
して常温で液化し易いかまたは常温で液体の有機系ソー
スを処理室内へ供給する時には上記処理室を囲む第2加
熱手段で上記処理室の壁面を上記支持体と同一温度に制
御する枚葉式ホットウォール処理装置をクリーニングす
る方法であって、上記処理室内で所定の成膜処理を施し
た被処理体を外部へ搬送した後、上記処理室内にClF
3ガスを供給し、このClF3ガスにより処理室の内部
に成膜時に付着した付着物をクリーニングするようにし
たため、成膜時には有機系ソースをプロセスガスと使用
しても安定した気体状態のまま成膜処理を行うことがで
き、成膜処理後には処理装置を解体することなく、その
ままの状態でしかもプラズマレスで構成部材を損ねるこ
なく処理室内を完全にクリーニングすることができ、半
導体集積回路素子の製造時に問題となる、成膜時の被膜
及びこの被膜に起因したパーティクルなどの汚染源を除
去できる枚葉式ホットウォール処理装置のクリーニング
方法を提供することができる。
【0033】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、ClF3ガスを
排気系配管から排気するようにしたため、枚葉式ホット
ウォール処理装置の排気系配管の付着物をClF3ガス
によりクリーニングできる枚葉式ホットウォール処理装
置のクリーニング方法を提供することができる。
れば、請求項1に記載の発明において、ClF3ガスを
排気系配管から排気するようにしたため、枚葉式ホット
ウォール処理装置の排気系配管の付着物をClF3ガス
によりクリーニングできる枚葉式ホットウォール処理装
置のクリーニング方法を提供することができる。
【図1】本発明の枚葉式ホットウォール処理装置の一実
施例を示す構成図である。
施例を示す構成図である。
【図2】図1に示す枚葉式ホットウォール処理装置を組
み込んだマルチチャンバー処理装置に一例の全体を示す
構成図である。
み込んだマルチチャンバー処理装置に一例の全体を示す
構成図である。
1 半導体ウエハ 2 処理室 4 加熱コイル(第2加熱手段) 5 サセプタ(支持体) 7 加熱用ランプ(第1加熱手段) 8 ガス分散供給部(ガス供給部) 23 排気口(ガス排気部) 24 排気管(ガス排気部) 25 真空ポンプ(ガス排気部)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 特許法第30条第1項適用申請有り 平成5年7月7日付 け、半導体産業新聞(産業タイムズ社発行)、「半導体 関連」欄 特許法第30条第1項適用申請有り 「日経マイクロデバ イス」1993年7月号(日経BP社発行)、第91頁
Claims (2)
- 【請求項1】 処理室内の支持体で支持された被処理体
を上記支持体の下部に配設された第1加熱手段で加熱し
ながら上記被処理体を処理する際に、上記被処理体の成
膜用として常温で液化し易いかまたは常温で液体の有機
系ソースを処理室内へ供給する時には上記処理室を囲む
第2加熱手段で上記処理室の壁面を上記支持体と同一温
度に制御する枚葉式ホットウォール処理装置をクリーニ
ングする方法であって、上記処理室内で所定の成膜処理
を施した被処理体を外部へ搬送した後、上記処理室内に
ClF3ガスを供給し、このClF3ガスにより処理室
の内部に成膜時に付着した付着物をクリーニングするこ
とを特徴とする枚葉式ホットウォール処理装置のクリー
ニング方法。 - 【請求項2】 上記処理室から被処理体の処理後のガス
を排気する排気系配管を介してClF3ガスを排気する
ことを特徴とする請求項1に記載の枚葉式ホ ットウォ
ール処理装置のクリーニング方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05254683A JP3125121B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 枚葉式ホットウォール処理装置のクリーニング方法 |
US08/255,924 US5647945A (en) | 1993-08-25 | 1994-06-07 | Vacuum processing apparatus |
TW83105445A TW302305B (ja) | 1993-08-25 | 1994-06-16 | |
US08/803,008 US5951772A (en) | 1993-08-25 | 1997-02-21 | Vacuum processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05254683A JP3125121B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 枚葉式ホットウォール処理装置のクリーニング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0786170A JPH0786170A (ja) | 1995-03-31 |
JP3125121B2 true JP3125121B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=17268419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05254683A Expired - Fee Related JP3125121B2 (ja) | 1993-08-25 | 1993-09-17 | 枚葉式ホットウォール処理装置のクリーニング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3125121B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100224727B1 (ko) * | 1996-11-30 | 1999-10-15 | 윤종용 | 웜웰형 반응챔버 및 이를 이용한 커패시터 제조방법 |
JP2015185681A (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置の製造方法 |
JP7134020B2 (ja) * | 2018-08-17 | 2022-09-09 | 東京エレクトロン株式会社 | バルブ装置、処理装置、および制御方法 |
JP2024085010A (ja) | 2022-12-14 | 2024-06-26 | 東京エレクトロン株式会社 | クリーニングを行う方法、及び基板の処理を行う装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0382020A (ja) * | 1989-08-24 | 1991-04-08 | Mitsubishi Electric Corp | 化学気相成長装置 |
JP3326538B2 (ja) * | 1991-10-24 | 2002-09-24 | 東京エレクトロン株式会社 | コールドウォール形成膜処理装置 |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP05254683A patent/JP3125121B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0786170A (ja) | 1995-03-31 |
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R250 | Receipt of annual fees |
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