JPH0766171A - 半導体装置の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】搬送機構を納めた容器の内壁を大気に晒すこと
なく搬送機構の清浄化が可能で、高い良品率と性能を有
する半導体装置を得ることが可能な製造装置を提供す
る。 【構成】基板の搬送機構１０１に付着または吸着した塵
埃もしくは汚染物質の少なくとも一部を、搬送機構１０
１を納めた容器の内壁を周辺雰囲気に晒すことなく除去
するための機構は、搬送機構１０１を納めた容器の内壁
を大気に晒すことなく搬送機構１０１を清浄化すること
を可能とする。さらに同一の機能を有する複数の搬送機
構を備えることにより、搬送機構の清浄化中にも基板を
搬送できるため、装置の稼働率を搬送機構の清浄化によ
って全く低下させない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造装置に
係り、特に、基板上に成膜，ドライエッチング等の処理
を施す製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板の大口径化に伴って、半導体製造装
置の枚葉化が進みつつある。枚葉式の装置では従来のバ
ッチ式の装置よりもより高精度にプロセス条件を制御す
ることが可能で、大口径の基板で面内均一性を得るのに
も適しているからである。枚葉式装置の欠点の一つは発
塵と汚染物質の発生である。従来とは異なり一枚毎に一
回の処理が必要となるため処理枚数当りの発塵量，汚染
物質の発生量はバッチ式の装置よりも多くなるのが一般
的である。塵埃や汚染物質は半導体装置の良品率を低下
させ性能の低下をもたらすため定期的に処理容器内の清
浄化を行う必要があるが、清浄化のために処理容器内壁
を大気に晒すと、真空排気して再び処理可能な状態に装
置を復帰させるのに多大の時間を要するため、装置稼働
率の著しい低下がもたらされる弊害がある。

【０００３】さらに、反応性の強いガスを用いるＣＶＤ
（化学気相成長）法による成膜装置やドライエッチング
装置の場合には、製造装置が備える処理容器等の容器の
内壁に吸着されているガスと大気中の水分が反応するこ
とによって、有害物質が生成されたり、容器が腐食され
たりする恐れもあった。このため一部のＣＶＤ装置で
は、処理容器内壁等の不要な箇所に形成された膜を処理
容器内に導入したエッチングガスのプラズマ放電によっ
てエッチング除去する試みも行われている。不要な箇所
に形成された膜が剥がれて塵埃や汚染源になる前に取り
除くためである。

【０００４】しかし、この方法は処理容器内壁等の不要
な箇所に形成された膜のエッチングには有効であるが、
この方法では基板を搬送する搬送機構に付着または吸着
した塵埃もしくは汚染物質の除去はできない。なぜなら
処理容器内でプラズマ放電による清浄化を行う時には搬
送機構は処理容器外の搬送室等に退避させる必要がある
ためである。搬送機構は直接基板に接するため、そこに
付着もしくは吸着した塵埃や汚染物質は基板に移動する
可能性が大きく、半導体装置の良品率低下や性能低下の
原因となっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、搬送
機構を納めた容器の内壁を大気に晒すことなく搬送機構
の清浄化が可能で、高い良品率と性能を有する半導体装
置を得ることが可能な製造装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体装置の製造装置では、基板の搬送機
構に付着または吸着した塵埃もしくは汚染物質の少なく
とも一部を、搬送機構を納めた容器の内壁を周辺雰囲気
に晒すことなく除去するための機構が具備されている。
塵埃もしくは汚染物質の除去中にも基板搬送を可能とす
るため、同一の機能を有する複数の搬送機構を備えてい
ることが望ましい。

【０００７】

【作用】基板の搬送機構に付着または吸着した塵埃もし
くは汚染物質の少なくとも一部を、搬送機構を納めた容
器の内壁を周辺雰囲気に晒すことなく除去するための機
構は、搬送機構を納めた容器の内壁を大気に晒すことな
く搬送機構を清浄化することを可能とする。このため従
来の装置では搬送機構を納めた容器内壁を清浄化のため
大気に晒した後に真空排気して再び処理可能な状態に装
置を復帰させるのに多大の時間を要して装置稼働率が著
しく低下していた弊害が解消される。さらに同一の機能
を有する複数の搬送機構を備えていれば、搬送機構の清
浄化中にも基板を搬送できるため、装置の稼働率を搬送
機構の清浄化によって全く低下させない効果がある。

【０００８】

【実施例】（実施例１）図１，図２を用いて説明する。
本実施例は本発明を基板にドライエッチングを施す半導
体装置の製造装置に適用した実施例である。

【０００９】図１は本実施例の製造装置を示す平面図で
ある。本実施例の製造装置は三つの処理室１０６，１０
７，１０８等を備えた、基板に配線層のドライエッチン
グ処理を施すクラスタツールである。基板は搬送室１０
２に納められた搬送機構101によって搬送される。二つ
のロードロック室１０３，１０４のうちロードロック室
１０３に設置されたカセットに納められた複数の基板の
うち一枚が搬送機構１０１によってまずエッチング室１
０６に搬送される。ここでエッチング処理を施された
後、基板は搬送機構１０１によって防食処理室１０７に
搬送されて防食処理を施される。この後、基板は搬送機
構１０１によってアッシャ室１０８に搬送されてアッシ
ャによってレジストを除去される。レジストを除去され
てこのクラスタツールでの全ての処理を終えた基板は搬
送機構１０１によってロードロック室１０４に設置され
たカセットに納められる。ロードロック室１０３に設置
されたカセットに納められた残りの基板も、順次、同様
に処理される。

【００１０】本実施例の製造装置が備える三つの処理室
１０６，１０７，１０８は塵埃の発生，汚染物質の発生
が激しく、規定枚数の処理を終える毎にプラズマ放電に
よるセルフクリーニングを施す必要がある。

【００１１】本実施例の製造装置が備える搬送機構クリ
ーニング室１０５では搬送機構101のクリーニングが可
能である。搬送機構クリーニング室１０５と搬送室１０
２との間のゲートバルブを開くと、搬送アームが通るだ
けのスリットが現れ、搬送機構クリーニング室１０２側
をより高真空とした差動排気が可能である。搬送機構の
クリーニングを行う際には、搬送室１０２側からＡｒを
導入してこの差動排気を行うことにより、搬送機構クリ
ーニング室１０５から搬送室１０２への塵埃や汚染物質
の流入を防止している。本実施例の製造装置では、処理
モードとは別にセルフクリーニングモードが設定されて
いて、搬送機構１０１のクリーニングと同時に三つの処
理室１０６，１０７，１０８セルフクリーニングも行う
ことが可能である。本実施例では基板１０枚の処理ごと
にクリーニングを施している。

【００１２】図２は搬送機構クリーニング室の断面であ
る。上下二つの電極２０２，２０４はいずれも高周波電
源２０３の出力に接続可能で、搬送機構クリーニング室
にクリーニングのためのガスを導入して予め搬送系軸部
２０５を介して接地された搬送系２０４との間に周波数
１３.５６ＭＨｚ の高周波電力を印加することにより、
プラズマ放電を発生させることができる。本実施例の製
造装置ではＡｒを用いているが、ガスは必ずしもＡｒに
限定されるものではなく、ＮＦ₃ 等のフッソ系のガスや
ＨＣｌ等の塩素系のガス等も有効である。さらに本実施
例とは異なり、ＣＶＤ装置に本発明を適用する場合には
成膜する材料のエッチングガスがクリーニングに有効で
ある。Ａｒの流量を３０sccmとし、圧力をコンダクタン
ス調整バルブで５ｍTorrに保って３分間のクリーニング
を行った。

【００１３】本実施例の製造装置で搬送機構クリーニン
グ室１０５を用いずに、基板１０枚の処理ごとに三つの
処理室１０６，１０７，１０８のセルフクリーニングの
みを行っていた場合、パーティクルカウンタで半導体基
板上に付着する塵埃の個数を測定すると、セルフクリー
ニングを行っても完全に清浄時の水準までは復活せず、
処理枚数の増加に伴って増加することが判った。また全
反射蛍光Ｘ線装置で測定した半導体基板上の汚染物質の
原子数も同様の傾向であった。これは主として搬送機構
１０１に付着，吸着した塵埃または汚染物質が基板に移
動することによることが判明した。従って、半導体装置
の良品率や性能を低下させないためには、搬送室１０２
を大気に晒しての搬送機構１０１のクリーニングを行う
ことが不可欠であり、基板２０枚の処理ごとのクリーニ
ングを施していた。このクリーニング後に搬送室１０２
を真空排気して再び製造装置を基板の処理が可能な状態
に復帰させるには４時間近くかかり、著しい装置稼働率
の低下が問題であった。

【００１４】本実施例の製造装置で搬送機構クリーニン
グ室１０５を用いて、基板１０枚の処理ごとに行われる
三つの処理室１０６，１０７，１０８のセルフクリーニ
ングと同時に搬送機構１０２のクリーニングを行うよう
にすると、パーティクルカウンタで測定した半導体基板
上に付着する塵埃の個数，全反射蛍光Ｘ線装置で測定し
た半導体基板上の汚染物質の原子数ともセルフクリーニ
ングによって完全に清浄時の水準まで復活するため、従
来基板２０枚の処理ごとに行っていた搬送室１０２を大
気に晒しての搬送機構１０１のクリーニングが不要とな
り、稼働率を低下させることなく高い良品率と性能を有
する半導体装置を得ることが可能となった。

【００１５】本実施例では、プラズマ放電により搬送機
構１０１の塵埃もしくは汚染物質を除去するが、これら
の除去には気流を制御することによって生じる力学的な
力や、電位を制御することによって生じる電気的な力を
用いてもよい。例えば、本実施例の図２と同様の電極構
成とし、搬送系２０４を一旦フローティング電位とした
後に、電極２０１，２０２に正電位または負電位を与え
ることで静電気力によって塵埃を除去することができ
る。クリーニング終了後にまず搬送系を接地しクリーニ
ング室から退避させた後、電極を接地して排気する等の
方法により次のクリーニングに備えてクリーニング室を
清浄化可能である。また本実施例の製造装置では処理室
１０６，１０７，１０８のセルフクリーニングと同時に
搬送機構１０１のクリーニングを行うため不要である
が、同一の機能を有する複数の搬送機構を備えれば搬送
機構のクリーニング中にも基板の搬送が可能で、処理室
における処理も継続可能である。このようにすれば、搬
送機構のクリーニングによって製造装置の稼働率の低下
が生じることは全くない。

【００１６】本実施例の製造装置はドライエッチング処
理を施す製造装置であるが、ＣＶＤ法による成膜処理を
施す製造装置等他の製造装置に本発明を適用しても有効
である。

【００１７】

【発明の効果】本発明の製造装置は基板の搬送機構に付
着または吸着した塵埃もしくは汚染物質の少なくとも一
部を、搬送機構を納めた容器の内壁を周辺雰囲気に晒す
ことなく除去することが可能であるため、従来の装置で
は搬送機構を納めた容器内壁を清浄化のため大気に晒し
た後に真空排気して再び処理可能な状態に装置を復帰さ
せるのに多大の時間を要して装置稼働率が著しく低下し
ていた弊害が解消される。さらに同一の機能を有する複
数の搬送機構を備えていれば、搬送機構の清浄化中にも
基板を搬送できるため、装置の稼働率を搬送機構の清浄
化によって全く低下させない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の平面図。

【図２】本発明の一実施例の説明図。

【符号の説明】

１０１…搬送機構、１０２…搬送室、１０３、１０４…
ロードロック室、105…搬送機構クリーニング室、１０
６…エッチング処理室、１０７…防食処理室、１０８…
アッシャ室。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板に成膜，ドライエッチング等の処理を
   施す半導体装置の製造装置において、前記基板の搬送機
   構に付着または吸着した塵埃もしくは汚染物質の少なく
   とも一部を、前記搬送機構を納めた容器の内壁を周辺雰
   囲気に晒すことなく除去するための機構が具備されてい
   ることを特徴とする半導体装置の製造装置。
2. 【請求項２】請求項１において、塵埃もしくは汚染物質
   の除去に必要な力が前記容器内の気流を制御することに
   よって生じる力学的な力である半導体装置の製造装置。
3. 【請求項３】請求項１において、塵埃もしくは汚染物質
   の除去に必要な力が前記容器内の電位を制御することに
   よって生じる電気的な力である半導体装置の製造装置。
4. 【請求項４】請求項１において、塵埃もしくは汚染物質
   の除去中にも前記基板の搬送を可能とするため、同一の
   機能を有する複数の搬送機構を備えている半導体装置の
   製造装置。
5. 【請求項５】請求項１において、前記基板を処理する前
   記容器内の清浄化のために基板処理状態とは別個に定義
   された状態を有し、その状態で前記搬送機構の塵埃もし
   くは汚染物質の除去をも同時に行う半導体装置の製造装
   置。