JPH0794489A - 処理装置のクリーニング方法 - Google Patents
処理装置のクリーニング方法Info
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- JPH0794489A JPH0794489A JP25650793A JP25650793A JPH0794489A JP H0794489 A JPH0794489 A JP H0794489A JP 25650793 A JP25650793 A JP 25650793A JP 25650793 A JP25650793 A JP 25650793A JP H0794489 A JPH0794489 A JP H0794489A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安全に且つ円滑に高いスループットを維持し
たままクリーニングを行うことができる処理装置のクリ
ーニング方法を提供する。 【構成】 被処理体Wを処理するための複数の真空処理
室24と、被処理体を搬入・搬出するための移載室4、
8とを有し、各室間を開閉可能に連結した処理装置のク
リーニング方法において、まず、上記各室をN2 ガス等
の不活性ガスで同一の圧力に設定し、次にこれら各室を
連通させる。そして、ClF系ガスを含むクリーニング
ガスを全体に流して各室をクリーニング処理する。これ
により、効率的なクリーニングを可能とする。
たままクリーニングを行うことができる処理装置のクリ
ーニング方法を提供する。 【構成】 被処理体Wを処理するための複数の真空処理
室24と、被処理体を搬入・搬出するための移載室4、
8とを有し、各室間を開閉可能に連結した処理装置のク
リーニング方法において、まず、上記各室をN2 ガス等
の不活性ガスで同一の圧力に設定し、次にこれら各室を
連通させる。そして、ClF系ガスを含むクリーニング
ガスを全体に流して各室をクリーニング処理する。これ
により、効率的なクリーニングを可能とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の処理装置を集合
した真空処理装置集合体、いわゆるクラスタ装置のクリ
ーニング方法に関する。
した真空処理装置集合体、いわゆるクラスタ装置のクリ
ーニング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体集積回路を製造するため
にはウエハに対して成膜、エッチング処理等の各種の処
理が施される。例えば1枚毎のウエハ表面に成膜するC
VD装置においては、ウエハ載置台(サセプタ)上に半
導体ウエハを載置し、これを所定の温度に加熱しながら
ウエハ表面に成膜用の処理ガスを供給し、このガスの分
解生成物或いは反応生成物をウエハ上に堆積させるよう
になっている。
にはウエハに対して成膜、エッチング処理等の各種の処
理が施される。例えば1枚毎のウエハ表面に成膜するC
VD装置においては、ウエハ載置台(サセプタ)上に半
導体ウエハを載置し、これを所定の温度に加熱しながら
ウエハ表面に成膜用の処理ガスを供給し、このガスの分
解生成物或いは反応生成物をウエハ上に堆積させるよう
になっている。
【0003】このようにしてウエハ表面に成膜を行った
場合、成膜が必要とされるウエハ表面の他に、ウエハ載
置台、処理容器の内側表面、処理ガスの供給ヘッダ等の
不要な部分にまでも膜が付着してしまう。このような不
要な部分における成膜は、パーティクルとなって浮遊
し、半導体集積回路の欠陥の原因となることから、この
成膜を除去するために真空処理装置は定期的に或いは不
定期的にクリーニング処理が施される。
場合、成膜が必要とされるウエハ表面の他に、ウエハ載
置台、処理容器の内側表面、処理ガスの供給ヘッダ等の
不要な部分にまでも膜が付着してしまう。このような不
要な部分における成膜は、パーティクルとなって浮遊
し、半導体集積回路の欠陥の原因となることから、この
成膜を除去するために真空処理装置は定期的に或いは不
定期的にクリーニング処理が施される。
【0004】従来のクリーニング方法としては、クリー
ニングガスとしてNF3 を含むガスを処理容器内へ導入
し、このクリーニングガスで載置台や処理容器内面等に
付着した成膜を除去する方法が知られている。このクリ
ーニング方法では、使用するNF3 自体の分解性があま
り良好でないので、プラズマを利用している。すなわ
ち、処理容器内に載置台と対向する位置に電極板を配置
し、この載置台と電極間に高周波電圧を印加してプラズ
マを発生させ、これによってNF3 を励起させて活性化
し、クリーニングを促進させるようになっている。
ニングガスとしてNF3 を含むガスを処理容器内へ導入
し、このクリーニングガスで載置台や処理容器内面等に
付着した成膜を除去する方法が知られている。このクリ
ーニング方法では、使用するNF3 自体の分解性があま
り良好でないので、プラズマを利用している。すなわ
ち、処理容器内に載置台と対向する位置に電極板を配置
し、この載置台と電極間に高周波電圧を印加してプラズ
マを発生させ、これによってNF3 を励起させて活性化
し、クリーニングを促進させるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したN
F3 プラズマ方式のクリーニング方法にあってはプラズ
マが分布する載置台表面やウエハの周辺部の成膜は効果
的に除去することはできるが、プラズマの及ばない部
分、例えば処理容器の内面や特に処理ガスの供給ヘッド
内面に付着した成膜、ウエハ搬送時に剥がれ落ちて容器
底部に付着した膜片等を効果的に除去することができな
かった。
F3 プラズマ方式のクリーニング方法にあってはプラズ
マが分布する載置台表面やウエハの周辺部の成膜は効果
的に除去することはできるが、プラズマの及ばない部
分、例えば処理容器の内面や特に処理ガスの供給ヘッド
内面に付着した成膜、ウエハ搬送時に剥がれ落ちて容器
底部に付着した膜片等を効果的に除去することができな
かった。
【0006】そこで、より効果的に成膜等をクリーニン
グ除去するために、特開昭64−17857号公報や特
開平2−77579号公報等に開示されているようにク
リーニングガスとしてClF系のガスを用いることが提
案されている。このClF系のガスを用いたクリーニン
グ方式によればプラズマを用いることなく載置台表面は
勿論のこと処理ガス供給ヘッダの内面等の隅々まで効率
的に成膜を除去することができる。
グ除去するために、特開昭64−17857号公報や特
開平2−77579号公報等に開示されているようにク
リーニングガスとしてClF系のガスを用いることが提
案されている。このClF系のガスを用いたクリーニン
グ方式によればプラズマを用いることなく載置台表面は
勿論のこと処理ガス供給ヘッダの内面等の隅々まで効率
的に成膜を除去することができる。
【0007】ところで、半導体集積回路の微細化及び高
集積化によってスループット及び歩留まりを更に向上さ
せるために、同一真空処理装置或いは異なる処理装置を
複数個結合してウエハを大気に晒すことなく各種工程の
連続処理を可能としたクラスタ装置がすでに提案されて
いる。このクラスタ装置化により、再現性の高い被成膜
表面の維持、コンタミネーションの防止、処理時間の短
縮化等を図ることができるが、上述のように集積回路の
更なる高微細化、高集積化により64Mから256MD
RAMに移行する場合に不良原因の80%以上が主とし
て成膜装置内におけるパーティクルや金属汚染に依って
生じることが判明しており、このクラスタ装置も上記し
たClF系ガスを用いてクリーニングを行うことが考え
られるが、スループット等を低下させることなく効率的
にクリーニングする方法が未だ提案されていないのが実
情である。また、このClF系ガスは非常に人体に有害
であることからクラスタ装置全体を大気開放する場合に
は特に注意を要するという問題があった。
集積化によってスループット及び歩留まりを更に向上さ
せるために、同一真空処理装置或いは異なる処理装置を
複数個結合してウエハを大気に晒すことなく各種工程の
連続処理を可能としたクラスタ装置がすでに提案されて
いる。このクラスタ装置化により、再現性の高い被成膜
表面の維持、コンタミネーションの防止、処理時間の短
縮化等を図ることができるが、上述のように集積回路の
更なる高微細化、高集積化により64Mから256MD
RAMに移行する場合に不良原因の80%以上が主とし
て成膜装置内におけるパーティクルや金属汚染に依って
生じることが判明しており、このクラスタ装置も上記し
たClF系ガスを用いてクリーニングを行うことが考え
られるが、スループット等を低下させることなく効率的
にクリーニングする方法が未だ提案されていないのが実
情である。また、このClF系ガスは非常に人体に有害
であることからクラスタ装置全体を大気開放する場合に
は特に注意を要するという問題があった。
【0008】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は安全に且つ円滑に高いスループットを維持した
ままクリーニングを行うことができる処理装置のクリー
ニング方法を提供することにある。
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は安全に且つ円滑に高いスループットを維持した
ままクリーニングを行うことができる処理装置のクリー
ニング方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、上記問題
点を解決するために、被処理体を処理するための複数の
処理室と、この処理室に対して前記被処理体を搬入・搬
出するための少なくともロボットアームが設けられた移
載室とからなる処理装置のクリーニングに際し、前記各
処理室、前記移載室をそれぞれ不活性ガス雰囲気で同一
圧力に設定する工程と、次いで、上記各室を連通し、C
lF系ガスを含むクリーニングガスで前記各室内をクリ
ーニングする工程とにより構成したものである。
点を解決するために、被処理体を処理するための複数の
処理室と、この処理室に対して前記被処理体を搬入・搬
出するための少なくともロボットアームが設けられた移
載室とからなる処理装置のクリーニングに際し、前記各
処理室、前記移載室をそれぞれ不活性ガス雰囲気で同一
圧力に設定する工程と、次いで、上記各室を連通し、C
lF系ガスを含むクリーニングガスで前記各室内をクリ
ーニングする工程とにより構成したものである。
【0010】第2の発明は、上記問題点を解決するため
に、被処理体を処理するための複数の真空処理室と、こ
の真空処理室に対して前記被処理体を搬入・搬出するた
めの少なくともロボットアームの設けられた移載室とか
らなる処理装置のクリーニングに際し、ClF系ガスを
含むクリーニングガスを用い、前記各室の種類に応じて
前記ClF系ガスの濃度を最適値に設定するように構成
したものである。
に、被処理体を処理するための複数の真空処理室と、こ
の真空処理室に対して前記被処理体を搬入・搬出するた
めの少なくともロボットアームの設けられた移載室とか
らなる処理装置のクリーニングに際し、ClF系ガスを
含むクリーニングガスを用い、前記各室の種類に応じて
前記ClF系ガスの濃度を最適値に設定するように構成
したものである。
【0011】第3の発明は、上記問題点を解決するため
に、被処理体を処理するための複数の真空処理室と、こ
の真空処理室に対して前記被処理体を搬入・搬出するた
めの少なくともロボットアームが設けられた移載室とか
らなる処理装置のクリーニングに際し、ClF系ガスを
含むクリーニングガスを用い、クリーニング終了後、C
l濃度とF濃度がそれぞれ所定の値以下になったことに
応答して前記処理装置内を大気に開放するように構成し
たものである。
に、被処理体を処理するための複数の真空処理室と、こ
の真空処理室に対して前記被処理体を搬入・搬出するた
めの少なくともロボットアームが設けられた移載室とか
らなる処理装置のクリーニングに際し、ClF系ガスを
含むクリーニングガスを用い、クリーニング終了後、C
l濃度とF濃度がそれぞれ所定の値以下になったことに
応答して前記処理装置内を大気に開放するように構成し
たものである。
【0012】第4の発明は、上記問題点を解決するため
に、被処理体を処理するための複数の真空処理室と、こ
の真空処理室に対して前記被処理体を搬入・搬出するた
めの少なくともロボットアームの設けられた移載室とか
らなる処理装置のクリーニングに際し、前記複数の真空
処理室の内の少なくとも1つの真空処理室内にて前記被
処理体の処理を行う工程と、他の前記各室をClF系ガ
スを含むクリーニングガスによりクリーニングする工程
とからなるように構成したものである。
に、被処理体を処理するための複数の真空処理室と、こ
の真空処理室に対して前記被処理体を搬入・搬出するた
めの少なくともロボットアームの設けられた移載室とか
らなる処理装置のクリーニングに際し、前記複数の真空
処理室の内の少なくとも1つの真空処理室内にて前記被
処理体の処理を行う工程と、他の前記各室をClF系ガ
スを含むクリーニングガスによりクリーニングする工程
とからなるように構成したものである。
【0013】第5の発明は、上記問題点を解決するため
に、被処理体を処理するための複数の真空処理室と、こ
の真空処理室に対して前記被処理体を搬入・搬出するた
めに必要とされる移載室とからなる処理装置のクリーニ
ング方法において、前記各真空処理室において所定の枚
数の前記被処理体を処理したことに応答してClF系ガ
スを含むクリーニングガスにより前記処理装置内全体の
クリーニングを行うように構成したものである。
に、被処理体を処理するための複数の真空処理室と、こ
の真空処理室に対して前記被処理体を搬入・搬出するた
めに必要とされる移載室とからなる処理装置のクリーニ
ング方法において、前記各真空処理室において所定の枚
数の前記被処理体を処理したことに応答してClF系ガ
スを含むクリーニングガスにより前記処理装置内全体の
クリーニングを行うように構成したものである。
【0014】
【作用】第1の発明は、処理室と、移載室とをまず不活
性ガス雰囲気でそれぞれ同一圧力に設定し、その後、各
室を連通してClF系ガスを含むクリーニングガスを流
すようにしたので、各室間に圧力差に起因する気流が発
生することを防止しつつ各室内を同時にクリーニングす
ることが可能となる。
性ガス雰囲気でそれぞれ同一圧力に設定し、その後、各
室を連通してClF系ガスを含むクリーニングガスを流
すようにしたので、各室間に圧力差に起因する気流が発
生することを防止しつつ各室内を同時にクリーニングす
ることが可能となる。
【0015】第2の発明によれば、ClF系ガスを用い
てクリーニングする際に、各室の種類に応じて、例えば
室内に付着した成膜量の大小に応じて、或いは剥がれ落
ちた成膜が多量に存在するか否かに応じて、または、各
室内の部材に使用される材料がClF系ガスに対して高
い耐腐食性を有しているか否かに応じてClF系ガスの
濃度を各室毎に最適値に設定しているので、過度のクリ
ーニングを行うことなく効率的なクリーニングを行うこ
とができ、且つ各室内で使用される部材も保護すること
が可能となる。
てクリーニングする際に、各室の種類に応じて、例えば
室内に付着した成膜量の大小に応じて、或いは剥がれ落
ちた成膜が多量に存在するか否かに応じて、または、各
室内の部材に使用される材料がClF系ガスに対して高
い耐腐食性を有しているか否かに応じてClF系ガスの
濃度を各室毎に最適値に設定しているので、過度のクリ
ーニングを行うことなく効率的なクリーニングを行うこ
とができ、且つ各室内で使用される部材も保護すること
が可能となる。
【0016】第3の発明によれば、処理装置内のクリー
ニングが終了してこれを大気開放する場合に、Cl濃度
とF濃度を検出し、これらが所定の値以下になった時に
大気開放に通じる例えばゲートドアの開動作を可能とす
る。これにより、ClガスやFガスの濃度が高い状態で
大気開放されることを防止でき、安全性を向上させるこ
とができる。この場合、Cl濃度とF濃度の相方が、そ
れぞれの安全値以下になった時にゲートドアの開動作を
可能とするように設定するのが好ましい。
ニングが終了してこれを大気開放する場合に、Cl濃度
とF濃度を検出し、これらが所定の値以下になった時に
大気開放に通じる例えばゲートドアの開動作を可能とす
る。これにより、ClガスやFガスの濃度が高い状態で
大気開放されることを防止でき、安全性を向上させるこ
とができる。この場合、Cl濃度とF濃度の相方が、そ
れぞれの安全値以下になった時にゲートドアの開動作を
可能とするように設定するのが好ましい。
【0017】第4の発明によれば、少なくとも1つの真
空処理室内にて成膜処理等を行っている時に、これと同
時に他の真空処理室等をクリーニング処理するようにし
たので、処理装置全体としての稼働率を上げることがで
き、スループットの向上が可能となる。
空処理室内にて成膜処理等を行っている時に、これと同
時に他の真空処理室等をクリーニング処理するようにし
たので、処理装置全体としての稼働率を上げることがで
き、スループットの向上が可能となる。
【0018】第5の発明によれば、各真空処理室にて被
処理体を所定の枚数、例えば25枚処理したことに応じ
て、処理装置全体をクリーニングするようにしたので、
装置全体の管理を容易化することが可能となる。
処理体を所定の枚数、例えば25枚処理したことに応じ
て、処理装置全体をクリーニングするようにしたので、
装置全体の管理を容易化することが可能となる。
【0019】
【実施例】以下に、本発明に係る真空処理装置集合体の
クリーニング方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述
する。図1は本発明に係るクリーニング方法を実施する
ための真空処理装置を示す概略平面図、図2は図1に示
す処理装置集合体を示す概略斜視図、図3は図1に示す
集合体中の一つの真空処理装置の一例を示す断面図、図
4は図3に示す装置に用いるヘッダ加熱手段を示す構成
図、図5はカセット室の大気開放機構を示すブロック
図、図6は処理装置集合体を連通させてクリーニングを
行う時の状態を説明するための模式図、図7は処理装置
集合体の各室を個別にClF系ガス濃度を変えてクリー
ニングする時の状態を説明するための模式図である。
クリーニング方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述
する。図1は本発明に係るクリーニング方法を実施する
ための真空処理装置を示す概略平面図、図2は図1に示
す処理装置集合体を示す概略斜視図、図3は図1に示す
集合体中の一つの真空処理装置の一例を示す断面図、図
4は図3に示す装置に用いるヘッダ加熱手段を示す構成
図、図5はカセット室の大気開放機構を示すブロック
図、図6は処理装置集合体を連通させてクリーニングを
行う時の状態を説明するための模式図、図7は処理装置
集合体の各室を個別にClF系ガス濃度を変えてクリー
ニングする時の状態を説明するための模式図である。
【0020】まず、本発明方法を実施するに複数の真空
処理室を1つの共通真空搬送室の周囲に並べて、被処理
体を前記共通搬送室内の搬送アームで前記真空処理室へ
搬送するクラスタツールとしての真空処理装置集合体の
一例について説明する。また、このクラスタツールは、
マルチチャンバー型真空処理装置の一類型でもある。本
実施例においては第1〜第3の3つの第1〜第3の真空
処理装置2A、2B、2Cを共通の移載室4に接続し、
この移載室4に対して共通に連設された第1及び第2の
予備真空室6A、6Bを介して他の移載室8を設け、更
にこの移載室8に対して第1及び第2のカセット室10
A、10Bを連設して、いわゆるクラスタ装置化して真
空処理装置集合体を形成した場合を例にとって説明す
る。
処理室を1つの共通真空搬送室の周囲に並べて、被処理
体を前記共通搬送室内の搬送アームで前記真空処理室へ
搬送するクラスタツールとしての真空処理装置集合体の
一例について説明する。また、このクラスタツールは、
マルチチャンバー型真空処理装置の一類型でもある。本
実施例においては第1〜第3の3つの第1〜第3の真空
処理装置2A、2B、2Cを共通の移載室4に接続し、
この移載室4に対して共通に連設された第1及び第2の
予備真空室6A、6Bを介して他の移載室8を設け、更
にこの移載室8に対して第1及び第2のカセット室10
A、10Bを連設して、いわゆるクラスタ装置化して真
空処理装置集合体を形成した場合を例にとって説明す
る。
【0021】上記各真空処理装置2A、2B、2Cは、
被処理体である半導体ウエハ表面に連続的に処理する時
に必要とされる装置の集合体であり、例えば第1の真空
処理装置2Aは例えば微細パターンにタングステン層を
CVDにより形成するものであり、第2の真空処理装置
2Bは例えば微細パターンが形成されたウエハ上に40
0〜500℃の温度下でチタン膜をスパッタリングによ
り成膜するものであり、また、第3の真空処理装置2C
はタングステン層をエッチバックするためのものであ
る。これら各種処理装置は、この数量及び種類には限定
されない。
被処理体である半導体ウエハ表面に連続的に処理する時
に必要とされる装置の集合体であり、例えば第1の真空
処理装置2Aは例えば微細パターンにタングステン層を
CVDにより形成するものであり、第2の真空処理装置
2Bは例えば微細パターンが形成されたウエハ上に40
0〜500℃の温度下でチタン膜をスパッタリングによ
り成膜するものであり、また、第3の真空処理装置2C
はタングステン層をエッチバックするためのものであ
る。これら各種処理装置は、この数量及び種類には限定
されない。
【0022】まず、この処理装置集合体について説明す
ると、第1の移載室8の両側にはそれぞれゲートバルブ
G1、G2を介して第1のカセット室10A及び第2の
カセット室10Bがそれぞれ接続されている。これらカ
セット室10A、10Bは処理装置集合体のウエハ搬出
入ポートを構成するものであり、それぞれ昇降自在なカ
セットステージ12(図2参照)を備えている。
ると、第1の移載室8の両側にはそれぞれゲートバルブ
G1、G2を介して第1のカセット室10A及び第2の
カセット室10Bがそれぞれ接続されている。これらカ
セット室10A、10Bは処理装置集合体のウエハ搬出
入ポートを構成するものであり、それぞれ昇降自在なカ
セットステージ12(図2参照)を備えている。
【0023】第1の移載室8及び両カセット室10A、
10Bはそれぞれ気密構造に構成され、両カセット室1
0A、10Bには、外部の作業室雰囲気との間を開閉し
て大気開放可能にそれぞれゲートドアG3、G4が設け
られると共に、コ字形の保持部材を有する搬出入ロボッ
ト15が設けられる(図2参照)。この搬出入ロボット
15は、図2に示すように外部で前向きにセットされた
ウエハカセット14を両カセット室10A、10B内に
搬入して横向きにセットするように構成されており、ウ
エハカセット14はカセット室10A、10B内に搬入
された後、カセットステージ12により突き上げられて
所定の位置まで上昇する。
10Bはそれぞれ気密構造に構成され、両カセット室1
0A、10Bには、外部の作業室雰囲気との間を開閉し
て大気開放可能にそれぞれゲートドアG3、G4が設け
られると共に、コ字形の保持部材を有する搬出入ロボッ
ト15が設けられる(図2参照)。この搬出入ロボット
15は、図2に示すように外部で前向きにセットされた
ウエハカセット14を両カセット室10A、10B内に
搬入して横向きにセットするように構成されており、ウ
エハカセット14はカセット室10A、10B内に搬入
された後、カセットステージ12により突き上げられて
所定の位置まで上昇する。
【0024】第1の移載室8内には、例えば多関節アー
ムよりなるロボットアーム(搬送アーム)としての第1
の移載手段16と、被処理体としての半導体ウエハWの
中心及びオリフラ(オリエンテーションフラット)を位
置合わせするための回転ステージ18とが配設されてお
り、この回転ステージ18は図示しない発光部と受光部
とにより位置合わせ手段を構成する。
ムよりなるロボットアーム(搬送アーム)としての第1
の移載手段16と、被処理体としての半導体ウエハWの
中心及びオリフラ(オリエンテーションフラット)を位
置合わせするための回転ステージ18とが配設されてお
り、この回転ステージ18は図示しない発光部と受光部
とにより位置合わせ手段を構成する。
【0025】この第1の移載手段16は、上記両カセッ
ト室10A、10B内のカセット14と予備真空室6
A、6Bとの間でウエハを移載するためのものであり、
ウエハ保持部であるアームの先端部の両側には、ウエハ
Wを真空吸着するための吸引孔16Aが形成されてい
る。この吸引孔16Aは図示しない通路を介して真空ポ
ンプに接続されている。
ト室10A、10B内のカセット14と予備真空室6
A、6Bとの間でウエハを移載するためのものであり、
ウエハ保持部であるアームの先端部の両側には、ウエハ
Wを真空吸着するための吸引孔16Aが形成されてい
る。この吸引孔16Aは図示しない通路を介して真空ポ
ンプに接続されている。
【0026】上記第1の移載室8の後方側には、それぞ
れゲートバルブG5、G6を介して第1の予備真空室6
A及び第2の予備真空室6Bが接続されており、これら
第1及び第2の予備真空室6A、6Bは同一構造に構成
されている。これらの予備真空室6A、6Bは内部に、
ウエハ載置具と、これに保持したウエハを加熱する加熱
手段とウエハを冷却する冷却手段とを備えており、必要
に応じてウエハを加熱或いは冷却するようになってい
る。そして上記第1及び第2の予備真空室6A、6Bの
後方側には、ゲートバルブG7、G8を介して第2の移
載室4が接続されている。
れゲートバルブG5、G6を介して第1の予備真空室6
A及び第2の予備真空室6Bが接続されており、これら
第1及び第2の予備真空室6A、6Bは同一構造に構成
されている。これらの予備真空室6A、6Bは内部に、
ウエハ載置具と、これに保持したウエハを加熱する加熱
手段とウエハを冷却する冷却手段とを備えており、必要
に応じてウエハを加熱或いは冷却するようになってい
る。そして上記第1及び第2の予備真空室6A、6Bの
後方側には、ゲートバルブG7、G8を介して第2の移
載室4が接続されている。
【0027】前記第2の移載室4内には、第1及び第2
の予備真空室6A、6Bと3つの真空処理装置2A〜2
Cとの間でウエハWを移載するための例えば多関節アー
ムよりなるロボットアーム(搬送アーム)としての第2
の移載手段20が配置されている。この第2の移載室4
には、それぞれゲートバルブG9〜G11を介して左右
及び後方の三方に上記3つの真空処理装置2A〜2Cが
接続されている。
の予備真空室6A、6Bと3つの真空処理装置2A〜2
Cとの間でウエハWを移載するための例えば多関節アー
ムよりなるロボットアーム(搬送アーム)としての第2
の移載手段20が配置されている。この第2の移載室4
には、それぞれゲートバルブG9〜G11を介して左右
及び後方の三方に上記3つの真空処理装置2A〜2Cが
接続されている。
【0028】次に、真空処理装置として第1の真空処理
装置2Aを例にとって説明する。前述のようにこの第1
の真空処理装置2Aは、金属膜として例えばタングステ
ン膜をCVDにより成膜するものであり、図3に示すよ
うに真空処理容器22は、例えはアルミニウムにより略
円筒状に成形されて内部に真空処理室24が形成され、
処理容器22の一側壁にはゲートバルブG9を介して第
2の移載室4が接続される。
装置2Aを例にとって説明する。前述のようにこの第1
の真空処理装置2Aは、金属膜として例えばタングステ
ン膜をCVDにより成膜するものであり、図3に示すよ
うに真空処理容器22は、例えはアルミニウムにより略
円筒状に成形されて内部に真空処理室24が形成され、
処理容器22の一側壁にはゲートバルブG9を介して第
2の移載室4が接続される。
【0029】この処理容器22内にはウエハWをその上
に載置するための例えばアルミニウム等よりなるウエハ
載置台26が容器底部より起立した支持筒28により支
持されて設置されている。ウエハ載置台26の上面に
は、図示しない直流電圧源に接続された静電チャック3
0が設けられており、この上にウエハWを静電力により
吸着保持するようになっている。
に載置するための例えばアルミニウム等よりなるウエハ
載置台26が容器底部より起立した支持筒28により支
持されて設置されている。ウエハ載置台26の上面に
は、図示しない直流電圧源に接続された静電チャック3
0が設けられており、この上にウエハWを静電力により
吸着保持するようになっている。
【0030】上記ウエハ載置台26の下方の容器底部は
開口され、この開口部にはクオーツウィンドウ32が気
密に取り付けられ、この下方には加熱用のハロゲンラン
プ34が配設されている。そして、成膜工程時にはこの
ハロゲンランプ34からの光はクオーツウィンドウ32
を通って載置台26の裏面を照射し、この光エネルギで
ウエハWを所定の処理温度まで間接加熱するようになっ
ている。上記処理容器22の底部には、真空ポンプ36
に接続された排気通路38が接続されており、必要に応
じて処理容器22内を真空引きするようになっている。
開口され、この開口部にはクオーツウィンドウ32が気
密に取り付けられ、この下方には加熱用のハロゲンラン
プ34が配設されている。そして、成膜工程時にはこの
ハロゲンランプ34からの光はクオーツウィンドウ32
を通って載置台26の裏面を照射し、この光エネルギで
ウエハWを所定の処理温度まで間接加熱するようになっ
ている。上記処理容器22の底部には、真空ポンプ36
に接続された排気通路38が接続されており、必要に応
じて処理容器22内を真空引きするようになっている。
【0031】一方、処理容器22の天井部には、処理ガ
ス供給ヘッダ40を装着するための例えば円形の装着孔
41が設けられており、この装着孔41には例えばアル
ミニウムにより円筒状に成形された処理ガス供給ヘッダ
40が挿入され、その周辺部に形成したフランジ部42
を、Oリング44を介して天井部の円周縁に支持させて
気密に取り付け固定している。
ス供給ヘッダ40を装着するための例えば円形の装着孔
41が設けられており、この装着孔41には例えばアル
ミニウムにより円筒状に成形された処理ガス供給ヘッダ
40が挿入され、その周辺部に形成したフランジ部42
を、Oリング44を介して天井部の円周縁に支持させて
気密に取り付け固定している。
【0032】この供給ヘッダ40の上部には処理ガスを
供給するための処理ガス供給系54と、ClF、ClF
3 、ClF5 等のClF系のガスをクリーニングガスと
して供給するためのクリーニングガス供給系56がそれ
ぞれ別個独立させて接続されている。この供給ヘッダ4
0内には、図示例にあっては水平に配置させてその上方
より仕切板46、拡散板48及び整流板50が順次設け
られて3つの部屋52A、52B、52Cに区画されて
いる。
供給するための処理ガス供給系54と、ClF、ClF
3 、ClF5 等のClF系のガスをクリーニングガスと
して供給するためのクリーニングガス供給系56がそれ
ぞれ別個独立させて接続されている。この供給ヘッダ4
0内には、図示例にあっては水平に配置させてその上方
より仕切板46、拡散板48及び整流板50が順次設け
られて3つの部屋52A、52B、52Cに区画されて
いる。
【0033】仕切板46の中央部には1つの連通孔46
Aが形成され、拡散板48には、多数の拡散孔48Aが
その全面に渡って分散させて形成され、更に整流板50
には多数の整流孔50Aがその全面に渡って分散させて
形成されている。この場合、拡散孔48Aの直径は0.
2〜1.5mm程度の範囲に設定されて少ない密度で分
散されているに対して整流孔50Aの直径は拡散孔48
Aよりも大きい0.5〜2.0mm程度の範囲に設定さ
れて大きな密度で分散されている。また、連通孔46A
の直径は0.5〜3.0mm程度の範囲に設定されてい
る。従って、孔径と孔の分布を変化させることによって
上下の各部屋に渡って差圧を持たせ、局所的に導入した
複数の処理ガスを均等に混合し、且つウエハ表面上に均
等に供給するようになっている。そのために、ウエハW
の直径が約200mmである場合には、整流板50の直
径はこれよりも少し大きい値、例えば220〜230m
m程度に設定される。尚、これら拡散板48或いは整流
板50は、更に数を増やして多段に設けるようにしても
よい。
Aが形成され、拡散板48には、多数の拡散孔48Aが
その全面に渡って分散させて形成され、更に整流板50
には多数の整流孔50Aがその全面に渡って分散させて
形成されている。この場合、拡散孔48Aの直径は0.
2〜1.5mm程度の範囲に設定されて少ない密度で分
散されているに対して整流孔50Aの直径は拡散孔48
Aよりも大きい0.5〜2.0mm程度の範囲に設定さ
れて大きな密度で分散されている。また、連通孔46A
の直径は0.5〜3.0mm程度の範囲に設定されてい
る。従って、孔径と孔の分布を変化させることによって
上下の各部屋に渡って差圧を持たせ、局所的に導入した
複数の処理ガスを均等に混合し、且つウエハ表面上に均
等に供給するようになっている。そのために、ウエハW
の直径が約200mmである場合には、整流板50の直
径はこれよりも少し大きい値、例えば220〜230m
m程度に設定される。尚、これら拡散板48或いは整流
板50は、更に数を増やして多段に設けるようにしても
よい。
【0034】上記供給ヘッダ40の内外面、仕切板4
6、拡散板48、整流板50及び処理容器22の内面
は、クリーニング時にClF系ガスが吸着することを防
止するための表面研磨処理が施されている。
6、拡散板48、整流板50及び処理容器22の内面
は、クリーニング時にClF系ガスが吸着することを防
止するための表面研磨処理が施されている。
【0035】上記処理ガス供給系54は、本実施例にお
いてはタングステン膜を形成することから2種類の処理
ガスを導入するために供給ヘッダ40に接続された第1
及び第2の処理ガス導入ポート58、60を有してお
り、これら各ポートにはそれぞれ第1及び第2のポート
開閉弁58A、60Aが介設されている。第1及び第2
の処理ガス導入ポート58、60にそれぞれ接続される
第1及び第2の処理ガス導入通路62、64は、途中に
それぞれ流量調整弁としての第1及び第2のマスフロー
コントローラ66A、66B及び第1及び第2の開閉弁
68A、68Bを介して第1及び第2の処理ガス源70
A、70Bにそれぞれ接続されている。本実施例におい
ては、第1の処理ガスとしてWF6 が、第2の処理ガス
としてH2、Si2 H4 及びSi2 H6 のいずれかが使
用される。図示例にあってはSiH4 が示される。
いてはタングステン膜を形成することから2種類の処理
ガスを導入するために供給ヘッダ40に接続された第1
及び第2の処理ガス導入ポート58、60を有してお
り、これら各ポートにはそれぞれ第1及び第2のポート
開閉弁58A、60Aが介設されている。第1及び第2
の処理ガス導入ポート58、60にそれぞれ接続される
第1及び第2の処理ガス導入通路62、64は、途中に
それぞれ流量調整弁としての第1及び第2のマスフロー
コントローラ66A、66B及び第1及び第2の開閉弁
68A、68Bを介して第1及び第2の処理ガス源70
A、70Bにそれぞれ接続されている。本実施例におい
ては、第1の処理ガスとしてWF6 が、第2の処理ガス
としてH2、Si2 H4 及びSi2 H6 のいずれかが使
用される。図示例にあってはSiH4 が示される。
【0036】また、上記第1及び第2の処理ガス導入通
路62、64にはそれぞれ途中で分岐路72A、72B
が形成されており、各分岐路72A、72Bにはそれぞ
れ第3及び第4のマスフローコントローラ66C、66
D及び第3及び第4の開閉弁68C、68Dが介設され
て、それぞれ不活性ガス源として第1の窒素源74Aに
共通に接続され、後述するようにクリーニング時に不活
性ガスを流すようになっている。
路62、64にはそれぞれ途中で分岐路72A、72B
が形成されており、各分岐路72A、72Bにはそれぞ
れ第3及び第4のマスフローコントローラ66C、66
D及び第3及び第4の開閉弁68C、68Dが介設され
て、それぞれ不活性ガス源として第1の窒素源74Aに
共通に接続され、後述するようにクリーニング時に不活
性ガスを流すようになっている。
【0037】一方、上記クリーニンガス供給系56は、
供給ヘッダ40に接続されたクリーニングガス導入ポー
ト76を有しており、このポート76にはクリーニング
ガスポート開閉弁76Aが介設されている。このクリー
ニングガス導入ポート76に接続されるクリーニングガ
ス導入通路78は途中に流量調整弁としての第5のマス
フローコントローラ66E及び第5の開閉弁68Eを介
してクリーニングガス源80に接続されており、クリー
ニングガスとしてClF系のガス、例えばClF3 ガス
をバブリングにより気化させて供給し得るようになって
いる。上記クリーニングガス導入通路78は途中で分岐
路72Cが形成されており、この分岐路72Cには第6
のマスフローコントローラ66F及び第6の開閉弁68
Fを介して第2の窒素源74Bが接続され、必要に応じ
てクリーニングガスを希釈して濃度を制御し得るように
構成される。そして、上記各マスフローコントローラ、
開閉弁等は、例えばマイクロプロセッサ等よりなる制御
部82により予め記憶されたプログラムに基づいて制御
される。
供給ヘッダ40に接続されたクリーニングガス導入ポー
ト76を有しており、このポート76にはクリーニング
ガスポート開閉弁76Aが介設されている。このクリー
ニングガス導入ポート76に接続されるクリーニングガ
ス導入通路78は途中に流量調整弁としての第5のマス
フローコントローラ66E及び第5の開閉弁68Eを介
してクリーニングガス源80に接続されており、クリー
ニングガスとしてClF系のガス、例えばClF3 ガス
をバブリングにより気化させて供給し得るようになって
いる。上記クリーニングガス導入通路78は途中で分岐
路72Cが形成されており、この分岐路72Cには第6
のマスフローコントローラ66F及び第6の開閉弁68
Fを介して第2の窒素源74Bが接続され、必要に応じ
てクリーニングガスを希釈して濃度を制御し得るように
構成される。そして、上記各マスフローコントローラ、
開閉弁等は、例えばマイクロプロセッサ等よりなる制御
部82により予め記憶されたプログラムに基づいて制御
される。
【0038】ところで、クリーニングガスとして用いる
ClF系ガス、例えばClF3 は沸点が+17℃程度で
あり、室温(+25℃)では液化してしまう。従って、
供給時には液体ClF3 を加熱しつつバブリングによっ
て気化させて供給するのであるが、供給系路においてこ
のガスが液化すると供給系路を回復させるために多くの
時間を費やしてしまって装置の稼働率が低下する。そこ
で、このクリーニングガスの液化を防止するためにクリ
ーニングガス導入通路78には例えばヒーティングテー
プをその通路全体に渡って巻回することによって形成さ
れた液化防止用加熱手段84が設けられており、ガスの
流れ方向に沿って次第に温度を高くするようにして温度
勾配がつけられる。
ClF系ガス、例えばClF3 は沸点が+17℃程度で
あり、室温(+25℃)では液化してしまう。従って、
供給時には液体ClF3 を加熱しつつバブリングによっ
て気化させて供給するのであるが、供給系路においてこ
のガスが液化すると供給系路を回復させるために多くの
時間を費やしてしまって装置の稼働率が低下する。そこ
で、このクリーニングガスの液化を防止するためにクリ
ーニングガス導入通路78には例えばヒーティングテー
プをその通路全体に渡って巻回することによって形成さ
れた液化防止用加熱手段84が設けられており、ガスの
流れ方向に沿って次第に温度を高くするようにして温度
勾配がつけられる。
【0039】一方、処理容器22の内壁面や処理ガス供
給ヘッダ40の内外壁面は、ClF3 ガスの付着を防止
するために表面研磨処理されているとはいえ、付着を完
全に防止し得るものではない。そこで、ClF3 ガスの
付着を略完全に防止するために、図1及び図4に示すよ
うに処理ガス供給ヘッダ40にはヘッダ加熱手段94が
設けられている。このヘッダ加熱手段94はヘッダ側壁
全体に渡って形成した媒体通路96とセラミックヒータ
98とにより形成されており、媒体通路96には最高温
度で100℃の温水を流し、それ以上の温度に加熱した
い場合にはセラミックヒータ98に通電することにより
例えば100℃〜200℃程度の範囲まで加熱するよう
になっている。
給ヘッダ40の内外壁面は、ClF3 ガスの付着を防止
するために表面研磨処理されているとはいえ、付着を完
全に防止し得るものではない。そこで、ClF3 ガスの
付着を略完全に防止するために、図1及び図4に示すよ
うに処理ガス供給ヘッダ40にはヘッダ加熱手段94が
設けられている。このヘッダ加熱手段94はヘッダ側壁
全体に渡って形成した媒体通路96とセラミックヒータ
98とにより形成されており、媒体通路96には最高温
度で100℃の温水を流し、それ以上の温度に加熱した
い場合にはセラミックヒータ98に通電することにより
例えば100℃〜200℃程度の範囲まで加熱するよう
になっている。
【0040】また、この媒体通路96は導入側で温水側
と冷水側に2つに分岐され、制御部82からの指令によ
り切替弁100、102を操作することにより温水と冷
水を必要に応じて択一的に流し得るように構成されてお
り、成膜時には冷水を流すことによりヘッダ40を冷却
してこれに成膜されることを防止している。
と冷水側に2つに分岐され、制御部82からの指令によ
り切替弁100、102を操作することにより温水と冷
水を必要に応じて択一的に流し得るように構成されてお
り、成膜時には冷水を流すことによりヘッダ40を冷却
してこれに成膜されることを防止している。
【0041】また、処理容器22の壁部にも、上記した
ヘッダ加熱手段94と同様な構成の壁部加熱手段101
が設けられ、この加熱手段101もセラミックヒータ1
04及び媒体通路106により構成されて、この内壁面
への成膜及びクリーニング時のClF3 ガスの付着を阻
止するようになっている。
ヘッダ加熱手段94と同様な構成の壁部加熱手段101
が設けられ、この加熱手段101もセラミックヒータ1
04及び媒体通路106により構成されて、この内壁面
への成膜及びクリーニング時のClF3 ガスの付着を阻
止するようになっている。
【0042】また、本実施例にあっては、クリーニング
ガスとしてClF系のガスを使用することからこのガス
に晒される部分、例えば処理容器22や、処理容器22
内のウエハ載置台26や静電チャック30等は、ClF
系ガス耐腐食性材料で構成し、耐腐食性温度で用いなけ
ればならない。
ガスとしてClF系のガスを使用することからこのガス
に晒される部分、例えば処理容器22や、処理容器22
内のウエハ載置台26や静電チャック30等は、ClF
系ガス耐腐食性材料で構成し、耐腐食性温度で用いなけ
ればならない。
【0043】このような材料としては、ポリイミド、シ
リコンゴムは、使用することはできず、SiC、セラミ
ック系材料、テフロン、アルミナセラミック、石英ガラ
ス(200℃以下)、カーボン(300℃以下)等を使
用することができる。上記材料、例えば石英ガラスで静
電チャックを形成する場合には導電膜を石英ガラスによ
りサンドイッチ状に挟み込むように形成する。また、こ
の他の材料としては表1に示すような材料も使用するこ
とができる。
リコンゴムは、使用することはできず、SiC、セラミ
ック系材料、テフロン、アルミナセラミック、石英ガラ
ス(200℃以下)、カーボン(300℃以下)等を使
用することができる。上記材料、例えば石英ガラスで静
電チャックを形成する場合には導電膜を石英ガラスによ
りサンドイッチ状に挟み込むように形成する。また、こ
の他の材料としては表1に示すような材料も使用するこ
とができる。
【0044】
【表1】
【0045】そして、図1に示すように他の真空処理装
置2B、2Cも第1の真空処理装置2Aと略同様に構成
され、すなわち処理ガス供給系108とクリーニングガ
ス供給系110が別個に設けられ、処理ガス供給ヘッダ
にはヘッダ加熱手段が、処理容器には同様な壁部加熱手
段111が設けられている。尚、112は真空排気系で
ある。
置2B、2Cも第1の真空処理装置2Aと略同様に構成
され、すなわち処理ガス供給系108とクリーニングガ
ス供給系110が別個に設けられ、処理ガス供給ヘッダ
にはヘッダ加熱手段が、処理容器には同様な壁部加熱手
段111が設けられている。尚、112は真空排気系で
ある。
【0046】ところで、クリーニング操作を行う場合に
は、各真空処理装置2A〜2Cのみならず処理装置集合
体全体、すなわち第1及び第2移載室8、4、第1及び
第2の予備真空室6A、6B及び第1及び第2のカセッ
ト室10A、10Bも同様に或いは個別に行うことから
各室にも第1の真空処理装置2Aに接続されたクリーニ
ングガス供給系52と同様に構成されたクリーニングガ
ス供給系114や真空排気系116がそれぞれ接続され
ている。また、各室には、図示されないが、不活性ガス
を室内へ供給するためのガス供給管も接続されている。
は、各真空処理装置2A〜2Cのみならず処理装置集合
体全体、すなわち第1及び第2移載室8、4、第1及び
第2の予備真空室6A、6B及び第1及び第2のカセッ
ト室10A、10Bも同様に或いは個別に行うことから
各室にも第1の真空処理装置2Aに接続されたクリーニ
ングガス供給系52と同様に構成されたクリーニングガ
ス供給系114や真空排気系116がそれぞれ接続され
ている。また、各室には、図示されないが、不活性ガス
を室内へ供給するためのガス供給管も接続されている。
【0047】また、各室を区画する壁面や、第1及び第
2の移載室8、4内のアーム状の第1及び第2の移載手
段16、20にも加熱ヒータ126、128がそれぞれ
埋め込まれて、クリーニング時のClF系ガスの付着を
防止している。そして、これら各室における部材もCl
F系ガスに耐腐食性のある前述した材料により構成す
る。例えば、搬送アームなどは加熱ヒータ128として
セラミックヒータを埋め込んだテフロンにより構成され
る。
2の移載室8、4内のアーム状の第1及び第2の移載手
段16、20にも加熱ヒータ126、128がそれぞれ
埋め込まれて、クリーニング時のClF系ガスの付着を
防止している。そして、これら各室における部材もCl
F系ガスに耐腐食性のある前述した材料により構成す
る。例えば、搬送アームなどは加熱ヒータ128として
セラミックヒータを埋め込んだテフロンにより構成され
る。
【0048】また、上記した第1及び第2の移載手段1
6、20のように回転駆動部を有するために潤滑剤を用
いなければならない部分には、従来にあっては例えばフ
ッ素系グリースを用いていたが、これはClF系ガスに
腐食されてしまうため使用することができない。そこで
本実施例にあっては、フッ素系グリースに代えてClF
系ガスに対して耐腐食性の高い潤滑剤、例えばホンブリ
ングリースを用いる。
6、20のように回転駆動部を有するために潤滑剤を用
いなければならない部分には、従来にあっては例えばフ
ッ素系グリースを用いていたが、これはClF系ガスに
腐食されてしまうため使用することができない。そこで
本実施例にあっては、フッ素系グリースに代えてClF
系ガスに対して耐腐食性の高い潤滑剤、例えばホンブリ
ングリースを用いる。
【0049】また、クリーニングガスとしてClF系ガ
スを使用するが、このガスは人体等に非常に危険である
ために取り扱いに注意しなければならず、従って、本実
施例にあっては主な室、例えば第1及び第2のカセット
室10A、10B、第1及び第2の移載室8、4等には
それぞれガス検知手段130が設けられており、ガス濃
度が所定の値以下になった時に大気開放等を行うように
なっている。特に、このガス検知手段130は、直接に
単独で大気開放される可能性のある室、すなわち第1及
び第2のカセット室10A、10Bには必ず設けるよう
にする。尚、このガス検知手段130を設ける場所は上
記各室に限定されず、各予備真空室6A、6B及び各真
空処理室2A〜2Cに設けるようにしてもよい。
スを使用するが、このガスは人体等に非常に危険である
ために取り扱いに注意しなければならず、従って、本実
施例にあっては主な室、例えば第1及び第2のカセット
室10A、10B、第1及び第2の移載室8、4等には
それぞれガス検知手段130が設けられており、ガス濃
度が所定の値以下になった時に大気開放等を行うように
なっている。特に、このガス検知手段130は、直接に
単独で大気開放される可能性のある室、すなわち第1及
び第2のカセット室10A、10Bには必ず設けるよう
にする。尚、このガス検知手段130を設ける場所は上
記各室に限定されず、各予備真空室6A、6B及び各真
空処理室2A〜2Cに設けるようにしてもよい。
【0050】図5は第2のカセット室10Bに設けられ
たガス検知手段130を示し、他の部分のガス検知手段
も同様に構成されている。この検知手段130は第2の
カセット室10Bに連通された吸引管132とこの吸引
管132の途中に設けたClガス検出器134及びFガ
ス検出器136とにより構成され、必要に応じて吸引ポ
ンプ138によりカセット室10B内の雰囲気を吸引排
気することによりClガス及びFガスの濃度を検知する
ようになっている。尚、これら検知器134、136
は、真空排気系に設けるようにしてもよい。
たガス検知手段130を示し、他の部分のガス検知手段
も同様に構成されている。この検知手段130は第2の
カセット室10Bに連通された吸引管132とこの吸引
管132の途中に設けたClガス検出器134及びFガ
ス検出器136とにより構成され、必要に応じて吸引ポ
ンプ138によりカセット室10B内の雰囲気を吸引排
気することによりClガス及びFガスの濃度を検知する
ようになっている。尚、これら検知器134、136
は、真空排気系に設けるようにしてもよい。
【0051】各検出器134、136の出力はガス検出
部140へ入力されてガス濃度が求められ、その出力は
制御部82へ入力される。この制御部82へは他のガス
検知手段からの検出値も入力されている。そして、この
制御部82は全てのガス検知手段からのClガス濃度及
びFガス濃度がそれぞれ人体にとって害を及ぼさない濃
度、例えば数PPMになったことに応答して各ゲートバ
ルブ及びゲートドアの開許可信号S1を対応する駆動部
142に向けて出力するようになっている。そして、上
記第2のカセット室10BのゲートドアG4の開閉を行
う例えばエアシリンダ144は上記駆動部142からの
指令により開かれて大気開放することになる。この場
合、開動作時には、誤動作をなくすためにインターロッ
ク機構146が付属的に設けられている。
部140へ入力されてガス濃度が求められ、その出力は
制御部82へ入力される。この制御部82へは他のガス
検知手段からの検出値も入力されている。そして、この
制御部82は全てのガス検知手段からのClガス濃度及
びFガス濃度がそれぞれ人体にとって害を及ぼさない濃
度、例えば数PPMになったことに応答して各ゲートバ
ルブ及びゲートドアの開許可信号S1を対応する駆動部
142に向けて出力するようになっている。そして、上
記第2のカセット室10BのゲートドアG4の開閉を行
う例えばエアシリンダ144は上記駆動部142からの
指令により開かれて大気開放することになる。この場
合、開動作時には、誤動作をなくすためにインターロッ
ク機構146が付属的に設けられている。
【0052】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、ウエハWを例えば25枚
収容したカセット14が搬出入ロボット15により第1
のカセット室10A内のカセットステージ12上に載置
され、続いてゲートドアG3を閉じて室内を不活性ガス
雰囲気にする。
動作について説明する。まず、ウエハWを例えば25枚
収容したカセット14が搬出入ロボット15により第1
のカセット室10A内のカセットステージ12上に載置
され、続いてゲートドアG3を閉じて室内を不活性ガス
雰囲気にする。
【0053】次に、ゲートバルブG1を開き、カセット
14内のウエハWが第1の移載手段16のアームに真空
吸着され、予め不活性ガス雰囲気にされている第1の移
載室8内にウエハを搬入する。ここで回転ステージ18
によりウエハWのオリフラ合わせ及び中心位置合わせが
行われる。
14内のウエハWが第1の移載手段16のアームに真空
吸着され、予め不活性ガス雰囲気にされている第1の移
載室8内にウエハを搬入する。ここで回転ステージ18
によりウエハWのオリフラ合わせ及び中心位置合わせが
行われる。
【0054】位置合わせ後のウエハWは、予め大気圧の
不活性ガス雰囲気になされている第1の予備真空室6A
内に搬入された後、ゲートバルブ5を閉じ、例えばこの
真空室6A内を10-3〜10-6Torrまで真空引き
し、これと共に30〜60秒間で500℃程度にウエハ
Wを予備加熱する。また、続いて搬入されてきた未処理
のウエハWは、同様にして第2の予備真空室6Bに搬入
され、予備加熱される。
不活性ガス雰囲気になされている第1の予備真空室6A
内に搬入された後、ゲートバルブ5を閉じ、例えばこの
真空室6A内を10-3〜10-6Torrまで真空引き
し、これと共に30〜60秒間で500℃程度にウエハ
Wを予備加熱する。また、続いて搬入されてきた未処理
のウエハWは、同様にして第2の予備真空室6Bに搬入
され、予備加熱される。
【0055】予備加熱後のウエハWは、ゲートバルブG
7を開いて予め10-7〜10-8Toor程度の真空度に
減圧された第2の移載室4の第2の移載手段20のアー
ムにより保持されて取り出され、所望の処理を行うべく
予め減圧雰囲気になされた所定の真空処理装置内へロー
ドされる。
7を開いて予め10-7〜10-8Toor程度の真空度に
減圧された第2の移載室4の第2の移載手段20のアー
ムにより保持されて取り出され、所望の処理を行うべく
予め減圧雰囲気になされた所定の真空処理装置内へロー
ドされる。
【0056】また、一連の処理が完了した処理済みのウ
エハWは、第2の移載手段20により保持されて真空処
理装置から取り出され、空き状態となった第1の予備真
空室6A内に収容される。そして、この処理済みのウエ
ハWは、この真空室6A内で所定の温度まで冷却された
後、前述したと逆の操作により処理済みのウエハを収容
する第2のカセット室10B内のウエハカセット14に
収容する。
エハWは、第2の移載手段20により保持されて真空処
理装置から取り出され、空き状態となった第1の予備真
空室6A内に収容される。そして、この処理済みのウエ
ハWは、この真空室6A内で所定の温度まで冷却された
後、前述したと逆の操作により処理済みのウエハを収容
する第2のカセット室10B内のウエハカセット14に
収容する。
【0057】そして、上記予備加熱されたウエハWは、
予めプログラムされた所望の順序に従って順次、成膜処
理やエッチング処理が行われる。例えば、まず、第1の
真空処理装置2Aにて例えばタングステン膜の成膜を行
い、次に、第3の真空処理装置2Cにてタングステン膜
のエッチバックを行い、更に、第2の真空処理装置2B
にて例えばチタンの成膜を行い、全体の処理を完了す
る。
予めプログラムされた所望の順序に従って順次、成膜処
理やエッチング処理が行われる。例えば、まず、第1の
真空処理装置2Aにて例えばタングステン膜の成膜を行
い、次に、第3の真空処理装置2Cにてタングステン膜
のエッチバックを行い、更に、第2の真空処理装置2B
にて例えばチタンの成膜を行い、全体の処理を完了す
る。
【0058】ここで、第1の真空処理装置2Aにおける
タングステン膜の成膜操作について図3も参照しつつ説
明する。まず、ハロゲンランプ34からの光エネルギに
よりウエハ載置台26を加熱することによりこの上に載
置されているウエハWを所定の処理温度に維持し、これ
と同時に真空ポンプ36により真空処理室24内を真空
引きしつつ第1の処理ガス源70Aから第1の処理ガス
を、第2の処理ガス源70Bから第2の処理ガスを、そ
れぞれ流量制御しながら処理室24内へ導入して内部雰
囲気を所定の処理圧力に維持し、成膜処理を行う。
タングステン膜の成膜操作について図3も参照しつつ説
明する。まず、ハロゲンランプ34からの光エネルギに
よりウエハ載置台26を加熱することによりこの上に載
置されているウエハWを所定の処理温度に維持し、これ
と同時に真空ポンプ36により真空処理室24内を真空
引きしつつ第1の処理ガス源70Aから第1の処理ガス
を、第2の処理ガス源70Bから第2の処理ガスを、そ
れぞれ流量制御しながら処理室24内へ導入して内部雰
囲気を所定の処理圧力に維持し、成膜処理を行う。
【0059】本実施例では、例えば第1の処理ガスとし
てWF6 が、第2の処理ガスとしてSiH4 が使用さ
れ、第1の窒素源74からの窒素ガスにより所定の濃度
に希釈された或いは希釈されないWF6 、SiH4 がそ
れぞれ供給ヘッダ40の最上段の混合室内へ導入され
る。混合室内へ導入された2種類の処理ガスはここで混
合されつつ仕切板46の連通孔46Aを介してその下段
の拡散室へ導入される。この混合ガスは、拡散板48の
拡散孔48Aを介してその下段の整流室へ導入され、そ
の後、整流板50の整流孔50Aを介してウエハ表面全
体に渡って均一に処理ガスを供給する。この場合、ヘッ
ダに導入された処理ガスを複数の室で徐々に膨張させつ
つ混合させるようにしたので、2種類の処理ガスを均一
に混合することができ、しかも最下端の整流板50の直
径をウエハWの直径よりも僅かに大きく設定しているの
で、ウエハ表面全域に渡って混合処理ガスを均一に供給
することができる。
てWF6 が、第2の処理ガスとしてSiH4 が使用さ
れ、第1の窒素源74からの窒素ガスにより所定の濃度
に希釈された或いは希釈されないWF6 、SiH4 がそ
れぞれ供給ヘッダ40の最上段の混合室内へ導入され
る。混合室内へ導入された2種類の処理ガスはここで混
合されつつ仕切板46の連通孔46Aを介してその下段
の拡散室へ導入される。この混合ガスは、拡散板48の
拡散孔48Aを介してその下段の整流室へ導入され、そ
の後、整流板50の整流孔50Aを介してウエハ表面全
体に渡って均一に処理ガスを供給する。この場合、ヘッ
ダに導入された処理ガスを複数の室で徐々に膨張させつ
つ混合させるようにしたので、2種類の処理ガスを均一
に混合することができ、しかも最下端の整流板50の直
径をウエハWの直径よりも僅かに大きく設定しているの
で、ウエハ表面全域に渡って混合処理ガスを均一に供給
することができる。
【0060】成膜処理時に処理ガス供給ヘッダ40の温
度や処理容器22の内壁の温度が高くなると、反応生成
物がウエハ表面以外のこの壁面等にも成膜してしまう。
これを防止するために、プロセス中において供給ヘッダ
40に設けた媒体通路96と処理容器22の壁部に設け
た壁部加熱手段101の媒体通路104にそれぞれ約1
5℃程度の冷水よりなる冷媒を流して供給ヘッダ40や
処理容器の壁部を冷却し、これらに膜が形成されないよ
うにしている。このような冷却操作は、他の処理装置2
B、2Cにおいてもプロセス中、同様に行われており、
不要部分への膜の付着を防止している。
度や処理容器22の内壁の温度が高くなると、反応生成
物がウエハ表面以外のこの壁面等にも成膜してしまう。
これを防止するために、プロセス中において供給ヘッダ
40に設けた媒体通路96と処理容器22の壁部に設け
た壁部加熱手段101の媒体通路104にそれぞれ約1
5℃程度の冷水よりなる冷媒を流して供給ヘッダ40や
処理容器の壁部を冷却し、これらに膜が形成されないよ
うにしている。このような冷却操作は、他の処理装置2
B、2Cにおいてもプロセス中、同様に行われており、
不要部分への膜の付着を防止している。
【0061】さてこのようにウエハWの一連の処理を、
所定枚数、例えば1ロット(25枚)行ったならば、各
処理装置内には僅かではあるが成膜が付着し、また、ウ
エハWの搬送ルートにおいても処理済みウエハWの受け
渡し時等に成膜が剥がれてパーティクルとなって浮遊し
ていたり底部に沈殿する傾向となる。従って、このよう
な欠陥の原因となる不要部分への成膜や成膜片を除去す
るために、クリーニング操作が行われる。このクリーニ
ング操作は、処理装置集合体全体を一度に行ってもよい
し、または、特定の真空処理装置や搬送ルートの特定の
部屋を個別に行うようにしてもよい。
所定枚数、例えば1ロット(25枚)行ったならば、各
処理装置内には僅かではあるが成膜が付着し、また、ウ
エハWの搬送ルートにおいても処理済みウエハWの受け
渡し時等に成膜が剥がれてパーティクルとなって浮遊し
ていたり底部に沈殿する傾向となる。従って、このよう
な欠陥の原因となる不要部分への成膜や成膜片を除去す
るために、クリーニング操作が行われる。このクリーニ
ング操作は、処理装置集合体全体を一度に行ってもよい
し、または、特定の真空処理装置や搬送ルートの特定の
部屋を個別に行うようにしてもよい。
【0062】図3及び図6に基づいて処理装置集合体全
体を一度にクリーニングする場合について説明する。成
膜処理の終了により各真空処理装置2A〜2Cの各処理
ガス供給系54、108の各開閉弁を閉じ、対応する処
理装置へ供給していた処理ガスの供給が停止されてい
る。
体を一度にクリーニングする場合について説明する。成
膜処理の終了により各真空処理装置2A〜2Cの各処理
ガス供給系54、108の各開閉弁を閉じ、対応する処
理装置へ供給していた処理ガスの供給が停止されてい
る。
【0063】この状態で各室間を気密に閉じている各ゲ
ートベンを開くと、各室間に存在していた差圧により内
部に好ましからず気流が発生し、例えばパーティクル等
の飛散の原因となる。そのために、各ゲートベンを閉じ
た状態で、すなわち各室個別の気密状態を維持した状態
でそれぞれの室に個別に不活性ガス、例えばN2 ガスを
流す。
ートベンを開くと、各室間に存在していた差圧により内
部に好ましからず気流が発生し、例えばパーティクル等
の飛散の原因となる。そのために、各ゲートベンを閉じ
た状態で、すなわち各室個別の気密状態を維持した状態
でそれぞれの室に個別に不活性ガス、例えばN2 ガスを
流す。
【0064】各真空処理装置2A〜2Cの真空処理室に
N2 ガスを流す場合には、これに接続された各処理ガス
供給系54、108に設けた第1の窒素源74A(図3
参照)や各クリーニングガス供給系56、110に設け
た第2の窒素源から供給する。また、第1及び第2の移
載室8、4、第1及び第2のカセット室10A、10B
及び第1及び第2の予備真空室6A、6BにN2 ガスを
流す場合には、それぞれの室に接続した各クリーニング
ガス供給系116の希釈用の第2の窒素源74B(図3
参照)から供給する。
N2 ガスを流す場合には、これに接続された各処理ガス
供給系54、108に設けた第1の窒素源74A(図3
参照)や各クリーニングガス供給系56、110に設け
た第2の窒素源から供給する。また、第1及び第2の移
載室8、4、第1及び第2のカセット室10A、10B
及び第1及び第2の予備真空室6A、6BにN2 ガスを
流す場合には、それぞれの室に接続した各クリーニング
ガス供給系116の希釈用の第2の窒素源74B(図3
参照)から供給する。
【0065】このようにして各室内の圧力がN2 雰囲気
によりそれぞれ同圧、例えば大気圧になったならば、各
室間を区画しているゲートバルブG1、G2、G5〜G
11を開状態とし、処理装置集合体内全体を連通させ、
1つの連通された空間とする。この時の状態は図6に示
される。この状態では、カセット室10A、10Bのゲ
ートドアG3、G4はそれぞれ閉じられており大気開放
はされていない。
によりそれぞれ同圧、例えば大気圧になったならば、各
室間を区画しているゲートバルブG1、G2、G5〜G
11を開状態とし、処理装置集合体内全体を連通させ、
1つの連通された空間とする。この時の状態は図6に示
される。この状態では、カセット室10A、10Bのゲ
ートドアG3、G4はそれぞれ閉じられており大気開放
はされていない。
【0066】次に、この処理装置集合体にClF系ガ
ス、例えばClF3 ガスを含むクリーニングガスを流す
ことによりクリーニングを行う。この場合には、図3及
び図6に示すように各真空処理装置2A〜2Cからクリ
ーニングガスを供給しつつこれを装置集合体全体に流
し、下流側である両カセット室10A、10Bの各真空
排気系116から系外へ排気する。すなわち、各真空処
理装置2A〜2Cに接続したクリーニングガス供給系5
6、110のクリーニングガス源80(図3参照)から
ClF3 ガスをバブリングにより発生させ、これを第5
のマスフローコントローラ66Eにより流量制御しつつ
クリーニングガス導入通路78に流し、クリーニングガ
ス導入ポート76から処理ガス供給ヘッダ40内へ供給
する。このクリーニングガスは供給ヘッダ40内を流下
して処理容器22を流れ、ヘッダ壁面や処理容器の内壁
或いはウエハ載置台26等に付着している成膜や膜片と
反応してこれを除去しつつゲートバルブG9を介して第
2の移載室4に流入する。同様に、他の真空処理装置2
B、2C内を流れて内部をクリーニングしてきたClF
3 ガスもこの第2の移載室4に流入し、ここで合流す
る。
ス、例えばClF3 ガスを含むクリーニングガスを流す
ことによりクリーニングを行う。この場合には、図3及
び図6に示すように各真空処理装置2A〜2Cからクリ
ーニングガスを供給しつつこれを装置集合体全体に流
し、下流側である両カセット室10A、10Bの各真空
排気系116から系外へ排気する。すなわち、各真空処
理装置2A〜2Cに接続したクリーニングガス供給系5
6、110のクリーニングガス源80(図3参照)から
ClF3 ガスをバブリングにより発生させ、これを第5
のマスフローコントローラ66Eにより流量制御しつつ
クリーニングガス導入通路78に流し、クリーニングガ
ス導入ポート76から処理ガス供給ヘッダ40内へ供給
する。このクリーニングガスは供給ヘッダ40内を流下
して処理容器22を流れ、ヘッダ壁面や処理容器の内壁
或いはウエハ載置台26等に付着している成膜や膜片と
反応してこれを除去しつつゲートバルブG9を介して第
2の移載室4に流入する。同様に、他の真空処理装置2
B、2C内を流れて内部をクリーニングしてきたClF
3 ガスもこの第2の移載室4に流入し、ここで合流す
る。
【0067】この移載室4に流入して合流したClF3
ガスは、次にゲートバルブG7、G8を介して第1及び
第2の予備真空室6A、6Bに流れ、更に、ゲートバル
ブG5、G6を介して第1の移載室8に流入する。そし
て、次にこのClF3 ガスはゲートバルブG1、G2を
介してそれぞれ第1のカセット室10Aと第2のカセッ
ト室10Bに分岐して流れ、最終的に各カセット室の真
空排気系116、116から真空引きされて排出され
る。
ガスは、次にゲートバルブG7、G8を介して第1及び
第2の予備真空室6A、6Bに流れ、更に、ゲートバル
ブG5、G6を介して第1の移載室8に流入する。そし
て、次にこのClF3 ガスはゲートバルブG1、G2を
介してそれぞれ第1のカセット室10Aと第2のカセッ
ト室10Bに分岐して流れ、最終的に各カセット室の真
空排気系116、116から真空引きされて排出され
る。
【0068】このようにしてクリーニングガスを流すこ
とにより、各処理容器内壁等に付着している成膜等は勿
論のこと、処理済ウエハ搬送途中において例えばウエハ
受け渡しの際に剥がれ落ちて移載室4、8、予備真空室
6A、6B、カセット室10A、10Bに浮遊している
膜片、或いは底部に沈降した膜片等を迅速に且つ効率的
にクリーニング除去することができる。従って、半導体
製品の歩留まりを大幅に向上させることが可能となる。
とにより、各処理容器内壁等に付着している成膜等は勿
論のこと、処理済ウエハ搬送途中において例えばウエハ
受け渡しの際に剥がれ落ちて移載室4、8、予備真空室
6A、6B、カセット室10A、10Bに浮遊している
膜片、或いは底部に沈降した膜片等を迅速に且つ効率的
にクリーニング除去することができる。従って、半導体
製品の歩留まりを大幅に向上させることが可能となる。
【0069】この場合、各クリーニングガス供給系から
のClF3 ガスの流量は例えば5リットル/分以下に設
定し、必要に応じてそれぞれの供給系の第2の窒素源7
4Bから窒素ガスを流量制御しつつ供給し、クリーニン
グガスを希釈する。また、このクリーニング時の内部の
圧力は例えば0.1〜100Torrの範囲内に設定す
る。
のClF3 ガスの流量は例えば5リットル/分以下に設
定し、必要に応じてそれぞれの供給系の第2の窒素源7
4Bから窒素ガスを流量制御しつつ供給し、クリーニン
グガスを希釈する。また、このクリーニング時の内部の
圧力は例えば0.1〜100Torrの範囲内に設定す
る。
【0070】ここで、ClF3 ガスがヘッダや処理容器
の内壁面、各移載室4、8、予備真空室6A、6B、カ
セット室10A、10Bの内壁等に付着していると、ク
リーニング処理後に引き続いて行われる、成膜時、或い
はウエハ搬送時に、壁面から分離したClF3 ガスが成
膜中に取り込まれ、欠陥の原因となる。
の内壁面、各移載室4、8、予備真空室6A、6B、カ
セット室10A、10Bの内壁等に付着していると、ク
リーニング処理後に引き続いて行われる、成膜時、或い
はウエハ搬送時に、壁面から分離したClF3 ガスが成
膜中に取り込まれ、欠陥の原因となる。
【0071】そこで、ClF3 ガスの壁面への付着を防
止するために各部分は加熱される。すなわち、図3を例
にとると供給ヘッダ40に設けたヘッダ加熱手段94の
媒体通路96及び処理容器24の壁部に設けた壁部加熱
手段101の媒体通路104に例えば80℃程度の温水
よりなる熱媒体を流し、ヘッダ40や処理容器22を加
熱する。この場合、更に加熱する時にはヘッダに設けた
セラミックヒータ98や処理容器の壁部に設けたセラミ
ックヒータ106に通電し、クリーニング温度を高く設
定する。また、ウエハ載置台26及びこの近傍はウエハ
を加熱するのに用いるハロゲンランプ34を駆動するこ
とにより、載置台26及びこの近傍を所定の温度まで加
熱することができる。この時のクリーニング温度は、例
えばClF3 ガスの沸点温度である+17℃〜+700
℃の範囲内で設定する。
止するために各部分は加熱される。すなわち、図3を例
にとると供給ヘッダ40に設けたヘッダ加熱手段94の
媒体通路96及び処理容器24の壁部に設けた壁部加熱
手段101の媒体通路104に例えば80℃程度の温水
よりなる熱媒体を流し、ヘッダ40や処理容器22を加
熱する。この場合、更に加熱する時にはヘッダに設けた
セラミックヒータ98や処理容器の壁部に設けたセラミ
ックヒータ106に通電し、クリーニング温度を高く設
定する。また、ウエハ載置台26及びこの近傍はウエハ
を加熱するのに用いるハロゲンランプ34を駆動するこ
とにより、載置台26及びこの近傍を所定の温度まで加
熱することができる。この時のクリーニング温度は、例
えばClF3 ガスの沸点温度である+17℃〜+700
℃の範囲内で設定する。
【0072】このようなクリーニング中における加熱は
他の真空処理装置2B、2Cでも他の室においても上記
したと同様に行われる。すなわち、真空処理装置2B、
2Cにおいては第1の真空処理装置2Aと同様にヘッダ
加熱手段や壁部加熱手段111を駆動することにより全
体を加熱し、また各移載室、予備真空室、カセット室に
おいてはそれぞれの壁部に設けた各加熱ヒータ126を
駆動することにより、そして、各アーム状の移載手段1
8、20にはそれぞれに設けた加熱ヒータ128、12
8を駆動することにより全体を前記した所定の温度範囲
内で加熱する。この場合、加熱温度は、使用される材質
がClF3 ガスに対して耐腐食性を発揮し得る温度範囲
に設定するのは勿論である。
他の真空処理装置2B、2Cでも他の室においても上記
したと同様に行われる。すなわち、真空処理装置2B、
2Cにおいては第1の真空処理装置2Aと同様にヘッダ
加熱手段や壁部加熱手段111を駆動することにより全
体を加熱し、また各移載室、予備真空室、カセット室に
おいてはそれぞれの壁部に設けた各加熱ヒータ126を
駆動することにより、そして、各アーム状の移載手段1
8、20にはそれぞれに設けた加熱ヒータ128、12
8を駆動することにより全体を前記した所定の温度範囲
内で加熱する。この場合、加熱温度は、使用される材質
がClF3 ガスに対して耐腐食性を発揮し得る温度範囲
に設定するのは勿論である。
【0073】このようにクリーニング操作中に処理装置
の供給ヘッダや処理容器壁面、移載室、予備真空室、カ
セット室の壁面等を加熱するようにしたので、クリーニ
ングガスがその壁面等に吸着することがなくなり、従っ
て、クリーニング終了後に再開される成膜処理において
成膜中に欠陥の原因となるClF3 ガスが取り込まれる
ことがなく、歩留まりを大幅に向上させることが可能と
なる。
の供給ヘッダや処理容器壁面、移載室、予備真空室、カ
セット室の壁面等を加熱するようにしたので、クリーニ
ングガスがその壁面等に吸着することがなくなり、従っ
て、クリーニング終了後に再開される成膜処理において
成膜中に欠陥の原因となるClF3 ガスが取り込まれる
ことがなく、歩留まりを大幅に向上させることが可能と
なる。
【0074】また、各真空処理装置2A〜2Cにおい
て、このクリーニングガスを流すと同時に、各処理ガス
供給系54、108に設けた第1の窒素源74から不活
性ガスとして窒素ガスを第1及び第2の処理ガス導入通
路62、64の相方を介して供給ヘッダ40内へ供給す
る。この場合、窒素ガスの供給圧力は、クリーニングガ
スの供給圧力よりも僅かに高く設定し、クリーニングガ
スが第1及び第2の処理ガス導入ポート58、60に逆
流してこないようにする。このように、クリーニング処
理中に各処理ガス供給系54に不活性ガスを流すことに
より、クリーニングガスが第1及び第2の処理ガス導入
ポート58、60の内面或いはそれ以上逆流して処理ガ
ス導入通路62、64の内面に付着することを防止する
ことができる。従って、クリーニング終了後に再開され
る成膜処理時において成膜中にClF3 ガスが取り込ま
れることがなく、上記した理由と相俟って歩留まりを一
層向上させることができる。
て、このクリーニングガスを流すと同時に、各処理ガス
供給系54、108に設けた第1の窒素源74から不活
性ガスとして窒素ガスを第1及び第2の処理ガス導入通
路62、64の相方を介して供給ヘッダ40内へ供給す
る。この場合、窒素ガスの供給圧力は、クリーニングガ
スの供給圧力よりも僅かに高く設定し、クリーニングガ
スが第1及び第2の処理ガス導入ポート58、60に逆
流してこないようにする。このように、クリーニング処
理中に各処理ガス供給系54に不活性ガスを流すことに
より、クリーニングガスが第1及び第2の処理ガス導入
ポート58、60の内面或いはそれ以上逆流して処理ガ
ス導入通路62、64の内面に付着することを防止する
ことができる。従って、クリーニング終了後に再開され
る成膜処理時において成膜中にClF3 ガスが取り込ま
れることがなく、上記した理由と相俟って歩留まりを一
層向上させることができる。
【0075】そして、このようにクリーニング操作が完
了して、集合体全体を大気開放する場合には、クリーニ
ングガスの供給が停止された後、N2 ガスの供給及び排
気を複数回繰り返して行い、各室に配置したガス検知手
段130により安全が確かめられた後に大気開放が行わ
れる。すなわち、図5に示すように吸引ポンプ138を
駆動することにより例えばカセット室10B内の雰囲気
を吸引管132を介して排出し、この途中に設けたCl
ガス検出器134及びFガス検出器136によりそれぞ
れのガス濃度を検知し、その結果をガス検出部140に
伝送してそれぞれのガス濃度を求める。
了して、集合体全体を大気開放する場合には、クリーニ
ングガスの供給が停止された後、N2 ガスの供給及び排
気を複数回繰り返して行い、各室に配置したガス検知手
段130により安全が確かめられた後に大気開放が行わ
れる。すなわち、図5に示すように吸引ポンプ138を
駆動することにより例えばカセット室10B内の雰囲気
を吸引管132を介して排出し、この途中に設けたCl
ガス検出器134及びFガス検出器136によりそれぞ
れのガス濃度を検知し、その結果をガス検出部140に
伝送してそれぞれのガス濃度を求める。
【0076】求められた各ガス濃度は制御部82へ入力
され、ここには他のガス検知手段からのガス濃度も入力
されている。制御部82は、各ガス検知手段からのC
l、Fガス濃度が全て、所定の安全基準値以下となった
と判断したならば、駆動部142に向けて開許可信号S
1を出力する。駆動部142は開信号S2を受けてエア
シリンダ144を駆動し、ゲートドアG4を開いて大気
開放を行う。この場合、誤動作を防止するためにインタ
ーロック機構146が設けられているので、開信号S2
を受けていても上記開許可信号S1が入力されていない
場合には、エアシリンダ144は開かない。このように
インターロックによりエアシリンダが開かない時には注
意喚起のために図示しないブザー等を鳴らすようにして
もよい。
され、ここには他のガス検知手段からのガス濃度も入力
されている。制御部82は、各ガス検知手段からのC
l、Fガス濃度が全て、所定の安全基準値以下となった
と判断したならば、駆動部142に向けて開許可信号S
1を出力する。駆動部142は開信号S2を受けてエア
シリンダ144を駆動し、ゲートドアG4を開いて大気
開放を行う。この場合、誤動作を防止するためにインタ
ーロック機構146が設けられているので、開信号S2
を受けていても上記開許可信号S1が入力されていない
場合には、エアシリンダ144は開かない。このように
インターロックによりエアシリンダが開かない時には注
意喚起のために図示しないブザー等を鳴らすようにして
もよい。
【0077】このように、集合体をクリーニング後に大
気開放する場合には、内部の雰囲気ガス中のクリーニン
グガス成分が安全値以下になったことに応答して大気開
放させるようにしたので、危険性の高いClF3 ガスを
安全に取り扱うことができる。特に、ClF系ガスの濃
度を検知するガス検知手段130を、直接単独で大気開
放される可能性のある室、すなわち本実施例においては
第1及び第2のカセット室10A、10Bに少なくとも
設けておくことにより、その安全性を一層向上させるこ
とが可能となる。
気開放する場合には、内部の雰囲気ガス中のクリーニン
グガス成分が安全値以下になったことに応答して大気開
放させるようにしたので、危険性の高いClF3 ガスを
安全に取り扱うことができる。特に、ClF系ガスの濃
度を検知するガス検知手段130を、直接単独で大気開
放される可能性のある室、すなわち本実施例においては
第1及び第2のカセット室10A、10Bに少なくとも
設けておくことにより、その安全性を一層向上させるこ
とが可能となる。
【0078】尚、このようなクリーニング操作は、ウエ
ハを所定枚数処理する毎に自動的に実行するように予め
制御部82にプログラミングしておくのが好ましい。例
えば各真空処理装置2A〜2Cにおいて、所定の枚数、
例えば1ロット(25枚)処理する毎に、上記したよう
な方法で自動的に装置集合体全体をクリーニングする。
この場合の処理枚数は25枚に限定されず、成膜量の度
合いによって決定する。この場合には、1回の成膜処理
等によりどの程度の成膜が不必要な部分に形成されるか
を予めデータとして集め、これに基づいてクリーニング
を行うべき処理枚数を決定する。
ハを所定枚数処理する毎に自動的に実行するように予め
制御部82にプログラミングしておくのが好ましい。例
えば各真空処理装置2A〜2Cにおいて、所定の枚数、
例えば1ロット(25枚)処理する毎に、上記したよう
な方法で自動的に装置集合体全体をクリーニングする。
この場合の処理枚数は25枚に限定されず、成膜量の度
合いによって決定する。この場合には、1回の成膜処理
等によりどの程度の成膜が不必要な部分に形成されるか
を予めデータとして集め、これに基づいてクリーニング
を行うべき処理枚数を決定する。
【0079】また、上記実施例においては、真空処理装
置集合体全体を一度にクリーニングするようにしたが、
これに限定されず、例えば図6においてゲートバルブG
9のみを閉じて第1の真空処理装置2Aのみを密閉室間
とし、この装置2A内で通常の例えばタングステン膜の
成膜処理を行い、これと同時に他の真空処理装置2B、
2C及び移載室、予備真空室、カセット室等をクリーニ
ングするようにしてもよい。これによれば、不要な成膜
が多量に付着した真空処理装置のみを個別にクリーニン
グ処理することができ、全体の稼働率を向上させてスル
ープットを大幅に向上させることができる。このような
選択的なクリーニングは、各真空処理装置どれを取って
も実施することが可能である。
置集合体全体を一度にクリーニングするようにしたが、
これに限定されず、例えば図6においてゲートバルブG
9のみを閉じて第1の真空処理装置2Aのみを密閉室間
とし、この装置2A内で通常の例えばタングステン膜の
成膜処理を行い、これと同時に他の真空処理装置2B、
2C及び移載室、予備真空室、カセット室等をクリーニ
ングするようにしてもよい。これによれば、不要な成膜
が多量に付着した真空処理装置のみを個別にクリーニン
グ処理することができ、全体の稼働率を向上させてスル
ープットを大幅に向上させることができる。このような
選択的なクリーニングは、各真空処理装置どれを取って
も実施することが可能である。
【0080】また、上記実施例にあっては、各空を連通
させて同一濃度或いは希釈率のClF3 ガスでクリーニ
ングするようにしたが、これに限定されず、各室の不要
な成膜の付着量に応じて、また、各室の膜片等による汚
れの程度に応じてClF3 ガスの濃度をそれぞれ最適値
に設定してクリーニングを行うようにしてもよい。通
常、ClF3 ガスの濃度と成膜のエッチングレートは、
ClF3 ガスの濃度に比例することから、不要な成膜の
付着量が多い室、特に処理室に対してはClF3 ガス濃
度を高くし、逆に搬送系の室、例えば移載室やカセット
室等のClF3 ガス濃度を低く設定する。
させて同一濃度或いは希釈率のClF3 ガスでクリーニ
ングするようにしたが、これに限定されず、各室の不要
な成膜の付着量に応じて、また、各室の膜片等による汚
れの程度に応じてClF3 ガスの濃度をそれぞれ最適値
に設定してクリーニングを行うようにしてもよい。通
常、ClF3 ガスの濃度と成膜のエッチングレートは、
ClF3 ガスの濃度に比例することから、不要な成膜の
付着量が多い室、特に処理室に対してはClF3 ガス濃
度を高くし、逆に搬送系の室、例えば移載室やカセット
室等のClF3 ガス濃度を低く設定する。
【0081】この時の状態は図7に示される。すなわ
ち、クリーニング処理時には、各ゲートドアG3、G
4、各ゲートバルブG1、G2、G5〜G11を全て閉
状態とし、各室をそれぞれ個別に密閉状態とする。尚、
この場合、もしClF3 ガス濃度を同じ値に設定する室
が複数個存在するならば、それらの室同士を連通させて
もよい。
ち、クリーニング処理時には、各ゲートドアG3、G
4、各ゲートバルブG1、G2、G5〜G11を全て閉
状態とし、各室をそれぞれ個別に密閉状態とする。尚、
この場合、もしClF3 ガス濃度を同じ値に設定する室
が複数個存在するならば、それらの室同士を連通させて
もよい。
【0082】次に、各室に個別に設けた真空排気系3
8、112、114を駆動して真空引きを行いつつ各室
に個別に設けたクリーニングガス供給系56、110、
116からそれぞれClF3 を含むクリーニングガスを
クリーニングガス源8から流す(図3参照)。この場
合、このクリーニングガス源8に並設された第2の窒素
源74Bから希釈用の不活性ガス、すなわちN2 ガスを
流し、制御部82によって決定される最適なClF3 ガ
ス濃度に設定する。
8、112、114を駆動して真空引きを行いつつ各室
に個別に設けたクリーニングガス供給系56、110、
116からそれぞれClF3 を含むクリーニングガスを
クリーニングガス源8から流す(図3参照)。この場
合、このクリーニングガス源8に並設された第2の窒素
源74Bから希釈用の不活性ガス、すなわちN2 ガスを
流し、制御部82によって決定される最適なClF3 ガ
ス濃度に設定する。
【0083】これにより、各室を最適な濃度に設定され
たClF3 ガスによりクリーニング処理することがで
き、従って、過度なクリーニングやクリーニング不足を
生ぜしめることなく各室に対して同時に最適なクリーニ
ングを施すことができ、クリーニング時間を短縮化させ
てクリーニング効率を一層向上させることができる。ま
た、このClF3 ガスの濃度を決定する場合には、クリ
ーニング対象となる室内に用いられている部材の耐腐食
性特性も考慮して決定されるので、従って、部材の保護
も同時に行うことが可能となる。
たClF3 ガスによりクリーニング処理することがで
き、従って、過度なクリーニングやクリーニング不足を
生ぜしめることなく各室に対して同時に最適なクリーニ
ングを施すことができ、クリーニング時間を短縮化させ
てクリーニング効率を一層向上させることができる。ま
た、このClF3 ガスの濃度を決定する場合には、クリ
ーニング対象となる室内に用いられている部材の耐腐食
性特性も考慮して決定されるので、従って、部材の保護
も同時に行うことが可能となる。
【0084】このように、本発明をクラスタ装置に適用
することによりスループット及び歩留まりの大幅な向上
を達成することができ、256MDRAM等の高微細
化、高集積化に対応することができる。
することによりスループット及び歩留まりの大幅な向上
を達成することができ、256MDRAM等の高微細
化、高集積化に対応することができる。
【0085】また、上記実施例にあっては、金属タング
ステン膜のクリーニングについて説明したが、クリーニ
ングすべき膜はこれに限定されず、MoSi2 、WSi
2 、TiN、TiW、Mo、SiO2 、Poly−Si
等にも適用することができ、処理ガスとしてはこの成膜
に対応したものが使用される。例えば、タングステン膜
の場合には、WF6 +SiH4 の組み合わせの外に、W
F6 +H2 、WF6 +Si2 H6 の組み合わせ等が使用
され、WSixの成膜の場合には、WF6 +SiH4 の
組み合わせ、WF6 +Si2 H6 の組み合わせ、WF6
+SiH2 Cl2 の組み合わせ等が使用できる。
ステン膜のクリーニングについて説明したが、クリーニ
ングすべき膜はこれに限定されず、MoSi2 、WSi
2 、TiN、TiW、Mo、SiO2 、Poly−Si
等にも適用することができ、処理ガスとしてはこの成膜
に対応したものが使用される。例えば、タングステン膜
の場合には、WF6 +SiH4 の組み合わせの外に、W
F6 +H2 、WF6 +Si2 H6 の組み合わせ等が使用
され、WSixの成膜の場合には、WF6 +SiH4 の
組み合わせ、WF6 +Si2 H6 の組み合わせ、WF6
+SiH2 Cl2 の組み合わせ等が使用できる。
【0086】更には、使用する不活性ガスとしてはN2
ガスに限定されず、他の不活性ガス、例えばHe、A
r、Xe等も使用することができる。また本発明は、C
VD装置のみならず、スパッタ装置、LCD装置、拡散
装置等にも適用可能である。また、上記実施例にあって
は真空処理装置を例にとって説明したが、本発明は常圧
の処理装置にも適用し得る。
ガスに限定されず、他の不活性ガス、例えばHe、A
r、Xe等も使用することができる。また本発明は、C
VD装置のみならず、スパッタ装置、LCD装置、拡散
装置等にも適用可能である。また、上記実施例にあって
は真空処理装置を例にとって説明したが、本発明は常圧
の処理装置にも適用し得る。
【0087】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば次の
ように優れた作用効果を発揮することができる。第1の
発明によれば、各室全体を不活性ガス雰囲気で同一圧力
に設定し、その後、各室を連通させてクリーニングする
ようにしたのでクリーニングを迅速に且つ効率的に行う
ことができ、スループットを向上させることができる。
第2の発明によれば、各室の種類に応じて最適なClF
系のガス濃度を設定するようにしたので各室を過不足な
くクリーニングすることができ、従って、クリーニング
時間の短縮化を図って一層クリーニングの効率を向上さ
せることができる。第3の発明によれば、クリーニング
終了時にClガス或いはFガスの濃度が安全値以下にな
った時に大気開放を可能としているので、クリーニング
操作時の安全性を向上させることができる。第4の発明
によれば、一方の処理装置で処理を行っている時に他方
の処理装置でクリーニング処理を行うようにしたので、
必要な部分のみを個別にクリーニングでき、装置の稼働
率が向上してスループットを一層向上させることができ
る。第5の発明によれば、所定の枚数の被処理体を処理
する毎に装置全体をクリーニング処理するようにしたの
で、適切な時期にクリーニングを行うことができ、クリ
ーニングの効率化を図ることができる。
ように優れた作用効果を発揮することができる。第1の
発明によれば、各室全体を不活性ガス雰囲気で同一圧力
に設定し、その後、各室を連通させてクリーニングする
ようにしたのでクリーニングを迅速に且つ効率的に行う
ことができ、スループットを向上させることができる。
第2の発明によれば、各室の種類に応じて最適なClF
系のガス濃度を設定するようにしたので各室を過不足な
くクリーニングすることができ、従って、クリーニング
時間の短縮化を図って一層クリーニングの効率を向上さ
せることができる。第3の発明によれば、クリーニング
終了時にClガス或いはFガスの濃度が安全値以下にな
った時に大気開放を可能としているので、クリーニング
操作時の安全性を向上させることができる。第4の発明
によれば、一方の処理装置で処理を行っている時に他方
の処理装置でクリーニング処理を行うようにしたので、
必要な部分のみを個別にクリーニングでき、装置の稼働
率が向上してスループットを一層向上させることができ
る。第5の発明によれば、所定の枚数の被処理体を処理
する毎に装置全体をクリーニング処理するようにしたの
で、適切な時期にクリーニングを行うことができ、クリ
ーニングの効率化を図ることができる。
【図1】本発明に係るクリーニング方法を実施するため
の真空処理装置集合体を示す概略平面図である。
の真空処理装置集合体を示す概略平面図である。
【図2】図1に示す処理装置集合体を示す概略斜視図で
ある。
ある。
【図3】図1に示す集合体中の一の真空処理装置の一例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図4】図3に示す装置に用いるヘッダ加熱手段を示す
構成図である。
構成図である。
【図5】カセット室の大気開放機構を示すブロック図で
ある。
ある。
【図6】処理装置集合体を連通させてクリーニングを行
う時の状態を説明するための模式図である。
う時の状態を説明するための模式図である。
【図7】処理装置集合体の各室を個別にClF系ガス濃
度を変えてクリーニングする時の状態を説明するための
模式図である。
度を変えてクリーニングする時の状態を説明するための
模式図である。
2A〜2C 真空処理装置 14 カセット 16 第1の移載手段(ロボットアーム) 20 第2の移載手段(ロボットアーム) 22 真空処理容器 24 真空処理室 26 ウエハ載置台 40 処理ガス供給ヘッダ 54 処理ガス供給源 56 クリーニングガス供給源 62,64 処理ガス導入通路 66A〜66F マスフローコントローラ 70A,70B 処理ガス源 74A,74B 窒素源 84 液化防止用加熱手段 90 セラミックヒータ 92 金属ボックス 94 ヘッダ加熱手段 96 媒体通路 98 セラミックヒータ 101,110 壁部加熱手段 108 処理ガス供給系 110,114 クリーニングガス供給系 126,128 加熱ヒータ 130 ガス検知手段 132 吸引管 134 Clガス検出器 136 Fガス検出器 W 半導体ウエハ(被処理体)
Claims (6)
- 【請求項1】 被処理体を処理するための複数の処理室
と、この処理室に対して前記被処理体を搬入・搬出する
ための少なくともロボットアームが設けられた移載室と
からなる処理装置のクリーニングに際し、前記各処理
室、前記移載室をそれぞれ不活性ガス雰囲気で同一圧力
に設定する工程と、次いで、上記各室を連通し、ClF
系ガスを含むクリーニングガスで前記各室内をクリーニ
ングする工程とにより構成したことを特徴とする処理装
置のクリーニング方法。 - 【請求項2】 被処理体を処理するための複数の真空処
理室と、この真空処理室に対して前記被処理体を搬入・
搬出するための少なくともロボットアームの設けられた
移載室とからなる処理装置のクリーニングに際し、Cl
F系ガスを含むクリーニングガスを用い、前記各室の種
類に応じて前記ClF系ガスの濃度を最適値に設定する
ように構成したことを特徴とする処理装置のクリーニン
グ方法。 - 【請求項3】 被処理体を処理するための複数の真空処
理室と、この真空処理室に対して前記被処理体を搬入・
搬出するための少なくともロボットアームが設けられた
移載室とからなる処理装置のクリーニングに際し、Cl
F系ガスを含むクリーニングガスを用い、クリーニング
終了後、Cl濃度とF濃度がそれぞれ所定の値以下にな
ったことに応答して前記処理装置内を大気に開放するよ
うに構成したことを特徴とする処理装置のクリーニング
方法。 - 【請求項4】 前記各室は少なくともクリーニング処理
後において連通されており、単独で大気開放可能な前記
各室内のCl濃度とF濃度が所定の値以下になったこと
に応答して前記各室を大気に開放するように構成したこ
とを特徴とする請求項3記載の処理装置のクリーニング
方法。 - 【請求項5】 被処理体を処理するための複数の真空処
理室と、この真空処理室に対して前記被処理体を搬入・
搬出するための少なくともロボットアームの設けられた
移載室とからなる処理装置のクリーニングに際し、前記
複数の真空処理室の内の少なくとも1つの真空処理室内
にて前記被処理体の処理を行う工程と、他の前記各室を
ClF系ガスを含むクリーニングガスによりクリーニン
グする工程とからなることを特徴とする処理装置のクリ
ーニング方法。 - 【請求項6】 被処理体を処理するための複数の真空処
理室と、この真空処理室に対して前記被処理体を搬入・
搬出するために必要とされる移載室とからなる処理装置
のクリーニング方法において、前記各真空処理室におい
て所定の枚数の前記被処理体を処理したことに応答して
ClF系ガスを含むクリーニングガスにより前記処理装
置内全体のクリーニングを行うように構成したことを特
徴とする処理装置のクリーニング方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25650793A JPH0794489A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 処理装置のクリーニング方法 |
US08/255,950 US5616208A (en) | 1993-09-17 | 1994-06-07 | Vacuum processing apparatus, vacuum processing method, and method for cleaning the vacuum processing apparatus |
TW83105409A TW277007B (ja) | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25650793A JPH0794489A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 処理装置のクリーニング方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0794489A true JPH0794489A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=17293596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25650793A Pending JPH0794489A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-20 | 処理装置のクリーニング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0794489A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6486444B1 (en) | 1999-06-03 | 2002-11-26 | Applied Materials, Inc. | Load-lock with external staging area |
US7006888B2 (en) | 2002-01-14 | 2006-02-28 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor wafer preheating |
WO2006090537A1 (ja) * | 2005-02-22 | 2006-08-31 | Hoya Advanced Semiconductor Technologies Co., Ltd. | ガス混合器、成膜装置、及び薄膜製造方法 |
JP4560166B2 (ja) * | 1999-02-24 | 2010-10-13 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 半導体ウェハの処理装置 |
JP2012222334A (ja) * | 2011-04-14 | 2012-11-12 | Panasonic Corp | プラズマ処理装置及び残留ガスの排気方法 |
US9449859B2 (en) * | 2009-10-09 | 2016-09-20 | Applied Materials, Inc. | Multi-gas centrally cooled showerhead design |
JP2018082064A (ja) * | 2016-11-16 | 2018-05-24 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 成膜装置 |
JP2019169583A (ja) * | 2018-03-23 | 2019-10-03 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 真空処理装置の運転方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02185977A (ja) * | 1989-01-12 | 1990-07-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 膜形成用真空装置 |
JPH02190472A (ja) * | 1989-01-18 | 1990-07-26 | Iwatani Internatl Corp | 膜形成操作系におけるフツ化物系ガスによるクリーニング後の汚染除去方法 |
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JPH0574739A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-26 | Hitachi Ltd | 真空処理装置およびその運転方法 |
JPH05129246A (ja) * | 1991-11-07 | 1993-05-25 | Fujitsu Ltd | 半導体製造装置のクリーニング方法 |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP25650793A patent/JPH0794489A/ja active Pending
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US10745824B2 (en) | 2016-11-16 | 2020-08-18 | Nuflare Technology, Inc. | Film forming apparatus |
JP2019169583A (ja) * | 2018-03-23 | 2019-10-03 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 真空処理装置の運転方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990105 |