JP3253002B2 - Processing equipment - Google Patents
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハ等の表面に成膜を施すための処理装置に関する。The present invention relates to relates to, for example, processing device for forming a film on the surface of a semiconductor wafer.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、半導体デバイスにあっては、最
近の高密度化、高集積化の要請に応じて、回路構成を多
層配線構造にする傾向にあり、この場合、下層デバイス
と上層アルミ配線との接続部であるコンタクトホールや
下層アルミ配線と上層アルミ配線との接続部であるヴィ
アホールなどの埋め込み技術が、両者の電気的な接続を
はかるために重要になっている。コンタクトホールやヴ
ィアホールの埋め込みには、安価で導電性の良好な材
料、例えばアルミニウムを用いるのが好ましく、しか
も、ホールの埋め込みという技術的な制約からボイドの
発生をなくすためには方向性の高いスパッタによる成膜
でなく、ステップカバレジが良好なCVD(Chemi
cal VaporDeposition)による成膜
が望まれており、このような金属薄膜の成膜装置とし
て、例えば特開平6−267951号公報や特開平6−
283446号公報等に開示されている装置が知られて
いる。2. Description of the Related Art In general, a semiconductor device tends to have a multilayer wiring structure in response to recent demands for higher density and higher integration. In this case, a lower device and an upper aluminum wiring are required. Embedding technology such as a contact hole as a connection portion with the via and a via hole as a connection portion between the lower aluminum wiring and the upper aluminum wiring has become important in order to make an electrical connection between them. It is preferable to use an inexpensive and highly conductive material, for example, aluminum, for filling the contact holes and via holes, and it is highly directional to eliminate the occurrence of voids due to the technical restriction of filling holes. CVD (Chemi) with good step coverage instead of film formation by sputtering
It is desired to form a film by cal vapor deposition. Examples of such a metal thin film forming apparatus include JP-A-6-267951 and JP-A-6-267951.
An apparatus disclosed in, for example, Japanese Patent No. 283446 is known.
【0003】アルミ−CVD成膜を形成するためには、
一般的には処理ガスとして有機金属ガスであるDMAH
(ジメチルアルミニウムハイドライド)を用いるが、こ
のDMAHは、常温では粘度が8000〜10000c
p(センチポアズ)程度と非常に高くて水あめ状になっ
ており、しかも、空気中の水分や酸素と激しく反応して
発火するために非常に取り扱いが困難な物質である。In order to form an aluminum-CVD film,
Generally, DMAH which is an organic metal gas is used as a processing gas.
(Dimethylaluminum hydride), which has a viscosity of 8,000 to 10,000 c at room temperature.
It is very high (p (centipoise)) and is in the form of a syrup, and is extremely difficult to handle because it reacts violently with water and oxygen in the air and ignites.
【0004】ここで熱CVDによる従来の一般的な、成
膜処理装置について説明すると、図9に示すように例え
ばアルミニウム製の円筒体状の処理容器2内には、加熱
ヒータ4及び静電チャック6を内蔵した載置台8が設け
られており、この載置台8の上面に被処理体である半導
体ウエハWを載置するようになっている。この載置台8
の上方には、これに対向させて処理ガスを噴射して導入
するためのシャワーヘッド10を設けており、これより
DMAHを気化させて形成した成膜用の処理ガスを処理
容器2内へ導入するようになっている。加熱されたウエ
ハ表面にこの処理ガスによって、アルミニウム膜が熱C
VDによって成膜されることになる。Here, a conventional general film forming apparatus using thermal CVD will be described. As shown in FIG. 9, for example, a heater 4 and an electrostatic chuck are provided in a cylindrical processing vessel 2 made of aluminum. A mounting table 8 having a built-in 6 is provided, and a semiconductor wafer W to be processed is mounted on the upper surface of the mounting table 8. This mounting table 8
A shower head 10 for injecting and introducing a processing gas is provided in opposition to the above, and a processing gas for film formation formed by evaporating DMAH is introduced into the processing container 2. It is supposed to. This processing gas causes the aluminum film to be heated C on the heated wafer surface.
The film is formed by VD.
【0005】処理容器2の側壁には、容器内に対してウ
エハを搬入・搬出させるための開閉可能なゲートバルブ
12が設けられる。また、処理容器2の底部2Aには、
適当数の排気口14が設けられ、これらの排気口14は
共通に連通されて、これに途中にターボ分子ポンプ16
及びドライポンプ18等を介設した真空排気系20を接
続して処理容器2内を真空引きするようになっている。
成膜処理時には、上記シャワーヘッド8から上述のよう
にDMAHの気化ガスを所定の流量で供給し、ウエハW
を所定の温度に加熱しつつプロセス圧力を所定値に維持
し、アルミニウム金属膜の成膜を行なう。[0005] On the side wall of the processing container 2, a gate valve 12 which can be opened and closed for loading and unloading wafers into and from the container is provided. Also, at the bottom 2A of the processing container 2,
An appropriate number of exhaust ports 14 are provided, and these exhaust ports 14 are connected in common, and a turbo molecular pump 16
A vacuum pumping system 20 provided with a dry pump 18 and the like is connected to evacuate the processing chamber 2.
During the film forming process, the vaporized gas of DMAH is supplied at a predetermined flow rate from the shower head 8 as described above, and the wafer W
Is heated to a predetermined temperature and the process pressure is maintained at a predetermined value to form an aluminum metal film.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、静電チャッ
ク6としては、アルミニウム金属膜の成膜時の処理温度
が200〜250℃となることからこの温度に耐え切れ
ない高分子化合物、例えばポリイミド製のチャックは使
用することができないので、耐熱性の高いセラミックス
材料、例えばアルミナ製の静電チャックが用いられる。
しかしながら、この種のアルミナ製の静電チャックは一
般的には、チャック用の電極と加熱ヒータとを共にアル
ミナ中に組み込んで一体成形することとしているので、
製造工程がかなり複雑になって製品自体が高価となり、
しかもチャックと加熱ヒータのいずれか一方が壊れて
も、非常に高価な載置台全体を交換しなければならず、
メンテナンスコストも高いものとなっていた。The electrostatic chuck 6 has a processing temperature of 200 to 250 ° C. at the time of forming an aluminum metal film. Since such a chuck cannot be used, a ceramic material having high heat resistance, for example, an electrostatic chuck made of alumina is used.
However, since this kind of electrostatic chuck made of alumina is generally formed by integrally forming the chuck electrode and the heater together in alumina,
The manufacturing process becomes considerably complicated and the product itself becomes expensive,
Moreover, even if either the chuck or the heater breaks, the entire expensive mounting table must be replaced.
Maintenance costs were also high.
【0007】更に、DMAHによるアルミニウム成膜
は、100℃以上の導電性物質に付着する特性を有する
が、上記ヒータ4や静電チャック6へ給電するリード線
22、23は、一般的には、処理容器内を這わせて設け
てあることから、これにパーティクルの原因となるアル
ミニウム膜が付着することを防止するためにリード線を
ベローズに挿通し、このベローズを例えば非導電体であ
る石英管により覆うようにするなどしなければならず、
装置構成が非常に複雑になるという問題があった。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、構造簡
単な成膜用の載置台を有する処理装置を提供することに
ある。Furthermore, aluminum film formation by DMAH has the property of adhering to a conductive substance at a temperature of 100 ° C. or higher, but the lead wires 22 and 23 for supplying power to the heater 4 and the electrostatic chuck 6 generally have The lead wire is inserted through the bellows to prevent the aluminum film that causes particles from adhering to the bellows because it is provided so as to crawl inside the processing container. Must be covered by
There is a problem that the device configuration becomes very complicated. The present invention has been devised in view of the above problems and effectively solving them. An object of the present invention is to provide a processing device that having a mounting table for the structure simple deposition.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、真空引き可能になされた処理容器内の
載置台上に載置した被処理体に真空処理を行なう処理装
置において、前記載置台は、薄板状の非導電性部材の中
にチャック用電極を埋め込んでなる静電チャックと、発
熱体を有する非導電性部材よりなる載置台本体とを接合
して構成されると共に、前記静電チャックと前記載置台
本体は、その周縁部において接合され、前記発熱体と前
記静電チャックとの間には空間が設けられて構成するも
のである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a processing apparatus for performing vacuum processing on an object placed on a mounting table in a processing container capable of being evacuated. , the mounting table is constructed by joining an electrostatic chuck comprising embedding the chuck electrode in the thin plate of non-conductive member, and a mounting table main body made of non-conductive member having a heating element Rutotomoni The said electrostatic chuck and the mounting table
The main body is joined at its peripheral edge, and
A space is provided between the electrostatic chuck and the electrostatic chuck .
【0009】本発明は、以上のようにチャック用電極
を、例えばセラミックス中に埋め込んでなる静電チャッ
クと、発熱体を有する、例えばセラミックスよりなる載
置台本体を個別に作ってこれらを接合することにより載
置台が形成される。従って、それぞれの部材を個別に作
るので簡単に製作することが可能となる。また、いずれ
か一方の部材が破損等しても全体を廃棄することなく破
損した部分のみを取り換えればよい。また、載置台の中
心部に温度検出手段を設けておき、これにより載置台の
温度を検出して発熱体の温度を制御する。この場合、発
熱体を、複数のゾーンに分割してゾーン毎に温度制御を
行なうことにより、精度の高い温度制御を行なうことが
可能となる。The present invention, a chuck electrode as described above, for example, an electrostatic chuck comprising embedded in a ceramic, having outgoing heat body, joining them consisting mounting table body than for example ceramics made to the individual Thus, a mounting table is formed. Therefore, since each member is individually manufactured, it can be easily manufactured. Further, even if one of the members is damaged, it is sufficient to replace only the damaged part without discarding the whole. Also, keep the temperature detecting means provided in the center portion of the mounting table, thereby to detect the temperature of the mounting table to control the temperature of the outgoing hot body. In this case , by dividing the heat generating body into a plurality of zones and performing temperature control for each zone, highly accurate temperature control can be performed.
【0010】更には、載置台を処理容器の底部から容器
内に対しては気密になされた中空筒体状の脚部により支
持させて、この脚部内に給電用のリード線を挿通させる
ことにより、複雑な成膜防止措置を構ずることなくリー
ド線への成膜付着を防止することが可能となる。Furthermore, the mounting table is supported from the bottom of the processing container to the inside of the container by a hollow cylindrical leg which is hermetically sealed, and a power supply lead wire is inserted through the leg. In addition, it is possible to prevent film deposition from adhering to the lead wire without taking complicated measures for preventing film deposition.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る処理装置の
一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図1は本発明
に係る処理装置を用いたクラスタツール装置を示す概略
平面図、図2は本発明の処理装置を示す構成図、図3は
載置台を示す拡大構成図、図4は載置台の組み立て状態
を示す図、図5は抵抗発熱体を示す平面図、図6は静電
チャック用電極を示す平面図である。本実施例において
は被処理体として半導体ウエハを用い、この表面に金属
成膜としてアルミニウム膜を熱CVD処理により成膜す
る場合を例にとって説明する。まず、図1を参照して本
発明の処理装置を組み込んだクラスタツール装置につい
て説明する。尚、ここでは処理装置として成膜処理装置
を例にとって説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, will be described in detail with reference to the accompanying drawings of an embodiment of a locking Ru processing apparatus according to the present invention. Figure 1 is a schematic plan view illustrating a cluster tool apparatus using the processing device engaged Ru in the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram showing a processing apparatus of the present invention, enlarged view Figure 3 showing the mounting table 4 FIG. 5 is a view showing an assembled state of the mounting table, FIG. 5 is a plan view showing a resistance heating element, and FIG. 6 is a plan view showing an electrode for an electrostatic chuck. In this embodiment, a case where a semiconductor wafer is used as an object to be processed and an aluminum film is formed as a metal film on the surface by thermal CVD processing will be described as an example. First, the cluster tool apparatus is described which incorporates a processing device of the present invention with reference to FIG. Here, a film forming processing apparatus is used as the processing apparatus.
Will be described as an example.
【0012】図1に示すようにこのクラスタツール装置
24は、例えばアルミニウムより8角形の容器状になさ
れた共通搬送室26をその中心に有しており、その周辺
に、第1及び第2カセット室28、30、水分除去処理
装置32、ガス成分除去処理装置34、酸化膜除去処理
装置36、本発明に係る第1及び第2の成膜処理装置3
8、40及び冷却処理装置42をそれぞれ開閉可能にな
されたゲートバルブG1〜G8を介して連結されてい
る。As shown in FIG. 1, the cluster tool device 24 has a common transfer chamber 26 formed in an octagonal container shape, for example, made of aluminum at its center, and a first and a second cassette around its periphery. Chambers 28 and 30, water removal treatment device 32, gas component removal treatment device 34, oxide film removal treatment device 36, first and second film deposition treatment devices 3 according to the present invention
8, 40 and the cooling processing device 42 are connected via gate valves G1 to G8 which can be opened and closed, respectively.
【0013】水分除去処理装置32は、半導体ウエハを
加熱してこの表面に付着している水分等を除去する処理
装置であり、酸化膜除去処理装置36は水分除去後のウ
エハ表面に形成されている自然酸化膜をエッチングによ
り除去する処理装置であり、後工程のアルミニウム成膜
の種類によりエッチングガスとして例えばH2 ガス(ブ
ランケットの場合)やBCl3 ガス(セレクティブの場
合)等を用いる。ガス成分除去処理装置34は、上記エ
ッチングにて有害ガスを用いた場合に、ウエハ表面に残
留するこのガス成分を加熱や紫外線照射によって完全に
分離除去する処理装置であり、本発明の成膜処理装置3
8、40はウエハ表面にアルミCVD成膜を施す処理装
置であり、冷却処理装置42は、成膜後のウエハをハン
ドリング温度まで冷却するための処理装置である。上記
第1及び第2カセット室28、30には、例えば25枚
のウエハWを収容し得るカセットCを搬入・搬出するゲ
ートドアGD1、GD2がそれぞれに開閉可能に設けら
れており、各カセット室6、8内にはカセット台(図示
せず)が昇降可能に設けられている。また、カセット室
28、30は、不活性ガス、例えばN2 ガスの供給と、
真空引きが可能になされている。The moisture removing device 32 is a device for heating the semiconductor wafer to remove moisture and the like adhering to the surface thereof, and the oxide film removing device 36 is formed on the wafer surface after removing the moisture. This is a processing apparatus for removing a native oxide film by etching, and uses, for example, H 2 gas (in the case of a blanket) or BCl 3 gas (in the case of a selective) as an etching gas depending on the type of aluminum film formed in a later step. The gas component removal processing device 34 is a processing device that completely separates and removes the gas components remaining on the wafer surface by heating or ultraviolet irradiation when a harmful gas is used in the above-described etching. Device 3
Numerals 8 and 40 denote processing devices for performing aluminum CVD film formation on the wafer surface, and a cooling processing device 42 for cooling the wafer after film formation to a handling temperature. The first and second cassette chambers 28 and 30 are provided with gate doors GD1 and GD2 for loading and unloading a cassette C capable of accommodating, for example, 25 wafers W, which can be opened and closed, respectively. , 8 are provided with a cassette table (not shown) so as to be able to move up and down. Further, the cassette chambers 28 and 30 are provided with an inert gas, for example, a N 2 gas supply,
Evacuation is possible.
【0014】共通搬送室28内には、内部に取り込んだ
ウエハWの位置決めを行なう回転位置決め機構44と、
ウエハWを保持した状態で屈伸及び回転可能になされた
多関節アーム機構よりなる搬送アーム46が配置されて
おり、これを屈伸、回転させることによって各装置や室
間に渡ってウエハを搬入・搬出し得るようになってい
る。この共通搬送室26には不活性ガス、例えばN2 ガ
スを供給するガス供給系48と、例えばターボ分子ポン
プ50とドライポンプ52を途中に介設した真空排気系
54が接続されており、内部を、高真空に真空引きでき
るようになっている。上記水分除去装置32は、真空引
き可能になされた処理容器内に、加熱ヒータを有する載
置台(図示せず)を設け、この載置台上にウエハWを載
置した状態でこれを例えば300℃程度に加熱し、ウエ
ハ表面に付着している水分等を除去するようになってい
る。In the common transfer chamber 28, a rotary positioning mechanism 44 for positioning the wafer W taken therein,
A transfer arm 46 composed of an articulated arm mechanism capable of bending and stretching and rotating while holding the wafer W is disposed, and by bending and rotating this, a wafer is loaded / unloaded between devices and chambers. It is possible to do. The common transfer chamber 26 is connected to a gas supply system 48 for supplying an inert gas, for example, N 2 gas, and a vacuum evacuation system 54 having, for example, a turbo molecular pump 50 and a dry pump 52 interposed therebetween. Can be evacuated to a high vacuum. The water removing device 32 is provided with a mounting table (not shown) having a heater in a processing container which can be evacuated, and the wafer W is mounted on the mounting table at, for example, 300 ° C. The heating is performed to the extent that water and the like adhering to the wafer surface are removed.
【0015】上記酸化膜除去処理装置36は、例えばR
IE(反応性イオンエッチング)プラズマ装置として構
成され、例えば13.56MHzの高周波を用いてプラ
ズマを立て、エッチングによりウエハ表面に付着してい
る自然酸化膜を除去するようになっている。ここで、後
工程にてブランケットアルミ膜を形成する場合には、エ
ッチングガスとしてH2 ガスを用いるが、セレクティブ
アルミ膜を形成する場合にはエッチングガスとして例え
ばBCl3 ガスを用いる。このBCl3 ガスを用いた場
合には、このBCl3 ガスがウエハ表面に付着したまま
アルミ成膜を行なうと、この電気的特性が劣化するの
で、このBCl3 ガスを完全に除去するために前述した
ガス成分除去処理装置34を用いる。The above-mentioned oxide film removal processing device 36 is, for example, R
The apparatus is configured as an IE (reactive ion etching) plasma apparatus, which generates plasma using a high frequency of 13.56 MHz, for example, and removes a natural oxide film adhered to the wafer surface by etching. Here, when a blanket aluminum film is formed in a later step, an H 2 gas is used as an etching gas. When a selective aluminum film is formed, for example, a BCl 3 gas is used as an etching gas. When using the BCl 3 gas, when the BCl 3 gas is performed an aluminum film remain attached to the wafer surface, because the electrical properties deteriorate, above in order to completely remove the BCl 3 gas The used gas component removal processing device 34 is used.
【0016】本発明に係る成膜処理装置38、40は、
ウエハ表面に金属薄膜、例えばアルミニウム膜を熱CV
Dにより成膜する装置であり、図2乃至図6に基づいて
この成膜処理装置38、40について説明する。両成膜
処理装置38、40は、全く同様に構成されているの
で、ここでは代表として第1の成膜処理装置38を例に
とって説明し、第2の成膜処理装置40の構成の説明は
省略する。成膜処理装置38は、熱CVD成膜装置とし
て構成され、例えばアルミニウムにより円筒体状に成形
された処理容器56を有している。この処理容器56の
底部56Aの中心部には、給電線挿通孔58が形成され
ると共に周辺部には、真空引きポンプ、例えばターボ分
子ポンプ60及びドライポンプ62を介設した真空排気
系64に接続された排気口66が設けられており、容器
内部を真空引き可能としている。この排気口66は、容
器底部56Aに複数個、例えば等間隔で同一円周上に4
個程度設けられ、各排気口66は、真空排気系64によ
り共通に連通されている。The film forming apparatuses 38 and 40 according to the present invention
A metal thin film, for example, an aluminum film,
D, which is a film forming apparatus, and the film forming apparatuses 38 and 40 will be described with reference to FIGS. Since the two film forming apparatuses 38 and 40 have the same configuration, the first film forming apparatus 38 will be described as a representative here, and the configuration of the second film forming apparatus 40 will be described. Omitted. The film forming apparatus 38 is configured as a thermal CVD film forming apparatus, and has a processing container 56 formed into a cylindrical shape by, for example, aluminum. A feed line insertion hole 58 is formed at the center of the bottom 56A of the processing container 56, and a peripheral portion is provided with a vacuum pump 64, for example, a vacuum pumping system 64 provided with a turbo molecular pump 60 and a dry pump 62. A connected exhaust port 66 is provided so that the inside of the container can be evacuated. A plurality of the exhaust ports 66 are provided on the container bottom 56A, for example, four on the same circumference at equal intervals.
Each of the exhaust ports 66 is provided in common with each other by the vacuum exhaust system 64.
【0017】この処理容器56内には、非導電性材料、
例えばアルミナ製の円板状の載置台68が設けられ、こ
の載置台68の下面中央部には下方に延びる中空円筒状
の脚部70が一体的に形成され、この脚部70の下端は
上記容器底部56Aの給電線挿通孔58の周辺部にOリ
ング等のシール部材72を介在させてボルト74等を用
いて気密に取り付け固定される。従って、この中空脚部
70内は、外側に開放され、処理容器56内に対して気
密状態となっている。上記載置台68には、例えば、S
iCによりコーティングされたカーボン製の抵抗発熱体
76が埋め込まれており、この上面側に載置される被処
理体としての半導体ウエハWを所望の温度に加熱し得る
ようになっている。この載置台68の上部には、内部に
銅などの導電板よりなるチャック用電極77を埋め込ん
だ薄いセラミックス製の静電チャック78として構成さ
れており、この静電チャック78が発生すクーロン力に
より、この上面にウエハWを吸着保持するようになって
いる。A non-conductive material,
For example, a disk-shaped mounting table 68 made of alumina is provided, and a hollow cylindrical leg 70 extending downward is integrally formed at the center of the lower surface of the mounting table 68. The lower end of the leg 70 is Around the power supply line insertion hole 58 of the container bottom 56A, a sealing member 72 such as an O-ring is interposed with a bolt 74 or the like to hermetically attach and fix it. Therefore, the inside of the hollow leg 70 is opened to the outside, and the inside of the processing container 56 is airtight. The mounting table 68 includes, for example, S
A resistance heating element 76 made of carbon coated with iC is embedded, and a semiconductor wafer W as an object to be processed placed on the upper surface side can be heated to a desired temperature. An upper portion of the mounting table 68 is configured as a thin ceramic electrostatic chuck 78 in which a chuck electrode 77 made of a conductive plate such as copper is embedded, and the Coulomb force generated by the electrostatic chuck 78 is used. The wafer W is held by suction on the upper surface.
【0018】上記抵抗発熱体76には、絶縁された給電
用のリード線80が接続され、このリード線80は、処
理容器56内に晒すことなく円筒状の脚部70内及び給
電線挿通孔58を通って外へ引き出され、開閉スイッチ
81を介して給電部84に接続される。また、静電チャ
ック78のチャック用電極77には、絶縁された給電用
のリード線86が接続され、このリード線86も処理容
器56内に晒すことなく円筒状の脚部70内及び給電線
挿通孔58を通って外へ引き出され、開閉スイッチ88
を介して高圧直流電源90に接続される。この載置台6
8の中心部には、この温度を検出するための温度検出手
段として例えば熱電対91が設けられ、このリード線9
3も中空な脚部70内に配線される。このような載置台
68の具体的構成については後述する。An insulated power supply lead wire 80 is connected to the resistance heating element 76. The power supply wire 80 is connected to the inside of the cylindrical leg 70 and the power supply line insertion hole without being exposed to the inside of the processing container 56. It is pulled out through 58 and connected to the power supply unit 84 via the open / close switch 81. Further, an insulated power supply lead wire 86 is connected to the chuck electrode 77 of the electrostatic chuck 78, and this lead wire 86 is also exposed in the cylindrical leg 70 and the power supply line without being exposed to the inside of the processing container 56. It is pulled out through the insertion hole 58 and the open / close switch 88
To the high-voltage DC power supply 90. This mounting table 6
For example, a thermocouple 91 is provided at the center of the lead wire 8 as temperature detecting means for detecting the temperature.
3 is also wired in the hollow leg 70. The specific configuration of the mounting table 68 will be described later.
【0019】載置台68の周辺部の所定の位置には、複
数のリフタ孔92が上下方向に貫通させて設けられてお
り、このリフタ孔92内に上下方向に昇降可能にウエハ
リフタピン94が収容されており、ウエハWの搬入・搬
出時に図示しない昇降機構によりリフタピン94を昇降
させることにより、ウエハWを持ち上げたり、持ち下げ
たりするようになっている。このようなウエハリフタピ
ン94は、一般的にはウエハ周縁部に対応させて3本設
けられる。A plurality of lifter holes 92 are provided at predetermined positions in the periphery of the mounting table 68 so as to penetrate vertically, and wafer lifter pins 94 are vertically movable in the lifter holes 92. When the wafer W is loaded and unloaded, the lifter pins 94 are lifted and lowered by a lifting mechanism (not shown) to lift and lower the wafer W. Generally, three such wafer lifter pins 94 are provided corresponding to the peripheral portion of the wafer.
【0020】また、処理容器56の天井部には、シャワ
ーヘッド96が一体的に設けられた天井板98がOリン
グ等のシール部材100を介して気密に取り付けられて
おり、上記シャワーヘッド96は載置台68の上面の略
全面を覆うように対向させて設けられ、載置台68との
間に処理空間Sを形成している。このシャワーヘッド9
6は処理容器56内に処理ガスをシャワー状に導入する
ものであり、シャワーヘッド96の下面の噴射面102
には処理ガスを噴出するための多数の噴射孔102Aが
形成される。A ceiling plate 98 integrally provided with a shower head 96 is hermetically attached to the ceiling of the processing container 56 via a sealing member 100 such as an O-ring. A processing space S is formed between the mounting table 68 and the mounting table 68 so as to face substantially the entire upper surface of the mounting table 68. This shower head 9
Reference numeral 6 denotes a process gas for introducing a processing gas into the processing container 56 in the form of a shower.
Are formed with a large number of injection holes 102A for ejecting the processing gas.
【0021】天井板98には、シャワーヘッド96に処
理ガスを導入するガス導入ポート104が設けられてお
り、この導入ポート104には処理ガスを流す供給通路
106が接続されている。そして、このシャワーヘッド
96内には、供給通路106から供給された処理ガスを
拡散する目的で、多数の拡散孔108を有する拡散板1
10が設けられると共に、ヘッド側壁にはこの部分の温
度を処理ガスの分解を防止するために、例えば50℃程
度に冷却するための冷却ジャケット112が設けられて
おり、これに50℃程度の冷媒、例えば温水を流すよう
になっている。尚、このシャワーヘッド98と載置台6
8との間の距離Lは略10〜30mm程度に設定されて
いる。The ceiling plate 98 is provided with a gas introduction port 104 for introducing a processing gas to the shower head 96, and a supply passage 106 for flowing the processing gas is connected to the introduction port 104. The diffusion plate 1 having a large number of diffusion holes 108 is provided in the shower head 96 for the purpose of diffusing the processing gas supplied from the supply passage 106.
10 is provided, and a cooling jacket 112 for cooling the temperature of this portion to, for example, about 50 ° C. is provided on the side wall of the head in order to prevent the decomposition of the processing gas. For example, hot water is allowed to flow. The shower head 98 and the mounting table 6
8 is set to approximately 10 to 30 mm.
【0022】また、処理容器56の側壁には、壁面を冷
却するために例えば冷媒を流す冷却ジャケット128が
設けられており、これに例えば50℃程度の温水を冷媒
として流すようになっている。また、この容器56の側
壁の一部には、ウエハ搬出入口130が設けられ、ここ
に共通搬送室26との間を連通・遮断する前記ゲートバ
ルブG6を設けている。On the side wall of the processing container 56, a cooling jacket 128 for flowing, for example, a cooling medium for cooling the wall surface is provided, and hot water of, for example, about 50 ° C. is made to flow as a cooling medium. Further, a part of the side wall of the container 56 is provided with a wafer transfer port 130, in which the gate valve G6 for communicating with and shutting off the common transfer chamber 26 is provided.
【0023】次に、本実施例の特徴とする載置台68に
ついて詳しく説明する。図3及び図4に示すようにこの
載置台68は、上記抵抗発熱体76を含む載置台本体1
32とこの上部に設けられる静電チャック78とにより
主に構成され、両者は別々に製作されて、例えばガラス
溶着材や銅或いは銀などのロウ付け材134により接合
される。すなわち、上記載置台本体132は、非導電性
のセラミックス、例えばアルミナにより略円板状に成形
されており、その直径L2は、8インチ(約20mm)
サイズのウエハよりも僅かに大きな240mm程度に設
定されている。この載置台本体132の上面には、周縁
部のみを高くした断面凹部状のヒータ収容凹部136が
形成されており、このヒータ収容凹部136内にウエハ
Wを加熱するための前記抵抗発熱体76が収容されてい
る。Next, the mounting table 68 which is a feature of this embodiment will be described in detail. As shown in FIGS. 3 and 4, the mounting table 68 includes a mounting table main body 1 including the resistance heating element 76.
32 and an electrostatic chuck 78 provided on the upper portion thereof, and both are manufactured separately and joined by a brazing material 134 such as a glass welding material or copper or silver. That is, the mounting table main body 132 is formed in a substantially disk shape from non-conductive ceramics, for example, alumina, and has a diameter L2 of 8 inches (about 20 mm).
The size is set to about 240 mm, which is slightly larger than the size of the wafer. On the upper surface of the mounting table main body 132, a heater housing recess 136 having a recessed cross section with only a peripheral portion being raised is formed. In the heater housing recess 136, the resistance heating element 76 for heating the wafer W is provided. Is housed.
【0024】この抵抗発熱体76は、例えばカーボンを
SiCによりコーティングすることにより形成されてお
り、図5に示すようにある程度の幅をもたせて収容凹部
136の表面の略全面に例えば略同心円状に設けてい
る。この抵抗発熱体76は、同心円状に複数、例えば図
示例においては内側ゾーン76Aと外側ゾーン76Bと
に2つに分割されており、各ゾーン内における抵抗発熱
体は連結されている。The resistance heating element 76 is formed, for example, by coating carbon with SiC, and has a certain width as shown in FIG. Provided. The resistance heating element 76 is concentrically divided into a plurality of, for example, an inner zone 76A and an outer zone 76B in the illustrated example, and the resistance heating elements in each zone are connected.
【0025】そして、この抵抗発熱体76から引き出さ
れる給電用のリード線80としては、内側ゾーン76A
から引き出される一対の内側リード線80Aと外側ゾー
ン76Bから引き出される一対の外側リード線80Bよ
りなり、各リード線80A、80Bは図2に示すように
給電部84に接続されて各対のリード線の一方に+電源
を、他方に−電源をそれぞれ接続してゾーン毎に個別に
温度制御を行ない得るようになっている。そして、抵抗
発熱体76を設けていない部分の所定の位置には、前述
のように例えば3つのリフタ孔92を同一円周上に等間
隔で配列している。また、この載置台本体132の中心
部には、熱電対を収容する熱電対管138が貫通させて
設けられる。The power supply lead wire 80 drawn from the resistance heating element 76 includes an inner zone 76A.
2 and a pair of outer lead wires 80B drawn from the outer zone 76B. Each of the lead wires 80A and 80B is connected to a power supply section 84 as shown in FIG. One is connected to a + power supply and the other is connected to a − power supply, so that temperature control can be individually performed for each zone. As described above, for example, three lifter holes 92 are arranged at equal intervals on the same circumference at a predetermined position in a portion where the resistance heating element 76 is not provided. Further, a thermocouple tube 138 that accommodates a thermocouple is provided so as to penetrate the center of the mounting table main body 132.
【0026】図7は上記抵抗発熱体76の温度制御ブロ
ック図を示しており、熱電対91の温度は温度検出部1
40にて検出されてその検出値を例えばマイクロコンピ
ュータ等よりなる温度制御部142に入力する。この温
度制御部142では、上記検出値と予め設定された設定
値、例えば200℃を比較し、温度制御部142はこの
比較結果がゼロになるように給電部84を制御し、各ゾ
ーン76A、76Bへの給電量をコントロールする。こ
こで、内側と外側の各ゾーン76A、76Bの電力比
は、熱電対91における検出温度値に対応させて実験に
より予め定められており、ウエハの面内温度を均一化さ
せるようになっている。尚、図示例では、抵抗発熱体7
6を2つのゾーンに分割した場合を例にとって説明した
が、これに限定されず、例えば単一のゾーンにしてもよ
く、或いは3つ以上のゾーンに分割してもよい。FIG. 7 is a block diagram of the temperature control of the resistance heating element 76.
The detected value is input to a temperature control unit 142 including a microcomputer, for example. The temperature control unit 142 compares the detected value with a preset value, for example, 200 ° C., and controls the power supply unit 84 so that the comparison result becomes zero. 76B is controlled. Here, the power ratio between the inner and outer zones 76A, 76B is predetermined by an experiment in accordance with the detected temperature value of the thermocouple 91, and the in-plane temperature of the wafer is made uniform. . In the illustrated example, the resistance heating element 7 is used.
Although the case where 6 is divided into two zones has been described as an example, the invention is not limited to this. For example, it may be a single zone or may be divided into three or more zones.
【0027】静電チャック78も上記載置台本体132
と同じ非導電体のセラミックス、例えばアルミナよりな
り、載置台本体132の直径と同一寸法の薄板円板状に
成形されている。この静電チャック78内には、図6に
示すようにチャック用電極77が略全面に亘って埋め込
まれている。このチャック用電極77は、図中左右に+
側電極板77Aと−側電極板77Bとに分離された、い
わゆる双極形の電極として構成されており、各電極板7
7A、77Bは絶縁状態を維持したまま櫛歯状に噛み合
わされて配置され、それぞれに高圧直流電源90(図2
参照)より+、−の高圧直流電圧を印加することによ
り、両電極板77A、77B間にクーロン力を発生さ
せ、これによりウエハWを吸着保持するようになってい
る。この静電チャック78にも3つのリフタ孔92が形
成されると共に、その中心部には熱電対管138に収容
された熱電対91が設けられており、この温度を検出し
得るようになっている。The electrostatic chuck 78 is also mounted on the mounting table main body 132.
Is formed of a non-conductive ceramic material, for example, alumina, and is formed into a thin disk shape having the same dimensions as the diameter of the mounting table main body 132. As shown in FIG. 6, a chuck electrode 77 is buried in substantially the entire surface of the electrostatic chuck 78. The chucking electrode 77 has +
Each of the electrode plates 7A is configured as a so-called bipolar electrode separated into a side electrode plate 77A and a negative electrode plate 77B.
7A and 77B are arranged so as to be meshed in a comb shape while maintaining the insulating state.
), A Coulomb force is generated between the two electrode plates 77A and 77B to hold the wafer W by suction. Three lifter holes 92 are also formed in the electrostatic chuck 78, and a thermocouple 91 accommodated in a thermocouple tube 138 is provided at the center of the lifter hole 92 so that the temperature can be detected. I have.
【0028】また、この静電チャック78には、バック
サイドガス噴出孔144が設けられると共に、この噴出
孔144には、上記載置台本体132を貫通したガス導
入管146が接続されており、バックサイドガスとして
例えばH2 ガスを静電チャック78の上面とウエハWの
裏面との間の僅かな間隙に噴射して、ウエハ裏面への成
膜の付着を防止すると共にこのガスを熱伝導ガスとして
機能させることによりウエハWの加熱を効率的に行ない
得るようになっている。The electrostatic chuck 78 is provided with a backside gas ejection hole 144, and the ejection hole 144 is connected to a gas introduction pipe 146 penetrating the mounting table body 132. For example, H 2 gas is injected as a side gas into a slight gap between the upper surface of the electrostatic chuck 78 and the back surface of the wafer W to prevent deposition of a film on the back surface of the wafer and use this gas as a heat conducting gas. By functioning, the wafer W can be efficiently heated.
【0029】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、図1に基づいて半導体ウ
エハWの全体の流れから説明する。まず、アルミニウム
成膜は空気や水分と容易に反応して酸化膜を形成するこ
とから共通搬送室26を含む各処理装置32、34、3
6、38、40、42は、未使用時にはベース圧として
例えば5×10-6Torr程度の高い真空度に維持され
て、自然酸化膜の形成を防止している。Next, the operation of the embodiment constructed as described above will be described. First, the overall flow of the semiconductor wafer W will be described with reference to FIG. First, since the aluminum film easily reacts with air or moisture to form an oxide film, each of the processing devices 32, 34, 3 including the common transfer chamber 26 is formed.
When not used, 6, 38, 40 and 42 are maintained at a high vacuum of, for example, about 5 × 10 −6 Torr as a base pressure to prevent formation of a natural oxide film.
【0030】外部より、未処理の半導体ウエハWをカセ
ットCに収容した状態で、ゲートドアGD1を介して例
えば第1カセット室28内へ搬入すると、これを密閉し
て第1カセット室28内を上記したベース圧まで真空引
きする。ベース圧に到達したならば、ゲートバルブG1
を開にして予めベース圧に維持されている共通搬送室2
6内の搬送アーム46を伸ばして未処理のウエハWを一
枚取り出し、これを回転位置決め機構44によりウエハ
のオリエンテーションフラットを検出することにより位
置合わせする。位置合わせ後のウエハWは、再度搬送ア
ーム46を用いて開状態になされたゲートバルブG3を
介して予めベース圧になされた水分除去処理装置32内
へ搬入され、ここでウエハWを加熱することによりウエ
ハ表面に付着している水分等を気化させて除去する。When an unprocessed semiconductor wafer W is loaded from outside into the first cassette chamber 28 through the gate door GD1 in a state where it is accommodated in the cassette C, it is sealed and the first cassette chamber 28 is closed. Vacuum to the adjusted base pressure. When the base pressure is reached, the gate valve G1
Is opened and the common transfer chamber 2 is maintained at the base pressure in advance.
The transfer arm 46 in 6 is extended, and one unprocessed wafer W is taken out, and the wafer W is aligned by detecting the orientation flat of the wafer by the rotation positioning mechanism 44. The wafer W after the alignment is carried again into the moisture removal processing device 32 which has been preliminarily adjusted to the base pressure through the gate valve G3 which has been opened using the transfer arm 46, where the wafer W is heated. Vaporizes and removes moisture and the like adhering to the wafer surface.
【0031】水分除去後のウエハWは、次に、ゲートバ
ルブG5を介して予めベース圧に維持されている酸化膜
除去処理装置36内へ搬入され、ここで、エッチングに
よりウエハ表面に付着している自然酸化膜を除去する。
ここで、後工程にてセレクティブのアルミニウム膜を形
成する場合には、エッチングガスとして例えばBCl3
ガスを用い、ブランケットのアルミニウム膜を成膜する
場合にはエッチングガスとして例えばH2 ガスを用い
る。エッチングガスとしてBCl3 ガスを用いた場合に
はClイオンやBイオン、特にClイオンがアルミニウ
ム膜の電気的特性に悪影響を与えることからこれらのイ
オンをウエハ面から完全に除去しなければならない。そ
こで、BCl3 ガスを用いたエッチング後のウエハW
は、次に、ゲートバルブG4を介して予めベース圧にな
されたガス成分除去処理装置34内に搬入され、ここで
加熱と紫外線照射によりClイオンを励起させて、これ
らをウエハ表面から離脱させて排除する。Next, the wafer W from which water has been removed is carried into the oxide film removal processing device 36, which is maintained at the base pressure in advance, through the gate valve G5, and adheres to the wafer surface by etching. Remove the native oxide film.
Here, when a selective aluminum film is formed in a later step, for example, BCl 3 is used as an etching gas.
When a gas is used to form a blanket aluminum film, for example, H 2 gas is used as an etching gas. When BCl 3 gas is used as an etching gas, Cl ions and B ions, particularly Cl ions, have an adverse effect on the electrical characteristics of the aluminum film, so that these ions must be completely removed from the wafer surface. Therefore, the wafer W after etching using BCl 3 gas is used.
Is then carried into the gas component removal processing device 34, which has been preliminarily set to the base pressure via the gate valve G4, where the Cl ions are excited by heating and irradiation with ultraviolet light, and these ions are separated from the wafer surface. Exclude.
【0032】ガス成分が除去されたウエハWは次に、予
めベース圧になされている第1或いは第2の成膜処理装
置38または40内にゲートバルブG6或いはG7を介
して導入される。このように2つの成膜処理装置38、
40を設けた理由は、成膜処理に要する時間に鑑みてス
ループットを向上させるためである。また、先の酸化除
去処理装置36にてエッチングガスとしてBCl3 ガス
ではなくてH2 ガスを用いた場合には、ウエハはガス成
分除去処理装置34を経ることなく、直接この第1或い
は第2成膜処理装置に搬入されることになる。成膜処理
装置38または40内に搬入されたウエハには、処理ガ
スとして例えばDMAH(ジメチルアルミニウムハイド
ライド)を気化させたガスが用いられ、ここでCVD処
理により所定の温度でアルミニウム膜が成膜されること
になる。Next, the wafer W from which the gas components have been removed is introduced through the gate valve G6 or G7 into the first or second film forming processing apparatus 38 or 40 which has been previously set to the base pressure. As described above, the two film forming processing devices 38,
The reason for providing 40 is to improve the throughput in view of the time required for the film forming process. Also, if in the previous oxidation removal equipment 36 using the H 2 gas rather than BCl 3 gas as an etching gas, a wafer without going through the gas component removal processing unit 34, directly the first or the second It is carried into the film forming apparatus. For the wafer carried into the film forming apparatus 38 or 40, a gas obtained by vaporizing, for example, DMAH (dimethyl aluminum hydride) is used as a processing gas, and an aluminum film is formed at a predetermined temperature by CVD processing. Will be.
【0033】アルミニウム膜の成膜後のウエハWは、次
に、ゲートバルブG8を介して予めベース圧に維持され
ている冷却処理装置42内に搬入され、ここで所定のハ
ンドリング温度まで冷却される。そして、この処理済み
のウエハWは、次にゲートバルブG2を介して予めベー
ス圧に維持されている第2カセット室30内のカセット
Cに収容されることになる。このようにして、未処理の
ウエハは順次流されて処理が行なわれ、比較的長い処理
時間を要する成膜処理時においては、空いている方の成
膜処理装置を用いてスループットを向上させる。Next, the wafer W after the formation of the aluminum film is carried through the gate valve G8 into the cooling processing device 42 maintained at the base pressure in advance, where it is cooled to a predetermined handling temperature. . Then, the processed wafer W is stored in the cassette C in the second cassette chamber 30 maintained at the base pressure in advance via the gate valve G2. In this way, unprocessed wafers are sequentially flown and processed, and during a film forming process requiring a relatively long processing time, the throughput is improved by using the vacant film forming apparatus.
【0034】次に、図2を参照してアルミニウム膜の成
膜処理について説明する。載置台68上に載置されたガ
ス成分除去後の、或いは酸化膜除去後のウエハWは、静
電チャック78からのクーロン力により吸着保持されて
いる。この状態でウエハWを抵抗発熱体76により所定
のプロセス温度、例えば200℃に加熱すると同時に処
理ガスとしてDMAHの気化ガスをシャワーヘッド96
から処理容器56内の処理空間Sに導入し、ウエハ表面
にアルミニウムのCVD成膜を行なう。この時、プロセ
ス圧力は、例えば2Torr程度に維持し、DMAHは
気体換算で例えば100SCCM程度供給する。Next, a process for forming an aluminum film will be described with reference to FIG. The wafer W mounted on the mounting table 68 from which the gas components have been removed or from which the oxide film has been removed is suction-held by the Coulomb force from the electrostatic chuck 78. In this state, the wafer W is heated to a predetermined process temperature, for example, 200 ° C. by the resistance heating element 76, and at the same time, a vaporized gas of DMAH is used as a processing gas in the shower head 96.
Then, the wafer is introduced into the processing space S in the processing container 56, and a CVD film of aluminum is formed on the wafer surface. At this time, the process pressure is maintained at, for example, about 2 Torr, and DMAH is supplied, for example, at about 100 SCCM in gaseous terms.
【0035】また、成膜中においては、処理容器56の
側壁に設けた冷却ジャケット128に例えば50℃程度
の冷媒を流し、これを安全温度まで冷却する。処理前に
おいては、前述のように処理容器56内は真空排気系6
4により5×10-6Torr程度のベース圧に維持され
ており、搬入されたウエハの表面に自然酸化膜が付着す
ることを防止している。また、成膜後においても同様
に、再度、5×10-6Torrのベース圧まで真空引き
する。従って、成膜直後のアルミニウム膜に自然酸化膜
が付着することを極力抑制することができる。During the film formation, a coolant of, for example, about 50 ° C. is caused to flow through the cooling jacket 128 provided on the side wall of the processing vessel 56, and is cooled to a safe temperature. Before the processing, the inside of the processing container 56 is evacuated as described above.
4, the base pressure is maintained at about 5 × 10 −6 Torr to prevent a natural oxide film from adhering to the surface of the loaded wafer. After the film formation, the vacuum is again applied to a base pressure of 5 × 10 −6 Torr. Therefore, it is possible to minimize the attachment of the natural oxide film to the aluminum film immediately after the film formation.
【0036】また、成膜中においては載置台68の中心
部に設けた熱電対91によりその温度が温度検出部14
0にて検出され、この検出値に基づいて温度制御部14
2が給電部84を制御し、抵抗発熱体76のゾーン76
A、76B毎に給電量が制御される。従って、載置台6
8の温度制御をきめ細かに行なうことが可能となる。ま
た、静電チャック78の上面とウエハWの裏面との間の
僅かな間隙には、バックサイドガス噴出孔144からバ
ックサイドガスとして適当量のH2 ガスが噴出されてい
るので、この間隙内に処理ガスが侵入することを防止で
き、従って、ウエハ裏面にパーティクル発生の原因とな
る成膜が付着することを略完全に防止することが可能と
なる。During the film formation, the temperature is detected by the thermocouple 91 provided at the center of the mounting table 68.
0, and based on the detected value, the temperature controller 14
2 controls the power supply unit 84 and the zone 76 of the resistance heating element 76
The power supply amount is controlled for each of A and 76B. Therefore, the mounting table 6
8 can be finely controlled. Since a suitable amount of H 2 gas is ejected from the back side gas ejection hole 144 as a back side gas into a slight gap between the upper surface of the electrostatic chuck 78 and the back surface of the wafer W, Therefore, it is possible to almost completely prevent deposition of a film which causes generation of particles on the back surface of the wafer.
【0037】更には、DMAHの処理ガスは、略100
℃以上の温度の導電性部材の表面に付着し易いという特
性を持つが、抵抗発熱体76への給電用のリード線80
A、80Bやチャック用電極77への給電用のリード線
86を、処理容器56内から気密に区画された中空円筒
状の脚部70内に収容してこれらリード線が成膜ガスと
接触することを断つようにしたので、これらのリード線
にパーティクルの原因となる成膜が付着することを防止
することが可能となる。Further, the processing gas of DMAH is approximately 100
It has a characteristic that it easily adheres to the surface of the conductive member having a temperature of not less than ° C.
A, 80B and a lead wire 86 for supplying power to the chucking electrode 77 are accommodated in a hollow cylindrical leg 70 which is airtightly partitioned from the inside of the processing container 56, and these lead wires come into contact with the film forming gas. As a result, it is possible to prevent a film that causes particles from adhering to these lead wires.
【0038】また、静電チャック78か抵抗発熱体76
の内、いずれか一方が壊れた場合には、載置台68の全
体を交換するのではなくロウ付け材134を溶かして静
電チャック78と載置台本体132を分離し、故障した
一方のみを修理したり、交換したりすればよい。このよ
うに載置台68の形成に際しては、別個独立に作った静
電チャック78と抵抗発熱体76付きの載置台本体13
2とを接合するだけでよいので、製造工程を簡単化して
大幅にコストの削減が図れるのみならず、メンテナンス
時には、例えば故障した一方のみを取り換えればよいの
で、高価なセラミックス製の載置台68のメンテナンス
費用も大幅に削減することが可能となる。尚、上記実施
例では処理空間Sの雰囲気は、載置台68の外周を通っ
て載置台68の下方の空間に直接連通し、ここより排気
口66を介して真空引きされるが、図8に示すように載
置台68の外周に絞り弁の作用を示す圧力調整弁体14
8を可動的に設けて、処理空間S内の圧力調整を迅速に
行なうようにしてもよい。The electrostatic chuck 78 or the resistance heating element 76
If any one of them is broken, instead of replacing the entire mounting table 68, the brazing material 134 is melted to separate the electrostatic chuck 78 and the mounting table main body 132, and only the failed one is repaired. Or replace it. When the mounting table 68 is formed as described above, the mounting table main body 13 having the electrostatic chuck 78 and the resistance heating element 76 separately manufactured is provided.
2 only needs to be joined, so that not only the manufacturing process can be simplified and cost can be greatly reduced, but also during maintenance, for example, only one of the failed units can be replaced. Maintenance costs can be greatly reduced. In the above embodiment, the atmosphere in the processing space S passes through the outer periphery of the mounting table 68, directly communicates with the space below the mounting table 68, and is evacuated therefrom through the exhaust port 66. As shown in FIG.
8 may be movably provided to quickly adjust the pressure in the processing space S.
【0039】すなわち、円板状の載置台68と円筒体状
の処理容器56の内周壁56Bとの間は、所定の距離だ
け離間されることにより載置台68の上方の処理空間S
と容器底部56Aの各排気口66とを連通する通気口1
50が載置台68の外周をとり囲むようにしてリング状
に形成されている。そして、この通気口150には、こ
の通気口150の幅L3に精度良く嵌まり込むことがで
きる大きさに設定されたリング状の上記圧力調整弁体1
48が上下方向に可動的に設けられている。すなわち、
このリング状の圧力調整弁体148には下方に延びる昇
降ロッド152が設けられると共にこの昇降ロッド15
2は容器底部56Aに設けたロッド孔154を貫通して
底部56Aに設けたロッド孔154を貫通して底部56
Aの下方に延びている。このような昇降ロッド152
は、複数個、例えば弁体148の周方向に沿って等間隔
で3本設けられると共に各昇降ロッド152の下端に
は、移動量が制御可能なアクチュエータ156が設けら
れており、上記各昇降ロッド152を同期させて昇降し
得るようになっている。尚、各昇降ロッド152の下端
を連結部材(図示せず)で共通に連結し、この連結部材
をアクチュエータ156で昇降させてロッドを移動させ
るようにしてもよい。これによればアクチュエータ15
6の数が少なくて済む。That is, the processing space S above the mounting table 68 is separated by a predetermined distance between the disk-shaped mounting table 68 and the inner peripheral wall 56B of the cylindrical processing container 56.
1 that communicates with each exhaust port 66 of the container bottom 56A
50 is formed in a ring shape so as to surround the outer periphery of the mounting table 68. Then, the ring-shaped pressure regulating valve element 1 set to a size that can be accurately fitted into the width L3 of the ventilation port 150 is inserted into the ventilation port 150.
48 is provided movably in the vertical direction. That is,
The ring-shaped pressure adjusting valve body 148 is provided with an elevating rod 152 extending downward, and the elevating rod
2 penetrates the rod hole 154 provided in the container bottom 56A and penetrates the rod hole 154 provided in the bottom 56A.
A extends below A. Such a lifting rod 152
A plurality of, for example, three, are provided at equal intervals along the circumferential direction of the valve element 148, and at the lower end of each lifting rod 152, an actuator 156 whose movement amount can be controlled is provided. 152 can be moved up and down in synchronization with each other. The lower ends of the lifting rods 152 may be commonly connected by a connecting member (not shown), and the connecting members may be moved up and down by the actuator 156 to move the rods. According to this, the actuator 15
The number of 6 is small.
【0040】上記通気口150の幅L3は、例えば8イ
ンチウエハ対応の載置台68の直径が240mm程度で
あるのに対して0.5〜3mm程度に設定されている。
また、各ロッド孔154とこれに挿通される昇降ロッド
152との間には、蛇腹状のベローズ158が介設され
ており、処理容器56内の気密性を保持しつつ昇降ロッ
ド152を昇降移動し得るようになっている。上記圧力
調整弁体148は、上記載置台68と同じ材料、例えば
アルミナにより成形されており、その内側端面は、中心
方向斜め下方に向かうテーパ面148Aとして構成さ
れ、このテーパ面148Aに合致して面接触するように
上記載置台68の周縁部も中心方向斜め下方に向かうテ
ーパ面68Aとして構成されている。また、圧力調整弁
体148の外側端面は、容器内壁よりも僅かに離間して
これに沿って昇降するようになっている。このように通
気口150に可動になされた圧力調整弁体148を設け
ることにより、これを絞り弁として機能させることがで
き、圧力調整弁体148が、昇降移動することにより、
リング状の通気口150の開度を適宜調整して排気コン
ダクタンスを変え得るようになっている。The width L3 of the vent 150 is set to about 0.5 to 3 mm, for example, while the diameter of the mounting table 68 corresponding to an 8-inch wafer is about 240 mm.
A bellows-like bellows 158 is interposed between each rod hole 154 and the elevating rod 152 inserted therein, and the elevating rod 152 is moved up and down while maintaining the airtightness in the processing container 56. It is possible to do. The pressure regulating valve element 148 is formed of the same material as the mounting table 68, for example, alumina, and has an inner end surface formed as a tapered surface 148A that extends obliquely downward in the center direction, and matches the tapered surface 148A. The peripheral portion of the mounting table 68 is also formed as a tapered surface 68A that is directed obliquely downward in the center direction so as to make surface contact. Further, the outer end surface of the pressure adjusting valve element 148 is slightly separated from the inner wall of the container and rises and falls along the inner wall. By providing the movable pressure adjusting valve body 148 in the ventilation port 150 in this way, it can function as a throttle valve, and the pressure adjusting valve body 148 moves up and down,
The exhaust conductance can be changed by appropriately adjusting the opening of the ring-shaped vent 150.
【0041】このように載置台68の外周側に、絞り弁
の作用を呈する圧力調整弁体148を可動的に設けるこ
とにより、圧力制御対象領域である処理空間Sと圧力調
整弁体148との間の距離は非常に接近しているので、
この圧力調整弁体148の昇降移動に伴う通気口150
の開度の変化は、ほとんど時間遅れを生ずることなく処
理空間S内の圧力変動を生ぜしめることになる。従っ
て、圧力調整の応答性が非常に良好となりこれを大幅に
向上させることが可能となる。以上の実施例では、成膜
としてはアルミニウムの金属膜を形成する場合について
説明したが、これに限定されず、他の成膜、例えばT
i,TiN,W,Cu,SiO2 等を成膜する場合にも
適用することができる。As described above, by movably providing the pressure adjusting valve element 148 exhibiting the function of the throttle valve on the outer peripheral side of the mounting table 68, the processing space S, which is the pressure control target area, and the pressure adjusting valve element 148 are connected. Because the distance between them is very close,
The vent 150 associated with the upward and downward movement of the pressure adjusting valve element 148.
Changes in the opening degree cause pressure fluctuations in the processing space S with almost no time delay. Therefore, the response of the pressure adjustment is very good, and it is possible to greatly improve the response. In the above-described embodiment, the case where the aluminum metal film is formed as the film is described. However, the present invention is not limited to this case.
The present invention can be applied to the case of forming a film of i, TiN, W, Cu, SiO 2 or the like.
【0042】また、ここでは成膜処理装置をクラスタツ
ール装置に組み込んだ場合を例にとって説明したが、こ
れに限定されず、この成膜処理装置を単独で用いる場合
にも適用し得るのは勿論である。更には、半導体ウエハ
に成膜する場合に限られず、他の被処理体、例えばLC
D基板やガラス基板に成膜する場合にも適用できるのは
勿論である。Although the case where the film forming apparatus is incorporated in the cluster tool apparatus has been described as an example, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the present invention can be applied to a case where this film forming apparatus is used alone. It is. Further, the present invention is not limited to the case where a film is formed on a semiconductor wafer, and may be another object to be processed, such as LC
Needless to say, the present invention can be applied to the case of forming a film on a D substrate or a glass substrate.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の処理装置
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。静電チャックと、発熱体を有する載置台本体と
を接合することにより載置台を形成するようにしたの
で、構造を簡単化でき、製造コストの安い個々の部材を
製造した後に両者を接合すればよく、全体の製造コスト
を大幅に削減することができる。また、発熱体を複数の
ゾーンに分割して個々に温度制御ができるようにするこ
とにより、ゾーン毎にきめの細かな温度コントロールを
行なうことができ、被処理体の温度の面内均一性を向上
させることができる。As described in the foregoing, according to the processing apparatus of the present invention, it is possible to exert effects excellent as follows. And the electrostatic chuck, since to form the table by joining the mounting table body having an outgoing heat body, the structure can be simplified, by joining the two after producing cheap individual member manufacturing cost And the overall manufacturing cost can be significantly reduced. Further, by allowing individual temperature control by dividing the outgoing heat body into a plurality of zones, texture fine temperature control can be performed for each zone, the in-plane uniformity of the temperature of the object Can be improved.
【0044】更には、静電チャックの表面にバックサイ
ドガスを流すことにより、被処理体の裏面に処理ガスが
侵入することを防止してここにパーティクルの原因とな
る成膜が付着することを防止できるのみならず、このガ
スを熱伝導ガスとして機能させることにより載置台から
被処理体への熱伝導性を向上させることができる。ま
た、静電チャックや発熱体等への給電用のリード線を、
処理容器内からは気密に区画された中空筒体状の脚部内
に挿通することにより、リード線にパーティクルの原因
となる成膜が付着することを防止することができる。Further, by flowing a backside gas over the surface of the electrostatic chuck, it is possible to prevent the processing gas from entering the back surface of the object to be processed, and to prevent the deposition of a film which causes particles from adhering thereto. Not only can this be prevented, but by making this gas function as a heat conducting gas, the heat conductivity from the mounting table to the object can be improved. Further, a lead wire for supplying power to the electrostatic chuck and fever body or the like,
By penetrating the inside of the processing container into the hermetically partitioned hollow cylindrical leg, it is possible to prevent deposition of a film that causes particles on the lead wire.
【図1】本発明に係る処理装置を用いたクラスタツール
装置を示す概略平面図である。1 is a schematic plan view illustrating a cluster tool apparatus using the engagement Ru processing apparatus according to the present invention.
【図2】本発明の処理装置を示す構成図である。2 is a block diagram showing a processing apparatus of the present invention.
【図3】載置台を示す拡大構成図である。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram showing a mounting table.
【図4】載置台の組み立て状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an assembled state of a mounting table.
【図5】抵抗発熱体を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a resistance heating element.
【図6】静電チャック用電極を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing an electrode for an electrostatic chuck.
【図7】抵抗発熱体の温度制御ブロックを示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing a temperature control block of a resistance heating element.
【図8】載置台の外周側に圧力調整弁体を設けた成膜処
理装置を示す部分構成図である。FIG. 8 is a partial configuration diagram illustrating a film forming apparatus in which a pressure adjusting valve body is provided on an outer peripheral side of a mounting table.
【図9】従来の成膜処理装置を示す概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a conventional film forming apparatus.
24 クラスタツール装置 26 共通搬送室 32 水分除去処理装置 34 ガス成分除去処理装置 36 酸化膜除去処理装置 38 第1の成膜処理装置 40 第2の成膜処理装置 42 冷却処理装置 56 処理容器 68 載置台 76 抵抗発熱体 77 チャック用電極 77A +側電極板 77B −側電極板 78 静電チャック 80、86 給電用のリード線 91 熱電対(温度検出手段) 132 載置台本体 134 ロウ付け材 144 バックサイドガス噴出孔 146 ガス導入管 S 処理空間 W 半導体ウエハ(被処理体) Reference Signs List 24 Cluster tool device 26 Common transfer chamber 32 Water removal treatment device 34 Gas component removal treatment device 36 Oxide film removal treatment device 38 First film formation treatment device 40 Second film formation treatment device 42 Cooling treatment device 56 Processing vessel 68 Mounting table 76 Resistance heating element 77 Chuck electrode 77A + side electrode plate 77B-side electrode plate 78 Electrostatic chuck 80, 86 Lead wire for power supply 91 Thermocouple (temperature detecting means) 132 Mounting table body 134 Brazing material 144 Back side Gas outlet 146 Gas inlet pipe S Processing space W Semiconductor wafer (workpiece)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 隆 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−13558(JP,A) 特開 平7−78766(JP,A) 特開 平6−244114(JP,A) 特開 平5−44038(JP,A) 特開 平6−260426(JP,A) 特開 平5−90165(JP,A) 特開 平6−69137(JP,A) 特開 平6−120145(JP,A) 特開 平6−244119(JP,A) 特開 平7−106096(JP,A) 実開 平5−33524(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/205 H01L 21/31 H01L 21/68 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Takashi Mochizuki 2381, Kita-Shimojo, Fujii-machi, Nirasaki-shi, Yamanashi Prefecture Tokyo Electron Yamanashi Co., Ltd. (56) References JP-A-5-13558 (JP, A) JP-A-7-78766 (JP, A) JP-A-6-244114 (JP, A) JP-A-5-44038 (JP, A) JP-A-6-260426 (JP, A) JP-A-5-90165 (JP, A) , A) JP-A-6-69137 (JP, A) JP-A-6-120145 (JP, A) JP-A-6-244119 (JP, A) JP-A 7-106096 (JP, A) 5-33524 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C23C 16/00-16/56 H01L 21/205 H01L 21/31 H01L 21/68
Claims (6)
置台上に載置した被処理体に真空処理を行なう処理装置
において、前記載置台は、薄板状の非導電性部材の中に
チャック用電極を埋め込んでなる静電チャックと、発熱
体を有する非導電性部材よりなる載置台本体とを接合し
て構成されると共に、前記静電チャックと前記載置台本
体は、その周縁部において接合され、前記発熱体と前記
静電チャックとの間には空間が設けられていることを特
徴とする処理装置。1. A processing apparatus for performing vacuum processing on a processing object mounted on a mounting table in a processing container capable of being evacuated, wherein the mounting table includes a chuck in a thin plate- shaped non-conductive member. an electrostatic chuck comprising embedding the use electrode is configured by joining a mounting table main body made of non-conductive member having a heating element Rutotomoni, the electrostatic chuck and the mounting table present
The body is joined at its periphery, and the heating element and the
A processing apparatus, wherein a space is provided between the processing unit and the electrostatic chuck .
側電極板とよりなる双極形の電極であることを特徴とす
る請求項1記載の処理装置。2. The chuck electrode comprises a positive electrode plate and a negative electrode plate.
The processing apparatus according to claim 1, wherein the processing apparatus is a bipolar electrode including a side electrode plate.
るための温度検出手段が設けられていることを特徴とす
る請求項1または2記載の処理装置。3. The processing apparatus according to claim 1, wherein a temperature detecting means for measuring a temperature is provided at a central portion of the mounting table.
されて、個々に制御が可能になされていることを特徴と
する請求項1乃至3記載の処理装置。4. The processing apparatus according to claim 1, wherein the resistance heating element is divided into a plurality of zones and can be individually controlled.
理体との間にバックサイドガスを流すためのバックサイ
ドガス噴出孔が形成されていることを特徴とする請求項
1乃至4記載の処理装置。5. A backside gas ejection hole for allowing a backside gas to flow between the electrostatic chuck and the object to be processed. Processing equipment.
気密に区画された中空筒体状の脚部により前記処理容器
の底部に支持されると共に該脚部内に給電用のリード線
を挿通するように構成したことを特徴とする請求項1乃
至5記載の処理装置。6. The mounting table is supported at the bottom of the processing container by a hollow cylindrical leg portion which is airtightly partitioned from the inside of the processing container, and a power supply lead wire is provided in the leg portion. The processing apparatus according to claim 1, wherein the processing apparatus is configured to be inserted.
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