(57)【要約】【課題】  装置稼働率を向上可能な半導体製造装置の洗浄方法を提供する。【解決手段】  本発明の半導体製造装置の洗浄方法では、半導体ウェハを処理する処理室６，７に半導体ウェハを搬入または搬出する際、半導体ウェハを待機させるためのロードロック室２または保管室５を有する半導体製造装置１に関する。ロードロック室２または保管室５に一対の電極を配置し、マイナスイオンを供給する。マイナスイオンをロードロック室２または保管室５内の不純物と反応させて該不純物を帯電させ、一対の電極に電圧を印加して形成された電界により、帯電した不純物を除去する。【選択図】  図１
2006222243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハを処理する処理室に半導体ウェハを搬入または搬出する際、半導体ウェハを待機させるためのチャンバを有する半導体製造装置の洗浄方法において、
前記チャンバに一対の電極を配置し、
マイナスイオンを前記チャンバに供給し、
前記マイナスイオンを前記チャンバ内の不純物と反応させて該不純物を帯電させ、
前記一対の電極に電圧を印加して形成された電界により、前記帯電した不純物を除去する、ことを特徴とする半導体製造装置の洗浄方法。
【請求項２】
紫外線を前記チャンバ内に照射して、前記チャンバ内のアンモニアまたは揮発性有機物を分解することを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置の洗浄方法。
【請求項３】
前記一対の電極に正電圧を印加して、前記帯電した不純物を、該一対の電極のいずれか一方の電極に吸着することを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置の洗浄方法。
【請求項４】
半導体ウェハを処理する処理室へ半導体ウェハを搬送するための搬送室に隣接し半導体ウェハを待機させるためのチャンバを有する半導体製造装置の洗浄方法において、
マイナスイオンを前記チャンバに供給し、
前記マイナスイオンを前記チャンバ内のパーティクルと反応させて該パーティクルを帯電させ、
前記チャンバ内に形成された電界により、前記帯電したパーティクルを集塵する、ことを特徴とする半導体製造装置の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハを処理室に搬入するためのロードロック室を有する半導体製造装置の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造装置内で処理される半導体ウェハは、ウェハボックスやＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）から処理室に搬送される間に、製造装置内の雰囲気（大気圧）に暴露される。このため、装置雰囲気を洗浄する必要があり、主にＵＬＰＡ（Ｕｌｔｒａ  Ｌｏｗ  Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ  Ａｉｒ）フィルタやケミカルフィルタなどのフィルタが使用されている（たとえば、特許文献１および特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平０８−１８９６８１号公報
【特許文献２】特開平０９−２７５０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ＵＬＰＡフィルタは装置外部からの不純物の進入をある程度防止することができるが、装置内部で発生した不純物の除去は不可能である。また、このフィルタは、直径０．１μｍ以下の微小パーティクルを除去できない。
【０００４】
さらに、アンモニアや揮発性の有機物などは、ケミカルフィルタでしか除去することはできず、フィルター自体の寿命のため頻繁なメンテナンスが必要になり、装置稼働率を下げる原因となる。
【０００５】
本願発明はこのような不都合を解消するために発明されたもので、装置稼働率を向上可能な半導体製造装置の洗浄方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本願の第一の解決手段として代表的な発明は、半導体ウェハを処理する処理室に半導体ウェハを搬入または搬出する際、半導体ウェハを待機させるためのチャンバを有する半導体製造装置の洗浄方法において、チャンバに一対の電極を配置し、マイナスイオンをチャンバに供給し、マイナスイオンをチャンバ内の不純物と反応させて該不純物を帯電させ、一対の電極に電圧を印加して形成された電界により、前記帯電した不純物を除去する、ことを特徴とする。
【０００７】
紫外線をチャンバ内に照射して、チャンバ内のアンモニアまたは揮発性有機物を分解することを含んでもよい。
【０００８】
一対の電極に正電圧を印加して、帯電した不純物を、該一対の電極のいずれか一方の電極に吸着するようにしてもよい。
【０００９】
また、本願の第二の解決手段として代表的な発明は、半導体ウェハを処理する処理室へ半導体ウェハを搬送するための搬送室に隣接し半導体ウェハを待機させるためのチャンバを有する半導体製造装置の洗浄方法において、マイナスイオンをチャンバに供給し、マイナスイオンをチャンバ内のパーティクルと反応させて該パーティクルを帯電させ、チャンバ内に形成された電界により、帯電したパーティクルを集塵する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の半導体製造装置の洗浄方法によれば、半導体製造装置の稼働率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る半導体製造装置の洗浄方法について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係るマルチチャンバ型半導体製造装置を示す図である。半導体製造装置１は、半導体ウェハを搬入し加熱、成膜、マイナスイオンによる洗浄などの一連の処理を行うことができる枚葉式のマルチチャンバ型を採用している。
【００１２】
半導体製造装置１は、特に制限されないが、本実施の形態では、ロードロック室２、マイナスイオン洗浄装置３、搬送室４、保管室５、処理室６および処理室７の６つの部分から構成されている。半導体製造装置１は、半導体ウェハを、ロードロック室２から搬送室４を介して、処理室６または処理室７のいずれかのチャンバに搬入し、目的に応じた成膜が行われる。そして、成膜が完了あるいは別の半導体製造装置へ移送される場合は、ロードロック室２から半導体ウェハを搬出する。
【００１３】
ロードロック室２は、処理室６，７に半導体ウェハを搬入または搬出する際に、半導体ウェハを待機させるためのチャンバである。ロードロック室２は、半導体ウェハを半導体製造装置１の外部から搬入し、処理が終了した時に、半導体ウェハを外部へ搬出するロードロック機構を有している。具体的には、半導体ウェハを搬入すると、ロードロック室２は、室内雰囲気を外部および搬送室４から隔離し、大気圧から真空状態に雰囲気を変化させる。そして、真空状態になったら、ロードロック室２は、半導体ウェハを搬送室４へ搬入する。
【００１４】
マイナスイオン洗浄装置３は、マイナスイオン洗浄のためのマイナスイオンの取り出しと供給を行う装置である。すなわち、マイナスイオン洗浄装置３で形成されたマイナスイオンを、ロードロック室２および保管室５へ供給し、それぞれのチャンバ内の壁、テーブル、搬送アームの駆動機構あるいはウェハカセットなどの構造物に付着したパーティクルの洗浄を行う。
【００１５】
本実施の形態では、マイナスイオンは、酸化物イオン（Ｏ２−）、酸素マイナスイオンラジカル（Ｏ−）または酸化物イオンと酸素マイナスイオンラジカルの混合物（単原子イオン）などから構成されている。これにより、炭素を主成分にするパーティクルがチャンバ内に付着している場合などに、高い除去効率を期待することができる。なお、マイナスイオン洗浄装置３の構成例については、図３に詳述する。
【００１６】
搬送室４は、ロボットアームなどを有する半導体ウェハの搬送チャンバである。搬送室４は、特に制限されないが、本図のように各チャンバの中心に配置しており、各チャンバ間の半導体ウェハの移動を行う。
【００１７】
保管室５は、処理室が作業中である場合に、半導体ウェハを一旦保管するチャンバである。保管室５には、大量のウェハカセットが保管されており、処理室の作業状態を監視している、図示しない半導体製造装置１の制御装置の命令にしたがって、搬送室４のロボットアームは、保管室５から各チャンバへウェハカセットの搬入を行う。
【００１８】
本実施の形態では、ロードロック室２と保管室５は、マイナスイオン洗浄装置３にそれぞれ接続されており、マイナスイオンの供給を受け、ロードロック室２と保管室５に配置された一対の電極に電圧を印加することにより、それぞれのチャンバのクリーニングを行う。
【００１９】
マイナスイオンは、パーティクルを帯電する作用があり、本実施の形態ではこの帯電作用を利用して、ロードロック室２と保管室５のパーティクルが発生しやすい部位に、マイナスイオンを照射し電界をかけて集塵し除去する。
【００２０】
なお、ロードロック室２と保管室５には、紫外線（ＵＶ）照射装置も有しており、紫外線を室内に照射する。これにより、アンモニアや揮発性有機物は、酸化窒素などに分解されて除去される。
【００２１】
処理室６および処理室７は、半導体ウェハ上に半導体を成膜するチャンバである。処理室６および処理室７は、ＣＶＤ成膜処理やプラズマクリーニングやスパッタ処理などの、様々な成膜装置やクリーニング装置で構成してもよく、製造する半導体の種類に応じて変更が可能である。
【００２２】
なお、本実施形態では、半導体製造装置１をロードロック室２、搬送室４、保管室５、処理室６、処理室７の５つのチャンバから構成したが、成膜する半導体の種類に応じて、種々変更が可能である。また、本実施の形態では、半導体ウェハの加熱用のチャンバを特に設けていないが、加熱用チャンバを別途設けてもよい。
【００２３】
さらに、本実施の形態における半導体製造装置１が成膜する対象は、必ずしも半導体ウェハに限られるものではなく、たとえば液晶表示装置用の基板であってもよい。特に、ソーダガラスなどの本質的に不純物の多い基板において、本実施の形態のマイナスイオン洗浄装置３によって、歩留まりの向上が期待できる。
【００２４】
図２は、図１に示すロードロック室２の構成例を示す図である。ロードロック室２は、チャンバ１１、ガス供給装置１２、排気装置１３、制御装置１４、供給管１５、排気管１６、ＵＶ照射装置１７、電極１８および直流電源１９から構成されている。
【００２５】
チャンバ１１は、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）構造を有しており、図示しない減圧装置によって、大気圧から真空状態まで減圧可能な圧力容器である。ウェハカセットは、チャンバ正面に設けられた開口部から搬入された後、チャンバ１１内が真空状態に減圧された後に、ロードロック室２と搬送部４と仕切るゲートが開いて、搬送部４のロボットアームがウェハカセットを捕獲し、ロードロック室２から搬出する。
【００２６】
ガス供給装置１２は、マイナスイオン洗浄装置３と接続しており、マイナスイオン洗浄装置３が取り出したマイナスイオンは、供給管１５を介してロードロック室２へ供給される。排気装置１３は、減圧装置および図示しないポンプに接続されており、チャンバ１１を減圧したり、マイナスイオン洗浄時に発生した酸化窒素などの排気に用いられる。
【００２７】
制御装置１４は、ガス供給装置１２および排気装置１３に制御信号を出力して、チャンバ１１へのマイナスイオンの供給を制御し、チャンバ１１内をパーティクルのイオン化に適した圧力に制御する。また、制御装置１４は、チャンバ１１内に設けられた電極１８やＵＶ照射装置１７に制御信号を出力して、マイナスイオン洗浄の工程を制御している。
【００２８】
ＵＶ照射装置１７は、波長２００ｎｍ以下の紫外線をチャンバ１１内に照射する装置である。
【００２９】
一対の電極１８は、直流電源１９から電圧を供給されて、チャンバ１１内に電界を発生させる。これにより、チャンバ１１内のパーティクルは、マイナスイオンにより帯電してイオン化し、一対の電極１８の一方の電極に集塵される。パーティクルとしては、炭素（Ｃ）などの有機物がある。また、アンモニアや揮発性有機物は、ＵＶ照射装置１７により照射された紫外線により酸化窒素などに分解される。これにより、装置内部で発生した不純物の除去が可能となり、また、直径０．１μｍ以下の微小パーティクルであっても除去することができる。
【００３０】
さらに、アンモニアや揮発性の有機物などは、ケミカルフィルターでしか除去することはできなかったが、本実施の形態によれば、酸化窒素に分解して除去することができる。このため、ＵＬＰＡフィルターやケミカルフィルターの頻繁なメンテナンスが不要になり、装置稼働率を大幅に上昇させることができる。
【００３１】
本実施の形態では、ロードロック室２を例にとって説明したが、保管室５においても同様に構成されている。すなわち、保管室５は、ガス供給装置１２、排気装置１３、制御装置１４、供給管１５、排気管１６、ＵＶ照射装置１７、電極１８および直流電源１９を有しており、ロードロック室２と同様のマイナスイオン洗浄が行われる。
【００３２】
図３は、図１に示すマイナスイオン洗浄装置３の構成例を示す図である。マイナスイオン洗浄装置３は、マイナスイオンをロードロック室２あるいは保管室５へ供給して、それぞれの室内で電界をかけて、室内の洗浄を行う洗浄装置である。マイナスイオン洗浄装置３は、イオン取り出しユニット２１およびイオン搬送ユニット２２から構成される。
【００３３】
イオン取り出しユニット２１は、処理室３１、接触電極３１ａ、引出し電極３１ｂ、ヒータ３１ｃ、温度センサ３１ｄ、圧力センサ３１ｅ、直流電源３２、ガス供給装置３３、排気装置３４、制御装置３５、ガス供給管３６およびガス排気管３７から構成される。
【００３４】
処理室３１は、マイナスイオンソースＳからマイナスイオンを取り出すための処理室である。酸化物イオン（Ｏ２−）、酸素マイナスイオンラジカル（Ｏ−）または酸化物イオンと酸素マイナスイオンラジカルの混合物（単原子イオン）などを生成するマイナスイオンソースＳには、たとえば、細野  秀雄  他、セラミックス３７（２００２）Ｎｏ．１２、ｐ９６８−９７１「ナノポーラス結晶  １２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３を舞台とした活性酸素のエンジニアリングとその応用」および、Ｋ．Ｈａｙａｓｈｉ  ｅｔ  ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ  ｖｏｌ．４１９，ｐ４６２（２００２）「Ｌｉｇｈｔ−ｉｎｄｕｃｅｄ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｏｆ  ａｎ  ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ  ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ  ｏｘｉｄｅ  ｉｎｔｏ  ａ  ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ」に開示されている材料を適用することが可能である。
【００３５】
処理室３１は、接触電極３１ａ、引出し電極３１ｂ、ヒータ３１ｃ、温度センサ３１ｄおよび圧力センサ３１ｅから構成されている。そして、マイナスイオンソースＳは、マイナス電極３１ａ上にセットされ、プラス電極３１ｂはマイナス電極３１ａと対向して配置される。
【００３６】
接触電極３１ａは、ガス供給装置３３によって供給される原料ガスが通過する１以上の開口を有する。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、接触電極３１ａは、その外形状に応じた開口形状を有する。この開口を介して、原料ガスが、マイナスイオンソースＳの接触電極３１ａに接している面にのみ供給される。接触電極３１ａのマイナスイオンソースＳと反対側の面には、ヒータ３１ｃが配置されている。
【００３７】
引出し電極３１ｂは、マイナスイオンソースＳから取り出されたマイナスイオンが通過する開口を有する。
【００３８】
温度センサ３１ｄは、ヒータ３１ｃの温度を測定するセンサである。ヒータ３１ｃは、マイナスイオンソースＳからマイナスイオンが容易に取り出せる温度に設定されている。たとえば、処理室内の温度は、本実施の形態においては、約２５０℃〜約１０００℃、好ましくは約４００℃〜約８００℃、より好ましくは約７００℃に設定されている。２５０℃以下ではマイナスイオンソースＳ中のマイナスイオンが活性化せず、取り出すのが困難になる。１０００℃以上では、活性なマイナスイオンが通常に比して非常に多く発生し、マイナスイオンソースＳは変性するおそれがある。また、マイナスイオンソースＳを取り付ける部分の耐熱性を確保するため特殊なセラミックや金属が必要になるなど、装置上の制約が多くなる。
【００３９】
圧力センサ３１ｅは、処理室３１内の圧力を測定する。処理室３１内の圧力は、マイナスイオンソースＳから取り出されたマイナスイオンソースが、イオン搬送ユニット２２にスムースに供給される圧力に設定されている。たとえば、処理室内の圧力は、本実施の形態においては、約１０−３Ｐａに設定されている。
【００４０】
直流電源３２は、制御装置３５の制御にしたがって接触電極３１ａと引出し電極３１ｂとの間に所定の電圧を印加する。これにより、接触電極３１ａ上にセットされたマイナスイオンソースＳに、マイナスイオンを取り出すために最適な電圧が印加される。
【００４１】
マイナスイオンソースＳが、ヒータ３１ｃによって所定の温度に加熱されると、印加された電界によって、マイナスイオンソースＳからマイナスイオンが取り出される。この際に、印加された電界が弱すぎると、処理に必要なマイナスイオンを取り出すことができない。一方で、印加される電界が強すぎると、ロードロック室２、保管室５を洗浄するために必要な量を超えたマイナスイオンが取り出される。
【００４２】
必要以上のマイナスイオンが取り出されると、処理対象以外の部分（引出し電極３１ｂ、ヒータ３１ｃまたは処理室３１の内壁など）において生じるマイナスイオンとの反応が、本来必要な処理に影響を与えることとなる。
【００４３】
このため、直流電流３２が印加する電圧の大きさは、マイナスイオンソースＳに印加される電界の強さが、処理に必要な量のマイナスイオンを取り出すことができるような強さに設定されている。具体的には、マイナスイオンソースＳに印加される電界の大きさが、約１００〜約６００Ｖ／ｃｍ、好ましくは約２００〜５００Ｖ／ｃｍ、さらに好ましくは３００Ｖ／ｃｍ近傍になるように、直流電源３２が印加する電圧の大きさが設定される。６００Ｖ／ｃｍ以上では電極３１ａ，３１ｂ間で放電の可能性が生じ、１００Ｖ／ｃｍ未満ではマイナスイオンが取り出せないことがある。
【００４４】
ガス供給装置３３は、ガス供給管３６を介して処理室３１に接続されている。ガス供給装置３３は、制御装置３５の制御にしたがって、マイナスイオンが取り出されたマイナスイオンソースＳに、新たなマイナスイオンを補充するためのガスを、処理室３１内に供給する。本実施の形態では、処理室３１内の圧力よりも高い分圧で、酸素ガスを供給する。マイナスイオンソースＳの両面に酸素分圧の勾配が形成され、マイナスイオンソース中を引出し電極側に流れるイオン流の駆動力となるため、処理が行われている工程中において、継続的にマイナスイオンソースＳから、マイナスイオンを取り出すことができる。
【００４５】
排気装置３４は、ガス排気管３７を介して処理室３１に接続されている。排気装置３４は、排気ポンプなどを備え、制御装置３５の制御にしたがって、処理室３１内のガスを排気し、処理室３１内の圧力を所定の圧力に設定する。
【００４６】
制御装置３５は、マイクロコンピュータなどで制御され、マイナスイオンをマイナスイオンソースＳから取り出すためのプログラムを記憶している。制御装置３５は、記憶しているプログラムにしたがってイオン取り出しユニット２１の動作を制御し、マイナスイオンをマイナスイオンソースＳから取り出す。
【００４７】
イオン搬送ユニット２２は、ガス供給装置４１およびイオン搬送管４２から構成される。イオン搬送ユニット２２は、イオン取り出しユニット２１で取り出したマイナスイオンを、ロードロック室２および保管室５に搬送するために設けられている。イオン搬送ユニット２２は、ロードロック室２と接続されている。
【００４８】
ガス供給装置４１は、イオン搬送管４２を介して、ロードロック室２および保管室５に接続される。ガス供給装置４１は、キャリアガスを供給して、イオン取り出しユニット２１で取り出したマイナスイオンを、ロードロック室２および保管室５に搬送する。本実施の形態では、不活性ガス、もしくは不活性ガスと原料ガスの混合ガスから成るキャリアガスを、処理室３１内の圧力に対応させて、約５０ｓｃｃｍで供給する。
【００４９】
なお、ガス供給装置４１は、図２におけるガス供給装置１２に対応しており、イオン搬送管４２は、供給管１５に対応している。
【００５０】
このようにマイナスイオンは、マイナスイオンソースＳを加熱して電界を印加するという簡単な方法で得ることができる。これにより、イオン取出ユニット２１を簡単な構成とすることができる。
【００５１】
なお、上記したマイナスイオンソースＳからは、目的の酸化物イオン（Ｏ２−）等と共に、目的以外のイオン（例えばＨ−イオンなど）が取り出される場合がある。この場合は、イオン取り出しユニット２１とイオン搬送ユニット２２との間に、質量分離器等から構成されるイオン選別ユニットを設け、単色化、即ち酸化物イオン（Ｏ２−）または酸素マイナスイオンラジカル（Ｏ−）の選別を行ってもよい。
【００５２】
また、マイナスイオンを用いた除去処理は、準大気圧下で実行可能であるため、上記した除去装置を、複雑な圧力制御機構等を設けることなく、大気圧下で処理を実行する他の装置に搭載したり、組み合わせたりすることができる。
【００５３】
例えば、上記した除去装置を、洗浄装置、メッキ装置およびウエハプローバ装置等に搭載して、または、組み合わせて、大気圧下で行われる洗浄処理、メッキ処理およびプローブ処理の前や後に上記した除去処理を行うことができる。なお、メッキ装置やウェハプローバ装置では、金属が半導体ウェハ表面に存在し、酸化による有機物の除去は難しいため、水素を利用した還元により有機物を除去する。
【００５４】
本実施の形態のマイナスイオン洗浄装置３は、必要に応じて種々の変更が可能であって、たとえば処理室３１内の温度や圧力は、使用する環境やマイナスイオンソースに応じてそれぞれ異なる。
【００５５】
次に、上記したマイナスイオン洗浄装置３の動作について説明する。マイナスイオンソースＳは、予め接触電極３１ａ上に固定されている。また、ロードロック室２および保管室５のうちの処理対象のチャンバとイオン搬送ユニット２２の接続口が開口される。
【００５６】
イオン取り出しユニット２１の制御装置３５、イオン搬送ユニット２２のガス供給装置４１および処理対象のチャンバは、例えばオペレータの処理開始指示に応答して、以下に示す動作をそれぞれ開始する。
【００５７】
制御装置３５は、初めに、ガス供給装置３３を制御して、酸素ガス（または酸素ガスと不活性ガスとの混合ガス）を処理室３１内に供給する。続いて、制御装置３５は、圧力センサ３１ｅによる測定結果を用い、排気装置３４を制御して処理室３１内の圧力を所定の圧力（約１０−３Ｐａ）に設定する。
【００５８】
また、制御装置３５は、温度センサ３１ｄによる測定結果を用い、ヒータ３１ｃを制御して接触電極３１ａ上にセットされたマイナスイオンソースＳを約７００℃に加熱する。その後、制御装置３５は、直流電源３２を制御して、接触電極３１ａと引出し電極３１ｂとの間に電圧を印加することにより、上記した強さの電界をマイナスイオンソースＳに印加する。これにより、マイナスイオンソースＳ内のマイナスイオンが印加された電界によって取り出され、引出し電極３１ｂが有する開口を介してイオン搬送ユニット２２に供給される。
【００５９】
上記イオン取り出しユニット２１で取り出されたマイナスイオンは、イオン搬送ユニット２２のガス供給装置４１によって、キャリアガスと共に処理対象のチャンバ内に搬送される。処理対象のチャンバは、図示しない温度センサによる測定結果を用い、室内の構造物の温度を所定の温度に加熱する。
【００６０】
また、制御装置３５は、図示しない処理対象のチャンバの圧力センサによる測定結果を用い、排気装置を制御して処理室内の圧力をパーティクルがイオン化しやすい真空レベルに設定する。
【００６１】
ガス供給装置４１によって処理室内に供給されたマイナスイオンは、処理対象のチャンバのパーティクルと反応する。詳細には、酸化物イオン、酸素マイナスイオンラジカルまたは酸化物イオンと酸素マイナスイオンラジカルを含む単原子イオンから構成される酸素マイナスイオンがパーティクルと反応する。
【００６２】
付着している炭素（Ｃ）は、酸素マイナスイオンと反応してイオン化される。そして、処理室内に設けられた一対の電極１８に電流が印加されると、電極１８の一方の電極側に集塵される。酸素マイナスイオンは、構造物の内部まで反応させることができるので、構造物に深くまで入り込んだパーティクルも除去が可能である。
【００６３】
さらに、ＵＶ照射装置１７により、アンモニアや揮発性有機物は、マイナスイオンの強酸化作用により酸化窒素に分解されて除去される。したがって、装置内部で発生した不純物の除去が可能となり、また、直径０．１μｍ以下の微小パーティクルであっても除去することができる。
【００６４】
なお、本発明においては、必要に応じて種々の変更が可能であって、たとえば、マルチチャンバ型の半導体装置構成ではなく、インライン型の半導体製造装置への利用も可能である。この場合に、マイナスイオン洗浄装置３は、成膜する内容に応じて配置する。
【００６５】
さらに、本実施の形態においては、バッチ式半導体製造装置のロードロック室および保管室を洗浄の対象にして説明したが、枚葉式半導体製造装置のロードロック室および保管室内に配置された半導体ウェハの表面洗浄を含むものである。すなわち、マイナスイオンの照射による不純物の洗浄方法を利用すれば、チャンバ内のパーティクルのクリーニングと、半導体ウェハ上に形成された膜中に存在する有機物の除去も同時に行うことができる。
【００６６】
従来のプラズマクリーニングでは、半導体ウェハに形成された膜自体を削ってしまうため、チャンバ内のパーティクルの除去と、膜中に存在する有機物の除去つまり半導体の膜質改善はそれぞれ別に行わなければならなかった。しかしながら、本発明の半導体製造装置および製造方法では、マイナスイオンを利用しているので、チャンバ内のパーティクルの除去と、半導体の膜質改善の両者を同時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態に係るマルチチャンバ型半導体製造装置を示す図である。
【図２】図１に示すロードロック室の構成例を示す図である。
【図３】図１に示すマイナスイオン洗浄装置の構成例を示す図である。
【図４】図３に示す有機物除去室のマイナス電極の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１      半導体製造装置
２      ロードロック室
３      マイナスイオン洗浄装置搬送室
４      搬送室
５      保管室
６      処理室
７      処理室
１１    チャンバ
１２    ガス供給装置
１３    排気装置
１４    制御装置
１５    供給管
１６    排気管
１７    ＵＶ照射装置
１８    電極
１９    直流電源
２１    イオン取り出しユニット
２２    イオン搬送ユニット
２３    マイナスイオン洗浄ユニット
３１    処理室
３１ａ  接触電極
３１ｂ  引出し電極
３１ｃ  ヒータ
３１ｄ  温度センサ
３１ｅ  圧力センサ
３２    直流電源
３３    ガス供給装置
３４    排気装置
３５    制御装置
３６    ガス供給管
３７    ガス排気管
４１    ガス供給装置
４２    イオン搬送管
【図１】
2006222243.tif 000003
【図２】
2006222243.tif 000004
【図３】
2006222243.tif 000005
【図４】
2006222243.tif 000006