(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低分子シロキサンを発生するおそれのある処理が行われるとともに、前記低分子シロキサンの材料をコロナ放電によりＳｉＯ２粒子に粒子化した後除去するイオナイザーとしてのエネルギー場形成装置を備えた第１処理室と、
該第１処理室と仕切られていて、前記低分子シロキサンが存在せず、当該低分子シロキサンの存在により悪影響を受ける処理が行われる第２処理室と、
前記第２処理室に設けられていて、半導体素子を製造する装置内への外気吸入口に、活性炭を用いたケミカルフィルタが設けられている半導体素子製造装置と
を備えることを特徴とするクリーンルーム。
【請求項２】
前記半導体素子製造装置において、
前記装置内の雰囲気の気流の方向に対して、前記半導体素子用の部材が収納されている収納具の蓋部表面が垂直となるような位置に、前記収納具が配置されていること
を特徴とする請求項１に記載のクリーンルーム。
【請求項３】
前記半導体素子製造装置において、
前記半導体素子用の部材をゲート酸化膜を形成する前のウェハとし、
前記収納具を前記ウェハを搬送するキャリアとすること
を特徴とする請求項２に記載のクリーンルーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体素子の製造中における、半導体素子用部材への低分子シロキサンの吸着を抑止する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子を製造するクリーンルーム内の環境において、ウェハの汚染の原因となるパーティクル（粒子）を除去する技術は確立してきている。しかしながら、その一方で、クリーンルーム内の雰囲気にはさまざまなガスが含まれていて、中にはウェハ表面を汚染するガスもある。この汚染ガスのひとつとして有機系ガスである低分子シロキサン（ＬＭＣＳ）がある。
【０００３】
この低分子シロキサン（ＬＭＣＳ）は、クリーンルームにシール材として多量に使用されているシリコンが含有されているシール材（以下シリコンシール材と称する。）から脱ガスすることによってクリーンルーム内に発生する。
【０００４】
また、半導体素子製造工程のうち、ホトリソグラフィ工程において、レジストとレジストを設ける下地との密着性を向上させるためにヘキサメチレンジシラザン（ＨＭＤＳ）をよく用いるが、このＨＭＤＳは加水分解によって容易にトリメチルシラノールとアンモニアガスとに分解する。このトリメチルシラノールはＬＭＣＳの材料となる。
【０００５】
さらに、多層配線工程において使用されている有機ＳＯＧの材料であるけい素化合物もまたＬＭＣＳの材料となることが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようにして発生したＬＭＣＳガスはクリーンルーム内および半導体素子製造装置内に存在している。ここで、例えばウェハ表面にゲート酸化膜を形成する場合、ウェハは酸化膜が形成される前にまず、ウェット洗浄される。その後、このウェハはクリーンルーム雰囲気中に曝された状態で、酸化膜形成炉まで搬送される。そして酸化膜形成炉で酸化膜が形成される。酸化膜形成炉もクリーンルーム内の気体を取り込んでいるために、この炉の内部にもＬＭＣＳガスが存在していると考えられる。このように酸化膜形成前のウェハは、ＬＭＣＳガスの含有している雰囲気中に曝されているため、容易にＬＭＣＳはウェハに吸着する。ＬＭＣＳが吸着したウェハの表面にゲート酸化膜を形成すると、膜にボイド（欠陥）が発生したり、局所的に薄膜化したりしてゲート絶縁耐圧不良を引き起こすおそれがあった。
【０００７】
また、ウェハ表面にキャパシタ絶縁膜、例えばＳｉ3 Ｎ4 膜を形成しようとする場合においても、ＬＭＣＳが吸着したウェハに形成されるＳｉ3 Ｎ4 膜の膜厚は部分的に不均一となってしまう。
【０００８】
さらに、このＬＭＣＳの吸着した部分のウェハは疎水性となるため、ウェハのぬれ性を劣化させて、例えばウェットエッチングをするときエッチングされにくい箇所が生じてしまう。
【０００９】
ここで、有機系のガスは活性酸素により酸化されて二酸化炭素と水に分解するため、各工程の前にＵＶ／Ｏ3 処理等を行えばこのガスを除去できるのではないかと考えられるが、ＬＭＣＳはＳｉを含んでいるために、有機基であるメチル基などは酸化分解して揮発するが、主鎖であるＳｉ−Ｏ結合は吸着面に残留し、さらに強固に結合する可能性がある。
【００１０】
また、ＬＭＣＳガスは放電やプラズマ、放射線といった高エネルギー場に遭遇すると粒子化することが知られている。このため、例えば配線形成工程において、プラズマを用いたドライエッチングを行うと、ＬＭＣＳはＳｉＯ2 粒子を形成して、この粒子が配線ショートを引き起こすという問題がある。
【００１１】
このため、ウェハへのＬＭＣＳの吸着を防ぐ方法および、ウェハに吸着したＬＭＣＳを除去する方法の出現が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
したがって、上記の方法を実現する手段として、発明者は、次の４つの手段に着目して鋭意研究を重ねて、この発明に至った。
【００１３】
（１）ＬＭＣＳを発生させないクリーンルーム、
（２）半導体素子製造方法におけるＬＭＣＳの対処方法およびそれに用いる半導体素子製造用処理室、
（３）ＬＭＣＳに対する処理手段を具えた半導体素子製造装置、および、
（４）ＬＭＣＳによって汚染された半導体素子用部材の洗浄方法
である。
【００１４】
よって、まずこの発明のクリーンルームによれば、半導体素子を製造するクリーンルーム自体の構成部分に使用されるシール材として、フッ素系シール材を用いていることを特徴とする。
【００１５】
これにより、フッ素系シール材は、ＬＭＣＳが脱ガスするおそれはないため、クリーンルームに使用されるシール材由来のＬＭＣＳの発生を抑えることができる。
【００１６】
また、この発明によれば、シール材として、従来と同じシリコンシール材を用いる場合には、クリーンルーム内に露出している当該シリコンシール材の表面を、電気絶縁性を有し、機械的に安定で、耐老化性を有し、加工性に優れ、および接着性に優れた材料を用いて被覆した構成とする。
【００１７】
ＬＭＣＳを脱ガスするおそれのあるシリコンシール材の、クリーンルーム内に露出している部分は、上記のような材料で被覆されているために、ＬＭＣＳが発生するおそれはなくなる。被覆の方法としては、露出しているシリコンシール材の表面を覆うように塗装してもよい。また、上記の材料で形成されたテープ状部材によって露出部を覆うように貼りつけてもよい。
【００１８】
また、被覆する材料としては、好ましくは、ポリウレタンあるいはエポキシ樹脂を用いることができる。
【００１９】
また、ＬＭＣＳを発生する工程を含む半導体素子の製造方法において、ＬＭＣＳを発生する工程を行う雰囲気内で発生した、ＬＭＣＳの材料を、高エネルギー状態下で粒子化した後、除去して、ＬＭＣＳを発生する工程を行う雰囲気とは隔離された雰囲気中で、この工程以外の工程を行うのがよい。
【００２０】
半導体素子の製造工程の中には、その工程で用いる材料がＬＭＣＳの材料となってしまう工程がある。このため、このような工程を行う雰囲気内で発生したＬＭＣＳの材料を、高エネルギー状態下で粒子化した後、局所排気等の手段によりこの粒子を除去する。これにより、ＬＭＣＳがウェハ等の半導体素子用部材に吸着するのを回避することができる。また、ＬＭＣＳを雰囲気中に浮遊させることもなくなる。この後、ＬＭＣＳを発生する工程を行う雰囲気とは隔離された雰囲気中でこれ以降の工程を行えば、これらの工程を行う雰囲気中にＬＭＣＳを存在させることはない。よってＬＭＣＳで汚染されることはないため好ましい半導体素子を製造することができる。
【００２１】
また、ＬＭＣＳを発生する工程は、例えばホトリソグラフィ工程である。
【００２２】
ホトリソグラフィ工程において、レジストとこのレジストを設ける下地との密着性を高めるためにＨＭＤＳ（hexamethyldisilazane：ヘキサメチルジシラザン）を用いるが、このＨＮＤＳは加水分解してＬＭＣＳの材料であるトリメチルシラノール（trimethylsilanol) を発生する。
【００２３】
また、ＬＭＣＳを発生する工程としては、例えば多層配線工程を挙げることができる。この工程では有機ＳＯＧ（spin-on-glass)を用いるが、この有機ＳＯＧ溶液にはケイ素化合物が含有されていて、ケイ素化合物は脱水縮合することによってＬＭＣＳとなる。
【００２４】
上記で説明したようにＬＭＣＳの材料としては、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）や、有機ＳＯＧ原料であるケイ素化合物を挙げることができる。
【００２５】
これらの材料から容易にＬＭＣＳは合成されて、半導体素子製造工程を行う雰囲気中に浮遊するが、高エネルギー状態下で、これらの材料およびＬＭＣＳは粒子化するので、局所排気等の手段を用いて粒子を除去すれば、ＬＭＣＳによる雰囲気の汚染を十分に低減することができる。さらにＬＭＣＳが発生する工程が終了した後に続いて行う工程を、ＬＭＣＳが発生する工程を行う雰囲気とは隔離された雰囲気中で行うことにより、この後工程においてＬＭＣＳの影響を受ける心配はなくなる。
【００２６】
また、好ましくは、ＬＭＣＳを発生する工程を行う半導体素子製造用処理室に、この処理室中に含まれるＬＭＣＳの材料を粒子化するエネルギー場を形成するエネルギー場形成装置と、粒子を除塵する手段とを具えるのがよい。
【００２７】
このような処理室を設けることによって、処理室内で発生するＬＭＣＳを、エネルギー場形成装置を用いて粒子化することができ、さらにこの粒子を除塵する手段によって取り除くことができる。
【００２８】
また、好ましくは、エネルギー場形成装置は、放電を起こす装置、またはプラズマを発生させる装置、あるいは放射線を発生させる装置とするのがよい。これらの装置によってエネルギー場を形成することができる。このため、ＬＭＣＳの材料およびＬＭＣＳを高エネルギー状態下で粒子化することができる。
【００２９】
また、半導体素子を製造する装置において、好ましくは、装置内の外気吸入口に、活性炭を用いたケミカルフィルタが設けられているのがよい。
【００３０】
この装置はクリーンルーム内に設置してあり、クリーンルーム内の気体を吸入している。このため、クリーンルーム内にＬＭＣＳが存在していると、装置内をウェハ等の半導体素子用部材が搬送されるときにこの部材の表面は装置内雰囲気に露出しているため、ＬＭＣＳが吸着してしまう。そこで、上記のように装置内の外気吸入口に、活性炭を用いたケミカルフィルタを設けてあれば、ＬＭＣＳをこのフィルタに吸着させることができるために装置内への流入を防ぐことができる。また、活性炭を用いたフィルタは安価で、フィルタの圧力損失が少なく、しかも有機物坦持能力に優れている。
【００３１】
また、好ましくは、この半導体素子製造装置において、装置内の雰囲気の気流の方向に対して、半導体素子用の部材が収納されている収納具の蓋部表面が垂直となるような位置に、収納具が配置されているのがよい。
【００３２】
半導体素子用の部材の表面は収納具の蓋部表面と平行な状態で収納具に納まっている。装置内の雰囲気の気流の方向に対して、蓋部表面が垂直である位置に収納具が配置されていれば、気流は一旦蓋部に当たるために直接半導体素子用の部材の表面を通過しない。このため、ケミカルフィルタを通過してしまうＬＭＣＳがあっても半導体素子用の部材の表面へ吸着しにくくすることができる。
【００３３】
また、上記の半導体素子用の部材をゲート酸化膜を形成する前のウェハとし、収納具をウェハを搬送するキャリアとするのがよい。
【００３４】
この半導体素子製造装置をゲート酸化膜形成装置、例えば一般的に用いられている縦型拡散炉とすると、ウェハを装置内の成膜炉まで搬送する間に露出しているウェハ表面にＬＭＣＳを吸着させることはなくなる。このため、ボイド等のない好ましいゲート酸化膜が得られる。
【００３５】
また、ＬＭＣＳで汚染された半導体素子用部材の洗浄方法において、半導体素子製造装置内に、不活性ガスを充満させた予備バッファ室を設け、この予備バッファ室内において、半導体素子用部材を加熱処理するのがよい。
【００３６】
不活性ガスとして例えばＨｅ（ヘリウム）ガスやＡｒ（アルゴン）、Ｎ2 （窒素）ガスを用いることができる。これらのガスを充満させた予備バッファ室内で、半導体素子用部材を７００〜８００℃程度の温度で加熱処理することによって、容易に半導体素子用部材の表面に吸着したＬＭＣＳを脱離させることができる。ここで、不活性ガスを用いているのは、酸化性のガスであるとＬＭＣＳのＳｉ−Ｏ結合が吸着している表面に残留して、より強固に結合するおそれがあるためである。また、加熱温度を７００〜８００℃にするのは、半導体素子用部材中の不純物の自己拡散を防ぐためである。
【００３７】
また、半導体素子用部材を、例えばゲート酸化膜を形成する前のウェハとするのがよい。これによりウェハの表面に吸着したＬＭＣＳを除去することができるため、ウェハ表面にボイド等のない好ましいゲート酸化膜を形成することができる。
【００３８】
また、半導体素子製造装置内に、真空予備室を設け、この真空予備室内で、半導体素子用部材を加熱処理してもよい。
【００３９】
真空状態で半導体素子用部材を加熱処理すると、この部材の表面に物理吸着（ファンデルワールス力による吸着）しているＬＭＣＳだけでなく、化学吸着（部材表面との化学結合による吸着）により、強固に吸着しているＬＭＣＳをも脱離させることができると考えられる。
【００４０】
また、このように真空予備室を具えた半導体素子製造装置を用いて半導体素子用部材を洗浄するにあたり、半導体素子用部材を、ゲート酸化膜を形成する前のウェハとするのがよい。
【００４１】
また、上述した予備バッファ室あるいは真空予備室を、装置内の、例えば成膜炉自体を用いて形成してもよい。このようにすれば装置内に新たに予備バッファ室あるいは真空予備室用の空間および装置を設ける必要がなくなる。
【発明の効果】
【００４２】
この発明の半導体素子を製造するクリーンルームによれば、このクリーンルームに使用されるシール材としてフッ素系シール材を用いているため、クリーンルーム内にＬＭＣＳが脱ガスすることによってクリーンルーム内の雰囲気がＬＭＣＳ汚染されることはない。
【００４３】
また、シール材として従来と同じシリコンシール材を用いている場合においては、クリーンルーム内に露出しているシリコンシール材の表面を被覆することによって、クリーンルーム内へのＬＭＣＳの脱ガスを防止することができる。
【００４４】
このため、この発明のクリーンルーム内においてはＬＭＣＳがウェハ等の半導体素子用部材の表面に吸着することはなく、好ましい半導体素子を製造することができる。
【００４５】
また、ＬＭＣＳを発生する工程（例えばホトリソグラフィ工程、多層配線工程）を含む半導体素子の製造方法において、ＬＭＣＳを発生する工程を行う雰囲気内で発生したＬＭＣＳの材料を、高エネルギー状態化で粒子化する。例えばイオナイザーを用いてコロナ放電させることにより高エネルギー場を形成することができる。また、高エネルギー状態は、プラズマや放射線によってもつくることができる。このようにして発生させた粒子を除去した後、さらにＬＭＣＳを発生する工程を行う雰囲気とは隔離された雰囲気中で、この工程以外の工程、例えばＬＭＣＳの悪影響を受けるゲート酸化膜の形成や、キャパシタ絶縁膜の形成を行う。
【００４６】
これにより、ＬＭＣＳを発生する工程を経た半導体素子用部材にもＬＭＣＳを吸着させることなく、次の工程を行うことができる。
【００４７】
また、ゲート酸化膜やキャパシタ絶縁膜の形成に用いる半導体素子製造装置（膜形成装置）において、この装置の外気吸入口に活性炭を用いたケミカルフィルタを設ける。これにより、外気（クリーンルーム内の空気）中のＬＭＣＳはケミカルフィルタに吸着して、装置内雰囲気中に流入してくることはないため、ＬＭＣＳがウェハに吸着することはない。従って、ボイド等のない均一な膜をウェハ表面に形成することができる。
【００４８】
また、この装置内の雰囲気の気流の方向に対して、ウェハが収納されているキャリアの蓋部表面が垂直となるような位置にキャリアを配置する。これにより、万が一、ケミカルフィルタを通るようなＬＭＣＳがあったとしても、気流はキャリア内のウェハに対して層流とはならない。このため、ウェハの表面にはＬＭＣＳがより吸着しにくくなると考えられる。したがって、このような装置を用いれば、好ましい膜の形成が期待できる。
【００４９】
また、既にＬＭＣＳが吸着してしまったウェハからＬＭＣＳを除去した後、このウェハにゲート酸化膜を形成するには、膜形成装置内に不活性ガスを充満させた予備バッファ室を設け、この予備バッファ室内でウェハを加熱処理する。酸化性でない不活性ガス中で加熱処理することによりウェハからＬＭＣＳは容易に脱離する。従ってこの後、このウェハにゲート酸化膜を形成すれば、好ましい膜が得られる。
【００５０】
また、膜形成装置内に、予備バッファ室の代わりに真空予備室を設けてもよい。ＬＭＣＳが吸着したウェハを真空状態下で加熱処理することにより、ウェハ表面に物理吸着しているＬＭＣＳだけでなく、より強固にウェハ表面と結合している化学吸着したＬＭＣＳをもウェハから脱離させることができると考えられる。よって、このウェハの表面には、より均一な膜の形成が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、図を参照してこの発明の実施の形態につき説明する。なお、各図は発明を理解できる程度に概略的に示してあるに過ぎず、したがって発明を図示例に限定するものではない。また、図において、図を分かり易くするために断面を示すハッチング（斜線）等は一部分を除き省略してある。
【００５２】
＜第１の実施の形態＞
第１の実施の形態として、半導体素子を製造するクリーンルームに使用されるシール材として、フッ素系シール材を用いている例につき説明する。
【００５３】
図１（Ａ）は、クリーンルームの構造を説明するための概略的な断面図である。また、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のクリーンルームの点線で囲った部分の概略的な拡大図である。
【００５４】
まず、図１（Ａ）を参照する。クリーンルーム１１はここではダウンフロー方式（垂直層流型）のものとする。クリーンルーム空間１３の天井１３ａ全面に高性能のエアフィルタであるＨＥＰＡフィルタ（high efficiency particulate air-filter) １５を設置してあり、このフィルタ１５を吹き出し口とし、床１３ｂ全面を吸い込み口とするような構造である。フィルタ１５としては、微粒子径のより小さい粒子を除塵することのできるＵＬＰＡフィルタ（ultra low peneration air-filter)を用いてもよい。
【００５５】
ファン１２によってクリーンルーム１１内に送風される気流は矢印で示しているように天井１３ａから床面１３ｂへ垂直に流れる。床はすのこ状の構造を有するグレーティング床である。このため、床面１３ｂに達した気流は床面１３ｂからその下に位置するリターンチャンバ１４を通って排気部１６からクリーンルーム１１の外へ排出される。ＨＥＰＡフィルタ１５のクリーンルーム空間１３側とは反対側にプレナムチャンバ１７が設けられている。このプレナムチャンバ１７はクリーンルーム空間１３に送る空気の圧力コントロールを行う空間である（図１（Ａ））。
【００５６】
この実施の形態では、例えば、このプレナムチャンバ１７とクリーンルーム空間１３との間にＨＥＰＡフィルタ１５を介在させている。クリーンルーム空間とプレナムチャンバ１７とは隔離されていなければならない。このためには、ＨＥＰＡフィルタ１５とクリーンルーム１１の壁面との間の隙間を完全に封止する必要がある。この隔離用のシール材として、フッ素系シール材１８を用いる。
【００５７】
ここで、図１（Ｂ）を参照する。図１（Ｂ）は、シール材を用いて封止している部分の拡大図である。このシール材１８によってプレナムチャンバ１７とクリーンルーム空間１３とはＨＥＰＡフィルタ１５を介在して隔離することができる。よって、プレナムチャンバ１７からクリーンルーム空間１３へ流入する気流は、フィルタ１５を通過して好ましく除塵されている。
【００５８】
ここでは、例えばフッ化ビニリデンや、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、パーフルオロメチルビニルエーテル等の重合体あるいは共重合体で生成されたフッ素系シール材とする。
【００５９】
この結果、このフッ素系シール材は、従来シール材として用いていたシリコンシール材と同様の優れたシール効果を有している。さらに、半導体素子を製造する上での半導体素子の汚染ガスとなる低分子シロキサン（ＬＭＣＳ）を発生することもない。このため、このようなクリーンルーム内で半導体素子を製造すればＬＭＣＳが半導体素子用部材に吸着することもなくなって、例えばウェハ上にゲート酸化膜あるいはキャパシタ絶縁膜等の膜を形成するときにはボイドのない均一な膜を得ることができる。
【００６０】
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態として、第１の実施の形態と同じタイプのダウンフロー方式のクリーンルームにおいて、従来と同じシリコンシール材を用いた例について、図２を用いて説明する。図２は、クリーンルームの、シール材を用いて封止する部分の概略的な拡大図である。
【００６１】
以下、第１の実施の形態と相違する点につき説明し、第１の実施の形態と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
【００６２】
この実施の形態では、プレナムチャンバ１７とクリーンルーム空間１３との隔離用のシール材として従来と同じシリコンシール材１９、例えばオキシム縮合型のシリコンシーラントを用いる。
【００６３】
ここでは、シリコンシール材１９によるシール処理が終了した後、クリーンルーム内に露出しているシリコンシール材１９の表面１９ａを塗装する。塗装する材料２０は、半導体素子を製造するクリーンルームに適する性質を具えている必要がある。このため、この塗装材料２０に必要な条件としては、例えば、電気絶縁性を有していること、機械的強度があり安定していること、また耐老化性に優れていること、加工性および接着性が良好であること等が挙げられる。このような条件を満たす材料としては、例えば、ポリウレタン、エポキシ樹脂が好ましい。
【００６４】
シリコンシール材１９の露出表面１９ａを塗装することによって、表面１９ａからのＬＭＣＳの脱ガスを抑えることができる。よって、クリーンルーム空間１３内のＬＭＣＳ汚染を回避することができるため、好ましい半導体素子を得ることができる。
【００６５】
また、シリコンシール材１９の露出表面１９ａを、上記したポリウレタンあるいはエポキシ樹脂からなるテープ状部材によって密閉してもよい。
【００６６】
＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態として、半導体素子の製造工程中に発生するＬＭＣＳの半導体素子への吸着を防ぐ例につき図３を参照して説明する。図３は、ＬＭＣＳを発生するおそれのある工程を行う雰囲気を隔離するようにしたクリーンルームの概略図である。
【００６７】
この例では、ＬＭＣＳを発生する工程を行う雰囲気内で発生した、ＬＭＣＳの材料を、高エネルギー状態下で粒子化した後、除去して、ＬＭＣＳを発生する工程を行う雰囲気とは隔離された雰囲気中で、この工程以外の工程を行う。
【００６８】
半導体素子の製造工程のうち、まず、ＬＭＣＳを発生するおそれのある工程は、例えばホトリソグラフィ工程である。このホトリソグラフィ工程において、レジストとレジストを設ける下地との密着性を向上させるためにヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）をよく用いるが、このＨＭＤＳは加水分解によって容易にトリメチルシラノールとアンモニアガスとに分解する。このトリメチルシラノールはＬＭＣＳの材料となる。
【００６９】
また、多層配線工程もＬＭＣＳを発生する工程として挙げることができる。この工程では有機ＳＯＧ（spin-on-glass)を用いるが、この有機ＳＯＧ溶液にはけい素化合物が含有されていて、けい素化合物は脱水縮合することによってＬＭＣＳとなる。
【００７０】
ここで、半導体の製造工程のうち、ＬＭＣＳによる悪影響を受ける工程は、特に、ゲート酸化膜形成工程およびキャパシタ絶縁膜形成工程である。
【００７１】
このため、ＬＭＣＳを発生するおそれのある工程とは隔離された雰囲気中でこれ以外の工程を行う。
【００７２】
ここでは、ホトリソグラフィ工程および多層配線工程を行う雰囲気と、ゲート酸化膜形成工程およびキャパシタ絶縁膜形成工程を行う雰囲気とを遮断する。具体的には、図３に示すように、クリーンルーム２１内を隔壁２３等で仕切って、少なくとも２つの処理室、例えば処理室Ａ２５および処理室Ｂ２７に分けることで実現できる。
【００７３】
また、ＬＭＣＳを発生するおそれのある工程（ホトリソグラフィ工程および多層配線工程）を行う処理室Ａ２５にはＬＭＣＳの材料を粒子化するエネルギー場を形成するエネルギー場形成装置２９と、発生した粒子を除塵する手段３１とを具える。
【００７４】
この実施の形態では、エネルギー場形成装置としてイオナイザー２９を処理室Ａ２５の壁面２５ｘに取り付けてある。また粒子を除塵する手段３１としては、この処理室Ａ２５に新たに、除塵のための局所排気装置３１を設ける。
【００７５】
この結果、ホトリソグラフィ工程で発生するトリメチルシラノールや、多層配線工程で用いているけい素化合物、またＬＭＣＳを、イオナイザーのコロナ放電によってＳｉＯ2 の粒子にして、この粒子を局所排気することによってウェハ等の半導体素子用部材にＬＭＣＳが吸着するのを防ぐことができる。また、これらの工程が終了した後、ゲート酸化膜あるいはキャパシタ絶縁膜を形成するために、半導体素子用部材を処理室Ａ２５から処理室Ｂ２７に、隔壁２３に取り付けられた扉３３を用いて搬送する場合において、ＬＭＣＳが、処理室Ａから流出することはなくなる。よって、上記の膜を形成する処理室Ｂ内にＬＭＣＳは存在しないので、ボイド等のない均一で好ましい膜（ゲート酸化膜あるいはキャパシタ絶縁膜）を形成することができる。
【００７６】
また、エネルギー場形成装置２９は、プラズマを発生する装置、例えばＣＶＤ装置やエッチング装置としても良い。また蛍光Ｘ線等の放射線を発生する装置、例えばイオン注入装置としてもよい。
【００７７】
また、粒子を除塵する手段３１は、ＨＥＰＡフィルタとしてもよい。
【００７８】
＜第４の実施の形態＞
第４の実施の形態として、半導体素子を製造する装置内の雰囲気中にＬＭＣＳを存在させないようにする例につき図４を参照して説明する。図４は、膜形成装置の構造を説明するための概略図である。
【００７９】
この実施の形態では、クリーンルーム内に設置されている半導体素子製造装置４１を成膜炉４３を具えた膜形成装置とする。この膜形成装置４１は少なくとも被処理物搬送部４５と処理部４７とからなり、被処理物搬送部４５に外気吸入口４９が設けられている。また、処理部４７には成膜炉４３が設けられている。
【００８０】
ここでは、装置４１内への外気吸入口４９に活性炭を用いたケミカルフィルタ５１が取り付けられている。これにより、クリーンルーム内の雰囲気中に浮遊しているＬＭＣＳを膜形成装置４１内に混入させることはなくなって、成膜前のウェハ等の被処理物５３へのＬＭＣＳの吸着を抑えることができる。
【００８１】
また、外気吸入口４９から装置４１内へ吸入される気流の方向５４（図４の細矢印で示してある）に対して、被処理物５３が収納されている収納具５５の蓋部５５ａが垂直となるような位置に、この収納具５５が配置されている。ここでは、被処理物５３をゲート酸化膜を形成する前のウェハとし、収納具５５をウェハを搬送するためのキャリアとする。このキャリア５５は蓋部５５ａを有するもので、このキャリア５５にウェハ５３は、ウェハ５３の表面がキャリア５５の蓋部５５ａの表面と平行になるように複数重ねてセットしてある。
【００８２】
ここで、図５を参照する。図５は気流の方向に対するキャリアの配置位置を示す図である。図５（Ｂ）に示すように、ケミカルフィルタ５１を通過した気流の方向５４に対してキャリア５５の蓋部５５ａの表面が垂直となる位置にキャリアが配置されていると、外気吸入口４９のケミカルフィルタ５１を、万が一通ってきたＬＭＣＳがあったとしても、気流はまずキャリア５５の蓋部５５ａの表面に直接当たることになる。このため、気流はキャリア５５内のウェハ５３に対して層流とならない、つまり、気流はウェハ５３の表面を直接通過することはないのでウェハのＬＭＣＳ汚染をより低減することができると考えられる。
【００８３】
図５（Ａ）は従来のキャリア５５の配置位置であるが、この配置ではウェハ５３に対して気流が層流となっていることが分かる。
【００８４】
＜第５の実施の形態＞
第５の実施の形態として、ＬＭＣＳで汚染された半導体素子用部材を洗浄して半導体素子を製造する例につき図６を参照して説明する。図６は膜形成装置の概略図である。
【００８５】
ここで、汚染とはＬＭＣＳが吸着した状態を指していて、洗浄とは吸着したＬＭＣＳを吸着部分から取り除くことを指す。
【００８６】
また、この実施の形態では、半導体素子用部材をゲート酸化膜を形成する前のウェハとする。
【００８７】
ここでは、半導体素子製造装置として膜形成装置６１を例に挙げて、ウェハをこの装置内で洗浄する方法につき説明する。
【００８８】
この膜形成装置６１の被処理物搬送部６３には、不活性ガス６７を充満させた予備バッファ室６５が設けられている。この予備バッファ室６５内には、少なくとも加熱ヒータ６９と不活性ガス導入手段７１とが具備されている。また、予備バッファ室６５内の雰囲気を予め不活性ガス６７により置換しておく。そしてキャリア７３に収納されたウェハ７５をこの予備バッファ室６５に搬送して７００〜８００℃の温度で加熱処理する。これにより、ウェハ７５に吸着したＬＭＣＳは脱離する、すなわちウェハ７５を洗浄することができる。洗浄したウェハ７５は処理部７７の中の成膜炉７９（酸化炉）に搬送された後、表面にゲート酸化膜が形成される。
【００８９】
この結果、ウェハ７５の表面にはボイドのない、均一なゲート酸化膜を形成することができる。
【００９０】
また、予備バッファ室６５に導入する不活性ガス６７は、例えば、ＨｅガスやＡｒガス、Ｎ2 ガスとするのが好ましい。
【００９１】
また、予備バッファ室６５を被処理物搬送部６３に新たに設けるのではなく、成膜炉７９自体を予備バッファ室として用いてもよい。このとき、不活性ガス６７を成膜炉７９内に封入した後、加熱処理してウェハ７５の表面からＬＭＣＳを脱離する。この後排気により成膜炉７９内からＬＭＣＳを除いてから、成膜を行う。
【００９２】
成膜炉７９自体を予備バッファ室とすれば、新たに半導体素子製造装置６１内に予備バッファ室用の空間および設備を設ける必要はなくなる。
【００９３】
＜第６の実施の形態＞
第６の実施の形態として、第５の実施の形態と同様にＬＭＣＳで汚染された半導体素子用部材を洗浄して半導体素子を製造する例につき、図７を参照して説明する。図７は、膜形成装置の概略図である。
【００９４】
以下、第５の実施の形態と相違する点につき説明し、第５の実施の形態と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
【００９５】
ここでは、膜形成装置６１内の被処理物搬送部６３に、予備バッファ室の代わりに真空予備室８１を設ける。この真空予備室８１内にＬＭＣＳが吸着したウェハ７５を導入した後、真空予備室８１内を真空にして加熱処理を行う。これにより、ウェハ７５の表面に物理吸着したＬＭＣＳだけでなく、ウェハ７５の表面と化学結合によって強固に吸着しているＬＭＣＳも除去することができると考えられる。この後、真空予備室８１内に不活性ガス６７を導入して常圧に戻す。そして排気することによって真空予備室８１のＬＭＣＳを取り除く。
【００９６】
真空状態下で加熱処理することによって、よりウェハ７５の洗浄効果を向上させることができるので、この後ウェハ７５に形成される膜は、より均一で好ましい膜となることが期待される。
【００９７】
また、この実施の形態においても、真空予備室を成膜炉７９自体で構成してもよい。この場合、成膜炉７９内にウェハ７５を搬送した後、炉７９内を真空状態として加熱処理する。この後、不活性ガス６７を真空予備室（成膜炉）７９内に導入して室内を常圧に戻して排気する。これにより脱離したＬＭＣＳを成膜炉７９から除去することができる。この後、この成膜炉７９を用いてウェハ７５の表面に成膜する。これにより、膜形成装置６１内に新たに真空予備室用の設備を設ける必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】（Ａ）は、第１の実施の形態の説明に供するクリーンルームの概略図であり、（Ｂ）は、クリーンルームの概略的な要部拡大図である。
【図２】第２の実施の形態の説明に供するクリーンルームの概略的な要部拡大図である。
【図３】第３の実施の形態の説明に供する概略図である。
【図４】第４の実施の形態の説明に供する概略図である。
【図５】（Ａ）は、従来の気流の方向に対するキャリアの配置位置を示す図であり、（Ｂ）は、第４の実施の形態の、キャリアの配置位置を示す図である。
【図６】第５の実施の形態の説明に供する、膜形成装置の概略図である。
【図７】第６の実施の形態の説明に供する、膜形成装置の概略図である。
【符号の説明】
【００９９】
１１，２１：クリーンルーム  １２：ファン
１３：クリーンルーム空間    １３ａ：天井
１３ｂ：床
１４：リターンチャンバ  
１５：ＨＥＰＡフィルタ、フィルタ
１６：排気部
１７：プレナムチャンバ
１８：フッ素系シール材（シール材）
１９：シリコンシール材
１９ａ：露出表面（表面）
２０：塗装材料
２３：隔壁                  ２５：処理室Ａ
２５ｘ：壁面                ２７：処理室Ｂ
２９：エネルギー場形成装置（イオナイザー）
３１：粒子を除塵する手段（局所排気装置）
３３：扉
４１：半導体素子製造装置、膜形成装置
４３，７９：成膜炉
４５，６３：被処理物搬送部
４７，７７：処理部          ４９：外気吸入口
５１：活性炭を用いたケミカルフィルタ
５３：被処理物（ウェハ）    ５４：気流の方向
５５：収納具（キャリア）    ５５ｂ：蓋部
６１：膜形成装置            ６５：予備バッファ室
６７：不活性ガス            ６９：加熱ヒータ
７１：不活性ガス導入手段    ７３：キャリア
７５：ウェハ
８１：真空予備室
【図１】
0004503568.tif 000002
【図２】
0004503568.tif 000003
【図３】
0004503568.tif 000004
【図４】
0004503568.tif 000005
【図５】
0004503568.tif 000006
【図６】
0004503568.tif 000007
【図７】
0004503568.tif 000008