DE112005001539B4 - Vakuumbearbeitungsvorrichtung und Verfahren zum Austausch einer Vakuumbearbeitungskammer einer solchen Vorrichtung - Google Patents

Vakuumbearbeitungsvorrichtung und Verfahren zum Austausch einer Vakuumbearbeitungskammer einer solchen Vorrichtung Download PDF

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Abstract

Vakuumbearbeitungsvorrichtung, umfassend: eine Bearbeitungskammer (20) zur Bearbeitung eines Substrats in einer Vakuumatmosphäre; eine Ein- und Ausbringkammer (10), die mit der Bearbeitungskammer (20) in einer über der Bearbeitungskammer (20) befindlichen Position verbindbar ist, wobei das Substrat zwischen der Ein- und Ausbringkammer (10) und der Bearbeitungskammer (20) transportabel ist, ohne der äußeren Atmosphäre ausgesetzt zu sein, wobei die Ein- und Ausbringkammer (10) das Substrat aus einer äußeren Atmosphäre transportieren kann, wobei die Ein- und Ausbringkammer (10) in der Position über der Bearbeitungskammer (20) befestigt ist, wobei die Bearbeitungskammer (20) von der Ein- und Ausbringkammer (10) entfernbar ist, indem die Bearbeitungskammer (20) vertikal absenkbar ist, während das vertikale Anordnungsverhältnis zwischen der Bearbeitungskammer (20) und der Ein- und Ausbringkammer (10) beibehalten wird, und ein Beförderungsmittel (30), das mit der Bearbeitungskammer (20) verbunden ist und das die Bearbeitungskammer (20) horizontal befördert, nachdem die Bearbeitungskammer (20) von der Ein-...

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Techniken für Vakuumbearbeitungsvorrichtungen.
  • Stand der Technik
  • Das Bezugszeichen 101 in 5 zeigt eine herkömmliche Vakuumbearbeitungsvorrichtung. Die Vakuumbearbeitungsvorrichtung 101 weist eine Ein- und Ausbringkammer 110 und eine Bearbeitungskammer 130 auf.
  • Die Bearbeitungskammer 130 ist mit der Ein- und Ausbringkammer 110 in einer luftdichten Weise in einer sich über der Ein- und Ausbringkammer 110 befindenden Position verbunden, so dass ein Substrat, das im Innern der Ein- und Ausbringkammer 110 angeordnet ist, in das Innere der Bearbeitungskammer 130 und daraus heraus transportiert werden kann, ohne dass es der Umgebungsluft ausgesetzt wird.
  • Mehrere Substrate können im Innern der Ein- und Ausbringkammer 110 angeordnet werden. Das Substrat, das einer Ätzung im Innern der Bearbeitungskammer 130 unterzogen worden ist, kehrt aus der Bearbeitungskammer 130 in die Ein- und Ausbringkammer 110 zurück, und danach wird ein anderes Substrat, das noch keiner Ätzung unterzogen worden ist, in die Bearbeitungskammer 130 transportiert.
  • Nach mehrfach wiederholtem Ätzen ist das Innere der Bearbeitungskammer 130 durch ein Prozessgas kontaminiert. Daher wird nach einer vorgegebenen Anzahl von Ätzungen, das Ätzen ausgesetzt. Dann wird die Bearbeitungskammer 330 von der Ein- und Ausbringkammer 110 entfernt, und eine neue Bearbeitungskammer 130 an der Ein- und Ausbringkammer 110 angebracht. Danach wird der Ätzprozess wieder gestartet.
  • Der Vorgang des Entfernens einer Komponente, die an einer Außenwand der Bearbeitungskammer 130 angebracht ist, um so die Bearbeitungskammer 130 von der Ein- und Ausbringkammer 110 zu trennen, wird von Hand durchgeführt. Da die Bearbeitungskammer 130 oberhalb der Ein- und Ausbringkammer 110 angeordnet ist, verwenden Leute Leitern oder Ähnliches um den Vorgang des Entfernens durchzuführen. Da jedoch die Bearbeitungskammer 130 extrem schwer ist, ist der Vorgang des Entfernens der Bearbeitungskammer 130, die an einem hohen Ort angeordnet ist, gefährlich.
  • Insbesondere ist aufgrund der kürzlich erfolgten Zunahme hinsichtlich der Substratgröße die Bearbeitungskammer 130 auch größer geworden, was den Austauschvorgang der Bearbeitungskammer 130 besonders gefährlich macht (vgl. JP 2000-182967A ).
  • JP 06267808 A offenbart räumliche Verschiebungsszenarien für Bearbeitungskammer und Ein- und Ausbringkammer in x, y und z-Richtung. JP 06267808 A offenbart nicht, daß oder ob eine Bearbeitungskammer von der Ein- und Ausbringkammer entfernbar ist, indem beispielsweise die Vakuumbearbeitungsvorrichtung die Bearbeitungskammer vertikal abgesenkt wird, während das vertikale Anordnungsverhältnis zwischen der Bearbeitungskammer und der Ein- und Ausbringkammer beibehalten wird. Ein Entfernen der Bearbeitungskammer erfolgt gemäß JP 06267808 A ausschließlich in horizontaler Richtung, da vertikale Manöver das korrekte Anordnungsverhältnis der Kammern und dadurch den Prozess der Entkoppelung der Kammern behindern würden.
  • JP 01257193 A offenbart eine Vakuumbearbeitungsvorrichtung, in der eine Bearbeitungskammer (spare chamber) zur Bearbeitung eines Substrats mit einer über der Bearbeitungskammer befindlichen Ein- und Ausbringkammer (growth chamber) verbunden ist. JP 01257193 A zeigt zwar die Anordnung der Bearbeitungskammer unterhalb der Ein- und Ausbringkammer auf, offenbart aber nicht, ob und wie die Ein- und Ausbringkammer befestigt ist oder dass und wie die beiden Kammern auf irgendeine ersichtliche Weise voneinander entfernbar sind.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu lösende Probleme
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obigen Probleme in herkömmlichen Systemen zu lösen, und deren Aufgabe ist es, eine Vakuumbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die einen leichten Arbeitsvorgang zum Austausch der Bearbeitungskammern gestattet, sowie ein Verfahren bereitzustellen, die das Austauschen einer Vakuumsbearbeitungskammer einer solchen Vakuumsbearbeitungsvorrichtung vereinfacht.
  • Mittel zur Lösung der Probleme
  • Zur Lösung der obigen Probleme stellt die vorliegende Erfindung eine Vakuumbearbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Austauschen einer Vakuumsbearbeitungskammer gemäß Anspruch 6 bereit. Die Vakuumsbearbeitungsvorrichtung beinhaltet eine Ein- und Ausbringkammer, die mit der Bearbeitungskammer in einer über der Bearbeitungskammer befindlichen Position verbunden ist. Die Ein- und Ausbringkammer kann das Substrat aus einer äußeren Atmosphäre transportieren, in welcher das Substrat zwischen der Ein- und Ausbringkammer und der Bearbeitungskammer transportiert wird. Die Bearbeitungskammer kann von der Ein- und Ausbringkammer entfernt werden, wobei das vertikale Anordnungsverhältnis zwischen der Bearbeitungskammer und der Ein- und Ausbringkammer beibehalten wird.
  • Die vorliegende Erfindung stellt die Vakuumbearbeitungsvorrichtung bereit, in welcher das Substrat zwischen der Ein- und Ausbringkammer und der Bearbeitungskammer transportiert wird, ohne einer äußeren Atmosphäre ausgesetzt zu sein.
  • Die vorliegende Erfindung stellt die Vakuumbearbeitungsvorrichtung bereit, die ein Beförderungsmittel beinhaltet, das mit der Bearbeitungskammer verbunden ist und das die Bearbeitungskammer befördert, die von der die Ein- und Ausbringkammer entfernt wurde, wobei das Beförderungsmittel mit der Bearbeitungskammer selbst in einem Zustand verbunden ist, bei dem die Bearbeitungskammer mit der Ein- und Ausbringkammer verbunden ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt die Vakuumbearbeitungsvorrichtung bereit, in welcher eine Gaszuführsystem mit der Bearbeitungskammer in einem Zustand verbunden ist, bei dem die Bearbeitungskammer mit der Ein- und Ausbringkammer verbunden ist, und wenn ein Radikal und ein Prozessgas des Gaszuführsystems in das Innere der Bearbeitungskammer zugeführt werden, reagiert das Prozessgas und eine zu bearbeitende Substanz auf der Oberfläche des Substrats miteinander, so dass die Substanz von der Oberfläche des Substrats entfernt wird.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst das zuvor Beschriebene. Die Vakuumbearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann ein Substrat von der Ein- und Ausbringkammer zur Bearbeitungskammer transportieren oder kann das Substrat von der Bearbeitungskammer zur Ein- und Ausbringkammer transportieren.
  • Das Substrat kann in einem Zustand transportiert werden, bei dem das Substrat Luft ausgesetzt ist, indem die Bearbeitungskammer und die Ein- und Ausbringkammer mit der äußeren Atmosphäre verbunden sind. Jedoch wird das Substrat nicht mit Wasser oder Sauerstoff in der Luft kontaminiert, wenn das Substrat transportiert wird, ohne dass es der Luft ausgesetzt wird, indem die Bearbeitungskammer und die Ein- und Ausbringkammer von der äußeren Atmosphäre abgesperrt werden.
  • Wirkungen der Erfindung
  • In der vorliegenden Erfindung, da die Bearbeitungskammer unmittelbar unterhalb der Ein- und Ausbringkammer angeordnet ist, ist es leicht, die Bearbeitungskammer zu entfernen, welche schwer ist, und daher kann der Arbeitsvorgang des Entfernens sicher durchgeführt werden. Des Weiteren, da die Bearbeitungskammer und die Ein- und Ausbringkammer separiert werden, während ihre vertikales Anordnungsverhältnis beibehalten wird, erfordert der Arbeitsvorgang des Entfernens keinen großen Raum und weist einen einfachen Entfernvorgang auf. Daher wird die Zeit des Arbeitsvorgangs auf etwa die Hälfte der Zeit eines herkömmlichen Arbeitsvorgangs reduziert. Ein Beförderungsmittel ist mit der Bearbeitungskammer verbunden. Wenn die Bearbeitungskammer abgesenkt wird, wird das Beförderungsmittel damit zusammen abgesenkt. In einem Zustand, bei welchem die Bearbeitungskammer separiert wird, steht das Beförderungsmittel in Berührung mit der Bodenoberfläche, und die Bearbeitungskammer kann leicht durch das Beförderungsmittel befördert werden.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • 1 ist ein Diagramm, welches eine Vakuumbearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 2(a) und 2(b) sind Diagramme, die einen frühen Zustand eines Vorgangs zum Austausch einer Bearbeitungskammer zeigen.
  • 3(a) und 3(b) sind Diagramme, die den mittleren Zustand eines Vorgangs zum Austausch der Bearbeitungskammer zeigen.
  • 4(a) und 4(b) sind Diagramme, die einen späten Zustand des Vorgangs zum Austausch der Bearbeitungskammer zeigen.
  • 5 ist ein Diagramm, welches eine Vakuumbearbeitungsvorrichtung gemäß herkömmlicher Techniken zeigt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1: Vakuumbearbeitungsvorrichtung, 10: Ein- und Ausbringkammer, 20: Bearbeitungskammer, 30: Beförderungsmittel, 50: Vertikalbewegungsmechanismus
  • Beste Ausführungsform der Erfindung
  • Das Bezugszeichen 1 in 1 zeigt allgemein eine Vakuumbearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, und die Vakuumbearbeitungsvorrichtung 1 hat eine Ein- und Ausbringkammer 10, eine Bearbeitungskammer 20 und einen Vertikalbewegungsmechanismus 50. Die Ein- und Ausbringkammer 10 ist an einer erhöhten Position über einer Bodenoberfläche 17 eines Betriebraums durch ein Tragelement 18 befestigt und angeordnet.
  • Der Vertikalbewegungsmechanismus 50 weist eine Tragplatte 51 auf. Ein mastförmiges Tragwerk 15 ist in aufrechter Weise auf der Bodenoberfläche 17 vorgesehen, und die Tragplatte 51 ist am Tragwerk 15 befestigt, wobei deren Oberfläche im Wesentlichen horizontal gehalten wird. Die Bearbeitungskammer 20 ist auf später beschriebenen Kugeln 45 platziert und an dem Tragwerk 15 über die Tragplatte 51 befestigt.
  • Die Bearbeitungskammer 20 und die Ein- und Ausbringkammer 10 weisen jeweils einen Öffnungsbereich auf, und der Öffnungsbereich der Ein- und Ausbringkammer 10 ist nach unten gewandt. In einem Zustand, bei dem die Bearbeitungskammer 20 am Tragwerk 15 befestigt ist, ist der Öffnungsbereich der Bearbeitungskammer 20 nach oben gewandt. Die Öffnungsbereiche der Bearbeitungskammer 20 und der Ein- und Ausbringkammer 10 stehen in direktem Kontakt mit einem o-Ring, der dazwischen angeordnet ist und sind durch einen Positionierstift 19 befestigt. Danach wird das Innere der Ein- und Ausbringkammer 10 und das Innere der Bearbeitungskammer 20 evakuiert, so dass die Öffnungsbereiche hermetisch verschlossen sind. Im Ergebnis sind die Ein- und Ausbringkammer 10 und die Bearbeitungskammer 20 in einer luftdichten Weise miteinander verbunden.
  • Ein Abtrennventil ist im Öffnungsbereich der Ein- und Ausbringkammer 10 vorgesehen. Wenn das Abtrennventil offen ist, ist der Innenraum der Ein- und Ausbringkammer 10 mit dem Innenraum der Bearbeitungskammer 20 verbunden; und das Substrat kann in die Ein- und Ausbringkammer 10 und die Bearbeitungskammer 20 hinein und heraus transportiert werden.
  • Als nächstes wird ein Vorgang der Bearbeitung von Substraten unter Verwendung der Vakuumbearbeitungsvorrichtung 1 beschrieben. Ein Evakuiersystem (nicht dargestellt) ist jeweils mit der Bearbeitungskammer 20 und der Ein- und Ausbringkammer 10 verbunden; und eine Vakuumatmosphäre mit einem vorgegebenen Druck herrscht durch die Evakuierung im Innern der Bearbeitungskammer 20 und der Ein- und Ausbringkammer 10.
  • Im Innern der Ein- und Ausbringkammer 10 ist im Voraus ein Transportbrett angeordnet, und das Transportbrett nimmt mehrere Substrate auf. Wenn das Abtrennventil geöffnet wird und das Transportbrett abgesenkt wird, um so von der Ein- und Ausbringkammer 10 zur Bearbeitungskammer 20 befördert zu werden, wird ein Deckelbereich, welcher ein oberer Endbereich des Transportbretts ist, in den Öffnungsbereich der Bearbeitungskammer 20 eingepasst; dadurch wird ein Verschluss des Innenraums der Bearbeitungskammer 20 gegenüber dem Innenraum der Ein- und Ausbringkammer 10 erreicht.
  • Ein langer und dünner Applikator 29 zur Erzeugung eines Radikals (H·) ist an der Außenwand der Bearbeitungskammer 20 in einer im Wesentlichen horizontalen Weise angebracht. Die durch den Applikator 29 erzeugten Radikale werden dem Innenraum der Bearbeitungskammer 20 zugeführt.
  • Ein Prozessgaszuführsystem ist mit der Bearbeitungskammer 20 verbunden. Wenn ein Prozessgas (NF3-Gas zum Beispiel) aus dem Prozessgaszuführsystem und das durch den Applikator 29 erzeugte Radikal der Bearbeitungskammer 20 zugeführt werden, während die Evakuierung durchgeführt wird, reagiert ein natürlicher Oxidfilm auf dem Substrat (in diesem Fall ein Siliziumoxid-Film) mit dem Prozessgas und dem Radikal, und ein Reaktionsprodukt (in diesem Fall (NH4)2SiF6) wird erzeugt.
  • Des Weiteren wird durch Erwärmen des Substrats mit einem Lampenheizgerät das Reaktionsprodukt zersetzt und von der Oberfläche des Substrats aufgrund dessen, dass das Reaktionsprodukt sich in Gas umwandelt, entfernt und aus dem Innern der Bearbeitungskammer 20 durch das Evakuieren (Ätzvorgang) entfernt.
  • Nach dem Ätzen wird das Transportbrett angehoben, so dass das Substrat zur Ein- und Ausbringkammer 10 zurückkehrt, und das Transportbrett, das unbearbeitete Substrate beinhaltet, wird in die Bearbeitungskammer 20 abgesenkt, wodurch die Substrate ausgetauscht werden. Durch Wiederholen des zuvor beschriebenen Ätzvorgangs und durch den Austausch der Substrate ist es möglich, in Abfolge mehrere Substrate zu ätzen.
  • Aufgrund des wiederholten Ätzens wird das Innere der Bearbeitungskammer 20 allmählich durch das Prozessgas kontaminiert, und daher ist es notwendig, die Bearbeitungskammer 20 auszutauschen.
  • Der Vorgang zum Austausch der Bearbeitungskammer 20 wird nachfolgend beschrieben. Nachdem das Ätzen einer vorgegebenen Anzahl von Substraten abgeschlossen ist, und die geätzten Substrate in die Ein- und Ausbringkammer 10 zurückgekehrt sind, wird das Abtrennventil geschlossen, und der Druck im Innern der Bearbeitungskammer 20 auf einen vorgegebenen Druck abgesenkt, um so vollständig das Gas, das für den Ätzvorgang verwendet wurde, durch Evakuierung zu entfernen.
  • Der Vertikalbewegungsmechanismus 50 weist einen Zylinder 46, einen Tragschaft 47 und die Kugel 45 auf. Der Zylinder 46 ist an der Tragplatte 51, unterhalb der Tragplatte 51, angebracht, und das untere Ende des Tragschafts 47 ist mit dem Zylinder 46 verbunden, und das obere Ende des Tragschafts 47 steht nach oben von der Tragplatte 51 vor. Eine Befestigungsplatte 49 ist an dem oberen Ende des Tragschafts 47 angebracht, und die Kugeln 45 sind auf der Befestigungsplatte 49 angeordnet. In einem Zustand, bei dem die Bearbeitungskammer 20 mit der Ein- und Ausbringkammer 10 verbunden ist, werden die Kugeln 45 gegen die Bodenwand der Bearbeitungskammer 20 gedrückt, wodurch die Bearbeitungskammer 20 abgestützt wird. Im Ergebnis ist in einem Zustand, bei dem die Bearbeitungskammer 20 mit der Ein- und Ausbringkammer 10 verbunden ist, die Bearbeitungskammer 20 am Tragwerk 15 über die Tragplatte 51 befestigt, während sie auf den Kugeln 45 angeordnet ist.
  • Ein Block 55 für die Verhinderung des Herunterfallens, der horizontal bewegt werden kann, befindet sich auf der Tragplatte 51. In einem Zustand, bei dem die Bearbeitungskammer 20 mit der Ein- und Ausbringkammer 10 verbunden ist, ist der Block 55 unter der Befestigungsplatte 49 platziert. Um die Bearbeitungskammer 20 auszutauschen, wird anfänglich der Block 55 horizontal auf der Tragplatte 51 so bewegt, dass der Block 55 die Position unterhalb der Befestigungsplatte 49 verlässt (2(a)).
  • Wenn ein Heizmittel zum Erwärmen der Substrate an der Bearbeitungskammer 20 angebracht ist, wird die Energieversorgung für das Heizmittel unterbrochen, und wenn ein Kühlgerät zum Kühlen der Bearbeitungskammer 20 an der Bearbeitungskammer 20 angebracht ist, wird der Betrieb des Kühlgeräts unterbrochen. Danach werden die Kabelanschlüsse zur Versorgung des Kühlgeräts und des Heizmittels mit elektrischer Energie entfernt.
  • Die Bearbeitungskammer 20 ist mit Rohren zur Verbindung mit der Rohrleitung des Evakuiersystems, der Rohrleitung des Prozessgaszuführsystems und der Rohrleitung des Applikators 29 zur Bearbeitungskammer 20 versehen. In einem Zustand, bei dem die Abtrennventile, die in den Rohren vorgesehen sind, geschlossen sind, um das Evakuiersystem, das Prozessgaszuführsystem und den Applikator 29 von der Bearbeitungskammer 20 abzusperren, wird N2-Gas in die Bearbeitungskammer 20 eingebracht, so dass sich die Innenraumatmosphäre der Bearbeitungskammer 20 wieder auf Atmosphärendruck befindet. Daher wird jede Rohrleitung entfernt.
  • Der Öffnungsbereich der Bearbeitungskammer 20 steht in engem Kontakt mit dem Öffnungsbereich der Ein- und Ausbringkammer 10. Wenn der Positionierstift 19 entfernt ist und der Zylinder 46 so betätigt wird, dass der Tragschaft 47 in ein Zustand abgesenkt wird, bei dem sich das Innere der Bearbeitungskammer 20 wieder auf Atmosphärendruck befindet, wird die Bearbeitungskammer 20 zusammen mit den Kugeln 45 abgesenkt. Zu diesem Zeitpunkt, da die Ein- und Ausbringkammer 10 am Tragelement 18 befestigt ist, verbleibt die Ein- und Ausbringkammer 10 über der Bearbeitungskammer 20, und folglich wird die Bearbeitungskammer 20 von der Ein- und Ausbringkammer 10 separiert.
  • Die Vakuumbearbeitungsvorrichtung 1 weist ein Beförderungsmittel 30 auf. Das Beförderungsmittel 30 weist eine plattenförmige Basis 31 auf. Die Oberfläche der Basis 31 ist der Bearbeitungskammer 20 zugewandt, und die rückseitige Oberfläche der Basis 31 ist der Bodenoberfläche 17 zugewandt. Ein stabförmiger Griff 33 ist auf der Oberfläche der Basis 31 in aufrechter Weise vorgesehen, und das obere Ende des Griffes 33 ist geknickt, um an einer Seitenwand der Bearbeitungskammer 20 befestigt zu sein. Folglich ist das Beförderungsmittel 30 an der Bearbeitungskammer 20 befestigt, und wenn die Kammer 20 abgesenkt wird, wird das Beförderungsmittel 30 damit zusammen abgesenkt.
  • Räder 35 sind an der rückseitigen Oberfläche der Basis 31 angebracht. Bevor die Bearbeitungskammer 20 abgesenkt wird, steht das Rad 35 nicht in Berührung mit der Bodenoberfläche 17 und schwebt in der Luft. Wenn jedoch das Beförderungsmittel 30 zusammen mit der Bearbeitungskammer 20 abgesenkt wird, berührt das Rad 35 die Bodenoberfläche 17.
  • Auf der Oberfläche der Basis 31 ist eine Halteplatte 40 so befestigt, dass sie über der Befestigungsplatte 49 angebracht. Die Halteplatte 40 weist eine Öffnung 42 mit einem Durchmesser auf, der größer als der der Kugel 45 ist.
  • Wenn das Rad 35 die Bodenoberfläche 17 berührt, wird, obwohl die Basis 31 und die Halteplatte 40 nicht weiter abgesenkt werden, die Kugel 45 weiter auf eine Höhe unterhalb der Halteplatte 40 abgesenkt, währen sie die Öffnung 42 passiert. Die Last der Bearbeitungskammer 20 wird von der Halteplatte 40 statt von der Kugel 45 getragen, und folglich wird die Bearbeitungskammer 20 durch das Beförderungsmittel 30 abgestützt (2(b)).
  • Nachdem die Bearbeitungskammer 20 auf der Halteplatte 40 platziert ist, dreht sich das Rad 35 durch Ziehen des Griffes 33. Wie in 3(a) gezeigt ist, bewegen sich die Bearbeitungskammer 20 und das Beförderungsmittel 30 zusammen aus der Position direkt unterhalb der Ein- und Ausbringkammer 10, so dass die Bearbeitungskammer 20 von der Ein- und Ausbringkammer 10 entfernt wird.
  • 3(b) zeigt einen Zustand, bei dem die Bearbeitungskammer 20 von der Ein- und Ausbringkammer 10 entfernt ist. Der Vertikalbewegungsmechanismus 50 ist von der Bearbeitungskammer 20 separiert, und ist unmittelbar unterhalb der Ein- und Ausbringkammer 10 mit der an dem Tragwerk 15 befestigten Tragplatte 51 zurückgelassen. Die entfernte Bearbeitungskammer 20 wird einer Wartung, wie das Auswaschen der Innenseite davon, in einem separaten Raum unterzogen, nachdem sie von dem Beförderungsmittel 30 entfernt wurde.
  • Als nächstes wird ein Vorgang zur Verbindung der Bearbeitungskammer 20 vor der Verwendung beim Ätzen oder nach der Wartungsarbeit mit der Ein- und Ausbringkammer 10 beschrieben. Anfänglich wird die Bearbeitungskammer 20 auf der Halteplatte 40 des Beförderungsmittels 30 platziert, und der Griff 33 ist an einer Seitenwand der Bearbeitungskammer 20 befestigt. In solch einem Zustand ist der Vertikalbewegungsmechanismus 50 an der Basis 31 befestigt, und durch Drücken des Griffes 33 wird das Beförderungsmittel 30 zusammen mit der Bearbeitungskammer 20 und dem Vertikalbewegungsmechanismus 50 an eine Position unterhalb der Ein- und Ausbringkammer 10 bewegt (4(a)).
  • Durch Platzieren des Öffnungsbereichs der Bearbeitungskammer 20 unmittelbar unter den Öffnungsbereich der Ein- und Ausbringkammer 10, durch Betätigen des Zylinders 46 in jenem Zustand und Anheben der Kugel 45 auf ein Level über der Halteplatte 40, wird folglich die Bearbeitungskammer 20 auf der Kugel 45 platziert.
  • Durch weiteres Anheben der Kugel 45 wird die Bearbeitungskammer 20 zusammen mit dem Beförderungsmittel 30 angehoben, und der Öffnungsbereich der Bearbeitungskammer 20 gerät in Kontakt mit dem Öffnungsbereich der Ein- und Ausbringkammer 10, so dass das Rad 35 des Beförderungsmittels 30 über der Bodenoberfläche 17 schwebt (4(b)).
  • Da die Kugel 45, die die Bearbeitungskammer 20 abstützt, sich drehen kann, ist es möglich, die Bearbeitungskammer 20 in gewissem Umfang aufgrund der Drehung der Kugel 45 durch Schieben der Bearbeitungskammer 20 horizontal zu bewegen.
  • Löcher 27 und 28 sind am Öffnungsbereich der Ein- und Ausbringkammer beziehungsweise am Öffnungsbereich der Bearbeitungskammer 20 vorgesehen, und die Löcher 27 und 28 werden zur Anbringung des Positionierstiftes 19 verwendet. Durch Schieben der Bearbeitungskammer 20 von Hand wird die Bearbeitungskammer 20 so bewegt, dass das Loch 27 der Ein- und Ausbringkammer 10 und das Loch 28 der Bearbeitungskammer 20 miteinander verbunden werden.
  • Zu diesem Zeitpunkt schwebt das Rad 35 des Beförderungsmittels 30 über der Bodenoberfläche 17. Daher treten nach der Verbindung der Löcher 27 und 28 keine Bewegung (aufgrund der Drehung des Rades 35 der Bearbeitungskammer 20) und kein Positionierschlupf der Löcher 27 und 28 auf.
  • Der Positionierstifte 19 wird durch die verbundenen Löcher 27 und 28 so eingesetzt, dass der Öffnungsbereich der Bearbeitungskammer 20 und der Öffnungsbereich der Ein- und Ausbringkammer 10 in Berührung miteinander stehen und letzten Endes untereinander befestigt sind.
  • Der Applikator 29 ist an der Bearbeitungskammer 20 angebracht; die Rohrleitung des Evakuiersystems und die Rohrleitung des Prozessgaszuführsystems sind mit der Bearbeitungskammer 20 verbunden; und die Kabelanschlüsse zur Zuführung von elektrischer Energie zum Kühlgerät und Heizmittel sind mit einem Anschluss einer externen Energiequelle verbunden.
  • Wenn das Innere der Bearbeitungskammer 20 durch das Evakuiersystem evakuiert wird, sind die Bearbeitungskammer 20 und die Ein- und Ausbringkammer 10 in einer luftdichten Weise, wie zuvor beschrieben, verbunden. Wenn der Block 55 auf der Tragplatte 51 so bewegt wird, dass er unter der Befestigungsplatte 49 positioniert ist, nachdem eine Vakuumatmosphäre mit vorgegebenem Druck im Innern der Bearbeitungskammer 20 gebildet wurde, wie in 1 gezeigt ist, ist die Bearbeitungskammer 20 am Tragwerk 15 über die Tragplatte 51 befestigt. Durch das Einbringen eines neuen Substrats aus der Ein- und Ausbringkammer 10 durch Öffnen des Abtrennventils, können die Vorgänge zum Ätzen oder Ähnlichem wieder gestartet werden.
  • Die Vakuumbearbeitungsvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung weist ein Problem insoweit auf, dass Partikel, die während der Bearbeitung oder des Transports der Substrate erzeugt werden, die Neigung haben, sich auf der Bodenwand der Bearbeitungskammer 20 anzusammeln, da die Bearbeitungskammer 20 unter der Ein- und Ausbringkammer 10 angeordnet ist. Jedoch durch Vorsehen eines Ablassrohres in dem Bodenwandbereich der Bearbeitungskammer 20 neben dem Ablassrohr zur Evakuierung des Innern der Bearbeitungskammer 20, um die Bearbeitung des Substrats vorzunehmen, während die Evakuierung des Innern der Bearbeitungskammer 20 ebenso mit jenem Ablassrohr durchgeführt wird, ist es möglich, die Partikel zur Außenseite der Bearbeitungskammer 20 abzulassen.
  • Wenn das Transportbrett abgesenkt wird, wird der Innenraum der Bearbeitungskammer 20 von dem Innenraum der Ein- und Ausbringkammer 10 abgetrennt, indem zum Beispiel ein O-Ring zwischen dem Deckelbereich des Transportbrett und dem Öffnungsbereich der Bearbeitungskammer 20 angeordnet wird.
  • Wenn eine Drehwelle (nicht dargestellt) im Transportbrett vorgesehen ist und der Ätzvorgang durchgeführt wird, während das Substrat in einer horizontalen Ebene durch Drehen der Drehwelle bewegt wird, erreicht das Prozessgas auf gleichmäßige Weise die Substratoberfläche, was die Ätzeffizienz verbessert.
  • Des Weiteren wird eine magnetische Flüssigkeitsdichtung verwendet, um einen Spalt zwischen der Drehwelle und dem Deckelbereich des Transportbretts hermetisch abzudichten. Da ein hermetisch dichtendes, aus Gummi hergestelltes Element (ein o-Ring zum Beispiel) nicht verwendet wird, wodurch es sich von herkömmlichen Systemen unterscheidet, werden keine Partikel aufgrund von Reibung zwischen dem Transportbrett und dem hermetisch dichtenden Element erzeugt, selbst für den Fall, dass das Transportbrett sich während der Bearbeitung des Substrats dreht. Daher sammeln sich wenige Partikel im Innern der Bearbeitungskammer 20 der Vakuumbearbeitungsvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung an.
  • Ein Fall, bei dem die Ätzung in der Bearbeitungskammer 20 durchgeführt wird, wurde zuvor beschrieben. Es besteht jedoch keine besondere Einschränkung hinsichtlich der Bearbeitung, die in der Bearbeitungskammer 20 durchgeführt wird, so lange sie auf die Bearbeitung von Substraten in einer Vakuumatmosphäre gerichtet ist. Zum Beispiel ist es auch möglich, einen Film auf der Substratoberfläche mit einem Thermodiffusionsverfahren, einem thermischen CVD-Verfahren, Sputtern, mit Bedampfen oder Ähnlichem zu bilden.
  • Es besteht keine besondere Einschränkung hinsichtlich der den Block 55 oder die Kugel 45 bildenden Materialien, und es ist auch möglich SUS (Edelstahl) oder Ähnliches zu verwenden.

Claims (6)

  1. Vakuumbearbeitungsvorrichtung, umfassend: eine Bearbeitungskammer (20) zur Bearbeitung eines Substrats in einer Vakuumatmosphäre; eine Ein- und Ausbringkammer (10), die mit der Bearbeitungskammer (20) in einer über der Bearbeitungskammer (20) befindlichen Position verbindbar ist, wobei das Substrat zwischen der Ein- und Ausbringkammer (10) und der Bearbeitungskammer (20) transportabel ist, ohne der äußeren Atmosphäre ausgesetzt zu sein, wobei die Ein- und Ausbringkammer (10) das Substrat aus einer äußeren Atmosphäre transportieren kann, wobei die Ein- und Ausbringkammer (10) in der Position über der Bearbeitungskammer (20) befestigt ist, wobei die Bearbeitungskammer (20) von der Ein- und Ausbringkammer (10) entfernbar ist, indem die Bearbeitungskammer (20) vertikal absenkbar ist, während das vertikale Anordnungsverhältnis zwischen der Bearbeitungskammer (20) und der Ein- und Ausbringkammer (10) beibehalten wird, und ein Beförderungsmittel (30), das mit der Bearbeitungskammer (20) verbunden ist und das die Bearbeitungskammer (20) horizontal befördert, nachdem die Bearbeitungskammer (20) von der Ein- und Ausbringkammer (10) entfernt und vertikal abgesenkt wurde, wobei das Beförderungsmittel (30) selbst in einem Zustand mit der Bearbeitungskammer (20) verbunden ist, bei dem die Bearbeitungskammer (20) mit der Ein- und Ausbringkammer (10) verbunden ist.
  2. Vakuumbearbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, worin ein Gaszuführsystem mit der Bearbeitungskammer (20) in einem Zustand verbunden ist, bei dem die Bearbeitungskammer (20) mit der Ein- und Ausbringkammer (10) verbunden ist, und worin das Prozessgas und eine auf der Oberfläche des Substrats zu bearbeitende Substanz von der Oberfläche des Substrats entfernt werden, wenn ein Radikal (H·) und ein Prozessgas des Gaszuführsystems dem Innern der Bearbeitungskammer (20) zugeführt werden.
  3. Eine Vakuumbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: ein Vertikalbewegungsmechanismus (50) umfassend ein Tragwerk (15); einen vertikal bewegbaren Tragschaft (47), der an einer Platte (49) angreift bzw. mit dieser in Verbindung steht, um die Bearbeitungskammer (20) anzuheben und in Kontakt mit dem Öffnungsbereich der Ein- und Ausbringkammer (10) zu bringen; an einem oberen Ende der Platte (49) angeordnete Kugeln (45), um die Bodenwand der Bearbeitungskammer (20) zu kontaktieren, wobei die Bearbeitungskammer (20) horizontal per Hand bewegbar ist; und eine horizontal am Tragwerk (15) befestigte Tragplatte (51), wobei der Tragschaft (47) mit einem Zylinder (46) verbunden ist und das obere Ende des Tragschafts (47) nach oben von der Tragplatte (51) vorsteht.
  4. Eine Vakuumbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei im Bodenwandbereich der Bearbeitungskammer (20) ein Ablassrohr angebracht ist.
  5. Eine Vakuumbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: ein Tragelement (18) an dem die Ein- und Ausbringkammer (10) befestigt ist.
  6. Ein Verfahren zum Austauschen einer Bearbeitungskammer (20) einer Vakuumbearbeitungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zum Bearbeiten eines Substrats in einem Vakuum, folgende Schritte aufweisend: Separieren der Bearbeitungskammer (20) von einer ein Substrat enthaltenden Ein- und Ausbringkammer (10), die sich in einer über der Bearbeitungskammer (20) befindlichen Position befindet und mit einer Oberseite der Bearbeitungskammer (20) verbunden ist; Belassen der ein Substrat enthaltenden Ein- und Ausbringkammer (10) in der aber der Bearbeitungskammer (20) befindlichen befestigten Position; Absenken der Bearbeitungskammer (20) in einer vertikalen Richtung weg von der ein Substrat enthaltenden Ein- und Ausbringkammer (10), während das vertikale Anordnungsverhältnis zwischen der Bearbeitungskammer (20) und der Ein- und Ausbringkammer (10) beibehalten wird; Horizontales Bewegen der Bearbeitungskammer (20) aus dem vertikalen Anordnungsverhältnis zwischen der Bearbeitungskammer (20) und der Ein- und Ausbringkammer (10); Austauschen der Bearbeitungskammer (20); Horizontales Bewegen der Bearbeitungskammer (20) in ein vertikales Anordnungsverhältnis zwischen der Bearbeitungskammer (20) und der Ein- und Ausbringkammer (10); Vertikales Anheben der Bearbeitungskammer (20) in Richtung der das Substrat enthaltenden Ein- und Ausbringkammer (10), während das vertikale Anordnungsverhältnis zwischen der Bearbeitungskammer (20) und der Ein- und Ausbringkammer (10) beibehalten wird; Verbinden der Bearbeitungskammer (20) mit der ein Substrat enthaltenden Ein- und Ausbringkammer (10); und Evakuieren der Bearbeitungskammer (20).
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