JP2002505504A - Cooling system using antifreeze for cooling of processing room magnetron in processing system - Google Patents
Cooling system using antifreeze for cooling of processing room magnetron in processing systemInfo
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Abstract
(57)【要約】 真空処理システムは、冷却室の内へ、および外へと循環する遊離酸素欠乏冷却流体を収容している冷却室内に配置されたＰＶＤ室内のマグネトロン等の回転部材を備える処理室を有する。遊離酸素欠乏冷却流体は、エチレン−グリコールを基剤にした冷却剤もしくは不凍液とすることができる。遊離酸素欠乏冷却流体の冷却および再循環を行うために、導管によって冷却室の入口および出口は熱交換器に連結される。 (57) Abstract: A vacuum processing system comprises a rotating member, such as a magnetron, in a PVD chamber located in a cooling chamber containing a free oxygen-deficient cooling fluid circulating into and out of the cooling chamber. Room. The free oxygen deficient cooling fluid can be an ethylene-glycol based coolant or antifreeze. Conduits connect the inlet and outlet of the cooling chamber to a heat exchanger for cooling and recirculating the free oxygen deficient cooling fluid.
Description
【０００１】 （技術分野） 本発明は、全体的には集積回路やフラットパネル・ディスプレイを製造するた
めに使用される方法及び装置に係る。特に、本発明は、真空処理システムの処理
室内又はその周りにある回転部品を冷却するための方法及び装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates generally to methods and apparatus used to manufacture integrated circuits and flat panel displays. In particular, the present invention relates to a method and apparatus for cooling rotating components in or around a processing chamber of a vacuum processing system.
【０００２】 （背景技術） 真空処理システムは、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍ等の寸法のウエハ
つまり基板を処理加工するものとして広く知られている。通常、真空処理システ
ムは、一体構造のプラットフォーム上に載置された中央搬送室を備えている。こ
の搬送室は、システムで処理過程にあるウエハの移動作業を行う中心部となる。
搬送室によっては、処理室を含め様々な異なる形式の室を取付けるための複数の
ファセットを有するものもある。処理室としては、特に、急速熱処理（ＲＴＰ）
室、物理的気相成長（ＰＶＤ）室、化学的気相成長（ＣＶＤ）室、及びエッチン
グ室が挙げられる。処理室では、基板上に集積回路等の構造を形成するために、
基板に対し様々な処理が行われる。BACKGROUND ART [0002] Vacuum processing systems are widely known for processing wafers or substrates having dimensions of 150 mm, 200 mm, 300 mm, and the like. Typically, vacuum processing systems include a central transfer chamber mounted on a monolithic platform. The transfer chamber is a central part for performing a work of moving a wafer which is being processed in the system.
Some transfer chambers have multiple facets for mounting various different types of chambers, including processing chambers. Especially for the processing chamber, rapid heat treatment (RTP)
Chambers, physical vapor deposition (PVD) chambers, chemical vapor deposition (CVD) chambers, and etching chambers. In the processing chamber, in order to form a structure such as an integrated circuit on the substrate,
Various processes are performed on the substrate.
【０００３】 通常、基板つまりウエハ上にＩＣ構造等を加工する処理には、処理室内を真空
環境とした作業が必要とされる。更に、これら処理の多くは、基板近傍の室領域
に、イオン化されたプラズマ放電を発生させ、このイオンにより基板に衝撃を加
えてそこから材料を除去する、又は、イオンによりターゲットに衝撃を加えその
ターゲット材料を基板上に飛散させるようにしている。例えば、物理的気相成長
処理では、通常、非常に高い真空状態において基板とターゲットとの間にプラズ
マ放電を発生させるようにしている。プラズマ放電内の正イオンは、ターゲット
に向けて加速され、ターゲット材料を取除き、その取除かれた材料が基板上に堆
積する。一例を挙げれば、基板上に銅又はアルミニウムを飛散させるために、銅
又はアルミニウムで作られたターゲットがＰＶＤ室内に載置される。基板は、タ
ーゲットの近くに置かれ、次に、通常はアルゴンであるプラズマイオンを基板と
ターゲットとの間の空間に発生させ、このイオンをターゲットに向かって加速さ
せる。ターゲット材料は、ターゲットから解放たれるように打撃されて基板表面
上に飛ばされることによって、基板上にターゲット材料の薄膜が堆積される。プ
ラズマにおける電子は、ターゲット材料から取除かれた二次電子とともに、室内
の接地された表面部に引き寄せられるが、これらの電子は、通常、接地された表
面部に捕捉される間に、プラズマ中で充分なイオン化衝突を重ねプラズマ放電を
維持する。In general, processing for processing an IC structure or the like on a substrate, that is, a wafer, requires an operation in a processing chamber in a vacuum environment. In addition, many of these processes generate an ionized plasma discharge in a chamber area near the substrate, which impacts the substrate and removes material therefrom, or impacts the target with ions, thereby removing the material. The target material is scattered on the substrate. For example, in a physical vapor deposition process, a plasma discharge is usually generated between a substrate and a target in a very high vacuum state. Positive ions in the plasma discharge are accelerated toward the target and remove the target material, which deposits on the substrate. In one example, a target made of copper or aluminum is placed in a PVD chamber to scatter copper or aluminum on a substrate. The substrate is placed near the target, and then plasma ions, usually argon, are generated in the space between the substrate and the target and accelerated toward the target. The target material is struck so as to be released from the target and is blown onto the substrate surface, thereby depositing a thin film of the target material on the substrate. Electrons in the plasma, along with secondary electrons removed from the target material, are drawn to a grounded surface in the room, and these electrons are typically trapped in the plasma while trapped on the grounded surface. And sufficient plasma ionization is maintained to maintain plasma discharge.
【０００４】 数ある方法の中でも、プラズマ放電は、RF電圧、マイクロ波、二次元マグネト
ロン、又は、これら方法の組合せによって、処理室内に形成されるのが一般的で
ある。例えば、二次元マグネトロンシステムでは、ターゲットの上方に配置され
た回転式マグネトロンが使用されるとともに、プラズマを形成する放電を促進す
るために、DCバイアスがターゲットと基板との間にかけられるか、又は、RF源が
ターゲットと基板との間の空間に接続される。マグネトロンは、磁石構造体であ
り、この磁石構造体は、ターゲットのスパッタ表面のプラズマ側に平行で且つそ
れと間隔を空けた磁界線を作り出す。ターゲットとプラズマ領域との間の負のDC
バイアス電圧により、イオンは、ターゲットに向けて加速されてそこからターゲ
ット材料を取除く。マグネトロンからの磁界は、ターゲット材料からの二次電子
を含む自由電子をターゲット材料近くに拘束し、自由電子が接地された表面部に
飛ばされる前に、プラズマ状態の自由電子によってイオン化衝突を極大化する。
マグネトロンが１個或いはそれ以上の固定された磁石である場合、通常、それら
はターゲット背面の周辺で回転し、磁界をターゲット表面の周辺において均一に
広げるため、ターゲット材料は均一に飛散される。[0004] Among other methods, plasma discharges are typically formed in a processing chamber by RF voltage, microwave, two-dimensional magnetron, or a combination of these methods. For example, a two-dimensional magnetron system uses a rotating magnetron positioned above a target and a DC bias is applied between the target and the substrate to facilitate a discharge that forms a plasma, or An RF source is connected to the space between the target and the substrate. A magnetron is a magnet structure that creates magnetic field lines that are parallel to and spaced from the plasma side of the sputter surface of a target. Negative DC between target and plasma region
The bias voltage causes the ions to be accelerated toward the target and remove target material therefrom. The magnetic field from the magnetron restrains free electrons, including secondary electrons from the target material, close to the target material, maximizing ionization collisions with free electrons in the plasma state before the free electrons are blown to the grounded surface I do.
If the magnetron is one or more fixed magnets, they usually rotate around the back of the target and spread the magnetic field evenly around the surface of the target, so that the target material is evenly scattered.
【０００５】 ＰＶＤ室１００の簡略化された例が図１に示される。一般的に、ＰＶＤ室１０
０は、基板支持部材１０２、ターゲット１０４、及びマグネトロン１０８を備え
ている。このマグネトロンは、上面部１１７、側面部１１９、及びターゲット１
０４で区画される冷却室１１６内に配置される。水等の冷却流体が、冷却室１１
６を貫流しマグネトロン１０８及びターゲット１０４を冷却する。[0005] A simplified example of a PVD chamber 100 is shown in FIG. Generally, PVD room 10
0 includes a substrate support member 102, a target 104, and a magnetron 108. The magnetron includes an upper surface portion 117, a side surface portion 119, and a target 1
The cooling chamber 116 is arranged in a cooling chamber 116. A cooling fluid such as water is supplied to the cooling chamber 11.
6 to cool the magnetron 108 and the target 104.
【０００６】 第２図は、マグネトロン１０８の断面図である。通常、マグネトロン１０８は
、イリジウム−ボロン−鉄（ＮｄＢＦｅ）化合物で作られた数個の磁石１１０を
含む磁石組立体を備えており、この磁石組立体は、２つのステンレス鋼の電極１
０９、１１１の間に配置される。ステンレス鋼の電極１０９、１１１は、磁石１
１０の上面と底面とを覆うことによって、より均一な磁界をマグネトロン１０８
の表面領域全体にわたって効果的に作り出す。FIG. 2 is a sectional view of the magnetron 108. Typically, the magnetron 108 comprises a magnet assembly comprising several magnets 110 made of an iridium-boron-iron (NdBFe) compound, the magnet assembly comprising two stainless steel electrodes 1
09 and 111 are arranged. The stainless steel electrodes 109 and 111 are
By covering the top and bottom surfaces of the magnet 10, a more uniform magnetic field is provided.
Effectively over the entire surface area of the surface.
【０００７】 基板（図示せず）は、基板支持部材１０２上に置かれ、次に、室部１０６内の
ターゲット１０４近くの位置まで持ち上げられる。一般的にはクライオポンプ又
は他の高真空ポンプを備えるポンプ部１２２が、室１００を高真空状態まで減圧
する。モーター組立体１１２は、軸１１４を介してマグネトロン１０８に回転運
動を与え、マグネトロン１０８をターゲット背後において約１００ｒｐｍで回転
させる。プラズマは、ウエハとターゲット１０４との間に放たれ、プラズマ内の
イオンがターゲット１０４に衝突する。A substrate (not shown) is placed on the substrate support member 102 and then lifted to a position in the chamber 106 near the target 104. A pump section 122, typically equipped with a cryopump or other high vacuum pump, evacuates chamber 100 to a high vacuum. Motor assembly 112 imparts rotational motion to magnetron 108 via shaft 114, causing magnetron 108 to rotate at about 100 rpm behind the target. The plasma is released between the wafer and the target 104, causing ions in the plasma to strike the target 104.
【０００８】 この処理において、ターゲット１０４及びマグネトロン１０８は、各々約１１
０℃−１２０℃及び約１３０℃−１４０℃にまで加熱することができる。マグネ
トロン１０８ 及び／又は ターゲット１０４が許容温度を超えて加熱されると
、その高温によって処理性能が変化し、望まざる結果が生じるとともにマグネト
ロン１０８やターゲット１０４の有効寿命が短くなる可能性がある。処理性能に
おいて、スパッタ率は、そのパラメータの中でも特に、プラズマ内のイオン数と
そのエネルギレベル、及びターゲット材料の分子のエネルギレベルに左右される
。プラズマ内のイオンが少なくなればなるほど、衝撃を受けてターゲットから遊
離するターゲット分子は少なくなり、スパッタ率がより低下することを意味する
。これに対し、イオンのエネルギレベルが高くなればなるほど、より多くのター
ゲット分子を飛散させるために使用できるエネルギが多く存在し、更に、ターゲ
ット材料のエネルギレベルが高くなればなるほど、同じイオンエネルギを用いて
より多くのターゲット材料を自由に飛散させることができ、いずれにしてもスパ
ッタ率はより高くなることを意味する。ターゲットが加熱されると、熱は、プラ
ズマに向けて発散されることになり、更に、ガスが温度の上昇に伴い膨張するた
め、（ポンプ部１２２が同じ圧力レベルを維持できるものと仮定すると）プラズ
マの密度は減少し、従って、イオン数は減少することになるが、イオンのエネル
ギレベルは、ターゲット材料のエネルギレベルに伴い増加することになる。温度
を高めることによるこれらの相殺効果は、処理において予測できない結果を引き
起こす。加えて、過多な熱により、マグネトロン１０８及びターゲット１０４の
機械的特徴部の損耗が早まる可能性もある。ターゲット１０４は、上端側が水圧
を受ける状態にあり、他側が真空状態にあるため、例えば、温度増大に起因して
ターゲットの機械的強度が減少するにつれ、これらの力によって、ターゲットが
撓んでしまう可能性がある。更に、磁石の温度がそれらのキュリ点を越える場合
には、磁石が永久的に消磁されることが起り、マグネトロンからの磁界が失われ
る可能性がある。それ故に、冷却室１１６内の水は、マグネトロン１０８及びタ
ーゲット１０４の背部側を冷却するために使用される。[0008] In this process, the target 104 and the magnetron 108 each have about 11
It can be heated to 0C-120C and about 130C-140C. If the magnetron 108 and / or the target 104 is heated above the permissible temperature, the high temperature may alter processing performance, produce undesirable results, and shorten the useful life of the magnetron 108 and the target 104. In processing performance, the sputter rate depends on, among other parameters, the number of ions in the plasma and their energy levels, and the energy levels of the molecules of the target material. The fewer ions in the plasma, the less target molecules will be released from the target upon impact, meaning that the sputtering rate will be lower. On the other hand, the higher the energy level of the ions, the more energy that can be used to scatter more target molecules, and the higher the energy level of the target material, the more the same ion energy is used. This means that more target material can be scattered freely, which means that the sputtering rate is higher in any case. When the target is heated, heat will be dissipated into the plasma and, furthermore, as the gas expands with increasing temperature (assuming that pump section 122 can maintain the same pressure level). The density of the plasma will decrease, and thus the number of ions will decrease, but the energy level of the ions will increase with the energy level of the target material. These offsetting effects by increasing the temperature cause unpredictable results in the process. In addition, excessive heat can cause premature wear of the mechanical features of the magnetron 108 and the target 104. Because the target 104 is in a state where the upper end side is under water pressure and the other side is in a vacuum state, these forces can cause the target to bend, for example, as the mechanical strength of the target decreases due to an increase in temperature. There is. Further, if the temperatures of the magnets exceed their Curie points, the magnets may be permanently demagnetized and the magnetic field from the magnetron may be lost. Therefore, the water in the cooling chamber 116 is used to cool the magnetron 108 and the back side of the target 104.
【０００９】 水は、入口１１８で冷却室１１６に入り、マグネトロン１０８の周囲を循環し
、出口１２０で冷却室１１６を出る。矢印Ａ乃至Ｆは、マグネトロン１０８周囲
の、一般的な水流経路を示す。磁石１１０は、マグネトロン１０８の周囲を循環
している水の中に存在する溶存酸素により腐食つまり酸化されやすい。従って、
マグネトロン１０８の性能は、磁石１１０の腐食により、時の経過とともに劣化
する恐れがある。例えば、磁石の腐食によって、磁性材料の質量が減少し磁石の
磁力も減少する恐れがある。加えて、磁石が腐食すると、磁性材料のイオンが水
に混入し、絶縁のために特定レベル以上に保つ必要のある水の固有抵抗が低下し
てしまう可能性がある。Water enters cooling chamber 116 at inlet 118, circulates around magnetron 108, and exits cooling chamber 116 at outlet 120. Arrows AF show the general water flow paths around magnetron 108. The magnet 110 is susceptible to corrosion or oxidation by dissolved oxygen present in the water circulating around the magnetron 108. Therefore,
The performance of the magnetron 108 may deteriorate over time due to corrosion of the magnet 110. For example, the corrosion of the magnet may reduce the mass of the magnetic material and the magnetic force of the magnet. In addition, when the magnet is corroded, ions of the magnetic material may be mixed into the water, and the specific resistance of the water, which needs to be maintained at a specific level or higher for insulation, may be reduced.
【００１０】 磁石腐食の問題に対する一つの解決策は、磁石１１０を、ステンレス鋼のシェ
ル（図示せず）内に封入することである。ステンレス鋼のシェルは、磁石１１０
つまりマグネトロン１０８の性能を妨害することはなく、腐食性のある水が磁石
１１０に付着するのを防止する。しかし、この解決策は、余分な部品や組み立て
コストを必要とするため高価でしかも複雑なものである。 従って、ＰＶＤ室におけるマグネトロン等の回転部材とスパッタターゲットの
上端側等の表面部との間を流れる冷却流体を用いた処理室に関するニーズは現在
も存在する。One solution to the problem of magnet corrosion is to enclose the magnet 110 in a stainless steel shell (not shown). The stainless steel shell has a magnet 110
That is, the performance of the magnetron 108 is not hindered, and corrosive water is prevented from adhering to the magnet 110. However, this solution is expensive and complicated because it requires extra parts and assembly costs. Therefore, there still exists a need for a processing chamber using a cooling fluid flowing between a rotating member such as a magnetron in a PVD chamber and a surface portion such as an upper end side of a sputter target.
【００１１】 （発明の開示） 真空処理システムは、冷却室に入出循環をする遊離酸素欠乏冷却流体を収容し
ている冷却室内に配置された、ＰＶＤ室内におけるマグネトロン等の回転部材を
備えた処理室を有する。遊離酸素欠乏冷却流体は、マグネトロン組立体の剥き出
しにされた部分と反応することのない適切な流体ならば、如何なるものでもよい
。そのような流体の１つは、エチレン−グリコールを基剤にした冷却剤等の不凍
液として一般に知られている。導管によって冷却室の入口と出口とを熱交換器に
連結し、遊離酸素欠乏冷却流体を冷却し再循環させる。DISCLOSURE OF THE INVENTION A vacuum processing system includes a processing chamber having a rotating member such as a magnetron in a PVD chamber disposed in a cooling chamber containing a free oxygen-deficient cooling fluid that enters and exits the cooling chamber. Having. The free oxygen deficient cooling fluid can be any suitable fluid that does not react with the exposed portion of the magnetron assembly. One such fluid is commonly known as an antifreeze, such as an ethylene-glycol based coolant. A conduit connects the inlet and outlet of the cooling chamber to a heat exchanger to cool and recirculate the free oxygen deficient cooling fluid.
【００１２】 上記した本発明の特徴、利点及び目的が達成され、より詳細に理解されるよう
に、上に簡潔に要約した本発明を、添付図面に示されたその実施形態を用いてよ
り詳細に説明する。 しかしながら、本発明は他の同じように効果がある実施形態とすることができ
るので、添付図面は本発明の代表的な実施形態を示すだけのものであって、本発
明の範囲を限定しようとするものではないことに注意されたい。[0012] In order that the features, advantages and objects of the invention set forth above may be achieved and will be more fully understood, the present invention, briefly summarized above, will be more fully described with reference to the embodiments thereof illustrated in the accompanying drawings. Will be described. However, the present invention is not intended to limit the scope of the invention, as the invention may represent other equally advantageous embodiments, and the drawings are only representative of the invention. Note that this is not the case.
【００１３】 （発明を実施するための最良の形態） 図１は、ＰＶＤ室１００を単純化した例を示す。ＰＶＤ室１００は一般に室部
１０６とポンプ部１２２とを含む。室部１０６は一般に、処理される基板（図示
せず）を支持する基板支持部材１０２、基板上に堆積することになる材料を提供
するためのターゲット１０４、及び、ターゲット１０４を飛散させるためにイオ
ンのプラズマを発生する処理環境１０３を含む。以下に記述するマグネトロン及
び冷却システムは、ＰＶＤ室１００を構成する処理室に関して記述しているが、
本発明はそれに限定されるものではないことを理解されたい。むしろ、処理室は
、どのようなタイプの処理室であってもよく、また、基板支持部材と処理環境と
を、ターゲットの上方、又は、側方、同様に下方に有する構成であってもよい。
従って、上方、下方或いはその他の方向を示しているのは単に説明のためであっ
て、本発明の限定を意味するものではない。(Best Mode for Carrying Out the Invention) FIG. 1 shows an example in which the PVD chamber 100 is simplified. The PVD chamber 100 generally includes a chamber 106 and a pump 122. Chamber 106 generally includes a substrate support member 102 for supporting a substrate (not shown) to be processed, a target 104 for providing material to be deposited on the substrate, and ions for scattering targets 104. And a processing environment 103 for generating a plasma. Although the magnetrons and cooling systems described below are described with respect to the processing chambers that make up the PVD chamber 100,
It should be understood that the present invention is not so limited. Rather, the processing chamber may be any type of processing chamber, and may have a configuration in which the substrate support member and the processing environment are above, or laterally, likewise below the target. .
Accordingly, the indication of upward, downward, or other directions is merely illustrative and is not meant to limit the invention.
【００１４】 ポンプ部１２２は通常、室部１０６で基板（図示せず）を処理できるように、
室部１０６を極めて高い真空に排気するための、クライオポンプ等の高真空ポン
プを含む。ゲート・バルブ１０５を、室部１０６とクライオポンプ１２２との間
に配置し、それらの間を連通することでクライオポンプ１２２が室部１０６内を
減圧することができ、また、それらの間を遮断することで室部１０６を通気でき
る。[0014] The pump section 122 is generally configured to process a substrate (not shown) in the chamber section 106.
A high vacuum pump such as a cryopump for evacuating the chamber 106 to an extremely high vacuum is included. The gate valve 105 is disposed between the chamber 106 and the cryopump 122, and the cryopump 122 can reduce the pressure inside the chamber 106 by communicating between them, and shut off the space between them. By doing so, the chamber 106 can be ventilated.
【００１５】 ＰＶＤ室１００は一般に、搬送室２０２（図５）から基板を受け取るために室
部１０６中に配置された、サセプタ又はヒータとしても知られる基板支持部材１
０２を含む。基板支持部材１０２は、実行している処理において必要ならば、基
板を加熱できる。ターゲット１０４は室部１０６の上部に配置され、アルミニウ
ム、銅、チタニウム、タングステン、その他の堆積材料を、ＰＶＤ室１００によ
る処理中に基板上に飛散させる。室部１０６の底部に載置された案内ロッド１２
６、ベローズ１２８、及び、昇降作動装置１３０を含む昇降機構は、ＰＶＤ室１
００で処理を行うためにターゲット１０４に対して基板支持部材１０２を持ち上
げ、また、基板を交換するために基板支持部材１０２を降下させる。室部１０６
内に配置されたシールド１３２は、基板支持部材１０２と基板とを処理の間囲繞
し、ターゲット材料が基板の端部上及び室部１０６内の他の表面上に付着しない
ようにする。The PVD chamber 100 generally includes a substrate support member 1, also known as a susceptor or heater, disposed in the chamber 106 for receiving a substrate from the transfer chamber 202 (FIG. 5).
02. The substrate support member 102 can heat the substrate if needed in the process being performed. The target 104 is located on top of the chamber 106 and causes aluminum, copper, titanium, tungsten, and other deposited materials to scatter on the substrate during processing by the PVD chamber 100. Guide rod 12 mounted on the bottom of chamber 106
6. The lifting mechanism including the bellows 128 and the lifting operation device 130 is a PVD chamber 1
At 00, the substrate support member 102 is lifted with respect to the target 104, and the substrate support member 102 is lowered to replace the substrate. Room 106
A shield 132 disposed therein surrounds the substrate support member 102 and the substrate during processing to prevent target material from adhering to the edges of the substrate and other surfaces within the chamber 106.
【００１６】 冷却室１１６とマグネトロン１０８を含むマグネトロン組立体が、室部１０６
の上方に配置され、また、室１００の処理領域から密封される。冷却室１１６は
一般に、底板（図示せず）、上面部１１７及び側面部１１９で区画される。遊離
酸素欠乏冷却流体は、毎分約３ガロンの割合で、入口１１８を通って冷却室１１
６に流入し、出口１２０を通って冷却室１１６から流出する。マグネトロン１０
８が、ターゲット１０４の非処理空間側の冷却室１１６内に回転できるように配
置され、遊離酸素欠乏冷却流体にまわりを取り囲まれている。溶融酸素を含んで
いる水と違って、遊離酸素欠乏冷却流体は、下述するようにマグネトロン１０８
の材料と反応しないように化学的に処方されている。例えば、遊離酸素欠乏冷却
流体は、エチレン−グリコールを基剤にした冷却剤のような、一般に不凍液又は
アルコールとして知られるタイプの冷却剤とすることができる。当業者には、他
にも適当な冷却剤流体が明らかであろう。A magnetron assembly including a cooling chamber 116 and a magnetron 108
And is sealed from the processing area of the chamber 100. The cooling chamber 116 is generally defined by a bottom plate (not shown), an upper surface portion 117 and a side surface portion 119. Free oxygen-starved cooling fluid flows through inlet 118 at a rate of about 3 gallons per minute through cooling chamber 11.
6 and exits the cooling chamber 116 through the outlet 120. Magnetron 10
8 is rotatably arranged in the cooling chamber 116 on the non-processing space side of the target 104 and is surrounded by a free oxygen-deficient cooling fluid. Unlike water containing molten oxygen, the free oxygen-deficient cooling fluid is supplied by a magnetron 108 as described below.
Chemically formulated to not react with any of the materials. For example, the free oxygen deficient cooling fluid can be a type of coolant commonly known as antifreeze or alcohol, such as an ethylene-glycol based coolant. Other suitable coolant fluids will be apparent to those skilled in the art.
【００１７】 マグネトロン１０８は、冷却室１１６とターゲット１０４との間の、及び、タ
ーゲット１０４と処理領域との間のシール（図示せず）によって室部１０６内の
真空から隔離される。マグネトロン１０８（図２にそれ自身を示す）は、マグネ
トロン１０８内部に配列された一揃いのイリジウム／ボロン／鉄（ＮｄＢＦｅ）
磁石１１０を有し、ターゲットのスパッタ表面全体にわたって回転する磁界線を
作り出す。電子はこれらの磁界線に沿って捕獲又は捕捉され、そこでガス原子と
衝突し、ターゲット１０４の表面の周辺においてイオンを作り出す。この効果を
ターゲットの周辺まわりに作り出すため、マグネトロン１０８は処理の間回転さ
せられる。ステンレス鋼で作られた上部極１０９と底部極１１１とは、マグネト
ロン１０８にある磁石１１０の上面と底面とにおいて接触し、また、磁石１１０
によって磁気的に極性化される。従って、幾つかの個別の磁石からの磁界線を示
すよりもむしろ、マグネトロン１０８の極１０９、１１１は、個別磁石１１０の
間の磁界線に変化があるけれども、単一磁石のように機能する。極１０９、１１
１は、磁石１１０間の磁界線を効果的に平滑化し、その結果マグネトロン１０８
はターゲット１０４のプラズマ側の表面全体にわたって一層均一な磁界線を作り
出す。The magnetron 108 is isolated from the vacuum in the chamber 106 by seals (not shown) between the cooling chamber 116 and the target 104 and between the target 104 and the processing area. The magnetron 108 (shown itself in FIG. 2) comprises a set of iridium / boron / iron (NdBFe) arranged inside the magnetron 108.
It has a magnet 110 and creates a magnetic field line that rotates over the entire sputter surface of the target. The electrons are trapped or trapped along these magnetic field lines, where they collide with gas atoms and create ions around the surface of the target 104. To create this effect around the periphery of the target, the magnetron 108 is rotated during processing. The top pole 109 and the bottom pole 111 made of stainless steel are in contact at the top and bottom of the magnet 110 in the magnetron 108, and
Magnetically polarized by Thus, rather than exhibiting the magnetic field lines from several individual magnets, the poles 109, 111 of the magnetron 108 function like a single magnet, although the magnetic field lines between the individual magnets 110 change. Poles 109, 11
1 effectively smoothes the magnetic field lines between the magnets 110, and consequently the magnetrons 108.
Creates a more uniform magnetic field line across the plasma side surface of the target 104.
【００１８】 マグネトロン１０８は、ターゲット１０４の上面の上方に、その間に約１ｍｍ
の空隙をもって配置され、磁石１１０からの磁界線がターゲット１０４を貫通す
ることができる。マグネトロン１０８を回転させるモーター組立体１１２は、冷
却室１１６の上面部１１７に装着される。モーター組立体１１２は、上面部１１
７を通って延びる軸１１４によってマグネトロン１０８に対して回転運動を与え
るようにマグネトロン１０８の回転中心に機械的に連結され、ウエハ処理を行っ
ている間マグネトロンを約１００ｒｐｍで回転する。A magnetron 108 is positioned above the top surface of the target 104, between which about 1 mm
The magnetic field lines from the magnet 110 can pass through the target 104. A motor assembly 112 for rotating the magnetron 108 is mounted on an upper surface 117 of the cooling chamber 116. The motor assembly 112 includes the upper surface 11
A shaft 114 extending through 7 is mechanically coupled to the center of rotation of magnetron 108 to provide rotational movement to magnetron 108, and rotates the magnetron at about 100 rpm during wafer processing.
【００１９】 約２００Ｖ以上の負の直流バイアスが通常、ターゲット１０４に印加され、接
地電位が陽極、基板支持部材１０２及び室表面に印加される。直流バイアスと回
転するマグネトロン１０８との組合せで、ターゲット１０４と基板との間のアル
ゴン等の処理ガス中にイオン化されたプラズマ放電を発生させる。正に荷電され
たイオンはターゲット１０４に引付けられ、充分なエネルギでもってターゲット
１０４に衝突し、ターゲット材料の原子を追い出し、基板上に飛散させる。処理
ガスからの自由電子とターゲット１０４からの二次電子とは、電子が接地表面に
失われる前にターゲット１０４近くでイオン化するための衝突の機会を最大限に
する目的で、マグネトロン１０８の磁界が電子をターゲット１０４近くの領域に
拘束するので、処理ガス中で充分な衝突を重ねプラズマ放電を維持する。このよ
うにして、マグネトロン１０８はまた、ターゲット近くの拘束領域内に、通常、
環状プラズマリング状にプラズマを形成する。A negative DC bias of about 200 V or higher is typically applied to the target 104 and a ground potential is applied to the anode, the substrate support 102 and the chamber surface. The combination of the DC bias and the rotating magnetron 108 generates an ionized plasma discharge in a process gas such as argon between the target 104 and the substrate. Positively charged ions are attracted to the target 104 and collide with the target 104 with sufficient energy to drive out atoms of the target material and scatter them over the substrate. The free electrons from the process gas and the secondary electrons from the target 104 cause the magnetic field of the magnetron 108 to increase the chance of collision for ionizing near the target 104 before the electrons are lost to the ground surface. Since the electrons are confined in a region near the target 104, sufficient collisions occur in the processing gas to maintain the plasma discharge. In this way, the magnetron 108 also typically contains a confined region near the target,
Plasma is formed in an annular plasma ring shape.
【００２０】 バイアス電圧と磁界との作用は、かなりの量の処理エネルギをもたらし、その
処理エネルギがターゲット３０４とマグネトロン３０８とにおいて消費される。
従って、冷却されているにもかかわらず、ターゲット３０４は、基板処理中に約
１３０℃−１４０℃まで加熱され、また、マグネトロン３０８は、約１１０℃−
１２０℃まで加熱される可能性がある。従って、遊離酸素欠乏冷却流体は、マグ
ネトロン３０８とターゲット３０４とを冷却するために、循環させられなければ
ならない。The action of the bias voltage and the magnetic field results in a significant amount of processing energy that is dissipated in target 304 and magnetron 308.
Thus, despite being cooled, the target 304 is heated to about 130 ° C-140 ° C during substrate processing, and the magnetron 308 is heated to about 110 ° C-
May be heated to 120 ° C. Accordingly, the free oxygen-starved cooling fluid must be circulated to cool the magnetron 308 and the target 304.
【００２１】 図３は、遊離酸素欠乏冷却流体を、冷却室１１６を通してマグネトロン１０８
の周囲に循環させるための冷却システム１５０を模式的に示す。従来技術で冷却
流体として使用された水とは異なり、磁石と反応する遊離酸素を最小限にしか含
まない不凍液等の専用の遊離酸素欠乏冷却流体は、常時再充填して供給されるも
のではなく、従って、遊離酸素欠乏冷却流体は、冷却室１１６内に再循環させら
れなければならない。従って、冷却室１１６を流出導管１５２と流入導管１５６
とで熱交換器１５４に連結し、遊離酸素欠乏冷却流体を冷却し、それを冷却室１
１６へ再循環する。FIG. 3 shows a free oxygen-deficient cooling fluid flowing through a cooling chamber 116 through a magnetron 108.
Fig. 2 schematically shows a cooling system 150 for circulating around. Unlike water used as a cooling fluid in the prior art, a dedicated free oxygen-deficient cooling fluid such as an antifreeze containing minimal free oxygen that reacts with the magnet is not always refilled and supplied. Thus, the free oxygen deficient cooling fluid must be recirculated into the cooling chamber 116. Therefore, the cooling chamber 116 is connected to the outflow conduit 152 and the inflow conduit 156.
To cool the free oxygen deficient cooling fluid,
Recirculate to 16.
【００２２】 本発明は、図１及び図２に示されるマグネトロン１０８に関連して記述されて
いるが、本発明は、この特定のマグネトロンを用いるものに限定されるものでは
なく、あらゆるマグネトロンを用いることができる。そのような訳で、本発明で
もって使用することができる他のマグネトロン３０８を備える他のＰＶＤ室３０
０の単純化した例を図４に示す。室３００は、図１に示した室１００と同じ一般
構造と機能とを有し、また、一般に室部３０６、ポンプ部３０７及びその間にゲ
ートバルブ３０５を含む。室部３０６は一般に、処理される基板（図示せず）を
支持するための基板支持部材３０２、基板上に堆積されることになる材料を提供
するためのターゲット３０４、ターゲット３０４を飛散させるイオンのためにプ
ラズマを作り出す処理環境３０３、基板支持部材３０２を処理位置に上昇させる
昇降装置組立体３２８、ターゲット３０４上方の冷却室３１６、冷却室３１６中
に配置された回転マグネトロン３０８、及び、マグネトロン３０８を回転させる
モーター組立体３１２を含む。Although the present invention is described with reference to the magnetron 108 shown in FIGS. 1 and 2, the present invention is not limited to using this particular magnetron, but uses any magnetron. be able to. As such, another PVD chamber 30 with another magnetron 308 that can be used with the present invention.
A simplified example of 0 is shown in FIG. The chamber 300 has the same general structure and function as the chamber 100 shown in FIG. 1, and generally includes a chamber 306, a pump 307, and a gate valve 305 therebetween. The chamber 306 generally includes a substrate support member 302 for supporting a substrate (not shown) to be processed, a target 304 for providing a material to be deposited on the substrate, and an ion source for scattering the target 304. For this purpose, a processing environment 303 for generating plasma, an elevating device assembly 328 for raising the substrate support member 302 to a processing position, a cooling chamber 316 above the target 304, a rotating magnetron 308 disposed in the cooling chamber 316, and a magnetron 308. A rotating motor assembly 312 is included.
【００２３】 一般に、マグネトロン３０８の回転運動は、マグネトロン３０８とターゲット
３０４とを効果的に冷却するために、マグネトロン３０８を取り囲んでいる遊離
酸素欠乏冷却流体を、マグネトロン３０８を通して、また、その周囲に、とりわ
けマグネトロン３０８とターゲット３０４の上部表面との間の空間を通して、循
環させるのに利用される。マグネトロン３０８は、その回転中心の近くに、マグ
ネトロン３０８の底面からマグネトロン３０８の上面に延びている２つの流体通
路、即ち、吸引管３３８を有する。マグネトロン３０８の底面において、通路３
３８は、マグネトロン３０８とターゲット３０４との間の空間に開口した入口を
有する。マグネトロン３０８の上面において、流体通路３３８は、２つの流体チ
ャネル３４０中に開口する。流体チャネル３４０は、マグネトロン３０８の回転
中心近くの流体通路３３８から、マグネトロン３０８の外側端部におけるチャネ
ル開口部、即ち出口３４５に延びる。流体通路３３８と流体チャネル３４０とは
、それを通って遊離酸素欠乏冷却流体がマグネトロン３０８とマグネトロン３０
８の回転中心近くのターゲット３０４との間の空間からマグネトロン３０８の上
面外側端部へ流れる流体通路を形成する。Generally, the rotational motion of the magnetron 308 causes the free oxygen-deficient cooling fluid surrounding the magnetron 308 to pass through and around the magnetron 308 to effectively cool the magnetron 308 and the target 304. In particular, it is used to circulate through the space between the magnetron 308 and the upper surface of the target 304. The magnetron 308 has two fluid passages, i.e., suction tubes 338, extending from the bottom surface of the magnetron 308 to the top surface of the magnetron 308 near the center of rotation. At the bottom of the magnetron 308, passage 3
38 has an entrance opening into the space between the magnetron 308 and the target 304. On the top surface of magnetron 308, fluid passage 338 opens into two fluid channels 340. Fluid channel 340 extends from fluid passage 338 near the center of rotation of magnetron 308 to a channel opening or outlet 345 at the outer end of magnetron 308. Fluid passageway 338 and fluid channel 340 have a free oxygen deficient cooling fluid therethrough for magnetron 308 and magnetron 30.
8 forms a fluid passage that flows from the space between the target 304 near the center of rotation to the upper outer end of the magnetron 308.
【００２４】 マグネトロン３０８の回転運動で、遠心力が生じ、流体通路３４０中の遊離酸
素欠乏冷却流体がマグネトロン３０８の上面の外側端部へ流れるようにする。従
って、遊離酸素欠乏冷却流体は、強制的にマグネトロン３０８の上面外側端部に 移動する。流体チャネル３４０中の遠心力により、遊離酸素欠乏冷却流体が、通
路３３８を通って、マグネトロン３０８とターゲット３０４との間の空間から引
き上げられる。ターゲット３０４とマグネトロン３０８との間の、マグネトロン
３０８の回転中心近くにある空間から遊離酸素欠乏冷却流体を排出することによ
り、遊離酸素欠乏冷却流体にマグネトロン３０８の底面の外側端部から内側に向
けての流れを引き起こし、また、それによってマグネトロン３０８とターゲット
３０４との間の空間を通っての流れを引き起こす。遊離酸素欠乏冷却流体が完全
に循環するようにするために、マグネトロン３０８と側部３１９との間の空間を
用いて、遊離酸素欠乏冷却流体がマグネトロン３０８の傍をマグネトロン３０８
の底面に向かって流下することができるようにする。入口３１８を通って流入す
る冷たい遊離酸素欠乏冷却流体が、マグネトロン３０８の周囲を循環している暖
かい遊離酸素欠乏冷却流体に混入され、暖かい遊離酸素欠乏冷却流体は出口３２
０を通って流出する。The rotational movement of the magnetron 308 creates a centrifugal force that causes the free oxygen-starved cooling fluid in the fluid passage 340 to flow to the outer edge of the upper surface of the magnetron 308. Accordingly, the free oxygen deficient cooling fluid is forced to move to the outer edge of the upper surface of the magnetron 308. The centrifugal force in the fluid channel 340 causes free oxygen-starved cooling fluid to be drawn up through the passage 338 from the space between the magnetron 308 and the target 304. By discharging the free oxygen deficient cooling fluid from the space between the target 304 and the magnetron 308 near the center of rotation of the magnetron 308, the free oxygen deficient cooling fluid is directed inward from the outer end of the bottom surface of the magnetron 308. And thereby cause flow through the space between the magnetron 308 and the target 304. Using the space between the magnetron 308 and the side 319, the free oxygen-depleted cooling fluid is placed next to the magnetron 308 to ensure complete circulation of the free oxygen-depleted cooling fluid.
So that it can flow down towards the bottom of the The cold free oxygen-depleted cooling fluid flowing through inlet 318 is mixed with the warm free oxygen-depleted cooling fluid circulating around magnetron 308, and the warm free oxygen-depleted cooling fluid is supplied to outlet 32.
Flow out through zero.
【００２５】 作動中、マグネトロン３０８が回転すると、マグネトロン３０８とターゲット
３０４との間に遊離酸素欠乏冷却流体の流れを引き起こす。マグネトロン３０８
の底面からの熱、及び、ターゲット３０４からの熱は、遊離酸素欠乏冷却流体が
循環するにつれ、遊離酸素欠乏冷却流体中に伝導される。加熱された遊離酸素欠
乏冷却流体は、流体通路３３８、３４０を通って流出し、そこで冷却室３１６中
のより冷たい遊離酸素欠乏冷却流体と混合する。冷却室３１６にある入口ポート
３１８と出口３２０とを通る遊離酸素欠乏冷却流体の流れにより、冷却室３１６
中に入ってくる冷たい遊離酸素欠乏冷却流体の安定供給を維持し、一方、加熱さ
れた遊離酸素欠乏冷却流体が冷却室３１６から流出する。従って、マグネトロン
３０８とターゲット３０４とは、急速循環している遊離酸素欠乏冷却流体によっ
て効果的に冷却される。In operation, rotation of the magnetron 308 causes a flow of free oxygen-starved cooling fluid between the magnetron 308 and the target 304. Magnetron 308
From the bottom surface and from the target 304 are conducted into the free oxygen deficient cooling fluid as the free oxygen deficient cooling fluid circulates. The heated free oxygen-depleted cooling fluid exits through fluid passages 338, 340 where it mixes with the cooler free oxygen-depleted cooling fluid in cooling chamber 316. The flow of free oxygen-deficient cooling fluid through an inlet port 318 and an outlet 320 in the cooling chamber 316 causes the cooling chamber 316
Maintain a stable supply of cold free oxygen starved cooling fluid coming in, while heated free oxygen starved cooling fluid exits the cooling chamber 316. Thus, the magnetron 308 and the target 304 are effectively cooled by the rapidly circulating free oxygen-starved cooling fluid.
【００２６】 システム 上記した本発明と組み合わせることができる真空処理システムをこのあと記述
する。図５は真空処理システム２００の実施形態の全体的な概略上面図を示す。
図５に示されるシステム２００は、アプライド・マテリアルズ社から入手可能で
あるＥｎｄｕｒａ（登録商標）の例である。本発明は、このシステム２００を用
いて実施可能であるものの、他のタイプの真空処理システムも本発明に使用でき
、本発明はどのような特定のタイプの真空処理システムにも限定されるものでは
ないことを理解されたい。真空処理システム２００は、通常プラットフォーム（
図示せず）上に支持され、また、一般に一体構造のシステムを形成している搬送
室２０２と緩衝室２０３とを含む。一体構造システムは、ファセット２１２にお
いて装着された２つのロードロック室２０８を有する。小型環境２１４は、ロー
ドロック室２０８に対して随意に取り付けられる。搬送室２０２は、ファセット
２０６において装着された室１００、３００等の４つの処理室２０４を有する。
真空処理システム２００において、処理室２０４は、ウエハ上に一次ウエハ処理
を行う。処理室２０４は、急速熱処理室、物理的気相成長室（ＰＶＤ）、化学的
気相成長室、エッチング室などのような、どのようなタイプの処理室であっても
よい。処理室２０４は、上述のマグネトロン１０８、３０８等の回転部材を用い
る冷却室を有してもよい。[0026] Thereafter describes a vacuum processing system that can be combined with the present invention that the system described above. FIG. 5 shows an overall schematic top view of an embodiment of a vacuum processing system 200.
The system 200 shown in FIG. 5 is an example of Endura® available from Applied Materials. Although the present invention can be implemented using this system 200, other types of vacuum processing systems can be used with the present invention, and the present invention is not limited to any particular type of vacuum processing system. Please understand that there is no. The vacuum processing system 200 has a normal platform (
(Not shown), and includes a transfer chamber 202 and a buffer chamber 203 that generally form a one-piece system. The monolithic system has two load lock chambers 208 mounted in facets 212. A small environment 214 is optionally attached to the load lock chamber 208. The transfer chamber 202 has four processing chambers 204 such as the chambers 100 and 300 mounted on the facet 206.
In the vacuum processing system 200, the processing chamber 204 performs primary wafer processing on a wafer. The processing chamber 204 can be any type of processing chamber, such as a rapid thermal processing chamber, a physical vapor deposition chamber (PVD), a chemical vapor deposition chamber, an etching chamber, and the like. The processing chamber 204 may include a cooling chamber using a rotating member such as the magnetrons 108 and 308 described above.
【００２７】 室２０４は、ファセット２０６において搬送室２０２に取り付けられる。室２
０４の側部にあるスリットバルブ開口部は、搬送室ロボット２２０が、基板２２
２を室部３０６内へ挿入したり、外へ取り出したりするためにアクセスできるよ
うにする。処理室２０４は、個々の処理室２０４の構成次第で、搬送室２０２に
よって支持することもできるし、それら自体のプラットフォーム上に支持するこ
ともできる。ファセット２０６のスリットバルブ（図示せず）は、搬送室２０２
と処理室２０４との間の連通と遮断とができるようにする。The chamber 204 is attached to the transfer chamber 202 at a facet 206. Room 2
04, the transfer chamber robot 220 holds the substrate 22
2 is accessible for insertion into and removal from chamber 306. The processing chambers 204 can be supported by the transfer chambers 202 or on their own platforms, depending on the configuration of the individual processing chambers 204. The slit valve (not shown) of the facet 206
And the processing chamber 204 can be communicated and blocked.
【００２８】 前浄化室２２８と冷却室２３０とは、搬送室２０２と緩衝室２０３との間に配
置される。前浄化室２２８は、ウエハをそれらが搬送室２０２に入る前に清浄に
し、また、冷却室２３０は、ウエハをそれらが処理室２０４内で処理をされた後
に冷却する。前浄化室２２８と冷却室２３０とはまた、ウエハを搬送室２０２と
緩衝室２０３との真空レベルの間で通過させることができる。緩衝室２０３は、
ウエハ上に追加処理を行うための２つの拡張室２３２を有する。更に、緩衝室２
０３は、必要な場合ウエハを更に冷却するための冷却室２３４を有する。ウエハ
位置合わせ室、又は、追加の前処理又は後処理室等の追加の室２３６用の場所が
、緩衝室２０３上に設けられている。The pre-purification chamber 228 and the cooling chamber 230 are disposed between the transfer chamber 202 and the buffer chamber 203. The pre-clean chamber 228 cleans the wafers before they enter the transfer chamber 202, and the cooling chamber 230 cools the wafers after they have been processed in the processing chamber 204. The pre-purification chamber 228 and the cooling chamber 230 can also pass the wafer between the transfer chamber 202 and the buffer chamber 203 between the vacuum levels. The buffer chamber 203
It has two expansion chambers 232 for performing additional processing on the wafer. Furthermore, buffer room 2
03 has a cooling chamber 234 for further cooling the wafer if necessary. A location for an additional chamber 236 such as a wafer alignment chamber or an additional pre- or post-processing chamber is provided on the buffer chamber 203.
【００２９】 ロードロック室２０８は、１回につき１個のウエハを、大気圧力と緩衝室の真
空圧力との間で通過させる。ロードロック室２０８と緩衝室２０３との間を、フ
ァセット２１２における開口部（図示せず）が連通できるようにし、また、バル
ブが遮断できるようにする。同様に、ロードロック室２０８は、それらの表面上
に、ファセット２１２の開口部に位置が合っている開口部を有する。ロードロッ
ク室２０８と小型環境２１４とは、その間を連通する対応する開口部（図示せず
）を有しており、一方、開口部用のドア（図示せず）でそれらの間を遮断する。The load lock chamber 208 passes one wafer at a time between atmospheric pressure and vacuum pressure in the buffer chamber. An opening (not shown) in the facet 212 can communicate between the load lock chamber 208 and the buffer chamber 203, and the valve can be shut off. Similarly, the load lock chambers 208 have openings on their surfaces that align with the openings of the facets 212. The load lock chamber 208 and the small environment 214 have corresponding openings (not shown) communicating therebetween, while the doors for the openings (not shown) shut off between them.
【００３０】 半導体処理業界で３００ｍｍのウエハを導入する前は、ウエハ・カセットは通
常、作業者によって直接ロードロック室２０８内に装荷されていた。従って、小
型環境２１４は、システム２００中に存在していなかった。しかしながら、ごく
最近になって、工場の自動取扱システムによって搬送されてきたウエハ・カセッ
トからウエハを、処理システム２００中に投入するために、半導体製造設備に小
型環境２１４を設けるようになってきた。本発明は、両タイプのシステム２００
に組み込むことを意図している。Prior to the introduction of 300 mm wafers in the semiconductor processing industry, wafer cassettes were typically loaded directly into load lock chamber 208 by workers. Thus, the small environment 214 was not present in the system 200. More recently, however, a small environment 214 has been provided in semiconductor manufacturing facilities for loading wafers into the processing system 200 from wafer cassettes that have been transported by automated factory handling systems. The present invention provides a system 200 of both types.
It is intended to be incorporated into
【００３１】 小型環境２１４は、工場の自動化によるウエハ・カセットを受け取るため、そ
の前面２３８上に設けられた４つのポッドローダ２１６を有する。対応するドア
２２６を有する開口部（図示せず）により、小型環境２１４とポッドローダ２１
６との間の連通と遮断とを行う。ポッドローダ２１６は、小型環境２１４の側部
に装着され、基本的にウエハ・カセットを支持する棚、又はポッド（図示せず）
であり、ウエハを真空処理システム２００へ搬入し、また、真空処理システム２
００から搬出するのに使用される。The small environment 214 has four pod loaders 216 mounted on its front surface 238 to receive factory automated wafer cassettes. An opening (not shown) having a corresponding door 226 provides a small environment 214 and pod loader 21.
6. Communication and disconnection are performed. The pod loader 216 is mounted on the side of the small environment 214, and is basically a shelf or pod (not shown) supporting a wafer cassette.
The wafer is loaded into the vacuum processing system 200 and the vacuum processing system 2
Used to unload from 00.
【００３２】 ロボット２２０即ちウエハ取扱装置は、ウエハ２２２を前浄化室２２８と冷却
室２３０及び処理室２０４間で搬送するために搬送室２０２内部に配置される。
同様のロボット２２１がウエハ２２３をロードロック室２０８、拡張室２３２、
冷却室２３４、追加室２３６、前浄化室２２８及び冷却室２３０間で搬送するた
めに緩衝室２０３内部に配置される。同じように、ロボット２２４が、ウエハを
ポッドローダ２１６とロードロック室２０８との間で搬送するために、小型環境
２１４内部に配置される。通常、ロボット２２４は、ロボット２２４が小型環境
２１４内で前後に動くことができるように軌道上に搭載される。The robot 220, that is, the wafer handling device, is disposed inside the transfer chamber 202 for transferring the wafer 222 between the pre-cleaning chamber 228, the cooling chamber 230, and the processing chamber 204.
A similar robot 221 transfers the wafer 223 to the load lock chamber 208, the expansion chamber 232,
The cooling chamber 234, the additional chamber 236, the pre-purification chamber 228, and the cooling chamber 230 are disposed inside the buffer chamber 203 for transporting the cooling chamber 230. Similarly, a robot 224 is positioned within the miniature environment 214 for transferring wafers between the pod loader 216 and the load lock chamber 208. Typically, the robot 224 is mounted on a track so that the robot 224 can move back and forth within the small environment 214.
【００３３】 前記の説明は、本発明の好ましい実施形態について述べたものであるが、本発
明の他の実施形態、及び、更なる実施形態は、本発明の基本的範囲から離れるこ
となく考え付くことができ、また本発明の範囲は上記する請求範囲によって決ま
る。While the above description has been directed to preferred embodiments of the invention, other embodiments and further embodiments of the invention may be devised without departing from the basic scope of the invention. And the scope of the present invention is defined by the appended claims.
【図１】 処理室の側面図である。FIG. 1 is a side view of a processing chamber.
【図２】 マグネトロンの側面図である。FIG. 2 is a side view of a magnetron.
【図３】 冷却システムの概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a cooling system.
【図４】 他の処理室の側面図である。FIG. 4 is a side view of another processing chamber.
【図５】 真空処理システムの上面概略図である。FIG. 5 is a schematic top view of a vacuum processing system.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シンハ アショク ケイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94304 パロ アルト ハッバート ドラ イヴ 4176 Ｆターム(参考） 4K029 DC25 DC45 5F103 AA08 BB14 BB36 PP06 PP15 RR08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shinha Ashok Kay 94304, Palo Alto, CA, United States 4176 F-term (reference) 4K029 DC25 DC45 5F103 AA08 BB14 BB36 PP06 PP15 RR08
Claims (15)
却システムであって、 前記熱発生要素を収容するための冷却室と； 前記冷却室内を流れ、前記熱発生要素を取り囲み冷却するための遊離酸素欠乏
冷却流体と； 前記遊離酸素欠乏冷却流体が、第１の温度において前記冷却室に流入できるよ
うにしている前記冷却室に対する冷却流体入口と； 前記遊離酸素欠乏冷却流体が、前記第１の温度よりも高い第２の温度において
前記冷却室から流出できるようにしている前記冷却室からの冷却流体出口と を含むことを特徴とする冷却システム。1. A cooling system for cooling a heat generating element disposed adjacent to a processing chamber, comprising: a cooling chamber for accommodating the heat generating element; A free oxygen deficient cooling fluid for surrounding and cooling an element; a cooling fluid inlet to the cooling chamber allowing the free oxygen deficient cooling fluid to flow into the cooling chamber at a first temperature; A cooling fluid outlet from the cooling chamber allowing the cooling fluid to flow out of the cooling chamber at a second temperature higher than the first temperature.
、前記冷却室から前記遊離酸素欠乏冷却流体を受入れ、前記遊離酸素欠乏冷却流
体を冷却し、その後、前記遊離酸素欠乏冷却流体を前記冷却室に還流する熱交換
器を含むことを特徴とする請求項１に記載の冷却システム。2. The free oxygen deficient cooling fluid is connected to the cooling fluid inlet and the cooling fluid outlet, receives the free oxygen deficient cooling fluid from the cooling chamber, cools the free oxygen deficient cooling fluid, and thereafter cools the free oxygen deficient cooling. The cooling system according to claim 1, further comprising a heat exchanger that returns a fluid to the cooling chamber.
請求項１に記載の冷却システム。3. The cooling system according to claim 1, wherein the free oxygen-deficient cooling fluid is an antifreeze.
する請求項１に記載の冷却システム。4. The cooling system according to claim 1, wherein the free oxygen deficient cooling fluid is alcohol.
した冷却剤であることを特徴とする請求項１に記載の冷却システム。5. The cooling system according to claim 1, wherein the free oxygen deficient cooling fluid is an ethylene-glycol based coolant.
１に記載の冷却システム。6. The cooling system according to claim 1, wherein the rotating member is a magnetron.
って、 遊離酸素欠乏冷却流体を収容している冷却室と； 前記基板上に行う前記処理の少なくとも一部の役割を遂行するために、前記冷
却室内に配置され、前記遊離酸素欠乏冷却流体によって取り囲まれ冷却されてい
る回転部材と； 前記遊離酸素欠乏冷却流体が、第１の温度において前記冷却室に流入できるよ
うにしている前記冷却室に対する冷却流体入口と； 前記遊離酸素欠乏冷却流体が、前記第１の温度よりも高い第２の温度において
前記冷却室から流出できるようにしている前記冷却室からの冷却流体出口と を含むことを特徴とする室。7. A chamber used in a vacuum processing system for performing processing on a substrate, the cooling chamber containing a free oxygen-deficient cooling fluid; and at least a part of the processing performed on the substrate. A rotating member disposed within the cooling chamber and surrounded and cooled by the free oxygen-deficient cooling fluid; and allowing the free oxygen-deficient cooling fluid to flow into the cooling chamber at a first temperature. A cooling fluid inlet to the cooling chamber; and a cooling fluid from the cooling chamber allowing the free oxygen deficient cooling fluid to flow out of the cooling chamber at a second temperature higher than the first temperature. A chamber, comprising: an outlet;
した冷却剤であることを特徴とする請求項７に記載の処理室。8. The process chamber of claim 7, wherein said free oxygen deficient cooling fluid is an ethylene-glycol based coolant.
請求項７に記載の処理室。9. The processing chamber according to claim 7, wherein the free oxygen-deficient cooling fluid is an antifreeze.
項７記載の処理室。10. The processing chamber according to claim 7, wherein said rotating member is a magnetron.
却流体と； 前記遊離酸素欠乏冷却流体が、第１の温度において前記冷却室に流入できるよ
うにしている前記冷却室に対する冷却流体入口と； 前記遊離酸素欠乏冷却流体が、前記第１の温度よりも高い第２の温度において
前記冷却室から流出できるようにしている前記冷却室からの冷却流体出口と を含むことを特徴とする真空処理システム。A processing chamber for processing the substrate; a cooling chamber disposed in the processing chamber; a heat generating element disposed in the cooling chamber; a cooling chamber flowing in the cooling chamber to surround the heat generating element. A free oxygen-deficient cooling fluid being cooled; a cooling fluid inlet to the cooling chamber allowing the free oxygen-deficient cooling fluid to flow into the cooling chamber at a first temperature; A cooling fluid outlet from the cooling chamber that allows the cooling fluid to flow out of the cooling chamber at a second temperature higher than the first temperature.
れ、前記冷却室から前記遊離酸素欠乏冷却流体を受入れ、前記遊離酸素欠乏冷却
流体を冷却し、その後、前記遊離酸素欠乏冷却流体を前記冷却室に還流する熱交
換器を含むことを特徴とする請求項１１に記載の真空処理システム。12. The free oxygen deficient cooling fluid coupled to the cooling fluid inlet and the cooling fluid outlet for receiving the free oxygen deficient cooling fluid from the cooling chamber, cooling the free oxygen deficient cooling fluid, and thereafter cooling the free oxygen deficient cooling. The vacuum processing system according to claim 11, further comprising a heat exchanger that returns a fluid to the cooling chamber.
にした冷却剤であることを特徴とする請求項１１に記載の真空処理システム。13. The vacuum processing system of claim 11, wherein the free oxygen deficient cooling fluid is an ethylene-glycol based coolant.
る請求項１１に記載の真空処理システム。14. The vacuum processing system according to claim 11, wherein the free oxygen-deficient cooling fluid is an antifreeze.
項１１に記載の真空処理システム。15. The vacuum processing system according to claim 11, wherein the rotating member is a magnetron.
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060509 |