JP2008248373A - Vacuum vessel, method of using vacuum vessel, and memory medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空雰囲気下において、基板を処理したり搬送したりする時に基板の汚染を防止する技術に関する。 The present invention relates to a technique for preventing contamination of a substrate when the substrate is processed or transported in a vacuum atmosphere.
基板に対して真空雰囲気下において処理を行う真空処理として、例えばPVD(Physical Vapor Deposition)処理、CVD(Chemical Vapor Deposition)処理やエッチング処理などが挙げられる。このような処理を行うための装置として、例えば前述のCVD装置について説明する。図13に示すCVD装置100は、真空雰囲気の処理容器101内に、基板102を載置するための載置台103及び処理容器101内を真空排気するための真空ポンプ104を備えている。載置台103には、図示しないヒーターと静電チャックとが埋設されており、処理容器101内を減圧した後、処理容器101の天壁に設けられたガスシャワーヘッド105から処理ガスを供給すると共に、載置台103のヒーターによってこの処理ガスを基板102上で分解させることによって、例えば金属膜などが成膜される。この処理容器101の天壁は、概略円板状の部材であり、処理容器101の側壁の上端面に設けられた溝106内に格納された例えば樹脂製のシール部材であるO−リング107によって、処理容器101の側壁と気密に密着するように構成されている。
Examples of vacuum processing for performing processing on a substrate in a vacuum atmosphere include PVD (Physical Vapor Deposition) processing, CVD (Chemical Vapor Deposition) processing, etching processing, and the like. As an apparatus for performing such processing, for example, the above-described CVD apparatus will be described. A CVD apparatus 100 shown in FIG. 13 includes a mounting table 103 for mounting a substrate 102 and a
この時、処理容器101内の真空度が非常に高いので(圧力が非常に低いので)、処理容器101内外の圧力差によって、処理容器101の側壁及び天壁とO−リング107との間から、僅かに外部の雰囲気例えば空気などのガスが入り込んでしまうことが避けられない。そのようなガスは、処理容器101内に拡散して、例えば処理容器101の内壁や、基板102の表面に衝突した後、処理容器101の下方側から外部へ排出される。このガスは、酸素ガス、窒素ガスの他、水分や有機物などであり、基板102の表面に衝突した場合には、基板102が汚染されてしまうし、また酸化等により膜質の低下や導電路の抵抗値が上昇するといった不具合が発生してしまう。このような基板の汚染(基板の酸化等による変質も汚染として取り扱う)は、処理容器101に限らず、真空搬送容器においても生じる。
At this time, since the degree of vacuum in the
特許文献1には、残留ガスによる膜質低下を抑えるために、真空チャンバ内にゲッタポンプを設ける技術が記載されているが、上記の真空チャンバの外部から流入してくるガスについての課題については検討されていない。
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、真空雰囲気下において基板を処理したり搬送したりする時に、真空容器内に位置する基板に対して外部からのガスの侵入による基板の汚染を抑えることのできる真空容器及びその使用方法を提供することにある。 The present invention has been made under such circumstances. The purpose of the present invention is to process gas from the outside with respect to the substrate located in the vacuum vessel when processing or transporting the substrate in a vacuum atmosphere. An object of the present invention is to provide a vacuum vessel and a method of using the same that can suppress contamination of the substrate due to intrusion.
本発明の真空容器は、
基板を真空雰囲気下に置くために気密に構成された容器本体と、
この容器本体を構成する部材間を気密にシールするためのシール部材と、
前記容器本体内を真空排気するための真空排気口と、
前記容器本体内に設けられ、前記基板を載置するための載置部と、
前記容器本体内において、前記シール部材に臨む位置で且つ前記載置部に載置された基板の表面から見える位置に設けられ、前記部材間から前記容器本体内に入り込むガスを吸着するための捕集体と、を備えたことを特徴とする。
The vacuum container of the present invention is
A container body configured to be airtight for placing the substrate in a vacuum atmosphere;
A seal member for hermetically sealing between the members constituting the container body;
A vacuum exhaust port for evacuating the inside of the container body;
A mounting portion provided in the container body for mounting the substrate;
In the container main body, it is provided at a position facing the seal member and visible from the surface of the substrate placed on the mounting portion, and is used to adsorb gas entering the container main body from between the members. And a collection.
前記容器本体は、基板に対して真空処理を行うためのものであっても良い。
前記真空処理はプラズマ処理であり、前記捕集体の基板側には、当該捕集体をプラズマから保護するためのプラズマシールドが設けられていても良い。
前記容器本体は基板を搬送するための搬送室を構成し、前記容器本体内には、基板を載置する載置部を備えた基板搬送手段が設けられていても良い。
前記部材間は、容器本体の側壁部材と天壁部材との間であることが好ましい。
前記シール部材は、前記容器本体の外部から内部空間に挿入され、回転及び/または進退するように構成された駆動軸と、前記容器本体の壁部材と、の間に設けられていることが好ましい。
前記シール部材は、前記容器本体内を観察するための窓と前記容器本体の壁部材との間に設けられていることが好ましい。
上記真空容器は、
前記捕集体を加熱して当該捕集体を活性化させるための加熱手段を備えていることが好ましく、あるいは前記ガスが前記捕集体の表面に吸着するように、当該捕集体を冷却するための冷却手段を備えていることが好ましい。
The container body may be for performing vacuum processing on the substrate.
The vacuum treatment is a plasma treatment, and a plasma shield for protecting the collector from plasma may be provided on the substrate side of the collector.
The said container main body may comprise the conveyance chamber for conveying a board | substrate, and the board | substrate conveyance means provided with the mounting part which mounts a board | substrate in the said container main body may be provided.
The space between the members is preferably between the side wall member and the top wall member of the container body.
The seal member is preferably provided between a drive shaft that is inserted into the internal space from the outside of the container main body and configured to rotate and / or advance and retract and a wall member of the container main body. .
It is preferable that the sealing member is provided between a window for observing the inside of the container body and a wall member of the container body.
The vacuum vessel is
It is preferable to have a heating means for heating the collector to activate the collector, or cooling for cooling the collector so that the gas is adsorbed on the surface of the collector. Preferably means are provided.
本発明の真空容器の使用方法は、
真空雰囲気を形成する容器本体内の載置部上に基板を位置させた状態で当該容器本体内を真空排気する工程と、
この工程を行いながら、容器本体を構成する部材間を気密にシールするためのシール部材に臨む位置で且つ前記載置部上の基板の表面から見える位置に設けられた捕集体によって、前記部材間から前記容器本体内に入り込むガスを吸着する工程と、を含むことを特徴とする。
The method of using the vacuum container of the present invention is as follows:
A step of evacuating the inside of the container body in a state where the substrate is positioned on the mounting portion in the container body forming a vacuum atmosphere;
While performing this step, the collector is provided between the members constituting the container main body by a collecting body provided at a position facing the sealing member for airtight sealing and visible from the surface of the substrate on the mounting portion. Adsorbing the gas entering the container body from the above.
前記吸着する工程の後に前記基板に対してプラズマ処理を行い、
前記捕集体の基板側には、当該捕集体をプラズマから保護するためのプラズマシールドが設けられていることが好ましい。
前記吸着する工程は、前記捕集体を活性化させて前記ガスが前記捕集体の表面に吸着するように、前記捕集体を加熱する工程を含むことが好ましい。
前記吸着する工程は、前記ガスが前記捕集体の表面に吸着するように、前記捕集体を冷却する工程を含むことが好ましい。
Performing a plasma treatment on the substrate after the adsorbing step;
It is preferable that a plasma shield for protecting the collector from plasma is provided on the substrate side of the collector.
The step of adsorbing preferably includes a step of heating the collector so that the collector is activated and the gas is adsorbed on the surface of the collector.
The step of adsorbing preferably includes a step of cooling the collector so that the gas is adsorbed on the surface of the collector.
本発明の記憶媒体は、
基板が載置された真空容器の使用方法に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、
前記コンピュータプログラムは、上記真空容器の使用方法を実施するようにステップが組まれていることが好ましい。
The storage medium of the present invention is
In a storage medium storing a computer program used for a method of using a vacuum vessel on which a substrate is placed,
It is preferable that the computer program includes steps so as to implement the method for using the vacuum container.
本発明は、真空容器本体を構成する部材間をシール部材によりシールする部位の中で、シール部材自体あるいはシール部材に臨む領域が載置部上の基板の表面から見通せるシール部材に対して、当該シール部位(シール部材)に臨む領域に捕集体を設けて、シール部位から侵入したガスを吸着するようにしているので、基板の汚染を抑えることができる。 The present invention relates to a sealing member that seals the sealing member itself or a region facing the sealing member from the surface of the substrate on the mounting portion among the parts that seal the members constituting the vacuum vessel body with the sealing member. Since the collector is provided in the region facing the seal part (seal member) to adsorb the gas that has entered from the seal part, contamination of the substrate can be suppressed.
本発明の真空容器を真空処理装置に適用した第1の実施の形態について図1を参照して説明する。図1は、例えば銅膜の成膜を行うためのCVD装置2の一例を示した断面図である。CVD装置2は、例えばアルミニウムからなる容器本体20(真空チャンバ)を備え、この容器本体20は、上側の大径円筒部20aと、その下側の小径円筒部20bとが連設されたいわばキノコ形状に形成されている。容器本体20内には、例えば半導体基板(以下、「ウェハ」Wという)を水平に載置するための載置部であるステージ21が設けられており、このステージ21は小径円筒部20bの底部に支持部材22を介して支持されている。
A first embodiment in which a vacuum container of the present invention is applied to a vacuum processing apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a
ステージ21内には、ウェハWの加熱手段をなすヒータ21aと、ウェハWを吸着するための図示しない静電チャックと、が設けられている。更にステージ21には、ウェハWを昇降させて、後述の第2の搬送手段78との間でウェハWの受け渡しを行うための例えば3本の昇降ピン23(便宜上2本のみ図示)がステージ21の表面に対して突没自在に設けられている。この昇降ピン23は、支持部材24を介して容器本体20外の昇降機構25に接続されている。容器本体20の底部には排気ポートとして排気管26の一端側が接続され、この排気管26の他端側には真空排気手段である真空ポンプ27が接続されている。また容器本体20の大径円筒部20aの側壁には、ゲートバルブGにより開閉される搬送口28が形成されている。
In the
容器本体20の天壁部31の中央部には、ステージ21に対向するようにガスシャワーヘッド32が設けられている。ガスシャワーヘッド32の下面には、ウェハWに対してガスシャワーヘッド32内を通流するガスを供給するためのガス供給口37が開口している。また、ガスシャワーヘッド32の上面には、処理ガスを供給するためのガス供給路41が接続されている。
容器本体20の壁面の上端面には、リング状の溝42が形成されており、この溝42内にはめ込まれた例えば樹脂製のO−リングであるシール部材43を介在させて容器本体20の壁面の部材である上端面と天壁部31とをボルト等で互いに圧接することにより、当該部位が気密にシールされることとなる。尚、シール部材43は実際には圧接力により潰れていて、当該部位は密着しているが、図示の便宜上略解的に示している。
A
A ring-shaped
また、天壁部31の下方側には、図2にも示すように、金属例えばジルコニウムからなる概略リング状の捕集体44が設けられており、この捕集体44は、ガスシャワーヘッド32の周囲(天壁部31の周縁部)に例えば周方向に4カ所設けられた支持部材45によって、天壁部31に支持されるように構成されている。また、捕集体44は、図3にも示すように、この捕集体44の側面(傾斜部)が既述のシール部材43に臨むように、上面から下面に向かって外側に広がるように形成されており、更にウェハWとシール部材43との間に(ウェハWの表面から見える位置に)設けられている。この捕集体44を構成する材料としては、上述のジルコニウムの他、例えばTi、Mn、Niなどの水素吸蔵合金などを用いても良い。
Further, as shown in FIG. 2, a substantially ring-shaped
捕集体44には、図2及び図3に示すように、その内周側に加熱手段であるヒーターが埋設された加熱部46が貼設されており、図1に示すように、電源46aに接続されている。尚、図2及び図3では、支持部材45、電源46a及びガスシャワーヘッド32を省略して示している。また、図示の簡略化のため、図2では、溝42を省略している。
この捕集体44は、後述するように、容器本体20内が減圧されたときに、容器本体20内外の圧力差によって、容器本体20の側壁の上端面と天壁部31との間(シール部材43の周囲)から容器本体20内に入り込んでくる外部の雰囲気例えば空気や水分、あるいは有機物、もしくはOリングなどのシール材から放出されるアウトガス成分(O、F、Cなど)などを吸着するためのものである。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
As will be described later, when the inside of the
CVD装置2には、例えばコンピュータからなる制御部11が設けられており、この制御部11は、プログラム、メモリ、CPUからなるデータ処理部などを備えている。このプログラムには、制御部11からCVD装置2の各部に制御信号を送り、後述の各ステップを進行させることでウェハWに対して成膜処理や搬送を行うように命令が組み込まれている。また、例えばメモリには、ウェハWや捕集体44などの温度、保持時間、ガス流量などの処理パラメータの値が書き込まれる領域を備えており、CPUがプログラムの各命令を実行する際、これらの処理パラメータが読み出され、そのパラメータ値に応じた制御信号がこのCVD装置2の各部位に送られることになる。このプログラム(処理パラメータの入力操作や表示に関するプログラムも含む)は、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、MO(光磁気ディスク)、ハードディスクなどの記憶部12に格納されて制御部11にインストールされる。
The
次に、本発明の真空容器の使用方法について、上記のCVD装置2を用いた一例について説明する。まず、ゲートバルブGを開放して、図示しない搬送アームによりウェハWをステージ21上に載置し、ウェハWを吸着する。そして、ゲートバルブGを閉じて、電源46aによって捕集体44の表面が所定の温度例えば550℃となるように加熱する。ここで容器本体20内に処理ガスを供給する時には、例えば一旦真空ポンプ27によって容器本体20内を真空に引ききり(図示しないバタフライバルブが全開の状態)、容器本体20内を所定の真空度例えば6.65E−6Pa(5E−8Torr)まで真空排気する。その後、電源46aを切り、捕集体44の温度を常温程度まで下げる。容器本体20内の真空度が上がるほど、容器本体20内外の圧力差が大きくなっていくので、図4に示すように、容器本体20の側壁の上端面と天壁部31との間(シール部材43の周囲)から容器本体20内に外部の雰囲気例えば大気(酸素、窒素あるいは水などのアウトガス)が少しずつ入り込んでくる。一方、捕集体44の表面を一度加熱して、活性化させているので、つまり後述するように、純粋な金属ジルコニウムが表面に多く露出しているので、捕集体44の活性度(反応性)が高くなっており、更に捕集体44の側面(表面)がシール部材43に臨む位置に設けられている(近接している)ので、既述の容器本体20内に入り込んできたガスは、捕集体44の表面に吸着して、更にジルコニウムと化学反応を起こして、図5(a)に示すように、捕集体44の内部に取り込まれる。つまり、この捕集体44は、ガスを吸着する(ガスを除去する)ものであり、広義の意味での真空ポンプの役割を果たしている。尚、成膜によって容器本体20の内壁に付着している堆積物などについても、この捕集体44に流れて来た場合には、上記のガスと共に吸着される。
Next, an example using the above-described
上記のように、真空ポンプ27と捕集体44とによって、容器本体20内の雰囲気を排気して、容器本体20内を所定の真空度例えば1.33E−4Pa(1E−6Torr)まで減圧した後、ガス供給路41から例えば銅を含む有機ガスを含む処理ガスを供給すると共に、ヒータ21aによってウェハWを所定の温度まで加熱して所定の時間保持することによって、ウェハW上において処理ガスが分解して例えば銅膜が成膜される。尚、成膜中も捕集体44によって容器本体20内に入り込んでくるガスが吸着されており、更に処理ガスについても僅かに吸着されている。しかし、捕集体44の近傍(容器本体20の内壁側)に通流してくる処理ガスの量が極微量であるため、特に成膜や捕集体44のガス吸着に悪影響を及ぼさない。
As described above, after the atmosphere in the
その後、所定の枚数のウェハWに対して、同様に成膜が行われる。この時、ウェハWの成膜毎に捕集体44を加熱しなくても、捕集体44の表面に吸着するガスが多くなった時、つまり捕集体44のガス吸着能が低下してきた時(例えばCVD装置2のメンテナンス時)に、図5(b)に示すように、捕集体44を加熱するようにしても良い。加熱によって、捕集体44の表面近傍に取り込まれていた酸素や窒素などのガスは、捕集体44の内部に拡散して、捕集体44の表面における濃度が低下する。そのため、捕集体44のガス吸着能が回復して、再度同図(c)に示すように、ガスが吸着される。複数回の使用の後、加熱によってもガス吸着能が回復しなくなった場合には、捕集体44自体が交換される。
Thereafter, film formation is similarly performed on a predetermined number of wafers W. At this time, even when the
尚、捕集体44を構成する材料の特性あるいはガスの種類によって、捕集体44内におけるガスの拡散速度が速い場合には、捕集体44を加熱しなくても良いし、あるいは捕集体44を加熱しながらガスを吸着するようにしても良い。また、捕集体44内においては、既述のように、吸着されたガスは、酸化ジルコニウムや窒化ジルコニウムとして取り込まれているが、図5では、図示の簡略化のため、ガスを元素名で示している。
If the gas diffusion rate in the
上述の実施の形態によれば、容器本体20を構成する部材間をシール部材43によりシールする部位の中で、シール部材43自体あるいはシール部材43に臨む領域がステージ21上のウェハWの表面から見渡せるシール部材43に対して、当該シール部位(シール部材43)に臨む領域に捕集体44を設けて、シール部位から侵入したガスを吸着するようにしているので、ウェハWの汚染を抑えることができる。また、真空ポンプ27によって容器本体20内を減圧した後の高い真空度から更に減圧するために捕集体44を用いているので、速やかに所望の高真空状態を得ることができるので、成膜に必要な時間が短くなり、スループットが向上する。
According to the above-described embodiment, the
尚、上記の例では、シール部材43に対応して容器本体20の側壁の上端面の全周に亘って捕集体44が設けられているが、この捕集体44は、周方向に沿って設けられていれば、必ずしも全周に亘って設けられていなくても良い。また、縦断面形状が方形であり、上面から下面に向かって徐々に広くなる概略リング状の捕集体44の内周面に加熱部46を貼設したが、このような構成に限られず、例えば図6に示すように、縦断面形状が円状の加熱部46の回りを囲むように、縦断面形状がリング状の捕集体44を設けても良い。このような捕集体44においても、上述の実施の形態と同様に容器本体20の側壁の上端面と天壁部31との間から容器本体20内に入り込むガスを吸着することができる。このような構成では、加熱部46を取り囲むように捕集体44が形成されているので、シール部材43に対向する捕集体44の面積の減少を抑えつつ、捕集体44とシール部材43との距離を短くすることができるので、より多くのガスを吸着でき、容器本体20内に通流する(捕集体44により補足できない)ガスの量を抑えることができる。
In the above example, the
上記のCVD装置2として、処理ガスを分解させるためのエネルギー源としては、ステージ21内のヒータ21aを用いているが、例えば高周波などを供給して処理ガスをプラズマ化させても良く、その場合には、プラズマから捕集体44を保護するように構成しても良い。その例について、図7を参照して説明する。
As the above-mentioned
図7は、第2の実施の形態として、ガスシャワーヘッド32に例えば高周波電源や整合器などからなるプラズマ発生手段48が接続されたCVD装置3を示しており、ガスシャワーヘッド32から容器本体20内に供給された処理ガスがプラズマ化されるように構成されている。また、捕集体44の内周部には、捕集体44と同軸をなし、下端面が捕集体44よりも低く(ウェハWに近接するように)形成されたプラズマシールド47が支持部材47aによって天壁部31に支持されている。このプラズマシールド47は、既述のように、処理ガスのプラズマから捕集体44を保護するためのものである。尚、容器本体20は接地されているが、図では省略している。
FIG. 7 shows, as a second embodiment, a CVD apparatus 3 in which a plasma generating means 48 composed of, for example, a high frequency power source or a matching device is connected to a
このような構成のCVD装置3では、プラズマによる捕集体44の劣化を抑えると共に、既述のCVD装置2と同様に、容器本体20内に入り込むガスを吸着することができる。この例においても、既述の図6に示したように、捕集体44の縦断面形状をリング状にしても良い。また、このようなプラズマを用いる装置としては、CVD装置3だけでなく、例えばPVD装置、エッチング装置であっても良い。このプラズマシールド47を捕集体44の内面(加熱部46の内面)に貼り付けるようにしても良い。
In the CVD apparatus 3 having such a configuration, it is possible to suppress the deterioration of the
また、以上の例では、容器本体20の側壁の上端面と天壁部31との間から容器本体20内に入り込むガスを吸着する場合について説明したが、このような構成以外でも、ウェハWの表面から見える位置において、容器本体20内と外部との間で真空シールするための部材が設けられている場合には、その場所から容器本体20内にガスが入り込んでくるので、そのような部材に臨む位置に捕集体44を設けても良い。そのような例について、図8を参照して説明する。
Moreover, although the above example demonstrated the case where the gas which penetrates in the container
図8には、第3の実施の形態であるCVD装置4を示しており、このCVD装置4は、既述の捕集体44と同じ構成の捕集体44を備えている。また、このCVD装置4は、例えばウェハWの周縁部を光学的に検知するための検知ヘッド51を備えている。容器本体20の側壁には、開口部52が開口しており、この開口部52を介して、容器本体20の外部から容器本体20内に連通する駆動軸53が設けられている。この駆動軸53の容器本体20内における一端側には、前述の検知ヘッド51が接続されており、容器本体20外の他端側には、検知ヘッド51をウェハWの周縁部を検知させるための検知位置と、容器本体20の内壁に近接する退避位置と、の間で駆動軸53を水平方向に移動させるための駆動部と、検知ヘッド51によって検知された信号を処理するためのCCDカメラなどと、からなる検知装置54が接続されている。また、検知装置54と容器本体20の外壁との間には、容器本体20内を気密に保つためのシール部材43aが介設されており、検知装置54は、図示しないボルトなどによって、このシール部材43aを介して容器本体20の外壁に密接される。尚、シール部材43aの位置については、特に上記の位置に限られず、容器本体20を気密に保つような位置であれば良く、即ち開口部52から既述の酸素や窒素ガスなどが容器本体20内に入り込むおそれのないような構成であれば良い。
FIG. 8 shows a
容器本体20内には、このシール部材43aに臨む位置に、即ち駆動軸53を囲むように、リング状の捕集体44aが設けられており、この捕集体44aは、支持部材45aによって容器本体20の内壁に支持されている。また、この捕集体44aは、既述の捕集体44と同様に、電源46bに接続された図示しない加熱手段を備えている。
このようなCVD装置4においては、例えばステージ21上にウェハWが載置された後、退避位置から検知位置に検知ヘッド51が移動して、ウェハWの周縁部を検知することで、ウェハWの位置が検知された後、上述したように、容器本体20内が減圧されて、成膜が行われる。この時も、捕集体44によって、容器本体20の壁面の上端面と天壁部31との間から容器本体20内に入り込むガスが吸着される。また、捕集体44aによって、開口部52から容器本体20内に入り込むガスが吸着される。
A ring-shaped collection body 44a is provided in the
In such a
上記のように、容器本体20の壁面において、ウェハWの表面から見える位置に開口部52が形成されている場合にも、その開口部52つまり開口部52を真空シールするためのシール部材43aに臨むように、捕集体44aを設けることで、上述の実施の形態と同様の効果が得られる。
As described above, even when the opening 52 is formed at a position visible from the surface of the wafer W on the wall surface of the container
開口部52を形成するにあたり、ウェハWの周縁部を検知するために、水平方向に移動可能な駆動軸53の一端側に検知ヘッド51を接続したが、回転可能な駆動軸53に基板を搬送するためのロボットなどを接続するようにしても良い。また、駆動軸53が移動や回転などの動作を行う場合には、検知装置54内において、駆動軸53には、駆動軸53の動作を潤滑にするための例えば有機物からなるグリスなどの潤滑剤が塗布されているので、この潤滑剤も揮発して容器本体20内に入り込んでくるおそれがあるが、捕集体44aによって、このような潤滑剤などの透過成分も吸着できる。尚、容器本体20に駆動機構が設けられ、この駆動機構から駆動軸53が延びている場合においても、容器本体20と駆動機構との間のシール部材43aは、駆動軸53と容器本体20を構成する部材との間に設けられたシール部材43aに相当する。
In forming the opening 52, the detection head 51 is connected to one end side of the drive shaft 53 that is movable in the horizontal direction in order to detect the peripheral edge of the wafer W, but the substrate is transported to the drive shaft 53 that can be rotated. A robot or the like may be connected. Further, when the drive shaft 53 performs an operation such as movement or rotation, the drive shaft 53 includes a lubricant such as grease made of organic matter for lubricating the operation of the drive shaft 53 in the detection device 54. Since the lubricant is applied, the lubricant may volatilize and enter the
また、このような例に限られず、図9に示すように、容器本体20内を観察するためや、あるいは赤外線センサによりウェハWの温度を測定するために窓58を設ける場合などにも、その窓58を真空シールするためのシール部材59に臨むように、更に容器本体20内のウェハWの表面から見える位置に捕集体44aを設けても良い。
Further, the present invention is not limited to such an example. As shown in FIG. 9, for example, when the window 58 is provided for observing the inside of the
以上の例においては、捕集体44、44aとしては、ガスを化学的に吸着する構成としたが、物理的に吸着するようにしても良い。その例について、図10を参照して説明する。
In the above example, the
図10には、第4の実施の形態であるCVD装置5を示している。尚、CVD装置5の全体構成については、既述のCVD装置2と同じであるため、図示を省略する。このCVD装置5の容器本体20内には、第1の実施の形態と同様に、シール部材43が設けられており、このシール部材43に臨むように、既述の捕集体44と同じ形状の捕集体44bが設置されている。この捕集体44bは、熱伝導性を高めるために例えば銅からなり、その表面に酸化を防止するために例えばクロムが被覆されているが、酸化のおそれが小さい場合には、被覆しなくても良い。また、容器本体20の天壁部31には、捕集体44bの傾斜面に対向するように、周方向に等間隔に例えば4カ所の開口部55が開口しており、この開口部55を介して、天壁部31の上面に設けられた冷凍機56と捕集体44bとが軸57によって接続されている。また、冷凍機56は、シール部材43bによって天壁部31に気密に接合されている。冷凍機56によって、軸57を介して捕集体44bが例えば10〜20K(−263〜−253℃)程度に冷却されるように構成されている。
FIG. 10 shows a
このような捕集体44bにおいても、既述の捕集体44、44aと同様に容器本体20の側壁の上端面と天壁部31との間から容器本体20内に入り込むガスが吸着される。この場合においては、既述のように、ガスが物理的に捕集体44bに吸着される。即ち、図11(a)に示すように、容器本体20内に入り込んできたガスは、捕集体44bに近づくに従い、捕集体44bに熱を奪われて拡散速度が遅くなり、その後液体から固体となり、捕集体44bの表面に吸着する。捕集体44bの表面に吸着したガスは、物理的に吸着しているだけなので、捕集体44bの内部には拡散せずに、表面にとどまることとなる。尚、所定の量のガスを吸着して、捕集体44bのガス吸着能が低下した時には、図11(b)に示すように、例えばCVD装置5のメンテナンス時に、捕集体44bの冷却を停止して捕集体44bを常温に戻し、ガスを捕集体44bの表面から脱離させることで、再度同図(c)に示すように、ガス吸着能が回復する。
Also in such a collector 44b, the gas that enters the
このCVD装置5においても、既述のCVD装置2と同じ効果が得られる。また、前述のように、この捕集体44bにおけるガス吸着は物理吸着であり、可逆反応なので、ガスの吸着と脱離とを繰り返すことで、捕集体44bを交換する頻度を抑えることができる。尚、この捕集体44bを既述の図6のような形状としても良いし、この捕集体44bに、図7に示すプラズマシールド47を付加しても良い。更に、この捕集体44bを図8や図9に示すシール部材43aを臨む位置に設置するようにしても良い。
Also in this
以上の実施の形態において、本発明の真空容器としては、成膜やエッチングが行われる容器本体20として説明したが、単にウェハWの搬送を行う容器であっても良い。その例について、以下に説明する。
既述のCVD装置2〜5は、例えば図12に示すクラスターツールあるいはマルチチャンバなどと呼ばれる基板処理装置71に接続されている。この基板処理装置71は、キャリア室72、第1の搬送室73、ロードロック室74、第2の搬送室75、複数例えば4基のCVD装置2及びこれら各室を開閉するためのゲートバルブGを備えている。ロードロック室74には図示しない真空ポンプとリーク弁とが設けられており、大気雰囲気で常圧である第1の搬送室73内と、真空雰囲気の第2の搬送室75との間において、ウェハWを搬送できるように構成されている。また、第1の搬送室73と第2の搬送室75とには、それぞれ第1の搬送手段77と第2の搬送手段78とが設けられており、それぞれキャリア室72とロードロック室74との間及びロードロック室74とCVD装置2との間においてウェハWの受け渡しを行うように構成されている。
この基板処理装置71において、ウェハWは、キャリア室72から第1の搬送室73に搬出され、ロードロック室74及び第2の搬送室75を介してCVD装置2内に搬入されて、既述の成膜が行われた後、搬入された経路と逆の経路でキャリア室72に戻される。
In the above embodiment, the vacuum container according to the present invention has been described as the container
The
In the substrate processing apparatus 71, the wafer W is unloaded from the
この基板処理装置71において、第2の搬送室75やロードロック室74についても、複数の部材から構成されており、それらの部材は真空シールされて、内部が減圧されているので、同様にシール体に臨み、ウェハWの表面から見える位置に捕集体44を設けるようにしても良い。その場合には、特許請求の範囲における載置部とは、ロードロック室74内に設けられた図示しない載置台や、あるいは第2の搬送室75内における第2の搬送手段78を指す。また、第2の搬送室75内における「ウェハWの表面から見える位置」とは、「第2の搬送室75内においてウェハWが第2の搬送手段78によって搬送される時にウェハWの表面から見える位置」を指す。
In the substrate processing apparatus 71, the second transfer chamber 75 and the
以上のように、本発明では、不純物のガスが発生する場所(容器本体20内に入り込んでくる場所)に臨む位置で且つウェハWの表面から見える位置に捕集体44を設けることによって、ウェハWへの不純物の流入を抑えることができる。
As described above, in the present invention, by providing the
2 CVD装置
20 処理容器
21 ステージ
26 排気管
27 真空ポンプ
31 天壁部
42 溝
43 シール部材
44 捕集体
46 加熱部
2
Claims (14)
この容器本体を構成する部材間を気密にシールするためのシール部材と、
前記容器本体内を真空排気するための真空排気口と、
前記容器本体内に設けられ、前記基板を載置するための載置部と、
前記容器本体内において、前記シール部材に臨む位置で且つ前記載置部に載置された基板の表面から見える位置に設けられ、前記部材間から前記容器本体内に入り込むガスを吸着するための捕集体と、を備えたことを特徴とする真空容器。 A container body configured to be airtight for placing the substrate in a vacuum atmosphere;
A seal member for hermetically sealing between the members constituting the container body;
A vacuum exhaust port for evacuating the inside of the container body;
A placement portion provided in the container body for placing the substrate;
In the container main body, it is provided at a position facing the seal member and a position visible from the surface of the substrate placed on the mounting portion, and is used to adsorb gas entering the container main body from between the members. And a vacuum vessel.
この工程を行いながら、容器本体を構成する部材間を気密にシールするためのシール部材に臨む位置で且つ前記載置部上の基板の表面から見える位置に設けられた捕集体によって、前記部材間から前記容器本体内に入り込むガスを吸着する工程と、を含むことを特徴とする真空容器の使用方法。 A step of evacuating the inside of the container body in a state where the substrate is positioned on the mounting portion in the container body forming a vacuum atmosphere;
While performing this step, the collector is provided between the members constituting the container main body by a collecting body provided at a position facing the sealing member for airtight sealing and visible from the surface of the substrate on the mounting portion. Adsorbing a gas entering the container body from the above, and using the vacuum container.
前記捕集体の基板側には、当該捕集体をプラズマから保護するためのプラズマシールドが設けられていることを特徴とする請求項10に記載の真空容器の使用方法。 Performing a plasma treatment on the substrate after the adsorbing step;
The method for using a vacuum vessel according to claim 10, wherein a plasma shield for protecting the collector from plasma is provided on the substrate side of the collector.
前記コンピュータプログラムは、請求項10ないし13のいずれか一つに記載の真空容器の使用方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。 In a storage medium storing a computer program used for a method of using a vacuum vessel on which a substrate is placed,
A storage medium characterized in that the computer program includes steps so as to implement the method of using a vacuum vessel according to any one of claims 10 to 13.
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